她们的“谱”外故事
2021-09-08
本刊记者 赵 博
“中国型”18万吨散货船
2009年10月30日,由中国自主设计建造的首艘18万吨级好望角型散货船——“河北领先”轮命名交船仪式在大连船舶重工集团码头举行。这是河北远洋运输集团第一艘新造18万吨级好望角型散货船,其船型的设计思路由时任河北远洋集团董事局主席高彦明根据其多年航运经验亲自提出。
“河北领先”轮的主要技术参数均优于同期日本和韩国同类型船舶(万吨级)散货船,具有当代国际先进水平,是我国符合国际造船共同规范的第一艘好望角型散货船。在2005年6月13日于巴黎召开的国际船级社协会(IACS)成员领导会议上,包括中国船级社(CSS)在内的全球十大船级社就“油船和散货船共同结构规范”(CSR)实施达成一致,这是IACS成立以来第一次在全球范围统一船舶建造标准,从此结束了船级社诞生以来同时存在多种规范的局面。
“河北领先”轮完全拥有自主知识产权,也是完全由中国人运作成功的新船型,被业内誉为“中国型”18万吨级散货船。值得一提的是,“河北领先”轮突破了敦刻尔克港的港口作业限制,引发并带动了好望角型散货船在全球范围内的一次技术创新,问世即吸引了大批订单,其诞生为我国造船业和航运业提供了优质的民族品牌。2011年底,CCS为“河北领先”轮签发了船舶能效管理证书,使该船成为在入级CCS的第一艘成功运行能效管理的散装船。
图1 中国自主设计建造的首艘18万吨级好望角型散货船“河北领先”轮
图2 19000TEU大型集装箱船“中海环球”轮
“中海环球”打破纪录
自2011年上半年马士基航运连续两次下单订造20艘18000TEU型集装箱船后,地中海航运、达飞轮船、阿拉伯轮船(UASC)等全球主要班轮公司纷纷投入超大型集装箱船的竞赛中。据克拉克森统计在2014年9月1日的统计现实,全球集装箱运输市场在当时共有12000TEU及以上运力183艘、载箱量共计达252.34万TEU,订单数量则为94艘(合计约146.56万TEU),订单量占彼时该型船队比例58.1%,其中,运营及建造中的18000TEU以上型集装箱船的数量就有43艘。
就是在这样的背景下,中国海运(集团)总公司旗下中海集装箱运输股份有限公司订造的“中海环球”轮交付了,而其19000TEU的载箱量也首次打破了此前由马士基航运保持的最大型集装箱船纪录(3E型船,载箱量为18270TEU),成为在一个历史阶段的全球最大集装箱船。
“中海环球”轮的主尺度巨大,但其在油耗方面却有着更优越的特性,与普通的万箱级集装箱船相比,油耗可节省约20%,可见她的建造与投入是中国航运业进一步强化航线效益和落实节能减排、降低油耗支出、倡导绿色航运的具体体现,彰显了我国海事界一直以来秉行的低碳、环保运营理念。
新巴拿马运河首航船
当地时间2016年6月26日,巴拿马运河新船闸开通启用仪式举行,扩建后的巴拿马运河迎来了首航船舶——“中远海运巴拿马”轮。这是全球首艘、也是当天唯一一艘通过巴拿马运河新建船闸的新巴拿马型船。
巴拿马运河是世界上最重要的航运要道之一,其扩建工程也是巴拿马运河自1914年开通以来的最大一次航道拓宽,反映了经济全球化背景下的船舶大型化发展趋势,被视为全球海运基础设施的重要升级。“中远海运巴拿马”轮也因成为此项海运界盛事的见证者而被载入国际航运史册。
通航当天上午,“中远海运巴拿马”轮自巴拿马运河大西洋一侧的AGUA CLARA新船闸缓缓驶入,在欢迎仪式上,巴拿马运河管理局代表巴拿马总统向“中远海运巴拿马”轮颁发了纪念牌,中国远洋海运集团有限公司董事长许立荣代表集团向巴拿马政府赠送了“中远海运巴拿马”轮模型,时任巴拿马总统巴雷拉则向许立荣授予新运河开通纪念银牌。下午,“中远海运巴拿马”轮顺利经位于太平洋一侧的COCOLI船闸驶入太平洋,完成了首航新巴拿马运河的壮举。
图3 全球首艘配有风帆的超大型油船“凯力”轮
另外值得一提的是,“中远海运巴拿马”轮是中国远洋海运集团有限公司成立后首艘印上“COSCO SHIPPING”标志的船舶。
“凯力”乘风
2018年,全球首艘配有风帆的超大型油船“凯力”轮首航,这也是全球第一次在30万吨级油船上配备U型结构翼型风帆。
相关资料显示,“凯力”轮配备的风帆高度在39.6米左右,宽度则为14.8米,拥有可伸缩的钢梁、复合材料制造的全封闭翼型、垂直伸缩帆及风帆旋转机构,能够应对不同的风速和风向,让船舶尽可能得到最高效率的风能助力。
