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最新环保节能型汽车运输船

2012-09-12

中国船检 2012年7期
关键词:升降式船首运输船

秦 琦

近几年,航运界和造船界推出各种类型的环保节能船舶,汽车运输船作为一种特殊的船型,也在船东和船厂的努力下出现了一些具有环保节能特点的船型。

“City of Rottedam”号纯汽车卡车运输船

“City of Rottedam”号是日本旭洋船厂为船东Picer Marine S.A公司设计和建造的一艘环保节能型纯汽车卡车运输船(PCTC),该船于2011年交付。

该船总长139.98米,型宽22.4米,结构吃水6.5米,结构载重量4713t,服务航速16.9节,压载水5016m3,主机采用1台MAN B&W 7L42MC Mk-6型柴油机,输出功率为6965kW(转速176r/m)。推进器分别为1个直径为4.2米的定距螺旋桨,1个1300kW的船首推进器。

该船的主要特点是设计有半球形船首(SSS船首),应用在水线上方的船首区域,内设有驾驶室,最上层甲板的两侧各设有一个球形肩部。这种类似于排气风扇的船体结构,可以减少约50%的阻力,降低油耗和气体排放量,如果以一年75%的运营率在北太平洋水域平均海洋气候条件下运营,每年约可节省油耗800t,减少约2500t的CO2排放量。

据了解,旭洋船厂于2007年初开始研发该型创新的空气动力学船型,旨在降低风阻和提高燃油效率,进而降低运营成本和气体排放。新设计船型在日本九州大学应用力学研究所进行了风洞试验,测试了空气动力性能,结果表明由于首向和其他方向的风向引起的纵向/横向阻力(空气阻力)与首摇运动,相比于常规PCTC船形明显减小。

虽然采用了SSS船首的设计,但“City of Rottedam”号的汽车装载能力与同尺度的常规PCTC相同。采用了计算力学开发了水线以下的船型,模型试验表明可以达到经济性的燃油效率和船尾的低振动。基于船舶航区的考虑,该船沿水线处的构件和螺旋桨基于1A冰级要求进行了加强。

汽车出入口位于第4层甲板,依靠液压操作尾部坡道门和尾部斜坡门。“City of Rottedam”号船体内设有9层固定式汽车甲板,可以装载2057辆车辆,通过内部的固定式坡道进行布置,采取尽量少的支柱设计,以提高汽车转运和储存效率。

“Tnsberg”号车辆运输船

“Tnsberg”号是日本三菱重工为挪威Wilhelmsen航运公司设计和建造的Mark V级超大型汽车运输船,2011年3月交付,它是6艘订单中的首艘。

该船的一大特色是节省燃料,比之前其他级别可以节省15%~22%的燃油,这主要是因为优化了船型并采用了大量节能措施,比如采用流线型舵设计和鸭型尾翼。机舱配有一台涡轮发电机,可以利用废热转化为电能。船上安装有一套Unitor压载水处理系统,可以避免微生物的有害转移。而且,所有燃油舱均采取了保护措施,以尽量减少搁浅或碰撞所产生的泄油风险。

除了上述环保特点之外,“Tnsberg”号还被认为是客滚船市场最为复杂和最大的船舶之一。总长265米,6层固定式和3层升降式汽车甲板的载货容积达138000m3,其中升降式甲板采用电动绞车进行操作,可以最大程度地提高灵活性和可利用性。第6层和第8层甲板用于装载汽车,采用胶合板材料以降低重量。第4B层甲板进行了加强,可以装载稍高和重型货物,比如牵引车。该船的货舱还可以运输大件货物,比如挖土机、推土机、轮式装载机和收割机等。

该船总长265米,型宽32.26米,结构吃水12.3米,结构载重量43878t,服务航速20.24节,压载水15870m3,主 机 采 用1台20100kW的MAN B&W 7L70ME-C8型柴油机。3个推进器分别为1个转速为95r/m的定距螺旋桨,1个1850kW的船首推力器,1个1850kW的船尾推力器。

