冷藏集装箱今年6月16日，由中国自主设计并建造的20000TEU（标准箱）集装箱船首制船在上海顺利出坞，国内自主设计建造最大集装箱船的纪录再一次被刷新，关于这艘船，你想了解的都在这儿了。

　　为什么刷新了最大集装箱船的建造记录是一件值得高兴的事情呢？为什么集装箱船越大越好呢？

　　在回答这些问题之前，需要进行一个简单的概念科普。集装箱船运载的货物是一个个标准的集装箱，正是这种标准化，使得集装箱船的货物的装卸相比于散货船更加便捷。因此不同于其他类型的船只，衡量集装箱船大小的不止是尺寸、吨位、排水量这些参数，还有船舶装载集装箱的数量多少。TEU(英文Twenty-foot Equivalent Unit的缩写)是指以长度为20英尺的集装箱为国际计量单位。今天要介绍的20000TEU则表示一艘船可装载20000个标准集装箱。

　　在全球海运行业不景气的当下，以马士基航运为首的多家大型国际航运公司都成为超大型集装箱船的倡导者，其主要原因在于集装箱船大型化所带来的显著规模经济效益。综合考虑航运时间、人工成本、燃料消耗等因素，集装箱货船的超大型化将带来更为巨大的利润。马士基航运认为，在同一航线TEU超大型集装箱船的成本要比10000TEU集装箱船低约15%。

　　同时国际航运还必须要考虑航行安全问题，《战狼2》电影开头的一幕中，主角所在的集装箱货船就遭到了海盗的袭击，影片中以渔网缠住螺旋桨从而逼停船只的做法只适用于这种中小型船只。而对于超大型集装箱船则无法奏效，如果海盗操作不当，其乘坐的快艇甚至都有可能被卷入大船螺旋桨而导致自己被反杀。因此超大型集装箱船在航运安全性上则更有保障。

　　为谋求更多的市场份额，国际上主要的航运公司纷纷投身于万箱船市场。从而“越大越好”已经成为全球集装箱海运市场的共识。强烈的市场需求也推动了集装箱船的设计和建造向着更大型化的方向发展。

　　截至目前，全球范围内已经交付的18300以上的超大型集装箱船已经超过50艘。而在超大型集装箱船的设计和建造领域，日本、韩国造船企业长期处于霸主地位。

　　为了打破日韩垄断的局面，中国相关的船舶制造企业也向超大型20000TEU集装箱船发起了挑战。

　　今年6月出坞的第一艘20000TEU集装箱船总长约400米，型宽58.6米，型深30.5米，设计吃水14米，设计航速为22.5节，甲板最大装箱量11628TEU，货舱最大装箱量8482TEU，名义总箱量20110TEU。而且为了满足冷鲜货运的需求，船上专设了两个冷藏集装箱货舱，全船可装冷藏集装箱1000TEU。

　　该船是目前世界上主尺度最大、载箱量最多的超大型集装箱船型之一,也是中国造船业迄今自主设计和建造的最大集装箱船。

　　根据船东的需求，20000TEU集装箱船主要运营于亚欧航线或泛太平洋航线，为了满足高船舶能效及低能耗的要求，该船采用倾斜船艏、带球鼻艏、方型船艉、全平衡舵及单层连续甲板设计。由单桨柴油机驱动，同时也具备在未来改装成更为环保的液化天然气驱动的条件。

　　为了适应大航程的需求，该船还配备了船舶能效管理系统，兼具航线优化、气象导航和纵倾优化等功能，便于船舶运营方管理。

　　除了上述基本配置之外，作为世界上先进的超大型集装箱货船，20000TEU型货船在设计和建造上具有以下技术难点：

　　为了保证在超大载货量情况下的船只稳定性，在20000TEU的建造过程中大量使用高强度止裂钢，这种钢板同时具备高强度、高韧性、高耐腐蚀、抗疲劳、抗层状撕裂等性能和优秀的焊接性能。

