危险性机械与设备课件.ppt

1、化工安全衛生危險性機械設備危險性機械:包括固定式起重機，移動式起重機，人字臂起重機，升降機，營建用提升機，吊籠等危險性設備:包括鍋爐，壓力容器，高壓氣體特定設備，高壓氣體容器等以上機械或設備都需要事前取得設備檢查合格證書，操作的勞工也都要有合格的操作執照化工安全衛生危險性機械起重機:超過三噸以上者，必須列管升降機荷重在一公噸以上者，必須列管化工安全衛生名詞鍋爐種類:圓筒鍋爐，水管鍋爐，特殊鍋爐等低溫儲槽:單層殼保冷(可達-50oC),雙層殼保冷(可達-196oC),真空保冷(可達-256oC)高壓儲槽:球形槽(構造強度穩定均勻，但製作比較困難)，圓筒形槽檢點:檢查清點之意化工安全衛生安全裝置安

2、全閥safety valve:每年皆須保養維修破裂板 rupture disc:強度不可大於其容器的設計壓力通氣閥 vent:置於油槽頂部，進料時可以排出空氣，避免壓力過大;出油時。作用相反。火焰防止器flame arrestor:搭配通氣閥，防止火焰回燒緊急遮斷閥:供意外事件時使用超流閥:裝在進出口管線，有方向性，避免流速過大液面計:壓力計:以上兩種儀器都是協助觀察追蹤容器內的流體之數量或壓力之用。壓力計的上限應該是該容器設計壓力的1.5 到3.0倍之間。化工安全衛生鍋爐與壓力容器規則基本法規包括:鍋爐及壓力容器安全規則，以及高壓氣體勞工安全規則，危險性機械及設備安全檢查規則，高壓氣體特定設

3、備檢查基準等。鍋爐:蒸汽鍋爐，熱水(含熱媒)鍋爐，小型鍋爐三類壓力容器:第一類壓力容器，第二類壓力容器，以及小型壓力容器。另外加上高壓氣體特定設備與高壓氣體容器。分類的意義在於針對不同性質的鍋爐或壓力容器，依其不同程度的危險性，進行不同程度的管理。化工安全衛生名詞定義小型鍋爐小型鍋爐的定義:最高使用壓力小於1 kg/cm2,且熱傳面積在1 m2以下之蒸汽鍋爐 最高使用壓力小於1 kg/cm2,且胴體內徑在300 mm 以下，長度在600 mm 以下之蒸汽鍋爐熱傳面積在3.5 m2以下者，且裝有內徑25 mm以上之U型豎立管，其水頭壓力在5m以下之蒸汽鍋爐熱傳面積在3.5 m2以下者，且裝有內徑

4、25 mm以上之開放於大氣的蒸汽管之蒸汽鍋爐水頭壓力在10 m 以下，且熱傳面積在8 m2以下之熱水鍋爐最高使用壓力在10 kg/cm2,且熱傳面積在10 m2以下之貫流鍋爐。化工安全衛生壓力容器的規定第一類壓力容器第一類壓力容器:接受外來熱源使產生蒸汽，且容器壓力高於一大氣壓者;或保存溫度超過其大氣壓下之沸點之液體之容器。第二類壓力容器第二類壓力容器:內存超過大氣壓氣體之容器，例如壓力在2-10 kg/cm2(壓縮空氣則為2 50 kg/cm2),且內容積在0.04 m3以上者，或胴體內徑在200 mm以上，長度在1000 mm以上者小型壓力容器小型壓力容器:(a)最高使用壓力在1 kg/c

5、m2以下，且內容積在0.2 0.04 m3間之第一類壓力容器;(b)最高使用壓力在1 kg/cm2以下，且胴體內徑在500-200 mm間，長度在1000mm以下之第一類壓力容器;(c)P(kg/cm2)x V(m3)在0.2 0.04 以下之第一類壓力容器化工安全衛生*取自Marshall,1987;一般的壓力容器示意圖化工安全衛生更多的相關名詞容器:指罐裝高壓氣體的移動式移動式壓力容器灌氣容器:仍然保有超過罐裝時1/2以上者殘氣容器:現有量未滿罐裝時的1/2者低溫容器超低溫容器:指可罐裝-50oC以下之液化氣體者儲槽:固定在地盤上的高壓氣體儲存設備高壓氣體設備:有高壓氣體流通之部分處理設備

6、:已壓縮，液化或其他方法處理氣體之高壓氣體製造設備減壓設備化工安全衛生範例高壓空氣高壓氫氣液氨，液氧，液氮，液氯等液化石油氣，液化天然氣高壓乙炔液化環氧乙烷，液化溴甲烷高壓反應器:例如合成甲醇，硝酸等化工安全衛生若干一般性的管理要點設置合格的專責人員合格的專責人員，每人以一作為原則，於運轉時，雇主不得使從事與鍋爐或高壓容器無關的工作鍋爐應安裝在專用建築物內專用建築物內，或者以障壁分開之場所。固體燃料應距鍋爐至少1.2m,其他燃料保持2m以上距離設置禁止無關人員擅自進入的標示標示，鍋爐檢查合格證書，以及專責人員的資格證書影本，也要揭示於明顯處高低水位警報器加上液位計液位計，是鍋爐的安全裝置之一安

