由國際海事組織(IMO)海事安全委員會通過的《極地規則》,將於2017年1月1日生效並實施。屆時,航行在極地區域的除公務船以外的船舶將需要獲取相關資格證書。據悉,2015年,全球極地船舶的建造數量超過10艘,並有多種極地新船型和配套設備問世,較往年明顯活躍。其中,由我國廣船國際有限公司建造的世界首艘極地甲板運輸船“奧達克斯(AUDAX)”號,引起了業界廣泛關注。極地規則和極地船舶的研發和建造,正在成為我國船舶工業新的機遇和挑戰。
極地資源誘人
航線開發日趨活躍
極地泛指地球南北兩端緯度66.5度以上的區域,即南極和北極,而國際海事界討論的極地規則主要涉及北極。北極的重要性主要表現在油氣資源豐富、關涉戰略“瞰製”及航道控製。根據美國、俄羅斯等國家的研究,北極區域蘊儲著地球上25%zuoyouweitanmingdeshiyouhetianranqiziyuan。zaidiliweizhishang,beijijulishijiesuoyoudaguodouhenjin,ruguozaibeijibushudandaodaodan,xiangdangyuduisuoyoudaguoshishileyouxiao“瞰製”。隨著全球變暖導致北極地區冰蓋融化,北極的“東北航道”(又稱北方航道)changniantonghangchengweikeneng,zhejiangshilianjiedaxiyanghetaipingyangyijieluosiouyaliangbufendezuiduanhangxian。jucesuan,conghelandelutedandaozhongguodeshanghai,ruguoqudaobeiji,bijingguosuyishiyunhedechuantonghangxiankeyisuoduanhangcheng5000公裏,節省約一半的時間。
由於常年冰封雪蓋,惡劣的氣候環境使北極航線一直難以得到有效開發和利用。直到2009年,俄羅斯開始提供較為優惠的破冰和引航服務,才吸引來勇敢的嚐試者。當年夏季,德國Belugagongsideliangsouhuochuanzhuangzaizhefadianchangshebei,conghanguochufa,jingbailinghaixiaxiangxijinrudongbeihangdao,zuizhongdaodaeluosiebiwan,wanchengleshoucibeijishangyehangyun。cinian9月,挪威Tschudi公司的1艘散貨船,自挪威希爾克內斯港出發,沿俄羅斯北海岸線航行,向中國北方港口運送了4wanduntiekuangshi。youyugaihangcishishoucizaifeieluosiguanxiagangkouzhijianjinxingdehangxing,beishiweikaiqilebeijihangxianguojiyunshudexinshidai。cihou,dongbeihangdaodehuoyunhangcibuduanzengduo,cong2010年的4次增長到2013年的71次,年貨運量也逐步增長到100萬噸以上。其中,2013年由挪威開往日本的兩艘液化天然氣(LNG)船,是北極航線首次出現LNG運輸船。中國遠洋運輸(集團)總公司2萬噸級散貨船“永盛”號於2013年8~9月從太倉港出發,通過東北航道到達鹿特丹,航程7800多海裏,航行27天,成為第一艘完成北極航線的中國商船。2015年7月,中遠集團“永盛”號再航北極,並首次實現雙向通行。
據記者了解,近兩年來,由於國際航運市場持續低迷,加之中國采購石油、鐵tie礦kuang石shi的de渠qu道dao發fa生sheng改gai變bian,北bei極ji東dong北bei航hang道dao的de航hang次ci有you所suo減jian少shao。另ling外wai,東dong北bei航hang道dao目mu前qian在zai雙shuang向xiang運yun輸shu上shang較jiao為wei缺que失shi,返fan航hang配pei載zai的de需xu求qiu較jiao少shao,從cong而er打da壓ya了le該gai航hang線xian在zai經jing濟ji性xing方fang麵mian的de吸xi引yin力li。如ru中zhong遠yuan集ji團tuan“永盛”號首航返航時就仍選擇了途徑蘇伊士運河的傳統航線。
極地航運規則問世
安全與環保備受重視
目前,盡管北極航線無論在自然環境還是市場發展上均“堅冰重重”,但其戰略及經濟價值已被國際社會高度重視。據韓國海事機構預測,到2030年,25%的亞歐航線船舶將從東北航道通過;中國極地機構曾預測,到2020年,15%的中國集裝箱船將選擇這一航道;俄羅斯機構預測,到2021年,東北航道的貨運量將達到4000萬噸。
