純氧中輸送微米及奈米鐵爆炸危害特性研究

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純氧中輸送微米及奈米鐵爆炸危害特性研究

  • 編/著/譯者 / 吳鴻鈞、蔡匡忠
  • 出版機關 / 勞動部勞動及職業安全衛生研究所
  • 出版日期 / 2014-03
  • 主題分類 / 衛生福利勞動
  • 施政分類 / 勞動及人力資源
  • ISBN / 9789860407594
  • GPN / 1010300756
  • 頁數/張數/片數 / 56
  • 裝訂 / 平裝
  • 定價 / NT$ 140
  • 9 折優惠價 / NT$ 126
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簡介

先前於台南市某鋼鐵工業股粉有限公司發生液態氧氣化管線爆炸意外。災害發生當時於控制閥旁邊進行通氣開車試驗,當控制閥打開通氣至50%之後,彎管及閥體本身,瞬間產生燃燒破裂,高溫、高壓氧氣直接衝擊作業人員,導致現場1人死亡7人受傷,該事故燃燒物質疑為鐵管氧化的粉體(氧化鐵及鐵的混合物)而引火源疑為氧化鐵粉體帶靜電引起。
氧化鐵粉體之中心結構為鐵,外圍為氧化鐵的物質,高速氧氣帶動之下,該粉體像電容器一般,形成帶正負電荷的靜電粉體。當粉體碰觸過濾器及鐵管壁時,即放出攜帶的靜電荷,產生火花。且因氧氣環境,粉體之最低發火能量降低,而引起燃燒,,先前已有學者做過微奈米金屬粉塵的最大爆炸壓力、最低爆炸濃度、最大升壓速率及最小點火能量等研究,卻很少有關於純氧環境下靜電引發微奈米金屬粉塵的相關研究,而靜電也是形成點火源的重要因素之一。因此本計畫先調查老舊鋼瓶內部生鏽情況,再經由TEM (Transmission electron microscopy)穿透式電子顯微鏡及SEM (Scanning electron microscope )掃描式電子顯微鏡觀測粉體粒徑及分析成分。採集裁切後老舊鋼瓶之粉體經由TEM及SEM成分分析與粒徑分析過後粒徑範圍為5nm~250nm之間,其最小點火能量皆小於1mJ,當粉體粒徑增加其所需的點火能量也隨之增加。
輸送過程中純氧環境下奈米鐵粉所產生的能量皆會隨著粉體濃度的增加而上升,粉體粒徑越小所產生的能量會越大,由分析結果藉以推斷先前於台南市某鋼鐵工業股粉有限公司發生液態氧氣化管線爆炸意外,瞬間產生燃燒破裂,高溫、高壓氧氣直接衝擊作業人員,是由於鋼瓶內部粉體粒徑大小為奈米等級,僅需1mJ即可引燃因而導致災害發生,本研究成果可做為從事氧氣鋼瓶作業勞工之使用安全參考。


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