王前進(jìn)

（長江船舶設(shè)計院，武漢430063）

長江是我國內(nèi)河“一縱兩橫兩網(wǎng)”之一的水運主通道，是溝通我國東中西部運輸?shù)摹包S金水道”，是長江經(jīng)濟(jì)帶物流與外向型經(jīng)濟(jì)的運輸大通道，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，長江航運已經(jīng)成為我國綜合運輸體系的重要組成部分。

長江干線船舶近年來隨著長江流域運輸需求的持續(xù)快速增長，其船舶船型也發(fā)生了較大變化，多年來存在的船齡長，噸位小，船型、機(jī)型雜亂，技術(shù)落后，運輸方式陳舊的狀況正在發(fā)生改變。通過對長江船舶適宜的球首、雙尾船型、三尾船型、襟翼舵、導(dǎo)流管、倒車舵、大徑深比等專項技術(shù)的研究和成果應(yīng)用，促進(jìn)了長江船舶朝著系列化、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、大型化方向發(fā)展。

1 干散貨船

長江干散貨船目前是長江運輸?shù)闹髁Υ停溥\力占長江船舶總運力的85%左右，承擔(dān)著長江干線諸如煤炭、金屬礦石、鋼鐵、非金屬礦石、礦建材料、化工原料等物品運輸。

近年來伴隨著長江航道和碼頭條件的改善，以及三峽大壩的建成和投入使用，長江干散貨船船型發(fā)生了較大變化。

1.1 長江及三峽庫區(qū)船型標(biāo)準(zhǔn)化

交通部2004年頒布的第30號公告要求川江及三峽庫區(qū)干散貨船主尺度必須滿足表1要求。

表1 化學(xué)品船主尺度及要素

續(xù)表1

公告的頒布與執(zhí)行推動了長江上游船型標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

1.2 船舶大型化

據(jù)統(tǒng)計2004年長江運輸船舶為8.1萬艘，運力1 970萬載重噸，平均載重噸位240t，分別是1984年的4倍、6倍和2倍。近年來船舶大型化尤其是干散貨船船舶大型化趨勢明顯。目前航行于長江大型化船舶的貨船代表船型見表2。

表2 長江大型貨船代表船型

1.3 推廣使用先進(jìn)技術(shù)及提高船舶經(jīng)濟(jì)性

長江干散貨船受通航條件的限制，其吃水相對較小，B／T較大。在確定的船舶主尺度基礎(chǔ)上，為盡可能提高船舶載量，必須適度加大船舶的方型系數(shù)。

目前長江干散貨船一般方形系數(shù)Cb大于0.75，航速付氏數(shù)Fn小于0.2，大于3.5，屬超淺吃水肥大型運輸船型。

近年來，我國加大了對淺吃水肥大船型的研究力度，并取得了多項先進(jìn)技術(shù)成果并得以推廣應(yīng)用。目前長江干線干散貨船普遍采用了節(jié)能雙尾船型，2 000t級以上的干散貨船大多采用了優(yōu)化的球鼻首，船舶的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得以提高。

2 集裝箱船

集裝箱運輸貨物途中無需倒裝，實現(xiàn)了門到門的運輸，使商品能優(yōu)質(zhì)、安全、快速地運往目的地，提高了商品競爭能力。作為先進(jìn)的運輸方式，近年來長江集裝箱運輸飛速發(fā)展，運量和運力以年20%以上的速度遞增，伴隨著航道及碼頭條件的改善，其運輸船型也發(fā)生了較大變化。

2.1 長江庫區(qū)船型的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、大型化

長江庫區(qū)以150、200、300TEU三型集裝箱船標(biāo)準(zhǔn)船型為主力船型，構(gòu)成了長江庫區(qū)集裝箱船系列船型，促進(jìn)了船舶朝大型化方向發(fā)展，見表3。

表3 三型集裝箱船標(biāo)準(zhǔn)船型船舶主要要素

2.2 江海直達(dá)集裝箱船無艙口蓋化

長江干線集裝箱運量的75%以上集中在南京以下，為適應(yīng)長江中下游集裝箱運輸，提高船舶營運經(jīng)濟(jì)效益，無艙蓋江海直達(dá)集裝箱船應(yīng)運而生，其代表船型見表4。

