集装箱船舶大型化发展趋势课件资料

集装箱船舶大型化发展趋势集装箱船舶的大型化的近些年来发展势头有增加势头，经过一段时间的发展，集装箱船舶大型化的发展似乎有些跟不上当今船舶经济的发展，发展的前景并不让人看好。集装箱船舶大型化的发展是为了顺应航运部门与造船部门对于大型集装箱的需求，但是，当下航运市场的疲软，导致了相关部门由于成本预算对于大型集装箱追求的犹豫；从另一个方面来看，集装箱、船舶与国际贸易是三个独立的个体，集装箱船舶大型化发展必须将三个事物有针对性的联系在一起，因此，目前看来，该问题也只是在集装箱船舶领域的对问题进行思考，没有将其有针对性的联系在一起。如今大型集装箱船与超大型集装箱船的概念还未有明显的区分，但当今世界商船队的现状及长期以来集装箱大型化的发展趋势，我们可以归纳出大型集装箱船的特点为：总长超过300米，全船可布置19个以上40尺BAY位；型宽42米以上，横向可载17列集装箱或者更多；型深超过24米，货舱内可载9-10层集装箱；结构吃水在14-16米之间，载重量超过9.3万t；全船总箱位：甲板堆8层箱时超过8000TEU。一．集装箱船舶大型化趋势随着国际贸易发展的日益壮大，依托于贸易而产生的集装箱船舶运输顺应而产生并发展成熟起来，为了节约成本并提高运量，集装箱运输船舶大型化的需求愈发强烈，越来越多的大型船舶投入运营，单次货物运输量增大，长远看来运输成本有所降低，运力不足的问题得到了有效解决。马士基计划在欧亚贸易航线上布置一条完全由11000TEU型超大型集装箱船舶所构成的新航线，马士基船舶于金融危机前已经开始涉足集装箱船舶大型化的领域，该方案自2006年开始施行；2007年8月容量为10050TEU的“中远亚洲”轮首航于天津，与此同时，中海宣布订购8艘13300TEU船，集装箱船舶大型化的发展开始付诸于实践。2010年，受到08年金融危机影响的造船市场为了自我生存又开始红火起来，长荣海运该年订购了32艘约8000TEU的船舶和20艘7024TEU的船舶，东方海皇在大宇船厂订造2艘10700TEU的船舶，集装箱船舶大型化自金融危机后发展迅速。需要指出的是，11000TEU只是假设甲板上堆放7层集装箱的计算结果，如果在甲板上堆放8层集装箱，则集装箱装载量最多可以达到15000TEU。但是由于受到高箱高度、集装箱堆码承受能力和安全设计这3项主要因素限制，最大集装箱装载总量实际上为12000TEU左右。但可以预见，在充分利用船体装载量以追求最大利润的刺激下，受限制因素将面临挑战。二．船舶大型化对集装箱运输安全性的影晌当集装箱船舶进入12000TEU的超大规模时代，安全问题已成为其面临的首要问题。船舶大型化不仅是船舶尺度的变化，对集装箱现行堆码和绑扎要求也带来相应影响，灾难的潜在风险也在增大，国际海事组织不得不将工作重心转到大型集装箱船舶的安全问题上。1.现行集装箱拴固系统面临挑战大型集装箱船舶将对现有集装箱拴固带来严峻考验。2006年2月发生4起集装箱船舶丢失货物的事故，所有事故船舶都是后巴拿马(post-Panama)集装箱巨轮。事故均是在恶劣海况条件下发生的，当时船舶前后颠簸摇摆幅度很大，共有200个40英尺箱从船尾跌落。在发生事故的船舶中，有2艘船舶的尾部是扁平状的，这种设计主要是为了使集装箱总装载量最大化。针对上述事故，各种机构、组织都展开调查。一种假设认为，当集装箱船尾受到砰击时，会产生一个垂直加速度，此加速度有可能导致拴固集装箱的角件松开。集装箱海运行业大多数人认为扭锁故障是集装箱角件松开并最终导致集装箱坍塌从甲板上丢失的主要原因。