高雄氣爆(六):從氣爆遠因看工程師的角色
高雄氣爆的發生,除了現場工程師的操作出錯,管線本身的狀況也是重要因素。如果管線沒有鏽蝕,後續的問題也不會發生。然而,管線也是仰賴人力去維護,問題的根源終究還是回到人身上。在此,我們再將時間點提前,從管線埋設談起,探討是否在規劃、埋設、檢修或保養的23年期間,就有工程師如影隨形的守候。
標籤: 工程師
高雄氣爆的發生,除了現場工程師的操作出錯,管線本身的狀況也是重要因素。如果管線沒有鏽蝕,後續的問題也不會發生。然而,管線也是仰賴人力去維護,問題的根源終究還是回到人身上。在此,我們再將時間點提前,從管線埋設談起,探討是否在規劃、埋設、檢修或保養的23年期間,就有工程師如影隨形的守候。
高雄氣爆源自於李長榮化學工業股份有限公司(下稱榮化)的石化管線洩漏丙烯。而管線洩漏的原因,除了氣爆當天現場工程師的不當操作,另外則是金屬管線的氧化腐蝕。管壁逐漸變薄後(僅剩原來厚度之14.1%),於當天不堪管線壓力過大而破裂成洞。然而金屬的腐蝕並非短時間可成。前一篇文章從氣爆發生前的黃金三小時,現場工程師的操作過程,探討工程師的定位。本文將時間拉到氣爆發生的23年前,藉由探討四吋管(管徑100毫米)為何會破的疑點來追蹤高雄氣爆的遠因。並再度看到工程師的重要性絕非一朝一夕,而是日日夜夜守護公眾的安全。
發生氣爆的榮化四吋管為金屬材質,所有石化管線埋入地底下後,除非報廢,就不會再挖出來。換言之,所有管線的維護必定是在無目視、無接觸的方式進行。因此,為防止金屬管線的鏽蝕,石化管線埋設有三道防護的措施:
聚乙烯批覆只是初級防護,當時間日久,塑膠材料仍會腐蝕,長期的維護端賴陰極防蝕法。而既然有防蝕工法的保護,為何還會鏽蝕?管線破漏口是如何形成?另外,一直被媒體炒作得沸沸揚揚的幽靈箱涵,究竟與高雄氣爆是什麼關係?
箱涵的目的是做為下水道,也就是將多餘的城市廢水或天上雨水往下游疏通,最終的目的地是海洋。會有幽靈之說不是因為鬧鬼,而是氣爆之後的第一時間,主管單位的高雄市府無法確認此箱涵由何而來,與圖資無法吻合,才被媒體戲稱為幽靈箱涵。
而埋入後的榮化四吋管以「陰極防蝕法」作為管線維護的手段。而此方法須以土壤作為導電介質,傳遞電子以避免金屬管線氧化。但是包覆於幽靈箱涵內的石化管線是被架空,裸露於空氣中,無法與土壤等介質接觸,無法經由土壤受電,而使「陰極防蝕法」失效。除此之外,箱涵內的水氣會加速架空的管線鏽蝕,待管壁減損至一定程度後,將因無法承受管內壓力而破損,進而造成輸送物丙烯的外洩。
依照工程慣例,石化管線應該從箱涵的上方或下方繞過箱涵,不能直接穿越箱涵。23年前的箱涵建設,怎會把石化管線架空於空氣中?
