114 專技高考高等考試 工業安全技師 工業安全管理(包括應用統計) 考古題詳解

114 年・專技高考・高等考試・工業安全技師
試題代碼 工業安全管理(包括應用統計)

第 一 題25 分

一工作台每隔一小時要使用異丙醇(isopropyl alcohol)清洗一次,每次清洗需時 1 分鐘,每次使用異丙醇 120 g。一局部排氣裝置氣罩可以捕集所有空氣中的異丙醇。異丙醇分子量為 60 g/mole,爆炸下限為 2%。清洗時空氣莫爾體積為 24 L/mole(1 atm,19℃)。

(一) 進入氣罩的異丙醇莫爾流率為多少 mole/min?(6 分)

(二) 為防止異丙醇在導管內爆炸,氣罩需要多少 mole/min 的莫爾捕集風量(流率),才能使導管內異丙醇濃度低於爆炸下限,且達到 3 倍安全係數(safety factor, SF),也就是濃度應低於爆炸下限的 13\frac{1}{3} 以下?(7 分)

(三) 上述莫爾捕集風量相當於多少 m3/min\mathrm{m^3/min} 的體積流率?(6 分)

(四) 氣罩所連接的導管斷面積為 0.05 m20.05\ \mathrm{m^2},在上述體積流率下,導管內風速為多少 m/s\mathrm{m/s}?(6 分)

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核心觀念

本題考查溶劑揮發時的莫爾流率、以爆炸下限(LEL)及安全係數估算稀釋風量,以及莫爾流率與體積流率、管內風速的換算。

異丙醇的質量流率除以分子量,可得異丙醇莫爾流率。以捕集空氣稀釋時,異丙醇莫耳分率為異丙醇莫爾流率除以總莫爾流率;安全係數為 3,表示異丙醇濃度須低於 LEL/3LEL/3。空氣與異丙醇混合氣體的體積流率,則以總莫爾流率乘以題目提供的莫爾體積計算。

解題方法

(一)進入氣罩的異丙醇莫爾流率

每次清洗使用異丙醇 120 g120\ \mathrm{g},每次清洗需時 1 min1\ \mathrm{min},因此異丙醇質量流率為:

m˙=120 g1 min=120 g/min\dot m=\frac{120\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{min}} =120\ \mathrm{g/min}

由分子量 60 g/mole60\ \mathrm{g/mole} 換算莫爾流率:

n˙IPA=m˙MW=120 g/min60 g/mole=2 mole/min\dot n_{\mathrm{IPA}} =\frac{\dot m}{MW} =\frac{120\ \mathrm{g/min}}{60\ \mathrm{g/mole}} =2\ \mathrm{mole/min}

(二)達到 3 倍安全係數所需的莫爾捕集風量

爆炸下限為 2%2\%,安全係數為 3,因此允許的異丙醇濃度上限為:

Cmax⁡=2%3=0.006667C_{\max}=\frac{2\%}{3} =0.006667

令捕集空氣的莫爾流率為 n˙air\dot n_{\mathrm{air}}。混合後總莫爾流率為 n˙IPA+n˙air\dot n_{\mathrm{IPA}}+\dot n_{\mathrm{air}},異丙醇莫耳分率須滿足:

n˙IPAn˙IPA+n˙air<0.023\frac{\dot n_{\mathrm{IPA}}} {\dot n_{\mathrm{IPA}}+\dot n_{\mathrm{air}}} <\frac{0.02}{3}

代入 n˙IPA=2 mole/min\dot n_{\mathrm{IPA}}=2\ \mathrm{mole/min},並解出捕集空氣流率:

n˙air>20.02/3−2=298 mole/min\dot n_{\mathrm{air}}> \frac{2}{0.02/3}-2 =298\ \mathrm{mole/min}
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第 二 題25 分

為預防執行職務遭受不法侵害,教育訓練應包含哪些內容?(25 分)

