安全工程 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 102～115 年共 12 份試卷、52 題，其中 40 題附參考答題架構。考這一科的類科：工業安全、職業安全衛生。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請以安全防護之危害消除、取代、密閉、隔離、通風換氣與個人防護具等原則，就下列各種作業型態之安全防護選項，提出合適之管理與工程控制之實務應用原則，並請說明：
（一）上述安全防護原則之最後一道防護手段為何？並請說明其適用時機。（4 分）
（二）金屬加工廠使用有機溶劑正己烷作為清洗金屬產品之去漬油。（7 分）
（三）化工廠於丙烯管線旁進行管路焊接動火作業。（7 分）
（四）科技廠顯影液儲槽於歲修期間進行內部清洗之入槽作業。 （7 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查安全工程之核心「危害控制層級」（消除、取代、工程控制、管理控制、個人防護具）在金屬加工、化學管線焊接與儲槽局限空間等高風險作業之實務應用。作答應以工程與管理控制為骨架，強調個人防護具作為最後一道防線之限制與適用情境。
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- 2
某事業單位之儲槽儲存硫酸（特定化學物質丁類物質），配合歲修作業期間進行排空檢修內部槽體，雇主安排勞工進入儲槽內部進行局限空間作業時，請列舉五項特定化學物質作業應採取之必要安全衛生措施。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查強酸類特定化學物質（硫酸，屬丁類物質）於排空檢修時，結合局限空間內部作業之綜合安全衛生管理與工程控制。作答應以物料隔離、清洗中和、強制通風、氣體監測、個人防護及作業監督等面向提出具體且合規之防護措施。
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- 3
某工廠使用混合燃氣於發電機組進行發電，其組成為 5%氫氣（H2 ；、55%丙烷（C3H8；LFL=2.2%、UFL=9.5%）與LFL=4.0%、UFL=75.0%）40%丁烷（C4H10；LFL=1.8%、UFL=8.4%）。請問：
（一）請依據勒沙特列（Le Chatelier）方程式計算此混合燃氣之 LFL 燃燒下限與 UFL 燃燒上限（計算需列出公式，數值四捨五入至小數點後二位）。（15 分）
（二）請說明使用此混合燃氣之安全注意事項。 （10 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查多成分可燃氣體混合物之燃燒上下限計算，利用勒沙特列方程式（Le Chatelier's equation）進行數值推導，並結合混合燃氣中含高反應性氫氣與重質碳氫化合物之製程安全風險，提出防爆電氣、洩漏防範、通風設計及防靜電等安全注意事項。
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- 4
某工廠之分裝作業區需取用第二種有機溶劑異丙醇（（CH3）2CHOH；閃火點約 12℃），其由儲存區 55 加侖鋼製鐵桶以手動旋轉式抽油器分裝至20 公升塑膠桶，以使勞工方便取用至作業區清洗機台。請說明分裝作業時可能造成靜電之危害與四項防止靜電危害之措施。 （25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查低閃火點有機溶劑於分裝作業時之靜電引燃危害與本質安全防護措施。異丙醇閃火點僅約十二度，常溫下即處於閃火點以上，使用手動抽油器分裝至絕緣塑膠桶極易蓄積靜電並引發火災爆炸，應自容器改善、等電位接地、流速控制及環境通風等面向提出對策。
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114 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
某蒸餾塔上的溫度保護跳俥系統由：溫度量測元件（年失誤率 = 0.20次/年）、溫度控制器（年失誤率= 0.12 次/年）及緊急遮斷閥（年失誤率= 0.15 次/年）等三個元件串聯所組成。請問以 1 年為計算基準時，該溫度保護跳俥系統發生失效的機率是多少？（25 分）[提示] R (t ) e t ，其中 R 為元件的可靠度(-)，t 為時間（年），μ 為年失誤率（次/年），失效機率 P(t) = 1 – R(t)。
（25 分）
參考架構・破題
