曹常成

一、高壓氣體特定設備的定義

依據「危險性機械及設備安全檢查規則」第四條第三款規定，高壓氣體特定設備係指供高壓氣體之製造（含與製造相關之儲存）設備及其支持構造物（供進行反應、分離、精煉、蒸餾等製程之塔槽類者，以其最高位正切線至最低位正切線間之長度在五公尺以上之塔，或儲存能力在三百立方公尺或三公噸以上之儲槽為一體之部分為限），其容器以「每平方公分之公斤數」單位所表示之設計壓力數值與以「立方公尺」單位所表示之內容積數值之積，超過○•○四者。但下列各款容器，不在此限：

(一)、泵、壓縮機、蓄壓機等相關之容器。

(二)、緩衝器及其他緩衝裝置相關之容器。

(三)、流量計、液面計及其他計測機器、濾器相關之容器。

(四)、使用於空調設備之容器。

(五)、溫度在攝氏三十五度時，表壓力在每平方公分五十公斤以下之空氣壓縮裝置之容器。

(六)、高壓氣體容器。

(七)、其他經中央主管機關指定者。

二、高壓氣體特定設備的分類

高壓氣體特定設備一般可概分為塔、儲槽、反應器及熱交換器等四大類。

(一)、塔類：塔依其用途，可分為蒸餾塔、吸收塔及萃取塔（抽出塔）等；若以塔的形式來分，可分為棚段塔、充填塔及噴霧塔等。

(二)、儲槽類：儲槽依其儲存物質的狀態，可分為固體儲槽、液體儲槽及氣體儲槽。而液體儲槽一般又分固定屋頂式儲槽及浮動屋頂式儲槽。

(三)、反應器：反應器係製程中作為內容物進行化學反應的設備，其目的在提供最佳反應條件以進行最高效率之化學反應。反應器一般依其操作方法可概分為批次式單項反應器、半批次式反應器及連續式反應器。

(四)、熱交換器：所謂熱交換器，廣義而言係指由高溫流體向低溫流體作熱交換之設備，一般依其構造可分為多管式、平板式及蛇管式等熱交換器。

三、高壓氣體特定設備的安全管理

高壓氣體特定設備一旦發生災害，常為重大火災或爆炸事故，故為維護其安全，須建立完善安全管理制度。高壓氣體特定設備的安全管理可從工作安全分析作起，經逐步確認各項設施的安全，據以訂定作業管制措施，並做好檢查、稽核及教育訓練的工作(如圖1)。

圖 1. 高壓氣體特定設備的安全管理

(一)、工作安全分析：

進行高壓氣體特定設備的工作安全分析，首先選定要分析的工作項目，然後對這些工作項目進行步驟分解，以實施危害辨識，最後據以訂定安全工作方法。

(二)、確認高壓氣體特定設備各項設施的安全：

在安全措施方面應考量下列項目：

1.安全距離：

高壓氣體特定設備應與其他設備、場所或建築物保持適當安全距離，以減輕災害發生時的影響，並利於搶救及應變處置。例如自可燃性氣體製造設備之外面至處理煙火之設備，應保持八公尺以上距離或設置防止可燃性氣體自製造設備漏洩時流竄至處理煙火之設備之措施；自可燃性氣體製造設備之高壓氣體設備之外面至其他可燃性氣體製造設備之高壓氣體設備應保持五公尺以上距離，與氧氣製造設備之高壓氣體設備應保持十公尺以上距離；自儲存能力在三百立方公尺或三千公斤以上之可燃性氣體儲槽外面至其他可燃性氣體或氧氣儲槽間應保持一公尺或以該儲槽、其他可燃性氣體儲槽或氧氣儲槽之最大直徑和之四分之一以上較大者之距離。另承受灌裝之車輛應距離設置在地面上之儲槽外面三公尺以上。

2.防火防爆：

可燃性氣體之高壓氣體設備或冷媒設備使用之電氣設備，應具有適應其設置場所及該氣體種類之防爆性能構造。

3.靜電防止：

對於可燃性氣體製造高壓氣體特定設備，應採取可除卻該設備產生靜電之措施。

4.防溫升措施：

可進行溫度變化之反應、分離、精煉、蒸餾、冷卻、冷凝、熱交換及加熱的作用之高壓氣體特定設備，應設置適當之溫度計，且應採取該設備內溫度超過常用溫度時，可迅使其溫度下降至常用溫度範圍內之措施。另可燃性氣體或毒性氣體儲槽或此等儲槽的設備的四周及支柱，應採取防止溫升必要措施。

