海洋石油支持船節(jié)油途徑淺探

李治國，楊 謖

（1.中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030；2.中海油田服務(wù)股份有限公司船舶事業(yè)部，上海 200030）

海洋石油支持船節(jié)油途徑淺探

李治國1，楊 謖2

（1.中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030；2.中海油田服務(wù)股份有限公司船舶事業(yè)部，上海 200030）

海洋石油支持船的船舶特性及其作業(yè)任務(wù)的特殊性，決定了不能照搬照抄航運(yùn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，必須探索出一條自己的節(jié)能減排路徑。在分析各種影響船舶油耗的因素的基礎(chǔ)上，篩選出海洋石油支持船節(jié)油空間較大以及可控的影響因素，提出節(jié)能減排的實(shí)施思路。

海洋石油支持船；節(jié)能減排；實(shí)施思路

節(jié)約資源是我國的基本國策。國家實(shí)施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。而且，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會(huì)廣泛關(guān)注。對(duì)于海洋石油企業(yè)，隨著燃油價(jià)格的上升，以及船舶海上作業(yè)量的增加，船舶燃油費(fèi)用在經(jīng)營(yíng)成本中所占比例越來越高，節(jié)能降耗已經(jīng)成為各船公司的普遍共識(shí)。作為海洋石油支持船作業(yè)任務(wù)的特殊性，必須探索出一條自己的節(jié)油路徑。本文提出節(jié)油的實(shí)施思路。

1 影響船舶油耗的主要因素

為了分析結(jié)果盡量全面并具有實(shí)用性，我們對(duì)影響船舶油耗的主要因素進(jìn)行了分析，并列出其主要的可控階段及解決辦法。具體見表1。

2 主要節(jié)油途徑分析

2.1 建造控制方面

2.1.1 合理的船型及推進(jìn)系統(tǒng)

有針對(duì)性地選用新船型可大大降低油耗。例如，電力推進(jìn)系統(tǒng)船舶、混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)船舶以及羅爾斯-羅伊斯公司推出的穿浪型海洋工程船——UT 790 CD型起拋錨船等。

2.1.2 機(jī)槳匹配

目前國內(nèi)的海洋石油支持船普遍采用調(diào)距槳。對(duì)于調(diào)距槳的機(jī)槳匹配，設(shè)計(jì)制造單位往往不是根據(jù)具體船舶設(shè)定的，而是根據(jù)一般原則確定的。在船舶設(shè)計(jì)建造過程中，根據(jù)具體船舶確定機(jī)槳匹配，必然可降低船舶油耗[2]。

表1 影響船舶油耗的主要因素分析及解決辦法[1]

主機(jī)減額輸出是近年來世界各名牌柴油機(jī)制造廠對(duì)新型船舶柴油機(jī)提供的一種實(shí)用的主要節(jié)能技術(shù)措施。減額輸出，就是為降低主機(jī)燃油耗率及實(shí)現(xiàn)最佳機(jī)槳匹配，主機(jī)廠可采用減額輸出方法，即對(duì)同一型號(hào)的柴油機(jī)，調(diào)整其排氣定時(shí)、壓縮比及增壓器匹配，使其減額輸出區(qū)中的任何一個(gè)經(jīng)過優(yōu)化的點(diǎn)都具有良好的性能。MANB&W公司宣布，參照它的減額輸出區(qū)，通過適當(dāng)選擇節(jié)油運(yùn)行點(diǎn)后，耗油率下降4.3 %，其中轉(zhuǎn)速的降低，使螺旋槳效率提高2.3%，又使耗油率降低2%。因此在新船的設(shè)計(jì)和主機(jī)選型時(shí)，可以考慮配置較大功率主機(jī)，并在減額輸出區(qū)內(nèi)進(jìn)行船、機(jī)、槳匹配[3]。

2.2 船舶使用方面

2.2.1 候潮航行

在選擇合理的開航時(shí)間，全程或部分航程順流航行，以達(dá)到節(jié)油目的具體實(shí)施中，可以從比較易控制的航道內(nèi)航行入手。調(diào)度直接根據(jù)潮汐下達(dá)出海時(shí)間、進(jìn)港時(shí)間的指令，但船舶應(yīng)該保持經(jīng)濟(jì)航速。如果順流高速航行，也不能達(dá)到節(jié)油的目的。

