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研究生:陳欽昭
論文名稱:台中地區之儲槽風險管理--以GIS/GPS為輔助工具
論文名稱(外文):Risk management of storage tanks in Taichung area─the application of GIS and GPS
指導教授:童翔新童翔新引用關係賈台寶
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:環境工程與科學學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:140
中文關鍵詞:儲槽全球衛星定位系統地理資訊系統風險分析
外文關鍵詞:storage tankGISGPSSAFETIrisk analysis
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摘 要
製造業多以儲槽存放物質供應製程所需,有些儲槽存放之物質係屬危害物,若因洩漏或引起火災爆炸,將危及人口密集區附近居民之生命安全,危害物如經由蒸發或滲透至地面,亦將造成空氣、水及土壤污染,其潛在危害實不可忽視。
因台灣位於歐亞大陸板塊及菲律賓海洋板塊的碰撞帶上,因此台灣地區地震活動十分頻繁,民國88年的921地震即造成我國生命財產及環境的重大損失。為預防區域性災害及降低災害損失,本研究特針對台中地區之大型危害物儲槽,進行風險分析,研究方法為利用全球衛星定位系統(GPS)量測台中地區32家大型儲槽存放位置,再以SAFETI套裝軟體進行儲槽危害與風險分析,並應用地理資訊系統(GIS)探討控制儲槽風險所需之必要資訊。
本研究透過GIS arc/view 圖層套疊方式呈現研究結果,位於此次九二一集集大地震之震源發生斷層帶上或附近之工廠,其受損程度較一般工廠嚴重,而且41﹪的廠區位於人口密集區,假若爆炸發生時易造成人員嚴重傷亡。SAFETI後果分析結果發現,執行安全距離隔離之外,在無安全顧慮下關閉管線或阻止洩漏都是積極有效的削減危害方式。研究結果亦可提供相關單位進行儲槽危害風險分析、探討緊急應變措施時之重要參考,藉以加強儲槽安全管理。並建議工廠在建廠或建置製程設備時,應盡量避開斷層帶位置,加強防震材質的應用,緊急應變計畫應力求完善,並應重視平時的緊急應變演練,政府應善盡職責輔導國內化學工廠加強災害預防及緊急應變處理能力,降低化災對人員及社區之衝擊與影響。
關鍵字:儲槽、全球衛星定位系統、地理資訊系統、風險分析
Abstract
Storage tanks are commonly used as part of industrial manufacturing procedures. Some storage tanks contain hazardous materials. Leakage, fire, and explosion of these materials pose a threat to the neighborhood and could result in air, water, and soil pollution.
On September, 21, 1999, the Chi-Chi Earthquake in central Taiwan resulted in severe damages and heavy casualties. The objective of this study is to conduct a risk analysis of hazardous storage tanks in Taichung area and to identify procedures to prevent regional disaster and, therefore, reduce the loss caused by accident. The global positioning system (GPS) techniques are used to identify the geographic position of these tanks. A risk analysis software, SAFETI, is used to simulate the risks of (Cl2) leakage and (LPG) explosion. The study also proposes national contingency plan and disaster recovery plan. The required information for risk control of the storage tanks is examine by integrating spatial and attributing data using GIS. Results are showed by overlaying the GIS graphics.
The factories on or near the faults sustained serious damages. Unfortunately, these factories are also near residential area. If earthquake occurs again, the tank explosions could result in severe disaster. The SAFETI simulation suggests that shutting off pipe and preventing pipe leakage are good engineering practices in addition to safety distance. They can be used as important references for decision making to establish risk analysis, contingency plan and disaster recovery of the storage tanks. To reduce and alleviate earthquake impacts, the study recommends that (1) new plants should locate away from faults, (2) new plant constructions use earthquake-proof materials, (3) government provide guidelines on contingency plans to enhance emergency management capabilities, and (4) manufacturers institute such contingency plans should perform frequent drills.
