115 一般警察特考四等 水上警察人員類別輪機組 輪機管理與安全概要 考古題詳解

核心觀念

本題測驗船舶輪機實務與船舶英語的基本專有名詞，重點在於：

• 船體構造名稱：球型艏
• 輪機部門職務名稱：輪機長
• 船舶燃料或貨物名稱：壓縮天然氣
• 油輪安全作業名稱：原油洗艙
• 輪機操作場所名稱：控制室

本題不涉及計算或法條適用，作答時應使用國際航海與輪機實務通行的固定用語。

解題方法

逐項判斷中文名詞所屬的船舶專業領域，再對應其標準英文名稱：

1. 船艏下方的水下突出構造，屬於船體線型設計。
2. 輪機部門最高階主管，屬於船員職務名稱。
3. 將天然氣壓縮後儲存或使用，屬於氣體燃料名稱。
4. 利用原油清洗油艙內壁，屬於油輪貨艙作業。
5. 供人員監控與操作輪機設備的場所，屬於船舶控制空間。

各小題詳解

（1）球型艏

英文為 Bulbous bow。

球型艏是設置於船艏水線下方、呈球狀或紡錘狀的突出構造，主要用來改善船艏波浪干擾，降低興波阻力，進而提升船舶推進效率。

• bulbous：球狀的、膨大的
• bow：船艏

常見錯誤是寫成 spherical bow。雖然 spherical 有「球形的」字面意義，但船舶工程的標準術語是 bulbous bow。

（2）輪機長

英文為 Chief Engineer。

輪機長是輪機部門的最高主管，負責主機、輔機、鍋爐、發電設備及其他輪機裝置的操作、保養、修理與安全管理。

完整職稱亦可寫作 Chief Engineer Officer，但考試作答以 Chief Engineer 最為通行。

常見職稱對照如下：

• 輪機長：Chief Engineer
• 大管輪：Second Engineer
• 二管輪：Third Engineer
• 三管輪：Fourth Engineer

本題不能寫成 Chief Mechanic，因為該詞不是商船輪機部門主管的標準職稱。

（3）壓縮天然氣

英文為 Compressed Natural Gas，縮寫為 CNG。

其意義是將天然氣加壓壓縮後儲存，主要成分通常為甲烷。作答時可寫：

Compressed Natural Gas（CNG）

必須注意與下列名詞區分：

• 壓縮天然氣：Compressed Natural Gas（CNG）
• 液化天然氣：Liquefied Natural Gas（LNG）
• 液化石油氣：Liquefied Petroleum Gas（LPG）

其中 compressed 表示「壓縮」，liquefied 表示「液化」，兩者不可混用。

核心觀念

本題考查船舶輪機管理、安全設備、污染防制及能源效率相關英文專有名詞的中譯。作答時應掌握各名詞在海事法規與輪機實務中的固定譯法。涉及法規內容者，以命題當年（民國 115 年）法規為準。

解題方法

採用「拆解英文名詞功能」的方式判斷：

• Port State Control：港口國對外國船舶進行監督檢查。
• Alternating current：電流方向與大小隨時間週期變化，中文為交流電。
• Breathing apparatus：供人員在缺氧、有毒或有煙霧環境中呼吸使用的裝置。
• Oil discharge monitoring and control：監測並控制船舶含油水排放的系統。
• Energy efficiency existing ship index：評估既有船舶能源效率的指標。

各小題解析

（1）Port State Control

中文：港口國管制

Port State Control，簡稱 PSC，是指船舶抵達某一國港口後，由該港口國主管機關對外國籍船舶實施檢查，以確認船舶是否符合國際公約及國內法規要求。

檢查內容通常包括：

• 船舶結構、機械及設備安全；
• 救生、消防及航行設備；
• 防止海洋污染設備；
• 船員證照、配員及值勤狀況；
• 船舶安全管理制度與相關文件。

其法律基礎主要涉及《海上人命安全國際公約》（SOLAS）、《防止船舶污染國際公約》（MARPOL）、《航海人員訓練、發證及當值標準國際公約》（STCW）及《國際載重線公約》等。