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核心觀念

本題考查雇主預防勞工執行職務時,因他人行為遭受身體或精神上不法侵害,應如何規劃教育訓練。法源為《職業安全衛生法》第 6 條第 2 項第 3 款、《職業安全衛生設施規則》第 324 條之 3,以及勞動部《執行職務遭受不法侵害預防指引》。

依命題當年(民國 114 年)適用的指引,訓練對象包含雇主、主管及勞工;訓練內容應依工作風險及對象調整,並可納入新進或在職訓練。主管、保全或警衛等職務,另須加強與其職責相關的辨識及應變能力。

解題方法

題目問的是「教育訓練應包含哪些內容」,應直接依預防指引所列項目作答。作答時可依序涵蓋「認識環境與管道、辨識侵害風險、尊重多元、溝通與衝突處理、特殊任務、決斷授權、顧客應對、自我防衛與緊急應變」,並補充訓練對象及實施方式。

教育訓練內容

  1. 介紹工作環境、管理政策及申訴通報管道 說明職場環境特色、不法侵害預防政策,以及事件發生時可使用的申訴、通報管道與處理流程。

  2. 認識不法侵害樣態並辨識風險 說明身體及精神上的職場不法侵害類型,訓練勞工辨識可能發生侵害的情境,並了解降低事件發生的作法。

  3. 性別、文化多樣性與反歧視 提供相關資訊,提升對性別、文化差異及歧視議題的敏感度,促進相互尊重。

  4. 人際關係、溝通及衝突管理 訓練適當的人際互動、溝通和衝突管理技巧,以預防或緩和可能升高為不法侵害的情境。

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第 三 題25 分

勞工於工業安全的基本責任有哪些?包括法定與非法定責任。一般勞工泛指所有工作人員,不限定工業安全衛生人員、領班、主管、事業單位負責人等。(25 分)

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核心觀念

本題考的是一般勞工在職業安全衛生管理中的責任,須同時說明法定責任與非法定責任。法定責任是法律、法規或依法訂定的安全衛生工作守則明文要求勞工履行的義務;非法定責任則是基於安全管理、團隊合作及自我保護所形成的實務責任。

本題以命題當年(民國 114 年)法規為準。民國 114 年 12 月《職業安全衛生法》雖有修正公布,但第 32 條與第 34 條所定勞工接受教育訓練及遵守安全衛生工作守則的義務,仍是本題作答的主要法源。

解題方法

先以《職業安全衛生法》第 32 條、第 34 條整理明文義務,再補充勞工於工作場所應有的日常安全行為,並以「遵守、受訓、配合、通報、保護」作為作答主軸。須注意題目特別說明「一般勞工」:作答對象包括所有工作人員,不應只列安全衛生人員、主管或雇主的專屬職責。

法定責任

  1. 接受安全衛生教育訓練 依《職業安全衛生法》第 32 條,雇主應提供勞工從事工作及預防災變所必要的安全衛生教育訓練;勞工對該訓練有接受義務。勞工應參加職前、在職及變更工作時所需的訓練,理解作業程序、危害辨識、緊急應變及防護具使用方式。

  2. 遵守安全衛生工作守則 依同法第 34 條,雇主應會同勞工代表訂定安全衛生工作守則,報勞動檢查機構備查並公告實施;勞工應切實遵行。內容通常包括安全作業程序、機械設備操作規範、危險區域管制、個人防護具使用及事故通報等。

  3. 遵守相關安全衛生法令及作業規定 勞工應依適用的職業安全衛生法規、工作場所安全規定及主管指示執行作業,不得擅自拆除或使安全裝置失效,也不得以違規方式操作機械、設備或使用危險物品。

  4. 依規定使用並妥善保管防護具 作業需要安全帽、安全帶、護目鏡、呼吸防護具等防護具時,應依規定正確配戴與使用,並配合檢查、保養及更換。防護具不能取代危害源控制,但在規定要求使用時,勞工有確實使用的責任。

