最新環(huán)保節(jié)能型汽車運(yùn)輸船

秦 琦

近幾年，航運(yùn)界和造船界推出各種類型的環(huán)保節(jié)能船舶，汽車運(yùn)輸船作為一種特殊的船型，也在船東和船廠的努力下出現(xiàn)了一些具有環(huán)保節(jié)能特點(diǎn)的船型。

“City of Rottedam”號(hào)純汽車卡車運(yùn)輸船

“City of Rottedam”號(hào)是日本旭洋船廠為船東Picer Marine S.A公司設(shè)計(jì)和建造的一艘環(huán)保節(jié)能型純汽車卡車運(yùn)輸船（PCTC），該船于2011年交付。

該船總長(zhǎng)139.98米，型寬22.4米，結(jié)構(gòu)吃水6.5米，結(jié)構(gòu)載重量4713t，服務(wù)航速16.9節(jié)，壓載水5016m3，主機(jī)采用1臺(tái)MAN B&W 7L42MC Mk-6型柴油機(jī)，輸出功率為6965kW（轉(zhuǎn)速176r/m）。推進(jìn)器分別為1個(gè)直徑為4.2米的定距螺旋槳，1個(gè)1300kW的船首推進(jìn)器。

該船的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)有半球形船首（SSS船首），應(yīng)用在水線上方的船首區(qū)域，內(nèi)設(shè)有駕駛室，最上層甲板的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)球形肩部。這種類似于排氣風(fēng)扇的船體結(jié)構(gòu)，可以減少約50%的阻力，降低油耗和氣體排放量，如果以一年75%的運(yùn)營(yíng)率在北太平洋水域平均海洋氣候條件下運(yùn)營(yíng)，每年約可節(jié)省油耗800t，減少約2500t的CO2排放量。

據(jù)了解，旭洋船廠于2007年初開(kāi)始研發(fā)該型創(chuàng)新的空氣動(dòng)力學(xué)船型，旨在降低風(fēng)阻和提高燃油效率，進(jìn)而降低運(yùn)營(yíng)成本和氣體排放。新設(shè)計(jì)船型在日本九州大學(xué)應(yīng)用力學(xué)研究所進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)，測(cè)試了空氣動(dòng)力性能，結(jié)果表明由于首向和其他方向的風(fēng)向引起的縱向/橫向阻力（空氣阻力）與首搖運(yùn)動(dòng)，相比于常規(guī)PCTC船形明顯減小。

雖然采用了SSS船首的設(shè)計(jì)，但“City of Rottedam”號(hào)的汽車裝載能力與同尺度的常規(guī)PCTC相同。采用了計(jì)算力學(xué)開(kāi)發(fā)了水線以下的船型，模型試驗(yàn)表明可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的燃油效率和船尾的低振動(dòng)?；诖昂絽^(qū)的考慮，該船沿水線處的構(gòu)件和螺旋槳基于1A冰級(jí)要求進(jìn)行了加強(qiáng)。

汽車出入口位于第4層甲板，依靠液壓操作尾部坡道門和尾部斜坡門?！癈ity of Rottedam”號(hào)船體內(nèi)設(shè)有9層固定式汽車甲板，可以裝載2057輛車輛，通過(guò)內(nèi)部的固定式坡道進(jìn)行布置，采取盡量少的支柱設(shè)計(jì)，以提高汽車轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存效率。

“Tnsberg”號(hào)車輛運(yùn)輸船

“Tnsberg”號(hào)是日本三菱重工為挪威Wilhelmsen航運(yùn)公司設(shè)計(jì)和建造的Mark V級(jí)超大型汽車運(yùn)輸船，2011年3月交付，它是6艘訂單中的首艘。

該船的一大特色是節(jié)省燃料，比之前其他級(jí)別可以節(jié)省15%～22%的燃油，這主要是因?yàn)閮?yōu)化了船型并采用了大量節(jié)能措施，比如采用流線型舵設(shè)計(jì)和鴨型尾翼。機(jī)艙配有一臺(tái)渦輪發(fā)電機(jī)，可以利用廢熱轉(zhuǎn)化為電能。船上安裝有一套Unitor壓載水處理系統(tǒng)，可以避免微生物的有害轉(zhuǎn)移。而且，所有燃油艙均采取了保護(hù)措施，以盡量減少擱淺或碰撞所產(chǎn)生的泄油風(fēng)險(xiǎn)。

