職安生活、生活職安PART-3

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壹、前言

  前篇「職安生活、生活職安PART-2」提到燃燒四要素及其滅火方法,也提到一些「可燃性氣體」之特性。生活中,我們能遇見的可燃性氣體很多,如:氫(H)、乙炔(C2H2)、乙醛(CH3CHO)、氨(NH3)、苯(C6H6)、一氧化碳(CO)…等,其中以「瓦斯」在我們居家生活中接觸最為頻繁,但卻也是我們認知最為不足的氣體物質之一。近期更發生不少瓦斯爆炸等案例新聞,其中較為大夥熟知且嚴重的案例是台中東海商圈氣爆,因此本篇文章將以此為鑑,期望能近一步帶領大夥認識「瓦斯」氣爆等危害,並從中習得相關知識與教訓,最後用於工作及居家安全之防範未然上。

貳、瓦斯氣爆

  《聯合新聞網報導2020/09/19》凌晨四時十七分,陳的房子氣爆後起火,由於氣爆威力甚大,不僅陳宅屋前的停車棚炸飛,也引燃對面出租套房一樓的汽、機車及雜物,火勢迅速竄升。……(略)……消防局長曾進財到現場後研判,陳宅使用桶裝瓦斯,液態瓦斯會往下沉降,瓦斯爆炸的陳宅地下室、一樓、二樓疑大量瓦斯外洩,達飽和點後,只要有火點就會引爆,起火原因仍待進一步調查,如圖一所示。

一、認識瓦斯

  承上,本案例中「瓦斯爆炸」是其主要的直接危害,在《職業安全衛生設施規則》第15條提到,本規則所稱「可燃性氣體」,係指下列危險物:

  1.氫。

  2.乙炔、乙烯。

  3.甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。

  4.其他於一大氣壓下、攝氏十五度時,具有可燃性之氣體。

  法規第三款中的「甲烷」、「乙烷」即為天然氣(Natural Gas,簡稱NG)成分,也是我們家用瓦斯主要成分,一般而言,天然氣是由瓦斯公司鋪設地下管線,然後連結至用戶處以供使用,天然氣較空氣為輕,洩漏時容易往上飄浮並累積擴散於天花板處,所以在檢測室內天然瓦斯含量時,為求有效精準,檢測儀器應設置於高處(天花板下方30cm內),且不為橫梁阻礙;檢測儀器距瓦斯燃燒器具或瓦斯導管(貫穿牆壁處)水平距離8m以內,如圖二所示。

  同第三款,法規中的「丙烷」、「丁烷」因其分子較為穩定,一般會加壓形成液化石油氣(Liquified petroleum gas,簡稱LPG),如同我們在早餐店、快餐店常看到的桶裝瓦斯,其成分即為丙烷、丁烷;液化瓦斯比空氣重,漏氣時容易蓄積在低處,所以檢測時,儀器應放置於低處(檢知器上端,距樓地板面30cm以內),並距瓦斯燃燒器具或瓦斯導管(貫穿牆壁處)水平距離4m以內,以有效量測其瓦斯含量,如圖三所示。

二、燃燒爆炸

  承上,家用瓦斯不論是桶裝瓦斯或天然瓦斯,當其洩漏時將轉為可燃性氣體,當可燃性氣體濃度達到「燃燒爆炸範圍」時,遇到高溫、高熱及明火時,即會產生燃燒爆炸,而所謂「燃燒爆炸範圍」,係指易燃液體之蒸氣及可燃性氣體與空氣(助燃物)混合遇到火種,可燃燒或爆炸的「最低」與「最高」之“體積”百分比。以天然氣(甲烷CH4)為例,燃燒爆炸下限(LEL,lower explosive limit)為5.0%,即在一空間中,天然氣氣體的體積若佔該空間氣體體積5%以下,會因天然氣濃度過低,點火後不會產生燃燒或爆炸;同理,當天然氣氣體體積超過燃燒爆炸上限(UEL,upper explosive limit),即超過該空間氣體體積15.4%以上時,會因為濃度過高,相對造成氧氣(O2)等助燃物的不足,而無法產生燃燒或爆炸,稱之為燃燒爆炸界限,而在上限與下限之間,我們則稱之為燃燒爆炸範圍,如圖四所示。同理,我們常遇到的液化石油氣(丙烷、丁烷等桶裝瓦斯),其上限為9.5%,下限為1.8%,其下限較天然氣低,空氣中微微存在即可能燃燒爆炸,不得不慎啊!

