在1月25日于美国得克萨斯召开的世界液化天然气(LNG)燃料大会上,美国联邦海事委员会(FMC)高级官员Mario Cordero鼓励业界把液化天然气作为“可信赖的替代燃料”,推进LNG在航运业的研发和应用。仿佛印证其观点一般,时间迈入2012年,挪威船级社(DNV)、法国船级社(BV)、美国船级社(ABS)都宣布了其LNG燃料船舶认证工作,涉及的船舶包括以LNG为燃料的9000TEU集装箱船、14000TEU集装箱船以及近海支持船(OSV)。
事实上,除了上述3家船级社,中国船级社(CCS)、德国劳氏船级社(GL)、英国劳氏船级社(LR)都对可谓当今“大热”的船舶LNG燃料技术非常关注,不仅热情参与船型开发及船舶认证工作,还积极制定相关技术规范,及早布局LNG燃料船舶市场。
船型认证帷幕拉开
川崎重工1月18日发布消息称,该公司研发的LNG燃料9000TEU集装箱船已经获得了挪威船级社的基本认证(Approval in Principle)。该型船长308米,宽48.4米,吃水14.5米,由二冲程双燃料发动机提供动力,其LNG储罐容积约为7000立方米。该船采用了双岛式上层建筑及新型LNG储罐设计方案,以实现货舱容积最大化。通过使用废气再循环 (EGR)系统,当该船在在排放控制区(ECAs)内航行时,可满足国际海事组织(IMO)的Tier III标准。
据悉,此次川崎重工LNG燃料9000TEU集装箱船的供气系统及LNG储罐的设计都获得了基本认证。该船采用了棱型低压绝缘储罐(B型),该型储罐与圆柱形储罐(C型)相比形状更加规则,有助于更好地利用船上的空间。在此基础上,川崎重工还计划继续与DNV在该船的安全评估方面进行合作。
与此同时,BV也宣布,大宇造船与海洋工程公司(DSME)研发的世界上第一艘LNG燃料14000TEU的超大型集装箱船的设计已获其认可。该船长365.5米,设计吃水为14米,设计航速为24节。该船采用曼发动机与透平公司的二冲程双燃料发动机,以重油或LNG为燃料,在使用燃油最少而燃气最多的模式下,其二氧化碳排放量可减少23%,硫化物排放量可减少92%。该船的LNG储罐为大宇获得专利的ACT-IB棱柱型铝罐(B型独立储罐),容积为22490立方米。法国船级社表示,通过进行危险源识别分析(HAZID)后,法国船级社认定超大型长途集装箱船在使用LNG燃料方面并无任何技术和安全方面的障碍。
此外,ABS在新年伊始表示,美国Harvey Gulf International Marine公司董订造的2艘LNG燃料近海支持船(OSV)将入级ABS。据悉,这两艘船将是首批应用双燃料、按照ABS“气体燃料动力船舶推进和辅助系统指南”建造而入级ABS、挂美国旗的船舶,由STX Marine公司设计,建造方为总部位于新加坡的Trinity Offshore,型号为SV310DF。该型船重5520载重吨,最大航速为13节,船上LNG燃料储存量可确保船上3台发动机全速运转7天。这两艘OSV将在美国墨西哥湾运营,有望引发该地区的LNG燃料船舶潮流。ABS表示,随着北美排放控制区的法规将在今年8月1日强制实施,鉴于环保和经济两方面的理由,LNG燃料将自然成为船东的选择。
ABS称,ABS已对大量现有的配备双燃料推进系统的LNG运输船进行了研究。不仅如此,目前被订购的LNG运输船将有近3/4采用双燃料系统,其中约一半将入级ABS。
除了DNV、BV和ABS,GL和LR这两大船级社在LNG燃料船舶检验方面都有所进展。2011年10月,GL宣布参与完成了一艘25000载重吨成品油船“Bit Viking”号的改装项目,该船是世界第一艘以LNG为燃料的成品油船,也是第一艘入级GL的天然气燃料船。据悉,“Bit Viking”号2007年由上海爱德华船厂交付船东瑞典Tarbit航运公司,改装后安装了瓦锡兰直列6缸50DF双燃料主机,并配备了两个500立方米的LNG储罐。值得一提的是,该船沿挪威整个海岸线航行,已在在航行过程中成功通过LNG供应设施实现了燃料补给。
