绿色船舶知识必备

背景：

船舶，作为重要的交通运输工具之一，在当今经济发展过程中占据着越来越大的比重，因为它拥有其他运输工具所无法比拟的优势。特别是世界经济一体化进程的加快，使得海上运输业也更加繁忙起来，，世界造船市场也异常火爆，船舶需求量达到了前所未有的程度。但与此同时，船舶所带来的环境污染的问题也越来越成为人们关注的焦点，针对船舶污染问题的公约、标准正不断出台，如目标型新造船标准(GBS)、船舶涂层性能标准(PSPC)、压载水管理公约、拆船公约、新造船等，随着造船工业的不断发展及一系列国际新标准的相继出台，绿色船舶以其低碳、环保、无污染日益受到业界的关注，绿色造船企业成为造船企业新的经济增长点。

定义：

“绿色”的概念最早出现于2O世纪90年代中期，其核心内容是保护人体健康和人类赖以生的环境，促进经济可持续发展。绿色船舶就是指在其全寿命周期中(包括设计、制造、营运、报废拆解)，通过采用先进技术、能经济地满足用户功能和使用性能的要求，并节省资源和能源，减少或消除环境污染，且对劳动者(生产者和使用者)具有良好保护的船舶。

绿色船舶的绿色度主要取决于设计人员的环境意识、以人为本的设计理念和营运过程中的管

理力度。

规范：

（国际海事组织、CCS船舶规范）宗旨是倡导发展和应用绿色技术，促进造船业、相关制造

业和航运业产业结构优化升级，促进航运企业对新建船舶和现有船舶采取具有成本效益的技术和管理措施，提高运输船队营运的绿色度，在安全的前提下实现船舶的低消耗、低排放、低污染、工作环境舒适的目标。

绿色船舶目标包括环境保护、能效和工作环境三个方面：

1 环境保护目标为：减少船舶对海洋、陆地、大气环境造成污染或破坏。

2 能效目标为：减少船舶营运所产生的二氧化碳排放量，提高船舶能效水平。

3 工作环境目标为：改善船员工作和居住条件、降低船员劳动强度。

（对于新建船舶，能效按照能效设计指数（EEDI）评价，船舶EEDI 应至少满足IMO EEDI 基线要求；对营运船舶，能效的改进按照能效营运指数（如EEOI）评价，船舶上应备有船舶能效管理计划（SEEMP））

（1）EEDI（Energy Efficiency Design Index）：能效设计指数。

（2）SEEMP(Ship Energy Efficiency Management Plan)：船舶能效管理计划。

商船概念与种类：

商船 merchant ship;commercial ship

定义：从事商务活动的船舶的统称。解释：以商业行为为目的，运载货物和旅客的船只。\

运输船舶是指载运旅客和货物的船舶。通常又称为商船。

特点：商船具有运载量大、航程远和运费低等优点，对外界条件如航线、天气等要求较低

应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶种类及船舶检验、国际公约和证书（二级学科）

商船的种类：按照用途不同，商船可以分为客船、货船和客货船。

客船（Passenger Ship)以载运旅客为其主要任务，并兼营邮件运输，多数以定期租船方式经营。客船的主要特点是安全、舒适、平稳和快捷，船舱布置较为华丽，通风设施良好，卫生设备齐全。航速较快！

1.海洋客船主要包括远洋、近海与沿海几种形式。这类船舶一般吨位大、航速高、设备

齐全。在航空运输兴起之前，国际邮件主要靠这类船舶输送，故又称为邮船。远洋客船的吨位一般在2～3万总吨，最大的可达7万总吨(均为重量吨)；航速较高，约29节左右，最高

