史上最大船舶是如何誕生的?
2013-12-20 08:02:00 來源:商業周刊中文版 編輯:國際船舶網 我有話要說
船從何處來
在航運集裝箱化之前,承運商運輸的貨物大都裝在尺寸各異的包裹和板條箱里,裝卸工把它們塞進貨艙或堆在甲板上。這種情況在1956年發生了變化,當時得克薩斯州的貨運業大亨馬爾科姆·麥克林(Malcom McLean)改裝了一艘油輪,在甲板上安裝了用于堆壘航運集裝箱的鋼架。標準集裝箱具有統一的尺寸,在工廠完成貨物填充后,由卡車拖車或火車運至港口,再由吊車裝載進貨輪;這種做法能更高效完成大規模的船運訂單。
萊文森在《集裝箱》中表示,以往散雜貨輪的裝載成本是每噸貨物5.83美元,而麥克林改裝的集裝箱船的裝載成本僅為每噸15.8美分。在當時看來,集裝箱船一統航運業只是時間問題罷了。
馬士基在1973年才建造了自己的第一艘集裝箱船。公司收購了多家先驅企業,包括麥克林名下的Sea-Land,以此彌補自己起步較晚的劣勢。從那時起,馬士基推動了集裝箱貨輪運力的軍備競賽。馬士基的船只之多,足以安排更多航線,且憑借自身運力規模,它又能提供更多艙位。
馬士基堪稱航運業的沃爾瑪。馬士基有一個由35人組成的部門負責管理其100條航線的運力,以確保各港口之間的集裝箱運能與客戶的需求相匹配。2010年初,當航運業開始從全球經濟危機的打擊中恢復元氣時,這個部門看到了發展壯大的機會,尤其是亞歐航線的潛力。3E級船舶的項目經理邁克爾·海曼(Michael Heimann)說,“亞歐分布著一些最大的港口,我們覺得可以利用這樣的規模。”
海曼的任務是打造超大型巨輪,不僅要提高百萬級集裝箱船的效率,還要滿足管理層的要求:要比競爭對手最大的集裝箱船節省至少30%的燃油。馬士基船隊在人類社會的碳排放量中占據了0.1%;如果把它當作一個國家,那么其排放量介于阿爾及利亞與越南之間。此外,貨船用的是“船用燃料油”,這種厚重如焦油的燃料是原油分餾后的殘余物,其清潔度遠不如汽油或航空煤油。具體來說,現今最大的集裝箱船馬士基15500標準箱E級輪船配備的發動機(產品庫 求購 供應)擁有10萬馬力,每天需燃燒約125立方米燃油。從鹿特丹到上海的單程燃油成本輕易就可達到250萬美元。
3E級船舶無需推進裝置(產品庫 求購 供應)和冶金技術領域的革命性變革,就能滿足效率要求。馬士基對現有船舶的性能進行了一系列巧妙的改動。最基本的設計思路是盡可能地擴大集裝箱容納空間。內設船員艙的駕駛橋樓(產品庫 求購 供應)向前移動,使得集裝箱可以堆得更高而不至于阻擋領航員的觀海視線。為了縮短螺旋槳(產品庫 求購 供應)軸,發動機被移至船尾,以確?蓪⒏嗟募b箱裝入貨艙。馬士基的造船工程師、負責3E級船舶初步設計工作的托埃斯·珀斯伯格(Troels Posborg)說:“這只是一些相當簡單的小改動。”
為了節省燃料,馬士基的設計師們加裝了在貨船中日益普遍的系統,能從巨大的發動機中采集熱量,將水加熱為蒸汽,驅動輔助渦輪裝置。由余熱回收系統產生的能量會重新輸送給螺旋槳軸,還能為船員宿舍和冷藏(產品庫 求購 供應)集裝箱提供電力。
僅憑降低航速,就可以在很大程度上實現提高能效的目標。就像汽車一樣,將船行駛速度降到一定水平是能提高燃油效率的。這種成效在海運業中更加明顯,因為船只在受到空氣阻力的同時還會受到水的阻力。造船工程師查爾斯·庫欣(Charles Cushing)解釋說,“這意味著,如果你要把航速從20海里/小時提高到23海里或24海里/小時,那么燃料需求將會翻倍,而如果提高到25海里或26海里/小時,燃料需求則將提高四五倍。”3E級的設計航速為16海里/小時。建造航速較慢的貨輪意味著,發動機無需那么強大,而且船體可以更加寬大,以容納更多的集裝箱。珀斯伯格表示,馬士基考慮了500種不同的船體類型。
早在馬士基選定具體的造船廠前,公司的設計師就一直圍繞著3E級的外形與造價,同大宇造船進行討論。描述船只規格的文件達到500頁,雙方終于在2011年2月簽訂了合同:建造10艘3E級,附加兩次、每次可增訂10艘的選擇權。海曼表示:“我們的工作是對船只規格做出細致描述,再由船廠完成細節設計。”合同對每項細節都做出了明確約定,從航速到付款安排再到質保期等。行業的標準質保期是1年,馬士基通過談判延長到了2年,只比人們在家得寶花100美元買的史丹利百得牌籬笆修剪機的質保期少1年。馬士基希望這些3E級船舶能擁有“雙尾鰭”設計,這種設計并不多見,它有兩臺發動機、兩副螺旋槳以及兩個方向舵,而且公司要求大宇造船以特殊方式進行測試,先是計算機模擬,然后將比例模型放入水池中進行下水測試。
