113 海巡特考四等 海洋巡護科輪機組 輪機管理與安全概要 考古題詳解

第一題：港區油污處理規定

核心觀念

本題考的是商港法及其相關子法（商港港務管理規則）中，有關船舶在港區內油污染防止的管理規定。這是輪機管理與安全概要中「船舶污染防治」與「港埠安全管理」交叉的重要考點，考生須熟悉：

1. 商港法第 1 條（立法目的）與第 3 條（主管機關）之基本架構。
2. 商港法第 51 條（船舶油污防止與清除義務）為本題核心法源。
3. 商港港務管理規則中有關船舶油污排洩、油輪過駁作業、防油污設備之細部規定。
4. 國際上相對應之公約概念——MARPOL 73/78 附則Ｉ（油污染防止），雖非直接法源，但為命題背景知識，考生答題時可引用以加強論述深度。

以命題當年（民國113年）法規為準；商港法歷經多次修正（現行條文於民國 107 年、110 年、112 年均有修正），惟港區油污處理相關條文之立法精神迄今未變，仍以「防止排洩、限制作業方式、責任清除、違規處罰」四大主軸為架構。

解題方法

本題屬於法規記憶＋條理說明型申論題，作答關鍵不在於「創意發揮」，而在於：

1. 依法規條文架構分點作答（避免流水帳式敘述，讓閱卷者一眼看出層次）。
2. 每一項規定都要「條文＋說明」並陳，即先寫出規定內容，再用白話解釋其立法目的或實務操作方式，符合「參考書等級」的要求。
3. 適度補充實務操作細節（如油輪過駁作業之申請程序、防污設施種類），展現輪機專業背景，爭取更高分。

以下依「排洩禁止、作業管理、污染清除、罰則與通報」四大面向分點說明：

一、船舶油污排洩之禁止（商港法第 51 條第 1 項）

規定內容：船舶在商港區域內，不得將油類、廢油、含油汙水或其他有害物質排洩、傾倒或放置於港區水域。

說明：此為港區油污管理之基本原則，凡屬船舶艙底污水（bilge water）、機艙廢油、油艙洗艙水等，均禁止直接排放入港區水域，須依規定收集後委由合格清運業者處理，或以船上油水分離器（oily water separator, OWS）處理至含油濃度符合排放標準（國際慣例為 15 ppm 以下）後始得排放，且港區內原則上一律禁止排放，不因濃度合格而例外。

二、油輪裝卸油料及過駁作業之特別管理

規定內容：油輪或載運油類、化學品之船舶於商港區域內進行裝卸、駁運（bunkering）作業時，應依商港港務管理機關（構）之規定辦理，包括：

• 事先向港務機關申請並取得許可；
• 作業前應在船舶四周或油管接頭處佈設**攔油索（oil boom）**或圍油設施，以防油料溢漏擴散；
• 作業期間應派員全程戒護（fire watch／油污監視人員），並備妥消防與油污緊急應變器材（如吸油氈、分散劑、抽油泵浦）；
• 禁止在惡劣天候（強風、大浪）或非核定時段進行油料過駁。

說明：此類規定係因應油輪作業風險最高，一旦發生溢油即造成大規模港區污染，故港務機關對其採取「事前許可＋現場監督＋應變器材前置」三重管理，體現「預防重於處理」之原則。

三、油污染之通報與緊急清除義務（商港法第 51 條第 2 項及第 3 項）

核心觀念

本題考查 MARPOL 附則六（Annex VI - Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships）中，關於船舶氮氧化物（$NO_x$）排放管制的技術解決方案。MARPOL 附則六第 13 條（Regulation 13）針對柴油主機（含輔機）之 $NO_x$ 排放訂定分級管制標準（Tier I、Tier II、Tier III），並依船舶建造年份與航行海域（一般海域或 $NO_x$ 排放管制區 NECA, $NO_x$ Emission Control Area）適用不同排放限值。船東與造船廠為符合上述標準，於工程實務上發展出多種減排技術，這是輪機管理與安全概要（船舶污染防止工程）之核心考點，須掌握「燃燒前、燃燒中、燃燒後」三大分類邏輯，以及各技術之原理、優缺點。

