GR20180100158A - Εκ του μακροθεν αξιολογηση της ρυπανσης ελικας πλοιου - Google Patents

Abstract

Η εφεύρεση αναφέρεται σε μια μέθοδο παρακολούθησης και αξιολόγησης της κατάστασης μιας έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος. Ειδικότερα, η εφεύρεση αναφέρεται σε μια μέθοδο για την εκ του μακρόθεν ανίχνευση της κατάστασης μιας έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος. Η μέθοδος ανίχνευσης περιλαμβάνει την κίνηση του πλοίου (10) με προκαθορισμένη ταχύτητα μέσω του νερού, την διακοπή της παροχής ισχύος στην έλικα(14) και την καταγραφή της τρέχουσας σχέσης στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου. Η μέθοδος περιλαμβάνει περαιτέρω α) την ανάκτηση μιας ονομαστικής σχέσης στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου, η οποία ονομαστική σχέση καθορίζει τη σχέση των στροφών ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου της έλικας (14) χωρίς ρύπανση και ενώ ο κύριος κινητήρας (12) δεν παρέχει ισχύστην έλικα (14) και με την ταχύτητα διαμέσου του νερού του πλοίου (10) στο αρχικό σημείο της ονομαστικής σχέσης να είναι ίση με την εν λόγω προκαθορισμένη ταχύτητα, β) σύγκριση της ονομαστικής σχέσηςκαι της τρέχουσας σχέσης και γ) με βάση την εν λόγω σύγκριση καθορισμό της κατάστασης της έλικας (14).

Description

Εκ του μακρόθεν αξιολόγηση της ρύπανσης έλικας πλοίου

Η εφεύρεση αναφέρεται σε μια μέθοδο παρακολούθησης και αξιολόγησης της κατάστασης μιας έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος. Ειδικότερα, η εφεύρεση αναφέρεται σε μια μέθοδο για την εκ του μακρόθεν ανίχνευση της κατάστασης μιας έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος.

Το Σχήμα 1 παρουσιάζει σχηματικά την πρόσω κίνηση ενός πλοίου μέσα στο νερό, μέσω της δράσης μιας έλικας. Η γάστρα του πλοίου προωθείται στο νερό με μία ταχύτητα, συνήθως μέσω ενός ή περισσοτέρων ελίκων, οι οποίες παράγουν ώση για να αντισταθμίσουν την αντίσταση της γάστρας που κινείται διαμέσου του νερού. Μια κατάλληλα λειτουργούσα έλικα παράγει επαρκή ώση, όταν περιστρέφεται με κάποια ταχύτητα περιστροφής, από συνδεδεμένο κύριο κινητήρα, ο οποίος καταναλώνει καύσιμο για να παράγει την απαιτούμενη ροπή στρέψης. Για ένα συγκεκριμένο σχήμα γάστρας η αντίσταση σε μια ορισμένη ταχύτητα στο νερό εξαρτάται από τη φόρτωση και τη διαγωγή του πλοίου, τις εξωτερικές καιρικές επιδράσεις του ανέμου και των κυμάτων, καθώς και τις επιπτώσεις της ρύπανσης της γάστρας και των προσαρτημάτων με την πάροδο του χρόνου. Ο κινητήρας καταναλώνει καύσιμο και περιστρέφει τον ελικοφόρο άξονα με μία ταχύτητα περιστροφής. Η περιστροφή της έλικας στο νερό δημιουργεί μια δύναμη ώσεως που αντισταθμίζει την αντίσταση του πλοίου, έτσι ώστε το πλοίο να κινείται με μία ταχύτητα Vs.

Συνήθως, κατά την αξιολόγηση των επιδόσεων του πλοίου, η κατανάλωση καυσίμου παρακολουθείται και σχετίζεται με την ταχύτητα του σκάφους. Τυχόν υπερκατανάλωση οφείλεται είτε σε μειωμένη απόδοση της θερμικής κύριας μηχανής ή σε επιπτώσεις καιρικών φαινομένων, ρύπανση γάστρας ή ρύπανση έλικας.

Η ρύπανση είναι ανάπτυξη θαλάσσιων μικροοργανισμών που προσκολλώνται στη γάστρα του πλοίου και στην έλικα και είναι ο κύριος λόγος για την υποβάθμιση των επιδόσεων του πλοίου. Τα διορθωτικά μέτρα για τη ρύπανση είναι διάφοροι τύποι επιχρίσματος που εφαρμόζονται στο υποθαλάσσιο τμήμα της επιφάνειας της γάστρας (υφαλοχρώματα), καθώς και ο καθαρισμός των υφάλων της γάστρας και / ή το τρίψιμο των πτερυγίων της έλικας σε τακτά χρονικά διαστήματα. Ωστόσο, η ρύπανση είναι δύσκολο να μετρηθεί και διάφορες μέθοδοι μοντελοποίησης και ανάλυσης προσεγγίζουν το ζήτημα. Πρόσφατα, δημοσιεύτηκε το πρότυπο ISO 19030 και αναφέρεται σε τέτοιες μετρήσεις και διαδικασίες.

Η εφεύρεση ΕΡ-2093552 παρουσιάζει μια μέθοδο και μια συσκευή για τον προσδιορισμό του βαθμού απόδοσης της έλικας επί του πλοίου. Η μέθοδος βασίζεται στον προσδιορισμό της ταχύτητας προχώρησης του νερού καθώς εισέρχεται στο επίπεδο της έλικας. Λόγω της δυσκολίας μέτρησης της ταχύτητας εκ των προτέρων, η εφεύρεση προτείνει τον προσδιορισμό της χρησιμοποιώντας δεδομένα μέτρησης που παράγονται από αρμονική διέγερση του αξονικού συστήματος πρόωσης όταν το πλοίο πλέει υπό σταθερή κατάσταση.

Αλλοι δείκτες επιδόσεων που είναι δύσκολο να μετρηθούν με επαρκή ακρίβεια είναι η ροπή του ελικοφόρου άξονα, η ταχύτητα του σκάφους στο νερό (συντομογραφία: STW: Speed Through Water), δηλ. η ταχύτητα του σκάφους σε σχέση με ένα ελεύθερα επιπλεύσιμο αντικείμενο στο νερό, καθώς επίσης και η διαφοροποίηση της ρύπανσης της γάστρας έναντι της ρύπανσης της έλικας.