榮化的四吋石化管線是中國石油股份有限公司(下稱中油)在民國79年期間,委由中鼎工程股份有限公司所闢建。中鼎公司依臺灣省政府住都局提供之市區排水箱涵圖,預知將有排水箱涵會興建。為避免屆時需遷改已埋設完成之石化管線,遂將該石化管線之埋設高程設計遷繞於該箱涵的頂板高程之上。
而箱涵是高雄市政府工務局下水道工程處(以下稱水工處)於民國80年11月間,發包興建之工程。然而水工處於發包之前(同年8月間),又發現箱涵埋設之路線會與鐵軌道岔抵觸,因此兩度邀集鐵路局及中油等相關單位召開工程規劃設計前之協調會。兩次會議達成結論:與箱涵埋設區域抵觸之事業管線必須遷改,遷改費用由水工處負擔三分之一。依此結論,水工處設計並繪製施工圖說,在設計圖附註中記載,「本工程施工範圍均有既設桿(管)線,倘有抵觸,施工前須協調辦理遷移」之文字。
從規劃到設計似乎無瑕疵的工程案,卻在現場施工全走了樣。承包商未按圖施工,未通知中油等公司遷移管線,僅以保麗龍包覆與箱涵接觸部分,來完成箱涵的灌漿工程。而水工處負責的承辦人包括監工、初驗人員、驗收人員等,各於民國81年10月26日申報竣工、民國81年11月5 日通過初驗、民國81年11月27日順利通過驗收。工程的層層防護罩,在現場人員罔顧職業倫理、便宜行事下,再多的制度、關卡也失去保障公眾安全的功能。
在箱涵完工、驗收後這20多年的期間,若工程人員能了解自己工作對社會的風險,明白金屬管裸露在箱涵中會生鏽,裡面輸送的石化物質具有毒性、可燃性,若洩漏會對大高雄民眾造成生命與財產的威脅,而促進石化管線的遷管事宜,尚有機會在管線腐蝕前,防止災害之發生,避免無辜人命的傷亡。可惜的是,在七千多個晨昏過去之後,仍然不聞不問、渾渾噩噩,一直等到氣爆發生,也沒有喚醒工程人員的職業良知。當議員質疑當時工程驗收不實時,當事人仍沒有悔改的回答,因為相信同事就讓它過關。
這就是台灣專業人員的良知嗎?
在講求快、準、狠的現代社會,時間就是金錢。眾人忙忙碌碌,彷彿各個都是事業有成之士,各個單位都是盡忠職守的國家棟樑。但是孰輕孰重我們能判斷嗎?在愈慌忙混亂的年代中,愈需要內在穩定的力量,來維護百變外象下那永恆不變的核心。那什麼是工程人員心中那把標準的尺?
工程學會的工程倫理守則第七條:「工程人員應瞭解其專門職業乃涉及公共事務,執行業務時,應考量整體社會利益及群眾福祉,並確保公共安全。」台灣的建設已經達到一定的雛型,未來的方向勢必朝向人本的方向。急就章的工程不會有好的品質,輕則勞民傷財、白忙一場;重則累及無辜、死傷無數。現場之施工人員,若心中保有對專業之尊重與對風險之敏感度,就不會做出箱涵穿管之違反專業常識作為。當職業良知與現實環境發生衝突時,請選擇最難的道路。便宜行事的結果終究是要付出代價的。(本文由科技部補助「工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)
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每當發生工安意外時,最先要檢討的是有無人員操作不當。因此,在公共安全上,工程師也扮演著重要角色。在此,我們先來探討氣爆發生前,現場負責的工程師和技術人員有哪些操作瑕疵。
美國最具影響力的工程師學會(National Society of Professional Engineers,NSPE),在其工程師倫理守則(code of ethics for engineers)的前言闡明:「工程師應矢志維護民眾的公共安全、衛生及福祉。」而身處於工安與公安事件頻傳的台灣,工程師無法捍衛公眾的安全與福祉,是咎因於專業能力的不足?還是倫理教育的失敗?
目前專業倫理教育的課題之一是:缺乏現實倫理情境、可以觸動工程師使命感的在地教材。本文藉由探討民國104年8月31日高雄氣爆之前的3小時,認清事件發生的脈絡,來發現工程師的角色癥結。
先由管線操作紀錄來推斷,事發當天的最後3小時,華運倉儲總共有三次想要輸送丙烯給李長榮化工的大社廠,卻不順利的紀錄。
第一次是晚間8時55分之前,然而榮化大社廠的流量表顯示丙烯進料流量下降到0。且在8時43分,管線壓力驟降,從每平方公分約40公斤下降至13公斤。
第二次輸送時間從9時20分開始。因為榮化於8時55分去電華運表示沒收到丙烯,華運於是重新輸送。第二次輸送因發現輸送管壓力未上升而停止。接著開始進行管線保壓測試,時間從9時40分至10時10分,然而30分鐘的測試後認為管線無洩漏。
第三次輸送時間開始於10時15分,直至80分鐘後,11時35分華運發現異常後才終止送料。
由上列簡述可知,在三個小時期間有多次壓力與流量異常的現象,包括:
一、第一次輸送時,出現管線壓力驟然下降,且流量異常,現場工程師為何會忽略?
