111 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
商船上的高壓細水霧噴淋系統其機艙噴淋位置安裝於那些設備上方?
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核心觀念
本題考查商船機艙內固定式高壓細水霧滅火系統(High-Pressure Water Mist Fire-Extinguishing System)的局部施放(local application)保護範圍。
機艙內的主要火災危險,通常來自高溫表面與燃油、滑油等可燃油料接觸。因此,細水霧噴頭不是平均配置在整個機艙上方,而是集中裝設於具有高度火災危險性的設備上方,直接冷卻設備、降低溫度,並抑制火焰及防止復燃。
以命題當年(民國111年)法規及船舶消防設備通則觀念,機艙局部施放系統主要針對機艙 A 類機器空間內的下列設備。
解題方法
判斷噴淋位置時,掌握「高溫表面+可燃油料」兩項條件即可:
- 設備本身具有高溫表面。
- 設備內或周圍存在燃油、滑油或其他可燃液體。
- 發生洩漏時,油料可能接觸高溫表面而引燃。
符合上述條件的設備,便是高壓細水霧局部施放噴頭的主要保護對象。噴頭通常設於設備上方,必要時亦配置於設備側面或容易發生噴油、漏油的位置。
機艙內主要安裝位置
高壓細水霧噴淋位置通常設於下列設備上方:
- 主機及柴油發動機上方
包括主推進柴油機及大型輔助柴油機。其燃油管路、噴油系統、滑油系統及排氣歧管附近,均具有燃油洩漏後接觸高溫表面的危險。
- 發電機組及輔機上方
船舶柴油發電機、泵浦驅動柴油機等輔助機器,亦屬機艙常見火災危險源,通常納入局部細水霧保護。
- 鍋爐及燃油燃燒設備上方
包括燃油鍋爐、燃燒器、燃油加熱設備等。鍋爐燃燒器及其燃油供應管路附近具有高溫及燃油雙重危險,為細水霧系統的重要保護區域。
- 焚化爐上方
第 二 題25 分
當船舶遇火災時應採取的行動有那些?請說明之。
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核心觀念
本題考查船舶火災發生時的標準應變程序,以及船舶消防安全的基本原理。作答應掌握「發現火災、通報警報、控制火勢、組織滅火、保護人員、必要時棄船」六個層次。
火災形成須具備燃料、熱源及氧氣,並可用火災四面體表示:
滅火的基本方法即為移除其中一項,包括冷卻、窒息、隔離燃料及抑制連鎖反應。
船舶火災應變主要依據《國際海上人命安全公約》(SOLAS)第二章第二節船舶消防安全要求,以及船舶消防安全管理、船員訓練與船上消防計畫辦理。法規內容以命題當年(民國111年)法規為準;現行法規及國際規範如有修正,仍不影響本題依命題年度作答。
解題方法
本題為申論題,宜依火災發生後的時間順序作答:
- 發現火災者立即示警及通報。
- 船橋發布全船火災警報,召集船員。
- 判斷火災位置、種類、範圍及人員受困情形。
- 隔離燃料、電源及空氣供給。
- 依火災種類選擇適當滅火劑。
- 由消防隊進行初期滅火、冷卻及防止延燒。
- 控制火勢失敗時,採取固定滅火系統、撤離及棄船措施。
- 火勢撲滅後持續警戒,防止復燃。
船舶遇火災時的行動
一、立即發出警報並通報
發現火災時,應立即大聲呼喊「火災」,啟動鄰近手動火警警報器,並以電話、無線電或其他通信設備向駕駛台報告。
通報內容應包括:
- 火災發生的船艙、甲板或設備位置。
- 火災種類,例如油料、電氣、貨物或一般可燃物。
- 火勢大小及是否有延燒情形。
- 有無人員受傷、受困或失蹤。
- 火災附近是否有燃油、瓦斯、壓力容器或危險貨物。
