近海工程船領域的明星

祁 斌

在船舶設計領域，被譽為近海工程船領域明星的挪威烏斯坦集團業務涉及多個領域。與其它競爭對手不同的是，她集船舶設計、建造、生產、電氣與控制系統以及航運業務于一身，尤其是在近海工程船領域，其研發的X船首更是在全球享譽盛名。

堪稱驚世之作的X船首技術

X船首是烏斯坦集團所特有的技術，出自于Ulstein Design & Solutions公司之手。為了走出一條不同于傳統和慣例的道路，烏斯坦集團自2000年起就開始了X船首的研發。首艘采用X船首的船舶是2005年建造的“Bourbon Orca”號AHTS。船型設計為AX104型，入選了《Skipsrevyen》和《Offshore Support Journal》評出的2006年經典船型。問世后，X船首吸引了全球船舶行業的注意力，不僅是近海工程領域，包括傳統航運業，堪稱驚世之作。

X船首從外形上看有點類似于卡車造型，從功能上看，集成了穿浪技術、船首膳宿區等特點，使船舶在惡劣海況下擁有更高的航速，同時還可降低油耗，提升環保性。相比傳統船首，X船首的特殊造型可柔和地切入波浪，減少了縱搖、垂蕩，消除了砰擊、振動，從而減少了能量損失，提升了航速。此外，船員的舒適度和安全性也獲得了較大改善。

圖中船舶試驗環境為浪高2.8米，波浪周期10.5秒，波速15節。可以明顯看出，X船首（左）基本不產生浪花，入水柔和。由于水波被有效分開，能量轉移也得到最小化，從而減小了航速損失。而同樣情況下，傳統船首（右）產生了明顯浪花，船首所受到的沖擊和砰擊較大，波浪被推向了前方，波浪能對船體起反作用，航速損失較大。

除近海工程船之外，烏斯坦還將X船首技術應用于集裝箱船上的相關研究，所得結論為，在同等環境和條件下，采用X船首技術的集裝箱船比傳統船型降低7%～16%的油耗。另據研究表明，最能體現X船首航速優勢的海域為北大西洋，在該海域中，74%的時間里波浪高度超過2.5米，而X船首在2.5～10米高的浪中航速比傳統船型高19%。

X船首的卓越特性獲得了用戶的一致肯定，需求量也隨之大大提升，目前公司交付或在建的X船首船型已達到40艘左右。最初X船首概念的應用對象為近海工程船，如AHTS、PSV、OCV和地震船等，現在該技術應用范圍已擴大到重型近海工程船、沿海運輸船等船型。

船舶建造領域的經典船型

在船舶建造領域烏斯坦集團所涉及的船型多種多樣，主要分為三大類，重型近海工程船、近海支援船、沿海運輸船。

重型近海工程船

烏斯坦集團的重型近海工程船業務主要集中在近海鉆井、建造，以及特種海上運輸市場，船型包括鉆井船、起重鋪管船、重吊船和風機安裝船。

鉆井船：隨著能源開發逐步走向深海，市場對于鉆井船的要求越來越高。除更大工作水深、更長工作周期、更短準備周期，以及未來可在極地或一些特殊區域作業的能力，還要考慮到對環境的影響等。目前烏斯坦開發的鉆井船主要有四種：DB1000里海鉆井駁、Neptune Explorer“Pelican”級的升級型、CDS1500緊湊型里海鉆井船、XDS3600型鉆井船。

其中，“XDS 3600”型鉆井船是烏斯坦新開發的，為海上鉆井領域帶來了新的標準。該型自航式鉆井船是基于Ulstein Sea of Solutions公司超深水鉆井船的成功經驗而設計，優化了尺度成本比，從而實現了以最低的成本獲得更緊湊、更高效的船型，且建造周期也變得更短。該型船采用了X船首，最大工作水深達3600米，擁有DP3級動力定位能力。相比半潛式鉆井平臺，主要優勢包括較低的建造成本、較大的有效載荷、較高的航速。其中，由于有效載荷較大，對于外界的依賴將遠低于半潛式平臺，這對于遠離陸地的作業項目來說尤為重要。此外，該型鉆井船的設計還考慮了冬化處理以實現極地鉆井作業。該船總長208米，航速14節，船寬35米，型深18.2米，結構吃水11米，作業吃水9米，排水量46500t。動力方面，船尾方位推進器為3×4500kW、船首可回收方位推進器為2×3300kW、導管推進器為2×2500kW，主發電機6×5530kW；應急發電機1×1500kW。

起重鋪管船：為了滿足世界日益增長的近海油氣開發需求，烏斯坦開始了新系列多種船型的研發，“Seabarge3000”和“SOC600”是其第一代產品，之后的“Sapura3000”是以“Seabarge3000”為母型而定制的新一代起重鋪管船。此外還有“DLV4200”自推進起重鋪管船、“LTS3000”起重/鋪管駁、“SOC2000/3000”起重/鋪管船、“MPV1800”重吊/鋪管/鉆井輔助船等。

其中，“Seabarge3000”型是烏斯坦為適應市場新需求而開發的新一代起重/鋪管駁，淺水和深水海域均可進行作業，還可選擇采用系泊或者動力定位。中心流水作業線的設計抵消了因搖晃而產生的垂向運動，從而優化了鋪管操作能力。船尾處設置有全回轉式單桅桿起重機，起重能力達1996噸。鋪管系統位于甲板間，不會對主工作甲板產生妨礙。作業線由6個獨立焊接臺、1個加劑站、1個探傷（NDT）站和3個管路張力器組成。該船總長151.2米，型深15米，結構吃水6.5米，航速8節，載重量18984噸，動力定位等級DP2，2×2400kW方位推進器、4×2400kW可回收方位推進器、1×2400kW推進器（可選），6×2880kW主發電機，1×1000kW應急發電機。

重吊船：隨著海上能源開發逐步由淺海轉向深海，近海工業中的能源開采工具也開始由固定式平臺轉向浮式結構物和海底結構物。這需要更輕的上層建筑，海底底座則需要安裝到深度3000米以上的海底。因此，現存的重吊船將越來越不能滿足未來市場的需求。針對這種情況，烏斯坦開發的新一代重吊船“SOC5000”問世，該型船為單體結構，起重能力約在5000～6000噸，可在全球范圍內工作。隨后，基于“SOC5000”型，烏斯坦又開發出了堪稱藝術級的“Acergy Borealis”型。

“Acergy Borealis”型重吊船擁有DP3級動力定位能力，工作水深達6000米，可實現深水環境下的鋪管和起重/海底建造作業。擁有最高1000t的J形鋪管以及600t的S形鋪管能力。位于中線的桅桿起重機起重能力達到5000噸，還可額外安裝1臺500噸的起重機。可在世界范圍內的惡劣環境中作業，是一艘理想的超深水重吊船。該船總長182.2米，船寬46.2米，型深16.1米，作業吃水7～11.5米。2×5500kW羅·羅公司方位推進器，可回收推進器羅·羅公司4×3200kW推進器，導管推進器羅·羅公司1×2500kW推進器，主發電機組6×5760kW羅·羅公司卑爾根柴油發電機。

海上風機安裝船：在海上風電方面，烏斯坦始終堅信該市場擁有著良好的發展前景，一直在和一些有經驗、有實力的合作者共同進行該領域的研發，主要方向為新的海上風機安裝概念。

“Windlifter”是最新開發的風機安裝船，為X船首船型。該型船采用動力定位系統，不像自升式風機安裝船那樣受到水深的限制。船上一次性可運載4臺風機，通過模塊化的機械系統將風機移至海上基座。該安裝系統顛覆了傳統安裝方式的復雜性，以靈活簡便為目標，所有組件基本與甲板處于同一水平面，增強了操作性，從而在提升安裝效率的同時，還降低了安裝和維護成本。此外，X船首的采用則大大提高了該型船的運動特性，進一步為安裝工作提供便利。

近海支援船

近海支援船是烏斯坦集團的主力產品，船型主要包括三用工作船、平臺供應船、地震測量船、檢查船、維護修理船、輕型井口維修船和備用打撈船等。

三用工作船（A系列）：隨著石油勘探和生產轉向更深更遠的海域，烏斯坦的A系列船也在根據市場需求不斷更新。這些船基本為大功率船型，系柱拉力高，貨物裝載能力大，適用于所有重型海上作業。該A系列船的其他特點包括噪音等級低，穩定性好，在惡劣環境下能保證較高的可操作性。此外，船上還裝有減搖系統。

A系列中，值得一提的是采用A122型設計的“Olympic Zeus”號及其姐妹船“Olympic Hera”號。該兩艘船長93.8米，寬23米，系柱拉力250t，是烏斯坦所設計的最大三用工作船。該型船的創新之處在于采用了混合動力推進系統，既可單獨使用柴油動力或柴電動力，也可聯合使用兩種動力，使能效最優化，從而在增強了環保性的同時，也提升了經濟效益。該型船的動力定位能力達到DP2級，設有1個ROV庫，膳宿支持68人。

平臺供應船（P系列）：烏斯坦的P系列平臺供應船是基于“標準化設計”而開發的，是一種多功能平臺。其建造采用了一系列可選擇的預制模塊，從而大大提高了生產過程中的靈活性，確保了完工時間。該系列船的特點為貨物裝載能力大，噪聲等級低、油耗小、適航性好，操作性佳。與A系列相同，P系列也安裝有減搖系統，且擁有DNV的“清潔”和“舒適”船級符號。

P109是P系列中為滿足未來近海工業需求而新近開發的一型平臺供應船，擁有快速、大型、可靠等優點，可運載散貨和雜貨。在貨物裝載能力和處理能力上完全超越當前的行業標準，能效方面同樣達標。該船總長93米，船寬19.5米，最大吃水7米，載重量5400噸，航速18節。

特種和多功能船（S系列）：烏爾斯特恩公司的S系列海洋工程船可根據客戶要求進行針對性改造，具有高度專業性。該系列船均具有功能性強、裝載能力大、噪聲小、油耗低、適航性好的特點，并配備有減搖系統，可作業于惡劣環境。同時，該系列船均擁有DNV的“清潔”和“舒適”船級符號。