本題考串聯系統可靠度：三個元件任一失效，整個跳俥系統就失效。在指數分布（失誤率固定）假設下，系統失誤率等於各元件失誤率相加，再代入 R(t)=e^(−μt) 求可靠度，最後用 P(t)=1−R(t) 算出失效機率。
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- 2
某混合氣體包含以下各成分：乙烯 （組成 0.5 vol%）、丙酮（組成 1.0 vol%）、乙醚（組成 1.0 vol%）及空氣（組成 97.5 vol%）。又已知乙烯的燃燒下限與上限分別為 3.1 vol%及 32.0 vol%、丙酮的燃燒下限與上限分別為 2.1 vol%及 13.1 vol%、乙醚的燃燒下限與上限分別為 1.9 vol%及48.0 vol%。請問（一）該混合氣體的燃燒下限與上限分別為多少？（20 分）
（二）該混合氣體是否可燃？（5 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查氣體火災爆炸危害評估核心理論，重點在於應用勒夏特列定律（Le Chatelier's Law）計算多種可燃性氣體混合物之燃燒上下限，並依據可燃成分在環境氣體中所占體積百分比，精確研判該混合氣體是否落於燃燒範圍而具備可燃性。
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- 3
某輸送二甲苯液體的管線總長度為 50 公尺。該管線在上游入口處的壓力為錶壓 8 大氣壓、下游出口處的壓力為錶壓 2 大氣壓。今於距離該管線入口處 20 公尺的地方，發現一個直徑 2 公分的圓形銳邊破孔以致管線內的二甲苯液體洩漏到環境中。（一）若管線內的壓力分布為線性關係，請計算破孔處管線內部的壓力為多少？（10 分）（二）若二甲苯之比重為0.861 且銳孔洩放係數 C0 = 0.61，請計算該處二甲苯的洩漏速率（kg/s）為多少？（15 分）[提示] 1 大氣壓= 101.3 kPa；液體洩漏之計算公式可利用流體的白努利公式推導，再以洩放係數修正。
（25 分）
- 4
對於在次音速流條件下，安全閥之截面積的理論推導結果如下式：R 1 T1 A W 2 F2 MP1 P1 P2 式中各變數的單位如下：A：m2，W：kg/s，P1, P2：Pa，T1：K，M：kg/kg-mol F2：為無因次的數量，R：為理想氣體常數= 8314 J/kg-mol基於使用上的方便，美國石油協會出版的 API 520 標準中採用 W：kg/hr，P1, P2：kPa 及 A：mm2 的單位，其餘變數的單位則不變。並且，將理想氣體常數 R 的數值直接合併於前述公式中。此時前式可改寫為以下的API 公式，API 公式中的 γ 為特定的常數：W T1 A F2 MP1 P1 P2 請問此式中的 值應為多少？（25 分）[提示]採用 API 單位為基準，經單位換算後用前式計算，再比較結果可得。
（25 分）
參考架構・破題
本題考單位換算推導常數：原式為 SI 單位的次音速安全閥面積式 A=(W/F2)×√[R·T1/(2·M·P1·(P1−P2))]，改用 API 520 的 kg/hr、kPa、mm² 後，把換算係數與 R=8314 合併成單一常數 γ，結果應約為 17.9，與 API 520 次臨界流公式的係數一致。
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112 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
發生在2023年5月的臺中捷運意外事故，其主要事故原因之一為事故地點附近的營造工地於塔吊拆除過程鋼索斷裂造成吊車吊臂倒塌。吊鏈和鋼索分別於那些情況下不能作為起重升降機具的吊掛用具？吊鉤、鉤環、鏈環於那些情況下不能使用作為起重升降機具的吊掛用具？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題以重大工安事故為引，考查起重吊掛作業中吊鏈、鋼索、吊鉤、鉤環及鏈環等關鍵吊掛用具之報廢淘汰標準。作答核心在於依據安全法規標準，精確列舉各項構件因斷線、磨損、變形、龜裂及延伸率超標而禁止使用之具體技術條件。
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- 2
製程安全評估的改善建議是否需要將管理措施納入？請由製程安全管理（PSM）的角度申論之。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查製程安全評估（PHA）改善建議之完整性，由製程安全管理（PSM）之系統化思維切入，論證改善建議絕不可局限於硬體工程控制，必須納入管理控制措施。透過瑞士乳酪模型與深度防禦理念，闡述管理制度如何確保硬體防護屏障之長期可靠度。