2.2.2 科學(xué)調(diào)度船舶

科學(xué)、合理調(diào)動(dòng)船舶，減少船舶靠離平臺(tái)頻次。制定周密的生產(chǎn)計(jì)劃，適當(dāng)減少船舶航次。

2.3 船速控制方面

2.3.1 最佳縱傾

在同樣的主機(jī)功率下通過調(diào)整吃水差可提高船舶航速。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)航速

（1）有關(guān)船舶經(jīng)濟(jì)性的航速概念

①最低耗油率航速——燃油消耗率最低時(shí)的航速；

②經(jīng)濟(jì)航速——每海里航程消耗燃油最少的航速；

③最佳航速——船舶在航行過程中每公里費(fèi)用最低時(shí)的航速，此航速考慮到了船舶營(yíng)運(yùn)中的各種成本；

④最大盈利航速——能夠在營(yíng)運(yùn)期內(nèi)獲得最大的盈利的航速，它不但考慮到了成本而且考慮到了收入。

由于海洋石油支持船的作業(yè)性質(zhì)和運(yùn)營(yíng)方式的特殊性，在一般情況下，它不必關(guān)注燃油價(jià)格、到港時(shí)間、運(yùn)價(jià)等收支因素。對(duì)其經(jīng)濟(jì)性影響最大的是總的油耗，即控制每海里燃油消耗量是首要任務(wù)。因此，“經(jīng)濟(jì)航速”這一概念最具實(shí)際意義。

（2）經(jīng)濟(jì)航速節(jié)油思路

①每船選擇幾個(gè)典型環(huán)境條件和船舶狀態(tài)，如天氣、海況、裝載等，實(shí)測(cè)經(jīng)濟(jì)航速；

②用幾個(gè)典型環(huán)境條件和船舶狀態(tài)下的經(jīng)濟(jì)航速指導(dǎo)船舶航行；

③建立“船舶燃油消耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”。

（3）經(jīng)濟(jì)航速的測(cè)定

由于各種環(huán)境條件和船舶狀態(tài)的排列組合極多，并且各船船型不同、船況不同，要分別測(cè)定。加之，測(cè)定經(jīng)濟(jì)航速需要在運(yùn)營(yíng)中依靠船員來進(jìn)行。船員素質(zhì)不一，對(duì)某些參數(shù)理解不一致，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)；船員如果不夠重視，也難以保證數(shù)據(jù)可靠。為了能夠盡快得到經(jīng)濟(jì)航速的數(shù)據(jù)，并把它運(yùn)用到船舶實(shí)際運(yùn)行中去，確定基本思路如下：

①在不影響作業(yè)的情況下，所有船同時(shí)做測(cè)試；

②岸基負(fù)責(zé)制定方案和記錄表，分析測(cè)得的數(shù)據(jù)，船員負(fù)責(zé)測(cè)試并記錄數(shù)據(jù)；

③以船舶資料中的經(jīng)濟(jì)航速為依據(jù)，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整航速測(cè)試，以求盡快找出經(jīng)濟(jì)航速；

④簡(jiǎn)化測(cè)試，盡量少地選擇典型環(huán)境條件和船舶狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。在以后的運(yùn)行中，逐漸增加必要的變量，再細(xì)化測(cè)試；

⑤同一條件下，做多次測(cè)試，以保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；

⑥因航道中速度不定，且受水流影響大，與主要航行路段環(huán)境差別較大，需要分段測(cè)試；

⑦細(xì)化測(cè)試方法，對(duì)可能誤解的參數(shù)做出定義；簡(jiǎn)化記錄表，使船員易執(zhí)行；

⑧需生產(chǎn)計(jì)劃部門配合，出海前通知要求到達(dá)時(shí)間，以確定測(cè)試的航速；

⑨利用東海船舶加裝的流量計(jì)，盡可能精確計(jì)算燃油消耗；或加裝油耗測(cè)量系統(tǒng)，以簡(jiǎn)便、精確地測(cè)量燃油消耗。

2.3.3 船舶主機(jī)油耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)[4]

在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，完全可以開發(fā)出一套能夠精確計(jì)算船舶每海里航程燃油消耗量的“船舶主機(jī)油耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”，使船舶駕駛員可以方便地得到各種環(huán)境條件和船舶狀態(tài)下的精確經(jīng)濟(jì)航速數(shù)據(jù)。

