海事安全与船舶设计

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具体描述

作者简介

吴东明

学历:英国格拉斯哥大学造船暨海洋工程博士
   国立交通大学机械工程博士研究
   国立台湾大学造船工程硕士
   国立交通大学航海暨轮机工程学士

经历:欧盟国际工程技师(EUR ING, FEANI)
   英国皇家工程技师(CEng, U. K.)
   美国国家工程技师(PE, U.S.A.)
   英国皇家造船工程学会正会员(MRINA, U.K.)
   美国造船暨轮机工程学会正会员(MSNAME, U.S.A.)
   研考会科技专案审查委员
   海巡署海洋事务委员
   交通部科技专案审查委员
   经济部船舶产业谘询委员
   海巡署舰艇暨航空器需求研究专案审查委员
   行政院海洋事务推动小组委员
   考试院特考典试委员
   教育部高等教育评鑑中心评鑑委员
   行政院海岸巡防署海洋巡防总局船舰监造维修顾问
   中央警察大学水上警察学系所系主任兼所长

现职:中央警察大学水上警察学系所专任教授
   国立台湾海洋大学运输暨航海科学系兼任教授

航运业的绿色未来:环境影响与可持续船舶技术 第一章:全球航运业的环境足迹:挑战与现状 本章深入探讨了全球航运活动对地球生态系统造成的广泛影响,构建了一个清晰的现实图景。重点分析了船舶运营中产生的温室气体(GHG)排放,特别是二氧化碳($ ext{CO}_2$)和氮氧化物($ ext{NO}_x$)的排放源、扩散模式及其对气候变化和区域空气质量的具体影响。 1.1 能源消耗与碳足迹: 详细解析了当前全球船队对化石燃料的依赖程度,并量化了不同类型船舶(集装箱船、油轮、散货船)在不同航行阶段的燃料消耗率与碳排放因子。引入了生命周期评估(LCA)的概念,不仅关注船舶在运营阶段的排放,也涵盖了从船舶建造到报废的全过程中的能源投入与环境负荷。特别关注了远洋运输中“巴拿马型”和“好望角型”船舶的能耗效率瓶颈。 1.2 硫氧化物与氮氧化物的控制: 分析了国际海事组织(IMO)关于硫含量限制的法规(如IMO 2020限硫令)对全球燃料供应链带来的结构性冲击。探讨了船用低硫燃油(VLSFO)和船用柴油(MGO)的理化性质差异,以及切换燃料对发动机运行性能和维护成本的影响。同时,详述了$ ext{NO}_x$排放控制技术(如选择性催化还原SCR和非选择性催化还原SNCR)的工作原理、安装可行性与局限性。 1.3 水下噪声污染与生物多样性: 本节着重探讨了船舶螺旋桨、主机和船体运动产生的低频和中频水下噪声对海洋生物,特别是鲸豚类动物的导航、捕食和繁殖活动的干扰。通过声学模型,模拟了不同船速和航道密集区的水下声场分布,并评估了对特定敏感物种群落结构的影响。 1.4 海洋生态系统的其他威胁: 审视了船舶活动对海洋的非排放性影响,包括压载水交换引起的生物入侵风险(外来物种传播),以及船底防污涂料(TBT等有毒物质替代品)的长期生态毒性问题。讨论了船舶航行造成的物理扰动,例如船艏波对沿海湿地生态的冲刷作用。 --- 第二章:脱碳路径规划:替代燃料的系统性评估 本章聚焦于航运业实现深度脱碳目标所需的燃料替代策略,并对现有和新兴的清洁燃料技术进行了严谨的技术经济性分析。 2.1 零碳燃料的前景与挑战: 系统性对比了氨(Ammonia, $ ext{NH}_3$)、甲醇(Methanol)和氢气(Hydrogen, $ ext{H}_2$)作为未来核心燃料的潜力。 绿色氨燃料: 分析了电解水制氨的能源需求、储存(高压或深冷)的工程挑战,以及氨燃料发动机的$ ext{NO}_x$和潜在的$ ext{N}_2 ext{O}$(一氧化二氮)排放控制技术。重点讨论了氨燃料供应链中“从摇篮到烟囱”的碳排放平衡。 甲醇(尤其是绿色甲醇): 探讨了其作为液态燃料的易操作性优势,但深入分析了其较低的能量密度对燃料舱容积的需求,以及在现有全球加油基础设施上实现大规模推广所需的投资规模。 氢能的应用局限: 评估了氢燃料电池技术在大型远洋船舶上的能量密度瓶颈和高压/深冷储存的体积限制,主要将其定位为辅助动力或短途支线运输的解决方案。 2.2 合成燃料与生物燃料的整合: 评估了电力驱动的合成燃料(e-fuels,如e-甲醇、e-甲烷)在利用可再生电力生产方面的可行性。对生物燃料(如FAME, HVO)的“第二代”和“第三代”技术路线进行了区分,强调了避免与粮食安全竞争的原料选择标准(如藻类或废弃物)。 2.3 燃料储存与船上安全管理: 详细阐述了在船舶上安全储存高毒性(氨)或易燃(氢/甲醇)燃料所需的专业设计要求。这包括惰性气体保护系统、泄露检测与抑制系统、双层壳体设计,以及在狭窄舱室中进行操作的紧急响应程序。 --- 第三章:能效提升:船舶设计与运营优化 本章关注在现有船体和动力装置基础上,通过技术升级和智能管理实现航运能效的边际改进,以满足能效设计指数(EEDI)和运营能效指数(EEOI)的要求。 3.1 船体优化与流体力学改进: 系统分析了湿表面积的减少对摩擦阻力的影响。详细介绍了船体减阻技术,包括: 先进的船体线型优化: 基于计算流体力学(CFD)模拟的球鼻艏(Bulbous Bow)和船艉流线优化。 主动与被动减阻系统: 包括空气润滑系统(Air Lubrication Systems, ALS)的性能评估、微气泡生成机制,以及不同表面涂层(如超低摩擦涂层)的耐久性测试。 3.2 推进系统与能量回收技术: 深入研究了如何提高主推进系统(主机-螺旋桨耦合)的效率。探讨了变螺距螺旋桨(CPP)与固定螺距螺旋桨(FPP)的性能对比,以及集成式电力推进系统(IEP)在负荷分配优化中的优势。重点介绍了先进的能量回收装置,如导管螺旋桨(Kort Nozzle)的现代应用,以及从废气和主机冷却水回收热能的朗肯循环系统(ORC)。 3.3 船舶智能运营与数字化: 阐述了“数字孪生”技术在船舶实时绩效管理中的应用。通过集成传感器数据、气象数据和海洋学信息,实现对航行计划的动态优化(Weather Routing)。分析了“慢速航行”(Slow Steaming)策略下的经济效益与时间风险权衡,以及如何通过船舶性能监测系统(SPMS)实现船队范围内的基线管理与持续改进。 --- 第四章:法规遵从与政策驱动力 本章梳理了国际和区域性法规框架对船舶设计与运营的强制性影响,并探讨了市场机制在推动绿色转型中的作用。 4.1 IMO的能效与温室气体战略: 全面解读了IMO第三次修订的《船舶温室气体减排初步战略》,重点分析了2030年和2050年的阶段性减排目标。详细剖析了能效现有指数(EEXI)和营运能效指标(CII)的计算方法及其对老旧船队的淘汰压力。讨论了如何通过技术升级(如安装脱碳设备)和运营调整(如降低航速)来满足CII评级要求。 4.2 区域性碳市场机制: 重点分析了欧盟排放交易体系(EU ETS)对航运业的影响。阐述了EU ETS如何将航运业纳入碳排放交易范围,涉及的报告范围(仅欧盟航程或环球航行)、碳配额的获取与成本,以及对航运合同条款(如“燃料附加费”的演变)的潜在重塑。 4.3 绿色融资与投资导向: 探讨了金融机构如何通过“绿色债券”、“脱碳贷款”等金融工具,引导资本流向符合ESG标准的高效能船舶和清洁燃料技术项目。分析了船东在评估新船订单时,必须纳入的碳价(Shadow Carbon Price)对项目净现值(NPV)的长期影响。 --- 第五章:未来技术融合与系统集成 本章展望了突破性的技术集成,展示了未来船舶作为复杂能源系统如何实现多源动力协同。 5.1 风能辅助推进系统(WAPS): 详尽分析了现代风力辅助技术的工程实现:刚性翼帆(Rotor Sails,如Flettner转子)、翼型帆(Kite/Wing Sails)的工作原理。重点评估了这些系统在不同风向和海况下的能量产出效率,以及它们与主机动力输出的集成控制逻辑。 5.2 岸电系统(Cold Ironing): 论述了港口基础设施建设对于减少船舶停泊期间港口区域空气污染的关键作用。讨论了高压/中压岸电接口标准(如IEC/ISO标准)的统一性问题,以及对船载变压器和配电系统的特殊要求。 5.3 无人化与自动化在环境优化中的角色: 虽然不是船舶设计的核心,但自动化技术在减少人为操作误差、确保最优燃料消耗参数恒定方面发挥作用。探讨了远程操作中心(ROC)如何通过数据驱动的决策,实现比船上即时决策更优的航线和速度控制。

