112 地方特考三等 職業安全衛生類科 安全工程 考古題詳解

核心觀念

致命事故率（Fatal Accident Rate, FAR）表示每 $10^8$ 個工作小時中，預期發生的死亡人數，常以「每億工時死亡人數」表示：

因此，FAR 不是個人每年的死亡機率；要換算成個人年度死亡機率，須再乘上每位工人的年工作時數，並除以 $10^8$。

解題方法

題目給定 FAR 為 $7.3$，表示每 $10^8$ 工作小時約有 $7.3$ 人死亡。每位工人一年工作 $2400$ 小時，因此其年度職場死亡機率為：

核心觀念

本題考查失誤樹分析（Fault Tree Analysis, FTA）中的：

• AND gate（且門）：所有輸入事件同時發生，輸出事件才發生。
• OR gate（或門）：任一輸入事件發生，輸出事件即發生。
• 最小切集（Minimum Cut Set）：足以造成頂上事件發生，且不能再刪除其中任一基本事件的事件組合。

由圖中各閘門可表示為：

其中乘法表示 AND，$+$ 表示 OR。

解題方法與推導

將各中間事件代入頂上事件：

因此：

由於前面已有 $C_5$，所以：

利用布林代數中的吸收律，可得：

再將其展開：

上述兩項均不可再刪除任何一個基本事件，故為最小切集。

（一）最小切集

以及

因此，頂上事件 $A$ 發生的最小切集為：

核心觀念

閃火點是液體表面產生的蒸氣與空氣混合後，遇火源能瞬間閃燃的最低液溫。估算混合溶液的閃火點時，可把閃火條件視為：溶液上方的可燃蒸氣分壓達到異丙醇在其純物質閃火點時的飽和蒸氣壓。

理想溶液遵守拉午耳定律：

其中 $x_{\mathrm{IPA}}=0.20$。純異丙醇在閃火點 $12^\circ\mathrm{C}$ 時的飽和蒸氣壓，作為混合溶液達到閃火條件的基準。

解題方法

先將純異丙醇閃火點換算為絕對溫度：

代入 Antoine 方程式，求純異丙醇在該溫度下的飽和蒸氣壓：

因此：

在異丙醇莫耳分率為 $0.20$ 的理想水溶液中，達到相同異丙醇分壓時：

核心觀念

本題考查三成分燃燒三角座標圖的判讀與繪製：

• 三成分為甲烷 $CH_4$、氧氣 $O_2$、氮氣 $N_2$。
• 空氣組成取 $O_2=21\%$、$N_2=79\%$。
• 甲烷完全燃燒反應為

因此化學計量混合物之比例為

解題方法

1. 空氣線（Air Line）

空氣中不含甲烷，故空氣組成位於 $CH_4=0$ 的 $O_2-N_2$ 邊上：

空氣線為：

• 甲烷頂點（$CH_4=100\%$）
• 連接至 $O_2=21\%、N_2=79\%$ 的空氣點

所形成的直線。

2. 化學計量線（Stoichiometric Line）

由

可知在不含氮氣時，化學計量組成為：

因此在甲烷－氧氣邊上標示：

再將此點與純氮氣頂點連線，即為化學計量線。

3. 燃燒下限點（LFL）

甲烷燃燒下限為 $5.1\%$，其餘成分為空氣，因此：

故燃燒下限點為：

在空氣線上標示甲烷濃度 $5.1\%$ 的位置。

4. 燃燒上限點（UFL）

甲烷燃燒上限為 $61\%$，其餘成分為空氣，因此：