图3“T nsberg”号车辆运输船

图4“T nsberg”号的主要型线图

船上设有12个尾部坡道,安全工作载荷为505t,允许装卸重型货物,主甲板净高7.1米。露天甲板也可以装载货物,甲板以下设有一个坡道。加上该甲板上的载货空间,Mark V级船比Mark IV级船多5%~7%的容量。如果不包括露天甲板,该船的甲板区域面积为50335m2,其中重型和高货物的装载面积为31250m2。

“Tugela”号纯汽车卡车运输船

“Tugela”号是韩国现代重工为Wilhelmsen航运公司设计和建造的一艘PCTC,该船于2011年7月交付,用于在全球范围内运输滚装货物,包括汽车、重型货物和高货物拖车、零单件货等。

在节能环保方面,该船采取了多项措施。螺旋桨轴线上安装有可以产生1100kW电能的轴带发电机,能够满足一套发电主机的电能输出,可以减少发电主机的运行时间,进而减少CO2排放。该船还安装有1套罗尔斯·罗伊斯的综合螺旋桨舵系统,可以提高推进效率,节省33%的推进功率。主机和辅机均符合IMO Tier II对NOX排放的极限值要求。主要电力需求设备比如主冷却海水泵采用一套节能系统进行频率控制。此外,船上还安装有Wilhelmsen技术解决方案公司的1套压载水处理系统。

该船总长229米,型宽32.26米,结构吃水11.3米,总吨72300t,压载水12700m3,服务航速20.3节,主机采用1台19040kW的MAN B&W8S60ME-C8型柴油机。两个推进器分别为1个直径为7.2米的定距螺旋桨,1个2000kW的船首推进器。

船上共设有13层甲板,可以装载7900辆汽车,包括净高较大的升降式甲板5层,并且增加了均布载荷和轴载荷,便于重型货物的装载。该船设有2层水密甲板(第5和第8层),1层气密甲板(第10层),水密性由尾部和舷侧坡道保证。第5和第8层甲板的关闭通过一个升降式坡道和盖板来完成。该船配有1个较宽的船尾坡道,可以提高装载效率。在船宽32.26米的限制下,该船装有约2200t的永久性压载水,可以增加稳性和达到较高的装载能力。燃油舱采用双壳结构,以保护其结构和避免漏油。

“Auriga Leader”号汽车运输船

“Auriga Leader”号是日本三菱重工为新加坡FGL航运公司设计和建造的一艘环保型汽车运输船,该船于2008年12月交付。

该船被称为世界上最为环保的汽车运输船之一,曾荣获2009年LR全球“年度船舶”大奖。船上安装有1套40kW的太阳能光伏系统和1套用于主冷却海水泵的Inverter控制系统,可以减少CO2排放。太阳能光伏系统由日本邮船和新日本石油公司共同研制而成,328块太阳能板安装在顶层甲板上,与船舶发电系统相连。Inverter控制系统由三菱重工开发,调节主冷却海水泵的即时输出功率以适应实际的热载荷,能够明显减少泵的功率消耗,而一般的主冷却海水泵是在额定载荷下(基于最大输出工况)运行。

三菱重工长崎研发中心开发和优化了该船的水下船形和螺旋桨,可以减少燃油消耗。此外,最上层甲板区首部的设计可以减少风阻。

该船采用双层底结构,可以降低燃油舱漏油风险。主机采用三菱重工7UEC60LS II(P/U)柴油机,配有1套SIP润滑系统,该主机可以减少燃油和润滑油消耗,降低NOX排放。

“Auriga Leader”号汽车运输船总长199.99米,型宽32.26米,结构吃水9.7米,服务航速20.35节,两个推进器分别为1个转速为105r/m的定距螺旋桨,1个1350kW的船首推进器。

船上拥有12层车辆甲板,共可装载6400辆汽车,其中最上层甲板的尾部设有一个车库甲板,2层升降式汽车甲板可以储存大型车辆,比如自倾货车和推土机。该船设计有一个尾坡道和一个位于右舷的船舯坡道,其中尾坡道足以容纳最大重量为100t的大型车辆,船舯坡道可以调节至两层甲板高(第5层和第4层)。第5层和第10层甲板之间通过可调节坡道组成了直接通道,可以提高滚装货物转运的快速性和有效性。

