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船廠(chǎng)裝配大考,挑戰眾多

日前,芬蘭Meyer Turku船廠(chǎng)為歌詩(shī)達郵輪(Costa Cruises)建造的第一艘液化天然氣(LNG)動(dòng)力豪華郵輪“Costa Smeralda”號再次宣布延遲交付,由于并非首次延遲,這一消息迅速引發(fā)了業(yè)內的高度關(guān)注,多位業(yè)界人士猜測此次延遲交付原因在于推進(jìn)系統復雜性及相關(guān)建造裝配的高難度。


    盡管我國還未涉足LNG動(dòng)力豪華郵輪設計建造,但近年來(lái),我國在LNG/柴油雙燃料大型客船設計建造領(lǐng)域進(jìn)行了諸多探索,國內配套廠(chǎng)在雙燃料發(fā)動(dòng)機研制方面取得了一定的成果,這些都為未來(lái)探索更加細分的大型雙燃料客船市場(chǎng)積累了經(jīng)驗。然而,這一切還遠遠不夠。業(yè)內人士提出,我國在大型雙燃料客船設計建造及雙燃料發(fā)動(dòng)機研發(fā)方面與國外仍有差距,因此,相關(guān)企業(yè)應深入研究并掌握相關(guān)技術(shù),打造完善的生產(chǎn)管理體系和服務(wù)體系,加大企業(yè)之間的溝通力度,推動(dòng)國內建造技術(shù)、國產(chǎn)化配套率穩步提升,以不斷減少道路阻力。

船廠(chǎng) 裝配大考,挑戰眾多

    2018年12月14日,廣船國際有限公司為瑞典格特蘭(GOTLAND)航運公司建造的全球首艘LNG/燃油雙燃料高速豪華客滾船“VISBORG(威斯堡)”號交付。該型船于2014年11月簽訂建造合同,共2艘,單船價(jià)格超過(guò)10億元,創(chuàng )造了廣船國際自1954年建廠(chǎng)以來(lái)承接民用和海洋工程船舶單船造價(jià)的最高紀錄;單船總長(cháng)200米,型寬25.2米,設計吃水6.4米,服務(wù)航速超過(guò)28.5節,載客量1730人,設有2層車(chē)輛甲板,車(chē)道長(cháng)2310米,續航力6500海里,自持力為24小時(shí),配置瓦錫蘭雙燃料主機。當時(shí)的媒體報道稱(chēng),“該艘豪華客滾船采用國際*********的LNG/燃油雙燃料主機驅動(dòng),是當今世界上航行速度最快、性能最優(yōu)的節能環(huán)保型高端豪華客滾船”“該船的建造,將為我國摘取豪華郵輪這顆‘皇冠上的明珠’積累經(jīng)驗,其建造意義深遠”。

    當大型客船配上雙燃料動(dòng)力,提高的不止造價(jià),還有多重技術(shù)難關(guān)帶來(lái)的壁壘。盡管此前已有客滾船的建造經(jīng)驗,但承接雙燃料客滾船對于廣船國際來(lái)說(shuō)還是首次。由于沒(méi)有任何先例可循,加上國外在建造技術(shù)上進(jìn)行嚴密封鎖,該公司面臨了較大的困難。

    LNG系統包括注入、透氣、加熱、供氣、通風(fēng)、氮氣系統、可燃氣體監測、LNG系統控制、監測、報警等。由于LNG要儲存在零下160攝氏度的環(huán)境中,所以其系統裝船工作對于船廠(chǎng)而言是******的考驗。為此,該公司成立多個(gè)攻關(guān)小組開(kāi)展研究,針對系統設計和布置、安裝、調試、加注相關(guān)工藝和作業(yè)指導書(shū)、安全操作管理等方面進(jìn)行攻關(guān)。

    2018年10月國慶黃金周期間,廣船國際GOTLAND客滾船項目組全體成員都在加班,為的是在加注試驗前將其預冷,使整套LNG系統降溫至零下100攝氏度以下。在多個(gè)項目報驗、消防應急演練等工作結束后,經(jīng)過(guò)近14個(gè)小時(shí)的緊張工作,廣船國際完成了首次給在建船舶加注LNG的任務(wù)。

    “將LNG和船用輕柴油(MGO)雙燃料動(dòng)力系統應用于客滾船,這在世界上還處于起步階段,在國內更屬首次。相關(guān)規范對這類(lèi)雙燃料高速客滾船推進(jìn)系統的可操性、可靠性、穩定性、安全性等方面的要求也遠高于雙燃料推進(jìn)的貨船,但是,目前規范對大型客船使用雙燃料推進(jìn)的要求不是十分明確,還處在研究完善階段。廣船國際也只能摸著(zhù)石頭過(guò)河,一邊做一邊學(xué),走了不少彎路,吃了很多苦頭?!币晃粡V船國際技術(shù)人士總結說(shuō)。

