中國(guó)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(guó)正從巴西運(yùn)回8億斤鐵礦石，負(fù)責(zé)拉回這8億斤鐵礦石的， 正是中國(guó)制造的世界最大礦砂船。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)發(fā)展的速度越來(lái)越迅猛，2016年，我國(guó)進(jìn)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(jì)，探明儲(chǔ)量290億噸，占世界總儲(chǔ)量的17.1%，居世界第二位。

    我國(guó)進(jìn)口的鐵礦石中，很大一部分來(lái)自巴西。鑒于兩國(guó)距離遠(yuǎn)，鐵礦石重量又大，我國(guó)只能通過(guò)海運(yùn)方式才能將鐵礦石“搬”過(guò)來(lái)。因此我國(guó)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(guó)內(nèi)。
    為此，2017年，由我國(guó)制造的世界最大礦砂船——新一代超大型40萬(wàn)噸礦砂船在青島下水。該型礦砂船總共建造30艘，分由國(guó)內(nèi)四家船廠制造，主要用于巴西-中國(guó)航線的鐵礦石運(yùn)輸。這艘大船也被人稱為“海上巨無(wú)霸”，船長(zhǎng)362米，寬65米，該礦砂船基于上海船舶研究設(shè)計(jì)院強(qiáng)大的線型開(kāi)發(fā)能力，匹配直徑11.2米的大直徑螺旋槳，通過(guò)“數(shù)字化水池”極端和船模試驗(yàn)驗(yàn)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(jī)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(dá)到了25500海里，這艘礦砂船擁有7個(gè)貨艙和1個(gè)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(yùn)輸量以及速度上滿足我國(guó)對(duì)鋼鐵進(jìn)口的運(yùn)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(dāng)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(huì)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(dòng)力、浮力和重力的影響，而只要浮力大于重力，船就不會(huì)下沉。那么，浮力究竟與什么因素有關(guān)？

    很多人認(rèn)為，浮力由物體的重量決定—東西越重，越不容易浮起來(lái)；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(shí)上，浮力的大小與排開(kāi)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(shí)，見(jiàn)灌滿水的浴缸溢出水，不由來(lái)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(jìn)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(kāi)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(kāi)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(wú)關(guān)，與物體體積無(wú)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(zhǎng)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(yíng)運(yùn)的需要，對(duì)全船壓載艙進(jìn)行注入或排出，以達(dá)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(guò)大的彎曲力矩與剪切力，降低船體振動(dòng)；改善空艙適航性的目的。

    而40萬(wàn)噸礦砂船裝載了4臺(tái)壓載泵，每臺(tái)壓載泵排量每小時(shí)可以達(dá)到每小時(shí)4000立方米。從而實(shí)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(shí)就能裝滿或者卸完。
    中國(guó)礦砂船其他黑科技
    中國(guó)的40萬(wàn)噸礦砂船還配備了應(yīng)力監(jiān)控系統(tǒng)，在航行和裝載貨物過(guò)程充，對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；該船具有縱傾優(yōu)化、航路航速優(yōu)化計(jì)算等功能，為船員管理船舶提供全面信息。通過(guò)智能化的系統(tǒng)，不僅考驗(yàn)改善船舶的縱傾,減小船舶阻力;另一方面在船舶航行過(guò)程中,根據(jù)以往的運(yùn)行參數(shù)和海況智能計(jì)算自動(dòng)調(diào)節(jié)船舶主機(jī),找到適合當(dāng)時(shí)海況條件下的經(jīng)濟(jì)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(huì)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(dāng)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(chǔ)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(yán)重時(shí)導(dǎo)致臘端或尾端浸沒(méi)水中，或橫傾而傾覆.所以，一般對(duì)大型船舶來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)，當(dāng)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(shuō)，船舶任何一個(gè)艙破損浸水達(dá)到平衡后至少應(yīng)有76mm的剩余干舷，這就是通常所說(shuō)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(guó)新一代40萬(wàn)噸礦砂船全船采用49毫米厚的高強(qiáng)度鋼板組成，“抗沉性”一流。
    一直以來(lái)，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(lái)，中國(guó)的礦砂船技術(shù)迅猛發(fā)展，開(kāi)發(fā)建造了23萬(wàn)、32萬(wàn)、40萬(wàn)和50萬(wàn)噸級(jí)礦砂船系列船型。中國(guó)超大型礦砂船船型的開(kāi)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(guó)在超大型船舶技術(shù)方面走向世界前列。有力地保障了國(guó)內(nèi)的鐵礦石供應(yīng)。來(lái)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)。