谈10070型气体运输船项目技术细节及其在新现实中实施的可行性
6月,在第五届“北极造船”国际论坛框架下,JSC Atomenergomash船舶设备设计与工程系和圣彼得堡国立海洋技术大学造船发展系提出了“北极造船”概念设计方案。 10070工程大吨位气体运输船前景看好。

LNG油轮专为沿北海航线的西线和东线全年运输液化天然气而设计。

Mediadeck 与 JSC Atomenergomash 的造船和优化浮动动力装置总监 Vladimir Aptekarev 就开发和推广高科技船舶项目的情况进行了交谈,该项目的建造应包括尽可能高比例地引进俄罗斯技术和零部件,当时该国实际上遇到了制造业危机。

P: Vladimir Vladimirovich,Atomenergomash 是如何开发自己的船舶项目的?

——通往此的道路相当漫长而荆棘。Atomenergomash是目前国内唯一(也是世界上为数不多的)掌握低温泵送设备制造的机械制造企业,我们的Afrikantov OKBM实际上是在批量生产。朝着这个方向发展,我们首先专注于处理静止的物体。随后,事实证明,从船舶工程的角度来看,这种设备并不少,而且在某个地方的需求量更大。

我们分析了国外和俄罗斯的 LNG 油轮市场,并得出结论,由于目前世界上几乎所有现有的 LNG 油轮项目都是国外的,因此在不久的将来,将需要开发一个俄罗斯项目,以考虑到高本地化水平。在外国项目中使用俄罗斯设备实际上是不可能的,因为最初在其中放置了外国解决方案和组件。

首先,我们需要了解所谓的油轮载货系统可能包括什么,以及如何提供货物装卸系统。结果,事实证明,简单地“在真空中”创造一切是不正确的,为了展示这样的系统如何运作,有必要创建一个集成系统和一个气体载体项目。大致如此,简而言之,我们开始开发自己的船舶项目。也就是说,对我们来说,从一开始的主要目标就是实施动态和静态低温设备的现有开发:泵、压缩机、热交换设备、配件等。

为了开发载货系统和气体运输船项目,我们将自己的工程能力和第三方能力联系起来。在 Rosatom 企业之间的发展中,OKBM Afrikantov 发挥了主要作用——同时,该企业充当了这项工作的内部客户。主要承包商是圣彼得堡国立海洋技术大学;合作的企业数量众多,包括Skoltech、Cryogas等——只有十几家。此外,还与工贸部共同完成了许多工作:我们考虑使用高度本地化或完全进口的设备来用于这种载货系统和其他船舶系统。

插图由 JSC Atomenergomash 提供
P: 创建气体运输项目的权宜之计是什么?

— 我们确信,考虑到其发展方向,该国拥有自己的油轮是非常必要的。今天的液化天然气是包括东南亚在内的具有巨大潜力和广阔市场的重点出口产品之一。当然,重要的是要准确获得俄罗斯的这种气体运输船项目,其中将包括最大数量的进口替代解决方案。请注意,我们不再谈论本地化,而是谈论全面的进口替代,因为在当前条件下,许多技术不再可能本地化 - 需要我们自己的开发。

国内的科学和专家基础使我们能够开展这项工作。我们相信,考虑到现有的技术积压(值得承认的是,不幸的是,在某些领域不是最先进的),我们能够创建和实施这样一个项目。这将使展示国家的技术独立性成为可能。

P: 这个项目有原型吗?

— 开发本身是从零开始的。但是,就现有 LNG 运输路线所需的性能而言,我们仍然需要在现有项目的基础上再接再厉。这样,有条件地,原型可以称为亚马尔麦克斯级船舶的项目。我们分析了这些船舶的特点和操作经验,系统的组成和参数,布局方案,并根据这些数据开始了我们的项目开发。

P: 这艘船的技术特点和设计特点是什么?