5.緊急遮斷裝置：

為防止設備發生漏洩、火災等災害擴大，將送入設備之原物料，以遮斷閥緊急停止輸入之安全裝置。例如內容積在五千公升以上之可燃性氣體、毒性氣體或氧氣等之液化氣體儲槽之配管，距離該儲槽外側五公尺以上之處應設置可操作之緊急遮斷裝置。

6.耐震構造：

高壓氣體特定設備由於內存高壓、高溫、有害、有毒物質，一但發生地震，致使這些內容物洩漏，將會造成嚴重的人員與物質損壞。因此，高壓氣體特定設備在設計時，必須考量該設備之重要度、設備設置所在地的地震區域係數、地盤種類、回應倍率等，納入設備結構設計中。另外，為防止設備本體變形，高壓氣體設備，除配管、泵、壓縮機部分外，其基礎設計時應不得有不均勻沉陷之慮，且儲存能力在一百立方公尺或一公噸以上之儲槽的支柱應置於同一基礎，並緊密結合，以防止發生不均勻沉陷之情事，並定期量測其沉陷量。而塔、儲槽等支持構築物與基礎之結構，亦應有能承受地震影響之耐震構造。

7.另外，為防止設備內有危害物質漏洩滯留在作業場所附近，危及作業安全，應設有防滯留構造、自動偵測警報設備、通報設備及安全裝置。

(三)、高壓氣體特定設備的作業管制：

為防止職業災害發生，於高壓氣體作業場所，實施相關作業時，除作業前要加強協商外，針對承攬商入廠動火及侷限空間等作業應訂定相關管制措施如：入廠檢查制度、工作許可制度、設備清點、作業安全標準等，以強化各項作業的安全。

(四)、教育訓練：

不論事業單位的安全設施是如何健全、完備，若從事作業的勞工或管理人員欠缺安全衛生知識，則仍難免會發生職業災害，故教育訓練是確保勞工安全衛生最基本的要件。教育訓練的對象包括高壓氣體特定設備操作人員、主管人員、自動檢查人員及監督人員。

(五)、高壓氣體特定設備的檢查及稽核：

包括定期檢查、作業檢點等。

四、維修作業的安全

 (一)、維修作業計畫：

要維修高壓氣體特定設備時，需先制訂維修作業內容、日程、負責人員、工作劃分、指揮系統、安全措施及需求資材等作業計畫。作業計畫制訂後，應向工作負責人及有關人員詳細講解徹底告知。作業必需在負責人員的監督下進行。

(二) 在高壓氣體特定設備內作業時的安全：

1.設備內氣體之排除：

將儲槽內的氣體回收至其他儲槽，直至接近大氣壓力為止。為防止連接於設備配管內之有毒或有害流體回漏至設備內，閥或配管接頭處需插裝盲板。將氣體排放於大氣中時，應注意維持放出氣體落地濃度在爆炸下限的四分之一以下，且排放動作應緩慢進行。當儲槽內的壓力達到與大氣壓相等時，應用氮氣等慢慢置換。

2.儲槽內缺氧事故之防止對策：

用作除氣用的氮氣等需以空氣再作置換，並在人員進入前，先用氧氣測定器測定儲槽內的含氧量濃度應在20%以上，以氣體檢知器確認可燃性氣體濃度應在爆炸下限四分之一以下。

3.修護作業中，在周圍應標示「修理中」，以確認在安全狀態。

4.修理工作完畢後，除實施必要之安全及施工品質檢查外，並應確認設備動作、安全閥、逆止閥正常，因修理所開放或關閉的閥類已恢復原狀，所插裝之盲板已拆除、懸掛之警示牌已拆收，緊急遮斷裝置均已裝回原訂位置且無異常等。

5.其他事項：

作業人員應著用防護具，如安全帽、工作服等。實施電弧熔接或使用電氣時，應有防止感電的措施。

五、檢查、檢點(如圖2)