著者信息

图书目录

第一章、引导船舶安全性的具体实践

第二章、后威望号油轮海难事件的欧盟海事安全检讨与策略探析

第三章、欧盟海事安全的前瞻规划及策进作为探析-船舶安全性的设计、营运及法规系统之整合计画

第四章、欧盟建置安全的驶上驶下型船舶之网路系统架构研究-欧洲驶上驶下型渡轮的安全性设计之整合规画方法

第五章、现今船舶设计的创新概念、方法及架构-以风险管理为基础

第六章、电脑辅助船舶性能设计及建造实务在警艇修改装工程的应用研究

第七章、警艇初步设计的作业流程及实务论析

第八章、电脑辅助设计警艇推进性能的系统探讨

第九章、国际货轮的重燃油舱佈置设计研析-降低海上意外所致溢油污染损害

图书序言

自序

  职早年服国防工业役,初任中国造船股份有限公司助理工程师,从电焊铁工做起,现场施工、设计绘图、工程管控、品质保证、业务谈判、专案管理、新船试航、修船承揽,乃至国际订单洽办等工作,颇有完整学习船舶工程实作训练经历。在完成英国造船暨海洋工学博士后,回国服务于经济部财团法人联合船舶设计发展中心,担任经济部技术处「产业科技资讯服务专案计画」(IT IS)的船舶产业技术辅导专责工作,足迹遍佈全台大小型造船工厂及游艇公司等,从而接触船舶工程设计、市场研究、产业研发及辅导推广等船务管理工作。

  承蒙前中央警察大学水上警察学系边主任子光先生抬爱,邀请担任系定「造船工程学」课程兼任教师,忝受已故丁所长维新先生赏识,随后办理试讲晋用,从而开启进入诚园警大的机缘。回顾水上警察学系大学部、二技班、研究所,乃至开办科技与法制分组,从艰辛生涩、逐渐迈步成长,业已担负培育我国海巡行政执法干部的神圣使命。由于任职中央警察大学,系以法政专长着称,对于科技工程背景的我,缺乏同侪协助及设备支持,因此晋升教授过程更是倍感艰难困顿。无论如何,「理工为本、文法为辅」,淬励耕耘,屡败屡战,终于皇天不负苦心人,完成升等教授宿愿。随后承蒙蔡校长德辉博士不弃拔擢担任水上警察学系系所行政主管,进而学习校内行政事务管理工作,历练校外行政机关业务协调折冲经验。接受自然科学的工程科技微观训练,浸泳社会科学的文法行政宏观薰陶,从而豁然开往怡然自得。

  其间参与保七总队、水上警察局、海岸巡防署、行政院研考会及各部会等行政机关的行政折冲实务磨练,并且利用学校寒暑假机关访查机会,进行海岸巡防署及所属岸洋总局单位的学习参访活动,广结海巡岸洋总局同仁善缘,探访长官及毕业同学们,借以联系情谊及熟悉海巡勤业务内容。进而参与考试院所辖国家公务人员特考典试、题库召集及行政院所属部会审查等委员事务,经历财团法人高等教育中心的大学评鑑、国内各海事大学自我评鑑及教师新聘、升等外审等委员职务,略有累积若干相关学术行政管理的成长学习训练经验,从而文治武功自然颇有心得进境,此刻应怀抱服千万人之务,造千万人之福的气度胸襟。

