港作拖輪節能增效的實踐及效果

楊嵐

摘 要：隨著港口快速發展，港口作業量劇增，生產成本隨之提高，其中燃油消耗約占生產成本40%以上。特別是近幾年，受全球經濟復蘇緩慢影響，煤炭、鐵礦石等大宗商品需求不振，航運市場持續低迷，再加上拖輪費收改革，給拖輪企業效益提升帶來了較大沖擊和壓力。本文以舟山港海通輪駁有限責任公司為例，總結分析了在拓寬節能增效的廣度和深度上的一些做法和經驗，供船舶企業參考。

關鍵詞：拖輪；節能增效；經濟效益

中圖分類號：U676.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）08-0017-04

舟山港海通輪駁有限責任公司現有拖輪28艘，總馬力達到117200hp，主要為船舶進出港、靠離碼頭、移泊提供頂推、拖帶服務和國內沿海及長江中下游普通貨船運輸，并積極履行舟山港海上“急、難、險”突發性搶險救災職責。作為舟山港域為外輪提供進出港拖助服務的主要企業，始終把節能增效視作公司降低生產成本、提高經濟效益的一項緊迫而長期的任務，通過優化工藝結構，實施全方位、全流程、全工序系統節能降耗，降低生產系統綜合能耗，按現有拖輪配置統計估算，年均能夠直接產生經濟效益860萬元，已經成為輪駁公司降本增效的主要舉措。

1 注重設備日常維護，推廣船舶自修保養，提供船舶營運率和利用率，確保拖輪處于良好的適航狀態

船舶維修保養是船舶企業經營管理的一個重要組成部分，以何種方式維修保養等問題，將直接影響到企業的經濟效益。針對拖輪進廠修理成本高、周期長等現象，輪駁公司積極鼓勵船員學技術、提技能，大力開展船舶自修保養活動，著力降低修船成本，縮短修船周期，提高船舶營運率和利用率。按照市場行情，僅開展船舶自修維護保養，年均能夠直接產生利潤85萬元左右。

1.1 船舶甲板淡水沖洗

作業船舶停靠碼頭后，船員利用休息時間，及時對船舶進行淡水沖洗，減少海水對船舶甲板的腐蝕，提高甲板使用壽命。

1.2 船舶除銹上漆

通過定期檢查，船員自主對發現的船舶銹跡及時進行上漆處理，確保船況船貌整潔亮麗，提高使用壽命，降低耗損。根據船廠油漆及人工費用市場定價，28艘拖輪年均可節省10萬余元。此舉措獲全國輪駁協會高度肯定并得到推廣。

1.3 纜繩防磨保護與破斷拆接

纜繩的質量是保障船舶安全作業的前提，一旦斷裂將會發生船舶碰撞與觸礁事故，損失無法估量。對拖輪纜繩進行小繩編織后捆扎，減少拖纜的磨損，并定期檢查和保養；一旦發現纜繩磨損嚴重，及時切斷后進行纜繩對接。此舉能夠多延長纜繩半年使用壽命，按照纜繩市場價2.5萬元/根，28艘拖輪年均能夠節省成本30萬元。

1.4 機械設備維護保養

平時，定期做好絞纜機的擦滑上油、管路檢查、機械設備、燃油系統等維護工作，確保設備工況符合規定；船舶突發機械故障時，機務部會同輪機人員遵循故障船舶“不過夜、不出海”的工作原則，頂著機艙高溫，挑燈夜戰進行突擊搶修，在縮短船舶修理周期的同時，大幅度降低修理成本。由于老齡船舶設備陳舊，主機轉速降低，輪機人員對機械設備的維護檢修更加用心，特別是對燃油系統有關的燃油泵、噴油器檢測維護，發現主機排煙黑色，用自己專業技術和長期積累的工作經驗，及時對噴油器進行霧化檢測，發現問題及時修復。目前，28艘拖輪機械設備完好率達95%以上。

