1.向大型化方向發展。
在世界海洋石油工業從近岸走向遠海、從淺水走向深水的過程中,海上結構物的尺寸規格和重量不斷增大,為適應市場需求的發展變化,新一代海洋工程主力工程船舶往往在規格和能力上均超越老一代。對目前世界在役和在建的住宿工程船、起重/鋪管船和水下作業船等海洋工程主力工程船舶的規格和能力進行分析發現,世界主力工程船舶具有明顯的大型化發展趨勢。
2.強調自航能力,追求高航速。
由于早期開發的海洋油氣田離岸距離較近,是否具備自航能力對海洋石油開發工程船舶似乎意義不大,出于成本控制的需要,許多企業在船舶建造決策時,往往趨向于選擇非自航船型的設計方案。同時,在當時船舶設計和建造技術水平有限的條件下,出于安全考慮,早期的海洋工程船舶通常
選用箱型,其航行效率很低,航行速度受到很大的限制。基于上述原因,早期建造的工程船舶中,不具自航能力的占相當大的比重,特別是起重/鋪管船和住宿工程船,不具自航能力的比重很高。根據筆者統計,目前在役的1980年以前建造的主力工程船舶中,不具自航能力的達60.5%,其中起重/鋪管船不具自航能力的占80.3%。
隨著世界海洋石油工業快速發展,世界海洋油氣田開發活動從近岸向深海延伸,具有自航能力的工程船舶的各種優勢逐漸凸顯,世界石油公司和石油工程公司對自航工程船舶日益青睞,進入新世紀后,新造工程船大部分具有自航能力。根據筆者統計, 全球2000~2013年期間交付的新建造的主力工程船舶中,不具自航能力的僅占22.9%,其中起重/鋪管船不具自航能力的占45.7%,自航性工程船舶的比重明顯上升。
世界海洋油氣田的離岸距離漸行漸遠,出于規避災害性天氣造成的風險因素和提高船舶和作業人員安全的需要,提高工程船舶的航速成為世界海洋工程業界一個普遍關切的問題。石油公司希望借助高性能工程船縮短油氣田工程建造周期和投產時間,提高海上油氣田開的經濟效益;與此同時,高航速工程船舶也為海洋工程企業抓住稍縱即逝的作業窗口、提高船舶作業效率和經濟效益提供了有力保障。
另一方面,隨著世界工程船舶設計和建造技術的發展,以合理造價建造運營成本合理的高速工程船舶已不再只是一個夢想。正是在工程船舶供需雙方的迫切要求和工程船舶建造方不懈努力的三重作用下,新造工程船舶的航速不斷提高。筆者研究發現,目前在役的1980年以前建造的具有自航能力的主力工程船舶的平均航速為9.8節,而2000~2013年期間交付的具有自航能力的新建主力工程船的平均航速達13.6節,考慮到1980年以前建造的部分船舶在1980以后通過升級改造提高了航速,實際上其原始的平均航速應低于9.8節,因此可以說,主力工程船舶的航速在過去30年期間有很大的提高。
3.DP工程船引領潮流。
國際船舶雜志
由于上世紀八十年代早期DP(動力定位)技術才應用到工程船舶領域,因此表7中列示的1980年以前交付的DP工程船舶均是后期升級改造的產物。從上世紀八十年代出現DP工程船起,由于世界海洋石油開發從淺水逐漸走向深水,DP工程船也逐漸成為世界海洋工程企業的投資熱點,在此期間,住宿工程船、起重/鋪管船、深水作業船和其他工程船的DP船的比重均呈逐期上升態勢,時至今日,世界海洋石油開發全面走向深水,深水工程船的市場需求量大幅增加,DP船因此當仁不讓地成為當今世界海洋工程業界的寵兒。
DP工程船不僅可以在深水油氣田工程建設中大顯身手,在淺水油氣田開發中也具有獨特的需求和優勢。由于熱點海洋石油開發海區的海底管線和水下設施變得越來越密集,出于提高安全和作業效率等方面的因素考慮,世界許多成熟淺水油氣田的工程建設也要求由DP工程船執行,從而進一步加大了市場對DP工程船的需求。
