高考申論題
107年
[工業安全] 機電防護與防火防爆
第 一 題
📖 題組：
某烯類化學物質可燃界線圖如下圖所示，請由圖指出下列物質性質：
某烯類化學物質可燃界線圖如下圖所示，請由圖指出下列物質性質：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
空氣中可燃上下限及純氧中可燃上下限，其為何種化學物質？（20 分）
思路引導 VIP
本題重點在於三元可燃界線圖的座標判讀與燃燒化學計量比。首先依循『燃料看水平線』的原則，從 Air Line 與 Nitrogen=0 邊界讀出空氣及純氧中的極限值；接著利用 Stoichiometric Line 在純氧軸的交點找出燃料與氧氣的莫耳反應比 (1:3)，代入烯類燃燒通式即可推導出物質種類。
小題 (二)
某工廠為預防該物質之爆炸，先通入氮氣再通入氧氣，試問該方法之目的及原理。（5 分）
思路引導 VIP
考生看到三元相圖（Ternary diagram）與氣體置換問題，應立刻聯想到防爆工程中的「惰化（Inerting）與吹掃（Purging）」技術。解題關鍵在於利用「氣體成分變化軌跡」進行物理現象分析，說明直接通氧氣會穿越可燃區，而先通氮氣可使軌跡沿無氧安全邊界移動，最終繞過可燃區（低於最小需氧量 LOC），達到預防爆炸的工程控制目的。