1月28日,由中國船舶集團有限公司所屬上海外高橋造船有限公司,為新加坡EPS公司建造的全球首艘20.9萬噸紐卡斯爾型雙燃料動力散貨船“碧璽山”輪順利簽字交付,標志著中國船舶工業在大型散貨船設計建造領域正式邁入“雙燃料”時代。
至此,自1月1日實現交船開門紅以來,外高橋造船1月共交付三艘21萬噸紐卡斯爾型常規動力散貨船、一艘230萬桶“通用型”海上浮式生產儲油船(FPSO)以及一艘20.9萬噸雙燃料紐卡斯爾型散貨船,單月完工總量118萬載重噸,為完成年度交船任務打下了堅實基礎。
全球首艘紐卡斯爾型雙燃料動力散貨船“碧璽山”輪
船東EPS駐廠組經理姜明煥、中船貿
易船海業務一部副總經理鄭民勝、外高橋造船市場營銷部部長葉杰代表各方簽署交船文件。租家必和必拓(BHP)鐵礦市場經理井匯,英國克拉克森上海代表處董事周吉樑,美國船級社華中區高級驗船師Han Young Bae,外高橋造船副總經理張啟鵬等見證簽約。
“碧璽山”輪交船現場
“碧璽山”輪是外高橋造船自主研發設計的新一代具有自主知識產權的雙燃料動力船型,船型長299.50米,型寬50米,型深25.20米,設計吃水18.40米,設計吃水航速14節,入級美國船級社。
該船采用LNG燃料和傳統燃料油驅動,共配置兩個C型LNG燃料罐,燃氣續航力達到20,000海里,可一次性滿足完成中國至澳大利亞航線兩個來回或者中國至巴西航線一個來回。在LNG燃料模式下,該船基本消除顆粒物和硫化物的排放,能效設計指數(EEDI)相比基線降低41%,滿足國際海事組織IMO第四階段規范要求,具有“綠色、環保、節能、安全”等顯著特色。
外高橋造船秉持著“生產一代、開發一代、儲備一代”的產品研發戰略,早在2012年,外高橋造船就通過深入研究國際航運形勢趨勢和相關規則規范,提前布局雙燃料船型開發,先后攻克了四大技術研發關鍵難點,形成一整套獨立自主的大型雙燃料散貨船核心開發設計能力,并在“碧璽山”輪得到了完美驗證。
一是創新大型LNG液罐艙總體布置。外高橋造船開發的大型雙燃料散貨船選用的C型LNG液罐布置于船艉部上建兩側,為滿足系泊系統安裝需求和操作安全性,提高甲板生活空間裕度,外高橋造船跨界引入集裝箱船甲板面的線型設計,將原始設計中船艉甲板線型由常規的向內收縮式優化為全寬式,在不影響船舶主尺度及船體結構完整性基礎上,最大程度發揮外高橋造船原有的散貨船項目優勢,減少改型對船體設計和建造帶來的巨大成本影響。
二是形成雙燃料供氣系統(FGSS)集成自主設計能力。LNG供氣系統將液態LNG燃料經過加壓、氣化、加熱等步驟,轉化為能夠被主機等設備使用的氣體燃料,需要在很短時間內經歷從-163℃的低溫液態到高溫氣態的轉變。為確保氣態的變化和供氣過程可設計、可計算、可控制,開發團隊通過開展風險評估,分析各種潛在的風險因素,持續加強FGSS核心關鍵技術研究,完善優化技術解決方案,形成雙燃料供氣系統集成自主設計能力。
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三是測算液罐周圍溫度場并完成鋼材等級選定。溫度與鋼材的強度和韌性密切關聯,不同的溫度環境對于所使用的鋼的等級有著明確的規范。LNG內裝載的LNG溫度低至-163℃,盡管有絕緣基座隔開罐體與船體結構,但由于二者距離很近導致局部區域溫度變化十分復雜。開發團隊運用專業知識對LNG形態和溫度變化過程進行多次周密分析和模擬,選定最優材料鋼級,確保基座區域安全可靠。
四是合理布置低溫管路。LNG燃料低溫管在系統切換運行或停止狀態時,管內溫度會發生明顯變化,溫度變化幅度高達45℃或者低至-163℃,熱脹冷縮的作用會使管路產生額外的受力。開發團隊按照《國際散裝運輸液化氣體船舶構造和設備規則》(ICG)要求對低溫管路的應力情況進行計算和分析,使管路的布置和路徑更為合理和安全。
2020年12月10日,項目開工
2021年9月12日,LNG液罐成功吊裝