柴油gcu是什么意思(柴油车gcu是什么意思)


与以往年份不同,入选《2021年度杰出船型名船录》的集装箱船只有两艘——韩新海运(原现代商船)订造的“HMMNuri”轮和在都乐公司(Dole)旗下运营的“DoleMaya”轮,前者载箱量为16000TEU,后者则是一艘910FEU型冷藏集装箱船。两艘船的载箱量都不大。


超大型不是唯一标准


“HMMNuri”轮是韩新海运于2018年订造的8艘16000TEU型集装箱船的首制船,船长365.16米,型宽51米,吃水16米,设计航速22节,甲板上和船舱分别可放置9560和6450个集装箱,并配有1200个冷藏集装箱插口。尽管“HMMNuri”轮已投放至THEAlliance经营的FE4航线,但她采用了尽可能灵活的尺寸设计,以便日后在船舶替换时可通过巴拿马运河新船闸,负责跨大西洋航线市场运输。在环境保护方面,“HMM Nuri”轮采用了“LNGReady”设计,配备的开环式脱硫装置亦可使其燃烧重质燃油(HFO),节能设计则大幅提升了能源使用效率,较上一代同尺寸船舶可降低约52%的碳足迹。“HMMNuri”轮的绑扎桥被设计为防风式结构,以确保集装箱在强风冲击时得到可靠保护,提高了船舶操纵和货物运输的安全性。


“DoleMaya”轮的主机为MAN B&W7G60ME-C9.5型发动机,97rpm时的输出功率为18760kW,直接连接直径为7米的可控螺距螺旋桨,在设计吃水下的航速为19.7节。由于冷藏箱船有很高的功率需求,“DoleMaya”轮为此专门配备了四部基于MAN7L27/38中速柴油机的发电机组,每部机组720rpm时的功率为2310kW。为了满足《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)和相关环保规则要求,“DoleMaya”轮安装了一套可处理一台主机和四台辅机的废气脱硫装置,包括用于湿式脱硫的直列(I型)与旁路(U型)模型的开环和混合脱硫塔,以及不带任何冲洗水设备的干式双重过滤系统。


“Dole Maya”轮


集装箱船是船舶行业发展史中进展最快的船型之一,从18000TEU型船演进到24000TEU型船,不过用了十年时间。正因如此,之前几期“世界名船录”重墨记录了许多享誉全球的集装箱船。那么,2021年为何只有两艘集装箱船入榜呢?


“在过去十年中,我们可以很明显地看到集装箱船载箱量的巨大进步,但是船舶尺寸从来不是将其纳入‘世界名船’行列的唯一决定因素。”哈夫海德解释了入选箱船数量减少的原因。


细想确是如此。因为阿基米德原理的存在,船舶尺寸被认为没有限制。麦肯锡(McKinsey)曾在2017年发布的关于集装箱运输业未来50年报告(ContainerShipping:The Next50Years)中预言,2067年将出现50000TEU型全自动集装箱船。从技术和造船工艺的角度来看,这似乎没有太大问题,大不了实行离岸卸货的解决方案(油船卸货早有先例)。但在繁忙的运输航道(如多佛海峡和马六甲海峡)和航线中,现有集装箱船载箱量可能已接近极限。港口基础设施建设的滞后性是业界共识,通过巨额投资来满足某种“预言”绝对不符合投资者的利益,提高货物装卸率和平均舱位利用率更是行业大势,班轮运营商不可能延长在港时间、降低单箱收益。从经济角度来说,船舶“无限大型化”的边际效益不足以补偿其边际成本。在哈夫海德看来,限制船舶尺寸的是实际操作,而不是建造能力,或许当集装箱船不应或不会再大无止境时,我们该过多关注那些取得了更大创新技术的船型。


江南造船(集团)有限责任公司科技委主任胡可一则对一艘小型油船印象深刻。“BlueMarjan”轮是一艘船长110米、型宽11.45米的LNG动力双壳内河油船,吃水仅为3.25米,负责将油品从安特卫普、阿姆斯特丹和鹿特丹通过莱茵河和运河系统运输至内陆地区。尽管为浅吃水内河油船,但其八个油箱总载货量可达3030立方米,Marflex MDPD80型泵方便于货物装卸。船舶布置设计理念是专业人士关注的焦点。“‘世界名船录’所收录船舶的总布置图非常详细,这些设计数据对后期船舶开发很有参考意义,相对于远洋船,中国国内的内河油船似乎还比较落后,以往这个杂志上刊登的内河船比较少见,‘Blue Marjan’轮有一定特色。”胡可一说。


