114 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

本題依《營造安全衛生設施標準》第 63 條及第 65 條作答，考查露天開挖的「事前調查、開挖計畫、施工中防災措施」三階段管理。以命題當年（民國 114 年）法規為準；以下列條文內容作答。

解題方法

依題目小題對應法條：

• 第（一）題是第 63 條第 1 項的四類調查事項。
• 第（二）題是第 63 條第 2 項的六項開挖計畫內容。
• 第（三）題是第 65 條列出的五項防止崩塌或土石飛落措施。

考場作答時，列出法條要求的完整項目，並保留「四級以上地震」、「開挖面高度等值的坡肩寬度」等關鍵條件。

（一）事前調查內容

雇主應於作業前，就作業地點及附近以鑽探、試挖或其他適當方法調查，內容包括：

1. 地形、地層與周邊環境：地面形狀、地層、地質、鄰近建築物及交通影響情形等。
2. 地面與地下水、凍結狀況：地面有無龜裂、地下水位狀況及地層凍結狀況等。
3. 地下埋設物：有無地下埋設物及其狀況。
4. 地下氣體、蒸氣：地下有無高溫、危險或有害之氣體、蒸氣及其狀況。

（二）開挖計畫內容

應依前項調查結果擬訂開挖計畫，內容包括：

1. 開挖方法。
2. 開挖順序。
3. 開挖進度。
4. 使用機械種類。
5. 降低水位的方法。
6. 穩定地層的方法及土壓觀測系統。

（三）防止地面崩塌或土石飛落的措施

雇主應採取下列措施：

核心觀念

本題考查事件樹分析（Event Tree Analysis, ETA）：由起始事件出發，依序追蹤各安全防護功能成功或失敗的分支，找出導致特定後果的路徑。每條路徑的機率，等於起始事件與該路徑上各事件機率的乘積；不同失控路徑互斥時，總機率為各路徑機率之和。

題目指定儲槽電磁閥故障為起始事件。溫度異常上升後，熱電偶須能偵測並觸發警報，操作人員再啟動反應槽前的電磁閥切斷進料。若偵測或警報功能失效，或切料電磁閥未成功關閉，便無法及時阻止反應失控。

解題方法

假設各裝置故障彼此獨立，且各故障機率適用於題示功能。起始事件為儲槽電磁閥故障，後續依序判斷：

1. 熱電偶溫度計是否正常偵測異常。
2. 警報器是否正常發出警報。
3. 操作人員是否能透過反應槽前電磁閥成功切斷進料。

題目只提供一個「電磁閥」故障機率，因此以 $0.02$ 作為相關切料電磁閥失效機率；其成功機率為 $1-0.02=0.98$。儲槽電磁閥的故障已納入起始事件，不再重複乘入後續分支。

（一）反應失控事件樹

起始事件：儲槽電磁閥故障
│
├─ 熱電偶正常（0.99）
│ ├─ 警報器正常（0.95）
│ │ ├─ 操作人員啟動切料電磁閥成功（0.98）→ 未反應失控
│ │ └─ 切料電磁閥失效（0.02）→ 反應失控
│ └─ 警報器故障（0.05）→ 反應失控
└─ 熱電偶故障（0.01）→ 反應失控

樹圖中以儲槽電磁閥故障為起始事件；各分支機率標示的是起始事件發生後，各後續裝置成功或失敗的條件機率。

（二）反應失控機率

核心觀念

本題考查粉塵由燃燒發展成爆炸的條件、一次爆炸引發二次爆炸的機制，以及粉塵本身與作業環境如何改變爆炸風險與嚴重程度。粉塵爆炸的五要素可記為「粉塵燃料、氧化劑、點火源、分散、侷限」；前三項是火災三要素，另加粉塵分散與侷限條件，即形成粉塵爆炸五角形。

解題方法

作答時先界定「粉塵爆炸」及「二次爆炸」，再逐項說明五要素，最後按粉塵性質、粉塵雲狀態及環境條件整理影響因素。影響因素應交代其作用方向，避免只列名詞。

（一）粉塵爆炸及粉塵二次爆炸（5 分）

粉塵爆炸：可燃性固體物質形成細微粉塵後，分散並懸浮於空氣或其他含氧氣氛中，當粉塵濃度落在可爆範圍內，遇到足以引燃的點火源，且粉塵雲處於封閉或半封閉空間，粉塵會迅速燃燒並造成壓力上升，形成爆炸。其核心機制是細微粉塵與氧氣接觸面積大，燃燒速度快；空間侷限則使壓力容易累積。