可达36节。近海、沿海客船的吨位在1万吨左右，航速为18～20节。

2.旅游船旅游船在60年代兴起，供旅游者旅行、游览之用。其船型与海洋客船相似，但吨位较小。船上设备齐全，能为旅客提供疗养、娱乐、智力开发等综合服务。

3.内河客船指运行在江河湖泊上的客船。其载客量较小，速度较低，设备也较海洋客船简单。

4. 车客渡船是在60年代以后兴起的船种。除载客外，还能同时载运一定数量的旅客自备汽车。这种客船在船舯或船艉设置跳板，以供旅客自备的小型客车驶进船上的车库。

5.小型高速客船（1）水翼船:指船体下装有水翼、航行时靠水翼产生的升力支持船体全部或部分升离水面而高速航行的船舶。目前，水翼船的航速可达40～60节，排水量约在100～300吨，最多可设有300个客位。（2）气垫船:利用高压空气在船底与水面间形成气垫，使船体部分或全部垫升而实现高速航行的船舶。工作时，行用大功率鼓风机将空气压入船底下的围蔽空间，由船底周围的气封装置限制其逸出而形成气垫，托起船体从而使船舶高速航行。其缺点是耐波性较差，在风浪中航行失速较大。目前，气垫船的航速约在60～100节，最大可达130节，客位约100～200个。

货船（Cargo Ship）以载运货物为其主要任务，其特点是经济、实用。货船舱容量较大，装卸设备齐全。货运船舶按照不同的用途，分为干货船和油槽船两类。

（1）干货船（Dry Cargo Ship)，装载干货，吨位多在3万至4万吨以下，大型的少。根据船舶结构和设备上的差别，以及装运货物的不同，又可分为：①杂货船（General Cargo Ship）它是装载一般包装、袋装、箱装和桶装的普通货物船。普通货船在运输船中占有较大比重，是最普遍、适用性也最广的干货船。②干散货船（Bulk Cargo Ship），是专门用于装载无包装的大宗货物的船。散货船是专门用来装运煤、矿砂、盐、谷物等散装货物的船舶，与杂货船不同的是它运输的货物品种单一，货源充足，装载量大。③冷藏船（Refrigerated Ship），是专门用于装载新鲜水果、肉类、鱼类等易腐货物的船舶。（冷藏舱和制冷设备）④木材船（Timber Ship），是专门用于装载木材或原木的船舶。⑤集装箱船（Container Ship），是专门用按统一标准制造、可反复周转使用的集装箱作为装载工具载运货物的货船。集装箱船是用来专门装运规格统一的标准货箱的船舶。（门式起重吊机）集装箱船又可分为部分集装箱船、全集装箱船和可变换集装箱船三种。⑥滚装滚卸船（Roll On／Roll Off Ship）又称滚上滚下船或开上开下船，是适宜运载车辆和大型机械，也适宜装载集装箱的船舶。⑦载驳船（Barge Carrier），又称子母船，是一种能搭载多个驳船，以适于海河联运的船舶。

（2）油槽船。油槽船（Tanker），是适用于运载液体货物的专用船舶。根据所装运货物的不同，油槽船又可分为以下两种。①油轮（Oil Tanker）是主要装运包括成品油、石化原料和原油等在内的液态石油类货物的船舶。②液化天然气船（Liquefied Natural Carrier），是专门用来装运经过液化的天然气的船舶。(压缩机和冷凝器）

客货船（Passenger and Cargo Ship）是兼营旅客和货物运输的船舶。有以载客为主的，也有以载货为主的，还有载运客货并重的。

商船设备：

船舶设备Marine Equipment 系指除船舶备件以外的任何用于船上的可移动但不带消费性质的物品。航舶为了从事正常的营运，除安装推进主机外，还必须具备其它各种设备。主要包括舵设备、锚设备、系泊设备、拖拽设备、起货设备、救生设备、关闭设备、管系、舾装件、舱底水系统、压载系统、日用水系统、消防设备、通风空调制冷设备等等。

