108 一般警察特考四等 水上警察人員輪機組 輪機管理與安全概要 考古題詳解
第 一 題25 分
(一)船舶雙層底結構的功用為何?(10 分)
(二)船舶的雙層底結構可分為哪兩種?此兩種之差異性為何?請繪圖說明之。(15 分)
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核心觀念
雙層底是船底外板與其上方內底板(亦稱內底或貨艙底板)之間的空間及骨架結構。外底板形成船體水密外殼,內底板提供上方貨艙或機艙的底部;兩者之間可設縱桁、肋板等構件,並分隔成不同艙格。
功用
- 增加船底強度與剛性:內底板、外底板及其間的骨架共同承受船底壓力、貨物重量及船體彎曲所產生的應力。
- 提供碰撞與擱淺的緩衝保護:船底外板受損時,內底板可形成第二道防護,降低海水直接大量灌入貨艙或機艙的風險。
- 作為液艙使用:雙層底艙可裝載壓艙水、燃油或淡水,並可藉由調整液體分布控制吃水、縱傾及船舶穩定性。
- 避免貨物直接接觸外底板:內底板形成貨艙底面,使貨物與外底板隔開,也利於貨物裝卸及艙底清理。
- 便利管路與艙室配置:艙格可依用途分隔;相關管路、泵送與檢查配置可依船舶設計安排。
(二)雙層底結構的兩種形式及差異
核心觀念
本題所問的兩種形式,是依雙層底骨架的主要加強方向區分:
- 橫骨式雙層底:以橫向肋板、肋骨構件為主要支撐。
- 縱骨式雙層底:以沿船長方向連續配置的縱骨為主要支撐。
兩者均有外底板與內底板,並以縱桁、肋板等構件維持強度;差異在於主要加強材的方向與配置方式。
差異比較
| 比較項目 | 橫骨式雙層底 | 縱骨式雙層底 |
|---|---|---|
| 主要加強方向 | 橫向構件較為主要 | 船長方向的縱骨較為主要 |
| 主要構件配置 | 肋板、橫向肋骨按船寬方向支撐內外底板;並配有縱桁 | 多道縱骨沿船長方向支撐底板;配合適當間距的肋板及縱桁 |
第 二 題25 分
船舶在正常營運過程中,壓艙水對於船舶本身及環境造成的影響為何?
為防止壓艙水排放對環境造成污染,國際海事組織所採取的因應對策為何?請說明之。
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核心觀念
本題考兩件事:一是壓艙水對船舶操縱與結構安全的作用及其環境風險;二是 IMO 如何透過國際規範管理壓艙水及沉積物,降低外來水生生物與病原體隨船舶擴散的危害。
壓艙水是船舶為維持吃水、穩度、縱傾及操縱性能而裝載於壓艙水艙的海水或淡水。船舶在貨物裝卸、燃油消耗等情況下,需調整壓艙水以維持適當狀態;但取水、船內存放及排放的過程,也會帶來安全與環境上的影響。
本題相關國際法規為《2004 年船舶壓艙水及沉積物管理國際公約》(BWM Convention),公約於 2004 年由 IMO 通過,並於 2017 年 9 月 8 日生效。以下以命題當年(民國 108 年)法規為準。該公約及其管理標準此後仍有修正與實施時程調整;現行法規已有後續修正。
解題方法
依「船舶本身影響」與「環境影響」分述,再說明 IMO 的制度與船舶應採取的措施。作答時須同時呈現壓艙水的必要功能及其副作用,並明確區分公約中的 D-1 交換標準與 D-2 排放性能標準。
一、壓艙水對船舶本身及環境的影響
(一)對船舶本身的影響
壓艙水有維持船舶安全航行的正面作用:
- 維持穩度與操縱性能:增加船舶重量、降低重心,可改善船舶穩度,並使舵及推進器保持適當浸水深度。
- 調整吃水、縱傾及橫傾:配合貨物裝卸及燃油消耗調整船體姿態,使船舶保持適當吃水與縱傾。
- 減少船體受力與航行風險:適當的壓艙可避免船舶過度上浮、螺槳露出水面,並有助於降低不利海況下的航行風險。
壓艙水管理不當則可能危及船舶:
- 壓艙不足或分配不當,可能造成穩度不足、橫傾或縱傾不當、舵效與推進效率降低,甚至增加惡劣海況下的翻覆風險。
- 壓艙過多或艙間分配不當,會增加吃水與船體負荷,並可能使船體結構承受不利彎矩、剪力或局部應力。
- 自由液面效應:壓艙水艙未滿時,液面晃動會降低船舶有效穩度;因此須配合裝載狀況妥善控制艙櫃液位。
- 沉積物與腐蝕:壓艙水中的泥沙及其他沉積物會在艙底累積,增加清艙負擔;海水亦可能加速艙櫃及管路腐蝕。
(二)對環境的影響
船舶在一地取水時,可能將當地浮游生物、藻類、細菌、病毒及其他水生生物,連同沉積物吸入壓艙水艙。船舶航行至另一海域後若未妥善處理即排放,這些生物可能在新環境存活、繁殖並成為入侵種,造成:
- 原生物種與生態系受衝擊:外來種可能與原生物種競爭食物、棲地,或捕食原生物種。
- 生態平衡改變及生物多樣性降低:入侵種大量繁殖可能改變當地食物網與棲地環境。
