新一代18萬噸好望角型散貨船設計亮點

白玉剛

繼“中國型”18萬噸好望角型散貨船開發成功后，中船重工船舶設計研究有限公司又開發出了新一代安全、環保、節能、高效的敦克爾克型18萬噸好望角型散貨船，該船型具有載重噸大、航速適中和油耗低等特點。同時，滿足能效設計指數（EEDI）第2階段的減排要求，并具備良好的優化潛力。該船型的設計理念主要體現在節能降耗、安全、環境友好、建造敏捷、運營經濟和高效以及減少維護等方面。

節能高效

1、完美的線型。經過反復論證和試驗，該船具有了堪稱完美的線型，船舶推進效率提高了大約4%。同時通過機艙的優化布置，消除了由于線型優化帶來的機艙可用空間減少的問題。

2、船舶主機。本船采用1臺MAN Diesel的電噴低速柴油機6S70ME-C8.2，其廢氣排放滿足IMO規定NOx TierII要求。通過優化主機與螺旋槳的功率匹配，本船的主機油耗大大低于常規相似船型。未來將采用更新型的MAN DieselG型柴油機或WARTSILA的FLEX型柴油機，并可進一步的優化機槳配合，以進一步提高燃油利用效率。

3、采用米維斯導管。通過采用米維斯導管或類似的節能裝置來改善艉部伴流場，使更加穩定的水流持續地作用在螺旋槳的槳葉上，大大提高螺旋槳的效率，從而減小船舶所需的推進功率，降低主機油耗，達到節能減排目的。安裝米維斯導管或類似的節能裝置，在船舶設計吃水狀態下，可以節能約5%。

4、可變頻海水冷卻泵系統。為使海水冷卻系統更好適應船舶在不同工況下的使用要求，本船配備了可變頻海水冷卻系統。該系統通過監測低溫淡水冷卻系統的溫度來調節海水冷卻系統的流量，從而達到船舶在不同環境溫度、不同主機負荷條件下的節能效果。

5、航行狀態的優選。為減少船舶的航行阻力，降低油耗并保持良好的快速性能，本船具有縱傾優化，優選航行浮態的功能。

6、裝載的靈活性。本船具有均質裝載、隔艙裝載、多港裝卸等多種靈活的裝載模式，可滿足船東的各種個性化需求。

7、裝載的高效性。為適應更高的貨物裝載速率，本船配有兩臺3000m3/h的壓載泵，以配合高效裝貨的需要。本船配有優選的裝卸貨程序，提高裝卸貨效率，節省停港時間。

安全性能優良

1、船體結構。除了按CSR規范和船級社規范進行船體結構優化設計以外，本船對進塢時艉部強度進行了深入研究。通過采用有限元計算方法，對坐塢狀態下的船體結構強度和變形進行分析，從而對合理布置塢墩及船體結構設計提供數據支持。建造或維修時，船體坐落在船塢中的多個塢墩上，塢墩排放的數量和位置應保證在進塢船的重力作用下，船體不產生超載應力，塢墩的合理布置對船舶在船塢建造和進出塢過程中的安全至關重要。

2、船舶設備。除了配備滿足國際公約、船級社規范和相關國際規則的各種設備外，本船還提前配置了國際公約要求的電子海圖和駕駛室值班監測報警等設備或系統，進一步提高了船舶的安全性能。

3、防御海盜侵襲。通過采取一系列措施，加強船舶防范和應對海盜劫船的處置能力，最大程度地降低海盜侵襲對船舶造成的破壞，提高對船員生命安全的保護。

4、軸系運行安全。大型船舶的主尺度比較大，船體梁相對柔軟，特別是對于尾機型短軸系的大型船舶，船體結構優化以及高強度鋼的大量應用使船體剛度變小，因而船體變形增大；另一方面，船體上的短粗軸系使軸系剛度變大，軸承負荷對船體變形的敏感性加大，使得在不同吃水狀態下，小的船體變形引起較大的軸承負荷的變化，所以船體變形對軸承負荷的影響應該特別注意。

