114 公務人員升官等薦任 海巡技術 船舶操作與船上人員管理 考古題詳解
第 一 題20 分
何謂自由液面效應(Free Surface Effect)對船舶橫向穩度之影響?請繪圖說明之,並將圖上所標註之各參數逐一說明其意涵。
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核心觀念
本題考查液艙未滿、液體可自由流動時,液體橫向移動如何削弱船舶初穩度。船舶橫傾後,艙內液面仍保持水平,液體便向低舷移動,使液體重心偏向低舷。這會形成一個與船舶復原力矩相反的力矩,減小復原力臂與有效初穩度。
為了計算,將這種影響等效表示為船舶重心 虛升至 。這是計算上的等效位移,船舶的實際重心並沒有因此上升。
解題方法與公式
以未計自由液面效應時的初穩度 為基礎,計算自由液面修正量,再自原有 扣除:
其中,若使用重量單位表示液體密度,;若艙內液體密度與舷外水密度相同,也可用體積排水量 計算:
公式的意義是:液面橫向移動所造成的自由液面力矩,除以船舶排水量,等於等效重心虛升量。若有多個液艙具有自由液面,應將各艙自由液面力矩加總後再除以排水量。
橫剖面示意圖與參數說明
M 初穩心
│
│
Gv 虛重心
↑ GGv = FSC
G 原重心
│
B 浮心
_____│_____
__/ \__
/ \
/ 船舶右傾 φ \
/______________________\
高舷 低舷
┌────────────────┐
│ \ │ ← 傾斜後液面仍保持水平
│ \ 液體移向低舷
└────────────────┘
未滿液艙
- :浮心,船舶所受浮力的作用點。
- :未計自由液面效應時的船舶重心。
- :初穩心;小角度橫傾時, 與 的垂直距離為初穩度 。
第 二 題20 分
國際安全管理章程(ISM Code)已成為船東或船公司在營運船舶期間之強制性規範。而根據 ISM 之規定,船公司對於所經營的船舶與其裝備之維護,及須據以實施的相關查核、檢討與評估等,應各有哪些必要之作為和注意事項?請分別說明之。
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核心觀念
本題考《國際安全管理章程》(International Safety Management Code, ISM Code)第 10 章「船舶及裝備之維護」。核心是船公司須以安全管理系統(Safety Management System, SMS)建立並執行維護程序,使船舶及裝備符合相關規則、法規,以及公司自行訂定的其他要求;並透過定期檢查、缺失通報、矯正措施與紀錄保存,持續掌握船舶安全狀況。
以命題當年(民國 114 年)ISM Code 第 10 章規定為準。本題所問「維護」及其「查核、檢討與評估」,應依序掌握第 10.1 至 10.4 段:建立維護程序、執行檢查與矯正、辨識關鍵設備並採取可靠度措施,以及將相關檢查和措施納入船舶日常營運維護。
解題方法
題目按「維護制度如何建立、日常如何執行、重要設備如何加強、如何納入例行作業」分項作答,並補上各項的通報、矯正及紀錄要求。這樣能完整對應 ISM Code 第 10 章,不會只寫定期保養而漏掉缺失追蹤與關鍵設備管理。
必要作為與注意事項
一、建立並維持維護程序(第 10.1 段)
船公司應建立並維持書面程序,使船舶及其裝備的維護符合相關規則與法規,以及公司另行訂定的要求。程序須具體可執行,並明確規範檢查、保養、缺失處理與紀錄等事項,不能只停留在一般性政策宣示。
二、定期檢查、缺失通報、矯正及紀錄(第 10.2 段)
為落實維護要求,船公司應確保:
第 三 題15 分
何謂船舶之俯仰中心(Tipping center)?其與船舶水截面有何關係?
若某船長 公尺,左右平正浮於水面,TPC 公噸,MCTC 公噸-公尺。今分別自船舯前 公尺處裝載 公噸,自舯後 公尺處裝載 公噸,及自舯後 公尺處裝載 公噸等貨物後,其俯仰差維持不變,試求該船之俯仰中心位於何處?
