110 高普考普通考試 輪機技術 船舶輔機概要 考古題詳解

核心觀念

離心泵藉葉輪使液體增加速度，再由泵殼與導流部將部分速度能轉換為壓力能。泵所提供的水頭 $H$ 與壓力升高量的關係為：

其中 $\rho$ 為液體密度，$g$ 為重力加速度。因此，要提高出口水頭，核心作法是提高泵本身可提供的水頭；若只改變管路阻力，改變的是實際運轉點，不等於提高泵的性能曲線。

解題方法

可從「改變單泵性能」與「多泵串聯」兩個方向作答：

1. 提高葉輪轉速 依離心泵相似律，在葉輪直徑不變、流況相似時，水頭約與轉速平方成正比：

提高轉速可使葉輪圓周速度增加，泵所能提供的水頭也隨之提高。實際調整須受泵體、軸承、馬達功率及汽蝕條件限制。

2. 增大葉輪外徑 在泵體容許的範圍內，使用較大外徑的葉輪，可提高葉輪圓周速度與泵的水頭。對同一泵的近似相似運轉，可用下式估算：

核心觀念

真空沸騰式造水機利用噴射器抽除蒸發器內空氣與水蒸氣，使蒸發室壓力降低，讓海水在低於常壓沸點的溫度下蒸發。船上常以主機缸套冷卻水作為熱源；蒸氣經冷凝器冷凝成淡水，濃縮海水則排出。

操作順序的重點是：**先建立冷卻與真空，再供給海水及熱源；停機時先切斷熱源，待設備冷卻後再解除真空。**如此可避免真空尚未建立便加熱、熱衝擊、海水倒灌或淡水遭鹽分污染。

起動程序與注意事項

1. 起動前檢查

• 確認造水機內部清潔，蒸發器、冷凝器及噴射器無明顯污垢、堵塞或洩漏。
• 確認海水吸入口、海水泵、噴射器、濃鹽水排出口及冷凝器冷卻水側可正常使用。
• 確認缸套冷卻水管路、閥件及旁通閥位置正確；起動初期先關閉或節制加熱水流量。
• 檢查淡水泵、鹽度計、取樣管、三通排放閥及淡水櫃閥路，避免不合格淡水進入淡水櫃。
• 依設備操作手冊確認相關閥件配置；不同機型的閥名、控制方式及起動先後細節會有差異。

2. 先供海水並建立真空

• 起動噴射器海水泵，使海水流經噴射器，並供應冷凝器冷卻水。
• 確認海水流量、壓力及排水正常，逐步將蒸發器抽至規定真空度。
• 真空達到製造廠規定值並保持穩定後，才進入加熱及蒸發階段。真空不足時不可急於加熱，應檢查漏氣、噴射器性能、海水流量及排氣狀況。

3. 供給蒸發海水

• 開啟蒸發器的海水供給閥，使海水進入蒸發器，並確認液位正常。
• 確認濃鹽水能連續排出，避免蒸發器液位過高、濃縮過度或結垢。
• 海水供給量依機型規定調整；不可只追求產水量而忽略鹽水排放與蒸發器液位。

4. 逐步投入熱源

• 緩慢開啟缸套冷卻水等熱源入口閥，循序提高熱水流量，使海水在真空下沸騰。
• 留意蒸發溫度、真空度、液位及產水狀況；加熱量應穩定增加，避免溫度突然上升造成熱衝擊或蒸發不穩。
• 若使用蒸汽或其他熱源，亦須依該機型程序緩慢投入並控制熱負荷。

5. 確認冷凝與淡水品質

• 確認蒸氣在冷凝器內充分冷凝，淡水泵運轉正常，產水流量穩定。
• 起動初期產水可能含鹽分或受設備殘留物影響，應先排至污水或回流管路。
• 待鹽度計顯示符合規定，且取樣確認水質合格後，才切換至淡水櫃。鹽度過高時應保持排放，並檢查冷凝器漏水、鹽度計及三通閥。
• 運轉中持續監視真空度、蒸發溫度、海水壓力、產水量、鹽度及異常振動或洩漏。

停機程序與注意事項

核心觀念

淨油機以離心力分離油、水與固體雜質。油的密度較小，位於分離筒中心側；水的密度較大，位於外側，並由水側出口排出。正常運轉時，油水界面須維持在正確位置，水封則阻止油從水側出口流出。

