专访:上海船舶设计研究院技术顾问/轮机研究员林维渊

2013-7-2 15:06| 发布者: admin| 查看: 5550| 评论: 0|来自: 研发埠

摘要: 专访:上海船舶设计研究院技术顾问/轮机研究员林维渊——Tier III标准下我国船舶的设计与发展。


上海船舶设计研究院 技术顾问、轮机研究院  林维渊


研发埠编辑:

您能简单介绍一下您在船舶设计领域所获得的成就吗?

林维渊:

我在船舶轮机和船舶特殊系统方面做了一些研究与设计工作,同时我也在油船,化学品船,以及液化系船方面,特别是它们的特殊系统,有比较多的研究。上海船舶研究设计院一直跟踪国际上船舶新技术和新成就,加大在研究方面的投入,因而,上海船舶研究设计院能不断地进步,一直在国内保持领先。


研发埠编辑:

我国船舶研发设计水平和船舶设计强国日本、韩国设计水平对比?

林维渊:

总体来说我们船舶的研发水平和设计水平,这些年在不断的提升,现在有个别的项目已达到了国外的设计水平。但是对于高附加值的船来说,日本与韩国的研发和设计水平还是国际领先的,我们和他们的差距还很大。比如他们目前着重于高附加值船舶包括LNG船,钻井平台,大型的集装箱船(万箱以上的)的开发与建造,在这些领域我国的研发水平和设计水平与他们相比还是有段距离的。

现在我国首先要力争不断地根据新的规则规范要求研发新的船型,以及进行开拓性研究。其次是能接到各种船舶设计与建造的订单,接到订单是关键,这样再加强研发能力,比如加强船厂在工艺上的研究,我们才能做到不断的创新与研究。从目前总体上来说,我国是在逐步的向日本、韩国研发设计水平靠拢,要到达日本、韩国的研发设计水平还是有段距离的,还需要不断的努力。


研发埠编辑:

国际海事组织Tier III排放标准将于2021年1月1日正式生效,自此以后,在排放控制区(ECA)内航行的船舶所安装的发动机在废气排放方面必须符合该标准,随着IMO对船用发动机废气排放的管制逐渐严格,LNG作为新型船舶燃料已然成为当前研发的热点。 我国在LNG船舶燃料船舶的设计发展情况如何?在上海地区的应用和推广如何?

林维渊:

国际海事组织Tier 3的排放标准,是在2021年1月1号正式生效,时间离我们越来越近,要达到这个标准,要求是非常高的。作为船用发动机来说,它目前的水平,仅能达到Tier2,即使是大功率的船用发动机,它用LNG新型燃料,也就是双燃料,比如M.W二冲程低速机,也仅能达到Tier2,所以还需要在废气这方面做很大处理才能达到tier3的要求。 现在LNG作为新型船舶燃料,是当前研发的热点。双燃料发动机的订单在逐年增长,而且增长速度很快,比如像瓦锡兰已经达到100首船舶以上的双燃料发动机订单,按照这样增长估计2015年全世界要有1000首船以上使用双燃料发动机。

我们国家在大中型船舶双燃料设计方面,一般受到国外某些生产商技术制约,主要设备还需进口的。我们国产的柴油机关键是要看怎么发展,他们也很着急地想在这方面做双燃料发动机。我认为船舶使用双燃料发动机是一个必然的趋势。 LNG双燃料这个热点在国际也有不同的看法,因为它在使用过程中受到LNG码头、接收站、卫星站及其分布的制约。根据我们国家现有的水平,我们采用中小型的柴油机进行改造,目前已在内河船上开始应用。这个改造已得到了国家大力支持;大中型的双燃料船舶,比如对一些近海或沿海短程的船舶进行改造或者新建船舶的设计,也是刚刚着手研发的事。国外已经在集装箱船、VLCC开始应用。现在还有一些散货船也开始应用,但是受到了行程比较短的限制。我认为油船化学品船,它烧天然气的航程是可以适当延伸,不单单是20天的航程,因为低温罐可以放在上甲板液货危险区域,这个罐大小,甚至可以大到5、6千立方。所以我认为不同的船型,它有不同的施展空间。像散货船,比较困难点,它空间受到很大的限制。