2013年,俄羅斯亞馬爾LNG項目正式開工,預計其年產1650萬噸LNG,將主要通過東北航道供應亞洲市場。中國將每年采購其中的300wandun。eluosifangmianjiangtongguoyamaerxiangmuhuodedeshouru,yonglaiweichibeijipobingchuanduideyunying,bingjiejuekunraoqiyijiudedongbeihangdaojichusheshijianshezijinwenti,congertishengdongbeihangdaodehangyunliang。
北極航線所帶來的利好固然令人欣喜,但其惡劣的自然環境對航行船舶、通航時間、航行成本、hangxingjishuyijishengtaihuanjingbaohudeng,yedoutichulegenggaodeyaoqiu。suizhebeijibingcengderonghuayijijidihangxingheshangyekaifahuodongdezengduo,zhidingheshishijidihangxingguizeshizaibixing。
2010年2月,IMO正式啟動《極地規則》的起草工作。2014年11月21日,IMO海事安全委員會第94屆會議正式通過了具有強製性的《極地水域船舶航行國際準則》,簡稱極地規則,這標誌著國際社會在保護船舶以及船員在極地水域航行方麵進入了一個曆史性的新階段。該極地準則將於2017年1月1日生效,適用對象為生效後建造的新船舶,在此之前建造的船舶被要求在2018年1月1日之後,通過首次中期檢驗或換證檢驗來滿足極地規則有關要求。
根據IMO發布的聲明,該極地規則覆蓋了與極地船舶航行相關的眾多內容,包括船舶設計、建造、設備、操作、培訓、搜救和環保等,並在對極地航行安全及防汙染有關的法規、公約和指南進行整合的基礎上,針對南北兩極水域多冰、低溫、偏遠、高緯度等特殊風險,提出了極地水域船舶操作安全和環保附加要求。該極地規則規定“在南北極劃定水域內”航行的船舶應申請極地船舶證書。該證書將船舶分為A、B、C三類:A類至少能在中等當年冰(也可能包括陳冰)的極地水域航行;B類能在當年薄冰(也可能包括陳冰)的極地水域航行;C類能在開放水域或者冰況沒有A、B兩liang類lei嚴yan重zhong的de水shui域yu中zhong航hang行xing。考kao慮lv到dao極ji地di水shui域yu中zhong可ke能neng存cun在zai的de危wei險xian和he所suo需xu要yao的de操cao作zuo條tiao件jian,簽qian發fa極ji地di船chuan舶bo證zheng書shu前qian需xu要yao進jin行xing相xiang關guan評ping估gu,內nei容rong包bao括kuo操cao作zuo限xian製zhi和he應ying對dui事shi故gu的de計ji劃hua或huo程cheng序xu、額外的安全設備等。通過極地水域的船舶須攜帶《極地水域操作手冊》,手冊上需提供船主、經營人員、船長和船員的船舶操作能力及限製等相關信息。
中國積極參與
極地船舶研製屢獲成果
進入改革開放新時期以來,中國積極參與全球事務,在極地領域也不例外。1996年,中國加入北極國際科學委員會,2007年成為北極理事會的永久觀察員,2013nianchengweigaizuzhidezhengshiguanchayuan。jinguanmuqianhaimeiyoutoupiaoquan,danzhongguonenggouhuoqubeijilishihuihuiyihegeleihuodongdeyaoqing,zaicanyuxiangguanhuodongshiyoujihuiyingxiangqijueceguocheng。
