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(wèn)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(shuō)過(guò)的一句經(jīng)典話語(yǔ)：“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(wú)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(kāi)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(mén)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(wú)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(lái)說(shuō)，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(guò)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(lái)。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(wú)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(lái)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(lái)接收那些小型LNG船運(yùn)送的液化天然氣；最后通過(guò)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�？俊Ｓ捎诙虝r(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(cāng)罐，可以根據(jù)不同市場(chǎng)特點(diǎn)來(lái)決定它們的數(shù)量和容量，首次投資可以最小化，未來(lái)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?lái)越廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。比如，近20年來(lái)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(jiàn)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(mén)最近新開(kāi)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(lái)航行中的狀態(tài)。這些分析均可被用來(lái)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(lái)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(guò)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(guò)程中，其船體和推進(jìn)器都會(huì)磨舊或生銹。最開(kāi)始只是船表層出現(xiàn)了一層物質(zhì),后來(lái)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(lái)，挪威的海事科研部門(mén)一直在研究由于生銹而導(dǎo)致的航速降低問(wèn)題。SOPRAN軟件的問(wèn)世便可以幫助船東用一種積極的方式來(lái)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(guò)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(lái)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(guò)去的參考數(shù)據(jù)也會(huì)通過(guò)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(kāi)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(mén)最新研制的計(jì)算機(jī)工具，可用來(lái)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(lái)模擬管道在鋪設(shè)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并且可通過(guò)其平面三位視覺(jué)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(jué)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(kù)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