開發(fā)“船舶主機(jī)油耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”的思路是：電腦采集在主機(jī)進(jìn)回油管路加裝的流量計(jì)量設(shè)備輸出的電信號(hào)以及GPS的航速數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，得出各種航速所對(duì)應(yīng)的每海里航程燃油消耗量。然后輸出到駕駛臺(tái)的電腦顯示器，并以柱狀圖等直觀的方式顯示。需要注意的是，由于船舶加速過程中需要克服慣性力，此時(shí)油耗要大于航速穩(wěn)定時(shí)的油耗。因此，編制程序時(shí)，應(yīng)該采用每種航速穩(wěn)定下來后的流量數(shù)據(jù)來計(jì)算每海里航程燃油消耗量。

“船舶主機(jī)油耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”的使用思路：船舶啟航后，駕駛員操縱船舶逐漸加速航行，并在各種航速下穩(wěn)定一段時(shí)間，系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析船舶在不同速度點(diǎn)的油耗值，在駕駛室電腦屏幕上以柱狀圖的形式顯示各航速條件下的油耗。

可見，“船舶主機(jī)油耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”使船舶駕駛員在各種環(huán)境條件下都能快速得到經(jīng)濟(jì)航速數(shù)據(jù)。因此通過經(jīng)濟(jì)航速節(jié)油降耗將會(huì)變得簡(jiǎn)單得多。如果在系統(tǒng)中搭建船岸數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳送到岸基，則可以實(shí)現(xiàn)岸基對(duì)油耗的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

3 結(jié)束語

如今，節(jié)約能源已成當(dāng)務(wù)之急。作為海洋支持船，節(jié)油的方法很多，最重要的是看你有沒有用心去做，我們大家要從我做起，很好地善用能源。另外，作為勘探開發(fā)海洋資源的企業(yè)，在有效保障安全生產(chǎn)的同時(shí)，強(qiáng)化管理，提升社會(huì)責(zé)任；在節(jié)省開支的同時(shí)，積極主動(dòng)樹立良好的國際形象和企業(yè)品牌，來參與海洋資源的開發(fā)；在保證企業(yè)效益最大化的同時(shí)，減少能源消耗和降低污染的排放量，最終通過全社會(huì)的共同努力來創(chuàng)造良好的環(huán)境。

[1] 李靜，王妮妮．海洋運(yùn)輸船舶燃油消耗航次定額計(jì)算方法研究[J]．中國水運(yùn)，2011，11（1）：15-16+33．

[2] 肖冰，石愛國，余力，等．可調(diào)螺距螺旋槳艦船船-機(jī)-槳優(yōu)化匹配[J]．艦船科學(xué)技術(shù)，2007，29（6）：34-37．

[3] 陳寶忠，傅愛慶，孫永明．船舶減速航行與主機(jī)減額輸出節(jié)能技術(shù)的分析研究[J]．中國航海，2005（1）：82-86．

[4] 吳章林，王國強(qiáng)．港作船舶燃油消耗實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]．港口科技，2013，28（1）：22-24.

A Preliminary Discussion on the Ways of Oil Saving in Offshore Petroleum Supporting Ship

LI Zhiguo1, YANG Shu2

（1.CNOOC（China）Ltd, Shanghai Branch, Shanghai 200030, China; 2. Offshore Petroleum Shipping Service Department, China Oilfeld Services Limited, Shanghai 200030, China）

The offshore petroleum supporting ship is very particular in operation tasks, with special shipping characteristics. Therefore, the experiences of ordinary shipping enterprise can not be used directly, a special way for energy saving and discharge reducing should be found. Through analyzing the various factors infuencing oil consumption volume of offshore ship, the main factors controlling oil consumption volume have been determinated for offshore petroleum supporting ship, and the measures for energy saving and discharge reducing have been put forward.

offshore petroleum supporting ship; energy saving and discharge reducing; oil saving ways

TE89

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2013.04.101

1008-2336（2013）04-0101-03

2013-07-26；改回日期：2013-10-15

李治國，男，1960年生，1981年畢業(yè)于承德高等?？茖W(xué)校電氣自動(dòng)化專業(yè)，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，工商管理碩士，主要從事作業(yè)協(xié)調(diào)與管理工作。E-mail：lizhg@cnooc.com.cn。