現(xiàn)代油船的發(fā)展？

如果說自世界第一桶石油問世以來，沒有哪一種物質(zhì)像石油那樣，深刻影響著人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)和生活，那么油輪技術(shù)的不斷升級，對石油諸多功能得以最大發(fā)揮，起到了推波助瀾的作用。

油輪船型之變

世界上第一艘具有現(xiàn)代油船特征的散裝油船是1886年英國建造的“好運(yùn)”號機(jī)帆船，它將貨艙分隔成若干長方格艙，可裝石油2307噸。1966年，“出光”號20.9萬DWT油輪成為世界上第一艘VLCC。隨后，1967～1973年是油輪船東的黃金時期，這幾年船東的利潤超過了營運(yùn)成本的8倍，巨大的利潤推動了油輪尺度增長的同時也開創(chuàng)了建造超大型油輪的熱潮。1981年，“海上巨人”號56萬DWT油輪是迄今為止世界上建造最大的巨型油輪。不僅如此，它還是世界上最長的船舶與最長的人造水面漂浮物，比橫躺下來的艾菲爾鐵塔還長。20世紀(jì)90年代初，雙殼VLCC登上歷史舞臺。2001年和2002年韓國大宇重工建造了四艘45萬DWT的雙殼油輪，它們是這個等級首批雙殼油輪，標(biāo)志著世界巨型油船雙殼化進(jìn)程的加快。

中國首屆“船舶設(shè)計大師”獲得者、大連船舶重工副總工程師兼船研所所長馬延德說，從現(xiàn)代油輪發(fā)展史我們可以看出，油輪從最初誕生至今，其船型和噸位一直伴隨著世界石油消費(fèi)量和石油海運(yùn)量的不斷增加而發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了由小噸位到大噸位，由單殼到雙殼的轉(zhuǎn)變。在船型方面，當(dāng)今油輪已由早期的“三島式”發(fā)展為現(xiàn)代VLCC雙殼油輪，與此同時在全球科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展和運(yùn)油量激增的推動下，油輪的載重量不斷增大，目前無論從現(xiàn)有船隊規(guī)模還是訂單上看世界船隊構(gòu)成，VLCC都當(dāng)仁不讓地成為世界原油運(yùn)輸?shù)闹髁Υ?。今天，在國際航運(yùn)界，擁有VLCC數(shù)量的多寡代表著一個油輪船隊的實(shí)力。據(jù)克拉克松提供的數(shù)據(jù)顯示，截至2009年11月初，全球VLCC油船船隊保有量為1.619億載重噸。

在船型不斷變革期間，世界油輪設(shè)計制造的技術(shù)也發(fā)生了變革，例如，船舶設(shè)計者通過型線、系數(shù)的調(diào)整與優(yōu)化，提高了同等尺度下船舶的裝載量；以高強(qiáng)度鋼為代表的先進(jìn)材料大規(guī)模地使用極大地提高了油輪的載貨量；高效大功率低速柴油機(jī)替代早期的蒸汽輪機(jī)，以及新型電噴柴油機(jī)的推廣采用，在保障船舶快速性和經(jīng)濟(jì)性的同時，有效地改善著船舶的環(huán)保性能和雙機(jī)雙槳創(chuàng)新型VLCC研發(fā)等等。

談到雙殼油輪，我們不能不提2006年4月1日生效的雙殼油輪共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（JTP），20世紀(jì)90年代之前建造的VLCC基本全部為單殼油輪，而由單殼油輪頻頻引發(fā)的原油泄漏事故，使得全球談“單殼”色變。因此，國際海事組織決定在JTP規(guī)范中規(guī)定2015年開始只有雙殼油輪可以在海洋上運(yùn)行。國際海事組織從防污染角度出發(fā)，對油輪船體提出了雙殼體結(jié)構(gòu)及其等效結(jié)構(gòu)的多種方案。針對國際海事組織的新規(guī)定，由多國造船集團(tuán)組成的歐洲造船公司最近提出了符合生態(tài)要求的歐洲經(jīng)濟(jì)型油船E-3(European、Ecological、Economical)方案,被稱為21世紀(jì)的油船。這是當(dāng)今VLCC最新發(fā)展的一個標(biāo)志，也是西歐船廠聯(lián)臺起來欲與遠(yuǎn)東船廠在VLCC上進(jìn)行競爭的一個新動向，這值得引起中國造船界的重視。

