挪 威 的 海 事 技 術(shù)

挪威雖然是小國(guó),且造船、航運(yùn)總量在世界也不居首位,但卻是一個(gè)有著悠久海事傳統(tǒng)和擁有先進(jìn)海事技術(shù)的海事強(qiáng)國(guó)。相較而言，我國(guó)造船數(shù)量世界排名第三,船隊(duì)規(guī)模居世界第五,但仍不能算海事強(qiáng)國(guó),只能稱為海事大國(guó)。其核心問題便是我國(guó)海事工業(yè)缺乏原創(chuàng)技術(shù)做根基。正如挪威首相邦德維克在2001年年初訪華時(shí)在一次海事論壇上說過的一句經(jīng)典話語：“一流的企業(yè)生產(chǎn)一流的產(chǎn)品，超一流的企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。”海事強(qiáng)國(guó)與海事大國(guó)的根本區(qū)別就是有無覆蓋全球的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做基石。

挪威的海事科研技術(shù)一直居于世界領(lǐng)先行列。挪威海事技術(shù)研究院、挪威船級(jí)社和挪威特隆赫姆大學(xué)的海事工程科研是支持其技術(shù)永居世界領(lǐng)先地位的三大堅(jiān)強(qiáng)后盾。在海事技術(shù)的研發(fā)中，海上運(yùn)輸和海上油氣工業(yè)是兩大主要的科研領(lǐng)域。其重點(diǎn)科研內(nèi)容是:海上浮式石油設(shè)施、造船與船用設(shè)備、航運(yùn)管理和海事邏輯學(xué)四個(gè)方面。整個(gè)海事研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)是：利用當(dāng)代一切先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和知識(shí)提高海事行業(yè)的安全性和效率。

其中，海上運(yùn)輸領(lǐng)域的研究主要集中在如何確保海上安全、如何提高航速、如何加強(qiáng)航行中的穩(wěn)定性、以及船體安全監(jiān)測(cè)、航行周期與配載、航運(yùn)戰(zhàn)略及商業(yè)運(yùn)營(yíng)等。

海上油氣工業(yè)的研究主要是模擬在各種氣候、風(fēng)浪和海流等條件下，浮式平臺(tái)、采油船、浮式輸油設(shè)施和油輪裝油時(shí)的海上定位；穿梭油輪、液化氣輪與輸油氣嘴的對(duì)接與分離；海底石油設(shè)施、油氣管道，尤其是深海海底的工程施工。另外，如何延長(zhǎng)現(xiàn)有海上油氣設(shè)施及設(shè)備的使用壽命、開發(fā)深海油氣的技術(shù)與設(shè)備也是海上油氣工業(yè)領(lǐng)域的科研重點(diǎn)。

挪威在海上運(yùn)輸和海上油氣工業(yè)兩領(lǐng)域中的三種先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用情況如下：

一． 在近距離內(nèi)對(duì)少量液化天然氣（LNG）進(jìn)行配送的解決方案（YSTGASS）

（一）原理

挪威海事科研部門最近發(fā)明一種能夠在小范圍內(nèi)對(duì)少量LNG進(jìn)行配送的解決方案。該方案的提出極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，它為那些對(duì)天然氣需求量較小，用普通輸氣管或大型LNG船運(yùn)輸天然氣都無法獲得經(jīng)濟(jì)利益的地區(qū)提供了一個(gè)獲取少量天然氣的方法。

