CCS硬核助力江海直達

本刊記者 薛龍玉

隨著長江經濟帶戰(zhàn)略的實施，江海直達運輸的經濟和環(huán)保綜合優(yōu)勢日益凸顯。 “十三五”期間，中國船級社利用自身技術優(yōu)勢，基于國際上先進的理念及方法論開展了江海直達關鍵技術、規(guī)范標準、船型開發(fā)等方面的研究工作，最終制訂了適用于江海直達船舶的技術標準，研發(fā)了系列安全節(jié)能環(huán)保的江海直達概念船型，其載貨量、節(jié)能效果、經濟性等較現有的優(yōu)秀海船都有了較大的提升。

突破關鍵技術瓶頸

江海直達船舶是長江經濟帶對接“一帶一路”和舟山服務中心輻射長江，實現江海直通的關鍵。過去，我國的江海直達運輸主要以傳統(tǒng)的“海進江”方式進行，為了滿足新形勢下降本增效和節(jié)能環(huán)保等綜合需求，船舶技術急需改進和創(chuàng)新。中國船級社基于實際航行水域的環(huán)境條件，采用“理論分析、數值預報、試驗驗證”相結合的技術路線，開展了江海直達船舶關鍵技術研究，并取得重大突破。

在環(huán)境條件及載荷方面，收集了航線上典型代表點多年的風浪資料，采用中國船級社的三維波浪載荷計算程序，預報確定了特定航線船舶的波浪載荷、計算壓頭、加速度等水平。在結構強度方面，采用可靠性原理確定了船舶強度的許用應力標準，基于預報載荷和強度標準，在與海船要求同一安全水平下，計算確定了船體構件強度、板厚等技術要求。在穩(wěn)性、干舷和操縱性方面，根據實際風浪條件，優(yōu)化了穩(wěn)性控制要求，符合船舶耐波性宜海的安全要求；根據模型試驗等結果，對最小形狀干舷進行了適度調整，并提出了耐波性試驗確定船舶干舷的等效要求，倡導新技術的應用；采用中國船級社的操縱性預報程序，對典型船舶的相對回轉直徑等進行計算，分級分段提出了舵面積系數要求，符合船舶操縱性宜江的安全要求。在設備配備方面，采用基于風險的設計理念，按照“全船備用、自救與他救相結合、單一風險事故”的原則，根據江海直達的航行特點及目前的環(huán)境條件，對設備配備進行了適應性評估、優(yōu)化。通過上述關鍵技術研究，中國船級社系統(tǒng)解決了江海直達船舶結構、穩(wěn)性、基本干舷、機電設備等問題，突破了技術瓶頸。

缺乏統(tǒng)一的江海直達船舶技術標準曾經是制約我國江海直達運輸發(fā)展的一大難點。中國船級社在專項研究成果的基礎上，綜合內河船舶及海船的技術標準框架體系，研發(fā)且不斷修訂、完善了獨立的江海直達船舶技術標準體系。2017和2018年，《特定航線江海通航船舶建造規(guī)范》（2017）、《特定航線江海直達船舶法定檢驗暫行規(guī)則》（2017）、《特定航線江海直達船舶建造規(guī)范》（2018）、《特定航線江海直達船舶法定檢驗技術規(guī)則》（2018）以及《特定航線江海直達船舶營運檢驗指南》（2018）陸續(xù)發(fā)布實施，為促進江海直達運輸提供了船舶設計、建造、檢驗和營運等方面的指導和基準。

這些技術標準呈現出四大特點。一是采用先進理念，基于實際水域的風浪條件量身定做，在同等安全水平下，系統(tǒng)解決了船舶結構和基本干舷的合理設置問題。二是載重線勘劃結合了河、海的特點，按照“河+海”進行了創(chuàng)新設計，滿足了監(jiān)管的方便和市場的預期。三是綜合分析國內外耐波性標準，并在與規(guī)范標準同等效能的基礎上，提出了耐波性試驗確定干舷的技術要求，倡導新技術的利用。四是采用基于風險的設計理念，對設備配備進行了適應性評估，更加適用于江海直達的航線特點。

構筑系列概念船型

在建立技術標準體系的同時，中國船級社也在大力開展江海直達船型研發(fā)。針對這種需要兼顧海、河特點的新船型，中國船級社武漢規(guī)范研究所肖曙明研發(fā)團隊提出了“物流決定航線，航線決定船型”的全新研發(fā)理念，立足整個航運鏈，從物流源頭出發(fā)，根據貨源需求及流向確定船舶航線；基于“適航、適港、適貨”的原則，研發(fā)江海直達引導性船型。

