鑛冶第六十一卷第一期  中華民國一〇六年三月出版

編者的話   加州波特牧場甲烷洩漏事件

名            稱 作         者 下   載
特  載 FEATURE
9 加州波特牧場 甲烷洩漏事件 呂錫民 pdf icon
專  載 DEPARTMENTS
4 總編的話  陳貞光 pdf icon
5 學會106年重要學術活動第1次通告表    pdf icon
95 中國鑛冶工程學會徵求推薦民國一○六年技術獎章候選人公告   pdf icon
96 中國鑛冶工程學會徵求106年年會及非定期論文公告   pdf icon
101 鑛冶季刊第60卷要文索引    
會議紀錄
97 105年「鑛冶論文獎」候選論文宣讀評審會議記錄   pdf icon
98 中國鑛冶工程學會第58 屆理、監事第5 次聯席會議紀錄  
99 中國鑛冶工程學會鑛冶論文獎評審方式變革討論會議紀錄  
論  著
20 利用電性構造模型評估清水地熱區之發電潛能 姜智文 pdf icon
31 煤價指數與黃金價格之風險值連動關係研究 蔡昭儀   吳榮華 pdf icon
43 鋼廠連鑄冷卻水系統之CaF2 分散劑的開發 歐信宏  蔡承全
龍勁佟
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54 以電漿化學氣相沉積DLC薄膜在氮氧化處理V4E高釩工具鋼之研究 張世賢   彭昶凱
劉沖明   吳韋辰
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62 利用原位追蹤方式探討電鍍銅的自退火行為 陳昶志 呂名凱
楊政憲 吳映璇
何政恩
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75 雷射快速燒結摻鈰釔鋁石榴石螢光陶瓷板之晶粒取向與發光特性研究 陳以宸   粘永堂 pdf icon
81 利用化學還原法快速合成近分散之Marcasite CuSe2與Berzelianite Cu2Se晶體及特性之研究 楊長庭 向性一
孫曼庭 吳羽千
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89 微波脫層法製備奈米石墨烯片及其散熱之應用 賴怡瑾  劉偉仁 pdf icon

編者的話 – 文 / 陳貞光

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 ■《鑛冶》第61 卷封面鳥瞰中鋼公司廠房全景,加上寬闊的水道,藍天白雲蔚為美景,彰顯鑛冶業界對於環境保護之用心,無不竭盡心力與環境共榮共存,為後代子孫留下淨土與蔚藍的天空。吾人也期許,面對環保意識的抬頭,藉由鑛冶技術的與時俱進與產業先進的努力,社會人士近日對鑛冶產業過去的刻板認知,能夠獲得扭轉,讓工業發展與環境間能夠取得平衡,方為國家之幸。。

■本期特載「加州波特牧場 甲烷洩漏事件」一文,由呂錫民研究員報導加州地區天然氣於2015年的洩漏事件,肇因於老舊破損的安全閥拆除後未更新,導致甲烷溫室氣體由破舊管線大量外洩,可能對氣候變化產生影響,值得吾等鑛冶人深省與警惕。

■中國鑛冶工程學會一○六年技術獎章徵求鑛冶業界、學界等產官學先進,踴躍推薦對鑛冶學術及技術有特殊成就或貢獻者,爭取一年一度本會的最高榮譽,請參考本刊之獎章候選人推薦公告,拔擢優異從業人員與事蹟。

■本會鑛冶論文獎經出版委員會與理監事聯席會多次討論,將於106年年會進行變革,增加學術類與產業類論文分組,並酌量提高學術類論文得獎數量,鼓勵學界專家學者撰寫鑛冶領域相關之學術論文,代表本會參與中國工程師學會論文競賽,爭取榮譽。

關之初審與複審調整方向,彙整於本期會議紀錄中,歡迎鑛冶同好,踴躍投稿參與年度之論文發表會。

■「利用電性構造模型評估清水地熱區之發電潛能」一文,針對業已除役的國內首座清水地熱發電廠區域,重新利用電磁、磁力與重力等資料數據,對清水地熱區提出新的三維電性構造模型。「煤價指數與黃金價格之風險值連動關係研究」一文則證明煤價與黃金價格之連動關係,值得鑛冶行家觀察與參考。