Το αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι μια μέθοδος για την ανίχνευση εκ του μακρόθεν της κατάστασης της έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος. Ένα περαιτέρω αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι μια μέθοδος για την ανίχνευση εκ του μακρόθεν της κατάστασης της έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος, που δεν παρουσιάζει τα προβλήματα των γνωστών μεθόδων. Ένα περαιτέρω αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι μια μέθοδος για την ανίχνευση εκ του μακρόθεν της ρύπανσης έλικας ενός θαλάσσιου οχήματος.

Η μέθοδος ορίζεται στην ανεξάρτητη αξίωση.

Σύμφωνα με την εφεύρεση, η μέθοδος ανίχνευσης της κατάστασης μιας έλικας τοποθετημένης σε ένα πλοίο και συνδεδεμένης με έναν κύριο κινητήρα που παρέχει ισχύ στην έλικα, περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια ί) ενώ το σκάφος ταξιδεύει με μια προκαθορισμένη ταχύτητα στο νερό, διακόπτεται η ισχύς προς την έλικα και καταγράφεται η χρονοσειρά στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου, ii) ανακτάται μια ονομαστική σχέση στροφών έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου, η οποία ονομαστική σχέση ορίζει τη σχέση των στροφών έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου χωρίς ρύπανση έλικας, ενώ ο κινητήρας έχει διακόψει την παροχή ισχύος στην έλικα και ενώ η ταχύτητα διαμέσου του νερού του πλοίου στο αρχικό σημείο της ονομαστικής σχέσης να είναι ίση με την εν λόγω προκαθορισμένη ταχύτητα πλοίου στο νερό iii) σύγκριση της ονομαστικής σχέσης και της πραγματικής σχέσης και iν) με βάση την εν λόγω σύγκριση να καθορίζεται η κατάσταση της έλικας.

Το βήμα ί) της μεθόδου που περιγράφηκε στην προηγούμενη παράγραφο εκτελείται κατά τη διάρκεια ενός ελιγμού «επιβράδυνσης λόγω αδράνειας» (inertia stop) ή «κράτησης και επιβράδυνσης λόγω αδράνειας» (coasting maneuver). Αυτός ο ελιγμός περιγράφεται στις κατευθυντήριες γραμμές για τη δοκιμή θάλασσας ITTC "Δοκιμή επιβράδυνσης αδράνειας", παρ. 2.2.8. ITTC Συνιστώμενες Διαδικασίες, 7.5-04, 02-01 , Διαδικασία Δοκιμών Ελιγμών Πλήρους Κλίμακας, 2002 ως Δοκιμή Επιβράδυνσης Αδράνειας. Σύμφωνα με την εφεύρεση, ο ελιγμός χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της ρύπανσης της έλικας.

Με την παρούσα μέθοδο είναι δυνατόν να ανιχνευθεί εκ του μακρόθεν η κατάσταση της έλικας, χωρίς να βασίζεται σε τιμές επιδόσεων που είναι δύστροπες και δαπανηρές για μέτρηση. Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση άλλων βλαβών της έλικας ενός σκάφους.

Ο ελιγμός επιβράδυνσης λόγω αδρανείας είναι η πρώτη φάση του ευρύτερου ελιγμού «κράτησης ανάγκης και αναπόδισης» (crash stop maneuver) και συνήθως αναφέρεται ως η «φάση επιβράδυνσης λόγω αδράνειας» (coasting phase). Κατά τη διάρκεια του ελιγμού κράτησης ανάγκης η ώση της έλικας διακόπτεται μέσω διακοπής του καυσίμου και κράτησης του κινητήρα όπως περιγράφεται λεπτομερώς από i) Kyrtatos, Ν.Ρ., Koumbarelis, I. "Performance prediction of next generation slow speed diesel engines during ship manoeuvres”. Trans IMarE, Vol. 106, Part I, pp. 1-26,1994, ii) Wirz, F. Optimisation of the crash-stop maneuvre of vessels employing slow-speed two-stroke engines and fixed pitch propellers”. Journal of Marine Engine & Technology, Voll 1 1 , No1 , pp. 35-43,2012 and iii) Harvald, S.A. “Factors Affecting the Stopping Ability of Ships”. International Shipbuilding Progress, 260 pp. 106-121 , 1976.

Η ονομαστική σχέση στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου ως προς το χρόνο καταγράφεται όταν η έλικα δεν έχει ρύπανση, για παράδειγμα κατά τις δοκιμές του πλοίου ή μετά τον καθαρισμό της έλικας και ενώ ο κινητήρας δεν παρέχει ισχύ στην έλικα. Η εγγραφή αρχίζει στο χρόνο t = 0, ενώ η ταχύτητα του σκάφους στο χρόνο t = 0 έχει το προκαθορισμένο επίπεδο. Η ονομαστική σχέση αποθηκεύεται για περαιτέρω χρήση και σύγκριση με την εκάστοτε τρέχουσα σχέση.

Η σύγκριση της ονομαστικής σχέσης και της τρέχουσας σχέσης μπορεί να πραγματοποιηθεί συγκρίνοντας μία ή περισσότερες χαρακτηριστικές τιμές των αντίστοιχων σχέσεων. Μία τέτοια χαρακτηριστική τιμή μπορεί να είναι η παράμετρος Nq,s, η οποία είναι οι στιγμιαίες στροφές ισορροπίας ελικοφόρου, όταν εκτελείται ελιγμός κράτησης και επιβράδυνσης με ορισμένη αρχική ταχύτητα STW - η αρχική ταχύτητα είναι η ταχύτητα όταν διακόπτεται η ισχύς-οι οποίες στροφές ισορροπίας παρατηρούνται όταν η ταχύτητα του πλοίου φτάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο, για παράδειγμα το 75% της αρχικής ταχύτητας. Η Nq,s είναι μια παράμετρος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συγκριθούν οι σχέσεις στροφών ανά λεπτό ως προς το χρόνο, οι οποίες καταγράφηκαν σε διάφορους ελιγμούς κράτησης και επιβράδυνσης λόγω αδράνειας με την ίδια αρχική ταχύτητα πλοίου. Μπορεί να ορισθεί, όπως ήδη αναφέρθηκε, όταν η ταχύτητα φτάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο ή μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα από την αρχή της δοκιμής ή αμέσως μετά την απότομη μείωση των στροφών μετά από διακοπή της τροφοδοσίας καυσίμου. Το τελευταίο μπορεί να οριστεί στο σημείο τομής των εφαπτομένων στο αρχικό και τελικό σημείο της σχέσης των στοφών του κινητήρα ανά μονάδα χρόνου (rpm) ως προς το χρόνο. Η χαρακτηριστική τιμή Nq,s μπορεί επίσης να είναι η μέση τιμή στροφών ανά λεπτό κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης περιόδου, για παράδειγμα όταν η STW είναι μεταξύ 90% και 70% της αρχικής ταχύτητας.