解題方法

本題屬於申論題，作答策略是先建立「$NO_x$ 生成原理」的背景知識，再依「抑制生成」與「後處理去除」兩大方向，條列五種主流技術，每項均須說明：①原理、②實施方式、③效果。$NO_x$（主要為 NO 與 $NO_2$）是柴油機燃燒過程中，高溫（通常高於 1600K）環境下，缸內空氣中的氮氣與氧氣反應生成，其生成量與燃燒溫度、含氧量及滯留時間呈正相關（此即 Zel'dovich 熱力型 $NO_x$ 生成機制）。因此減排技術的核心思路不外乎「降低燃燒溫度」「減少缸內含氧量」「縮短高溫滯留時間」或「燃燒後將已生成之 $NO_x$ 還原、去除」。依此邏輯展開答案即可周全。

以下為目前公約規範下業界普遍採用、亦是歷年考題常見的五種技術：

一、燃油/水乳化技術（Fuel-Water Emulsion, FWE）

將水以微粒狀態均勻乳化於燃油中，噴入缸內燃燒。水在高溫下瞬間蒸發吸收大量汽化熱，降低缸內局部燃燒溫度，並延緩燃燒反應速率，抑制熱力型 $NO_x$ 之生成。此法設備改裝簡單、成本低，惟燃油熱值下降，須注意乳化穩定性與燃油系統相容性。

二、缸內直接噴水技術（Direct Water Injection, DWI）

以獨立噴水系統，於燃油噴射之外，另行將淡水或海水直接噴入汽缸內（或於噴油前預先噴入進氣歧管），藉水的蒸發吸熱效應，同樣達到降低燃燒溫度、抑制 $NO_x$ 生成之效果。相較於燃油乳化，水量控制更精確，減排效果可達 50% 以上，但需額外增設高壓噴水泵、噴嘴與控制系統，設備投資較高。

三、廢氣再循環技術（Exhaust Gas Recirculation, EGR）

將部分排出之廢氣（低含氧量、含 $CO_2$）經冷卻後，再導回進氣系統與新鮮空氣混合後進入汽缸燃燒。由於循環廢氣稀釋了進氣中的氧氣濃度，同時提高進氣比熱容，可有效降低燃燒最高溫度並減少含氧量，雙重抑制 $NO_x$ 生成。此法可配合渦輪增壓系統設計，是符合 Tier III 標準常用的機內改良（in-engine modification）方案之一。

核心觀念

本題考的是**輪機當值基本原則（Basic Principles to be Observed in Keeping an Engineering Watch）**中，值班輪機員（Officer in Charge of the Engineering Watch, OICEW）應立即向輪機長（Chief Engineer）報告之情況。此規定源自：

• STCW 公約（International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, 1978, as amended）附則 VIII/2 章、Part 3-2 節：機艙當值基本原則。
• 我國依 STCW 公約國內法化之**《航海人員訓練檢覈及發證辦法》**（以命題當年民國 113 年法規為準；現行法規有關輪機當值標準之附表內容仍沿用 STCW 規範精神，若有修正仍以 STCW 修正案為準）。

這是輪機管理科目中「輪機當值制度」的核心考點，考生必須熟記「什麼情況必須立即通報輪機長」，因為這攸關船舶航行安全、機器保全、緊急應變的通報鏈（chain of command）。命題形式雖為問答題，但答案內容是固定條列式的國際慣例規範，屬於「背誦＋理解」型考題。

解題方法

解題時應掌握一個核心邏輯：輪機長是機艙部門的最高負責人，值班輪機員在當值時若遇到「超出其職權範圍可自行處理」或「涉及船舶安全、機器重大損害風險」的情況，必須立即（without delay）通知輪機長，讓輪機長能及時判斷、下達指示或親自處理。

