敬啟者您好:

本中心於102年12月26日舉辦的技術研討會已順利圓滿結束,此次研討會的主題為「簡介2014年生效之國際公約修正案」及「國際公約最新動態簡介」,相關研討會資料如有需要請至下列網址下載。
http://www.crclass.org.tw/sv/seminar/seminar.php

中國驗船中心 謹啟

01. 液化天然氣:未來燃料...........................................................................................................................(詳全文)

 
  02. 美國液化天然氣出口 燃料設計進化.......................................................................................................(詳全文)

 
  03. 應用感應器監測振動..............................................................................................................................(詳全文)

 
  04. 防杜噪音.................................................................................................................................................(詳全文)

 
  05. 未來船舶安全 - 該是改變的時候?........................................................................................................(詳全文)

 
  06. 減低噪音:複雜的任務...........................................................................................................................(詳全文)

 

 

1. 液化天然氣:未來燃料
液化天然氣運輸船(LNG carriers)原為歐洲一大特色,但韓國造船廠目前已逐步對此類型船舶改善許多層面,並將其船舶容載量延伸到前所未有的尺寸。
LNG之地位毫無疑問地在21世紀日漸崇高,被視為「未來燃料」。縱然也是一種化石燃料,液化天然氣(LNG)已被視為乾淨的岸上發電能源,也被大力推廣作為船用燃料。
過去的十年來,全世界LNG運輸船船隊數量增加了一倍以上,且至今最大的船隻容量已超過以往標準(145,000立方公尺)之50%。另外,以實際船舶數目來看,LNG運輸船屬於較小的專用船隊,且生效的建造合約幾乎都是因為有一份超過25年的租用合約。

然而,LNG運輸船已成為最受全世界造船廠間歡迎的船型,且南韓肯定已從中獲得大部份建造工作。近年來,南韓一直致力於此領域的創新研究,包括柴油使用、雙燃料動力船舶、第一艘再液化船(re-liquefaction vessels)以及再氣化船(regasification vessels)的發展。後者的技術促使LNG運輸船從單純的運輸工具轉化成能源輸送系統的一部份,這意味著若必要可以廢除岸上設施。
韓國由六家造船廠分食LNG產業,但韓進重工(Hanjin Heavy)目前沒有訂單,因此大宇(Daewoo)、現代重工(HHI)、現代三湖(Hyundai Samho)、三星(Samsung)和STX成為五個主要船廠。目前競爭僅來自日本及中國,但這兩個國家的訂單僅佔九牛一毛。

容載系統
針對LNG運輸船之技術層面,目前南韓造船廠仍未突破的部分是在於容載系統(containment system)。這方面以挪威發展的Moss艙櫃及法國GTT薄膜系統使用最為普遍,僅少部份船舶安裝日本開發之系統。雖然南韓造船廠已嘗試使用替代方案,甚至試圖購買專利權,但至今尚未成功。
2013年4月,HHI表示已發展具有高性能之容載系統,稱為現代薄膜LNG貨物容載系統(Hyundai Membrane LNG Cargo Containment System),此系統已取得數家驗船協會包括ABS及DNV的設計認可。此系統符合容載LNG的目的,以雙層金屬屏障及高性能絕緣系統為特點。新型絕緣板使用低密度聚氨酯發泡及玻璃纖維複合材料,聲稱可減少揮發損失,且專為容易遭受沖激損壞的區域做了特殊設計,如LNG艙櫃之角隅。去年,HHI推出一個稱為"Lobe-Bundle Tank"的獨立LNG儲存櫃模型。此模型使用環形板取代傳統的平板以減輕重量及建造成本,且使用噴塗型式之絕緣層以節省建造時間。