二、第二次輸送時,21時40分進行保壓測試來抓漏,為何會失效?
三、從8時46分接獲民眾通報有疑似瓦斯味的外洩物到氣爆發生的3小時期間,現場工程師為何無法發現 10 公噸的丙烯外洩?
依據現場工程師的標準操作程序(standard operating procedures,SOP),也就是「李長榮化學工業股份有限公司大社廠製粉課標準操作手冊」之記載:收料進行中,每小時送料與收料量異常短缺時,或送料方未停止送料而收料突中斷時,如欲確認該地下管線有無丙烯洩漏,則須巡視管線並進行保壓測試。另外,正確之保壓測試,管線兩端關閉後,壓力須保持在正常操作壓力之1.0至1.1倍來進行(也就是每平方公分40公斤以上),更嚴謹者可以達到1.2倍,至少3小時。
換言之,依照標準操作程序,當流量短缺時,現場人員應停止送料並沿管線路徑巡視有無洩漏點,並進行超過3小時的保壓測試。
第一次送料時,丙烯已經在外洩。從兩個方向知悉:首先,管線壓力表的異常下降,從每平方公分約40公斤下降至13公斤;此外,高雄市消防局也在8時46分接獲民眾通報有疑似瓦斯味的外洩物。然而到第三次送料的三個小時操作期間,榮化與華運的現場工作人員,至少包括榮化公司大社廠值班組長、操作領班、控制室操作員、調度工程師、華運公司領班、設備工程師、控制室操作員等七人,具有高壓氣體處理之多年經驗及專業知識,卻在監測設備不斷顯示壓力、流量皆有異常的狀況下,仍然執意送料!
數值異常,第一個直覺可能是以為壓力錶、流量計壞了,加上送料不穩偶爾會發生,使有經驗的工程師會合理化一再出現的警訊;第二個因素是當時李長榮公司大社廠之丙烯儲存槽已達低液位,必須儘速供應丙烯。在業務壓力下,人性會更加忽略不想看到的真相。
其次,鴕鳥心態造成失效的團隊防護。在各司所職的團隊中,當現場失序,每一個人皆有發揮警訊的責任,這也加強了整體防護網的安全性。然而本意是保護的制度,卻有可能在眾人苟且的心態下,反而成為禍首。因為別人不說,所以我也不點破,造成眾人的共業,而非我個人的錯誤。甚至在那混亂的當下,我們是如此地害怕與錯誤的主流意見相異,害怕說出大家所不樂見的實話。此種消極的不作為,看似無罪、沒有做任何錯事,卻是一種有力的包庇,是現代社會不安的元凶。
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最後,貪圖方便地敷衍了事。表面看似有作為,卻帶著應付的心態,這不是專業該有的謹慎態度。以「保壓測試」為例,即使依照標準操作程序而去施行,卻將壓力僅停留在仍在洩漏丙烯的每平方公分13公斤(這個數值是丙烯在常溫下的飽和蒸汽壓。因為氣、液體共存的狀態下,管子的壓力也不會再下降),就關閉前後閥門,未再加壓至每平方公分40公斤以上。而且測試時間該有的3小時,也縮短至形式上的30分鐘。
整個事件的造成雖可能是專業不足,但是更大的問題卻是專業倫理的忽視!在學歷至上的台灣社會,只要大學畢業,進入公司便賦予工程師的職位。工程師職位高,責任相對也高,而工程師們是否名副其實、具有該領域專長,除了大學的學歷、各種證照的加持、多年實務的經驗,還需要工程師清楚自己的定位,對於雇主、同僚,更重要的是對社會。在科技力量愈來愈強大、社會關係愈來愈複雜的現代,工程師不該侷限於工作只是為了賺錢的定位。應該要深刻體驗在工作中與社會各階層的互動與關聯,從工作的網絡中找到個人的定位,從每日的社會互動中汲取生命的養分,一齊脈動、一同成長。
高雄氣爆是跨越工安與公安邊界的安全事件,從工程師的角度,若是工安沒有處理好,就會成為公安;若是工廠園區內的工安做好,就不會有公安事件。工廠內的安全防護架構是層層相扣,第一層、也是最核心的一層,就是由基層操作的工程師所負責的。(本文由科技部補助「工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)