2 把握工藝質量合規，探索配件國產化改造，降低設備維修更新費用，提高拖輪運行經濟效益

目前輪駁公司有近10艘拖輪均為進口二手拖輪，船齡最大的已經超過四十余年。針對老齡船舶設備陳舊、故障頻發現狀，成立技術攻關小組，廣泛開展技術革新、技術協作、故障科技攻關和合理化建議等創新活動，切實降低船舶機械設備維修與更新費用。通過對船舶設備結構的圖紙分析，并結合零部件材質特性技術要求，在確保質量的前提下，認真探索、大膽創新，嚴格采用國產優質材料加工替代，如對主機增壓器軸承、尾軸襯套、舵槳液壓馬達、尾軸密封裝置改裝、主機氣閥座、舵槳動作油紙質濾器改造等設備進行國產化改造或配件國產新做，達到船檢部門合格檢驗要求。此做法使船舶設備修理更新費用直接下降10倍左右，年均節約200多萬元，連續五年榮獲舟山市技協優秀科技成果獎。

2.1 主機缸套國產化

原進口二手拖輪在船廠主機吊缸保養時，缸套拉出經測量尺寸嚴重超極限，缸套外壁穴蝕嚴重，面積大，孔較深，對船舶帶來嚴重的安全隱患。但因進口配件更換到貨需要3個月、每只缸套價格52000元，機務部提出改用國產化缸套代替。通過與東方機械廠合作，精心研究，對比分析，國產加工定制主機缸套，以國產代替進口，經一段時間運行測試，使用效果良好，各測量點的尺寸符合要求。原裝進口缸套平均52000元/只，現使用的國產缸套僅6000元/只，28艘拖輪，每艘12只缸套，按20年更換一次，年均需更換缸套16.8只，國產化替代后年均節省費用772800元。

2.2 尾軸密封裝置改裝

目前輪駁公司全回轉舵槳尾軸襯套處密封一般有油封和水封2處，每臺舵槳數量為3到4根，正常使用壽命為5-7年左右，根據輪駁公司拖輪情況，一般每年需要更換30根。以前輪駁公司直接購買進口原裝件，價格一般在7000元/根，購買周期需要三個月左右。輪駁公司機務部本著“配件國產化”的原則，通過大量查詢資料，尋找可替代的國產油封，經過對照，了解目前國內同類產品的性能，完全達到設備使用性能要求，而國產油封價格僅為均價200元/根，購買周期縮短到2-3天。在此基礎上，機務部開始對公司船舶尾軸密封裝置進行標準化改造工作，改裝后的密封裝置經過5年的實際使用，完全符合船舶的使用性能要求，效果良好。通過上述措施，每年油封費用直接節省費用20余萬元，同時大大縮短了船舶修理周期。

2.3 舵槳液壓馬達國產化

因進口原裝馬達存在柱塞與缸體磨損，致使內漏無法建立油壓，存在安全隱患，且調試周期長、費用高，輪駁公司機務部加大研究攻關力度，通過反復探討驗證，依托寧波鼎輝液壓有限公司平臺，對原馬達進行缸體加工鑲銅套、配油盤研磨修復、斜盤磨床加工、柱塞精磨加工、彈簧表面處理、更換密封件等一系列處理加工，從而避免柱塞與缸套的磨損。改裝使用后，經過4年的實際使用，各項指標均符合正常運作要求。原裝進口馬達80000元/只，調試費10000元/只，現馬達經改造后，僅40000元/只，現已改造馬達8只，節省費用40萬元，預計液壓馬達共需改裝56只，共可節省費用280萬元。

2.4 舵槳動作油紙質濾器改造

拖輪原裝紙質濾器，使用一段時間后，需定期更換，因拖輪數量多，年均共需更換350只左右，原裝進口每只單價為2000元，一年需花費70萬元。輪駁公司機務部本著嚴格控制成本原則，深入研究，積極探索，根據舵槳動作油是液壓驅動舵槳3600全回轉的載體、精確度要求高、油品要求NAS基準9級等特點，通過技術查詢、效果對比，確定濾器網目數和流體面積，以國產金屬濾網濾器代替原裝油紙質濾器，既可滿足使用要求，又可反復清洗，長期使用。現用國產金屬濾網濾器成本為250元/只，相比原裝紙質濾器，年均節省61.25萬元。