依此邏輯，可將應立即通報的情況歸納為以下幾大類，逐一說明：

1. 機器或設備發生損害或有損害之虞

凡發現主機（Main Engine）、輔機（Auxiliary Machinery）或操舵裝置（Steering Gear）已發生損害，或察覺任何情況可能導致此類損害時，應立即通知輪機長。

• 說明：此類設備直接關係船舶推進與操縱能力，若延遲通報，恐使小故障演變為重大機損甚至海事事故。

2. 機器功能失常或發生足以影響航行安全之故障

當主機、輔機發生任何故障、失靈或功能異常，且該故障可能影響船舶安全航行時，應立即通報。

• 說明：例如主機轉速異常下降、輔機無預警跳機等，均可能危及船舶推進力與電力供應，須由輪機長統籌應變。

3. 自動控制或安全裝置失效

若機艙自動化控制系統（如主機遙控系統、輔機自動並聯系統）或任何安全裝置（如高溫、低油壓等連鎖保護裝置）發生失效或動作異常，應立即通知輪機長。

• 說明：安全裝置是防止事故擴大的最後防線，一旦失效，代表風險控制機制喪失，須即刻由更高職級人員介入判斷。

核心觀念

本題考的是輪機工程中「螺槳形式與效率」的基本知識，屬於「船舶推進裝置」章節中常見的申論題型。導罩螺槳（Ducted Propeller，又稱套筒螺槳、環流罩螺槳，常見商用名稱如 Kort Nozzle）是在一般螺槳外圍加裝一個固定或可轉動的環形導罩（duct/nozzle），藉由導罩改變流經螺槳的水流形態，進而改變螺槳的推力特性與效率曲線。

考生應掌握以下基本定義：

1. 導罩螺槳的構造：由螺槳（propeller）本體加上環繞於槳葉外緣、與船體固定或可隨舵一起轉動的導罩（環形翼剖面之套筒）所組成。
2. 導罩剖面形狀：導罩內壁多設計成翼形剖面（airfoil section），使水流通過導罩時，導罩本身也能因流體加速、產生額外的推力分量（此即導罩產生「加速噴嘴效應」的原理）。
3. 推力來源：導罩螺槳的總推力＝螺槳槳葉推力＋導罩本身因流場加速所產生的推力，兩者相加。

解題方法

本題屬於敘述題，作答時應依「功用（原理）→ 優點 → 缺點」三段式架構鋪陳，並適度佐以船舶輪機教科書中常見的說明語彙（如「靜水推力係數高」「適用於低速高負荷」等），使答案具有專業判準的完整性。以下依序說明：

一、功用（工作原理）

導罩螺槳的主要功用在於：

1. 提高低速大負荷時的推進效率：導罩將螺槳槳盤面周圍的水流加以「收束」或「擴散」，改變流經螺槳的水流速度分佈，使螺槳在低轉速、高推力負荷（如拖船、拖網漁船、破冰船）的工作狀態下，能以較小的軸馬力產生較大的推力。
2. 抑制流入螺槳的水流擴散（減少能量損失）：一般無導罩之螺槳在高負荷時，水流會由槳盤周邊逸散，造成推力損失；導罩可將水流導入槳盤，減少邊緣渦流損失。
3. 與舵合一操縱（若為可轉導罩）：部分導罩螺槳的導罩可隨操舵機構一起偏轉，兼具「舵」的功能，直接改變推力方向，提升操船靈活度（此類型常稱為「導罩舵」或「Kort Rudder」）。
4. 保護螺槳：導罩包覆槳葉外緣，可降低螺槳碰撞海底、浮木、繫泊索纜等異物的風險，亦可降低螺槳外露造成的空蝕（cavitation）噪音外洩。

