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一船一桨一乾坤

2021-09-08

中国船检 2021年8期
关键词:运输船船舶工业集装箱船

本刊记者 赵 博

翻开《中国船谱》第二卷,一条明亮的线索跃然纸上:伴随时间的推移,我国船舶工业和航运产业追赶、跨越的脚步不断加快。一艘艘形态各异的船舶,用一段段生动有趣的故事,让一个钢铁的世界充满了灵动和曼妙。

国际船东看到中国“长城”

改革开放初期,我国确立了“引进国外先进技术、出口打进国际市场”的船舶工业发展战略,通过高起点引进国外先进技术和关键生产设备,对重点船厂进行技术改造,很快具备了建造符合国际规范和国际标准要求船舶的能力。到20世纪80年代初,为满足船舶出口需要,我国开始成套、成体系地引进、转化国际标准和国外先进标准,初步形成了船舶标准体系。

中国船舶,也从这里开始 “转身”。

27000载重吨(DWT)级的“长城”轮是我国船舶工业史上第一次按照国际规范和标准设计建造的万吨级出口船舶,开创了我国船舶工业发展新纪元。1982年1月,“长城”轮首航美国后经反复检验,全船万余米焊缝无一处破损,全船油漆无一处剥落,中国造船从此声名远扬,迅速打开了国际市场。这一永载史册的伟大工程曾令无数国人骄傲、激动,因其不仅标志着中国船舶工业跨入一个新时代,而且还成功地吸引了一大批船东(如当时的香港长江实业公司、环球航运公司、汇德丰<集团>公司、意大利货船海运公司等)陆续与我国签订造船合同。从1980年到1982年,我国共签订77艘出口船合同,成功实现了打进国际市场的目标。此后,我国船舶工业更是主动参与国外竞争,大量承接外籍船舶建造,使船舶建造迅速成为出口创汇的主要方式之一。

1986年7月16日,我国第一艘购进的煤炭自卸船“北极星”轮由日本港口抵达大连港,并于同年10月27日在鲅鱼圈煤炭码头举行开航典礼。“北极星”轮在日本组装建造,其配套自卸系统则由瑞典和当时的德意志联邦共和国(西德)联合设计,这艘船投入营运后,对于加速大同原煤通过秦皇岛港向环渤海湾地区的周转起到了重要作用。

上世纪80年代中期之后几年,尽管国际航运市场峰谷交替,但总体船舶需求量继续增加,加之我国国民经济飞速增长,中国造船业获得了发展所必须的良好市场机遇。而随着我国船舶工业和航运产业的国际化水平提高,对新工艺、新技术的追求不断,造船能力和航运需求不断增加。到1993年,我国造船年产量首次突破100万载重吨。在这样的背景下,我国船东也开始订购一大批跟随时代进步的先进船舶和代表性船舶。

1995年,由上海长江轮船公司与上海船舶研究设计院共同研发、芜湖造船厂建造的江海直达型煤矿两用型散货船“满江海”轮顺利下水,该轮船长153米,型宽23米,型深11米,出海可达我国沿海各港,进江满载可到芜湖,其快速性、经济性优于国内外常规散货船,同等航速下对比同吨位优秀货船可节约主机功率25%~30%。“满江海”轮的设计也颇具特点,钢制单甲板、前倾艏、球鼻型艏、方艉、双主机、双桨、双舵、内倾双鳍,设有艏楼及尾部五层甲板室,尾机型、吃水深度极浅,罗经甲板上的雷达桅可放倒,以便降低水面以上船舶总高度,使得船舶可以通过桥梁低矮的水域,机舱由计算机控制,是当时国际最先进的江海直达散货船之一,也是我国20世纪90年代沿海散货运输的代表船舶。

箱船和气体船不是难题

20世纪90年代,现代化生产规模在全球扩大,中国已经逐渐成为世界进出口贸易大国。一些大型船东开始大力发展集装箱船队。当时的中国海运(集团)总公司是发展“除散货运输以外,积极扩增集装箱船运力”的急先锋,将已封存的47艘散杂货船和富余运力全部改成集装箱船。“向菊”轮就是“杂改集”时代的代表船型。1993年,中国远洋运输(集团)总公司投资1.4亿美元,委托日立造船厂建造了8艘第4代集装箱船,“珍河”轮是这一批船舶的首制船,也是我国第一艘载箱量达到3800TEU的集装箱船。

21世纪初的10年,我国加速集装箱新船型的开发工作,先后设计建造了一系列先进船型,技术水平和船队规模逐渐进入国际先进行列。也正因如此,我国成为了世界贸易集装箱航线的主要始发港和目的港。