Daewoo數年前開發一新概念LNG運輸船,稱為「密封的LNG運輸船(sealed LNG carrier, sLNGc)」,可使船舶在載貨航程沒有揮發損失氣體(boil-off gas, BOG)。傳統的LNG運輸船,氣體燃燒裝置(gas combustion unit)必須燒掉相當大量BOG。然而,sLNGc預期每年約可節省3,000噸LNG,其概念為:大部份無法避免進入貨艙的熱量由LNG吸收,因而產生的BOG藉由增加貨艙壓力的方式使其留存於貨艙內。
Teekay下訂的兩艘173,400立方米LNG運輸船除擁有上述特色之外,還有Daewoo與MAN Diesel &Turbo公司聯手開發雙燃料動力系統,使用MAN公司的ME-GI雙燃料超長二衝程氣體燃料噴射引擎。ME-GI引擎的裝設代表此兩艘船成為首先配備雙燃料二衝程引擎的LNG運輸船。
sLNGc容載系統以及新的再液化裝置之耗能低於300千瓦,且允許船舶於船速低於15節時重新液化過多之揮發氣,以確保船舶於任何航行速度下都沒有揮發氣被氣體燃燒裝置燒掉。此獨特的設計可確保以最低的單位運輸成本運送最大量的貨物。
(摘自Fairplay Solutions, Issue 202, October 2013)

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2. 美國液化天然氣出口 燃料設計進化
Greg Miller報導,美國成長中之出口市場的巨大潛能正進一步刺激液化天然氣(LNG)運輸船之創新。
歐巴馬政府提升美國LNG出口之決定,不僅帶動更多新造船之需求,也會激勵對更多先進技術設計的關注。當美國LNG出口貿易在近10年的後半段時間更進一步發展時,大部分的貨物將運往遙遠的目的地,包括亞洲。美國未來出口貿易的長途運輸特質,對於擁有在較高船速時具燃油效率船之船東較為有利。

Cheniere Energy在路易斯安那州的Sabine Pass接收站(terminal)是首家經核准者,已與南韓和印度的買家締約。下一個將被核准之公司Freeport LNG,已與日本公用事業公司簽約。第三個業經核准的接收站Lake Charles LNG,將與BG簽訂長期合約,BG在智利、中國、日本、新加坡、南韓、台灣及英國等地方經營LNG接收站。第四個已核准之方案,馬里蘭州的Cove Point,已將其未來產能售予日本和印度。其對於將LNG出口到非自由貿易協定(non-Free Trade Agreement, non-FTA)國家之申請已由美國能源部於9月11日核准。

Cheniere租來Sabine Pass接收站營運之第一批船舶將是Teekay以M型電控氣體燃料噴射(MEGI)引擎為特色之最早的兩艘新船。該MEGI引擎是雙燃料、低速柴油引擎,能燃燒任何比例的燃氣或燃油。
Teekay執行長Peter Evensen斷言:「這是一個開拓性的交易,結合第一個美國LNG出口設施與第一個採用MEGI推進的出租LNG船。」

更多此類船舶仍在建造中。7月時Teekay LNG為額外的兩艘姊妹船行使選擇權,以及為多達五艘船進行選擇權協商。當Daewoo於2016年上半年開始交運Teekay系列船時,相對於傳統雙燃料柴油電力引擎,這些新船在船速19.5節時,每日應能節省超過30公噸的氣體燃料。
Teekay LNG技術經理Tony Bingham解釋:「它不僅僅是MEGI引擎而已,它是一個合併的解決方案,綜合成為新一代的LNG船。」
根據Bingham的說法,從MEGI引擎所節省的,加上更為有效設計之解決方案,可使用額外的揮發損失氣體做為推進動力,每日應能節省費用達15,000-24,000美元。
Bingham對Solutions指明,船舶設計之技術改變並非特別因為美國出口需求之承諾所引起,美國市場僅是全球管理與營運成本謎題的一部份,但美國市場對於帶來技術解決方案有整體影響。

另一個立於強勢地位的廠家為Golar LNG,雖然它尚未簽訂合約來服務於美國出口市場,但它就像Teekay一樣誇稱有技術上的優勢。它已訂購11艘船,均具有高燃油效率、三燃料引擎以及低揮發損失率等特徵。
Golar Management執行長Doug Arnell描述美國出口LNG對全球貿易而言是「一個極端的遊戲?覆者」。
關於美國是否推動從較南方的48個州出口LNG之辯論,事實上已結束。如今只是多少與多快的問題。美國能源部(DoE)核准出口到非FTA國家之LNG達到每年4560萬公噸。

