船廠裝配大考，挑戰(zhàn)眾多

日前，芬蘭Meyer Turku船廠為歌詩(shī)達(dá)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(hào)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(nèi)的高度關(guān)注，多位業(yè)界人士猜測(cè)此次延遲交付原因在于推進(jìn)系統(tǒng)復(fù)雜性及相關(guān)建造裝配的高難度。

    盡管我國(guó)還未涉足LNG動(dòng)力豪華郵輪設(shè)計(jì)建造，但近年來(lái)，我國(guó)在LNG/柴油雙燃料大型客船設(shè)計(jì)建造領(lǐng)域進(jìn)行了諸多探索，國(guó)內(nèi)配套廠在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研制方面取得了一定的成果，這些都為未來(lái)探索更加細(xì)分的大型雙燃料客船市場(chǎng)積累了經(jīng)驗(yàn)。然而，這一切還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。業(yè)內(nèi)人士提出，我國(guó)在大型雙燃料客船設(shè)計(jì)建造及雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)方面與國(guó)外仍有差距，因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)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(guó)內(nèi)建造技術(shù)、國(guó)產(chǎn)化配套率穩(wěn)步提升，以不斷減少道路阻力。

船廠 裝配大考，挑戰(zhàn)眾多

    2018年12月14日，廣船國(guó)際有限公司為瑞典格特蘭（GOTLAND）航運(yùn)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(hào)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(guó)際自1954年建廠以來(lái)承接民用和海洋工程船舶單船造價(jià)的最高紀(jì)錄；單船總長(zhǎng)200米，型寬25.2米，設(shè)計(jì)吃水6.4米，服務(wù)航速超過(guò)28.5節(jié)，載客量1730人，設(shè)有2層車輛甲板，車道長(zhǎng)2310米，續(xù)航力6500海里，自持力為24小時(shí)，配置瓦錫蘭雙燃料主機(jī)。當(dāng)時(shí)的媒體報(bào)道稱，“該艘豪華客滾船采用國(guó)際*********的LNG/燃油雙燃料主機(jī)驅(qū)動(dòng)，是當(dāng)今世界上航行速度最快、性能最優(yōu)的節(jié)能環(huán)保型高端豪華客滾船”“該船的建造，將為我國(guó)摘取豪華郵輪這顆‘皇冠上的明珠’積累經(jīng)驗(yàn)，其建造意義深遠(yuǎn)”。

    當(dāng)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(yàn)，但承接雙燃料客滾船對(duì)于廣船國(guó)際來(lái)說(shuō)還是首次。由于沒(méi)有任何先例可循，加上國(guó)外在建造技術(shù)上進(jìn)行嚴(yán)密封鎖，該公司面臨了較大的困難。

    LNG系統(tǒng)包括注入、透氣、加熱、供氣、通風(fēng)、氮?dú)庀到y(tǒng)、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)、LNG系統(tǒng)控制、監(jiān)測(cè)、報(bào)警等。由于LNG要儲(chǔ)存在零下160攝氏度的環(huán)境中，所以其系統(tǒng)裝船工作對(duì)于船廠而言是最大的考驗(yàn)。為此，該公司成立多個(gè)攻關(guān)小組開(kāi)展研究，針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置、安裝、調(diào)試、加注相關(guān)工藝和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、安全操作管理等方面進(jìn)行攻關(guān)。

    2018年10月國(guó)慶黃金周期間，廣船國(guó)際GOTLAND客滾船項(xiàng)目組全體成員都在加班，為的是在加注試驗(yàn)前將其預(yù)冷，使整套LNG系統(tǒng)降溫至零下100攝氏度以下。在多個(gè)項(xiàng)目報(bào)驗(yàn)、消防應(yīng)急演練等工作結(jié)束后，經(jīng)過(guò)近14個(gè)小時(shí)的緊張工作，廣船國(guó)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(tǒng)應(yīng)用于客滾船，這在世界上還處于起步階段，在國(guó)內(nèi)更屬首次。相關(guān)規(guī)范對(duì)這類雙燃料高速客滾船推進(jìn)系統(tǒng)的可操性、可靠性、穩(wěn)定性、安全性等方面的要求也遠(yuǎn)高于雙燃料推進(jìn)的貨船，但是，目前規(guī)范對(duì)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(guó)際也只能摸著石頭過(guò)河，一邊做一邊學(xué)，走了不少?gòu)澛?，吃了很多苦頭。”一位廣船國(guó)際技術(shù)人士總結(jié)說(shuō)。

    除了已交付的“VISBORG”號(hào)，該系列船的2號(hào)船仍?？吭趶V船國(guó)際碼頭，尚未交付。據(jù)一位接近船廠的內(nèi)部人士介紹，2號(hào)船已經(jīng)面臨延期交付風(fēng)險(xiǎn)，雙燃料主機(jī)軸系出了問(wèn)題?！半p燃料主機(jī)是個(gè)新東西，主機(jī)軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下會(huì)出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，船東不能接受，大家一直在談?！?/p>

    因?yàn)橛龅搅诉@個(gè)情況，該人士愈發(fā)感嘆國(guó)產(chǎn)配套設(shè)備的重要性。“由于是新型動(dòng)力，可供選擇的不多，難免有點(diǎn)‘卡脖子’。”該內(nèi)部人士說(shuō)，“船舶是一個(gè)很大的東西，設(shè)備供應(yīng)商很多，但關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)專利仍在國(guó)外公司，話語(yǔ)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)都掌握在他們手中，船東也多會(huì)選擇他們；如果我們國(guó)家有這樣的動(dòng)力配套設(shè)備，可能就不會(huì)這么被動(dòng)?！?nbsp;