- 漁業與經濟損失:危害水產養殖、漁業資源及沿岸產業。
- 人類健康風險:部分病原體可能透過水域傳播疾病,影響公共衛生。
環境衝擊的重點在於:壓艙水把生物從原生海域帶往非原生海域,而排放後的生存與繁殖可能造成難以逆轉的生態影響。
二、IMO 的因應對策
IMO 於 2004 年通過《船舶壓艙水及沉積物管理國際公約》,要求適用船舶依規定管理壓艙水與沉積物,以防止有害水生生物及病原體跨海域傳播。公約的主要制度如下。
第 三 題25 分
請敘述當船舶發生意外事故時,所應採取之標準作業程序。
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核心觀念
本題考查船舶發生意外事故時,船上如何依既定應變程序及早發現、迅速處置、控制損害,並使船舶恢復安全狀態。事故包括火災、爆炸、碰撞、擱淺、機械故障、船體破損進水及人員傷亡等。
作答時可依事故處理的六個階段展開:偵測、立即行動、評估、遏止擴大、排定優先次序、復原。程序須配合船上緊急應變計畫、船員職責分工及平時演練;涉及法規與安全管理時,以命題當年(民國 108 年)《海上人命安全國際公約》(SOLAS)、《國際安全管理章程》(ISM Code)及當時海難通報規範為準。
解題方法與標準作業程序
事故發生後,依「先救人、再控制事故、保護船舶與環境,最後復原」的順序說明,並交代船長與輪機部門的分工。
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偵測與通報 由船員巡查、值班人員回報、警報器或監測系統發現異常後,立即向駕駛臺及船長通報,說明事故種類、位置、時間、現場狀況及已知傷亡。船長或指揮中心確認訊息並啟動相應的應變計畫;若危及船舶或人命,立即發布警報並召集船員至指定集合位置。
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立即行動 按照船上部署及平時演練採取初步措施。各組依職責執行救人、急救、滅火、堵漏、隔離危險區域或操作相關設備。輪機部門應確認主機、發電機、燃油與電力系統狀況,依船長指示採取停機、切斷燃油或電源、啟動備用設備等措施,避免事故影響擴大。行動時須注意人員安全,避免未經評估進入火場、進水艙區或有毒氣體區域。
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評估事故與預測次生危害 彙整現場回報、儀表數據、巡查紀錄及通訊資訊,掌握事故範圍、受損程度、人員狀況與可用設備,並持續觀察火勢、煙流、進水、船體傾斜、失去動力或污染等變化。指揮者應評估事故可能造成的後續危害,據以調整應變措施。
第 四 題25 分
輪機員於海上航行接班時所應充分掌握與注意之事項為何?請說明之。
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核心觀念
本題考查輪機員接班時如何確認機艙與船舶動力系統的狀態,確保值班能安全、連續地交接。作答主軸是「先了解指示與作業,再確認機械、燃油及艙櫃狀況,最後核對安全設備與紀錄」。
本題屬輪機值班交接實務,沒有計算公式。法規依據可援引《航海人員訓練、發證及當值標準國際公約》(STCW)規則第 VIII 章及其 STCW Code A-VIII/2 第 4-2 節。以下以命題當年(民國 108 年)法規為準。
解題方法
依 STCW Code A-VIII/2 第 4-2 節第 58 點所列接班前確認事項,分成六類說明:輪機長命令、維修與人員、艙櫃液位、主輔機與控制系統、環境及故障狀況、值班人員回報與紀錄。最後補充交接責任與重要操作的處理原則,即可完整作答。
接班前應掌握與注意事項
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輪機長命令與特別指示 熟悉輪機長常規命令及當班特別指示,包括主機、發電機、鍋爐及其他船舶系統的操作要求;並了解目前航行狀態及駕駛臺對速度、方向或機動操作的要求。
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機械設備維修與作業安全 查明機械或系統正在進行的檢修、保養或修理項目,確認參與人員、作業位置、隔離或旁通措施,以及可能危害。接班後應知道哪些設備停用、受限或須特別監控,避免誤操作。
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艙底水、各艙櫃液位與燃油存量 確認艙底水、壓載水、污油水、殘渣、淡水、污水及備用艙櫃的液位與狀況,並了解內容物的使用或處理要求;另應掌握燃油各儲存櫃、沉澱櫃及日用櫃的存量與狀況。