109 關務特考三等 輪機工程 輪機管理與安全 考古題詳解
第 一 題20 分
船舶航行於惡劣天候時,事前準備以及當下輪機人員所應採取之應變安全措施為何?請敘述之。
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核心觀念
本題考查輪機部門在惡劣天候前的預防準備,以及船舶已在惡劣天候中航行時,如何維持推進、操舵及輔機可靠運轉,並避免人員受傷、機件損壞、失火、進水與污染。
惡劣天候下,船體會產生劇烈縱搖、橫搖及砰擊,可能造成油水液面晃動、吸入管路吸空、機件及管路鬆脫、電器故障,並增加人員在機艙內跌倒或遭落物擊中的風險。輪機部的應變重點是:事前檢查與固定、保持通訊與警戒、依駕駛臺命令配合操船、監視關鍵機械、保障人員安全。
法規與管理依據可從 SOLAS、STCW 船員值班規定及 ISM Code 的船舶安全管理原則掌握。以命題當年(民國 109 年)法規為準;本題沒有指定單一法條或要求引用特定條文,作答應著重船舶安全操作程序。
解題方法
依時間順序分成兩部分作答:先寫「天候來臨前的準備」,再寫「航行於惡劣天候時的應變」。準備項目可由機械設備、液體系統、電力與安全、人員與通訊逐項檢視;當下措施則聚焦於加強值班、維持設備運轉、配合駕駛臺操船及保護人員。
參考作答
一、惡劣天候來臨前的準備
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掌握天候並完成通報 輪機長應依船長通知及航行計畫,了解預計遭遇的天候與時間,向輪機人員說明可能風險、值班安排及緊急聯絡方式。確認駕駛臺與機艙間的電話、傳令、警報及車鐘等通訊設備正常。
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檢查主機與推進系統 檢查主機、減速齒輪、軸系、螺槳及相關控制設備狀況;確認燃油、滑油、冷卻水、起動空氣及控制空氣供應充足,重要管路、接頭與閥件無洩漏或鬆動。依船舶程序確認主機操縱、警報及緊急停車裝置功能正常,並備妥足夠燃油與備用設備。
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檢查舵機及操舵備援 確認舵機、液壓系統、電源、控制系統及警報正常;依規定測試主、備用舵機和駕駛臺至舵機室的通訊。確認舵機室整潔,工具及零件已固定,緊急操舵程序與人員分工明確。
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檢查艙底、海水與液體系統 檢查機艙艙底水位、艙底泵及高水位警報,確認吸入管路與閥件正常。檢查海水冷卻、淡水冷卻、燃油及滑油系統有無滲漏;固定油桶、化學品容器及可移動設備,避免船舶搖晃時傾倒或移位。
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確保電力與發電設備可靠 檢查發電機、配電盤、應急發電機及蓄電池狀況,確認重要負載供電正常、備用電源可用。固定電器設備及配電盤前的活動物件,避免碰撞、短路或人員觸電。
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固定機艙內設備並整理通道 將機艙內工具、備品、量測儀器、活動梯具及可移動物件妥善收置、綁固;確認吊車、吊鉤、懸吊物及可滑動的重物已固定。保持逃生通道、出入口及消防設備周圍暢通,並確認門、艙蓋及可能進水處依程序關妥。
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調整工作與值班安排 暫停非必要的檢修、吊運及高風險作業;無法安全完成的工作應停止並將機械恢復至安全狀態。依船舶程序安排加強值班或輪機員待命,確認人員穿著適當防滑鞋及個人防護裝備,並提醒機艙內移動須扶持固定物、避免單獨行動。
二、航行於惡劣天候時的應變安全措施
第 二 題20 分
船舶於塢修完成後,出塢前檢查與配合船塢所應處理之事項為何?請詳述之。
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核心觀念
本題考查塢修工程完成後,船舶由「乾塢檢修狀態」恢復為「可安全浮航狀態」的檢查與協調。出塢前要同時確認兩件事:
- 水線以下的船體與設備已檢修、復裝完成,且沒有遺留缺失。
- 船舶具備安全進水、浮起、恢復船上系統及離塢的條件。
出塢不是單純把塢內注水、讓船浮起;船方須與船塢確認工程驗收、封閉各開口、配合注排水與供應切換,並在船舶浮起時持續檢查進水與設備運轉狀況。題目未指定特定法條,以下依一般船舶塢修與輪機管理程序說明。
解題方法
