作者:林赓 张丁山 张伟超
超大型原油船(VLCC)是中国船舶集团有限公司旗下中国重工大连造船的品牌产品,也是我国在世界船舶市场极具竞争力的产品。自2002年交付我国首艘VLCC“伊朗·德尔瓦”号实现“零”的突破后,大连造船不断创新超越,持续开展船型优化升级,先后自主研发完成了七代九型VLCC船型,产品总体性能指标达到国际先进水平,已累计向国内外船东交付100多艘VLCC,数量约占世界营运VLCC船队的15%,服务船东遍布亚洲、欧洲、美洲等十余个地区的国家,大船VLCC船型品牌已享誉世界。
时间是最好的见证者和记录者。大连造船建造的中国首艘VLCC荣获“中国十大名船”、翼型风帆助推VLCC荣获“中国优秀工业设计奖金奖”、全球首艘液化天然气(LNG)双燃料动力VLCC“远瑞洋”号荣获“2022年度世界名船”并入围“奋进新时代”主题成就展……创造了我国VLCC建造史上多个辉煌的“第一”,引领全球VLCC发展方向,助推中国船舶工业创新和竞争力不断迈上新台阶。
零的突破 “中国先锋”正式起航
自20世纪60年代中期世界上第一艘30万吨VLCC诞生以来,VLCC逐渐成为国际船舶市场上流行的最大型油船,能否建造这样一艘海上巨轮逐渐成为衡量一个国家船舶制造能力和水平的重要标准。进入90年代,VLCC成为当时国际市场上争夺的热门船型,但国际上的VLCC建造几乎被日本、韩国垄断,日韩的一些骨干船厂均拥有建造过几十艘VLCC的业绩,而中国设计建造的VLCC数量为“零”。
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质的飞跃 提高效率缩短周期
大连造船的飞跃发展与中国船舶工业的发展壮大一样,经历了从无到有、从小到大、从对外合作到自主研发,逐步形成对核心技术的掌握和突破,实现了船舶制造的专业化、标准化和批量化,船舶建造质量效率得到质的飞跃。
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从建造中国首艘VLCC后,在短短20多年时间里,大连造船结合自身实际,围绕提升设计、数字化制造水平,提高各施工阶段完整性,提高中间产品建造精度,推进先进工艺工法、自动焊设备应用推广及生产管理,资源利用率和生产效率不断提高,建造周期不断缩短。
2004年正式建成投入使用的大连造船30万吨船坞
2002年,大连造船将长375米的30万吨船坞再加长175米,成为长550米、宽80米、深12.7米,能同时建造一艘半VLCC的大坞,2004年12月完工。大坞改造完成后,大连造船同步发明了“分体建造坞内合拢的造船方法”,获得了第十八届中国专利优秀奖。该项技术支撑了VLCC两大段成功建造,大大缩短了VLCC在坞内的建造周期,大幅度提高了生产效率。
2008年,大连造船VLCC两大段对接正式被列为研究课题。在此之前,国内从未有人尝试在水下对接合拢船体,因为这是一件相当难的事情。到底有多难?打个形象的比喻,你能想象两栋百余米长、10层楼高的大厦严丝合缝地拼接在一起吗?而大连造船所做的就是让差不多体积的船艏和船艉在水下完成对接。
传统造船工序,是在陆地上从尾到头一段段焊接而成,然后再下水。而这个创新是让船艏和船艉同时在陆地施工,最终在船坞内水下完成整体合拢对接。在水上,船有轻微晃动,就要考虑巨大的合拢口对位焊接、工艺板施工等复杂因素。
世上无难事,只要肯登攀。经过一年多的反复推演和摸索,大连造船终于首创VLCC两大段合拢建造法。通过现有的550米长大坞,进行一艘半的建造,把整个330米长的大船分成艏艉两大段,艉部210米,艏部120米,分别在大坞和小坞进行建造,然后分别漂浮出坞,减少建造时间,提高生产效率。按此方法,以前大坞生产线一年最多能建造4艘到5艘船,现在一年最少建造6艘船,最多时达到9艘船,生产效率得到了质的提升。