表4 無艙蓋江海直達(dá)集裝箱船代表船型

2.3 內(nèi)河集裝箱船技術(shù)發(fā)展方向

總體布置采用首駕駛室布置，解決駕駛視線的問題；采用尾排煙，不設(shè)煙囪，機(jī)艙局部升高，改善了機(jī)艙的工作條件；集裝箱集中布置，提高箱位數(shù)、載重量和重箱率；采用雙尾和長大球鼻首結(jié)合的線型快速性優(yōu)良，采用變吃水設(shè)計提高對航道的適應(yīng)性。適當(dāng)降低艙口圍板高和雙層底高度，對船舶結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，提高船舶經(jīng)濟(jì)性。

3 油船

目前長江油運受管道運輸?shù)臎_擊，運量逐步在減少，其運輸方式以油運頂推船隊為主。近年來也相繼開發(fā)了多型專用長江油船，代表船型見表5。

表5 長江專用油船代表船型

上述油船多采用優(yōu)化的尖首雙尾線型，船舶快速性能得以保證。

4 化學(xué)品船

由于大型石化企業(yè)的生產(chǎn)特點決定了工廠一般分布在沿江沿海一帶，近年來根據(jù)國家生產(chǎn)布局的要求，長江一線又新增了多個大型石化企業(yè)，這些企業(yè)的進(jìn)出口原料和成品運輸僅依靠鐵路和公路罐車運輸已無法滿足。由于水上運輸化學(xué)品具有量大價廉，特別是安全可靠的優(yōu)點，市場的需求帶動了新型化學(xué)品運輸船的研發(fā)，其船型發(fā)展呈如下趨勢。

4.1 船舶系列化、大型化

取代原有噸位小、技術(shù)落后、安全隱患多的化學(xué)品運輸船舶，目前長江主力化學(xué)品運輸船舶由1 000t、2 000t、3 000t級船舶構(gòu)成，船舶主要要素見表6。

表6 長江主力化學(xué)品運輸船主要要素

4.2 貨艙材質(zhì)趨勢

目前長江化學(xué)品船貨艙圍壁結(jié)構(gòu)的鋼板材料主要有兩普通碳鋼加特殊涂層和整體式不銹鋼。

4.2.1 普通碳鋼加特殊涂層貨艙

加特殊涂層的優(yōu)點是可以顯著降低造價，且除少數(shù)與涂層不兼容的化學(xué)品外，可裝載的貨品種類繁多；缺點是特殊涂層在營運中容易遭到損害，影響營運效益。在現(xiàn)有的長江化學(xué)品船隊中，采用特殊涂層貨艙的化學(xué)品船，占化學(xué)品船總量的70%以上，而且隨著新的適應(yīng)性更強(qiáng)的涂料投入使用之后，普通碳鋼加特殊涂層的貨艙形式將更加占據(jù)主流位置。

4.2.2 整體式不銹鋼貨艙

采用整體式不銹鋼貨艙的優(yōu)點是載運貨品種類廣泛，且無特殊涂層遭到損害之憂，除少數(shù)與不銹鋼不兼容的化學(xué)品外，絕大多數(shù)化學(xué)品均可載運；但對運輸、倉儲、焊接、加工以及生產(chǎn)管理等各環(huán)節(jié)均有嚴(yán)格要求，因此初始造價較高。目前長江化學(xué)品船隊中采用整體式不銹鋼貨艙的船舶占有一定比例。

5 商品汽車滾裝船

在國家產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)下，近年來汽車工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，長江沿線以重慶長安鈴木奧托、武漢神龍富康、蕪湖奇瑞、南京躍進(jìn)集團(tuán)IVECO、上海大眾等為代表的大型汽車總裝廠業(yè)已建成并形成規(guī)模，沿線七省市汽車產(chǎn)業(yè)帶作為我國主要汽車工業(yè)基地，產(chǎn)值、產(chǎn)量均已占到全國的40%以上，未來比重還將進(jìn)一步升高。

