
随着中国经济的快速发展,社会对清洁能源的应用日益关注,作为重要燃料和化工原料的乙烷/乙烯市场需求量随之越来越大。同时,美国的页岩气革命催生了液化乙烷的长途运输市场需求。随着更多低碳、绿色政策法规的出台,绿色气体作为替代能源逐渐成为市场主流,也给专门用于运输乙烷/乙烯这一新兴市场热点能源的液化气船迎来了巨大发展机遇。
江南造船在自主研制全球第一艘搭载B型舱的超大型全冷式液化乙烷/乙烯气体运输船(Very Large Ethane Carrier,VLEC)过程中,起草了JNS 50-026-2019《镍系低温钢菱形液货舱建造质量 第1部分:5Ni钢液货舱;镍系低温钢菱形液货舱建造质量 第2部分:9Ni钢液货舱/燃料舱》企业标准。该标准是一套建造过程全覆盖、施工工序全包含和质量因素全掌控,并拥有完全自主知识产权的低温镍钢液货舱建造质量标准,其关键技术指标达到了国际领先水平。
江南造船自主研发的B型液货舱货物围护系统(BrilliancE®)专利技术处于世界领先地位,实现了源生创新研制,对我国积极响应“碳达峰、碳中和”承诺,未来向市场推出容量更大、更加节能环保、满足“零”碳排放要求的船舶具有重大意义。
突破液化气船核心技术“卡脖子”局面
江南造船在世界低温存储技术领域,首创性地研发了具有完全自主知识产权的一种适合零下104℃(兼容乙烷、乙烯)的B型舱货物围护系统,不受行业内、国际上任何现有专利制约,突破了液化气船核心技术的国外专利技术“卡脖子”局面。建成全球第一艘搭载B型舱VLEC的经济技术指标全面超过韩国船厂建造的薄膜型VLEC,打破了日本联合造船(JMU)的技术垄断,实现了国产B型低温液货舱自主可控技术“零”的突破,其建造理念已全面超越日韩船企。
B型液货舱采用大量镍系钢薄板和高效焊接工艺,由于镍系钢焊接后严禁火工校正的特性,建造精度控制所隐含的建造难度远高于常规普通钢板船体结构,其建造难度之大,丝毫不逊色于被誉为“皇冠上明珠”的大型LNG船,可谓是没有“光环”的第一。
JNS 50-026-2019是对菱形B型液货舱围护系统关键技术长达八年的研发攻关、模拟试验和工程验证工作的成果总结,是依托国资委《1025专项工程计划》——“B型液舱及燃料舱研发”项目,巧妙地融合了A型舱结构的技术优势、球罐型B型液货舱的次屏壁和绝缘结构,以及成熟的C型舱镍钢的焊接技术和工艺,而形成的B型液货舱建造质量标准。有效解决了B型液货舱建造无衡准的问题,标准规定的液货舱制作精度、焊缝填角焊咬边要求、多点支座制作精度等7项B型液货舱建造的关键控制指标均达到了国际领先水平。
支撑全球首制B型舱VLEC的顺利交付
江南造船自行研发和建造的99000立方米VLEC的舱容为堪称行业通行标准“美国休斯顿航道主尺度包络线”限制条件下的最大载货容积,目前位居这一细分市场的领先地位。
VLEC研发和建造中最大亮点是开发出了具有完全自主知识产权的BrilliancE®技术,“B”表示B型液货舱、“E”表示乙烷(Ethane,-89℃)和乙烯(Ethylene,-104℃)。拥有BrilliancE®核心技术的B型液货舱具有安全可靠性高、结构疲劳寿命长、绝缘敷设效率高、货舱维护成本低、装载货物灵活度高、无液位装载限制、货舱残留货物量少等优点。BrilliancE®围护系统获得了美国船级社(ABS)、挪威船级社(DNV)和英国劳氏船级社(LR)的认可证书,同时也得到主管当局美国海岸警卫队(USCG)的认可;申请专利59项(PCT国际专利4项,发明专利42项,实用新型专利13项),授权专利20项;制定企业标准3项;实尺模拟舱1个;取得船级社认证证书4份。

VLEC的BrilliancE®围护系统围绕生产做设计,突破了B型舱建造全过程中的建造工法、高效焊接工艺、焊接变形控制、结构精度控制、尺寸偏差控制等一系列关键技术,来源于试验,验证于首制船,完全满足结构安全性以及绝缘敷设对液货舱壳体的建造精度要求,保证了B型液货舱的高质量建造和节拍化生产。江南造船建造的99000立方米VLEC作为世界上唯一一型由船厂自行研发和建造的高技术复杂船型,总体性能指标达到国际领先水平。该船被英国皇家造船工程师学会收录于《2021年度杰出船型的世界名船录》。
助力“液化气船”接单批产
镍系低温钢菱形液货舱建造质量标准为“液化气船”项目承接和交付起到了关键性作用。从2019年12月底合同签约到首制VLEC完工交付,B型液货舱建造质量标准有力保障了江南造船VLEC首制船的建造质量,并创造了大型液化气船首制船建造周期的最短记录(总建造周期18个月,码头舾装周期4个月)。标准的全面实施,标志着国内拥有了全系列液化气船研发、设计和建造能力,标志着中国造船企业在液化气船建造领域实现了从跟跑、并跑到领跑全球的转变。
江南造船继第一批次4艘超大型乙烷运输船后,又一举获得多家主流船东订单,截止目前累计获得共14+2艘超大型乙烷运输船,总合同金额超过19亿美元,市场占有率为全球第一。
基于领先全球自主研发BrilliancE®技术的设计和建造理念成功“反哺”在江南造船的超大型液化石油气船(Very Large Gas Carrier,VLGC)的换代船型上,自主研发的93000立方米VLGC获得了11艘实船订单,其综合性能全面领先于韩国现代重工的同型船。

推动国内液化气船产业发展
B型液货舱的成功建造为江南造船树立了良好口碑,代表中国造船业在世界液化气船低温货物围护系统研制领域已处于领先地位,为在全球航运界创立中国制造LNG液货舱/燃料舱品牌,迈出了跨越性一步。自主研发的BrilliancE®围护系统技术不仅适用于乙烷/乙烯,还适用于液化石油气等其它液化气货品,其衍生技术还可拓展应用到LNG液货舱和燃料舱。江南造船同步研发完成了80000立方级B型舱LNG船和可配置在双燃料动力运输船上的6000至18500立方米的LNG燃料舱。液货舱建造质量标准为液化气船及其产业链的国产化发展提供了强大的支撑力,

B型舱的原始创新与突破,打破了国外专利公司垄断的海上LNG储运装备的技术壁垒,促进液化气船技术产业链低碳转型,推动绿色航运及能源清洁化转型,为国产自主可控的LNG储运装备产业化扫清障碍,对国家能源安全、低碳减排意义重大。