多用途重吊船主要性能評價方法

李寶明

（大連中遠海運重工有限公司，遼寧大連116113）

0 引言

船舶的設計和建造是復雜的系統工程，需要采用科學系統的方法對設計船舶主要性能水平進行客觀和可靠的評估，其中船舶技術經濟指標的選取無疑是至關重要的。本文旨在建立針對多用途重吊船船舶設計功能特點的技術經濟指標評價體系，對行業標準《海洋運輸船主要性能水平評級》進行改進和充實，并通過算例對新指標體系的適用性和可靠性進行分析論證，以達到對多用途重吊船主要性能水平進行客觀和科學評價的目的。

1 船型綜述

多用途重吊船屬于特種運輸船，兼顧散貨船、集裝箱船和重大件貨物運輸船的特點，并且自身配備重型起重設備。為提高貨物裝載能力，其具有甲板大開口、甲板吊車設置在舷側、增加連續貨艙甲板長度等特點，尤其適合特種運輸市場中成套的超長、超大和超重型工程設備的運輸。吊車起重能力強，整體船型設計和布置具備各種貨物的裝載能力，可應對復雜多變的航運市場環境，特別是在沒有重型起重設備的港口，多用途重吊船所具備的裝載能力凸顯，為貨物裝載的港口提供多種選擇。圖1為多用途重吊船典型裝載示例圖。

圖1 多用途重吊船典型裝載示例

中遠海運集團中波公司于2009～2012年期間在大連中遠海運重工有限公司建造了6艘聯合起吊能力高達640噸的30000DWT多用途重吊船。表1為多用途重吊船的主尺度和主要貨物的裝載能力。

表1 30000DWT多用途重吊船主要技術指標和特點

30000DWT多用途重吊船裝備了4臺克令吊，其中2臺吊車的起重能力達到320 t，雙吊聯抬起重能力可以達到640 t。具體吊車配置如表2所示。

表2 30000DWT多用途重吊船吊車配置

相對于雜貨船、散貨船、集裝箱和大型貨物運輸船等一系列專用船型，在裝載貨物和港口適應性方面，由于船型布置和自身吊車裝載能力突出，多用途重吊船有著無可匹敵的優勢。

2 評價指標體系分析及改進

評價船舶的主要技術經濟性能水平，需要對目標船的技術和經濟性能指標與基準船進行對比分析。QSPA（Quantitative Ship Performance Assessment）是船舶性能量化評價標準的縮寫，是一種量化評價船舶綜合性能的實用方法，船東和設計公司可采用QSPA方法評價出船舶的性能和技術水平或為同船型提供一個量化的憑證。QSPA的結果是以船舶性能指數的形式體現出來的，而主要性能評價指標的選擇以及在評價體系的權重至關重要。

船舶行業現行的QSPA方法是2002年修訂的船舶行業標準CB/T3886-2002，其中規定了船舶性能評價的計算公式和相關要求，可適用于干貨船、散貨船、液貨船、多用途船和集裝箱船等。標準比較了載重量和主尺度比（RDW）、艙容利用率（CHC）、噸海里耗油量（RFD）、總噸位與載重量比（RGT）以及載重量、航速與主機功率比（CDSC）等一些船型設計參數。

通過對《海洋運輸船舶主要性能水平評級》標準的指標體系進行分析，5項技術經濟指標是分別從5個角度來評價船舶的綜合技術經濟性能的。其中，載重量系數（RDW）體現了船舶在相同船型主尺度要素情況下承載能力的大小；航速與主機功率比（CDSC）反映了船舶在相同載重量和主機功率驅動下，航速的大小；艙容利用率（CHC）表達了船舶在相同船型主尺度要素情況下，裝載貨物體積占整個船體容積的百分數，上述3個指標值屬于效益型指標。噸海里耗油量（RFD）體現了船舶在相同載重噸和相同航速下耗油量的多少；總噸位與載重量比值（RGT） 考慮了碼頭停靠的收費，上述2個指標屬于成本型指標。但該評價體系沒有進行直接參數比較和特殊船型創新點比較，不能反映船舶設計和公約、規范的發展，尤其是新造船能效設計指標（EEDI）的影響；其次，多用途重吊船在甲板上設置多臺吊車，提高船舶總體起重能力、船舶貨物裝卸能力與裝卸效率，適應重大件設備的運輸，故采用傳統的艙容利用率（CHC）指標來評價該船的裝載能力是不適用的。