對(duì)天然氣貿(mào)易來說，最基本的要求是安全有效地將LNG運(yùn)送到客戶手中。將天然氣從產(chǎn)地運(yùn)往市場(chǎng)的方法有兩種：一是用長(zhǎng)距離的輸氣管道將天然氣送往用戶，但管道長(zhǎng)度在1650-3300公里內(nèi)才有經(jīng)濟(jì)效益；另一種是將天然氣在-160攝氏度的低溫下使其變成液態(tài)，成為L(zhǎng)NG，然后用LNG船運(yùn)往使用地區(qū)，為此，需要在使用地區(qū)建設(shè)接收終端，將LNG再度氣化使其恢復(fù)氣體狀態(tài)，然后再通過輸氣管道將氣態(tài)天然氣送往發(fā)電廠或其他用戶。用這種方法可將天然氣產(chǎn)地與遙遠(yuǎn)的市場(chǎng)連接起來。對(duì)挪威而言，能源市場(chǎng)中對(duì)天然氣的需求量較小，在全國(guó)范圍內(nèi)鋪設(shè)大型的輸氣管道都無法平衡其成本。因此挪威只有一些靠近北海天然氣田的小型輸氣管進(jìn)行天然氣的配送。當(dāng)運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)，通常選擇第二種運(yùn)輸方式。挪威海事技術(shù)研究院提出的這種KYSTGASS理論就是一種解決向邊遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)送LNG的一個(gè)十分經(jīng)濟(jì)有效的方法。

修建一個(gè)LNG生產(chǎn)和配送系統(tǒng)投資巨大且需在一個(gè)長(zhǎng)期協(xié)議基礎(chǔ)上進(jìn)行施工。首先，LNG工廠規(guī)模龐大，造價(jià)昂貴，典型的投資是幾十億美元；其次，LNG船也因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、采用雙層真空外壁及特殊內(nèi)襯，而同樣造價(jià)昂貴，每艘135000M3能力的LNG船定價(jià)約為2.6億美元。因此建造一條LNG生產(chǎn)和配送鏈工程巨大且成本高昂。但建造一條小規(guī)模的LNG配送設(shè)施鏈則較經(jīng)濟(jì)且靈活。

首先需要幾艘運(yùn)載能力為5000至10000M3的小型LNG船, 其LNG的來源可以是一家LNG廠,也可以是一個(gè)LNG接收中轉(zhuǎn)站；然后是修建造一些分布在沿海地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化儲(chǔ)存艙罐，用來接收那些小型LNG船運(yùn)送的液化天然氣；最后通過鐵路罐車、儲(chǔ)罐卡車、集裝箱或低壓管道等運(yùn)送到終端用戶。

其中，小型LNG船是整個(gè)LNG分配鏈上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。船只的數(shù)量、容量及其航行的路線都必須設(shè)計(jì)合理以保證這些船只能夠經(jīng)常在儲(chǔ)存?zhèn)}罐間停靠。由于短時(shí)間內(nèi)就可重新被補(bǔ)充，因此當(dāng)?shù)貎?chǔ)存罐的容量及其投資都可以達(dá)到最小化。

如將KYSTGASS概念付諸實(shí)際，其投資主要是小型LNG船只和標(biāo)準(zhǔn)化的儲(chǔ)備倉罐，可以根據(jù)不同市場(chǎng)特點(diǎn)來決定它們的數(shù)量和容量，首次投資可以最小化，未來還可以再擴(kuò)大規(guī)模。

（二）KYSTAGSS概念的應(yīng)用

天然氣由于清潔高效的特點(diǎn),現(xiàn)在被人們?cè)絹碓綇V泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。比如，近20年來挪威海事技術(shù)研究院一直為歐洲的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商研制用天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，第一艘用氣體作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的LNG船正在建造中，并使用了挪威海事研究院設(shè)計(jì)的雙燃料理論。KYSTAGSS概念的一提出，便為天然氣在市場(chǎng)上獲得更廣泛的使用提供了很多新的可能。

另外，KYSTAGSS的提出使將LNG作為船舶的油艙燃料成為可能。KYSTAGSS理論是挪威海事技術(shù)研究院為L(zhǎng)NG沿挪威海岸進(jìn)行配送而設(shè)計(jì)的理論。它有三個(gè)特點(diǎn)：1、天然氣可以以LNG的形式進(jìn)行配送；2、配送范圍可覆蓋整個(gè)海岸；3、成本經(jīng)濟(jì)合算。因此用LNG作為船舶油艙燃料的可能性便顯而易見了，而且其經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)對(duì)燃油具有相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

