油槽自燃现象探讨与分析-中油公司.PDF

油槽自燃現象探討與分析 1 1 1 2 2 王儷禎 ，何三平 ，張慧蓓 ，蔡永銘 ，施學堯 1 2 長榮大學職業安全與衛生學系、 台灣中油股份有限公司 摘要 油槽底板內襯防蝕塗覆工程屬局限空間作業，其特性為內部無法 以充分且適當之自然通風來維持內部清淨之可呼吸性空氣，因此作業 所使用之塗料為無溶劑型環氧塗料，但於環氧樹酯裡襯積層漆完工 後，進行內襯面漆時，不料發生火災。而現場火災初步調查已排除因 靜電導致起火之可能性；而槽內所使用的照明燈可能為一發熱源，長 時間使用下導致使用過熱，並將塗料加熱至自燃溫度造成自燃現象。 利用圓錐量熱儀去量測無溶劑型環氧塗料的自燃溫度及將無溶 劑型環氧塗料直接放置於照明燈正下方兩大方向，觀察是否可發生自 燃現象。前者使用圓形油盤作為盛裝塗料的容器，用不同之熱通量加 熱無溶劑型環氧塗料，將溫度測量點 （熱電偶）放置於塗料最表面之 處及關掉抽風系統。後者的測試方法分為三種，首先利用熱通量計測 量試體在不同輻射熱源但相同輻射熱強度下，觀察其自燃情形；其二 則是證明照明燈邊長 10 cm 正方形區域內 15 個受熱點之熱輻射強度 是否均勻；最後，為了減少周圍氣流冷卻之影響，縮小其受熱面積， 將容器放置在燈管中心區域觀察試體之自燃現象。 歸納整理出使用 30kW/m2 2 2 、40kW/m 以及 60kW/m 等三種不同 的熱通量加熱無溶劑型環氧塗料時，自燃溫度約為 302℃～317℃。 由照明燈輻射熱強度量測與分析實驗得知，環境溫度(室溫)和容器大 小可能為影響環氧樹脂是否能夠發生自燃現象之因素；換言之，當盛 裝環氧樹脂的容器面積隨著環境溫度升高而變大時，愈能使環氧樹脂 發生自燃現象。 當儲槽進行無溶劑型環氧塗料的襯積層漆時，若槽內溫度愈高， 且照明燈有足夠的輻射熱強度，以其不斷地照射，塗料表面溫度易達 到自燃溫度而起火燃燒之可能，而至於其他影響因素則需進行實驗方 可證明。 關鍵字：圓錐量熱儀、自燃溫度、熱通量 I 一、 前言 石化工業區內的儲槽為大型工廠不可或缺的設備之ㄧ，銹蝕或腐 蝕會將昂貴的儲槽設備破壞而減少其壽命，因此須於油槽內進行防蝕 施工保護，但其作業型態屬侷限空間場所，特徵為通風不充分，可能 因蓄積有害氣體或形成缺氧狀態，造成人員中毒或缺氧窒息或因累積 可燃性氣體與空氣混合，使濃度達到燃爆範圍，而引起火災、爆炸。 因此施工規範要求，油槽底板內襯防蝕塗覆工程作業所使用之塗料應 為無溶劑型環氧塗料，亦為沒有可揮發的有機物含量(VOC)的危害。 災害發生時，施工所使用的塗料為環氧樹脂裡襯積層漆，中文名 稱為聚醯胺樹脂( POLYAMIDE RESIN) ，亦稱環氧樹脂用硬化劑，其 為可燃性物質(其閃火點為 185℃) 。現場火災初步調查發現無顯著明 火源引燃且當天的相對溼度為 60~70%(排除因靜電導致起火之可能 性) ，而槽內所使用的照明燈可能為一發熱源，長時間使用下導致局 部過熱，並將塗料加熱至自燃溫度造成自燃(Autoignition)現象。 環顧國內研究的文獻，對可燃性液體之自燃現象鮮少探討之。自 燃可分兩種情況，一為當可燃性物質被加熱至自燃溫度，不需火源或 火花就能起火燃燒之現象，稱之為自燃(Autoignition) ；二為物質本身 內部經化學或生物反應產生局部過熱且熱無法由外界環境帶走，導致 起火燃燒之現象，這叫做為自燃發火(Spontaneous) 。 隨著科技技術日新月異，相對而言所引發的火災也隨科技技術而 有所改變，發生火災的類型可依可燃物性質不同而有所不同，分別為 A 類火災、 B 類火災、C 類火災、D 類火災等四類，造成火災的原 因繁多，其中以自燃火災為較不易鑑定，且可燃性液體本身潛伏著火 災之危險性，若儲存或運輸處理的過程中，有外部加熱及其他可造成 自燃(Autoignition)起火的條件，可能會提高火