  承蒙谢校长银党先生关怀厚爱,得以卸下学术行政主管职务,完成阶段性的行政历练,进而得空申请教授休假研习计画。在经过专任教授休假的韬光养晦洗礼后,自应将先前努力成果,深切反省检讨,沈潜收藏归零,进而人生回归原点,重新定位出发,思索下一阶段的人生事业研究发展方向,并且为未来工作立定生涯规划目标。几经审慎思量,于是择定「海事安全」、「舰艇筹建」、「海上交通」、「海难救助」、「海污防治」,及「海域执法」等海洋事务工作领域,以为个人终身学习研究奉献职志。作育海洋事务英才,协助推展海事行政,撰书分享海事同好,实践立德、立功、立言等三不朽,追求身心恬淡自适、精神宁静致远的终极境界。

  当历经半生学术与实务的铸炼,复归于平静之际,心中犹抱「皇天后土、吾土吾民」的热忱,学以致用、服务人群、报效国家的初衷,依然浮沈于午夜梦回,赤子丹心亦仍澎湃激盪。惚惚历经近卅年的军、文、警三种不同组织文化薰陶,融会学习异中求同,袪芜存菁、饶有心得,自成「当思弱水三千,取一瓢饮,足矣」随缘态度。正值行政院组织再造,新设「海洋委员会」,主张「蓝色革命、海洋兴国」的海洋政策时,大丈夫身逢此时,备有多年海洋学经实务职能,自当戮力以赴,贡献国家社稷。然年过半百,齿摇发秃,「廉颇老矣,尚能饭否?」惟仍愿自我淬励,日新又新,心存诚园,放眼国际,成就蓝海。

  台湾四面环海,东临太平洋、西接台湾海崃、北靠东中国海、南倚巴士海崃,二○○浬专属经济海域分别与日本及菲律宾等周边国家海域重叠,海洋权益主张互相冲突,导致海域争议不断,确保蓝色国土安全更形重要。由于地处东南亚通往东北亚的海路要冲,商船运输、渔船捕捞、客轮游憩及海洋工程等海事活动频繁,货轮触礁拦浅、碰撞起火、机件故障及破损溢油等海难案件亦层出不穷、时有所闻,诸如「可伦坡皇后号」货轮失去动力拦浅、「顶点号」化学轮进水拦浅、「太平洋168号」渔船碰撞沈没、「晨曦号」货轮拦浅溢油污染、「吉尼号」货轮拦浅溢油污染、「观光号」交通船失火,及「阿玛斯号」货轮拦浅溢油污染等,因此确有必要审慎研究「海事安全」议题。

  概括而论,发生海事船难案件的主要关键因素有「船舶」、「船员」及「海洋环境」(即天候海况)等三项,尤以「船舶」要素影响为鉅。倘能完成优质安全性设备的「船舶设计」,即时有效了解天候海况,透过严谨「安全性设备」的船员职能训练,应可有效降低海事船难案件的发生机率,提昇维护高度「海事安全」成果的可能性。因此在完成教授休假后,访视国内海事专业图书资料库中仍未见相关学术书册出版,因此再次尝试汇整多年「海事安全与船舶设计」的研究学习心得,以供海洋事务志业先进同好分享及研究卓参为祷。

  在海事学术研究的工作岁月中,感谢国立台湾海洋大学校长李国添教授的礼遇重视,国立高雄海洋科技大学校长周照仁教授的殷切期许,前海运学院院长周和平教授的鞭策诱导、前航技学院院长李台生教授的耐心指教、前运输暨航海科学系主任廖坤静教授的引领提携、前商船学系主任林彬教授的爱护支持,交通部基隆港务局副局长刘诗宗博士的相持相勉等,得以在「海事安全」领域略有耕耘成果。并且在「船舶设计」工程学术领域中,师承财团法人联合船舶设计发展中心前执行长张达礼教授,中信造船事业集团资深船舶设计顾问陈信宏先生,国立台湾大学工程科学暨海洋工程学系所(即前造船工程学系所)陈义男教授、李雅荣教授等,从而开拓个人造船工程领域的惊世传奇旅程。在缅怀得以接受我国航运技术及造船工程等专业领域的硕儒大师赐教指导之余,终于大胆审慎地创作撰稿完成专书定案,借以不负师长先进们的谆谆鞭策教诲情谊。此处概括介绍本书各章节内容如后:

  在第壹章中,尝试论述「船舶安全性」(Ship Safety)系为现今国际社会热切探讨的中心议题,历经一个评估及转变过程,可能陈现出与过去截然不同的面貌,进而展现出崭新的作为。此发展最令人鼓舞振奋的是该转变正朝向合宜适切的方向迈进,然而现今应较以往更需要密切谨慎警惕。在探索该转变过程中,本论文强调于最需要被关注的领域,并且尝试提供若干有利证据,借以支持最终达成「船舶安全性」目标的相关间隔差距之重要论点。更为具体而言,强烈主张造成该不符合海事安全工作要求情况的最大单一因素,犹如「船舶安全性」系经由法规的发展及立法进程等方式强制因应处理之。

  正因海事安全生态环境的演化改变,往往较经验的取得累积更为迅速,以致此一作业进程的发展变得更为日益不切实际的,从而剥夺法规制定过程中的基本组成要素。正当为一项替代方案,一项将「船舶安全性」导入船舶设计的核心之建议正被提倡出来,并且经由适切通用制式化进程,被整合于设计工作流程 (Design Process)内,借以确认原本地安全及符合成本效益的船舶设计商品之实现。

  在第贰章中,近年来一连串严重海难事件中,威望号油轮海难事件或许是最近的一件,因此其对于国际间海事安全政策的议订建置影响,具有划时代显着重大的导引效应。在本章中,除论述欧盟国家的现今进展成果外,仍有一条长远路程亟待努力,才能达到一个真正「具前瞻性」的海事安全境界。针对若干主要海事安全政策的定性评估正在进行,并且被期待可以有效前胆实现,惟无论如何,其间势必面临若干可能困境难题及亟需被完成议题等相关检讨意见,因此该海事安全政策的工作内容应可再进一步精进改善。

