油船和散货船的大型化-《轮船史》

现代货船的大小主要由需要运输的货运量（即货源）、运输距离和装卸货的效率等因素决定。当然，也还要看当时的造船技术能不能造出安全可靠、操纵灵活的大型船舶。航道有时对船舶的尺度有所限制，例如苏伊士运河原来只允许最大吃水为10.36米，载重量约为30 000吨的船通过。后来运河疏浚加宽、加深，便可以通过十几万吨的大船。现分别把油船和散货船的发展情况叙述如下。

20世纪40年代中期，第二次世界大战结束时，最大油船的载重量仅为20 000吨左右。战后世界经济恢复，石油化工迅速发展，原油运量猛增，油船的尺度也相应增大。1950年建成的维路提纳（Velutina）号的载重量是28 000吨。3年后的蒂纳•奥纳西斯（Tina Onassis）号的载重量猛增到45 750吨。当时石油的主要运输通道是从产油的中东地区，经过苏伊士运河，把石油运到西欧和北美的工业化国家。

1956年7月，埃及政府把苏伊士运河权益收回，引起了英国、法国和以色列侵犯中东和苏伊士运河的危机，致使运河关闭。随后，在苏联和美国的干预下，又重新开放。1967年，以色列对埃及和叙利亚的“六日战争”爆发，再次关闭了运河，这一次持续的时间很长，直到1975年6月才恢复航行。

在运河关闭期间，油船只能绕道非洲南端的好望角，再向北驶到西欧和北美，航程几乎加倍。与此同时，世界制造业和贸易发展迅速，特别是汽车和飞机的数量猛增，石油的需求空前增长。石油运输的货源充足，航程增大，当然需要更大更经济的船。1966年日本造的特大型原油船（very large crude oil carrier，VLCC）出光丸号，船长342米，载重量为21万吨。1976年更建成了超大型原油船（ultra large crude oil carrier，ULCC）Globtik Tokyo号（见图5-4），载重量为483 664吨，船长379米，宽62米，吃水28米，主机功率为33 500千瓦。当时一艘20万吨的油船绕好望角到西欧荷兰鹿特丹港的运输成本比一艘7万吨的油船通过苏伊士运河到西欧的运输成本还要低。1980年，日本津造船厂把一艘属于香港著名航商董浩云集团的超大型原油船海上巨人（Seawise Giant）号的中间切断，加装一段船体，使该船的船长增至458米，船宽67米，吃水24.6米，载重量为564 789吨。这是当时世界上最大的船了（见图5-5）。

油船只要装备大功率、大输出量的油泵，其装卸速度就可以很快，每小时达1.4万吨。大船受港口水深限制的问题也可设法克服。例如，特大或超大油船可以在深水区采用单点系泊装置靠泊，通过管道把石油输送到岸上。大船的经济性是显而易见的。例如，航速都是15节，2万吨载重量的船需7 460千瓦的功率驱动，而50万吨的超大船的主机功率也不过34 000千瓦。因此，燃料消耗量以每载重吨计，小船是大船的5倍以上。前者的每载重吨造价也是后者的3倍以上。而且不论船的大小，船员人数相差很少。因此大船的单位运输成本要比小船低得多。

图5-4　Globtik Tokyo号油轮

图5-5　Seawise Giant号

建造特大型船舶的主要考虑是船体强度和船的操纵性问题。实践经验证明，应用现代船舶设计和制造技术是可以保证这样大的船能够抗拒海上风暴的冲击和航行安全的。

但是，船在海岸多浅滩地带搁浅破损，所载石油大量泄出，导致大面积海面和滩涂污染，造成巨大损失的海难事故已发生多起。1967年，托里•卡尼翁（Torrey Canyon）号在英国西南端兰兹角（Land's End）搁浅后，船体破损，折为两段。1978年阿莫科•卡迪斯（Amoco Cadiz）号在法国布列塔尼（Brittany）海岸搁浅，以及1989年美国油船埃克森•瓦尔迪兹（Exxon Valdez）号在阿拉斯加水域搁浅，这些都是著名的油船失事、造成海洋污染的例子。

