墨西哥LPG爆炸事故

重大化災回顧系列(六) ―

墨西哥Pemex廠之液化石油氣儲槽群爆炸事故之探討

林永章、葛維忠、徐啟銘

雲林科技大學環安系

摘要

1984年11月19日清晨，在墨西哥市聖胡安區 (San Juan Ixhuatepec) 郊外之國營墨西哥石油公司 (Pemex) 之液化石油氣（LPG）儲槽/轉運站，由於管線破裂，釋放出大量液化石油氣，釋放之氣體形成蒸氣雲後，著火爆炸。火球直徑長達360 m，4個球型儲槽及44個筒型儲槽全部遭到破壞，供氣中心設備幾乎全毀，距離廠區周圍約1,200 m的建築物遭到嚴重的破壞，毀壞民房1,400戶以上，造成居民約490人死亡、4,000人受傷及31,000人無家可歸的慘劇。財產損失高達2,250美元（1990年幣值）。是過去30年來損失最大的工業災變之一。TNO (The Netherlands Organization) 小組及荷蘭工業權威小組，在災害發生後，費時兩個星期堪查受災地區，並且和Pemex廠人員仔細面談，探討災害發生的始未、原因及改善措施。

關鍵字：

墨西哥Pemex 廠、聖胡安區(San Juan Ixhuatepec)

廠區簡介

聖胡安區(San Juan Ixhuatepec) 位於墨西哥市和墨

西哥州的邊界，人口約有四萬人，如果包含丘陵地帶的居民，

則人口約有十萬人。丘陵周圖的

村莊分別是：南邊之握卡汀哥(Zocatenco)、西邊之奇吉海地(Chiquihuite) 和北邊之瓜拿華地(Cuanahatepec)。當Pemex廠尚未

開始建造時，聖胡安區幾乎沒有

什麼建築物。由於儲槽/轉運站周

圍平地及山坡地多屬於國有土地，缺法管理。自從1982年世界

經濟不景氣發生後，石油價格及

需求量下跌，依靠原油支持國家

經濟之墨西哥遭受到莫大之影響，經濟蕭條，不斷增幅通貨膨脹，造成失業率顯著增加，同時

再加上中南美洲內戰不斷，大量

難民湧入墨西哥周邊。逐漸形成

窮人及難民居留地，儲槽/轉運站130公尺出現大量的違章建築，

大多數建築物以磚塊堆成的混凝

土柱，屋頂則是用混凝土築成，

但也有少部份是鐵皮構造。民房

構造簡陋狹小，並沒有足夠通道

及消防設備，當火災或意外事故

發生時，搶救十分困難。

發生事故之墨西哥市北方

12座容積 2,400 m3球型儲槽Φ＝16.5 13 辦公室

24座容積 1,600 m3 球型儲槽Φ＝14.5 14 研究所

34座容積 270 m3 臥室儲槽32 ×3.5 mΦ15 守衛室

414座容積 180 m3 臥室儲槽21 ×3.5 mΦ16 LPG單一氣體儲存區521座容積35 m3 臥室儲槽13 × 2 mΦ17 LPG煤氣罐儲存區66座容積55 m3 臥室儲槽19 × 2 mΦ18 末端裝瓶區3座容積45 m3 臥室儲槽16 × 2 mΦ19 槽車維修區

7焚化爐20 入口

8水池21 鐵運裝貨區

9計量室22 倉庫

10抽水機室23 一般水栓

11消防用水栓24 警衛部隊駐防地12LPG填充場

圖1 墨西哥Pemex 儲槽/轉運站分佈圖

15 km 墨西哥石油 (Pctroleos Mexicanos) 公司之家庭用燃料氣體供氣中心，係於1959年開始操作使用，佔地140,000 m2，工作員工總人數約40人。此工廠是屬於Pemex石油公司所有，儲槽/轉運站內共儲存16,000 m3的LPG，廠區內總共有儲槽54座，包括6座球形儲槽（4座容積1,600 m3和二座容積2,400 m3）及48座大小不同臥式儲槽（包括44座容積113 m3和4座容積208 m3），總儲槽的容量約16,000 m3，墨西哥Pemex 廠儲槽分佈如圖1所示。