但GL(GermanischerLloyd)通过调查指出，安装在船舶上的半自动和全自动扭锁不存在问题，其性能足以满足集装箱角件的固缚需要，建议从其他方面考虑事故原因，如集装箱的使用年限、角件尺寸和集装箱内货物重量分布等。IG(InternationalGroup)指出，大型船舶所产生的巨大作用力将对现行拴固系统带来严峻考验，特别对全自动扭锁的安全使用产生不利影响。力学专家分析指出，大型船舶产生的巨大旋转和垂直作用力可能使集装箱全自动扭锁在使用过程中脱开，任何人都不能保证集装箱全自动扭锁在大型集装箱船舶实际运作中不会发生问题，但目前，针对船舶大型化对集装箱拴固系统造成的影响的研究还比较匮乏。另外，现行ISO标准对集装箱拴固系统的规定滞后。GL正着手研究和改进目前的集装箱拴固系统，另外，全自动扭锁供应商针对全自动扭锁早期出现的问题，正展开新全自动扭锁的研制工作。2.集装箱运输安全智能化发展海事保险业同样也将面临一个严重的问题，那就是一旦15000TEU的船舶投入营运，单船货物的价值将达到10亿美元。另外，集装箱内货物多种多样，只要一种货物申报不当，高度易燃的货物就足以使集装箱船舶变成火球。可喜的是，中集集团成功中标国家“十一五”863计划重点项目——“面向安全监测与跟踪的网络化微系统”，开发和建设危险化学品泄漏的实时跟踪、监测和报警系统，实现危险化学品从生产、仓储、运输到使用全过程的远程监测与跟踪。在确保危险化学品生产、存储、运输和使用的安全、可靠、高效、环保的同时，实现供应链信息透明化，为现代物流提供实时信息流。同时，这套系统也将为危险化学品运输途径的拓展提供保障，以便实现大规模危险化学品海运和铁路运输，节约运输成本，提高社会效益与效率。三.船舶大型化对集装箱设计的影晌1.集装箱角件大型集装箱船舶使集装箱角件质量成为突出问题。2006年12月底，MSC表示将有更多大型新集装箱船投入运营。MSC旗下的码头装备有可同时吊装2个集装箱的岸吊排架(上海振华港机集团最近研发和生产出世界首台1次可同时吊装3个40英尺集装箱的超大型起重机，并正式落户赤湾集装箱码头)，并且为提高集装箱装卸效率，货物吊装速度要求比以前高得多。为此，MSC特别要求中集集团加强集装箱质量控制，特别是集装箱角件的质量，认为角件质量对集装箱运输安全性的影响至关重要。MSC将组建自己的检查队伍，对集装箱角件开展一系列试验。随着大型集装箱船舶对集装箱堆码能力和总重要求的不断提高，现行集装箱角件承载能力是否足以满足日益增长的船舶大型化运输要求?是否有必要研制开发新的集装箱角件?这也许是未来集装箱角件发展将面临的问题。2.集装箱堆码日益增加的对大型集装箱船舶的操作表明，大型集装箱船舶货舱深度在不断加大，相应的集装箱堆码高度也逐渐攀升。作为欧式45英尺集装箱先锋的一家英国租箱公司，对装有托盘的欧式45英尺集装箱设计进行修改，采用高强度的地板技术以提高45英尺集装箱的堆码能力。堆码能力的技术参数为：40英尺位可以堆总重为34t的箱共4层，在45英尺位为7层。而通常的堆码值为：40英尺位可以堆总重为30.48t的箱共3层，在45英尺位为7层。目前已有少数集装箱客户，如NYK、马士基、长荣的堆码达到和超过前者要求，近期MOL也提出要求，希望加大45英尺位堆码值。堆码能力的提高势必需要对原集装箱结构进行相应加强，并可能引发集装箱结构的新设计，同时对集装箱原材料也造成一定影响，如对于干货集装箱，有可能使用高强度钢取代当前广泛使用的CORTEN钢。3.集装箱总重理论上，船舶越大，单位集装箱的燃油消耗量和造船成本就可能越低。由于船舶大型化及运载能力的迅速增加，客户对增加干货集装箱装载总重的呼声日隆，开始有客户要求干货集装箱总重达34t。