海洋石油支持船节油途径浅探

2013-02-24 01:57李治国
海洋石油 2013年4期
关键词:节油航速油耗

李治国,杨 谡

(1.中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海 200030;2.中海油田服务股份有限公司船舶事业部,上海 200030)

海洋石油支持船节油途径浅探

李治国1,杨 谡2

(1.中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海 200030;2.中海油田服务股份有限公司船舶事业部,上海 200030)

海洋石油支持船的船舶特性及其作业任务的特殊性,决定了不能照搬照抄航运企业的经验,必须探索出一条自己的节能减排路径。在分析各种影响船舶油耗的因素的基础上,筛选出海洋石油支持船节油空间较大以及可控的影响因素,提出节能减排的实施思路。

海洋石油支持船;节能减排;实施思路

节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。而且,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注。对于海洋石油企业,随着燃油价格的上升,以及船舶海上作业量的增加,船舶燃油费用在经营成本中所占比例越来越高,节能降耗已经成为各船公司的普遍共识。作为海洋石油支持船作业任务的特殊性,必须探索出一条自己的节油路径。本文提出节油的实施思路。

1 影响船舶油耗的主要因素

为了分析结果尽量全面并具有实用性,我们对影响船舶油耗的主要因素进行了分析,并列出其主要的可控阶段及解决办法。具体见表1。

2 主要节油途径分析

2.1 建造控制方面

2.1.1 合理的船型及推进系统

有针对性地选用新船型可大大降低油耗。例如,电力推进系统船舶、混合动力推进系统船舶以及罗尔斯-罗伊斯公司推出的穿浪型海洋工程船——UT 790 CD型起抛锚船等。

2.1.2 机桨匹配

目前国内的海洋石油支持船普遍采用调距桨。对于调距桨的机桨匹配,设计制造单位往往不是根据具体船舶设定的,而是根据一般原则确定的。在船舶设计建造过程中,根据具体船舶确定机桨匹配,必然可降低船舶油耗[2]。

表1 影响船舶油耗的主要因素分析及解决办法[1]

主机减额输出是近年来世界各名牌柴油机制造厂对新型船舶柴油机提供的一种实用的主要节能技术措施。减额输出,就是为降低主机燃油耗率及实现最佳机桨匹配,主机厂可采用减额输出方法,即对同一型号的柴油机,调整其排气定时、压缩比及增压器匹配,使其减额输出区中的任何一个经过优化的点都具有良好的性能。MANB&W公司宣布,参照它的减额输出区,通过适当选择节油运行点后,耗油率下降4.3 %,其中转速的降低,使螺旋桨效率提高2.3%,又使耗油率降低2%。因此在新船的设计和主机选型时,可以考虑配置较大功率主机,并在减额输出区内进行船、机、桨匹配[3]。

2.2 船舶使用方面

2.2.1 候潮航行

在选择合理的开航时间,全程或部分航程顺流航行,以达到节油目的具体实施中,可以从比较易控制的航道内航行入手。调度直接根据潮汐下达出海时间、进港时间的指令,但船舶应该保持经济航速。如果顺流高速航行,也不能达到节油的目的。

2.2.2 科学调度船舶

科学、合理调动船舶,减少船舶靠离平台频次。制定周密的生产计划,适当减少船舶航次。

2.3 船速控制方面

2.3.1 最佳纵倾

在同样的主机功率下通过调整吃水差可提高船舶航速。

2.3.2 经济航速

(1)有关船舶经济性的航速概念

①最低耗油率航速——燃油消耗率最低时的航速;

②经济航速——每海里航程消耗燃油最少的航速;

③最佳航速——船舶在航行过程中每公里费用最低时的航速,此航速考虑到了船舶营运中的各种成本;

④最大盈利航速——能够在营运期内获得最大的盈利的航速,它不但考虑到了成本而且考虑到了收入。

由于海洋石油支持船的作业性质和运营方式的特殊性,在一般情况下,它不必关注燃油价格、到港时间、运价等收支因素。对其经济性影响最大的是总的油耗,即控制每海里燃油消耗量是首要任务。因此,“经济航速”这一概念最具实际意义。

(2)经济航速节油思路

①每船选择几个典型环境条件和船舶状态,如天气、海况、装载等,实测经济航速;

②用几个典型环境条件和船舶状态下的经济航速指导船舶航行;

③建立“船舶燃油消耗实时监控系统”。

(3)经济航速的测定

由于各种环境条件和船舶状态的排列组合极多,并且各船船型不同、船况不同,要分别测定。加之,测定经济航速需要在运营中依靠船员来进行。船员素质不一,对某些参数理解不一致,可能会导致数据不准;船员如果不够重视,也难以保证数据可靠。为了能够尽快得到经济航速的数据,并把它运用到船舶实际运行中去,确定基本思路如下:

①在不影响作业的情况下,所有船同时做测试;

②岸基负责制定方案和记录表,分析测得的数据,船员负责测试并记录数据;

③以船舶资料中的经济航速为依据,根据实际情况,适当调整航速测试,以求尽快找出经济航速;

④简化测试,尽量少地选择典型环境条件和船舶状态进行测试。在以后的运行中,逐渐增加必要的变量,再细化测试;

⑤同一条件下,做多次测试,以保证数据准确;

⑥因航道中速度不定,且受水流影响大,与主要航行路段环境差别较大,需要分段测试;

⑦细化测试方法,对可能误解的参数做出定义;简化记录表,使船员易执行;

⑧需生产计划部门配合,出海前通知要求到达时间,以确定测试的航速;

⑨利用东海船舶加装的流量计,尽可能精确计算燃油消耗;或加装油耗测量系统,以简便、精确地测量燃油消耗。

2.3.3 船舶主机油耗实时监控系统[4]

在现有的技术条件下,完全可以开发出一套能够精确计算船舶每海里航程燃油消耗量的“船舶主机油耗实时监控系统”,使船舶驾驶员可以方便地得到各种环境条件和船舶状态下的精确经济航速数据。

开发“船舶主机油耗实时监控系统”的思路是:电脑采集在主机进回油管路加装的流量计量设备输出的电信号以及GPS的航速数据,进行计算,得出各种航速所对应的每海里航程燃油消耗量。然后输出到驾驶台的电脑显示器,并以柱状图等直观的方式显示。需要注意的是,由于船舶加速过程中需要克服惯性力,此时油耗要大于航速稳定时的油耗。因此,编制程序时,应该采用每种航速稳定下来后的流量数据来计算每海里航程燃油消耗量。

“船舶主机油耗实时监控系统”的使用思路:船舶启航后,驾驶员操纵船舶逐渐加速航行,并在各种航速下稳定一段时间,系统实时分析船舶在不同速度点的油耗值,在驾驶室电脑屏幕上以柱状图的形式显示各航速条件下的油耗。

可见,“船舶主机油耗实时监控系统”使船舶驾驶员在各种环境条件下都能快速得到经济航速数据。因此通过经济航速节油降耗将会变得简单得多。如果在系统中搭建船岸数据传输平台,将相关数据信息传送到岸基,则可以实现岸基对油耗的实时监控和管理。

3 结束语

如今,节约能源已成当务之急。作为海洋支持船,节油的方法很多,最重要的是看你有没有用心去做,我们大家要从我做起,很好地善用能源。另外,作为勘探开发海洋资源的企业,在有效保障安全生产的同时,强化管理,提升社会责任;在节省开支的同时,积极主动树立良好的国际形象和企业品牌,来参与海洋资源的开发;在保证企业效益最大化的同时,减少能源消耗和降低污染的排放量,最终通过全社会的共同努力来创造良好的环境。

[1] 李静,王妮妮.海洋运输船舶燃油消耗航次定额计算方法研究[J].中国水运,2011,11(1):15-16+33.

[2] 肖冰,石爱国,余力,等.可调螺距螺旋桨舰船船-机-桨优化匹配[J].舰船科学技术,2007,29(6):34-37.

[3] 陈宝忠,傅爱庆,孙永明.船舶减速航行与主机减额输出节能技术的分析研究[J].中国航海,2005(1):82-86.

[4] 吴章林,王国强.港作船舶燃油消耗实时监控系统的研究与应用[J].港口科技,2013,28(1):22-24.

A Preliminary Discussion on the Ways of Oil Saving in Offshore Petroleum Supporting Ship

LI Zhiguo1, YANG Shu2

(1.CNOOC(China)Ltd, Shanghai Branch, Shanghai 200030, China; 2. Offshore Petroleum Shipping Service Department, China Oilfeld Services Limited, Shanghai 200030, China)

The offshore petroleum supporting ship is very particular in operation tasks, with special shipping characteristics. Therefore, the experiences of ordinary shipping enterprise can not be used directly, a special way for energy saving and discharge reducing should be found. Through analyzing the various factors infuencing oil consumption volume of offshore ship, the main factors controlling oil consumption volume have been determinated for offshore petroleum supporting ship, and the measures for energy saving and discharge reducing have been put forward.

offshore petroleum supporting ship; energy saving and discharge reducing; oil saving ways

TE89

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2013.04.101

1008-2336(2013)04-0101-03

2013-07-26;改回日期:2013-10-15

李治国,男,1960年生,1981年毕业于承德高等专科学校电气自动化专业,高级经济师,工商管理硕士,主要从事作业协调与管理工作。E-mail:lizhg@cnooc.com.cn。

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