墨西哥LPG爆炸事故资料下载.pdf

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在儲槽/轉運站地下有三條管線用輸送LPG。

一條是30.5cm，從Minatlan而，其長超過576km，這條管線的容約每天10,000m3，其中有50%輸送到Tula（大約是80km）。

另一條10cm的管線是從PozaRica進，其距超過235km（容約每天800m3）和一條10cm的管線，從Azcapotzalco油廠而（距超過8km，容約每天800m3）。

此外部份LPG經由地下管線配給鄰近的UNIGAS及GASSOMATICO家公司，其它部分則是經由由灌或是瓦斯鋼瓶運送至另外五間公司，其服務範圍為墨西哥市區及鄰近9個州，日常供應為6,000KL/日。

廠區日常上班時間為上午7時至下午8時30分，由作業人員25人及警備人員6人從事作業，事故發生時因非上班時間，現場只有警衛6人值班勤務。

該廠之保護裝置有組閃電保護裝置及一組自動灑水設備，最大球型儲槽壁厚為37mm，臥式儲槽壁厚約28mm，配置一壓設定為150psi之安全洩壓閥，並以1m高的水牆與外界隔。

災害的經過災害的經過198411月18日（星期日）當日下午，遠方油廠的輸氣管開始輸入LPG，注入分裝廠內的儲存槽。

到晚上座最大的球型儲存槽（容積為2,400m3）已罐裝90，另4座容積為1,600m3的球型儲槽亦已半滿，其餘的儲槽亦續填充，在發生爆炸前，估計災害現場合計共儲存11,000m3的LPG。

198411月l9日（星期一）早晨5:

30時，在控制室和管線泵站發現一條接球型儲槽和臥室儲槽的管線發生，造成LPG外洩。

LPG蒸氣伴隨著強0.4msec陣風向西南方向擴散，持續洩約5至10分鐘，當時蒸氣已覆蓋至視線所能看到之範圍，估計蒸氣雲所涵蓋的面積約長200m、寬150m及高2m的範圍。

早晨5:

40LPG蒸氣雲被引燃，隨繼發生蒸氣雲爆炸（VaporCloudExplosion，VCE），造成廠內外的爆炸損毀。

而距勝胡安區25km外之墨西哥大學之地震儀上所感應到強為芮氏0.5級，其紀如表1所示。

災害發生初期，有6位員工在災害現場。

其中一位員工開到停場召集人員前協助救災，另外5位盡可能用其它方法接近控制室，此時已知有人員傷亡。

住在儲槽/轉運站附近的居民，大部份的人還在睡夢中。

到早晨5:

45時，球型儲槽首發生滾沸液體膨脹蒸氣爆炸（BoilingLiquidExpandingVaporExplosion，BLEVE）。

約在一分鐘過後，另3座球型儲槽也續發生BLEVE，剩餘2座傾斜由頂部安全閥激噴火燃燒，巨大火球沖天百公尺，爆炸所產生的火球直徑約300m，爆風高達10km波及週遭民房，破壞其玻璃窗並造成附近民房的起火爆炸，民眾從睡夢中驚醒紛紛避難疏散。

早晨6點首批消防隊抵達救火，自災難現場的報導增加民眾的恐慌，導致交通大，緊急救難輛受到阻礙。

在後續一個半小時之內，鄰近之臥室儲槽亦一座一座發生爆炸，部份儲槽碎片如火箭般飛向住區破壞建築物。

墨西哥市消防局為防止危險封鎖供氣中心周圍2.5km範圍，並下約50萬民眾疏散避難。

此次爆炸事故總共投入一百多部消防外，加入直昇機表1災害發生時地震儀的記編號時間15時44分52秒25時46分01秒36時15分53秒46時31分59秒56時47分56秒66時49分38秒76時54分29秒86時59分22秒97時01分27秒表2災害發生程搶救的時間表時間搶救內容5時30分事件的開始5時46分第一次大爆炸6時警察關閉道第一批急救人員到達6時15分軍人員到達災區搶救6時54分第二次大爆炸7時電視開始現場轉播8時道上充滿著難民，混造成疏散。

9時附近的醫院人滿為患10時民間自救團體加入搶救11時爆炸結束15時火勢遭到控制20時火勢熄滅與消防救災工作，但因為火勢太過於猛，除全灌注燃燒中之儲槽使之卻外，幾乎無搶救附近其它火源。

