船型創(chuàng)新 擁有集滾船領(lǐng)域7項(xiàng)世界之最
2012年7月，滬東中華與瑞典大西洋貨柜航運(yùn)公司（ACL）簽訂了5艘G4型4.5萬(wàn)噸集裝箱滾裝船建造合同。該船東在全球遠(yuǎn)洋運(yùn)輸界尤其是北大西洋貿(mào)易領(lǐng)域極負(fù)盛名，在選擇船廠時(shí)有著極為嚴(yán)格的要求。然而，作為全球首創(chuàng)的G4型集滾船，該船型新穎獨(dú)特，沒(méi)有母型船可供參考，設(shè)計(jì)周期僅有短短的11個(gè)月，滬東中華面臨著設(shè)計(jì)難度大、設(shè)計(jì)周期緊、質(zhì)量控制難等一系列難題。中船集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)高度關(guān)注該型產(chǎn)品，并給予了大力支持。滬東中華按照“爬坡過(guò)坎，務(wù)求必勝”的要求，在設(shè)計(jì)和建造中奮力攻克技術(shù)難關(guān)，取得了一系列技術(shù)進(jìn)步及成果。
該公司G4型集滾船項(xiàng)目組通過(guò)加強(qiáng)對(duì)國(guó)際新規(guī)范、新要求的研究，完善了相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)工作檢查機(jī)制，做好建造方針編制工作，特別是優(yōu)化了設(shè)計(jì)流程，使合同設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)設(shè)計(jì)能更好地結(jié)合起來(lái)。項(xiàng)目組還開展了20多個(gè)大項(xiàng)的設(shè)計(jì)研究，逐一突破關(guān)鍵性技術(shù)難點(diǎn)，并聯(lián)合歐洲設(shè)計(jì)公司麥基嘉等行業(yè)巨頭最終實(shí)現(xiàn)了7項(xiàng)“世界第一”的設(shè)計(jì)和建造目標(biāo)，使該型船達(dá)到了國(guó)際最先進(jìn)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(yùn)營(yíng)的集滾船載重噸基本為2萬(wàn)～3萬(wàn)噸，而“大西洋之星”號(hào)載貨量可達(dá)4.5萬(wàn)多噸。該船型將滾裝區(qū)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(dá)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(guī)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(hào)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(dòng)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(jī)械車輛，可以裝載最長(zhǎng)35米的特種車輛，甚至可以裝載類似于C919大型商用飛機(jī)的機(jī)身分段。在當(dāng)前航運(yùn)市場(chǎng)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(yùn)其他超大件貨物的優(yōu)點(diǎn)，將給船東選擇更具彈性的運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)造條件，有利于增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
G4型集滾船是世界上最環(huán)保的集滾船。“大西洋之星”號(hào)投放于地中海－大西洋－美洲航線，將?？坷锲指邸h堡港等世界著名港口，因此，必須符合歐美最新環(huán)保要求。為此，該船專門配備了廢氣洗滌塔系統(tǒng)，用于清除主機(jī)廢氣中的硫氧化物和顆粒物。按照國(guó)際慣例，該船交付前，英國(guó)海事海岸警備隊(duì)管理局對(duì)該船機(jī)艙、滾裝區(qū)域和貨艙區(qū)域進(jìn)行了質(zhì)量和環(huán)保檢查，認(rèn)為“大西洋之星”號(hào)完全符合綠色環(huán)保要求，對(duì)檢查結(jié)果十分滿意。
G4型集滾船采用了世界最先進(jìn)的滾裝設(shè)備。“大西洋之星”號(hào)的艉跳板，展開后總長(zhǎng)50.73米、寬21.6米、重達(dá)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(nèi)還配備了目前全球最大的單片側(cè)開式水密門，寬8.42米、高4.9米、重達(dá)12噸。滬東中華設(shè)計(jì)二所對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行了多項(xiàng)改動(dòng)，并制定出全套施工工藝，獲得意大利船級(jí)社（RINA）和船東的高度稱贊。
