2016年8月2日江南造船為Navigator Gas建造的37,500立方米乙烯運輸船首制船H2561簽字交船。Navigator Gas在江南造船共訂造了4艘37,500立方米乙烯運輸船,該型船為江南造船自主研發(fā)、設(shè)計、建造的世界最大艙容的乙烯運輸船,入級ABS。
該型船是江南造船提前應(yīng)對美國頁巖氣運輸需求,自主研發(fā)設(shè)計的新型液化氣運輸船,乙烯是一種非常重要的石化行業(yè)基礎(chǔ)原料,美國頁巖氣革命帶來的頁巖氣產(chǎn)量激增,應(yīng)用頁巖氣中的乙烷裂解生產(chǎn)乙烯能大幅降低其生產(chǎn)成本,市場前景看好,極大刺激了乙烷海運量的增長,同時也給乙烷專用運輸船的發(fā)展帶來了機遇。通過對液化氣船技術(shù)細分市場的充分研究和分析,江南造船研發(fā)人員突破以往船型研發(fā)的習慣思維,緊密結(jié)合國際海運市場的新趨勢和新領(lǐng)域,大膽提出了研發(fā)新一代超大型半冷半壓式乙烯/乙烷運輸船的目標,探索出了一條適應(yīng)新航線、新貨品全新的液化氣船研發(fā)思路。
在該型船的研發(fā)初期階段,江南造船研發(fā)團隊在柳衛(wèi)東博士的帶領(lǐng)下,主動通過船東向租家展現(xiàn)江南技術(shù)方案的優(yōu)勢,并針對租家的使用要求,結(jié)合江南在液化氣船領(lǐng)域豐富的研發(fā)經(jīng)驗,和船東一次次地互動優(yōu)化設(shè)計方案,對租家和船東的意見做到快速響應(yīng),以“全天候”的技術(shù)支持取得了船東和租家的雙重信任。
37,500立方米乙烯/乙烷運輸船設(shè)有三個目前世界上最大的Type C雙耳型液罐,半冷半壓式,設(shè)計溫度-104℃,可運載乙烷/乙烯、丙烷/丙烯、丁烷/丁烯、丁二烯、氯乙烯、無水氨等多種液化氣和化學氣體。 該型船是目前世界上最大的半冷半壓式液化乙烯/乙烷氣體運輸船,屬于全球首創(chuàng)船型,在研發(fā)初期,沒有任何類似的船型技術(shù)資料可供參考,技術(shù)人員運用偏差和置信度分析的方法,進行了大量的基礎(chǔ)計算和分析工作,平衡了快速性、穩(wěn)性和總布置之間的各種矛盾和沖突,最終推出了幾近完美的總體設(shè)計方案。
江南造船自主研發(fā)和設(shè)計的槳后節(jié)能裝置“CAPRO”,采用船體線型、螺旋槳、舵和節(jié)能裝置相互作用的3D艉部流場分析技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計,并通過船模試驗驗證,又進一步降低了該船的能耗水平,提高了綜合推進效率。值得一提的是,江南造船自主研發(fā)的節(jié)能裝置”CAPRO”,還大大降低了其采購成本,實現(xiàn)了“節(jié)能”和“降本”的雙贏。
布置在有限船體空間內(nèi)的液化氣罐需要更緊湊的支撐結(jié)構(gòu),給液罐的支撐系統(tǒng)設(shè)計建造帶來了挑戰(zhàn)。設(shè)計初期,江南既進行了詳細的設(shè)計分析論證,避免了支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)系統(tǒng)性風險;在后期建造過程中,通過江南在同船型建造技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,解決了大量工程實際問題,保證了37500m³液化氣船運營安全,并為后續(xù)建造類似尺度TYPE C型液罐的液化氣船積累了豐富的經(jīng)驗。
動力系統(tǒng)
該型船采用雙燃料動力系統(tǒng),配備了雙燃料主機和發(fā)電機,具有優(yōu)秀的燃油經(jīng)濟性,并且在燃氣模式下滿足最為苛刻的硫氧化物排放要求,解決了NOx和SOx排放的污染問題。同時合理化設(shè)計,使得燃氣系統(tǒng)與液貨系統(tǒng)間得到了高效緊湊的協(xié)調(diào)布置,完美地利用了船體有限的甲板空間。江南還自主研發(fā)了雙壁高壓供氣管,填補了國內(nèi)空白。主甲板上兩個總艙容達2500m?的燃料罐可以滿足使用LNG燃料的需求,同時具有相當?shù)撵`活度,可以在主機使用燃油時用來裝載貨物。
該型船是江南造船提前應(yīng)對美國頁巖氣運輸需求,自主研發(fā)設(shè)計的新型液化氣運輸船,乙烯是一種非常重要的石化行業(yè)基礎(chǔ)原料,美國頁巖氣革命帶來的頁巖氣產(chǎn)量激增,應(yīng)用頁巖氣中的乙烷裂解生產(chǎn)乙烯能大幅降低其生產(chǎn)成本,市場前景看好,極大刺激了乙烷海運量的增長,同時也給乙烷專用運輸船的發(fā)展帶來了機遇。通過對液化氣船技術(shù)細分市場的充分研究和分析,江南造船研發(fā)人員突破以往船型研發(fā)的習慣思維,緊密結(jié)合國際海運市場的新趨勢和新領(lǐng)域,大膽提出了研發(fā)新一代超大型半冷半壓式乙烯/乙烷運輸船的目標,探索出了一條適應(yīng)新航線、新貨品全新的液化氣船研發(fā)思路。
