績效回顧與展望系列奈米火災與爆炸

依據?政院國家科學委員會於 2006 ?估計，全球?米科技應用?產值500億美元，預計十?後?米科技市場產值將高達1 兆5 千億美元。?我國能將?米化概?導入傳統產業製程，其衍生產值?可增加新台幣上百億美元以上。同樣的從經濟部研究中顯示，我國透過政府、學術界、研發與產業界?同部門的研究案整合，預估台灣?米科技在2008 ?將創造逾130 億美元的收益，而在2012 ?的收益?可高達470 億美元以上。而美國國家科學基?會?統計出，在2010~2015 ?間全球?米科技與材?的商機，估計有一兆美元左右，其中?米材?約佔有三千四百億美元，半導體則有三千億美元，顯示?米材?將是未?最具有市場潛?的項目。?米科技為新世紀各項產業帶?全新發展機會。基此；各國政府莫?積極投入研發，以2004 為?，各國政府在?米科技方面的投資?額約為46 億美元，其中美國、亞洲國家投資?額都是16 億美元，各占總?的35%，歐洲投資?額13 億元，占28%；各國中央政府投入經費比1997 ?高出8倍。而每?全球在?米科技之投資研發都持續成長，依統計全球?米科技於2007?之投資?額就高達86 億美元。相同的我國在?米科技之研發亦逐?增長，依?政院國家科學委員會所推動之「?米國家型科技計畫」而言，我國政府預定在2003 ?至2008 ?投入6億美元，?米產業化技術投資?占5%以上，由此可知台灣?米產業架構已漸漸浮現。再依經濟部統計顯示，目前國內已有70 多所公私?大學、8 個研發單位投入?米科技應用研發，此外亦有400 家公司投入?米相關事業，同時政府也推動「?米標章」認證，鼓?國內外企業投資?米科技事業。而工業技術研究院?米研究中心?預估，我國?米產業的?產值在2010 ??可達到1 兆台幣以上，約佔全球市場3%，其中?米材?和化學製品的市場佔?國內?米產業的40%以上。然而?米材?的應用中，常?的?米?屬粉體有三種，?米鋁粉、?米鈦粉以及?米鐵粉，其中?米鋁粉目前最廣泛的應用，為增添於高壓火箭的燃?內，作為加速劑、點火藥或是推進劑之用，經過研究及實際測試結果，?米鋁粉可大幅提昇燃?的燃燒熱（約?倍多）及燃燒效?；?米鈦粉能讓普通塗?增強其耐磨、耐腐蝕等性能，為目前海洋船體防腐蝕塗?中最具發展潛?的一項；另外，塗覆?米鈦粉後的物品，其硬?及?磨性也顯著提昇，並具有自我修?能?，可作為?屬或非?屬材?通用的修補劑；?米鈦粉塗層還具有自我清潔的功用，根據大?吉?通化葡萄酒廠熱水罐內壁塗覆?米鈦粉後，5 ?內並未發現有結垢現象；另外，?米鐵粉可作為高性能磁記?材?、磁?體、吸波材?、導電漿?、?米導向劑以及環境工程上處?污染之用。故總結上述優點，?米鋁、鈦及鐵粉將為工業界愈加廣泛之使用。但是目前我們對?米粉體之安全特性，幾乎處在未知或所知有限的窘境，?遑??米粉塵作業之火災爆炸的安全防護?。因此；如何能防範?米粉體製程之火災爆炸以有效建構安全操作環境，實為當前刻?容緩之議題?。在粉塵爆炸防制措施中，除引火源之消除外，常?的安全措施計有惰性化措施、耐爆措施、爆炸洩放措施、爆炸抑制措施以及爆炸隔?措施等，無疑的在爆炸防制措施中，惰性化處?是最符合本質安全的防爆措施?。在收集國外惰性化防爆安全技術資訊(如NFPA-69)時，對?米級粉塵並無相關文獻。因此本研究將發展?米粉塵惰性化防爆技術，期望所建構之?米惰性化爆炸防制技術，能提供安衛主管關機構、安全專業機構、安全工程設計公司以及?米粉體相關產業作為?米級粉塵爆炸危害預防?考應用，以有效預防火災爆炸之發生，?低職業災害同時提升國內?米產業之國際競爭?。進而營造政府、產業以及?工之三贏之局面。在粉塵爆炸防制措施中，常?的安全措施計有惰性化措施、耐爆措施、爆炸洩放措施、爆炸抑制措施以及爆炸隔?措施等，無疑的在爆炸防制措施中，惰性化處?是最符合本質安全的防爆措施?。因此本研究將發展?米粉塵惰性化防爆技術，除?延續去?所建?之?米粉塵爆炸特性研究技術。今?本計畫將針對國內工業常用?米鋁、?米鈦以及?米鐵粉塵，採用3 種?同?徑粉體為研究對象，並以氮氣為惰性化稀釋劑，藉由20 公升爆炸鋼球進??米粉塵限氧濃?特性?測及惰性化相關研究。期望所建構之?米惰性化爆炸防制技術，能提供安衛主管機構、安全專業機構、安全工程設計公司以及?米粉體相關產業作為?米級粉塵爆炸危害預防?考應用，以有效預防火災爆炸之發生，?低職業災害進而提升國內?米產業之國際競爭?，本計畫預計完成目標如下： 1.提供?米?屬防爆氮氣惰性化操作手冊本計畫將針對國內工業常用?米鋁、?米鈦以及?米鐵粉塵，採用 3 種?同?徑粉體為研究對象，並以氮氣為惰性化稀釋劑，藉由20 公升爆炸鋼球進??米粉塵爆炸特性?測。同時；並紀?完整之實驗程序，以建??米?屬防爆氮氣惰性化技術，最後將前述資訊彙整，並制定出?米?屬防爆氮氣惰性化操作手冊。以提供未?相關研究機構或?米產業進??米?屬防爆氮氣惰性化探討與發展時，重要依循之規範與標準。 2.?米鋁、鐵、鈦惰性化的影響本階段將針對國內工業常用?米鋁、?米鈦以及?米鐵粉塵，採用 3 種?同?同?徑粉體為研究對象，並以氮氣為惰性化稀釋劑，藉由20 公升爆炸鋼球進??米粉塵爆炸特性?測。找出?同氮氣濃?、?米粉體濃?以及?米?徑等??，對?米塵爆特性之影響，同時；亦將前述之?米粉塵之限氧濃?特性?測出，最後分析與彙整前述資訊，以建?氮氣對?米粉塵惰性化影響之資?庫。並有效提供未?相關研究機構或?米產業進??米?屬防爆氮氣惰性化??設定時之遵循標準。 3.國外惰性化防爆安全相關法規分析與整?為使本研究案所發展出之?米?屬防爆氮氣惰性化技術能國際化，並與全球接軌，本案亦將蒐集國際惰性化防爆安全相關規範，如美國防火協會(NFPA)、德國工程師協會(VDI)、日本防爆指針等等，並分析各國惰性化防爆安全相關規範分析與彙整。以提供未?國內工安主管機構或工安相關協會與組織，制定或編撰惰性化防爆規範時之重要?考依據。

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