2015年10月27日,滬東中華造船(集團)有限公司成功交付全球首艘G4型4.5萬噸集裝箱滾裝船“大西洋之星”號。該船全長296米,型寬37.6米,型深22.95米,設計吃水10.25米,設計航速達18節,其汽車甲板面積達2.89萬平方米,最大搭載集裝箱數為3807個標準箱,不論是可搭載車輛的種類、數量,還是集裝箱的載運量,都遠勝于國際航運業目前普遍使用的G3型集滾船。該船型由滬東中華自主優化設計和建造,不僅是該公司加快轉型發展的重大成果,也是“十二五”期間中國船舶工業集團公司高技術船舶研發領域的標志性產品,并為中國船舶工業開辟了新的市場領域。
船型創新 擁有集滾船領域7項世界之最
2012年7月,滬東中華與瑞典大西洋貨柜航運公司(ACL)簽訂了5艘G4型4.5萬噸集裝箱滾裝船建造合同。該船東在全球遠洋運輸界尤其是北大西洋貿易領域極負盛名,在選擇船廠時有著極為嚴格的要求。然而,作為全球首創的G4型集滾船,該船型新穎獨特,沒有母型船可供參考,設計周期僅有短短的11個月,滬東中華面臨著設計難度大、設計周期緊、質量控制難等一系列難題。中船集團領導高度關注該型產品,并給予了大力支持。滬東中華按照“爬坡過坎,務求必勝”的要求,在設計和建造中奮力攻克技術難關,取得了一系列技術進步及成果。
該公司G4型集滾船項目組通過加強對國際新規范、新要求的研究,完善了相應的生產技術工作檢查機制,做好建造方針編制工作,特別是優化了設計流程,使合同設計、詳細設計及生產設計能更好地結合起來。項目組還開展了20多個大項的設計研究,逐一突破關鍵性技術難點,并聯合歐洲設計公司麥基嘉等行業巨頭最終實現了7項“世界第一”的設計和建造目標,使該型船達到了國際最先進水平。
大西洋系列G4型集滾船擁有最大載重噸位。目前世界上運營的集滾船載重噸基本為2萬~3萬噸,而“大西洋之星”號載貨量可達4.5萬多噸。該船型將滾裝區域布置在船體中部,集裝箱貨艙布置在艏艉,大大提高了船體空間利用率,并可以減少壓載水艙容,從而達到了增加載貨量、配貨更靈活的效果。
G4型集滾船可裝載車型最多。常規滾裝船載車種類較為單一,大多為小型私家車。“大西洋之星”號則可裝載卡車、半掛拖車、平板拖車、叉車、貨車等9種車型。該船配有11層滾裝甲板,其中4層活動甲板用于裝載小型汽車,其余7層固定甲板中,底下3層是重型車輛甲板,可以裝載超高超大超重的工程機械車輛,可以裝載最長35米的特種車輛,甚至可以裝載類似于C919大型商用飛機的機身分段。在當前航運市場極為蕭條的情況下,G4型集滾船既能裝載集裝箱和多種車輛,還可裝運其他超大件貨物的優點,將給船東選擇更具彈性的運營模式創造條件,有利于增強其市場競爭能力。
G4型集滾船是世界上最環保的集滾船。“大西洋之星”號投放于地中海-大西洋-美洲航線,將停靠利物浦港、漢堡港等世界著名港口,因此,必須符合歐美最新環保要求。為此,該船專門配備了廢氣洗滌塔系統,用于清除主機廢氣中的硫氧化物和顆粒物。按照國際慣例,該船交付前,英國海事海岸警備隊管理局對該船機艙、滾裝區域和貨艙區域進行了質量和環保檢查,認為“大西洋之星”號完全符合綠色環保要求,對檢查結果十分滿意。
