港作拖轮节能增效的实践及效果

    杨岚

    摘 要：随着港口快速发展，港口作业量剧增，生产成本随之提高，其中燃油消耗约占生产成本40%以上。特别是近几年，受全球经济复苏缓慢影响，煤炭、铁矿石等大宗商品需求不振，航运市场持续低迷，再加上拖轮费收改革，给拖轮企业效益提升带来了较大冲击和压力。本文以舟山港海通轮驳有限责任公司为例，总结分析了在拓宽节能增效的广度和深度上的一些做法和经验，供船舶企业参考。

    关键词：拖轮；节能增效；经济效益

    中图分类号：U676.3 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）08-0017-04

    舟山港海通轮驳有限责任公司现有拖轮28艘，总马力达到117200hp，主要为船舶进出港、靠离码头、移泊提供顶推、拖带服务和国内沿海及长江中下游普通货船运输，并积极履行舟山港海上“急、难、险”突发性抢险救灾职责。作为舟山港域为外轮提供进出港拖助服务的主要企业，始终把节能增效视作公司降低生产成本、提高经济效益的一项紧迫而长期的任务，通过优化工艺结构，实施全方位、全流程、全工序系统节能降耗，降低生产系统综合能耗，按现有拖轮配置统计估算，年均能够直接产生经济效益860万元，已经成为轮驳公司降本增效的主要举措。

    1 注重设备日常维护，推广船舶自修保养，提供船舶营运率和利用率，确保拖轮处于良好的适航状态

    船舶维修保养是船舶企业经营管理的一个重要组成部分，以何种方式维修保养等问题，将直接影响到企业的经济效益。针对拖轮进厂修理成本高、周期长等现象，轮驳公司积极鼓励船员学技术、提技能，大力开展船舶自修保养活动，着力降低修船成本，缩短修船周期，提高船舶营运率和利用率。按照市场行情，仅开展船舶自修维护保养，年均能够直接产生利润85万元左右。

    1.1 船舶甲板淡水冲洗

    作业船舶停靠码头后，船员利用休息时间，及时对船舶进行淡水冲洗，减少海水对船舶甲板的腐蚀，提高甲板使用寿命。

    1.2 船舶除锈上漆

    通过定期检查，船员自主对发现的船舶锈迹及时进行上漆处理，确保船况船貌整洁亮丽，提高使用寿命，降低耗损。根据船厂油漆及人工费用市场定价，28艘拖轮年均可节省10万余元。此举措获全国轮驳协会高度肯定并得到推广。

    1.3 缆绳防磨保护与破断拆接

    缆绳的质量是保障船舶安全作业的前提，一旦断裂将会发生船舶碰撞与触礁事故，损失无法估量。对拖轮缆绳进行小绳编织后捆扎，减少拖缆的磨损，并定期检查和保养；一旦发现缆绳磨损严重，及时切断后进行缆绳对接。此举能够多延长缆绳半年使用寿命，按照缆绳市场价2.5万元/根，28艘拖轮年均能够节省成本30万元。

    1.4 机械设备维护保养

    平时，定期做好绞缆机的擦滑上油、管路检查、机械设备、燃油系统等维护工作，确保设备工况符合规定；船舶突发机械故障时，机务部会同轮机人员遵循故障船舶“不过夜、不出海”的工作原则，顶着机舱高温，挑灯夜战进行突击抢修，在缩短船舶修理周期的同时，大幅度降低修理成本。由于老龄船舶设备陈旧，主机转速降低，轮机人员对机械设备的维护检修更加用心，特别是对燃油系统有关的燃油泵、喷油器检测维护，发现主机排烟黑色，用自己专业技术和长期积累的工作经验，及时对喷油器进行雾化检测，发现问题及时修复。目前，28艘拖轮机械设备完好率达95%以上。

    2 把握工艺质量合规，探索配件国产化改造，降低设备维修更新费用，提高拖轮运行经济效益

    目前轮驳公司有近10艘拖轮均为进口二手拖轮，船龄最大的已经超过四十余年。针对老龄船舶设备陈旧、故障频发现状，成立技术攻关小组，广泛开展技术革新、技术协作、故障科技攻关和合理化建议等创新活动，切实降低船舶机械设备维修与更新费用。通过对船舶设备结构的图纸分析，并结合零部件材质特性技术要求，在确保质量的前提下，认真探索、大胆创新，严格采用国产优质材料加工替代，如对主机增压器轴承、尾轴衬套、舵桨液压马达、尾轴密封装置改装、主机气阀座、舵桨动作油纸质滤器改造等设备进行国产化改造或配件国产新做，达到船检部门合格检验要求。此做法使船舶设备修理更新费用直接下降10倍左右，年均节约200多万元，连续五年荣获舟山市技协优秀科技成果奖。

    2.1 主机缸套国产化

    原进口二手拖轮在船厂主机吊缸保养时，缸套拉出经测量尺寸严重超极限，缸套外壁穴蚀严重，面积大，孔较深，对船舶带来严重的安全隐患。但因进口配件更换到货需要3个月、每只缸套价格52000元，机务部提出改用国产化缸套代替。通过与东方机械厂合作，精心研究，对比分析，国产加工定制主机缸套，以国产代替进口，经一段时间运行测试，使用效果良好，各测量点的尺寸符合要求。原装进口缸套平均52000元/只，现使用的国产缸套仅6000元/只，28艘拖轮，每艘12只缸套，按20年更换一次，年均需更换缸套16.8只，国产化替代后年均节省费用772800元。

    2.2 尾轴密封装置改装

    目前轮驳公司全回转舵桨尾轴衬套处密封一般有油封和水封2处，每台舵桨数量为3到4根，正常使用寿命为5-7年左右，根据轮驳公司拖轮情况，一般每年需要更换30根。以前轮驳公司直接购买进口原装件，价格一般在7000元/根，购买周期需要三个月左右。轮驳公司机务部本着“配件国产化”的原则，通过大量查询资料，寻找可替代的国产油封，经过对照，了解目前国内同类产品的性能，完全达到设备使用性能要求，而国产油封价格仅为均价200元/根，购买周期缩短到2-3天。在此基础上，机务部开始对公司船舶尾轴密封装置进行标准化改造工作，改装后的密封装置经过5年的实际使用，完全符合船舶的使用性能要求，效果良好。通过上述措施，每年油封费用直接节省费用20余万元，同时大大缩短了船舶修理周期。

    2.3 舵桨液压马达国产化

    因进口原装马达存在柱塞与缸体磨损，致使内漏无法建立油压，存在安全隐患，且调试周期长、费用高，轮驳公司机务部加大研究攻关力度，通过反复探讨验证，依托宁波鼎辉液压有限公司平台，对原马达进行缸体加工镶铜套、配油盘研磨修复、斜盘磨床加工、柱塞精磨加工、弹簧表面处理、更换密封件等一系列处理加工，从而避免柱塞与缸套的磨损。改装使用后，经过4年的实际使用，各项指标均符合正常运作要求。原装进口马达80000元/只，调试费10000元/只，现马达经改造后，仅40000元/只，现已改造馬达8只，节省费用40万元，预计液压马达共需改装56只，共可节省费用280万元。

    2.4 舵桨动作油纸质滤器改造

    拖轮原装纸质滤器，使用一段时间后，需定期更换，因拖轮数量多，年均共需更换350只左右，原装进口每只单价为2000元，一年需花费70万元。轮驳公司机务部本着严格控制成本原则，深入研究，积极探索，根据舵桨动作油是液压驱动舵桨3600全回转的载体、精确度要求高、油品要求NAS基准9级等特点，通过技术查询、效果对比，确定滤器网目数和流体面积，以国产金属滤网滤器代替原装油纸质滤器，既可满足使用要求，又可反复清洗，长期使用。现用国产金属滤网滤器成本为250元/只，相比原装纸质滤器，年均节省61.25万元。