有關專家認為,盡管中國在北極和南極不擁有任何主權權利,但國家提出在“十三五”期間要積極參與“極地規則”的(de)製(zhi)定(ding),是(shi)基(ji)於(yu)現(xian)實(shi)局(ju)麵(mian)的(de)合(he)理(li)訴(su)求(qiu)。一(yi)方(fang)麵(mian),隨(sui)著(zhe)全(quan)球(qiu)氣(qi)候(hou)變(bian)暖(nuan),兩(liang)極(ji)冰(bing)蓋(gai)消(xiao)融(rong)可(ke)能(neng)會(hui)帶(dai)來(lai)更(geng)多(duo)的(de)極(ji)端(duan)天(tian)氣(qi),將(jiang)進(jin)一(yi)步(bu)影(ying)響(xiang)農(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)甚(shen)至(zhi)糧(liang)食(shi)產(chan)量(liang),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)和(he)其(qi)他(ta)國(guo)家(jia)一(yi)起(qi)共(gong)同(tong)應(ying)對(dui)極(ji)地(di)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)導(dao)致(zhi)北(bei)冰(bing)洋(yang)冰(bing)麵(mian)融(rong)化(hua),其(qi)適(shi)航(hang)的(de)時(shi)間(jian)和(he)漁(yu)業(ye)捕(bu)撈(lao)季(ji)節(jie)也(ye)將(jiang)大(da)大(da)加(jia)長(chang);對於正在進行的“一帶一路”建設來說,未來的北極航道也有可能成為中國海上通道新的選擇,因為通過北冰洋,連接上海、紐約以及鹿特丹的航線,比經過馬六甲海峽和蘇伊士運河都要短。
經略極地,同樣需要裝備先行,船舶工業責無旁貸。據了解,近年來,我國針對IMO發布的極地規則已經開展了多方麵的研究,並在實船建造上取得了多項突破。
中國船級社(CCS)一直積極參與IMOjidiguizedezhiding,congweihuhangyunanquanheguojialiyidejiaoduchufa,tichulexuduohelihuajianyi,bingjijigenzongjidiguizedeyouguanjishuwenti,lianheguoneiwaiyouguanjigou、企業進行專題研究。2015年,由CCS牽頭、中國船舶重工集團公司第七○二研究所等參與的國家高技術船舶科研計劃項目“國際極地水域船舶安全規則應用研究”啟動。據了解,該研究項目包括冰區航行阻力、推進、冰載荷應用及船體結構強度研究等子項,將推進我國極地船舶設計以及配套規範標準的發展。
另一國家高技術船舶科研計劃項目“極地自破冰科學考察船基本設計關鍵技術研究”,由中國船舶工業集團公司第七○八研究所牽頭,中國極地研究中心、江南造船(集團)有限責任公司和哈爾濱工程大學等單位共同研發。據了解,該項目將圍繞北極海冰形態與海況環境、IMO極地規則和IACS極地船舶指導性文件、自破冰船型概念設計、破冰能力數值模擬和冰池船模試驗、船舶結構設計技術、動力類型及推進裝置配置、螺旋槳特殊要求、特殊功能及綜合布置設計、防凍設計技術等9個專題深入開展。而在此之前,七○八所已與中國極地研究中心簽訂了我國新建極地科學考察破冰船詳細設計合同。根據國務院確定的中外聯合設計、國內建造的原則,該船由芬蘭阿克北極技術公司提供基礎設計,具有艏艉雙向破冰能力,船舶結構強度滿足PC3級極地級標準要求,可在厚度不低於1.5米加0.2米雪的極區海冰中以2~3節的速度連續破冰航行。該船還將配備能夠掃描全海深的聲呐係統,可釋放有纜或無纜潛水機器人等先進設備。無論在船型設計、破冰能力還是在綜合調查能力等方麵,該船的技術水平都位居世界前列。
此外,由南通中遠川崎船舶工程有限公司承擔的中遠集團“極地多用途船關鍵技術儲備研究”科ke研yan項xiang目mu,去qu年nian也ye已yi通tong過guo專zhuan家jia組zu驗yan收shou。據ju介jie紹shao,南nan通tong中zhong遠yuan川chuan崎qi在zai充chong分fen吸xi收shou多duo用yong途tu船chuan設she計ji建jian造zao經jing驗yan以yi及ji國guo內nei外wai極ji地di船chuan舶bo有you關guan技ji術shu的de基ji礎chu上shang,最zui終zhong取qu得de高gao冰bing級ji極ji地di船chuan型xing線xian、冰區加強型結構、動力裝置、防凍技術等多方麵的關鍵技術成果,並申報了多項專利。該項目組還對極地船舶進行了經濟性分析,這對於我國極地船舶研究、建造及航運等相關領域均具有重要的參考價值。
另據了解,近年來,中船重工第七○一研究所和武漢理工大學、華中科技大學等單位,也在開展極地航行環境條件與海冰力學特性、極地船舶冰載荷預報技術、極地船舶冰水動力學與結構性能、極地環境下船舶機電係統適應性與可靠性、極地船舶總體關鍵基礎技術等方麵的研究,並已擬定未來3~5年相關的科研目標與資助重點。