值得一提的是,與早期的工程船舶要么采取拋錨定位,要么采取DP不同,近期許多新建主力工程船采取既可拋錨定位又具DP功能的深、淺水一體化概念,這類工程船舶具有在深、淺水海區均具較高成本效益的作業特性。
4.水下作業船成為投資熱點。
從上世紀八十年代至今,世界海洋工程各類主力工程船舶的投資建造數量均呈逐期上升勢態,但船型發展的重點有所轉移。上世紀八十年代以前世界海洋工程主力工程船舶以起重/鋪管船為主,只有少數住宿工程船(表中列示的1980年以前建造的29艘住宿工程船中,大約有12艘是在1980年以后由駁船等改造而成)和其他工程船,水下作業船的數量極少(表中列示的1980年以前建造的18艘水下作業船中,絕大部分是在1980年以后由三用工作船等改造而成)。隨著海洋石油開發海區和開發模式的發展變化,市場對主力工程船舶的需求也不斷變化。
進入上世紀八十年代,世界海洋石油開發從淺水跨入深水,水下作業船的需求大幅增加,掀起了水下作業船舶建造的第一次熱潮。上世紀八十年代新建且目前在役的水下作業船達41艘,而同期新建且目前在役的起重/鋪管船只有31艘。進入新世紀以來,隨著世界海洋石油開發從淺水全面走向深水以及水下開發模式的廣泛應用,水下作業船進一步成為世界海洋石油工程企業的戰略投資重點,這期間,水下作業船的建造數量遠遠超過了其他主力工程船舶的建造數量,占新建主力工程船總數量的將近一半。
新技術的出現和應用對世界工程船舶的需求格局產生了重大而深刻的影響。筆者認為,如果沒有新的工程技術的引入,起重/鋪管船的年建造數量很可能仍然一路領先,然而新技術的威力改變了這一切。除前面提到的水下技術的應用推高了水下作業船的市場需求外,由于浮托法(Float-over)和導管架滑移下水技術的出現和廣泛應用,原先許多在海上建造的工作量轉移到在岸上完成,同時原先那些必須由重型起重船吊裝的重大起重作業也大多數由駁船通過Float-over和導管架滑移下水技術完成,這使得起重/鋪管船的市場需求陡然下降,起重/鋪管船統領天下的時代因走向終結。
5.綠色工程船時代的帷幕拉開。
由于對海洋環境保護的日益重視,世界各國特別是發達國家都已經或正在考慮修改相關法律,對進入本國海區作業的工程船舶采取更加嚴格的排放標準,喊出了“綠色工程船舶”的口號,世界石油公司和海洋石油工程公司紛紛響應;同時,海上作業人員要求持續改善工作和生活環境的訴求,也呼喚具有人性化設計的綠色工程船推向市場。正是人類對自身人文發展的追求和對環境保護的日益關注,將綠色工程船舶推向時代舞臺,綠色工程船舶時代的帷幕正在拉開。
當前,世界海洋石油工程企業大多秉持綠色發展的理念,其2010年以后投資新建的工程船舶普遍貼上了綠色標簽,在投資決策和設計建造階段緊緊圍繞“綠色”理念打造高性能的新一代工程船舶。綠色工程船舶從動力系統的選型、船體形狀的設計、污水處理系統的環保等級、甲板設備的安全性、船舶的舒適度(低噪聲和低振動等)、建造的便利性等方面進行創新。
具體來說,關于動力系統的選型,在柴——電推進系統普遍采用的基礎上,進一步推出性能更優的氣-電推進系統, 柴電動力、混合動力和LNG燃料動力逐漸取代傳統動力系統。關于船舶的舒適度,震動小、噪聲低的智能型節能全電動系統已成為工程船舶推進系統選型的主流方向。關于船體形狀的設計,穿浪型船艏、X-BOW、Multi-hull、Cross-section等創新性船體設計概念廣泛應用。關于船舶建造的便利性,模塊化技術廣泛應用于
工程船舶的設計和建造,從航行操縱系統、動力供應系統、定位系統、管道系統等基礎保障系統到起重系統、鋪管系統、ROV支持系統、飽和潛水系統等專項作業系統均廣泛采用模塊化設計和制造技術。
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