一、压载水：船舶压载水系统主要由压载水泵、压载水管路、压载舱及有关阀件组成，系统的作用是：根据船舶营运的需要，对全船压载舱进行注入或排出，以达到调整船舶的吃水和

船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度；减小船体变形，以免引起过大的弯曲力矩与剪切力，降低船体振动；改善空舱适航性的目的。

因为船舶压载水的无控制排放对海洋生态、公众健康造成严重危害，2004年，国际海事组织(IMO)通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，旨在防止船舶压载水排放引起的外来物种入侵，病原体传播导致的环境、人类健康、财产及资源方面损害。“公约”规定，从2009年起新造船舶必须安装压载水处理设备，并对现有船舶实施追溯，到2017年所有远洋船舶均须安装压载水处理设备。否则，公约生效后就不能驶入IMO成员国港口，违反公约将面临制裁和处罚。随着“压载水公约”生效日期的临近，世界各国都在加紧研发船舶压载水处理技术。截至目前，国外研发机构共30余家，已有13家研发机构获得IMO 初步批准，其中瑞典、德国、韩国及挪威已获最终批准。我国现拥有占世界总吨位3.4%的庞大船队，我国又是造修船大国，拥有一个巨大的船舶关键设备市场，同时，国际市场也蕴含巨大潜力。压载水处理技术的产业化不仅是保护海洋生态环境的迫切需要，而且对提高国产船舶关键设备装船率、提高航运业和造修船业核心竞争力具有重要意义。同时，对海军自主装备建设意义也十分重大。

二、船舶动力设备：船舶必须配置一整套符合规范要求的动力装置和辅助设备后,才能在水上航行.这些动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等.这些机电动力设备主要集中于机舱,专门管理这些设备的技术部门是轮机部.

三、主动力装置:船舶主动力装置又称“主机”,它是船舶的心脏,是船舶动力设备中最重要的部分,主要包括:

（1）船舶主机，能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称,包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等.目前商船的主机是以船舶柴油机为主,其次是汽轮机；

（2）轴系和推进器，船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛,大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器;船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置.船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力,克服船体阻力使船舶前进或后退.

（3）传动装置，把主机的功率传递给推进器的设备,除了传递动力,同时还可起减速、减震作用,小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向.传动设备因主机型式不同而略有差异,总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成.

四、辅助动力装置，船舶辅助动力装置又称“辅机”,是指船上的发电机,它为船舶在正常情况和应急情况提供电能.由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站. 主要包括：（1）发电机组：原动力主要是由柴油机提供,基于船舶安全可靠和维护管理简便的考虑,大型的船舶配置有不少于两台同一型号的柴油发电机,根据需要可多部同时发电.为了节能,航行中,有的船舶可利用主机的传动轴来带动发电机发电(轴带发电机)或利用主排出气的余热产生低压蒸汽来推动汽轮发电机组发电等.

（2）配电盘：它进行电的分配、控制、输送、变压、变流以保证各电力拖动设备及全船生活、照明、信号及通讯等的需要.

（3）蒸汽锅炉：以柴油机为主机的船上,都需要设有蒸汽锅炉,它由辅助燃油炉和废气锅炉以及为其配套服务的管系、设备所组成.辅助燃油锅炉是供应船上上些辅助性蒸汽的需要,如加热燃油和滑油、暖气、生活用水、厨房、开水等,并满足一些辅机用蒸汽的需要.为节能,航行中废气锅炉利用柴油机排气中的余热来产生蒸汽,在停泊时只使用辅助燃油锅炉.

（4）制冷和空调装置：船舶安装制冷装置的是冷藏运输货物、冷藏一定数量的食品以及改善船员和旅客的生活工作条件等.空气调节装置的任务在于保持舱室中具有适于人们工作和生活的气候条件,它包括夏季降温、除湿,冬季加热、加湿以及一年四季的通风换气工作.其主要设备有制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、空调器及其自动化控制元件等.