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- 3
某一廠於緊急應變時，欲利用加水稀釋外洩的丙酮以降低其危害。已知丙酮的閃火點為-18℃，若加入的水量其莫耳數為丙酮的兩倍時，此時丙酮水溶液的閃火點為何（該條件下丙酮的活性係數 i為2.25）？若欲將丙酮水溶液的閃火點提高至20℃，試問水溶液中丙酮的莫耳分率為 何 （ 該 條 件 下 丙 酮 的 活 性 係 數 i 為 8.97 ） ？ 其 中 丙 酮 的 蒸 氣 壓（mmHg）與溫度（K）的關係式如下：2940.46 ln P sat 16.6513 T 35.93氣相莫耳組成y i 與液相莫耳組成xi 間的關係可利用以下氣液平衡關係式求得： yi P xi i Pi sat其中，P和 Pi sat 分別為氣相壓力（大氣壓）和飽和蒸氣壓。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題以「閃火點時液面上方可燃蒸氣分壓等於燃燒下限分壓」為核心：純丙酮在其閃火點 −18℃ 的飽和蒸氣壓，就是形成燃燒下限所需的蒸氣分壓；水溶液要達到相同分壓，必須升溫，用修正拉午耳定律 y·P=x·γ·Psat 反推閃火點與所需莫耳分率。水不可燃，只負責稀釋。
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- 4
廠內使用到某反應性物質（如：雙氧水（H2O2）），針對該反應性物質的反應性危害，找出文獻中發表的反應性危害資料是否能代表廠內所使用到該反應性物質的實際危害？影響反應性物質於製程中反應性危害的因素有那些？請申論之。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查化學反應性物質（以過氧化氫為典型代表）在實際工業製程中之熱危害特性。作答核心在於論證文獻之理想實驗數據無法直接等同於廠內實際風險，並由動力學、雜質催化、尺度放大效應及操作條件等多維度深入解析影響反應性危害之關鍵因素。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
電氣機房發生火災時無法用水滅火，有些業者會使用氣體滅火設備來滅火，如二氧化碳滅火設備，請說明其滅火原理？滅火設計濃度為多少？有何危險？如使用 FM200，請說明其成分？請說明其滅火原理？如使用IG541，請說明其成分？請說明其滅火原理？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查精密電氣機房氣體滅火設備之滅火機理、設計參數及安全防護。作答應就二氧化碳、FM-200 及 IG-541 三種主流氣體滅火系統，分別剖析其化學組成、滅火機制（物理窒息、冷卻與化學抑制）、滅火設計濃度規範以及對人員生命安全之潛在危害。
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- 2
臺中市於 110 年 8 月 4 日上午發生 5 名工人在中區涵洞中進行天然氣管線修漏作業時，發生職業災害，經送醫急救，請詳細說明如何防止此類型職業災害再度發生？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題以涵洞地下管線天然氣修漏重大職災事故為鑑，考查局限空間作業與可燃性氣體管線修復之整合安全防護。作答應結合本質安全、動火許可、能量隔離、氣體監測、防爆強制通風、防護器具與禁止盲目施救等面向，建構完整之預防體系。
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- 3
每年颱風季節過後，事業單位實施廠房屋頂修繕時，常有發生墜落之職業災害，以你的專業觀點，如何防止此類災害一再發生？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查颱風過後廠房屋頂修繕作業防墜對策。颱風過後屋頂修繕常因採光罩與石棉浪板老化脆裂、開口未防護、強風濕滑及安全帶無固定點而導致墜落死傷。作答應以消除、工程防禦（三道防線）、個人防護及作業管理等多重維度提出系統性防墜措施。
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- 4
雇主對於移動式起重機之使用，以吊物為限，不得乘載或吊升勞工從事作業。但從事貨櫃裝卸、船舶維修、高煙囪施工等尚無其他安全作業替代方法，或臨時性、小規模、短時間、作業性質特殊，經採取防止墜落等措施者，不在此限。請說明防止墜落等措施為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查移動式起重機吊升乘載勞工之法定例外情形及防墜安全配套措施。移動式起重機以吊物為原則、吊人為例外；在符合特殊作業條件下吊升勞工，必須自搭乘設備構造強度、起重機本體安全性能、人員防墜裝備及作業管制指揮等四大層面採取嚴密之防止墜落措施。
