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“领跑”中国超大型集装箱船建造 ——来自沪东中华的报告

作者:   发布时间:2007-09-11    浏览量:3390   字体大小:  A+   A- 

9月8日,沪东中华造船集团承建的8530箱集装箱船首制船顺利交付中海集运公司,它使得我国成为继韩国、日本、丹麦之后,掌握超大型集装箱船设计及建造的又一“世界星秀”。

从20世纪90年代末期,沪东中华就走在了我国建造大型集装箱船的前列,1714标箱、2700标箱、4250标箱、5688标箱……而此次裂变式的突破,再次表明沪东中华成为中国超大型集装箱船建造的“领跑者”。

成就一次质的飞跃

是什么让沪东中华在集装箱船型建造领域屡创第一?

“没有自主创新,一个产业必将失去发展出路,对处于世界激烈竞争中的中国船舶工业尤其如此。”中国船舶工业集团公司副总经理谭作钧如是说。沪东中华集装箱建造的发展轨迹印证了这个论断。

上个世纪80年代末90年代初期,国内船舶行业只能建造几百箱的小型集装箱船,而沪东中华却大胆承接了出口德国的2700箱集装箱船。而尚未掌握有关技术和工艺,却做了“第一个吃螃蟹的人”,只能从国外高价购买图纸和技术。结果是,虽然交了船,却付出了巨大的经济代价。

痛定思痛,沪东中华人深刻意识到:唯有拥有自己的技术,企业的生存才能得到保障;唯有不断创新,企业的发展才能获得不竭的动力。

此后,公司选择了一条符合自身特点的自主创新之路:在我国造船技术水平与国外先进造船水平尚有差距的情况下,通过高起点引进技术,消化吸收再创新,充分利用后发优势,实现公司的跨越式发展。

经10余年的发展,沪东中华参与联合设计的4250箱集装箱船和5688箱集装箱船相继问世,订单纷沓而至,公司不仅获得了丰厚的利润,更积累了技术创新的经验。特别是2003年,在建造当时国内最大的5688箱集装箱船过程中,公司专门成立了3个技术攻关小组,几乎对所有工艺流程都重新进行了改进翻新,沪东中华终于拥有了自主生产此种大型集装箱船的能力。

5688箱的成功建造给了沪东中华人极大的鼓舞,他们再次将目光瞄准了8530箱超大型集装箱船——目前国际航运市场上最具有先进水平的超巴拿马型超大型集装箱船。

一艘8530箱超大型集装箱船装运的集装箱,如果改用标准集装箱卡车运输,即使集卡头尾相连,也可以从上海市中心一直排到江苏苏州,而且设计、建造如此“庞然大物”,绝对不是将原先5688箱船体积简单的放大,而是对常规设计技术、施工工艺极限的巨大跨越。

仅仅6年,沪东中华完全依靠自己的力量开发、设计、建造出了我国最大箱位的集装箱船,走完了发达国家几十年要走的路。从5688箱一步跃上8530箱,从联合设计走向自主开发,成就了一次质的飞跃!

攻克大量技术难题

据了解,8530箱集装箱船因技术含量高,能够适应世界经济全球化及货物集装箱化的快速发展需求,已逐步成为当今国际航运市场的主角。同时,其设计建造对我国相关配套行业的技术升级、港口和运输业的发展将起到积极的推动作用。

8530箱集装箱船舶大型化带来大量建造难题:如高强度大厚度板的焊接工艺、焊接方法、焊接材料问题;大型轴系、舵系和螺旋桨的加工、安装技术;大型舱口盖、舱口围、绑扎桥和箱柱的制造、安装程序和精度控制技术问题;模块化制造应用范围的扩大等等,难题的攻克大大提高了建造质量和速度。绑扎技术是集装箱船舶上的关键技术之一,8530箱集装箱船采用了德国macgregor公司最新的人字型(Top Lashing Bridges)绑扎桥技术,这种型式的绑扎桥具有重量轻,强度好、操作维修方便等特点。

8530箱集装箱船,长335米,超过了3个标准足球场的长度,型宽42.8米,设计吃水13米,载重10.1万吨,船底到甲板有七八层楼高,是一座“漂浮的岛屿”。由于其超大尺度及长大开口的特性,防止船舶的扭转变形是该船设计难点之一。设计人员通过优化布置抗扭箱的结构设计,成功地解决了这一难题。

