徐洪祥　楊晶淳　隋鴻飛

摘 要：隨著EEDI的全面施行，各方更加重視船舶的航速測(cè)量，文章著重講解了相關(guān)規(guī)范對(duì)EEDI測(cè)速的特殊要求，以及在測(cè)速過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)，并結(jié)合我廠某船實(shí)例來(lái)具體計(jì)算其航速值。

關(guān)鍵詞：EEDI；載重噸（DWT）；船模試驗(yàn)；功率航速曲線；試航

EEDI的全稱為Energy Efficiency Design Index，即船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)。2011年7月，國(guó)際海事組織（IMO）在其英國(guó)倫敦總部召開(kāi)了海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（MEPC）第62屆會(huì)議，通過(guò)了《國(guó)際防止船舶造成環(huán)境污染公約》附則Ⅵ有關(guān)船舶能效規(guī)則的修正案，確立了“船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)”（EEDI）標(biāo)準(zhǔn)。這是第一個(gè)專門(mén)針對(duì)國(guó)際海運(yùn)溫室氣體減排的強(qiáng)制性法律文件。2012年又推出文件MEPC.212（63）決議《2012年新船達(dá)到的能效設(shè)計(jì)指數(shù)（Attained EEDI）計(jì)算方法導(dǎo)則》。決議規(guī)定2013年1月1日或以后簽訂建造合同；或2015年7月1日或以后交付的船舶需要滿足EEDI指數(shù)要求。

EEDI適用于400總噸及以上的國(guó)際航行所有新船和重大改建的新船以及部分重大改建的現(xiàn)有船，適用船型為散貨船、氣體運(yùn)輸船、液貨船、集裝箱船、雜貨船、冷藏貨船、兼用船，以上類(lèi)型船計(jì)算其EEDI指數(shù)值并與相應(yīng)時(shí)間階段的EEDI要求的最低值進(jìn)行比較，如低于要求值，則此船滿足EEDI。而客船、客滾船、滾裝貨船、近海供應(yīng)船則只計(jì)算其EEDI指數(shù)值，相關(guān)決議中并未有此類(lèi)型船要求的參考值，也就是說(shuō)暫時(shí)不需要滿足EEDI的要求。由于航速對(duì)EEDI計(jì)算的最終值影響很大，下面著重介紹EEDI中航速的測(cè)定要求及注意事項(xiàng)。

在設(shè)計(jì)一條滿足EEDI的船舶初期就需要計(jì)算其理論值是否能滿足規(guī)范要求，且航速理論值需在船模實(shí)驗(yàn)中得到。該船速是指在假定無(wú)風(fēng)無(wú)浪的氣象條件下，在每臺(tái)主機(jī)額定安裝功率（MCR）的75%的軸功率時(shí)，以及下面所定義的載運(yùn)能力下的深水中航速，其單位為節(jié)（kn）。對(duì)散貨船、液貨船、氣體運(yùn)輸船、滾裝貨船（車(chē)輛運(yùn)輸船）、滾裝貨船、冷藏貨船、雜貨船、兼用船和近海供應(yīng)船，用載重噸（DWT）表示；對(duì)客船和客滾船，用1969國(guó)際噸位丈量公約附則I第3條定義的總噸（GT）表示；對(duì)集裝箱船，載運(yùn)能力參數(shù)應(yīng)以70%DWT表示，且其EEDI值計(jì)算如下：（1）實(shí)船EEDI實(shí)船計(jì)算值應(yīng)根據(jù)EEDI公式采用70%DWT計(jì)算； （2）EEDI要求值應(yīng)根據(jù)基準(zhǔn)線公式采用100%DWT計(jì)算。由以上的描述可以看出，EEDI測(cè)試的載運(yùn)條件對(duì)最終的測(cè)試結(jié)果有很大的影響，所以對(duì)不同類(lèi)型的船需注意其測(cè)試條件。

下面結(jié)合我廠建造的一艘散貨船來(lái)詳細(xì)講述EEDI航速測(cè)試的過(guò)程。由于散貨船在建造后的試航中沒(méi)有辦法裝載到最大載重噸（滿載），只能在試航中測(cè)量其在壓載狀態(tài)時(shí)的航速，然后根據(jù)船模試驗(yàn)得出的壓載滿載航速比例關(guān)系來(lái)進(jìn)行換算，最終得出實(shí)船滿載時(shí)候的航速。所以對(duì)于部分船舶，船模試驗(yàn)必不可少，并且相應(yīng)的工況都必須有，本船船模試驗(yàn)航速功率曲線圖見(jiàn)圖1。