整個研發(fā)過程分為三個階段。首先是可行性研究及初步方案確定，研發(fā)團隊在充分調研物流、市場、通航、航運政策等環(huán)境條件的基礎上，結合經濟性論證等，確定船舶的基本概貌。主要包括主尺度、裝載量、總布置、線型特征、結構型式、推進方式、航速等。其次是船舶關鍵技術評估，根據目標船尺度、線型特征，結合航線的風浪條件，根據江海直達船舶技術標準，對船舶結構、結構布置、最小干舷及船首高度、船舶性能、設備配備等進行評估優(yōu)化。最后是引導性船型研發(fā)，研發(fā)人員基于論證的船型方案，利用CFD數值軟件、模型試驗等技術手段，在船舶線型、高效推進、節(jié)能附體等方面進行計算分析，開發(fā)智能裝載等系統(tǒng)，最終研發(fā)出了確定需求的目標船型。

2萬噸級散貨船“江海直達1”號

經過與業(yè)界通力合作，中國船級社成功推出了系列概念船型，形成了船型系列化和建造規(guī)?；采w集裝箱船、散貨船、商品汽車滾裝船等多種主流船型。2017年4月，江海直達船型首制船宣布開建，這艘備受關注并且被寄予厚望的2萬噸級散貨船在2018年3月順利交付，隨后在寧波舟山-長江運營。據報道，“江海直達1”號船總長154米，寬24米，型深11.8米，吃水9.1米，比同類海進江(海船)船舶造價約低10%，載重量增加約13%，能耗降低約12%。該型船的成功研發(fā)破解了海船難進江、江船難出海的難題，顯著提升了長江水運的靈活性。同一時期，符合特定航線江海直達船舶建造和檢驗標準的首艘124TEU河海直達集裝箱船“漢唐上?！陛喴餐瓿山ㄔ觳⑼度脒\營。該輪總長84.9米，型寬12.6米，型深4.7米，主要服務于洋山深水港至蘇州內河港口航線，通過海船入河的開拓，將我國河海聯(lián)運發(fā)展推上新征程。

124TEU河海直達集裝箱船“漢唐上?！陛?/p>

目前，除了已投入營運的2萬噸級江海直達散貨船、124TEU河海直達集裝箱船和653TEU江海直達集裝箱船之外，還有1140TEU江海直達集裝箱船、1.4萬噸級江海直達散貨船、430TEU江海直達集裝箱船和120TEU河海直達集裝箱船已完成試航或者正在建造中；長江全流域700TEU江海直達集裝箱船、長江中下游700TEU江海直達集裝箱船、1.25萬噸級江海直達散貨船、1500車江海直達商品汽車滾裝船、96/64TEU河海直達集裝箱船以及8000噸級江海直達化學品船業(yè)已完成研發(fā)。

實現多重效益提升

以這些船舶為代表的江海直達概念船型應用了多種先進技術和裝置，各方面的性能都得到了顯著優(yōu)化，呈現出了多種鮮明特征。

一是宜江，船舶吃水滿足江段水深的要求，空載時，可通過壓載、倒桅方式通過橋梁等通航限制建筑物；船長與目前主流船型配合，兼顧了目前碼頭泊位長度；船寬與碼頭配套設施相適應，使碼頭的裝卸能力得到充分利用；采用襟翼舵高效推進裝置，提高舵效，船舶在橋區(qū)、港區(qū)等復雜環(huán)境下的操縱性良好。

二是適海，通過首型、減搖裝置的優(yōu)選，船舶具備了良好的耐波性。船舶結構、穩(wěn)性及干舷等要求根據實際航行水域條件進行了模型及實船試驗驗證，其設計適應江海直達海上的風浪條件。