近年来,大连造船还率先建成了多条专业化生产线,实现了船舶制造的专业化、标准化和批量化,这个模式让资源利用率和生产效率不断提高,船舶建造周期不断缩短。VLCC建造也不断刷新纪录:水下建造周期最快已缩短到38天,系列船平均水下周期已达到60天左右,大合拢缝焊接中探伤合格率达99.5%以上,舵机坞内完成调试报验、半段轴舵系施工完成,航海前扫尾项目基本实现100%交验结束,5天完成航海任务……
自主创新 向“绿”向“新”转型升级
随着航运业掀起转型浪潮,大连造船以节能降耗、绿色环保为主攻方向,为实现国家“碳达峰、碳中和”战略目标,持续对主建产品开展优化升级,先后自主研发完成了七代九型VLCC船型,产品航速、油耗等综合性能指标始终处于国内领先、国际一流水平,走出了一条“从无到有、从有到优”的渐进式创新之路,创造了一批具有自主知识产权和技术优势的成果。已将风帆、双燃料等多项节能技术应用融合在VLCC船型上,均为国际首创,打造了多个品牌VLCC创新力作。
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2018年11月,大连造船成功交付全球首艘硬翼风帆VLCC,标志着由大连造船牵头的国内研发团队通过“产学研用”协同攻关,突破了翼型风帆样机的设计和建造、“船-帆”界面总体设计、风帆控制策略及控制系统开发、结构安全性评估等诸多关键技术,首次实现大型硬质翼型帆在大型远洋货船上的示范应用,引起海事界的关注。2022年9月,大连造船成功交付安装新一代大型硬质翼型风帆的VLCC“新伊敦”号,通过开展翼型风帆结构、动力与控制系统的优化,以及碳纤维复合新材料应用研究,进一步推进风帆技术的升级优化,两对风帆装置可实现年平均节约燃油消耗超过9.8%,可减少约2900多吨碳排放,综合性能指标世界一流。该型船是新一代节能降耗船型的典范。
安装新一代大型硬质翼型风帆的VLCC“新伊敦”号
2019年6月和8月,作为智能船舶1.0研发专项的依托工程,全球首艘智能VLCC“凱征”号和第二艘智能VLCC“新海遼”号从大连造船荣耀起航,这两艘具有船舶航行辅助自动驾驶、智能液货管理、综合能效管理、设备运行维护、船岸一体通信五大智能系统的智能VLCC,取得了中国船级社i-SHIP(I,N,M,Et,C,)及OMBO一人驾驶船级符号,不仅在世界大型远洋智能船舶发展进程中具有里程碑意义,填补了国际智能VLCC的空白,也代表中国开启了全球VLCC智能航运新篇章。
全球首艘智能VLCC“凱征”号
2022年2月,大连造船成功交付全球首艘LNG双燃料动力VLCC“远瑞洋”号。该船在大连造船牵头的国内研发团队联合攻关下,突破了LNG燃料储存、供给、加注及辅助系统的设计和布置优化技术,以及大容量C型LNG燃料舱的设计、建造和安装技术。该船环保指标领先,标志着中国船舶集团在大型油船的绿色、环保和节能技术中走在世界前沿。
2023年1月,大连造船成功交付绿色生态环保VLCC“凯辉”号。从2021年起,大连造船联合中国船级社以及招商局能源运输股份有限公司等单位协同攻关,历时3年成功将一体化水动力节能装置、轴带发电机、气层减阻系统、多节能集成控制系统(ICEE)等多种节能技术应用在VLCC船型上。“凯辉”号实现了使用常规燃油提前两年达到船舶能效设计指数(EEDI)第三阶段的重大突破,是一艘名副其实的绿色生态示范船,引领了全球造船业绿色节能技术的进步。
奋进超越 新时代大船再扬帆
今年以来,VLCC市场迎来订单潮,多家大船东纷纷前来中国船厂下单。大连造船凭借在油船领域的强大优势,在新船市场中占据主导地位,接单表现尤为突出,市场份额超过50%,再次证明了大连造船在油船建造领域的实力,进一步稳固了其在中大型油船建造领域第一梯队的领先地位,体现了中国船舶工业的国际竞争力。
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