■105年新出爐的鑛冶論文獎優等獎「鋼廠連鑄冷卻水系統之CaF2分散劑的開發」利用分散劑的添加避免冷卻區噴嘴受到CaF2的阻塞,有效提升扁鋼胚的生產性;佳作獎「雷射快速燒結摻鈰釔鋁石榴石螢光陶瓷板之晶粒取向與發光特性研究」一文,則利用雷射燒結技術生成螢光發光體,未來可望利用三D列印技術製作發光體;而另一篇佳作獎「利用化學還原法快速合成近分散之 marcasite CuSe2與 berzelianite Cu2Se晶體及特性之研究」一文,則利用非毒性化合物合成CuSe2與Cu2Se等晶體,對於薄膜太陽能電池製作技術有重要的意義。

■本期另選刊「以電漿化學氣相沉積DLC薄膜在氮氧化處理 V4E高釩工具鋼之研究」以及「利用原位追蹤方式探討電鍍銅的自退火行為」等兩篇金屬相關研究,分別利用DLC薄膜在工具鋼上產生絕佳的機械特性以及利用電鍍銅膜的退火製程,觀察晶粒的成長方向,有助於提升印刷電路板的製程控制技術。「微波脫層法製備奈米石墨烯片及其散熱之應用」則以微波對石墨烯片進行脫層應用於散熱,可望快速生產石墨烯複合膜應用於3C電子產品中。

■封面照片  

中鋼公司碼頭鳥瞰圖,全景涵蓋碼頭之連續式原料自動化卸料設備、原料堆置場、煉鐵煉鋼和軋鋼廠廠房,加上寬闊的水道,藍天白雲下,蔚為美景,彰顯中鋼對於環境保護之用心。

加州波特牧場甲烷洩漏事件 - 文 / 呂錫民

一、洛杉磯天然氣外洩 加州宣佈進入緊急狀態

因為天然氣持續從洛杉磯郊區的一個地下儲氣井外洩,美國加州州長傑瑞·布朗宣佈洛杉 磯進入緊急狀態。在緊急狀態令中,布朗州長要求南加州天然氣公司以及加州其他氣體儲存公 司,都必須每日以紅外線成像儀器檢查氣井有沒有洩漏問題,同時也要監察氣井的機械完整 性、氣壓以及安全。不過緊急狀態令並沒有動用到任何州基金去幫助清理,只是要求加州公共 事務委員會確保南加州天然氣公司會支付所有費用。

事緣於2015年10月23日,洛杉磯市郊小鎮波特農場(Porter Ranch),南加州天然氣公 司(SoCalGas)一個全西岸規模最大的地下天然氣儲存系統,其中一條地底輸送管開始洩漏氣 體,每天大量向外洩露甲烷等氣體,排放速率約為每小時3-5.8萬公斤,等同全加州單日甲烷 排放的四分之一。

由於涉事管道深藏地底2,400 米,難以搶修,這類注氣管的主要功用是方便氣體公司將氣 體注入地下儲存庫留待將來使用。天然氣公司曾嘗試用冰牆及液態物質堵塞缺口,但並不成 功。公司其後改用疏導方法,在地底鑽探一至兩個減壓井,以及從中倒入混凝土等物料堵塞缺 口,預估需要2至3月才能完成。

該發生在加州歷年來最嚴重的甲烷洩漏,目前已經解決,但是共有超過1.5 億磅(約6,800萬公斤)無色的甲烷排放到大氣中,儼如一場「隱形生態災難」。事發現場臭味瀰漫,附近居 民紛紛出現,包括氣促、咳嗽、頭痛、流鼻血和噁心等徵狀,有人投訴幾乎無法呼吸,據CBS 報導,附近6,500 戶申請撒離的民居中,逾2,200 百戶獲安排撤離到臨時避護中心。