對于中國油輪技術(shù)的發(fā)展，我們不得不提曾經(jīng)被評為“中國十大名船”之一的中國第一艘VLCC伊朗?德瓦爾”號。2002年8月31日，歷時3年時間，大連新船重工有限責(zé)任公司為伊朗國家油輪公司建造的30萬噸巨型油輪“伊朗?德瓦爾”號簽字交付，與該船同型同訂單的船還有4艘。從1999年項目合同正式簽訂，到2004年最后一艘船全部建成交工，經(jīng)過近五年時間的艱苦努力，中國首次承造的VLCC項目取得了圓滿成功。伊朗船東在接收該油輪時，稱贊這艘超大型油輪是“PioneerofChina（中國先鋒）”，并愉快地說：“伊朗船隊中雖然有日本和韓國建造的VLCC，但中國建造的這艘是最好的?！薄耙晾?德爾瓦”號等幾艘VLCC的建成標(biāo)志著中國造船工業(yè)在超大型油輪的設(shè)計建造上實(shí)現(xiàn)了零的突破，不僅實(shí)現(xiàn)了幾代中國造船人的夢想，也打破了世界造船強(qiáng)國在該領(lǐng)域的壟斷，從而使中國進(jìn)入世界僅有的幾個能夠設(shè)計建造超大型油輪國家的行列。目前，大連船舶重工集團(tuán)有限公司、上海外高橋造船有限公司、渤海船舶重工有限責(zé)任公司等國內(nèi)多家船廠都已具有生產(chǎn)VLCC的能力，其中大連船舶重工30萬噸超大型油輪、11萬噸成品油輪已形成了規(guī)?；?、系列化、批量化生產(chǎn)。在金融危機(jī)沖擊下的2009年，大連船舶重工憑借深厚的技術(shù)底蘊(yùn)，批量獲得國外6艘最新型的VLCC訂單。

造船模式之變

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，造船生產(chǎn)技術(shù)也在不斷升級。目前，世界造船業(yè)采用以區(qū)域和中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的現(xiàn)代造船模式?，F(xiàn)代造船模式是以統(tǒng)籌優(yōu)化理論為指導(dǎo)，應(yīng)用成組技術(shù)與信息技術(shù)原理，以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向，按區(qū)域組織生產(chǎn)，殼、舾、涂作業(yè)在空間上分道，時間上有序，實(shí)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、管理一體化，均衡連續(xù)地總裝造船模式。當(dāng)前國際上先進(jìn)造船技術(shù)已處于現(xiàn)代造船模式（第四級水平），而不斷發(fā)展的現(xiàn)代造船模式和污染治理技術(shù)已逐漸催生出綠色造船模式（第五級水平），綠色造船模式以消耗少、污染小、效率高等特點(diǎn)必將成為造船業(yè)發(fā)展的新方向。

在造船生產(chǎn)技術(shù)方面，日本和韓國等造船強(qiáng)國憑借其工業(yè)化的良好基礎(chǔ)，走到了技術(shù)革命的前沿。他們把過去按工程串行作業(yè)的生產(chǎn)方法，轉(zhuǎn)變?yōu)榘纯偠魏湍K多工程并行作業(yè)，使大量艙室中的工作，從船塢和舾裝碼頭轉(zhuǎn)移到專門的工廠或生產(chǎn)車間進(jìn)行，大大縮短了建造周期。進(jìn)入21世紀(jì)，全球船舶訂造出現(xiàn)歷史性高峰。為了更快、更多地造船，韓國船廠開始應(yīng)用巨型總段建造法。相對于大型分段造船法，巨型總段造船法有以下3個重要變革：一是巨型總段吊入船塢，通常由巨型浮吊完成。為此多數(shù)韓國大船廠添置了起吊能力為3000噸以上的浮吊；二是巨型總段既可以在船廠內(nèi)制造，也可以由廠外專業(yè)分段廠甚至國外分段廠制造，分段制造完成后，通過海上拖航到船塢邊，直接吊入塢內(nèi)；三是巨型總段建造法可以方便地與“平地造船法”、“浮塢造船法”、“駁船造船法”結(jié)合使用，進(jìn)一步提高了造船效率和產(chǎn)量，并具有減少投資費(fèi)用、較快形成產(chǎn)能等優(yōu)點(diǎn)。這種造船方法能進(jìn)一步縮短船舶塢內(nèi)建造周期（例如由3個月縮短到1.5個月），大大提高造船產(chǎn)量。目前，該方法已經(jīng)在中國和日本的一些船廠得到應(yīng)用。