新技术应用是重要考量


在2021年交付的众多船舶中,新技术之于汽车运输船和气体运输船等船型上的发展和应用令人眼前一亮。


“Auto Advance”轮


江南造船为欧洲联合汽车运输公司(UECC)建造的3600车汽车运输船“AutoAdvance”轮是全球第一艘“LNG双燃料+电池混合动力+智慧能源管理系统”的汽车运输船,该船由上海船舶研究设计院(SDARI)设计,总长169.1米,型宽28米,安置了一个可满足全航程需求的600立方米容量“C型”储罐,实现了燃油和LNG双燃料组合,排放限值满足MARPOL附则六中关于氮氧化物排放TierIII标准。“绿色/脱碳是目前及未来30年内船舶设计建造的主流趋势。在我看来,像这样的船所具有的技术特点或许是船舶行业的重要指标。”哈夫海德说。“AutoAdvance”轮几乎拥有当今汽车运输船的所有主流配备,包括双燃料动力系统、电池混合动力、轴带发电机(PTO)、智慧能源管理系统、模块化单元房舱、可调螺距螺旋桨、高压岸电系统(AMPS)等。由于主机、发电机和锅炉均为双燃料形式,因此与传统燃油动力汽车运输船相比,“Auto Advance”轮能在正常航行、进出港及装卸货的情况下真正实现超低排放,可减少约99%的硫氧化物排放、80%~85%的氮氧化物排放和20%~25%的碳排放。不仅如此,“AutoAdvance”轮在航速、油耗、甲板有效面积等方面的实际值全部优于考核值,进而被业界专家认为是一艘绿色低碳、快速性佳、稳性优秀的汽车运输船标杆船型。


“Century Highway Green”轮


“CenturyHighwayGreen”轮是由川崎汽船运营的一艘环保型7080车汽车运输船,配备双燃料主机和可使用LNG和轻柴油(MGO)的辅机,结合废气再循环(EGR)和绿色燃料技术预计将减少25%~30%的二氧化碳排放。当在柴油模式运行时,使用选择性催化还原法(SCR)可满足IMO对氮氧化物排放的要求,而该船搭载的还原剂生成装置可以在船内生成必要量的还原剂,因此可以实现还原剂贮藏箱的小型化,同时生成质量稳定的所需量。“CenturyHighwayGreen”轮的命名方式似乎也是为了加深人们对与地球和环境和谐相处的印象,川崎汽船已运营的四艘汽车运输船均以“CenturyHighway”为前缀,此艘则在名称中后缀了“Green”,让人一眼识别其环保特征。


由江南造船自主研发建造的99000立方米“B型”舱乙烷/乙烯特种气体运输船(VLEC)“PACIFIC INEOSBELSTAFF”轮(“贝达弗” 轮)凭借新颖的创新性和先进指标,在《2021年度杰出船型名船录》中格外突出。


“贝达弗”轮船长230米,型宽36.6米,型深22.5米,采用了江南造船第二代VS-BOW线型专利技术,通过计算流体力学(CFD)与船舶模型试验验证紧密耦合,超前满足了船舶设计能效指数(EEDI)下一阶段要求,配置可采用乙烷作为燃料的双燃料主机、甲板燃料罐和PTO,能够减少99%的硫化物排放和18%的碳氧化物排放,在满足业界最严格排放要求的同时保持最佳经济性。


据介绍,“贝达弗”轮最突出的亮点在于船上核心部件“低温货物围护系统”。“这是世界上采用由江南造船源生创新研制的‘B型’舱货物围护系统(BrilliancE),不受任何国外专利技术制约,实现了关键技术自主可控,突破了‘卡脖子’局面。相较于之前广泛应用的其它低温货物围护系统,BrilliancE具有蒸发率低、无液位装载限制、无惧晃荡问题、结构疲劳寿命长、货舱维护成本低、保温系统简单高效、卸货残留少等诸多优点。”


今年3月,“贝达弗”轮经受住了首航回程途中冬春季节北太平洋航线恶劣海况造成的剧烈晃荡考验,顺利进入长江航道,最终停靠在泰兴港新浦化学码头泊位,不但充分体现了“B型”舱坚固耐用的特点,还向业界展示了VS-BOW在航行中的超强耐波性优势,并利用“B型”舱无液位装载限制的特点来满足了泰兴港浅吃水限制。


让《2021年度杰出船型名船录》总编辑印象深刻的还有一艘船,那就是由川崎重工建造的全球首艘液化氢运输船“SuisoFrontier”轮。


“SuisoFrontier”轮的开发主要是为业界提供一种运输液化氢的方式——压缩其体积为其原始气体体积的1/800,冷却至零下253摄氏度,通过海上远距离安全运输。哈夫海德介绍说:“安全运输的实现得益于川崎重工子公司Harima Works开发的一种新的1250立方米真空绝缘双壳结构不锈钢液货舱,它的支撑结构由高度耐用的玻璃纤维增强复合材料(FRP)制成,具有超高隔热性能,类似于咖啡保温瓶。货舱真空绝缘结构旨在帮助处理蒸发现象,因为热量可能会将液化氢转换回气体形式,从而增加舱内压力。不同于LNG,这种不可避免的情况在液化氢储罐中可能更加严重,因为液化氢的蒸发速度是LNG的十倍。为了解决这一问题,船上的氢兼容气体燃烧装置(GCU)将确保所有蒸发气体完全安全燃烧,以降低压力升高的风险。同样值得注意的是,‘SuisoFrontier’轮的设计还考虑到需要不断评估其船载设备和系统在正常运行条件下的性能,因为该船是第一艘专门用于运输这种相对新型货物的船舶。虽然这只是一个概念的证明,但预计在本世纪后期,液化氢运输船会有更大的设计改变。在接下来的几年里,我们应该还会看到越来越多的液态氢/氨/二氧化碳运输船的出现。”


