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壹、前言:
: ^% m# z* D( ]: C3 Q' v3 [施工中常發生因熔接作業引起火災的案件,由於此類火災現場有明顯的動火證明,於進行火災原因調查時,其調查方向較明確,且比較容易證明、確認。但類似案件仍不斷在作業疏忽中發生,似乎也顯示此類案件並不會因肇因明確、調查容易,而能有效預防、或抑止該類火災的發生,這的確也是預防工作應注意改進的重點。以下就以新竹縣最近的熔接金屬火花火災案例,來說明火災發生經過,並針對此類案件提出火災預防對策。 : ?1 z3 M' a2 r6 `8 o% B7 g
貳、火災概要:
" s! t j2 B& o. e某日午後14時,工人開始下午的頂樓加蓋鋼骨結構工程。由於施工位置緊鄰馬路,為方便作業,工程車停放於緊鄰施工建築物旁道路,電銲機等施工工具均直接吊掛至3樓。而乙炔及氧氣鋼瓶較重,因此放置工程車載貨平台上,再利用橡皮軟管延伸熔桿火炬至建築物3樓作業。
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現場施工作業使用電銲機及氧乙炔氣切割器,施工人員突然發現火勢從車後載貨平台上氧乙炔橡皮軟管起火燃燒;雖迅速以乾粉滅火器滅火,但因鋼瓶開關閥燒熔,無法將火勢熄滅,造成工程車延燒,車頭全毀。8 O! W2 `) R, m7 r( I7 ^0 m
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鋼瓶閥受燒情形
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2 y! U$ e! s( g& I- }5 V1 N參、現場燃燒後情形:
) {1 I6 ~- ?( D" Q8 I9 `工程車車車頭全毀,車頭前方烤漆完整,前擋風玻璃破裂,車頂上方受燒燻黑,散熱水箱罩完好,前保險桿完好。駕駛座艙內部燒毀,方向盤下端受燒彎曲變形,右側助手座後方鐵板受燒變色泛白。載貨平台下方電池、油箱及四個車輪完好未受燒。
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車頭後方載貨平台僅右前方木質地板燒穿,其餘完整。燒穿位置平放乙炔及氧氣鋼瓶,並有乾粉噴灑過的痕跡。經調查,載貨平台上共載有乙炔鋼瓶2瓶、氧氣鋼瓶1瓶,乙炔及氧氣的壓力調節器2個。( u/ V2 T, K" [7 Z$ V4 Y
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工程車後方載貨平台右前方燒穿,橡皮高壓軟管燒斷
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$ g" I8 I$ h* a9 G' ~: U2 s! L鋼瓶瓶身受燒情形 g+ r2 w G' Y+ U9 y; q
g/ `* n4 w( F3 E7 `- N" Z肆、熔接火花特性:3 R' B% o7 Y9 a* p" g
此案例因作業需要使用電弧熔接(arc welding)及氣體熔接(gas welding)即電銲機及氧乙炔切斷器,茲分別介紹如下:) Q3 o6 ~7 F7 h) m0 X b2 y( V4 Q1 Y
" m5 Z6 N# F# A4 Q% f# Z! R T9 E電銲機種類多樣,本案例所使用電銲機係為攜帶輕便、操作簡單、成本低、且戶外、室內均可使用的遮蔽金屬電銲機(SMAW),為目前最廣泛被使用的電銲機。電銲機相關套件包括電銲機、電極把手、電極、電線及接地夾,其負極為消耗性電極,正極為欲熔接工件。熔接熱量由電弧所供給,而熔接時的溫度隨著電源種類、電流密度及熔接金屬的種類而定。由於電弧所產生的熱量使電極呈熔融之狀態,所以電銲時電弧中心溫度相當高,約可達4,000至7,000℃,所噴射出火花的溫度為2,000至3,000℃。
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氧乙炔切斷器係利用氣體燃燒火焰加熱工件表面使其產生氧化鐵,氧化鐵繼續燃燒而造成熔融之熔渣火花噴出,達到金屬切割的目的,但此種氣體切斷器僅限使用於含鐵材料的切割。氧乙炔切割時火焰之最高溫度可達3,500℃,而飛出火花的溫度則較母材溫度低,但也有約1,500℃。; b' t- X6 t0 j1 h& [
' J3 k; |' S+ W! R+ o/ F火花熔渣直徑0.4公分以下者,因粒子較小,溫度下降快,墜地後會保持原球型;而直徑超過0.5公分的粒子掉落地面時,會因重力撞擊碎裂成較小粒子散開,而小粒子飛散的距離可達10公尺以上。此時火花與可燃物接觸時,可燃物起火的可能性非常高。
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火花對可燃性液體而言,高分子油品例如柴油、機油的引火後續燃性低,起火後容易熄火,但仍有引發火災的危險性,而易燃性液體的起火可能性則非常大。火花對液化石油氣及乙炔氣而言,也非常容易引火燃燒,在瓦斯管上方集中落下火花時,則會造成瓦斯管的起火燃燒。4 E& R* B$ e3 Z) G9 m! n1 ?, b