據(jù)馬延德介紹，中國的造船企業(yè)從20世紀(jì)90年代逐漸開始引進(jìn)現(xiàn)代造船模式，通過十幾年的發(fā)展，已基本建立了現(xiàn)代造船模式，而且正在不斷地改進(jìn)中，并有了一定的超越，這也造就了一些技術(shù)尖兵和優(yōu)秀團(tuán)體，全國勞模、大連船舶重工集團(tuán)船塢總裝二部部長林吉明，就是這其中的典型代表。在他的手中，曾誕生我國第一艘VLCC，從而打破了以日本、韓國為主的造船強(qiáng)國對VLCC建造技術(shù)的壟斷。從8年前第一艘VLCC順利交付到現(xiàn)在，林吉明先后參與了十幾艘VLCC的建造，質(zhì)量越來越好，而建造周期卻越來越短，其中水下建造周期已由首制船的303天縮短到38天的國際領(lǐng)先水平。2008年，林吉明帶領(lǐng)團(tuán)隊通過借鑒國外先進(jìn)造船模式，改變了塢內(nèi)船舶建造普遍采用的塔式建造法而大膽推行更先進(jìn)的“層式建造法”，使船舶底部壓載艙提前成型，提前整體舾裝、密性試驗、涂裝等等，極大地促進(jìn)了塢內(nèi)周期的縮短和塢內(nèi)船只施工完整性的提高。林吉明是從生產(chǎn)建造第一線成長起來的VLCC建造項目經(jīng)理，更是一個創(chuàng)造和見證了共和國VLCC造船史上多項紀(jì)錄的造船人。

未來技術(shù)航向

未來，油輪技術(shù)的發(fā)展航向?qū)⒅赶蚰睦?？從目前來看，開發(fā)綠色油輪和適合未來北極航線航行的船型是主航向，這兩大領(lǐng)域也是業(yè)界未來的必爭之地。

目前，為有效控制全球氣候變暖，世界范圍內(nèi)正在掀起一股低碳化浪潮，節(jié)能減排已成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)。在這種背景下，航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)無法躲避低碳化浪潮的沖擊。對此，馬延德說，目前世界各國造船企業(yè)對綠色技術(shù)的自主研發(fā)已逐漸深入，從船型優(yōu)化、機(jī)槳配合、太陽能技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)、燃料電池、涂層、環(huán)保材料等方面逐漸將各種新的綠色技術(shù)應(yīng)用到船舶上。各機(jī)構(gòu)對綠色油輪的研究集中在結(jié)構(gòu)、材料和動力方面，環(huán)保涂料、低排放主機(jī)都是趨于“綠色”理念的，其中低排放主機(jī)的研制、使用則是時下研發(fā)的熱點(diǎn)。世界幾大造船強(qiáng)國都在致力于綠色油船相關(guān)前沿技術(shù)的研究，并不斷推出設(shè)計新概念。由于綠色船舶在中國的發(fā)展尚屬起步階段，所以對于中國航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)而言，重視對綠色油輪標(biāo)準(zhǔn)的研究，加大對環(huán)保型油輪設(shè)計的開發(fā)，重視環(huán)保材料、新能源、新涂料的應(yīng)用，實(shí)施綠色船舶規(guī)范，推出既符合綠色標(biāo)準(zhǔn)要求又滿足市場需求的綠色油輪，迫在眉睫。

除了綠色環(huán)保之外，“北極”也成為當(dāng)今航運(yùn)界和造船界最為火熱的關(guān)鍵詞之一。盡管北冰洋航道在短時間內(nèi)還無法取代傳統(tǒng)航道，但樂觀估計是在2020年以后，情況將有所改變。專家估計，北冰洋地區(qū)航道夏季全部開通應(yīng)該不成問題，國際貿(mào)易將會縮短大約6000～8000公里的航程，節(jié)省40%的航運(yùn)成本。屆時，國際航運(yùn)的重心必將轉(zhuǎn)向北極，絕大多數(shù)貨物將會通過該航線運(yùn)輸，這將對船舶的需求產(chǎn)生根本性的改變，冰區(qū)船舶將會成為世界船舶訂單中的主角。由于氣候、地理環(huán)境等多種原因，對在北冰洋航道航行的油輪的安全性提出了更高的要求，這需要業(yè)界研究和開發(fā)適合冰區(qū)與低溫的油輪設(shè)計和建造技術(shù)。目前，世界上一些造船強(qiáng)國或機(jī)構(gòu)正在致力于適合北極航線航行船舶的研發(fā)。據(jù)悉，STX歐洲公司在冰級船舶領(lǐng)域有著突出的成就，為了確保自身的競爭優(yōu)勢，目前正致力于北極船舶的開發(fā)；源于瓦錫蘭北極研究中心的阿克爾北極技術(shù)公司，目前也正在進(jìn)行多種可支持未來北極船舶的設(shè)計研究，其中包括為俄羅斯設(shè)計的新一代核動力破冰船。另外，瓦錫蘭集團(tuán)還將目光投向了可運(yùn)營于北極的商船，其中包括名為“雙動推拉駁”的新概念船型。近期，德國Beluga航運(yùn)公司的2艘多功能重吊運(yùn)輸船已成為首批成功航行于該航線的商船。這為油輪制造和石油運(yùn)輸打開了無限遐想的空間。

面對低碳化浪潮的沖擊和北極航線開通即將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，擺在中國航運(yùn)界和造船界面前的迫切問題是，如何盡快開發(fā)出更加綠色的油輪和適合北極航線航行的油輪。