  在第参章中,「船舶安全性的设计、营运及法规系统」计画(SAFEDOR)研发联盟竭诚欢迎国际专业同好,成为该计画创刊讯息文件的重要分享者。该计画讯息文件预订每半年出版一次,并且打算告知大家有关「船舶安全性的设计、营运及法规系统」计画的相关活动讯息,并且该计画讯息文件诉诸于来自涵盖整个海事产业范畴及组织层面的读者。该计画讯息文件的首要议题系在于使得产业同好,可以清楚认知「船舶安全性的设计、营运及法规系统」计画的内涵,并且说明在计画实施活动的主要成果。

  「船舶安全性的设计、营运及法规系统」计画活动重点集中于1.以风险管理为基础的船舶设计(Risk-based Ship Design),系为一项强化船舶设计作业流程,2.以风险管理为基础设计的船舶认证,其需要一套强化认证作业流程,及一个现代化的海事相关权责管理架构,并且3.开发一个创新船舶设计的样本范例,借以展现该以风险管理为基础研发的船舶设计究方法之可应用效能。

  该计画主要目的系在于改善海事运输的安全性,并且增加欧盟海事产业的国际竞争能力。同时该计画(SAFEDOR)宗旨在于达成前述目的,其系透过提昇船舶安全性整合,成为一个设计目标,融入于船舶设计工作中,并且将可承受风险基准,植入认证架构中。

  该以风险管理为基础的理论方法及正式应用于现代化的船舶设计、认证及营运等作业,提供一个共同交流平台,从而建立一个神圣整体的海事安全性制度。为促进「船舶安全性的设计、营运及法规系统」计画内部成员与更为广阔的海事产业团体,进行深度的知识及技术转移交流,故多样化的宣导传播及训练课程活动皆业已审慎规划,并且透过该「船舶安全性的设计、营运及法规系统」计画付诸实施。

  在第肆章中,过去十余年间,经由「安全性的设计(Design for Safety)」的主要议题,一种有关安全性文化的研究方法已持续不断提振推展,其目的系着眼将安全性的相关沿生费用成本,有效整合纳入于船舶设计流程中。在这些年间,有关安全性的首要考量领域之许多研究开发工作,业已累积数量可观的资料成果。在这些研究及开发工作的主要项目之一,即系确保安全性概念能深植于船舶设计过程内,并且持续追求提昇,以改善现今海事安全事务的状况。借由倡导「安全性的设计」概念作业方向的跨步迈出前进,虽然起步稍嫌缓慢,却是步履稳健,该作业方法被认为能够对海洋运输的安全性,作出全面成本有效性的改善提昇贡献,同时,灌注抚育此一海运领域中合宜营运作业的演化进步。

  基于前述环境背景下,本章试图对过往十年间的相关研究发展计画工作,进行一全面性彻底的综合说明。并且特别强调的重点发展工作包括有部份关于「欧盟驶上驶下船的安全性计画主题网路架构」(Thematic Network SAFER EURORO)及相关研究计画等活动项目,其业已引领现今重大研究工作动机的开展,至于当前最主要的创新研究发展工作即为「SAFEDOR整合计画」,其亦被期待在未来数年间,能够领导于「船舶安全性的设计」领域的研究发展工作。

  在第伍章中,主要目的系阐述「以风险管理为理论基础的设计概念」(Risk-based Design),可以有效应用于船舶设计作业实务中。并且该设计方法系为将明确安全性目标,整合融注于船舶设计工作流程里。经由过去数十年来,诸多机构组织的共同努力,执行相当数量的研究发展计画,其计画成果的具体贡献不但向世人介绍此一主题,解释以风险管理为理论基础,融入船舶设计作业流程的动机,并且详细说明其所引用理论、该方法的组成部份,及概述未来协助落实应用的架构发展。同时特别强调其所展现提供予海事产业界的相当创新作为潜力,其中包括有借由採行以风险管理为基础的船舶设计理论方法(Risk-based Methodologies),及科学与科技等创新突破的各种形式之例行作业实务应用等革新制度,专注因应处理将「船舶安全性」(Ship Safety)视为「船舶生命寿期设计」(Life-cycle Ship Design)的重要议题。

  在第陆章中,依据国际船运权威1996研究报告指出,近年来世界造船景气回升,货运量大幅成长,至船位难求、营运竞争、船价居高不下,于是修改装工程业务渐次热络。现今造船业者因应船东的船价低廉、性能合宜、交期缩短等殷切愿望,进而有效开展出造船新兴利基市场。

  并由于计算机科技的迅速发展,国际间造船产业莫不争相广泛应用,以提供产业经营效益。本文中仅提供ㄧ以计算机为辅助工具,参酌现今国际先进研发船舶理论,自行规划建立针对船舶设计CAD系统。同时就中国造船公司实务经验构思,而形成工程建造生产管制及工程设计问题诊断分析之CAD∕CAM∕CAE技术服务系统。

  透过一艘3,494 TEU货柜船加长为4,000 TEU货柜船的初步设计工程专案执行及既往货柜船修改装加长工程施工实务经验等,有效证实此一从初步设计到生产建造的完整CAD∕CAM∕CAE服务管理系统的可靠性。其中并涵盖合约前置幕僚工作及生产计划管制作业等,可缩短筹建工时,精确成本效益评估,避免误作翻工,有效工程预算管理与控制,如此势当有益于对设计、建造、预算及时程等条件要求精度更迫切之海巡船艇建造维修实务有所提供。

  总括而言,当可有效结合中国造船公司及中国验船中心的纯熟建造管理及施工技术等经验,佐以联合船舶设计发展中心丰富船舶设计及技术研发等能力,再透过经济部IT IS产业技术资讯服务网路系统的大力推广,加速我国各级船舶修造厂等工程技术及维修能力的升级成功,如此将有助于增进我造船产业工程技术竞争力,进而裨益我海巡船艇国设国造国修等完整船艇筹建维修系统的有效落实。