G4型集滾船具有最多的綁扎點(diǎn)。“大西洋之星”號(hào)滾裝區(qū)域用于固定車輛及集裝箱的各種類型的綁扎點(diǎn)有10160個(gè)，既要用于裝載651TEU的集裝箱，還要綁扎9大類滾裝車輛，對(duì)于安裝精度的要求非常高。滬東中華大膽改進(jìn)工藝流程，加強(qiáng)精度管理控制，在分段制造階段就高質(zhì)量地完成了箱腳安裝工作，加快了生產(chǎn)建造進(jìn)度。
G4型集滾船應(yīng)用了最新技術(shù)的導(dǎo)軌架。“大西洋之星”號(hào)集裝箱區(qū)域的連續(xù)超高無(wú)綁扎導(dǎo)軌架最長(zhǎng)約為39米，是全球造船界第一次工程化應(yīng)用。與普通集裝箱船上的導(dǎo)軌架相比，該類型導(dǎo)軌架可以提高裝載效率，減輕碼頭工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，優(yōu)勢(shì)明顯。但其設(shè)計(jì)和安裝難度極高，既要確保與船體結(jié)構(gòu)的安裝契合，又要使其整體垂直度、平面度、艙容等符合設(shè)計(jì)要求。滬東中華科技人員不斷優(yōu)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(shè)備商和船級(jí)社的一致認(rèn)可。
G4型集滾船配置了最高效的舵槳系統(tǒng)。“大西洋之星”號(hào)最大航速為18節(jié)，采用了最新型的舵槳一體化設(shè)計(jì)，并安裝了世界最先進(jìn)的高效舵，具有全懸掛型、扭曲型、帶聯(lián)動(dòng)襟葉、帶舵球等特點(diǎn)，其舵球與螺旋槳槳帽達(dá)到了完美配合，間隙僅70毫米。業(yè)界評(píng)價(jià)，“大西洋之星”號(hào)集中體現(xiàn)了目前世界上最先進(jìn)高效舵的所有特性，從而大大提高了推進(jìn)效率，節(jié)能效果可提高3%左右，且具有更穩(wěn)定的操縱性。
技術(shù)闖關(guān) 高質(zhì)量交付贏得市場(chǎng)贊譽(yù)
船型技術(shù)世界領(lǐng)先，意味著更加嚴(yán)苛的質(zhì)量要求。“大西洋之星”號(hào)的船東要求船舶噪音符合掛英國(guó)旗船舶的要求，在一些特定區(qū)域還提出了更高的要求，例如，該型船貨艙出風(fēng)口2米處及距離露天甲板通風(fēng)窗1米處噪音不得超過(guò)85分貝。此外，該型船集裝箱區(qū)域具備無(wú)艙口蓋、無(wú)綁扎、裝有連續(xù)超高導(dǎo)軌架等特點(diǎn)，與普通集滾船相比，無(wú)論是在集裝箱區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌架設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析方面，還是在導(dǎo)軌架施工精度方面，都帶來(lái)更高的技術(shù)難度。對(duì)此，滬東中華與船東、RINA進(jìn)行了大量的技術(shù)溝通，并多次邀請(qǐng)RINA專家來(lái)廠授課，針對(duì)薄板大跨距結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與變形控制技術(shù)，無(wú)艙蓋、無(wú)綁扎、連續(xù)超高導(dǎo)軌架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了重點(diǎn)攻關(guān)。同時(shí)，該公司還梳理了國(guó)際相關(guān)環(huán)保要求，列出了有害物質(zhì)清單，并根據(jù)清單進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)，確保該船達(dá)到“綠色造船”要求。此外，該公司提前開展了焊接工藝評(píng)定工作，明確了滾裝設(shè)備的報(bào)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑_辟了RINA質(zhì)量檢驗(yàn)快速通道。