配套廠 技術(shù)成熟，仍需完善

     不同于部分大型客船采用柴油機(jī)—電力裝置（對(duì)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(jī)配可調(diào)距螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)。上述廣船國(guó)際技術(shù)人士介紹，采用哪種推進(jìn)方式，要權(quán)衡主機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)的初次投資、維修費(fèi)用、各種工況的負(fù)荷分配、操作性、快速性、安全性、燃油和滑油的消耗費(fèi)用等方面綜合比較，及結(jié)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(guī)推進(jìn)系統(tǒng)，根據(jù)船東意愿選用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

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

    從國(guó)內(nèi)來(lái)看，我國(guó)在雙燃料主機(jī)研制方面起步較晚，相較于國(guó)外技術(shù)成熟的國(guó)家，我國(guó)在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)成功交付，這是世界首臺(tái)低壓雙燃料低速機(jī)，也是我國(guó)第一臺(tái)船用雙燃料低速機(jī)，其被裝配在1艘14000立方米LNG運(yùn)輸船上。

    由于受到研制成本高、技術(shù)限制等因素影響，我國(guó)在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域起初均以制造身份為主，隨著不斷嘗試開(kāi)發(fā)，我國(guó)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的廠家主要有淄柴動(dòng)力有限公司、安慶中船柴油機(jī)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(guó)外來(lái)看，WinGD和MAN公司都有豐富的低速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)裝船應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，瓦錫蘭、卡特彼勒、韓國(guó)現(xiàn)代重工等公司在中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域都有成熟產(chǎn)品應(yīng)用于陸用電站和大型船舶。就我國(guó)而言，目前，我國(guó)自主研發(fā)的中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已達(dá)到國(guó)外雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)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(yàn)證。無(wú)論從國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，就雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)本身來(lái)說(shuō)，技術(shù)已相對(duì)成熟。

    盡管如此，但雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在大型客船的案例并不多，因此，有業(yè)內(nèi)人士也提出，無(wú)論是船廠還是船機(jī)配套商都應(yīng)該更關(guān)注系統(tǒng)的安全和控制問(wèn)題，不斷完善系統(tǒng)設(shè)備，減小其故障率。“大型客船承載的游客和工作人員較多，一旦發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)氣體泄漏事件，后果將不堪設(shè)想。因此，在該船型上安裝以LNG為燃料的主機(jī)，需要強(qiáng)化系統(tǒng)的控制性能、提高技術(shù)水平”。一位船廠的業(yè)內(nèi)人士補(bǔ)充說(shuō)。

未來(lái) 合則共贏，分則俱損

    盡管除“Costa Smeralda”號(hào)外，國(guó)外LNG動(dòng)力豪華郵輪如“AIDAprima”號(hào)、“AIDAnova”號(hào)也出現(xiàn)過(guò)延遲交付的現(xiàn)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(tǒng)的具體配置情況和實(shí)際造成延遲交付的具體原因?！皣?guó)內(nèi)外相應(yīng)的設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試資料和經(jīng)驗(yàn)等都是沒(méi)有公開(kāi)的?！币晃辉诖瑥S從事船舶生產(chǎn)的技術(shù)人員介紹說(shuō)，“這是國(guó)外對(duì)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(tǒng)的設(shè)置和經(jīng)驗(yàn)等?！?/p>

    除了大型雙燃料客船方面獲取設(shè)計(jì)建造經(jīng)驗(yàn)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(jī)的應(yīng)用困境，這些現(xiàn)實(shí)情況都指向一個(gè)問(wèn)題，我國(guó)應(yīng)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(shì)，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(guó)家環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略。2014年，中國(guó)船級(jí)社（CCS）發(fā)布國(guó)內(nèi)首部以天然氣燃料作動(dòng)力的船舶技術(shù)規(guī)范——《天然氣燃料動(dòng)力船舶規(guī)范》，旨在滿足國(guó)內(nèi)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(yàn)， CCS又對(duì)該規(guī)范進(jìn)行了多次修改。

    上述船廠業(yè)內(nèi)人士提出，隨著雙燃料的普及，新的規(guī)范也在不斷生效，要加大與船級(jí)社的溝通力度，及早熟悉相應(yīng)的規(guī)范要求，結(jié)合實(shí)船的建造經(jīng)驗(yàn)，掌握并提高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試水平，深入研究并掌握雙燃料應(yīng)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(yīng)加大船型總體設(shè)計(jì)、推進(jìn)系統(tǒng)以及LNG燃?xì)馀c加氣系統(tǒng)布置、調(diào)試等相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究和技術(shù)儲(chǔ)備，培養(yǎng)一批掌握核心技術(shù)、熟悉雙燃料客船設(shè)計(jì)和建造的人才隊(duì)伍。

    而夏倩認(rèn)為，隨著國(guó)際和國(guó)內(nèi)船舶排放要求的進(jìn)一步加強(qiáng)，LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，LNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)船應(yīng)用也需要相關(guān)支持。首先，相關(guān)法規(guī)、規(guī)范需進(jìn)一步完善；其次，相關(guān)配套設(shè)施，如加注船、加氣站的建設(shè)需同步進(jìn)行；再次，應(yīng)推廣LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)船型；最后，船廠在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝和調(diào)試方面，需要進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn)。

    某國(guó)內(nèi)配套廠相關(guān)人士稱，我國(guó)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(dú)一家船廠或配套廠的力量是有限的、面臨的難度也很大，要形成“船舶項(xiàng)目在哪、配套廠商服務(wù)就在哪”的良好服務(wù)體系，共同推動(dòng)我國(guó)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(tǒng)的船舶工業(yè)建立起一個(gè)全球認(rèn)可的品牌，中國(guó)制造任重道遠(yuǎn)?！鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士如是說(shuō)。