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新一代CAPESIZE散货船全景透视

新闻来源:中国船检    浏览量:706 苏鑫云 刘学 2018-07-17
        好望角型散货船(CAPESIZE SHIP),也叫海岬型船,是指在远洋航行中可以通过好望角或者南美洲海角最恶劣天气,载重量在18万吨左右的散货船,该船型以运输铁矿石为主。由于近年苏伊士运河当局已放宽通过运河船舶的吃水限制,该型船多可满载通过运河。
        新一代CAPESIZE散货船是由国内自主研发设计并建造的绿色散货船,由中船重工船舶设计研究中心(CSDC)设计,天津新港船舶重工有限责任公司承造,船东为中国远洋海运集团有限公司中远散货运输(集团)有限公司。截止2017年年底,该项目4艘船已全部投入营运。作为新一代绿色环保型散货船,该型船能效设计指数满足EEDI 第一阶段的要求,结构设计满足散货船共同结构规范要求,主机选用MAN B&W 6S70ME-C8.2 Tier II主机。其与前代CAPESIZE散货船配备的MAN 6S70MC-C型相比,因为电控喷油定时的应用,油耗水平显著降低,主机在CSR工况(11750kw x abt.77.9rpm),燃油低热值为10200kcal/kg的条件下,燃油日消耗约为44吨。
        该型船为单壳双底设计,设单层连续上甲板,单机单桨驱动,适合于无限航区航行;垂直艏柱无球艏,方艉开式艉框半平衡舵;螺旋桨前设有前置整流节能导管,螺旋桨后设有节能消涡鳍;设有艏楼,并设7层尾甲板室。机舱、起居处所和驾驶室均布置在尾部;设有9个货舱,货舱之间设有槽型舱壁。
        结构布置
        本型船肋骨间距的划分从船尾至FR47为0.8米,从FR47至FR306为0.9米,从FR306向船首为0.8米。货舱区长度233.9米(FR46~FR306);机舱长度25.6米(FR14~FR47);防撞舱壁距首部15.8米,满足规范对防撞舱壁位置的要求;尾部区域长16.0米,充分考虑了尾部甲板布置及尾框的布置的要求。本型船可装载积载因数小于41.5立方英尺/长吨的货物(如铁矿石等)至结构吃水,可装载积载因数大于41.5立方英尺/长吨的货物至满舱,如积载因数为42~48的煤,以及积载因数为42~65的粮食、谷物等。
        结合完整及破损状态下的总纵强度校核,9个货舱舱长划分不尽相同。其中第1、3、7货舱长26.1米(29个肋骨间距),第2、4、8舱货舱长27.0米(30个肋骨间距),第5货舱舱长25.2米(28个肋骨间距),第6货舱舱长24.3米(27个肋骨间距),第9货舱舱长25.1米(28个肋骨间距)。
        本型船共布置21个压载舱。其中,货舱区压载舱由上下连通的顶边舱和底边舱构成,共设9对18个压载舱。顶边舱和底边舱采用TRUNK上下相连。艏尖舱和艉尖舱均作为压载舱设计,第6货舱可以作为重压载舱。除第6货舱外,本船的压载量可达50875.1立方米。第8货舱和第9货舱区域的顶边舱由纵向舱壁水密分隔,内侧边舱作为燃油深舱,外侧边舱作为压载舱,同时作为燃油深舱的双壳保护。第6货舱作为重压载舱时,在重压载状态下能够压载100%舱容的压载水,用来在恶劣海况下提高船舶稳性使用。第2、4、6、8货舱可作为港内部分压载用压载舱。在需要的情况下,第2、4、6、8货舱可以在港内进行部分压载,可压载最高至75%舱容的压载水,用于调整浮态。
        本型船燃油深舱共布置5个,其中2对燃油深舱布置在第8、9货舱区域,1个低硫燃油舱布置在机舱右舷区域,并设有双壳保护。本船设置燃油日用柜、燃油沉淀柜、低硫燃油日用柜和低硫燃油沉淀柜各1个,以及1个燃油溢流柜。本船柴油柜主要布置在机舱左舷并设有双壳保护,分别设有柴油和轻柴油的储存柜和日用柜。
        本型船设有一对淡水舱,布置在舵机室前部左右两侧,并在右舷淡水舱的位置分隔出专门的饮用水舱。设有货舱洗舱水舱,布置在9货舱顶边舱区域,作为第2重油舱的壳保护。舵机室内设计防海盗大本营,内部设置了相关设备。
        本型船定员28人。尾甲板室共七层,其中,主甲板至A甲板间高为3.4米,驾驶甲板至罗经甲板间高为2.9米,其余甲板间高均为3.0 米。艏楼甲板间高3.4米。
        高应力区的监控
        本型船申请了CM附加标志,该附加标志体现了对船舶关键位置的结构精度控制要求,包括对中、装配、边缘处理以及焊接等工艺标准。根据规范及有限元计算的结果,标识出12个高应力区域。对这些区域全部执行CM附加标志要求的结构建造监控标准,包括以下四方面内容:
        1、构件的装配对准;