「Port State」是港口國，「Control」在海事法規語境中譯為「管制」，因此標準答案為「港口國管制」，不是「港口國控制」。

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（2）Alternating current

中文：交流電

Alternating current，簡稱 AC，是指電流方向及大小隨時間作週期性變化的電流。

正弦交流電可表示為：

$$i=I_{\mathrm{m}}\sin(\omega t+\phi)$$

其中：

• $i$：瞬時電流；
• $I_{\mathrm{m}}$：最大值；
• $\omega$：角頻率；
• $t$：時間；
• $\phi$：相位角。

船舶發電機所產生的船用電力，通常為三相交流電。交流電可藉由變壓器升高或降低電壓，適合船舶發電、輸電及大型馬達使用。

與交流電相對的是 Direct current（DC），中文為「直流電」。直流電的電流方向固定，例如蓄電池輸出電力通常屬於直流電。

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（3）Breathing apparatus

中文：呼吸器

Breathing apparatus 是供人員在缺氧、含有毒氣體、煙霧或其他不適合直接呼吸的環境中使用的呼吸裝置，中文通常作「呼吸器」，亦可完整譯為「呼吸裝置」。

船舶上常見的呼吸器包括：

• 自給式呼吸器（Self-contained Breathing Apparatus, SCBA）：由鋼瓶攜帶壓縮空氣，使用者不依賴外界空氣。
• 供氣式呼吸器：由外部氣源經管線供給呼吸空氣。
• 逃生用呼吸器：供人員在緊急狀況下短時間撤離使用。

呼吸器的主要功能，是隔離外界污染空氣並供應可呼吸氣體。其使用場合常見於機艙火災、貨艙或油艙清艙、封閉空間救援及有毒氣體洩漏事故。

核心觀念

本題考查 IMO 船舶環保規範中常見英文縮寫的辨識，以及各縮寫所對應的污染物、管制區域與管理制度。

以命題當年（民國 115 年）法規為準，相關概念主要涉及《防止船舶污染國際公約》（MARPOL）附錄 VI，以及《船舶壓載水及沉積物控制與管理國際公約》（BWM Convention）。

解題方法

解題時可依「污染物 → 排放管制區 → 船舶管理制度」分類：

1. NOx、PM：屬於船舶柴油機燃燒所產生的空氣污染物。
2. GHG：屬於造成全球暖化的溫室氣體排放。
3. ECA：屬於針對特定海域所設置的排放管制區。
4. BWM：屬於船舶壓載水管理制度，重點在防止外來水生物種及病原體藉壓載水轉移。

各代號詳解

一、NOx：氮氧化物

NOx 是 Nitrogen Oxides 的縮寫，中文為「氮氧化物」。

船舶柴油機在高溫燃燒時，空氣中的氮氣與氧氣反應，會形成一氧化氮（NO）及二氧化氮（NO₂）等氮氧化物。NOx 會造成酸雨、臭氧生成及人體呼吸系統危害。

MARPOL 附錄 VI 對船舶柴油機的 NOx 排放訂有分級管制標準，並依船舶建造日期及航行海域適用不同階段的排放要求。

二、PM：粒狀物

PM 是 Particulate Matter 的縮寫，中文通常譯為「粒狀物」、「懸浮微粒」或「微粒物質」。

船舶燃油燃燒不完全時，會產生碳煙、硫酸鹽、灰分及其他細小固體或液體顆粒。PM 對人體健康具有危害，尤其是細懸浮微粒容易進入肺部深處。

PM 的排放量通常與燃油品質、燃燒效率、硫含量及柴油機操作狀況有關。MARPOL 附錄 VI 透過燃油硫含量限制及排放控制區等措施，間接降低 PM 排放。

三、GHG：溫室氣體

GHG 是 Greenhouse Gases 的縮寫，中文為「溫室氣體」。

船舶主要溫室氣體包括：

• 二氧化碳（CO₂）
• 甲烷（CH₄）
• 氧化亞氮（N₂O）

其中船舶最主要的溫室氣體排放為二氧化碳，主要來自燃油燃燒。

GHG 管制重點在於提升船舶能源效率、降低燃油消耗及減少碳排放。船舶能源效率設計指數（EEDI）、船舶能源效率現有船舶指標（EEXI）及碳強度指標（CII）均屬於船舶溫室氣體與能源效率管理的重要制度。

