工程“巨无霸”船舶的技术特征与应用前景

张艳

摘 要：随着海上开发作业范围的扩大，水域不断加深，大型乃至超大型海洋工程运输船舶的需求不断增加。 此类船舶属高附加值的技术密集性船舶，集成多项世界先进装备技术，自动化程度高，具有明显的规模效应，应用前景广阔。同时，由于大型船舶设备及人员众多，国际海事组织对船舶的安全、环保和节能提出更加严格的要求。

关键词：工程船舶；规模效应；节能环保

中图分类号：U661 文献标识码：A

1 概述

随着全球海洋经济的不断发展，海上油气勘探、开发不断向深水水域进军， 大型乃至超大型海洋工程运输船舶的需求不断增加。如今，1.8万TEU超大型集装箱船，11万载重吨半潜船，30万吨超级油轮等全球最先进、最大型的海上“巨无霸”航行在世界各地，将航海技术推向极致。

2 船舶类型与技术特征

2.1半潜船。半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、舰船、吊车等超大型设备的特种船。2014年随着全球油气开发项目的推进，对半潜船自身的尺度和载重量提出了更高的要求。 2012年10月下水的“Dockwise Vanguard”号以11万载重吨的绝对实力雄踞全球半潜船榜首，该船由韩国现代重工负责建造，是新一代敞尾式半潜船，可一次性运送目前世界上最大型的钻井平台，大大提高了运输效率。

中国是继荷兰之后第二个建造自航式半潜运输船的国家，从2001年中国自行设计建造的第一艘半潜船“泰安口”号（载重吨位1.8万吨）下水以来，记录不断被刷新，2012年由我国自行设计建造，全球首艘带DP2动力定位的5万吨级自航式半潜船“海洋石油278”号交付使用，该船集成了多项世界先进装备技术，自动化程度是目前国际上同类船中最高的，受到了来自全球海洋工程运输行业和航运界的高度评价。

2.2超大型油轮。目前，无论从现有船队规模还是订单上看世界船队构成，超大型油轮（VLCC）都当仁不让地成为世界原油运输的主力船型，能不能建造30万吨的超级油轮已成为衡量一个国家综合工业水平的标尺。自1886年世界上第一艘油轮首航至今，历经百年发展，2010年初，由中船集团建造，全球吨位最大、自动化程度最高巨型油轮“新埔洋”号首次下水，总载重30.8万吨，船上配备各种世界上先进的驾驶与导航设备，能实现24小时机舱无人值班与自动导航。

VLCC的特点是机舱都设在船尾，船壳本身被分隔成多个贮油舱，有油管贯通各油舱。油舱大多采用纵向式结构，并设有纵向舱壁，在未装满货时也能保持船舶的平稳性。

2.3 超大型集装箱船。超大型集装箱船（VLCS）已成为当今国际航运市场的主角，能够适应世界经济全球化及货物集装箱化的发展需求。2013年7月，全球首艘最大集装箱船（1.8万TEU）“Maersk Mc-Kinney Moller”号首航上海港，引领着集装箱班轮运输进入大船时代。“3E级”代表该系列船舶的三大特点：规模经济 （Economy of scale）、能源效率（Energy efficiency）以及环境绩效（Environmentally improved） ，是迄今为止世界上成本效益最高、能源最节省和对环境最友好的集装箱船系列。

2013年8月，中国船企首次承接1.6万TEU超大型集装箱船，打破了韩国船厂在该领域的垄断地位，标志着中国船舶工业已跨入世界超大型集装箱船建造的先进行列。超大型集装箱船的建造不是对原有集装箱船型简单的相似形放大，而是对常规技术、工艺极限的巨大跨越。从马士基的1.8万TEU集装箱船效果图上看，上层建筑位于偏前部的位置，这样的布置使驾驶室视线更好，提高装载量，增加船体强度。

3 工程“巨无霸”的应用前景

3.1 大型化与规模经济。随着海洋开发技术的不断发展，各类工程主流船舶呈现多用途化、大型化、规模化的发展趋势，符合未来市场的成长性。

规模经济，是指平均成本随着产量的增加而递减的经济。超级油轮降低营运费用的效果十分显著：将一艘50万吨的VLCC与一艘3.2万吨的普通油轮比较，VLCC载重量是普通油轮的16倍，而燃油消耗仅为4.4倍，能源效率为3.6倍，同时，由于VLCC采用了一系列先进的导航设备和自动化装置，节省了船员人数。

然而，这种大型化的趋势并不是没有止境的。对船厂来说，要设计和建造出更大的船型，并不存在技术上困难，但真正的挑战是在投入运营之后，为接卸这些“海上巨人”，港口航道和各种基础设施的改造需要巨额投入，而且这些巨型船舶一旦发生事故，其损失将难以估量。因此，船舶大型化的趋势，可能会因规模经济下降而出现转折。

3.2高度自动化。“Dockwise Vangua-

rd”号半潜船采用Emerson process manag-

ement技术实现复杂的压载控制系统，帮助该船实现稳定完整的半潜及提升，如：舱室计量系统将为装载计算提供高度精准的测量和报警，Smart Wireless技术能将测量数据传送至驾驶室，实时显示运动速度。

马士基“3E级”系列船舶采用双机双桨双尾鳍推进系统——2台MAN柴油机和2个直径为9.8米的4叶螺旋桨，与采用单机单桨推进系统相比，“3E”级船的螺旋桨布置可提供更大的推进动力。

3.3安全、环保、节能。由于大型船舶载重量大、设备和船上人员众多，国际海事组织对船舶的安全、节能与环保提出了更加严格的要求。数据显示，马士基“3E级”系列集装箱船单位集装箱产生的CO2排放量比目前亚欧航线上运营的船舶平均CO2排放量减少一半。

目前世界各国造船企业对环保技术的自主研发已逐渐深入，从船型优化、机桨配合、环保材料等方面不断推出设计新概念，比较常见的有主机废热回收技术、在港时使用岸上电源、优化船体设计和采用环保涂层等。

结语

海上“巨无霸”造价昂贵，数量稀少，集中了众多尖端科技，堪称领引当今海洋潮流的高科技钢铁巨兽。 然而， 创新从未停止，随着各种尖端技术的不断出现，未来将会涌现出更多功能更健全、性能更优良的船舶，为全球海洋探索、开发和利用提供各种新型、经济、实用的海洋工程装备。

参考文献

[1]李源.半潜船最新技术动向[J].中国船检，2013（3）：75-77.

[2]陈洁.全球视野下的中国油轮运输市场供需格局分析[J].世界海运，2013，218（8）：1-10.

[3]吴洪高.集装箱船日趋大型化的经济性与安全性探讨[J].中国航海，2012（2）：114-118.endprint