安全工程概要 申論題歷屆試題與參考架構

普通考試,民國 102~115 年共 11 份試卷、48 題,其中 44 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。

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115 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    安全化的工廠需要建立在防止災害事故擴大的設施基礎上,請說明工安4E ( 評 估 /Evaluation 、 工 程 /Engineering 、 管 制 /Enforcement 、 教 育/Education)原則,並解釋其防止災變演進之措施與方法。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題核心在於現代安全衛生管理中「工安4E原則」之內涵,以及如何運用各項工程技術與管理手段截斷事故因果連鎖,達成防止工廠災變演進與損害擴大之目標。

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  2. 2

    依據職業安全衛生設施規則,請說明危險物之五種分類,並列舉每類危險物之三項化學物質。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題旨在評量考生對化學品火災爆炸預防之基礎法規認知,依安全衛生法規對危險物分類進行體系化說明,並正確列舉各類別之典型化學物質。

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  3. 3

    某工廠使用丁烷(C4H10)為燃氣鍋爐之燃料,若其鍋爐入料管路不慎於鍋爐間發生洩漏時,請計算丁烷之爆炸下限 LEL(Lower Explosion Limit)與爆炸上限 UEL(Upper Explosion Limit) ;依據丁烷 LEL 計算值,若鍋爐間之氧氣濃度低至多少時則不再發生燃燒,請列出丁烷燃燒反應方程式,並計算丁烷之限氧濃度 LOC(Limit Oxygen Concentration) 。(各值請先四捨五入至小數點後二位再計算)(25 分)參考公式與條件:

    (一)碳氫化合物爆炸界限之經驗式:LEL = 0.55Cst,UEL = 3.5Cst,Cst 為燃料於空氣中之當量濃度(Stoichiometric concentration)比

    (二) LOC = LEL(moles O2 / moles fuel)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題為燃燒與爆炸工程之核心定量計算題,依據丁烷完全燃燒化學計量平衡,推導其化學計量濃度,進而利用經驗公式求取爆炸界限及限氧濃度(LOC)。

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  4. 4

    針對國內營造業屬於高風險工作場所,各項作業有不同之危害,依據營造安全衛生設施標準,請問:

    (一)工地露天開挖作業為防止地面崩塌及損壞地下埋設物導致職災發生之虞,應就作業地點於事前做那些調查內容?(15 分)

    (二)雇主對於高度二公尺以上之工作場所,勞工作業有墜落之虞者,應訂定墜落災害防止計畫,請依下列至風險控制之先後順序規劃墜落災害防止設施,請以英文代號排序。 (10 分)設置警示線系統使勞工佩掛安全帶設置護欄、護蓋經由設計或工法之選擇,儘量使勞工於地面完成作業,減少高處作業項目限制作業人員進入管制區

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題考營造安全衛生設施標準中兩個核心規定:露天開挖前的事前調查(預防崩塌與損壞地下埋設物),以及高度二公尺以上作業的墜落災害防止計畫「風險控制優先順序」。第一小題重在完整列出調查項目,第二小題重在依危害控制層級(消除→工程控制→個人防護→管理控制)排序。

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113 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    局部排氣是將有害污染物於其發生源或接近發生源附近予以捕捉並加處理排除,減低作業呼吸帶有害污染物濃度之方法,試說明與整體換氣裝置比較,局部排氣裝置具有的優點為何?(20 分)局部排氣裝置主要的構成部分有那些?(5 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題評量工業通風工程控制技術之比較與配置原理,破題宜點明局部排氣乃自源頭控制有害物擴散之高階工程防護手段,整體換氣則偏向稀釋性質。

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  2. 2

    災害發生時,如果急需尋求外界支援,則通報就顯得相當重要,通報工具通常以電話為主,通報的內容應包含那些項目?試說明之。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題探討廠場緊急應變體系之外界通報機制,破題應指出災害初期通報為啟動區域聯防與爭取外部專業救災能量之生命線,通報內容必須具備精準、迅速與結構化之特質。

