中國造世界最大礦砂船，巴西拉回8億斤鐵礦石，船這么重為何不沉

    目前，中國正從巴西運回8億斤鐵礦石，負責拉回這8億斤鐵礦石的， 正是中國制造的世界最大礦砂船。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國發(fā)展的速度越來越迅猛，2016年，我國進口的鐵礦石已逾10億噸。巴西的鐵礦資源豐富，據(jù)2011年統(tǒng)計，探明儲量290億噸，占世界總儲量的17.1%，居世界第二位。

    我國進口的鐵礦石中，很大一部分來自巴西。鑒于兩國距離遠，鐵礦石重量又大，我國只能通過海運方式才能將鐵礦石“搬”過來。因此我國才要建造如此龐大、持久的礦砂船，以將鐵礦石從巴西帶回國內(nèi)。
    為此，2017年，由我國制造的世界最大礦砂船——新一代超大型40萬噸礦砂船在青島下水。該型礦砂船總共建造30艘，分由國內(nèi)四家船廠制造，主要用于巴西-中國航線的鐵礦石運輸。這艘大船也被人稱為“海上巨無霸”，船長362米，寬65米，該礦砂船基于上海船舶研究設計院強大的線型開發(fā)能力，匹配直徑11.2米的大直徑螺旋槳，通過“數(shù)字化水池”極端和船模試驗驗證，快速性得到大大提高，在結(jié)構(gòu)吃水23米、航速14.5節(jié)的情況下，每日主機油耗從第一代的97.9噸下降到79.5噸，降幅18.8%。續(xù)航力達到了25500海里，這艘礦砂船擁有7個貨艙和1個液化天然氣艙，且最大的裝卸貨速度是常規(guī)礦砂船的兩倍，在運輸量以及速度上滿足我國對鋼鐵進口的運輸量。

    8億斤鐵礦石是什么概念呢？足夠裝滿6666節(jié)火車車皮，將這些車皮首尾相連，相當于青島前灣港到日照港的距離。

    這么重的礦砂船在海上走，為什么不會沉呢？
    我們首先要知道，船主要受到哪些力，船主要受到阻力、驅(qū)動力、浮力和重力的影響，而只要浮力大于重力，船就不會下沉。那么，浮力究竟與什么因素有關(guān)？

    很多人認為，浮力由物體的重量決定—東西越重，越不容易浮起來；東西越輕，越容易漂浮。例如木頭可以浮在水面上，而鐵塊卻沉到水底。浮力真的是由物體的重量決定的嗎？
    但事實上，浮力的大小與排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。這是由阿基米德原理決定的，阿基米德在浴缸里坐下時，見灌滿水的浴缸溢出水，不由來了靈感：溢出的水的體積不就是他浸入浴缸水中的體積嗎？他又進一步推論：物體在液體中所受到的浮力大小，就是物體在液體中排開的液體重量。這就是著名的阿基米德定律。

    阿基米德原理：F浮=G排=ρ液?g?V排液，可知，浮力與液體的密度和排開液體的體積（即與物體浸在液體中體積）有關(guān)，與物體密度無關(guān)，與物體體積無關(guān)。
    而現(xiàn)代船舶排水是由壓載系統(tǒng)完成的，由水艙構(gòu)成．它們沿著船長方向分布在雙層底、側(cè)壁或主甲板的下方。船舶壓載水系統(tǒng)主要由壓載水泵、壓載水管路、壓載艙及有關(guān)閥件組成，系統(tǒng)的作用是：根據(jù)船舶營運的需要，對全船壓載艙進行注入或排出，以達到調(diào)整船舶的吃水和船體縱、橫向的平穩(wěn)及安全的穩(wěn)心高度；減小船體變形，以免引起過大的彎曲力矩與剪切力，降低船體振動；改善空艙適航性的目的。

    而40萬噸礦砂船裝載了4臺壓載泵，每臺壓載泵排量每小時可以達到每小時4000立方米。從而實現(xiàn)了8億斤的載重量而不沉。也正得益于此，裝卸速度是一般船舶的兩倍，理論上12.5小時就能裝滿或者卸完。
    中國礦砂船其他黑科技
    中國的40萬噸礦砂船還配備了應力監(jiān)控系統(tǒng)，在航行和裝載貨物過程充，對結(jié)構(gòu)的應力進行實時監(jiān)控；該船具有縱傾優(yōu)化、航路航速優(yōu)化計算等功能，為船員管理船舶提供全面信息。通過智能化的系統(tǒng)，不僅考驗改善船舶的縱傾,減小船舶阻力;另一方面在船舶航行過程中,根據(jù)以往的運行參數(shù)和海況智能計算自動調(diào)節(jié)船舶主機,找到適合當時海況條件下的經(jīng)濟航速,降低燃油消耗。
    除此之外，現(xiàn)代船舶為了保證安全，還會考慮“抗沉性”，抗沉性，又稱不沉性。是指船體水下部分發(fā)生破損，船舶浸水后仍然能夠保持浮而不沉和不傾覆的能力。
    當船體破損造成船艙浸水后，由于喪失部分浮力，船身下沉吃水增加，干舷減小，儲備浮力減少。 由于破損船艙可能位于船舶的任何部位，所以不可避免地造成船舶的傾斜，嚴重時導致臘端或尾端浸沒水中，或橫傾而傾覆.所以，一般對大型船舶來說來說，當任何一艙破損并浸水，船舶下沉其水線的極限是艙壁甲板的邊線以下76mm。也就是說，船舶任何一個艙破損浸水達到平衡后至少應有76mm的剩余干舷，這就是通常所說的船舶“一艙制不沉”的要求。

    而船舶主體部分的水密分艙的合理性，分艙甲板的干舷值和完整船舶穩(wěn)性的好壞等，是影響抗沉性的主要因素。中國新一代40萬噸礦砂船全船采用49毫米厚的高強度鋼板組成，“抗沉性”一流。
    一直以來，礦砂船主要由日、韓船廠建造，超大型礦砂船的主要技術(shù)也一直掌握在日、韓手中，這些年以來，中國的礦砂船技術(shù)迅猛發(fā)展，開發(fā)建造了23萬、32萬、40萬和50萬噸級礦砂船系列船型。中國超大型礦砂船船型的開發(fā)和建造，在技術(shù)上顯著縮小了同日韓的差距，并一步步助推中國在超大型船舶技術(shù)方面走向世界前列。有力地保障了國內(nèi)的鐵礦石供應。來源：胖福的小木屋

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。