7、全閥安全閥應調整於最高使用壓力以下吹洩，安全閥經檢查後，應予固定不得變動壓力表刻度板上，應明顯標示最高使用壓力之位置標示最高使用壓力之位置，以隨時提醒作業人員化工安全衛生若干共通的安全規範事業場所應有明確的境界線，並設置警戒標示彼此間要保持安全距離，例如可燃性高壓氣體設備，要與氧氣製造設備間，保持10 m 以上之距離可燃性氣體，要圖以紅色或以紅色字體書寫該氣體名稱液化氣體四周要設置防溢堤高壓氣體設備要以常用壓力的1.5倍壓力進行耐壓試驗耐壓試驗，以及常用壓力進行氣密試驗氣密試驗要有能承受地震影響的耐震構造要有如安全閥safety valve或破裂板rupture disc之安全裝置，如為毒性氣

8、體，需要放在除毒設備內大型的液化氣體儲槽配管，要在5m以外處，設置緊急遮斷裝置液化儲槽儲存量，不得超過常用溫度下容積的90%化工安全衛生危險性設備的法定檢查製造前:型式檢查製造時:熔接檢查，構造檢查安裝時:竣工檢查(發合格證);國外進口者，要重新檢查;高壓容器修改變更時，也要變更檢查使用階段:定期檢查;若有遷移，或閒置一段時間後再使用，也要重新檢查化工安全衛生*取自Marshall,1987;壓力容器在不同階段的參與工作人員化工安全衛生非破壞性檢測NDE:nondestructive examination 目測法放射線檢查:x-ray or-ray超音波探傷檢查:通常使用 1 25 MHz

9、音波磁粉探傷檢查液滲探傷檢查liquid penetrant or dyeEddy current:用於圓管，圓管的缺陷會改變它的阻抗impedance,因而得知干擾圖譜:holographic interferometry聲波發設法acoustic emission膠體電擊法gel electrode化工安全衛生整體容器的測試前述的非破壞性檢測，理論上可以偵測出結構上的缺陷，對整體容器而言，則可以進行下列諸測試:水壓試驗 氣密試驗 耐壓試驗因為危險性較高，所以必須由專門的機構進行化工安全衛生*取自Marshall,1987;壓力容器在最初發生意外的機率高(因為設計或施工不當);然後在使用依段

10、時間後，發生意外的頻率再度升高(因為材料腐蝕，或維修為落實等)化工安全衛生意外事故的原因對於壓力容器與鍋爐而言，最擔心的意外事故，就是容器破裂(loss of containment)，造成物質外洩，甚或爆炸事件。容器破裂的原因分析:材料問題:選用不當的材料，以致於受到腐蝕，或材料內部缺陷造成 設計問題:不正確的計算，或不正確的數據 施工問題:例如施工品質不佳，焊接不良等 使用問題:例如操作條件與當初設計不符，維修工作沒有落實等化工安全衛生壓力容器的設計，皆有標準可循。原則為：材料行為，應力分析材料行為，應力分析(設設計計)，以及品質保證，以及品質保證(施工與維修施工與維修)三個基本要求三個基

11、本要求。安全係數多選用3-5。化工安全衛生造成破裂的外在原因致命的外力撞擊:多半是突發意外事件材料疲乏(fatigue),例如來自週而復始(cyclic)的作用力,造成潛變(creep deformation),終而變形破裂材料脆化(brittle):如低溫脆化，氫脆化。或者高溫高壓下，某些分子進入材料結構中，進而產生氣泡，降低材料韌性或強度高溫效應熱衝擊 thermal shock振動化學效應:主要就是腐蝕作用，而且會因為材料承受應力，而加速腐蝕(stress corrosion cracking SCC)化工安全衛生*取自Marshall,1987;壓力容器破裂原因的統計數字化工安全衛生不

12、同的材料選擇其他還可以包括:塑膠，玻璃，橡膠Teflon等化工安全衛生壓力容器的弱點最容易發生洩漏的部位:管線接頭:因為安裝不良，或熱漲冷縮造成 墊圈部位:墊圈材料受損 蓋板安裝部位:清掃孔，或檢查孔部位，同樣會因為墊圈，或安裝不良而造成洩漏 焊接或熔接部位:來自腐蝕或應力化工安全衛生*取自Marshall,1987;破裂部位的統計分析數據化工安全衛生*如果平時就會微量洩漏(聞到味道)，表示結構不很健全，若加上其他外在原因，就很可能成為設備破損之點。化工安全衛生鍋爐運轉的安全對策保持正常水位，避免過高或過低維持一定氣壓:安全閥與壓力表必須正常運作加強水處理:避免節垢，或腐蝕加強對鍋爐受熱面積的

13、清掃工作:避免積灰(熱傳不均勻，會造成局部過熱，因而該區材料受損)注意通風化工安全衛生半導體業的高壓氣體鋼瓶(1)用量多，氣體種類多，而且許多特殊氣體具高度可燃性，毒性，例如PH3,AsH3,SiF4,etc.除氣體鋼瓶外，輸送管線，儲存空間都算是系統的一環，都要注意安全的設計與操作。此處有許多新的作法:例如對於置放於儲存間的危險性氣體鋼瓶，目前已經發展出pneumatic controller,以便在管線或末端洩漏時可以遙控關閉之。再如:使用RFO(restrictive orifice flow小孔之類的裝置)的裝置於鋼瓶出口(e.g.SiH4),以便意外時，洩漏速度不會太快。化工安全衛生半導體業的高壓氣體鋼瓶(2)另一項新的發展就是:低壓或低於一大氣壓(sub-atmospheric)的輸送(delivery)氣體技術。其原理為:利用多孔，高表面積的物質吸附該氣體，然後減壓(抽真空)或加熱脫附，達到輸出該氣體的目的。一些成功應用的範例，如下表。此類鋼瓶萬一洩漏，洩漏量將遠低於普通的高壓鋼瓶(差到60,000倍)上述鋼瓶的缺點:輸送的速率有限。此外就是可用的吸附劑有限。化工安全衛生資料取自SST,153-158,July,2001