通過分析上述局限性，結合當前船舶行業的發展趨勢，建立一套針對多用途重吊船本身結構功能特點的技術經濟指標評價體系，以達到對多用途重吊船主要性能水平進行客觀和科學評價的目的。

多用途重吊船主要性能評價中增加的2項評價指標是吊車起重能力系數（RLm） 和能效設計指數系數（RE）。各指標定義如下：

吊車起重能力系數（RLm），該指標體現了多用途重吊船在相同載重量情況下船舶總體起重裝卸能力的大小，屬于效益型指標。

式中Lm——多用途重吊船最大起重能力；

DWTs——載重量（結構吃水）。

能效設計指數系數（RE），該指標體現了船舶獲得的能效指數（EEDI）與按照MARPOL附則VI相應規定計算要求的能效指數的比值，屬于效益型指標。

RE=AEEDI/REEDI

式中AEEDI——多用途重吊船獲得的能效指數；

REEDI——多用途重吊船所要求的能效指數，按照MARPOL附則VI相應規定計算。

3 評價方法及算例

評價體系將多用途重吊船性能水平分為3級：特級、一級和二級。特級多用途重吊船的主要性能水平達到或超過當前同類型船國際先進水平；一級多用途重吊船的主要性能水平達到當前同類型船國際良好水平；二級多用途重吊船的主要性能水平達到當前同類型船國際一般水平。

評價指標體系主要有7項評價指標：船舶行業標準CB/T 3886-2002《海洋運輸船主要性能水平評級》中包含的5項評級指標和改進后新增的2項指標。上述每項指標對應一個分數，相當于按照各指標的相對重要程度給定一個權值，總分為各指標權值之和。其評價方法如下：選擇2艘達到當前國際先進水平的同類型先進多用途重吊船，分別計算評級得分，2個分數中取較小者，作為評級船的最后得分。評級多用途重吊船與先進多用途重吊船應以主要用途相似、最大載重量相似（相差±10%以內）、主機常用持續功率相近為比較前提。

主要性能評級指標標準合計為100分，評級多用途重吊船得分S按下式計算：

式中r——評級多用途重吊船；

S——先進多用途重吊船評級得分；

其中S≥98為特級；98>S≥94為1級；94>S≥90為2級。

該評價指標體系及計算方法用于多用途重吊船的主要性能評價。

以上海船舶研究設計院為中波公司設計的30000DWT多用途重吊船的評定作為實例，說明該評級方法的合理性和通用性。通過收集數據，選擇該公司為日本公司設計的“RECKMARS TOKYO”30000DWT多用途重吊船和2002年南京金陵船廠為德國RICKMERS公司建造的30000DWT多用途重吊船“RICKMERS HAMBURG”作為先進多用途重吊船參與評價。3艘多用途重吊船的7項評價指標如表3所示。

表3 多用途重吊船的主要性能評價指標

按照評級計算方法，可得被評級多用途重吊船的評價得分，如表4所示。

表4 評價得分

中波公司的30000DWT多用途重吊船的評級得分分別為103.5和104.2，2個分數中取較小者，最終得分S=103.5>100，按照前面確定的評級標準，主要性能水平已經達到特級水平。分析評價結果可知，中波公司的30000DWT多用途重吊船是性能水平等級較好的，是同一設計公司設計產品“RECKMARS TOKYO”的改良設計，其性能水平等級也應該更高。因此，評定結果和客觀分析是一致的。通過分析可見，該評價指標體系的建立能夠體現多用途重吊船的主要性能指標，通過該評價方法能體現出多用途重吊船的主要性能水平等級。

4 結語

依據多用途重吊船本身結構功能特點的技術經濟指標評價體系，更能充分體現多用途重吊船的綜合技術經濟性能。首先，新指標的提出反映了多用途重吊船所具有的特征，即起運裝載能力；其次，能效設計指數系數的提出，符合新公約、規則的生效以及船舶設計的發展趨勢，也符合船舶未來發展方向，具有更大的實用性。

船舶主要性能評價指標體系不是一成不變的，隨著公約、規范中新要求的不斷生效，為了適應船舶航運市場的迅速發展，將會有更多的特殊船型應運而生，傳統的船舶行業評價體系顯然不適應特殊船型的指標評價體系。因此，船舶主要性能評價方法應當不斷調整完善，適應最新的船舶性能評價需求。