从面向海洋,走向海洋以来,人类与海洋附着生物的战斗已有四千年的历史。海洋附着生物的种类之多、生命力之坚韧,使其造成的船舶污损问题成为人类征服海洋的一个难以逾越的障碍。
↓ 各种海生物附着在船体上 ↓
2000+种
世界目前有记录的海洋附着生物达2000种[1]以上,它们附着在基体上,并产生各种化学物质,其中酸类物质对金属有很大的腐蚀性,致使船舶的使用寿命降低。
100亿+美元
全世界每年需要花费大量人力清除海洋附着物,并对船舶进行 频繁的周期性维护,耗资巨大,每年达上百亿美元[2]。
4131吨/船
一艘300米长的船舶,在轻度附着状态下,每年额外消耗1350吨油耗,而且航速还会减慢。按照1千克船舶燃油产生3.06千克CO2的比例计算,通过定期清理船体附着物,这艘船每年可以减排4131吨CO2。
100万+美元/船
按照2022年5月23日959美元/吨的油价,一艘300米长的船舶,在轻度附着状态下,如果不定期清理,每年将额外投入129.5万美元燃油费。
随着近年来环保呼声的日益高涨,全球航运业对高效、绿色、生态环境友好的海生物附着新型清洗技术的需求迫在眉睫。深圳纳百信息技术有限公司(以下简称 「纳百」) 的 工业级机器人智能检测清洗方案应运而生。
基于「节省燃油消耗,降低碳排放」的发展目标,纳百自主研发、生产的智能水上水下清洗机器人,成为国内首个落地运行的、适用于航运业的工业级机器人,采用世界最领先的清洗技术, 无地域、场景限定且7*24h地对船舶进行 广域的无损伤清洗。
下面,小编了解到纳百机器人最近的服务案例。
案例信息
船舶情况
船舶:A船(长175m,宽27m,吃水10.2m)
船型:集装箱
航线:中国 — 澳大利亚、新西兰
清洗要求:根据航运行程,两周内在宁波、深圳两地洗船,需在船舶装卸货时间内完成清洗(时长不足10小时),清洗效果符合新西兰Ministry for Primary Industries(MPI)标准
附着情况:船舶各部位海洋污染生物的综合覆盖率达50%,船底的藤壶、海苔及贝类等附着物覆盖率高达90%
作业情况
地点:宁波、深圳
时间:夜间
模式:零接触洗船,远程控制机器人水上水下作业
水文:宁波水域浑浊,浪流最急达到2.33节
气象:3级东北风,中到大雨
燃油量攀升,新西兰MPI生态安全高标准
船舶在宁波就地清洗
A船是一艘长达175m的集装箱船,吃水深度10.2m。在其航行过程中,不少「附着海生物」也跟着一起漂洋过海,船东已经因为它们承担了不菲的额外燃油费。
日前,A船抵达宁波舟山港,计划从宁波开往新西兰。但新西兰Ministry for Primary Industries(MPI)船舶防污底工艺风险管理标准Craft Risk Management Standard (CRMS) 要求, 所有国际船舶抵达前,必须清除船壳及水下附属设施表面附着的污损生物,达到当地生态安全标准,以降低外来物种入侵和水体污染的风险。
基于以上两点,船东找到纳百团队对A船进行就地清洗。
↓ 准备进港清洗的A船 ↓
时间紧任务重,作业环境恶劣
纳百团队迎难而上
因A船停靠进行装卸货时长不足12个小时,其中允许机器人清洗作业时长不足8小时,时间非常紧迫。
纳百团队抵达现场后,首先对船体海生物附着情况进行检查。经水下机器人检测发现:船体各部位附着的海生物大部分为 生长密集、附着力大的海苔和藤壶,船舶各部位海洋污染生物的综合覆盖率达50%,船底的藤壶、海苔及贝类等附着物覆盖率高达90%。
↓ 纳百机器人「显微镜」下的附着海生物 ↓
宁波舟山港口每年接纳长江口下泻的泥沙数亿吨,水体平均含沙量高,并且伴随着大量7-9微米粒径的悬浮物,导致 水域浑浊,透光性差。加上作业当天突降大雨,且伴随着3级东北风,使得此次夜间船舶清洗作业难上加难。
