江南造船成功研发全球最大的节能、环保型乙烯运输船

2015-03-12

    不久前,江南造船(集团)有限责任公司通过对市场需求进行深入调研,自主开发设计出3.75万立方米全球最大型乙烯运输船。该型船一经推出,就给市场带来了惊喜,不仅再次得到老客户NAVIGATOR GAS公司的高度认可,还吸引了包括ANTHONY VEDER、SOLVANG、EVERGAS、ELCANO在内的多家国际知名液化气船船东前来洽谈。目前,该公司已与NAVIGATOR GAS公司签订了4艘船建造合同。这不仅标志着江南造船液化气船研发水平上了一个新的台阶,开拓了转变观念、转型发展的新思路,也开启了国际航运市场的新方向。

    突破惯性思维  研发全新船型

    2008年国际金融危机爆发后,世界航运市场持续低迷,大部分海运需求也未见积极信号。但是,当时光进入2013年,国际海运市场悄然发生了变化。得益于美国页岩气开采技术的突破,页岩气产量激增,出口量大幅增加,价格大幅降低,乙烷和丙烷的价格跌至近10年来的最低点。低廉的液化气价格刺激了海运量的增长,而世界液化气船船队的船龄偏大,随着老船的淘汰和市场需求的持续攀升,液化气船海运运力供应将不可避免地出现较大的缺口,这给液化气船设计建造带来了新的发展机遇。 
    正是在这样的背景下,江南造船开发研究部的新船型研发团队开始转变观念,谋求转型发展。 
    众所周知,随着国际航运市场多年的发展,各个航线上的各类船型都已经有比较固定的配置,也就是说,当前的船型研发,绝大多数都有一定的母型船参考。而针对美国页岩气革命给国际航运市场带来的新趋势、新机遇,推出适合新航线的新船型是当务之急。开发研究部的船型研发团队以敏锐的市场嗅觉和洞察力,提出了必须突破以往船型研发的惯性思维,开创一条适应新航线、新货品的全新的液化气船研发思路。那就是,紧密结合国际海运市场的新趋势和新领域,主动作为,以创新的技术引领新船型的研发,引导船东对新船型的需求,进而刺激租家对新船型的兴趣,满足租家占领新兴航运市场的战略要求,最终达到推广新船型、获得订单的目的。 
    基于这样的思路,江南造船研发人员和市场营销人员合作,对液化气船的细分技术进行了充分的研究和分析,并结合该公司自身的特点,大胆提出了研发新一代超大型液化乙烯运输船的目标:在有限的主尺度范围之内,采用全新的三罐设计方案,使得舱容达到3.75万立方米。目标既定,工作重心马上转移。研发人员以可持续发展为宗旨、以环境保护为己任,确定“绿色”船型研发的总目标,将“节能、环保、安全”的理念融入到这一全球首创船型的研发工作之中。

    打破技术限制  注入“绿色”基因

    为了提高研发船型的市场竞争力,该研发团队依托博士后工作站进行了大量的计算流体力学(CFD)仿真计算、分析和优化。他们通过艏部线型优化,有效减小了新船型的兴波阻力;结合艉部线型优化,有效降低了粘压阻力,使艉部伴流场更加均匀,提高了推进效率。同时,考虑到半冷半压式液化气船满载和压载状态的具体特点,为了得到满载和压载状态、静水和波浪中都更加优异的线型方案,研发人员又主动加量,果断提出开发两型船艏的设想,在常规球鼻艏方案已经完成的基础上,将江南造船专利技术––垂直球艏(VS-Bow)技术引入到小方形系数船型的线型研发工作中。经过夜以继日的大量计算分析,他们成功推出了具有垂直球艏的3.75万立方米全球最大型乙烯运输船线型方案。经过船模试验验证,该型船完全达到了预期的研究目标,获得了船东和租家的高度评价。具有垂直球艏的半冷半压式液化气船不仅仅是全球首创,更重要的是,它在各种装载状态和海况下的性能都更加优异。 
    与此同时,该研发团队从硫氧化物排放、氮氧化物控制、燃油泄漏风险控制、环保船用涂料的使用、生活污水排放控制、压载水管理等多个方面为该型船注入“绿色”基因。如,配备低硫油系统,有效控制硫氧化物的排放;采用满足Tier Ⅱ标准要求的环保型主机,有效控制主机氮氧化物对环境的影响;为了进一步提高船型竞争力和环保性能,采用双燃料主机和发电机,并对燃油系统改造升级,彻底解决硫氧化物、氮氧化物的排放问题;设计满足《国际防止船舶污染公约》(MARPOL)关于燃油舱保护要求的燃油舱,有效降低燃油泄漏风险;采用环保油漆涂层,有效减小船体外板油漆溶解对海洋生物的危害和对环境的影响;制定有效的压载水管理计划,根据《国际压载水管理公约》的最新要求开展相应的压载水处理,避免压载水带来的生物入侵对环境的危害。 
    机会属于有准备之人。在该研发团队的努力下,全球首型3.75万立方米最大型乙烯运输船惊艳问世。它采用三罐C型独立液货舱,满足液化气市场多种货物的运载要求,既具有小型液化气船的灵活性,又有较大的装载量,而且各项技术指标均满足最新的规范规则要求,真正实现了“节能、环保、安全”的设计目标。研发团队将这一全球最大的节能、环保型乙烯运输船定义为“CamelE”,它就象一匹不知疲倦的骆驼,Eat less and take more(吃得少,运的多)。 
    同时,该研发团队考虑到对船东和租家的利益保护,在三罐设计方案的基础上,提出了四罐设计方案,以满足不同船东的需求。为帮助船东争取到租约,研发人员还主动和船东沟通,通过船东向租家阐述其方案的优势,并针对租家的使用要求,协助船东一起优化设计方案。 
    滴水穿石,非一日之功。江南造船能够成功研发出3.75万立方米全球最大型乙烯运输船,并在严峻的市场形势下获得国际一流液化气船船东的青睐,与研发团队永不停歇的技术创新、日积月累的技术储备是分不开的。成绩代表过去,明天仍需努力。江南造船新船型研发团队的员工们纷纷表示,将继续主动作为,不断挑战新的高度和难度,致力开展更具市场竞争力的新船型研发工作,为江南造船持续、不间断地接单作出新的贡献。

来源:《中国船舶报》



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