G4型集滾船采用了世界最先進的滾裝設備。“大西洋之星”號的艉跳板,展開后總長50.73米、寬21.6米、重達330噸,安裝如此巨大的艉跳板在世界上屬于首次。該船在滾裝通道內還配備了目前全球最大的單片側開式水密門,寬8.42米、高4.9米、重達12噸。滬東中華設計二所對原設計進行了多項改動,并制定出全套施工工藝,獲得意大利船級社(RINA)和船東的高度稱贊。
G4型集滾船具有最多的綁扎點。“大西洋之星”號滾裝區域用于固定車輛及集裝箱的各種類型的綁扎點有10160個,既要用于裝載651TEU的集裝箱,還要綁扎9大類滾裝車輛,對于安裝精度的要求非常高。滬東中華大膽改進工藝流程,加強精度管理控制,在分段制造階段就高質量地完成了箱腳安裝工作,加快了生產建造進度。
G4型集滾船應用了最新技術的導軌架。“大西洋之星”號集裝箱區域的連續超高無綁扎導軌架最長約為39米,是全球造船界第一次工程化應用。與普通集裝箱船上的導軌架相比,該類型導軌架可以提高裝載效率,減輕碼頭工人的勞動強度,優勢明顯。但其設計和安裝難度極高,既要確保與船體結構的安裝契合,又要使其整體垂直度、平面度、艙容等符合設計要求。滬東中華科技人員不斷優化工藝方案,選擇修割擋雨蓋角鋼以增大理論間隙,降低了施工難度,得到了設備商和船級社的一致認可。
G4型集滾船配置了最高效的舵槳系統。“大西洋之星”號最大航速為18節,采用了最新型的舵槳一體化設計,并安裝了世界最先進的高效舵,具有全懸掛型、扭曲型、帶聯動襟葉、帶舵球等特點,其舵球與螺旋槳槳帽達到了完美配合,間隙僅70毫米。業界評價,“大西洋之星”號集中體現了目前世界上最先進高效舵的所有特性,從而大大提高了推進效率,節能效果可提高3%左右,且具有更穩定的操縱性。
技術闖關 高質量交付贏得市場贊譽
船型技術世界領先,意味著更加嚴苛的質量要求。“大西洋之星”號的船東要求船舶噪音符合掛英國旗船舶的要求,在一些特定區域還提出了更高的要求,例如,該型船貨艙出風口2米處及距離露天甲板通風窗1米處噪音不得超過85分貝。此外,該型船集裝箱區域具備無艙口蓋、無綁扎、裝有連續超高導軌架等特點,與普通集滾船相比,無論是在集裝箱區域結構設計、導軌架設計與強度分析方面,還是在導軌架施工精度方面,都帶來更高的技術難度。對此,滬東中華與船東、RINA進行了大量的技術溝通,并多次邀請RINA專家來廠授課,針對薄板大跨距結構設計與變形控制技術,無艙蓋、無綁扎、連續超高導軌架結構設計技術等關鍵技術,進行了重點攻關。同時,該公司還梳理了國際相關環保要求,列出了有害物質清單,并根據清單進行設備采購,確保該船達到“綠色造船”要求。此外,該公司提前開展了焊接工藝評定工作,明確了滾裝設備的報驗模式,開辟了RINA質量檢驗快速通道。
船型功能新穎,在設計和建造中無疑將帶來更大的難度。船東為了追求滾裝區域裝載面積最大化,將1~4層雙殼船體的空間幾乎壓縮到極限,使得車輛甲板支撐、結構加強、噴淋管凹槽、綁扎件、風道和各類管系、通道布置非常困難。在原設計中布置這些結構已經不易,而船東提出的新要求,使空間變得更為狹小。滬東中華設計二所甲裝室主任王忠強從業20多年,頭一次遇見如此棘手的情況。他帶領團隊連續奮戰幾個月,精心設計、反復優化各類部件的布置,最終出色地解決了難題。結構室副主任沈朝暉也同樣深有體會,據他介紹,G4型集滾船在結構設計方面的復雜性難于想象,其結構相較散貨船、集裝箱船來說,既不連續,又不規整,加之要配備較多滾裝設備,而且滾裝設備又要與船體高度契合,從結構設計要求看,比設計初期的精度要求有大幅提升。