(一)、日常檢點項目（在運轉中亦可檢點的項目）：

1.保溫材、保冷材的破損狀況。

2.油漆的劣化狀況。

3.有無自凸緣部、人孔部、熔接部向外部漏洩情形。

4.基礎螺栓有無鬆脫。

5.基礎有無損壞或沉陷。

6.蒸氣配管有無因熱膨脹引起之不當的壓力，有無因腐蝕而板厚變薄。

(二)、開放時應檢查項目：

1.底部之腐蝕狀態如何？其程度及範圍。

2.有無因聚合體等生成物、生鏽而發生阻塞，多孔板之孔有無阻塞，平穩裝置有無膠著？或由於附著物引起污濁的狀況。

3.溢流堰之高度是否與設計相符。

4.焊道之狀況如何，泡罩有無固定於層段。

5.有無成為漏洩原因之龜裂、損傷。

6.裡襯、被覆加工狀況。

7.內管之管厚有無減薄。

(三)、安全裝置之安全確認

1.安全閥：

安全閥係當高壓氣體特定設備的壓力操過額定壓力時，安全閥能自動地動作以釋除設備的壓力，故需永保安全閥的動作有效確實，如遇閥瓣生鏽固著、彈簧劣化或彈性疲勞、導軌潤滑不良、上游停止閥錯誤關死而至閉塞或設定動作壓力錯誤，會引起安全閥動作不良或不動作。為避免引起前述情況，應注意下列事項：

(1)  定期實施分解並重新整裝。

(2)  為避免自排出於大氣之通風孔開口部等向安全閥本體進入雨水，應在通風管彎曲部設排水孔。

(3)  事先採取安全閥動作時之防止震動措施。

(4)  經常實施外觀檢查。

2.破裂板：

破裂板係使用於所處置內容物固化或因具顯著腐蝕性致安全閥之動作有困難之情況，並被使用於放出量多的情況或必須作瞬間放出的情況。破裂板無法適當動作的原因，在平板型破裂板有因持續施加內壓而變成圓頂狀，致使破裂所需壓力上升；亦有因材料腐蝕變薄致在規定壓力以下即先行破裂者。因此，應對破裂板的型式、材質先加以充分檢討後再裝設外，並應在規定期限內予以換新。

3.止回閥：

止回閥為防止流體逆流的裝置。止回閥可能會因圓盤的腐蝕、磨損、異物咬合等而造成動作不良情形，因此應實施定期檢點、換新等措施。

4.吹洩閥：

吹洩閥係以手動或自動的方式將高壓氣體特定設備內的流體（壓力）釋放出來。為防止吹洩閥因為腐蝕、磨損等因素而而造成動作不良情形，應實施定期檢點以確保其功能之正常。

5.自動警報裝置：

自動警報裝置係具有當運轉條件超出事先設定範圍時，有發出蜂鳴或指示燈號之功能，促使操作員注意，並採取必要之控制措施。對於安全上重要處所之警報器，應於設備定期維修時，實施動作試驗、導通試驗等，俾能事先發現缺失，排除失效因素，維護其功能之正常。

6.緊急遮斷裝置：

緊急遮斷裝置係用於當設備發生漏洩、火災等異常事態時，為防止災害擴大，將送入設備之原物料，以遮斷閥緊急停止輸入之安全裝置。對於緊急遮斷閥，為使能在發生異常事態時確實動作，應針對下列事項實施定期檢查。

(1)  外觀檢查：以目視檢查元件有無損傷、腐蝕，螺絲有無鬆脫等。

(2)  實施動作試驗：將該緊急遮斷閥實施動作試驗，觀察其操作是否保持正常。

7.漏洩、氣密檢查：

拆卸遮斷裝置實施漏洩及氣密試驗，以確認有無漏洩。

8.緊急排放裝置：

緊急排放裝置係當設備發生漏洩、火災等情況，為防止其災害擴大，將內容物迅速排放至外部再加以安全處理之安全裝置。對於緊急排放裝置之運轉保養，依排放液體及裝置之種類不同而各有所異，一般需注意對於密封鼓之液面應使其經常保持在規定的液面。另為避免在煙囪內形成爆炸性混合氣體，應經常以氮氣等予以排淨。

六、結語

圖 2. 高壓氣體特定設備的安全檢查