Ένα παράδειγμα της μεθόδου για την εκ του μακρόθεν ανίχνευση της κατάστασης μιας έλικας τοποθετημένης σε ένα σκάφος και συνδεδεμένης με έναν κύριο κινητήρα που παρέχει ισχύ στην έλικα μέσω ενός περιστρεφόμενου άξονα περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

· παρακολούθηση μιας ονομαστικής σχέσης στροφών του άξονα της έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου, αρχίζοντας από τον χρόνο t = 0, που αντιπροσωπεύει τη λειτουργία της έλικας ως υδροστρόβιλου υπό την επίδραση του ομόρρου που δημιουργείται από το κύτος του σκάφους, ενώ ο κινητήρας δεν παρέχει ισχύ στην έλικα, με την ταχύτητα του σκάφους στο χρόνο t = 0 να έχει προκαθορισμένο επίπεδο, · αποθήκευση της ονομαστικής σχέσης,

• ενώ το σκάφος ταξιδεύει με το εν λόγω προκαθορισμένο επίπεδο ταχύτητας, διακόπτοντας την ισχύ προς την έλικα και καταγράφοντας την τρέχουσα σχέση στροφών του άξονα της έλικας ανά μονάδα χρόνου έναντι του χρόνου.

• σύγκριση της ονομαστικής σχέσης και της τρέχουσας σχέσης και βάσει της εν λόγω σύγκρισης, καθορίζοντας την κατάσταση της έλικας.

Σε μερικές υλοποιήσεις της εφεύρεσης, η δειγματοληψία στροφών ανά λεπτό της έλικας κατά την καταγραφή της τρέχουσας σχέσης ή / και της ονομαστικής σχέσης εκτελείται με ρυθμό δειγματοληψίας τουλάχιστον 60 Ηζ. Οι περιστροφές ανά λεπτό της έλικας μπορούν να μετρηθούν με διατάξεις διαμορφωμένες για να μετρούν τις στροφές ανά λεπτό του άξονα της έλικας.

Προαιρετικά, η μέθοδος μπορεί να περιλαμβάνει περαιτέρω βήματα μεθόδου για την ανίχνευση του κατά πόσον η σύγκριση της ονομαστικής και της τρέχουσας σχέσης επηρεάζεται από άλλους παράγοντες, για παράδειγμα δομική ζημιά της έλικας.

Η δοκιμή μπορεί να επαναλαμβάνεται τακτικά, για παράδειγμα μηνιαία, για να επισημανθεί η σταδιακή επιδείνωση της απόδοσης της έλικας λόγω ρύπανσης, ώστε να υποστηριχθεί η λήψη απόφασης σχετικά με το όφελος σε σχέση με το κόστος για καθαρισμό της έλικας.

Η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της κατάστασης περιστρεφόμενων συστημάτων που παράγουν κινητήριες δυνάμεις ή ροπές.

Μια υλοποίηση της μεθόδου σύμφωνα με την εφεύρεση έχει τα ακόλουθα στάδια:

· Πραγματοποίηση ελιγμού κράτησης και επιβράδυνσης λόγω αδράνειας με γρήγορη μείωση των στροφών του κινητήρα έως την μηδενική τροφοδοσία καυσίμου, ενώ η αρχική ταχύτητα του σκάφους κατά την κράτηση να έχει προκαθορισμένο επίπεδο.

• Μέτρηση σε τακτά χρονικά διαστήματα, κατά προτίμηση κάθε ~ 1 δευτερόλεπτο, την ταχύτητα περιστροφής του άξονα έλικας.

■ Μέτρηση της ταχύτητας πλοίου, δηλαδή της ταχύτητας της γάστρας διαμέσου του νερού STW, σε διαστήματα των - 15 δευτερολέπτων.

• Καταγραφή του χρόνου, για χρονική σήμανση όλων των άλλων καταγραφών.

• Σε μια προκαθορισμένη τιμή ταχύτητας πλοίου, για παράδειγμα το 60% της αρχικής STW, ο ελιγμός κράτησης και παράπλου έχει ολοκληρωθεί και ο κινητήρας μπορεί να επανεκκινηθεί για περαιτέρω πορεία.

Ο ελιγμός και η συλλογή δεδομένων μπορεί να επαναλαμβάνονται σε τακτά χρονικά διαστήματα, για παράδειγμα μία φορά το μήνα ή ευχερώς προς το τέλος ενός ταξιδιού. Κατά προτίμηση, η συλλογή δεδομένων γίνεται αυτόματα.

Προτιμώμενες υλοποιήσεις της εφεύρεσης περιγράφονται με αναφορά στα Σχήματα 1 έως 14, όπου

Το Σχήμα 1 παρουσιάζει σχηματικά την κίνηση ενός πλοίου στο νερό μέσω της δράσης μιας έλικας.

Το Σχήμα 2 απεικονίζει την τροχιά ενός πλοίου κατά τη διάρκεια ενός ελιγμού επιβράδυνσης αδράνειας, όπου οι άξονες αντιστοιχούν στις χωρικές συντεταγμένες και το LBP υποδεικνύει το μήκος μεταξύ των καθέτων της γάστρας του πλοίου.

Το Σχήμα 3 δείχνει τις μετρήσεις στροφών άξονα (κεφαλαία RPM στο σχήμα), ταχύτητας πλοίου, γωνίας απόκλισης, απόστασης που διανύθηκε και χρόνο κατά τη διάρκεια ενός ελιγμού επιβράδυνσης αδράνειας.

Το Σχήμα 4 δείχνει τα αποτελέσματα μαθηματικής προσομοίωσης ελιγμού αναπόδισης ανάγκης, σε ότι αφορά την ταχύτητα του κινητήρα (πλήρης γραμμή) και την ταχύτητα του σκάφους (γραμμή με τετράγωνα).

Το Σχήμα 5 παρουσιάζει σχηματικά την κίνηση ενός πλοίου σε νερό με την έλικα να λειτουργεί ως υδροστρόβιλος.

Το Σχήμα 6 παρουσιάζει το σημείο ισορροπίας παραγωγής ισχύος έλικας που λειτουργεί ως υδροστρόβιλος (πλήρης γραμμή) με την απαιτούμενη ισχύ τριβών περιστροφής του αξονικού συστήματος (διακεκομμένη γραμμή).