    3 掌握主机运行性能，探索经济航速规律，降低燃油消耗，提高拖轮运行经济效益

    过去舟山轮驳公司专注于拖轮的安全运行和港口作业任务的完成，对于如何合理控制拖轮燃油消耗等重视不够。近几年，随着节能增效活动的持续开展，各拖轮管理理念得到明显转变，同时建立健全激励机制，以每只拖轮为单位，将节能降耗纳入绩效考核后，各拖轮狠抓节能增效工作，全员统一思想，通力配合，从点滴做起、从细节着手，达成了节能增效、开源节流共识。拖轮相互间学习交流，借鉴节能降耗经验和做法，形成了28艘拖轮齐抓节能增效的良好局面，建立起节能增效长效机制。

    3.1 候潮航行操作法

    舟山海域的特点是航门水道多，各航门水道潮差大、潮流急，如虾峙门最大流速达4.5节；龟山航门流速可达5-6节，最大7节；西堠门航道最大流速可达7节。拖轮的特点是船舶吨位较小、马力相对较大，根据设计在静水时满负荷航行速度一般为13节，如潮流急逆流航行时，最慢只能达到7-8节，且航行时间增长，燃油消耗也相应增加10%左右；阻力增加造成主机的负荷随之增加并出现船舶震动加剧；如船舶顺流航行，船速最快可以达到20节左右，在不增加转速的情况下减少主机负荷、节省时间、节约燃油。候潮航行，以5000马力拖轮计算，从盘峙基地到六横作业单航次能够节省燃油近半吨，节省时间大半小时。候潮航行目前已形成基本规范，首先由调度部门科学调度，下达生产作业任务。接到任务的拖轮，船长召集船员，主持召开“航前会议”；通过查阅潮汐表，推算适宜开航时间，提前几个小时到船；分析海图，选择合理航线；检查船舶机械设备性能等举措，做好候潮航行准备，确保涨潮时进行拖轮作业；拖轮完成作业后，如无其他任务，等待候潮时间顺流返航。“候潮航行”成功的关键在于广大船员顾全大局，勇挑重担，主动放弃正常作息时间，坚持加班加点进行作业，最大限度地提升了公司的经济效益。

    3.2 控制主机转速操作法

    控制主机转速，就是拖轮在满足航行安全和生产作业的前提下，按照规定的要求和程序，运用各种规范化的操作工艺，采用经济航速航行，寻求油耗与主机转速、航速的最佳平衡点，实现船舶的节能减排。舟山港域拖轮作业点多、面广、岸线长，港口作业和船厂作业时都面临潮水的影响，同时作业情况非常普遍，这样拖轮来回赶作业的现象很多。因此，控制拖轮航行时主机最佳经济转速，也是达到节约燃油的有效举措。对港口作业助泊拖轮来说，在不影响船舶航行安全和生产任务的前提下，重点考虑的是最低燃油消耗率，寻求油耗与主机转速、航速的最佳平衡点，降低每海里航程的燃油消耗量。船舶主机的推进功率与转速成三次方关系，而推力与转速成平方关系，也就是说在一定的区间内，主机转速的少量降低便可节省大量的燃油消耗，而船速下降不多，反之，较大幅度地提高转速会使燃油消耗量大大增加，但船速提高有限，这一点在拖轮上表现的尤为明显。拖轮具有两种典型的航行状态，即直航状态和拖航状态，直航时，螺旋桨发出的推力只用于克服船体阻力，而拖带时，除了克服船体阻力外，还需克服拖带物的拉力。拖轮螺旋桨设计时不可能做到既要拖力大又要航速快，也不可能达到主机在两种状态下都能充分发挥其功率的效果，往往就是优先满足拖力的要求，然后是兼顾航速，这样拖轮自由航行时，螺旋桨就处于轻载状态，降低主机转速，能使螺旋桨产生更高的效率。目前，由于轮驳公司老旧拖轮和新造拖轮差别较大，机务部门跟船出海会同各船轮机长多次调试测算，因船而异，确定新旧船舶的最佳经济航速。除抢险救灾等特殊情况外，现已规定所有拖轮实行经济航速航行，是轮驳公司推进节能增效的又一重要举措。

