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研究生:林擁世
研究生(外文):LIN,YUNG-SHIH
論文名稱:擴散軟體ALOHA對有害物質模擬危害範圍與緊急應變指南ERG 2016之差異比較
論文名稱(外文):Comparison of the Threat Zone of Hazardous Substances Estimated by ALOHA software and Emergency Response Guidebook ver. 2016
指導教授:胡若梅
指導教授(外文):HU,ROUHMEI
口試委員:胡若梅龔昶仁黃元勵
口試委員(外文):HU,ROUH-MEIKUNG,CHANG-JENHuang,Yuan-Li
口試日期:2020-07-08
學位類別:碩士
校院名稱:亞洲大學
系所名稱:生物資訊與醫學工程學系碩士在職專班
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:ALOHA擴散軟體緊急應變指南2016毒災防救管理資訊系統
外文關鍵詞:EPAALOHAERG2016
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危害物質可能在運輸、存儲、火災或自然災害中被釋放出來,此類意外會對公眾和救災人員造成危害。因此有一個標準有害物質處理指南對於緊急事故處理人員在事故發生初期的處理與安全非常重要。《緊急應變指南》(ERG)在美國,加拿大和墨西哥被使用作為危害物質在運輸過程中外洩的處理指南。ERG向消防員和警察等第一級救援者提供了有害物質的保護距離的資訊。所謂保護距離是指物質溢出後的前30分鐘內的受影響區域。類似於保護距離,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)對於化學物質的下風擴散提供了《危險大氣的地理位置》(ALOHA)預測軟體,它是一個分子大氣擴散模型,根據化學品的毒理學/物理特性,以及使用者定義的條件(例如大氣條件和釋放環境),估計釋放物質的威脅區域。
在台灣,根據《災害防救法》,行政院環境保護署是有毒化學材料和懸浮顆粒物災難的中央監管機構。但是,消防員通常是在事故發生後提供第一線救災的人。對危險物質外洩時有正確的指導可以在事故發生時保護公眾和救援人員免受危險。在本論文中,我們比較了ALOHA軟體對於化合物擴散所估計出的威脅區域和ERG中對此類化合物建議的保護距離,期待對化合物的危害距離有更多的了解。
九種危險化學品,包含苯胺、三氯甲苯、丙烯亞胺、異氰酸甲酯、硫酸二甲酯、次乙亞胺、丙烯醛、丙烯醇,及三氯化磷,被選擇做為測試物質。 ALOHA軟體被使用於估算這些化學物擴散的順風分佈威脅區。其估計結果又與《緊急應變指南》中的保護距離進行了比較。結果顯示,ERG中的估計值與指導之間存在一定差異。因此在實際救災場域,最好將兩者訊息都考慮在內。
Release of hazardous substances may occur during transportation, storage, fire accident or natural disasters and can post danger to the general public and response personnel. It is important to have a standard guideline that can help the emergency service personnel to deal with the hazardous substance after the accident. The Emergency Response Guidebook (ERG), is a guidebook providing protective distance information for substances to the first responders, such as firefighters and police officers. The protective distance is the affected area during the first 30 minutes after a substance is spilled. ERG is used in in the United States, Canada, and Mexico. Similar to a protective distance, the software ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) is an atmospheric dispersion model maintained by the NOAA's Office of Response and Restoration of USA. ALOHA estimates threat zones for released substances according the toxicological/physical characteristics of the chemicals and in a user defined condition such as atmospheric conditions, and circumstances of the release.
In Taiwan, according to the disaster prevention and protection act, the Environmental Protection Administration, Executive Yuan is the central regulating authority for toxic chemical materials and suspended particulate disaster. However, firefighters are generally the ones who provide the first-line disaster relief after an accident. Having a correct guidance for hazardous substances may protect the public and rescuers from danger when an accident occurred. In this thesis, we compared the estimated threat zone by ALOHA and the protective distance in the ERG.
Nine hazardous chemicals, including aniline, benzo trichloride, propyleneimine, methyl isocyanate, dimethyl sulfate, ethyleneimine, acrolein, allyl alcohol and Phosphorus trichloride, were selected. The software ALOHA was used to estimate the downwind dispersion of a chemical cloud and the threat zone. The estimated results were compared with the protective distance in the Emergency Response Guidebook. The results showed certain differences between the estimated value and the guidance in the ERG. In practice, it’s better to take both of them into consideration.