Το Σχήμα 7 δείχνει πώς ο βαθμός απόδοσης μιας έλικας που δρα ως υδροστρόβιλος μειώνεται με ρύπανση των πτερυγίων.

Το Σχήμα 8 παρουσιάζει το σημείο ισορροπίας της παραγωγής ισχύος της έλικας ως υδροστρόβιλος με διάφορα επίπεδα ρύπανσης και της ζήτησης ισχύος τριβών του αξονικού συστήματος.

Το Σχήμα 9 απεικονίζει την επίδραση καθαρισμού της έλικας στη χαρακτηριστική τιμή των στροφών rpm Nq.

Το Σχήμα 10 δείχνει τη μετατόπιση του γεωμετρικού τόπου των σημείων ισορροπίας καθώς αυξάνεται η ρύπανση των πτερυγίων της έλικας, με το βέλος να δείχνει προς καμπύλες με αυξημένη ρύπανση.

Το Σχήμα 11 απεικονίζει τη μεταβολή της επιβράδυνσης του πλοίου με τη ρύπανση της γάστρας, με το βέλος να δείχνει καμπύλες με αυξημένη ρύπανση γάστρας.

Το Σχήμα 12 απεικονίζει την επίδραση του καθαρισμού γάστρας στη διάρκεια της επιβράδυνσης.

Το Σχήμα 13 απεικονίζει τη σχέση της χαρακτηριστικής τιμής των στροφών rpm Nq,s με τη διαφορά κατανάλωσης καυσίμου, με υψηλότερη διαφορά να υποδεικνύει υψηλότερη κατανάλωση.

Το Σχήμα 14 απεικονίζει τη σχέση της διάρκειας επιβράδυνσης με τη διαφορά κατανάλωσης καυσίμου, με υψηλότερη διαφορά να υποδεικνύει υψηλότερη κατανάλωση.

Το παράδειγμα που ακολουθεί αναφέρεται σε ένα εμπορικό πλοίο 10 με αργόστροφο κινητήρα 12 ευθείας ζεύξεως χωρίς μειωτήρα με μια έλικα σταθερού βήματος 14.

Η μέθοδος περιλαμβάνει έναν ελιγμό επιβράδυνσης λόγω αδράνειας ή κράτησης και επιβράδυνσης λόγω αδράνειας. Αυτός ο ελιγμός περιγράφεται στις κατευθυντήριες γραμμές για τη δοκιμή θάλασσας ITTC "Δοκιμή επιβράδυνσης λόγω αδράνειας" (Stopping Inertia Test), παρ. 2.2.8. ITTC Συνιστώμενες Διαδικασίες, 7.5-04, 02-01 , Διαδικασία Δοκιμών Ελιγμών Πλήρους Κλίμακας, 2002 ως Δοκιμή Επιβράδυνσης Αδράνειας. Σύμφωνα με την εφεύρεση, ο ελιγμός χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της ρύπανσης της έλικας. Προαιρετικά, μία μέθοδος σύμφωνα με την εφεύρεση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της ρύπανσης της γάστρας πλοίου.

Ξεκινώντας από μια προκαθορισμένη ταχύτητα πρόσω, για παράδειγμα την ονομαστική ταχύτητα πλεύσης του πλοίου 10, ο κινητήρας 12 κρατείται έτσι ώστε το πλοίο 10 να πλέει χωρίς ώση. Η δοκιμή ολοκληρώνεται, όταν η ταχύτητα πρόσω του σκάφους 10 μειώνεται σε προκαθορισμένη τιμή, για παράδειγμα το 60% της αρχικής προκαθορισμένης ταχύτητας πρόσω. Οι παράμετροι που μετρούνται κατά τη δοκιμή επιβράδυνσης λόγω αδράνειας είναι:

• η απόσταση πρόσω που ορίζεται ως η απόσταση που διανύθηκε προς την κατεύθυνση της αρχικής πορείας του πλοίου,

• η εμβέλεια που είναι η συνολική απόσταση πορείας που διανύθηκε κατά την τροχιά του πλοίου,

• η πλευρική απόκλιση/έκπτωση που είναι η απόσταση αριστερά ή δεξιά που μετράται κάθετα στην αρχική πορεία του πλοίου,

• οι στροφές ανά λεπτό (συντομογραφία: rpm) της έλικας 14,

• η ταχύτητα του πλοίου σε σχέση με την επιφάνεια της γης SOG (συντομογραφία:

Speed Over Ground) / GPS,

• η ταχύτητα δρομόμετρου του πλοίου, δηλαδή η ταχύτητα διαμέσου του νερού STW, • η ώρα,

• η διάρκεια του ελιγμού.

Οι πραγματικές μετρούμενες παράμετροι που περιλαμβάνουν τις στροφές του ελικοφόρου άξονα 15, την ταχύτητα του πλοίου, τη γωνία απόκλισης, την απόσταση και την τροχιά, σε ελιγμό επιβράδυνσης λόγω αδράνειας (inertia stop test) κατά τη διάρκεια δοκιμών θαλάσσης ενός πλοίου παρουσιάζονται στο Σχήμα 2 και στο Σχήμα 3.

Ο συνολικός χρόνος για τον ελιγμό εξαρτάται από τον τύπο και το μέγεθος του πλοίου, συνήθως είναι στην περιοχή των 5-15 λεπτών για τα εμπορικά πλοία. Παρατηρείται ότι εάν η ταχύτητα πέσει σημαντικά, για παράδειγμα πέρα από το 60% της αρχικής ταχύτητας πλεύσης, χωρίς δράση του πηδαλίου, πιθανόν να υπάρξει κάποια πλευρική απόκλιση, ανάλογα με τις αρχικές συνθήκες, τις διαταραχές από κύματα, θαλάσσια ρεύματα και άνεμο.

