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基于高精度建造技术的极地“油-散-化”兼用运输船

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权

发布时间: 2022-07-26 16:48:50

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”高端装备产业科技服务团| 贡天媛 | 2022-10-20 19:35:23
任何一个国家,要想实施极地战略,必须首先发展适应自己的极地船舶装备。以南北两极的极地船舶为例,总体上可分三类,一是以北极为目的地的开发和运输,二是跨北极的过境航行,三是在南北两极开展的科考调查和研究。这三类代表了不同国家不同阶段对于极地船舶的主要需求。北极油气储量巨大,目前全球未开发油气储量的1/4均分布在北极地区,北极还有丰富的煤炭资源,估计占世界煤炭资源总量的9%,除了这些不可再生资源外,北极地区还有丰富的渔业、水力、电力、森林等可再生自然资源。LNG运输船相对于油船,因天然气及其液体的能量密度很低,故其运输会较石油成本大大增加,但北极油气资源相当大的部分为天然气和天然气液体,因此冰区LNG运输船会是造船界的新宠,但设计和建造风险极高。此外,针对加拿大海上补给和矿石运输的需求,为矿区运输贵重矿石和补给的灵便型散货船以及可用于铁矿石出口的好望角型散货船也在未来需求之列,除此之外,具备高等级冰区加强的多用途船、集装箱船和模块运输船的研究和设计也在加紧进行。
极地冰区环境恶劣、生态修复能力弱,对极地运输船的设计建造提出了异常严苛的要求:如何高精度建造船体线型,确保船舶达到设计的抗冰航行性能;如何实现多货品装载模式快速切换,缩短船舶在极地港口的靠港时间;如何实时监测运输船的运营状态,防止在冰区航行期间发生油品或货品的泄漏,是自主建造极地“油-散-化”兼用运输船的又一难题。

国际船舶网、中国船级社上海规范研究所、《中国船舶报》、龙de船人等多家媒体对本项目成果进行报道,具体总结如下:极地冰区船舶操作规范正式出版发布,采用本项目提出的方法使冰级与实际冰况(考虑冰类型、厚度和冰密集度等因素)相关联,通过冰域内冰类型赋予冰级的风险指数值(RIV),计算确定船舶在特定冰域的风险指数总值(RIO),判定其冰区操作限制。项目的顺利验收也标志着我国在极地船舶领域取得了新的突破,将继续为保障我国从事极地水域船舶航行运输、保卫极地科学考察的人员生命和财产安全、实现我国极地开发装备的战略需求贡献力量,为极地冰区航行船舶及其装备提供支撑,也标志着我国在极地冰区船舶制造和技术研发上达到世界领先水平。

学校立足船舶、海洋、蚕桑特色优势,不断提升科技创新能力,全力服务国家重大战略需求。坚持以国家需求为驱动,注重将应用基础研究、技术创新、高新技术成果推广应用紧密结合,主动为船舶工业和经济社会发展作贡献。学校获国家科技进步特等奖2项、二等奖2项,国家技术发明二等奖1项。学校主持的研究项目获教育部高等学校科学研究优秀成果奖一等奖3项、江苏省科学技术奖一等奖1项、中国专利银奖1项。获江苏省哲学社会科学优秀成果奖一等奖1项。学校牵头主持科技部国家重点研发计划项目3项,牵头主持工信部先进制造业集群项目1项、工信部高技术船舶科研项目2项,获批国家国防科工局特色学科条件建设项目1项。主持完成的“大型挖泥船综合控制与关键装备保障一体化系统及应用”全面替代国外进口,参与超深水半潜式钻井平台、“蛟龙号”载人潜水器、“奋斗者”号全海深载人潜水器、耙吸挖泥船动力定位动态跟踪系统、豪华邮轮、大型集装箱船等装备研发,研制的数字化设计与制造系统、高效焊接装备、船舶企业管理软件等广泛应用于各大船舶企业,舰船后勤综合保障系统国内领先,救生艇用柴油机占全球市场近60%。

本项目面向极地工程领域的前沿科学和应用需求,采用科学理论推导、数值模拟分析、实船算例验证等相结合的方法,解决了极地运输船抗冰结构设计关键技术及应用方面的瓶颈问题,在关于极地船舶操作能力与限制方法计算分析、船舶冰阻力预报方法、极地螺旋桨设计方法、抗冰结构设计技术、极地船舶结冰过程模拟与预报系统、极地水动力湿表面计算模型和质量模型、极地运输船高精度建造等方面取得了突破性成果,包括发明专利、科技论文、规范指南、软件著作权等。项目成果应用于中国船级社、广船国际有限公司、沪东中华造船(集团)有限公司、江苏省船舶设计研究所有限公司、江苏现代造船技术有限公司、江苏新时代造船有限公司、江苏新扬子造船有限公司、江苏扬子鑫福造船有限公司、江苏镇江船厂(集团)有限公司、南通中远海运川崎船舶工程有限公司、上海外高桥造船公司、中国船舶科学研究中心新型船舶研究设计部、舟山中远海运重工有限公司、中国船舶科学研究中心上海分部,在业界进行了广泛的推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益。

经济效益的有关说明及各栏目的计算依据如下

新增销售额:

1)江苏省船舶设计研究所有限公司使用相应技术后,新增销售额4600万元,包括多型船舶上抗冰载荷加强方案的应用。

2)江苏新扬子造船有限公司使用相应技术后,新增销售额69310.9万元,包括83500吨冰区航行油-散货-化货物兼装船,瑞典13000DWT化学品船。

3)江苏扬子鑫福造船有限公司使用相应技术后,销售额42396.5万元,包括14000TEU集装箱船、12690TEU集装箱船及部分化学品船。

4)山东航宇不锈钢工程有限公司使用相应技术后,新增销售额5334.8万元,包括为俄罗斯船东提供螺旋桨。

5)中船黄埔文冲船舶有限公司使用相应技术后,新增销售额28209.1万元,包括冰区集装箱船、冰区大型搜救船、冰区海洋科考船及多型号的军用舰船的研制及建造。

其为该成果的重要转化方向。