四、ECA：排放管制區

ECA 是 Emission Control Area 的縮寫，中文為「排放管制區」。

核心觀念

本題考查一般貨輪「主電力系統」的完整供電鏈，重點不是只列出發電機，而是要說明電力如何由發電端，經由配電、保護與控制設備，供給全船各項負載。

主電力系統可依下列順序掌握：

$$\text{原動機} \rightarrow \text{主發電機} \rightarrow \text{主配電盤} \rightarrow \text{配電盤及控制盤} \rightarrow \text{船舶負載}$$

其中必須搭配保護、量測、控制、接地及備用供電設備，才能形成安全且可靠的船舶電力系統。

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解題方法

採用「發電—輸電—配電—用電—保護」五部分說明：

1. 發電設備：產生船舶所需的交流電。
2. 主配電設備：集中控制、切換及分配電力。
3. 分配設備：將電力送至各區域及各類負載。
4. 用電設備：包括推進輔助機械、甲板機械、泵浦、生活設備及航海設備。
5. 保護及安全設備：在短路、過載、欠壓、逆功率等異常時，隔離故障，維持其他設備供電。

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主電力系統簡圖

 燃油
 │
 ▼
┌────────────────┐
│ 柴油主機／原動機 │
└────────────────┘
 │ 機械能
 ▼
┌────────────────┐
│ 交流主發電機 │
│ Alternator │
└────────────────┘
 │ 三相交流電
 ▼
┌─────────────────────────────┐
│ 主配電盤 Main Switchboard │
│ 母線、斷路器、保護電驛、量測 │
└─────────────────────────────┘
 │ │ │
 │ │ └─────────────┐
 │ │ │
 ▼ ▼ ▼
┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────────┐
│ 配電盤 │ │ MCC │ │ 變壓器 │
│ DB │ │ 馬達控制 │ │ Transformer │
└──────────┘ └──────────┘ └──────────────┘
 │ │ │
 ▼ ▼ ▼
照明、插座、 泵浦、風機、 低壓照明、
航海通信設備 空壓機、甲板機械 儀器及控制設備

 ┌──────────────────────┐
 │ 緊急發電機及緊急配電盤 │
 └──────────────────────┘
 │
 ▼
 消防泵、導航、通信、緊急照明

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主要裝備說明

一、原動機及主發電機

一般貨輪多設置數部柴油發電機組，由柴油主機帶動交流發電機產生電力。

主要組成包括：

• 柴油原動機：將燃油的化學能轉換為機械能。
• 交流發電機：將機械能轉換為三相交流電。
• 自動電壓調整器：調整發電機端電壓，維持供電穩定。
• 調速器：控制原動機轉速，使發電頻率維持穩定。
• 起動、潤滑、冷卻及燃油系統：確保發電機組能正常起動與連續運轉。
• 發電機組控制盤：顯示電壓、電流、頻率、功率及故障狀態。

船舶常以數部發電機組並聯運轉，以因應不同負載。低負載時可少開機組，高負載時則投入較多機組，以提高燃油及運轉效率。

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二、主配電盤

主配電盤是主電力系統的核心設備，通常設置於機艙內，負責接受各主發電機輸出，並將電力分配至全船。

主要功能及組件包括：

• 主母線：集中並傳送各發電機所產生的電力。
• 發電機斷路器：控制各發電機與母線的接通及隔離。
• 饋電斷路器：將電力送往各配電盤、馬達控制中心及變壓器。
• 保護電驛：偵測過電流、短路、欠壓、過壓、逆功率及接地故障。
• 儀表及量測設備：量測電壓、電流、頻率、功率、功率因數及絕緣狀態。
• 同步設備：在發電機並聯前，確認電壓、頻率、相位順序及相位角相符。
• 母聯斷路器：將母線分段，發生故障時可縮小停電範圍。