一次爆炸與二次爆炸：設備內或局部粉塵雲首先發生的爆炸稱為一次爆炸。一次爆炸的火焰、壓力波或設備破損，可能揚起地面、梁架、管線或設備表面沉積的粉塵，使其形成新的粉塵雲；若該粉塵雲再被火焰或其他點火源引燃，即形成二次粉塵爆炸。二次爆炸常因可揚起的粉塵量大、分布範圍廣而造成更嚴重的災害。

（二）粉塵爆炸五要素（10 分）

1. 可燃性粉塵（燃料） 粉塵必須具有可燃性，並能以細微粒子的形式燃燒、傳播火焰。木粉、麵粉、糖粉、煤粉及部分金屬粉末均可能具有粉塵爆炸危害。

2. 氧化劑 通常是空氣中的氧氣；若製程氣氛含有其他助燃性氧化劑，也可能支持燃燒。氧化劑不足時，燃燒及爆炸的發展會受到抑制。

3. 點火源（熱源） 必須有足夠能量或溫度引燃粉塵雲，例如明火、熱表面、電氣火花、靜電放電、機械摩擦或撞擊產生的火花。不同粉塵的最低點火能量與最低點火溫度不同。

4. 粉塵分散並形成適當濃度 粉塵需懸浮於空氣中，且濃度達到可爆範圍；濃度過低時，粉塵粒子間距較大，火焰難以傳播。實務上，風流、氣流、投料、洩漏、清掃或爆炸壓力波都可能使沉積粉塵揚起。

5. 侷限或封閉空間 粉塵雲須處在設備、管道、集塵器、建築物等封閉或半封閉空間，使燃燒產生的熱與壓力不易逸散，進而形成破壞性壓力。若缺少侷限，仍可能發生快速燃燒或閃燃，但通常不會形成同等程度的爆炸壓力。

（三）影響粉塵爆炸的因素（10 分）

可依「粉塵性質、粉塵雲、環境及點火條件」整理：

核心觀念

本題考查兩種系統安全分析方法：HAZOP 從製程參數的偏差出發，找出危害與操作問題；FTA 則從不希望發生的頂端事件出發，逆向追查造成事件的原因及其邏輯組合。兩者都能辨識事故風險，但分析方向不同。

解題方法

依序說明兩種方法的分析目的與程序，再將 HAZOP 引導字套用到「流量」及「溫度」參數，最後辨認 FTA 的閘門符號，並用化工製程事故舉例說明其邏輯。

（一）HAZOP 與 FTA 的意義

危害與可操作性分析（HAZOP）

HAZOP 是一種由跨專業小組進行的系統化、定性分析方法。分析時先將製程或設備劃分為若干節點，確認各節點的設計意圖，再以引導字搭配製程參數，找出偏離設計意圖的情況，並分析其原因、後果及現有防護措施，據以提出改善建議。

例如，在反應槽進料管線以「流量＋無」檢視，可得到「無流量」偏差；再追查其原因、對製程的影響及可採取的防護措施。

失誤樹分析（FTA）

FTA 是一種由上而下、演繹式的系統安全分析方法。分析者先界定不希望發生的頂端事件，再逐層分析導致該事件的直接原因及基礎事件，並以邏輯閘表示事件間的關係。FTA 可用於定性分析最小割集，也可在具備事件機率資料時進行定量分析。

例如，以「反應槽超壓」為頂端事件，往下追查可能原因，包括出口阻塞、安全閥失效或反應失控等，再依事件間的邏輯關係組合分析。

兩者比較

HAZOP 以「製程參數偏差」為切入點，逐項檢視可能的原因與後果；FTA 以「特定事故或失效事件」為起點，逆向分析其成因及邏輯組合。

（二）流量及溫度參數可搭配的引導字

引導字與製程參數搭配後，會形成具有明確意義的偏差。一般化工製程中常見的搭配如下：