    3.3 控制主机加减速过快

    控制主机加减速，就是拖轮在启动用车或作业时，采用平稳缓慢加减车速的方法实现节油。港作拖轮的作业性质决定了需要频繁地变速，在拖轮刚起步时，使用离合转速，待航速稳定后再逐步平稳加速，这样在提速的过程中，推进器的负荷变化小，主机功率发挥充分，燃油燃烧充分，无形之中降低了燃油的消耗，减少了有害气体的排放。据统计测算，主机转速从怠速到全速的加速时间在3分钟左右比较适宜，既不会造成燃料的浪费，又不会使燃料在燃烧过程中产生大量的黑烟，确保在气缸内和整个排气系统不生成大量的结碳，不给设备的日常维护保养造成不必要的麻烦与设备额外的损坏。冬天气温较低时，作业拖轮提前一个小时对主机膨胀水箱进行加热，通过内部循环提高机油温度；开航时，先低速行航几分钟，待油和水温升高后再逐渐提速；拖轮到达目的地前，根据实际情况提前分档分布减速，以趟航（船舶惯性）的方式到达，避免较快船速，再以倒航的方式强制控制船速，即确保安全航行，同时达到减排的目的。

    3.4 蹲点待命操作法

    蹲点待命，就是按照“近距离、短时间”作业原则，调度部门安排拖轮就近作业，拖轮作业结束后，无特殊情况停靠固定作业点，不来回航行，节省船舶燃油消耗。目前，鼠浪湖、老塘山、六横、金塘作业拖轮实行蹲点待命措施，最长蹲点时间长达21天，船员一切以大局为重，主动放弃节假日，放弃与家人团聚，坚守岗位，任劳任怨。轮驳公司以人为本，及时跟进，制定具体举措，安排蹲点待命船员分批回家休息，车船费公司报销，在关爱船员的同时，创造更大的经济效益。

    3.5 实施其他节能增效有力措施

    （1）两船捆绑顺水航行：两条拖轮同一基地出发航行至同一作业点，若条件允许，以助拖或并拖方式航行。

    （2）拖轮20分钟内不作业，就近停靠码头，关闭主机；超过1小时以上，关闭船舶辅机（除非临时码头没有岸电可接）。

    （3）船舶远距离航行，如顺流采用单机航行方式，或单机采用经济航速，另一主机采用低速航行。

    （4）船上及基地科室空调使用时必须关门，人员离开10分钟以上必须关机（拖轮驾驶台和集控室除外）。

    （5）船上照明设备改用节能灯具，各电器设备使用完毕切断电源。

    4 启示

    从轮驳公司拖轮自修保养、机械设备国产化替代和节油降耗等节能增效具体做法及所取得的成效来看，本人主要有以下几各方面的启示：

    启示一：节能增效须思想统一，全员参与。开展节能增效宣传教育活动，尤为重要，是节能增效各项有效操作法和经验得以推广应用的前提。必须利用各种平台、渠道，加大对员工的宣传和教育力度，注重培养和引导员工节能增效的自觉意识，使节能增效变成员工养成的自觉行动。

    启示二：节能增效需提升素质，钻研技术。高素质的研究团队以及良好协作的攻关意识，是创新节能增效，取得显著成果的先决条件。要善于发现问题、分析问题、解决问题，对待技术攻坚问题有韧劲，刻苦专研，不骄不躁，踏实肯干。

    启示三：节能增效需树立典型，推广应用。提炼总结好的经验和做法，挖掘推广先进典型，是巩固节能增效成果，建立完善节能增效长效机制的重要抓手。要及时总结可借鉴的经验成果，并加以宣传推广，充分发挥品牌员工、班组典型作用和品牌效应，形成你追我赶、创先争优的良好局面。

    启示四：节能增效需机制保障，奖惩激励。建立健全激励机制，是持续推进节能增效工作，形成常态化局面的有力保障。要将节能增效开展情况纳入到年度绩效考核范疇，明确考核指标和奖惩细则，充分调动员工的积极性、主动性和创造性，营造全员参与、奋发作为的浓厚氛围。