秦 琦

世界冰區(qū)主要分布在南北極附近水域，包括波羅的海、北極水域和鄂霍次克海。在從事冰區(qū)船舶設(shè)計和操作時，對于冰情的了解必不可少。目前世界氣象組織將海冰分為第一年冰和多年冰，其中第一年冰的特點是厚度不超過1.2米，冰強(qiáng)度低，多年冰的特點是厚度可以達(dá)到3米以上，冰強(qiáng)度高。

目前，世界上的一些主要規(guī)范所適用的冰級范圍不同，F(xiàn)SICR主要適用于第一年冰，國際船級社協(xié)會（IACS）極地船舶規(guī)則適用于多年冰，俄羅斯海事局的冰級規(guī)則適用于非北極海域的第一年冰和極地海域的多年冰。從技術(shù)上來看，冰級會對船體舷側(cè)結(jié)構(gòu)和舵布置、推進(jìn)器和軸系、裝機(jī)功率等方面有一些具體的要求。就芬蘭-瑞典冰級規(guī)則中的1A冰級而言，船舶的結(jié)構(gòu)能承受0.8米厚的第一年薄冰層載荷壓力，裝機(jī)功率能夠支持船舶以5節(jié)的航速在1米厚的碎冰航道上前行。

據(jù)LR統(tǒng)計，截至2011年10月，全球運(yùn)營中的冰區(qū)油船船隊（以芬蘭-瑞典冰級符號為統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)）共有364艘、2129.85萬載重噸，其中1A Super冰級油船有29艘、79.3萬載重噸，1A冰級油船有126艘、1041.2萬載重噸，1B冰級油船有85艘、327.8萬載重噸，1C冰級油船有124艘、681.6萬載重噸。

如果按照船型來分，以載重噸計，冰區(qū)原油船最多，達(dá)到945.5萬頓；以艘數(shù)計，冰區(qū)成品油船最多，達(dá)到195艘。如果以噸位量分析，阿芙拉型冰區(qū)油船不僅艘數(shù)最多，而且總噸位也最大。

從冰區(qū)船舶建造國家來看，韓國可謂一枝獨秀，建造量占世界冰區(qū)油船建造市場的68.3%，其次是克羅地亞和日本，市場份額分別為10.0%和7.3%。從建造船廠來看，也可以說明韓國在冰區(qū)油船建造市場的領(lǐng)導(dǎo)地位，世界前5大冰區(qū)油船建造廠有4家為韓國船廠，分別是現(xiàn)代重工、三星重工、STX造船、大宇造船與海洋工程。

從冰區(qū)油船的船東來看，前12位航運(yùn)公司均分布在歐洲，其中前三位分別是俄羅斯的Sovcomflot公司和希臘的Delta Tankers公司與Tsakos航運(yùn)&貿(mào)易公司。

AARC開發(fā)的采用雙動技術(shù)的冰區(qū)油船

AARC公司開發(fā)了一型用于波羅的海和伯朝拉河石油運(yùn)輸?shù)?0.6萬載重噸油船，具備芬蘭-瑞典1A Super冰級符號，日本住友重工為Fortum油氣公司建造了2艘該型油船，分別是“Tempera”號和“Mastera”號。

該型船采用雙動技術(shù)，球鼻艏能夠在波羅的海薄冰環(huán)境下操作，破冰型船尾能夠在波羅的海嚴(yán)重冰情下獨立操作。船尾安裝有一個可以360°旋轉(zhuǎn)的Azipod推進(jìn)器，極大地提高了油船的操縱性，并配備一個直徑為7.6米的定距螺旋槳，采用“牽引”模式，在吊艙轉(zhuǎn)動時可以作為首部螺旋槳使用。船體結(jié)構(gòu)按照40年的疲勞壽命設(shè)計，配備有一套監(jiān)控鋼板疲勞程度的控制系統(tǒng)。在最大輸出功率工況下，船首系柱拉力超過2000kN，船尾系柱拉力超過1700kN。

