工程“巨無霸”船舶的技術特征與應用前景

張艷

摘 要：隨著海上開發作業范圍的擴大，水域不斷加深，大型乃至超大型海洋工程運輸船舶的需求不斷增加。 此類船舶屬高附加值的技術密集性船舶，集成多項世界先進裝備技術，自動化程度高，具有明顯的規模效應，應用前景廣闊。同時，由于大型船舶設備及人員眾多，國際海事組織對船舶的安全、環保和節能提出更加嚴格的要求。

關鍵詞：工程船舶；規模效應；節能環保

中圖分類號：U661 文獻標識碼：A

1 概述

隨著全球海洋經濟的不斷發展，海上油氣勘探、開發不斷向深水水域進軍， 大型乃至超大型海洋工程運輸船舶的需求不斷增加。如今，1.8萬TEU超大型集裝箱船，11萬載重噸半潛船，30萬噸超級油輪等全球最先進、最大型的海上“巨無霸”航行在世界各地，將航海技術推向極致。

2 船舶類型與技術特征

2.1半潛船。半潛船是專門從事運輸大型海上石油鉆井平臺、艦船、吊車等超大型設備的特種船。2014年隨著全球油氣開發項目的推進，對半潛船自身的尺度和載重量提出了更高的要求。 2012年10月下水的“Dockwise Vanguard”號以11萬載重噸的絕對實力雄踞全球半潛船榜首，該船由韓國現代重工負責建造，是新一代敞尾式半潛船，可一次性運送目前世界上最大型的鉆井平臺，大大提高了運輸效率。

中國是繼荷蘭之后第二個建造自航式半潛運輸船的國家，從2001年中國自行設計建造的第一艘半潛船“泰安口”號（載重噸位1.8萬噸）下水以來，記錄不斷被刷新，2012年由我國自行設計建造，全球首艘帶DP2動力定位的5萬噸級自航式半潛船“海洋石油278”號交付使用，該船集成了多項世界先進裝備技術，自動化程度是目前國際上同類船中最高的，受到了來自全球海洋工程運輸行業和航運界的高度評價。

2.2超大型油輪。目前，無論從現有船隊規模還是訂單上看世界船隊構成，超大型油輪（VLCC）都當仁不讓地成為世界原油運輸的主力船型，能不能建造30萬噸的超級油輪已成為衡量一個國家綜合工業水平的標尺。自1886年世界上第一艘油輪首航至今，歷經百年發展，2010年初，由中船集團建造，全球噸位最大、自動化程度最高巨型油輪“新埔洋”號首次下水，總載重30.8萬噸，船上配備各種世界上先進的駕駛與導航設備，能實現24小時機艙無人值班與自動導航。

VLCC的特點是機艙都設在船尾，船殼本身被分隔成多個貯油艙，有油管貫通各油艙。油艙大多采用縱向式結構，并設有縱向艙壁，在未裝滿貨時也能保持船舶的平穩性。

2.3 超大型集裝箱船。超大型集裝箱船（VLCS）已成為當今國際航運市場的主角，能夠適應世界經濟全球化及貨物集裝箱化的發展需求。2013年7月，全球首艘最大集裝箱船（1.8萬TEU）“Maersk Mc-Kinney Moller”號首航上海港，引領著集裝箱班輪運輸進入大船時代。“3E級”代表該系列船舶的三大特點：規模經濟 （Economy of scale）、能源效率（Energy efficiency）以及環境績效（Environmentally improved） ，是迄今為止世界上成本效益最高、能源最節省和對環境最友好的集裝箱船系列。

2013年8月，中國船企首次承接1.6萬TEU超大型集裝箱船，打破了韓國船廠在該領域的壟斷地位，標志著中國船舶工業已跨入世界超大型集裝箱船建造的先進行列。超大型集裝箱船的建造不是對原有集裝箱船型簡單的相似形放大，而是對常規技術、工藝極限的巨大跨越。從馬士基的1.8萬TEU集裝箱船效果圖上看，上層建筑位于偏前部的位置，這樣的布置使駕駛室視線更好，提高裝載量，增加船體強度。

3 工程“巨無霸”的應用前景

3.1 大型化與規模經濟。隨著海洋開發技術的不斷發展，各類工程主流船舶呈現多用途化、大型化、規模化的發展趨勢，符合未來市場的成長性。

規模經濟，是指平均成本隨著產量的增加而遞減的經濟。超級油輪降低營運費用的效果十分顯著：將一艘50萬噸的VLCC與一艘3.2萬噸的普通油輪比較，VLCC載重量是普通油輪的16倍，而燃油消耗僅為4.4倍，能源效率為3.6倍，同時，由于VLCC采用了一系列先進的導航設備和自動化裝置，節省了船員人數。

然而，這種大型化的趨勢并不是沒有止境的。對船廠來說，要設計和建造出更大的船型，并不存在技術上困難，但真正的挑戰是在投入運營之后，為接卸這些“海上巨人”，港口航道和各種基礎設施的改造需要巨額投入，而且這些巨型船舶一旦發生事故，其損失將難以估量。因此，船舶大型化的趨勢，可能會因規模經濟下降而出現轉折。

3.2高度自動化。“Dockwise Vangua-

rd”號半潛船采用Emerson process manag-

ement技術實現復雜的壓載控制系統，幫助該船實現穩定完整的半潛及提升，如：艙室計量系統將為裝載計算提供高度精準的測量和報警，Smart Wireless技術能將測量數據傳送至駕駛室，實時顯示運動速度。

馬士基“3E級”系列船舶采用雙機雙槳雙尾鰭推進系統——2臺MAN柴油機和2個直徑為9.8米的4葉螺旋槳，與采用單機單槳推進系統相比，“3E”級船的螺旋槳布置可提供更大的推進動力。

3.3安全、環保、節能。由于大型船舶載重量大、設備和船上人員眾多，國際海事組織對船舶的安全、節能與環保提出了更加嚴格的要求。數據顯示，馬士基“3E級”系列集裝箱船單位集裝箱產生的CO2排放量比目前亞歐航線上運營的船舶平均CO2排放量減少一半。

目前世界各國造船企業對環保技術的自主研發已逐漸深入，從船型優化、機槳配合、環保材料等方面不斷推出設計新概念，比較常見的有主機廢熱回收技術、在港時使用岸上電源、優化船體設計和采用環保涂層等。

結語

海上“巨無霸”造價昂貴，數量稀少，集中了眾多尖端科技，堪稱領引當今海洋潮流的高科技鋼鐵巨獸。 然而， 創新從未停止，隨著各種尖端技術的不斷出現，未來將會涌現出更多功能更健全、性能更優良的船舶，為全球海洋探索、開發和利用提供各種新型、經濟、實用的海洋工程裝備。

參考文獻

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