EEDI航速的测定

徐洪祥　杨晶淳　隋鸿飞

摘 要：随着EEDI的全面施行，各方更加重视船舶的航速测量，文章着重讲解了相关规范对EEDI测速的特殊要求，以及在测速过程中需要注意的事项，并结合我厂某船实例来具体计算其航速值。

关键词：EEDI；载重吨（DWT）；船模试验；功率航速曲线；试航

EEDI的全称为Energy Efficiency Design Index，即船舶能效设计指数。2011年7月，国际海事组织（IMO）在其英国伦敦总部召开了海上环境保护委员会（MEPC）第62届会议，通过了《国际防止船舶造成环境污染公约》附则Ⅵ有关船舶能效规则的修正案，确立了“船舶能效设计指数”（EEDI）标准。这是第一个专门针对国际海运温室气体减排的强制性法律文件。2012年又推出文件MEPC.212（63）决议《2012年新船达到的能效设计指数（Attained EEDI）计算方法导则》。决议规定2013年1月1日或以后签订建造合同；或2015年7月1日或以后交付的船舶需要满足EEDI指数要求。

EEDI适用于400总吨及以上的国际航行所有新船和重大改建的新船以及部分重大改建的现有船，适用船型为散货船、气体运输船、液货船、集装箱船、杂货船、冷藏货船、兼用船，以上类型船计算其EEDI指数值并与相应时间阶段的EEDI要求的最低值进行比较，如低于要求值，则此船满足EEDI。而客船、客滚船、滚装货船、近海供应船则只计算其EEDI指数值，相关决议中并未有此类型船要求的参考值，也就是说暂时不需要满足EEDI的要求。由于航速对EEDI计算的最终值影响很大，下面着重介绍EEDI中航速的测定要求及注意事项。

在设计一条满足EEDI的船舶初期就需要计算其理论值是否能满足规范要求，且航速理论值需在船模实验中得到。该船速是指在假定无风无浪的气象条件下，在每台主机额定安装功率（MCR）的75%的轴功率时，以及下面所定义的载运能力下的深水中航速，其单位为节（kn）。对散货船、液货船、气体运输船、滚装货船（车辆运输船）、滚装货船、冷藏货船、杂货船、兼用船和近海供应船，用载重吨（DWT）表示；对客船和客滚船，用1969国际吨位丈量公约附则I第3条定义的总吨（GT）表示；对集装箱船，载运能力参数应以70%DWT表示，且其EEDI值计算如下：（1）实船EEDI实船计算值应根据EEDI公式采用70%DWT计算； （2）EEDI要求值应根据基准线公式采用100%DWT计算。由以上的描述可以看出，EEDI测试的载运条件对最终的测试结果有很大的影响，所以对不同类型的船需注意其测试条件。

下面结合我厂建造的一艘散货船来详细讲述EEDI航速测试的过程。由于散货船在建造后的试航中没有办法装载到最大载重吨（满载），只能在试航中测量其在压载状态时的航速，然后根据船模试验得出的压载满载航速比例关系来进行换算，最终得出实船满载时候的航速。所以对于部分船舶，船模试验必不可少，并且相应的工况都必须有，本船船模试验航速功率曲线图见图1。

其纵坐标为轴有效功率，横坐标为轴有效功率对应的航速。三条曲线分别代表满载吃水、设计吃水、压载吃水工况下的功率航速曲线。根据曲线可以看出，在相同功率下，吃水越小（装载量越少），其船的航速越快。在这里需要注意的是，由于集装箱船需要考核70%DWT时候的航速，所以在做船模试验时必须做此吃水的工况，否则实船70%DWT时的航速无法获得，除非试航时装载这么多的货物才可以得到，而这又往往是不现实的。

此船的主机最大功率为11060kW，则PD=75%MCR=0.75*11060

=8295kW。表1为船舶试航期间实测的功率与速度等各参数。

把表1的各个航速与功率分别作为横纵坐标画点并做成曲线（见图2），然后在图中得到8295kW对应的航速VDB=15.74kn，而从船模试验得出的功率速度曲线可以知道，在8295kW功率下满载航速Vm=14.20kn，压载航速VmB=15.30kn，故实船满载航速应为V=Vm*VDB/VmB=14.61kn。

由于EEDI刚生效不久，这是我厂测试的第一条需满足EEDI的船舶，各方对EEDI航速的测试流程及注意事项还都不是太熟悉。根据船级社LR航速测试要求，测速前首先需要停船确认船舶吃水及海水密度，记录其数据，并且拍照存档，此时需注意应有小船配合拍照。测速时需准备相关的有检验证书的设备，如（1）全球差分定位系统（DGPS）；（2）轴功率测量系统；（3）遥测浪高仪；（4）转速计；（5）水深仪；（6）风速风向仪。其中第4到6项可以使用船上的设备，第1项和第2项为比较常规的测速设备，第3项遥测浪高仪用来测量波浪的浪高和周期，现阶段用的比较少，是一门比较新的技术，目前设备报价较贵。EEDI测速要求的测距是顺流逆流各跑5次，每航次的大约功率参考上面的试航测速记录表。最后一项跑70% MCR是为了验证跟第一次跑70% MCR结果是否相近，如果两次测试的功率和航速差的较多，则需找出原因，如检查出开始的几组数据有问题，则此试验必须重新开始做。

另外在测速过程中需注意测试条件：（1）风力小于蒲氏3级、海浪小于蒲氏2级；（2）水深不小于40米；（3）航速方向偏差小于±2°，最大操舵角应小于5°，（4）主机转速保持稳定。测试距离跑一个方向航次需助跑使船达到稳定的航速，船级社推荐为9海里，加上测速距离3海里，掉头转到航向角相反也需要9海里，加起来为21海里，一般需要航行1.5小时到2小时，在加上一般测速需要跑100% MCR的航次，则此测速试验在没有其他意外耽搁的情况下就至少20小时以上。个人认为测试一个方向航次上跑21海里完成没有必要，10里左右就足够了，助跑距离4海里左右就可以让船达到稳定的航速，可以读取DGPS上显示的航速来确认。各测试航次的测试地点应尽量在一个区域内，以保证测试条件的一致性。

为了使EEDI值达标，目前比较常用的方法就是提高船舶的航速，现在有不少新的技术可以采用，其中大多数船东采用的都是在螺旋桨的外侧增加导流管结构，起到整流增加航速的效果，大多数的导流管能提高2%到4%的航速。

EEDI规范现在已经正式生效，并且对大部分的船型都是强制执行的，各方都对此计算非常重视。相信在将来，相应的规范和试验方法等都日益完善。