二、船舶航行分析（SOPRAN WEB TM）

挪威海事科研部門最近新開發(fā)出一種叫做SOPRANWEBTM（船舶航行分析）的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)船舶的耗油量和耗時(shí)情況對(duì)船舶的航行效率進(jìn)行綜合評(píng)估，并且可以從中預(yù)測(cè)船舶的推進(jìn)器和在水下的船體部分在未來航行中的狀態(tài)。這些分析均可被用來決定船舶下次維修和�？康淖罴褧r(shí)間，以及測(cè)定船舶維修保養(yǎng)后的效果。SOPRAN還可預(yù)測(cè)船舶在未來航行中的耗油量。

在簽署了航行協(xié)議后，每次航行由于都需計(jì)劃航行路線，因此盡可能精確的預(yù)算出航速與耗油量的關(guān)系十分重要。當(dāng)一艘船在行駛過程中，隨著行駛距離和時(shí)間的增加，每公里的耗油量也在遞增時(shí)，便需要找出根本原因，弄清楚是什么造成了油氣的消耗和時(shí)間的損失。

所有船舶在整個(gè)航行過程中，其船體和推進(jìn)器都會(huì)磨舊或生銹。最開始只是船表層出現(xiàn)了一層物質(zhì),后來逐漸變成一層很厚的海藻,而且極有可能為水草、貝殼等海生物提供生長(zhǎng)的土壤。這些都將會(huì)逐漸造成航速的降低。為使船舶回到最初的航行水平，船體和推進(jìn)器都應(yīng)進(jìn)行定期清理。雖然有很多方法可對(duì)海中行駛的船舶船身和推進(jìn)器進(jìn)行銹的清除，但船只仍需�？吭谀硞�(gè)中轉(zhuǎn)站進(jìn)行部分或全部的更新或進(jìn)行防銹涂層處理。

幾年來，挪威的海事科研部門一直在研究由于生銹而導(dǎo)致的航速降低問題。SOPRAN軟件的問世便可以幫助船東用一種積極的方式來了解其船舶的航行效率。這種系統(tǒng)是建立在每天上報(bào)給總部的航海日志的基礎(chǔ)上,航行情況中的各種數(shù)據(jù),包括時(shí)間、航行里程、推進(jìn)器的更新、耗油量、水流、以及風(fēng)浪的狀況均被記錄在內(nèi)。SOPRAN所需的航行資料為電子格式，通過EMAIL或文件的形式以XML格式直接傳輸。SOPRAN會(huì)將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，匯總，然后會(huì)得出一個(gè)綜合情況來描述目前船只的狀況。隨著航海報(bào)告新數(shù)據(jù)的輸入,其過去的參考數(shù)據(jù)也會(huì)通過系統(tǒng)自動(dòng)分析并得以更新。

Bergesen d.y.船舶公司最近新安裝了SOPRAN的第一個(gè)版本，并且將在其整個(gè)船隊(duì)中試用，進(jìn)行綜合分析的數(shù)據(jù)是其自1986年便開始搜集的電子數(shù)據(jù)。

三、管道鋪設(shè)操作模擬器（SIMLA）

SIMLA-是挪威海事科研部門最新研制的計(jì)算機(jī)工具，可用來分析在深海和惡劣環(huán)境中油氣管道的情況。

研制SIMLA的目的是用來模擬管道在鋪設(shè)過程中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并且可通過其平面三位視覺效果圖所反映出的詳細(xì)管道情況，對(duì)管道鋪設(shè)的結(jié)果進(jìn)行檢查。該模擬器，包括其三位立體視覺功能的使用，都可在臺(tái)式計(jì)算機(jī)上操作。

SIMLA軟件系統(tǒng)第一個(gè)版本已經(jīng)被應(yīng)用在Ormen Lange 油田的建設(shè)中，并且隨之進(jìn)行了改進(jìn)。挪海事研究院目前正在將SIMLA安裝在主工程承包人的工作間中，以便能夠?qū)�Ormen Lange氣田的管道進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。他們將繼續(xù)把重點(diǎn)放在從儲(chǔ)存庫到加工廠以及從加工廠到英國(guó)這兩部分輸氣管道的設(shè)計(jì)上。

日期：2003/09/10 擬稿人 李詠絮