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GL開發更有效率的新型油輪設計

2011-6-3 14:15:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:
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航運日益綠色環保的發展趨勢影響到所有的船舶設計;谧罱贫ǖ哪苄гO計指數(EEDI),新的設計概念首先必須注重燃油效率,兼顧運載能力和安全性。 
更有效率的新型油輪設計
德國勞氏(GL)開發了一種原油油輪設計概念,以提升能源效率,降低二氧化碳排放,增加運載能力,并最大限度地減少事故發生時的溢油。該設計概念被稱為阿芙拉型油輪優加(BEST-Plus)設計。該設計概念通過優化船體水動力性能,并考慮長期的運費及預期的燃料成本變化,最大程度地提升船舶贏利水平。
由于其船速和運載能力,該設計能滿足未來EEDI的要求。其EEDI值僅為最新發布的該尺度船型基線值的83%。假使EEDI指數今天就強制實施,該設計也能符合其要求。EEDI有望于2015年年初生效。盡管在EEDI生效前簽訂合同的新造船不必符合其要求,但此后就不得不與EEDI實施之后進入市場的能效更高的船舶進行競爭。
油輪改進的潛力
GL專注于這一原油油輪設計概念,因為其具有能效提升的潛力。自實施雙層底設計概念以來,油輪設計幾乎沒有發生演變,出現的變化主要為了改善船廠的生產流程。油輪在整個壽命周期的性能表現幾乎未受到關注,尤其是燃油效率。如EEDI所測量的那樣,雖然在系統上有一些改進,但油輪的燃油效率在最近二十年幾乎沒有實質性改善。
盡管油輪被認為是當前燃油效率最高的船舶之一,但其EEDI值也在2至6克二氧化碳/ (每運輸噸*海哩)區間,這意味著油輪在2009年排放了大約1.15億噸二氧化碳,與2007年相比增加了8%。目前油輪的二氧化碳排放約占國際航運二氧化碳排放量的12%。
針對這一阿芙拉型油輪設計概念,GL采用了先進的優化方法,將軟件工具整合在一起,依照國際船級社協會《共同結構規范》來預測所需的推進功率、穩性、溢油指數、運載能力和船體結構尺寸。優化目標是三種不同吃水時的速度,計算運載量時考慮了原油的裝載體積及質量,船體結構重量,以及補給、油艙和壓載水艙的布局。
另外,對相關設計參數進行了系統性組合,生成了大約2500個變量并進行評估。得出的優化船型適于設計吃水條件下15.6節的航速。出于安全原因并旨在減少事故時的溢油,該油輪的雙殼寬度最終確定為2.65米。
為了進一步減少油艙在擱淺時發生泄漏,艏貨油艙的內底由2.10米增加到2.75米。為了確保結構連續性,建議采用傾斜內底。
考慮不同的燃油選擇
阿芙拉型油輪的設計概念還考慮在油輪上使用其它燃料。油輪的甲板區相對較大,這為安裝燃氣罐和建立配氣間提供了足夠的空間。該設計概念計算出兩個往返航程需用2000立方米液化天然氣(LNG)。使用LNG作為船用燃料能減少90%的硫氧化物排放和20%的二氧化碳排放。
該設計研究是基于GL與雅典國立技術大學(NTUA)的一個項目。在獲得船廠和油輪運營商反饋之后,設計工作持續進行并產生了這一優加(BEST-Plus)設計概念。該設計綜合了船型水動力優化,以進一步降低燃油消耗和排放。
BEST-Plus能降低7%的運輸成本,9%的溢油指數(事故時原油溢出),在具有可比性的阿芙拉型油輪中的航速最高,因此代表著新一代的阿芙拉型油輪設計。
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