    除了已交付的“VISBORG”號,該系列船的2號船仍??吭趶V船國際碼頭,尚未交付。據一位接近船廠(chǎng)的內部人士介紹,2號船已經(jīng)面臨延期交付風(fēng)險,雙燃料主機軸系出了問(wèn)題?!半p燃料主機是個(gè)新東西,主機軸在高速運轉下會(huì )出現高溫現象,船東不能接受,大家一直在談?!?/p>

    因為遇到了這個(gè)情況,該人士愈發(fā)感嘆國產(chǎn)配套設備的重要性?!坝捎谑切滦蛣?dòng)力,可供選擇的不多,難免有點(diǎn)‘卡脖子’?!痹搩炔咳耸空f(shuō),“船舶是一個(gè)很大的東西,設備供應商很多,但關(guān)鍵設備的研發(fā)專(zhuān)利仍在國外公司,話(huà)語(yǔ)權和標準都掌握在他們手中,船東也多會(huì )選擇他們;如果我們國家有這樣的動(dòng)力配套設備,可能就不會(huì )這么被動(dòng)?!?nbsp;

配套廠(chǎng) 技術(shù)成熟,仍需完善

     不同于部分大型客船采用柴油機—電力裝置(對槳式CRP Azipod吊艙),GOTLAND系列船采用的是典型的LNG/燃油雙燃料主機配可調距螺旋槳推進(jìn)系統。上述廣船國際技術(shù)人士介紹,采用哪種推進(jìn)方式,要權衡主機及柴油發(fā)電機的初次投資、維修費用、各種工況的負荷分配、操作性、快速性、安全性、燃油和滑油的消耗費用等方面綜合比較,及結合船型的尺度、布置位置等。GOTLAND系列船綜合各方面考慮采用常規推進(jìn)系統,根據船東意愿選用雙燃料發(fā)動(dòng)機。

    在雙燃料發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域,國外能源技術(shù)公司幾乎占據了整個(gè)市場(chǎng),尤其是歐美國家公司進(jìn)入該領(lǐng)域較早,掌握了主要的話(huà)語(yǔ)權。2011年,德國MAN公司推出了ME-GI系列高壓型雙燃料發(fā)動(dòng)機;2012年,美國卡特彼勒公司推出了M46DF雙燃料發(fā)動(dòng)機;2013年11月,瓦錫蘭推出了DF系列低壓型雙燃料發(fā)動(dòng)機。不僅如此,韓國、日本也在該領(lǐng)域發(fā)力,陸續借助各類(lèi)海事展會(huì )等平臺發(fā)布其成果。

    從國內來(lái)看,我國在雙燃料主機研制方面起步較晚,相較于國外技術(shù)成熟的國家,我國在雙燃料發(fā)動(dòng)機方面仍有不小差距。2015年6月,玉柴船舶動(dòng)力股份有限公司與瓦錫蘭合作生產(chǎn)的5RT-flex50DF雙燃料低速機成功交付,這是世界首臺低壓雙燃料低速機,也是我國第一臺船用雙燃料低速機,其被裝配在1艘14000立方米LNG運輸船上。

    由于受到研制成本高、技術(shù)限制等因素影響,我國在雙燃料發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域起初均以制造身份為主,隨著(zhù)不斷嘗試開(kāi)發(fā),我國也逐漸從合作開(kāi)發(fā)走向了自主研發(fā)的發(fā)展道路。目前,國內生產(chǎn)雙燃料發(fā)動(dòng)機的廠(chǎng)家主要有淄柴動(dòng)力有限公司、安慶中船柴油機有限公司、中船動(dòng)力有限公司、玉柴等企業(yè)。

    中船動(dòng)力研究院有限公司研發(fā)人士夏倩介紹說(shuō),從國外來(lái)看,WinGD和MAN公司都有豐富的低速雙燃料發(fā)動(dòng)機裝船應用經(jīng)驗,瓦錫蘭、卡特彼勒、韓國現代重工等公司在中速雙燃料發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域都有成熟產(chǎn)品應用于陸用電站和大型船舶。就我國而言,目前,我國自主研發(fā)的中速雙燃料發(fā)動(dòng)機已達到國外雙燃料發(fā)動(dòng)機性能水平,但是還處于市場(chǎng)推廣過(guò)程中,需要經(jīng)過(guò)實(shí)船進(jìn)行進(jìn)一步驗證。無(wú)論從國外還是國內,就雙燃料發(fā)動(dòng)機本身來(lái)說(shuō),技術(shù)已相對成熟。

