第三章 高科技廠先進救災設備探討
3.1 火災搶救設備
一般常見的火災搶救設備，包括水帶、瞄子、泡沫瞄子、泡沫原液、
分水器、轉換接頭、各型滅火器、排煙機…等，此類設備為搶救火災的基 本配備，不可缺少，但是卻無法滿足高科技廠救災需求，故科學園區各高 科技公司，甚或一般百貨賣場，也朝此方向努力。在經費許可下，皆會另 行購置先進救災設備，強化本身自衛編組的戰力，而在保險公司立場，也 相當認同，使得保險費有很可觀的降幅，節省的保費金額皆比購置的設備 還多。本節探討目前高科技廠較常見的設備，包括移動式細水霧滅火設 備、熱影像頭盔與影像傳輸器、發光線圈、火焰偵測儀。
3.1.1 移動式細水霧滅火設備：
無塵室火災除了救災之外，由於傳統撒水及消防栓消耗大量的水，易 造成二次水損，此為救災必須考慮的課題；又如使用氣體滅火設備如氦、
鹵化烷與二氧化碳，對人體有害(如窒息)且會造成臭氧層的流失及溫室效 應；使用其他不當的滅火設備，反而會擴大損失的層面。在高科技廠救災 之特殊環境，為防止水源不足，以及潔淨、輕便等需求，因而引進細水霧 滅火系統，這種系統滅火不僅是冷卻，而且窒息起重要作用，具有滅火速 度快、滅火劑用量省、水漬損失小等特點。此系統發展初期皆為固定式，
主要用於設備保護，其重量及配管方式皆無法滿足救災需求，國內聯電消 防隊於1999年首次研發新型式移動式系統(圖13)，適合使用於無塵室等特 殊場合使用的滅火系統，並獲得國內專利。由於細水霧運用範圍相當廣 泛，晶圓廠可依需求設於廠內重要區域，如：無塵室、柴油發電機房、易 燃液體供應室與庫房、化學品供應室與庫房、氣體供應室、機械室、鍋爐 房…等區域。
美國國家防火協會(NFPA)出版的NFPA750細水霧滅火系統規範中，對 細水霧系統作了明確定義，細水霧滅火系統係ㄧ種噴撒滅火系統，在系統 中設置有一個或數個噴頭，可放射細微水霧，用以控制、壓制、撲滅火源，
在最小設計操作壓力下噴出之水霧滴，距噴頭1米處，累積體積分布99%
之水粒子粒徑小於1000微米(粒徑Dv0.99≦1000μm)。故細水霧系統是藉 由壓力、特殊粒徑噴頭設計，經水加壓噴撒之極微小的水霧滴，產生懸浮 微霧，來冷卻火焰及煙層溫度、隔絕降低氧氣持續供應，減少熱輻射效應 等，以控制或消滅火源。細水霧滅火系統經火場測試驗證對噴射氣體火
災、可燃性及易燃性液體、一般可燃物、電氣火災及精密電器設備，均能 發揮其滅火效果。
1
1/2"or2" 1 1/2"or2"
螺紋接頭
消防水帶 快速接頭
氣霧噴頭
鋼質噴管 高壓軟管
電源:110 V or 220 V
超高壓 pump
圖 13 移動式細水霧滅火設備示意圖
1.細水霧滅火原理：
(1)冷卻作用：
高壓純水經由細水霧頭，激化為顆粒極小之水霧，因水霧粒子極小、
密度高，增加了水分子接觸表面積質量體積比，使熱能移轉速度加 快，水分子蒸發吸熱汽化成氣體水蒸氣時又急速吸收熱量，降低火 源周圍溫度，火焰的氣相溫度低於維持燃燒所需溫度，則燃燒過程 因而停止。
(2)氧氣置換作用：
細水霧吸熱後迅速汽化，體積膨脹 1760 倍，如果蒸發速度快速，水 蒸汽會排擠原先火場中空氣所佔的空間。如在一高溫區劃中，水蒸 氣將劇烈蒸發，使得維持燃燒所需之氧氣，降低到無法再作燃燒反 應的程度，燃燒效率不佳，因此能達到滅火效果。
(3)降低輻射熱：
隨著細水霧粒徑減小，細水霧密度增加，燃燒物表面受細水霧包圍，
阻止火場燃燒熱輻射傳進之熱量，降低燃料表面分解及揮發速度，
並可阻擋火場熱輻射，來防護人員及物體免於輻射熱傷害，阻絕火 場延燒至未引燃物表面具有很重要關鍵因素。
(4)其他次要滅火機制：
次要滅火機制包括水蒸汽/空氣稀釋、流場動態效應、區劃效果。細 水霧動作時，水蒸汽及空氣會被帶入燃燒區域，稀釋原有可燃性蒸
氣與空氣混合至燃燒下限(如柴油)，進而達到滅火。水滴撞擊液體 燃料表面造成潑濺現象，因而增加揮發速度，會有負面滅火效果。
區劃內位於天花板的熱氣体，被水霧蒸汽冷卻擠至地面，降低燃燒 效率。
2.移動式細水霧效益：
(1)可滅A、B、C類火災：
較其他水滅火系統能控制易燃性液體火災，在短距離外噴撒不具導 電性，在未斷電前可發揮其初期滅火效能。
(2)用水量需求少，水損降低：
水量需求小，約室內消防栓用水量的1/8~1/30，降低水損等二次災 害，水源較不易發生問題。表7為某ㄧ細水霧頭耗水量比較表。
(3)滅火迅速，效果佳：
可迅速降低災區溫度，對隱藏火源的滅火能力佳，噴頭可藉由鋼質 噴管的銜接深入火源，故救災人員可不需深入火源以增加搶救人員 之生命安全。
(4)抑制濃煙，避免復燃發生：