现在上海地区主要还是设计应用问题,像上海船舶研究设计院、708所等也开始注重这个方面大型船舶的应用。这个应用要跟主机厂进行配合。双燃料系统也可考虑自行设计与设备配套的问题,因为进口国外气体系统与低温罐的价格相当昂贵,可以这样么说,这些系统与设备相当于小型的LNG船的配备。关键技术在于管路系统,气体管路系统的设计,包括罐与系统的布置,气体燃料系统,LNG罐与加热器容量的选型设计、还包括通风,消防,电气设备与控制,检测,和安全系统。我认为要做到在任何工况下这个系统完全安全的关键是管路设计,管路的设计要借助于专门的软件。当然这是我个人的看法,自动化、应急切断装置,热交换器的设计也是至关重要的。 从发动机来说,我们的内河船使用比较广泛的是小型的柴油机,它除了单独燃烧柴油以外,另外有气和柴油混合进行燃烧。这跟瓦锡兰的不一样,瓦锡兰双燃料机是单独烧柴油或单独烧天然气,没有两者混合燃烧问题。据说瓦锡兰双燃料中速机与低速机都是用低压系统,曼恩双燃料低速机是高压系统,仅能达到tier2水平,即使用双燃料,还要借助于其他的废气处理系统,比如SCR系统装置,废气循环处理的系统等。另外我们国家的码头设施也要跟上去,这也是个瓶颈,受到它的制约,这个应用是不是都能跟上,也值得怀疑。国家这方面也要有总体规划,从趋势来说,双燃料机对大气污染贡献非常大,特别是氮氧化物和硫化物,几乎是80%-100%消化掉,这是一个方面,另外一个方面,它初投资很高,但是否很快就能回收,比如,3年、5年可以回收,要看你怎么设计。也有人认为并不节省营运成本。所以也不要一哄而上,一哄而上会造成LNG船燃料提价,一提价,经济效益就降低了,因此这个问题要预测是很难的,要谨慎对待。


研发埠编辑:

船舶设计作为造船工业的源头,是船舶生产过程的第一道工序。船舶设计不仅决定船舶的型式、尺寸、结构、使用性能,而且对生产成本和建造周期乃至整个营运过程都有极其重要的影响,那我们船舶设计师在对船舶进行设计时使用到哪些方法?

林维渊:

这个提问的题目很大,总体来说,作为船舶设计师来说,要抓住两点:一、是要安全,而且是要防污染的,必须满足规范。这里也有设计好坏的问题。二、是经济性问题,船舶设计要替船厂考虑,怎么样尽量节约成本,尽量少用钢材、在安全的前提下,怎么去节约它。不管是轮机,电气,总体结构,各个方面都要考虑,这里也牵涉到设计的优化问题、技术指标的先进性问题,这都是我们设计始终要考虑的问题。方案设计是关键,你跟船厂配合,共同实现好的指标,就容易中标。和国际上同类型船比较,你性能很优化,就容易中标,就这个道理。


研发埠编辑:

您对年轻的船舶设计工程师有哪些建议和期望?

林维渊:

一是要踏踏实实工作,这个是非常重要的,要不断的把以前学校学的基本知识应用到船舶设计这个领域,因为船舶设计实际上是牵涉到的知识面非常广。二是我们作为一个设计师,实际上要学会怎么涂“万金油”,所谓的万金油,就是碰到问题,我用我以前的知识,包括我必须需尽快探讨的知识,要及时把它解决掉,这个就是万金油的作用。我一辈子都有这个体会,所以对基础知识要不断学习,不断巩固。我打个比方,我以前搞化学品船,牵涉到化学品的一些物化性质,这些知识有的在高中、大学里学过,但明显不够用,必须要扩充,扩充到化工领域等,要进入这些领域,要学习这些知识。再比如对双燃料LNG,你要涉及一些LNG的知识,液化天然气的知识,要在很短的时间内对它的性能要逐步摸清,要刻苦钻研知识,包括船厂里面的工艺技术。所以我们在设计时实际是学习的过程,迅速扩充自己的知识,才能解决具体的问题,要把双燃料搞懂,要花很多精力。所以希望你们要掌握基础知识以外,还要学习专业基础知识,还要学习其他行业的知识,当然不要求非常深,只要达到某范畴就行了。我举个例子,我们搞LNG船设计,实际上不涉及整个LNG工程,而是仅仅涉及天然气液化以后、气化之前的那一段静态处理过程,这才是我们关注的地方,我们就抓住了研究与设计的要点。假如说,设计涉及到生产过程,你的路就走错了。所以我们要学会判断与分析,包括标准的应用,这是非常重要的。而且,每做一条船设计以后,很重要的是要善于总结,甚至要写文章。这个文章是根据你自己的体会来写,这样对你来说就是一个很大的提高。但这并不是为写文章而写文章,而是作为总结来写文章,这样对自己的设计水平提高的非常快,而且要有研究的精神,这个也非常重要,因为你的研究,你对新的东西就有自己的新的见解。希望年轻的船舶工程师能够努力工作,使我国的造船水平取得长足的进步。

背景介绍:上海船舶研究设计院(SDARI)成立于1964年,是中国船舶工业集团公司旗下具有国际影响力的民用船舶设计单位。SDARI的设计产品主要包括散货船、集装箱船、油船、化学品船、多用途船、滚装船等运输船舶和救助船、打桩船、浮船坞、三用工作 船、综合检测船、导管架下水驳、大型起重铺管船等工程船舶,累计约800型,产品覆盖范围和市场占有率均居国内之首。2001至2006年共获得国家和省 部级的科技进步奖28项。


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