通過冰模試驗可知，該型船滿足芬蘭-瑞典1A Super冰級船舶在各種環(huán)境下操作的速度要求，在暖冬時可以先采用球鼻艏在芬蘭灣中操作，只有在大范圍的碎冰場或大型冰脊環(huán)境下才先采用船尾前行。具體到冰模試驗的各種環(huán)境中，獲得了如下試驗結(jié)果：在平冰環(huán)境下，該型船在薄平冰條件下船尾速度超過2.5m/s，在0.8米厚的厚平冰條件下航速超過2.5節(jié)，在滿載輸出功率條件下，船首的破冰能力約為0.3米厚的薄平冰；在試驗水池通道環(huán)境下，該型船的速度超過3.4 m/s，這高于芬蘭-瑞典1A冰級非密集厚冰通道要求，同時滿足1A Super冰級密集厚冰通道要求2.5m/s，5節(jié)；在碎冰環(huán)境下，該型船能夠以超過3節(jié)的速度在碎冰場，有效厚度約為4米的冰區(qū)前行，當(dāng)采用壓載吃水前行時穿透碎冰場的能力更大，能夠在4.5米厚的碎冰場以1.8m/s的速度前行；在冰脊環(huán)境下，船尾能夠在最大厚度為6～7米的冰脊中恒速移動，采用壓載吃水時能夠在厚度約8米的冰脊中移動。

該船總長252米，型寬44米，結(jié)構(gòu)載重量為10.62萬載重噸，航速15.1節(jié)，貨艙12個，貨艙容積12.363萬立方米。動力推進(jìn)裝置為2臺6320kW的瓦錫蘭9L38B型柴油機(jī)，2臺4220kW的瓦錫蘭6L38B型柴油機(jī)；1臺1860kW的瓦錫蘭6L26A型柴油機(jī)，1個16000kW的ABB Azipod推進(jìn)裝置；1個定距螺旋槳。

Stena Bulk公司開發(fā)的多型冰區(qū)油船

瑞典Stena Bulk公司開發(fā)了多型冰區(qū)油船，包括1A冰級的B-Max型、1B冰級的P-Max型、1A Super冰級的阿芙拉型和1A冰級的巴拿馬型等。

Stena Bulk公司為Neste Oil公司設(shè)計的冰區(qū)油船“Stena Arctica”號用于普里莫斯克到芬蘭灣或歐洲的原油運(yùn)輸，該船由現(xiàn)代重工建造，總長249.79米，型寬44米，型深22米，載重11.71萬載重噸，航速15節(jié)，動力裝置為16660kW的 現(xiàn) 代-B&W 7S60ME-C，1個 直 徑 為7.382米的冰區(qū)加強(qiáng)螺旋槳。該船擁有1A Super冰級符號，能夠以5節(jié)的速度在冰塊厚度1米且上部冰凍層厚度0.1米的通道上航行?！癝tena Arctica”號的船長和船寬比普通阿芙拉型油船大，采用重型加強(qiáng)雙體結(jié)構(gòu)，鋼板重量比普通阿芙拉型油船多10%，采用堅固的冰帶和額外加強(qiáng)的肋骨，在惡劣環(huán)境中可以多提供50%的主機(jī)功率。通過船型優(yōu)化，該船在通過丹麥海峽時，能夠比相同單位油耗船舶多裝載6000噸的貨物。據(jù)了解，該船以14節(jié)速度航行時的油耗為50噸/天，而一艘普通阿芙拉型油船以相同航速航行時的油耗為47噸/天。

Stena Bulk公司還開發(fā)了20～25萬噸的擁有芬蘭-瑞典1A冰級符號的B-Max型原油船，比運(yùn)營在波羅的海的普通阿芙拉型油船提高60～80%的貨物容量。該公司開發(fā)的26.65萬載重噸的B-Max型油船，總長325.5米，型寬66米，設(shè)計吃水僅為15米，貨艙容量為31.1萬立方米。該船具備六大特點：全方位保護(hù)、采用附加的預(yù)防措施、獨特的操縱性、雙安全、一體化駕駛臺控制系統(tǒng)、高載貨量/淺吃水。

此外，Stena Bulk公司還開發(fā)了5.4萬載重噸的P-Max型冰區(qū)油船，擁有1B冰級符號（部分擁有1A冰級符號），用于在0.6米厚的中等冰況中操作。P-Max型油船總長182.9米，型寬40米，吃水為11.3米，壓載吃水時的航速為17.2節(jié)，裝載時的航速為16.5節(jié)，比大部分沿海油船都快。貨艙容積7.03萬立方米，貨艙數(shù)10個，能夠比相似長度、吃水相同的油船提高30%的貨物裝載能力。該型船安裝有雙動力推進(jìn)裝置，雙機(jī)雙槳雙舵，進(jìn)一步提高了船舶的冗余度。采用一體化駕駛臺控制系統(tǒng)，具有360°的視角。