在儲槽/轉運站地下有三條管線用來輸送LPG。一條是30.5 cm，從Minatlan而來，其長度超過576 km，這條管線的容量約每天10,000 m3，其中有50% 輸送到Tula （大約是80 km）。另一條10 cm的管線是從Poza Rica進來，其距離超過235 km (容量約每天800 m3) 和一條10 cm的管線，從Azcapotzalco煉油廠而來（距離超過8 km，容量約每天800 m3）。此外部份LPG經由地下管線配給鄰近的UNIGAS及

GASSOMATICO兩家公司，其它部分則是經由由灌車或是瓦斯鋼瓶運送至另外五間公司，其服務範圍為墨西哥市區及鄰近9個州，日常供應量為6,000 KL/日。廠區日常上班時間為上午7時至下午8時30分，由作業人員25人及警備人員6人從事作業，事故發生時因非上班時間，現場只有警衛6人值班勤務。該廠之保護裝置有兩組閃電保護裝置及一組自動灑水設備，最大球型儲槽壁厚為37 mm，臥式儲槽壁厚約28 mm，配置一壓力設定為150 psi之安全洩壓閥，並以1 m高的水泥牆與外界隔離。

災害的經過

1984年11月18日（星期日）當日下午，遠方煉油廠的輸氣管開始輸入LPG，注入分裝廠內的儲存槽。到晚上兩座最大的球型儲存槽（容積為2,400 m3）已罐裝90 ﹪，另4座容積為1,600 m3的球型儲槽亦已半滿，其餘的儲槽亦陸續填充，在發生爆炸前，估計災害現場合計共儲存11,000 m3的LPG。

1984 年11 月l9 日（星期一）早晨5:30時，在控制室和管線泵站發現一條連接球型儲槽和臥室儲槽的管線發生龜裂，造成LPG外洩。LPG蒸氣伴隨著強度0.4 m∕sec陣風向西南方向擴散，持續洩漏約5至10分鐘，當時蒸氣已覆蓋至視線所能看到之範圍，估計蒸氣雲所涵蓋的面積約長200 m、寬150 m及高2 m 的範圍。早晨5:40 LPG蒸氣雲被引燃，隨繼發生蒸氣雲爆炸(Vapor Cloud Explosion，VCE)，造成廠內外的爆炸損毀。而距離勝胡安區 25 km外之墨西哥大學之地震儀上所感應到強度為芮氏0.5級，其紀錄如表1所示。

災害發生初期，有6位員工在災害現場。其中一位員工開車到停車場召集人員前來協助救災，另外5位盡可能利用其它方法接近控制室，此時已知有人員傷亡。住在儲槽/轉運站附近的居民，大部份的人都還在睡夢中。到早晨5:45時，球型儲槽首度發生滾沸液體膨脹蒸氣爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion，BLEVE)。約在一分鐘過後，另3座球型儲槽也陸續發生了BLEVE，剩餘2座傾斜由頂部安全閥激烈噴火燃燒，巨大火球沖天數百公尺，爆炸所產生的火球直徑約300 m，爆風高達10 km波及週遭民房，破壞其玻璃窗並造成附近民房的起火爆炸，民眾從睡夢中驚醒紛紛避難疏散。早晨6點首批消防隊抵達救火，來自災難現場的報導更增加民眾的恐慌，導致交通大亂，緊急救難車輛受到阻礙。在後續一個半小時之內，鄰近之臥室儲槽亦一座一座發生爆炸，部份儲槽碎片如火箭般飛向住宅區破壞建築物。墨西哥市消防局為防止危險封鎖供氣中心周圍2.5 km範圍，並下令約50萬民眾疏散避難。此次爆炸事故總共投入一百多部消防車外，更加入直昇機參