  在第柒章中,有鑑于我国水上警察勤务范围日益扩大,迄今我海巡署辖下各级警用巡逻船艇数量共计有ㄧ八二艘。惟对于依靠船艇执行海上保安任务的水上警察而言,现代化的船艇装备筹建、维修及补给等规划管理工作,实为当前刻不容缓的积极要务。自然其中存在诸多攸关船艇品质与后勤维修等工程管理事务,更突显我国海巡系统对于船艇性能设计基础知识等培训工作的迫切性与必要性。

  本章中作者从接获船东的新船型性能需求所作功能设计估算,至备妥参与投标所需的相关新船设计图样及技术文件等整合船舶设计基本流程,详实逐一说明。综观当今国际造船设计、生产及管理等的电脑化作业应用,不但提升设计计算的正确性审核效能,并且有效建立设计最适化的处理模式。惟作者仍愿特别揭示船舶设计基本流程逻辑理念,以强调其应用的重要性及基础性。因此多方参酌相关船舶设计专业研究文献等,自行规划出一套船舶初步设计工作标准程序,其计细分有廿八项,借使我海巡署同仁得以能共同研议讨论。

  关于船舶初步设计螺旋程序流程,始于船东对新船询价的性能需求条件,直到船型所需性能、品质、建造成本及交船时程等均属合宜为止。其间关于各船舶初步设计阶段中的各主要工作内容,亦逐项详加介绍,以为我海巡署员警同仁及警大水上警察学系所同学们等对船舶工程实务有兴趣者修习参考。最终作者特以我海巡署辖下百吨级海巡船艇为例,引证个人所构思的,理想船舶初步设计决策工作程序的可用性。并且详实说明该船型初步性能设计的实务工作内容资料等。同时提供作者对我海巡勤务及教育等单位的船务人才培育与训练建议。

  在第捌章中,海巡船艇系海巡署执勤基本工具,正所谓『工欲善其事,先利其器。』为求从事海上犯罪侦查及海上急难救助等工作,『高速』海巡船艇成为海巡署基本要求,而高速海巡船艇与推进性能设计密切相关。回顾过去海巡署先后建造各吨级海巡船艇,在海巡船艇推进性能、结构强度、操纵性能及航仪设备等设计问题,以推进性能的问题最为困扰,而推进性能的良寙不但影响勤务执行能力,更攸关执勤人员航行安全性。未来海巡署依任务需求,应用电脑辅助设计推进性能的系统可缩短设计时程,并配合船模试验、海上试车及一般航行资料等,反馈检核推进性能,避免规划设计错误,提高监造工程品质,建造符合任务与使用者需求的海巡船艇。

  在第玖章中,近年来,国际间商船的海上碰撞及触礁等意外事件频传,导致对于商船重燃油舱溢流原油现状影响,业已促使社会大众与产业人士等产生积极危机意识。在本章中,有关若干国际货轮溢油统计数据作一总括性叙述,并且提供若干船舶碰撞、触礁及搁浅等海上意外事件的代表性历史案例说明。事实上,在重燃油舱间週围设计佈置双重壳结构,以加强保护之系不失为减轻溢油风险的一种方法。船上燃油舱的设计位置与容积大小等亦将直接影响海上溢油事件的可能性及预期数量,最终有关若干国际商船重燃油舱间佈置设计构想等的相对有效性评估研究作业系採用机率为基础的油料溢流分析技术以执行之。总括而言,该商船重燃油舱的新佈置设计构想将有助于海上溢油污染防治及海洋环境资源保育等事先预防工作的推展。

  事实上,欲有效达到抑制海上溢油外流,造成海洋环境污染及资源保育等问题,斧底抽薪治本方案有二,即遵循国际间海洋污染防治及港口国管制等相关公约精神,迅速制订我国内相关执行法令,以有效落实之。另者则为重新考虑商用船舶的重燃油舱佈置设计概念,以确实减少海上碰撞、触礁及搁浅等意外事件,所造成海上溢油外流频率与数量。最终,在我国政府正当大力提倡海洋立国政策指导下,行政院海岸巡防署可望改制为海洋事务部之际,应可有所参考,以为将来推展海洋溢油污染防治及环境保护养育等任务工作依循。

  在本书孕育生产撰稿过程中,感激海岸巡防署王署长进旺先生的诚挚启发与谆谆鼓励,从而激起海巡志业的任重道远热忱,郑副署长樟雄先生的海巡核心要务指教与心得分享,渐次开阔海域执法、海事服务、海洋事务视野,海洋巡防总局林总局长福安先生的无限关护与无比信任,得以熟稔海巡勤业务与船务管理工作,进而不定期巡回访查各级海巡勤务局队单位,累积终身受用不尽的难得实务经验,亦映证于海洋科技、海洋法制、公共行政及安全管理等各领域学理之中。

  感激与海巡署连江舰驾驶员许智杰先生的多年难舍师生情缘,从水警二技班乃至水警研究所进修期间,亦步亦趋、併肩奋斗,创造惊人丰硕的论文研究成果,尤以二技在学期间,即精彩发表多篇期刊论文,并且应海洋巡防总局正式邀请,进行「扩大局务会报」的专题演讲,展现高度海事专业职能素养,诚属绝无仅有、难能可责的海巡新生代。因此诚挚邀请担任本书共同作者,借以记录此段亦生亦友的特殊「麻吉」情缘,并且衷心期许智杰贤棣谨慎持续不断努力精进,追求个人更大更高更远的人生目标,开创专属辉煌的鹏程宿愿。

  感谢「国家教育研究院」的审查委员们精辟意见指导,「国家科学发展委员会」的专业诚挚推荐,五南图书出版公司的热诚相挺与编辑团队同仁的耐心协助,使得本书可以顺利付梓发行。同时诚挚感念已故中央警察大学水上警察研究所所长丁维新老师的谆谆教诲,前海洋巡防总局副总局长边子光老师的知遇栽培,前水上警察学系主任陈佳德老师的公务教导。另有海洋巡防总局欧凌嘉科长、张育嘉组主任及许智杰舰艇驾驶等,亦生亦友般地鼎力协助,整理海巡「船舶设计」科技新知,并且朱振良组长、洪伯昇队长、李松樵组主任、王需枫侦查员及赖宜琳巡官等,相互交流「海事安全」科技知识,进而分享共同研究成就。更应真诚感激中央警察大学师长同仁们的关怀爱护,水上警察学系所同学们的热切鼓舞,海岸巡防署、海岸巡防总局及海洋巡防总局等各级长官及好友们的长年提携勉励。