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109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明與比較：
（一）危害（hazard）與風險（risk） 。（5分）
（二）系統安全（system safety）與安全系統（safety system）。（10分）
（三）事件樹（event tree）與故障樹（fault tree）。（10分）
（25 分）
- 2
失效安全（fail-safe）可以稱做是一種很好的本質安全設計，請問何謂失效安全？請舉三個引用失效安全之設計。（25分）
（25 分）
- 3
故障樹如下圖， 為或閘， 為且閘， 為3取2閘。請計算其頂端事件發生機率。故障機率：A、B、C=0.1，D、E、F=0.15。（25分）
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 4
堆高機操作安全：
（一）何謂堆高機操作之安定比？堆高機之安定比通常為何？（10分）
（二）堆高機操作事故的預防控制措施為何？（10分）
（三）堆高機在翻車事件應如何求生？（5分）
（25 分）
108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
有一作業員站立在均質的金屬梯頂端（如下圖），若其體重為梯子重量的二倍，且梯子與牆面及地面的靜摩擦係數均為 μ 。在不發生意外的情形下，請導出金屬梯與地面的最小夾角θ 與 μ 的關係式。當 μ = 0.7 時，求出金屬梯與地面夾角的安全範圍。（提示：畫出自由體圖，假設梯子重量為 W，金屬梯靠牆端為 A 點，靠地端為 B 點，梯長為 L；寫出摩擦力方程式、平衡方程式）（25 分）金屬梯θ
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
有一個 5 m3 儲槽於一大氣壓、25 ℃條件下內含空氣（氧氣濃度為20.9%），今欲將槽內之氧氣濃度以真空吹驅（vacuum purging）方式降至 20 ppm 以下。因此先將儲槽抽真空至 150 mmHg 後，再將純氮氣灌入儲槽中使其回復至一大氣壓。請問：
（一）需以此方式重複循環多少次，方能將槽內之氧氣濃度降至 20 ppm 以下？（15 分）
（二）每次灌入之氮氣為多少公斤？（10 分）
（25 分）
- 3
純甲醇的閃火點是 12 ℃，其飽和蒸汽壓可由下列之 Antoine 方程式估算。今有 75%甲醇水溶液，試求其閃火點。（25 分）B A− Antoine 方程式 P = 10 C+ T其中 P in mmHg；T in ℃； A = 8.08097， B = 1582.27， C = 239.7。
（25 分）
參考架構・破題
液體閃火點即液面蒸氣分壓達到燃燒下限所對應的溫度；混合液中只有甲醇可燃，故先由純甲醇閃火點求出「臨界蒸氣分壓」，再用拉午耳定律反推 75% 溶液達同一分壓的溫度。
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- 4
韓立奇（Heinrich）在 1930 年代提出下列三項在安全管理上有名的論述，即⑴骨牌理論（Domino theory）⑵韓立奇三角錐 300：20：1 比值（Heinrich’s pyramid, also known as 300：20：1 ratios）⑶因果理論88：10：2 比值（Causation theory, also known as 88：10：2 ratios）。請就上述韓立奇的每一項論述，說明其內涵及在預防意外之發生有何意義，並說明其看法應用於現今工作場所安全管理，尤其是系統安全，有那些不適用之處？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
韓立奇的三項論述奠定了「事故可預防、人為因素為主、重視虛驚事故」的傳統安全管理觀；作答依三項論述各寫內涵與預防意義，最後集中批判其在現代系統安全觀點下的侷限。
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107 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
災因模式係指描述意外傷亡事故發生、發展的過程，用來預測和預防意外事故發生之模型。請繪圖並說明關於危害屏障理論（Hazard Barrier Target Theory）的相關內容。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