除了上述環(huán)保特點(diǎn)之外，“Tnsberg”號(hào)還被認(rèn)為是客滾船市場(chǎng)最為復(fù)雜和最大的船舶之一?？傞L(zhǎng)265米，6層固定式和3層升降式汽車甲板的載貨容積達(dá)138000m3，其中升降式甲板采用電動(dòng)絞車進(jìn)行操作，可以最大程度地提高靈活性和可利用性。第6層和第8層甲板用于裝載汽車，采用膠合板材料以降低重量。第4B層甲板進(jìn)行了加強(qiáng)，可以裝載稍高和重型貨物，比如牽引車。該船的貨艙還可以運(yùn)輸大件貨物，比如挖土機(jī)、推土機(jī)、輪式裝載機(jī)和收割機(jī)等。

該船總長(zhǎng)265米，型寬32.26米，結(jié)構(gòu)吃水12.3米，結(jié)構(gòu)載重量43878t，服務(wù)航速20.24節(jié)，壓載水15870m3，主 機(jī) 采 用1臺(tái)20100kW的MAN B&W 7L70ME-C8型柴油機(jī)。3個(gè)推進(jìn)器分別為1個(gè)轉(zhuǎn)速為95r/m的定距螺旋槳，1個(gè)1850kW的船首推力器，1個(gè)1850kW的船尾推力器。

圖3“T nsberg”號(hào)車輛運(yùn)輸船

圖4“T nsberg”號(hào)的主要型線圖

船上設(shè)有12個(gè)尾部坡道，安全工作載荷為505t，允許裝卸重型貨物，主甲板凈高7.1米。露天甲板也可以裝載貨物，甲板以下設(shè)有一個(gè)坡道。加上該甲板上的載貨空間，Mark V級(jí)船比Mark IV級(jí)船多5%～7%的容量。如果不包括露天甲板，該船的甲板區(qū)域面積為50335m2，其中重型和高貨物的裝載面積為31250m2。

“Tugela”號(hào)純汽車卡車運(yùn)輸船

“Tugela”號(hào)是韓國(guó)現(xiàn)代重工為Wilhelmsen航運(yùn)公司設(shè)計(jì)和建造的一艘PCTC，該船于2011年7月交付，用于在全球范圍內(nèi)運(yùn)輸滾裝貨物，包括汽車、重型貨物和高貨物拖車、零單件貨等。

在節(jié)能環(huán)保方面，該船采取了多項(xiàng)措施。螺旋槳軸線上安裝有可以產(chǎn)生1100kW電能的軸帶發(fā)電機(jī)，能夠滿足一套發(fā)電主機(jī)的電能輸出，可以減少發(fā)電主機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)而減少CO2排放。該船還安裝有1套羅爾斯·羅伊斯的綜合螺旋槳舵系統(tǒng)，可以提高推進(jìn)效率，節(jié)省33%的推進(jìn)功率。主機(jī)和輔機(jī)均符合IMO Tier II對(duì)NOX排放的極限值要求。主要電力需求設(shè)備比如主冷卻海水泵采用一套節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行頻率控制。此外，船上還安裝有Wilhelmsen技術(shù)解決方案公司的1套壓載水處理系統(tǒng)。

該船總長(zhǎng)229米，型寬32.26米，結(jié)構(gòu)吃水11.3米，總噸72300t，壓載水12700m3，服務(wù)航速20.3節(jié)，主機(jī)采用1臺(tái)19040kW的MAN B&W8S60ME-C8型柴油機(jī)。兩個(gè)推進(jìn)器分別為1個(gè)直徑為7.2米的定距螺旋槳，1個(gè)2000kW的船首推進(jìn)器。

船上共設(shè)有13層甲板，可以裝載7900輛汽車，包括凈高較大的升降式甲板5層，并且增加了均布載荷和軸載荷，便于重型貨物的裝載。該船設(shè)有2層水密甲板（第5和第8層），1層氣密甲板（第10層），水密性由尾部和舷側(cè)坡道保證。第5和第8層甲板的關(guān)閉通過(guò)一個(gè)升降式坡道和蓋板來(lái)完成。該船配有1個(gè)較寬的船尾坡道，可以提高裝載效率。在船寬32.26米的限制下，該船裝有約2200t的永久性壓載水，可以增加穩(wěn)性和達(dá)到較高的裝載能力。燃油艙采用雙殼結(jié)構(gòu)，以保護(hù)其結(jié)構(gòu)和避免漏油。

