BS ISO 19030——船体与螺旋桨性能变化测量标准系列

🚢 BS ISO 19030 是英国标准协会（BSI）采用 ISO 19030 系列形成的英国国家标准，规定了测量船体与螺旋桨性能变化的方法与原则，所属 ICS 分类号为 47.020.99（船舶与海洋技术综合）。船体污损（fouling）与螺旋桨污染、腐蚀及损伤会显著增加船舶阻力、降低推进效率并推高油耗。ISO 19030 通过系统化的参数测量与数据处理，给出量化的性能指标，支持船东与运营方评估船体维护（如水下清洗、涂装）与节能措施的实际效果，是国际海事界公认的船体性能监测框架。该系列由英国技术委员会 SME/32（船舶与海洋技术）参与制定，于 2016 年 11 月至 12 月间陆续发布，ISBN 分别为 978 0 580 83589 6、978 0 580 83590 2 与 978 0 580 83591 9。

一、系列概述与基本框架 📌

BS ISO 19030 系列由三个分部构成，三者共同构成一个从「定义测量框架」到「默认方法」再到「替代方法」的完整体系：

• BS ISO 19030-1:2016——船体与螺旋桨性能变化测量：一般原则（General principles）。规定测量框架、主要参数与次要参数、参照条件及性能指标定义，是全系列的概念基础。
• BS ISO 19030-2:2016——默认方法（Default method）。给出无需额外传感设备的、基于常规船载数据的性能变化测量方法，是实际工程的首选路径。
• BS ISO 19030-3:2016——替代方法（Alternative methods）。允许使用主要测量参数的代理量（proxy）等替代方法，适用于无法满足默认方法数据要求的场合。

二、系列构成与技术要点 🔍

BS ISO 19030 将测量参数划分为主要参数（primary parameters）与次要参数（secondary parameters），这是理解整个测量体系的关键。Part 1 的第 4 章对推进效率与总阻力的关系、主次参数的选取作出原则性规定；Part 2 的第 4 章则进一步给出默认方法下各参数的工程定义。

具体而言：

• 推进效率与总阻力：通过船舶推进效率与总阻力的关系建立性能基准（Part 1 的 4.2 节）。推进效率定义为有效功率与轴功率之比，总阻力则通过船速与功率换算获得。
• 主要参数：通常包括船速（对地/对水）、轴功率/主机功率、转速、吃水/排水量等决定性能基准的关键量。这些参数直接进入性能指标的计算。
• 次要参数：包括风速风向、海况/波浪、水温、航向、舵角、水密度等用于修正环境影响的辅助量。它们不直接决定性能，但用于将测量结果修正到标准参考条件。

三、默认方法与数据处理 🔧

默认方法（Part 2）以常规船舶数据为基础，尽量降低对专用测量设备的要求，其流程大致为：

• 数据采集：记录船速、轴功率、转速、吃水、风速风向、海况等参数，建议自动采集以减少人为误差，并保证时间同步。
• 数据筛选与质量控制：剔除异常工况（如变速、恶劣海况、进出港、转向）数据，只保留稳态直航航行数据，必要时进行分段处理。
• 性能基准：在已知船体清洁状态（如出坞后）建立基准曲线，将后续测量与基准比较，从而量化性能变化。
• 性能指标：以速度损失（speed loss）或功率增加等形式定量刻画船体与螺旋桨性能的变化，供船舶能效管理使用。

四、替代方法与代理参数 🧪

当默认方法的数据不可用或精度不足时，Part 3 提供替代方法。其核心是引入主要测量参数的代理量（proxy）：

• 代理参数定义：用可获得的、与目标主要参数相关的量近似替代，例如用主机燃油消耗率、转速与吃水的组合近似估算功率。
• 适用范围：适用于船上缺乏高精度轴功率仪、或测量周期内数据不完整的场合，通过代理关系进行折算。
• 不确定度控制：替代方法必须声明代理关系带来的额外不确定度，并在结果中予以体现，避免过度解读。

五、工程实践应用 🛠️

BS ISO 19030 系列在行业中的典型应用包括：

• 船体维护计划：根据性能恶化曲线安排水下检验、清洗与涂装时机，兼顾油耗与维护成本，实现全生命周期成本最优。
• 能效与降碳管理：量化船体性能变化对 EEXI/CII 等能效指标的影响，支撑 IMO 温室气体减排策略。
• 性能担保与商务谈判：作为新造船、租船合同中性能条款的验收与争议解决依据，提供可审计的数据支撑。
• 新工艺与产品评估：客观评价防污涂料、气层减阻、螺旋桨抛光等技术的实际节能效益。

六、常见问题解答 ❓