現(xiàn)代重工建造的環(huán)保冰區(qū)油船

2010年，現(xiàn)代三湖重工交付給Sovcomflot公司一艘阿芙拉型冰區(qū)油船“Moskovsky Prospect”號，該船將與其他3艘姐妹船投入到波羅的海和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)運(yùn)營?！癕oskovsky Prospect”號采用雙殼結(jié)構(gòu)，具有DNV的“Arctic”、“Deice-C”、“Winterized Cold”（-20℃、-30℃）船級符號，冰級符號為1B。除了采用特殊的冰級技術(shù)外，該船還采用了一些最新的環(huán)保技術(shù)，比如燃油艙保護(hù)、涂層保護(hù)性能標(biāo)準(zhǔn)、滿足歐洲港口和加利福尼亞水域要求（主機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、船用汽油鍋爐的使用），并滿足共同結(jié)構(gòu)規(guī)范要求。船上可以居住30名船員，居住在機(jī)艙上方的甲板室，遠(yuǎn)離主機(jī)和煙囪以減少可能的噪聲和振動影響，同時為了提供船員舒適度，該船還配有一個游泳池、桑拿室和衛(wèi)星TV等。

該船總長249.99米，型寬44米，載重11.39萬載重噸，航速15節(jié)，貨艙14個，貨艙容積約13萬立方米，動力推進(jìn)裝置1臺功率為14280kW的MAN B&W 6S60MC-C8型柴油機(jī)；1個直徑為7.2米的定距螺旋槳。

專家提示

從冰區(qū)油船航運(yùn)公司來看，北極周邊國家一方面擁有豐富的油氣資源，另一方面擁有豐富的冰區(qū)油氣運(yùn)輸經(jīng)驗，其國內(nèi)的大型航運(yùn)公司和能源公司都是近年來冰區(qū)油船的訂造者，比如Sovcomflot公司。因此在尋找未來冰區(qū)船舶的客戶時，可以從北極周邊國家的大型航運(yùn)公司入手。

從冰區(qū)油船的建造國家和船廠來看，中國的冰區(qū)油船建造單從規(guī)模上看就遠(yuǎn)遜于韓國，未來在冰區(qū)油船建造市場仍需努力。

從上述列舉的幾型冰區(qū)油船來看，俄羅斯北極地區(qū)、波羅的海都是冰區(qū)油船的主要運(yùn)輸路線。需要說明的是，除了上述地區(qū)，北極其它海域的油船運(yùn)輸也值得關(guān)注。

從雙動技術(shù)的開發(fā)來看，船首與船尾均能破冰、使用吊艙推進(jìn)等特點極好地平衡了敞水性能和破冰性能，為冰區(qū)船舶開創(chuàng)了新的操作方式，其創(chuàng)新思路值得我們學(xué)習(xí)。

未來規(guī)范規(guī)則對冰區(qū)船舶的要求或許會越來越高，因此對規(guī)范的跟蹤與解讀，將會極大地影響冰區(qū)船舶的設(shè)計，比如IMO最初制定的是有關(guān)北極冰區(qū)船舶的規(guī)則，到了2009年就將范圍擴(kuò)大到包括南極在內(nèi)的所有極地區(qū)域。

受規(guī)則規(guī)范等因素的影響，冰區(qū)油船除了冰區(qū)能力外，未來可能還會同時關(guān)注環(huán)保性、船員的舒適性等，這可以從現(xiàn)代重工建造的“Moskovsky Prospect”號油船可見一斑。

這些經(jīng)典的冰區(qū)油船均為新建，此外還存在船舶冬化等業(yè)務(wù)，比如非冰級船舶改裝為冰級船舶、冰級符號升級等，因此這種業(yè)務(wù)也值得關(guān)注。

據(jù)某些科學(xué)家分析，北極最早將在21世紀(jì)30年代末期出現(xiàn)大多數(shù)年份的夏末不凍現(xiàn)象，這樣北極水域?qū)⒊蔀橐粭l比較重要的油氣運(yùn)輸通道，不過北極通道目前處于開發(fā)初期，而且北極水域的變化無法提前預(yù)測，因此目前制定全方位的北極冰區(qū)油船船型開發(fā)尚不大現(xiàn)實。倒是從目前在營的冰區(qū)油船船隊來看，該市場具有一定的規(guī)模，現(xiàn)有航線可以作為現(xiàn)階段的目標(biāo)，因此研讀世界現(xiàn)有的先進(jìn)冰區(qū)油船船型并進(jìn)行優(yōu)化，或許是未來一段時間冰區(qū)船型開發(fā)的有效策略。