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  3. 3

    某一油品提煉化工廠,該工廠作業場所屬於通風不良之作業場所,使用萃取溶劑為正己烷,正己烷之分子量 86,爆炸下限為 1.18%,裝置一整體換氣控制裝置,以免引起火災及爆炸。若正己烷逸出速率為 10 kg/hr,試求避免火災爆炸發生之安全換氣量為多少 m3/min?(假設環境條件為22 °C,760 mmHg)(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題為通風不良場所揮發性有機溶劑火災爆炸防護之定量計算題,依據理想氣體狀態方程式求算正己烷蒸氣產生率,並結合安全稀釋倍數推導安全換氣量。

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  4. 4

    因應「職業安全衛生法」第 12 條第 3 項規定:雇主對於經中央主管機關指定之作業場所,應訂定作業環境監測計畫。依據「勞工作業環境監測實施辦法」第 10 條之規定:雇主實施作業環境監測前,應就作業環境危害特性、監測目的及中央主管機關公告之相關指引,規劃採樣策略,依「勞工作業環境監測實施辦法」第 10 條之 1 規定,含採樣策略之作業環境監測計畫應包括那些事項?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題評量職業衛生環境監測法定體系中「含採樣策略之作業環境監測計畫」之必備法定內容,旨在透過科學化監測流程掌握勞工暴露風險。

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112 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    針對防爆區域劃分,國內CNS 3376-10對於危險場所的分類為何?(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題探討電氣防爆工程之危險場所分區體系,CNS 3376 系列標準與國際電工委員會(IEC)接軌,主要依據爆炸性氣體環境出現之頻率與持續時間進行場所分級。

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  2. 2

    針對新建設備及製程單元重大修改,於製程引入危害性化學品前,須執行啟動前安全檢查。啟動前安全檢查要包括那些項目?請申論之。(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    啟動前安全檢查(PSSR)為製程安全管理(PSM)的最後一道防線,旨在確保新建或重大修改之設備與單元於引進化學品前,在硬體、軟體與人員各層面均達安全標準。

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  3. 3

    異丙醇(IPA)為半導體光電產業常使用的有機溶劑。已知異丙醇的閃火點為12C,求異丙醇的燃燒下限(LFL)?其中,異丙醇的蒸氣壓(bar)與溫度(K)的關係如下: (25分)1580.920 log P sat  5.24268  T  53.540 Hint:燃燒下限(LFL)和閃火點下飽和蒸氣壓的關係為:P sat LFL  P

    (25 分)

    參考架構・破題

    閃火點即液面上方飽和蒸氣濃度恰達燃燒下限之溫度。只要用 Antoine 方程式算出閃火點 12°C 時的飽和蒸氣壓,再除以總壓(1 atm),即得燃燒下限 LFL。

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  4. 4

    危害與可操作性(Hazard and Operability,簡稱HAZOP)分析為國內最常用的製程安全評估方法。HAZOP分析中, 「可能原因」應從那幾個方向思考?請舉例說明申論之。(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題探討製程安全評估中最廣泛應用之 HAZOP(危害與可操作性分析)技術,其核心精髓在於利用導引詞與製程參數產生偏差後,系統性窮舉探討導致偏差的「可能原因」。

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110 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請說明動力衝剪機械需具有那些安全裝置?移動式起重機需具有那些安全裝置?依照源頭管理理念及職業安全衛生法,此兩種機械在管理上有何不同?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題整合機械本質安全、安全裝置功能與職業安全衛生管理模式,對比動力衝剪機械與移動式起重機之安全防護設施,並從源頭管理體系剖析兩者在法規管理定位之差異。

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  2. 2

    冬天即將來臨,靜電所產生問題在工作場所中會變為較明顯,請說明靜電形成之原因為何?靜電造成之危害種類?請列出防止靜電危害措施並說明之。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題探討工作場所中靜電現象之物理成因、衍生之危害形態及防護對策,並說明冬季因低溫低濕環境導致物體表面電荷不易洩漏消散,使靜電災害特別好發之特性。

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  3. 3

    某金屬熔融合金澆鑄區工人操作鑄鐵容器將熔融金屬傾倒於含有水之坑中而發生水蒸汽爆炸,造成 4 人死亡、20 人輕重傷,請詳細說明水蒸汽爆炸的原因?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題探討冶金鑄造作業中極具毀滅性之物理性「水蒸汽爆炸」現象,核心在於高溫熔融金屬與液態水接觸時,熱量在極短時間內急遽傳遞導致水瞬間相變化暴沸膨脹之機構。