2014年11月,由上海江南造船廠建造的“雪燕02”號極地運輸登陸艇也已順利完工。該船將跟隨“雪龍”號極地科考船征戰南北極,承擔相關物資及設備的運送任務。此前,該廠還建成交付了極地考察訓練艇“雪燕01”號。
今年1月22日,由廣船國際有限公司建造的全球首艘極地重載甲板運輸船“奧達克斯”號(hao)交(jiao)付(fu),這(zhe)也(ye)是(shi)我(wo)國(guo)在(zai)極(ji)地(di)船(chuan)舶(bo)建(jian)造(zao)領(ling)域(yu)取(qu)得(de)的(de)重(zhong)大(da)突(tu)破(po)。該(gai)船(chuan)船(chuan)體(ti)外(wai)形(xing)與(yu)推(tui)進(jin)器(qi)的(de)優(you)化(hua)布(bu)置(zhi),使(shi)其(qi)在(zai)平(ping)整(zheng)冰(bing)層(ceng)及(ji)碎(sui)冰(bing)中(zhong)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)操(cao)作(zuo)性(xing),達(da)到(dao)DNV polar 3級和極地冰級符號PC3的相關要求,冰區等級達到俄羅斯規範中的最高冰區等級Arc7,可常年在極地冰區航行,能在1.5米冰厚的海況下保持2節的航速,比我國現役極地科考船“雪龍”號的破冰性能還要強。據悉,該船是目前唯一可以在北冰洋冬春冰凍季節連續運輸LNG大型設備模塊至薩倍塔港的船舶,對於整個亞馬爾項目的開發具有決定性的作用。
極地船舶需求見增
把握重點方能贏得先機
七〇八所高級工程師吳剛在2015年年初參加了“雪龍號”南nan極ji考kao察cha活huo動dong。作zuo為wei中zhong國guo新xin一yi代dai極ji地di自zi破po冰bing科ke考kao船chuan的de技ji術shu總zong師shi,他ta對dui極ji地di船chuan舶bo的de技ji術shu發fa展zhan有you著zhe較jiao為wei深shen刻ke的de認ren識shi。不bu久jiu前qian,在zai上shang海hai市shi船chuan舶bo與yu海hai洋yang工gong程cheng學xue會hui舉ju辦ban的de論lun壇tan上shang,他ta為wei同tong行xing們men作zuo了le細xi致zhi的de介jie紹shao。
吳剛認為,極地船舶大致可分為過境航行、極地資源開發與運輸、極地科學考察三種類型。其中,資源開發和運輸是近年來極地船舶發展的主要動力。北極不僅油氣儲量巨大,還擁有豐富的煤炭、貴金屬、稀有元素等礦產資源,以及漁業、水力、電力、senlindengziranziyuan。tazhichu,shoubeijiziyuankaifajiyunshudedaidong,bingquyouchuandepobingdengjihezaizhongliangjiangyouzengchangdequshi。muqian,chuanboshuliangzuiduohedunweizuidadehaishu1A(PC7)冰級的阿芙拉型油船。芬蘭、瑞典均已開發出更高冰級的阿芙拉型油船和B-Max型26萬噸級原油船。未來,波羅的海油船噸位將可能從10萬噸級提升到27萬噸級,柏朝拉海域將需要7萬噸級的極地穿梭油船。同時,由於北極油氣資源中相當一大部分為天然氣,冰區LNG運輸船也將會是造船市場的新寵。亞馬爾項目訂造的一批17萬立方米LNG船,將具有Arc7(PC3)級的破冰能力,預計未來需要運行於巴倫支海—亞馬爾半島的LNG船,其載貨能力將提升到20wanlifangmi。ciwai,zhenduijianadahaishangbugeihekuangshiyunshudexuqiu,bingqulingbianxinghehaowangjiaoxingsanhuochuanyezaixuqiuzhilie,jubeigaodengjibingqujiaqiangdeduoyongtuchuan、集裝箱船和模塊運輸船的研究設計正在加緊進行中。