早在2008年,七○二所(中国船舶科学研究中心)就已经组织了船用风帆设计团队,当时国际船舶动力需求总体方向还是以发动机为主,能够借鉴的经验非常稀少,但团队还是凭借着试验水池、低速风洞等研究一步步深化,最终在2018年制造出“凯力”轮所装的可实现推进、操作一体化的U型结构翼型风帆。
大航海时期的风力驱动是不得已而为,而今的风帆助力则是智慧的代表。据悉,“凯力”轮依靠U型结构翼型风帆的助航,每天可节省3%左右的燃油消耗。
建造“凯力”轮的50万吨级船坞也值得介绍,因为它也是“凯力故事”的一部分。这个50万吨级的船坞在之前创造了同时生产4艘万吨级大型驱逐舰的世界纪录——船坞总长550米、宽80米、吃水深度达12.7米。另外。这个船坞与其他船坞的不同之处在于其侧方还配有一座150米长的小船坞。这个小船坞在主船坞开工时可建造半条船体分段,待主船坞完成分段下水后,小船坞建造的船体分段就发挥作用,通过水道进入主船坞与另外分段合拢,大大提高了船舶的建造速度。
北极航道迎来中国商船
“永盛”轮,最初隶属于中国远洋运输(集团)总公司旗下中远航运股份有限公司,是一艘多用途船,总载重量1.9万吨,船长160米,船宽23.7米,冰级为CCS的“IceClassB1”,相当于俄罗斯的“Arc4”级。这是一艘对于我国开发利用北极航线有着重要意义的船——我国第一艘试航北极航线的商船。
2013年8月15日,“永盛”轮在太仓港满载起航。8月27日3时30分,通过白令海峡到达北极东北航道起始点,并于6时进入北极圈,然后向西经过楚科奇海、德朗海峡、东西伯利亚海、新西伯利亚群岛北部、拉普捷夫海、维利基斯基海峡、喀拉海、新地岛北部、巴伦支海,于9月5日抵达挪威北角附近,在经过10天的航行中行驶了2936海里,顺利通过东北航道。“永盛”轮从太仓港出发通过北极东北航道到达鹿特丹港的航程为7931海里,航行27天,比经马六甲海峡、苏伊士运河的航线缩短航程2800多海里,航行时间减少9天。9月10日21时,“永盛”轮靠泊鹿特丹港,顺利完成北极东北航道首航任务。这是中国商船首航北极航线,具有跨时代的重大意义。
“永盛”轮是我国探索北极航线的先行者,于2013年成为成功首航北极东北航道后,又在2015年再航此线。2016年,“永盛”轮采用“永盛+”模式进行了“北极往返”航行。
北极航行有三个重大意义。第一是极大提高了运输效率,第二是开辟了一个新的连接欧洲和北美的“黄金水道”,对我国沿海的产业布局和经济结构会产生极大的影响和促进作用,第三是极大缩短了航行距离,减少燃料能源消耗和二氧化碳排放,降低企业的运营成本,为企业的发展,航运企业发展提供新的机遇。
图4 首艘20000载重吨级的特定航线江海航行船“江海直达1”轮
通江达海过大桥
随着内河港口对外开放,以“海船进江”模式的江海直达船(以符合海船规范为主,同时满足特定内河航线规范要求)得以发展。
2017年,我国出台了特定航线江海通航船舶法规和规范,助推了以“江船出海”模式的江海直达船发展,率先在长江至上海洋山港、宁波-舟山港航线实施,首艘20000载重吨级的特定航线江海航行船“江海直达1”轮于2018年投入营运,开启了江海直达运输的新模式。
“江海直达1”轮是我国第一艘按照《特定航线江海通航船舶建造规范》设计生产的船舶,由浙江欣海船舶设计研究院、长江航务管理局和CCS联合开发研制,建造成本比海进江(海船)船舶造价降约10%,载重量增约13%,能效提高约12%。
“说实话,技术高精尖并不是直达船的核心,它最重要的是具有针对性,且更加节能环保。”“江海直达1”轮的项目经理吕冰说,研发江海直达船主要与当时的物流需求有关。“直达船不追求高速度,而追求高性价比。直达船有海船的强度和河船的灵活度,对运输来说针对性强,直达也降低了运价。”在绿色环保方面,直达船也更加节能。“节能主要跟主机推进系统有关系,我们在螺旋桨装了消涡鳍(用来稳定水流),舵叶也采用了效率比较高的结构。”舾装室主任张柳涛说。
最让张柳涛担心的就是桅杆是否能顺利“下降”,这也是“江海直达1”轮的核心技术之一。“以前的万吨级海船由于南京长江大桥限高,过不去。‘江海直达1’轮采用了两段桅杆,过桥时上面的桅杆‘下降’,船高可降低5~6米。”
2018年4月8日,“江海直达1”轮满载着2万吨铁矿砂顺利通过南京长江大桥,她也成为有史以来通过南京长江大桥最大载重吨位的江海直达船。
