中國船級社 蘇鑫云 劉 學(xué)

好望角型散貨船（CAPESIZE SHIP），也叫海岬型船，是指在遠(yuǎn)洋航行中可以通過好望角或者南美洲海角最惡劣天氣，載重量在18萬噸左右的散貨船，該船型以運(yùn)輸鐵礦石為主。由于近年蘇伊士運(yùn)河當(dāng)局已放寬通過運(yùn)河船舶的吃水限制，該型船多可滿載通過運(yùn)河。

新一代CAPESIZE散貨船是由國內(nèi)自主研發(fā)設(shè)計并建造的綠色散貨船，由中船重工船舶設(shè)計研究中心（CSDC）設(shè)計，天津新港船舶重工有限責(zé)任公司承造，船東為中國遠(yuǎn)洋海運(yùn)集團(tuán)有限公司中遠(yuǎn)散貨運(yùn)輸（集團(tuán)）有限公司。截止2017年年底，該項目4艘船已全部投入營運(yùn)。作為新一代綠色環(huán)保型散貨船，該型船能效設(shè)計指數(shù)滿足EEDI 第一階段的要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范要求，主機(jī)選用MAN B&W 6S70ME-C8.2 Tier II主機(jī)。其與前代CAPESIZE散貨船配備的MAN 6S70MC-C型相比，因為電控噴油定時的應(yīng)用，油耗水平顯著降低，主機(jī)在CSR工況（11750kw×abt.77.9rpm），燃油低熱值為10200kcal/kg的條件下，燃油日消耗約為44噸。

該型船為單殼雙底設(shè)計，設(shè)單層連續(xù)上甲板，單機(jī)單槳驅(qū)動，適合于無限航區(qū)航行；垂直艏柱無球艏，方艉開式艉框半平衡舵；螺旋槳前設(shè)有前置整流節(jié)能導(dǎo)管，螺旋槳后設(shè)有節(jié)能消渦鰭；設(shè)有艏樓，并設(shè)7層尾甲板室。機(jī)艙、起居處所和駕駛室均布置在尾部；設(shè)有9個貨艙，貨艙之間設(shè)有槽型艙壁。

結(jié)構(gòu)布置

本型船肋骨間距的劃分從船尾至FR47為0.8米，從FR47至FR306為0.9米，從FR306向船首為0.8米。貨艙區(qū)長度233.9米（FR46～FR306）；機(jī)艙長度25.6米（FR14～FR47）；防撞艙壁距首部15.8米，滿足規(guī)范對防撞艙壁位置的要求；尾部區(qū)域長16.0米，充分考慮了尾部甲板布置及尾框的布置的要求。本型船可裝載積載因數(shù)小于41.5立方英尺/長噸的貨物（如鐵礦石等）至結(jié)構(gòu)吃水，可裝載積載因數(shù)大于41.5立方英尺/長噸的貨物至滿艙，如積載因數(shù)為42～48的煤，以及積載因數(shù)為42～65的糧食、谷物等。

結(jié)合完整及破損狀態(tài)下的總縱強(qiáng)度校核，9個貨艙艙長劃分不盡相同。其中第1、3、7貨艙長26.1米（29個肋骨間距），第2、4、8艙貨艙長27.0米（30個肋骨間距），第5貨艙艙長25.2米（28個肋骨間距），第6貨艙艙長24.3米（27個肋骨間距），第9貨艙艙長25.1米（28個肋骨間距）。

本型船共布置21個壓載艙。其中，貨艙區(qū)壓載艙由上下連通的頂邊艙和底邊艙構(gòu)成，共設(shè)9對18個壓載艙。頂邊艙和底邊艙采用TRUNK上下相連。艏尖艙和艉尖艙均作為壓載艙設(shè)計，第6貨艙可以作為重壓載艙。除第6貨艙外，本船的壓載量可達(dá)50875.1立方米。第8貨艙和第9貨艙區(qū)域的頂邊艙由縱向艙壁水密分隔，內(nèi)側(cè)邊艙作為燃油深艙，外側(cè)邊艙作為壓載艙，同時作為燃油深艙的雙殼保護(hù)。第6貨艙作為重壓載艙時，在重壓載狀態(tài)下能夠壓載100%艙容的壓載水，用來在惡劣海況下提高船舶穩(wěn)性使用。第2、4、6、8貨艙可作為港內(nèi)部分壓載用壓載艙。在需要的情況下，第2、4、6、8貨艙可以在港內(nèi)進(jìn)行部分壓載，可壓載最高至75%艙容的壓載水，用于調(diào)整浮態(tài)。

