111年:呼治儀器

關於壓力釋放閥(pressure relief valve)的敘述,下列何者錯誤?

A當鋼瓶內壓力超過安全限制壓力,破碎盤(rupture disk)圓盤破裂,氣體排出
B當溫度高達208~220℉時,可熔塞(fusible plug)會融化後排出氣體
C彈簧負載閥(spring-loaded valve)主要是維持鋼瓶內的壓力固定
D彈簧負載閥(spring-loaded valve)不會受到環境溫度改變而影響功能

詳細解析

本題觀念:

本題考鋼瓶壓力釋放裝置(pressure relief device)的種類與運作原理。醫療用氣體鋼瓶(如氧氣瓶)為避免內部壓力過高造成爆裂危險,會裝設壓力釋放裝置,常見的三種型式為:破碎盤(rupture disk)、可熔塞(fusible plug)與彈簧負載閥(spring-loaded valve),三者的觸發機制與適用情境各不相同。

選項分析

選項判斷理由
A✅正確鋼瓶壓力超過安全限制時,破碎盤圓盤破裂、氣體排出,屬永久性、一次性洩壓裝置
B✅正確可熔塞在溫度達208~220°F(約98~104°C,因應火場高溫情境設計)時熔化排出氣體
C✅正確彈簧負載閥主要功能即為維持鋼瓶內壓力在安全範圍,超壓時開啟洩壓、壓力恢復後可自動回座密封
D(答案)❌錯誤彈簧負載閥「不會受環境溫度改變影響功能」的敘述有誤,鋼瓶內壓力會隨環境溫度升高而上升,進而觸發閥門開啟

答案解析

彈簧負載閥的動作壓力雖由彈簧預設值決定,但依理想氣體定律,鋼瓶內氣體壓力會隨環境溫度上升而增加(定容下溫度與壓力成正比)。當環境溫度升高導致瓶內壓力超過彈簧預設的開啟壓力時,彈簧負載閥仍會開啟洩壓,這正是它設計來因應(包含因溫度上升導致的)壓力異常升

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