这一切要从一艘极具历史意义的集装箱船说起。2001年9月,“中远安特卫普”轮在我国船厂顺利建成。这艘当时世界最先进的第五代集装箱船(5400TEU)的建造成功提高了我国造船业在国际市场上的竞争能力,标志着我国造船工业发展到一个崭新的历史阶段。那时,第五代集装箱船的建造基本被德国、日本、韩国等少数国家垄断,全球投入营运的仅30余艘。可见,这是一艘在中国造船史上具有里程碑意义的集装箱船。2003年初,沪东中华造船(集团)有限公司(以下简称沪东中华)建造的“新浦东”轮正式交船,这是一艘载箱量为5688TEU的第六代集装箱船,也是当时世界航运市场中高新技术含量最高的船舶之一。从不熟悉国际市场、不了解国际造船标准,到按照国际惯例接船、按照国际规范造船和按照世界领先水平交船,中国船舶工业从此真正进入国际集装箱船建造市场。

2007年,我国第一艘自主设计建造的、拥有完全自主知识产权的8530TEU型集装箱船“新亚洲”轮问世,沪东中华不仅解决了船体焊接、绑扎等一系列工艺、技术难题,还能针对船东的不同需求,为船舶提供配备岸电系统或布置电缆的可选方案,也正是从这时起,我国成为了继韩国、日本、丹麦后,世界上第四个能够自主设计、建造大型集装箱船的国家。仅过一年,我国造船业和航运业又迎来了重要的崭新时刻——我国建造的第一艘万箱级集装箱船“中远大洋洲”轮交付。10000TEU型集装箱船的成功建造不仅是中国造船业的骄傲,也是中国航运业的自豪,实现了几代造船人和航运人的理想,同时,她也告知世界,中国是继韩国和丹麦之后第三个能够自主建造该船型的国家。

气体运输船的建造是检验造船大国的另一个重要指标。20世纪90年代初,我国自主设计建造的第一艘常温压力式3000立方米液化气体运输船填补了我国该类型船建造技术空白。2008年,我国自行建造了首艘14.7万立方米薄膜型液化气船“大鹏昊”轮,该船消化吸收了部分国外先进造船技术难题,第一次实现了殷瓦钢焊接,绝缘箱制作与超低温泵塔吊装,而且在生产安全管理和产品质量控制方面有长足进步,标志着我国在世界顶级船舶建造领域实现突破、中国船级社(CCS)参与建造检验高质量大型LNG运输船项目首获成功,更为我国能源战略的顺利实施提供了有力的保障。

以“绿色智能”为突破抓手

最近10年,日益高涨的“绿色浪潮”给全球造船和航运市场带来了深远影响。船东考虑“如何应对环保、低碳的航运市场”,造船厂和各大船级社也在积极研究对策,备战未来。2012年,中国船级社正式发布全球首部涵盖国际公约最新要求及工业界最新研究成果,为船舶整个生命周期在技术上给出规定的《绿色船舶规范》,这套规范从技术角度为船舶设计、建造、检验、营运提出了方向,造船企业随之也积极地在现有船型优化、提高配套水平和绿色技术应用、完善减振降噪技术等几个方面进行突破。

2015年,我国第一艘自主设计建造的C型舱30000立方米LNG运输船“海洋石油301”轮交付,这艘具有绿色船舶标志的LNG运输船配置四个双耳型独立C型LNG货舱、双燃料电力推进(DFDE)系统、全回转推进器,艏部采用大功率可变螺距侧推,使得船舶的操纵性和机动性得到提升,且完全具备自行靠离泊码头的能力,大大减小靠离泊作业对于港作拖轮的依赖,有效降低营运成本。

近年来,我国交付的大型液化气体运输船数量不断增加,积累了各类大型液化气体运输船设计、建造、检验的丰富经验,全面突破了各类船型关键技术,跻身于世界高端液化气体运输船建造的先进行列。2017年,我国自主设计建造的国内最大LNG运输船“泛亚”号(174035立方米)交付。2020年,采用双燃料动力系统的174000立方米LNG运输船“天璇星”轮投入运营。“天璇星”轮液货薄膜舱使用GTT的NO96 LO3+型舱,日蒸发率较传统的NO96型液货舱降低33%,大大增加了经济效益,是当今世界上推进效率最高、环保性能最优的LNG运输船。

图1 我国自主设计建造的国内最大LNG运输船“泛亚”号

当今海事界关注的另一个重点是智能,从《船谱二卷》也可以看出,我国建造的带有智能船舶标志的船舶基本出现于最近几年。

2017年,我国第一艘带有智能标志的船舶“大智”轮建成,该船不仅标志着智能船舶和智能航运时代的到来,更是中国造船综合实力提升的重要体现。“大智”轮安装了全球首个可自主学习的船舶智能信息平台(SOMS)、全球首台满足智能船舶规范的智能应用低速主机、我国自主研制的首套智能主机遥控系统,具备全船信息共享、自主评估与辅助决策、船岸一体化、面向全寿命周期的智能特征。更重要的是,黄埔文冲船厂通过“智能造船技术造智能船”的方式,实现了国内首次船舶建造智能化焊接——全船焊接高效化率达到95%,自动化焊接率达到35%。