（5）压缩空气装置：一般船上配置有多台空气压缩机和多个压缩空气瓶,以供应并存全船所需的压缩空气,如用压缩空气启动主、辅柴油机;主机换向;为气笛、甲板气动机械等设备提供气源.其主要设备有空气压缩机、贮气瓶、管系及安全、控制元件等.

（6）船用泵和管路系统：船上为了泵送海水、淡水、燃油、润滑油等液体,需要一定数量和不同类型的泵.一般在机舱中就必需设置舱底水泵、燃油和滑油输送泵、锅炉给水泵、冷却水泵、压载水泵、卫生水泵等主要的油泵和水泵。

四、自动化系统：随着科学技术的进步以及在船上的广泛的应用,机舱控制系统越来越先进,船舶动力装置的远距离操纵与集中控制,大大改善了船员的工作条件,提高了工作效率,减少了维护修理工作量.对机舱的主、辅机及其它机械设备进行遥控、自动调节、监测、报警等设备所组成的自动化系统,是现代船舶必不可少的组成部分.

五、船舶操纵设备：船舶操纵设备包括锚设备、舵设备和泊设备,在航行中、港内操纵或系泊时都要扮演重要的角色,是保证船舶必不可少组成部分.其中，锚设备主要由锚、锚链、锚链筒、制链器、锚机、锚链管、锚链舱和弃链器等组成.

舵设备是用于控制船舶方向的装置。它主要由舵、舵机、传动装置及操纵装置等部分组成。锚设备是船舶锚泊时所用装置和机构的总称，由锚、锚链、锚链制动装置、锚机和锚链舵等组成。

系泊是船舶的主要停泊方式，系泊设备就是用分布在舷侧的缆绳将船舶固定于码头、浮筒、船坞或邻船用的设备，它主要包括系缆索、带缆桩、导缆器、绞缆机卷缆车和系缆机械。

起货设备是船舶自备的、用于装卸货物的装置和机械，主要包括吊杆装置、甲板起重机和其它装卸机械。

救生设备是装在船上供船舶失事时船上人员自救和营救落水人员的设备。常用的救生设备有救生艇、救生筏、救生圈和救生衣等。此外，船舶还配备消防和堵漏设备等以保证船舶安全航行.

甲板机械:为保证船舶航向、停泊及装卸货物所设置的机械设备，如锚泊机械、操舵机械和起重机械等。

自动化设备:用以实现动力装置的远距离操纵与集中控制，以改善船员工作条件，提高工作效率及减少维修工作量。主要由对主、辅机及其他机械设备进行遥控、自动调节、监测、报警等设备组成。

船舶起货设备ship’s cargo handling gear 是船舶设备的一个组成部分。船舶自备的用于装卸货物的装置和机械，主要有吊杆装置、甲板起重机及其他装卸机械。

六．设计

七，船舶动力

八．蒸汽锅炉：

九．泵

十．雷达装设

主要的船舶节能措施：

l 减小船舶阻力

影响船舶阻力的因素很多，其中主要的是航速、船型和船舶航行时的外界条件。对于大量使用的中、低速船而言，粘性阻力比兴波阻力要大得多；对于高速船舶．则主要应减少兴波阻

力。在减少阻力方面的主要措施有：

(1)优化船舶的主要尺度和线型。目前采用较多的船型与线型有：

①球鼻艏船型(国外已发展可变球鼻艏，其鼻可上下移动，或自由摆动，或按吃水与航速化改变球体形状)；

②艉端球船型}

⑧球艉及双艉鳍船型；

④纵流船型；

⑤双体船及小水线面双体船；

⑥不对称艉部线型；

⑦浅吃水肥大船型；

⑧双艉船和平头涡艉。

(2)减少船体的粗糙度。船舶使用一段时间后，船壳由于被腐蚀等，其粗糙度就会增加。时，海生物对船壳的持底与附着也El益严重这些都是节能的大敌。据粗略统计，由于粗糙度的增加．每年要多耗燃袖30 左右。防止污底的对策有：

