中韓航線“新香雪蘭”客滾船設(shè)計(jì)特點(diǎn)

中韓航線是國(guó)內(nèi)客滾船航線密度最大的區(qū)域之一，客滾船屬于高度定制化船型，總體布置及主要指標(biāo)都與營(yíng)運(yùn)需求和碼頭設(shè)施相關(guān)。通過整合營(yíng)運(yùn)需求收集和航線調(diào)研，設(shè)計(jì)建造了一型在燃油經(jīng)濟(jì)性、減振降噪、智能化、綠色環(huán)保有鮮明特色的客滾船。

航線營(yíng)運(yùn)需求

中國(guó)是韓國(guó)第一大貿(mào)易伙伴國(guó)、進(jìn)口來源國(guó)和出口對(duì)象國(guó)，韓國(guó)是我國(guó)第三大貿(mào)易伙伴國(guó)、第一大進(jìn)口來源國(guó)和第三大出口對(duì)象國(guó)。2019年中韓貿(mào)易總額達(dá)到2434億美元。客滾船在中韓客貨運(yùn)輸貿(mào)易中擔(dān)負(fù)了重要角色，與國(guó)內(nèi)客滾船航線相比，中韓航線有其顯著特點(diǎn)：

1、航線密集，船齡較大，2014年韓國(guó)“歲月號(hào)”客滾船事故后，通過專項(xiàng)整治，部分老舊船舶被強(qiáng)制報(bào)廢，目前正在更新?lián)Q代，如“新石島明珠”、“新金橋VII”、“和諧云港”、“新永安”等，其中多數(shù)為國(guó)內(nèi)建造，少部分為韓國(guó)建造。

2、船舶多為夜航，航速較國(guó)內(nèi)客滾船高，航行安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，海事監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)航行安全要求高。

3、客運(yùn)受中韓政治關(guān)系影響大。

4、貨物運(yùn)輸收入占比遠(yuǎn)超客運(yùn)收入，近年來與支線集裝箱船存在直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；客滾船夕發(fā)朝至的班期對(duì)貨主有較高的吸引力，同時(shí)由于客滾船建造成本更高，燃油消耗大，經(jīng)營(yíng)成本遠(yuǎn)超集裝箱船。

本項(xiàng)目營(yíng)運(yùn)方為煙臺(tái)中韓輪渡有限公司，原營(yíng)運(yùn)客貨船“香雪蘭”輪1996年建造于德國(guó)的Nordic船廠，滿載裝箱293TEU，載客392人，總噸16071，營(yíng)運(yùn)于煙臺(tái)-仁川航線。

煙臺(tái)-仁川航線總航程約273海里，屬中韓客滾航線中的中等航距航線。原“香雪蘭”輪設(shè)計(jì)航速20kn，不能承擔(dān)“夕發(fā)朝至”的快速運(yùn)輸，去程總時(shí)長(zhǎng)約17小時(shí)。因此攬貨受限，無(wú)法承接對(duì)時(shí)效性要求高的高附加值貨物。新項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)航速不小于23kn，去程服務(wù)航速21kn，13小時(shí)到達(dá)仁川。

為達(dá)到相同“夕發(fā)朝至”航行時(shí)間，本航線航速較短距離航線快4～5kn，如果使用相同的船型，提高航速帶來的巨大的油耗增加，將使得燃油成本遠(yuǎn)超營(yíng)收增加量，無(wú)法帶來經(jīng)濟(jì)效益。因此需要針對(duì)營(yíng)運(yùn)需求開發(fā)全新的船型。

根據(jù)長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)剖面分析，新造項(xiàng)目載客數(shù)為700人，載箱量不小于300 TEU，總長(zhǎng)不大于190m，載重量不小于6000t，航速不小于23kn，服務(wù)航速日油耗不大于65t。

客滾船屬“量身定制”船型，除主尺度、載重量以及航速等主要技術(shù)指標(biāo)外，通道設(shè)備、吃水、型深等與碼頭標(biāo)高、水深、潮差等因素相關(guān)。航線上旅客組成及需求又對(duì)船舶住艙和功能區(qū)布置有較大影響。因此只有經(jīng)過充分的調(diào)研，才能設(shè)計(jì)建造符合航線要求的船舶。

本項(xiàng)目由營(yíng)運(yùn)方牽頭，進(jìn)行了多次實(shí)船和碼頭調(diào)研，調(diào)研船型包括日本、韓國(guó)及國(guó)內(nèi)建造的5型船舶，調(diào)研碼頭包括仁川新建國(guó)際客運(yùn)碼頭和煙臺(tái)國(guó)際碼頭。

通過調(diào)研，對(duì)船舶跳板長(zhǎng)度、乘客登程口高度、救生艇位置、護(hù)舷材高度、加油船系泊、帶工區(qū)布置、榻榻米房間布置、公共區(qū)面積分布、振動(dòng)噪聲控制等有了明確的設(shè)計(jì)輸入。