  正值凤凰花开、骊歌高唱的学子毕业飞扬季节,衷心感激夫人静蓉原可顺利安享退休生活,却能割舍默默承担教养子女教育生活的重责大任,及一双子女宝贝负责努力的快乐相随。祝贺爱女玉惠完成国立台湾大学医学院药学基础教育,获颁社区药局实习成绩优良奖,同时顺利考取台大临床药学研究所,继续从事学业深造进修活动。祝贺幼子士纶亦修毕台南市立永福国民小学音乐资赋优异班学程,获颁台南市「市长优学奖」及音乐术科成绩优良奖等,并且顺利录取台南市立大成国民中学音乐艺术才能班,赓续俯仰于西洋古典音乐世界潮流中。更是感怀已故前英国格拉斯哥大学(University of Glasgow)造船暨海洋工程学系主任Professor Douglas Faulkner的知遇提携荣恩,使我能从旅英深造困窘学程中,荣获英国国家Overseas Student Awards及英国格拉斯哥大学Postgraduate Research Scholarships等两项全额奖学金,得以心无旁骛地肆意驰骋于西洋科技文明的浩瀚学海中,更在其睿智恩宠果决举荐下,方能仅以两年学程破格提前完成论文口试毕业,获颁造船暨海洋工学博士学位。旋即赶忙收拾行囊,踏上皇天后土归途,学以致用报效国家。最终愿将此一孤独学涯、呕心沥血的再创研究努力成果/本书特色:台湾四面环海,东临太平洋、西接台湾海崃、北靠东中国海、南倚巴士海崃,二○○浬专属经济海域分别与日本及菲律宾等周边国家海域重叠,海洋权益主张互相冲突,导致海域争议不断,确保蓝色国土安全更形重要。由于地处东南亚通往东北亚的海路要冲,商船运输、渔船捕捞、客轮游憩及海洋工程等海事活动频繁,货轮触礁拦浅、碰撞起火、机件故障及破损溢油等海难案件亦层出不穷、时有所闻,诸如「可伦坡皇后号」货轮失去动力拦浅、「顶点号」化学轮进水拦浅、「太平洋168号」渔船碰撞沈没、「晨曦号」货轮拦浅溢油污染、「吉尼号」货轮拦浅溢油污染、「观光号」交通船失火,及「阿玛斯号」货轮拦浅溢油污染等,因此确有必要审慎研究海事安全议题。  

  概括而论,发生海事船难案件的主要关键因素有「船舶」、「船员」及「海洋环境」(即天候海况)等三项,尤以「船舶」要素影响为鉅。倘能完成优质安全性设备的「船舶设计」,即时有效了解天候海况,透过严谨「安全性设备」的船员职能训练,应可有效降低海事船难案件的发生机率,提昇维护高度「海事安全」成果的重要性。

图书试读

用户评价

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拿到《海事安全与船舶设计》这本书,我的第一反应是它看起来相当专业,封面的插图也很有技术感。我本身不是海事专业的学生或从业者,但一直对大型交通工具的运作原理充满好奇,尤其是那些在广阔海洋上航行的巨轮。这本书的书名,直接点出了“安全”和“设计”两个核心要素,这让我非常感兴趣。我很好奇,书中会如何将船舶的构造设计与海上航行所面临的种种安全挑战联系起来。毕竟,海洋环境瞬息万变,充满未知和危险。一艘船要能够安全地航行,必然需要精密的计算和周全的设计。我想,这本书很可能会从船舶的整体结构入手,比如船体的形状、大小、材质,如何影响其在不同海况下的稳定性和抗沉性。同时,“海事安全”这个词也让我联想到各种突发事件,例如恶劣天气下的航行、与其他船只的碰撞、甚至是潜在的火灾或爆炸。那么,在船舶设计阶段,是否就已经预设了各种应对这些风险的方案?例如,船体材料的选择是否能抵抗腐蚀和冲击?逃生通道的设计是否足够畅通和醒目?救生设备的配置是否能满足需求?我特别期待书中能有一些关于船舶设计如何最大限度地减少事故发生概率,以及在事故发生后如何保障人员和财产安全的具体讲解。即使我无法完全理解所有的技术细节,但我相信,通过这本书,我能对船舶的“内在安全”有一个更深刻的认识,明白那些默默无闻的设计师是如何用他们的智慧,为无数的海上旅程保驾护航的。

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我翻开《海事安全与船舶设计》这本书,立刻被其严谨的排版和大量的专业图表所吸引。虽然我不是航海领域的专家,但长期以来,我对海上运输所承载的责任和风险始终保持着一份关注。书名中的“海事安全”四个字,就足以让我联想到无数关于船舶事故的新闻报道,以及背后所折射出的复杂原因。我很好奇,这本书将如何从“船舶设计”这一源头,去剖析和解决海事安全的问题。是否说,很多海上的悲剧,其根本原因可以追溯到最初的设计理念和建造过程?我期待着,这本书能深入浅出地介绍不同类型船舶(例如,油轮、集装箱船、客船等)在设计上的独特性,以及这些独特性如何直接影响它们的安全性。例如,油轮的设计是否会特别强调材料的抗压和防泄漏能力?客船的设计又是否会优先考虑人员的疏散和救生系统的可靠性?“海事安全”的维度非常广泛,除了船舶本身的结构强度和稳定性,我还想了解书中是否会涉及导航系统的设计、防火防爆措施的集成、以及在极端天气下的应对策略。是否能通过一些具体的案例分析,让我看到,优秀的设计是如何在危机时刻挽救生命的,而一些设计上的疏忽,又可能带来怎样的灾难性后果。这本书能否让我理解,每一次平安抵达的航程,都离不开设计师们对安全一丝不苟的考量和对细节近乎苛刻的把控,而这些,都体现在那艘承载着无数希望的船体设计之中。

