八仙悲劇》化工博士:不是只有彩粉會爆炸,可燃的粉塵無所不在!

八仙樂園的粉塵爆炸震驚了整個社會。除了為傷者祈福,我們還能做些什麼呢?

原本是音樂震天、青春熱舞的狂歡場景,一陣煙霧過去人群中竟然燒起猛烈火焰,淒厲的尖叫聲四起。看著模糊又驚悚的影片,簡直讓人不敢相信這是真實發生的事情。雖然一看到這個情景,所有理工的學生就會馬上知道「一定是粉塵爆炸」,但是過去粉塵爆很少造成媒體關注,多少人能夠事先想到要預防這種意外呢?

我一直相信知識才是保護自己最有效的力量。業者與政府當然都有責任,但與其把所有力氣花在指責政府制訂管理法令跟不上業者「創意」,或是怒斥業者沒有及時提出警告,最有效率能保護自己的還是學習,依靠知識自己判斷安全與否。這篇文章就要跟大家說明一些粉塵爆的常識,以及它在平日少被重視的危險性。

「粉塵」與「粉塵爆」

粉塵其實不是指什麼特殊的成分。任何物質只要顆粒夠細小,就是粉塵。調味用的糖粉、胡椒粉,沖泡飲品的奶粉、奶精粉,做麵包的麵粉……都可以是粉塵。

粉塵會爆炸,主要是因為粉塵顆粒小、表面積很大,比較容易氧化生熱;同時因為顆粒小,粉塵常常很輕,容易瀰漫在空氣中。若是在一個空間當中瀰漫著大量粉塵,一旦有部分粉塵被氧化放出大量的熱,就會促使更多粉塵被氧化,造成快速劇烈的連鎖氧化反應,釋放出大量熱量,就是我們看到的爆炸。

什麼地方最常有「大量的粉塵瀰漫在空氣中」呢?就是隨處可見的麵粉廠、澱粉廠、木工廠、甚至金屬切割廠等。只要是容易氧化的物質,在研磨之下都會形成高度可燃的粉塵四處飄散,因此「防止粉塵爆」一直都是這類型工廠的重要安全課題。工廠裡會使用防爆抗靜電的材質、或增加空氣濕度來嚴防粉塵爆,但一般民眾卻難得有人知道「粉塵會爆炸」:因為可以吃的麵粉、奶粉、玉米粉,實在很難跟恐怖的爆炸場面聯想在一起。

粉塵爆有四個主要因素:粉塵濃度在爆炸上下限之間、有足夠的氧氣、粉塵本身可燃,以及火源。很多人對於粉塵爆炸危險性的輕忽,都是來自於對這些因素的輕忽:

不是開放空間就不會爆炸

粉塵太多或太少(也就是濃度太高太低)都不會引發爆炸。如果用吸管將奶粉往蠟燭吹去,你會驚訝的發現,粉塵爆炸燃燒了;但是如果點燃一支火柴棒丟進整罐奶粉,火柴會熄滅。後者是因為粉塵濃度太高,氧氣供應不足,不會爆炸。

來源:Phu Thinh Co@flickr ,CC BY-SA 2.0

很多人以為只要是在開放空間,粉塵濃度就不會太高,不會爆炸;這是相當大的誤解。只要瞬間在局部濃度夠高,還是會爆炸的。這次業者被媒體訪問時說,爆炸是「因為風太大」完全是錯誤。風大反而是好事,可以把粉塵吹散,不容易累積到爆炸下限濃度。要是沒有風,悲劇可能發生得更快……



點火燒不起來的東西,磨成粉塵也可能爆炸

烤肉架上的玉米、家裡的鋁門窗框、泡咖啡用的砂糖,這些東西直接點火都燒不起來,大家當然不覺得它們是可燃物。但是,一旦變成粉塵,玉米粉、鋁粉、細糖粉,可都是會引發大爆炸的粉塵。為什麼呢?
因為重點不是「燒得起來」,而是能不能「被氧化」。

細糖粉、玉米粉,主成分都是碳水化合物,是人體熱量的主要來源,當然是可以氧化的;會生鏽的金屬,就表示會氧化。所以,所有碳水化合物的粉末,以及金屬粉末,都是屬於可燃粉塵,若處在這些粉塵當中都會有危險的。

此外,還有一個嚴重的誤解:有業者曾說「這玉米粉經過『精心研發』含有水分,燒不起來啦!」

姑且不論是不是精心研發,請相信我,在體積小、高熱情況下,粉塵裡面1-5%的水分,對於阻止燃燒、爆炸,是沒有什麼幫助的!

粉塵爆並不需要真的火

前面提到「粉塵爆」始於粉塵的劇烈氧化,這種劇烈氧化的確常來自火源。不過事實上,氧化不見得需要有火焰,只要溫度夠高、氧氣充足就可以了。所以任何高溫表面(例如舞台燈光)、未完全熄滅的灰燼(例如菸蒂)、電器發出的火花(例如音響)以及摩擦產生的靜電(例如汽球),都可以成為引燃粉塵爆炸的火源。

看到這裡,你會覺得這次粉塵爆,是經過精心預防之後運氣不佳的無奈意外,還是缺乏知識、疏於防護而產生的人禍?我真心呼籲,找出火源固然是重點,但是讓這些不利因素聚集、發生的人,難道可以因為不在現場,就不需要負責任嗎?

避免災難發生 – 你願意為了FUN付出多少代價?

來源:bobostudio@flickr ,CC BY 2.0

我相信很多人會問,要怎樣預防粉塵爆炸呢?要怎樣讓這些使用彩色粉末的活動100%安全進行呢?

坦白說,最簡單、能100%預防的方法,就是不要讓粉塵有在空氣中散布的機會。可是,這些活動的主軸,就是大把大把的灑粉,又怎能要求100%安全呢?

「有灑粉就不可能安全嗎?不灑粉就不HIGH不炫沒FU啊~」

增加粉末裡的水分、不斷灑水增加空氣濕度,當然都可以降低意外機率,但坦白說,也都不可能百分之百防止危險。至於火源,辦活動,有可能不用燈光、音響設備嗎?就算都不用,晴朗高熱天氣,也是有引起粉塵爆炸的機會。

「那夜間活動+灑水,總可以了吧?」

是的,似乎安全多了。但,我想反問的是,為了一時的潮、FUN、炫,你願意付出多少代價?社會有應該付出多少代價?真的這麼有趣,值得我們付出那麼多嗎?



很多歡樂的場合都潛藏樂極生悲的風險。噴太多髮膠會讓你的頭髮變成可燃物,舞台燈的高熱可以讓你成為火鳥頭;拉炮和彩帶噴罐,也都是見火即燃的物質。就連舞台上特效常用的乾冰、液態氮,也都有致命的危險:兩年前墨西哥曾有一個派對在泳池裡倒入液態氮營造好炫的舞台效果,造成遊客死亡;使用乾冰的舞台活動,也發生過因為二氧化碳濃度過高,造成現場人員昏迷甚至變成植物人。這些活動的主辦單位或許只是為了營造效果,不是故意製造危險,但缺乏知識的代價就是付出他人的生命。

回到一開始說過的,知識才是保護自己最有效的力量。面對所有生活、公共安全的議題,利用知識判斷,不要人云亦云,才能真的好好保護自己。

作者簡介_謝玠揚 博士

謝玠揚,台大化工博士,在30歲那年創辦醫美保養品牌Neogence霓凈思。近年來成功打入東南亞及歐美數十國市場,努力為台灣品牌走上國際。

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