此外，要注意的是油船都是单程满载，回程加装压载水航行。如压载水中含有石油，排放到海中则会污染海域，造成危害。1973年，联合国国际海事组织的《国际防止船舶造成污染公约》规定：2万吨级以上油船须设专用压载舱，不允许在这些专用舱中装载石油。现在船舶检验机构还要求大型油船均应是双壳体的，以防止船体破损时所载石油大量泄出。

大油船的动力装置，过去基本上都采用蒸汽轮机，通过减速器驱动单个螺旋桨。单桨装置有利于提高推进效率，而且造价和维修费用也较低。蒸汽装置还可以随时提供惰性气体，用以充填空油舱。油船卸油后，这些空油舱内聚集着易爆炸的石油气和空气的混合物，必须用惰性气体取而代之，以策安全。蒸汽动力装置还可以提供卸油时把原油加热所需的蒸气，使原油成为流体，以便抽出。出于经济和操作便利的原因，现在油船也多采用柴油机动力装置。

20世纪70年代中期，中东石油输出国家把石油的价格提高了4倍，随后又成倍提高油价。石油消费国家则采取节约能源的对策。那时，还有一个重要的情况是，很高的石油价格促进了一些开采成本较高的海洋石油资源和一些小油田的开发。于是，非洲、欧洲北海、美洲的阿拉斯加和其他许多地方都发现了大油田。这时巴拿马运河已可通航7～10万吨的巴拿马（Panamax）型油船。1980年，苏伊士运河扩建工程完成后可通航吃水为15～16米，载重量为12～15万吨的苏伊士（Suezmax）型大油船了。这样，油船的航行路线有了改变，航程有所缩短。因此，新造油船的吨位有所降低。当今巨型油船的吨位已减至30多万吨，而4～5万吨级的所谓“灵便”型油船也很盛行。(www.xing528.com)

半个多世纪以来，煤、铁矿砂、谷物、木材和化肥等干散货的运输量持续增长，因此新型专用散货船不断诞生，船的尺度也不断增大。当今散货船大致可分为下列几种类型。

通用散货船可载运任何种类的干散货。货舱容积较大，以便载运较轻质的货物，如煤、谷物、铝土矿、糖等。货舱两舷的上侧和下侧呈三角形空舱，以备装载压载水之用。货舱口较大，以便用抓斗卸货（见图5-6和图5-7）。

矿砂，特别是铁矿砂重量较大，所需货舱容积较小。矿砂船两侧均为宽度较大的空舱。双层底的高度较大。这些空间都可用来装载压载水，保证了良好的压载航行条件。

图5-6　通用散货船

图5-7　散货卸到驳船

石油-散货-矿砂（OBO）兼用船的设计是为了船的往返航程都可载货。船体结构形式和强度须适应载运和装卸石油、散货和矿砂（见图5-8）。兼用船货舱口要深些，以形成石油的膨胀容积和减少石油与谷物的自由流动面积。这种船除了装有压载水管系外，还需装设装卸石油的管系。兼用船一般也是10～20万吨的大船。

大型散货船几乎都依靠岸上设备装卸货物，本身不设货物装卸设备（见图5-9）。散货船的尺度主要受装卸货效率的限制。原来用小抓斗卸货的效率较低，每小时仅为200～300吨，限制了船的吨位增长。20世纪60年代中期，4万吨级的散货船已经很大了。后来，采用大型抓斗，一次可抓35吨铁矿砂，每小时可卸货2 500吨。至于斗轮、链斗和传送带式的卸货机则每小时可卸货6 000吨。这样，散货船的尺度就迅速增大。现今，最大的矿砂船的载重量达40万吨，船长362米。当然，大船的尺度还受港口水深的限制。为了减少船的吃水，造船厂专门设计和建造了浅吃水的油船和散货船，10万吨级的大船吃水仅为12～13米，15万吨级的船吃水仅为15米。

图5-8　OBO兼用船

图5-9　大型散货船

为了进一步提高卸货效率，连续传送带自卸货船有了长足的进展。这种船的货舱漏斗式的底部装有2～3条纵贯船长的散货传送带。卸货时先把散货输送到船的一端，再通过提升装置把散货输送到岸上。卸货速度每小时可达1～2万吨。虽然自卸散货船的造价要比普通散货船高15%～20%，但可以缩短航次周期，提高营运效率。