穿梭油船是液货船市场中的亮点。最近交付的船舶反映出了应对一些强有力需求的创新性解决方案，特别是船位保持。

Teekay公司10.9万dwt的Amundsen级DP2穿梭油船在持续的海上装货物流方面树立了新的标杆。这个系列有“Amundsen Spirit”号、“Nansen Spirit”号、“Peary Spirit”号和“Scott Spirit”号4艘船。最后l艘今年下半年由三星重工交船。

对这些船舶，最重要的是要在北海具备卓越的定位能力。为此，采用了3台大型可伸缩Rolls-Royce推力器，输出功率为2200kW，还有1台固定的隧道推力器，使得这种功率强大的船舶能进行先进的动力定位操作。为了提高操纵性，采用2只6.2m直径的可调螺距主螺旋桨，并配合用大升力的先令舵。

这些船舶通常离FPSO 70m或80m。FPSO可以是传统型的，或者是Sevan Marine等公司首先推出的新型圆形FPSO，所以保持距离非常重要。最重要的考虑是保持船首迎风，控制好船首方向。通过采用带变频器的固定螺距推力器，以及选用有电子控制的MAN 6S50MC-C型主发动机，Teekay公司推出了新型的动力定位操作模式低载荷cco-DP。这种新型的操作模式能降低燃料消耗和减少排放。在良好的天气条件（3.5级以下海情）下，主发动机（主纵向推力）处于空载状态，只消耗很少一点燃料，用方位推力器使船保持船位。如果天气条件恶化，主机在几秒钟之内就从空载状态切换到正常运转状态。

Statoil公司租用了这4艘船中的3艘，要求增大压载水的装载量，以应对恶劣的运营环境。更多的压载水意味着在开始海上装载的时候船舶吃水较深，这样，专用的隧道推力器不会发生空气吸入现象。

船上也安装有压载水管理系统，船舶在运输过程中可以进行压载水的交换。货油泵、压载水泵和惰性气体系统都由Hamworthy公司供货。

从环境保护的方面来看，2台MAN 6S50ME-C型主发动机和所有的发电机组都满足Tier II要求，以适应2012年l月生效的法规。Aalborg供应的热油加热器满足加温的需要。

为了降低挥发性有机化合物（VOC）的排放，Amundsen级穿梭油船装备了KVOC和CVOC系统。KVOC是挪威Knutsen Shipping公司的专利技术，其性能在北海得到了证明，它能在装载过程中减少VOC的汽化。原油流经前甲板上的艏装载系统到达第4货舱，在通过KVOC系统后流下到货舱内。

KVOC的原理是减小管道内流动的原油在掉入空货油舱时发生的压力突降。这个原理与啤酒倒入玻璃杯时的情况类似：如果玻璃杯斜放，出现的泡沫要比玻璃杯直放的时候少得多。

货油舱也设计有较高的舱压，以减小VOC的汽化速率。船舶在运输过程中的货舱内通风是封闭的。汽化的VOC注入到货油舱的底部，那里压力最高，VOC再度被原油吸收。

紧凑的蒸汽回收系统CVOC系统在船舶运输过程中减少VOC排放。GBA Marine公司这种有专利的圈状吸收器装置在船舶航行过程中把货舱顶部的气体回收，把它与货油混合，由货油吸收。CVOC系统是一种简单的循环泵系统，汽化出来的VOC气体被泵进一个封闭的环路，再注入到原油中，而老式的油船是把它通到大气里。

穿梭油船领域里另一个重要的榜样是70000dwt的“Mikhail Ulyanov”号。2010年2月，Admiralty船厂把这艘船交付给Sovcomflot公司，它已经运营了18个月。它是2艘姊妹船中的第1艘，设计在最严酷的环境下运营：从Pechora海的Prirazlomnoye油田穿梭运输原油到系泊在Murmansk外海面上的浮式储存卸载设施。

在隆冬季节，那里会有l.2米多厚的冰层。全年运营不停，一年中平均有冰日为213天，气温可以降到-46℃。这个油田预计能生产22年。

开始的时候想用阿芙拉型船，但是最后选用了较小的船型，因为考虑到了平台位置水深较浅时的吃水和尾部装载的效果，那里有抗冰平台的支撑梁嵌入的危险。结果是，这艘独特的船吃水减小到不到14米，采用艏装载系统。