該船上層建筑區域層高低、面積大,支撐的立柱又較其他類型船舶少。為了完成上層建筑區域的生產設計,結構設計人員花費了大量心血,其工作量與萬箱級集裝箱船相比,僅送船級社審核的圖紙數量就是萬箱船的兩倍。該船滾裝區域甲板間的立柱既起著結構支撐作用,又是日后使用中活動汽車甲板上下移動的導軌。因此,該立柱的建造對垂直度要求尤其高,安裝精度必須控制在1.5毫米內。滬東中華建造技術團隊采用上下立柱同胎建造,立柱實船焊接時用槽鋼在四周固定防止變形,將上下立柱對接時錯位控制在3毫米內,以保證整體受力,并結合設計臨時支撐工裝等多種措施,有效控制了立柱的整體直線度與同面度。完工測量結果表明,立柱建造完全符合設計要求。
2015年9月4日,滬東中華首制G4型4.5萬噸集滾船完成試航任務,返抵長興基地碼頭。經過連續8個晝夜的努力,全船設備經過調試后操縱性能較佳,運行狀況良好,船東表示非常滿意。
“大西洋之星”號自交付以來,一直受到世界各大航運公司及媒體的廣泛關注。去年年底,該船首航抵達德國漢堡港之后,當地媒體刊文《“大西洋之星”為北大西洋帶來新氣象》,詳細介紹了該船的主尺度、裝載量以及優越的經濟性設計等,盛贊滬東中華作為該船的制造商,出色完成了該船的建造任務,為船東大西洋貨柜航運公司進一步增強國際市場競爭力打下了堅實的基礎。
今年3月31日,滬東中華為ACL航運公司建造的第二艘4.5萬噸集滾船“大西洋揚帆”號順利交付。6月30日,該系列船的第三艘“大西洋海洋”號也完工交付。船東稱贊說,滬東中華交付了一艘艘令他們滿意的集滾船,并期待后續船盡快交付。
近年來,滬東中華積極拓展高端船型市場,在大型液化天然氣(LNG)運輸船、G4型集滾船等領域,創造了中國乃至世界船舶工業的多個“第一”。該公司有關負責人表示,將堅持創新驅動發展戰略,繼續攻克高技術船舶的設計建造難關,不斷填補國內造船行業的空白,使滬東中華在國際市場上的競爭力再上一個新臺階。
船型創新 擁有集滾船領域7項世界之最
2012年7月,滬東中華與瑞典大西洋貨柜航運公司(ACL)簽訂了5艘G4型4.5萬噸集裝箱滾裝船建造合同。該船東在全球遠洋運輸界尤其是北大西洋貿易領域極負盛名,在選擇船廠時有著極為嚴格的要求。然而,作為全球首創的G4型集滾船,該船型新穎獨特,沒有母型船可供參考,設計周期僅有短短的11個月,滬東中華面臨著設計難度大、設計周期緊、質量控制難等一系列難題。中船集團領導高度關注該型產品,并給予了大力支持。滬東中華按照“爬坡過坎,務求必勝”的要求,在設計和建造中奮力攻克技術難關,取得了一系列技術進步及成果。
該公司G4型集滾船項目組通過加強對國際新規范、新要求的研究,完善了相應的生產技術工作檢查機制,做好建造方針編制工作,特別是優化了設計流程,使合同設計、詳細設計及生產設計能更好地結合起來。項目組還開展了20多個大項的設計研究,逐一突破關鍵性技術難點,并聯合歐洲設計公司麥基嘉等行業巨頭最終實現了7項“世界第一”的設計和建造目標,使該型船達到了國際最先進水平。
大西洋系列G4型集滾船擁有最大載重噸位。目前世界上運營的集滾船載重噸基本為2萬~3萬噸,而“大西洋之星”號載貨量可達4.5萬多噸。該船型將滾裝區域布置在船體中部,集裝箱貨艙布置在艏艉,大大提高了船體空間利用率,并可以減少壓載水艙容,從而達到了增加載貨量、配貨更靈活的效果。