危害屏障目標理論將事故視為危害能量穿越失效的屏障傷及目標的過程，作答要先畫出「危害源 → 屏障 → 目標」示意圖，再說明三要素、屏障類型與事故預防應用。
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- 2
冗餘（Redundancy）設計是化工業者採用來避免因為單一儀錶故障進而引發生產安全問題的重要方法。附圖為具有 3 選 2 冗餘設計儀錶功能的簡化失誤樹。已知 A、B與 C 等三個獨立儀錶的失誤機率（failure probability）均為 0.1，請計算頂上事件（Top Event）T 的發生機率為多少？（25 分）T K01 K02 K03 A B A C C B
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 3
立即對生命健康危害（Immediately Dangerous to Life and Health, IDLH）濃度是評估化 學 物 質 危 害 程 度 的 重 要 指 標 。 在 氯 氣 下 ， 普 羅 比 （ Probit ） 關 係 式 為 ：( ) Y = −8.29 + 0.92 ln ∑ C 2.0T ，其中：C 為暴露的濃度（ppm），T 為暴露的時間（分鐘） ，Y 為普羅比的數值。若已知氯氣的 IDLH 濃度為 10 ppm，請計算暴露在此濃度下，經過多少時間後個體的死亡機率將高於 1%？（普羅比數值與發生死亡機率之換算如附表所示）。 （25 分）附表 機率與普羅比（Probit）換算表
（25 分）
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- 4
估計化合物燃燒界限的重要方法之一是 Johnes 提出的 CSt 法。
（一）請說明 CSt 法的具體內容。（15 分）
（二）使用該方法計算正己烷之燃燒下限與上限。（10 分）
（25 分）
106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
設備完整性（mechanical integrity）為製程安全管理（process safety management）中重要的單元，依美國職業安全衛生署（OSHA）高危害化學製程安全管理（process safety management of highly hazardous chemicals）法規 29CFR1910.119 的規定，設備完整性所涵蓋的製程設備範圍為何？那些屬於製程防護的第一道防線（the first line of defense）？那些屬於第二道防線（the second line of defense）？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
設備完整性是 OSHA PSM 十四要素之一，目的在確保處理高危害化學品的設備在生命週期中保持設計功能；作答先列法規涵蓋範圍，再以防護層觀念區分第一道與第二道防線。
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- 2
絕熱卡計常被用來模擬物質在絕熱狀況下反應失控過程的溫度、壓力變化。已知絕熱條件下熱分解反應的自加熱速率為：dT T −T n = k( f ) (T f − T0 )C0n −1 dt T f − T0其中速率常數E − k = k0e RT T0 和 Tf 分別為反應起始溫度（onset temperature）和反應最終溫度，C0 為反應物熱分解前的最初濃度。當反應級數 n = 1 時，絕熱條件下熱分解反應的自加熱速率可化簡為何？若反應活化能（activation energy）E 為 94838 J/mol，反應的頻率因子（frequency factor）k0 為4.17 × 1011 min-1，若反應最高溫度Tf = 160.5℃，反應起始溫度T0 = 60.1℃，若t = 200 分時，T = 98.73℃，此時的溫度上升速率（熱分解反應的自加熱速率）為何？t = 201 分時，T 為多少℃？（25 分）
（25 分）
- 3
當壓力疏解閥和破裂片並聯使用時，設定壓力如何設定？為什麼（小幅壓力上升和壓力急速上升如何排放）？（25 分）
（25 分）
- 4
矽甲烷（SiH4）、磷化氫（PH3）、砷化氫（AsH3）為半導體光電產業常使用的特殊氣體，說明上述三種特殊氣體的危害性？半導體光電產業中的那一個產業（半導體、面板業(TFT-LCD)、發光二極體(LED)、太陽能電池）沒有使用到砷化氫？相對於矽甲烷的使用量，半導體光電產業中的那一個產業砷化氫、磷化氫的使用量較高？（25 分）
