進軍LNG動力，黃埔文沖打造雙燃料集裝箱船

本刊記者 鄺展婷

2018年12月12日，“Containerships Nord”號交付 符超軍 攝

“全球首型”船的設(shè)計、建造，對船廠及船東、設(shè)計公司、設(shè)備供應(yīng)商來說，都是全新的課題。

2018年12月12日，中船集團所屬中船黃埔文沖船舶有限公司（簡稱黃埔文沖）為德國Nordic Hamburg公司建造的全球首艘1400箱雙燃料集裝箱船“Containerships Nord（北方）”號在廣州正式交付。

該船總長169.95米，型寬26.9米，型深14.85米，設(shè)計吃水下航速為19.15節(jié)，能以液化天然氣（LNG）及燃油為燃料，續(xù)航力在燃氣模式下為3200海里，燃油模式下為6500海里，滿足全球無限航區(qū)航行需求。這是我國自主研制的雙燃料發(fā)動機技術(shù)首次應(yīng)用于實船，新型燃料的使用，使該船具備低排放、低能耗等優(yōu)點，是一艘名副其實的環(huán)境友好型船舶。該系列船將主要在北海和波羅的海海域運營，除采用雙燃燒動力，還擁有ICE CLASS 1A級冰級符號，可以在波羅的海零下20℃的寒冷氣候環(huán)境下長時間正常航行。

建造全球首型冰區(qū)加強型LNG動力集裝箱船，黃埔文沖遇到了哪些“第一次”？又是如何“闖關(guān)”的？為此，記者采訪了該公司副總工程師林洪山。據(jù)他介紹，從該船設(shè)計到建造的過程中，黃埔文沖遇到了不少并無先例的挑戰(zhàn)，最終都憑借智慧和努力而成功應(yīng)對。

勇?lián)熑?，建造環(huán)保、安全、經(jīng)濟的新型集裝箱船

“北方”號采用燃油/天然氣雙燃料動力，發(fā)動機在燃油和燃氣模式下可直接平穩(wěn)切換，在燃氣模式下硫氧化合物（SOX）、顆粒物（PM）排放量幾乎為零，氮氧化合物比同工況燃油低速機減少85%—90%，二氧化碳減少15%—20%，無需任何后處理措施即可滿足排放控制區(qū)要求。該船主機支持多種模式的功率管理系統(tǒng)（PMS），可以根據(jù)不同場景調(diào)整輸出，最大程度的實現(xiàn)節(jié)能減排。還采用了不高于16 巴（bar）的低壓供氣系統(tǒng)，更加安全、可靠。

建造這艘“最環(huán)保的商貨船”，挑戰(zhàn)可不少。

首當其沖的便是安全性問題。林洪山介紹，天然氣屬于易燃易爆氣體，在常壓下深冷至零下163攝氏度，由氣態(tài)變成液態(tài)，成為液化天然氣，在其儲存和使用過程中要注意防止泄露、防止低溫危害。與常規(guī)動力集裝箱船，甚至是目前市面上已經(jīng)有設(shè)計建造紀錄的雙燃料化學(xué)品船、油船相比，雙燃料集裝箱船的安全設(shè)計難度都更高?；瘜W(xué)品船、油船本身全船基本為危險區(qū)域，布置LNG設(shè)備無需再考慮防爆問題，而該船型的危險區(qū)域需要重新布置，著重對防爆區(qū)、危險區(qū)、應(yīng)急通道等區(qū)域的布置需要按更高的要求進行設(shè)計。

為此，“北方”號的艏部、上建艉部、加注區(qū)域增加設(shè)計了用于換氣、加注、安全閥等功能的3個危險區(qū)，危險區(qū)數(shù)量和范圍都大幅增加。同時，該船供氣系統(tǒng)安裝了300多套傳感器、遙控閥以及應(yīng)急切斷系統(tǒng)（ESD），可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的全方位安全監(jiān)控及自動控制；機艙區(qū)域所有的供氣管系均采用雙壁管設(shè)計，保證系統(tǒng)達到最佳安全性。

在保證安全的前提下，作為商貿(mào)船，船舶經(jīng)濟性是船東最為關(guān)注的問題。目前LNG動力船舶燃料儲罐的設(shè)計多為在甲板面擱置，但對集裝箱船而言，甲板的作用是裝載集裝箱，擱置幾個數(shù)百立方米的儲罐，毫無疑問將極大地影響載貨量，降低經(jīng)濟性。