南加州天然氣公司在2015年10月23日發現這個位於聖蘇珊娜山(Santa Susana Mountains)山腳的瓦斯管道漏氣,5天後正式通知政府。根據加州空氣資源局(California Air Resources Board)表示,這條瓦斯管道洩露了大量的甲烷(methane)。據了解,大量居民投 訴,懷疑漏氣事故導致附近民眾流鼻血、頭暈和反胃等眾多身體不適症狀。此後,政府緊急向 約1,700戶家庭提供免費的臨時安置。而居民除了對南加州瓦斯提出集體訴訟,並帶離他們在 社區學校就讀的小孩。據估計,是次洩漏事故已浪費價值逾1,100萬美元的天然氣,天然氣公 司將要額外支付900萬美元作善後,包括資助住戶搬遷及賠償。

「這次氣體洩漏事件是加州有史以來,最具破壞力的環境災難。」洛杉磯市議會議員 Mitchell Englander 作以上表示。美國環境保護基金會律師蒂姆.歐科納則對BBC 環境事務記者 馬特·麥格拉斯表示,「這是一次環境和公共健康災難」。他說,從時間方面來看,這次事件將 遠遠超過墨西哥灣漏油事件。DF 主席奧科諾爾(Tim O'Connor)表示,今次氣體洩漏事故非常 嚴重,就釋出的溫室氣體而言,甚至比墨西哥灣漏油事故更多。有環保人士表示,事故發生至 今釋出的氣體相等於6 個燃煤發電廠或700 萬輛汽車1 日的總排放量。影響相當於燃燒7 億加 侖汽油。「這真是悲劇」。

BBC記者麥格拉斯表示,大量甲烷氣體外洩將對氣候變化帶來相當大的影響。這次意外最 大的問題是設施長時間釋放了大量甲烷。甲烷雖然比起二氧化碳對大氣影響的時間較短,只有 12 年左右。不過因為甲烷的吸熱力較好,所以其破壞力就比二氧化碳高得多,恐怕會為全球氣 候變化帶來極大打擊。

南加州天然氣公司當時立即挖鑽減壓井,並注入水泥堵塞洩漏,然而事發三個月才挖鑿約 1,643米深,離氣體儲存區的2,590-2,651米深還有一段距離,他們估計還要花上四個月才可以 將洩漏的位置堵塞。較早前,氣體公司已經嘗試在洩漏位置安裝一層隔網,阻止一部份含油的 霧氣氣體以及鹽水洩漏釋出。而州政府亦要求氣體公司盡快將儲存設施內的天然氣抽走,並且 全力阻止天然氣洩漏。以這次意外影響之大,相信南加州氣體公司在事件後亦要處理大量來自 居民訴訟。

1938 發現Aliso Canyon 發現有油礦後,蓋蒂(Getty)石油公司經營石油和天然氣的生產, 一直到1970 年代油氣枯竭為止,這油田在1968 年12 月18 日曾經發生過井噴和火災,將生產 設備破壞無遺,幸好沒有造成人員傷亡。過後蓋蒂公司把這資產賣給太平洋照明公司(天然氣 公司),1972 年太平洋照明公司把這油田改裝為一個佔地3,600 英畝(1,457 公頃)的聖蘇珊娜 山地下儲氣窖(underground gas storage)。相對於目前的做法,過去老舊的油井鋼管套並未與 周遭的岩層做密封的措施。現在比較先進的做法會再由雙井套管與岩層之間從上到下整個長度 都灌入水泥,形成雙套管,使管井牢固而且可以阻絕地下水伏流。這口井是1953年鑽鑿的當 時井管的設計只有一單層的水泥套管,不像後來業界所才取的雙套水泥管套管。

這座天然氣地下儲窖包含115口產氣井,可儲存高達860億立方英尺,相當約24.5億立 方公尺,或190萬公噸的天然氣,如以16 萬公秉LNG儲槽來衡量,相當於26 座等量的儲槽 的LNG 儲存量。這是全美國的第二大的天然氣地下儲存設施,也是密西西比河以西最大的 儲氣窖,供應洛杉磯盆地的住宅及商業用戶,工業部門,和電力事業14 家發電廠,供應這 大地區1/4以上的消費量。該系統連接的天然氣管道遠至德克薩斯州及俄克拉荷馬州。氣源 送到後經加壓注入地下儲窖以高壓方式(2,700psi, 約190kg/cm2)儲存,以提高其儲存容量 (質量)。