N8 c% T( ]0 v再者,電銲熔接所使用的熔銲電擊(熔接棒)或氧乙炔氣體切割後的金屬一樣含有高溫,對可燃性物質亦有著火的危險性。由於火花熔渣為球型結構,掉落地面時容易轉動,也因此必須注意掉入細縫引發火災的危險性。
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3 t4 D |+ ]7 K7 f0 v( G伍、起火原因調查:
+ }# o% y, c, g/ O' [$ I; n, q據現場作業人員筆錄及現場燃燒後狀況,研判火勢由工程車載貨平台右前方起火,向車頭(駕駛座)延燒。故起火處為工程車載貨平台右前方,而該處正放置開關閥開啟中的氧乙炔鋼瓶。, c, I: T+ i1 X6 o5 H H
- F; j7 j& g; |$ ] V起火當時作業人員在車旁上方3樓進行電銲熔接及氧乙炔切割作業,電銲火花掉落下方5公尺車上所積載氧氣、乙炔橡皮軟管及鋼瓶,導致橡皮管碳化、破裂,瓦斯外洩起火燃燒,火勢並向前方駕駛座艙延燒。
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3 `* e K: {2 r3 W3 G陸、結論與建議:+ v, j6 [5 t3 J
雖然國內目前專業技術士證照設有電銲及氣銲技術士科目,且必須經過學科及術科檢定合格才能領取證照,但從學科測驗中可以發現,預防熔接火災方面的知識並不受到重視,更何況是自行學習執業的熔接技術人員。
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2 H4 ^9 N% W \+ e( V為預防此類火災的發生,在此提供國內外相關熔接火災預防安全作業規定,供相關人員參考及宣導:7 k* x: p0 a9 \8 U
% k. Z- l4 ], L0 U6 n& k% `2 k1、於廠外進行熔接作業時,作業場所應設置在附近沒有可燃物的安全位置。如無法設置在上述安全位置時,應移開作業位置附近10公尺內的所有可燃物。若無法清除或移開可燃物時,應使用防火毯將可燃物完全蓋住,以避免可燃物與火花接觸,發生火災危險。若無法達成上述要求,嚴禁執行熔接作業。' ~1 F& v$ g S3 q+ V; p C
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2、在廠區中進行銲接作業前,必須依動火作業規定事先申請辦理動火作業許可證,經有關部門審核,同意後才可施工。
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$ k3 V% N6 }& t( r8 e; I3、樓地板貫穿部及隔間牆開口部,均應加防火毯覆蓋保護,以避免火花飛出、掉落,造成人員傷害或引發可燃物。作業時應派員監視,並設置滅火器,以應不時之需;並於貫穿水平及垂直區劃的另一空間增設1名監督員,以控制潛在的危險。
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5 ?; @$ I8 g. \( n: k: @4、熔接火災經常發生在停火之後一段時間,且起火處通常與作業處所有一段距離,因此監督員應於動火當天工作結束後,徹底檢查該區域30分鐘至1小時,以確認無悶燒狀況存在。
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5、任何裝有、或疑似裝有易燃性或毒性物質的密閉容器,均有物質殘留容器的可能,逕行操作將會有起火、爆炸或中毒的可能,故於測試合格、徹底清潔、洗淨、開通氣孔等安全確認前,不可進行切割或熔接。
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4 [4 h1 m2 j9 X Z' S1 h7 T4 c6、嚴禁在裝有高壓氣體之容器旁及上方進行銲接(如氧氣瓶、乙炔鋼瓶、貯氣筒等)。
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, r/ {9 s# z( P- i& R! E- f7、不可在木質地板上進行電銲,必要時應先用石棉板或防火毯鋪於地板上再行施工。 9 e7 ]8 \$ h0 S& ^+ q6 g
6 c+ O" p, i6 `7 y- Z部分參考書目:
- ?' _& g( |6 \; ^+ I熔接學卅陳金富、林宏昌卅全華科技圖書股份有限公司
4 F4 g1 q: j4 {0 S新火災調查教本第6卷卅日本東京消防廳卅東京防災指導協會
. l/ c( e0 R4 A' W, a6 n) Z% ]. L火災原因調査要領--微小火源火災編卅財団法人消防科学総合センター# ^" B" \8 e% B+ N' H
Regulations (Standards - 29 CFR) General requirements.-- 1910. 252卅Welding, Cutting, and Brazing卅U.S. Department of Labor Occupational Safety & Health Administration (OSHA)/ p+ s, @7 ^4 Z: c7 [, Q, D2 K
IOSH安全資料表--動火作業--類號:SDS-P-002卅勞工安全衛生研究所 |