مقالات ماشین آلات
سیستم های محدود کننده توان به منظور رعایت الزامات EEXI

سیستم های محدود کننده توان به منظور رعایت الزامات EEXI


مقدمه

بر اساس الحاقیه ششم مارپل، الزامات مربوط به محاسبه «شاخص بازده انرژی کشتی‌های موجود» (EEXI) در ژوئن 2021 لازم‌الاجرا شده و از ابتدای سال 2023 برای تمام کشتی‌های با ظرفیت ناخالص (GT) 400 و بیشتر اعمال می‌شود. تأیید انطباق EEXI در طول اولین بازرسی دوره ای IAPP و پس از اجرایی شدن الزامات EEXI انجام می شود.

هدف از این مقاله، ارائه شرایط الزامی فنی و عملیاتی سیستم های SHaPoLi / EPL در انطباق با الزامات EEXI است.

تعاریف و عبارات زیر در سرتاسر این متن استفاده خواهد شد:

  1. توان محور (Shaft Power) به معنای توان مکانیکی است که توسط محور (Shaft) پروانه به توپی (Hub) آن منتقل شده و معادل حاصل ضرب گشتاور در سرعت چرخش محور است. در مورد چندین محور(شفت) پروانه، توان محور به معنای مجموع توان انتقال یافته به تمام محورهای پروانه است.
  2. توان موتور (Engine Power) به معنای توان مکانیکی است که از موتور به محور (Shaft) پروانه منتقل می شود. در مورد موتورهای متعدد، توان موتور به معنای مجموع توانی است که از موتورها به محور های پروانه (شفت های پروانه) منتقل می شود.
  3. سیستم محدود کننده توان محور با قابلیت غیر فعالسازی (SHaPoLi) به معنای سیستمی تایید و تصدیق شده است که وظیفه آن محدود کردن حداکثر توان محور (Shaft Power) به وسیله ابزارهای فنی بوده و فقط توسط فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری (OICNW) برای اهداف خاص ناوبری در زمان به خطر افتادن ایمنی شناور و یا جان افراد، امکان غیر فعال شدن را دارد.
  4. سیستم محدود کننده توان موتور با قابلیت غیر فعالسازی (EPL) به معنای سیستمی تایید و تصدیق شده است که وظیفه آن محدود کردن حداکثر توان موتور (Engine Power) به وسیله ابزارهای فنی بوده و فقط توسط فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری (OICNW) برای اهداف خاص ناوبری در زمان به خطر افتادن ایمنی شناور و یا جان افراد، امکان غیر فعال شدن را دارد.
  5. توان ذخیره شده (Reserve Power) به اختلاف توان محور(Shaft) یا موتور با توان محدود شده، توان ذخیره شده می گویند. این مقدار نمی تواند در عملکرد عادی شناور استفاده شود مگر در مواردی که SHaPoLi / EPL برای تأمین ایمنی آن، غیر فعال شود.

الزامات فنی سیستم های EPL و SHaPoLi

ترتیبات فنی زیر در سیستم های EPL و SHaPoLi الزامی است:

SHaPoLi

  1. حسگرهایی برای اندازه گیری گشتاور و سرعت چرخش (Rotational Speed) تحویلی به پروانه (های) کشتی. این سیستم باید در صورت نیاز به تقویت کننده و مبدل آنالوگ به دیجیتال نیز مجهز شود.
  2. دستگاهی برای ضبط و پردازش دائمی و نامحدود داده ها برای ردیابی و محاسبه آنها (این داده ها شامل سرعت چرخش، گشتاور، توان محور (شفت) یا محور ها، است.)
  3. واحد کنترل برای محاسبه و محدود کردن توان انتقال یافته توسط محور(شفت) به پروانه یا پروانه ها؛