“Mikhail Ulyanov”号总长257m，宽34.0m，深2l.6m。总货舱舱容为87029m3，独立的压载水舱35200m3。货舱配备10台Marflex电动深井泵，污水舱用2台电动深井泵。

船上的艏装载系统是为Prirazlomnoye平台的原油直接卸载装置专门定制的。Maritime Pusnes公司的这套系统装载速度为每小时10000立方米，它与需要用北海型艏装载方式的所有其它海上装载设施兼容。

这2艘 Prirazlomnoye油船的船体线型由Aker Arctic技术公司开发。它们基于双向作用操作原理，能在正常气候状况的平均积冰条件下全年独立航行，采用柴-电吊舱式推进装置。

正当穿梭油船市场呈现繁荣景象的时候，一种后穿梭（post-shuttle）油船的方案正在开发之中。在挪威Haugesund的Aibel船厂建造的“HiLoad DP No 1”号是第l艘具有新一代海上装载系统的船舶。通过一些先进的技术，包括Remora公司有专利的HiLoad固定系统和Kongsberg Maritime公司的综合自动化系统，这艘船能控制一艘自身不带推力器或动力定位系统的标准油船的船位。

尽管外观独特，“HiLoad”号能依靠自身动力移位，所以能部署到任何油田。它能用来从FPSO上安全高效地把原油运送到任何尺度和任何类型的油船上，有效替代穿梭油船。

“HiLoad”号的动力管理系统是Kongsberg Maritime公司的最大技术难题之一。因为“HiLoad”号有3台推进用发动机，每台都带1台轴带发电机。而且船上用大型压载水泵，必须并联运行所有的轴带发电机，才能确保电网内有足够的功率。发动机一端驱动可调螺距方位推力器，另一端是发电机，二者组合在一起，这样使得负载分配极其困难。为了应付这一难题，Kongsberg Maritime公司的工程师修改了他们的软件。

Kongsberg Maritime公司负责综合控制系统的工程师Magne Kleven解释说：“通常我们的动力管理系统设置是通过外部调速器，以补偿下降模式控制标准柴油发电机。用数字式转速涨落脉冲实现转速调节，其围相当窄，例如58-62Hz。

“而‘HiLoad’号装备了共轨型推进发动机，转速控制信号的范围是650-1944r/min。因为推力器必须在空载状态下也连接，所以动力管理系统不得不在全部转速范围内实现控制。现在不用外部调速器来控制转速，在动力管理系统与每l台卡特彼勒发动机之间实现直接的控制信号连接。由于推力器螺距的快速改变会引起转速的变化，影响到了负载分配。正常情况下，2台或2台以上发电机间分配负载的时候，控制死区为负载的 l％-2％是可以接受的。

“‘HiLoad’号的电力负荷相比于它的发动机的尺度非常低，负载分配更加困难。最后，我们设法让轴带发电机并联运行，在电网中占总功率仅为50-100kW。现在采用共轨发动机燃油喷射技术的地方，所有的新项目都能用Kongsberg Maritime公司的直接模拟式转速控制。”

K-Chief公司的船用自动化设备监控压载水、动力管理系统和推力器控制，以及机械设备和舱底水系统。从许多方面来看，它都是一个大型的网络：有大约2500个输入/输出信号，现场测量点遍布全船，互相连接，通过一个有冗余度的网络连接到驾驶室的操作站。

“HiLoad”号单独在海上和它连接到油船，在FPSO旁装载原油的时候，一套K-Pos动力定位系统控制它的船位。因为这种应用是全新的，Remora公司和Kongsberg Maritime公司已经为DP系统开发出了一批独特的操作进程。

2011年l月是这项概念开发中的一个里程碑，“HiLoad DP No 1”号完成了实际油田应用之前的最后一次海试。有10多家石油公司，代表了全世界石油生产商的大多数，观察了海试。据报道，大家都表示对这种系统感兴趣。（作者：Edwin Lampert）