通報必須明確,避免只說「某處失火」而未交代位置與火勢。
二、由船長或駕駛台統一指揮
船長為船舶火災應變的最高指揮者,應依船上消防計畫與應變部署表指揮全船行動,包括:
- 發布全船火災警報。
- 指定消防隊、支援隊及邊界冷卻隊。
- 指派人員負責通信、傷患救護及人員清點。
- 確認船舶航行、操船及船位安全。
- 判斷是否需要通知附近船舶、岸上消防單位或主管機關。
- 必要時決定啟用固定滅火系統、撤離特定區域或棄船。
滅火行動應避免各人自行處置,所有人員須依應變部署表接受統一指揮。
三、召集船員並清點人員
火災警報發出後,船員應依應變部署表攜帶指定器材前往集合站。各部門主管應清點所屬人員,確認:
- 是否全員到達集合站。
- 是否有人員受困或失蹤。
- 是否有人員受傷。
- 是否有人員仍位於火災區或鄰近危險區域。
人員清點結果應立即回報指揮中心,未確認人員已撤離前,不得貿然向密閉艙間施放二氧化碳等窒息性滅火劑。
四、判斷火災種類並選用適當滅火劑
不同火災必須使用適當的滅火方法:
| 火災類型 | 常見物質 | 適用滅火方式 |
|---|---|---|
| A類火災 | 木材、紙張、布料等普通可燃物 | 水、泡沫、乾粉 |
| B類火災 | 柴油、燃油、潤滑油等可燃液體 | 泡沫、乾粉、二氧化碳 |
| C類火災 | 通電中的電氣設備 | 乾粉、二氧化碳;先斷電再使用適當水霧 |
| D類火災 | 鎂、鋁粉等可燃金屬 | 專用金屬火災滅火劑 |
| 廚房油脂火災 | 食用油、油炸設備 | 濕式化學滅火系統或適用乾粉 |
帶電設備不得直接使用導電性水柱滅火;燃油火災不得直接噴水,以免造成燃油飛濺及火勢擴大。油艙、機艙等場所常須配合泡沫、二氧化碳或水霧固定滅火系統使用。
五、切斷燃料、電源及通風
為消除火災四面體中的燃料及氧氣來源,應依火災位置採取下列措施:
- 關閉燃油、潤滑油及液壓油管路。
- 停止燃油泵、油加熱器及相關機械。
- 啟動燃油快速關閉裝置。
- 切斷火災區域的電源。
- 關閉通風機、空調及風管擋板。
- 關閉防火門、水密門、艙口及其他開口。
- 移除附近可燃物及危險物品。
- 必要時停止相關機械運轉。
通風控制須依火勢及指揮官命令辦理。火災初期可藉由關閉通風抑制供氧;未經確認即開啟艙門、風門或通風設備,容易導入大量空氣而造成閃燃、回火或火勢驟增。
第 三 題25 分
試列舉輪機日誌之記載事項。
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核心觀念
本題考查船舶輪機部門以「輪機日誌」記錄主、輔機械運轉狀況、燃油與潤滑油消耗、機械故障、修理保養及輪機部門重要事件的基本觀念。
輪機日誌具有下列功能:
- 作為輪機設備運轉及保養的連續紀錄。
- 供輪機長掌握設備狀態及交接班使用。
- 發生故障、海難或污染事件時,作為調查責任及還原經過的重要資料。
- 證明船舶是否依安全操作程序使用機械設備。
涉及法規時,以命題當年(民國111年)法規為準,主要依船員服務規則及相關船舶、輪機安全規範辦理。
解題方法
本題屬於列舉題,答題時以「時間—設備—數據—作業—異常—處置」六個方向整理,即可完整涵蓋輪機日誌的主要記載內容:
- 何時發生:日期、時間、航次及值班情形。
- 哪些設備:主機、發電機、鍋爐、泵浦及其他重要輔機。
- 運轉數據:轉速、壓力、溫度、負荷、液位及消耗量。
- 進行何種作業:起動、停車、換油、加油、排放、檢查及修理。
- 發生何種異常:故障、警報、損壞、漏油及污染事件。
- 如何處置:採取的措施、修理結果及交接班注意事項。
輪機日誌之主要記載事項
一、基本資料及值班事項