伴隨汽車工業(yè)的發(fā)展，長江商品汽車滾裝船運輸以其運輸成本低、周轉(zhuǎn)快、運輸安全、運能大的優(yōu)勢得以發(fā)展，目前長江商品汽車滾裝船主力船型主要要素見表7。

表7 長江商品汽車滾裝船主力船型主要要素

6 川江載重汽車滾裝船

隨著國家西部大開發(fā)的逐步實施，川江區(qū)域物流大量增加，但受自然及歷史條件的限制，進(jìn)出川的道路條件依然比較惡劣，由于途經(jīng)的山道坡陡彎急，部分路段積雪結(jié)冰長達(dá)4個月之久，重型汽車行駛極其困難。與之相比，滾裝運輸在運輸時間、運輸成本上與自駕車相差不大，但安全上得到了極大的提高，同時也可減少機(jī)械磨損，降低駕駛員勞動強(qiáng)度，因此川江滾裝運輸市場在短短的幾年間得到了飛速的發(fā)展，已成為川江水運業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點，目前在拉動川江水運業(yè)的發(fā)展方面，正起著越來越重要的作用。這既符合國家的西部大開發(fā)戰(zhàn)略，又充分發(fā)揮了長江黃金水道的作用，還可避免因大規(guī)模筑路帶來的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題。

川江載貨汽車滾裝船隨著市場的拓展，其船型也逐步朝著專業(yè)化、大型化發(fā)展，目前以60車為主要代表船型，主要要素見表8。

表8 川江60車載貨汽車滾裝船主要要素

60車Ⅰ型采用無舷伸甲板結(jié)構(gòu)，60車Ⅱ型采用有舷伸結(jié)構(gòu)；上層建筑布置在船舶中部，車輛甲板縱通無支柱、船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化；采取新型液壓折疊跳板；船員和隨員分區(qū)布置、一車一房、環(huán)保設(shè)備配置齊全、造型美觀。

7 江海直達(dá)運輸船

7.1 主要系列

江海直達(dá)運輸船是適應(yīng)長江中下游礦石、煤炭、灰石、熟料、鋼材等干散貨運輸市場需求，簡化物流運輸環(huán)節(jié)，提高企業(yè)營運效益的重要運輸船型。隨著長江江海直達(dá)運輸市場的競爭日趨激烈，為搶占市場主動權(quán)，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效益，催生了一批高效先進(jìn)的運輸船型并形成系列，代表船型見表9。

表9 江海直達(dá)代表船型

7.2 江海直達(dá)運輸船型技術(shù)發(fā)展趨勢

1）船型大型化并充分采用變吃水技術(shù)以適應(yīng)市場和航道需求。

近年來，隨著長江航道的改善、港口裝卸能力和船舶設(shè)計水平的提高，江海直達(dá)運輸船一直朝著大型化方向發(fā)展，并能夠充分采用變吃水技術(shù)以適應(yīng)市場和航道需求。

2）船舶線型優(yōu)化，進(jìn)一步提高了船舶技術(shù)性能。

目前，江海直達(dá)船型普遍采用優(yōu)化后的球鼻首、雙尾船型或雙尾鰭船型和節(jié)能附體，船舶的快速性得以提高，適航性能更好。

3）結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，降低鋼材消耗，提高船舶經(jīng)濟(jì)性。

通過采用專用結(jié)構(gòu)軟件，對船舶結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計算，可優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低船舶鋼材消耗和船舶造價，提高船舶經(jīng)濟(jì)性。

4）主機(jī)燃燒重油，減少燃料成本費用。

5）進(jìn)一步在設(shè)備配置上體現(xiàn)國產(chǎn)化、通用化、簡易化的原則。

可以預(yù)期，有國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的推動、有技術(shù)進(jìn)步的保障，加上通航條件的改善，不遠(yuǎn)的將來一定會產(chǎn)生更多的優(yōu)秀船型，保證滿足長江航運的需要。