對可燃性氣體而言，下列那一種特性或條件所衍生的燃燒或爆炸風險相對較高？

本題考點

可燃性氣體的燃燒界限（爆炸界限）與危險度判斷，關鍵在「燃燒下限越低越危險」。

正解理由

依燃燒界限的定義，可燃性氣體必須落在燃燒下限（LFL）與燃燒上限（UFL）之間才能傳播火焰，下限即「最少要洩漏到多少濃度才會形成可燃混合氣」的門檻。下限越低，代表極微量外洩即可跨過著火門檻，可燃範圍（UFL 減 LFL）同時被拉寬，形成可燃混合氣的機會與空間分布都變大；危險度指數 H＝（UFL－LFL）÷LFL 也隨下限降低而急遽放大，風險相對最高。故選 D。

逐項排除

1. (A)

   環境氧氣濃度降低時，氧化反應的鏈鎖反應被抑制，燃燒界限上下限互相靠攏，低於最小氧濃度時甚至無法著火，風險是下降的。

2. (B)

   環境壓力降低會使單位體積分子數與碰撞頻率減少、散熱相對占優，燃燒上限明顯下移、範圍收窄，風險同樣下降。

3. (C)

   燃燒上限降低代表可燃範圍的頂端被壓低，範圍變窄，屬於風險降低的方向。

4. (D)

   燃燒下限降低使微量洩漏即進入可燃範圍，危險度指數同時放大，是四者中風險最高者，為正解。

記憶點

燃燒界限（爆炸界限）指可燃氣體在空氣中能夠傳播火焰的濃度範圍，以體積百分率表示。常見值可記幾組當基準：氫約 4 至 75%、乙炔約 2.5 至 100%、甲烷約 5 至 15%、丙烷約 2.1 至 9.5%、一氧化碳約 12.5 至 74%。危險度指數 H＝（UFL－LFL）÷LFL，乙炔約為 39、氫約 17.8、甲烷僅約 2，可以清楚看出「下限低且範圍寬」者指數急遽放大，這正是本題以下限高低判斷風險的量化依據。

界限並非定值，會隨溫度、壓力與氧濃度移動。溫度升高時分子動能增加、散熱相對變小，下限略降而上限明顯上升，範圍變寬；壓力升高時上限大幅上移，壓力降低則上限下移、範圍收窄，減壓至一定程度火焰便無法傳播。以氮氣或二氧化碳稀釋時，上下限逐漸靠攏並交會於一點，該點所對應的氧濃度即最小氧濃度（MOC），是惰化與鈍化設計的理論基礎，也與二氧化碳滅火設備的鈍化濃度計算互相貫通。

多成分混合氣體的燃燒下限以勒沙特列（Le Chatelier）公式估算：100÷L＝Σ（Vi÷Li），其中 Vi 為各可燃成分占可燃部分的體積百分率、Li 為各成分的燃燒下限。易混淆的三個名詞務必分清：燃燒界限談的是「濃度」，閃火點談的是液體表面蒸氣恰好達到下限時的「溫度」，著火溫度（自燃溫度）談的則是無外部火源即自行起燃的溫度，三者不可互換使用。本考點常延伸出危險度計算、混合氣下限計算，以及「升溫、加壓、富氧會使可燃範圍變寬」的方向判斷題。