我國超大型油輪深入發展綜述及對策研究

申立山 張戴暉

摘 要：大力推進“國油國運”政策，實現我國VLCC超大型油輪（Very Large Crude Carrier）的高速發展一直是近年來我國航運業的重中之重。結合VLCC超大型油輪的自身特點，本文分析了我國在該領域的發展現狀，總結出影響其發展的重要因素，并預測其未來的發展趨勢和即將要遇到的困難和瓶頸。利用新的核心技術和操縱方法，提出了具體的切實可行的解決措施。

關鍵詞：超大型油輪;核心技術;操作方法;解決措施

中圖分類號：U674.1? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）09-0150-02

隨著經濟的飛速發展，我國對原油的依存度也在逐年升高。而原油的進口主要依靠海上運輸，其中VLCC超大型油輪起到的作用愈發明顯。可以預見到，超大型油輪的發展必將迎來一個嶄新的階段。而船舶大型化、智能化、清潔化的發展趨勢也對我國超大型油輪的深入發展提出了新的挑戰。

1 超大型油輪的特點

1.1超大型油輪的設計和制造特點

VLCC超大型油輪的載重量一般在20萬噸到30萬噸之間，每航次在滿載情況下可以裝載超過200萬桶原油。巨大的裝載能力也給超大型油輪的設計和制造帶來了很高的難度，其設計和制造水平基本可以代表一個國家在造船領域的最高水平。而超大型油輪設計和制造的最大特點是成本較高、周期較長、難度大[1]。

目前，在各種公約、國際法規和船級共同規范的約束下，已經將超大型油輪的設計和制造的難度進一步提升。這些難度已經不僅僅體現在船舶的板材、結構、舾裝、吊裝等工藝上，而是更多地體現在船舶的智能性控制、節能減排方面。

1.2超大型油輪的操縱特點

VLCC超大型油輪的船舶尺度和船型系數的特點表現為尺度大（船長、船寬、船深），長寬比值較大（約為0.6），方形系數Cb大（約為0.9）。同時，其具有載重量大，慣性大，受岸壁效應和淺水效應影響大，航向穩定性較差等特點[2]。而另一方面，其單位排水量功率遠遠低于其他種類的大型船舶（如大型集裝箱船、大型礦船）。這會對超大型油輪的啟動、制動和停船都造成不好的影響，從而嚴重影響其操縱性能，對于船員和引航員操縱船舶進行靠泊、錨泊等作業造成了極大的困難。

2我國超大型油輪的發展綜述

2.1 超大型油輪的設計和制造技術的發展

近年來，我國科研單位和研究部門在超大型油輪的設計和制造技術的引進、開發、創新等方面投入了大量的時間和精力，也取得了不錯的成果。2019年6月22日，由中國船級社、上海船舶研究設計院、中國船舶重工大船集團、704所、中國船舶工業系統工程研究院等多家科研單位共同研究設計制造的30.8萬噸級VLCC超大型油輪“凱征”輪在大連順利交付并開始運營。這艘船舶獲得了全球首個CCS智能船舶附加標志，這標志著我國自主研發的第六代超大型油輪已經正式開啟了新的設計和制造理念[3]。

在節約成本方面，主要通過進一步優化設計，在實際運營中減少消耗來達到節約成本的目的。如利用新式的風帆推進系統，通過風能的輔助實現船舶耗油量的減少。早在2018年，當時的中船重工下屬大船集團和中國招商局能源運輸公司就下水并測試了“New Vitality”號船，這是全球首艘配備了風帆推進技術的VLCC超大型油輪。招商局集團在2020年5月也宣布，公司已經向大船集團下單訂造了2艘VLCC，其中一艘船將配備風力推進。還可以通過CAD和CFD等技術，對船舶的線型和螺旋槳的輪廓進行優化，通過改善螺旋槳附近的流場分布和提高螺旋槳與主機間的功率匹配，達到提高推進效率、降低主機耗油量的目的。利用IGG系統，在貨艙對惰性氣體需求量不大時，不通過鍋爐而使用輔鍋爐進行惰化操作，減少了運營成本[4]。在制造方面，通過對舾裝布置的改良、貨艙分艙的合理布局，縮短建造的周期，降低勞動強度，節約了人工和生產成本[5]。

在環境保護方面，“綠色”油輪的概念已經成為我國超大型油輪新的核心因素。在新的公約的約束下，無論是對船舶的尾氣、油氣排放，還是對壓載水的處理都提出了更嚴格的要求。開發新式的綠色電控主機，在規定區域使用低硫燃油，可以有效減少尾氣中硫氧化物和氮氧化物的排放量。通過使用VECS系統中的回收設備，將裝載過程中產生的大量油氣導回處于岸站的接受裝置中，可以減少因油氣溢出對大氣的污染。安裝UV型、電解型壓載水處理系統，可以大幅度減少船舶壓載水中微生物的含量[6]。