  故於《職業安全衛生設施規則》第一百七十七條即規定:雇主對於作業場所有易燃液體之蒸氣、可燃性氣體或爆燃性粉塵以外之可燃性粉塵滯留,而有爆炸、火災之虞者,應依危險特性採取通風、換氣、除塵等措施外,並依下列規定辦理:一、指定專人對於前述蒸氣、氣體之濃度,於作業前測定之。二、蒸氣或氣體之濃度達爆炸下限值之百分之三十以上時,應即刻使勞工退避至安全場所,並停止使用煙火及其他為點火源之虞之機具,並應加強通風。……(以下略)。


  所以當我們發現瓦斯漏氣時,為了避免其體積濃度超過燃燒爆炸下限,我們會打開窗戶,讓新鮮空氣對流,或引入新鮮空氣,以降低該空間瓦斯濃度。如瓦斯成分為比空氣輕之天然氣,除打開窗戶外,建議建築上方設有氣窗、天窗者亦應開啟以增加對流;如為比空氣重之桶裝瓦斯漏氣,為避免其向下堆積,應將對外流通的大門一併開啟,而不論是開窗或開門,其動作應謹慎緩慢,避免開窗門動作過大,因摩擦產生火花造成憾事啊。當然,就理論而言,為避免其燃燒爆炸,我們也可將漏氣的瓦斯全開,讓該空間瓦斯濃度高於燃燒爆炸上限,就不會產生燃燒爆炸了,但因在實際危急狀況下,我們往往無法快速精確地計算出該空間體積與瓦斯氣體之比例,故較不建議如此操作,以避免弄巧成拙,危害更甚。

三、錯誤觀念

  過去媒體上常常聽聞「瓦斯中毒」一詞,是有其歷史淵源的,早期的瓦斯行我們俗稱為「煤氣行」,其瓦斯的提煉是將「焦煤」透過水蒸氣提煉,使用水蒸氣通過熾熱焦炭產生氫和一氧化碳(H2O+C→CO+H2),而透過此法產生高熱值煤氣,故當時的瓦斯是富含一氧化碳,容易造成一氧化碳中毒,故有「瓦斯中毒」一詞流傳。

  然而現在的瓦斯成分為烷類氣體(如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷),本身無色、無味且「無毒」,但因其易燃、易爆,為避免其洩漏造成危害,一般會添加臭味劑(硫醇類)以增加其異味,以便及早察覺漏氣,及時處理。故正確觀念為瓦斯無毒,而無毒的瓦斯之所以會造成危害,除了燃燒爆炸外,往往會因為該空間通風不良、氧氣不足,造成瓦斯在燃燒過程中燃燒不全,而產生「一氧化碳(CO)」造成化學性窒息,此並非瓦斯有毒所致。

  過往案例中,就曾發生民眾打開瓦斯、門縫貼膠(恐造成氧氣不足缺氧致死)、吞下安眠藥(恐藥劑過量致死),希望可以在睡夢中死去,結果隔天起床,發現自己竟然還活著,在難過鬱卒之虞,拿出打火機,點了一根菸,結果造成瓦斯氣爆火災,最後不僅傷了自己,甚至還殃及無辜受害的鄰里居民,此皆為錯誤的認知所導致的諸多遺憾啊!

  另外再看一案例,如圖五報導,民眾常犯的另一錯誤觀念,是當瓦斯漏氣時,為了快速降低其濃度,急忙中開啟廚房抽油煙機;或使用風扇企圖吹散瓦斯,但因設備插頭在碰觸插座時,會因瞬間接觸面積小及電流瞬間流過關係,而產生微小火花,造成燃燒氣爆危害;或因開啟風扇設備時,齒輪轉動、扇葉摩擦產生火花,而導致瓦斯氣爆。

  瓦斯漏氣正確處理步驟如下:(參考資料:打火哥的30堂烈焰求生課,蔡宗翰)