EPL

  1. در موتورهای کنترل مکانیکی، EPL باید به وسیله قطعه ای بتواند شاخص سوخت تزریقی را در گاورنر به صورت فیزیکی و با استفاده از یک پیچ توقف مکانیکی مهر و موم شده یا معادل آن، قفل کند تا خدمه کشتی نتوانند بدون اجازه فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری (OICNW)، سیستم را غیر فعال کنند. نمونه ای از این سیستم در شکل زیر نشان داده شده است؛ یا
  2. در موتورهای کنترل الکترونیکی، محدود کننده شاخص سوخت باید بتواند به صورت الکترونیکی شاخص سوخت یا مستقیما توان موتور را محدود کند تا خدمه کشتی نتوانند بدون اجازه فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری(OICNW)، سیستم را غیر فعال کنند. و
  3. در صورتی که از نظر فنی امکان پذیر باشد، باید بتوان سیستم SHaPoLi/EPL را از پل فرماندهی کنترل کرده و نیازی به حضور خدمه کشتی در فضای ماشین آلات نباشد.

الزامات عمومی سیستم های EPL و SHaPoLi

سیستم های SHaPoLi / EPL نباید دائمی باشند، به این صورت که فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری(OICNW) باید بتوانند به صورت آگاهانه از توان نامحدود محور (شفت) یا موتور ( در واقع همان توان ذخیره شده کشتی)، استفاده کند.

در سیستم هایی که از رمز عبور/پین برای کنترل غیر فعالسازی آن استفاده می کنند، باید اطمینان حاصل شود که در صورت نیاز، رمز عبور یا پین ضروری، همیشه در دسترس است.

واحد کنترل سیستم های SHaPoLi / EPL تعبیه شده در موتورهای کنترل الکترونیکی، باید در حالت های زیر به فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری(OICNW)، به طور واضح و آشکار هشدار بدهد:

  1. زمانی که توان محور(شفت) یا موتور از مقدار محدود شده تجاوز کند و یا
  2. در حالتی که سیستم دچار نقص فنی شده است.

در سیستم های EPL دارای کنترل مکانیکی، قطعه مهر و موم کننده باید معادل یکی از موارد زیر باشد:

  1. هنگامی که توان موتور کشتی از توان محدود شده که در OMM سیستم ذکر شده است، بیشتر باشد و یا نقصی در سیستم پیدا شود، غیر فعال شدن سیستم کاملا واضح دیده شود. یا
  2. موتور کشتی باید به دیگر سیستم های نظارتی هشدار دهنده مجهز باشد که امکان نشان دادن وضعیت هایی که توان موتور کشتی از توان محدود شده مندرج در OMM بیشتر شده است و یا وجود هر گونه نقص فنی در سیستم را اعلام کند. سیستم هشدار دهنده مذکور باید قابلیت ثبت زمان استفاده از توان ذخیره شده را داشته و توسط دولت صاحب پرچم شناور و یا نماینده قانونی وی تأیید شود.

به عنوان یکی دیگر از الزامات عمومی، این سیستم ها باید در مقابل گرما مقاوم باشند.

در موتورهای کنترل الکترونیکی، داده های زیر در حین عملیات باید نمایش داده شود:

  1. در SHaPoLi، سرعت چرخش، گشتاور و قدرت محور (شفت) (و توان کل در صورت وجود چندین پروانه) به طور مداوم و نامحدود ثبت می شود.
  2. در EPL، یک سیستم مهر و موم کننده شاخص سوخت یا سیستم محدودیت توان که بتواند زمان غیر فعال شدن آن یعنی استفاده از حالت توان نامحدود را نشان دهد و ثبت کند.

نحوه و فرآیند استفاده از سیستم های EPL و SHaPoLi به تفصیل در دستورالعمل مدیریت روی شناور این سیستم ها (OMM) بیان می گردد. OMM در بخش های بعدی این مقاله توضیح داده خواهد شد.

استفاده از توان ذخیره شده و غیر فعالسازی سیستم های محدود کننده توان

غیر فعالسازی سیستم محدود کننده توان، تنها به منظور تامین ایمنی کشتی یا نجات جان افراد در دریا، مطابق با مقرره 3.1 الحاقیه ششم مارپل، مجاز است (به عنوان نمونه عملیات در آب‌های نامساعد و یخ زده، مشارکت در جستجو و نجات، اجتناب از دزدان دریایی و تعمیر و نگهداری موتور).

