EEDI航速的測定

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量，文章著重講解了相關規范對EEDI測速的特殊要求，以及在測速過程中需要注意的事項，并結合我廠某船實例來具體計算其航速值。

關鍵詞：EEDI；載重噸（DWT）；船模試驗；功率航速曲線；試航

EEDI的全稱為Energy Efficiency Design Index，即船舶能效設計指數。2011年7月，國際海事組織（IMO）在其英國倫敦總部召開了海上環境保護委員會（MEPC）第62屆會議，通過了《國際防止船舶造成環境污染公約》附則Ⅵ有關船舶能效規則的修正案，確立了“船舶能效設計指數”（EEDI）標準。這是第一個專門針對國際海運溫室氣體減排的強制性法律文件。2012年又推出文件MEPC.212（63）決議《2012年新船達到的能效設計指數（Attained EEDI）計算方法導則》。決議規定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指數要求。

EEDI適用于400總噸及以上的國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有船，適用船型為散貨船、氣體運輸船、液貨船、集裝箱船、雜貨船、冷藏貨船、兼用船，以上類型船計算其EEDI指數值并與相應時間階段的EEDI要求的最低值進行比較，如低于要求值，則此船滿足EEDI。而客船、客滾船、滾裝貨船、近海供應船則只計算其EEDI指數值，相關決議中并未有此類型船要求的參考值，也就是說暫時不需要滿足EEDI的要求。由于航速對EEDI計算的最終值影響很大，下面著重介紹EEDI中航速的測定要求及注意事項。

在設計一條滿足EEDI的船舶初期就需要計算其理論值是否能滿足規范要求，且航速理論值需在船模實驗中得到。該船速是指在假定無風無浪的氣象條件下，在每臺主機額定安裝功率（MCR）的75%的軸功率時，以及下面所定義的載運能力下的深水中航速，其單位為節（kn）。對散貨船、液貨船、氣體運輸船、滾裝貨船（車輛運輸船）、滾裝貨船、冷藏貨船、雜貨船、兼用船和近海供應船，用載重噸（DWT）表示；對客船和客滾船，用1969國際噸位丈量公約附則I第3條定義的總噸（GT）表示；對集裝箱船，載運能力參數應以70%DWT表示，且其EEDI值計算如下：（1）實船EEDI實船計算值應根據EEDI公式采用70%DWT計算； （2）EEDI要求值應根據基準線公式采用100%DWT計算。由以上的描述可以看出，EEDI測試的載運條件對最終的測試結果有很大的影響，所以對不同類型的船需注意其測試條件。

下面結合我廠建造的一艘散貨船來詳細講述EEDI航速測試的過程。由于散貨船在建造后的試航中沒有辦法裝載到最大載重噸（滿載），只能在試航中測量其在壓載狀態時的航速，然后根據船模試驗得出的壓載滿載航速比例關系來進行換算，最終得出實船滿載時候的航速。所以對于部分船舶，船模試驗必不可少，并且相應的工況都必須有，本船船模試驗航速功率曲線圖見圖1。

其縱坐標為軸有效功率，橫坐標為軸有效功率對應的航速。三條曲線分別代表滿載吃水、設計吃水、壓載吃水工況下的功率航速曲線。根據曲線可以看出，在相同功率下，吃水越小（裝載量越少），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時候的航速，所以在做船模試驗時必須做此吃水的工況，否則實船70%DWT時的航速無法獲得，除非試航時裝載這么多的貨物才可以得到，而這又往往是不現實的。

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

=8295kW。表1為船舶試航期間實測的功率與速度等各參數。

把表1的各個航速與功率分別作為橫縱坐標畫點并做成曲線（見圖2），然后在圖中得到8295kW對應的航速VDB=15.74kn，而從船模試驗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，故實船滿載航速應為V=Vm*VDB/VmB=14.61kn。

由于EEDI剛生效不久，這是我廠測試的第一條需滿足EEDI的船舶，各方對EEDI航速的測試流程及注意事項還都不是太熟悉。根據船級社LR航速測試要求，測速前首先需要停船確認船舶吃水及海水密度，記錄其數據，并且拍照存檔，此時需注意應有小船配合拍照。測速時需準備相關的有檢驗證書的設備，如（1）全球差分定位系統（DGPS）；（2）軸功率測量系統；（3）遙測浪高儀；（4）轉速計；（5）水深儀；（6）風速風向儀。其中第4到6項可以使用船上的設備，第1項和第2項為比較常規的測速設備，第3項遙測浪高儀用來測量波浪的浪高和周期，現階段用的比較少，是一門比較新的技術，目前設備報價較貴。EEDI測速要求的測距是順流逆流各跑5次，每航次的大約功率參考上面的試航測速記錄表。最后一項跑70% MCR是為了驗證跟第一次跑70% MCR結果是否相近，如果兩次測試的功率和航速差的較多，則需找出原因，如檢查出開始的幾組數據有問題，則此試驗必須重新開始做。

另外在測速過程中需注意測試條件：（1）風力小于蒲氏3級、海浪小于蒲氏2級；（2）水深不小于40米；（3）航速方向偏差小于±2°，最大操舵角應小于5°，（4）主機轉速保持穩定。測試距離跑一個方向航次需助跑使船達到穩定的航速，船級社推薦為9海里，加上測速距離3海里，掉頭轉到航向角相反也需要9海里，加起來為21海里，一般需要航行1.5小時到2小時，在加上一般測速需要跑100% MCR的航次，則此測速試驗在沒有其他意外耽擱的情況下就至少20小時以上。個人認為測試一個方向航次上跑21海里完成沒有必要，10里左右就足夠了，助跑距離4海里左右就可以讓船達到穩定的航速，可以讀取DGPS上顯示的航速來確認。各測試航次的測試地點應盡量在一個區域內，以保證測試條件的一致性。

為了使EEDI值達標，目前比較常用的方法就是提高船舶的航速，現在有不少新的技術可以采用，其中大多數船東采用的都是在螺旋槳的外側增加導流管結構，起到整流增加航速的效果，大多數的導流管能提高2%到4%的航速。

EEDI規范現在已經正式生效，并且對大部分的船型都是強制執行的，各方都對此計算非常重視。相信在將來，相應的規范和試驗方法等都日益完善。