“新香雪蘭”的技術(shù)特點(diǎn)

本船船東為中遠(yuǎn)海運(yùn)（青島）有限公司，入級(jí)中國(guó)船級(jí)社，由中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七○八研究所（MARIC）設(shè)計(jì)，天津新港船舶重工建造。本船掛五星旗，總長(zhǎng)189.5米，型寬26.5米，設(shè)計(jì)吃水6.5米，最大航速23.5節(jié)，車道長(zhǎng)度共2100米，可裝載312TEU，載重量6000t，載客量700人。

與同航線上其他船型相比，本船在燃油經(jīng)濟(jì)性、振動(dòng)噪聲控制、智能化程度、綠色環(huán)保設(shè)計(jì)等方面有著鮮明特點(diǎn)。

1、燃油經(jīng)濟(jì)性。同航線上近似噸位的國(guó)內(nèi)客滾船，考慮穩(wěn)性問題，船寬都在28米以上，韓國(guó)現(xiàn)代重工建造的“新金橋VII”船寬為27米，但住艙和公共區(qū)面積較小，總噸僅有30000左右。

本船通過布置和分艙優(yōu)化，將船寬減小到26.5米。由于船寬減小，長(zhǎng)寬比增加，有效降低了阻力。經(jīng)過多輪CFD和模型試驗(yàn)優(yōu)化，最后經(jīng)試航驗(yàn)證，設(shè)計(jì)航速達(dá)到23.5kn。本船在21kn航速下的日油耗，比韓國(guó)新造客滾船低10%，比國(guó)內(nèi)其他船型低20%以上。

通過合理的主尺度選擇、總噸和載重量控制、線型優(yōu)化等綜合方式，本船成為同航線上國(guó)內(nèi)首個(gè)滿足EEDI第1階段的客滾船。同時(shí)根據(jù)MEPC301(72)更新的客滾船EEDI基線，本船可以滿足EEDI第2階段要求。

2、振動(dòng)噪聲控制。船舶振動(dòng)和噪聲是乘客對(duì)船舶的最直接感受，歐洲主流客滾船/滾裝郵輪通常要求為舒適性2級(jí)符號(hào)，高端客滾可以達(dá)到舒適性1級(jí)符號(hào)。

本船在設(shè)計(jì)初期，通過對(duì)船舶進(jìn)行合理布置，降低設(shè)備對(duì)關(guān)鍵艙室的影響，并將振動(dòng)噪聲控制指標(biāo)進(jìn)行分解，如主機(jī)隔振形式、螺旋槳脈動(dòng)壓力等。進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)后，根據(jù)設(shè)備振動(dòng)噪聲值、結(jié)構(gòu)形式，絕緣阻尼布置等進(jìn)行預(yù)報(bào)，并根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在建造中嚴(yán)格按要求施工。

經(jīng)試航測(cè)試，在主機(jī)90%MCR工況下，全船214個(gè)測(cè)點(diǎn)一次性通過中國(guó)船級(jí)社COMF(NOISE 2)和COMF(VIB 2)附加標(biāo)志的要求。其中83%的居住艙室可以滿足COMF(NOISE 1)要求，所有艙室實(shí)測(cè)振動(dòng)滿足CCS最高一級(jí)衡準(zhǔn)COMF(VIB 1)的要求?？梢蕴峁┖骄€上最高水平的住艙體驗(yàn)。

3、貨物適運(yùn)性優(yōu)化。與國(guó)內(nèi)客滾船不同，中韓航線客滾船主要運(yùn)輸帶車架集裝箱，裝貨時(shí)通過拖車頭將集裝箱半掛車拖運(yùn)至貨艙相應(yīng)位置后，拖車頭脫開，通過支撐腿支撐車架。多數(shù)情況下車型相對(duì)固定，但集裝箱內(nèi)貨物種類多樣，包括建材等重貨、小商品、冷藏箱、活魚箱等。最大40尺箱車架總重量可達(dá)80t以上，輕貨40尺箱僅15t左右。經(jīng)過對(duì)貨物品種和重量評(píng)估后，選擇合理的載重量，既避免過大的設(shè)計(jì)載重量引起的油耗增加，同時(shí)滿足典型輕重貨裝載工況，避免載重量不足引起甩貨。

本船設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮重貨裝載，均布載荷達(dá)到3t/m2，軸載荷17.5t，1/3甲板任意位置均可裝載80t重車，避免重車集中布置導(dǎo)致縱傾過大。車輛艙最大凈高達(dá)到4.9m，可滿足超高貨物運(yùn)輸需求。3/5甲板各布置30個(gè)冷箱插座，經(jīng)CFD分析，選擇合理的冷箱位置，充分利用航行時(shí)的貨艙通風(fēng)進(jìn)行冷箱散熱，避免加開風(fēng)機(jī)導(dǎo)致額外的能耗損失。