可節省油耗、降低排放、bimianhaidaodebeijihangxian,haizaicuishengbingqujiaqiangxingchuanbodexuqiu。yidanbeijihangxianquanmianguantong,quanqiuhaishangyunshugejujiangfashengzhongdabiange。erbeijihangxiandeshangyeyunzuoqujueyulirunyufengxiandepinggu、破冰船引航費用、破冰功率增加導致的油耗增大、動力裝置加強導致的初始投資增大、破冰結構導致的結構重量增大和載貨量減少、防凍設計導致的建造成本增加和極地運輸貨物保險費用增加等製約因素。據測算,東北航道目前在冰蓋率低於50%的情況下,一年的可通航時間為20~30天,到2080年可達到90天,如果具有自破冰能力的船舶可通行在冰蓋率75%的航道中,那麼,其通航時間就可達到150天。屆時,北極航線的經濟性將更加凸顯。
自冷戰結束以來,國際性極地考察活動進入活躍時期。德國、俄羅斯、澳大利亞、美國、瑞典、日本等相繼建成第一代極地科考船並投入使用。吳剛指出,近年來,由於船舶生命周期、新規則發布以及經濟、政治戰略需求等因素,各國正加快船舶更新步伐,開始建造第二代極地科考破冰船,其主要特征是破冰能力更強、船體大型化。以歐盟最新投資研發的“北極”號科考船為例,該船的破冰能力將達到2.5米。
根(gen)據(ju)上(shang)述(shu)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu),吳(wu)剛(gang)提(ti)出(chu),當(dang)前(qian)極(ji)地(di)船(chuan)舶(bo)的(de)發(fa)展(zhan)存(cun)在(zai)四(si)大(da)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)。其(qi)一(yi),在(zai)有(you)護(hu)航(hang)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),冰(bing)區(qu)加(jia)強(qiang)型(xing)船(chuan)舶(bo)可(ke)季(ji)節(jie)性(xing)地(di)在(zai)極(ji)地(di)水(shui)域(yu)通(tong)航(hang)。據(ju)統(tong)計(ji),近(jin)幾(ji)年(nian)成(cheng)功(gong)實(shi)現(xian)商(shang)業(ye)航(hang)行(xing)的(de)均(jun)為(wei)PC6或PC7冰級運輸船。因此,在新船設計中,B類極地船舶,即達到PC6、PC7級的冰區加強船型將成為重點優化方向。其二,極地運輸船舶的設計強調無冰(薄冰)航行與破冰航行的經濟平衡。目前,極地自破冰船舶廣泛采用基於電力推進、全回轉推進等新技術,可實現雙向航行的雙動設計技術(Double Acting),qichuzhongshixietiaojiejuepobinghangxinghechangshuihangxingdexianxingchayisuodailaidejingjixingwenti。danyouyudianlituijindeercinengliangsunshihebingqudiaocangshebeidechengbenyingxiang,shuangdongjishuzaixuyaoyoupobingchuanyinhang、破(po)冰(bing)等(deng)級(ji)較(jiao)低(di)的(de)船(chuan)型(xing)上(shang)仍(reng)采(cai)用(yong)較(jiao)少(shao),因(yin)此(ci),未(wei)來(lai)低(di)等(deng)級(ji)冰(bing)區(qu)加(jia)強(qiang)型(xing)船(chuan)舶(bo)的(de)軸(zhou)槳(jiang)推(tui)進(jin)技(ji)術(shu)將(jiang)是(shi)研(yan)究(jiu)重(zhong)點(dian)。其(qi)三(san),新(xin)型(xing)不(bu)對(dui)稱(cheng)專(zhuan)業(ye)破(po)冰(bing)船(chuan)型(xing)的(de)出(chu)現(xian)。由(you)於(yu)專(zhuan)業(ye)破(po)冰(bing)船(chuan)的(de)特(te)殊(shu)功(gong)能(neng)和(he)功(gong)率(lv)需(xu)求(qiu),其(qi)船(chuan)體(ti)尺(chi)度(du)不(bu)可(ke)能(neng)太(tai)大(da),尤(you)其(qi)是(shi)船(chuan)寬(kuan),傳(chuan)統(tong)上(shang)一(yi)般(ban)在(zai)20米左右。但隨著運輸船舶和航道港口的發展,需要破冰引航的船舶寬度已經遠遠大於20米(mi),這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)兩(liang)艘(sou)破(po)冰(bing)船(chuan)同(tong)時(shi)作(zuo)業(ye),大(da)大(da)增(zeng)加(jia)了(le)破(po)冰(bing)成(cheng)本(ben)。由(you)此(ci),新(xin)型(xing)不(bu)對(dui)稱(cheng)破(po)冰(bing)船(chuan)型(xing)將(jiang)得(de)以(yi)運(yun)用(yong),它(ta)通(tong)過(guo)破(po)冰(bing)時(shi)的(de)斜(xie)向(xiang)航(hang)行(xing),可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)破(po)冰(bing)寬(kuan)度(du),被(bei)視(shi)為(wei)全(quan)回(hui)轉(zhuan)推(tui)進(jin)技(ji)術(shu)和(he)破(po)冰(bing)船(chuan)型(xing)設(she)計(ji)相(xiang)融(rong)合(he)的(de)創(chuang)新(xin)。2015年nian,芬fen蘭lan阿e克ke公gong司si已yi首shou次ci研yan發fa出chu不bu對dui稱cheng型xing破po冰bing救jiu援yuan與yu應ying急ji船chuan。該gai船chuan不bu僅jin可ke以yi前qian後hou破po冰bing,還hai可ke以yi一yi定ding的de傾qing角jiao進jin行xing破po冰bing,克ke服fu了le船chuan寬kuan尺chi寸cun相xiang對dui較jiao小xiao的de不bu足zu。該gai船chuan型xing寬kuan為wei20.5米,船上的3台全回轉推進器也呈不對稱排布,在斜向模式時能破出50米寬的航道。該公司已與俄羅斯Vyborg造船廠、韓han國guo三san星xing重zhong工gong等deng簽qian訂ding了le合he同tong,將jiang在zai現xian有you船chuan型xing的de基ji礎chu上shang提ti供gong破po冰bing船chuan和he破po冰bing穿chuan梭suo油you船chuan的de設she計ji方fang案an。其qi四si,合he理li確que定ding極ji區qu航hang行xing季ji節jie和he時shi間jian,采cai取qu適shi當dang的de防fang凍dong化hua設she計ji。在zai極ji區qu航hang行xing中zhong,船chuan用yong設she備bei係xi統tong將jiang經jing受shou嚴yan酷ku環huan境jing的de考kao驗yan,這zhe對dui貨huo物wu係xi統tong、夾板機械、係泊設備、救jiu生sheng設she備bei以yi及ji室shi外wai電dian器qi設she備bei等deng,均jun提ti出chu更geng高gao的de要yao求qiu。而er防fang凍dong化hua設she計ji與yu船chuan舶bo建jian造zao成cheng本ben密mi切qie相xiang關guan,特te別bie是shi當dang航hang行xing時shi間jian越yue接jie近jin全quan年nian時shi,成cheng本ben增zeng加jia的de速su度du就jiu越yue快kuai,因yin此ci必bi須xu謹jin慎shen對dui待dai。
duiyuwoguojidichuanbodefazhan,wugangjianyi,yingjijicanyuguojijidiguizedezhiding,jiakuaituijinwoguojidichuanboguifanyijixiangguanpeitaoshebeideyanjiu。tahaihuxu,zaishijichengshushijianshewoguoziyoudeshiyanbingchi。tongshi,woguohaiyingzhongshiduixianyoufeibingjichuanbodeshengjigaizhuang,bingjiakuaiwoguobeijihangdaoqixiang、保險等服務的發展,讓極地真正成為我國的“聚寶盆”和“黃金航道”。
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