加強技術(shù)先導 創(chuàng)新科技發(fā)展
——中國船級社“十三五”成就巡禮之技術(shù)篇

本刊記者 王思佳

安全是發(fā)展的前提。對于造船業(yè)、航運業(yè)來說，船舶檢驗就是安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，不斷提升自身技術(shù)能力便是中國船級社（CCS）支撐船舶安全和環(huán)保的最重要手段。“十三五”期間，CCS堅持“技術(shù)立社，誠信為本，與眾不同，國際一流”的建社方針，按照“自主創(chuàng)新、引領(lǐng)發(fā)展”的科技工作指導思想和“面向現(xiàn)場，面向市場，面向未來”的科技工作要求，通過與業(yè)界合作和自身努力，技術(shù)服務(wù)能力得以全面提升，水平先進、體系完善的規(guī)范標準得到業(yè)界認可。

規(guī)范水平全面提升

船舶檢驗，是船舶檢驗機構(gòu)依據(jù)規(guī)范標準對船舶及其設(shè)備的技術(shù)狀況進行檢驗、審核、測試和鑒定，船舶通過檢驗后可取得相應(yīng)技術(shù)證書。船舶檢驗相應(yīng)證書是保證船舶的技術(shù)狀態(tài)滿足相關(guān)法律、法規(guī)及規(guī)范要求的有力證明。因此，先進完善的規(guī)范標準是支撐船舶檢驗工作的重要依據(jù)，也是衡量船舶檢驗機構(gòu)的技術(shù)能力重要指標。

CCS的技術(shù)規(guī)范積累了大量行業(yè)經(jīng)驗和自主研發(fā)成果，尤其在“十三五”期間，進一步完善并形成了包括海船、河船、海工在內(nèi)的完整規(guī)范體系，實現(xiàn)了從并跑到部分領(lǐng)跑的跨越。

CCS技術(shù)規(guī)范體系由入級規(guī)則、規(guī)范、指南、軟件四個層次組成，形成了由主體規(guī)范、輔助規(guī)范和支持文件構(gòu)成的CCS技術(shù)規(guī)范體系，覆蓋了船舶、海上設(shè)施、集裝箱、船用產(chǎn)品、管理體系和風電設(shè)施等各個領(lǐng)域，有力地提升了CCS的技術(shù)服務(wù)能力，強化了CCS的品牌效應(yīng)。

“十三五”期間，CCS通過科研、審圖、檢驗等不同途徑不斷獲取經(jīng)驗、積累技術(shù)成果，與國際、國內(nèi)一流研究單位合作，持續(xù)地制定新規(guī)范的同時進一步對原有規(guī)范進行改進，目前已形成一套完整的技術(shù)規(guī)范體系。其中，技術(shù)規(guī)范共計30部，包含《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》《鋼質(zhì)內(nèi)河船建造規(guī)范》《材料與焊接規(guī)范》等主體規(guī)范，以及《綠色船舶規(guī)范》《智能船舶規(guī)范》《江海直達船舶建造規(guī)范》《郵輪規(guī)范》等專門規(guī)范；指南共計175份，除針對各類船型外，還涵蓋設(shè)計、安全評估、綠色環(huán)保、能效、專用設(shè)備等；工程計算軟件—COMPASS系統(tǒng)，共計25個模塊，覆蓋了船舶審圖、安全評估、科研計算等功能。以通用軟件Napa、MSCPatran/Nastran、CFD、FLACS、VAone等的二次開發(fā)應(yīng)用作為補充，目前，CCS技術(shù)規(guī)范體系全面覆蓋各類船舶，在油/化船、散貨船、集裝箱船、超大型油輪、超大型集裝箱船、超大型礦砂船、LNG動力船、大型汽車運輸船等高新技術(shù)船舶，掌握了核心技術(shù)。在超大型集裝箱船、超大型礦砂船、移動平臺和浮式裝置等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研究取得豐碩成果，達到國際先進水平。在散貨船、超大型油輪、中小型液化天然氣運輸船、深水潛水器、液化天然氣動力船等領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平，中國航運造船自主發(fā)展的需求提供了有力支撐。