纳百团队积极应对,分析作业环境,根据船舶清洗面积、作业环境制定分区清洗方案。 在船舶集装箱装卸的同时,通过远程控制机器人深入水中进行船体清洗。
纳百硬核机器人技术
打破船舶清洗的重重阻碍
作为全国范围唯一一家能在 清水及浑水环境中,通过机器人提供船舶检测及清洗服务的公司,纳百技术已经相当「硬核」。
机器人自带「智能巡航定位系统」及「浑水可视模组」,能精准定位需清洗的区域,在 海水能见度为0的情况下,也能实现水下观察、导航避障和检测、清洗。
↓ 纳百机器人工作示意图(非本次任务)↓
纳百团队每年在海上疯狂测试200天,千锤百炼下,水下机器人不仅技术先进,而且 性能稳定,抗海流能力强。在此次降雨、大风大浪、水下能见度极低的严峻工况下,依然能24小时不间断作业,无差别清洗船壳水线上下部分,包括各种人力难以触及的角落。
在 空化射流技术的支撑下,纳百机器人得以在彻底清除船舶附着物的同时,做到船漆无损伤,使船壳表面恢复原来平整光滑的漆面钢铁壳,大大降低船壳维护成本。
多个作业点
纳百灵活调整船舶清洗时间及次数
由于A船在宁波舟山港停留时间短,清洗面积大,纳百团队决定根据船期,在船舶停靠的下一个港口(深圳),利用集装箱装卸时间,再次对船舶进行清洗。
船东得知消息后,倍感惊喜。因为通常情况下:当单次停靠时间无法完成清洗任务时,船舶会继续按照既定规划行驶,直到再次抵达同个港口,继续由同一个服务团队完成剩余清洗任务。
但上述业内惯例在本案例中并不适用。因为这会使得船东需要支付 巨额洗船费用——按照新西兰MPI规定,未达到当地生态安全标准的船舶,船东须通过 经MIP批准的除污方式或服务商在外海进行清污处理,所有费用将由船东或船舶经营者承担。
由于纳百船舶清洗机器人 作业点分布在各大港口,团队可根据船舶行程,灵活安排 标准且一致的船舶清洗服务。最大程度地碎片化利用船舶停靠时间,不误船期。为船东大量节省时间和燃油费、清洗费。
继宁波第一次清洗后,时隔9天,A船停靠在深圳港口进行第二次清洗。提前在港口等待的纳百作业团队,严格执行 船体观察、附着物检测、分区域清洗及洗后检测等标准化作业流程,高效、顺利完成检测清洗任务,最终帮助A船彻底「卸下包袱」,轻松驶向新西兰。
↓ A船清洗前机器人检测照片 ↓
↓ A船清洗后机器人检测照片 ↓
提交清洗报告的10天后,纳百收到来自船东的反馈:经过纳百机器人清洗,A船达到了新西兰MBI标准,已 顺利停靠在Auckland, NZ。不仅如此,「轻装上阵」的A船,航速明显提升,达到18.8节,油耗也大大降低。
如今,它正浩荡驶向澳大利亚布里斯班港,继续它的大海征途。
↓ A船行驶在海面 ↓
参考文献
[1][2]王大桐. 海洋附着生物对船舶和海洋设施的污损及防治刍议[U]. 2009.
关于纳百 (Neptune)
纳百(Neptune)是全球领先的工业级水下机器人研发科技公司。被全球头部评测机构 StartUs Insights评为「影响航运行业的全球前五名创业公司」。
纳百投资人包括红杉资本、经纬创投、SOSV、云天使基金等优秀投资机构。纳百领先的商业进程,落地生根在中国华南、华东一带港口,已为数百条大型航海船舶提供机器人清洗服务。
纳百成立于2018年,团队来自剑桥大学、伦敦帝国理工学院、香港科技大学、北京大学、大连海事大学、中国海军装备研究院、中国人民大学等国内外高校。欢迎有志之士加入!
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12-21 来源:张恩瑜 船舶技术法规研究中心
08-19 来源:连云港海事
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