事故發生經過14小時後總算熄滅臥式儲槽的火勢，但是球型儲槽持續燃燒36小時。

座最大型2,400m3的球型儲槽所幸只是傾斜由頂部安全閥激噴火燃燒未發生爆炸。

此次大爆炸中，將該中心儲存11,000m3LPG燃燒殆盡，儲槽爆炸碎片散在周圍3km範圍，其中一座1,600m3的儲槽在發生BLEVE後，噴射至1.2Km之外，直接命中一座二層民，此次災變在廠區內有5位現場工人死亡，2名嚴重灼傷。

並造成廠外31,000人無家可歸，將近至少490人死亡，受傷人超過4,000人，被迫撤居民約有200,000人。

死亡發生地點為儲槽中心以南200m範圍之住區內，災害發生程如表2所示。

災害後現場災害後現場圖2為墨西哥Pemex儲槽/轉運站爆炸後毀壞影響範圍。

對圖2墨西哥Pemex儲槽/轉運站災變後儲槽及碎片分怖範圍於此事故所帶的危害可分為儲槽區設備危害及b.住區的損壞探討：

a.儲槽區設備危害在整個事件中，廠區內的儲槽幾乎完全被摧毀。

其中有4座球形儲槽炸毀，儲槽碎片殘骸遍佈整個廠區。

其中最大的球體儲槽原封動的座在原地，其支柱已被破壞變的相當脆弱。

在災害發生時，在儲槽群中36m3臥室儲槽當中第五座儲槽其支柱脫公尺之遠。

在180m3臥室儲槽群中，有三座已完全被分支解，其中的座因爆炸而彈射至270m3臥室儲槽群旁。

較小的儲槽則混地散佈整個廠區。

從48座臥室儲槽看，其中有44座因爆炸被炸其原位置，4座完全粉碎。

除儲槽區域外，在Pemex廠相鄰的Unigas公司，被儲槽碎片波及而主要的辨公室建築物部份遭到破壞。

位於Gasomatico的儲槽則保持原，未受影響。

然而，一棟二層建築物之玻璃被震碎，牆壁倒塌。

在Gasomatico區大型汽停場中，有一輛容為20-40m3之槽被燒毀，這可假設這場火災是由Pemex廠開始的，因為在Unigas公司中並未發生任何的爆炸危害。

b.住區的損壞這場災害波及住區所造成的損傷相當地引人注目。

死傷的人員大部份是在住區被發現。

因為發生災害時，大部分民眾還在熟睡當中，雖有一部份人驚醒逃難，但也被儲槽碎片或破物等所困住。

墨西哥的權威專家把受災區域分為部份影響（partlyaffected）及影響（Affected）區域，分別以PA及A代表。

在現場堪查時，大部份記號為A的房子在災害發生後星期已搬。

然而，經過在害現場勘查後，損害較嚴重的區域大約距廠區300m處之範圍內。

“嚴重的傷害”被定義為“完全摧毀”或“被摧毀程嚴重（屋頂倒塌、牆壁因爆風而倒塌）”。

木製的平房在500m範圍內完全燒毀。

除此之外，部份傷害發生的原因主要是由儲槽碎片及儲槽碎片噴射所造成。

部份房子在1,200m內遭到摧毀。

另一項造成此次重大傷亡的主要原因則是熱射所造成。

災害事故原因推斷及影響災害事故原因推斷及影響事故發生後，經由附近居民證實，在事故發生日前已聞及有氣體臭味，故推斷是由LPG設備或管線洩LPG氣體，經由某一引火源所形成之爆炸。