- 船名、日期、航次及航行所在港口。
- 輪機長、值班輪機員及值班人員姓名。
- 交接班時間及交接班時各項機械設備的狀況。
- 機艙人員分工、值班開始及結束時間。
- 輪機長或駕駛臺所下達的重要操作命令。
二、主機運轉情形
- 主機起動、停車、暖機、慢車及換向時間。
- 主機運轉時數、轉速、負荷及運轉狀態。
- 主機燃油消耗量及燃燒情形。
- 主機各汽缸排氣溫度、冷卻水溫度及壓力。
- 滑油壓力、滑油溫度、冷卻水壓力及溫度。
- 增壓器、掃氣室及排氣系統的壓力、溫度。
- 主機操車、倒車及進退車操作情形。
- 主機異常聲響、振動、過熱、漏油、漏水及其他異常現象。
三、發電機及電氣設備
- 發電機起動、停止、並聯及解聯時間。
- 各發電機運轉時數、電壓、電流、頻率及負荷。
- 發電機燃油消耗量及潤滑油狀況。
- 配電盤、斷路器、電動機及重要電氣設備的異常情形。
- 跳電、停電、過載、短路及緊急發電機啟用情況。
- 船舶電力供應與用電負荷的重大變化。
四、鍋爐及蒸汽系統
- 鍋爐起動、停止及燃燒情形。
- 蒸汽壓力、汽水位、給水溫度及燃油壓力。
- 鍋爐燃油消耗量及水處理情況。
- 吹灰、排污、放水及安全閥檢查情形。
- 鍋爐低水位、超壓、熄火及其他警報。
- 蒸汽管路、給水系統及鍋爐附屬設備的異常狀況。
五、各項輔機運轉狀況
- 海水泵、淡水泵、冷卻水泵、燃油泵及滑油泵的運轉情形。
- 空氣壓縮機、空氣瓶及起動空氣系統的壓力。
- 分油機、淨油機、造水機及冷凍機的運轉狀況。
- 舵機、消防泵、應急泵及其他重要安全設備的試車情形。
- 空調、通風、壓艙水及其他輪機附屬系統的操作情形。
- 各項輔機起動、停止、故障及修理情況。
六、燃油、潤滑油及液艙存量
- 燃油、柴油、潤滑油及液壓油的存量。
- 加油、受油、移油、駁油及各油艙測量結果。
- 各類油料的消耗量及每日結存量。
- 燃油櫃、沉澱櫃、日用櫃及滑油櫃的液位。
- 油料含水、沉澱、污染、漏油及處理情形。
- 油水分離器及含油污水處理、排放或交付岸上處理的紀錄。
七、艙底水、壓艙水及污染防制事項
第 四 題25 分
冷凍空調系統之效率常用的表示方式有 COP 與 EER,請寫出 COP 與 EER 中英文名詞全名,並將其定義之公式列出(包含單位)。
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核心觀念
本題考查冷凍空調設備之能源效率表示法,重點在於辨識:
- COP:Coefficient of Performance,性能係數
- EER:Energy Efficiency Ratio,能源效率比
二者皆是以「設備提供的冷凍、空調效果」與「設備所消耗的輸入功率」相比較,但使用的單位系統不同。
解題方法
解題時先分辨設備的有效輸出,再除以壓縮機及相關設備所需的輸入功率:
一、COP:性能係數
1. 冷凍機或空調機之 COP
冷凍機的有效作用是從低溫側移出的熱量,即冷凍能力 ,因此:
其中:
- :冷凍機性能係數
- :蒸發器所吸收的熱量,即冷凍能力
- :壓縮機及系統輸入功率
若 與 均以 表示,則:
COP 為無因次量,亦可表示為 。
2. 熱泵之 COP
若設備的目的在於供熱,則有效輸出為冷凝器放出的熱量 :
由能量守恆:
因此:
冷凍機的 COP 著重於「吸收多少冷量」,熱泵的 COP 則著重於「提供多少熱量」。
二、EER:能源效率比
EER 的英文全名為 Energy Efficiency Ratio,中文為能源效率比,主要用於空調設備的冷房效率表示。
其定義公式為:
在美制單位下:
因此 EER 的單位為:
工程上也常寫成: