現(xiàn)代油船的發(fā)展？

如果說(shuō)自世界第一桶石油問(wèn)世以來(lái)，沒有哪一種物質(zhì)像石油那樣，深刻影響著人類社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)和生活，那么油輪技術(shù)的不斷升級(jí)，對(duì)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(guó)建造的“好運(yùn)”號(hào)機(jī)帆船，它將貨艙分隔成若干長(zhǎng)方格艙，可裝石油2307噸。1966年，“出光”號(hào)20.9萬(wàn)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(shí)期，這幾年船東的利潤(rùn)超過(guò)了營(yíng)運(yùn)成本的8倍，巨大的利潤(rùn)推動(dòng)了油輪尺度增長(zhǎng)的同時(shí)也開創(chuàng)了建造超大型油輪的熱潮。1981年，“海上巨人”號(hào)56萬(wàn)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(zhǎng)的船舶與最長(zhǎng)的人造水面漂浮物，比橫躺下來(lái)的艾菲爾鐵塔還長(zhǎng)。20世紀(jì)90年代初，雙殼VLCC登上歷史舞臺(tái)。2001年和2002年韓國(guó)大宇重工建造了四艘45萬(wàn)DWT的雙殼油輪，它們是這個(gè)等級(jí)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(guó)首屆“船舶設(shè)計(jì)大師”獲得者、大連船舶重工副總工程師兼船研所所長(zhǎng)馬延德說(shuō)，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(shí)在全球科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展和運(yùn)油量激增的推動(dòng)下，油輪的載重量不斷增大，目前無(wú)論從現(xiàn)有船隊(duì)規(guī)模還是訂單上看世界船隊(duì)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?guó)際航運(yùn)界，擁有VLCC數(shù)量的多寡代表著一個(gè)油輪船隊(duì)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(duì)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(jì)制造的技術(shù)也發(fā)生了變革，例如，船舶設(shè)計(jì)者通過(guò)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(shí)，有效地改善著船舶的環(huán)保性能和雙機(jī)雙槳?jiǎng)?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(guó)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(guó)際海事組織從防污染角度出發(fā)，對(duì)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(duì)國(guó)際海事組織的新規(guī)定，由多國(guó)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(gè)標(biāo)志，也是西歐船廠聯(lián)臺(tái)起來(lái)欲與遠(yuǎn)東船廠在VLCC上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)新動(dòng)向，這值得引起中國(guó)造船界的重視。

對(duì)于中國(guó)油輪技術(shù)的發(fā)展，我們不得不提曾經(jīng)被評(píng)為“中國(guó)十大名船”之一的中國(guó)第一艘VLCC伊朗?德瓦爾”號(hào)。2002年8月31日，歷時(shí)3年時(shí)間，大連新船重工有限責(zé)任公司為伊朗國(guó)家油輪公司建造的30萬(wàn)噸巨型油輪“伊朗?德瓦爾”號(hào)簽字交付，與該船同型同訂單的船還有4艘。從1999年項(xiàng)目合同正式簽訂，到2004年最后一艘船全部建成交工，經(jīng)過(guò)近五年時(shí)間的艱苦努力，中國(guó)首次承造的VLCC項(xiàng)目取得了圓滿成功。伊朗船東在接收該油輪時(shí)，稱贊這艘超大型油輪是“PioneerofChina（中國(guó)先鋒）”，并愉快地說(shuō)：“伊朗船隊(duì)中雖然有日本和韓國(guó)建造的VLCC，但中國(guó)建造的這艘是最好的?！薄耙晾?德爾瓦”號(hào)等幾艘VLCC的建成標(biāo)志著中國(guó)造船工業(yè)在超大型油輪的設(shè)計(jì)建造上實(shí)現(xiàn)了零的突破，不僅實(shí)現(xiàn)了幾代中國(guó)造船人的夢(mèng)想，也打破了世界造船強(qiáng)國(guó)在該領(lǐng)域的壟斷，從而使中國(guó)進(jìn)入世界僅有的幾個(gè)能夠設(shè)計(jì)建造超大型油輪國(guó)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(guó)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(wàn)噸超大型油輪、11萬(wàn)噸成品油輪已形成了規(guī)?；⑾盗谢?、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(guó)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(jí)。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。現(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(shí)間上有序，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化，均衡連續(xù)地總裝造船模式。當(dāng)前國(guó)際上先進(jìn)造船技術(shù)已處于現(xiàn)代造船模式（第四級(jí)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(jí)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(guó)等造船強(qiáng)國(guó)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(guò)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(guó)船廠開始應(yīng)用巨型總段建造法。相對(duì)于大型分段造船法，巨型總段造船法有以下3個(gè)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(guó)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(guó)外分段廠制造，分段制造完成后，通過(guò)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(gè)月縮短到1.5個(gè)月），大大提高造船產(chǎn)量。目前，該方法已經(jīng)在中國(guó)和日本的一些船廠得到應(yīng)用。