“北方”號采用了艙室內(nèi)儲罐設(shè)計，在機艙內(nèi)配置了3個230立方米水密結(jié)構(gòu)天然氣罐，不占用甲板空間。為了放置這3個設(shè)計極限溫度達-165℃的罐體，黃埔文沖對船舶的線型進行了微調(diào)，并進行了專門的保溫隔溫設(shè)計。創(chuàng)新性的設(shè)計保證了船舶的載貨量，據(jù)介紹，該船不僅可裝載目前國際上通用的20、23、30、40、45英尺集裝箱，艙內(nèi)導(dǎo)架可以兼容40、45英尺集裝箱，而常規(guī)導(dǎo)架只能安放一種規(guī)格的集裝箱，良好的實用性獲得了船東的高度評價。

嘉賓在“Containerships Nord”號交船儀式上合影留念 符超軍 攝

全力推進，供給側(cè)改革助力高質(zhì)量發(fā)展

2018年12月2日晚上8點，“北方”號順利完成LNG燃料試航任務(wù)。

這個節(jié)點的實現(xiàn)來之不易。

作為“全球首型”的船舶，“北方”號及其系列船的設(shè)計建造不僅是黃埔文沖的第一次，對船東、設(shè)計公司、設(shè)備供應(yīng)商來說，都是全新的課題。從簽訂建造合同開始，黃埔文沖便積極參與到該船的設(shè)計當中，與參建各方一起集思廣益，解決安全標準、設(shè)計規(guī)范等問題，特別是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)船體與動力部分的設(shè)計，解決接口問題，為后續(xù)的建造打好基礎(chǔ)。

在“北方”號的建造過程中，黃埔文沖狠抓落實危險及可靠性分析（HAZOP）工作。從設(shè)計階段，每個環(huán)節(jié)嚴格進行危險源分析排查，根據(jù)危險源和風險點，做好針對性的應(yīng)對舉措，并嚴格落實安全措施，把風險降到最低。

據(jù)介紹，船上有大量供氣用的不銹鋼管子，中間以焊接連接，保證密封性。這需要一次焊接成型，對設(shè)計質(zhì)量和焊接質(zhì)量的控制要求，以及對施工環(huán)境的要求，均十分嚴格，特別是在加注LNG后，更是不能再有任何修改。為此，根據(jù)生產(chǎn)所需，物資、設(shè)備和人才隊伍早早就開始準備起來。

“Containerships Nord”號俯瞰 圖源 南方都市報

由于LNG的使用特點，一旦加注，危險區(qū)域就幾乎不能再動火，這就要求船舶在進行LNG試航前達到較為理想的狀態(tài)。從4月份開始，項目組便進入了“攻堅”狀態(tài)。

每天的“晚會”是核對調(diào)整日作業(yè)計劃的：按照日事日畢的原則，突擊完整性、核對設(shè)計物資問題。嚴格的計劃執(zhí)行促使機艙狀態(tài)從差到好，從好到優(yōu)，充分保證了后續(xù)機艙設(shè)備的正常調(diào)試報驗，以及試航中設(shè)備的順利流暢運行。

到試航節(jié)點前，更是增加了“午會”：針對LNG系統(tǒng)，與設(shè)備和燃料廠家密切溝通，相互協(xié)作。僅用4天時間，便完成了357個LNG聯(lián)鎖點的報驗工作。到試航前，“北方”號設(shè)備已經(jīng)能順利流暢運行，全船油漆也完全達到交船狀態(tài)，確保了LNG試航按期進行。

“北方”號是該系列的首制船，目前黃埔文沖還手持5艘同型船舶訂單。林洪山表示，對集裝箱船來說，通過智能化、節(jié)能設(shè)計、新能源動力等方式實現(xiàn)船舶能效設(shè)計指數(shù)（EEDI）的要求是大勢所趨。

隨著我國“一帶一路”倡議得到國際社會越來越多的響應(yīng)和支持，干線集裝箱船的超大型化使支線集裝箱船需求增多；國內(nèi)長江經(jīng)濟帶、珠江—西江經(jīng)濟帶建設(shè)的推進，江海多式聯(lián)運的發(fā)展也為支線集裝箱船市場帶來利好。黃埔文沖將大力推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，著力開展創(chuàng)新研發(fā)，推進品牌船型升級換代，推出更多的環(huán)保型、經(jīng)濟型、定制型、智能型產(chǎn)品，鞏固中國制造在全球航運界的領(lǐng)先優(yōu)勢，助力船舶工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>