在該型船的研發(fā)初期階段,江南造船研發(fā)團隊在柳衛(wèi)東博士的帶領(lǐng)下,主動通過船東向租家展現(xiàn)江南技術(shù)方案的優(yōu)勢,并針對租家的使用要求,結(jié)合江南在液化氣船領(lǐng)域豐富的研發(fā)經(jīng)驗,和船東一次次地互動優(yōu)化設(shè)計方案,對租家和船東的意見做到快速響應(yīng),以“全天候”的技術(shù)支持取得了船東和租家的雙重信任。
37,500立方米乙烯/乙烷運輸船設(shè)有三個目前世界上最大的Type C雙耳型液罐,半冷半壓式,設(shè)計溫度-104℃,可運載乙烷/乙烯、丙烷/丙烯、丁烷/丁烯、丁二烯、氯乙烯、無水氨等多種液化氣和化學氣體。 該型船是目前世界上最大的半冷半壓式液化乙烯/乙烷氣體運輸船,屬于全球首創(chuàng)船型,在研發(fā)初期,沒有任何類似的船型技術(shù)資料可供參考,技術(shù)人員運用偏差和置信度分析的方法,進行了大量的基礎(chǔ)計算和分析工作,平衡了快速性、穩(wěn)性和總布置之間的各種矛盾和沖突,最終推出了幾近完美的總體設(shè)計方案。
國家發(fā)明專利VS-BOW
船艏采用江南造船自主研發(fā)并獲得國家專利的“VS-BOW”(即隱形球鼻艏),通過國際領(lǐng)先的數(shù)值水池技術(shù)和具有液化氣船特色的全參數(shù)化模型,綜合考慮半冷半壓式液化氣船滿載和壓載狀態(tài)的具體特點,并結(jié)合總布置及浮態(tài)的調(diào)整和優(yōu)化,對船體線型進行多方案分析和選優(yōu),得到了滿載和壓載狀態(tài)、靜水和波浪中都更加優(yōu)異的線型方案。
節(jié)能裝置
液貨艙布置
該船采用全新的三艙布置設(shè)計,除一號液罐前端以外,其余端部均采用碟形封頭,極大的提高了船體的艙容利用率,相對于原常規(guī)尺度船型,單艙裝載在6000m³范圍內(nèi),新的三艙設(shè)計及更強的運輸能力使得37500m³液化氣船的單艙裝載量達到了前所未有的12000m³以上。
裝載量的翻倍不是簡單地尺寸放大,相對于液貨艙,船體結(jié)構(gòu)的空間增加有限,需要經(jīng)過前期大量的計算分析驗證,包括全船的結(jié)構(gòu)有限元分析、全船振動計算、低溫條件下的溫度場和熱應(yīng)力計算、大型液艙晃蕩分析、直接波浪載荷計算等多種高級分析手段,保證了船體與液罐的結(jié)構(gòu)具有可靠的安全性。布置在有限船體空間內(nèi)的液化氣罐需要更緊湊的支撐結(jié)構(gòu),給液罐的支撐系統(tǒng)設(shè)計建造帶來了挑戰(zhàn)。設(shè)計初期,江南既進行了詳細的設(shè)計分析論證,避免了支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)系統(tǒng)性風險;在后期建造過程中,通過江南在同船型建造技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,解決了大量工程實際問題,保證了37500m³液化氣船運營安全,并為后續(xù)建造類似尺度TYPE C型液罐的液化氣船積累了豐富的經(jīng)驗。
動力系統(tǒng)
該型船采用雙燃料動力系統(tǒng),配備了雙燃料主機和發(fā)電機,具有優(yōu)秀的燃油經(jīng)濟性,并且在燃氣模式下滿足最為苛刻的硫氧化物排放要求,解決了NOx和SOx排放的污染問題。同時合理化設(shè)計,使得燃氣系統(tǒng)與液貨系統(tǒng)間得到了高效緊湊的協(xié)調(diào)布置,完美地利用了船體有限的甲板空間。江南還自主研發(fā)了雙壁高壓供氣管,填補了國內(nèi)空白。主甲板上兩個總艙容達2500m?的燃料罐可以滿足使用LNG燃料的需求,同時具有相當?shù)撵`活度,可以在主機使用燃油時用來裝載貨物。
液貨系統(tǒng)
液貨系統(tǒng)方面,該型船配備有層疊式兩級冷卻方式再液化裝置,其中包括兩臺制冷壓縮機和三臺貨物壓縮機。雙級制冷有效降低了貨物液化能耗,同時壓縮機屬于高精密的運轉(zhuǎn)設(shè)備,對支撐剛度和安裝精度地要求遠較其它設(shè)備高,根據(jù)之前的建造經(jīng)驗,振動問題是影響壓縮機設(shè)備能否運轉(zhuǎn)正常的關(guān)鍵因素,江南立足防患于未然,設(shè)計階段對設(shè)備的基座及相鄰船體結(jié)構(gòu)進行詳細的分析,通過對局部振動的分析優(yōu)化,使得設(shè)備及基座與船體局部結(jié)構(gòu)的振動頻率完全錯開,保證了設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)。
由于卓越的經(jīng)濟和環(huán)保性能,37,500m³乙烷/乙烯運輸船被江南人稱作“Camel-E”,“Camel”代表著該船型猶如“沙漠之舟”駱駝一般“Eat Less and Carry More”,“E”代表著“Ethylene/Ethane”(乙烯/乙烷)、“ECO”(經(jīng)濟)、“Environment Friendly”(環(huán)保)和“Energy Saving”(節(jié)能)。未來,江南“Camel-E”亦會船如其名,成為江南造船的又一個品牌船型,在綠色環(huán)保之路上揚帆遠航。