成果名称: 新型绿色节能Mini Cape散货船设计与建造
完成单位: 中船黄埔文冲船舶有限公司,上海船舶研究设计院
主要人员: 张洪流,匡岩,唐俊,周妍,孙小俊,黄信男,张尚凌,芮烜,晏波,孙海素,廖俊峰,张捷,陈祥荣,陈默,黄顺,陈涛,赵锡超,李辉,胡海萍,林宏斌 等26人
介绍:

    一、课题来源与背景: 航运业每年温室气体排放量占全球总量的2%~3%,是碳排放增速最快的部门之一,而(IMO)海洋环境委员会第72次会议,通过航运业首项温室气体减排战略,逐步朝零碳排放目标迈进。全球航运业温室气体排放量距离实现《巴黎协定》目标仍存在较大差距,IMO提出更有雄心的减排目标。2015年起,“史上最严”环保法开始实施,明确提出要加强港口环境保护。另IMO要求2020年7月1日后强制执行船舶燃油硫含量限制在0.5%的规定。国际船级社协会(IACS)发布的散货船油船协同共同规范 H-CSR于2015年7月1日开始对签订建造合同的船长90m以上的散货船和150m以上的油船将强制使用。节能减排、超低的燃油消耗、安全、绿色环保型、全生命周期内的低建造成本、低维护成本的散货船将是未来船舶市场发展的方向。 120,000吨散货船是黄埔文冲公司为中船租赁公司建造的MINICAPE型散货船,目前总计6艘,是同吨位的全球首创满足HCSR的低风阻节能型船舶。本船安装脱硫装置,采用低风阻新型上建设计,在满足船舶性能同时对上建房间及船员舒适性也提出了较高要求,与其他MINICAPE船型相比,相同条件下日油耗下降逾20%,载货量提升5%,单位运输效率得到巨大提升,符合未来船舶发展方向。

    二、技术原理及性能指标: 本船为单螺旋桨、低速柴油机推进的远洋航行的单舷侧散货船,适用于装载散货,包括煤,矿石,谷物等。上建有6层甲板,船员总数25人;有7个货舱,货舱总舱容约135000立方米;在结构吃水14.6m,比重为1.025的海水里的载重量大约为120,000吨, 续航力22000海里。 该船上建采用新型低风阻型式,房间设备、设施在满足ILO要求的同时,保证了船员住舱的舒适性;配备脱硫系统及能效管理系统,同时中央冷却、机舱风机、脱硫系统等都配置了变频控制系统。本船在设计吃水13.0m和主机CSR及15%海上风浪裕度下,带有节能装置,深海中无风无浪流时,服务航速为14.36节。在主机功率约8816kW(即CSR及15%海上风浪裕度),服务航速14.0节下,及ISO环境条件,燃油低热值为42700kj/kg时,主机油耗大约是每天29.6吨(TII)。 主要技术参数: 船级符号DNVGL 1A, Bulk Carrier, BC(A), CSR, ESP, Grab(30), Hold(2,4&6) may be empty,CMON, COAT-PSPC(B), BIS, LCS, Recyclable, Clean, E0, BWM(T),TMON(Oil Lubricated),服务航速≥14.0节,载重量≥120,000 吨,满足EEDI2要求。 项 目 设计要求 实际情况 总 长 255m 254.95m 垂线间长 251.00m 250.95m 型 宽 43m 43m 型 深 20.5m 20.5m 设计吃水 13.0m 13.0m 结构吃水 14.6m 14.6m 总 吨 位 abt. 64,000 66786 净 吨 位 abt. 30,580 37646 载重量(Td/Ts) 103,150 120,000 103,724 120,577 航速 14.0 kn 14.36kn 油耗 33.9t/d 29.6t/d 噪音振动 满足MSC337(91) ISO6954 优异 续 航 力 22000n.mile 。

    三、技术的创造性与先进性: 该船是全球第一艘满足HCSR(共同结构规范)和EEDI2(船舶能效设计指数)标准的新型绿色节能Mini Cape散货船,采用全新一代Dolphin船型设计理念,上建采用低风阻型上建,配备脱硫系统,机舱风机、脱硫系统等配备变频控制系统。比现有同类型船舶更环保、更节能、更智能、住舱更舒适。其研制成果技术成熟、可靠,拥有多项自主知识产权,各项技术经济指标均符合最新规范、规则要求,总体技术达到国际先进水平,操纵性能良好,噪音振动控制优异,载重量、航速及油耗均优于合同指标,符合未来船舶发展方向,其创造性和先进性如下: (1)创新点1:该型船通过对船舶总体性能优化和提升,首次实现了Mini Cape型散货船同时满足HCSR和EEDI Phase 2标准的设计与建造。 (2)创新点2: Mini Cape散货船首次采用低风阻型上建,解决了低风阻型上建综合布置中的难题,为国内的同类型船设计建造提供了宝贵的经验。 (3)创新点3:在首创性满足H-CSR基础上,对全船船体结构进行系统优化,结合全专业轻量化研究,有效控制了空船重量,提高了载重量。 作为当今造船业中的领先船型,该船性能指标极优,油耗低,载重量大,航速合适,深受船东的青睐,在船市低迷的情况下仍有优异的表现,成为弱市中的热销船型,产生了显著的经济效益和社会效益。

     四、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本项目的设计和建造秉承了节能环保的先进理念,由黄埔文冲、上海船舶研究设计院合作完成,自行设计、建造的具有国内完全自主知识产权的新型绿色节能Mini Cape散货船。首制船已于2020年5月投入运营,目前运行情况良好,受到船东高度赞赏。该船各项技术经济指标均符合最新规范、规则要求,达到当今国际同类型船的领先水平。通过本船的设计、攻关和建造,极大的提高了该类型船舶的主要技术性能指标,增强了该船型在船舶市场的竞争力。 本船的设计性能指标完全满足技术规格书要求,总体性能指标世界领先。得到业主好评,应用前景广阔。

    五、应用情况及存在问题: 本船首制船H5617自2020年5月29日交付以后,投入营运后,各类机械、电气设备运行正常,各项技术性能和建造质量优异。该船目前已经顺利完成六个航次的货运任务,实现了每个航次大约100万美元租金收入,其后续船H5618、H5619、H5620、H5621、H5622船也陆续成功交付,相继投入运营中,其中H5617船于2020年12月14日被USCG评为A+船型,H5618交付后 Pairs Mou进行PSC检查0缺陷顺利通过。该船型比现有同类型船舶更环保、更节能、更智能,拥有高技术和高附加值,船舶性能优越且安全,是一个非常有市场竞争能力的船型。同时该船型的研发设计具有先进、可靠、实用和成本相对较低的特点,该型船深的国内外船东喜欢,更适合在国内外船东和船厂推广。

    六、历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2022-04-01
研究起止时间: 2018-01-01至2020-06-30
所属行业: 交通运输、仓储和邮政业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 中国船舶集团有限公司科技部
评价日期: 2021-11-04