112 公務人員升官等薦任 職業安全衛生 機電防護與防火防爆 考古題詳解

核心觀念

靜電是物體因電荷分離或轉移而產生的電荷累積現象。導體上的電荷容易移動；絕緣體上的電荷則可能局部滯留。當帶電物體接近接地物體，或不同電位的物體彼此接觸時，電荷快速移動會形成靜電放電。

靜電放電的危害包括：放電電流使人感到電擊或受到驚嚇而發生二次傷害；若放電能量足以點燃周遭可燃性氣體、蒸氣或粉塵，則可能造成火災、爆炸。防護原則可歸納為：減少電荷產生、避免電荷累積、控制放電能量，以及避免可燃物形成危險氣氛。

題目未指定特定法條或要求引用數值，依靜電危害防護的一般工程原則作答。

解題方法

作答時依靜電危害形成的因果順序分類：先降低摩擦、剝離、流動等起電來源；再使電荷能安全導走或降低累積；接著控制放電與作業環境；最後透過管理與教育降低人員暴露。每項對策舉出兩種具體措施，即可完整回應題意。

防範靜電危害對策

一、抑制靜電產生

減少物料、設備或人體之間的摩擦、碰撞、剝離與高速流動，降低起電量。

• 降低輸送速度與流速：輸送液體、粉體或薄膜時，採低速輸送，並避免物料快速噴出、急速攪拌或劇烈碰撞。
• 改善接觸與分離方式：避免皮帶、薄膜或衣物高速剝離；採平順的導料、卸料與捲繞方式，減少摩擦及剝離起電。

二、導除或中和靜電

讓累積電荷有安全的洩放途徑，或直接中和電荷，避免物體電位升高到足以放電。

• 接地與跨接：將槽車、儲槽、管線、桶槽及其他導電設備接地；裝卸或轉料前，將容器與設備跨接，使其維持等電位。
• 使用導電或靜電耗散材料：採用導電地板、導電鞋、靜電耗散工作服或導電輸送帶，並確保相關設備維持良好電氣連續性。
• 設置靜電消除器：在薄膜、紙張或塑膠等絕緣材料加工區，使用離子風機、感應式或放射式靜電消除器，中和材料表面電荷。

三、避免靜電放電引燃或傷人

即使有電荷存在，也要降低放電造成引燃、電擊或二次事故的機會。

核心觀念

氧平衡（oxygen balance, $OB\%$）是以質量百分比表示：比較爆炸性物質所含的氧，與使其中的碳完全生成二氧化碳、氫完全生成水所需的氧量。

對分子式為 $C_xH_yN_zO_w$ 的物質，氮通常以氮氣計，不列入氧需求；氧平衡公式為：

其中 $M$ 為分子量；$1600=16\times100$，即氧原子的莫耳質量乘以百分比換算係數。公式中的 $w-2x-y/2$，表示每莫耳物質中，實際含氧原子數減去完全氧化碳、氫所需的氧原子數。

三種氧平衡值樣態如下：

• 氧平衡為零：物質所含氧量恰好足以使碳生成 $CO_2$、氫生成 $H_2O$，理論上沒有氧的剩餘或不足。
• 氧平衡為正：物質所含氧量超過完全氧化碳、氫所需的氧量，理論上有氧剩餘。
• 氧平衡為負：物質所含氧量不足以完全氧化碳、氫，可能形成不完全氧化產物，例如一氧化碳或碳煙。

解題方法

先將題目給的結構式化為分子式，再代入氧平衡公式。題目中的 $C_6H_2(NO_2)_3CH_3$ 含有 $7$ 個碳、$5$ 個氫、$3$ 個氮及 $6$ 個氧，因此分子式為：

核心觀念

本題考查機械設備安全防護的設計原理。作答時應完整列出十大原理，並說明如何落實於機械設計、操作及維護。核心精神是：防護措施要可靠有效、配合機械作業，並盡量降低對人員操作的依賴。

本題屬於安全設計原則的申論題，沒有計算公式。題目未要求援引法條，因此不需以法條作為作答主軸。

解題方法

依序列出十大原理，再以「防止機械危險接觸、確保防護有效、兼顧作業全程與人因」串連說明。每一項以「原則名稱＋具體要求＋實例」作答，既能展現完整度，也能避免只背出名稱而未說明內涵。

十大基本原理

1. 結合原理 將機械的起動裝置與安全裝置連動；安全裝置未發揮作用時，機械不得起動。例如護罩開啟時，連鎖裝置應使機械停止或禁止起動。

2. 關閉原理 在機械存在危險的區域或時間內，應封閉危險區域，防止無關人員進入。例如以固定護罩、圍欄或防護門隔開運轉中的傳動部位。

3. 一般性原理 防護設計應禁止無關人員進入危險區；相關作業人員若須進入，則應具備適當防護措施，並依安全程序作業。

4. 整體性原理 安裝安全裝置後，不得因防護本身引發其他危害。例如護罩不可造成新的夾傷、碰撞、絆倒或視線遮蔽風險。

5. 經濟性原理 防護裝置應配合正常工作流程，不應無謂妨礙操作、降低作業效率或增加不必要工時；但不可為了方便或節省時間而犧牲必要防護。

核心觀念

粉塵爆炸是可燃性固體微粒分散於空氣中，達到一定濃度並遇到足夠點火能量後，迅速燃燒並產生高溫、高壓的現象。爆炸通常須同時具備可燃粉塵、氧化劑、點火源、粉塵分散及受限空間等條件；其中粉塵雲是否形成，以及粉塵是否被揚起再度分散，是一次爆炸擴大為二次爆炸的關鍵。

粉塵二次爆炸的意義

粉塵二次爆炸是指初次爆炸的火焰、壓力波或設備破壞，將沉積在地板、梁柱、管線、設備表面等處的粉塵揚起，使其與空氣混合形成粉塵雲；粉塵雲再被初次爆炸的火焰或其他點火源引燃，所發生的後續爆炸。

二次爆炸常比初次爆炸更嚴重，原因是沉積粉塵往往分布廣、總量大，初爆揚塵後形成的粉塵雲範圍也更大。若爆炸接連發生，火焰與壓力波又會揚起更多沉積粉塵，形成連鎖擴大的爆炸。

解題方法與預防對策

作答可依粉塵爆炸的危害途徑切入：先避免粉塵累積與揚散，再控制點火源，並以工程防護降低事故後果。

1. 減少粉塵產生與逸散：優先採密閉製程及密閉輸送；在粉碎、研磨、混合、投料及轉運等產塵點設置局部排氣與集塵設備，避免粉塵逸散至工作場所。
2. 妥善清除沉積粉塵：定期清掃地板、梁柱、管線、設備頂部及隱蔽處，避免粉塵堆積。清掃宜採不會揚塵的方法，例如適用於該粉塵的工業吸塵設備或濕式清理；