海上“超级带货王”是如何炼成的

       万里长江经过江苏南通时，迎来一片最为宽阔的水面。这里也是长江最为繁忙的航段之一。

　　近日，科技日报记者走进长江边的南通中远海运川崎船舶工程有限公司(以下简称南通川崎)，在50万吨级的船坞内，一座庞然大物映入眼帘。

　　高高耸立的集装箱绑扎桥，最多能装载24188个标准集装箱，满载后可达24层楼高，船长399.99米，甲板面积相当于3.5个标准足球场大……这就是目前世界最大级别的“24188标箱超大型集装箱船”(以下简称24188箱船)。

　　前不久，南通川崎自主研发设计建造的同系列船型中的第五艘船“东方泽布吕赫”号(OOCL ZEEBRUGGE)在大连如期交付。

　　24188标箱系列船是目前全球市场上设计航速最高、装箱量最大的集装箱船，被称为海上“巨无霸”和“带货王”。它融合了当今船舶建造领域的前沿技术，多项指标达到世界领先水平，为国家高技术船舶名录产品和江苏省重大科技成果转化项目，堪称船舶设计与建造领域的“明珠”。

　　突破技术难题，打造坚固的海上“巨无霸”

　　“大型船舶在海上航行时，舱口围、主甲板部位的强度和刚度很重要，这些部位受到的应力最大。根据事故统计数据，裂纹往往从舱口围、主甲板区域产生，因为货舱区域开口很大，角隅处应力集中，为了确保船舶足够坚固，同时兼顾重量控制，我们在主甲板和舱口围部位使用了一款厚达90毫米的极厚止裂钢板。”南通川崎党委书记、副总经理徐文宇介绍。

　　如此厚的板材要采用对接焊拼接起来，每道焊缝至少需要数十道焊接工序，且要求拍片检验时达到100%的合格率，持有特殊焊接资质的人员方可操作，难度之大、工艺要求之高可想而知。

　　在高应力区开管路贯穿孔是非常有挑战性的课题，为了确保超大型集装箱船船体结构安全，设计团队创新钢板的开孔工艺和强度补偿方法，以信息化技术为支撑，实现了极厚钢板切割的一次成型，提升了加工效率，确保了产品质量。甲板开孔成果的应用，不仅实现了管路布置方式、贯穿形式在箱船设计中的创新和优化，也实现了管路数量的进一步优化。

　　集装箱绑扎系统是集装箱船舾装设计的重中之重。徐文宇介绍，该船的集装箱绑扎桥采用外绑优先、内外绑兼用的四层桥双绑绑扎系统，可实现标箱、高箱无限制装载；同时，45英尺集装箱专用箱位采用业内首创的对称布置方案，可满足45英尺和40英尺集装箱混合装载时的绑扎需求。这些先进的设计极大地增强了该系列船的装箱能力和灵活性。

　　精度控制是绑扎桥设计的关键之一，面对万余只绑扎桥眼板空间测量难题，项目团队深入研究后引进全新的空间测量设备装置。该团队通过三维建模，模拟真实装载情况，经过数据测量、分析、演算后得出结果，让难题迎刃而解。

　　“只有坚持自主创新，不断提升自主设计能力，才能在国际竞争中掌握主动权。”徐文宇说。

　　智能化、绿色化设计，助力船舶安全、低碳航行

　　24188箱船的研发，还融合了最新的智能化手段。徐文宇介绍，该船拥有高度集成自动化的综合驾驶台，配备船岸数据平台等多种智能系统，具备航线优化、主机监测等多种功能，可实现智能化船舶管理。

　　“就航线优化来说，智能系统会在船舶遭遇台风或者在航线上遇到其他船舶时，帮助驾驶员决策，设计新的航线和合适的航速等。”徐文宇说。

　　此外，技术团队通过对理论知识、船级规范深入研究，创造性地拓展了技术路线方案，实现对船体结构全生命周期的智能安全管理，大大提高了船体的安全水平，获得船东高度认可。

　　一系列创新设计，使24188箱船成功获得美国船级社的智能船舶符号。

　　向绿色低碳转型是我国船舶工业新的发力点。徐文宇介绍，该船从设计之初，就秉持绿色环保理念。技术团队为该船配置脱硫塔和岸电系统，并采用了环保冷媒和压载水处理装置，使该船获得了美国船级社绿色船舶符号。

　　“我们还为该船配备了超长冲程主机和世界最大容量永磁轴带发电机，并通过船体低阻线型优化，结合高效节能系统，该船的整体油耗和单箱油耗在同级别船型中处于世界领先水平，能效指数EEDI优于基准值50%以上，这远超国际海事组织(IMO)Phase3阶段要求。”徐文宇说。