Golar LNG估計每年從美國墨西哥灣經由拓寬的巴拿馬運河出口到日本的LNG噸數,需要額外1.5倍的LNG運輸船。以此倍數估算,DoE核准的產量將會等同68艘船之需求。
同時,另有20個申請案件正在排隊等候,每年超過1億6000萬公噸出口產量。DoE正以「先進先出」之原則審查申請。
美國立法者對DoE核准之時程先前曾表達關切,報告指出大約每兩個月就會決定一案。然而,此步調似乎越來越快。Cove Point LNG出口之9月許可證,僅在前案核准後過一個月的時間即取得。
(摘自Fairplay Solution, Issue 202, October 2013)

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3. 應用感應器監測振動
船東努力保護及最大化投資效益以致於船舶機械及系統監測振動設備不斷增加。

振動可用來量測磨損率及準確預測未來的變動率,因此振動監測已成為管理及維護旋轉或往復運動的機械及設備的關鍵工具,包括泵、馬達、風扇、變速箱和發動機。

採用專用監控設備於船舶設備非常重要,因為振動是推進及輔助系統故障的主要原因之一。連續監測振動的技術日益重要,不僅是因為今天的非計劃停工期和維修造成的成本高,也是由於現代船用系統使用的發動機的工程公差(engineering tolerances)較嚴格,即使是低程度的磨損都會嚴重阻礙機器設備的性能,因此需要迅速查明振動來源。

近年來不斷上漲的燃油價格及嚴格的氣體排放法規,使船舶營運商面對越來越多問題,因此必須密切注意船上所有機器設備的操作性能。總部位於英國的專業製造商Hansford Sensors之常務董事表示:「面對這些挑戰,主動監測振動系統是最有效的選擇之一。」

Hansford Sensors在一份報告中指出:「振動監測提供重要的早期預警,使工程師能夠於任何實質損害發生之前採取行動。如風機和發動機這種機械運行脫離常軌時,所產生的振動會造成過度的噪音和過早磨耗損壞的組件,最終導致效率降低。」
(摘自Solutions and Newbuildings-Magazine-Feature 07 Nov 2013)

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4. 防杜噪音
新的強制性噪音管制規則將於明年(2014)開始實施。對於長時間曝露在過度噪音與振動中導致長期健康問題和疲勞結果之深度認知帶出了有關船舶噪音強度問題之新思維。David Tinsley 報導。

有害或過度的噪音強度,抑或持續曝露在噪音與振動中,隨著時間的演進造成潛在性的健康問題,最明顯的是因噪音引起的聽力損失。然而,還有其他與及立即可能的後果會與個人安全和潛在的工作程序安全以及船舶操作有關。噪音能掩蓋信號、破壞協調溝通、干涉思考能力與專注力、中斷睡眠以及造成疲勞。

在先進技術之開發與提昇方面,郵輪與渡輪營運人確保乘客舒適最重要之商業性與兢爭性需求直接關係到減少噪音與振動之方法和技術,正如越發認知到振動對船舶機材與設備之可靠性與安全會有不利影響一樣。

郵輪與渡輪營運業者最關鍵之商業性與競爭性需求為確保乘客舒適性,此需求使得降噪、減振之方法及技術的開發與提升漸受到重視。同樣也逐漸意識到振動對船用機器及設備可靠性與安全的不利影響。

然而,有關商船之船員適居性近年已更突顯其重要性受到重視,因為船員福利與操作效力及安全已受到進一步認同,同時亦因對船舶上條件之期望已越來越高。
從噪音與振動的觀點來看,那些營運人、船東及租船人,他們認知到這不僅是健康問題,且更為重要的是這對適居性和對全面操作效力與安全、人員維保持與招募深具影響,因此他們研究船舶設計的積極立場在某些方面一直相當明顯。離岸支援船舶產業一直以來算是此方面之開創者,,因為正如丹麥一樣,透過其所建立之噪音限制,較那些盛行深具優勢之國際海事組織(IMO)建議更為嚴格。

