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技術專文

文獻探討 圖1、發火性物質洩漏反應 表 2、發火性物質工安事件案例分析

事件 美國麻州陶氏化學－火災爆炸 美國麻州陶氏化學－火災爆炸 UCLA實驗室－火災
探討發火性物質之基本特性、事故 (2016/1/8) (2013/10/9) (2008/12/29)
案例分析、滅火應變策略及SEMI-
5761B安全規範，藉此作為建立研 發火性物質 三甲基鋁 (TMA) 三甲基銦 (TMI) 叔丁基鋰 (t-BuLi)
究方法參考依據。
事件說明 TMA之回收系統壓力異常，進行檢 TMI 製程中，欲將不銹鋼瓶從手 實驗人員使用注射器取用t-BuLi時，意外將塞柱
查維修時發生火災爆炸 套箱轉移至下一個製程位置時， 整體拉出，使化學品與空氣接觸起火燃燒，並且
發生火災爆炸 打翻放置在一旁之正己烷，導致全身起火
發火性物質基本特性
調查結果 系統管路滲漏，使空氣與TMA接 鋼瓶球閥中的清潔液殘留不慎與 注射器取用化學品時不慎與空氣接觸起火燃燒
(以三甲基鋁為例) 觸，造成一連串起火爆炸反應 TMI接觸，引起不當之化學反應
三甲基鋁(Triethylaluminium，化 職業災害 受傷5人 死亡 1人 死亡 1人
學式是Al(CH 3 ) 3 ，簡稱TMA)，
洩漏自燃及產生大量煙霧 與水接觸產生瞬間爆炸 問題檢討 未穿著適當的防火防護具 未穿著適當的防火防護具 單獨作業
化學文摘社登記號碼(CAS No.): 照片來源：台灣默克 系統管線及鋼瓶焊縫墊片處未實施 鋼瓶作業前檢點不確實 未穿著防火防護具
7 5 -2 4 -1 ，聯合國危險品編號 定期安全檢查管路作業前未將危害 人員不清楚緊急沖淋設備位置，往反方向求救
物排空、隔離
(UN number):3394，分子量為
144.17，屬發火性質第1級、禁水 資料來源 United States Department of Labor C&EN Safety Zone Copyright Toronto Star Newspapers Ltd
表 1、三甲基鋁安全資料說明
性質第1級與嚴重損傷/刺激眼睛
物質第1級。參考安全資料表所提
名稱 化學結構圖
供三甲基鋁相關特性如 表1 ，其特 圖2、發火性物質：一般乾粉滅火實驗
性為暴露在空氣中會自燃，遇水釋
中文名稱 三甲基鋁 在兩個鋁原子之間有一個共用的甲基，中甲基上的每個
放可自燃的易燃氣體及不可使用水 碳原子都被三個氫原子和兩個鋁原子包圍
霧及泡沫進行滅火避免產生劇烈反 英文名稱 Trimethylaluminium
應。三甲基鋁洩漏時除了自燃的危 CAS No. 75-24-1
Al
害外，需防範易燃氣體累積達到可
危害分類 發火1級、禁水1級
爆炸的濃度，以及移除週邊可燃物
避免延燒。 [1] 危害圖示
化學品注入 乾粉噴放 擾動 復燃
照片來源：台灣默克
三甲基鋁在空氣中自燃現象來自於 物理狀態 液態
下列反應模式，連鎖反應伴隨著大
pH值 NA
量熱能的釋放，反應過程中產生自
由基又持續與其他分子碰撞，釋放 熔點 15°C 圖3、發火性物質滅火測試
出更多的熱能及甲烷氣體導致劇烈 閃火點 -17°C
燃燒。 [2] H C
沸點 125°C
三甲基鋁與水產生的化學反應式如
自燃溫度 20°C
下:
蒸氣壓 1.6 kPa
(CH 3 ) 3 Al+OH 2 →(CH 3 ) 3 Al：OH 2
密度 0.75
(CH 3 ) 3 Al：OH 2 →(CH 3 ) 2 AlOH+CH 4
溶解度 劇烈反應
(CH 3 ) 2 AlOH→ (CH 3 )AlO+2CH 4
資料來源 GHS化學品全球調合制度, https://ghs.osha.gov.tw
(CH 3 )AlO→AlO+2CH 4 +CH 4
維基百科, https://zh.wikipedia.org
事故案例分析

收集國外發火性物質洩漏造成的事
全行為及不安全環境，將導致二次 美國ANSUL公司進行發火性物質滅 蛭石滅火 (有效) MET-L-KYL 乾粉滅火 (有效) CO 2 滅火 (無效)
故案例，如 表2所示，探討事故關 覆蓋即滅火，擾動不復燃 乾粉噴射與化學品充份混合，唯噴射壓力 火焰持續燃燒，無禁水反應
災害會更為嚴重，需要落實操作人 火實驗，發現一般乾粉滅火劑僅能
鍵因素，發現災害共同性的問題在 造成火源溢散及煙塵影響
員的訓練管制及危害物儲存及自動 表面覆蓋將火焰撲滅，經擾動後當 照片來源：高雄第一科技大學發火性物質滅火測試
於人員均未穿著適當的防火護具，
檢查，務必讓作業人員清楚危害， 下層發火性物質再與空氣接觸時會
不安全的作業環境－導致發火性物
硬體保護隨時有效，避免災害發
質洩漏時與其他可燃物接觸造成二 立即復燃，由此可見一般乾粉僅有
生。
次災害、未落實自動檢查及作業前 覆蓋去氧的功能，無法有效吸附及 高雄第一科技大學－毒災應變隊分 氧化碳等三種測試方式，實驗結果 滅火，觀察燃燒盆內無禁水反應發
未將危害物排空或隔離，導致陶氏 撲滅發火性物質洩漏自燃的問題， 別進行發火性物質滅火測試，採用 使用蛭石及MET-L-KYL特殊乾粉 生，如 圖3 。
化學發生兩次意外災害。任何不安 滅火應變策略 如 圖2 。 [4] 蛭石、MET-L-KYL特殊乾粉及二 能有效撲滅火勢，二氧化碳則無法 使用限制上若處於開放空間或風勢

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