可依作業時序分成四階段:工程驗收與水下檢查、出塢準備、注水浮起監控、浮起後測試與離塢確認。作答時要涵蓋船體、推進與操舵、海水與舷外管路、供電與岸接設備,以及船塢作業協調,才能完整回答「出塢前檢查與配合船塢所應處理之事項」。
一、工程驗收與水線下檢查
在船塢開始注水前,船方應會同船塢人員、驗船機構或監造人員,依修理項目逐項確認完工情形,並完成必要檢驗及紀錄。
- 船體與船殼開口:檢查船底外板、焊縫、海底門、舷外排水口及其他水線以下開口;確認修補、焊接、防蝕及油漆工程完成,沒有裂縫、破損或未封閉處。
- 推進軸系與螺旋槳:確認螺旋槳、尾軸、尾軸承、軸封及相關護罩已正確復裝;核對螺栓、止退裝置及密封狀況,並確認軸系轉動或間隙檢查符合要求。若塢修中曾拆檢,應確認量測與檢驗紀錄、復裝情形均已驗收。
- 舵及操舵設備:檢查舵葉、舵桿、舵承及連接件,確認無異物阻礙,緊固與密封良好;舵機與舵角指示、限位及操舵功能應依作業程序檢查。
- 海水系統與舷外閥:確認海底門、海水吸入閥、舷外排放閥及相關管路已復裝,閥件操作正常,封閉處與接合處無漏水疑慮。
- 防蝕與附屬裝置:檢查犧牲陽極、陰極防蝕設備、海生物防止裝置及其電極、感測器是否安裝妥當;確認相關表面未被油漆覆蓋而影響功能。
- 清點與紀錄:確認水下施工工具、墊材、封板、臨時塞與其他臨時設施均已清除或按規定復原;缺失、未完成項目及限制條件須明確列入紀錄並處理。
二、出塢前準備及與船塢的協調
出塢前由船長或指定負責人與船塢召開作業協調,確認注水時程、排水及供應切換程序、通信方式、緊急處置及各方負責人。船方並應完成下列準備:
- 確認船舶狀態:核對吃水、縱傾、橫傾及載重情形,確認符合船塢要求;清除妨礙出塢的繫固或臨時支撐,並與船塢確認塢墩、移船設備及纜繩作業安排。
- 確認各艙與閥件:依船舶檢查表確認水密門、艙口、通風筒及其他可能進水的開口關閉妥當;檢查海底門、舷外閥與相關管路的操作及預定狀態。艙底、舵機艙、尾軸艙及相關艙間應安排人員監視。
- 盤點岸接設備:確認岸電、岸水、岸接海水、污水或其他臨時管線的拆除與恢復順序。拆除岸接管線前,應依船塢程序先關閉相關閥件;管線拆除後,確認船側接頭封閉妥當,避免進水或洩漏。
- 供電與設備恢復準備:依供電切換程序準備船上發電機及必要應急設備,確認燃油、潤滑油、冷卻水與操作人員均已就緒。空調、冷凍、污水處理及其他依賴岸接服務的設備,應依程序逐步切換。
第 三 題20 分
請繪圖說明船舶常用之油水分離器(Oily water separator)之內部構造、重要組件名稱與功能,以及其作動流程。
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核心觀念
油水分離器(Oily Water Separator, OWS)的原理,是利用油與水的密度差,讓油滴上浮,再透過聚結元件使細小油滴合併成較大的油滴,提高分離效率。船上常見機型通常採用「第一段重力分離、第二段聚結或精細過濾」的方式處理機艙艙底水。
油滴在水中的理想上浮速度,可用史托克斯定律表示:
其中 為油滴上浮速度、 為油滴直徑、 與 分別為水及油的密度、 為水的動黏滯阻力相關黏度。油滴越大、油水密度差越大,上浮越快;聚結器的作用就是促使小油滴合併,讓油滴更容易上浮。
法規重點為《MARPOL 73/78》附則一及相關核准設備規定。機艙艙底水排放須符合適用的排放條件,並經核准的油水分離設備處理;排出水含油量不得超過 15 ppm。含油量監測器若偵測超標,應警報並由自動停止或回流裝置阻止不合格水排出。法規說明以命題當年(民國 109 年)規定為準。
解題方法與內部構造
作答時依「進水處理 → 分離元件 → 監測與排放控制」的順序畫圖,再逐一說明各組件功能,最後依水流方向敘述作動流程。
機艙艙底水
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集水井/艙底水櫃
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吸入濾器 ── 攔除較大固體雜物
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進水泵
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│ 第一段:重力分離室 │
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│ 油滴上浮 ↑ │
│ ┌──────────────┐ │
│ │集油室/油層 │───→ 分離油排至油渣櫃