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我拿到这本《海事安全与船舶设计》的时候,其实带着一种“撞大运”的心态,因为我对海事领域的了解实在有限,充其量也就是从新闻报道里知道一些海难事故,或是海上搜救的英勇事迹。但这本书的出现,让我看到了一个更深层次的切入点——那就是事故发生前的预防,以及如何通过精妙的船舶设计来最大限度地规避风险。我一直觉得,我们通常看到的都是结果,比如船沉了,或者发生了火灾,但很少去深究那些“为什么”。这本书的出现,正好弥补了我的认知空白。我很好奇,书中会如何解析那些看似微小的设计缺陷,在关键时刻是如何被放大,最终酿成大祸的。反之,那些能够经受住考验的船舶,又是在设计上有何过人之处?我想,它应该会涉及到很多关于船体结构、稳定性、载重分配、甚至是材料科学方面的知识。毕竟,一艘船的命运,很大程度上取决于它在建造之初的设计蓝图。书名中的“海事安全”也让我联想到很多具体的场景,比如船舶如何应对巨浪、如何避免碰撞、在紧急情况下如何疏散乘客,以及如何在极端恶劣的天气下保持操控性。这些都需要在设计阶段就考虑到位的。我希望这本书能用一种相对易懂的方式,为我这样的非专业人士揭开船舶安全设计的神秘面纱,让我明白,每一次海上航行的安全,都凝聚着无数工程师的智慧和心血,以及对生命的高度敬畏。

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拿到《海事安全与船舶设计》这本书,老实说,我最先注意到的是它厚实的装帧和那种略带复古的印刷风格,给人一种“大部头”和“学术性”的既视感。我本身不是科班出身,对船舶设计这个领域只是闻其名,却不知其所以然。然而,我一直对“安全”这个概念有着强烈的关注,尤其是在交通运输领域,安全永远是第一位的。船舶作为一种大型的、运行在复杂环境中的交通工具,其安全性必然是极其复杂和至关重要的议题。因此,这本书的书名“海事安全与船舶设计”,立刻就勾起了我的兴趣。我猜想,这本书的深度可能会超乎我的想象,它或许会从船舶建造的最初阶段,也就是设计环节,来深入剖析如何构建一艘安全可靠的船。这可能涉及到流体力学、结构工程、材料科学等多个学科的交叉融合。我特别想知道,书中会不会详细介绍不同类型船舶(如集装箱船、油轮、客轮、散货船等)在设计上的差异,以及这些差异如何影响它们的抗风险能力。例如,油轮的设计是否会特别注重防漏和防火,客船又是否会强调稳定性、逃生通道的畅通以及乘客的舒适性?同时,“海事安全”这个词也让我联想到各种海上可能发生的危险,比如台风、海啸、触礁、搁浅、火灾、碰撞等等,而这些危险的发生,很多时候都与船舶本身的设计和维护息息相关。这本书能否解释清楚,一件看似微小的设计瑕疵,是如何在极端条件下演变成一场灾难?我又是否能从中了解到,为了应对这些风险,设计者们是如何煞费苦心地将各种安全保障措施融入船体的每一个角落,从船体结构到内部设备,再到应急系统。

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《海事安全与船舶设计》这本书的封面上那艘比例精准的船体剖视图,就足以吸引我这样的非专业读者驻足。我一直对那些在大洋上驰骋的钢铁巨兽充满敬畏,好奇它们庞大的体积背后,究竟隐藏着怎样的工程奥秘。而这本书的书名,直接将“海事安全”与“船舶设计”这两个概念并列,让我觉得它很可能是在探讨“为什么有些船能安然度过风浪,而有些却遭遇不幸”的根源问题。我很好奇,书中会如何解释,一艘船的设计,是如何直接决定了它的安全系数?比如,船体采用的材料,它的强度和韧性如何影响船舶在极端天气下的表现?船体的形状,是否也关乎到它在海浪中的稳定性,以及是否容易发生倾覆?“海事安全”这部分,更是让我遐想联翩。海上航行,就像是与大自然的一场博弈,充满了不可预测的因素,比如突然来袭的巨浪、恶劣的天气、甚至是海下未知的礁石。那么,一艘优秀的船舶设计,应该具备哪些“抵御”这些风险的特质?我想,书中可能会详细介绍各种安全设计理念,例如,如何设计船体结构来承受巨大的冲击力,如何布置内部空间来提高逃生效率,又或者,如何集成先进的导航和通信系统来规避碰撞风险。我期待着,这本书能用通俗易懂的语言,为我揭示那些隐藏在船体结构和设备背后的安全智慧,让我明白,每一次海上航行的背后,都凝聚了无数工程师对安全的极致追求,而不仅仅是冰冷的机械运作。

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《海事安全与船舶设计》这本书的书名,在众多书籍中显得尤为突出,因为它直接点出了“安全”这个我们在日常生活中最为关注的要素,并将其与“船舶设计”这样一个略显专业的领域联系在一起。我一直对那些在大海上航行的庞然大物充满好奇,特别是它们是如何在复杂多变的海况下保持稳定,并承载着如此多的生命和货物。所以,这本书无疑触及了我一直以来的一些疑问。我很好奇,书中会如何阐释船舶设计在保障海事安全方面所扮演的关键角色。是不是说,一艘船的“生命线”,很大程度上就掌握在设计者的手中?例如,船体的结构强度,如何决定了它能否抵御海浪的冲击;船体的形状,又如何影响它的稳定性和操控性。我非常期待能在这本书中看到关于不同种类船舶(如货船、客船、油轮等)在设计上的差异,以及这些差异如何对应着它们所面临的独特安全挑战。书中关于“海事安全”的部分,让我联想到各种海上可能发生的危险,从自然灾害到人为因素。是否会详细介绍船体如何设计以应对极端天气,如何配置有效的防火防爆系统,以及在紧急情况下,如何通过合理的设计来提升人员的疏散效率和救生设备的使用率。我希望这本书能用一种清晰且富有洞察力的方式,为我揭示船舶安全背后的科学原理和工程智慧,让我明白,每一次远航的平安,都是对设计者们严谨态度和卓越能力的最好证明,而这些,都体现在那精心设计的船体之上。

