开发新型散装水泥运输船势在必行
作者: 出处:中国船舶与海洋工程网信息中心 分类:船舶工程
发布时间:2012/4/10 21:30:52
1、概述
我国是世界水泥生产大国,已连续20多年保持水泥产量世界第一,据报道2011年我国的水泥产量可达20.6亿吨,同比增长16.1%,超过世界总产量的一半以上。但我国的散装水泥的国际运输相对落后,运力不足是制约水泥国际贸易的一大制约因素。据不完全统计散装水泥的国际运输欧美占总量的90%,这和我国的水泥生产总量是极不相称的,散装水泥运输也应和煤炭铁矿一样,以水路运输为主,应该也可能达到90%用水路运输,所以我国的散装水泥的国内和国际运输有相当大的发展空间。
水泥产品是低价值大宗商品,是基本建设的最重要原材料,任何基本建设都离不开水泥,而我国2008年投资的4万亿元,主要用于基础建设,水泥工业是首先得利的行业,这必然对水泥的运输有更大的促进。
虽然水泥产品本身升值不高,但运价并不低,有时运输成本会高于水泥产品本身的价格,又兼水泥是大宗货物,散装水泥输送设备系技术密集性产品,所以世界各国争先恐后开发新型散装水泥国际运输船。
2、散装水泥运输船的技术特点:
1 全封闭、无粉尘、无污染、环保型设计。水泥输送管道密封性能无粉尘泄露,所有操作在船内控制。采用特殊的湿度控制系统。
2 能从船舱底部吸出水泥,抽吸 灵活激动,可从船尾至水泥舱每个角落吸出水泥。
3 输送管线上无活动部件,仅设若干用于自动控制的电磁阀,自动化程度高。输送装置耗气量小,输送量大,管道磨损小。
4 电站功率大,电动机控制设备先进、节能、电动机的输入功率不根据实际需要自动调节,达到节能环保。
5采用先进的推进装置和新型的电站管理系统。
6为了防止船舶空放,除了可装水泥外还可装运其他散装货品如铝钒土、高岭土、石灰石、精矿砂等,往返均可装货,以提高经济效益。
3、国内散货船水泥运输船现状
据初步了解到目前为止,国内船东还没有出资建造过一条万吨级以上的散装水泥运输船,多以几十吨至几百吨的居多,这和我们的邻国日本相比有很大的差距。日本是一个岛国,大型水泥厂均布置在沿海,全世界万吨以上的散装水泥运输船,一半以上属于日本船东,而我国的散装水泥运输船几乎全部是千吨以下的小型船,截至2010年底我国有1720艘散装水泥专用运输船比2009年还减少了222艘。其中原因除了旧船淘汰除外还有生产、流通、供应方面存在不协调的原因,解决了这些问题,散装水泥运输船的批量建造根本不存在任何问题,这是因为生产散装水泥有很强的经济效益,绿色、环保、节能。
2009年我国散货船水泥的供应量为75340.88万T,共经济效益见表1。
项 目 |
吨 位 |
供应量 |
75340.88万T |
节煤 |
1731.03万T |
减少粉尘排放 |
757.18万T |
减少CO2排放 |
4500.71万T |
减少SO2排放 |
14.71万T |
产生经济效益 |
339.03亿元 |
表一 经济效益
4、日本开发的新型散装水泥运输船简述
2010年4月日本投巨资建造了新型环保、节能散装水泥运输船海光凡,现就其主要性能简述如下:
4.1 主要要素
船长 76.2m 螺旋桨 同轴反转螺旋桨(CRP)
船宽 14.3m 主发电机 860kw×3
满载吃水 7.72m 远送货物 散装水泥
总吨位 748T 推进方式 电力推进900kw×2
载货量 2200T 甲板机械全电动
满载航速 13.5KT
4.2 主要性能及特点分析
本船采用了电力推进,同轴反转螺旋桨,主要用电设备采用了变频调速装置,充分地体现了综合电站的优越性,航行时不用水泥自卸设备,可以确保船舶正常航行的需要,而在装卸水泥工况又可以确保自卸设备的用电需要。
4.2.1本船设计上的特点
①冗余设计:本船配置了三台主发电机,充分保证了发电设备的冗余度,在航行工况、装卸水泥工况、停泊工况都能保证至少有一台主发电机作为备用,以确保安全。
螺旋桨的设计也考虑到冗余度,同轴反转螺旋桨除了提高了螺旋桨的效率而外(约提高5%),因配置了直径大小相异的双套桨,即使一套桨出现故障另一桨亦可保证一定的航速安全航行。推进电动机采用了2套900KW电机做到双冗余设计。
②布置设计:本船在布置设计上亦有特点,15台为主要用电设备的变频装全部布置在具有空调设施的机舱控制室,这对确保变频器的正常运行延长其使用寿命大有益处。
机舱增设上平台布置了3台主发电机,机舱下平台布置推进电动机及刹车电阻,节约了空间。
③电气设计:
a.采用了最新型的电站管理系统,既减轻轮机员的劳动强度,又可根据航速的要求随时改变使用发电机的台数。达到节能减排的效果。新型电站管理系统一般由操作显示板、附加显示板、I/O模块和基本单元组成。采用了最新低压CPU,安装了单独的CPU分别控制柴油机和发电机,达到更安全,通信系统做成双冗余,增加了可靠性,采用大型LCD操作方便;监控点可达1000个以上。
b.主要用电设备全部采用变频调速装置,包括装卸水泥的设备和所有的甲板机械,这样甲板上无油管避免了漏油事故,又可以根据实际负荷自动调节电动机转速,达到高效节能减排的效果。本船共配置总计15台变频器,用于主机电动机,装卸用空压机、风机以及锚机、绞盘等。
c.以后将考虑使用岸电进行装卸水泥的作业,将更有利于节能减排。
4.2.2其他特点:
由于本船的总体设计采用了综合电站电力推进系统,与传统的柴油机推进系统相比具有操作方便、噪音低、节省燃料等诸多特点详见表
项 目 |
电力推进海光丸 |
柴油机推进海门丸(相同吨位) |
备 注 |
燃料消耗L/H |
286.0 |
322.8 |
平均航速 |
回转直径(m) |
221.4 |
229.4 |
左回转 |
停止距离(w) |
362 |
473 |
航速14.1KT |
停止时间(s) |
95 |
121 |
|
噪 音(db) |
减少10db |
高于海光丸10db |
|
振 动 |
58 |
67 |
第二甲板 |
2台发电机燃料消耗(L/H) |
266 |
309.3 |
航速12.5KT |
表二 电推与柴推性能比较
5、结束语
2002年是第十二个五年计划的第二年,我国原计划在“十一五”期间水泥产品的散装率达到55%,但由于诸多原因未能实现。2009年为44.85%,2010年为48.10%。美欧日等发达国家用10年时间水泥散装率达到50%左右,又用了约十年时间达到了70%-80%以上,目前已达到了90%以上。我国的散装水泥产品的产量达到90%也需十至十五年左右,随着国家保增长、调结构、促改革、惠民生等一系列政策方针的落实,散装水泥产品的产量超过97%也是可以实现的(日本1985年即达到97.5%)。我国的水泥产量每年都以超过10%的增长率直线上升,这就给开发散装水泥运输船提供不可多得的机遇,大中小型散装水泥运输船的全面发展将会成为船舶设计建造的又一个不可忽视的经济增长点。
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