當地新聞媒體推測發生此一事故的原因為：

1.鄰接之民營公司場內管線洩著火，擴大燃燒波及Pemex供氣中心之液化石油氣儲槽。

2.搬運液化石油氣之槽爆炸，炸損供氣中心之液化石油氣儲槽所引起災變。

3.供氣中心內部設備洩接觸某種火源（有一種法是槽火花）爆炸燃燒所致。

4.事故前Pemex供氣中心之境界明確，Pemex供氣中心內也有難民居住，是否為難民盜取LPG氣體或工等人為破壞為之可能。

198412月22日墨西哥邦檢察廳對此事故調查報告為：

Pemex供氣中心內部管線發生破，洩氣體形成蒸氣雲滯，由該中心內部之氣體燃燒器引火，導致蒸氣雲爆炸起火燃燒。

供氣中心供應液化石油的民間企業，因事故的發生同時停止供應液化石油氣，人民生活頗受到影響。

發生災害事故地點財物搶劫事件頻傳，因竊盜罪被捕的有100人以上，墨西哥政府為防止治安持續的化，得派遣軍隊駐防以維持秩序。

災害所產生之危害災害所產生之危害液化石油氣是丙烷、丁烷及少的丙烯等烴物質之混合物。

比重是其成分而變，約為空氣的1.5至1.75倍之間，經由儲槽洩後，形成之蒸氣雲，會受到重而下沉，難以散失。

LPG氣體斷的洩，週遭的空氣會逐漸的擴散近，含有空氣的蒸氣雲則的擴大，將整個儲槽/轉運站及周圍住區罩起，當蒸氣雲遇火源著火爆炸，火球隨即將儲槽/轉運站及周圍住區罩起，此次爆炸事故所產生之危害有：

（1）蒸氣雲爆炸（VaporCloudExplosion,VCE）

（2）滾沸液體膨脹蒸氣爆炸（BoilingLiquidExpansionGasExplosion,BLEVE）（3）熱射（HeatRadiation）（4）碎片（Fragment）（5）過壓（Overpressure）蒸氣雲爆炸蒸氣雲爆炸（VCE）蒸氣雲爆炸是化學中最具危險及破壞的爆炸。

蒸氣雲爆炸程序可分為下三個步驟：

（1）大揮發性液體由高壓桶、儲槽或管線破洩，形成蒸氣。

（2）蒸氣瀰漫於大氣，可燃性氣體與空氣混和形成混合蒸氣，其範圍受到容器、設備所限制。

（3）蒸氣雲遇點任一火源後，引燃爆炸，一般稱為非局限性蒸氣雲爆炸。

蒸氣雲爆炸經由定性分析結果其特徵可歸納為：

（1）蒸氣雲點燃機與蒸氣雲大小有關，蒸氣雲越大，點燃的機則越高。

（2）蒸氣雲與點火源接觸，產生閃火源或火災的機較爆炸高。

（3）蒸氣雲爆炸僅有2的燃燒能轉變為爆炸震波（4）蒸氣雲與空氣的混合及點火源的位置與爆炸威有關，空氣程越高，點火源距越遠，爆炸威越強。

（5）蒸氣雲爆炸為突燃現象而非爆震，一般以爆震模式模擬。

LPG氣體比空氣重且在空中擴散，擴散範圍受到空氣的況、風速、障礙物等的影響。

根據約165個蒸氣雲爆炸案分析看，如果人在蒸氣雲，能夠逃火災波及而生還機很小。

從儲槽區域到民區域的邊境看，被摧毀的距約300m。

幾乎沒有爆炸波損害超越這調查小組所注意的距。

接下所要討的就是住區蒸氣雲爆炸的影響。

蒸氣雲的爆炸造成過壓。

從目擊者口中得知，蒸氣雲爆炸並是造成房子損害的最大原因，而是第二次爆炸（BLEVE）才是造成房子損害的最大原因。

住區及LPG儲槽區的損害如下:

（1）住區：

蒸氣雲爆炸大概把聖胡安區裏的房子幾乎全部損壞掉。

蒸氣雲爆炸所產生的火光，造成局部的火災且居民也因射熱及缺乏空氣而死亡。

然而，蒸氣雲爆炸未必決定住區損害的程。

BLEVE和發生在蒸氣雲點燃後的一分鐘有較大的影響。

（2）LPG儲槽區:

蒸氣雲爆炸可能使圓柱儲槽的管線內產生足夠的壓（即過壓）使管線撐破，形成洩。

滾沸液體膨脹蒸氣爆炸滾沸液體膨脹蒸氣爆炸（BLEVE）BLEVE發生於盛裝液體、加壓的容器之內且面的蒸氣壓在大氣壓之上。

其發生的順序步驟如下:

1.高壓液體的儲槽或設備周圍地區失火，火勢蔓延至儲槽或設備外殼。

2.儲槽或設備內液體因溫升高，吸收熱，造成氣化，內部壓逐漸上升，造成管壁破，或火焰蔓延至儲槽或設備上端蒸氣部份，由於沒有液體吸收其熱，外殼屬溫上升迅速，殼壁因屬喪失張造成容器材質的脆化而破。

3.殼壁破後，壓迅速低，大氣體迅速氣化。

4.液體與火源接處後著火爆炸，將外殼向外彈擊，彈擊出的設備組件及殼壁，亦會造成損失。

表3墨西哥Pemex廠各儲槽填裝90所產生之火球面積表4同射熱對人體影響程人員之最大受熱強為6.31（KW/m2）設備之最大受熱強為9.46（KW/m2）此的爆炸與物爆炸並相同，由於容器的壓並未超過設計之最高操作壓，因此壓疏解閥並未開啟，所以無法釋出儲槽或設備內的能。