在車道設(shè)計(jì)上，通過專用軟件進(jìn)行裝卸車分析，優(yōu)化車道布置，將實(shí)際裝車數(shù)量最大化，減少設(shè)計(jì)不合理引起的局部虧艙。

本船考慮了仁川港新建碼頭的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)車輛尾跳板長(zhǎng)度、首尾帶纜布置、乘客登離船位置進(jìn)行充分考慮，并創(chuàng)造性的采用尾部登艇方式，減少救生艇布置對(duì)車輛艙車道的影響，同時(shí)避免救生艇超出船寬引起的低潮位碰觸碼頭問題。本船尾跳板長(zhǎng)度達(dá)到14m，可以滿足煙臺(tái)和仁川在極端潮位和裝載條件下進(jìn)行正常車輛裝卸作業(yè)，擴(kuò)大作業(yè)窗口期。跳板凈寬達(dá)到9m，可以同時(shí)2輛車并行裝卸，進(jìn)一步提高了裝卸效率。

4、綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。客滾船住艙和公共區(qū)面積大，空調(diào)系統(tǒng)占全船日常用電量的三分之一以上，本船使用郵輪常用的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，可以通過風(fēng)量變化滿足室內(nèi)溫度調(diào)整的需求，與定風(fēng)量系統(tǒng)相比，全年空氣系統(tǒng)輸送能耗可以降低1/3以上。另外，采用高效壓縮機(jī)，與常規(guī)壓縮機(jī)相比，節(jié)能達(dá)到40%左右，降低了日常用電。

在硫化物排放方面，本船主機(jī)、發(fā)電機(jī)和鍋爐設(shè)計(jì)采用低硫油，可以滿足排放不大于0.5%硫含量的要求。同時(shí)在機(jī)艙棚預(yù)留洗滌塔布置空間，確保船舶對(duì)于燃料多樣性的可選擇性。本船設(shè)置2臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)，可以滿足日常航行工況的用電需要，減少發(fā)電機(jī)維護(hù)，并且降低油耗。

5、智能化。本船是國(guó)內(nèi)首艘擁有智能船舶附加標(biāo)志i-ship(N,M,E,I)的客滾船，包括智能航行、智能機(jī)艙、智能能耗和智能集成平臺(tái)。

智能航行可以根據(jù)船舶吃水、貨物和船期計(jì)劃，充分考慮風(fēng)、浪、流、涌等因素，在保障船舶、人員和貨物安全的條件下，設(shè)計(jì)和優(yōu)化航路、航速，使燃油消耗最低，并可以在整個(gè)航行期間不斷優(yōu)化。智能機(jī)艙以主機(jī)、輔機(jī)、軸系等為監(jiān)測(cè)對(duì)象，可以提供包括數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、故障分析及診斷、系統(tǒng)狀態(tài)趨勢(shì)分析及系統(tǒng)維修和備件管理等功能。

智能能效管理系統(tǒng)包含能效管理、能源監(jiān)測(cè)、主副機(jī)鍋爐等能耗設(shè)備工況監(jiān)測(cè)、航行狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能，通過采集船舶硬件設(shè)備終端輸出數(shù)據(jù)，包括主輔機(jī)、鍋爐常規(guī)運(yùn)行參數(shù)，記錄軸功率、風(fēng)速儀、傾斜儀、GPS、計(jì)程儀、船舶吃水測(cè)量設(shè)備等輸出的船舶航行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)船岸能效數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控和分析功能。智能集成平臺(tái)可以集成智能航行、智能機(jī)艙、智能能效管理三個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并且能夠整合現(xiàn)有和后續(xù)新增信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的監(jiān)控和管理以及與岸基實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

6、客艙布置優(yōu)化。本船乘客定額為700客，客艙數(shù)量為194間，設(shè)置特等間、兩人間、四人間、內(nèi)艙房、榻榻米等各類型房間。乘客住艙以兩人間和四人間為主，集中布置在7/8甲板，其中兩人間布置飄窗，擁有較好的海景體驗(yàn)。船員布置在9甲板，均為單人間，服務(wù)人員為兩人間，極大提高了居住條件。根據(jù)營(yíng)運(yùn)需求，對(duì)于常住船上的帶工進(jìn)行集中布置，在行李運(yùn)輸、儲(chǔ)存、打包、洗衣等方面進(jìn)行優(yōu)化布置，減少對(duì)普通旅客的影響，同時(shí)便于集中管理。

公共區(qū)布置盡量減少對(duì)乘客住艙區(qū)域的影響，進(jìn)行相對(duì)集中布置。內(nèi)裝門做零門檻布置。乘客區(qū)域梯道角度設(shè)計(jì)為38 度，較常規(guī)設(shè)計(jì)更平緩，使乘客有更好的乘坐體驗(yàn)。