图2 我国自主设计建造的20120TEU超大型集装箱船“中远海运金牛座”号

2018年,我国自主设计建造的超大型矿砂船“明远”轮交付,该船具有智能船舶和绿色船舶标志,是由上海外高桥造船有限公司为招商局能源运输股份有限公司量身订造的全球首艘40万吨智能超大型矿砂船,标志着中国智能船舶全面迈入“1.0新时代”。值得一提的是,“明远”轮率先提出了“平台+应用”的智能船舶设计理念,具备智能辅助驾驶决策,智能能效和智能运维突出,智能货物管理优秀,并率先实现“船-船”通信,系统地提升我国智能船舶在设计、建造、营运、维护、管理等方面的能力,以及核心产品自主、安全和可控能力,同时将带动全产业链协同和高质量发展,提升我国船舶工业的综合竞争力。

2020年交付的“惠智海”轮是具有智能船舶和绿色船舶标志的典型船,有着“智能、绿色、环保、节能和安全”等优势特点,是誉为技术领先的新一代大型散货船。“惠智海”轮采取了严格的环保设计标准,具有绿色护照、洁净、燃油舱保护、灰水控制等多种环境保护附加标志,除满足防污染法定要求之外,还满足CCS规范对船舶防污染结构、设备和操作程序等相应要求。同时,该船船舶设计能效指数(EEDI)高于一般大型散货船的水平,配合智能能效管理系统,节能效果有显著提升,不仅环保节能且安全性高、经济性好,还获得了CCS智能航行、智能机舱、智能能效管理和智能集成平台附加标志,是一款深受该航线船东青睐的新型船舶产品。

在超大型集装箱船建造方面,我国在最近几年的优势和市场竞争力尤为明显。2018年,“中远海运白羊座”轮(载箱量为19273TEU)成为“星座系列”的典型代表,该船由南通中远海运川崎船舶工程有限公司建造,是中国建造的首艘具有完全自主知识产权的20000TEU型集装箱船,刷新我国完工交付最大箱位集装箱船纪录,同时也标志着我国超大型集装箱船建造保持在世界第一方阵。还是同一年,载箱量达到20120TEU的“中远海运金牛座”轮交付,这是我国首艘自主设计建造的20000TEU以上型集装箱船,且具有智能船舶和绿色船舶标志。随后,我国自主设计建造的具有绿色船舶标志的21000TEU型集装箱船“中远海运宇宙”轮高调进入市场,奠定了我国在超大型集装箱船建造领域的领先水平。与此同时,作为我国集装箱船队的核心旗舰,“中远海运宇宙”轮投入远东至欧洲精品航线营运,不仅成为“海上丝绸之路”的新使者和新名片,也为我国“一带一路”倡议建设的实施提供坚强运力保证,为中国航运增添了光彩。

图3 我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2”号

特种船建造实现领先

我国商船建造达到国际领先水平,科考船和深潜器的建造也让世界刮目相看。于2019年7月交付使用的“雪龙2”号极地科考破冰船是我国继“向阳红10”号、“极地”号和“雪龙”号之后的第4艘极地科考船,也是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船,以及全球第一艘采用艏艉双向破冰技术的极地科考破冰船。“雪龙2”号被分解为114个分段建造,合成11个大分段再合拢拼装。为了最大程度地提高效率,建造项目采用资源管理系统,对项目预算、采购程序、合同管理、经费使用等进行全方位管控,特别是采用电脑建模方式,先根据基本设计图纸完成全船建模,然后根据详细设计进行修改,尽量提前解决连续建造阶段可能遇到的各种工艺问题,减少浪费和返工,建造速度大大加快,填补了中国在极地科考重大装备领域的空白,彰显了中国船舶工业的水平。

从我国第一艘自主设计与集成的7000米深海载人潜水器“蛟龙”号,到我国自主研发制造的4500米深海载人潜水器“深海勇士”号、11000米全深海载人潜水器“奋斗者”号,这个过程似乎也诠释了这三艘深潜器名字的意义。尤其作为人类历史上第4艘全海深载人潜水器,“奋斗者”号研发团队历经5年艰苦攻关,在耐压结构设计及安全性评估、钛合金材料制备及焊接、浮力材料研制与加工、声学通信定位、智能控制技术、锂离子电池、海水泵、作业机械手等方面实现多项重大技术突破,核心部件国产化率超过96.5%。“奋斗者”号研制及海试成功,显著提升了我国载人深潜技术装备能力和自主创新水平,推动了潜水器向全海深谱系化、功能化发展,为探索深海科学奥秘、保护和合理利用海洋资源提供了又一利器,为提升全民海洋意识、加快建设海洋强国作出了突出贡献。

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