最大总重在干货集装箱制造史中不断攀升，由24t到30t，接着是目前的32.5t。对总重为32.5t的集装箱，通常要求加贴超重标以作为警示。而新提出的34t总重要比原24t总重增加40%，多达10t。虽然34t总重己在40英尺冷箱高柜和40英尺装载托盘的超宽箱高柜得到应用，而且少数冷箱产品的总重达到35t，但对占整个集装箱产品大多数的现行干货集装箱结构而言，总重34t是一个严峻考验。目前的干货集装箱，前墙板、门板和侧板ISO试验不能保证能够通过34t总重的测试。同时，34t总重也对集装箱底架提出更高的强度和刚度要求。另外，34t总重的干货箱将给目前工厂的模具和夹具带来困难，将会引起制造成本的大量增加。总重34t能否成为未来干货箱总重的发展趋势，值得密切关注。4.具有新功能的集装箱通常，越大的集装箱船越容易招致火灾。正如大不列颠保赔协会指出，即使一种正确声明并且明显无害的废钢金属，也有可能在一个集装箱里发生爆炸。当火灾发生时，要想在一大堆集装箱中找到着火的集装箱，其难度可想而知。而且由于集装箱数量众多，着火的集装箱很容易把附近其他集装箱引燃。另外，查明事故的真相也并不容易。目前，船公司和保险公司面临的最严重的问题是危险货物的不当申报、包装和积载，这有可能导致一连串的事故。据统计，高达10%的集装箱货物具有危险性，这个比率还在迅速上升。次氯酸钙、二氧化氯来自其他许多化学品以及烟花等是引起集装箱船舶火灾的主要原因。保险公司和大不列颠保赔协会对这种令人烦忧的趋向表示极大愤慨并且发表过各种严正声明，但至今多年，状况仍无甚改观，这让人们对超大集装箱船舶的麻烦有了更清醒的认识。虽然会对装运的危险货物采取特殊的安全保护措施，但如何更有效地避免因集装箱而引起的集装箱船舶火灾呢?是否要求装运危险货物的集装箱具有防火或防爆功能?这值得人们认真思考。四.船舶大型化对集装箱船舶设计的影晌大型集装箱船舶所受的扭力值得特别关注，这包括在船侧壳体和船底纵向上所受的翘曲力。由海浪所引起的扭转力矩和其他力矩的合并将使船舶、特别是大型集装箱船舶承受巨大合力。而严格的交货时间又要求大型集装箱船舶必须高速行使，即使是在恶劣的海况条件下。为了提高船舶的航行速度，吃水线下的船体被设计得很窄，但上方却很宽，这更易引起船体侧摇，而且大型集装箱船舶的最大装货量设计使得船首过度外飘、船尾过度悬垂。当船的侧摇幅度过大时，船舶将难以控制，从而使集装箱承受很强的横向刚性，严重时有可能导致集装箱整体坍塌，甚至从船舶上掉入海中。所以，集装箱船舶(特别是大型集装箱船舶)设计的科学性和安全性对集装箱运输至关重要。在集装箱船的容量加速提升的背景下，这是一个实质性的挑战：新一代大型船舶从决定订造到新船交付的时间间隔，同基础设施为适应大船而制定工程决策到实际建成的时间间隔，两者之间有巨大的落差。此外，陆上的各种设施和建筑物投资昂贵而且不可转移，而船是可以灵活部署的流动资产。这将表明，未来大型船舶的发展需要一个更有组织和有计划的转变。集装箱运输公司在订造大型船舶之前从不咨询任何人，这是他们典型的特征。需要在有关的交通利益相关者之间举行一场建设性的讨论，参加人员应该来自于政府、监管部门、港务局和所有感兴趣的民众。讨论的目的可以是促进意见的交换、对目标和计划的了解、以及最终更好的协调以确保最佳的供应链配置。参考文献：[1]楼丹平.沪东中华造船集团有限公司.7100TEU超大型集装箱船开发.上海船舶运输科学研究所学报.2005.12.28[2]杜刚,邱文昌.集装箱超大型化发展中的若干隐忧.集装箱运输,2007[3]陈勇.从鹿特丹港的发展看世界港口发展的新趋势.国际城市规划，2007