發電機並聯時，必須先完成同步。同步條件可概括為：

1. 電壓相等或接近。
2. 頻率相等或接近。
3. 相位順序相同。
4. 相位角接近零。

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三、配電盤及饋電系統

主配電盤將電力經由饋電線路送至各區域配電盤及專用配電盤。

常見設備包括：

• 船艙配電盤：供應各區域照明、插座及一般用電。
• 甲板配電盤：供應甲板機械、起重設備及露天區域用電。
• 機艙配電盤：供應機艙泵浦、風機及輔助機械。
• 航海及通信配電盤：供應雷達、陀螺羅經、無線電及其他航海設備。
• 低壓配電盤：經變壓器降壓後，供應低壓設備。

每一條饋電線路通常均設有斷路器、熔斷器或其他過電流保護裝置，使故障發生時能切斷故障支路，避免整船停電。

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四、馬達控制中心

馬達控制中心，簡稱 MCC，主要供應及控制全船電動機。

主要負載包括：

• 海水泵、淡水泵及冷卻水泵。
• 燃油泵、滑油泵及分油機。
• 空壓機。
• 通風機及抽風機。
• 消防泵及艙底泵。
• 舵機系統。
• 錨機、絞纜機及貨物起重機械。
• 冷藏及空調設備。

核心觀念

本題考查船上危險工作之「個人防護裝備」（Personal Protective Equipment, PPE）及其基本管理要求。個人防護裝備是降低工作人員暴露於物理性、化學性、生物性及墜落等危害的最後一道防線，必須依工作危害選用，不能以單一種類裝備概括適用所有工作。

本題法規部分以命題當年（民國 115 年）法規為準，作答時可依船員工作安全及船舶危險工作場所安全相關規定之精神，從「種類完整」及「符合適用性、安全性、可靠性與管理性」兩方面回答。