一般液化石油儲槽的設計壓為1,725kpa，殼壁安全係為4左右，內部壓需高達6,900kpa時，才會造成破。

然而當儲槽上部蒸氣空間外殼遇火時，溫在短時間內上升至650以上，殼壁在高溫下脆化，只需要2,1002,800kpa的壓就會發生破。

當BLEVE產生時，通常會有火球（Fireball）產生。

以下是有關於火球直徑及燃燒持續時間的一些經驗式:

火球最大直徑（Dmax）Dmax=6.48W0.325（m）火球燃燒時間（tBLEVE）tBLEVE=0.852W0.26（sec）W為在火球中可燃物之（kg）HBLEVE：

為火球中間高HBLEVE0.75Dmax初期地面上半球直徑（Dinitial）Dinitial1.3Dmax（m）儲槽種儲槽體積（m3）W（103kg）Dmax（m）tBLEVE（sec）HBLEVE（m）Dinitial（m）r50（m）球型儲槽16007355202939067613,310臥室儲槽270125300182253906,192臥室儲槽18083260161953385,188臥室儲槽552517012127.52213,089臥室儲槽4520160111202082,805臥室儲槽351615011112.51952,548射熱KW/m2BTU/hrft2影響程15.85,000結構可承受之受熱程，通常無人員活動9.463,000人員可能接近處，如燃燒塔底部或近塔槽之平台，曝曬時間僅限於秒鐘逃脫時間6.312,000人員在無遮蔽但穿著適當防護衣物下，可以進緊急動達1分鐘4.231,500人員在無遮蔽但穿著適當防護衣物下，可以進緊急動達分鐘2.36750人員停在廠內之時間可達20分鐘液化石油氣爆炸所產生的死亡半徑則可由下公式估算求得：

r5038.9M0.432（m）就此事件而言，依據上述經驗公式可計算求得各儲槽爆炸所產生之火球、燃燒時間、死亡半徑（如表3所示）。

熱射熱射（HeatRadiation）起火災及高強的熱射是造成住區危害最主要原因。

街道上引發的火災可能是未經燃燒之LPG溢到住區所致。

高強的熱射是伴隨“火球”產生，而引發BLEVE持續約一個半小時，並且在儲槽位置燃燒小時之久。

從表4中可看出同射熱對人體影響程。

由災難現場房子的損害程及人員的傷亡判斷，當時熱射的強可能將近10（KW/m2）。

對於熱射估算可由下經驗式求得，當一個物體所接受的熱射（假設此物體為全黑物體）：

QREF21QR熱射（kw/m2）傳熱係2.02（PwX）-0.09Pw空氣中水的分壓（N/m2）X火球表面積至物體的距E表面熱射（kw/m2）FradMHC/（D2max）tBLEVEHc燃燒熱（kj/kg）Frad射分（0.240.4）F21相對表面視角溫D2/4r2碎片碎片（Fragment）估算BLEVE損失時，首先應決定壓影響爆炸所產生的碎片，然後再決定排放物質是否於燃燒。