“Auriga Leader”號(hào)汽車運(yùn)輸船

“Auriga Leader”號(hào)是日本三菱重工為新加坡FGL航運(yùn)公司設(shè)計(jì)和建造的一艘環(huán)保型汽車運(yùn)輸船，該船于2008年12月交付。

該船被稱為世界上最為環(huán)保的汽車運(yùn)輸船之一，曾榮獲2009年LR全球“年度船舶”大獎(jiǎng)。船上安裝有1套40kW的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)和1套用于主冷卻海水泵的Inverter控制系統(tǒng)，可以減少CO2排放。太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)由日本郵船和新日本石油公司共同研制而成，328塊太陽(yáng)能板安裝在頂層甲板上，與船舶發(fā)電系統(tǒng)相連。Inverter控制系統(tǒng)由三菱重工開(kāi)發(fā)，調(diào)節(jié)主冷卻海水泵的即時(shí)輸出功率以適應(yīng)實(shí)際的熱載荷，能夠明顯減少泵的功率消耗，而一般的主冷卻海水泵是在額定載荷下（基于最大輸出工況）運(yùn)行。

三菱重工長(zhǎng)崎研發(fā)中心開(kāi)發(fā)和優(yōu)化了該船的水下船形和螺旋槳，可以減少燃油消耗。此外，最上層甲板區(qū)首部的設(shè)計(jì)可以減少風(fēng)阻。

該船采用雙層底結(jié)構(gòu)，可以降低燃油艙漏油風(fēng)險(xiǎn)。主機(jī)采用三菱重工7UEC60LS II（P/U）柴油機(jī)，配有1套SIP潤(rùn)滑系統(tǒng)，該主機(jī)可以減少燃油和潤(rùn)滑油消耗，降低NOX排放。

“Auriga Leader”號(hào)汽車運(yùn)輸船總長(zhǎng)199.99米，型寬32.26米，結(jié)構(gòu)吃水9.7米，服務(wù)航速20.35節(jié)，兩個(gè)推進(jìn)器分別為1個(gè)轉(zhuǎn)速為105r/m的定距螺旋槳，1個(gè)1350kW的船首推進(jìn)器。

船上擁有12層車輛甲板，共可裝載6400輛汽車，其中最上層甲板的尾部設(shè)有一個(gè)車庫(kù)甲板，2層升降式汽車甲板可以儲(chǔ)存大型車輛，比如自傾貨車和推土機(jī)。該船設(shè)計(jì)有一個(gè)尾坡道和一個(gè)位于右舷的船舯坡道，其中尾坡道足以容納最大重量為100t的大型車輛，船舯坡道可以調(diào)節(jié)至兩層甲板高（第5層和第4層）。第5層和第10層甲板之間通過(guò)可調(diào)節(jié)坡道組成了直接通道，可以提高滾裝貨物轉(zhuǎn)運(yùn)的快速性和有效性。

“Tirranna”號(hào)純汽車卡車運(yùn)輸船

“Tirranna”號(hào)是大宇造船與海洋工程公司為Wilhelmsen航運(yùn)公司設(shè)計(jì)和建造的一艘純汽車卡車運(yùn)輸船（PCTC），該船于2009年5月交付。

該船具有多個(gè)環(huán)保特點(diǎn)，包括擁有LR授予的“綠色證書(shū)”（根據(jù)2003年IMO的拆船指南而制定），列出了船上所有可能有害的材料和物質(zhì)；安裝有1套壓載水系統(tǒng)，以便以后安裝壓載水處理系統(tǒng)；尾軸管和所有的液壓系統(tǒng)均采用生物可降解油；改進(jìn)了主機(jī)和輔機(jī)的燃燒過(guò)程，使NOX的排放量明顯低于目前國(guó)際要求；采用電控汽缸油潤(rùn)滑，使汽缸油的使用量最小化。

