江南造船二氧化碳運輸船研發團隊專訪

全球氣候變暖不斷加劇，給人類生存和發展帶來嚴峻挑戰。這其中，二氧化碳的影響不容小覷。隨著我國“碳達峰、碳中和”目標設定，碳減排、封存以及運輸技術受到船舶行業的廣泛關注。日前，中國船舶集團有限公司旗下江南造船（集團）有限責任公司研發團隊順應二氧化碳運輸的市場需求、氨燃料發動機的研發進展和江南造船最新一代的半冷半壓式C型艙液化氣船，及時推出了“零碳”型氨燃料液化二氧化碳運輸船設計方案，并獲得船級社AIP認可。本報就此采訪了該船型的研發團隊。

壓力和溫度是難點

目前，國際上普遍采用礦石碳化、海水固碳等較為經濟實惠的技術路線，將產生的二氧化碳捕捉并固化。但無論哪種技術，二氧化碳的轉移和運輸都是其中的重要基礎設施。因此，設計二氧化碳運輸船便提上了研發團隊的議事日程之中。

“江南造船是全系列液化氣船設計建造的佼佼者，我們在研發各種低溫圍護系統所對應的主流船型的同時，注重前沿技術的跟蹤和衍生船型的研發，這次，我們在主打船型22000立方米半冷半壓式C型艙液化氣船的基礎上進行了液化二氧化碳運輸可行性的衍生研究。”柳衛東告訴記者，雖說研發團隊有成熟的液化氣船設計經驗，但設計二氧化碳運輸船還是頭一次，二氧化碳相較于天然氣等氣體存在較大差別，固相、液相和氣相這三相點更為特殊，更難控制。稍有不慎，液體二氧化碳就有可能凝成固體二氧化碳，或者氣化為二氧化碳氣體，前者容易打壞泵葉輪，損壞船上及岸上儲液罐等設備；后者則導致罐體的溫度和壓力增加，產生安全隱患，甚至觸發安全閥門。“這些問題，輕則損壞設備，重則船毀人亡。如何精準控制船上二氧化碳儲罐的壓力和溫度，是這艘船設計的難點。”柳衛東告訴記者。

研發團隊“文理兼備”

柳衛東透露，二氧化碳運輸船設計方案不僅僅是解決技術上的難題，還要考慮船東的經濟能力和實際需求，是一個綜合性方案，要與船東持續四五年的反復磨合，直到船東簽下造船意向書，才算告一段落。

針對該型船的設計難點，柳衛東團隊給出了提高精度或增加設備兩種解決思路。“提高精度，意味著對船員的綜合能力和水平的要求相應提高；增加設備，意味著罐體總裝載量的減少。”柳衛東介紹說，兩種方案各有千秋，一個側重“人防”，另一個側重“技防”。具體到實際來說，如針對二氧化碳蒸發氣體，研發團隊就為船東提供了二氧化碳再液化和液貨艙蓄壓兩種備選方案，船東可根據不同航程需求和初投資預算選擇最具經濟效益的方案。

“要想成為研發團隊一員，光理科好可不行，文科同樣重要。”柳衛東打趣說，之所以稱之為綜合性方案，是因為整個方案有太多需要他們認真考慮的因素。“在做方案時，我們要詢問船東航線和航程，方便我們找到船型和裝載量最大平衡的同時，做到風險和成本的‘雙低’。”柳衛東舉例說，如果船東跑的航程遠，他們就需要設計相對瘦小的船型，這樣速度才能跟上船期。除此之外，柳衛東還需要考慮接收端和裝船端的實際情況，做到船型匹配船東裝貨港的岸上設施等等。

據了解，該型船由江南造船獨立研發設計，滿足氨燃料預留(Ammonia-ready)的設計要求，配置有3500立方米氨燃料儲罐，未來可實現全航程“零碳”運行，在碳運輸的同時真正實現無碳排放的目標，擁有廣闊的應用前景。在這當中，離不開柳衛東和他的團隊的默默奉獻和傾情付出。