繼采用SX 121型設計的“Viking Poseidon”號海底建造船入選《2009年經典船型》之后，另一艘采用SX 120型設計的“Oceanic Vega”號地震研究船又入選了《Solutions》評出的2010年經典船型。“Oceanic Vega”號的技術含量非常高并配有先進設備，可執行3D、4D或高清任務。該船采用X船首，擁有140t拉力，16纜，最高可配置20纜，纜長可達8000米，纜內設有水聽器。船上設有一直徑26米的直升機甲板，儀表室位于船尾部。該船滿足DNV推進冗余要求和“清潔設計”標準，2個機艙里布置有4臺12缸的瓦錫蘭26系列柴油發電機，轉速900 r/min時功率3745kW，以及2臺6缸該系列發電機，轉速900r/min時功率1870kW。2個導管推進器分別由2個獨立的變速電動機驅動。此外，該船還擁有DNV C級冰級符號，可在高緯度區域作業。

沿海運輸船

沿海運輸船方面，烏斯坦集團在經過詳細市場調查后，與行業伙伴共同研發，在成品油船、化學品船、雜貨船、集裝箱船、滾裝船和特種船等船型上均有涉及，且在這些船型中引入了X船首技術。

集裝箱船：烏斯坦所開發的集裝箱船采用X船首，靈活性、操縱性較強，同時也可選擇特殊設計以滿足特殊運輸需求，如冷藏箱和大尺度重型集裝箱。貨艙經過了空間優化，可裝載較寬的集裝箱，且大部分貨艙可支持冷藏箱。甲板可裝載特大型集裝箱。主機標配為低速兩沖程重燃油發動機，也可選擇安裝柴電推進系統，這樣對于冷藏箱運輸來說會更有利。目前該系列集裝箱船共計4個等級，分別為950TEU、1200TEU、1800TEU、2500TEU。4500CEU和6500CEU。

液貨船：液貨船方面，烏斯坦所設計的船型為中小尺度，可裝載重油或輕油產品。船體為雙殼體結構，縱、橫隔板為波形隔板。任一版本的船型均可選擇IMO1型、IMO2和/或IMO3型，以及全不銹鋼液艙或局部不銹鋼液艙。目前該系列船分為6個級別，分別為3800載重噸、6000載重噸、14000載重噸、30000載重噸、40000載重噸、58000載重噸。

點 評

干貨、散裝集裝箱船：烏斯坦所開發的X船首干貨、散貨集裝箱船最大特點為功能多，處理能力強。船體采用單一貨艙結構，也可根據需求隔成2～3個。船上精心設計的貨艙可裝載多種貨物，如散貨、分裝貨物、鋼鐵、鋁、木材以及大型和重型工程貨物。此外，船上還可搭載集裝箱，功能和純集裝箱船相同。X船首設計則可更好地保護甲板貨物區并減少惡劣天氣下的航速損失。值得一提的是，在同等裝載量下，多樣的貨物裝載能力所帶來的經濟效益將更高。目前該系列船分為4個等級，分別為3800載重噸、4800載重噸、5800載重噸和8500載重噸。

雜貨船：該型船特點為功能性多、處理能力強。船上設有2個大型敞開式盒形貨艙，可由移動式甲板和/或艙壁再進行分隔，船尾設有跳板。若船型為滾裝版，貨物甲板將貫通全船。主要運輸的貨物為大型和重型工程貨物，如散貨、風機、電纜盤等。另一個特有的優勢為局部貨艙頂可打開，從而可以裝載超大型貨物。目前該系列船分級為6500載重噸、12500載重噸、18000載重噸和25000載重噸。

滾裝船：烏斯坦的滾裝船同樣采用X船首，船長最大可達到200米。貨物區域的劃分和尺度參考了其他歐洲優秀滾裝船，內部滾裝安排基于高效級聯系統進行，主要執行部分為可移動跳板和固定跳板。船上采用了許多升降甲板和兩塊重型甲板，從而提升了貨物裝載靈活性。由于沒有標準配置，甲板高度和所裝載的貨物可根據需求調整。目前該系列船分級為2000CEU、3000CEU、

豐富的經驗、先進的技術、固定的優秀團隊及良好的管理能力是烏斯坦成功的關鍵因素，值得一提的是另外兩個最重要因素是抓住機遇、尋求改變。最初烏斯坦只從事漁船業務，從上世紀70年代開始對航運市場進行投資。在經營和貿易方面的投入使得對于市場需求有著較深的了解。在航運市場的經驗為烏斯坦指明了一條通向制造市場的道路，使之能更好地抓住機遇，從而在船舶設計、建造以及動力和控制系統領域闖出一片天地。在學習烏斯坦成功經驗的同時，可以從烏斯坦的船型開發情況了解當前和未來近海工程船的市場趨勢—工作海域更遠，工作水深更深；根據作業環境有針對性地開發船型，操縱性、靈活性、適航性、穩定性、安全性、舒適性更好；大部分船型船體更大、裝載能力更強；小部分船如鉆井船則往緊湊型發展以降低能耗。