专访：上海船舶设计研究院技术顾问/轮机研究员林维渊

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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