police_4th_general_essay
106年
[消防警察] 火災學概要
第 q2 題
請說明以下三種類環保型滅火設備之滅火原理：\n(一)細水霧（Water Mist）滅火設備；（15 分）\n(二)惰性氣體（Inert Gas Agent）滅火設備；（5 分）\n(三)鹵化物（Halocarbon Agent）滅火設備。（5 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗環保型滅火設備的滅火原理。配分上細水霧佔15分，必須詳細論述其多重滅火機制(如冷卻、窒息、熱輻射阻隔等)；惰性氣體與鹵化物各佔5分，則重點點出其主要滅火機制(窒息與化學連鎖反應抑制)即可。
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- 【考點分析】\n本題考查新一代環保型滅火設備的滅火機制。需了解傳統鹵素滅火劑因破壞臭氧層而被淘汰後，替代設備的運作原理，特別是細水霧的多重物理滅火效應。\n\n2. 【相關理論】\n- 滅火四要素(燃燒四面體)：冷卻(降溫)、窒息(降氧)、移除可燃物、抑制連鎖反應。\n- 水的潛熱特性、惰性氣體的物理稀釋、鹵素替代品的化學抑制。\n\n3. 【涵攝/論述】\n- (一)細水霧（Water Mist）滅火設備(15分)：\n 細水霧係將水以高壓或氣水混合方式噴出微小水滴(通常直徑小於1000微米)，其滅火原理主要包括：\n 1. 冷卻作用(冷卻滅火)：水滴微小化後比表面積大幅增加，能迅速吸收火場熱量並氣化，利用水的巨大汽化潛熱急速降低火場溫度。\n 2. 窒息作用(氧氣稀釋)：水氣化後體積膨脹約1700倍，大量水蒸氣能稀釋火場周圍的氧氣濃度，使其低於燃燒所需的極限值而窒息。\n 3. 阻隔熱輻射：懸浮於空氣中的微細水霧能形成一道水幕，有效吸收及散射火焰的熱輻射，阻止火勢向四周蔓延及保護周圍未燃物。\n 4. 擾動與乳化效應：對於某些可燃性液體火災，高速細水霧能衝擊液面產生乳化層，降低可燃蒸氣的揮發。\n- (二)惰性氣體（Inert Gas Agent）滅火設備(5分)：\n 1. 主要滅火原理為「窒息作用」。\n 2. 利用不燃且不助燃的惰性氣體(如氬氣、氮氣或其混合氣體如IG-541等)注入防護區，藉由物理稀釋的方式，將空間內的氧氣濃度降低至15%以下(通常為12%~14%)，使燃燒無法繼續維持而熄滅，同時維持人體短暫停留所需的最低氧氣量。\n- (三)鹵化物（Halocarbon Agent）滅火設備(5分)：\n 1. 主要滅火原理為「抑制連鎖反應」(化學滅火)及部分冷卻作用。\n 2. 環保型鹵化物(如FM-200、Novec 1230等)在高溫下會分解產生自由基(如氟自由基)，能捕捉燃燒過程中產生的氫(H)或氫氧(OH)活性自由基，中斷燃燒的化學連鎖反應。此外，藥劑氣化時亦會吸收部分熱量產生物理冷卻效果。\n\n4. 【結論】\n細水霧以物理的冷卻與窒息為主；惰性氣體純靠物理窒息；鹵化物則兼具化學抑制與物理冷卻，三者皆能在減少環境破壞的前提下達成滅火目的。\n\n5. 【答題提醒】\n注意配分比重！細水霧高達15分，一定要把冷卻、窒息、阻隔熱輻射等機制分點詳細說明，不能只寫一句話；惰性氣體與鹵化物各5分，切中要害寫出「窒息」與「化學抑制」即可。