MARIC 20.8萬噸綠色散貨船設計特點

次洪恩 謝仲安

中國船舶及海洋工程設計研究院（MARIC）自主研發的20.8萬噸綠色環保散貨船，主推節能、環保、安全、營運便利的設計理念，并且得到歐洲多家主流航運公司認可。截至2013年收到訂單累計超30艘。

20萬噸級散貨船最早由日本Universal船廠建造，最初主要用于從澳大利亞紐卡斯爾港運輸煤炭到日本。該型船載重量范圍約為20.3萬～20.9萬載重噸，總長小于300米，型寬50米，設計吃水一般為16.1米，結構吃水約18.4米。該船型是可以通過澳大利亞紐卡斯爾港口的最大船型，因此被稱為紐卡斯爾最大型（NEWCASTLEMAX）。

節能：油耗48.8噸/日

MARIC開發的20.8萬噸散貨船總長約299.95米，型寬50米，型深24.9米，設計吃水16.1米，服務航速為14.5節，主機采用MAN B&W 6G70ME-C9.2-TII，油耗約48.8t/day。該船將節能、環保、操縱方便以及營運安全等特點集于一身，其中最大特點就是節能。

該船在線型設計中貫徹多點優化的理念，不僅注重降低結構和壓載吃水的油耗，同時考慮到目前多數船舶降航速運營的實際情況，優化時兼顧了低航速段的性能。線型經過多輪CFD優化，并經模型試驗驗證，具有優秀的油耗指標。采用高效螺旋槳配合尾部節能裝置，可進一步降低油耗。

該船為直立船首，與傳統的球鼻首線型相比，不僅可以有效增加船舶的載重量，同時在滿載吃水航行時有良好的耐波性，有效降低在波浪中航行的阻力，減小燃油消耗。

主機采用MAN B&W公司的綠色超長沖程的G型主機，采取降功率/降轉速使用，匹配更大直徑螺旋槳，提高推進效率。另外，主機進行低負荷油耗優化，雖然在一定程度上犧牲了持續功率下的油耗表現，但在經濟航速段的油耗得到了較大幅度的降低。

在EEDI 第0 階 段（2013 年1月1 日 到2014 年12 月31 日）的船舶需滿足MEPC.232（65）決議案對最小裝機功率的要求。如果采用最小功率線方法，最小裝機功率最小為17214kW，但選擇該功率點將導致主機在經濟航速段，燃油消耗率將增加約3g/kWh，不利于降低營運成本。船舶的主機功率為15131kW，采用簡化評估方法，進行波浪增阻模型試驗。結果證實主機功率及對應的扭矩均滿足規范要求。

另外，將結構分艙進行了充分優化，合理設置壓載艙容積，控制完整工況的彎矩；通過調整貨艙艙長的方法，降低貨艙進水狀態的中垂彎矩，并且在分艙優化時同時兼顧施工工藝的要求。設計彎矩降低為空船結構重量控制提供了較好的基礎，保證了在相同吃水下擁有更大的載重量。

同時，采用燃油加熱轉換系統對燃油進行處理。該系統利用沉淀柜和日用柜的熱油來局部加熱燃油儲存艙的燃油，使其達到適宜駁運的溫度，供主輔機使用。僅安裝少量加熱盤管作為應急使用。其主要優點是降低了加熱盤管的熱交換損失，節省鍋爐燃油消耗；減少了加熱盤管用量和泄露風險，降低船東修船成本和運營風險。

在輔機節能方面，對機艙大功率設備采用變頻技術，如冷卻水泵，風機等，并且設置節能管理系統。通過該系統對變頻設備進行功率管理，在不同航行工況、不同主機負荷及環境條件下可實現功率的最佳匹配，達到節能的效果。同時，機艙風機在低負荷運行時噪音降低，減少了對船員的影響。

在廢熱利用方面，除主機廢氣經濟器外，組合鍋爐中增加發電機廢氣經濟器，不僅在航行工況及港內停泊狀態都可以有效利用廢熱資源。

環保：滿足公約最新要求

在環保設計上也具有非常突出的特點。其中，該船燃油艙、滑油艙均采用雙殼保護，降低了意外泄油引起污染的可能性。設置新型的艙底水沉淀、收集、處理和排放系統，最大限度的減少了機艙艙底污油類物質的排放。尾管滑油使用對環境無污染的的生物油，避免了尾管滑油的泄露污染。安裝的壓載水處理系統可滿足IMO 的D-2處理要求，同時為滿足部分壓載水管理公約非締約國對壓載水管理的特殊要求，可采取順序法置換壓載水。

主機SOx、NOx、顆粒物等的排放滿足MARPOL公約最新要求，設置低硫油艙，可滿足排放控制區對硫化物排放的要求。

經過線型優化，并選擇高效螺旋槳和低油耗主機后，該船EEDI指標滿足IMO對2020年以后交付的船舶的CO2限排指標要求，CO2排放降低20%以上。

該船根據《2009年香港國際安全與環境無害化拆船公約》的要求，提供有害物質清單（IHM），從設計建造階段控制有害物質使用，減少對環境的影響，可以實現船舶“綠色拆解”。

配置兩臺3000m3/h壓載泵

除節能和環保等重要特點之外，該船在操作便利以及營運安全方面也下了不少功夫。該船配置兩臺3000m3/h 壓載泵，可以滿足大型礦砂碼頭裝貨速度的要求。考慮到船東的日常營運需要，頂邊艙設置排舷外閥，方便壓載水重力式排放。而且設置大排量掃艙泵，避免了由于掃艙不及時造成的裝貨損失。

該船在貨艙底墩設置洗艙管系接口，而且相鄰貨艙之間底墩兩側設置人孔蓋，方便船員洗艙作業。在頂邊艙設置獨立的洗艙水艙和污水艙，避免洗艙水對環境敏感地區的影響。

通常重壓載貨艙在壓載/排壓載操作時通過艙蓋上的百葉窗進行透氣，操作完成后需關閉百葉窗以避免壓載水從其中晃蕩出來。若壓載/排壓載作業時船員忘記打開百葉窗，將導致貨艙承壓過大而導致結構損壞。該船重壓載貨艙增設透氣帽，壓載/排壓載作業不需要開啟百葉窗，避免了由于操作失誤而導致貨艙損壞的可能性。

在營運安全方面，該船在相對隱蔽的位置設置防海盜安全艙室，并對進出通道、通風、飲水等采取一系列措施。同時，還安裝有船舶保安報警系統（SSAS），在遭遇海盜劫持或武裝攻擊時可通過該系統，向主管當局發送船對岸保安警報，最大程度地保證船員安全。