其縱坐標(biāo)為軸有效功率，橫坐標(biāo)為軸有效功率對(duì)應(yīng)的航速。三條曲線分別代表滿載吃水、設(shè)計(jì)吃水、壓載吃水工況下的功率航速曲線。根據(jù)曲線可以看出，在相同功率下，吃水越?。ㄑb載量越少），其船的航速越快。在這里需要注意的是，由于集裝箱船需要考核70%DWT時(shí)候的航速，所以在做船模試驗(yàn)時(shí)必須做此吃水的工況，否則實(shí)船70%DWT時(shí)的航速無(wú)法獲得，除非試航時(shí)裝載這么多的貨物才可以得到，而這又往往是不現(xiàn)實(shí)的。

此船的主機(jī)最大功率為11060kW，則PD=75%MCR=0.75*11060

=8295kW。表1為船舶試航期間實(shí)測(cè)的功率與速度等各參數(shù)。

把表1的各個(gè)航速與功率分別作為橫縱坐標(biāo)畫(huà)點(diǎn)并做成曲線（見(jiàn)圖2），然后在圖中得到8295kW對(duì)應(yīng)的航速VDB=15.74kn，而從船模試驗(yàn)得出的功率速度曲線可以知道，在8295kW功率下滿載航速Vm=14.20kn，壓載航速VmB=15.30kn，故實(shí)船滿載航速應(yīng)為V=Vm*VDB/VmB=14.61kn。

由于EEDI剛生效不久，這是我廠測(cè)試的第一條需滿足EEDI的船舶，各方對(duì)EEDI航速的測(cè)試流程及注意事項(xiàng)還都不是太熟悉。根據(jù)船級(jí)社LR航速測(cè)試要求，測(cè)速前首先需要停船確認(rèn)船舶吃水及海水密度，記錄其數(shù)據(jù)，并且拍照存檔，此時(shí)需注意應(yīng)有小船配合拍照。測(cè)速時(shí)需準(zhǔn)備相關(guān)的有檢驗(yàn)證書(shū)的設(shè)備，如（1）全球差分定位系統(tǒng)（DGPS）；（2）軸功率測(cè)量系統(tǒng)；（3）遙測(cè)浪高儀；（4）轉(zhuǎn)速計(jì)；（5）水深儀；（6）風(fēng)速風(fēng)向儀。其中第4到6項(xiàng)可以使用船上的設(shè)備，第1項(xiàng)和第2項(xiàng)為比較常規(guī)的測(cè)速設(shè)備，第3項(xiàng)遙測(cè)浪高儀用來(lái)測(cè)量波浪的浪高和周期，現(xiàn)階段用的比較少，是一門(mén)比較新的技術(shù)，目前設(shè)備報(bào)價(jià)較貴。EEDI測(cè)速要求的測(cè)距是順流逆流各跑5次，每航次的大約功率參考上面的試航測(cè)速記錄表。最后一項(xiàng)跑70% MCR是為了驗(yàn)證跟第一次跑70% MCR結(jié)果是否相近，如果兩次測(cè)試的功率和航速差的較多，則需找出原因，如檢查出開(kāi)始的幾組數(shù)據(jù)有問(wèn)題，則此試驗(yàn)必須重新開(kāi)始做。

另外在測(cè)速過(guò)程中需注意測(cè)試條件：（1）風(fēng)力小于蒲氏3級(jí)、海浪小于蒲氏2級(jí)；（2）水深不小于40米；（3）航速方向偏差小于±2°，最大操舵角應(yīng)小于5°，（4）主機(jī)轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。測(cè)試距離跑一個(gè)方向航次需助跑使船達(dá)到穩(wěn)定的航速，船級(jí)社推薦為9海里，加上測(cè)速距離3海里，掉頭轉(zhuǎn)到航向角相反也需要9海里，加起來(lái)為21海里，一般需要航行1.5小時(shí)到2小時(shí)，在加上一般測(cè)速需要跑100% MCR的航次，則此測(cè)速試驗(yàn)在沒(méi)有其他意外耽擱的情況下就至少20小時(shí)以上。個(gè)人認(rèn)為測(cè)試一個(gè)方向航次上跑21海里完成沒(méi)有必要，10里左右就足夠了，助跑距離4海里左右就可以讓船達(dá)到穩(wěn)定的航速，可以讀取DGPS上顯示的航速來(lái)確認(rèn)。各測(cè)試航次的測(cè)試地點(diǎn)應(yīng)盡量在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，以保證測(cè)試條件的一致性。

為了使EEDI值達(dá)標(biāo)，目前比較常用的方法就是提高船舶的航速，現(xiàn)在有不少新的技術(shù)可以采用，其中大多數(shù)船東采用的都是在螺旋槳的外側(cè)增加導(dǎo)流管結(jié)構(gòu)，起到整流增加航速的效果，大多數(shù)的導(dǎo)流管能提高2%到4%的航速。

EEDI規(guī)范現(xiàn)在已經(jīng)正式生效，并且對(duì)大部分的船型都是強(qiáng)制執(zhí)行的，各方都對(duì)此計(jì)算非常重視。相信在將來(lái)，相應(yīng)的規(guī)范和試驗(yàn)方法等都日益完善。