  5. 配合健康保護及必要檢查 勞工應依規定接受雇主安排的健康檢查及相關健康保護措施,並配合必要的追蹤、衛教或適性安排。接受檢查有助及早發現職業相關健康問題,避免健康危害持續惡化。

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第 四 題25 分

作業場所有 A、B 與 C 三個工作台,在執行通風改善工程前後,所測得有害物濃度如下表所示:

工作台改善前濃度(ppm)改善後濃度(ppm)
A2620
B4846
C3428

(一) 三個工作台改善前後的濃度改善量或濃度降低量分別為何?濃度降低為正值,升高為負值。(3 分)

(二) 濃度改善量的平均值為何?(3 分)

(三) 濃度改善量的平均樣本標準差為何?(4 分)

(四) 為證明改善措施達到效果,虛無假說(null hypothesis)應如何建立?(3 分)

(五) 根據上述樣本數、平均值與標準差所得到的 tt 值為何?(6 分)

(六) 根據下表判斷上述改善措施降低有害物濃度的機率是否大於 95%?(6 分)

顯著水準 α\alpha自由度 11自由度 22自由度 33自由度 44自由度 55
0.02512.70624.3026533.1824462.7764452.570582
0.056.3137522.9199862.3533632.1318472.015048
0.13.0776841.8856181.6377441.5332061.475884
0.9-3.07768-1.88562-1.63774-1.53321-1.47588
0.95-6.31375-2.91999-2.35336-2.13185-2.01505
0.975-12.7062-4.30265-3.18245-2.77645-2.57058

自由度 dfdf:degree of freedom

顯著水準 α\alpha:significance level

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核心觀念

本題考「成對樣本 tt 檢定」。三個工作台各自測量改善前後濃度,應先計算同一工作台的濃度降低量,再以三個降低量計算平均值、樣本標準差及 tt 值。

令每個工作台的降低量為 di=改善前濃度−改善後濃度d_i=\text{改善前濃度}-\text{改善後濃度}。降低為正值,升高為負值。令母體平均降低量為 μd\mu_d,檢定統計量為:

t=dˉ−μ0sd/nt=\frac{\bar d-\mu_0}{s_d/\sqrt{n}}

其中 nn 為成對數、dˉ\bar d 為降低量平均數、sds_d 為降低量的樣本標準差;本題檢定基準 μ0=0\mu_0=0,自由度為 n−1n-1。

解題方法

(一) 各工作台濃度降低量

逐一以改善前減改善後:

dA=26−20=6 ppmd_A=26-20=6\text{ ppm} dB=48−46=2 ppmd_B=48-46=2\text{ ppm} dC=34−28=6 ppmd_C=34-28=6\text{ ppm}

三個工作台的濃度降低量依序為 6、2、66、2、6 ppm。

(二) 濃度改善量平均值

dˉ=6+2+63=143≈4.667 ppm\bar d=\frac{6+2+6}{3}=\frac{14}{3}\approx4.667\text{ ppm}

(三) 濃度改善量的平均樣本標準差

樣本標準差以 n−1n-1 為分母:

sd=∑i=1n(di−dˉ)2n−1s_d=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(d_i-\bar d)^2}{n-1}}

各降低量與平均數的離差平方和為:

∑(di−dˉ)2=(6−143)2+(2−143)2+(6−143)2=323\sum(d_i-\bar d)^2 =\left(6-\frac{14}{3}\right)^2 +\left(2-\frac{14}{3}\right)^2 +\left(6-\frac{14}{3}\right)^2 =\frac{32}{3}

因此:

sd=32/33−1=163≈2.309 ppms_d=\sqrt{\frac{32/3}{3-1}} =\sqrt{\frac{16}{3}} \approx2.309\text{ ppm}

(四) 虛無假說

要檢驗改善措施是否使濃度降低,使用右尾成對樣本 tt 檢定。以降低量 dd 為分析變數,假說為:

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