船型功能新穎，在設(shè)計(jì)和建造中無(wú)疑將帶來(lái)更大的難度。船東為了追求滾裝區(qū)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(jié)構(gòu)加強(qiáng)、噴淋管凹槽、綁扎件、風(fēng)道和各類管系、通道布置非常困難。在原設(shè)計(jì)中布置這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)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(shè)計(jì)二所甲裝室主任王忠強(qiáng)從業(yè)20多年，頭一次遇見如此棘手的情況。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)連續(xù)奮戰(zhàn)幾個(gè)月，精心設(shè)計(jì)、反復(fù)優(yōu)化各類部件的布置，最終出色地解決了難題。結(jié)構(gòu)室副主任沈朝暉也同樣深有體會(huì)，據(jù)他介紹，G4型集滾船在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的復(fù)雜性難于想象，其結(jié)構(gòu)相較散貨船、集裝箱船來(lái)說(shuō)，既不連續(xù)，又不規(guī)整，加之要配備較多滾裝設(shè)備，而且滾裝設(shè)備又要與船體高度契合，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求看，比設(shè)計(jì)初期的精度要求有大幅提升。
該船上層建筑區(qū)域?qū)痈叩?、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(qū)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員花費(fèi)了大量心血，其工作量與萬(wàn)箱級(jí)集裝箱船相比，僅送船級(jí)社審核的圖紙數(shù)量就是萬(wàn)箱船的兩倍。該船滾裝區(qū)域甲板間的立柱既起著結(jié)構(gòu)支撐作用，又是日后使用中活動(dòng)汽車甲板上下移動(dòng)的導(dǎo)軌。因此，該立柱的建造對(duì)垂直度要求尤其高，安裝精度必須控制在1.5毫米內(nèi)。滬東中華建造技術(shù)團(tuán)隊(duì)采用上下立柱同胎建造，立柱實(shí)船焊接時(shí)用槽鋼在四周固定防止變形，將上下立柱對(duì)接時(shí)錯(cuò)位控制在3毫米內(nèi)，以保證整體受力，并結(jié)合設(shè)計(jì)臨時(shí)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(cè)量結(jié)果表明，立柱建造完全符合設(shè)計(jì)要求。
2015年9月4日，滬東中華首制G4型4.5萬(wàn)噸集滾船完成試航任務(wù)，返抵長(zhǎng)興基地碼頭。經(jīng)過(guò)連續(xù)8個(gè)晝夜的努力，全船設(shè)備經(jīng)過(guò)調(diào)試后操縱性能較佳，運(yùn)行狀況良好，船東表示非常滿意。
“大西洋之星”號(hào)自交付以來(lái)，一直受到世界各大航運(yùn)公司及媒體的廣泛關(guān)注。去年年底，該船首航抵達(dá)德國(guó)漢堡港之后，當(dāng)?shù)孛襟w刊文《“大西洋之星”為北大西洋帶來(lái)新氣象》，詳細(xì)介紹了該船的主尺度、裝載量以及優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)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(wù)，為船東大西洋貨柜航運(yùn)公司進(jìn)一步增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
今年3月31日，滬東中華為ACL航運(yùn)公司建造的第二艘4.5萬(wàn)噸集滾船“大西洋揚(yáng)帆”號(hào)順利交付。6月30日，該系列船的第三艘“大西洋海洋”號(hào)也完工交付。船東稱贊說(shuō)，滬東中華交付了一艘艘令他們滿意的集滾船，并期待后續(xù)船盡快交付。
近年來(lái)，滬東中華積極拓展高端船型市場(chǎng)，在大型液化天然氣（LNG）運(yùn)輸船、G4型集滾船等領(lǐng)域，創(chuàng)造了中國(guó)乃至世界船舶工業(yè)的多個(gè)“第一”。該公司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，將堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，繼續(xù)攻克高技術(shù)船舶的設(shè)計(jì)建造難關(guān)，不斷填補(bǔ)國(guó)內(nèi)造船行業(yè)的空白，使滬東中華在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力再上一個(gè)新臺(tái)階。
