新一代18万吨好望角型散货船设计亮点

白玉刚

继“中国型”18万吨好望角型散货船开发成功后，中船重工船舶设计研究有限公司又开发出了新一代安全、环保、节能、高效的敦克尔克型18万吨好望角型散货船，该船型具有载重吨大、航速适中和油耗低等特点。同时，满足能效设计指数（EEDI）第2阶段的减排要求，并具备良好的优化潜力。该船型的设计理念主要体现在节能降耗、安全、环境友好、建造敏捷、运营经济和高效以及减少维护等方面。

节能高效

1、完美的线型。经过反复论证和试验，该船具有了堪称完美的线型，船舶推进效率提高了大约4%。同时通过机舱的优化布置，消除了由于线型优化带来的机舱可用空间减少的问题。

2、船舶主机。本船采用1台MAN Diesel的电喷低速柴油机6S70ME-C8.2，其废气排放满足IMO规定NOx TierII要求。通过优化主机与螺旋桨的功率匹配，本船的主机油耗大大低于常规相似船型。未来将采用更新型的MAN DieselG型柴油机或WARTSILA的FLEX型柴油机，并可进一步的优化机桨配合，以进一步提高燃油利用效率。

3、采用米维斯导管。通过采用米维斯导管或类似的节能装置来改善艉部伴流场，使更加稳定的水流持续地作用在螺旋桨的桨叶上，大大提高螺旋桨的效率，从而减小船舶所需的推进功率，降低主机油耗，达到节能减排目的。安装米维斯导管或类似的节能装置，在船舶设计吃水状态下，可以节能约5%。

4、可变频海水冷却泵系统。为使海水冷却系统更好适应船舶在不同工况下的使用要求，本船配备了可变频海水冷却系统。该系统通过监测低温淡水冷却系统的温度来调节海水冷却系统的流量，从而达到船舶在不同环境温度、不同主机负荷条件下的节能效果。

5、航行状态的优选。为减少船舶的航行阻力，降低油耗并保持良好的快速性能，本船具有纵倾优化，优选航行浮态的功能。

6、装载的灵活性。本船具有均质装载、隔舱装载、多港装卸等多种灵活的装载模式，可满足船东的各种个性化需求。

7、装载的高效性。为适应更高的货物装载速率，本船配有两台3000m3/h的压载泵，以配合高效装货的需要。本船配有优选的装卸货程序，提高装卸货效率，节省停港时间。

安全性能优良

1、船体结构。除了按CSR规范和船级社规范进行船体结构优化设计以外，本船对进坞时艉部强度进行了深入研究。通过采用有限元计算方法，对坐坞状态下的船体结构强度和变形进行分析，从而对合理布置坞墩及船体结构设计提供数据支持。建造或维修时，船体坐落在船坞中的多个坞墩上，坞墩排放的数量和位置应保证在进坞船的重力作用下，船体不产生超载应力，坞墩的合理布置对船舶在船坞建造和进出坞过程中的安全至关重要。

2、船舶设备。除了配备满足国际公约、船级社规范和相关国际规则的各种设备外，本船还提前配置了国际公约要求的电子海图和驾驶室值班监测报警等设备或系统，进一步提高了船舶的安全性能。

3、防御海盗侵袭。通过采取一系列措施，加强船舶防范和应对海盗劫船的处置能力，最大程度地降低海盗侵袭对船舶造成的破坏，提高对船员生命安全的保护。

4、轴系运行安全。大型船舶的主尺度比较大，船体梁相对柔软，特别是对于尾机型短轴系的大型船舶，船体结构优化以及高强度钢的大量应用使船体刚度变小，因而船体变形增大；另一方面，船体上的短粗轴系使轴系刚度变大，轴承负荷对船体变形的敏感性加大，使得在不同吃水状态下，小的船体变形引起较大的轴承负荷的变化，所以船体变形对轴承负荷的影响应该特别注意。