（25 分）
105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
影響移動式起重機（吊車）之安定性的因素有那些？（10 分）又，為防止翻覆，吊車應當裝設什麼樣的安全裝置？並請說明其功能或作用。（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
移動式起重機翻覆的本質是「傾倒力矩大於安定力矩」，作答先建立力矩平衡觀念，再把影響因素分成吊掛條件、機體條件、地面與環境、操作四類，最後對應說明防翻覆安全裝置的功能。
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- 2
電氣防爆之防爆方式中，屬於預防方式（Active type of protection）的有正壓防爆（type p），屬於侷限方式（Passive type of protection）的為耐壓防爆（type d）。請分別說明這兩種防爆的原理及其主要構造要件。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
防爆構造的思路分兩種：預防方式是讓爆炸性氣體根本接觸不到點火源（正壓防爆 Ex p），侷限方式是容許內部爆炸但不讓火焰傳出外殼（耐壓防爆 Ex d）。作答各寫原理與構造要件，最後可做比較。
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- 3
試利用下表資訊評估各危險物（易燃/易爆物質）的火災爆炸風險，請將其排序或區分，並說明考量點、排序依據以及依其特性在處置上的注意點。（20 分）閃火點 著火 爆炸 比重 最小著火物質名稱℃ 溫度℃ 界限 vol% （空氣=1） 能量（mJ）甲烷 － 537 5.0 ~ 15 0.6 0.28丙烷 -104 432 2.1 ~ 9.5 1.56 0.25乙烯 -136 425 2.7 ~ 36 1.0 0.096丙酮 -20 465 2.1 ~ 13 2.0 1.15甲醇 11 385 6.0 ~ 36 1.1 0.14
（20 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 4
評估靜電所引起之火災爆炸危害的風險時應考慮那些因素？（10 分）又，為防止靜電的產生或/及累積，在採取對策時應注意那些原則以及具體保護對策？（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
靜電火災爆炸要同時成立「產生、累積、放電能量足以點火、放電處存在爆炸範圍內之可燃物」四個條件，風險評估就沿這條鏈分析；對策則從抑制產生、促進洩漏、防止放電、去除可燃環境四方面著手。
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- 5
有一質量為 1,500 kg 的迴轉機械以每分鐘 900 轉的轉速運轉，每轉一圈便會產生一個垂直的正弦（Sinusoid）強制力。若欲以 4 個彈性體將其支撐，使振動傳達率降至1/5，請問每一個彈性體的彈性係數 k 應為多少 MN/m？（假設此撓性支撐沒有阻尼）（15 分）
（15 分）
104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
一個每小時使用 4 pints 溶劑的製程，每個 pint 產生 15 ft 3 的揮發氣體擴散到10,000 ft 3 的房間，假設安全係數是 5，LEL（爆炸下限）1.2%，UEL（爆炸上限）7.1 %，最小排氣量需要多少以降低濃度至非可燃狀態？須詳列計算過程。（20 分） 420 cfm 840 cfm 210 cfm 3,345 cfm
（20 分）
- 2
一燃料儲槽區有二個儲槽，儲槽一直徑 40 公尺高 13 公尺，儲槽二直徑 12 公尺高4.5 公尺，二槽距離 16 公尺，現欲建造容納至少大槽 110%容量防溢堤，且每一槽需離防溢堤至少 7.5 公尺，下列四者那一個是最佳選擇？ 請說明原因。假設防溢堤無斜度。（20 分） 1.25 公尺防溢堤高度（67 × 34 公尺） 2.70 公尺防溢堤高度 （82 × 73 公尺） 1.50 公尺防溢堤高度（120 × 87 公尺） 1.80 公尺防溢堤高度 （120 × 85 公尺）
（20 分）
- 3