智能与数字权重加大


由现代重工旗下子公司Avikus运营的“PrismCourage”轮是全球第一艘在自主控制下航行超过5400海里(横渡太平洋)的大型LNG运输船。后半段航程中,HiNAS2.0自主导航系统为“PrismCourage”轮提供了对天气和波浪高度的补偿,船舶根据集成智能船舶解决方案实时转向、合法地规避过往船只,寻找到了最佳路线和最佳航速,提高了约7%的燃料使用效率,减少了约5%的温室气体排放。HiNAS2.0自主导航系统运用人工智能技术进行船舶图像分析,自动识别周边船舶,精确判断是否存在碰撞危险,并将此以增强现实技术(AR)告知驾驶者,特别是在无法确保视野的情况下(夜间或海雾),利用红外线摄像机综合分析并提供障碍物位置和速度等信息。


“PrismCourage”轮


“祥安口”轮是广船国际股份有限公司为中远海运特种运输股份有限公司建造的第六艘50000载重吨级半潜船。


较以往建造的同吨位半潜船不同,“祥安口”轮艏部从球鼻艏变为直艏、艉部加强及其垂向加大,船长约216.7米,型宽43米,型深13米、设计吃水9.68米、下潜最大吃水26米。“祥安口”轮还是我国建造的首艘安装了船舶智能系统的特种半潜船,可根据海况及船舶状态为航行运营收集数据、提供决策参考,该船还增强了主甲板承载负荷局部,增加了废气处理系统,配备世界先进的动力定位(DP)系统,自动化程度更高,能够满足海洋工程类产品在海上的精确安装的高端要求。通过优化,“祥安口”轮在环保性、稳性、自动化、操纵性、节能性及装载性等方面有了更好的提高和改善。


“惠智海”轮


以“惠智海”轮为代表的21万载重吨级系列散货船(新一代纽卡斯尔型散货船)是中国远洋海运集团有限公司践行“一带一路”倡议、保障几内亚铝土矿运输的重大项目,该船也是我国首艘拥有“智能航行、智能机舱、智能能效、智能平台”四个智能船舶船级符号的散货船,具有“智能、绿色、环保、节能和安全”的优势特点。同时,研发团队对该船线型进行了耐波性优化,提高了波浪中的航行性能,船体轻量化设计大幅降低了空船重量,并充分考虑到远东-西非航线实际运营需要,使该船不仅适应西非港口特殊作业条件,还可在多座港口分批进行多个货舱货物装卸。这种灵活的设计可为船东带来更多经济效益。


“虽然我们看到了越来越多的‘智能船舶’,但在可预见的未来,自主航行技术在大型船舶上的应用可能较小型沿海船舶和内河船舶来说更加有限。因此我们正以更微妙的方式审视数字化给航运带来的影响。”哈夫海德说,前文所提到的“Century HighwayGreen”轮就从细微入手,应用了一系列看似传统却很有可复制性的数字化技术来提升船舶环保和安全性能。据介绍,除居住区外,该船设计方还在货物甲板、机械室、LNG燃料室等处设置了Wi-Fi和多台网络摄像机组,方便在各终端和移动端进行实时安全监控,并在陆基获取船内状况信息。智能屏幕则可共享声音、影像、文本通信和电子文件,提高了业务效率、减轻了船员负荷、加强了信息交流。


哈夫海德还注意到了一个现象,他说:“在《2021年度杰出船型名船录》所收录的船舶中,传统船舶模型试验的使用率有了减少,取而代之的是CFD。”CFD用于船舶设计的历史并不短,早在上世纪七十年代末就被开创性地提出。而计算机辅助设计的发展把CFD推向到了一个新高度。CFD计算分析可以对多个不同设计方案给出正确排序,允许对更宽范围的备选船型方案进行测试——当某一方案可能成为备选时,再进一步进行水池试验。不论是理论还是实践,CFD完全可以直接进行船舶水动力性能预报,这对于当前及未来的高技术含量、高附加值船舶设计建造是必要的。“CFD可以为模型试验提供指导,使模型试验在船型优化和方案优选过程中的效率更高,船舶设计师尤其向往。但这却是一个有争议的话题——因为一些人认为CFD永远无法完全复制模型试验分析——当然,我认为这一现象可能在未来几年内更加突出。”