①采用先进的防污涂料系统，用以防止海生物

的附长，如采用自抛光船壳漆；

②电解海水防污，通过电解装置将海水分解出

氯气，杀灭海生物；

③定期进坞清底；

④水下清洗(刮船底)；

⑤水面刮刷和补涂技术。

防止粗糙化的对策有：

①正确选择合理的涂料系统；

②提高油漆施工的质量；

③对船壳水下部分实行阴极保护等；

④对船壳板进行打砂。

(3)采用船艉附体(如加鳍、导流管等)。采用船艉附体，不仅能改善艉部流场，从而降低压阻力，而且可使螺旋桨的推进效率提高。目前采用的附体有：

①反作用力鳍；

②前置导管；

⑧附加推力鳍；

③艉端球及整流舵加鳍；

⑥桨后固定叶轮。

2 采用风帆助航

利用风力资源，采用风帆助航是船舶节能的另一一条途径。。随着电子计算机和自动化技术

的发展，用计算机自动控制风帆的操纵及风帆与动力装置的优化配合已经成为现实，为风帆船的发展提供了有力的支持。

3 提高推进效率

优化船、机、桨的匹配是提高推进效率的主要途径常用的措施有：

①在可能的条件下．增加螺旋桨的直径；

②降低螺旋桨的转速；

③采用可调螺距桨；

④优化设计螺旋桨．使船、机、桨的匹配最佳；

@ 采用船体附件(如导流管等)；

@ 碱少螺旋桨的粗糙度。

4 提高船舶动力装置的效率

船舶动力装置包括主、辅机和传动轴系与设备等因此．要提高整个动力装置的效率需从各个方面采取有效的措施。

(1)优选主机在建造船舶时应根据船舶具体情况，选择性能稳定，经济性好的主机。由于主机的能耗在整个动力装置中所占的比侧最大，因而主机的优选对提高动力装置的效率影响最大。目前柴油机主机趋向低转速、长冲程，其目的主要是降低耗油率，同时该类主机与低速大直径螺旋桨匹配效果较好。节能型大功率主机主要是降低耗油率，烧重质燃油或代用燃料，提高船舶营运经济性

(2)主发电机燃烧劣质油。主发电机燃烧与主机相同的重质燃油，实现了燃用单一品种油使机舱布置和管路布置大大简化，减少维修工作量。同时也节约燃油开支。

(3)优化船、机、桨的配合特性。由于船舶实际航行情况比较复杂，而外界条件(装载、海况、污底等)又经常变化；同时，船、机、桨本身的技术状态也会改变，扶而使三者的配合特性发生变化，使它们的技术经济指标偏离设计工况，影响能量转换的完善程度，为此，使用管理人员应在船舶运行中清楚地了解各种特性并经常调整运行点，使其处于最佳状态下运行，达到节能的目的。

(4)提高传动效率

(5)提高余热的利用率船舶动力装置中，主辅机的排气余热和冷却水的余热所占的比例不小．充分利用这些余热是很重要的节能手段。

(6)采用主机轴带发电机。

(7)提高船舶电站的效率

5 采用经济航速航行

Efficiency measures:

T echnical:

Improved hull design and engine efficiency--改进船体设计和发动机的效率More efficient propellers and rudders--更高效的螺旋桨和方向舵

Large ships, combination carriers--大型舰船，通用性货船

Reduce installed power(speed)--减少装机功率

Wind and solar power--风能和太阳能

Alternative fuels--替代燃料，替代能源

Operational:

Speed and energy management

Improved routeing and less waiting

Enhanced fleet management and better utilization

涉及的公司：

由于前面说到了绿色船舶的概念，规范，设备，节能减排举措等方面，所以会议涉及到的公司有：国际海事组织、航运公司、船级社、船舶设计单位、修造船企业、船舶技术和设备供应商，海事研究机构、港口/港务局，律所和咨询公司。