110 專技高考高等考試 工業安全技師 工業安全工程 考古題詳解

核心觀念

本題考《鍋爐及壓力容器安全規則》第 30 條，重點是壓力容器的安全閥設定與壓力表維護。以下以命題當年（民國 110 年）法規為準。

最高使用壓力是判斷安全閥吹洩設定值及壓力表標示位置的基準。安全閥須在容器壓力超出安全範圍前啟動；壓力表則須能在使用中可靠顯示壓力，並讓操作人員清楚辨識最高使用壓力。

解題方法

依第 30 條逐項整理「安全閥」與「壓力表」的管理要求：

1. 安全閥設定及固定

• 安全閥應調整於最高使用壓力以下吹洩。
• 設有二具以上安全閥時，至少一具須在最高使用壓力以下吹洩；其他安全閥可設定為超過最高使用壓力，但不得超過最高使用壓力的 $1.03$ 倍。
• 經檢查後，應固定設定壓力，不得任意變動。

核心觀念

本題考查混合液閃火點與氣液平衡的關係。閃火點是液體蒸氣在液面附近與空氣混合後，濃度首次達到可被點燃下限時的液體溫度。計算時以閃火點下的乙醇蒸氣分壓，求其在氣相中的莫耳分率；再與乙醇的可燃下限比較。

題目提供的氣液平衡式為：

$y_iP=x_i\gamma_iP_i^{sat}$

其中 $y_i$、$x_i$ 分別為乙醇在氣相、液相中的莫耳分率，$\gamma_i$ 為活性係數，$P$ 為總壓力，$P_i^{sat}$ 為乙醇飽和蒸氣壓。

解題方法

1. 將 75% 體積百分比換算為液相莫耳分率

以 $100\ \mathrm{cm^3}$ 混合液為基準：

• 乙醇體積 $=75\ \mathrm{cm^3}$，質量 $=75\times0.8=60\ \mathrm{g}$
• 水體積 $=25\ \mathrm{cm^3}$，質量 $=25\times1.0=25\ \mathrm{g}$

取乙醇分子量 $46\ \mathrm{g/mol}$、水分子量 $18\ \mathrm{g/mol}$，則：

因此乙醇液相莫耳分率為：

2. 求閃火點時的乙醇氣相莫耳分率

閃火點下，乙醇蒸氣在空氣中的濃度達到乙醇可燃下限。取乙醇在空氣中的可燃下限為 $3.3\%$（體積百分比），則：

$y_{\mathrm{EtOH}}=0.033$

以總壓力 $P=101.3\ \mathrm{kPa}$ 代入氣液平衡式：

3. 由飽和蒸氣壓反求溫度

核心觀念

本題考查雙氧水的氧化性、分解反應及爆炸危害，並須區分「可燃物被火焰點燃」與「物質因快速放熱、產生大量氣體而爆炸」。

雙氧水是過氧化氫（$\mathrm{H_2O_2}$）的水溶液，本身不屬於一般可燃液體；但它是強氧化劑，受熱、受污染或接觸不相容物質時，會加速分解。純過氧化氫的分解反應為：

分解會放出氧氣與熱。若反應快速且發生在受限空間，熱與氣體來不及散逸，便會造成壓力上升，進而導致容器破裂或爆炸。

解題方法

回答時應分成兩個問題：

1. 火焰能否點燃雙氧水？ 一般濃度的雙氧水水溶液不是燃料，因此不能像汽油或酒精一樣被火焰點燃、持續燃燒。把火靠近雙氧水，不等於雙氧水會被點燃。

2. 雙氧水有沒有爆炸危害？ 有。雙氧水可能因受熱或受到污染而快速分解，放出氧氣與熱；若產氣速度超過散逸速度，或容器密閉、通風不良，便可能造成壓力急升、容器爆裂。高濃度雙氧水的危害尤其顯著。

氧氣本身不燃燒，但會助燃，使周圍可燃物更容易燃燒、燃燒更猛烈。因此，不能因雙氧水本身不是燃料，就認定它沒有火災或爆炸危險。

危害條件與原因

雙氧水分解可受下列因素促進：

核心觀念

本題考查自燃性特殊氣體鋼瓶的火災防護。矽乙烷、磷化氫等氣體外洩後，可能在空氣中自燃；氣瓶櫃的設計因此須兼顧「抑制氣體累積、偵測外洩或起火、控制氣源，以及冷卻鋼瓶」。

以命題當年（民國 110 年）法規為準，《職業安全衛生設施規則》第 185 條之 1 對自燃性四氫化矽的處理另有要求；本題則著重於氣瓶櫃常見的防護設計。

解題方法

從「外洩造成危害」切入，依事故發展順序說明防護：

1. **防止外洩氣體累積：**氣瓶櫃維持有效的局部排氣通風，使外洩氣體被持續抽除。
2. **及早偵測並切斷氣源：**設置適用的氣體偵測器，連動警報及緊急遮斷閥；