“Tirranna”号纯汽车卡车运输船

“Tirranna”号是大宇造船与海洋工程公司为Wilhelmsen航运公司设计和建造的一艘纯汽车卡车运输船(PCTC),该船于2009年5月交付。

该船具有多个环保特点,包括拥有LR授予的“绿色证书”(根据2003年IMO的拆船指南而制定),列出了船上所有可能有害的材料和物质;安装有1套压载水系统,以便以后安装压载水处理系统;尾轴管和所有的液压系统均采用生物可降解油;改进了主机和辅机的燃烧过程,使NOX的排放量明显低于目前国际要求;采用电控汽缸油润滑,使汽缸油的使用量最小化。

该船总长231.6米,型宽32.26米,结构吃水11.3米,结构载重量30100t,服务航速20.92节,主机采用1台18060kW的MAN B&W 8S60ME-C型柴油机。推进器为1个直径为6.9m的定距螺旋桨,1个2000kW的船首推进器。

“Tirranna”号PCTC共可装载7887辆汽车,专用于运输滚装货物(汽车、卡车和拖车装载货物)。设计有13层甲板,其中固定式甲板8层,可移动式甲板5层。货物的出入可以通过一个尾部宽坡道门和一个右舷坡道门完成,可按要求进行同时装卸货。船内货物的转运可以通过内部固定式和升级式坡道完成,可以提高货物转运的快速性和有效性。

“Otello”号和“Faust”号汽车运输船

“Otello”号和“Faust”号是韩国大宇造船与海洋工程公司于2006年和2007年交付给瑞典Wallenius公司的两艘汽车运输船,汽车装载量分别为6700辆和8000辆。

据了解,“Otello”号采用了具有扭转导边的贝克襟翼舵,据称可以减少约5%的燃油消耗。“Faust”号也采用了具有扭转边缘的贝克F-KSR襟翼舵,据称可以减少约4.5%的燃油消耗,并且该船还按照LR“绿色护照”的要求而建造。

“上海高速”号(Shanghai Highway)汽车运输船

“上海高速”号是中国南通中远川崎公司为日本skipjack船舶公司设计和建造的一艘汽车运输船,于2005年8月交付。

该船的设计具有多种环保特点,其中最为明显的是内底以下的燃油舱采用了三层底,其周围则通过压载水舱与船体相隔。

同时,该船还引入了无凸轮轴主机,通过控制燃料喷射时间、排气阀开启和关闭时间,并采用电子信号,安装的MAN B&W 7S60ME-C型主机可以产生较好的环保效果。比如通过优化燃油喷射时间可以减少NOX排放;高压燃油喷射可以改善燃烧性能,在低载荷操作时可以减少颗粒物的排放;通过优化燃油喷射时间,可以减少在低载荷工况下的燃油消耗,减少CO2排放量。此外,由于改善了逆向选择和降低了主机最小速度,据称可以提高船舶操纵性。

此外,该船安装了一套NGK Filter公司开发的烟灰清理系统,该系统之前用于陆上装置。该系统利用陶瓷过滤器移除废气中的颗粒物,然后收集到位于过滤器下面的液舱中。一套高压喷气器每75秒清理过滤器以防止阻塞。该烟灰清理系统的效率约为99%,能够清除极小的颗粒物。

“上海高速”号汽车运输船总长179.99米,型宽32.2米,结构吃水9.4米,服务航速20节,主机采用1台15785 kW的MAN B&W 7S60ME-C型柴油机。船上可装载5036辆汽车,共设12层甲板,其中升降式甲板3层。船内的所有通道采用固定式和升降式坡道,关闭则通过舱壁门完成。同时,该船的出入口位于登船甲板(第5层),设有一个船尾斜坡道/门和一个舷侧坡道/门。

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