本船通过采用建立“尾部-机舱-货舱”结构三维立体舱段有限元模型，并计入各种主要装载工况的重力和浮力分布载荷进行有限元分析计算的方法，对船体“尾部-机舱-货舱”变形和轴系中心线的垂向相对变形态势预报，以船体变形作为轴系校中的一个输入参数，进行轴承载荷和位移的优化计算，使船舶从设计阶段就消除轴系运行的风险，确保了船舶营运过程的安全。

环境友好

本船满足已知的和一些即将生效的国际公约和规则等的要求，如：MARPOL公约、压载水公约、防污系统控制公约、IMO的其它相关规则、船级社规范、船旗国的相关规则、港口国的有关要求等。

1、防止燃油油类的污染

1）燃油快速回收系统。当搁浅、倾覆等事故发生后，船上载有的燃油泄漏将对海洋环境造成的污染，一旦发生，除了恶劣的环境污染外，也会给船东带来重大的经济损失。FORS（Fast Oil Recovery System）快速油回收系统，作为被动的安全系统，通过优化船上的系统布置，可以在事故发生后，利用打捞船上的设备直接从失事船舶中快速回收舱内的燃油，避免燃油外泄，从而减少甚至避免燃油泄漏对海洋环境的污染，降低回收海面漏油的费用。本船是国内首次采用该系统的项目，开创了国内此项新技术应用的先河。

2）机舱舱底油污水处理。本船根据综合舱底水处理系统（IBTS）要求设置了新型的舱底水沉淀、收集、处理和排放系统，最大限度的减少了机舱舱底污水油类物质的排放。主机空冷器凝水等清洁舱底水更可用于甲板冲洗等用途，为船舶节约了宝贵的淡水资源。

3）燃油舱保护。为防止船舶自用燃料油由于船壳破损带来溢油污染的风险，本船燃料油舱柜根据MARPOL公约要求设置了燃油舱双壳双底的保护。

4）防止艉轴管滑油泄漏。艉轴管滑油泄漏是船舶油类污染的来源之一，为尽可能防止艉轴管滑油泄漏造成的污染和经济损失，本船配有带空气密封的艉轴管密封系统，该系统在不同吃水下均能良好稳定的工作，从而实现艉轴管滑油“零泄漏”。

2、防止生活污水污染。本船采用了真空马桶系统，最大限度地减少了生活污水的产量。同时，在机舱内布置了30m3的生活污水收集舱，用于在生活污水排放限制区内储存生活污水。

3、防止垃圾污染。根据最新的MARPOL公约关于船舶货物残留物的排放要求，本船设计了新型的洗舱水系统，包括便携式高效洗舱机、洗舱水收集舱，以及洗舱水重力排放系统。为船东在限制区域内处理洗舱水提供了便利的方法。

4、温室气体排放控制。本船具有良好的温室气体排放控制性能，不仅满足MARPOL公约还未生效的关于新船能效设计指数的要求，而且满足MARPOL公约关于温室气体排放到2025年的第二阶段的减排要求。

5、SOX排放控制。燃油系统按SOx排放控制区要求进行设计，可以使用普通HFO、低硫HFO、柴油以及含硫量低于0.1%的柴油。

由于主机和发电机使用各自的燃油供油单元，使得低硫油的使用更具灵活性，从而节省燃油成本，减轻设备维护工作。

6、防污底系统。除使用符合防污系统控制国际公约要求的油漆之外，本船配置了阴极保护系统和防海生物系统。

7、压载水控制。本船满足还未生效的压载水公约关于压载水处理的D-2性能要求，配备2套低能耗高效压载水处理装置。该系统具有布置灵活、基本不影响压载泵压头、电功率消耗小且不会增加电站负荷等特点。在满足公约要求同时，尽可能做到绿色节能。

8、绿色护照Green Passport。本船根据2009拆船公约和船级社规范的要求提供有害物质清单，从而实现“绿色拆解”。