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  4. 4

    使用二氧化碳滅火設備滅火原理為窒息方法,氧氣濃度需降為多少體積百分濃度(vol%)以下方能滅火?二氧化碳設計濃度至少為多少體積百分濃度(vol%)?二氧化碳滅火設備若因防護對象物之需求,而將 CO2滅火濃度設計為 65%(如棉花倉庫) ,則在該濃度下,氧氣的濃度降為多少體積百分濃度(vol%)?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題為氣體滅火系統之原理與濃度稀釋定量計算題,旨在檢驗考生對二氧化碳全區放射滅火設備之窒息原理、法規最低設計濃度標準,以及高濃度防護下氧氣殘餘濃度之精確計算。

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109 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    工廠安全門的設計原則為何?(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    安全門(緊急出口門)的目的是讓勞工在火災、爆炸、毒性物質洩漏等緊急狀況時,能在最短時間內不受阻礙地疏散到安全處所。作答時應從「位置與數量、構造與開啟方式、通道與標示、維護管理」四個面向系統說明設計原則。

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  2. 2

    下圖為一軟鋼試驗片在材料試驗機上所作張力試驗之紀錄結果:請說明A~F各點所代表的意義。何謂「安全係數」?一般吊索、升降機吊索、鍋爐、木材的安全係數各為何?(25分)負荷E(應力)) C B D F A伸長 (應變)

    (25 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  3. 3

    請詳細說明下列氧乙炔作業相關問題:

    (一)乙炔爆炸上、下限各為何?(10分)

    (二)氧乙炔氣焊作業之安全保護用附件有那些?(5分)

    (三)氧乙炔熔接的回火現象為何?(5分)

    (四)防回火裝置的設計原理為何?(5分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    乙炔燃燒範圍極寬、且具分解爆炸性,氧乙炔作業最大風險為洩漏著火與回火。本題四小題分別考爆炸界限、安全附件、回火現象與防回火裝置原理,依序作答即可。

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  4. 4

    消防系統有3個火災信號子系統,它的啟動係依票數決2/3的邏輯來設計;亦即消防系統收到2~3個火災信號子系統的火災信號,才啟動滅火作業。以上設計目的在於:避免因為單一假信號而啟動滅火作業,造成嚴重的水損;也避免因為單一信號系統故障,而無法啟動滅火作業,受到嚴重火損。請問此消防系統在平時單一火災假信號的機率為0.01的情形下,此消防系統造成水損的機率為何?在火災時單一信號系統故障的機率為0.02的情形下,此消防系統沒有啟動滅火作業,受到火損的機率為何?(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題為 2/3 表決(2-out-of-3 voting)系統的可靠度計算,以二項分配求「至少兩個子系統同時出錯」的機率:水損看假信號、火損看信號系統失效。

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108 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    某臺機械衝床之確動式離合器型式係四齒顎夾式,每分鐘行程數為 160 spm(Strokes Per Minute)。

    (一)其雙手操作式安全裝置應選擇何種類型?請說明理由。(10 分)

    (二)求出操作部與危險界限之安全距離。(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    確動式離合器一旦嚙合,滑塊必須走完一個行程才停得下來,中途無法以制動器停止,因此雙手操作式安全裝置只能選「雙手起動式」,並以「手離開按鈕到滑塊到達下死點」的時間計算安全距離。

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  2. 2

    有一混合氣體由甲烷、丙烷、一氧化碳三種氣體以 3:2:5 組成,其中已知甲烷燃燒下限 5.3%,上限 14%;丙烷燃燒下限 2.2%,上限 9.5%;一氧化碳燃燒下限 12.5%,上限 74%。請分別用下列兩個不同方法估算此混合氣體的燃燒上下限:

    (一)勒沙特列方程式(Le Chatelier’s equation)。(10 分)

    (二)鍾斯(Jones)方法(燃燒下限是 0.55Cst;燃燒上限是 3.50Cst)。Cst 是此混合氣體之當量濃度(stoichiometric concentration)。(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題比較兩種混合可燃氣體燃燒界限的估算:勒沙特列以各成分界限倒數加權;鍾斯法以理論當量濃度 Cst 乘經驗係數。先把組成比換成莫耳分率:甲烷 0.3、丙烷 0.2、一氧化碳 0.5。