Keywords:storage tank, GIS, GPS, SAFETI, risk analysis
目 錄
摘要 ……………………………………………………………… i
Abstract …………………………………………………………… ii
目錄 ……………………………………………………………… iii
表目錄 …………………………………………………………… vii
圖目錄 …………………………………………………………… viii
第一章、緒論……………………………………………………… 1
1-1緣起 ………………………………………………………… 1
1-2研究動機及目的 …………………………………………… 2
第二章、文獻回顧 ……………………………………………… 3
2-1台灣大地構造與地震的關係 ……………………………… 3
2-1-1工業區地震災情 ……………………………………… 7
2-1-2集集大地震後油槽受損狀況調查 …………………… 8
2-2儲槽簡介 …………………………………………………… 11
2-3油品之基本性質 …………………………………………… 14
2-3-1石油煉製 ……………………………………………… 14
2-3-2重油之成分及基本性質 ……………………………… 16
2-4液化石油氣 ………………………………………………… 17
2-4-1液化石油氣組成 ……………………………………… 18
2-4-2液化石油氣之燃燒特性 ……………………………… 19
2-4-3液化石油氣等氣體燃料之危險性 …………………… 20
2-4-4液化石油氣工廠內的儲存或輸送 …………………… 24
2-5油污染對環境之衝擊 ……………………………………… 25
2-5-1油污染對人體健康之影響 …………………………… 25
2-5-2油品對水體之影響 …………………………………… 27
2-5-3油品對土壤之影響 …………………………………… 27
2-6毒性化學物質─氯氣 ……………………………………… 29
2-7儲槽風險分析與管理 ……………………………………… 32
2-7-1 風險管理 ……………………………………………… 32
2-7-2 儲槽風險分析 ………………………………………… 36
2-8 緊急應變方案 …………………………………………… 39
2-8-1國內重大危害的管制與管理 ………………………… 39
2-8-2高壓氣體外洩緊急應變 ……………………………… 41
2-8-3液化石油氣緊急應變 ………………………………… 42
2-8-4氯氣緊急應變 ………………………………………… 44
2-8-5我國緊急應變系統 …………………………………… 48
2-9 GIS科技應用 ……………………………………………… 56
2-9-1 GIS的沿革 …………………………………………… 56
2-9-2 GIS的定義 …………………………………………… 58
2-9-3 GIS資料庫建立 ……………………………………… 59
2-9-4 GIS災害防救之實例 ………………………………… 61
2-10全球衛星定位系統(Global Positioning System,GPS)… 63
2-11 GPS/GIS應用 ……………………………………………… 65
2-11-1圖層整合控制點測量 ………………………………… 65
2-11-2外業調查GPS定位測量 …………………………… 65
2-11-3地籍測量與地政管理 ………………………………… 66
2-11-4管線測量與管理 ……………………………………… 66
2-11-5電子地圖繪測 ………………………………………… 67
2-11-6智慧型運輸系統應用 ………………………………… 67
2-11-7災害監控及圖台顯示 ………………………………… 67
2-11-8其他應用 ……………………………………………… 68
2-12危害物質後果分析說明與應用 …………………………… 68
2-13 SAFETI風險計算與評估過程 …………………………… 69
2-13-1輸入模組背景資料(Input Background Data)選擇… 70
2-13-2輸入失誤案例(Failure Case) ……………………… 71
2-13-3選擇失誤案例執行分析 ……………………………… 72
2-13-4失誤案例後果計算 ………………………………… 72
2-13-5失誤案例風險效應計算(Risk Impact Calculations)… 73
2-13-6分析結果 ……………………………………………… 73
第三章、研究方法 ………………………………………………… 74
3-1研究流程圖 ………………………………………………… 74
3-2研究對象 …………………………………………………… 75
3-3現場GPS測量調查 ………………………………………… 75
3-4 GIS資料庫 ………………………………………………… 76
3-4-1中部四縣市底圖 ……………………………………… 76
3-4-2地震斷層帶 …………………………………………… 76
3-4-3人口分布資料 ………………………………………… 78
3-5儲槽風險分析─SAFETI後果分析模擬 ………………… 80
3-6以GIS圖層套疊展示GPS定位及後果分析 …………… 82
3-7決策方案研擬 ……………………………………………… 82
第四章、結果與討論 …………………………………………… 84
4-1集集震後地表斷層及工廠現勘調查結果 ………………… 84
4-2 GIS圖層套疊 ……………………………………………… 86
4-2-1斷層帶與工廠位置 …………………………………… 87
4-2-2人口密度與工廠位置 ………………………………… 90
4-3 SAFETI輸入模組架構 …………………………………… 92
4-3-1物質資料與參數資料 ………………………………… 92
4-3-2氣象條件資料 ………………………………………… 92
4-3-3輸入失誤案例 ………………………………………… 93
4-3-4後果分析 ……………………………………………… 95
4-4失誤案例後果效應分析結果 ……………………………… 97
4-4-1液化石油氣洩漏後果分析結果 ……………………… 97
4-4-2氯氣洩漏後果分析結果 ……………………………… 104
4-5人口密度、工廠位置及液化石油氣後果分析圖層套疊 … 106
4-6人口密度、工廠位置及氯氣後果分析圖層套疊 ………… 109
4-7儲槽管理及風險評估 ……………………………………… 111
4-7-1儲槽安全管理 ………………………………………… 112
4-7-2液化石油氣儲槽之安全管理 ………………………… 113
4-8緊急應變 …………………………………………………… 116
4-8-1液化石油氣漏氣之緊急應變處理措施 ……………… 117
4-8-2液化石油氣火災時之緊急應變 ……………………… 119
4-8-3氯氣洩漏緊急應變 …………………………………… 120
4-8-4災害防救緊急應變體系 ……………………………… 120
4-9決策分析 …………………………………………………… 123
第五章、結論與建議 …………………………………………… 130
第六章、參考文獻 ……………………………………………… 134
第六章 參考文獻
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