具法律效力的國際船舶噪音法規規定將於2014年7月實施,給予船員工作與生活環境之改善。IMO船舶噪音章程( Code on Noise Levels on Board Ships ) 將適用於大部分新船並取代目前非強制性之1981年章程;該章程所定之標準乃是許多IMO成員國為自己船隊所設定之噪音限制。
(摘自Solutions and Newbuildings-Magazine-Feature 07 Nov 2013)

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5. 未來船舶安全 - 該是改變的時候?
國際海事組織未來船舶安全討論會(IMO Symposium on the Future of Ship Safety)對於敦促全面檢討現有安全性規範架構作出總結聲明。
6月10至11日於倫敦IMO總部召開的未來船舶安全研討會,顯示IMO有些異於往常虛應故事之情況。
討論會約有500位代表與會,提供機會給IMO與其他海事相關社群在日常業務外以全面及圓融的方式來思考船舶安全的未來。

該討論會之目的是為未來之數十年以及未來之船舶來做打算。
船舶將須符合明確的目標與功能需求以達到安全以及社會對環境更高的期許,而這些要求不斷增加,且要求愈來愈高。
未來船舶必須對社會、業界與全球貿易之需求提供永續性的回應,且在符合法規規定並促進安全文化之架構內運作。這不僅需要所有利害關係人承擔本身的責任,且須與他人合作無間,以確保能充分有效地注意到分攤或重疊的責任範圍。
在今日船舶安全之設計與運作方面,有傾向更科學化方法之趨勢,包括利用風險評估為基礎之方法論(risk-based methodologies)。

這一趨勢將持續下去,但它需用條理化資料搜集與分析方法論給予航運一個可靠的基礎,以達成持續改進。技術進展總是快於規定。今日所造之船舶不止要考慮到近期的需求與挑戰,還要達成明日設計的創新性。正因如此,實有必要策劃一個規範架構,透過技術創新來鼓勵安全設計,以及在明確公認的高標準範圍內促進卓越經營。

該討論會從設計者、造船者、營運者、立法者、船級協會與學術界之觀點來討論這些議題,提供一個對於未來事物具有觀察視野的論壇。它描繪了未來世界,並對未來航運塑造概念。
在環境保護前提下,規範壓力與社會轉變預期之結合,為船舶設計之創新、想像力與藍天思維(blue-sky thinking,譯者註:意指樂觀之想法)提供了催化劑。
EEDI裡的強制性規定均非描述性規定:這表示只要能達到要求之能源效率標準,船舶設計者與建造者可自由使用最具成本效益的辦法或針對特定船舶的解決方案。船舶設計者與工程師已經在開發一套可用來面對這些新挑戰的創新設計。討論會亦討論到這些創新思維如何能,以及應如何,應用於船舶安全。
討論會第一天檢討了目前影響船舶安全之因素,並從航運業、社會與其他的觀點,考量目前的挑戰、機會與驅動力,討論這些因素是否將船舶安全朝理想的方向推進。第二天則探討了船舶設計、風險評估與人因考量之方法,並聚焦於未來如何將這些要素以最佳方式引入規則。
研討會包括具有高水準演講者的6個國際專家小組,領域橫跨了船舶設計、建造、設備、營運與立法,討論衝擊未來船舶安全的廣泛議題。

第一場會議:船舶安全之未來衝擊。
本會議分析近期船舶設計之趨勢及未來數十年之中可能對船舶安全之影響,以及討論未來風險應如何評估。
第二場會議:符合社會和海事業界之需求。
本會議觀察航運如何回應社會、業界、全球貿易之需求,並分析未來可能之方向。
第三場會議:海事安全之驅動力。
本會議觀察經濟、環境與消費對海事安全之影響力,以及該影響力將如何驅動未來船舶設計與營運。
第四場會議:透過風險評估回應規範挑戰。
本會議討論資料搜集與分析方法之有效性與需求,以提供健全的科學基礎作為未來幾年內之持續改進。
第五場會議:處理人因考量。
本會議以理論與實際案例為基礎,尋求最佳方法來促進安全文化,而不是僅止於符合法規規定而已。
第六場會議:改變之需求。
本會議觀察目前國際安全規範架構是否將有效地回應研討會探討之未來挑戰,並指出成功滿足此等挑戰所需的行動。

