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上船院研发全球最大独立货罐型沥青船
时间:1970-01-01          阅读次数:5269
      中船集团消息,由上海船舶研究设计院自主设计、中航鼎衡(位置 评论 新闻)造船有限公司承建的37000吨沥青船日前顺利下水。据悉,该船系全球最大的独立货罐型沥青船,为美国科氏工业集团量身定制,能同时运载石油沥青和闪点大于60摄氏度的成品油。该船总长179.9米,型宽30.6米,型深16.8米,设计吃水9.5米,拥有4个独立货罐共16个货舱,入级法国船级社(BV)。
      隔热性优,设计灵活
      “37000吨沥青船的顺利下水,标志着上海船院在特种液货船设计领域达到了全球领先水平,并为下一阶段的船型开发积累了宝贵的技术经验。”上海船院船舶设计一部副主任杨建华说。
      据杨建华介绍,沥青船与传统液货船相比,最大的设计难点在于前者必须隔绝热传导,并克服复杂的热应力与结构变形。由于常用的沥青储存温度在140至160摄氏度之间,因此,运输沥青的货罐必须具备170摄氏度的耐热性及良好的保温性。为了达到这一设计目标,上海船院的技术人员采用了双壳、单底、内设独立液货舱的型式,独立货罐安装采用“浮动式”,外包隔热保温性能良好的绝缘材料。货罐没有与船体焊死,而是在底部采用隔热支撑垫块连接船体与货罐,并设置纵向和横向定位、防横摇、止浮垫块等。这样做的好处在于既允许货罐受热自由膨胀,消除船体热应力,又有效隔绝了货罐热量的流失——经计算,货罐24小时内因热量流失导致的温度下降仅为2摄氏度,与类似船型相比,能耗损失减小显著,大大降低了船舶运营者为维持沥青储存温度消耗的能源。
      此外,由于该型沥青船系全球最大,其搭载的4个独立货罐使得管路布置的复杂程度迅速上升。“如果不加以控制,浮动的独立货罐和固定的船体结构势必会使连接管路变形损坏。”杨建华指出,为了解决这一难题,上海船院的技术人员在设计之初即对全船进行了有限元计算,对热膨胀、热应力和结构进行了建模评估,这一准备工作前后历时三个月。为了避免管系(产品库 求购 供应)因热膨胀和罐体相对位移所引起的变形损坏,设计人员精心布置,并采用独特的管路连接方式,降低了管路吸入阻力,并消除管路热膨胀和热应力,避免管路变形损坏引起泄漏。
      绿色经济,成熟快捷
      满足安全运输沥青的要求之后,上海船院对该型船的能效和经济性也作了全面升级。该船线型完全自主研发,通过CFD等手段降低阻力,并配有节能装置消涡鳍。其船舶能效设计指数(EEDI)能满足phase Ⅱ的碳排放要求,并满足恶劣海况下的主机最小推进功率要求。
      环保方面,该型船满足燃料油舱保护要求,满足硫排放控制要求,满足氮氧化物排放控制要求,满足美国海岸警卫队(USCG)关于在美国海域航行的国外船旗国船舶操作规则等相关要求,根据安全区域选用了合适的防爆电气设备,未使用石棉等有害材料,亦不使用被淘汰的冷媒介质。
      经济性方面,通过结构有限元分析,优化结构设计,减轻钢结构重量,并通过B型干舷设计,取消甲板步桥,严格控制该船空船重量重心,降低建造成本,并使该船的操作更为简便。
      杨建华告诉记者,早在2012年,上海船院研发团队就与船东密切接触,在探明市场需求以后,度身定制该船型,后与中航鼎衡正式签约。2014年7月,该船正式开工建造,今年5月顺利下水,预计今年年底交付。“该船的建造进展顺利,一方面得益于船企优秀的生产节点控制能力,另一方面也与上海船院前期准备工作充足、技术储备到位有关。”杨建华又说,“在开发该船型之前,上海船院已经设计完成了3500吨、5900吨、6000吨、9000吨系列沥青船,目前正在设计中的还有12800吨、13000吨及17000吨沥青船,另有一些相关的船型正在开发中。因此,上海船院已经具备从3500吨到37000吨系列沥青船的开发能力,可以在短时间内迅速拿出吸引船东的方案。”