有一鍋爐額定蒸汽表壓力為 7 kg/cm2，效率為 85%，補充水經節煤器後之給水溫度為 55℃。假設燃料發熱量為 7200 kcal/kg，消耗速率為 0.6 ton/h，請依照下表數據，當液面維持不變下，計算鍋爐此刻之蒸汽產生量。若該鍋爐安裝一只楫桿式安全閥（如下圖），其吹洩表壓力為 8 kg/cm2，閥與桿重量不計，請算出安全閥重錘之重量，並求出鍋爐在此吹洩壓力下的蒸汽產生量。（20 分）蒸汽絕對壓力（kg/cm2） 5 6 7 8 9 10飽和溫度（℃） 151.1 158.1 164.2 169.6 174.5 179.0蒸汽焓值（kcal/kg） 656.0 657.9 659.5 660.8 661.9 662.9 80 cm 12 cm楫桿支點閥體胴體壁 重錘閥道（截面積15 cm2）（背面）
（20 分）
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- 4
電氣設備防爆構造之種類可分為那幾類？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
防爆構造是讓電氣設備在爆炸性氣體或粉塵場所不成為點火源的設計方法。作答先講三個基本思路（隔離點火源、侷限爆炸、限制能量），再逐一說明各種防爆構造的原理、符號與適用區域。
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- 5
假設一機電設備之失誤樹分析（Fault Tree Analysis）如下圖，各基本事件發生之機率顯示於下表。（20 分）
（一）應用布林代數運算分析，找出最小分割集合；以及
（二）求出頂端事件發生之機率。基本事件 A B C D機 率 0.01 0.02 0.1 0.2頂端事件Top I J E F G H A B C D A C B C D
（20 分）
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103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
新修訂的「職業安全衛生法」第 5 條第 2 項、第 7 條以及第 8 條被認為符合國際勞工組織（ILO）在 1963 年發布的 118 號建議（Recommendation）案以及 119 號公約（Convention）對機械安全源頭管制之規定。依此新法，安全工程師在機械設計階段被要求的風險評估應以那些狀況為範圍？（15 分）又，若依 ISO 標準，機械的「本質安全」該如何定義？（10 分）並舉一具體實例說明之。（10 分）
（35 分）
參考架構・破題
職業安全衛生法把機械安全從「使用端」往前推到「設計製造與輸入端」，即源頭管理。本題三小題依序回答：設計階段風險評估的範圍、ISO 對本質安全的定義、具體實例。
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- 2
在機械上為保護人員免於間接觸電或在有限面積的直接觸電，可使用保護性超低電壓（protective extra-low voltage：PELV）。請問 PELV 之電路應滿足那些條件？（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
PELV 是以「超低電壓」限制觸電電流的保護方式，與 SELV 的差別在於 PELV 電路有接地（連接保護等電位）。作答先定義，再分電壓、電源、電路分隔、接地、插頭插座等條件列出。
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- 3
試說明爆燃和爆轟（detonation）之相異點。又，爆轟的發生除了混合氣的濃度須在爆轟範圍內之外，混合氣在什麼樣的環境條件較易引發其發生？（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
爆燃與爆轟都是燃燒反應的傳播，差別在火焰傳播機制與速度：爆燃靠熱傳與擴散、速度低於音速；爆轟靠衝擊波壓縮點火、速度超音速。第二小題要說明哪些環境條件會促成爆燃轉爆轟（DDT）。
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- 4
依 CNS 3376-10 之規定，劃分防爆危險區域等級時應考量那些事項？（10 分）使用液化天然氣（LNG）的場所與使用液化石油氣（LPG）的場所在劃定防爆危險區域範圍時會有何不同？（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
CNS 3376-10 對應 IEC 60079-10 的爆炸性氣體環境區域劃分，核心是「洩漏源等級＋通風條件」決定區域等級與範圍。LNG 與 LPG 的差異關鍵在蒸氣比重與洩漏後的擴散行為。
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- 5
