极地甲板运输船或迎风而起
2017-05-04何光伟
何光伟
在过去的数十年里,北极地区发生了快速增暖现象,海冰正在加速融化,北冰洋极地航线得以持续发展,并逐步成为正常的商业航运的一部分。最新预测,北冰洋10年内将出现夏季无冰年,打通连接欧洲、北美东部和东亚地区的海上航运新通道已是指日可望,而北冰洋作为一个地理名词,也必将成为曾经的历史。北极航线的全面开通,不仅成为连接中国与欧洲的新海上“丝绸之路”,而且对整个世界海洋运输格局有着重要影响。
从巴仑支海到白令海,浅而宽阔是北极俄罗斯重要沿岸海域的特征。东西伯利亚海平均水深为58 m,楚克奇海平均水深为88 m,拉普捷夫海平均深度为578 m,喀拉海平均水深90 m。俄罗斯北极海域的自然环境对于航海者、现代船舶技术和系统来说构成了一种独特的挑战。东北航道系指从北海经俄罗斯北极沿岸和白令海峡到达日本的一系列海上航线的总称。该航道大部分处于北极圈内,是联系大西洋和太平洋港口的重要航道。
北冰洋区域蕴藏的丰富资源以及随之带来的巨大商业利益使得北极地区战略的重要性日益凸显。曾有人预言,北极航道开通将改变世界贸易格局,促成俄罗斯、北美、北欧为主体的超强环北极经济圈形成,进而影响整个世界经济和地缘政治格局。这也是引起许多国家争夺和博弈北极的一大原因。北极地区已探明的油气储量主要分布在俄罗斯西西伯利亚盆地、季曼一伯朝拉盆地和美国阿拉斯加北部斜坡盆地。美国地质调查局2008年7月公布的评估结果认为,北极地区拥有的待发现常规石油和天然气总量约占世界总量的22%,总油气资源达4121亿桶油当量,其中待发现石油大约900亿桶,天然气1669万亿立方英尺,84%的待发现油气资源分布在海域。
开采石油、天然气需要大量的开采模块和加工配套模块,由于环北冰洋沿岸的基础设施不完善,开采模块和加工配套模块不宜就地生产,合理的工程组织是在中国、韩国等亚洲造船与海工制造地区建造这些模块,然后将这些模块运至北极地区。工程项目建设需要连续性,因而开发和建造能全年航行于极地航线的极地甲板运输船势在必行。以YlamaILNG項目为例,该工程涉及约250个大型模块的制作,这些模块主要安排在中国制作,通过半潜船、非极地模块运输船将模块运输到比利时中转港口,然后通过能全年航行于极地航线的甲板运输船运输到YamaI半岛,从而产生对极地甲板运输船实际的市场需求。由此或可预料,未来极地甲板运输船的制造因此风生水起。
甲板运输船是以其宽敞的主甲板作为货物甲板承载大件货物的运输船只。这种船的总布置特点是主甲板平整无突出物,发电机舱和上建布置在船舶的艏部,推进器舱布置在艉部,类似半潜船的布置,但甲板运输船无艉部浮箱及艏部上建相对高度较低。然而,作为极地全年航行的船舶,极地甲板运输船面临着诸多挑战。这是因为北极航线通航环境有如下特点:
1、北极航线选择的不确定性:船舶在北极地区航行时,可以选择的航路很多,并不固定;2、北极地区环境的不确定性:北极地区的气候、水文环境随着年份、季节不同有很大的区别,北极海区冬季气温在30℃以下,绝大部分海域覆盖着厚厚的冰雪,夏季则能达到0℃左右,北冰洋边缘海冰基本融化。即使同样是夏季,温和的夏季和酷热的夏季之间通航环境也相差很大。另外,北极地区气候变化快,不同海域环境相差很大;3、航线相关信息不确定:北极地区由于气候寒冷,常年被冰雪覆盖,很长时期没有船舶在其中航行,能够获得的航线相关信息很少;4、复杂性:北极航线分为东北航道、西北航道及北极点航道。它们都位于北极圈内,自然环境比较类似,但仍然有很大区别。即使是东北航道、西北航道,也经过很多环境不同的海湾、海峡。各个海湾、海峡有自己独特的航行环境,即使相邻也可能存在着很大的差异。在北极地区航行时,船舶需及时处理航路之间环境的突然变化。
广船国际有限公司在2014年承接了两艘为Yamal LNG项目服务的极地甲板运输船的建造订单。这也是全球首制的极地甲板运输船,其航线和营运目的的特殊性给这次设计、建造带来了新的挑战,难点主要体现在:1、全球首制,无参考母型船;2、需全面掌握与船舶安全相关的严密的防冰冻、除冰技术;3、需掌握大面积露天载货甲板的防冰冻技术;4、需掌握大型高冰级船舶的结构设计技术;5、需掌握极地船舶的螺旋桨、轴系与舵系的设计技术;6、需攻克船体高强度、大厚度、高钢级低温钢的加工、焊接工艺;7、需攻克在极短的建造周期(19个月)完成复杂程度高、技术难度高的船舶设计和建造工作。可喜的是,经过努力,第一艘极地甲板运输船2016年1月终于在广船国际南沙厂区如期交付。
在命名仪式上,船东将该船的建造形容为一个奇迹:“这是一艘在不可能完成的时间表里建造出来的新型船舶。我相信当今世界上没有任何一家其它船厂能够在我们要求的时间和标准上造出这样一艘船。它将承载的货物具有重大的社会意义与经济意义。广船国际接受这样的挑战并成功建成这艘船,其体现的精神正如船名‘AUDAX(勇气)一样。”如今这艘能破1.5米厚层冰、抵抗零下50度的船舶已营运了1周年,经受住了极地环境的严峻考验。这艘船的成功建造给我国造船工业起到了很大的激励和启示:只要精心钻研关键技术和工艺,我国船厂一样能自主建造极地船舶,不仅确立了我们在前沿船型制造领域的优势,而且为摆脱低迷市场开辟了一条崭新的道路。
极地甲板运输船,一个前景广阔的细分市场必将崛起,而要分得更多份量的蛋糕,我们是否做好了充分准备?