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        多用途重吊船主要性能評價方法

        2018-10-08 03:21:14李寶明
        船舶職業(yè)教育 2018年4期
        關(guān)鍵詞:載重量多用途船型

        李寶明

        (大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司,遼寧大連116113)

        0 引言

        船舶的設(shè)計(jì)和建造是復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要采用科學(xué)系統(tǒng)的方法對設(shè)計(jì)船舶主要性能水平進(jìn)行客觀和可靠的評估,其中船舶技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選取無疑是至關(guān)重要的。本文旨在建立針對多用途重吊船船舶設(shè)計(jì)功能特點(diǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評價體系,對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海洋運(yùn)輸船主要性能水平評級》進(jìn)行改進(jìn)和充實(shí),并通過算例對新指標(biāo)體系的適用性和可靠性進(jìn)行分析論證,以達(dá)到對多用途重吊船主要性能水平進(jìn)行客觀和科學(xué)評價的目的。

        1 船型綜述

        多用途重吊船屬于特種運(yùn)輸船,兼顧散貨船、集裝箱船和重大件貨物運(yùn)輸船的特點(diǎn),并且自身配備重型起重設(shè)備。為提高貨物裝載能力,其具有甲板大開口、甲板吊車設(shè)置在舷側(cè)、增加連續(xù)貨艙甲板長度等特點(diǎn),尤其適合特種運(yùn)輸市場中成套的超長、超大和超重型工程設(shè)備的運(yùn)輸。吊車起重能力強(qiáng),整體船型設(shè)計(jì)和布置具備各種貨物的裝載能力,可應(yīng)對復(fù)雜多變的航運(yùn)市場環(huán)境,特別是在沒有重型起重設(shè)備的港口,多用途重吊船所具備的裝載能力凸顯,為貨物裝載的港口提供多種選擇。圖1為多用途重吊船典型裝載示例圖。

        圖1 多用途重吊船典型裝載示例

        中遠(yuǎn)海運(yùn)集團(tuán)中波公司于2009~2012年期間在大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司建造了6艘聯(lián)合起吊能力高達(dá)640噸的30000DWT多用途重吊船。表1為多用途重吊船的主尺度和主要貨物的裝載能力。

        表1 30000DWT多用途重吊船主要技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)

        30000DWT多用途重吊船裝備了4臺克令吊,其中2臺吊車的起重能力達(dá)到320 t,雙吊聯(lián)抬起重能力可以達(dá)到640 t。具體吊車配置如表2所示。

        表2 30000DWT多用途重吊船吊車配置

        相對于雜貨船、散貨船、集裝箱和大型貨物運(yùn)輸船等一系列專用船型,在裝載貨物和港口適應(yīng)性方面,由于船型布置和自身吊車裝載能力突出,多用途重吊船有著無可匹敵的優(yōu)勢。

        2 評價指標(biāo)體系分析及改進(jìn)

        評價船舶的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能水平,需要對目標(biāo)船的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)與基準(zhǔn)船進(jìn)行對比分析。QSPA(Quantitative Ship Performance Assessment)是船舶性能量化評價標(biāo)準(zhǔn)的縮寫,是一種量化評價船舶綜合性能的實(shí)用方法,船東和設(shè)計(jì)公司可采用QSPA方法評價出船舶的性能和技術(shù)水平或?yàn)橥吞峁┮粋€量化的憑證。QSPA的結(jié)果是以船舶性能指數(shù)的形式體現(xiàn)出來的,而主要性能評價指標(biāo)的選擇以及在評價體系的權(quán)重至關(guān)重要。

        船舶行業(yè)現(xiàn)行的QSPA方法是2002年修訂的船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/T3886-2002,其中規(guī)定了船舶性能評價的計(jì)算公式和相關(guān)要求,可適用于干貨船、散貨船、液貨船、多用途船和集裝箱船等。標(biāo)準(zhǔn)比較了載重量和主尺度比(RDW)、艙容利用率(CHC)、噸海里耗油量(RFD)、總噸位與載重量比(RGT)以及載重量、航速與主機(jī)功率比(CDSC)等一些船型設(shè)計(jì)參數(shù)。

        通過對《海洋運(yùn)輸船舶主要性能水平評級》標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系進(jìn)行分析,5項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是分別從5個角度來評價船舶的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的。其中,載重量系數(shù)(RDW)體現(xiàn)了船舶在相同船型主尺度要素情況下承載能力的大??;航速與主機(jī)功率比(CDSC)反映了船舶在相同載重量和主機(jī)功率驅(qū)動下,航速的大??;艙容利用率(CHC)表達(dá)了船舶在相同船型主尺度要素情況下,裝載貨物體積占整個船體容積的百分?jǐn)?shù),上述3個指標(biāo)值屬于效益型指標(biāo)。噸海里耗油量(RFD)體現(xiàn)了船舶在相同載重噸和相同航速下耗油量的多少;總噸位與載重量比值(RGT) 考慮了碼頭??康氖召M(fèi),上述2個指標(biāo)屬于成本型指標(biāo)。但該評價體系沒有進(jìn)行直接參數(shù)比較和特殊船型創(chuàng)新點(diǎn)比較,不能反映船舶設(shè)計(jì)和公約、規(guī)范的發(fā)展,尤其是新造船能效設(shè)計(jì)指標(biāo)(EEDI)的影響;其次,多用途重吊船在甲板上設(shè)置多臺吊車,提高船舶總體起重能力、船舶貨物裝卸能力與裝卸效率,適應(yīng)重大件設(shè)備的運(yùn)輸,故采用傳統(tǒng)的艙容利用率(CHC)指標(biāo)來評價該船的裝載能力是不適用的。

