110 專技高考高等考試 驗船師 輪機檢驗(包括1材料檢驗2鍋爐及壓力容器3主機4輔機5軸系及推進器6泵、閥及管路7通風及冷藏8試俥試航9污染管制) 考古題詳解

核心觀念

本題考《國際防止船舶污染公約》（MARPOL）附錄 IV「防止船舶污水污染規則」的適用範圍，以及船上污水的三種處理／管理方式與排海條件。法規依據為附錄 IV 第 2 條（適用範圍）、第 9 條（設備）及第 11 條（排放）。

以下以命題當年（民國 110 年）法規為準。

解題方法

先依第 2 條判斷哪些國際航行船舶受附錄 IV 規範，再將第 9 條要求的三種設備，對照第 11 條的排放規定：核准污水處理設備、粉碎消毒系統，以及污水貯存櫃。作答時要分清楚「處理後污水」與「經粉碎消毒污水」的排放條件，兩者規則不同。

（一）附錄 IV 適用船舶

附錄 IV 適用於從事國際航行的下列船舶：

1. 新船：總噸位（gross tonnage, GT）400 以上；或總噸位未滿 400，但核准載運超過 15 人。
2. 現有船：總噸位 400 以上；或總噸位未滿 400，但核准載運超過 15 人。現有船自附錄 IV 生效日起五年後適用。

「超過 15 人」是指核准載運人數須達 16 人以上；船舶須為從事國際航行者。新船與現有船的適用時程不同，但門檻相同。

（二）船上污水的三種方式及排海條件

船舶須依規定備有下列設備之一；排放時並須遵守附錄 IV 第 11 條。

1. 核准污水處理設備（approved sewage treatment plant）

污水經主管機關核准的污水處理設備處理後，可依規定排海；排放水不得產生可見漂浮固體，也不得造成周圍海水變色。

**排放條件：**設備須經核准且運作正常，排放結果須符合上述外觀要求。一般船舶適用此規定時，不以「離岸 3 浬或 12 浬」作為第 11 條的距離條件；但若位於污水特殊區域等另有較嚴格規定，仍須遵守該區域規定。

核心觀念

本題考查國際航程船舶的艙底水（船底水）抽排系統，以及艙底水吸入管路的配置目的。解題依據為《國際海上人命安全公約》（SOLAS）第二章之一關於艙底水系統的規定；以下以命題當年（民國 110 年）法規為準。

吸入管路依其服務方式，可整理為三類：由各艙接至艙底水總管的艙底水支管吸入管、直接連接艙底水泵的直接吸入管，以及供機艙緊急排水使用的緊急艙底水吸入管。

解題方法

先按管路的「連接路徑」與「用途」分類：一般抽排經艙底水總管；機艙直接吸入管提供較直接的抽水路徑；緊急吸入管則借用較大容量的泵，在緊急時排除機艙積水。再依船舶類型判定最低泵數：貨船至少二部動力泵，客船至少三部動力泵。

（一）三種吸入管路及功能

1. 艙底水支管吸入管（branch bilge suction pipe） 從貨艙、機艙等需排水處所的艙底水井或吸入口，接至艙底水總管，再由泵抽排。藉由閥件選擇，可將不同處所的積水導入艙底水系統，是一般艙底水抽排的基本路徑。

2. 直接吸入管（direct bilge suction pipe） 由機艙直接接至艙底水泵，不經一般艙底水總管的集管路徑，可直接抽除機艙積水。設於機艙的獨立動力艙底水泵應有直接吸入管；

核心觀念

本題考查主操舵裝置具有冗餘動力組時，何種條件下可免設輔操舵裝置。法規依據為《船舶設備規則》及《國際海上人命安全公約》（SOLAS）第二章第一節第 29 條第 6 款。以下以命題當年（民國 110 年）法規為準。

免設輔操舵裝置的前提，是主操舵裝置由二個以上相同的動力組構成，且單一故障發生後，故障可以隔離，使操舵能力得以維持或迅速恢復。另須符合船舶種類各自的操舵能力要求。

解題方法

先確認題目給定的前提：主操舵裝置有二個以上相同、可相互隔離的動力組。接著分別判斷客船與貨船在測試操舵能力時，哪些動力組須運轉：

1. **客船：**須在任一動力組停止運轉時，主操舵裝置仍符合主操舵裝置的操舵能力要求。
2. **貨船：**須在全部動力組運轉時，主操舵裝置符合主操舵裝置的操舵能力要求。

此處「符合操舵能力要求」包括：船舶在滿載吃水、以最大航速前進時，舵能由一舷 35°轉至另一舷 35°；並能在相同條件下，由一舷 35°轉至另一舷 30°，時間不超過 28 秒。