        2、构件的焊接;
        3、焊缝打磨抗疲劳;
        4、装配对准或焊接不合格时的纠正措施。
        上图为典型的高应力区的施工要求示意图。对于装配不合格的位置,需要重新装配;对于焊接不合格的位置,需要刨开重焊。
        节能装置
        节能降耗是航运界永恒的主题之一。目前常见的节能装置主要有以下几种:
        综合上述节能装置的特点,本系列船设置了伴流补偿导管及消涡鳍。如下图所示。
        伴流导管可以改善螺旋桨附近水流的流场,提升螺旋桨的推进效率;消涡鳍可以减少尾涡,并利用流体产生附加推力及减少扭矩,并可以弥补尾部线型设计的不足。从模型试验的结果来看,导流管可以节能3%,消涡鳍可以节能2.3%。
         能效在线管理系统(EOM)
        2014年3月31日至4月4日,国际海事组织在伦敦召开海上环境保护委员会第66届会议(MEPC66),大会议题涉及能效相关问题(政策性问题),提出进一步提高航运能效的技术及操作措施,要求审议制定船舶燃油消耗量的数据收集系统。在当前航运市场持续低迷的情况下,航运企业迫切需要通过提高船舶能效技术及操作措施来降低运营成本。针对船舶长期在外运营,回国在港时间短的特点,通过IT技术作为支撑,实现船舶监控和能效管理的需求与日俱增。
        为满足航运企业在能效方面的需求,CCS开发了能效在线管理系统。该系统在充分考虑航运企业船舶能效管理方面的需求以及欧盟和IMO有关能源消耗监测的要求的前提下,还可以根据企业需求调整相应模块功能。
        本系列船均安装了EOM系统。该系统能够对船舶的主机、副机、锅炉等耗能设备的能耗、工况以及轴功率仪、全球卫星定位系统(GPS)、风速风向仪、计程仪、倾斜仪、测深仪等航行设备运行参数进行自动采集,并能够定时与岸基系统进行数据同步,实现对船舶耗能设备工况及能源消耗的在线监控,并通过对采集数据分析处理,实现船舶设备监控、能源管理和能效管理功能。其可有效改善船舶能效情况,并使管理公司实时了解到船舶在远洋航行时的运维状况。
        环保润滑油的使用
        本型船在艉轴管中采用经认可的环保润滑油,该类润滑油具有“可生物降解”、“最低限度毒性”和“非生物积聚”三大特性。可有效降低泄露、渗漏、维修等情况下的环境污染,并可完全满足美国环保署VGP(2013)有关进入美国水域油水界面的技术限定要求,使船东在承接订单和航线选择时不受特殊区域限制。
        低硫燃油舱的设置
        该轮配备了单独的低硫燃油舱,燃油消耗设备如主机、柴油发电机组、锅炉等在选型时即考虑并选取了可正常使用低粘度燃油的设备,可满足船舶航行、停靠排放控制区(ECA)时,燃油含硫量不超过0.10m/m的要求。CCS在新造船建造过程中对相关系统和布置进行了检验,并核查了设计方提供的该轮低硫油风险识别和评估报告。
        柴油发电机组废气经济器
        为进一步节能增效,减少污染排放,结合CAPESIZE型散货船较大的机舱空间裕度,该船在三台柴油发电机组中,选取了1号和3号两台机组在其排烟管路上安装了废气经济器,并配置了强制循环供水泵。利用辅机机组排出废气的热量转化为日常蒸汽使用。在船舶停靠和锚泊时,一定程度上减少了锅炉燃油的使用和消耗,既提高了船舶运营经济性,又降低了污染物的排放。
        压载水处理装置
        为保护海洋环境,防止无控制排放的压载水和沉积物导致有害水生物和病原体的转移,对海洋资源造成损坏,在《2004年国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》尚未生效的情况下,该型船就选择提前履约,配备了经船级社批准的船舶压载水管理管理计划,并安装了认可的压载水处理系统,满足公约对压载水排放的D-1、D-2标准要求。
        随着时代发展和进步,人类对环境的保护意识也愈加强烈,国际海事组织近年来出台和修订多项规定,如氮、硫化合物排放,能效管理等,MRV(Monitoring Reporting and Verification System)机制也于2018年1月1日在国际海事法下于欧盟区域以无差别待遇方式执行。而受世界经济整体持续低迷的影响,航运业市场也一直在低位震荡徘徊,航运企业竞争激烈,人力成本不断提升,利润甚微。现代船舶的设计、建造和运营,必定会以安全、环保、经济、节能为目标,进行不断优化和升级。船舶业界应顺应趋势,推出更多绿色环保的船型和产品,为全球环境保护和生命健康做出贡献。
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