        通過分析上述局限性,結(jié)合當(dāng)前船舶行業(yè)的發(fā)展趨勢,建立一套針對多用途重吊船本身結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評價體系,以達(dá)到對多用途重吊船主要性能水平進(jìn)行客觀和科學(xué)評價的目的。

        多用途重吊船主要性能評價中增加的2項(xiàng)評價指標(biāo)是吊車起重能力系數(shù)(RLm) 和能效設(shè)計(jì)指數(shù)系數(shù)(RE)。各指標(biāo)定義如下:

        吊車起重能力系數(shù)(RLm),該指標(biāo)體現(xiàn)了多用途重吊船在相同載重量情況下船舶總體起重裝卸能力的大小,屬于效益型指標(biāo)。

        式中Lm——多用途重吊船最大起重能力;

        DWTs——載重量(結(jié)構(gòu)吃水)。

        能效設(shè)計(jì)指數(shù)系數(shù)(RE),該指標(biāo)體現(xiàn)了船舶獲得的能效指數(shù)(EEDI)與按照MARPOL附則VI相應(yīng)規(guī)定計(jì)算要求的能效指數(shù)的比值,屬于效益型指標(biāo)。

        RE=AEEDI/REEDI

        式中AEEDI——多用途重吊船獲得的能效指數(shù);

        REEDI——多用途重吊船所要求的能效指數(shù),按照MARPOL附則VI相應(yīng)規(guī)定計(jì)算。

        3 評價方法及算例

        評價體系將多用途重吊船性能水平分為3級:特級、一級和二級。特級多用途重吊船的主要性能水平達(dá)到或超過當(dāng)前同類型船國際先進(jìn)水平;一級多用途重吊船的主要性能水平達(dá)到當(dāng)前同類型船國際良好水平;二級多用途重吊船的主要性能水平達(dá)到當(dāng)前同類型船國際一般水平。

        評價指標(biāo)體系主要有7項(xiàng)評價指標(biāo):船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/T 3886-2002《海洋運(yùn)輸船主要性能水平評級》中包含的5項(xiàng)評級指標(biāo)和改進(jìn)后新增的2項(xiàng)指標(biāo)。上述每項(xiàng)指標(biāo)對應(yīng)一個分?jǐn)?shù),相當(dāng)于按照各指標(biāo)的相對重要程度給定一個權(quán)值,總分為各指標(biāo)權(quán)值之和。其評價方法如下:選擇2艘達(dá)到當(dāng)前國際先進(jìn)水平的同類型先進(jìn)多用途重吊船,分別計(jì)算評級得分,2個分?jǐn)?shù)中取較小者,作為評級船的最后得分。評級多用途重吊船與先進(jìn)多用途重吊船應(yīng)以主要用途相似、最大載重量相似(相差±10%以內(nèi))、主機(jī)常用持續(xù)功率相近為比較前提。

        主要性能評級指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)為100分,評級多用途重吊船得分S按下式計(jì)算:

        式中r——評級多用途重吊船;

        S——先進(jìn)多用途重吊船評級得分;

        其中S≥98為特級;98>S≥94為1級;94>S≥90為2級。

        該評價指標(biāo)體系及計(jì)算方法用于多用途重吊船的主要性能評價。

        以上海船舶研究設(shè)計(jì)院為中波公司設(shè)計(jì)的30000DWT多用途重吊船的評定作為實(shí)例,說明該評級方法的合理性和通用性。通過收集數(shù)據(jù),選擇該公司為日本公司設(shè)計(jì)的“RECKMARS TOKYO”30000DWT多用途重吊船和2002年南京金陵船廠為德國RICKMERS公司建造的30000DWT多用途重吊船“RICKMERS HAMBURG”作為先進(jìn)多用途重吊船參與評價。3艘多用途重吊船的7項(xiàng)評價指標(biāo)如表3所示。

        表3 多用途重吊船的主要性能評價指標(biāo)

        按照評級計(jì)算方法,可得被評級多用途重吊船的評價得分,如表4所示。

        表4 評價得分

        中波公司的30000DWT多用途重吊船的評級得分分別為103.5和104.2,2個分?jǐn)?shù)中取較小者,最終得分S=103.5>100,按照前面確定的評級標(biāo)準(zhǔn),主要性能水平已經(jīng)達(dá)到特級水平。分析評價結(jié)果可知,中波公司的30000DWT多用途重吊船是性能水平等級較好的,是同一設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)產(chǎn)品“RECKMARS TOKYO”的改良設(shè)計(jì),其性能水平等級也應(yīng)該更高。因此,評定結(jié)果和客觀分析是一致的。通過分析可見,該評價指標(biāo)體系的建立能夠體現(xiàn)多用途重吊船的主要性能指標(biāo),通過該評價方法能體現(xiàn)出多用途重吊船的主要性能水平等級。

        4 結(jié)語

        依據(jù)多用途重吊船本身結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評價體系,更能充分體現(xiàn)多用途重吊船的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。首先,新指標(biāo)的提出反映了多用途重吊船所具有的特征,即起運(yùn)裝載能力;其次,能效設(shè)計(jì)指數(shù)系數(shù)的提出,符合新公約、規(guī)則的生效以及船舶設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢,也符合船舶未來發(fā)展方向,具有更大的實(shí)用性。

        船舶主要性能評價指標(biāo)體系不是一成不變的,隨著公約、規(guī)范中新要求的不斷生效,為了適應(yīng)船舶航運(yùn)市場的迅速發(fā)展,將會有更多的特殊船型應(yīng)運(yùn)而生,傳統(tǒng)的船舶行業(yè)評價體系顯然不適應(yīng)特殊船型的指標(biāo)評價體系。因此,船舶主要性能評價方法應(yīng)當(dāng)不斷調(diào)整完善,適應(yīng)最新的船舶性能評價需求。

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