G4型集滾船可裝載車型最多。常規滾裝船載車種類較為單一,大多為小型私家車。“大西洋之星”號則可裝載卡車、半掛拖車、平板拖車、叉車、貨車等9種車型。該船配有11層滾裝甲板,其中4層活動甲板用于裝載小型汽車,其余7層固定甲板中,底下3層是重型車輛甲板,可以裝載超高超大超重的工程機械車輛,可以裝載最長35米的特種車輛,甚至可以裝載類似于C919大型商用飛機的機身分段。在當前航運市場極為蕭條的情況下,G4型集滾船既能裝載集裝箱和多種車輛,還可裝運其他超大件貨物的優點,將給船東選擇更具彈性的運營模式創造條件,有利于增強其市場競爭能力。
G4型集滾船是世界上最環保的集滾船。“大西洋之星”號投放于地中海-大西洋-美洲航線,將停靠利物浦港、漢堡港等世界著名港口,因此,必須符合歐美最新環保要求。為此,該船專門配備了廢氣洗滌塔系統,用于清除主機廢氣中的硫氧化物和顆粒物。按照國際慣例,該船交付前,英國海事海岸警備隊管理局對該船機艙、滾裝區域和貨艙區域進行了質量和環保檢查,認為“大西洋之星”號完全符合綠色環保要求,對檢查結果十分滿意。
G4型集滾船采用了世界最先進的滾裝設備。“大西洋之星”號的艉跳板,展開后總長50.73米、寬21.6米、重達330噸,安裝如此巨大的艉跳板在世界上屬于首次。該船在滾裝通道內還配備了目前全球最大的單片側開式水密門,寬8.42米、高4.9米、重達12噸。滬東中華設計二所對原設計進行了多項改動,并制定出全套施工工藝,獲得意大利船級社(RINA)和船東的高度稱贊。
G4型集滾船具有最多的綁扎點。“大西洋之星”號滾裝區域用于固定車輛及集裝箱的各種類型的綁扎點有10160個,既要用于裝載651TEU的集裝箱,還要綁扎9大類滾裝車輛,對于安裝精度的要求非常高。滬東中華大膽改進工藝流程,加強精度管理控制,在分段制造階段就高質量地完成了箱腳安裝工作,加快了生產建造進度。
G4型集滾船應用了最新技術的導軌架。“大西洋之星”號集裝箱區域的連續超高無綁扎導軌架最長約為39米,是全球造船界第一次工程化應用。與普通集裝箱船上的導軌架相比,該類型導軌架可以提高裝載效率,減輕碼頭工人的勞動強度,優勢明顯。但其設計和安裝難度極高,既要確保與船體結構的安裝契合,又要使其整體垂直度、平面度、艙容等符合設計要求。滬東中華科技人員不斷優化工藝方案,選擇修割擋雨蓋角鋼以增大理論間隙,降低了施工難度,得到了設備商和船級社的一致認可。
G4型集滾船配置了最高效的舵槳系統。“大西洋之星”號最大航速為18節,采用了最新型的舵槳一體化設計,并安裝了世界最先進的高效舵,具有全懸掛型、扭曲型、帶聯動襟葉、帶舵球等特點,其舵球與螺旋槳槳帽達到了完美配合,間隙僅70毫米。業界評價,“大西洋之星”號集中體現了目前世界上最先進高效舵的所有特性,從而大大提高了推進效率,節能效果可提高3%左右,且具有更穩定的操縱性。
技術闖關 高質量交付贏得市場贊譽