此外LR于去年12月发布消息称,全球首艘新建LNG燃料化学品船“MT Argonon”号于年底交付并入级LR,该船重6100载重吨,其双燃料系统设计燃烧80/20的混合天然气和柴油,可实现在由鹿特丹至巴塞尔的往返航程中无需再次添加燃料。
积极参与新船型研发
近来,业界虽有“船级社作为独立第三方不应设计船舶”的声音,但各大船级社积极参与LNG燃料船舶研发的潮流似乎难以阻挡,目前DNV、GL、BV都已经参与了相关项目。
作为船舶使用LNG燃料技术的先行者和主要推动者,DNV通过与造船企业、主机供应商合作,开展了大范围的LNG燃料船型概念研发,相继推出了“Quantum”9000TEU集装箱船、“Triality”VLCC。在散货船领域,DNV与日本大岛造船共同完成了敞舱口散货船“ECO-Ship 2020”设计方案,值得关注度的是,该船是一艘完全使用LNG而不使用其他任何燃料,也不使用电力推进系统的商船。该船配备有4个C型高压储存仓,共能储存LNG3000立方米。 此外,DNV还与福凯船舶设计公司、曼柴油机与透平公司合作研发了采用二冲程双燃料ME-GI发动机的“Ecore” VLOC。
GL则在去年6月份推出了其阿芙拉型优加(BEST-Plus)油船,该船可采用天然气燃料,由于油船的甲板区相对较大,这一设计方案为安装天然气储罐预留了足够的空间。此外,GL在2010年就与大宇造船海洋达成合作协议,就提出LNG燃料大型集装箱船技术方案和安全概念携手合作。去年11月召开的釜山海事展期间,双方宣布LNG燃料14000TEU集装箱船已获得了GL的基本认证。 1个月后,GL又与日本IHIMU签署了合作协议,双方将在IHIMU2010年推出的eFuture 13000C集装箱船方案基础上,开展LNG燃料13000TEU集装箱船概念研发。
此外,在LNG燃料船舶研发领域,BV则和一些船东和船厂开展合作,研发LNG燃料集装箱船、游船、渡船、滚装船及近海船舶,并研究现有船舶进行改装的可能性。
及早布局规范制定工作
DNV可谓应用LNG燃料的“先锋”, 2000年,世界首艘以LNG为燃料的渡船完工并投入运营,与此同时,DNV率先出台了全球首个LNG用作船舶燃料的规范。
GL在这一方面也不甘人后,在其协助下,国际海事组织海事安全委员会在2009年6月初制定并通过了MSC 285(86)号决议,即“有关船上天然气燃料发动机装置安全性的临时指南”。该临时指南将与《海上人命安全国际公约》1974 年版的有关规定及1988 年议定书修正案连同实施,是向设想中的以LNG为船用燃料的通用规则(IGF规则)迈出的第一步。目前,IMO正在制定该规则,并有望与SOLAS公约2014年修正案一起生效。
2010年6月,GL根据IMO规则,发布了有关天然气用作船用燃料的指南。该指南适用于LNG运输船之外的所有船型。
值得关注的是,中国船级社对LNG燃料一直密切关注,LNG在我国内河航运推广应用的过程中,CCS不仅参与了相关的“油改气”工作,还制定相关技术要求,并制定适于在尺寸相对较小的内河船推广使用的方案等。
不仅如此,CCS根据 IMO的IGF规则(草稿)、《船上天然气燃料发动机装置安全暂行指南》、《采用与LNG特性类似的气体燃料或其他低闪点燃料船舶安全规则》,IACS(国际船级社协会)的相关标准“UR M59双燃料柴油发动机的安全和控制系统”,以及各船级社规范中关于双燃料发动机的技术要求等,相继出台了《双燃料发动机系统及设计安装指南(2007)》、《气体燃料动力船检验指南(2008/2011)》以及《双燃料动力船检验验船师须知(2011)》。其中,2011年出台的新版指南––《气体燃料动力船检验指南》(2011) 对天然气的适用范围、相关的材料,布置,气体管路设计,系统布置,气体燃料储存,气体燃料分配和充装,通风,消防,电气设备,控制、监测和安全系统,气体燃料发动机,操作与培训要求都进行了规定。