110 關務升官等考試薦任 技術類(選試輪機管理與安全) 輪機管理與安全 考古題詳解

110 年・關務升官等考試・薦任・技術類(選試輪機管理與安全)
試題代碼 輪機管理與安全

第 一 題25 分

關於船舶航行安全,試說明下列各項:

(一)雙重底結構構造與功用。(15 分)

(二)自由液面效應。(10 分)

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核心觀念

雙重底是船底外板與內底板之間所形成的雙層底部結構。外層為船底外板,內層為內底板(或稱平台板);兩板之間以縱向、橫向構件分隔並支撐,形成若干封閉或可供液體儲存的艙格。其構造通常包括:

  • 船底外板:構成船體底部外殼,承受水壓及外部衝擊。
  • 內底板:位於外底板上方,構成貨艙或機艙底面,也作為雙重底艙的上界。
  • 中桁材(中心線桁材):沿船長方向設於中心線附近,提供縱向強度與支撐。
  • 旁桁材:設於中桁材兩側,增加底部縱向支撐。
  • 肋板:橫向設置於底部,支撐外底板及內底板,並維持船底橫向形狀。
  • 肋骨、縱骨及其他加強構件:與桁材、肋板共同承受縱向及局部載荷。
  • 艙格與管路附件:艙格可作為壓艙水、燃油或淡水艙;另設人孔、測深管、通氣管、污水井等,以供檢查、通風及抽排液體。

實際構造會依船型、尺度、用途及船級規範而有所不同;考題重點是說明雙層板與縱橫骨架的組合,以及其結構與安全功能。

解題方法:分「構造」與「功用」作答

可先說明雙重底由外底板、內底板及兩板間的骨架組成,再依結構強度、碰撞保護、液艙用途及安全管理等面向列出功用:

  1. 增加船底強度與剛性:桁材、肋板等骨架支撐內外底板,使船底能承受水壓、船體縱向彎曲及貨物等載荷。
  2. 形成碰撞與擱淺的緩衝空間:外底板局部破損時,內底板提供第二道屏障,可降低海水直接進入貨艙或機艙的風險,並減少船底損傷造成的危害。
  3. 作為液體艙使用:可用於壓艙水、燃油或淡水等;配置須考量船舶穩度、載重及防污染要求。
  4. 調整吃水與穩度:透過裝載或排放壓艙水,調整吃水、縱傾與穩度;但未滿艙液體會產生自由液面效應,須納入穩度計算。
  5. 提供管路及設備配置空間:可配置相關管路、艙井及檢查設施,便於操作與維護。

解題技巧與常見陷阱

  • 「雙重底」不是只有兩層板;須寫出兩板之間的桁材、肋板等骨架,才算交代結構構造。
  • 功用不可只寫「增加強度」;另應提及底部破損時的保護作用與艙櫃用途。
  • 雙重底能提供第二道屏障,但不宜寫成「船底破損即可確保不進水」;實際防護效果取決於破損位置及範圍。
  • 壓艙水有助調整船舶狀態,但若液艙未滿,須注意自由液面效應。

(二)自由液面效應

核心觀念

船舶傾斜時,未滿艙液體會在艙內向低舷流動,液體自由液面隨之傾斜。液體重心移向低舷,對船舶產生與傾斜方向相同的傾覆力矩,使船舶的復原能力降低。穩度計算上,這相當於船舶的虛擬重心上升,造成有效初穩度高度減少。

對小傾角而言,液艙的自由液面修正量為:

FSC=ρlIΔ\mathrm{FSC}=\frac{\rho_l I}{\Delta}

其中:

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第 二 題25 分

請說明防止船舶污染國際公約(International Convention for the Prevention of Pollution From Ships)六個附則所規範污染項目為何?

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核心觀念

本題考《防止船舶污染國際公約》(MARPOL)六個附則各自管制的污染來源。六個附則依序為:油類、有毒液體物質、包裝形式有害物質、船舶生活污水、船舶垃圾,以及船舶排氣造成的大氣污染。

解題方法

按附則編號逐一對應污染項目,並辨明第二、三附則的差異:第二附則處理散裝運輸的有毒液體物質;第三附則處理以包裝、貨櫃、可移動式罐櫃等方式運輸的有害物質。作答時列出附則名稱與管制對象,即可完整回答。

以下以命題當年(民國 110 年)法規為準。

六個附則及其規範污染項目

  1. 附則一:防止油類污染規則 規範船舶油類污染,包括油輪貨油作業所生的油類殘留物,以及船舶機艙艙底水等含油混合物的排放管制。

  2. 附則二:控制散裝有毒液體物質污染規則 規範散裝運輸的有毒液體物質,並依物質危害程度分類,管制其裝載、卸載、清艙及殘留物排放。

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第 三 題25 分

在船舶法之船舶檢查規範中,哪些情況應向當地航政機關申請特別檢查?

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核心觀念

本題考《船舶法》第25條所列的船舶應申請特別檢查情形。特別檢查著重於船舶建造、輸入、重要變更或檢查證書效期屆滿等足以影響船舶整體適航狀態的時點。

以下以命題當年(民國110年)法規為準。當年《船舶法》第25條規定,船舶有法定情形時,所有人應向船舶所在地航政機關申請施行特別檢查。

解題方法

題目直接詢問哪些情況須申請特別檢查,依《船舶法》第25條逐項列舉即可。要完整列出五種情形,並留意申請機關是「船舶所在地航政機關」。

法定情形

船舶有下列情形之一者,其所有人應申請特別檢查:

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第 四 題25 分

STCW 國際公約之規範中,在沿海及擁擠水域航行進行輪機當值應特別注意之事項為何?

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核心觀念

本題考查《STCW 公約》STCW Code 第 A-VIII/2 節「當值安排及應遵守之原則」中,海上輪機當值在「沿海及擁擠水域」航行時的特別要求。依第 4-2 部第 81 段,輪機當值負責人須確保操船所需的機械能立即切換為手動操作,並維持足夠的操舵與操船備用動力;緊急操舵及其他輔助設備也須能立即投入使用。

本題涉及國際公約規範,以命題當年(民國 110 年)法規為準。

解題方法

依題幹中的「沿海及擁擠水域」定位 STCW Code 第 A-VIII/2 節第 4-2 部第 81 段,按規定列出輪機當值應確保的三項準備:

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