Το Σχήμα 4 παρουσιάζει μία μαθηματική προσομοίωση του πλήρους ελιγμού κράτησης και αναπόδισης, που δείχνει την ακολουθία συμβάντων: διακοπή του καυσίμου στον κινητήρα 12 και μετά από μια αρχική ασταθή φάση κατά την οποία η έλικα σταματά να παράγει ώση, λειτουργία της έλικας ως υδροστρόβιλος που οδηγείται από τον ομόρρου 16 της γάστρας 10 του πλοίου. Ενώ η έλικα 14 δρα σαν ένας υδροστρόβιλος, η στιγμιαία παραγόμενη ροπή από την έλικα, που ενεργεί ως υδροστρόβιλος στον ομόρρου του πλοίου σε μία στιγμιαία ταχύτητα πλοίου, ισορροπεί με τη ζήτηση ισχύος της τριβής των εδράνων του αξονικού συστήματος στην συγκεκριμένη στιγμιαία ταχύτητα περιστροφής του άξονα. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης η ταχύτητα περιστροφής του ελικοφόρου άξονα προσαρμόζεται συνεχώς σε μια στιγμιαία ισορροπία εκτός σχεδιασμού, με την ταχύτητα του σκάφους να μειώνεται πολύ αργά και την κινητική ενέργεια του σκάφους να μειώνεται ομοίως πολύ αργά με το χρόνο. Το Σχήμα 5 παρουσιάζει σχηματικά την προς τα εμπρός κίνηση ενός πλοίου στο νερό με την έλικα να ενεργεί ως υδροστρόβιλος: το πλοίο κινείται στο νερό με μια ταχύτητα Vs προς τα εμπρός, χωρίς να παρέχεται στην έλικα. Καθώς το πλοίο κινείται, η έλικα συμπαρασύρεται μέσα στο νερό, χωρίς να περιστρέφεται από τον κινητήρα του πλοίου, ως εκ τούτου δρα σαν ένας υδροστρόβιλος, που τροφοδοτείται με ενέργεια από τον ομόρρου της γάστρας και αντισταθμίζει τις τριβές περιστροφής του αξονικού συστήματος και οποιωνδήποτε άλλων στοιχείων που είναι προσαρτημένα σε αυτό.

Οι στιγμιαίες στροφές ισορροπίας ανά λεπτό επιτυγχάνονται όταν η ροπή που παράγεται από έλικα / στρόβιλο ισούται με την απαιτούμενη ροπή στρέψης του αξονικού συστήματος, η οποία συνίSταται κυρίως στις τριβές, που εξαρτώνται από τις στροφές των εδράνων του άξονα και σε περίπτωση άμεσα συνδεδεμένου κινητήρα τις τριβές των εδράνων του κινητήρα, των ελατηρίων εμβόλων και τυχόν απώλειες λόγω μεταφοράς θερμότητας. Επομένως, το στιγμιαίο σημείο ισορροπίας rpm Nq επιτυγχάνεται αρχικά όταν η παραγόμενη ροπή έλικας /στροβίλου ισούται με τη ροπή ζήτησης τριβών του αξονικού συστήματος. Η στιγμιαία ισορροπία απεικονίζεται στο Σχήμα 6, όπου η πλήρης καμπύλη αντιπροσωπεύει την ισχύ που παράγεται από την έλικα ενεργώντας ως υδροστρόβιλος σε σχέση με τις στροφές ανά λεπτό και η διακεκομμένη καμπύλη αντιπροσωπεύει την ισχύ που καταναλώνεται από το αξονικό σύστημα επίσης σε σχέση με τις στροφές ανά λεπτό. Καθώς η ταχύτητα του πλοίου μειώνεται λόγω της αντίστασης συνεκτικότητας της γάστρας και την αντίσταση κυματισμού της γάστρας, ο ομόρρους μειώνεται και έτσι μειώνεται η ροπή που παράγεται από την έλικα / στρόβιλο και οι στροφές ανά λεπτό του σημείου ισορροπίας αντιστοιχούν σε χαμηλότερες τιμές. Ο γεωμετρικός τόπος των διαδοχικών σημείων ισορροπίας στροφών ελικοφόρου άξονα με το χρόνο στα μετρηθέντα δεδομένα φαίνεται στο Σχήμα 3.

Στη συνέχεια, το πλοίο συνεχίζει να επιβραδύνεται ήπια υπό την επίδραση της αντίστασης γάστρας, με την έλικα να συμπαρασύρεται και να περιστρέφεται αργά.

Όταν αυτή η φάση επιβράδυνσης λόγω αδράνειας περατωθεί δηλαδή όταν η περιστροφή του αξονικού και του κινητήρα από την έλικα έχει μειωθεί αρκετά, τότε μπορεί να ξεκινήσει η ακολουθία αναστροφής της φοράς περιστροφής του κινητήρα και του ελικοφόρου, να παραχθεί αντίστροφη ώση και να σταματήσει το πλοίο, ολοκληρώνοντας έτσι τον ελιγμό κράτησης ανάγκης και αναπόδισης. Το Σχήμα 4 απεικονίζει την αντιστροφή με τις αρνητικές τιμές των στροφών του κινητήρα.

Στη φάση επιβράδυνσης λόγω αδράνειας, η έλικα, όταν τροφοδοτείται ως υδροστρόβιλος από τον ομόρρου της γάστρας, παράγει ροπή και ισχύ που εξαρτάται από την ώση που παρέχεται από τον ομόρρου και τον βαθμό απόδοσης της έλικας. Η απόδοση μιας τυπικής υδροδυναμικής έλικας που ενεργεί ως υδροστρόβιλος έναντι στροφών ανά λεπτό παρουσιάζεται σχηματικά στο Σχήμα 7, όπου το βέλος δείχνει προς καμπύλες που αντιπροσωπεύουν το βαθμό απόδοσης της έλικας με αυξανόμενη ρύπανση πτερυγίων.

Η ζήτηση ισχύος τριβών αξονικού συστήματος ουσιαστικά σχετίζεται μόνο με την ταχύτητα περιστροφής του άξονα και αυτή η σχέση ισχύος τριβών και στροφών ανά λεπτό μπορεί να θεωρηθεί ως αμετάβλητη με την πάροδο του χρόνου, δηλ. ;οτι δεν μεταβάλλεται σημαντικά σε περίοδο αρκετών μηνών, εκτός εάν εμφανιστεί μεγάλη φθορά ή αστοχία εδράνων. Οι επιδράσεις της θερμοκρασίας περιβάλλοντος ή των ιδιοτήτων θαλάσσιου ύδατος που μπορεί να επηρεάσουν τις τριβές του αξονικού είναι συνήθως μικρές και μπορεί να αγνοηθούν ή να ληφθούν υπόψη από συντελεστές διόρθωσης. Η στιγμιαία ισορροπία rpm Nq επιτυγχάνεται όταν η παραγόμενη ισχύς εξισορροπεί την ισχύ της ζήτησης.