  禁火:禁止使用任何火源及電器,更不可使用電扇或抽油煙機。

  關氣:檢查瓦斯爐,熱水器並關閉開關閥,或先用膠布纏包。

  推窗:慢慢推開窗戶(以免因摩擦產生火花),讓空氣自然流通。

  報案:離開現場到安全的地方,然後撥打119報案。

叁、一氧化碳

一、認識一氧化碳

  承上述,我們提到瓦斯燃燒不全,容易產生「一氧化碳(C+1/2 O2→CO)」並造成“化學性窒息”,一般而言,在正常氧氣充足的情況下,燃燒後會產生二氧化碳(C+O2→CO2),二氧化碳為人體呼吸過程中即會排放的氣體,在空氣不流通的空間中,二氧化碳過量會對人體有害(勿超過5000ppm),但其危害程度相較於一氧化碳而言,則像是哈利波特遇到催狂魔一般(小巫見大巫之意)。一氧化碳為含碳物質不完全燃燒的產物,亦即空間中氧氣不足而造成燃燒不完全所致;一氧化碳氣體無色、無臭、無味,與體內血紅素的親和力是氧氣的200到250倍,這意味著,空間中即便氧氣充足,但如有一氧化碳存在,我們的血紅素會先與一氧化碳結合,造成原本應該運送氧氣的血液充斥著一氧化碳,最後造成大腦、細胞缺氧窒息,我們稱之為「化學性窒息」,故在《有害物質危害預防法規》中即規定,為避免對人體產生損害,作業空間中一氧化碳濃度不得超過35ppm。

二、預防中毒

  其實我們生活周遭充斥著許多一氧化碳的危害,最常見的是因生活習慣不好造成一氧化碳中毒,例如:室內陽台為善用空間或避免風吹雨淋而加裝鋁門窗,如圖六所示,寒冬來臨時往往門窗緊閉,此時,如開啟陽台熱水器、廚房瓦斯爐,則會因通風不良,造成一氧化碳中毒;當然,也有陽台未設鋁門窗,卻因洗衣後,陽台空間掛滿衣物,造成通風不良,熱水器開啟後產生一氧化碳危害。

  承上,為防止室內一氧化碳中毒,依照國內消防法規定,熱水器及其配管之安裝,必須透由「特定瓦斯器具裝修技術士」,依照「燃氣熱水器及其配管安裝標準」負責設計安裝。而安裝的場所應優先選擇屋外自然通風換氣充分之場所,如:未加裝鋁門窗之開放式陽台等。但以今日寸土寸金的都市區而言,陽台有時是種奢侈品,並非家家戶戶皆能擁有,當熱水器設置無法裝置於屋外時,則應依其室內空間規畫設置「半密閉」或「全密閉」熱水器,所謂「半密閉」即「半密閉強制排氣式熱水器(Forced Exhaust,簡稱FE式)」,其設計概念為,燃燒使用的空氣取自屋內空間,燃燒後的廢氣則以動力風機強制排放至屋外,避免廢氣造成室內窒息等危害。另外,因一氧化碳分子量為 28;空氣平均分子量28.8,故一氧化碳較空氣為輕,在設置半密閉強制排氣式熱水器時,一般強制排氣設置偏高,而自然通風進氣略低,才能有效造成空氣對流,適時排出一氧化碳,如圖七所示。

  「全密閉」則為「密閉式強制供排氣熱水器(Forced Drought Balanced Flue,簡稱FF式)」,FF式熱水器的設計概念為,以供氣風機等動力機械方式將新鮮空氣引入熱水器內燃燒,燃燒後的廢氣則經排氣管以動力機械方式強制排放至屋外,所以其「供氣」與「排氣」皆於屋外進行,與屋內之空氣有效隔絕,如圖八所示。

  當然一氧化碳危害的發生,不僅止於熱水器、瓦斯爐,例如在天寒地凍的時節,國外也常發生一氧化炭中毒意外,如在別墅豪宅加裝火爐,天冷時燒木取暖,享受電影般的浪漫風情,但因木材燃燒時未注意室內通風,造成一氧化碳中毒的意外;另外,亞洲人因文化的不同,天寒地凍時節,較喜歡三五成群或親朋好友相邀圍爐、烤肉及烹煮美食,在享受美食當下,如因天冷緊閉門窗造成通風不良,亦會造成中毒憾事。過往案例中,尚有使用蠟燭油燈燃燒精油,為保持精油香氣不散,緊閉窗台,造成一氧化碳中毒憾事;或類密閉空間的車庫中發動機車、汽車,因排氣管排放一氧化碳而造成窒息死亡案例;或在空氣不流通環境下,如地下室、礦坑…等空間中使用內燃機、發電機,造成燃燒不全一氧化碳中毒,生活中相關的一氧化碳中毒新聞真的不勝枚舉,不得不慎啊!