船型技術世界領先,意味著更加嚴苛的質量要求。“大西洋之星”號的船東要求船舶噪音符合掛英國旗船舶的要求,在一些特定區域還提出了更高的要求,例如,該型船貨艙出風口2米處及距離露天甲板通風窗1米處噪音不得超過85分貝。此外,該型船集裝箱區域具備無艙口蓋、無綁扎、裝有連續超高導軌架等特點,與普通集滾船相比,無論是在集裝箱區域結構設計、導軌架設計與強度分析方面,還是在導軌架施工精度方面,都帶來更高的技術難度。對此,滬東中華與船東、RINA進行了大量的技術溝通,并多次邀請RINA專家來廠授課,針對薄板大跨距結構設計與變形控制技術,無艙蓋、無綁扎、連續超高導軌架結構設計技術等關鍵技術,進行了重點攻關。同時,該公司還梳理了國際相關環保要求,列出了有害物質清單,并根據清單進行設備采購,確保該船達到“綠色造船”要求。此外,該公司提前開展了焊接工藝評定工作,明確了滾裝設備的報驗模式,開辟了RINA質量檢驗快速通道。
船型功能新穎,在設計和建造中無疑將帶來更大的難度。船東為了追求滾裝區域裝載面積最大化,將1~4層雙殼船體的空間幾乎壓縮到極限,使得車輛甲板支撐、結構加強、噴淋管凹槽、綁扎件、風道和各類管系、通道布置非常困難。在原設計中布置這些結構已經不易,而船東提出的新要求,使空間變得更為狹小。滬東中華設計二所甲裝室主任王忠強從業20多年,頭一次遇見如此棘手的情況。他帶領團隊連續奮戰幾個月,精心設計、反復優化各類部件的布置,最終出色地解決了難題。結構室副主任沈朝暉也同樣深有體會,據他介紹,G4型集滾船在結構設計方面的復雜性難于想象,其結構相較散貨船、集裝箱船來說,既不連續,又不規整,加之要配備較多滾裝設備,而且滾裝設備又要與船體高度契合,從結構設計要求看,比設計初期的精度要求有大幅提升。
該船上層建筑區域層高低、面積大,支撐的立柱又較其他類型船舶少。為了完成上層建筑區域的生產設計,結構設計人員花費了大量心血,其工作量與萬箱級集裝箱船相比,僅送船級社審核的圖紙數量就是萬箱船的兩倍。該船滾裝區域甲板間的立柱既起著結構支撐作用,又是日后使用中活動汽車甲板上下移動的導軌。因此,該立柱的建造對垂直度要求尤其高,安裝精度必須控制在1.5毫米內。滬東中華建造技術團隊采用上下立柱同胎建造,立柱實船焊接時用槽鋼在四周固定防止變形,將上下立柱對接時錯位控制在3毫米內,以保證整體受力,并結合設計臨時支撐工裝等多種措施,有效控制了立柱的整體直線度與同面度。完工測量結果表明,立柱建造完全符合設計要求。
2015年9月4日,滬東中華首制G4型4.5萬噸集滾船完成試航任務,返抵長興基地碼頭。經過連續8個晝夜的努力,全船設備經過調試后操縱性能較佳,運行狀況良好,船東表示非常滿意。
“大西洋之星”號自交付以來,一直受到世界各大航運公司及媒體的廣泛關注。去年年底,該船首航抵達德國漢堡港之后,當地媒體刊文《“大西洋之星”為北大西洋帶來新氣象》,詳細介紹了該船的主尺度、裝載量以及優越的經濟性設計等,盛贊滬東中華作為該船的制造商,出色完成了該船的建造任務,為船東大西洋貨柜航運公司進一步增強國際市場競爭力打下了堅實的基礎。
今年3月31日,滬東中華為ACL航運公司建造的第二艘4.5萬噸集滾船“大西洋揚帆”號順利交付。6月30日,該系列船的第三艘“大西洋海洋”號也完工交付。船東稱贊說,滬東中華交付了一艘艘令他們滿意的集滾船,并期待后續船盡快交付。
近年來,滬東中華積極拓展高端船型市場,在大型液化天然氣(LNG)運輸船、G4型集滾船等領域,創造了中國乃至世界船舶工業的多個“第一”。該公司有關負責人表示,將堅持創新驅動發展戰略,繼續攻克高技術船舶的設計建造難關,不斷填補國內造船行業的空白,使滬東中華在國際市場上的競爭力再上一個新臺階。