Εάν ρύπανση δηλ. ανάπτυξη θαλάσσιων μικροοργανισμών εμφανιστεί στα πτερύγια έλικας, τότε η απόδοση της έλικας στην παραγωγή ώσης μπορεί να μειωθεί κατά 10% ή ακόμα και 20%.

Οταν μια συμπαρασυρόμενη έλικα λειτουργεί ως υδροστρόβιλος, ο βαθμός απόδοσης στην απορρόφηση ώσης και στην παραγωγή ροπής επίσης θα μειωθεί με την ρύπανση όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 7. Όταν εκτελούμε δύο ελιγμούς επιβράδυνσης λόγω αδράνειας υπό παρόμοιες αρχικές συνθήκες, δηλαδή όταν ο ομόρρους είναι ο ίδιος και η σχέση των απωλειών τριβής και άλλων απωλειών ενέργειας της γραμμής άξονα έναντι της ταχύτητας περιστροφής του άξονα παραμένει η ίδια, τότε η σχέση των περιστροφών ανά λεπτό του ελικοφόρου άξονα ως προς το χρόνο εξαρτάται από την κατάσταση της έλικας. Εάν η έλικα είναι σχετικά ρυπασμένη τότε η περιστροφή του άξονα μειώνεται πιο γρήγορα και το γράφημα στροφών ανά λεπτό έναντι του χρόνου κινείται προς τον άξονα του χρόνου όπως απεικονίζεται σχηματικά στο Σχήμα 10 όπου μπορεί να παρατηρηθεί ότι ο γεωμετρικός τόπος στιγμιαίας ισορροπίας rpm Nq υποχωρεί. Αυτό συμβαίνει επειδή κάτω από τις ίδιες συνθήκες ομόρρου όταν η έλικα / στρόβιλος είναι λιγότερο αποτελεσματική παράγει λιγότερη ισχύ και ικανοποιεί τη ζήτηση του περιστρεφόμενου άξονα σε σχετικά χαμηλότερο επίπεδο στροφών ανά λεπτό. Έτσι, κάτω από τέτοιες συνθήκες, όταν παρατηρείται μία πτώση στο Nq, σημαίνει αύξηση της ρύπανσης της έλικας ή / και βλάβη της έλικας. Το Σχήμα 8 δείχνει την μετατόπιση του σημείου ισορροπίας, δηλαδή την ισχύ έναντι των στροφών ανά λεπτό, καθώς η κατάσταση ρύπανσης της έλικας επιδεινώνεται. Το βέλος στο Σχήμα 8 δείχνει προς καμπύλες που αντιπροσωπεύουν έλικες με αυξανόμενη ρύπανση.

Το Σχήμα 9 αντικατοπτρίζει την επίδραση της ρύπανσης της έλικας στο σημείο ισορροπίας σε μια συγκεκριμένη περίπτωση. Η παράμετρος Nq,s είναι οι στιγμιαίες στροφές ισορροπίας σε ένα ορισμένο επίπεδο ταχύτητας πλοίου, όταν εκτελείται ελιγμός με μια αρχική ταχύτητα SWT - η αρχική ταχύτητα είναι η ταχύτητα όταν διακόπτεται η ισχύς, οι στροφές ισορροπίας Nq,s παρατηρούνται όταν η ταχύτητα του πλοίου φτάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο, για παράδειγμα το 75% της αρχικής ταχύτητας. Καθώς δείχνεται στο Σχήμα 9 το Nq,s μειώνεται με το χρόνο καθώς η κατάσταση της έλικας επιδεινώνεται. Μετά τον καθαρισμό της έλικας, η αρχική τιμή πρέπει να ανακτηθεί ως επί το πλείστον. To Nq,- s είναι μια παράμετρος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συγκριθούν οι σχέσεις στροφών ανά λεπτό ως προς το χρόνο που καταγράφηκαν σε διάφορους ελιγμούς επιβράδυνσης λόγω αδράνειας με την ίδια αρχική ταχύτητα πλοίου. Μπορεί να προσδιοριστεί, όπως ήδη αναφέρθηκε, όταν η ταχύτητα φτάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο ή μετά από ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα από την αρχή της δοκιμής ή μετά από την αρχική απότομη μείωση των στροφών λίγα δευτερόλεπτα μετά την κράτηση, δηλαδή την διακοπή της τροφοδοσίας καυσίμου τον κινητήρα. Το τελευταίο σημείο σημειώνεται ως σημείο Β στο Σχήμα 10.

Η ώση που παρέχεται από τον ομόρρου στην αρχή του ελιγμού θα επηρεαστεί κάπως από τη ρύπανση της γάστρας. Η επίδραση αυτή πρέπει να εξετάζεται χωριστά, ανάλογα με το επίπεδο ρύπανσης της γάστρας. Εάν θεωρηθεί ότι η ρύπανση της γάστρας επηρεάζει την στιγμιαία ισορροπία rpm Nq, είναι δυνατόν να εισαχθεί συντελεστής διόρθωσης.

Κατά τη διάρκεια της φάσης επιβράδυνσης λόγω αδράνειας η αντίσταση γάστρας, που οφείλεται κυρίως στην αντίσταση συνεκτικότητας και στην αντίσταση κυματισμού, παρέχει την κύρια δύναμη επιβράδυνσης του πλοίου. Η ρύπανση της γάστρας αυξάνει την αντίσταση συνεκτικότητας και μπορεί να αυξήσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 8 έως 12%, βλέπε για παράδειγμα Munk, Τ., Kane, D., Yebra, D.M. "The effects of corrosion and fouling on the performance of ocean-going vessels: a naval architecture perspective". Advances in Marine Antifouling Coatings, Woodhead Publishing, σελ. 148-176, 2009. Ετσι, η επιβράδυνση της γάστρας σε έναν ελιγμό επιβράδυνσης λόγω αδράνειας θα αυξηθεί με αυξημένη ρύπανση της γάστρας. Η χρονική διάρκεια ΔΤ για να φτάσει στο χαμηλότερο προκαθορισμένο STW - πχ. Το 60% της ονομαστικής ταχύτητας πλεύσης στην αρχή του ελιγμού - θα μειωθεί με τη ρύπανση της γάστρας, επειδή η δύναμη επιβράδυνσης λόγω της αυξημένης αντίστασης θα είναι μεγαλύτερη, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 11.

Μετά οπτό μερικούς μήνες, η μείωση της χρονικής διάρκειας ΔΤ θα σημαίνει αύξηση της ρύπανσης της γάστρας. Μετά τον καθαρισμό της γάστρας, η χρονική διάρκεια επιβράδυνσης ΔΤ θα είναι μεγαλύτερη, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 12.

Κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης λόγω αδράνειας η έλικα απορροφά κάποια ενέργεια από τον ομόρρου της γάστρας και επίσης δημιουργεί κάποια πρόσθετη αντίσταση. Αυτή η επιπρόσθετη δύναμη αντίστασης που οφείλεται στην παρασυρόμενη έλικα δεν επηρεάζεται πολύ με την πάροδο του χρόνου από τη ρύπανση των πτερυγίων της έλικας, αφού η ρύπανση σε μία παρασυρόμενη έλικα έχει πολύ μικρή επίδραση στην ολική αντίσταση τριβών της γάστρας του πλοίου.

Ο ελιγμός επιβράδυνσης λόγω αδράνειας πρέπει να επαναληφθεί και τα δεδομένα να συλλέγονται σε τακτά χρονικά διαστήματα, για παράδειγμα μία φορά το μήνα ή ευχερώς προς το τέλος ενός ταξιδιού. Παρόμοιες ή συγκρίσιμες συνθήκες πλεύσεως, δηλ. το βύθισμα και η διαγωγή του πλοίου, η ελάχιστη δράση του πηδαλίου, κάθε φορά που εκτελείται ο ελιγμός, διευκολύνουν τη σύγκριση των αποτελεσμάτων. Ήπιες μετεωρολογικές συνθήκες δηλαδή λιγότερο από 4 Beaufort (BF), χωρίς ισχυρά ρεύματα, ελαφρείς ανέμους, ελαχιστοποιούν τις τυχόν επιπτώσεις δυσμενών καιρικών συνθηκών και περιβάλλοντος.

Κάθε φορά, πριν από την εκτέλεση του ελιγμού, πραγματοποιείται μέτρηση ή εκτίμηση/υπολογισμός της κατανάλωσης καυσίμου με αρχική ταχύτητα πλεύσης STW και «ήπιες» μετεωρολογικές συνθήκες πλεύσης, όπως ορίζονται παραπάνω, έτσι ώστε να συσχετίζεται η κατανάλωση καυσίμου προς την κατάσταση της γάστρας και της έλικας, όπως ορίζεται με την παρούσα μέθοδο. Η μέτρηση της κατανάλωσης καυσίμου με ακρίβεια μπορεί να είναι δύσκολη. Η μέτρηση ροπής του άξονα μετάδοσης κίνησης είναι πιο αξιόπιστη, αλλά είναι επίσης επιρρεπής σε σφάλματα. Η μέτρηση ή η εκτίμηση της ροπής που παράγεται από τον κινητήρα μέσω διαγραμμάτων πίεσης κυλίνδρων ή/και υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντί της μέτρησης της κατανάλωσης καυσίμου και μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω αν είναι διαθέσιμος ένας τρόπος για να διαπιστωθεί η τυχόν ανεπαρκής απόδοση του κινητήρα - η οποία θα επηρεάσει την κατανάλωση καυσίμου. Εάν είναι διαθέσιμη ακριβής μέτρηση ροπής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια του ελιγμού επιβράδυνσης λόγω αδράνειας για να σημειώθει επακριβώς η αντιστροφή της ροπής στον άξονα της έλικας κατά την μετάβαση από την οδηγούμενη από τον κινητήρα έλικα στην τταρασυρόμενη έλικα και την επακόλουθη ροπή που παράγεται από την συμπαρασυρόμενη έλικα ως υδροστρόβιλο.

Η μέτρηση της πραγματκής ταχύτητας STW, είτε με μετρητή πίεσης ανακοπής Pitot, ή δρομόμετρο πτερυγίων, ή ηλεκτρομαγνητικό δρομόμετρο, ή δρομόμετρο Doppler, είναι επιρρεπής σε σφάλματα, επιπτώσεις ρύπανσης, πίεσης, αλατότητας, ζητήματα βαθμονόμησης. Διαφορές που οφείλονται σε πίεση, αλατότητα, ρεύματα, μπορεί να υπάρχουν μεταξύ μετρήσεων, που απέχουν χρονικό διάστημα, π.χ.ενός μηνός. Με την παρούσα μέθοδο, όμως, χρησιμοποιείται μια σειρά διαδοχικών μετρήσεων, από το ίδιο όργανο, που πραγματοποιούνται εντός χρόνου περίπου 10 λεπτών σε αδιάκοπη διαδοχή. Θεωρείται ότι δεν υπάρχουν εξωτερικές αλλαγές ή ολίσθηση βαθμονόμησης οργάνων εντός αυτής της σύντομης χρονικής περίοδου.

Η διαδικασία που περιγράφηκε παραπάνω κατά πρώτον με την παρακολούθηση του γεωμετρικού τόπου των σημείων ισορροπίας της ταχύτητας περιστροφής του ελικοφόρου άξονα με το χρόνο και κατά δεύτερον της χρονικής διάρκειας επιβράδυνσης μεταξύ δύο προκαθορισμένων ταχυτήτων στο νερό (STW), κατά τη διάρκεια ενός ελιγμού επιβράδυνσης λόγω αδράνειας, καταδεικνύει τις επιπτώσεις της προοδευτικής ρύπανσης της έλικας και της γάστρας αντίστοιχα.

Η αξιολόγηση γίνεται σε σχέση με μία κατάσταση αναφοράς και δεν απαιτείται συνολικό μαθηματικό μοντέλο για την υδροδυναμική της γάστρας και της έλικας του πλοίου.

Η αρχική κατάσταση αναφοράς για τη σύγκριση και την αξιολόγηση μπορεί να είναι οι μετρήσεις στα πρώτα δρομολόγια του πλοίου με φορτίο μετά από τις δοκιμές θαλάσσης. Στη συνέχεια, σταδιακή κατάσταση αναφοράς μπορεί να είναι μετρήσεις μετά το δεξαμενισμό και τυχόν ενδιάμεσες καταστάσεις μετά από καθαρισμό έλικας ή / και καθαρισμό γάστρας εν πλω. Στις τελευταίες αυτές περιπτώσεις, η ρύπανση θα εξαλειφθεί ως επί το πλείστον, αλλά με την πάροδο του χρόνου η τραχύτητα της γάστρας και της έλικας, παραμορφώσεις ή άλλες ζημιές μπορεί να υπάρχουν και μπορεί να επηρεάσουν την αντίσταση της γάστρας ή την απόδοση της έλικας.