本型船燃油深艙共布置5個，其中2對燃油深艙布置在第8、9貨艙區(qū)域，1個低硫燃油艙布置在機(jī)艙右舷區(qū)域，并設(shè)有雙殼保護(hù)。本船設(shè)置燃油日用柜、燃油沉淀柜、低硫燃油日用柜和低硫燃油沉淀柜各1個，以及1個燃油溢流柜。本船柴油柜主要布置在機(jī)艙左舷并設(shè)有雙殼保護(hù)，分別設(shè)有柴油和輕柴油的儲存柜和日用柜。

本型船設(shè)有一對淡水艙，布置在舵機(jī)室前部左右兩側(cè)，并在右舷淡水艙的位置分隔出專門的飲用水艙。設(shè)有貨艙洗艙水艙，布置在9貨艙頂邊艙區(qū)域，作為第2重油艙的殼保護(hù)。舵機(jī)室內(nèi)設(shè)計防海盜大本營，內(nèi)部設(shè)置了相關(guān)設(shè)備。

本型船定員28人。尾甲板室共七層，其中，主甲板至A甲板間高為3.4米，駕駛甲板至羅經(jīng)甲板間高為2.9米，其余甲板間高均為3.0米。艏樓甲板間高3.4米。

高應(yīng)力區(qū)的監(jiān)控

本型船申請了CM附加標(biāo)志，該附加標(biāo)志體現(xiàn)了對船舶關(guān)鍵位置的結(jié)構(gòu)精度控制要求，包括對中、裝配、邊緣處理以及焊接等工藝標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)規(guī)范及有限元計算的結(jié)果，標(biāo)識出12個高應(yīng)力區(qū)域。對這些區(qū)域全部執(zhí)行CM附加標(biāo)志要求的結(jié)構(gòu)建造監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，包括以下四方面內(nèi)容：

1、構(gòu)件的裝配對準(zhǔn)；

2、構(gòu)件的焊接；

3、焊縫打磨抗疲勞；

4、裝配對準(zhǔn)或焊接不合格時的糾正措施。

上圖為典型的高應(yīng)力區(qū)的施工要求示意圖。對于裝配不合格的位置，需要重新裝配；對于焊接不合格的位置，需要刨開重焊。

節(jié)能裝置

節(jié)能降耗是航運(yùn)界永恒的主題之一。目前常見的節(jié)能裝置主要有以下幾種：可以彌補(bǔ)尾部線型設(shè)計的不足。從模型試驗的結(jié)果來看，導(dǎo)流管可以節(jié)能3%，消渦鰭可以節(jié)能2.3%。

能效在線管理系統(tǒng)（EOM）

2014年3月31日至4月4日，國際海事組織在倫敦召開海上環(huán)境保護(hù)委員會第66屆會議（MEPC66），大會議題涉及能效相關(guān)問題（政策性時間短的特點(diǎn)，通過IT技術(shù)作為支撐，實現(xiàn)船舶監(jiān)控和能效管理的需求與日俱增。

為滿足航運(yùn)企業(yè)在能效方面的需求，CCS開發(fā)了能效在線管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在充分考慮航運(yùn)企業(yè)船舶能效管理方面的需求以及歐盟和IMO有關(guān)能源消耗監(jiān)測的要求的前提下，還可以根據(jù)企業(yè)需求調(diào)整相應(yīng)模塊功能。

綜合上述節(jié)能裝置的特點(diǎn)，本系列船設(shè)置了伴流補(bǔ)償導(dǎo)管及消渦鰭。如上圖所示。

伴流導(dǎo)管可以改善螺旋槳附近水流的流場，提升螺旋槳的推進(jìn)效率；消渦鰭可以減少尾渦，并利用流體產(chǎn)生附加推力及減少扭矩，并問題），提出進(jìn)一步提高航運(yùn)能效的技術(shù)及操作措施，要求審議制定船舶燃油消耗量的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。在當(dāng)前航運(yùn)市場持續(xù)低迷的情況下，航運(yùn)企業(yè)迫切需要通過提高船舶能效技術(shù)及操作措施來降低運(yùn)營成本。針對船舶長期在外運(yùn)營，回國在港