- 正如我已经指出的那样,整体特征与 Yamalmax 项目没有太大区别。但与此同时,我们的计算表明,为了扩大沿北海航线独立航行时期的操作窗口,主要是在东向,推进综合体,包括。需要优化船的轮廓以增加冰推进,船级需要从Arc7升级到Arc8。考虑到亚马尔型船舶目前运营的资源基础以及提高运输运营的安全水平,这是合理的。最终,最终决定将取决于当前或潜在客户的要求。

LNG运输船项目10070的主要特点:
长度 305米
宽度 50公尺
设计吃水线草稿 好的。12米
LNG运输量 好的。17万立方米
清水中最大行驶速度 21.3 节(100% 功率)
破冰(前进/后退) 高达 1.8 m / 高达 2.5 m
至于设计特点,我们建议首次在这种尺寸的船上使用“B”型插入式油箱。大多数现代气体运输船使用膜罐,这实际上是船体结构的一部分。我们建议单独组装储罐,隔离并安装在已经准备好的船只的船体中。这个解决方案有很多优点,尽管我们也遇到了一些缺点。

因此,对于插入式油箱,船上需要更多空间。为了解决这个问题,我们开始探索可用于制造此类容器的不同类型的材料。为了最大限度地减少船舶容量损失,有必要考虑罐体材料和绝缘材料的重量和尺寸特征,以及优化船舶本身的船体结构,所有这一切,考虑到现有的技术国内造船厂的局限性。

所以,我们考虑了多种材料,包括铝、钢。选择标准是成本、重量、强度、耐低温性、耐用性、可维护性等特性。因此,根据 Rosatom 的 Yumateks 部门的研究,我们选择复合材料作为制造气体运输罐的可能选项之一。现代高分子复合材料一方面使获得必要的物理和机械特性成为可能,另一方面使整个结构变轻并减小其尺寸成为可能。

作为概念研究的结果,我们收到了积极的结果,原则上获得了俄罗斯海事船级社的批准,现在我们继续在考虑这些技术的情况下开发该项目。以前,世界上没有人使用这种材料来运输这种货物。

P: 您非常强调使用本地化设备的最大份额。因此,考虑到俄罗斯联邦目前的生产情况,在装备这种船只时是否可以不使用外国部件?您可以确定哪些领域,哪些领域仍有疑问?

——包括货物装卸系统在内的载货系统的所有关键设备要么已经在Rosatom企业或国内其他行业组织生产,要么可以在不久的将来投产。同样,重要的是我们已经知道如何使用低温系统。

然而,关于船舶的推进综合体,包括动力装置以及推进和转向综合体,存在很多问题。我们开始了该项目的开发,并实际上完成了它,甚至在二月份的事件之前。然后计划使用类似于Yamalmax船舶上使用的推进系统。这些特别是可以使用液化天然气和柴油燃料的进口双燃料发动机以及大功率电动螺旋桨。迄今为止,俄罗斯还没有生产这种设备,未来10-12年内也不会生产,就发动机而言,这在专家界是众所周知的。

因此,我们面临着一个新的大规模问题,或者说是任务。几乎立即决定启动一个现代化项目的开发 - 10070M。这种选择涉及更多国内制造商的参与,并且仅依赖于该行业当前和未来在能源制造和整个推进综合体方面取得的有希望的成就。

作为已成为此类船舶标准的双燃料发动机的替代方案,我们建议使用传统的联合循环循环,使用双燃料燃气锅炉,再加上蒸汽涡轮机组,类似于目前安装在串行核破冰船上。

对于使用过的推进转向复合体的替代方案,正在考虑几种选择。第一个是目前市场上可用的相对低功率的轴系和电动螺旋桨的组合,VRK蓝宝石工厂和克雷洛夫国家研究中心都有这样的发展,展示了该领域的研发成果。二是使用所需功率的电动舵桨,VRK蓝宝石工厂也在朝这个方向努力,未来这种舵桨会出现。除此之外,我们正在寻找完全直线设计的选项,我们甚至正在考虑在“南方”航线上选择不带电力推进的传统船只。

插图由 JSC Atomenergomash 提供
通常,可以选择提供升级版的气体载体,但不幸的是,与原始项目相比,某些特性会失去效力。但今天没有其他选择。世界上的双燃料柴油发电机由 Wärtsilä 和 MAN 等制造商提供,如您所知,它们不再向俄罗斯联邦供应。有一些中国授权发动机的替代方案,但这里批量交付的可能性太小,加上中国制造商需要一些时间来完善现有模型,他们也不需要“此时此地”的动力。

今天建造大量进口的国内天然气运输船的唯一选择是使用联合循环。我们与克雷洛夫国家研究中心的专家一起开发了这个版本,并确认了其实施的可能性和足够的效率。

P: 也就是说,现在的工作直接在修改后的项目10070M上进行?

