108 年 · 火災學概要官方答案已對帳
10 單選 · 1.25 分

安裝爆炸氣道(或洩爆孔、氣孔)可適度降低侷限空間中粉塵爆炸的危害,則下列敘述何者錯誤?

  1. A氣孔截面積越大效果越好
  2. B氣孔若連接導管,則導管越短越好
  3. C粉塵最大爆壓較大者,氣孔比亦宜相對加大
  4. D室內空間較小者,氣孔比亦宜相對縮小

正解 D — 室內空間較小者,氣孔比亦宜相對縮小

出處:108 年專門職業及技術人員普通考試消防設備人員考試 ·「火災學概要」第 10 題(測驗題共 40 題,另有申論 2 題)

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本題考點

侷限空間粉塵爆炸的洩爆設計原理——洩爆面積、導管長度、爆壓大小與氣孔比之間的關係。

正解理由

洩爆的目的是在爆炸壓力尚未升到破壞值之前提供釋放路徑,使容器或室內的最大壓力低於結構耐壓強度。所需洩爆面積隨容積、粉塵爆炸猛烈度(最大爆壓與壓力上升率)而增加,但氣孔比(洩爆面積與容積之比)並非隨容積等比例調整:小容積空間的壓力上升更快、可供洩放的時間更短,單位容積所需的洩爆面積反而要更大,也就是氣孔比應相對加大。選項所述「室內空間較小者,氣孔比亦宜相對縮小」與此相反,題目問敘述何者錯誤,故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    敘述正確。洩爆口截面積越大,單位時間可排出的燃燒氣體越多,容器內壓力峰值越低,洩爆效果越好。

  2. (B)

    敘述正確。導管會產生流動阻力並使管內發生二次燃燒而回壓,導管越長洩爆壓力越高,故以短直為佳。

  3. (C)

    敘述正確。最大爆壓與壓力上升率較大的粉塵,需要更大的洩放能力才能壓住峰值,氣孔比自應相對加大。

  4. (D)

    敘述錯誤,為本題應選者。小空間壓力上升更快,氣孔比應相對加大而非縮小,否則洩放速度追不上壓力上升。

記憶點

洩爆口要大、導管要短;爆壓越猛、空間越小,氣孔比越要往上加。

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洩爆(explosion venting)是損害限制手段,前提是承認爆炸會發生,改以「導引」取代「阻擋」。設計核心量是壓力上升率與洩放速率的競賽:粉塵爆炸的壓力上升率遵循立方根律 K_st =(dP/dt)_max × V^(1/3),同一種粉塵在小容積內的(dP/dt)_max 明顯較大,代表壓力衝到峰值的時間更短。洩放面積提供的流量卻只與開口面積成正比,因此小空間必須以更高的面積/容積比(氣孔比)才追得上,這正是本題的關鍵反直覺處。

設計上另有幾個常被命題的參數。其一是洩爆裝置的動作壓力 P_stat:破裂片或洩爆門必須在低壓即開啟,動作壓力越高,開啟時容器內已累積的壓力越大,洩爆後的實際峰值 P_red 也越高。其二是洩爆導管:若洩爆口不在外牆而須以導管引至戶外,導管的慣性與摩擦阻力會抬高 P_red,且未燃粉塵在管內續燒會產生額外壓力,故規範要求導管盡量短、直、少彎頭,並確認結構足以承受。其三是洩放方向:洩爆口應朝向無人通行且無鄰近建物的安全側,並考慮排出的火焰與壓力波範圍。

與洩爆並列的對策還有抑爆(在壓力上升初期由感測器觸發,瞬間噴入抑制劑撲滅火焰)、惰性化(把氧濃度壓到極限氧濃度以下)、以及耐壓設計(把容器做成足以承受最大爆壓的全耐壓或耐壓緩和構造),並輔以隔爆閥防止火焰經由管路傳播到相鄰設備而引發連鎖爆炸。相關考點包括洩爆與抑爆的適用差異、K_st 分級與洩爆面積的定性關係,以及二次爆炸的防止思維。

內容更新:2026-07-26 · 答案以考選部公布解答為準,本站不修改官方答案 · 詳解引用法條以 108 年(考試當年)條文為準,其後修法請自行留意 · 本詳解僅供國考複習,不構成消防安全設備設計、檢修或法規諮詢建議

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