因此，油自水側排出，表示油水界面失衡、水封破壞，或水側流路與分離筒的工作狀態異常。檢修時應依序檢查重力環、水封水、操作條件及分離筒內部狀況。

解題方法

先將故障分成兩類：一是油水界面或水封失常，使油進入水側；二是分離條件或機械狀況不良，使油水未能正常分離。再逐項說明原因及對應處理方式。

可能原因及處理方式

1. 重力環孔徑過大 重力環決定油水界面的位置。孔徑選擇不當會使界面偏移，造成水封破壞，油便會由水側排出。應依油品密度、分離溫度及機型資料選用合適的重力環；確認孔徑過大時，改用較小孔徑的重力環。

2. 水封水量不足，或供水不正常 起動時未建立足夠水封，或運轉中水封水供應不足，會使油竄入水側。應確認水封水供應量與壓力，檢查濾器、管路及閥件是否堵塞或異常；停止進油後，依操作程序重新建立水封，再恢復進油。

3. 進油量過大 進油量超過分離筒的處理能力，會使分離狀況惡化，並使油水界面失穩。應降低進油量至機器規定值，並確認流量控制正常。

核心觀念

冷凍壓縮機的潤滑油會潤滑曲軸、軸承、活塞及汽缸等運動部件。部分潤滑油會隨排氣進入冷凍系統，經油分離器分離後回到曲軸箱；少量油也會隨冷媒循環，再由回油管路返回壓縮機。

因此，曲軸箱油位下降、補油頻繁，常見原因可分為三類：潤滑油外漏、油被壓縮機大量帶入冷凍系統，以及油滯留在系統內而未能回到壓縮機。處理時須先判斷油從何處流失，再修復故障，避免只補油而掩蓋根因。

解題方法

依「檢漏 → 查壓縮機內部帶油 → 查油分離及回油 → 確認潤滑油種類與油位」的順序檢查，並將各項原因與對策成對說明。

一、潤滑油外漏

曲軸箱、油封、法蘭、油管接頭或墊片破損、鬆動時，潤滑油會向外洩漏；油位下降後，值班人員補油頻率便會增加。

**處理對策：**檢查壓縮機本體、曲軸軸封、油管接頭及各墊片處，清潔表面後確認漏點；更換磨損油封、墊片或損壞管件，並鎖緊接頭。修復後清除殘油，再觀察油位與漏油情形。

二、壓縮機磨耗或帶油量過大

活塞環、汽缸套或相關密封部件磨耗，會使潤滑油較容易進入汽缸並隨排氣排出。曲軸箱油位加得過高，也會增加帶油量。若使用的潤滑油黏度或規格不合機型要求，也會造成油膜與帶油狀況異常。

**處理對策：**檢查壓縮機汽缸、活塞環及密封部件的磨耗，依規定檢修或更換；將油位維持在製造廠規定範圍，不得過量添加；使用符合壓縮機與冷媒要求的潤滑油。

三、油分離器分離或回油功能失常

油分離器內部元件損壞、積污或分離能力不足時，排氣中的潤滑油會大量進入冷凝器、蒸發器及管路。油分離器浮球、回油閥或回油管路堵塞時，分離出的油也無法順利返回曲軸箱。

核心觀念

本題考查船舶油水分離器的排水與排油流程，以及油分濃度監測器（oil content monitor）的用途。分離器處理後的水，會依殘留油分濃度導向不同去處；只有油分低於每百萬分之十五（15 ppm）時，才可排放至船外。分離出的油則累積在分離器上層，達到感測器設定條件後，經排油閥送往污油櫃（sludge tank）。

解題方法

翻譯時先依水流與油流分開掌握句意，再按照設備流程逐句譯出：

1. **處理水的流向：**處理水由分離器底部排出，先通過油分濃度監測器，再依殘留油分濃度排至船外或清潔艙底水櫃（clean bilge tank）。
2. **船外排放條件：**只有油分濃度低於 15 ppm 時，排出水才會排至船外。
3. **累積油的排放：**分離器頂部的油層增厚至足以觸發感測器時，感測器使分離器排放電磁閥開啟；累積的油經排油閥排至污油櫃。