破冰前行
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北極航行
北極熊媽媽帶著小熊慵懶地曬太陽
2017年12月8日，中俄能源合作重大項(xiàng)目——亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目正式投產(chǎn)。
亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目位于俄羅斯境內(nèi)的北極圈內(nèi)，是目前全球在北極地區(qū)開展的最大型液化天然氣工程，被譽(yù)為“鑲嵌在北極圈上的一顆能源明珠”。俄羅斯總統(tǒng)普京也出席了首批液化天然氣出產(chǎn)裝船慶祝儀式。
2017年此項(xiàng)目投入運(yùn)行后，北極冰雪覆蓋下的能源寶庫將被打開，冰封了億萬年的油氣資源將被喚醒，為人類源源不斷地輸送寶貴能源。作為中俄在北極圈合作的首個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈合作項(xiàng)目，亞馬爾項(xiàng)目成為了“冰上絲綢之路”的重要支點(diǎn)。這也是我國“一帶一路”倡議提出后實(shí)施的首個(gè)海外特大型項(xiàng)目之一。
亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目能如期投運(yùn)，背后的功臣之一就要數(shù)極地破冰船奧達(dá)克斯號(hào)（Audax）和它的姐妹船普拉克斯號(hào)（Pugnax）了。它們航行于北極巷道，為天然氣工廠的建設(shè)運(yùn)送大型建造模塊。
總長206米、最大載重量為28500噸的奧達(dá)克斯號(hào)（Audax）從比利時(shí)啟航，經(jīng)過8天8夜的航行，到達(dá)位于俄羅斯亞馬爾半島上的薩別塔港。西門子先進(jìn)的電力推進(jìn)系統(tǒng)為它提供強(qiáng)大的動(dòng)力保障，并優(yōu)化能源效率，對(duì)亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目的進(jìn)展起到關(guān)鍵作用。
作為全球第一艘破冰能力達(dá)1.5米的極地重載甲板運(yùn)輸船，奧達(dá)克斯號(hào)能同時(shí)承運(yùn)2個(gè)1萬噸的大型海工模塊，在厚厚的冰面上保持2節(jié)航速前行，相當(dāng)于每小時(shí)3.8公里左右。
奧達(dá)克斯號(hào)采用西門子的電力推進(jìn)系統(tǒng)，從發(fā)電、配電到驅(qū)動(dòng)，保證船只能以強(qiáng)勁、節(jié)能的動(dòng)力經(jīng)受極地破冰的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
輪機(jī)長Erik-John Gerssen表示：“對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)是運(yùn)行狀態(tài)中的螺旋槳撞上冰塊時(shí)傳遞給推進(jìn)電機(jī)的巨大瞬時(shí)扭矩。西門子特別設(shè)計(jì)的推進(jìn)電機(jī)完全經(jīng)得起扭矩變化的考驗(yàn)。”
換名話說，在極地冰區(qū)，在螺旋槳葉片有可能面臨數(shù)百噸的沖擊力時(shí)，西門子推進(jìn)電機(jī)仍能持續(xù)輸出充沛動(dòng)力確保船舶克服阻礙，保證船只在浮冰中順利航行。
在西門子電力推進(jìn)系統(tǒng)中，兩臺(tái)8兆瓦和兩臺(tái)7.6兆瓦的發(fā)電機(jī)為船只源源不斷地提供穩(wěn)定的電力。變壓器將產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)化為可供驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和其他設(shè)備使用的電壓。中低壓配電柜則負(fù)責(zé)安全高效地將電力分配并傳輸?shù)酱献钚枰牟糠?。而兩臺(tái)主推進(jìn)變頻器則與兩臺(tái)12兆瓦的主推進(jìn)電機(jī)完美協(xié)同，適應(yīng)破冰狀態(tài)和正常航行時(shí)不同的功率需求。
“同時(shí)，瞬時(shí)扭矩變化對(duì)于電力系統(tǒng)帶來的負(fù)荷也必須考慮在內(nèi)。推進(jìn)電機(jī)配備的軟件和電力管理系統(tǒng)具備特殊功能設(shè)計(jì)，保證破冰船穩(wěn)定的電力供應(yīng)。” Erik-John Gerssen談道。
奧達(dá)克斯號(hào)配備了西門子電源管理系統(tǒng)（PMS），一方面可以合理分配電力達(dá)到最佳使用效率，使船只處于最經(jīng)濟(jì)節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)；另一方面，在極端情況下，可以保障電力分配到最需要能源的關(guān)鍵設(shè)備，確保船只的可操作性。
航行途中，船上機(jī)械設(shè)備、油料等各項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)刻保持透明可控。西門子基于Siship的全集成自動(dòng)化解決方案實(shí)時(shí)收集和監(jiān)控各系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，讓船長在駕駛室就能了如指掌。整合的西門子Siship電力推進(jìn)系統(tǒng)有助于提高奧達(dá)克斯號(hào)的整體效率和可靠性，減少油耗，從而降低運(yùn)營成本。
奧達(dá)克斯號(hào)遠(yuǎn)行北冰洋，如果設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常征兆，遠(yuǎn)在上海的西門子工程師也能通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，讓問題在發(fā)現(xiàn)之初就得到妥善解決。
奧達(dá)克斯號(hào)遠(yuǎn)行北冰洋，如果設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常征兆，遠(yuǎn)在上海的西門子工程師也能通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，讓問題在發(fā)現(xiàn)之初就得到妥善解決，提高船上設(shè)備的可用性和船只的安全性。
遠(yuǎn)程診斷服務(wù)主要能實(shí)現(xiàn)兩大功能：硬件診斷和遠(yuǎn)程軟件操作界面的修改。一旦船員發(fā)現(xiàn)問題，西門子工程師只需要登錄對(duì)方電腦，就可以讀取診斷信息。這種方式有點(diǎn)類似于QQ提供的遠(yuǎn)程協(xié)助。這樣一來，工程師無需再趕赴現(xiàn)場(chǎng)即可實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，為客戶節(jié)省時(shí)間、降低成本。
西門子（中國）有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)石油天然氣及船舶部遠(yuǎn)程診斷服務(wù)主管施慶華說：“有了遠(yuǎn)程診斷服務(wù)后，問題得到及時(shí)解決，客戶滿意，我們也高興。”
近些年來，在極地破冰船建造領(lǐng)域新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并且得到了廣泛的應(yīng)用。西門子一直在密切關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，并積極為船舶提供先進(jìn)的電力系統(tǒng)。
“在本項(xiàng)目中，西門子提供的電力推進(jìn)系統(tǒng)成為了極地破冰船型應(yīng)用的新標(biāo)桿。從極地重載甲板運(yùn)輸船開始，西門子的先進(jìn)技術(shù)為船只的高可靠性、高效率和應(yīng)用性保駕護(hù)航，并將為極地探索和資源開發(fā)做出新的貢獻(xiàn)。” 西門子（中國）有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)船舶解決方案部項(xiàng)目總監(jiān)胡向東說。
肩負(fù)重任的奧達(dá)克斯號(hào)即將踏上新的航程。未來，西門子也將繼續(xù)探索創(chuàng)新船舶科技，為人類的海洋之旅增添新的動(dòng)力！
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