　　具有较大厚度的止裂钢集中分布在抗扭箱、舱口围区域，由于止裂钢的特殊性能及应用区域的重要性，船东和船检对止裂钢板的焊接及打磨都提出极高的要求。

　　为了保证钢板之间良好的焊接强度，在焊接之前要使用数控线切割机进行厚板坡口加工。船体不同位置处的钢板形状及强度不同，会采用诸如K型、V型等不同形状的坡口形式，以便于将焊接形变量控制在合理的范围。

　　完成坡口加工和装配之后，还要对钢板进行预热以提前释放焊接应力、除去水分残余，从而防止焊接导致的裂纹。焊接过程必须由具备相关资质认证的高水平焊工完成，在焊接完成后还需对每一块钢板的每一条焊缝进行无损探伤，从而实现整个焊接流程的严格管理和质量控制。

　　船舶，尤其是超大型船舶的建造过程通常采用分块建造的方式，最终通过总组搭载，也就是我们通常说的船只合拢的过程将船只的每个部分“合在一起”，完成整艘船的建造。

　　20000TEU的设计综合考虑船体结构强度和船身自重等因素，最终得到优化的船体结构方案。然而优化的方案中船只各个外板（通俗理解为船只最外层钢板，直接和海浪接触）的理论线、板厚都有所区别。这种每块外板的差异化，可以很好地满足船只设计上的需求，但却无疑增大的建造难度。

　　但由于厚板特别多、板厚差别大等原因，导致外板、内纵壁的厚板种类非常多，甚至相邻分段都不一样，这样在现场建造过程中每个板的定位必须严格按照图纸进行冷藏集装箱，否则后续总组搭载过程将产生错位，导致船只无法合拢。尤其是涉及到高强度的抗扭箱区域的错位，在后期更是难以修复。

　　为了提高装配精度以减小船只外板的差异化所造成的影响，在船只的建造过程中必须加强精度控制。造船厂因此专门成立了精度控制小组，增加装配过程中的精度测量节点，确保总组搭载质量。

　　船舱内部结构被一个个垂直隔板分成若干个独立的舱室，沿船宽方向设置的分隔船舶舱室的垂直隔板称为横舱壁。

　　横舱壁除了简单的隔舱作用，更重要的是它可以承受横向载荷、保证船体横向强度、起到了对船梁的内部加强作用。

　　在20000TEU的设计中隔舱结构档距相比同类型的集装箱船有所增加，这自然使得在各个分段的制造过程中的整体刚度有所下降，增大了分段船体形变控制的难度。因此20000TEU的横舱壁采用大尺寸板式框架组合结构，有效保证在大结构档距下的船体横向强度。

　　除此之外，还要考虑到专门装冷藏集装箱的两个舱室的特殊性。这两个舱室的中间结构类似于鱼骨形，在分段制作时需对其进行适当的加强，以防止吊装及运输变形。

　　船舶在水中行进时，附近的水流会受到船体运动的影响而产生一种追随船体运动的水流，称为伴流。在某种程度上这种客观存在的伴流是船舶运行的一种阻力，为了尽可能避免伴流对船舶行进过程的影响，20000TEU集装箱船对包含桨、舵在内的艉部进行了结构优化。最终的优化结构中艉部线型收缩较严重、空间狭小，这虽然保证了该船的动力特性，但同时也导致艉轴和其他舾装件布置及安装较为困难。

　　该船的艉轴重约106吨，而便于在狭小空间进行安装操作的小车由于受到轨道中间轴基座的限制，会导致艉轴在搬运过程中重心不稳。为此在实际安装过程中，经过专家多次讨论，现场进行了小车改装，最终使该问题顺利得到解决冷藏集装箱。

　　通过20000TEU系列集装箱船的设计和建造，中国船舶制造业不仅顺利完成了技术攻关，还成功积累了诸如坞内多岛式建造、大总段移位、数字化试箱、导轨架精度控制、中压电力测试、质量检测及控制等超大型集装箱船建造中的关键技术，为中国造船行业提供了宝贵的经验，同时也为中国打破日韩垄断，成功立足超大型集装箱船的国际“建造俱乐部”奠定了基础。

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