二、優點

1. 低速高負荷時推進效率較裸螳（無導罩）螺槳為佳：由於導罩本身亦可產生推力分量，在螳槳負荷係數（thrust loading coefficient）較高的工作狀況下（如拖船、拖網船、平台供應船等低速大拉力需求船型），導罩螺槳的整體推進效率明顯優於一般螺槳。
2. 減少空蝕與振動、噪音：導罩收束水流、均化槳盤面進流速度分佈，可降低槳葉尖端空蝕發生機率，並減少因槳葉與船體不規則流場交互作用產生的振動與噪音。
3. 保護螳槳、提升安全性：導罩包覆於槳葉外側，可降低外物纏繞、碰撞損傷螳槳的風險，對於在淺水、多漂流物海域作業的船舶（如海巡艦艇、漁船）尤具實用價值。
4. 兼具操縱功能（可轉式導罩）：若導罩可隨舵機轉動，可直接改變推力方向，增進低速時的操縱性與迴旋性，對港內操船、靠泊作業有利。
5. 降低尾流不均勻度，減少船體振動來源：導罩使螳槳進流較均勻，間接減少傳遞至船體之振動。

三、缺點

核心觀念

本題考的是「船舶損害管制（Damage Control）」與「船體防水（Watertight Integrity）」中的基礎觀念，屬於輪機管理與安全概要中「船體浸水（Flooding）」章節的核心考點。

浸水（Flooding）係指海水或艙內液體因船體結構破損、開口未關閉或管系損壞，進入原本應保持乾燥或水密的艙間之現象。要能正確「列述」浸水來源位置，必須掌握船體的水密結構配置與各類貫穿船體之開口、管系位置，因為浸水的發生，本質上就是「水密屏障（watertight boundary）失效」的結果。

依船舶損害管制學理，船體浸水來源可歸納為以下幾大類位置：

1. 船殼板本身的破損處：因碰撞（Collision）、擱淺（Grounding）、觸礁、腐蝕（Corrosion）、疲勞龜裂（Fatigue Crack）造成船殼板破孔或裂縫，海水直接由外部湧入。
2. 水密艙壁（Watertight Bulkhead）的貫穿部或損傷處：艙壁上的水密門（Watertight Door）、水密艙口（Watertight Hatch）未確實關閉密合，或艙壁本身因鏽蝕、變形而喪失水密性。
3. 甲板開口（Deck Openings）：如貨艙口蓋（Hatch Cover）、通風筒（Ventilator）、天窗（Skylight）、人孔蓋（Manhole Cover）等，若墊料老化、蓋板未鎖固或被海浪打開，海水由甲板灌入艙內。
4. 船殼貫穿管系（Hull Penetrations／Sea Connections）：如海水吸入閥（Sea Chest Valve）、海水冷卻系統管路、艏艉軸封（Stern Tube Seal）、舵桿套管（Rudder Trunk）等貫穿船殼之管路或轉軸周邊，若閥件失效、管路破裂或軸封磨損，海水會沿此路徑滲入機艙或相鄰艙間。
5. 船艏、船艉開口：如錨鏈孔（Hawse Pipe）、艏門（Bow Door）、艉門（Stern Ramp／Stern Door，常見於滾裝船）密封不良，海水由此侵入。
6. 舷窗、通風口等上層結構開口：舷窗（Portlight）玻璃破損或關閉不密、通風百葉未關閉，在惡劣海象下浪花打入造成浸水。
7. 艙內管系破損：壓艙水管（Ballast Line）、消防海水系統管路、污水處理管路等艙內管系本身破裂，造成艙內積水甚至波及相鄰艙間。

解題方法

此題為問答題（申論題），非選擇題型式，作答策略應採「先分類、後列點、附說明」的架構，展現對船體結構與水密系統的整體掌握，而非僅列出零散名詞。

解題步驟建議如下：

第一步：先破題，說明浸水來源可依「破損型態」區分為「外板破損直接進水」與「開口／貫穿物未密封或損壞導致進水」兩大類，讓閱卷者一眼看出你有系統性架構。

第二步：逐項列舉並簡要說明成因，依船體部位由外而內、由艏至艉的邏輯順序書寫（船殼→艙壁→甲板開口→管系貫穿→船艏艉特殊開口→上層結構開口），每一項都要點出「造成浸水的具體原因」，而非只寫地名。