本船通過采用建立“尾部-機艙-貨艙”結構三維立體艙段有限元模型，并計入各種主要裝載工況的重力和浮力分布載荷進行有限元分析計算的方法，對船體“尾部-機艙-貨艙”變形和軸系中心線的垂向相對變形態勢預報，以船體變形作為軸系校中的一個輸入參數，進行軸承載荷和位移的優化計算，使船舶從設計階段就消除軸系運行的風險，確保了船舶營運過程的安全。

環境友好

本船滿足已知的和一些即將生效的國際公約和規則等的要求，如：MARPOL公約、壓載水公約、防污系統控制公約、IMO的其它相關規則、船級社規范、船旗國的相關規則、港口國的有關要求等。

1、防止燃油油類的污染

1）燃油快速回收系統。當擱淺、傾覆等事故發生后，船上載有的燃油泄漏將對海洋環境造成的污染，一旦發生，除了惡劣的環境污染外，也會給船東帶來重大的經濟損失。FORS（Fast Oil Recovery System）快速油回收系統，作為被動的安全系統，通過優化船上的系統布置，可以在事故發生后，利用打撈船上的設備直接從失事船舶中快速回收艙內的燃油，避免燃油外泄，從而減少甚至避免燃油泄漏對海洋環境的污染，降低回收海面漏油的費用。本船是國內首次采用該系統的項目，開創了國內此項新技術應用的先河。

2）機艙艙底油污水處理。本船根據綜合艙底水處理系統（IBTS）要求設置了新型的艙底水沉淀、收集、處理和排放系統，最大限度的減少了機艙艙底污水油類物質的排放。主機空冷器凝水等清潔艙底水更可用于甲板沖洗等用途，為船舶節約了寶貴的淡水資源。

3）燃油艙保護。為防止船舶自用燃料油由于船殼破損帶來溢油污染的風險，本船燃料油艙柜根據MARPOL公約要求設置了燃油艙雙殼雙底的保護。

4）防止艉軸管滑油泄漏。艉軸管滑油泄漏是船舶油類污染的來源之一，為盡可能防止艉軸管滑油泄漏造成的污染和經濟損失，本船配有帶空氣密封的艉軸管密封系統，該系統在不同吃水下均能良好穩定的工作，從而實現艉軸管滑油“零泄漏”。

2、防止生活污水污染。本船采用了真空馬桶系統，最大限度地減少了生活污水的產量。同時，在機艙內布置了30m3的生活污水收集艙，用于在生活污水排放限制區內儲存生活污水。

3、防止垃圾污染。根據最新的MARPOL公約關于船舶貨物殘留物的排放要求，本船設計了新型的洗艙水系統，包括便攜式高效洗艙機、洗艙水收集艙，以及洗艙水重力排放系統。為船東在限制區域內處理洗艙水提供了便利的方法。

4、溫室氣體排放控制。本船具有良好的溫室氣體排放控制性能，不僅滿足MARPOL公約還未生效的關于新船能效設計指數的要求，而且滿足MARPOL公約關于溫室氣體排放到2025年的第二階段的減排要求。

5、SOX排放控制。燃油系統按SOx排放控制區要求進行設計，可以使用普通HFO、低硫HFO、柴油以及含硫量低于0.1%的柴油。

由于主機和發電機使用各自的燃油供油單元，使得低硫油的使用更具靈活性，從而節省燃油成本，減輕設備維護工作。

6、防污底系統。除使用符合防污系統控制國際公約要求的油漆之外，本船配置了陰極保護系統和防海生物系統。

7、壓載水控制。本船滿足還未生效的壓載水公約關于壓載水處理的D-2性能要求，配備2套低能耗高效壓載水處理裝置。該系統具有布置靈活、基本不影響壓載泵壓頭、電功率消耗小且不會增加電站負荷等特點。在滿足公約要求同時，盡可能做到綠色節能。

8、綠色護照Green Passport。本船根據2009拆船公約和船級社規范的要求提供有害物質清單，從而實現“綠色拆解”。