IMO未來船舶安全討論會(2013年6月10至11日)之秘書長閉幕談話:
各位女士、先生:
我們已達成結論,我確定諸位也會贊同,這是個極為美好、富啟發性與洞察力的未來船舶安全討論會。
過去我們著手進行一項頗有抱負的計畫,涵蓋一些廣泛議題,由於所有參與者的才智與經驗,我深信我們已做到原先安排要做的,甚至更多。
令我深覺滿意而特此提出的是,諸位已廣泛考慮到有關以目標為基礎方法、以風險為基礎方法之議題。
關於資料搜集:無疑地需要更多與更好的資料,再使用最新方法加以分析,這對以風險為基礎的未來規範發展是至為重要的。
第二,在未來一個不僅止於符合規定的安全文化確有必要,在我認為是毫無疑問的。船舶將變得更複雜,當她們確實如此時,我們必須避免只用一連串的勾選動作來演練安全。目前那種方法欠佳,行政負擔應予減輕。
第三,這或許是不易達到的,對於未來挑戰和創新、關於不斷增加的船舶尺寸的新技術,以及符合環境規定之需求,你們已考慮到目前的安全規範架構對這些議題之回應是否適切;假使我們應改變安全系統,該如何進行?

諸位談到人因考量、自制之需要,以及教育與訓練。海事訓練機構刻正面臨之嚴肅挑戰乃是要迎頭趕上新技術,此事需要加以處理。目前,航運業正面臨嚴重的財務困難,然而他們必須遵守海洋環境保護規定。本人確信IMO的委員會會將立即符合之成本列入考慮,同時確保即將生效之IMO公約得以順利實施。
然而本討論會之主旨在克服目前挑戰之外仍有另一事。本會主旨為未來船舶安全;未來的討論必須包含所有關於確保適任船員?有壓力與疲勞之議題;IMO必須持續關注對船員之支持。

我們已提到各種重要議題,當我們在海事安全委員會(Maritime Safety Committee, MSC)討論探究未來安全法規時,本人深信過去兩天所提出來的議題在未來幾年仍將繼續存在。
據我看來,這是個非常成功的討論會。
(摘自 IMO NEWS, Issue 3, 2013)

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6. 減低噪音:複雜的任務
多重噪音和振動源及其相關處理措施,在設計階段就需要審慎且整體性的規劃。
每艘船上的眾多噪音源有機械、空氣動力及水中音響等種類。這包括了主機、輔機、渦輪增壓機、泵、壓縮機、風扇、加熱通風和空調系統管路與其他設備等,同時也有有來自螺槳、推進器與波浪相互作用所產生的噪音。噪音及振動往往在引擎和機器空間附近非常強烈,主機的進氣和排氣系統也會在其他地方產生強烈的噪音。

雖然目前有很多有效的船上減噪方法及產品,但由於噪音源的多樣化和獨特性,例如頻帶及不同類型噪音的累積效應,船上減噪少有單一的解決方案。
此外,如果來源不只一個,且須減低所有噪音源使其有顯著的改善,則必須找出最大噪音源,再採取改善措施。因為噪音程度是對數的關係,若僅針對低噪音源的強度做減降,使其強度低於高噪音源強度許多,對整體噪音程度將無任何影響。

透徹了解噪音源,了解其數量、頻率和傳播路徑,對於實現具成本效益的減噪措施非常重要。此外,建議一開始就準確地建立噪音模型,以便挑選最合適的噪音控制方式。有人預估,現成船改裝減噪處理設備,比在新造船階段就加以控制的費用多達10倍。
建造品質亦影響重大。舉例來說,即使在噪音和振動方面提供良好性能的船舶設計,若在建造時船廠工藝不良或有缺陷,就不能確保運作時仍有良好性能。這包括不正確地安裝隔音材造成孔洞或縫隙,或在建造過程中更改設計導致住艙出現「噪音橋樑」(noise bridge)。
此外,應用減噪措施時,需要謹慎確保不違反有關船舶結構、住艙和其他安全事項的法規。
(摘自Fairplay Solutions, Issue 203, Nov 2013)
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