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核心觀念
船舶的俯仰中心(Tipping center)是船舶縱傾時,船體縱向剖面上相對於水面作轉動的中心。船舶縱傾時,俯仰中心所在的水截面(transverse section)是船體上縱傾前後吃水變化為零的截面:該截面前方與後方的吃水變化方向相反。
本題以俯仰差維持不變為條件,表示裝貨造成的縱向力矩互相平衡,因此可用各批貨物對俯仰中心的力矩平衡,求出俯仰中心位置。TPC 與 MCTC 是船舶裝載計算常用數值,但本題不需代入:TPC 用於估算平均吃水變化,MCTC 用於計算改變俯仰差所需的縱向力矩。
解題方法
令俯仰中心位於船舯前方 公尺。以船舯為基準,向船首為正、向船尾為負。三批貨物的位置依序為 公尺、 公尺及 公尺。
俯仰差維持不變,表示新增貨物對俯仰中心的合縱向力矩為零:
展開整理:
第 四 題25 分
現行海上人命安全國際公約(SOLAS)之附錄規則(Annex)除第一章為一般條款、第八章為核動力船舶外,尚包含哪些章節?請依序列出並說明各章節之主要內容。
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核心觀念
本題考 SOLAS 附錄(Annex)的章節架構與各章管制主題。依題意排除第一章「一般規定」及第八章「核子動力船舶」,其餘章節須依序列出並概述主要內容。以命題當年(民國 114 年)法規為準;當時 SOLAS 附錄已包含 2024 年 7 月 1 日生效的第十五章。
解題方法
按章次由前至後排列,記住章名中的核心主題,再用一兩句說明各章的規範重點。章次有兩個容易混淆之處:第二章分為 II-1、II-2;第十一章分為 XI-1、XI-2,兩者都須分別列出。
各章及主要內容
| 章次 | 章名 | 主要內容 |
|---|---|---|
| 第二章第一節(II-1) | 構造:艙區劃分與穩度、機械及電機裝置 | 規範船舶分艙、穩度、浸水後安全、機械與電機設備等要求,以維持船舶結構與重要系統的安全。 |
| 第二章第二節(II-2) | 構造:防火、火災探測及滅火 | 規範防火分隔、火災探測與警報、滅火設備及逃生安排等,以預防火災並限制火勢蔓延。 |
| 第三章 | 救生設備及佈置 | 規範救生艇、救生筏、救生衣等設備,以及其配置、登乘、部署與相關演習。 |
| 第四章 | 無線電通信 | 規範海上遇險與安全通信設備及其配置、值守要求,涵蓋全球海上遇險及安全系統(GMDSS)相關規定。 |
| 第五章 | 航行安全 | 規範船舶航行安全事項,包括航行資訊、航行設備、航程計畫、遇險協助及航行安全服務等。 |
| 第六章 | 貨物運送 | 規範貨物裝載、積載、繫固與運送安全,並涵蓋穀物等特定貨物的安全運送要求。 |
| 第七章 | 危險貨物運送 | 規範危險貨物分類、包裝、標記、積載與隔離等,並使相關國際規則適用於危險貨物海運。 |
| 第九章 | 船舶安全營運管理 | 要求船舶與公司建立安全管理制度,落實安全營運及防止污染的管理責任,核心為國際安全管理章程(ISM Code)。 |
第 五 題20 分
商船船副應於航泊時當值及秉承上級主管之命執行工作,故其職責為何?請根據我國船員服務規則第 37 條的規定,列舉十項說明之。
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核心觀念
本題考《船員服務規則》第 37 條所定的船副職責。船副於航行、停泊時均須當值,並依上級主管命令執行工作;作答時應完整列出條文的十項職責,留意不要與大副職責或水手職責混淆。
以下以命題當年(民國 114 年)法規為準。
解題方法
依《船員服務規則》第 37 條逐款整理,可按工作內容記憶:航海設備與海圖、港錨及停泊作業、航海紀錄與郵件、駕駛臺維護、藥品醫療、行政協助、開航前測試與船況回報、安全設備管理。
船副十項職責
一、保管及校驗航海設備與儀器,並保管、修正海圖及航海相關書冊、圖表。
二、船舶進出港或錨泊時,在船長指定的工作崗位值勤,遵照船長命令指揮海員執行職務。
三、船舶停泊時,依船長命令當值;船舶裝卸貨物時,監督裝卸作業。
四、保管並記錄航海文書,包括航海摘要日誌、磁羅經自差簿、航海儀器紀錄簿,並填寫正午報告表。
五、負責郵件的裝卸與保管,並備置郵件簿,登記郵件收受及遞交的日期、件數。
六、負責駕駛臺內外及駕駛臺甲板上設備、屬具的清潔與保養。
七、保管船上藥品與醫療設備。
八、協助大副辦理船舶進出港手續及一般行政事務。