核心觀念

本題考查定期機艙無人當值船舶（periodically unattended machinery spaces）的等效安全要求，以及檢查人員在簽發貨船安全構造證書前，應確認的兩項措施：

1. 浸水防護：機艙無人看守期間，應及早發現艙底積水或異常進水，並使船員有時間採取措施。
2. 發電機持續供電：發電機組故障或失去一部機組時，仍須維持推進、操舵及船舶安全所需的電力供應。

以命題當年（民國 110 年）法規為準。主要依據為《國際海上人命安全公約》（SOLAS）第二章第一節第 46 條、第 48 條及第 53 條；第 46 條要求無人當值時的船舶安全水準，應等同於機艙有人當值。此題相關要求在現行 SOLAS 條文中仍可見。

解題方法

依題目提示分成「浸水防護」與「發電機持續供電」兩部分作答。前者依 SOLAS 第二章第一節第 48 條檢查艙底井、液位監測、艙底泵異常警報及相關閥件控制位置；後者依同章第一節第 53 條檢查負載卸載及機組故障時的供電維持能力。

一、浸水防護（SOLAS 第二章第一節第 48 條）

檢查內容如下：

1. 艙底井的位置、監測與容量 定期無人當值機艙內的艙底井，應設於能在船舶正常縱傾及橫傾角度下，偵測液體積聚的位置，並有足夠容量容納無人當值期間的正常排水。

2. 自動艙底泵的異常警報 若艙底泵可自動啟動，應設有指示或警報，能在下列情況通知值班人員：

• 進水量超過泵的抽排能力；或
• 艙底泵運轉頻率高於正常情形。

若設有自動控制艙底泵，亦應特別注意防止油污排放造成污染。符合條件時，艙底井容量可按合理監測時間縮小。

3. 相關閥件控制位置 服務於海水進口、低於水線的排出口或艙底注入系統之閥件，其控制裝置應設於適當位置，使船員在發生進水時，依到達及操作控制裝置所需時間，仍有足夠時間處置。

核心觀念

本題考《鋼船建造與入級規範》中柴油機船上試俥的負荷試驗要求。柴油機的用途不同，負荷點與試驗時間也不同：

• 固定螺距螺槳推進主機，依螺槳特性曲線逐級測試負荷，並測試超負荷及低負荷運轉。
• 帶動電力推進或主電力發電機的柴油機，於額定轉速下測試額定功率、超負荷及部分負荷。
• 帶動輔機的柴油機，重點是確認可持續提供額定功率。

以命題當年（民國 110 年）法規為準。

解題方法

先依柴油機用途分類，再分別列出各類所需的負荷點與持續時間。注意額定功率試驗與超負荷試驗是不同項目；固定螺距螺槳主機的高轉速試驗，是在 $1.032n_0$ 轉速下進行，不能與發電機柴油機的 $110\%$ 功率試驗混為一談。

（一）帶動固定螺距螺槳推進用柴油機

1. $100\%$ 額定功率、額定轉速 $n_0$：達穩定狀態後至少 2 小時。
2. $110\%$ 功率，轉速 $n=1.032n_0$：達穩定狀態後 30 分鐘。
3. 依額定螺槳曲線測試 $90\%$（或正常連續航行功率）、$75\%$、$50\%$、$25\%$ 功率。
4. 測試起動及倒俥操作。
5. 測試調速器及獨立超速保護裝置。
6. 測試停俥裝置。

第 3 至第 6 項為應測性能項目，規範未對各項另定固定持續時間。

（二）帶動電力推進及／或供應主電力用發電機的柴油機

試驗應在額定轉速、調速器設定固定的條件下進行：

1. $100\%$ 額定功率：達穩定狀態後至少 2 小時。
2. $110\%$ 功率：達穩定狀態後 30 分鐘。

核心觀念

本題以艉軸材料與尺寸不變為前提，考慮艉軸可承受的扭矩上限。實心圓軸在相同材料容許剪應力下，其扭矩容量與直徑三次方成正比：

低速二行程主機帶動固定螺距螺槳時，採用定功率特性估算：功率 $P$ 與轉速 $n$ 的乘積關係為 $P\propto n$？更精確地說，功率與扭矩、轉速的關係是 $P=T\omega$；本題以艉軸扭矩容量限制主機輸出，並依螺槳定功率假設求容許轉速。

解題方法

原艉軸直徑 $d_1=545\ \mathrm{mm}$，整修後直徑 $d_2=525\ \mathrm{mm}$。扭矩容量比為：

因此整修後艉軸的容許扭矩約為原額定扭矩的 $89.29\%$。