據(jù)馬延德介紹，中國(guó)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(guò)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(guó)勞模、大連船舶重工集團(tuán)船塢總裝二部部長(zhǎng)林吉明，就是這其中的典型代表。在他的手中，曾誕生我國(guó)第一艘VLCC，從而打破了以日本、韓國(guó)為主的造船強(qiáng)國(guó)對(duì)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(lái)越好，而建造周期卻越來(lái)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(guó)際領(lǐng)先水平。2008年，林吉明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)借鑒國(guó)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(yàn)、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(zhǎng)起來(lái)的VLCC建造項(xiàng)目經(jīng)理，更是一個(gè)創(chuàng)造和見證了共和國(guó)VLCC造船史上多項(xiàng)紀(jì)錄的造船人。

未來(lái)技術(shù)航向

未來(lái)，油輪技術(shù)的發(fā)展航向?qū)⒅赶蚰睦?？從目前?lái)看，開發(fā)綠色油輪和適合未來(lái)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(lái)的必爭(zhēng)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(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。在這種背景下，航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)無(wú)法躲避低碳化浪潮的沖擊。對(duì)此，馬延德說(shuō)，目前世界各國(guó)造船企業(yè)對(duì)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(yáng)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(duì)綠色油輪的研究集中在結(jié)構(gòu)、材料和動(dòng)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(shí)下研發(fā)的熱點(diǎn)。世界幾大造船強(qiáng)國(guó)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(jì)新概念。由于綠色船舶在中國(guó)的發(fā)展尚屬起步階段，所以對(duì)于中國(guó)航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)而言，重視對(duì)綠色油輪標(biāo)準(zhǔn)的研究，加大對(duì)環(huán)保型油輪設(shè)計(jì)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(chǎng)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(shí)間內(nèi)還無(wú)法取代傳統(tǒng)航道，但樂(lè)觀估計(jì)是在2020年以后，情況將有所改變。專家估計(jì)，北冰洋地區(qū)航道夏季全部開通應(yīng)該不成問(wèn)題，國(guó)際貿(mào)易將會(huì)縮短大約6000～8000公里的航程，節(jié)省40%的航運(yùn)成本。屆時(shí)，國(guó)際航運(yùn)的重心必將轉(zhuǎn)向北極，絕大多數(shù)貨物將會(huì)通過(guò)該航線運(yùn)輸，這將對(duì)船舶的需求產(chǎn)生根本性的改變，冰區(qū)船舶將會(huì)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(duì)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(jì)和建造技術(shù)。目前，世界上一些造船強(qiáng)國(guó)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(jí)船舶領(lǐng)域有著突出的成就，為了確保自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，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(lái)北極船舶的設(shè)計(jì)研究，其中包括為俄羅斯設(shè)計(jì)的新一代核動(dòng)力破冰船。另外，瓦錫蘭集團(tuán)還將目光投向了可運(yùn)營(yíng)于北極的商船，其中包括名為“雙動(dòng)推拉駁”的新概念船型。近期，德國(guó)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(wú)限遐想的空間。

面對(duì)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(guó)航運(yùn)界和造船界面前的迫切問(wèn)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。