該船總長(zhǎng)231.6米，型寬32.26米，結(jié)構(gòu)吃水11.3米，結(jié)構(gòu)載重量30100t，服務(wù)航速20.92節(jié)，主機(jī)采用1臺(tái)18060kW的MAN B&W 8S60ME-C型柴油機(jī)。推進(jìn)器為1個(gè)直徑為6.9m的定距螺旋槳，1個(gè)2000kW的船首推進(jìn)器。

“Tirranna”號(hào)PCTC共可裝載7887輛汽車，專用于運(yùn)輸滾裝貨物（汽車、卡車和拖車裝載貨物）。設(shè)計(jì)有13層甲板，其中固定式甲板8層，可移動(dòng)式甲板5層。貨物的出入可以通過(guò)一個(gè)尾部寬坡道門和一個(gè)右舷坡道門完成，可按要求進(jìn)行同時(shí)裝卸貨。船內(nèi)貨物的轉(zhuǎn)運(yùn)可以通過(guò)內(nèi)部固定式和升級(jí)式坡道完成，可以提高貨物轉(zhuǎn)運(yùn)的快速性和有效性。

“Otello”號(hào)和“Faust”號(hào)汽車運(yùn)輸船

“Otello”號(hào)和“Faust”號(hào)是韓國(guó)大宇造船與海洋工程公司于2006年和2007年交付給瑞典Wallenius公司的兩艘汽車運(yùn)輸船，汽車裝載量分別為6700輛和8000輛。

據(jù)了解，“Otello”號(hào)采用了具有扭轉(zhuǎn)導(dǎo)邊的貝克襟翼舵，據(jù)稱可以減少約5%的燃油消耗?！癋aust”號(hào)也采用了具有扭轉(zhuǎn)邊緣的貝克F-KSR襟翼舵，據(jù)稱可以減少約4.5%的燃油消耗，并且該船還按照LR“綠色護(hù)照”的要求而建造。

“上海高速”號(hào)（Shanghai Highway）汽車運(yùn)輸船

“上海高速”號(hào)是中國(guó)南通中遠(yuǎn)川崎公司為日本skipjack船舶公司設(shè)計(jì)和建造的一艘汽車運(yùn)輸船，于2005年8月交付。

該船的設(shè)計(jì)具有多種環(huán)保特點(diǎn)，其中最為明顯的是內(nèi)底以下的燃油艙采用了三層底，其周圍則通過(guò)壓載水艙與船體相隔。

同時(shí)，該船還引入了無(wú)凸輪軸主機(jī)，通過(guò)控制燃料噴射時(shí)間、排氣閥開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，并采用電子信號(hào)，安裝的MAN B&W 7S60ME-C型主機(jī)可以產(chǎn)生較好的環(huán)保效果。比如通過(guò)優(yōu)化燃油噴射時(shí)間可以減少NOX排放；高壓燃油噴射可以改善燃燒性能，在低載荷操作時(shí)可以減少顆粒物的排放；通過(guò)優(yōu)化燃油噴射時(shí)間，可以減少在低載荷工況下的燃油消耗，減少CO2排放量。此外，由于改善了逆向選擇和降低了主機(jī)最小速度，據(jù)稱可以提高船舶操縱性。

此外，該船安裝了一套NGK Filter公司開(kāi)發(fā)的煙灰清理系統(tǒng)，該系統(tǒng)之前用于陸上裝置。該系統(tǒng)利用陶瓷過(guò)濾器移除廢氣中的顆粒物，然后收集到位于過(guò)濾器下面的液艙中。一套高壓噴氣器每75秒清理過(guò)濾器以防止阻塞。該煙灰清理系統(tǒng)的效率約為99%，能夠清除極小的顆粒物。

“上海高速”號(hào)汽車運(yùn)輸船總長(zhǎng)179.99米，型寬32.2米，結(jié)構(gòu)吃水9.4米，服務(wù)航速20節(jié)，主機(jī)采用1臺(tái)15785 kW的MAN B&W 7S60ME-C型柴油機(jī)。船上可裝載5036輛汽車，共設(shè)12層甲板，其中升降式甲板3層。船內(nèi)的所有通道采用固定式和升降式坡道，關(guān)閉則通過(guò)艙壁門完成。同時(shí)，該船的出入口位于登船甲板（第5層），設(shè)有一個(gè)船尾斜坡道/門和一個(gè)舷側(cè)坡道/門。