18 000標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱船是國(guó)內(nèi)自主開發(fā)建造的目前世界上最大的超大型集裝箱船(ULCS),由中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院(MARIC)設(shè)計(jì),中船集團(tuán)外高橋船廠承建,為世界第七代集裝箱船。該船入級(jí)法國(guó)船級(jí)社(BV),船東為中船租賃,承租運(yùn)營(yíng)方為國(guó)際航運(yùn)界三大班輪公司之一的法國(guó)達(dá)飛航運(yùn)公司(CMA CGM)。合同為3艘,目前已交付2艘,分別以偉大航海家“鄭和”和“瓦科斯·達(dá)·伽馬”的名字命名,彰顯船東對(duì)中法友誼及中國(guó)造船能力的肯定。
18 000標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱船的順利交付,打破了韓國(guó)船廠在該領(lǐng)域的壟斷地位,標(biāo)志著中國(guó)造船業(yè)已跨入世界超大型集裝箱船開發(fā)、設(shè)計(jì)和建造的第一陣營(yíng),正式加入了國(guó)際超大型集裝箱船設(shè)計(jì)“俱樂部”,中國(guó)船舶工業(yè)已具備連續(xù)建造交付超大型集裝箱船的能力。
圖1 “CMA CGM VASCO DE GAMA”號(hào)超大型集裝箱船
該船型采用尾機(jī)型雙島布局,船上共設(shè)11個(gè)貨艙,其中5個(gè)貨艙布置在生活樓前部,4個(gè)貨艙位于生活樓和機(jī)艙之間,2個(gè)貨艙位于機(jī)艙后部。貨艙內(nèi)可堆放21列11層集裝箱,甲板上可堆放23列11層集裝箱,可裝載20英尺、40英尺、45英尺、48英尺、53英尺以及高箱和歐洲寬箱等多種箱型,配置1 400個(gè)冷藏箱(FEU)插座,設(shè)置3層綁扎橋。甲板和貨艙可裝載危險(xiǎn)品。
該船型的主要尺度及參數(shù)見下頁(yè)表1。
主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下:
(1)該船型采用多點(diǎn)優(yōu)化,覆蓋實(shí)際營(yíng)運(yùn)吃水和航速范圍,不僅有較高的設(shè)計(jì)航速,同時(shí)在常用的中低航速段有很好的燃油經(jīng)濟(jì)性。
(2)采用超大直徑低轉(zhuǎn)速螺旋槳,配合全懸掛扭曲舵和舵球,有效提高了推進(jìn)效率。
(3)采用雙島的布置形式,駕駛室位于前部,改善視線條件并增加了首部裝箱量,生活區(qū)和機(jī)艙區(qū)域分開,提高了生活區(qū)域的舒適性。
(4)設(shè)置中壓岸電系統(tǒng)(AMP),通過岸電連接插頭及變壓器等設(shè)備為船舶供電。對(duì)低壓220 V網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,采用分區(qū)饋電的形式。引入綠色電站理念,提高了全船能源利用率。
(5)采用47 kg/mm2高強(qiáng)度鋼,確保船體強(qiáng)度的前提下,有效控制結(jié)構(gòu)質(zhì)量,而且可避免因板厚過大而引起的鋼板內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。
(6)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮了彈振和顫振對(duì)疲勞強(qiáng)度和極限強(qiáng)度的影響。采用新型角隅設(shè)計(jì)形式,既滿足疲勞壽命的要求,又可以適應(yīng)集裝箱裝載的要求。
(7)設(shè)計(jì)中充分考慮全船振動(dòng)影響,通過采取調(diào)整局部結(jié)構(gòu)形式等綜合設(shè)計(jì)優(yōu)化,將振動(dòng)響應(yīng)控制在規(guī)范許可范圍內(nèi)。
(8)針對(duì)超長(zhǎng)大直徑軸系設(shè)計(jì),綜合評(píng)估彈性軸系校中分析,并對(duì)尾管后軸承按最小軸承油膜厚度進(jìn)行了雙斜鏜孔的優(yōu)化設(shè)計(jì),確保了推進(jìn)軸系在惡劣海況下也能安全運(yùn)行。
(9)主機(jī)選用新型長(zhǎng)沖程的MAN B&W 11S90機(jī)型,采用新型的油耗優(yōu)化技術(shù),確保在低速巡航時(shí)油耗更低。機(jī)艙采用變頻通風(fēng)系統(tǒng),既降低了能耗,又提高了工作環(huán)境的舒適度。
(10)綁扎系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足最新的國(guó)際規(guī)則規(guī)范要求。采用新型三層綁扎橋,有效提高了載貨能力。綁扎橋采用新型剪力墻形式,有效控制其強(qiáng)度和質(zhì)量。
(11)滿足最新環(huán)保要求,EEDI達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn);滿足排放控制(ECA)的航行要求;燃油艙采取雙殼保護(hù);采用壓載水處理裝置等。
面臨全新的營(yíng)運(yùn)需求,具有尺度規(guī)模效益優(yōu)勢(shì)的超大型集裝箱船越來(lái)越受到班輪公司的青睞。MARIC基于 “4E”的研發(fā)設(shè)計(jì)理念,即經(jīng)濟(jì)性、能源效率、環(huán)境友好型和建造經(jīng)濟(jì)性(Economy of Ship,Energy Efficiency,Environmental Friendly and Economical Construction),重點(diǎn)關(guān)注船型的綜合優(yōu)化設(shè)計(jì),切實(shí)提高船型的燃油效率和載貨效率,從而提高了船型的營(yíng)運(yùn)效率。
表1 18 000TEU集裝箱船主要尺度及參數(shù)