این عملیات نباید تأثیر نامطلوبی بر پروانه، محور (شفت) و دیگر سیستم های مرتبط، داشته باشد. نکته مهم این است که فرمانده کشتی یا افسر مسئول نظارت ناوبری (OICNW) در غیر فعالسازی سیستم در شرایط بیان شده بالا، محدود نشوند. بنابراین، اختیارات برای این امر باید به وضوح در OMM و/یا کتابچه راهنمای سیستم مدیریت ایمنی (SMS Manual)، در صورت لزوم، تعیین شود.

هرگونه غیر فعالسازی سیستم باید در OMM به دقت ثبت و توسط فرمانده کشتی امضا شده و نگهداری شود. سوابق باید حداقل شامل موارد زیر باشد:

  1. Ship type;
  2. IMO number;
  3. Ship size in DWT and/or GT, as applicable;
  4. Ship's limited shaft / engine power and ship's maximum unlimited shaft / engine power;
  5. Position of the ship and timestamp when the power reserve was used;
  6. Reason for using the power reserve;
  7. Beaufort number and wave height or ice condition in case of using the power reserve under adverse weather condition;
  8. Supporting evidence (e.g. expected weather condition) in case of using the power reserve for avoidance action;
  9. Records from the SHaPoLi / EPL system for the electronically controlled engine during the power reserve was used; and
  10. Position of the ship and timestamp when the power limit was reactivated or replaced.

ممکن است در مواردی و بنا به دلایلی سیستم غیر فعال شده، ولی از توان ذخیره شده استفاده نگردیده است. در این حالات، رویداد مذکور باید در کتابچه ثبت عرشه و موتورخانه به دقت ثبت گردد. همچنین، در کتابچه گزارش موتورخانه کل توان استفاده شده در طول دوره غیر فعالسازی، درج گردد. در هر حالتی سیستم باید در اولین فرصت و سریع ترین زمان ممکن فعال شده و جزئیات بازنشانی آن نیز در کتابچه های مذکور، نوشته شود.

از سوی دیگر، در صورت غیر فعالسازی سیستم و استفاده از توان ذخیره شده، موضوع باید بدون تأخیر و به دولت صاحب پرچم و یا نماینده قانونی وی اطلاع داده شود تا مطابق با مقرره 3.2 گواهینامه و اطلاعرسانی به بندر مقصد انجام پذیرد. در نهایت دولتها گزارشی سالیانه از این موارد شامل استفاده از توان ذخیره شده کشتی ها بر مبنای گزارشات ثبت شده OMM همانطور که در بالا بدان اشاره شد، تهیه و به آیمو ارسال خواهند کرد.   

پس از رفع و کاهش خطراتی که منجر به غیر فعالسازی سیستم محدودیت توان شده است، کشتی باید به توان محدوده شده تحت EPL یا SHaPoLi برگردد. بدین معنی که سیستم باید فورا توسط خدمه فعال و یا جایگزین گردد. فعالسازی مجدد و یا جایگزینی باید در اولین فرصت با شواهد کافی (مانند گزارش توان موتور، عکس های مربوط به تنظیم مجدد مهر و موم مکانیکی) توسط دولت صاحب پرچم و یا نماینده قانونی وی، تأیید شود.

و در نهایت هر گونه نقص در سیستم SHaPoLi / EPL باید به دولت صاحب پرچم یا نماینده قانونی وی که مسئول صدور گواهینامه (مطابق با مقرره 5.6 الحاقیه ششم مارپل) مربوطه است، گزارش شود.

دستورالعمل مدیریت روی شناور (On-board Management Manual)

یکی از مهمترین الزامات سیستم های SHaPoLi / EPL ایجاد و نگهداری دستورالعمل مدیریت روی شناور (OMM) برای آنهاست. این دستورالعمل باید همواره بر روی شناور بوده و در صورت نیاز به بازرسان دارای صلاحیت ارائه شود. مطابق با مقرره 5.4 الحاقیه ششم مارپل، پس از تأیید مدرک فنی EEXI، این دستورالعمل نیز باید به تأیید دولت و یا نماینده قانونی وی برسد.