3 掌握主機運行性能，探索經濟航速規律，降低燃油消耗，提高拖輪運行經濟效益

過去舟山輪駁公司專注于拖輪的安全運行和港口作業任務的完成，對于如何合理控制拖輪燃油消耗等重視不夠。近幾年，隨著節能增效活動的持續開展，各拖輪管理理念得到明顯轉變，同時建立健全激勵機制，以每只拖輪為單位，將節能降耗納入績效考核后，各拖輪狠抓節能增效工作，全員統一思想，通力配合，從點滴做起、從細節著手，達成了節能增效、開源節流共識。拖輪相互間學習交流，借鑒節能降耗經驗和做法，形成了28艘拖輪齊抓節能增效的良好局面，建立起節能增效長效機制。

3.1 候潮航行操作法

舟山海域的特點是航門水道多，各航門水道潮差大、潮流急，如蝦峙門最大流速達4.5節；龜山航門流速可達5-6節，最大7節；西堠門航道最大流速可達7節。拖輪的特點是船舶噸位較小、馬力相對較大，根據設計在靜水時滿負荷航行速度一般為13節，如潮流急逆流航行時，最慢只能達到7-8節，且航行時間增長，燃油消耗也相應增加10%左右；阻力增加造成主機的負荷隨之增加并出現船舶震動加劇；如船舶順流航行，船速最快可以達到20節左右，在不增加轉速的情況下減少主機負荷、節省時間、節約燃油。候潮航行，以5000馬力拖輪計算，從盤峙基地到六橫作業單航次能夠節省燃油近半噸，節省時間大半小時。候潮航行目前已形成基本規范，首先由調度部門科學調度，下達生產作業任務。接到任務的拖輪，船長召集船員，主持召開“航前會議”；通過查閱潮汐表，推算適宜開航時間，提前幾個小時到船；分析海圖，選擇合理航線；檢查船舶機械設備性能等舉措，做好候潮航行準備，確保漲潮時進行拖輪作業；拖輪完成作業后，如無其他任務，等待候潮時間順流返航。“候潮航行”成功的關鍵在于廣大船員顧全大局，勇挑重擔，主動放棄正常作息時間，堅持加班加點進行作業，最大限度地提升了公司的經濟效益。

3.2 控制主機轉速操作法

控制主機轉速，就是拖輪在滿足航行安全和生產作業的前提下，按照規定的要求和程序，運用各種規范化的操作工藝，采用經濟航速航行，尋求油耗與主機轉速、航速的最佳平衡點，實現船舶的節能減排。舟山港域拖輪作業點多、面廣、岸線長，港口作業和船廠作業時都面臨潮水的影響，同時作業情況非常普遍，這樣拖輪來回趕作業的現象很多。因此，控制拖輪航行時主機最佳經濟轉速，也是達到節約燃油的有效舉措。對港口作業助泊拖輪來說，在不影響船舶航行安全和生產任務的前提下，重點考慮的是最低燃油消耗率，尋求油耗與主機轉速、航速的最佳平衡點，降低每海里航程的燃油消耗量。船舶主機的推進功率與轉速成三次方關系，而推力與轉速成平方關系，也就是說在一定的區間內，主機轉速的少量降低便可節省大量的燃油消耗，而船速下降不多，反之，較大幅度地提高轉速會使燃油消耗量大大增加，但船速提高有限，這一點在拖輪上表現的尤為明顯。拖輪具有兩種典型的航行狀態，即直航狀態和拖航狀態，直航時，螺旋槳發出的推力只用于克服船體阻力，而拖帶時，除了克服船體阻力外，還需克服拖帶物的拉力。拖輪螺旋槳設計時不可能做到既要拖力大又要航速快，也不可能達到主機在兩種狀態下都能充分發揮其功率的效果，往往就是優先滿足拖力的要求，然后是兼顧航速，這樣拖輪自由航行時，螺旋槳就處于輕載狀態，降低主機轉速，能使螺旋槳產生更高的效率。目前，由于輪駁公司老舊拖輪和新造拖輪差別較大，機務部門跟船出海會同各船輪機長多次調試測算，因船而異，確定新舊船舶的最佳經濟航速。除搶險救災等特殊情況外，現已規定所有拖輪實行經濟航速航行，是輪駁公司推進節能增效的又一重要舉措。