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  3. 3

    美國職業安全衛生署(OSHA)之規定 HCN 的 8 小時作業環境容許濃度是 10.0 ppm,而 HCN 的致死劑量(Merck Index)是 300 mg/kg。

    (一)請將作業環境容許濃度換算成 mg/kg,即等同致死劑量濃度的表示方式。並計算出致死劑量濃度是作業環境容許濃度的幾倍?(15 分)

    (二)一般人吸一口氣平均吸入 0.5 公升(常溫 25℃,一大氣壓)之空氣,若某作業場所其作業環境裡 HCN 濃度是 10.0 ppm,說明一口氣吸入多少個 HCN 分子。(10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題考濃度單位換算與暴露劑量概念:先把 ppm 換成 mg/m³,再以呼吸量與體重換成每公斤體重劑量,與致死劑量比較;第二小題用理想氣體定律算分子數。所有假設(呼吸量、體重)都要明寫。

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  4. 4

    管線裡的流量在風險估算是必要物理量之一。以皮託管(Pitot tube)測量流體速度之方程式如下:2Δ p v= ;其中 v 是速度; Δ p 是壓降; ρ 是密度。ρ請問:有一個四吋管線,測量到的壓降是 15 mmHg,此流體是液體,比重是 0.8,其質量組成是 0.3 的二甲苯與 0.7 的醋酸。

    (一)流體的速度是多少 m/s?(10 分)

    (二)體積流量是多少 m3/ min?(5 分)

    (三)質量流量是多少 kg/ min?(5 分)

    (四)摩爾流量是多少 gmol/ min?(5 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    以皮託管公式 v=√(2Δp/ρ) 求流速,再乘截面積得體積流量,乘密度得質量流量,最後依質量組成與分子量換算莫耳流量。關鍵在單位換算與管徑假設。

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107 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    機 械 設 備 完 整 性 ( Mechanical Integrity, MI ) 是 製 程 安 全 管 理 ( Process Safety Management, PSM)的重要項目之一,請從維修保養部門的觀點說明 MI 與傳統維修保養的差異為何?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    機械設備完整性(MI)是製程安全管理要素之一,核心是把維修保養從「壞了再修」轉為「以風險為基礎、有書面程序、可稽核」的系統性管理,確保關鍵設備在整個生命週期維持設計功能。作答以「傳統維修 vs MI」對照方式最清楚。

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  2. 2

    已知 A、B、C 與 D 為某種電氣設備失誤的 4 種基本事件,其發生機率分別為:0.1、0.2、0.3 與 0.1。附圖為兩種不同設計所得的不同失誤樹(Fault Tree),請計算:

    (一)圖 1 中事件 Z 的發生機率。(10 分)

    (二)圖 2 中事件 Z 的發生機率。(15 分)Z Z X Y X Y A B D C A B A C圖1 圖2

    (25 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  3. 3

    基於業務的需求,某工廠擬新增一些化學品的運作。請從預防化學品火災爆炸的觀點,系統性說明該工廠應該要掌握的化學品資訊有那些?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    新增化學品運作前,須依「物質本身危害→與他物反應→運作條件→法規與應變」系統性蒐集資訊,才能辨識火災爆炸風險並設計防護。作答宜分類條列並說明每項資訊的用途。

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  4. 4

    輸送松節油的管線上發現有直徑 1 cm 的破孔(洩放係數 C0 = 0.61) ,該破孔處管內之錶壓力為 5 大氣壓,已知松節油之比重為 0.90,請計算此條件下松節油之洩漏速率(kg/s)。(25 分)[提示]: Qm = C0 A 2 g c ρPg ;Qm:洩漏速率(kg/s)、A:孔洞面積(m2)、gc:單位、ρ:松節油密度(kg/m3)轉換因子(-) ,Pg:洩漏處與外界大氣的壓力差(Pa)。

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題為液體經孔洞洩漏的源項計算,依題目提示公式 Qm=C0 A √(2 gc ρ Pg),關鍵是 SI 單位下 gc=1、壓力換成 Pa、孔面積換成 m²。