此外，針對航運業(yè)的智能化和綠色化發(fā)展需求，CCS于“十二五”期間率先出臺了《綠色船舶規(guī)范》《智能船舶規(guī)范》等系列規(guī)范標準，為行業(yè)智能化、綠色化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，提供了參考與借鑒依據(jù)，標志著CCS以規(guī)范標準引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的能力進一步提升。“十三五”期間，CCS結(jié)合實踐與研究對規(guī)范標準進行修訂與完善，于2019年底同步推出了最新版的《綠色船舶規(guī)范》《智能船舶規(guī)范》，這不僅滿足了航運市場的需求，也為行業(yè)的智能化和綠色化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了有利技術(shù)支撐。CCS的技術(shù)規(guī)范標準、技術(shù)服務(wù)能力也進一步得到了國際、國內(nèi)業(yè)界的充分認可。

CCS的技術(shù)規(guī)范發(fā)展凝聚著無數(shù)船檢人的檢驗實踐經(jīng)驗和技術(shù)研究成果。其規(guī)范技術(shù)堅持以“安全、政策、市場”為導向，按照滿足需求，適當超前的原則，依據(jù)業(yè)務(wù)開發(fā)和規(guī)范發(fā)展的需要，向全方位、多領(lǐng)域和自主知識產(chǎn)權(quán)方向發(fā)展。其中，超大型船舶技術(shù)的研究和開發(fā)、優(yōu)選散貨船型的研究和開發(fā)、以及“COMPASS”和“海虹之彩”大型計算軟件開發(fā)等研究工作對于完善CCS技術(shù)規(guī)范體系，增強CCS的國際影響力，提升水運安全水平和船公司的市場競爭力發(fā)揮了重要作用。

在參與國際標準制訂方面。“十三五”期間，CCS組團參加IMO船舶設(shè)計與建造分委會、船舶系統(tǒng)與設(shè)備分委會會議，在智能船舶、完整穩(wěn)性、溫室氣體減排、壓載水公約等領(lǐng)域引領(lǐng)國際標準制定。積極參與國際船級社協(xié)會（IACS）工作，參與制定/修訂眾多技術(shù)決議。順利完成IACS檢驗專業(yè)委員會主席工作，當選IACS環(huán)境專業(yè)委員會、綜合安全評估專家組、海上自主水面船舶（MASS）專家組主席，在IACS治理結(jié)構(gòu)改革、數(shù)據(jù)驅(qū)動政策、IMO非政府組織導則等方面，以及無損探測、遠程檢驗、視情維護等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。繼續(xù)發(fā)揮在亞洲船級社協(xié)會（ACS）的關(guān)鍵作用，推進亞洲區(qū)域渡運安全標準合作與研究，承擔協(xié)會技術(shù)管理工作。擔任歐盟認可組織質(zhì)量評估和認證機構(gòu)（QACE）主席、產(chǎn)品互認技術(shù)委員會主席。加強與國際工業(yè)組織的合作，參與國際標準化組織（ISO）、氣體燃料動力船協(xié)會（SGMF）、國際獨立油輪船東協(xié)會（INTERTANKO）、石油公司國際海運論壇（OCIMF）等國際組織的重點領(lǐng)域工作。隨著CCS在國際事務(wù)參與度的不斷增加，在國際團體中承擔著越來越多重要的角色，進一步展示了CCS技術(shù)實力的同時，也進一步提升了對全球造船與航運業(yè)的技術(shù)貢獻與引領(lǐng)作用。