این دستورالعمل باید حداقل شامل موارد زیر باشد:

SHaPoLi:

  1. A technical description of the main system as well as relevant auxiliary systems;
  2. Identification of key components of the system by manufacturer, model/type, serial number and other details as necessary;
  3. Description of a verification procedure demonstrating that the system is in compliance with the technical description in accordance with items .1 and .2;
  4. The maximum shaft power for which the unit is designed;
  5. Service, maintenance and calibration requirements of sensors according to sensor manufacturer and a description how to monitor the appropriateness of the calibration intervals, if applicable;
  6. The SHaPoLi record book for the recording of service, maintenance and calibration of the system;
  7. The description how the shaft power can be limited and unlimited and how this is displayed by the control unit as required by paragraph 2.2.5 of these Guidelines;
  8. The description of how the controller limits the power delivered to the propeller shaft;
  9. The identification of responsibilities;
  10. Procedures for notification of the use of power reserve and the detections of malfunctions of the system in accordance with paragraphs 3.4 and 3.5 of these Guidelines;
  11. Time required for un-limiting the SHaPoLi; and
  12. Procedures for survey of the SHaPoLi system by the Administration/RO.

EPL:

  1. Rated installed power (MCR) or motor output (MPP) and engine speed (NMCR);
  2. Limited installed power (MCR lim) or motor output (MPP lim) and engine speed (NMCR, lim);
  3. Technical description of the EPL system;
  4. Method for sealing the EPL (mechanically controlled engine);
  5. Method for locking and monitoring the EPL (electronically controlled engine);
  6. Procedures and methods for releasing the EPL;
  7. Time required for un-limiting the EPL;
  8. Procedures for survey of the EPL system by the Administration/RO;
  9. Procedure for the report on release of the EPL; and
  10. Administrator of the EPL system.

انطباق سیستم های محدود کننده توان EPL و SHaPoLi

اثبات انطباق سیستم های SHaPoLi / EPL باید طی بازرسی مناسب مطابق با مقرره 5.4 الحاقیه ششم مارپل که برای تأیید EEXI کشتی مطابق با مقرره 23 هماهنگ شده است، تأیید شود. بازرسی مذکور باید شامل تأیید و اعتبارسنجی سیستم با پرداختن به موارد زیر باشد:

  1. تأیید انطباق سیستم با OMM
  2. بررسی انطباق سیستم با مشخصات مندرج در الزامات عمومی (مطابق با بخش های قبلی این مقاله)
  3. تأیید تطابق سیستم با مشخصات تنظیم شده در OMM

در مواردی که سیستم های SHaPoLi / EPL هیچ تغییری در تنظیمات موثر بر روی انتشار اکسید های نیتروژن (NOX) موتور ها یا اجزای خارج از آنچه در Technical File آنها (مطابق با تعاریف کد ناکس 2008) ایجاد نکند، نیازی به تأیید مجدد موتور مطابق با مقررات مربوط به ناکس نخواهد بود.

اما در مواردی که سیستم های SHaPoLi / EPL تغییراتی در تنظیمات موثر مذکور مطابق با تعاریف کد ناکس 2008، ایجاد کند، موتور یا موتورهای مورد نظر نیاز به انجام تست های مجدد و دریافت گواهینامه های مربوطه را دارند.

در چنین حالتی، برای کشتی‌های دارای گواهینامه EEDI که در آن سیستم SHaPoLi/EPL با توانی کمتر از میزان مورد نیاز طبق مقررات 24.5 الحاقیه ششم مارپل (حداقل توان مورد نیاز) استفاده می‌شود، قدرت موتور تایید شده باید در توانی باشد که آن نیاز را برآورده کند.


سلب مسئولیت
علیرغم تلاش های تیم مرین تاپیکس به منظور اطمینان از درستی و کامل بودن محتویات این مقاله، مسئولیتی بابت وجود ایرادات یا از قلم افتادگی در متن مقالات، متوجه تیم تحریریه مرین تاپیکس نیست.