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106 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    安全評估方法 FMEA 的中文名稱為何?HAZOP(危害與可操作性分析)和 FMEA都是利用引導字的方式進行製程安全評估,這兩種安全評估方法的引導字有什麼不同?FMEA 較集中於那一種失誤造成的影響?那一種失誤較少探討?以 FMEA 進行分析時,採用什麼評估技巧可降低此種缺點?請舉例說明。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    FMEA 為失效模式與效應分析(Failure Mode and Effects Analysis)。本題要比較 FMEA 與 HAZOP 的引導方式,指出 FMEA 偏重單一設備硬體失效、較少處理人為失誤與多重失效,並提出補強方法與實例。

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  2. 2

    乙烯的燃燒下限為3.1%,丙烯的燃燒下限為 2.0%,今測得環境空氣中含有乙烯 2.0%、丙烯 0.5%,若遇引火源,空氣中的乙烯、丙烯混合氣體是否會被點燃?(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    判斷多成分可燃氣體能否被點燃,用勒沙特列定律求混合氣燃燒下限,再與實際可燃氣總濃度比較;或以 Σ(Ci/LFLi) 是否 ≥1 判斷,兩法結論一致。

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  3. 3

    依反應熱劃分,化學反應包括放熱反應和吸熱反應,那一種反應(放熱反應或吸熱反應)較危險(容易造成反應失控)?舉出兩種容易造成反應失控的反應類型。針對避免反應失控或降低反應失控造成的後果,寫出四種工程技術保護措施(不要寫管理措施)。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題分三問:先判斷放熱反應較危險並說明理由,再舉兩種易失控反應類型,最後列四種「工程技術」保護措施。題目明講不要寫管理措施,作答時要嚴守這個範圍。

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  4. 4

    針對毒性氣體(蒸氣)偵測系統的設置,至少寫出四個應注意的技術項目(儘量寫詳細)。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    毒性氣體偵測系統的成敗取決於「測得到、測得準、測得快、測到後有反應」。作答應從選型、設置位置、警報設定、維護校正、連動與可靠度等技術面至少寫四項,每項盡量具體。

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105 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    解釋名詞:

    (一)閃燃(Flashover)(7 分)

    (二)閃火點(Flash point)(5 分)

    (三)爆燃(Backdraft)(7 分)

    (四)積污導電(Tracking) (7 分)

    (五)心室顫動(5 分)

    (31 分)

    參考架構・破題

    五個名詞分屬火災行為、可燃性物性、電氣火災與電擊生理效應。每個名詞依「定義→發生機制或條件→安全意義」三層寫,配分 7 分者要多寫機制與預防。

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  2. 2

    根據 CNS,耐壓防爆(type d)和本質安全防爆(type i)電氣機具分為 IIA、IIB、IIC等 3 個「防爆等級」,試說明其分級依據各為何?(10 分)又,若危險區域內存有乙炔時,應使用何種等級之防爆電氣機具?請分別就耐壓防爆和本質安全防爆說明理由。(6 分)

    (16 分)

    參考架構・破題

    耐壓防爆與本質安全防爆的防爆原理不同,所以分級依據也不同:耐壓防爆看火焰能否穿過接合間隙,本質安全看電路火花能否點燃氣體。乙炔屬最嚴格的 IIC 群組,兩種構造都必須選 IIC。

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  3. 3

    觸電、感電一般可分那三大類型?其定義為何?(12 分)又,影響人員觸電、感電嚴重性(死亡風險)的因素有那三點?(6 分)

    (18 分)

    參考架構・破題

    本題考感電的類型與影響傷害程度的因素。類型以人體接觸帶電體的方式區分,嚴重性則取決於通過人體的電流、時間與路徑,答題要扣緊「電流才是致死關鍵」。

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  4. 4

    有一內容積為 40.5 l 的液化二氧化碳容器,若其密度為 0.77 kg / l (在 20℃時),充填常數為 1.34 kg / l ,試計算其最大充填量為幾 kg?(5 分)又,在溫度為 20℃時之最大充填量狀態下,容器內之剩餘空間(未被液化二氧化碳填滿之空間)為多少%?(5 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    這是液化氣體容器最大充填量計算。最大充填量等於容器內容積除以充填常數;剩餘空間則用充填量除以液體密度求出液體體積,再與容器內容積比較。