一般而言，儲槽爆炸約有80以上的碎片分佈在300m半徑內，而碎片目則與儲槽（設備）體積成正比。

碎片-3.770.096VV儲槽或設備體積（m3），適用範圍為3002,500m3。

對於此事件而言，一座1,600m3球型儲槽爆炸後，約會產生150個大小等的碎片，由於儲槽碎片本身具有重及速，當衝擊到人體或建築物時，會造成大小一的傷害程。

由災害現場所散佈的碎片則包括管線及儲槽的破物，可發現有25塊大碎片，是由4座1,600m3的球體儲槽而，其飛的距約在100-890m之遠。

從48座臥室儲槽其中的12座，爆炸產生碎片變成投射物和直衝超過100m遠的地方，最遠高達1,200公尺。

過壓過壓（Overpressure）由於建築物會對蒸氣雲有所限制，造成過壓的形成。

因劇燃燒或爆炸而產生的瞬間壓昇高現象，壓以震波（BlastWave）的型態向四周傳送，壓強會隨距增加而減少，但震波則造成人員、儲槽、建築物等的危害。

就這次事件看，有少人員、儲槽、建築物是因壓爆而產生程同的傷害，如壓過大而造成管線洩LPG因而形成燃燒爆炸。

液化石油氣物及危險性液化石油氣物及危險性LPG之主要成分為丙烷、丁烷、丙稀、丁稀等。

丙烷及丁烷為烷丙稀及丁稀為稀，者在常溫常壓下為氣體，只要稍加一點壓就可以液化。

其密是隨這壓及溫改變而改變，比重較空氣中1.52.0倍，常滯於低漥處。

而LPG爆炸條件必須是瓦斯與空氣的混合濃在爆炸界限內且有足夠的起火能，而起火能可分為

（1）直接能：

包括火焰、點氣火花及熱固體。

（2）間接能：

包含摩擦、衝擊、斷熱壓縮、衝擊波、熱射、紫外線、靜電等。

而起火源條件必須為：

（1）所產生能強

（2）作用時間（3）作用空間等。

LPG爆炸現象上，首先出現反應熱，其次產生高溫高壓，在造成膨脹推靜效果及最後出現衝擊波之破壞效果丙以壓縮結束，整個過程結束步到一秒鐘，其爆炸威相當驚人。

台灣石化工業之特性

（一）集中於石化工業區內（如園、大社、頭份、仁大等工業區），只要事故發生處控制當即像環炮一樣發生一無法控制的災害意外事故。

（二）由於土地寸土寸，工業區旁邊緊鄰住家，無適當區隔及帶。

（三）工廠設置時間大多超過10甚至20以上，並未實施適當的汰舊換新。

（四）製程設備之維護保養、自動檢查未實，未達到災害的境界，防蝕、防、防震、防剪應作用未在必要的地方實施或是檢測的方法適當，使用中之管線耐壓檢查並未辦。

（五）各掃門前雪、管他人瓦上霜，缺乏同舟共濟、生命共同體警覺性，平時並解鄰居工廠到底有何危險物質、有何有毒物質、警報訊號是甚麼?

在災害發生時到底可以提供支援對方甚麼防護設備、消防設備或急救設備等。

（）整個石化工業區整體性危害評估的重要性被忽，以致一些盲點、缺點仍然普遍的存在，被重視，習以為常。

導致常有洩及火災爆炸事故發生。

LPG物特性沸點-44熔點-186蒸氣壓kg/cm2（20）8.5著火溫470最高火焰溫1,930最高火災速m/sec0.81最小發火能mj0.31界壓atm43界溫0.219界容積l/kg0.38爆炸界限2.29.5國內相關國內相關LPG災害案災害案時間地點/生產工廠原因損失後果民國816月9日苗通宵鎮/退輔會液化石油處通宵工廠。

處待檢瓦斯鋼瓶時，將瓶底廢油導入焚化燃燒處。

員工次無法點燃焚化，第三次點燃時，發生氣爆。

四名員工遭到灼傷。

民國794月12日台中縣外埔鄉/鋐光實業公司引用丙烷氣體至地下室廚房使用，因管線轉彎延接處，受外作用產生縫導致丙烷外洩，遇火源產生爆炸。

員工40人死亡，29人受傷。

民國852月2日台縣板橋市中正/中國石油公司地下瓦斯輸送管線受到污水腐蝕而破，造成氣體外洩，起火爆炸。

12人受傷。

民國869月13日高雄市振興橋/中國石油公司地下瓦斯管線擬換裝新管，由於頂水作業未周延，割管線時，引起瓦斯外洩爆炸。

13人死亡，12人受傷。

民國8710月7日高雄港/中國石油公司工人點焊廢油艙管現時，引起爆炸2人死亡民國882月27日高雄縣園鄉/宜興業瓦斯公司瓦斯槽管裝完畢後未拆除罐裝軟管即開動槽，導致扯斷可撓性高壓軟管，大瓦斯外洩，起火爆炸。

4人死亡，45人受輕重傷。

事件的檢討事件的檢討當意外事件發生時，過壓對物體的損害程是有限的，主要的破壞是在於火球燃燒區域和熱幅射以及屋內氣體爆炸所造成的破壞，根據以上的分析結，1.廠區太接近住區從圖一可看出工廠附近住區過多，以致於爆炸發生時會有嚴重的人員傷亡。

2.大型LPG儲槽的位置各個LPG儲槽的距應有一定的規格，從圖一看，球型的配置過於狹隘，臥式儲槽間距太過於接近，以致於一座儲槽產生BLEVE，其他儲槽也接著發生一的鎖反應。

3.氣體的偵測及緊意事件的隔Pemex廠並沒有氣體偵測的設備也缺乏