試回答以下問題：發生靜電帶電的機制？（4 分）決定人員感電風險之三要素？（4 分）防爆電氣機具的「溫度等級」與對象物質之關係？（4 分）易燃性液體在閃火點（flash point）以下時可能燃燒的情況？（3 分）
（15 分）
102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
災因模式是描述意外事故的發生原因、發展流程的一種模型，用來解釋意外事故發生過程中的因果關係。意外事故調查的主要目的之一即為釐清意外事故發生過程中的因果關係，因此運用適當的災因模式可以提升意外事故調查工作的有效性與準確性。Heinrich 的骨牌理論（Domino Theory）、軌跡交叉理論與 Peterson 的多重因果理論（Multiple Causation Theory）是三種目前常被提及的災因模式。今某大型石化工廠發生高壓反應器的過壓爆炸事故，請問前述三種災因模式中，何者較適合於此一事故的調查工作，請詳列理由。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題要先比較三種災因模式的假設與適用範圍，再以石化高壓反應器過壓爆炸的特性（多重失效、管理系統缺失、製程複雜）論證最適合的是 Petersen 的多重因果理論，並說明其他兩者的不足。
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- 2
某液體儲槽於 1 atm 與 25℃條件下儲放苯與甲苯的混合液體（其中，苯含量為30 mole%），混合液體的液面上方充滿該混合液體蒸汽與空氣的混合氣體。請問：
（一）混合液體蒸汽之燃燒上限與燃燒下限為何？（10 分）（二）液面上方的混合氣體是否可燃（請說明理由）？（10 分）［已知條件］1 atm, 25℃下飽和蒸汽壓：苯：94.5 mmHg 甲苯：28.2 mmHg燃燒下限：苯：1.4% 甲苯：1.4%燃燒上限：苯：7.1% 甲苯：6.7%［提示］苯-甲苯混合液體可以視為理想液體。
（20 分）
參考架構・破題
本題以拉午耳定律求液面上方各成分蒸氣分壓與組成，再以勒沙特列（Le Chatelier）定律求混合蒸氣的燃燒上下限，最後比較液面上方實際蒸氣濃度是否落在燃燒範圍內。
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- 3
閃火點是評估易燃液體燃燒危害的主要指標。一般觀念認為將不可燃的液體（例如，水）添加到易燃液體中可以有效降低該易燃液體的燃燒危害（提高其閃火點）。附圖為某學者的研究數據，圖中的方格為水與異丙醇混合物閃火點的實驗數值，其中 x 軸為該混合物中水所占的莫耳分率，y 軸則為該混合物的閃火點。從該圖發現：將水加入異丙醇中時，混合物閃火點並不會明顯升高，一直到水的莫耳分率約達 90%時，混合物的閃火點才會明顯升高。此現象與前述一般觀念明顯有所差異，請說明產生此現象的原因，並根據此現象說明處理含水有機廢溶液時宜注意那些安全問題。（20 分）全一張（背面）類 科： 工業安全
（20 分）
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- 4
附圖為某化學物質的燃燒特性圖（Flammability Limit Diagram）。
（一）請問純氧氣與空氣分別為圖中的那一點（請以點 A, B, C, D,E 回答）。（5 分）
（二）請說明那一線段為空氣線（Air Line）。（5 分）
（三）請說明那一線段為化學計量線（Stoichiometric Line）。（5 分）
（四）若該化學物為甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）與乙烯（C2H4）三者其中之一，請問根據附圖應為何者？（5 分）n Ox el yg e Fu Nitrogen
（20 分）
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- 5
附圖為某電動機械短路起火的失誤樹，試求（一）頂上事件 A 的最小切集（Minimum Cut Set）為何？（10 分）（二）若已知基本事件 X1, X2, X3 與 X4 的發生頻率（λ，次/年）分別為 0.1, 0.2, 0.2 與 0.3，請問未來一年內頂上事件 A 發生的機率（p）為多少？（10 分）- t［提示］基本事件未來 t 年內發生機率（p）與發生頻率（λ）間的關係為：p=1–e λ 。A B C X1 X2 X1 X3 X4
（20 分）
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其他等別的「安全工程」
- 安全工程（地方特考三等）（41 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。