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阅读《海事安全与船舶设计》之前,我对海事领域,特别是船舶设计,几乎是一无所知,仅限于从电影或新闻中对巨轮的壮观景象有所了解。然而,这本书的标题引起了我极大的好奇心,因为它将“海事安全”和“船舶设计”这两个看似专业但又息息相关的概念结合在了一起。我很好奇,书中将如何阐述船舶设计对于保障航行安全的关键作用。是不是说,一艘船的安全性,很大程度上是由它的设计决定的?比如,船体结构的坚固程度,抗风浪的能力,甚至是内部空间的布局,都会直接影响到在紧急情况下的应对能力。我期待能在这本书中看到一些关于船舶稳性、结构强度、防火防爆、救生设备的详细介绍。例如,对于一艘大型邮轮,是如何设计才能在巨浪中保持平衡,如何保证数千名乘客的安全疏散?对于一艘油轮,又需要采取哪些特殊的设计来防止原油泄漏,对海洋环境造成破坏?“海事安全”这个词也让我想到各种潜在的风险,如碰撞、搁浅、火灾、爆炸等等。这本书是否会深入剖析这些风险的发生机制,以及在船舶设计层面,有哪些措施能够有效预防或减轻这些风险?我希望它能提供一些具体的案例分析,通过实际的事故案例来展示设计理念的成功或失败,从而让我这个门外汉也能理解那些复杂的工程原理。这本书或许能让我意识到,每一次海上航行的平安,都建立在严谨的设计和对细节的极致追求之上,而不仅仅是运气。

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《海事安全与船舶设计》这本书的标题,立刻勾起了我内心深处的好奇,我总觉得,船只的稳定航行,绝非易事,背后一定蕴含着许多不为人知的工程智慧。我不是科班出身,对船舶设计这一领域知之甚少,但“海事安全”这个词,却是我最为看重的。我一直想知道,当一艘巨大的船只在大海上乘风破浪时,它是如何做到保持自身稳定的?它的结构究竟是怎样的坚固,才能抵御海浪的拍打?而这本书的书名,恰好将“设计”与“安全”这两个关键词并列,让我觉得它很有可能是在深入探讨,船只的设计理念,是如何直接影响其在航行过程中的安全性。我很好奇,书中会如何具体地阐述,不同的船舶类型,比如客船、货船、油轮,它们在设计上分别有哪些侧重点,又分别需要考虑哪些独特的安全问题?例如,油轮的设计,是否会格外注重防止泄漏,从而保护海洋环境?客船的设计,是否会更侧重于乘客的疏散和生命安全?“海事安全”这个范畴也让我联想到很多具体的风险,比如恶劣的天气、潜在的碰撞、船体结构的损坏等。我希望这本书能够详细地解释,在船舶设计阶段,有哪些巧妙的结构和系统,能够有效地规避这些风险,或者在风险发生时,能够最大程度地降低损失。即便我无法完全理解所有的专业术语和公式,但我相信,通过这本书,我能够对船舶安全设计有一个更全面、更深入的认识,理解到每一次海上航行的平安,都离不开设计师们严谨的态度和对细节的极致追求,这些都体现在那艘承载着无数生命和希望的船体设计之中。

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拿到《海事安全与船舶设计》这本书,我首先就被它那种厚重而扎实的封面设计所吸引,似乎预示着这是一本内容详实、干货满满的书籍。我虽然不是海事专业人士,但对大型工程项目,尤其是与“安全”息息相关的领域,总有一种天然的兴趣。这本书的书名,将“海事安全”这个关乎生命和财产的重大议题,与“船舶设计”这个技术性极强的领域紧密结合,这让我产生了强烈的好奇心。我很好奇,书中会如何阐述,一艘船舶的整体设计,是如何直接影响其在航行过程中的安全性。是不是说,从船体的结构强度、材料选择,到内部的管线布置、设备安装,每一个环节的设计,都可能成为影响安全的关键因素?我特别期待书中能详细介绍不同类型船舶(例如,集装箱船、散货船、邮轮等)在设计上的独特之处,以及这些设计如何来应对各自所面临的特定风险。例如,油轮是否会有特殊的结构设计来防止泄漏,客船是否会在逃生通道和救生设备方面有更高的要求?“海事安全”本身就包含了太多方面,从船舶的稳性、抗沉性,到防火防爆、防碰撞,再到应对恶劣天气的能力,这些都需要在设计之初就充分考虑。我希望这本书能通过具体的图表和案例分析,让我这个非专业读者也能理解,那些看似抽象的设计理念,是如何在实际的海上航行中,转化为一道道坚实的“安全屏障”,从而确保每一次海上旅程的平安和顺利,而这一切,都源自于对船舶设计精益求精的追求。

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这本书的封面设计就很有吸引力,那种沉稳的蓝色调,配上细致的船体线条图,立刻就让人感受到一股专业与严谨的气息。我本身不是海事专业的,但平时对船舶的构造和运作一直抱有浓厚的好奇心。每次看到电视上的邮轮、货轮,或是经过港口时那些庞然大物,总会忍不住想,它们是如何做到在茫茫大海中航行,又如何保证那么多人或那么多货物的安全呢?这本书的书名《海事安全与船舶设计》恰好触及了我一直以来的一些疑问。虽然我承认,我可能无法完全消化书中的每一个技术细节,毕竟我没有相关的背景知识,但我相信,即使是像我这样的普通读者,也能从中窥见海洋运输背后那庞大而复杂的系统。从书的标题来看,它应该会详细介绍各种船型的设计理念,以及这些设计在保障航行安全方面扮演的角色。譬如,不同类型的船舶,像客船、货船、油轮,它们在设计上肯定有各自的侧重点,以应对不同的风险和挑战。而“海事安全”这部分,更是引人遐想,海上的环境复杂多变,从恶劣的天气到潜在的事故,都要求船舶本身拥有极高的安全性能。我期待能读到关于船舶结构强度、防火防爆、救生设备、导航系统等方面的内容,了解它们是如何被设计和集成在一起,共同筑起一道坚实的“海上长城”。这本书或许能让我从一个全新的角度去理解那些在海上辛勤工作的船只,不再仅仅是冰冷的钢铁巨兽,而是承载着生命与货物,在严苛环境下依然能安全抵达彼岸的智慧结晶。

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