    盡管如此,但雙燃料發(fā)動(dòng)機安裝在大型客船的案例并不多,因此,有業(yè)內人士也提出,無(wú)論是船廠(chǎng)還是船機配套商都應該更關(guān)注系統的安全和控制問(wèn)題,不斷完善系統設備,減小其故障率?!按笮涂痛休d的游客和工作人員較多,一旦發(fā)生發(fā)動(dòng)機氣體泄漏事件,后果將不堪設想。因此,在該船型上安裝以L(fǎng)NG為燃料的主機,需要強化系統的控制性能、提高技術(shù)水平”。一位船廠(chǎng)的業(yè)內人士補充說(shuō)。

未來(lái) 合則共贏(yíng),分則俱損

    盡管除“Costa Smeralda”號外,國外LNG動(dòng)力豪華郵輪如“AIDAprima”號、“AIDAnova”號也出現過(guò)延遲交付的現象,但目前相關(guān)公開(kāi)信息較少,無(wú)法得知這些船舶推進(jìn)系統的具體配置情況和實(shí)際造成延遲交付的具體原因?!皣鴥韧庀鄳脑O計、建造、調試資料和經(jīng)驗等都是沒(méi)有公開(kāi)的?!币晃辉诖瑥S(chǎng)從事船舶生產(chǎn)的技術(shù)人員介紹說(shuō),“這是國外對高新技術(shù)船舶的技術(shù)保密,我們根本找不到這些船舶的總布置圖、關(guān)鍵系統的設置和經(jīng)驗等?!?/p>

    除了大型雙燃料客船方面獲取設計建造經(jīng)驗渠道較少,還有就是前文所述受制于人的雙燃料發(fā)動(dòng)機的應用困境,這些現實(shí)情況都指向一個(gè)問(wèn)題,我國應如何發(fā)展大型雙燃料客船及相關(guān)技術(shù)?

    綠色環(huán)保是船舶行業(yè)發(fā)展的大趨勢,相比于以往使用柴油為燃料的大型客船,使用LNG作為船舶推進(jìn)的主燃料符合能源發(fā)展方向,也符合我們國家環(huán)保發(fā)展戰略。2014年,中國船級社(CCS)發(fā)布國內首部以天然氣燃料作動(dòng)力的船舶技術(shù)規范——《天然氣燃料動(dòng)力船舶規范》,旨在滿(mǎn)足國內LNG燃料動(dòng)力船的建造和改裝等發(fā)展需要。在隨后的幾年間,基于已經(jīng)建造/改造或者在建的LNG燃料動(dòng)力船的豐富實(shí)踐經(jīng)驗, CCS又對該規范進(jìn)行了多次修改。

    上述船廠(chǎng)業(yè)內人士提出,隨著(zhù)雙燃料的普及,新的規范也在不斷生效,要加大與船級社的溝通力度,及早熟悉相應的規范要求,結合實(shí)船的建造經(jīng)驗,掌握并提高系統的設計、安裝和調試水平,深入研究并掌握雙燃料應用有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和建造技術(shù)以及管理技術(shù),建立較為完善的生產(chǎn)工藝流程、技術(shù)管理體系和高效的生產(chǎn)管理體系。此外,應加大船型總體設計、推進(jìn)系統以及LNG燃氣與加氣系統布置、調試等相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究和技術(shù)儲備,培養一批掌握核心技術(shù)、熟悉雙燃料客船設計和建造的人才隊伍。

    而夏倩認為,隨著(zhù)國際和國內船舶排放要求的進(jìn)一步加強,LNG燃料發(fā)動(dòng)機市場(chǎng)將會(huì )進(jìn)一步擴大,LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機的實(shí)船應用也需要相關(guān)支持。首先,相關(guān)法規、規范需進(jìn)一步完善;其次,相關(guān)配套設施,如加注船、加氣站的建設需同步進(jìn)行;再次,應推廣LNG燃料發(fā)動(dòng)機的標準船型;最后,船廠(chǎng)在雙燃料發(fā)動(dòng)機的安裝和調試方面,需要進(jìn)一步積累經(jīng)驗。

    某國內配套廠(chǎng)相關(guān)人士稱(chēng),我國已走近了大型雙燃料客船領(lǐng)域的外沿,要深入該市場(chǎng),還需各家企業(yè)協(xié)同深耕,畢竟單獨一家船廠(chǎng)或配套廠(chǎng)的力量是有限的、面臨的難度也很大,要形成“船舶項目在哪、配套廠(chǎng)商服務(wù)就在哪”的良好服務(wù)體系,共同推動(dòng)我國自主研制、配套的大型雙燃料客船的發(fā)展?!暗?,時(shí)間是一個(gè)壁壘。要在傳統的船舶工業(yè)建立起一個(gè)全球認可的品牌,中國制造任重道遠?!鄙鲜鰳I(yè)內人士如是說(shuō)。


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