接下來的1年時間,大宇造船的工程師們將這份規格描述清單轉化成了設計藍圖。工作進行到第四個月,馬士基的工作組來到玉浦,開始與大宇造船的工程師和設計人員共事。雖然厚度堪比長篇小說的規格說明已做出了詳盡約定,但雙方工作人員仍各執己見。針對駕駛室兩側翼臺應該安裝什么樣的玻璃,這樣的辯論都能拖上一兩周。多數集裝箱船駕駛室兩側的走道都是開放式的,但3E級船舶是封閉的。馬士基表示,國際標準要求駕駛室翼臺能提供“清晰的視野”,因此它堅持認為,這里的玻璃需要配有電加熱系統并安裝雨刷器,做到與駕駛室的玻璃同一個檔次。但大宇造船認為,這種配備電加熱系統和雨刷器的玻璃窗是針對駕駛室的具體要求,在翼臺上無需安裝這種玻璃。究竟要不要安裝這種玻璃,最終的成本差別可達10萬美元。
兩家公司將爭端上訴至美國船級社(位置 聯系),這家國際機構也未能解決問題。最終雙方達成妥協:每側翼臺的窗格混裝可加熱玻璃和普通玻璃,并部分配備雨刷器。大宇造船的主管項目工程師丹尼爾·趙(Daniel Cho)表示,“這種爭論每時每刻都在發生。”他坐在辦公室的長桌旁,身邊就是500頁的造船規格說明書副本。
2012年5月,這些設計藍圖最終獲得了批準,船廠開始削切鋼板,丹麥王儲夫婦出席了開工儀式。等離子體焰炬將鋼板、鋼筋和鋼管(產品庫 求購 供應)切割(產品庫 求購 供應)下來,這些材料再被彎折、熔接在一起,制成樂高積木般的基本構件,每艘船需要用到425塊。吊車將這些構件運至廠房,焊接(產品庫 求購 供應)成21個組合模塊,或者船體橫截面圓環,再或者是駕駛橋樓和發動機室所需的裝配件。組合模塊的制造任務主要由分包船廠和大宇造船在中國山東的船廠完成。隨后,這些組合模塊再由船型低矮、用于運輸石油平臺等巨型建筑的重型起重設備(產品庫 求購 供應)船承運,跨越中國東海運抵韓國玉浦。
這些組合模塊在船廠隨處可見,塊頭之大令那些預處理車間、切割車間、模塊組裝車間以及船廠自己的火電站相形見絀。工人們騎著自行車,在這些組合模塊投下的陰影中穿行。等待吊裝進廠的船體配件和船橋就放置在海港外的浮筏上。由組合模塊刻畫出的天際線偶爾也會發生緩慢變化,這是因為,一些像甲蟲一樣的特殊運輸工具正在將一個模塊拖出工廠,運至碼頭。船廠的后院放著閃閃發光的3E級船舶四葉螺旋槳。螺旋槳的直徑約有10米,由德國梅克倫堡州METALLGUSS鑄造廠制造。
最后的組裝過程如同兒童搭模型一樣簡單。龍骨安裝工作在大宇造船的干船塢中開始,然后移到浮船塢(船型 船廠 買賣)進行,這是一種436米長的可注水式高邊筏,完工的船只可由此駛出。船式起重機(產品庫 求購 供應)將模塊逐個輸送到位,這種起重機的巨型手臂可以提起3600噸的物體。接下來,一架安裝在軌道上的巨型門式起重機抓起船體橫截面圓環,將其安裝到位,誤差不超過4毫米。站在高空作業平臺里的工人們將這些組件焊接在一起。在船身被不斷放下的同時,工人會安裝集裝箱綁扎橋,這一設施的用途是將集裝箱固定在甲板上。當船體結束噴漆后就能下水了,工人們的工作重點將從船體外部轉至船艙內部。
3E級船舶一入水,工人們就已完成了主甲板以上部分的噴漆工作,同時還為駕駛室安裝了電子設備,并為船員艙配備好了家具(產品庫 求購 供應)——這艘約400米長的巨輪將由22名船員操控。在這艘船正式試航之前,船員們會一周接一周地反復進行試驗。如今,大宇造船至少在同時建造三艘3E級集裝箱船,同時在建的還有約40艘其他類型的船只和鉆井平臺。今年春天,當第一艘3E級船舶入水時,第二艘正在浮船塢里組裝,周圍堆滿了水泥塊、鋼材和木材塊,幾座好幾層樓高的鋼支撐塔幫助船體保持平穩。用于將船體橫截面圓環焊接在一起的鋼索還未經平整和噴漆,這時的船體看起來就像科學怪人一般。大宇造船的施工主管李尚賦(Sang-boo Lee)表示,無論什么時候都有250名工人在崗工作。接觸3000噸鋼材組件的工作本身就是危險的。海事網站gCaptain 1月份報道稱,船體墜物壓死了一名工人。大宇造船拒絕就這一事故發表評論,只是說韓國檢察機關以及就業與勞工部的調查已經結束。
從開工到交付,整個施工過程持續了一年多。接下來的兩年半時間里,每六七周就會有一艘新3E級船舶投入運營。
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