│ └──────────────┘ │
│ 波紋板/擋板 │
│ 促進油滴聚集、減緩水流 │
└─────────────┬────────────┘
│ 初步分離水
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┌──────────────────────────┐
│ 第二段:聚結器/精細濾芯 │
│ 小油滴聚結成大油滴並上浮 │
└─────────────┬────────────┘
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15 ppm 含油量監測器
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┌─────┴─────┐
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合格 ≤15 ppm 超標/設備故障
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三通控制閥 警報並關閉排海路徑
│ 回流至艙底水櫃或集水系統
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舷外排放
重要組件與功能
第 四 題20 分
輪機員於接班前,至少應親自掌握哪些情況?試敘述之。
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核心觀念
本題考查輪機當值交接時,接班輪機員應親自確認的最低事項。重點是接班者須掌握機械設備、工作與人員、艙櫃狀況、特殊操作及安全資訊,不能只依賴交班口述或輪機日誌。
依《航海人員訓練、發證及航行當值標準國際公約》STCW Code A-VIII/2 第 4-2 節第 58 段作答,以下以命題當年(民國 109 年)法規為準。接班時並應確認接班輪機當值人員具備有效執行職務的能力。
解題方法
依「命令與工作、艙櫃與燃油、系統與控制、外在條件與安全、紀錄」五個面向整理條文,逐項說明接班輪機員至少應親自掌握的情況:
- 輪機長命令:輪機長就船舶系統及機械操作所下達的常規命令、特別指示。
- 機械工作與風險:正在進行的機械、系統工作內容,參與人員及可能危害。
- 艙櫃水位與狀況:艙底水、壓載艙、污水艙、備用艙、淡水艙、污水櫃等液位及狀況;並掌握內容物使用或處理上的特殊要求。
- 燃油狀況:備用艙、沉澱櫃、日用櫃及其他燃油儲存設施的狀況與油位。
- 衛生系統處理要求:衛生污水系統排放或處理的特殊要求。
- 主、輔機系統狀況:各主機、輔機系統的狀況與運轉方式,包含電力配電系統。
- 監控與控制設備:監控台設備的狀況;並確認哪些設備正以手動方式操作。
第 五 題20 分
何謂 STCW 公約?請寫出其中、英文全名與訂定此公約之目的。又,其規範一、二與三等輪機員所服務船舶主機總出力之定義為何?
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核心觀念
本題考查《航海人員訓練、發證及當值標準國際公約》(STCW 公約)的名稱、目的,以及輪機員等級與船舶主機推進動力的對應關係。
STCW 是 International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers 的縮寫,中文全名為「航海人員訓練、發證及當值標準國際公約」,由國際海事組織(IMO)制定。公約訂定目的,是建立各國共同遵循的航海人員最低訓練、適任證書核發及當值標準,以提升船舶航行安全、海上人命安全及海洋環境保護。
解題時須分清兩件事:STCW 公約規定的輪機員適任標準,以及我國法規所稱的一、二、三等輪機員適用的主機推進動力範圍。以下依命題當年(民國 109 年)法規及公約規定說明。
解題方法
先寫出公約全名與制定目的,再說明「主機總出力」的計算基礎,最後列出三級輪機員的動力級距。主機推進動力依船舶登記證書或其他法定文件記載,以瓩(kW)表示,指船上所有主推進機械合計的最大連續額定輸出功率。
因此,若船舶有多部主推進機械,應將各部主推進機械的最大連續額定輸出功率相加;輔機及其他非主推進機械不列入。判別級距時,注意 3,000 kW 歸入一等,750 kW 歸入二等。
三等級輪機員與主機推進動力
依我國輪機員分級規定,適用船舶的主機推進動力如下:
| 輪機員等級 | 主機推進動力範圍 |
|---|---|
| 一等輪機員 | 3,000 kW 以上 |
| 二等輪機員 | 750 kW 以上、未滿 3,000 kW |