  最後,我們既然知道一氧化碳為無色、無臭、無味、有毒氣體,在生活中,我們該如何得知所處環境是否有一氧化碳危害呢?居家環境中如裝有「一氧化碳偵測儀器」是最佳的選擇,但裝設時仍須注意,一氧化碳比空氣輕,所以偵測儀器應置放於牆面高處,其高度的設定如以日本的法令規範,則偵測儀器應置於靠近天花板處(約2m高),如以美國法令規範,則以常人平均鼻子的高度為其設置標準(約1.6m高),因此建議偵測儀器高度可設置在1.6~2m左右的高度為宜,並應定期檢查儀器是否有電。另外,除透過儀器偵測外,我們也可從以下狀況來判斷,空間中是否有一氧化碳存在之虞:

  該空間中,多人出現身體頭痛、疲倦、噁心、暈眩等狀況;

  該空間中,同時有人在使用瓦斯爐、熱水器、內燃機…等設備;

  該空間中,有門窗緊閉、通風不良之情事。

  倘若有上述狀況,身為職業安全衛生管理人員,我們應合理懷疑恐有一氧化碳危害風險,此時我們應做的是,盡速將門窗打開,讓空氣流通;其次,則是將患者移到通風良好處,並確認其呼吸道是否暢通,如有異物則協助挖出,然後鬆解其衣物、抬高其下顎,讓病患保持側臥姿勢,持續觀察;如果患者沒有呼吸、心跳,則應立即施以CPR心肺復甦術急救步驟(叫、叫、C、A、B):

  第一「叫」是「拍打病患肩部,查看患者意識與呼吸」。

  第二「叫」為「指定他人,撥打119請求支援」。

  第三「C」指「施以胸外心臟按壓」(每分鐘至少按壓100次,口訣為:用力壓、快快壓、胸回彈、莫中斷)。

  第四「A」為「暢通呼吸道,壓額抬下巴」。

  第五「B」則是「施以人工呼吸」。

三、錯誤觀念

  一氧化碳中毒,最可怕的是患者誤以為自己是因為天氣冷感冒、身體不適(心臟)所造成,或是因為工作太累、太疲倦,認為躺睡一下就沒事,最後因此昏迷不醒。當然,有發現一氧化碳危害風險時,即便現場立即開窗門、關瓦斯…等緊急處理應變,後續仍需謹慎至醫院檢查,檢查時並應告知醫生相關緣由(如剛剛在家煮火鍋,未開窗…等),請醫生抽血檢查碳氧血紅蛋白(COHb),當COHb體積分數達到2.5%時,人體會產生不良反應,須提供「高壓氧」治療(高壓氧的治療可促進CO從血紅素結合中脫離),避免因短暫腦損缺氧未察,而造成日後更嚴重的身體不適。

肆、結語

  「瓦斯」是我們居家生活中接觸最為頻繁的氣體之一,瓦斯無毒,但若燃燒不全產生一氧化碳,對我們而言則是劇毒物質;瓦斯易燃易爆,所以添加乙硫醇以示提醒;瓦斯有輕於空氣的天然氣,也有重於空氣的液化石油氣,當瓦斯漏氣時,則應依其特性安全處理。最後,當我們真的了解瓦斯、熟悉瓦斯後,對於瓦斯氣爆等危害的預防將有莫大的幫助,「職安生活,生活職安」,生活中如能善用所學並用於防範未然,則能不枉含莘苦學,與您共勉之。

 

【資料來源】

  1. 防災救命,高士峰、沈哲平,光現出版,出版日期2016/9/1。
  2. 消防法規(含概要,第五版),吳玉祥、高士峰,考用出版股份有限公司,出版日期2010/4/8。
  3. 消防安全工程設計(第四版),吳玉祥、呂憶婷、高士峰,五南圖書出版公司,出版日期2020/4/1。
  4. 打火哥的30堂烈焰求生課,蔡宗翰,遠流出版股份有限公司,出版日期2019/7/26。
  5. 聯合新聞網,東海商圈氣爆4死1傷 新屋成廢墟家當毀車牌剩半片,2020-09-20,https://udn.com/news/story/121683/4874761
  6. 聯合新聞網,救命整理包-遇到火災別慌 必看求生術, https://udn.com/photo/issue/189,2020/09/20查詢。
  7. 天下雜誌網,逢甲氣爆1死15傷,2017-07-19,https://www.cw.com.tw/article/5083970
  8. 維基百科,一氧化碳,https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%A2%B3,2020/09/21查詢。
  9. 臺北之音廣播股份有限公司,一氧化碳比氧氣更迷人,https://scitechvista.nat.gov.tw/c/szbM.htm,2020/09/21查詢。
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