在保障船舶的安全方面，深入理解結構規范要求，確保各個硬件在設計壽命內的安全性。如通過貨物泵透平系統實現對于船舶裝卸和途中管理過程中的實時監控、斷點控制和智能故障診斷[7]。利用船舶液貨智能管理系統可以綜合分析處理液貨系統中的各項數據，并可輔助決策，提示工作人員進行合理及時的控制操作，保證系統的安全運行。優化船舶貨油艙和燃油艙，增加其艙殼的厚度，防止發生溢油事故[8]。

2.2 超大型油輪操縱技術的提升

在超大型油輪靠泊作業方面，面對日益復雜的操縱局面，很多專家和學者都進行了深入的研究。首先，應在作業水域提前預設好潮流數據收集點，充分了解和掌握各個水域或航道的流速流向潮汐的變化。并綜合考慮風對操縱的影響，根據船舶的具體裝載情況和富余水深，修改具體的引航方案，預留出充足的入泊時間。在靠泊過程中，根據船首船尾拖輪的功率和具體的風流影響，及時調整航首航向，提高引航的安全性[9]。

在超大型油輪系泊作業方面，針對船舶各處系泊纜繩受力不均勻的現象，研究了風向、風速、干舷等因素對系纜力變化的影響。根據實際情況，通過減少泊位長度和兩倒纜系纜柱之間的距離，或是在船舶的首尾增加倒纜的方法，保證纜繩留有足夠的剩余張力，達到減少斷纜的可能性的目的[10]。

在超大型油輪錨泊作業方面，根據超大型油輪自身的特點，選擇合適拋錨的水深，良好的底質，并在和其他船舶或者危險物標之間留有充分的回旋余量。將船舶的航速盡量控制在0.3kn內，選擇更合理的拋錨操縱方法，如錨機拋錨法。該方法更利于降低控制的難度，可以更加穩定地控制下錨的速度[11]。

3我國超大型油輪深入發展的對策

3.1加大多方合作，實現核心技術的研發突破

核心技術的突破是保證我國超大型油輪發展的最根本保障之一。而智能船舶作為新一代超大型油輪的發展趨勢，其核心技術的研發已經迫在眉睫。核心技術主要包括先進、高效的網絡平臺、具有數據搜集和融合功能的信息平臺、保障船舶航行安全的智能航行設備和決策系統、可以完成實時監控并輔助決策的智能機艙維護系統、能效智能監控系統、智能配載系統、液貨智能管理系統、輕量化多維度的實時通訊系統等。這些系統在超大型船舶中并非只是作為獨立的個體存在，而是通過對不同系統數據的統一采集、壓縮、傳遞、整合，將多個系統有機地融合成一個高效的具有智能輔助功能的主體，從而幫助駕駛員和管理人員進行合理的船舶操縱和控制。最終實現節能、環保、安全的運輸和航行[12]。

這些核心技術涉及多個領域，需要不同的科研單位、船公司、海事管理機構等互相配合，合作開發。對于一些關鍵的核心技術，需要集中科研力量，加大自主研發的科研投入，加快攻堅速度，爭取早日掌握超大型油輪技術研究的主動權。

3.2 做好提前規劃，加大人才培養力度

專業的人才是保證我國超大型油船可持續發展的基石。而專業人才的培養需要長期、合理、具有前瞻性的培養計劃體系。如在科研方向，應鼓勵高校和研究所開設相關的一級、二級學科和專業，為我國超大型油輪領域提供源源不絕的人才資源。在相關的管理工作領域，應加強國內外的經驗交流，順應市場的需要，通過專業化的培訓建立屬于我國船企的專業化超大型油輪管理團隊。在駕駛員培養方面，需要制定完備、長期的培養計劃，增加船長、大副、輪機長在整個船員隊伍中的比例。最終，搭建完成多層次、多領域的我國超大型油輪人才保證體系。

3.3探索新的運營思路

在超大型油船高速發展的同時，也不能忽略其本身的特點對市場產生的巨大影響。如當市場蕭條時，可能會產生運力過剩的問題，從而大大提高船公司的運營成本和人力成本[13]。應努力探索在不同經濟和市場條件下的超大型油船運營思路，如可利用超大型油輪儲油利潤空間較大的特點，利用超大型油輪進行海上儲油達到節約成本的效果。

4 結語

超大型油輪的發展對于我國航運業的發展繁榮至關重要。應堅持加大自主研發力度，加深認識，建立完備的人才培養體系，深入研究不同的運營方式，全面推進我國超大型油輪的發展。

參考文獻：

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