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  5. 5

    光電式安全裝置(光柵:light curtain)在安裝上必須考慮安全距離,請問如何決定安全距離?(10 分)又,光柵的光軸間距與安全距離有何關係?(5 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    光柵安全距離的核心觀念是:從人體遮斷光束到機械危險動作完全停止需要時間,光柵必須裝在夠遠的位置,使手在這段時間內到不了危險點。光軸間距(解析度)越大,手可伸入越深才被偵測,所需安全距離就越大。

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  6. 6

    請列舉說明那些製程(Process)或作業容易產生靜電?(10 分)

    (10 分)

    參考架構・破題

    靜電來自兩物體接觸後分離的電荷轉移,只要有「接觸—分離」加上「絕緣性高、電荷無法洩放」就會累積。作答可依物態分類列舉製程,每項簡述起電機制。

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104 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    有一高壓氣體事業單位,計畫設置儲存能力 3000 公斤以上丙烯高壓氣體儲槽(示意圖如下附圖),A、B 兩座球形槽及一座儲存能力 300 立方公尺以上氧氣臥型槽C 槽,其中 A 槽直徑 16 公尺、B 槽直徑 8 公尺、C 槽軸向直徑 4 公尺,試問:下列各槽間安全距離至少為多少公尺才合格?請列出計算式。

    (一) A 槽、B 槽間安全距離?(7 分)A B

    (二) A 槽、C 槽間安全距離?(7 分)

    (三) C 槽、B 槽間安全距離?(6 分) C

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  2. 2

    一部重 5,000 磅的車子在潮濕的路上踩剎車滑行,假設摩擦係數為 0.25,總共花 9秒鐘才完全靜止,試求車子的速度約為何?重力加速度 g 為 32.2 英呎/平方秒。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    這是用摩擦減速求初速度的運動學計算。摩擦力使車輛等減速度停止,減速度等於摩擦係數乘重力加速度,與車重無關;再用末速為零的等加速度公式求初速。

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  3. 3

    要燃燒 20 公升乙烷需要多少公升氧氣?會產生多少公升二氧化碳?2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2O試列出過程。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考化學計量與亞佛加厥定律:同溫同壓下,氣體體積比等於莫耳數比,等於平衡方程式的係數比。只要按係數比例換算即可。

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  4. 4

    請解釋下列電氣安全裝置之設計原理:

    (一)保險絲(6 分)

    (二)地線接駁(7 分)

    (三)漏電斷路器(7 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    三種裝置分別對付過電流、設備外殼漏電與人體感電。答題時每種寫「保護對象→動作原理→作用效果與限制」,展現各自分工。

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  5. 5

    爆炸預防措施有那些?(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    爆炸預防可依燃燒(爆炸)要素切入:可燃物、助燃物(氧)、點火源三者缺一不可。答題宜分為「防止爆炸性環境形成」、「消除點火源」及「減輕爆炸後果」三大面向,再輔以管理措施,層次分明。

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102 年(考試時間 90 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請解釋以下名詞:(每小題 4 分,共 20 分)

    (一)風險(risk)

    (二)爆轟(detonation)

    (三)自燃點(autoignition temperature)

    (四)惰化(inerting)

    (五)化學反應性危害(chemical reactive hazard)

    (20 分)

    參考架構・破題

    五個名詞各 4 分,每題寫「定義+關鍵要素或量化方式+工程意義或實例」三層,就能拿到大部分分數,不要只寫一句翻譯。

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  2. 2

    若已知基本事件 X1, X2, X3 與 X4 的發生機率分別為 0.1, 0.2, 0.2 與 0.3。某頂上事件 A經分析求得其最小切集為{X1, X2X3, X2X4}。請:

    (一)指出以下兩種計算事件 A 發生機率的方法有何錯誤之處(亦即,說明使用該兩種計算方法的前提為何)?(10 分)方法一:PA=P{X1 +X2X3 +X2X4 }=P{X1 }+P{X2X3 }+P{X2X4 }=0.1+0.2 * 0.2+0.2 * 0.3=0.20方法二:PA =P{X1 +X2X3 +X2X4 }=1-(1-0.1) * (1-0.2 * 0.2) * (1-0.2 * 0.3)=0.1878