图5 我国首艘自主设计建造的大型金枪鱼围网船“金汇8”号
图6 我国首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸式挖泥船“天鲲号”轮
从“鱼”到“渔”
20世纪80年代,我国开始引进大型拖网加工船。进入21世纪,我国开始自行设计建造金枪鱼围网船。
2012年9月份,我国首艘自主设计建造的大型金枪鱼围网船“金汇8”号在大连渔轮公司北码头下水,打破了长期以来发达国家在远洋渔业船舶制造领域的垄断,为我国远洋渔业装备由近海作业模式转向深海作业模式奠定了坚实基础。
大型金枪鱼围网船一直以来都有着渔船界“航母”的美誉,以往我国渔业公司只能通过购买国外二手旧船扩大产能。当时,我国拥有的20艘大型金枪鱼围网船中,90%都是从国外购进的二手船。
“金汇8”号的成功建造不仅标志着我国远洋渔业船舶制造业由过洋型向大洋型转变,由简单低附加值渔船制造向复杂高附加值渔船制造过渡,为进一步扩大我国在世界金枪鱼围网船市场的份额起到了重要支撑作用,同时,也是我国渔业公司极应对货船市场严重衰退的严峻形势,及时调整经营战略,发挥渔船建造优势,适应国家渔业发展战略需要的重要举措。
2020年11月11日,万里之外的中西太平洋渔场传来喜讯,“金汇8”号总产量突破万吨,成为2020年中西太平洋渔场中国大陆第一艘产量破万吨的金枪鱼围网船。
挖泥是个“技术活”
2020年8月6日,“天鲲”号轮顺利完成连云港港赣榆港区10万吨级航道延伸段工程南部吹填造陆任务,比计划工期提前一个月。这使“天鲲”号轮最重要的性能指标——超长排距输送能力得到检验,至此,“天鲲”号轮的挖掘系统和输送系统等主要性能全部通过实战检验,且均超过设计标准。
作为我国首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸式挖泥船,“天鲲”号轮远程输送能力世界第一,其泥泵电机总功率17000千瓦,最大设计排距15公里。自下水以来,“天鲲”号轮的各项性能已得到实战检验。
2018年6月12日,“天鲲”号轮完成试航,船舶的动力系统和推进系统等设备经受住了海洋环境的考验。11月12日,自动挖泥系统调试成功,开启了我国无人操控全自动挖泥的新时代。2019年3月份,“天鲲”号轮正式投产,承担“一带一路”沿线国家工程建设任务。海外施工期间,“天鲲”号轮“啃”下硬度高达70兆帕的岩石,挖掘系统性能发挥远超设计标准,全船电力系统、推进系统、钢桩台车系统、智能集成控制系统等均经受住了实战检验。
“天鲲”号融合了当前世界最新科技,是国家工信部立项科研项目,为双桨、双转动导流管、全电力驱动的自航绞吸挖泥船,全船布置、柔性钢桩台车系统等技术国际先进,三缆定位系统、航行视线问题解决等技术国际领先,具备了在国际疏浚市场的高端竞争力,成为我国名副其实的国之重器,具有全球无限航区的航行能力和装驳功能,可实现自动挖泥、监控及无人操控,将极大提高作业效率,适用于沿海及深远海港口航道疏浚等工程。
“海洋石油981”的六个世界首次
目前,我国自升式钻井平台设计建造技术已达国际先进水平,已成为半潜式钻井平台建造大国,自主研发的第六代半潜式钻井平台最大作业水深可达3658米,钻井深度可达15250米,配备动力定位系统(DP-3),达到世界先进水平。
2012年5月9日,“ 海 洋石 油981”在南海海域正式开钻,这是中国石油公司首次独立进行深水油气的勘探,标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性步伐。
曾获得2014年国家科技进步特等奖的“海洋石油981”具有六个世界首次。
首次采用南海200年一遇的环境参数作为设计条件,大大提高了平台抵御环境灾害的能力。
首次采用3000米水深范围DP3动力定位、1500米水深范围锚泊定位的组合定位系统,节能模式得到更细的优化。
首次突破半潜式平台可变载荷9000吨,为世界半潜式平台之最,大大提高了远海作业能力。
我国首次成功研发世界顶级超高强度R5级锚链,引领国际规范制定。
首次在船体的关键部位系统地安装了传感器监测系统,为研究半潜式平台的运动性能、关键结构应力分布、锚泊张力范围等建立了系统的海上科研平台,为中国在半潜式平台应用于深海的开发提供了更宝贵和更科学的设计依据。
首次采用了最先进的本质安全型水下防喷器系统,在紧急情况下可自动关闭井口,能有效防止类似墨西哥湾事故的发生。