創(chuàng)新服務(wù)能力持續(xù)提升

“十三五”期間，CCS持續(xù)加大科研投入，除了系統(tǒng)內(nèi)項目外，還積極承擔/參與國家級/省部級相關(guān)課題，完成和在研項目達400余項，科技成果成績可嘉，多次獲得航海科技獎，并獲多項專利獎。例如“船舶能效智能管理與控制技術(shù)研究及應(yīng)用”榮獲2016年度中國航海學會科學技術(shù)獎一等獎；“目標型散貨船油船建造標準與技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項目、“海上鉆采、生產(chǎn)系統(tǒng)系列規(guī)范研制與設(shè)計驗證關(guān)鍵技術(shù)”項目分別榮獲2017年度中國航海學會科學技術(shù)獎一、二等獎；“目標型散貨船油船建造標準與技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項目、“海上鉆采、生產(chǎn)系統(tǒng)系列規(guī)范研制與設(shè)計驗證關(guān)鍵技術(shù)”項目分別榮獲2017年度中國航海學會科學技術(shù)獎一、二等獎；“三峽庫區(qū)船舶通航安全與保障技術(shù)研究”、“相控陣超聲和衍射時差技術(shù)應(yīng)用體系研究及其裝備研制”分別榮獲2018年度中國航海學會科學技術(shù)獎一、二等獎；“超大型礦砂船安全、綠色、智能成套技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”、“船舶檢驗智能無人機研發(fā)應(yīng)用與標準研究”分別榮獲2019年度中國航海學會科學技術(shù)獎一、二等獎。“用于海洋鉆井套管頭與密封裝置的安裝工具”獲得實用新型專利以及“一種基于可靠性的海洋立管波致疲勞安全系數(shù)的確定方法”發(fā)明專利。多年的科研投入使得CCS在科研規(guī)范領(lǐng)域的綜合實力不斷增強，尤其在大型或高新技術(shù)船型關(guān)鍵技術(shù)、綠色智能技術(shù)、新能源應(yīng)用等領(lǐng)域都取得了驕人的成績，并不斷向更高端領(lǐng)域進軍，部分領(lǐng)域更是發(fā)揮了引領(lǐng)作用。

高新技術(shù)船舶關(guān)鍵技術(shù)取得新突破。CCS研究掌握了超大型礦砂船機艙艙段直接計算、含水礦砂對船舶結(jié)構(gòu)強度影響、快速裝載等技術(shù)，制定了《礦砂船直接計算指南》，成功應(yīng)用于40萬噸VLOC項目，技術(shù)能力達到國際先進水平；掌握了對超大型集裝箱船全船有限元分析、首部砰擊、特定航線綁扎和系固、關(guān)鍵節(jié)點疲勞評估等技術(shù)，成功應(yīng)用于20000箱級系列集裝箱船，形成獨立入級服務(wù)能力；研發(fā)掌握了液化天然氣運輸船規(guī)范強度校核、艙段及整船有限元分析、溫度場分析、晃蕩評估等技術(shù)，制定了《新型三體罐C型艙LNG運輸船規(guī)范校核指南》并開發(fā)了相關(guān)規(guī)范校核及直接計算軟件，成功應(yīng)用于14000方、28000方、30000方系列小型LNG船及147000方、174000方LNG運輸船的入級服務(wù)，獨立液艙型LNG運輸船技術(shù)能力居于世界領(lǐng)先水平。與此同時，CCS還積極開展郵輪關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，發(fā)布了CCS《郵輪規(guī)范》(2017)，優(yōu)化了大型郵輪剩余強度非線性評估方法，與外高橋船廠聯(lián)合開展郵輪船型示范應(yīng)用。

關(guān)鍵技術(shù)研究和綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用取得新成效。CCS在液化天然氣運輸船、超大型集裝箱船、超大型礦砂船等關(guān)鍵技術(shù)取得突破，完成了在國際上比較先進的中小型液化天然氣運輸船規(guī)范標準與入級服務(wù)。構(gòu)建了液化天然氣動力船舶以及相關(guān)的加注、駁運和存儲規(guī)范標準體系，完成了國內(nèi)首艘雙燃料動力海船的檢驗服務(wù)。完成了內(nèi)河天然氣加注船檢驗服務(wù)。開展了岸基和水上相關(guān)天然氣項目的風險評估。完成了綠色規(guī)范和能效規(guī)范體系研究，建立了船舶能效統(tǒng)計分析系統(tǒng)。完成了船舶節(jié)能裝置應(yīng)用、船舶節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、太陽能和燃料電池等新能源船舶應(yīng)用研究。率先頒布了智能船舶入級規(guī)范，得到業(yè)界積極響應(yīng)。

前沿技術(shù)研發(fā)。CCS研究掌握了高強度鋼超厚板斷裂疲勞分析技術(shù)和高級屈曲分析技術(shù)，應(yīng)用于超大型集裝箱船系列實船；研發(fā)了全新的三維船舶工程計算軟件系統(tǒng)(COMPASS 3D)，實現(xiàn)基于統(tǒng)一3D船舶模型的結(jié)構(gòu)規(guī)范計算、有限元直接計算、性能計算的高度集成，大幅減少在船舶設(shè)計和審圖過程中大量數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入，縮短設(shè)計和審圖周期；開展影響行業(yè)未來發(fā)展的顛覆性技術(shù)研究，包括智能制造、機器人、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、核電、3D打印技術(shù)、納米技術(shù)、深海空間站技術(shù)、海洋能技術(shù)等前瞻性技術(shù)研發(fā)，拓展新技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域。

智能船舶、無人船舶技術(shù)實現(xiàn)引領(lǐng)。CCS在智能船舶研究領(lǐng)域不斷加大研發(fā)力度，于2019年更新出臺了最新版《智能船舶規(guī)范》，為智能船舶向無人區(qū)更深出進發(fā)提供了指引。為支撐智能船舶規(guī)范實施，CCS還陸續(xù)制定了《智能集成平臺檢驗指南》《船舶智能機艙檢驗指南》《船舶智能能效管理檢驗指南》《船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求及安全評估指南》等系列技術(shù)文件，對智能船舶的各項功能提出了明確的技術(shù)要求。研究制定了《無人水面艇檢驗指南》及無人貨物運輸船設(shè)計建造檢驗技術(shù)要求，積極參與具備自主/遙控航行能力的船舶及無人艇的研發(fā)，構(gòu)建自主船舶測試驗證能力“無人船舶系統(tǒng)及設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)實驗室”獲得交通運輸部行業(yè)重點實驗室認定。

綠色技術(shù)及新能源應(yīng)用保持領(lǐng)先。CCS更新發(fā)布了最新版《綠色船舶規(guī)范》，重新構(gòu)建了綠色生態(tài)船舶規(guī)范體系，同時，還全新加入了“生態(tài)”因子，不僅順應(yīng)了生態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢，還滿足了航運市場需求，為航運業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了有力技術(shù)支撐；研發(fā)掌握了LNG動力船上應(yīng)用及加注關(guān)鍵技術(shù)，制定發(fā)布了《天然氣燃料動力船舶規(guī)范》《液化天然氣燃料加注船舶規(guī)范》及《液化天然氣燃料加注操作指南》，構(gòu)建了液化天然氣動力船舶以及相關(guān)的加注、駁運和存儲規(guī)范標準和技術(shù)服務(wù)體系，廣泛開展了岸基和水上相關(guān)天然氣項目的風險評估；研究制定了《船舶岸電岸上供電設(shè)施檢驗指南》，建立了船舶岸電岸上供電設(shè)施檢驗檢測服務(wù)能力。完成了船舶節(jié)能裝置應(yīng)用、船舶節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、太陽能、鋰電池及燃料電池等新能源船舶應(yīng)用研究；研發(fā)了船舶最佳縱傾(OTA)能效服務(wù)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于集裝箱船、散貨船、油船三大主力船型。研究制定了《船舶CO2排放監(jiān)測、報告和驗證實施指南》，配套開發(fā)了船舶能效管理系統(tǒng)和船舶能效數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)軟件，已為300多艘歐盟MRV法規(guī)適用船舶提供了相關(guān)的驗證服務(wù)。

自主研發(fā)成效顯著

深海是地球上最大的未知區(qū)域，蘊藏著人類社會未來發(fā)展所需的各種戰(zhàn)略資源和能源，被譽為21世紀人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略“新疆域”。當前，世界各主要海洋大國都在加大對深海的關(guān)注與經(jīng)營。習近平總書記曾指出：“深海蘊藏著地球上遠未認知和開發(fā)的寶藏，但要得到這些寶藏，就必須在深海進入、深海探測、深海開發(fā)方面掌握關(guān)鍵技術(shù)。”顯然，深海戰(zhàn)略將直接關(guān)系到我國海洋強國的建設(shè)。

近些年來，CCS海工業(yè)務(wù)緊跟國家能源開發(fā)戰(zhàn)略，服務(wù)國家海洋工程戰(zhàn)略，積極助推國內(nèi)海工裝備制造民族品牌的發(fā)展壯大。“十三五”期間，CCS承擔了中國海域80%以上的海上設(shè)施檢驗發(fā)證，技術(shù)服務(wù)能力得到業(yè)界的普遍認可，真正成為了中國海洋工程設(shè)施檢驗隊伍的主力軍，得到各方客戶的好評。如今，CCS的服務(wù)包括海上移動設(shè)施、海上固定設(shè)施、海上浮式裝置、海上單點系泊裝置、人工島和陸岸終端、海上漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施、海上設(shè)施的設(shè)備和材料以及海上新能源等方面。