Abstract iv
誌謝 v
介紹 3
1. 時代背景 3
2. 化學災害搶救困境 3
3. 研究動機 4
4. 研究目的 4
材料和方法 6
2. 研究流程 6
資料來源 9
毒化災防救管理資訊系統 9
工具軟體 13
緊急應變指南 31
結果 45
1. 物質篩選 45
2. ALOHA與ERG2016計算比較 47
共通設定 47
化學品範圍計算 48
討論與結論 85
1. 討論 85
2. 結論 88
參考文獻 91

圖目錄
圖 1 實驗流程 8
圖 2 緊急應變指南架構 10
圖 3 緊急應變指南封面輸入流程 15
圖 4 ALOHA初始畫面提醒注意事項 16
圖 5 現場資料設定:地點選定 17
圖 6 現場資料設定:建築物設定 18
圖 7 現場資料設定:日期與時間設定 19
圖 8 現場物質狀況設定圖 20
圖 9 現場物質狀況設定:化學品設定 21
圖 10 現場物質狀況設定:天氣設定(風速、雲量) 22
圖 11 現場物質狀況設定:天氣設定(氣溫、濕度) 23
圖 12 現場物質狀況設定:儲存容器(臥式、立式、囚式) 24
圖 13 現場物質狀況設定:儲存容器(氣態?液態?氣液態共存?現場溫度) 25
圖 14 現場物質狀況設定:儲存容器(內容量) 26
圖 15 現場物質狀況設定:儲存容器(破孔形式、大小) 27
圖 16 現場物質狀況設定:儲存容器(固定或槽車模式) 28
圖 17 現場物質狀況設定:計算模式選擇 29
圖 18 現場物質狀況設定:危害濃度計算模式選擇 30
圖 19 ALOHA計算後所得圖面 31
圖 20 ERG2016架構 32
圖 21 緊急應變指南圖面 33
圖 22 緊急應變指南圖面物質選擇 34
圖 23 緊急應變指南圖面:導引至原則 35
圖 24 緊急應變指南圖面:初期疏散距離 36
圖 25 緊急應變指南圖面:下風疏散距離 37
圖 26 緊急應變指南圖面:下風疏散距離圖面設定 38
圖 27 緊急應變指南圖面:下風疏散距離圖面設定(座標設定) 40
圖 28 緊急應變指南圖面:下風疏散距離圖面設定(座標設定) 41
圖 29 緊急應變指南圖面:下風疏散距離圖面設定(洩漏量設定) 42
圖 30 緊急應變指南圖面:下風疏散距離圖面設定(風向及地圖呈現) 43
圖 31 緊急應變指南圖面:下風疏散距離圖面設定(圖面輸出) 44
圖 32 ALOHA輸入異氰酸甲酯計算相關資料 50
圖 33 ALOHA計算異氰酸甲酯擴散範圍 51
圖 34 ERG2016異氰酸甲酯下風疏散距離 52
圖 35 ALOHA輸入異氰酸甲酯計算相關資料 54
圖 36 ALOHA計算苯胺擴散範圍 55
圖 37 ERG2016 GUIDE153苯胺洩漏公共安全隔離範圍 56
圖 38 ALOHA輸入三氯甲苯計算相關資料 58
圖 39 ALOHA計算三氯甲苯擴散範圍 59
圖 40 ERG2016三氯甲苯洩漏公共安全隔離範圍 60
圖 41 ALOHA輸入硫酸二甲酯計算相關資料 62
圖 42 ALOHA計算硫酸二甲酯擴散範圍 63
圖 43 ERG2016硫酸二甲酯洩漏下風疏散範圍 64
圖 44 ALOHA輸入次乙亞胺計算相關資料 66
圖 45 ALOHA計算次乙亞胺擴散範圍 67
圖 46 ERG2016 次乙亞胺洩漏下風疏散範圍 68
圖 47 ALOHA輸入丙烯醛計算相關資料 70
圖 48 ALOHA計算丙烯醛擴散範圍 71
圖 49 ERG2016 丙烯醛洩漏下風疏散範圍 72
圖 50 ALOHA輸入丙烯醇計算相關資料 74
圖 51 ALOHA計算丙烯醇擴散範圍 75
圖 52 ERG2016 次乙亞胺洩漏下風疏散範圍 76
圖 53 ALOHA輸入丙烯亞胺計算相關資料 78
圖 54 ALOHA計算丙烯亞胺擴散範圍 79
圖 55 ERG2016 GUIDE131丙烯亞胺洩漏洩漏公共安全隔離範圍 80
圖 56 ALOHA輸入三氯化磷計算相關資料 82
圖 57 ALOHA計算三氯化磷擴散範圍 83
圖 58 ERG2016三氯化磷洩漏洩漏公共安全隔離範圍 84

表目錄
表格 1 急性毒化物篩選結果 46
表格 2 毒性化學物質距離彙整 86
表格 3 緊急應變指南內無下風疏散距離項目 87
表格 4 具下風疏散距離 87


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Retrieved January1,2020,from
https://www.phmsa.dot.gov/hazmat/erg/erg2016-english
U.S. Department of Transportation, Pipeline and Hazardous Materials Safety
Administration (2017).緊急應變指南(工業技術研究院譯).南投縣:工業技
術研究院。(原著出版為2016)

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