如果停泊時間超過24小時,離開前洗一次船,是最有效降低船體生物膜形成的方式,從而減少船體海生物附著,減少燃油消耗,減低船只航行阻力,提升船速!
一、致命24小時!
2021年,集裝箱船舶在錨等待時間平均1.5-3天;散貨船等待時間2天起跳,等個1-2周也很正常。
這2-3天可以干嘛?懶洋洋?曬太陽?蹭癢癢?
可別大意了,在你們休息娛樂的時候。海洋第一邪惡勢力海生物附著(biofouling)可沒歇著,它們依舊在不停地生長、繁衍、變態發育。直接導致船舶阻力增大、船速下降、燃油消耗增加。
在現今國際原油價格突破1000美元/噸的大環境下,運輸燃油成本幾個月內成倍上漲,然而大多數情況下這只能由船東和租家來承擔。同時上漲的,還有船體上瘋狂生長的海生物附著,讓本已高昂的燃油成本雪上加霜。國際油價超出可控范圍,但自家船上的海生物附著,就必需控制住,以此來有效降低油耗。

圖1 納百機器人實拍船體附著藤壺

圖2 納百機器人實拍船體附著海草
可千萬不能小瞧它們,自從人類從事海事活動起,就在跟海生物附著頑強斗爭——2400年前就有文獻記錄:藤壺附著導致船舶減速[1]。
3天時間看似短,但對于一個光潔的船體,足以讓海生物玩命發育到群聚狂歡的階段:一個集合了微生物、藻類孢子、藤壺幼蟲的微型生物群落。去年那些在洛杉磯集裝箱碼頭錨地等了17天的船,都能直接進化到大型生物附著階段。
海生物附著過程[2][3]
1小時
吸附海水中蛋白質等有機分子, 形成條件膜
24小時
細菌、單細胞藻類等進一步貼附,形成微生物膜
7天
微生物膜內的細菌瘋狂繁殖,同時吸引微生物、藻類孢子甚至藤壺等幼蟲一同附著。它們猥瑣發育,瘋狂繁殖,形成微型生物附著(microfouling)
2周-4周
大型生物幼蟲(如藤壺/貽貝等)開始附著,通過變態發育,形成硬殼形態為主的大型生物附著(marofouling)

圖3 El Aleem (1998) 和Matin (2011) 研究
二、東海+錨地停泊=致命翻倍!
簡單來說,海水水流速度越慢、溫度越高,水域營養越豐富,船體海生物繁衍生長速度越快。
—— 《中國遠洋航務》劉廣利
海生物附著是一個復雜的自然現象,受到水流、水溫、營養等多種因素影響。
那為什么在東海海域的錨地、碼頭,海生物附著情況會更嚴重呢?
因為東海海域的錨地、碼頭簡直就是海生物繁殖天堂,尤其在船舶停泊的時候!因為靜態狀態下,船體表面的海生物生長會更加迅猛!更不用說在東海海域的港口,普遍水溫較高,營養還豐富。
船在航行時,由于較大水流速度,生物幼體無法附著。但在停泊期間,生物幼體就能貼附。而一旦被附著上,想甩就甩不開了,所謂請神容易送神難。貼附后生物幼體可在水流流速較大的情況下繼續保持貼附,并進一步變態發育,形成不易脫落的鈣質殼體。

圖4 納百機器人清洗服務實拍圖
而且寧波、上海海域營養豐富,異常適合海生物繁衍。像寧波海域因有長江、錢塘江、及眾多河流、溪流注入,夾帶了大量泥沙和營養物質,為近海生物、浮游生物的生長、繁殖提供了豐富的養料。附近漁場多也是源于此。
再者整個東海海域位于亞熱帶,年平均水溫20°C -24°C,年溫差7°C – 9°C[4]。2018年全天平均水溫,夏季27.5°C,秋天25.8°C[5]。較高的水溫利于海生物快速生長發育。
水溫越高、停泊時間越長,海生物生長越快。
以藤壺為例(藤壺是造成船體海生物附著最主要海生物之一),在熱帶、亞熱帶攝氏25°C以上海水中,附著于拋錨船舶船體的藤壺14-20天就能長到10mm高。
—— 《中國遠洋航務》劉廣利
三、洗船省油找納百,寧波舟山等您來
長三角屬于渾水水域,是一個極其惡劣的工況環境,能見度近似「0能見度」,傳統船舶清洗方式在此工況無法適用,故在此類海域無法找到正規機構提供船舶清理服務。
針對長三角特殊的水域情況,納百成立專項攻堅組,通過引入創新型可視化技術,以及上百次的實地海測,不斷迭代優化機器人,最終實現0能見度水域下的清晰成像。
而在此前,納百已經在深圳和廣州清洗了數百條船。
納百是全球領先的航運業工業級機器人科技公司,也是國內第一家在清水水域以及渾水水域拿到安全作業資質的機器人公司。納百因標準化、高質量清洗服務,倍受船東好評。
目前納百已在中國華南、華東一帶,如深圳、寧波、舟山等港口和錨地,開通機器人船舶檢測、清洗服務。深入理解船東需求,并積累大量清洗服務經驗。
接下來,納百即將在中國各大港口陸續開展服務。
圖5 納百機器人某服務實拍_洗前 vs. 洗后(1)

圖6 納百機器人某服務實拍_洗前 vs. 洗后(2)
參考文獻
[1] Yebra D M, Kiil S, Dam-Johansen K. Antifouling technology—past, present and future steps towards efficient and environmentally friendly antifouling coatings[J]. Progress in Organic Coatings, 2004, 50(2): 75-104.
[2] Maddah, Hisham, and Aman Chogle. “Biofouling in reverse osmosis: phenomena, monitoring, controlling and remediation.” Applied Water Science 7.6 (2017): 2637-2651.
[3] 段繼周, 劉超, 劉會蓮, 孫佳文, 張一夢, 王楠, 翟曉凡, 管方, 鄭萌, 張杰, 王秀通. 海洋水下設施生物污損及其控制技術研究進展. 海洋科學. 2020;44(8):162-77.
[4] 趙玉杰. 東海海洋經濟可持續發展研究. 海洋開發與管理. 2009;26(5):110-4.
[5] 王平, 毛克彪, 孟飛, 袁紫晉. 中國東海海表溫度時空演化分析. 國土資源遙感. 2020 Dec 15;32(4).