三是先進，船型采用直柱型艏及球艉低阻線型，改善船體流場壓力分布，實現線型減阻；采用消渦鰭等裝置，實現附體節(jié)能效果；船型采用與尾部伴流場相適應的理論螺旋槳，使機槳匹配更加合理，提高了船舶推進效率，同時改善空泡和振動性能；采用襟翼舵，提高航行時的機動性和靠離碼頭時的靈活性；采用載荷與強度直接設計方法，結合結構優(yōu)化，實現鋼料重量減少；散貨船型適應鐵礦石運輸需求，艙容設計滿足水泥熟料、煤炭等散貨運輸需求；集裝箱船型通過布置優(yōu)化，滿足最大載箱量需求；采用智能裝載及航速裝置，優(yōu)化各航段航速，實現綜合平均節(jié)能；研發(fā)船型為LNG綠色動力系統(tǒng)提供預留空間，以適應排放控制政策。2萬噸級江海直達散貨船和124TEU河海直達集裝箱船都進行了船型優(yōu)化、機槳匹配、布置優(yōu)化和輕量化設計，前者配備了消窩鰭、智能裝載系統(tǒng)等裝置，后者則采用了全回轉對轉槳技術措施。

船型優(yōu)化

智能裝載儀

消渦鰭

全回轉對轉槳

四是經濟，研發(fā)船型的經濟性較現有優(yōu)秀海船船型有了較大的提高，如載重量系數、單位功率推載量、內部收益率均有明顯提高，而千噸公里油耗、EEDI、噸造價等較之明顯下降。

據中國船級社武漢規(guī)范研究所肖曙明主任介紹，江海直達船舶投入運營后，中國船級社還開展了大量的后評估工作，包括隨船調研、實船監(jiān)測評估以及船舶能效評估。研發(fā)團隊利用船上安裝的智能監(jiān)測系統(tǒng)，對實時傳回的船舶營運數據進行了評估，將船上采用的技術手段和智能產品的實際表現與預期效果進行比較，江海直達船型的特點和優(yōu)勢在這個過程中得到了有效驗證。

隨船調研

2萬噸級散貨船油耗評估

評估結果顯示，江海直達船舶油耗較同類海船有明顯降低，且滿足中國船級社綠色船舶規(guī)范的相關要求。同時，與現有傳統(tǒng)海船相比，江海直達船舶運輸具有明顯的經濟性比較優(yōu)勢：長江至舟山2萬噸級江海直達散貨船鋼材用量節(jié)省約10%，能效提高約15%，每航次可縮短往返航行時間2天，減少中轉費12元/噸；124TEU河海直達集裝箱船開辟了運河到洋山水水中轉新航線，與同噸位集裝箱船相比，造價降低約13%，每航次縮短往返航行時間2天，減少中轉費300元/TEU。

由此可見，江海直達船舶更宜江宜海、安全經濟、綠色環(huán)保。發(fā)展江海直達可以有效降低物流成本，優(yōu)化長江航運物流綜合運輸體系模式，提高服務質量和品質，有利于推動長江內河水運由規(guī)模速度型向質量效益型發(fā)展轉變，推進水運供給側結構性改革力度，實現長江航運高質量發(fā)展。

在中國船級社與業(yè)界各方的合作下，通過聯(lián)合研發(fā)平臺的搭建，交通運輸部2017年發(fā)布的《關于推進特定航線江海直達運輸發(fā)展的意見》中提出的制定完善江海直達船舶法規(guī)規(guī)范和加強江海直達船型系列研發(fā)應用等主要任務已基本完成。未來，中國船級社將持續(xù)開展江海直達船舶的研究工作，基于設計、建造、營運相關經驗，繼續(xù)優(yōu)化完善江海直達船舶技術標準；根據國家戰(zhàn)略及市場需求，開展江河海直達運輸航線論證，在目前特定航線的基礎上，繼續(xù)開展連云港、乍浦港、通州灣等江海直達航線延伸的可行性前期論證；聯(lián)合業(yè)界開展需求概念船型的研發(fā)，為江河海直達船型的研發(fā)提供技術支持。

IACS AVC新增中國海事主管機關代表

在交通運輸部國際合作司和部海事局大力支持下，中國船級社推舉上海海事局船舶監(jiān)督處副處長胡榮華擔任國際船級社協(xié)會（IACS）質量體系認證計劃咨詢委員會（AVC）委員。AVC由代表政府和非政府組織的6-10名獨立成員組成，由IACS理事會正式任命，向IACS提供入級和法定服務質量管理以及質量體系有效性方面的意見和建議，成員任期四年，允許連任四年。該舉有助于進一步擴大我國海事主管機關影響力，深度參與行業(yè)質量管理領域的發(fā)展，進一步增強話語權，維護我國相關行業(yè)利益。