抗扭箱分段是集装箱船最关键的分段之一,它是巨轮航行海上时抵抗纵扭曲等内外应力的主要受力部位。8530箱集装箱船抗扭箱分段大量应用了强度级别为EH40的68mm高强度钢板,这是建造超大型船舶专用的一种钢材,在我国造船生产中首次应用。其切割、焊接工艺技术是该船建造的一个难点。工程师们经过近一个月的探索研究,编制完成了“8530箱集装箱船抗扭箱分段制造工艺”,从工艺技术上突破高强度超厚板焊接方法、材料、规范、技术要领等难题。而且,按工艺要求,高强度超厚板焊接前要加温预热、焊接后要保温,仅预热就需要1天多的时间,在技术人员和生产人员的密切配合下,抗扭箱分段建造难题一举被攻克。

随着集装箱船不断向大型化发展,船舶的动力选择、线型优化以及螺旋桨和舵空泡问题日益突出。为顺利解决上述问题,公司在德国汉堡水池HSVA和德国螺旋桨制造厂MMG的大力支持下,经过对线型以及螺旋桨设计的多次对比试验,最终成功开发出了具有国际先进水平的线型并配置了高效率、低振动、低空泡的螺旋桨。同时,针对舵空泡问题也提出了好几种解决方案供船东选择。

8月18日,该船出海试航。各试验项目从“五级航速下小艇抛放试验”开始,罗径、雷达调校,主机耐久试验,主机测速、操舵、回转、急停航、主机扭振、桥楼遥控、无人机舱等一个个项目次第进行,试航人员不分昼夜投入“战斗”,试验项目全部顺利完成,试航圆满成功。

“绿色造船”设计亮点

“绿色造船”已成为世界航运的一大潮流,这也是沪东中华一直倡导的造船理念。公司考虑船东长远利益,一直力求在船舶产品的开发、设计和建造过程中,及时更新和应用国际公约中对环境保护的要求。

8530箱集装箱船设计中的亮点之一,就是取得了德国船级社环保证书EP船级符号。该船级符号的要求几乎覆盖了目前为止与船舶设计和建造有关的所有与环境保护有关的要求,如压载水置换、对氮氧化物、硫氧化物排放的控制,污水、垃圾处理,空调冷藏系统、涂装等诸多方面的要求。

国际上一些港口为减少污染气体的排放,禁止船舶在停靠码头期间通过燃烧燃油驱动发电机,使用岸电系统代替船上燃油产生动力将成为一种趋势,如美国的洛杉矶、长滩等港口已陆续开始提供标准的岸电接入设施,船舶配备了岸电系统后在靠港时可直接将岸电引到船电来驱动发电机以保持船舶的基本运转需要。沪东中华在8530箱的设计建造中,就针对船东的不同需求提供了配备岸电系统或仅布置电缆并预留安装位置供以后安装等可选方案。

2006年3月,国际上开始采用新的燃油舱保护条例标准。集装箱船由于航速高,主机功率大,续航力强,致使燃油舱容积较其他类型船舶要大,油舱保护的要求必然对8530箱集装箱船的设计带来较大的影响。为防止油舱破损可能造成的燃油对海洋的污染,公司很早就开始了对相关规则的研究,对油舱的设计进行了优化,很快就形成了满足燃油舱保护的具体方案,是在国际上率先实船应用这一新的环保要求的船舶。

人性化设计也是8530箱设计的又一亮点。按照以往的船舶设计,引水员上船时必须从软梯爬到引水员梯再从引水员梯上到甲板。由于8530箱集装箱船型深24.8米,若采取常规设计,不仅引水员工作的强度加大,而且也存在一定安全隐患。为此,设计人员在8530箱集装箱船上首次选用了引水员水密门,只需从软梯到达引水员水密门后,引水员即可直接从船内走到船上任意位置,大大减少了引水员劳动强度,提高了安全性。

成就来源于不断的技术研发和产品自主创新。沪东中华相信,在中船集团“531”目标的指引下,中国造船实现“世界第一”不是梦。

来源:中国水运报