預防操作氧氣及三氟化氮之氣體鋼瓶、壓縮機、幫浦時可能發生爆炸，導致勞工受傷或死亡

氣體鋼瓶配管爆炸

某航空公司維修部門使用高壓氧氣鋼瓶分裝成旅客用氧氣瓶，當勞工打開鋼瓶上之閥門後，管線上之調節閥突然發生爆炸（圖1），爆炸波沿著導管，貫穿約0.5公分厚鐵板之管子，造成直徑約3公分的大洞（圖2），致使該名勞工臉部、胸部遭受嚴重灼傷，緊急送醫。該案發生原因分析如下：

１、爆炸起始點係為調節閥中間的橡膠墊圈（圖3），該橡膠墊圈作用為密合閥門之空 隙。
２、觀察鐵管內燃燒爆炸後物質為鐵融塊。

配管內可能存在的可燃物質有潤滑油、密封用橡膠墊圈、鐵粉。於常壓、純氧之下測定該可燃物之發火溫度，潤滑油為 273-305 ℃，，橡膠為341℃，而於高壓氧環境之下，發火溫度又可降低約100度。

鐵塊於常壓、普通大氣環境之下（21% 氧濃度），其鐵塊發火溫度約為1500℃；而常壓、純氧環境下，其鐵塊發火溫度降為為930℃ ；而 200 mesh鐵粉發火溫度則劇降約為315℃，而於氧氣達35kg/cm²時，又可降低數十度¹。

鋼瓶內鐵粉汙垢係來自管壁剝落及因沖蝕產生鋼壁變薄，該鐵粉汙垢高速經過調節閥時，產生磨擦熱，致使溫度上昇，達到易燃橡膠之自然發火點而起爆，導致鐵粉汙垢連續燃燒。鐵與氧之反應式如下：

Fe+ 3/4 O₂ → 1/2Fe₂O₃ + 97.6 kcal/mol該反應燃燒熱極大，溫度則急速上昇呈白熱狀態，燃燒產物氧化鐵則以熔融狀態隨氣流移除，在連續供氧狀態，繼續激烈燃燒。因此氧氣配管若發生燃燒爆炸事故，斷絕

氧氣供給，則可消滅鐵的燃燒。

助燃性氣體用之壓縮機、幫浦之危險性

三氟化氮為半導體廠常用之氣體，與氧氣相同為助燃性氣體，所以發生爆炸原因與氧氣相同。而以壓縮機、幫浦運送氧氣、三氟化氮時也經常會發生爆炸，其發生原因有二：

１、潤滑機油進入機具時，於壓縮過程中，內部氧氣會突然升高至160 ℃左右（T=1.4T₀，T₀=309 K），而潤滑油於高壓純氧之下，其自然發火溫度亦降低至160 ℃左右，所以於分散於機具空間內潤滑油，也會於該設備發生自然發火而爆炸。
２、機具內部之瓣膜為塑膠製品，機具壓縮過程之升溫現象中，引起塑膠瓣膜燃燒。

參考資料：