Μετά τις δοκιμές θαλάσσης, οποιαδήποτε αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου με την πάροδο του χρόνου για παρόμοιες συνθήκες πλεύσης οφείλεται κυρίως στη ρύπανση της γάστρας όσο και στην ρύπανση της έλικας και δευτερευόντως σε οποιεσδήποτε άλλες μηχανικές βλάβες ή οποιαδήποτε ανεπαρκή λειτουργία κινητήρα. Για να εξακριβωθεί η επίδραση καθεμίας από τις δύο αιτίες, δηλαδή της ρύπανσης της γάστρας ή/και της έλικας, στις παρατηρούμενες αυξήσεις της κατανάλωσης καυσίμου, μπορεί να πραγματοποιηθεί μια αλληλουχία μετρήσεων, συγκρίσεων και παρατηρήσεων.

Η διαφορά στην κατανάλωση καυσίμου αμέσως μετά από έναν καθαρισμό της έλικας σε σύγκριση με την τιμή αναφοράς (με καθαρή γάστρα και έλικα) μπορεί να αποδοθεί μόνο στις επιδράσεις της ρύπανσης της γάστρας.

Οι διαφορές στην κατανάλωση καυσίμου πριν και μετά τον καθαρισμό της έλικας πρέπει να οφείλονται σε αποτελέσματα ρύπανσης της έλικας.

Μετά από την εκτέλεση σειράς ελιγμών επιβράδυνσης λόγω αδράνειας, είναι δυνατόν να καταγραφούν οι αντίστοιχοι γεωμετρικοί τόποι μεταβολής στροφών έλικας / στροβίλου με το χρόνο και να οριστεί η παράμετρος Nq,s ως η Nq σε μία προκαθορισμένη χαμηλότερη τιμή STW, για παράδειγμα μία STW μεταξύ 90% -60% της αρχικής ταχύτητας διαδρομής STW κατά την έναρξη του ελιγμού.

Η αναμενόμενη σχέση μεταξύ της τιμής Nq,s και της διαφοράς στην κατανάλωση καυσίμου, δηλ. της διαφοράς από την τιμή αναφοράς, για τις διάφορες περιπτώσεις, φαίνεται στο Σχήμα 13. Ένα τέτοιο γράφημα μπορεί να αναδείξει την επίδραση της ρύπανσης έλικας. Περαιτέρω, η σχέση μεταξύ της διάρκειας χρόνου επιβράδυνσης ΔΤ μεταξύ δύο καθορισμένων τιμών STW για κάθε περίπτωση και της αντίστοιχης διαφοράς κατανάλωσης καυσίμου από την τιμή αναφοράς Σχήμα 14, θα αντικατοπτρίζει την επίδραση ρύπανσης της γάστρας για το συγκεκριμένο πλοίο. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση του χρόνου καθαρισμού της γάστρας και της έλικας και να βοηθήσουν στη βελτιστοποίηση δρομολόγησης του πλοίου.

Claims (6)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Μέθοδος ανίχνευσης της κατάστασης μιας έλικας (14) τοποθετημένης στη γάστρα ενός πλοίου (10) και συνδεδεμένης με έναν κύριο κινητήρα (12) που παρέχει ισχύ στην έλικα (14), όπου η μέθοδος συμπεριλαμβάνει κατά την κίνηση του πλοίου (10) με μια προκαθορισμένη ταχύτητα διαμέσου του νερού, τη διακοπή της ισχύος προς την έλικα (14) και την καταγραφή της τρέχουσας σχέσης στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου ως προς το χρόνο και χαρακτηριζόμενη από το ότι η μέθοδος περιλαμβάνει περαιτέρω α) την ανάκτηση μιας ονομαστικής σχέσης στροφών έλικας (14), η οποία ονομαστική σχέση ορίζει τη σχέση των στροφών της έλικας (14) ανά μονάδα χρόνου ως προς το χρόνο, με την έλικα χωρίς ρύπανση τοποθετημένη στο πλοίο, ενώ ο κύριος κινητήρας (12) δεν παρέχει ισχύ στην έλικα (14) και με την ταχύτητα διαμέσου του νερού του πλοίου (10) στο αρχικό σημείο της ονομαστικής σχέσης να είναι ίση με την εν λόγω προκαθορισμένη ταχύτητα, β) τη σύγκριση της ονομαστικής σχέσης και την τρέχουσας σχέσης και γ) τον προσδιορισμό της κατάστασης της έλικας (14) λαμβάνοντας υπ’ όψη την εν λόγω σύγκριση.

2. Μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1 η οποία περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της ρύπανσης της έλικας (14) λαμβάνοντας υπ' όψη την εν λόγω σύγκριση.

3. Μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1 ή την αξίωση 2, η οποία περιλαμβάνει την καταγραφή της ονομαστικής σχέσης στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου ως προς το χρόνο, ξεκινώντας από τον χρόνο t = 0, με την έλικα χωρίς ρύπανση και ενώ ο κύριος κινητήρας δεν παρέχει ισχύ στην έλικα, με την ταχύτητα διαμέσου του ύδατος του σκάφους στο χρόνο t = 0 να είναι ίση με την εν λόγω προκαθορισμένη ταχύτητα και την αποθήκευση της ονομαστικής σχέσης.

4. Μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 3, όπου η δειγματοληψία περιστροφών ανά λεπτό της έλικας κατά την καταγραφή της ονομαστικής σχέσης εκτελείται με ρυθμό δειγματοληψίας τουλάχιστον 60 Hz.

5. Μέθοδος σύμφωνα με μία των αξιώσεων 1 έως 4, όπου η δειγματοληψία περιστροφών ανά λεπτό της έλικας κατά την καταγραφή της τρέχουσας σχέσης εκτελείται με ρυθμό δειγματοληψίας τουλάχιστον 60 Ηζ.

6. Μέθοδος σύμφωνα με μία των αξιώσεων 1 έως 5, όπου κατά την κίνηση του πλοίου (10) διαμέσου του νερού για την καταγραφή της τρέχουσας σχέσης στροφών της έλικας ανά μονάδα χρόνου ως προς το χρόνο, καταγράφεται επίσης η χρονική διάρκεια, που απαιτείται για να φτάσει το πλοίο (10) από την προκαθορισμένη ταχύτητα, ένα ορισμένο ποσοστό αυτής και τον προσδιορισμό της ρύπανσης της γάστρας από την ονομαστική σχέση, την τρέχουσα σχέση και την εν λόγω χρονική διάρκεια.