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降低航速,流行的船舶运营方式?

作者:   发布时间:2013-12-25    浏览量:919   字体大小:  A+   A- 

在一艘船舶的整体运营成本中,燃料成本目前占据最高的比例。当燃料价格高企时,一家全球最大的航运公司的技术专家想尽办法解决燃料问题,最终他们建议的方案就是降低航速。
自2009年以来,船舶通过将航速从24节下调至12节,实现了燃料的巨大节约。“低航速”正式成为各船队标准的运行流程。时至今日,由于船东们同时面临运费下降和燃料成本上涨的挑战,几乎所有现有航运公司仍然奉行该标准。
除了燃料经济因素,要求减少温室气体(GHG)排放的法规、消化船队运力过剩的需要、提高船队运营计划的可靠性,这些  因素也促使各船队采取低速航行的运行方式。
以下是发动机制造商和船舶运营商的观点。
发动机制造商:降低航速其实是降低发动机负荷
然而,MAN和瓦锡兰(船机库 位置)等船用发动机制造商却将航运公司称为“低速航行”的运行方式描述为“低负荷运行”。
低航速指的是跨洋货物船,尤其是集装箱船,在运营实际中,将航速从最大航速明显降低。据马士基介绍,由于2008年全球性经济危机的影响,该公司于2009年初开始推行18节的低速航行,2010年该公司的亚欧航线回程航速为14-16节,而12-14节航速则被称为“超低航速”。
在早期推行降低航速的时期,主要是一些集装箱船运营商寻求低负荷运行。现在,包括油船、散货船等各种船型的航运公司都持续低负荷运营,但在航速确定方面具有较高的灵活度。
其实,在经济危机发生前建造的船舶,就已经在设计方面考虑了燃料节约等经济范畴。例如,大型集装箱船“Emma Maersk”号,在其从欧洲驶往新加坡的航程中就已经能节约大约4000吨燃料,以每吨燃料600-700美元的价格计算,一次单向航程就能节约大约240万-280万美元。尤其令人吃惊的是,这些船都不是原始设计为低航速的。
伴随而来的,该是船用发动机制造商们的压力了。船用发动机制造商们被要求确保低航速时的发动机具有可靠的长时间运营。但整体来说,发动机制造商们做到了。
MAN运行部门高级经理Stig Baungaard Jakobsen解释说,“在2008年底,我们的研发就能使发动机持续降至40%的低负荷运行,在2009年,我们又支援将负荷降至10%负荷,从那时起,几乎所有这种模式的服务经验都得到肯定。”
MAN改装和升级高级经理Christian Ludwig说,“这些成功,很重要的一点就是应用了滑阀型的标准注入阀。滑型燃料阀能大大减少废气污垢,尤其是在低速运行时。因此,应该在未配备滑燃料阀的老发动机外侧进行改装。”
Jakobsen补充说,“很快,超低负荷运行成为一种普遍形式,这就要求不断优化低负荷运行。”在MAN公司,通常采用以下两种方式:
•在低负荷或部分负荷时,增加扫气压力;
•在低负荷时减少气缸油使用。
“最棒的就是,这些方式还能用于电动-液压控制的ME发动机”Jakobsen指出,“ME发动机控制系统(ECS)设计用于控制VTA涡轮增压器、废气旁路(EGB)和灵活的涡轮增压器切断系统。”
Christian Ludwig指出,“对于在服役的发动机,配有称为翼门阀控制的涡轮增压器切断系统已成为许多配有2、3或4台涡轮增压器的发动机改装项目的应用方案。比如一台大孔径MAN 12K98MC型发动机,以平均40%负荷运行,如果采用涡轮增压切断系统,每年节约的燃料成本大约可达100万美元。”
Ludwig说,“现在,低负荷运行时优化气缸油使用也很重要。MAN Alpha润滑系统已进一步研发用于MC和MC-C发动机,以便更精确控制气缸油的使用。”

船舶运营商:低航速是现在和未来值得推行的策略
德国NSB Niederelbe Schiffahrtsgesellschaft mbH & Co. KG, Buxtehude (REEDEREI NSB)公司成立于1982年,是世界领先的集装箱船管理公司之一,该公司管理着85艘船,其中76艘为集装箱船。
除了管理集装箱船、油船和海上自升式船舶,REEDEREI NSB还监理新船建造,并活跃于船员业务。在该公司自己的研究院NSBacademy,配有现代的船舶处理模拟器,定期培训和教育各类船员。在德国Buxtehude总部和美国、韩国、新加坡等国外分部,REEDEREI NSB雇有大约250名员工和3000名海员。
该公司发动机运营部(EOD)负责人Jörg Erdtmann介绍了该公司使用MAN和瓦锡兰发动机超低航速运行的情况。“在我们NSB,实际上早在2006年初就采用了低航速,之后采用了超低航速,这是我们减少日常运营成本的主要措施,主机(产品库 求购 供应)通常仅以10-45%的低负荷运行,这对燃料消耗的影响是巨大的,也被我们的6500TEU集装箱船的实际数据证明。”
据介绍,将船舶航速从25节降至12节,重燃料油的每天消耗将从246吨降至35吨,相当于以一半的航速降低了近85%燃料。考虑到实际燃料价格,该公司的船舶主要使用每吨价格大约600美元的RMK 500和700,租船方每天就能节约大约12.6万美元。由于燃料价格仍在上涨,更多的船舶被要求继续每周出航。
当然,超低速航行的不良后果也必须考虑:因为船舶发动机设计是在燃料价格上涨之前和经济危机发生进行的,设计时不是为了以10-45%的真正功率运行,以这么低的水平运行会给发动机带来损害,遇见频率最高的问题是:
•辅助风扇损坏;
•过度润滑;
•发动机烟尘积累;
•冷腐蚀。
为了解决这些问题,该公司发动机运营部采取了以下措施:
•修正主机辅助鼓风机;
•将气缸润滑系统改至低速;
•配备动力涡轮增压器切断系统。
有了这些措施,就可以使船上主机非常经济的运行,同时又确保安全和对设备无损害。“但别忘记,很重要的就是,我们是与发动机制造商紧密合作解决这些问题。”Erdtmann说,“但降低航速并不是唯一改进船舶效率的手段,我们也使用其它方法,如调整优化软件、现代天气航线软件、螺旋桨(产品库 求购 供应)调整、船体专门防污涂层、调整船首设计等等。”
最后,Erdtmann总结说,“超低速航行是一种值得推行的增强竞争力的策略,不管是现在还是今后未来”。
 

来源:国际船舶网