112 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

本題考混合可燃性氣體的燃燒界限估算，以及「可燃性」的判定。多種可燃氣體混合時，可用 Le Chatelier 方程式估算混合物的燃燒下限與上限。計算時，各可燃成分的比例須以「可燃成分總量」為基準，而不是以整體氣體混合物為基準。

解題方法與計算

可燃成分體積百分比總和為：

因此，可燃成分中的各氣體比例為：

Le Chatelier 方程式為：

其中 $L_i$ 為各成分的燃燒界限，$x_i$ 為該成分占可燃成分總量的比例。

（一）燃燒下限

核心觀念

本題考查壓力容器圓筒胴體的薄層應力分析，以及依壓力容器規定將腐蝕裕度加到承壓所需板厚。法規規定，板厚須使最高使用壓力所生應力不超過板材容許抗拉應力，並另加腐蝕裕度；胴體板的腐蝕裕度至少為 $1\ \mathrm{mm}$。以下以命題當年（民國 112 年）法規為準。

題目未提供板材的容許抗拉應力折減係數；依題意「不考慮其他修正」，以抗拉強度作為本題的容許應力計算值。

解題方法

圓筒胴體承受內壓時，薄層分析的環向應力為：

其中 $p$ 為內壓、$r$ 為胴體半徑、$t$ 為板厚。環向應力大於縱向應力，因此以環向應力控制板厚。令環向應力等於題給抗拉強度 $480\ \mathrm{MPa}$，可求出承壓所需厚度：

先統一單位：

核心觀念

本題考查開挖鄰房保護，以及擋土支撐的設計、施工、監督與檢查。作答可依「先調查、再評估設計、施工中監測、異常即處置」的順序，並援引《營造安全衛生設施標準》第 67 條、第 73 條至第 75 條。以下以命題當年（民國 112 年）法規為準。

解題方法

題目分為兩部分：第一部分著重防止開挖造成鄰近構造物損壞、變形或倒塌；第二部分則列出擋土支撐從設計、組配到施工中檢查的安全要求。回答時應同時寫出預防措施與監測、異常處理，不宜只寫「設置擋土支撐」。

一、開挖鄰近構造物的預防措施（10 分）

1. 施工前調查與現況記錄 開挖前以鑽探、試挖或其他適當方法調查基地及附近的地形、地層、地質、地下水位、地下埋設物、地面龜裂與鄰近建築物情形。記錄鄰房既有裂縫、傾斜、沉陷等狀況，作為施工前基準，並掌握其基礎型式與埋置深度。

2. 評估開挖對鄰房的影響並擬定計畫 依調查結果評估開挖深度、施工順序、地下水變化及周邊荷載對地盤和鄰房的影響，擬訂開挖與鄰房保護計畫。計畫應納入施工方法、分層分區開挖順序、降水或止水方式、地盤穩定措施及監測安排。

3. 採取適當支撐、擋土及地盤穩定措施 依地質、地下水及鄰房條件設置擋土壁、支撐等設施；必要時採地盤改良、止水、灌漿或基礎補強等措施，降低土體位移與地下水流失對鄰房的影響。開挖不得超挖，並應配合開挖進度及時設置支撐，避免支撐未完成即進入下一階段開挖。

4. 控制地下水、地面荷載及施工振動 降水作業應採取適當方法，避免地下水位下降造成周圍地盤沉陷；開挖邊緣附近應管制堆土、材料、機具及車輛荷載。靠近老舊建築物施工時，並應控制打樁、破碎等作業所生振動。

5. 施工中監測並依結果處置 依計畫監測鄰房沉陷、傾斜、裂縫變化，以及地表位移、地下水位與支撐受力等狀況。發現數值達警戒值、變化異常，或鄰房裂縫、傾斜加劇時，應立即停止相關作業、檢討原因，並採取補強、減載、回填或調整降水等必要措施。

二、構築擋土支撐的安全事項（15 分）

依《營造安全衛生設施標準》第 73 條至第 75 條，可按設計、組配施工、現場管理及施工中檢查整理如下：

1. 依調查資料設計並備妥圖說 根據地質鑽探資料，研判土壤性質、地下水位、埋設物及地面荷載，妥善設計擋土支撐。應繪製詳細構築圖樣、擬訂施工計畫，並由所僱專任工程人員或委由相關執業技師依土壤力學原理設計，置備施工圖說及強度計算書，經簽章確認後據以施工。

核心觀念

本題考《高壓氣體勞工安全規則》第 37 條之 1：設置防液堤後，防液堤內側及堤外十公尺範圍內，原則上不得設置其他設備；只有條文列明的設備及儲槽附屬設備例外。

題目已交代液化石油氣儲槽容量為 1,200 公噸，並假設該儲槽依法設有防液堤；題目要的是防液堤內側可以設置的項目。以命題當年（民國 112 年）法規為準。

解題方法

直接依第 37 條之 1「設置於防液堤內側者」逐項列舉。作答時須與防液堤外側的允許項目區分，並保留條文中的條件限制。

防液堤內側得設置項目

1. 與該儲槽有關之低溫儲槽的輸液設備。
2. 惰性氣體儲槽。
3. 水噴霧裝置。
4. 撒水裝置；儲槽外面至防液堤間超過 20 公尺時，另得設置可自防液堤外側操作的滅火設備。
5. 氣體漏洩檢知警報設備的感應部。
6. 除毒設備中吸收洩漏氣體的部分。