- 是的。无法从国外交付已进行了重大调整。因此,按照进口替代路线,除了我已经提到的关键设备外,我们对其他船舶零部件的国内市场进行监测。最初的项目 10070 也是在最大程度地使用国内生产的设备、系统和装置的情况下开发的,但程度不同。

P: 在您看来,俄罗斯现在有没有发动机制造企业,在未来几年可能更接近于为这样的车队提供设备?

- 不是。有发动机制造企业在其永久部门运营,但在未来几年内,俄罗斯不可能将这种发动机投入生产,而这些发动机原计划在 10070 项目中使用。

P: 哪个俄罗斯造船厂被认为是建造商?

— Zvezda 造船厂是目前俄罗斯唯一能够建造此类船舶的大吨位造船厂。

P: 与工厂进行过初步谈判吗?

——我们与造船公司和技术专家界进行了磋商。我们熟知造船厂的设备和技术能力。

因此,仍然没有关于下订单的谈判,因为这艘船必须首先有一个正式的客户。迄今为止,该项目的开发是为了满足通用客户的要求——我们已经展示了我们对任何承运人或船东都可以使用的油轮的总体愿景。

此外,实施程序包括获得与客户商定的技术任务,以实施设计和施工。因为实际上客户可以打出不同的运营模式。例如,不通过西肩,而是通过东肩进行交付;或从另一个处理点运输液化天然气。例如,这可以对承载的有效载荷的数量和许多其他参数进行重大调整。

但作为基础,我们提出了这样一个项目,该项目是在几年前工业和贸易部与工业界共同制定的计算基础上开发的。

插图由 JSC Atomenergomash 提供
P: 是否已经有潜在客户的兴趣?

— 是的,我们向一家大型船东展示了该项目,并获得了积极响应。现在我们继续谈判,包括讨论概念设计的发展。我们希望它们将导致后续的设计阶段和施工的开始。

除了船东,我们正在咨询多家石油和天然气公司,他们也对该项目感兴趣。我们形成对潜在运营商问题的回答,接受评论。包括一个关于与运营中的类似船队进行技术和经济比较的逻辑问题。然而,在没有特定类型的组件的情况下,这个问题在某种意义上需要一种创造性的方法。我们当然在做这项工作。但是在这个阶段,我们被技术解决方案的深度发展所阻止。随着项目的进一步发展,过渡到下一个设计阶段,可行性研究当然会更加准确和完整——这是一个正常的工作流程。

P: 最后,请告诉我们浮动动力装置项目是如何实施的?制裁对时间安排和总体建设有何影响?

— 如果我们谈论正在进行的现代化浮动动力装置的建设,该装置稍后将位于纳格莱宁角,那么工作正在按计划进行。当然,我们面临的许多困难与其说与制裁有关,不如说与经济市场条件的变化有关。例如,之前我们在相同条件下进行了零部件供应的招标,现在许多供应商已经决定修改他们的供应成本。在某些情况下,这会导致生产暂时停产,程序冗长,因为有必要确定将设备价格提高 30%、40% 或 50% 是否真的可取。考虑到动力装置包括高科技设备等事实,

主要设备是由 Rosatom 企业(包括反应堆工厂)独立设计和生产的,这一事实极大地促进了这种情况。我们非常了解我们产品的经济性。但即使在这里,我们也遇到了一些困难。

不幸的是,在我们看来,当供应商提出了一个相当复杂的关于设备成本如何形成的愿景时,汽轮机工厂发生了重大的“停工”,在 2 月 24 日的事件之后,这一愿景显着增加。我们必须从字面上理解,才能理解是什么导致了如此明显的价格上涨。现在我们正在共同努力,将成本提高到一个更平衡的指标。由于这种情况,汽轮机厂的工作比我们需要的要慢,现在我们正在积极努力加快速度。

让我提醒您,由于当时俄罗斯造船企业的能力不允许我们按要求完成订单大体时间。中国工厂目前正在按计划运行。我们传送给中方的文件的改编存在困难。但是有这样的施工方案,这是很正常的;有了经验,这个问题就会消失。个别分包商的工作存在困难,但我们会定期解决它们,有时甚至以非常激进的方式解决。

至于其余的,所有关于动力装置的工作都在非常紧张地进行,尽管并非没有我所描述的困难。

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