隨著我國海洋戰(zhàn)略的進一步推進，CCS先后參與了以“陵水17-2氣田開發(fā)項目”、“陸豐油田群區(qū)域開發(fā)項目”、“流花11-1/4-1油田二次開發(fā)項目”為代表的國家系列重大海工深水項目的檢驗。通過國家系列重大海工項目檢驗，有力提升了CCS海工檢驗從淺海入深海的技術(shù)服務(wù)能力，填補了我國在深水開發(fā)設(shè)施檢驗技術(shù)領(lǐng)域的空白，提高了我國海洋石油開發(fā)服務(wù)裝備行業(yè)的技術(shù)管理水平。

“十三五”期間，CCS在海工科研投入力度不斷加大，海工技術(shù)能力得以顯著提升的同時，海工技術(shù)服務(wù)科技含量也不斷加大。其中包括依托科研項目成果和工程項目技術(shù)經(jīng)驗，突破海洋環(huán)境數(shù)據(jù)分析、深水平臺結(jié)構(gòu)和錨泊系統(tǒng)動力響應(yīng)分析、深水立管分析等方面的技術(shù)，制定了張力腿平臺、海上鉆井裝置、立管系統(tǒng)等深水平臺和系統(tǒng)的規(guī)范，海工規(guī)范體系從淺水拓展到深水主要海工裝備。開展了海上油氣生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備的風險評價技術(shù)研究，形成了油氣生產(chǎn)靜設(shè)備的風險評估和動設(shè)備的可靠性分析能力；開展了固定平臺全壽命期結(jié)構(gòu)安全管理解決方案的結(jié)構(gòu)可靠性理論研究和數(shù)據(jù)庫開發(fā)，為固定平臺結(jié)構(gòu)基于風險檢驗提供支撐；開展了工程臨界評定方法和參數(shù)應(yīng)用研究，應(yīng)用于平臺和海底管道的評估服務(wù)。研究制定了海上休閑設(shè)施、海洋養(yǎng)殖裝置技術(shù)規(guī)范，形成海洋新經(jīng)濟設(shè)施的技術(shù)服務(wù)能力。開展了海上結(jié)構(gòu)物錨泊、系泊共性的技術(shù)研究，形成半潛式平臺適用于極淺水的錨泊分析方法和布錨方案。開展海洋環(huán)境數(shù)據(jù)查詢與分析系統(tǒng)應(yīng)用、海上油氣靜設(shè)備基于風險的檢驗分析與服務(wù)，繼續(xù)推動與國內(nèi)三大油公司相關(guān)管理系統(tǒng)的對接（OEMIS/EDIS），不斷促進并完善海工檢驗技術(shù)服務(wù)信息化、智能化建設(shè)等。

對于海工技術(shù)規(guī)范標準，CCS始終堅持自主研發(fā)和制定，經(jīng)過多年的技術(shù)研發(fā)和積累，目前CCS已建立起了相對完整的海洋工程服務(wù)規(guī)范標準體系。其中，研發(fā)編制的油氣處理系統(tǒng)、在役固定設(shè)施等審圖檢驗技術(shù)指南，填補了水下生產(chǎn)系統(tǒng)、陸岸終端等方面的檢驗規(guī)范空白；制定的LNG FSRU技術(shù)法規(guī)及規(guī)范、《液化天然氣運輸船兼作浮式儲存裝置實施指南》，解決了船舶功能變更帶來的系泊張力和過駁作業(yè)安全問題等。

當下，深海開發(fā)競爭方興未艾。但隨著海洋科技的快速發(fā)展，我們正在進入一個全方位開發(fā)利用海洋的階段，特別是人類對深海的探索和開發(fā)將很快有實質(zhì)性突破。CCS堅持技術(shù)先導的發(fā)展理念，已將深海油氣開發(fā)新型裝備、海上牧場、清潔能源、旅游休閑等新型設(shè)施及其配套設(shè)備產(chǎn)品的規(guī)范標準研發(fā)作為重點支持項目，并積極參與國內(nèi)外海洋工程裝備制造業(yè)新興產(chǎn)業(yè)，旨在為我國海洋強國建設(shè)提供有力技術(shù)支撐。