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（1）個人防護裝備之種類

1. 頭部防護裝備

例如安全帽、防撞帽及具電氣絕緣功能之安全帽。

主要用於防止：

• 墜落物、飛散物撞擊頭部；
• 船上突出物造成碰撞；
• 電氣工作所生之感電危害；
• 高溫、火花對頭部造成的傷害。

2. 眼睛及臉部防護裝備

例如安全眼鏡、護目鏡、防護面罩、焊接面罩及化學防護面罩。

主要用於防止：

• 金屬屑、鐵鏽、粉塵飛入眼睛；
• 化學液體噴濺；
• 焊接時之強光、紫外線及紅外線；
• 火花、高溫熔融物及有害飛散物傷害臉部。

3. 聽力防護裝備

例如耳塞、耳罩及具降噪功能之聽力防護具。

船舶機艙內主機、發電機、鍋爐及壓縮機運轉時，噪音可能超過安全標準，工作人員應依噪音程度選用適當之耳塞或耳罩。

4. 呼吸防護裝備

例如防塵口罩、防毒面具、濾毒罐式呼吸防護具、供氣式呼吸器及自給式呼吸器。

應依危害物質性質選用：

• 粉塵環境使用防塵型呼吸防護具；
• 有毒氣體環境使用適當濾毒罐；
• 缺氧、濃度不明或具有立即危害生命健康之空間，應使用供氣式呼吸器或自給式呼吸器。

一般口罩不能代替缺氧空間所需之呼吸防護具。

5. 手部及手臂防護裝備

例如耐磨手套、防割手套、防熱手套、防寒手套、防化學手套、絕緣手套及焊接手套。

應依工作性質選用，防止：

• 割傷、擦傷及刺傷；
• 高溫、低溫及火焰灼傷；
• 酸、鹼、油類及其他化學品腐蝕；
• 電氣工作造成感電；
• 旋轉機械及重物搬運造成手部傷害。

使用手套時，應注意不能在可能捲入旋轉機械的場合使用鬆垮、過長或容易被機械牽引的手套。

6. 足部及腿部防護裝備

例如安全鞋、安全靴、防滑鞋、防油鞋、防化學品鞋、耐熱鞋及具鋼頭或護趾功能之安全鞋。

主要用於防止：

• 重物掉落壓傷腳趾；
• 尖銳物刺穿鞋底；
• 滑倒、絆倒；
• 油品、化學品及高溫物質造成傷害；
• 船上潮濕環境所增加的跌倒風險。

7. 身體及皮膚防護裝備

例如工作服、阻燃衣、防熱衣、防化學防護衣、防水衣、反光背心及一次性防護衣。

應依危害選用適當材質，避免衣物被火花引燃、被化學品滲透，或因過度寬鬆而遭機械捲入。

8. 防墜落裝備

例如全身式安全帶、定位帶、安全索、生命線、緩衝器及防墜器。

進行桅杆、煙囪、吊車、船舶外舷及其他高處工作時，應依工作環境使用完整的防墜落系統。一般腰帶不能視為完整的墜落防護裝備，防墜落作業原則上應使用全身式安全帶。

9. 救生及漂浮防護裝備

例如救生衣、救生圈配合之個人防護措施及防寒漂浮衣。

在舷外作業、靠近船舷、甲板濕滑區域及有落水危險之工作場所，除使用安全索外，亦應依危害穿著適當救生衣或漂浮裝備。

10. 特殊工作防護裝備

依工作性質，尚包括：

• 電氣絕緣防護具；
• 焊接及切割用防護具；
• 防爆環境使用之適當防護裝備；
• 密閉空間作業所需之呼吸器、安全帶及救援裝備；
• 消防用防護衣、消防頭盔、消防手套及消防靴。

因此，個人防護裝備的完整答案可歸納為：

頭部、眼睛與臉部、聽力、呼吸、手部與手臂、足部與腿部、身體與皮膚、防墜落、救生漂浮，以及依特殊危害所需之電氣、焊接、消防及密閉空間防護裝備。

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（2）個人防護裝備必須符合之要求

1. 必須適合工作危害

防護裝備應依危害辨識結果選用，並與工作性質、危害程度及作業環境相符合。

例如：

• 焊接工作應使用焊接面罩、阻燃衣及耐熱手套；
• 密閉空間作業應考慮缺氧及有毒氣體，使用適當呼吸器及救援裝備；
• 高處工作應使用全身式安全帶及可靠生命線；
• 舷外工作應使用救生衣及防墜落裝備；
• 電氣作業應使用符合電壓等級之絕緣防護具。

不能只因「有穿戴裝備」即認定已符合安全要求，重點在於裝備是否真正對應危害。

2. 必須具有足夠防護能力

裝備應具備與危害程度相當的防護性能，且不得因防護能力不足而使工作人員暴露於危險中。

例如，普通布手套不能防止強酸腐蝕，普通口罩不能防護缺氧環境，普通鞋子也不能取代防滑、防穿刺或護趾安全鞋。

3. 必須符合認可之安全標準

個人防護裝備應符合相關國家標準、國際標準或主管機關認可之規格，並具有清楚的型號、規格、適用範圍及製造資訊。

涉及下列工作時，尤其應確認其額定性能：

• 電氣絕緣；
• 防火阻燃；
• 防化學滲透；
• 聽力降噪；
• 墜落制止能力；
• 救生及漂浮能力；
• 呼吸防護濾毒與供氣能力。

4. 必須狀況良好且沒有明顯缺陷

裝備在使用前應檢查，使用中也應注意是否損壞。下列情形不得繼續使用：

• 安全帽破裂、變形或帽帶失效；
• 安全帶、安全索磨損、割傷、燒傷或金屬扣件變形；
• 手套破損、硬化或失去絕緣能力；
• 呼吸器濾罐逾期、破損或遭污染；
• 鞋底磨損嚴重、失去防滑功能；
• 護目鏡刮傷至影響視線；
• 救生衣破損、浮力不足或扣具失效。

5. 必須尺寸適合、穿戴合身

防護裝備應依使用者身體尺寸選擇，能正確固定而不鬆脫，也不能過緊而妨礙呼吸、活動與血液循環。

過大可能造成：

核心觀念

本題考查船舶火災之基本成因，以及機器設備、電氣設備在船上環境中形成火災的失效模式。作答應掌握「燃燒三要素」：

1. 可燃物：燃油、滑油、液壓油、油氣、電纜絕緣材料等。
2. 助燃物：空氣中的氧氣，機艙通風通常會增加供氧。
3. 點火源：高溫表面、火焰、電弧、火花、過熱設備等。