3.3 控制主機加減速過快

控制主機加減速，就是拖輪在啟動用車或作業時，采用平穩緩慢加減車速的方法實現節油。港作拖輪的作業性質決定了需要頻繁地變速，在拖輪剛起步時，使用離合轉速，待航速穩定后再逐步平穩加速，這樣在提速的過程中，推進器的負荷變化小，主機功率發揮充分，燃油燃燒充分，無形之中降低了燃油的消耗，減少了有害氣體的排放。據統計測算，主機轉速從怠速到全速的加速時間在3分鐘左右比較適宜，既不會造成燃料的浪費，又不會使燃料在燃燒過程中產生大量的黑煙，確保在氣缸內和整個排氣系統不生成大量的結碳，不給設備的日常維護保養造成不必要的麻煩與設備額外的損壞。冬天氣溫較低時，作業拖輪提前一個小時對主機膨脹水箱進行加熱，通過內部循環提高機油溫度；開航時，先低速行航幾分鐘，待油和水溫升高后再逐漸提速；拖輪到達目的地前，根據實際情況提前分檔分布減速，以趟航（船舶慣性）的方式到達，避免較快船速，再以倒航的方式強制控制船速，即確保安全航行，同時達到減排的目的。

3.4 蹲點待命操作法

蹲點待命，就是按照“近距離、短時間”作業原則，調度部門安排拖輪就近作業，拖輪作業結束后，無特殊情況停靠固定作業點，不來回航行，節省船舶燃油消耗。目前，鼠浪湖、老塘山、六橫、金塘作業拖輪實行蹲點待命措施，最長蹲點時間長達21天，船員一切以大局為重，主動放棄節假日，放棄與家人團聚，堅守崗位，任勞任怨。輪駁公司以人為本，及時跟進，制定具體舉措，安排蹲點待命船員分批回家休息，車船費公司報銷，在關愛船員的同時，創造更大的經濟效益。

3.5 實施其他節能增效有力措施

（1）兩船捆綁順水航行：兩條拖輪同一基地出發航行至同一作業點，若條件允許，以助拖或并拖方式航行。

（2）拖輪20分鐘內不作業，就近停靠碼頭，關閉主機；超過1小時以上，關閉船舶輔機（除非臨時碼頭沒有岸電可接）。

（3）船舶遠距離航行，如順流采用單機航行方式，或單機采用經濟航速，另一主機采用低速航行。

（4）船上及基地科室空調使用時必須關門，人員離開10分鐘以上必須關機（拖輪駕駛臺和集控室除外）。

（5）船上照明設備改用節能燈具，各電器設備使用完畢切斷電源。

4 啟示

從輪駁公司拖輪自修保養、機械設備國產化替代和節油降耗等節能增效具體做法及所取得的成效來看，本人主要有以下幾各方面的啟示：

啟示一：節能增效須思想統一，全員參與。開展節能增效宣傳教育活動，尤為重要，是節能增效各項有效操作法和經驗得以推廣應用的前提。必須利用各種平臺、渠道，加大對員工的宣傳和教育力度，注重培養和引導員工節能增效的自覺意識，使節能增效變成員工養成的自覺行動。

啟示二：節能增效需提升素質，鉆研技術。高素質的研究團隊以及良好協作的攻關意識，是創新節能增效，取得顯著成果的先決條件。要善于發現問題、分析問題、解決問題，對待技術攻堅問題有韌勁，刻苦專研，不驕不躁，踏實肯干。

啟示三：節能增效需樹立典型，推廣應用。提煉總結好的經驗和做法，挖掘推廣先進典型，是鞏固節能增效成果，建立完善節能增效長效機制的重要抓手。要及時總結可借鑒的經驗成果，并加以宣傳推廣，充分發揮品牌員工、班組典型作用和品牌效應，形成你追我趕、創先爭優的良好局面。

啟示四：節能增效需機制保障，獎懲激勵。建立健全激勵機制，是持續推進節能增效工作，形成常態化局面的有力保障。要將節能增效開展情況納入到年度績效考核范疇，明確考核指標和獎懲細則，充分調動員工的積極性、主動性和創造性，營造全員參與、奮發作為的濃厚氛圍。