去除空氣中之煙霧、有毒、腐蝕性等化學物質，避免人員之危害，
方便辨識火源位置達快速救災目的。能夠撲滅氣體藥劑較難撲滅的 通風狀態火災。
(5)管徑小、重量輕、省空間：
可單人使用、重量輕、操作簡單易於攜帶、機動性強。
(6)不具毒性，可兼顧環保：
系統使用純水等做為水源，無毒性，故使用時對人體不會造成傷害，
也不會造成環保問題。
(7)清洗成本低、復原時間快：
復原成本低，降低設備損壞，強化救災的成效，期以最少的水量達 到滅火目的，將災害損失降至最低。
表 7 一般消防瞄子與細水霧水量比較
(8)矽烷類，如三氯甲基矽烷(CH3SiCl3)。
(9)硫化物，如五硫化二磷(P2S5)。
(10)氰酸鹽，如異氰酸甲酯(CH3OCN)。
(11)低溫的液化氣體，如液化天燃氣，以避免該液化氣體因受水的擾 動而產生劇烈的沸騰現象。
細水霧高速噴口能把極度微細的、氣體一般的水霧送入火中，這種噴 口又能深入穿透火上的材料，即使深陷的凹穴都能悶住，杜絕這種部位繼 續冒火。水量中有極高的比例用來有效撲滅，不會流失無用。結果所得到 的，不但極度的高效率，同時耗用的水量又很少。隨著科技進步，有更先 進之移動式細水霧研發出來，能用來使煙道的氣體顆粒有效沈澱，洗滌各 類氣體；可以當作高壓清潔系統使用，使灰塵沈澱、洗車、洗地、清洗設 備與油汙；作為環境冷卻或建立障礙水霧。可依需求配置一顆至多顆細水 霧頭，或變換不同噴射方式，其效能更佳，重量更輕，用水量更少。
1.高科技廠細水霧滅火設備(圖14為例)：
細水霧配置方式分為固定電動式、移動汽油引擎發動式兩類型。聯電 消防隊於1999年設計之移動式細水霧設備，為國內之先驅，專為潔淨室密 閉空間滅火而設計，為首次將移動式細水霧滅火設備運用於高科技廠。
(1)特性與效益：
c
為達潔淨室密閉空間瞬間強力壓制火勢，迅速滅火需求，於噴槍 上設計有九顆細水霧頭。d
需求水量：約 5~10GPM@150~300kg/cm2，極少於室內消防栓放水量 (約80~180GPM@3.5~5kg/cm2)。e
水源：採用DI或ROR做為水源。避免造成二次污染、人員觸電及降 低救災時對機具、人員及環境的衝擊等危害及困擾。f
高壓軟管連接Pump與細水霧頭之間，軟管視場所需求長度30~100 公尺機動調配。(2)規格簡介：
c
電力來源：固定幫浦使用3相220V、50A、15HP(ATS)以確保電力供 應不予中斷。移動幫浦之使用95無鉛汽油引擎。d
水源入口：固定幫浦使用管徑3/4英吋，2.5kg/cm2 @20LPM。移動 幫浦之使用1.5英吋或2.5英吋消防水帶快速接頭，另裝過濾器防 止細水霧頭堵塞。e
超高壓幫浦：300bar/ 20Lpm，附噴槍控制板機，採快速接頭。f
引擎：20HP/ 14.9KW/ 614cc.。g
整組重量含幫浦約80~120公斤，可由救災人員機動調配使用。圖 14 移動式細水霧滅火設備
2.多功能移動式細水霧設備(圖15為例)
針對國內普遍存在的都會區域巷弄型火災，由國內外產學共同合作研 發，兼具輕便機動與操作簡單，可自行搶救以抑制火災成長初期，進一步 控制火勢，防止蔓延。
(1)特性與效益：
c
動力來源為電力或汽油引擎發動。d
操作簡易迅速，可單人操作或結合托車架、機車或汽車運行。e
具 70 公升水箱容量，設有捕水用浮球開關，避免水滿溢出。f
可注入各種混合液體，如添加泡沫滅火劑、清洗劑、除蟲劑。g
除消防用途外，亦提供多元化生活用途，平時用於住家社區或工 廠的環保清潔維護，如清洗巷弄道路油污濘、動物糞便、房門牆 柱廣告貼紙、建物外牆門窗、車輛污漬、機具設備、澆花、消毒 殺菌等，使平時操作熟能生巧(2)規格簡介：
c
泵浦出水壓力 100 公斤以上，水量每分鐘為 30 公升以上，可配置 細水霧頭 1~3 顆。d
引擎馬力 13HP，使用 92/95 無鉛汽油，油箱連續使用時間 1.5 小 時。e
手拉輪架高壓水帶盤，每捲 20 公尺，可適用 1~4 盤。f
總重量 104 公斤，車身長、寬、高分別為 107 公分、73 公分、91 公分，四輪式車架。圖15 多功能移動式細水霧設備 資料來源：川圓科技
3.多段式移動式細水霧滅火設備(圖 16 為例)
新式移動式細水霧滅火設備搭載水箱，可加泡沫液，與泵浦、引擎合 併成更輕便設備，用水量更省。利用單位 100 巴的高壓細水霧科技，透過 高壓泵浦將水打成細小的細水霧 50micro-100micro 大小，使水達到最佳 的滅火特性。噴槍可變換 5 種不同的噴霧，可隨意調整以適應不同類型的 火災。
(1)噴口特性與效益：可變換 5 種不同的噴霧。