船上火災通常不是單一因素造成，而是「可燃物洩漏或累積、點火源存在、通風供氧」三者同時具備。因此答題應分為：

• 機器設備所引發的火災原因。
• 電氣設備所引發的火災原因。
• 管理、維修及人為疏失所造成的共同因素。

相關安全要求可依船舶安全管理制度、國際海上人命安全公約（SOLAS）第二章第二節之防火、探火及滅火精神說明；本題以列舉火災成因為主，無須計算。

解題方法

採用「燃料來源—熱源形成—設備失效—管理疏失」四個面向切入：

1. 先列出船上常見的可燃物來源。
2. 再指出機器運轉時產生的高溫、火焰、火花等點火源。
3. 說明電氣系統因電流、電阻、絕緣及接點異常所造成的發熱與電弧。
4. 最後補充洩漏未處理、保養不良、通風及隔熱不足等管理因素。

如此可避免只列「漏油、短路」等零散答案，並能完整呈現火災形成的因果關係。

一、機器設備引發火災的原因

1. 燃油、滑油或液壓油洩漏

燃油管、滑油管、液壓管、接頭、法蘭、泵浦軸封及閥件老化、鬆脫、破裂，會使油液洩漏。油液接觸高溫表面後，先形成油氣，再與空氣混合燃燒。

2. 燃油噴射系統故障

噴油嘴、燃油管或高壓油管破裂時，燃油會以霧狀噴出。霧化燃油與空氣接觸面積大，遇到排氣管、汽缸頭等高溫部位，容易迅速起火。

3. 高溫表面未妥善隔熱

主機、發電機、鍋爐、排氣管、排氣歧管、增壓器及蒸汽管路等表面溫度很高。隔熱材料脫落、破損，或油液滴落於高溫表面，會造成火災。

4. 排氣系統漏氣或過熱

排氣管、消音器、膨脹接頭破裂，會使高溫排氣直接接觸油管、電纜及其他可燃物。排氣系統積碳、冷卻不良亦會提高表面溫度。

5. 軸承、齒輪及旋轉機械潤滑不良

潤滑油不足、油質劣化、軸承磨損或齒輪咬合異常，會使摩擦熱增加，造成軸承過熱，嚴重時產生火花並引燃周圍油污。

6. 機器故障造成過熱

冷卻水不足、泵浦故障、濾器阻塞、散熱器髒污、通風不良、活塞或汽缸異常，均會使主機及附屬機械溫度升高，形成點火源。

7. 鍋爐及燃燒設備故障

燃燒器失調、燃油霧化不良、火焰熄滅後燃油持續供給、爐膛內積油，以及點火裝置故障，均會造成未燃燃油累積，發生回火、爆燃或爐膛火災。

8. 曲柄箱油霧及曲柄箱爆炸

滑油因高溫形成油霧，若接觸局部過熱點，可能先發生局部燃燒，再造成曲柄箱壓力急升及爆炸。因此曲柄箱通風、油霧偵測及過熱軸承監視十分重要。

9. 油污及可燃物累積

機艙地板、艙底、機器外殼、隔熱材料及排油溝積存燃油、滑油、油布或棉紗，遇熱源即會延燒。油污也會使火勢迅速擴大。

10. 壓力容器、空氣瓶及燃氣設備異常

氧氣、燃氣、乙炔等設備洩漏，遇到火焰、火花或高溫表面，會造成燃燒、爆炸及火勢擴大。

二、電氣設備引發火災的原因

1. 電路短路

導線絕緣破損、兩條不同電位導線接觸，會造成短路電流急增，使導線、接點及保護裝置過熱，並伴隨電弧與火花。

2. 過負載運轉

電動機、發電機、變壓器、電纜或配電盤長時間承受超過額定電流的負載，依焦耳熱關係：

$P=I^2R$

電流 $I$ 增加時，導體發熱量以平方關係增加；若斷路器或過載保護裝置失效，容易使絕緣材料碳化起火。

3. 接點鬆脫或接觸不良

端子、開關、插頭、匯流排或電纜接頭鬆動，會使接觸電阻增加。依公式：

$P=I^2R$