就同一種可燃性粉塵而言，下列何種措施有助於降低發生粉塵爆炸的危險性？

本題考點

影響粉塵爆炸危險性的因素——粒徑、溫度、壓力、氧濃度各自把危險性推往哪個方向。

正解理由

粉塵爆炸的劇烈程度取決於粉塵與空氣的接觸面積及氧化反應速率。粒徑越小，單位質量的比表面積越大，受熱升溫越快、氧化反應越劇烈，最小發火能量與爆炸下限都隨之降低。反向操作，提高粒徑會使比表面積下降、熱傳與反應速率變慢、爆炸下限上升，粗大顆粒甚至無法維持火焰傳播，危險性因而降低，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   提高環境溫度使粉塵預熱、更快達到發火溫度，並使爆炸下限下降、爆炸範圍變寬，屬提高危險性的因素。

2. (B)

   提高環境壓力使單位體積內氧分子數增加，反應速率、最大爆壓與壓力上升率同步升高，爆炸下限亦下降。

3. (C)

   正確。粒徑加大使比表面積減小，所需發火能量提高、火焰傳播變慢，是四者中唯一能降低危險性的方向。

4. (D)

   提高環境氧氣濃度會加速氧化、拉寬爆炸範圍並提高爆壓，與以惰性氣體降低氧濃度的惰性化防爆思維完全相反。

記憶點

粉塵爆炸的成立需同時具備五個要素：可燃性粉塵、氧化劑（空氣）、發火源、粉塵呈懸浮狀態、以及侷限空間，比氣體爆炸多出「懸浮」與「侷限」兩項，這也是防制對策的下手點。粒徑之所以是關鍵變數，是因為固體必須先受熱裂解或昇華才能與氧反應，反應速率受表面積控制；粒徑減半，比表面積約加倍，升溫與裂解速率同步倍增。實務資料顯示粒徑小於約 75 微米的粉塵危險性明顯升高，而粒徑大於數百微米者通常難以維持傳播。

量化指標方面，粉塵爆炸猛烈度以爆炸指數 K_st 表示，其定義來自立方根律：K_st =（dP/dt）_max × V^(1/3)，依數值分為 St1、St2、St3 三級，數值越大代表壓力上升越猛。常見有機粉塵（麵粉、糖、木粉、奶粉）的爆炸下限約在每立方公尺數十公克的量級，遠低於直覺，因此「看得見粉塵飛揚就已具備爆炸條件」是常見的判斷提示。

粉塵爆炸與氣體爆炸的差異也是熱門對照題：粉塵爆炸的壓力上升較慢但持續時間長、燃燒常不完全而產生大量一氧化碳、且極易因初次爆炸的震波把沉積粉塵揚起而觸發威力更大的二次爆炸，這正是穀倉與加工廠事故往往全廠受損的原因。對應的防制手段可分四層：源頭控制（粒徑控制、抑制揚塵、集塵）、可燃環境控制（惰性化降低氧濃度）、發火源控制（接地消除靜電、防爆電氣、防止摩擦火花），以及損害限制（洩爆、抑爆、耐壓設計與區劃）。相關考點包括五要素辨識、二次爆炸機制與 K_st 分級意義。