本系列船均安裝了EOM系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)Υ暗闹鳈C(jī)、副機(jī)、鍋爐等耗能設(shè)備的能耗、工況以及軸功率儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、風(fēng)速風(fēng)向儀、計程儀、傾斜儀、測深儀等航行設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動采集，并能夠定時與岸基系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)對船舶耗能設(shè)備工況及能源消耗的在線監(jiān)控，并通過對采集數(shù)據(jù)分析處理，實現(xiàn)船舶設(shè)備監(jiān)控、能源管理和能效管理功能。其可有效改善船舶能效情況，并使管理公司實時了解到船舶在遠(yuǎn)洋航行時的運(yùn)維狀況。

環(huán)保潤滑油的使用

本型船在艉軸管中采用經(jīng)認(rèn)可的環(huán)保潤滑油，該類潤滑油具有“可生物降解”、“最低限度毒性”和“非生物積聚”三大特性。可有效降低泄露、滲漏、維修等情況下的環(huán)境污染，并可完全滿足美國環(huán)保署VGP（2013）有關(guān)進(jìn)入美國水域油水界面的技術(shù)限定要求，使船東在承接訂單和航線選擇時不受特殊區(qū)域限制。

低硫燃油艙的設(shè)置

該輪配備了單獨(dú)的低硫燃油艙，燃油消耗設(shè)備如主機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組、鍋爐等在選型時即考慮并選取了可正常使用低粘度燃油的設(shè)備，可滿足船舶航行、停靠排放控制區(qū)（ECA）時，燃油含硫量不超過0.10m/m的要求。CCS在新造船建造過程中對相關(guān)系統(tǒng)和布置進(jìn)行了檢驗，并核查了設(shè)計方提供的該輪低硫油風(fēng)險識別和評估報告。

柴油發(fā)電機(jī)組廢氣經(jīng)濟(jì)器

為進(jìn)一步節(jié)能增效，減少污染排放，結(jié)合CAPESIZE型散貨船較大的機(jī)艙空間裕度，該船在三臺柴油發(fā)電機(jī)組中，選取了1號和3號兩臺機(jī)組在其排煙管路上安裝了廢氣經(jīng)濟(jì)器，并配置了強(qiáng)制循環(huán)供水泵。利用輔機(jī)機(jī)組排出廢氣的熱量轉(zhuǎn)化為日常蒸汽使用。在船舶停靠和錨泊時，一定程度上減少了鍋爐燃油的使用和消耗，既提高了船舶運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性，又降低了污染物的排放。

壓載水處理裝置

為保護(hù)海洋環(huán)境，防止無控制排放的壓載水和沉積物導(dǎo)致有害水生物和病原體的轉(zhuǎn)移，對海洋資源造成損壞，在《2004年國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》尚未生效的情況下，該型船就選擇提前履約，配備了經(jīng)船級社批準(zhǔn)的船舶壓載水管理管理計劃，并安裝了認(rèn)可的壓載水處理系統(tǒng)，滿足公約對壓載水排放的D-1、D-2標(biāo)準(zhǔn)要求。

隨著時代發(fā)展和進(jìn)步，人類對環(huán)境的保護(hù)意識也愈加強(qiáng)烈，國際海事組織近年來出臺和修訂多項規(guī)定，如氮、硫化合物排放，能效管理等，MRV（Monitoring Reporting and Verification System）機(jī)制也于2018年1月1日在國際海事法下于歐盟區(qū)域以無差別待遇方式執(zhí)行。而受世界經(jīng)濟(jì)整體持續(xù)低迷的影響，航運(yùn)業(yè)市場也一直在低位震蕩徘徊，航運(yùn)企業(yè)競爭激烈，人力成本不斷提升，利潤甚微?，F(xiàn)代船舶的設(shè)計、建造和運(yùn)營，必定會以安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能為目標(biāo)，進(jìn)行不斷優(yōu)化和升級。船舶業(yè)界應(yīng)順應(yīng)趨勢，推出更多綠色環(huán)保的船型和產(chǎn)品，為全球環(huán)境保護(hù)和生命健康做出貢獻(xiàn)。