    (二)計算事件 A 的正確發生機率。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    頂上事件 A=X1 + X2X3 + X2X4,三個最小切集不是互斥,也不是彼此獨立(X2 同時出現在兩個切集),所以兩種簡化算法都只是近似,正確值要用布林化簡或排容原理求得。

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  3. 3

    真空吹除(Vacuum Purge)係指對常壓儲槽以真空幫浦抽除內部氣體直至指定的低壓,而後注入惰性氣體使其恢復至常壓,如此反覆循環,以降低其內部指定氣體的濃度。今擬採此法將常壓儲槽內的氧氣含量由 21%降至 4%以下,已知真空幫浦之抽氣能力可達 300 mmHg 的絕對壓力,試分別計算:(一)使用純氮氣(10 分);(二)使用含氧量 1.0%的氮氣(10 分),作為惰性氣體時所需的循環次數。j【提示】: yj − yOxy = ⎛⎜ PL ⎞⎟ (y0 − yOxy ) ⎜P ⎟ ⎝ H⎠ yj:第 j 循環後槽內氧氣濃度;yOxy:惰性氣體內所含的氧氣濃度 PL:最低可達的真空壓力;PH:大氣壓力全一張102年 公 務 人 員 普 通 考 試 試 題 代號:45360(背面)類 科: 工業安全

    (20 分)

    參考架構・破題

    真空吹除每循環把氧濃度依壓力比 PL/PH 往惰性氣體的含氧量逼近,直接用提示公式解 j,循環數要無條件進位取整數,並用代回驗算確認。

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  4. 4

    已知某儲放矽甲烷(分子量 32.12)的氣體鋼瓶(錶壓力為 800 kPa,溫度為常溫,接頭處管線的管徑為 3 cm)於接頭管線處發生管線意外斷裂,致使矽甲烷氣體外洩至常溫常壓的環境中,請估計矽甲烷氣體的最大外洩質量流率(kg/s)為多少?(矽甲烷氣體的 γ 值為 1.4,小孔洩放係數 C0 = 1.0)(20 分)【提示】(一)判斷外洩氣體是否發生限流(choked flow)現象,可以利用下列公式:γ Pchoked ⎛ 2 ⎞ −1 γ =⎜ ⎟ P0 ⎝ γ + 1⎠

    (二)如果未發生限流現象時,外洩質量流率計算公式為:⎛ 2 γ +1 ⎞ 2gc M γ ⎜ ⎛ P ⎞ γ ⎛ P γ −1 ⎟ ⎞ Qm = C 0 AP0 ⎜ ⎜⎜ ⎟⎟ − ⎜⎜ ⎟⎟ ⎟ R g T γ − 1 ⎜ ⎝ P0 ⎠ ⎝ P0 ⎠ ⎟ ⎝ ⎠

    (三)如果發生限流現象時,質量流率計算公式為:γ +1 γ g c M ⎛ 2 ⎞ γ −1 (Qm )choked = C0 AP0 ⎜ ⎟ Rg T ⎝ γ + 1 ⎠式中:Pchoked 為限流發生時下游氣體的絕對壓力(Pa),P0 為鋼瓶內氣體的絕對壓力(Pa),Rg 為理想氣體常數(8314 J/kg-mol),M 為氣體分子量,T 為鋼瓶溫度(K),gc 為單位轉換常數,A 為管線截面積(m2)。

    (20 分)

    參考架構・破題

    先把錶壓換成絕對壓力,判斷是否限流(下游壓力是否低於臨界壓力),本題會發生限流,再用限流公式算最大質量流率,單位全部用 SI 制。

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  5. 5

    己烷(Hexane)、甲烷(Methane)與乙烯(Ethylene)個別的燃燒界限資料如下表所示。今已知某可燃混合物內含有 5 vol %己烷、10 vol %甲烷、15 vol %乙烯與 70 vol %空氣,請計算該混合物的燃燒上界(UFL)與燃燒下界(LFL),並判斷該混合物是否可燃(請說明理由)。(20 分)LFL(vol %) UFL(vol %) Hexane 1.1 7.5 Methane 5.0 15.0 Ethylene 2.7 36.0

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

其他等別的「安全工程概要」

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:。