科创中国

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业,海洋工程装备产业

需求背景

23000箱级以上超大型集装箱船是集最新环保、智能、高载箱量、低阻高航速、超厚高强度钢焊接等于一体的高技术、高附加值海洋工程产品。围绕攻克高难线型研发、复杂结构强度控制、高精度建造要求、高强度钢焊接、大厚度材料焊接等技术难题，项目重点研发2.3万箱级以上集装箱船，达到高环保性、高安全性、强适货性、高自动化程度等标准，填补辽宁省及环渤海湾地区23000箱级以上超大集装箱船产业空白，促进大连市高精尖制造装备的首台（套）发展，实现区域性突破。

需解决的主要技术难题

1、船舶总体性能优化技术。优化船体线型，控制和降低设计航速下兴波阻力的同时兼顾优化中速及低速航行时的船舶性能。研发不同工况下球鼻艏的线型；模拟分析尾部流场及对船舶操纵性和舵机扭矩的影响，开发舵叶、舵球、舵鳍、半导流罩的线型。通过超大型集装箱船体弹振响应、颤振响应及甲板上浪冲击响应计算，分析艏艉部型线大外飘对波浪弯矩和剪力非线性影响，增大许用弯矩和许用扭矩，保证结构安全，提高装载能力，更具抵御恶劣海况的能力。

2、超高强度极厚钢板焊接质量控制技术。研究超高强度极厚钢板的止裂性能、焊接工艺、板厚及韧性，并通过焊接工艺研究和试验，确定合适的焊接坡口型式和焊接工艺参数。

3、智能安全管理系统开发。基于全船有限元分析的应力监测和健康评估方案研究，结合传感器监测数据的全船高应力区有限元仿真预报分析；船体梁弯矩和扭矩耦合状态监测与健康评估，开发国内首套船体结构全生命周期智能安全管理系统和信息感知技术，对关键区域应力状态进行实时诊断和预报，评估结构风险。

4、高效永磁轴带发电机系统设计技术。设计应用全球最大容量的永磁轴带发电机系统，开发轴带发电机与主机轴系、供电系统的匹配技术，整体降低燃油消耗，经济航速下大幅节省燃油。必要时系统可利用电站动力提供额外推力，有效提高航速。

5、防污减阻油漆等环保技术。基于船体外板粗糙度对航行性能的影响，研究防污减阻油漆的防污性能、低温条件下的喷涂工艺以及流变控制技术，确保船舶航行期间船体无污损和表面光滑，显著降低船舶航行综合油耗。满足碳氧化物排放EEDIPHASE 3阶段最为严苛的国际环保要求。

6、基于双外绑绑扎系统的45尺集装箱专用箱位布置技术。全球首创布置方案，顶层绑扎平台采用双外绑绑扎系统，舱盖采用High Guide，上甲板45尺集装箱专用箱位同时满足45尺和40尺集装箱绑扎需求，符合CSS CODE要求。

期望实现的主要技术目标

1、开发出23000箱级集装箱船。

2、设备变频节能控制系统设计与应用：低温环境或主机负荷较低状态下，减少船舶发电燃油消耗约1.5吨/天。

3、高效永磁轴带发电机系统方案设计与应用：设计应用全球最大容量的永磁轴带发电机系统，18节航速下，节省燃油约3.5吨/天。

3、脱硫系统设计与应用：设计应用开式脱硫系统，减少Sox排放约500吨/年，节省低硫燃油费用约250万美元/年。

4、申报发明专利不少于3项。

处理进度