省時(shí)2/3的歐亞新航線(xiàn)
2010年10月17日,隨著(zhù)汽笛長(cháng)鳴,第一艘在沒(méi)有破冰船伴隨下從俄羅斯西北摩爾曼斯克港途經(jīng)北冰洋開(kāi)往上海的貨輪順利抵達目的地,宣告一條歐亞新航線(xiàn)從此誕生。這條航線(xiàn)將摩爾曼斯克到上海的航行時(shí)間從原來(lái)的65天縮短到19天,節省了超過(guò)2/3的時(shí)間,在航運界具有極其重要的意義。ABB Azipod®電力推進(jìn)系統作為這艘貨輪的核心設備之
一,見(jiàn)證了這一歷史性時(shí)刻。
攤開(kāi)地圖,我們不難發(fā)現,從摩爾曼斯克前往上海的航線(xiàn)有兩條,一條是出發(fā)以后直接穿越北冰洋,從俄羅斯與美國阿拉斯加之間的白令海峽進(jìn)入太平洋,然后到達上海。這條航線(xiàn)路程很短,只是北冰洋常年被厚厚的冰雪覆蓋,貨船需要破冰船“開(kāi)道”才能夠順利前行。由于“開(kāi)道”的經(jīng)濟和技術(shù)成本居高不下,這條航線(xiàn)以前并不被航運界所青睞;另一條航線(xiàn)則繞著(zhù)歐亞大陸繞了大半個(gè)圈 – 貨船從摩爾曼斯克出發(fā)以后,先向西進(jìn)入大西洋,然后依次經(jīng)過(guò)地中海、紅海、印度洋和太平洋,最終在2個(gè)多月之后到達上海。這條航線(xiàn)雖然路途遙遠,但是沿途經(jīng)過(guò)的都是不會(huì )結冰的海區,所以在經(jīng)濟和技術(shù)上反而更容易實(shí)現,直到今天都還是從西歐前往遠東的主要航線(xiàn)。不過(guò),眼下這條航線(xiàn)遇到了兩方面的挑戰:一方面,全球燃料價(jià)格不斷上漲,船東和貨主自然希望縮短路程,減少油耗;另一方面,這條航線(xiàn)途經(jīng)海盜神出鬼沒(méi)的亞丁灣,這迫使船東和貨主不得不在安全方面增加大量投入。由于很難在短時(shí)間內徹底解決這兩個(gè)問(wèn)題,航運界又開(kāi)始考慮那條封凍已久的北極航線(xiàn)。
在一望無(wú)際的茫茫冰雪之中開(kāi)辟一條藍色的航路,這可能嗎?
這個(gè)可以有!
自信的回答來(lái)自俄羅斯諾里爾斯克鎳公司(Norilsk Nickel),這家公司經(jīng)常從歐洲向遠東運送礦石冶金產(chǎn)品。所謂沒(méi)有金剛鉆,不攬瓷器活,諾里爾斯克鎳公司之所以敢拍胸脯打包票,是因為手里掌握了攻堅克難的利器 - 兩用運輸船(double-acting ship)。這種運輸船的外形和使用方法獨具特色,它的船首長(cháng)得跟一般貨船沒(méi)有什么兩樣,而船尾的形狀則跟破冰船的船首如出一轍。在沒(méi)有結冰的海域,兩用運輸船向前行駛,普通造型船首可以保證輪船擁有良好推進(jìn)效率和航行穩定性;而到了結冰海區,兩用運輸船就會(huì )“倒車(chē)”變成船尾向前行駛,利用鋒利的船尾破冰前進(jìn)。兩用運輸船的設計別具匠心,但是它也對動(dòng)力系統提出了很高要求。由于運輸船需要前后雙向行駛,傳統的以前進(jìn)為主的推進(jìn)系統難以擔當大任。ABB Azipod推進(jìn)系統很好地解決了這個(gè)難題。Azipod是懸吊在船底的吊艙推進(jìn)系統,它最出色的設計之一是整個(gè)推進(jìn)吊艙可以水平360度旋轉,從而輕松地朝任意一個(gè)方向“給力”。安裝Azipod之后,兩用運輸船不論前進(jìn)還是后退都能夠獲得強勁而且持久的動(dòng)力,足以戰勝1.7米的浮冰和10米的冰脊,順利完成開(kāi)辟北極航線(xiàn)的任務(wù)。
除了動(dòng)力強勁,Azipod的效率和可靠性也為開(kāi)辟北極航線(xiàn)立下了汗馬功勞。得益于A(yíng)zipod出色的效率,兩用運輸船只需要13兆瓦的功率就能夠滿(mǎn)足需求,小于同樣船型和重量的傳統貨輪的功率。輪船功率小,油耗和廢氣排放量也更少。在可靠性方面,Azipod已經(jīng)在26艘冰區船舶上經(jīng)受住了實(shí)用考驗,可用率高達99.77%,而且沒(méi)有發(fā)生任何冰塊造成的損壞,這也為穿越茫茫北極的船員提供了踏實(shí)的安全感。
作為世界領(lǐng)先的船舶推進(jìn)系統供應商,ABB已經(jīng)在冰區船舶電力推進(jìn)系統領(lǐng)域耕耘了70多年。今天,全世界已經(jīng)有85艘這類(lèi)船舶安裝了ABB電力推進(jìn)系統,其中26艘裝備了Azipod。相信在A(yíng)BB技術(shù)幫助下,會(huì )有越來(lái)越多的船只自由自在地穿行于藍色或者白色的大海,高效快捷安全地把人員和貨物運送到世界各個(gè)角落。
死海不死
中學(xué)的時(shí)候讀過(guò)一篇課文《死海不死》,里面生動(dòng)地描繪了地處西亞的死海由于海水富含鹽分,能夠產(chǎn)生很大的浮力,足夠讓不會(huì )游泳的人也可以悠閑地躺在水面看書(shū),從而引發(fā)了作者“死海不死”的感慨。在礦產(chǎn)專(zhuān)家看來(lái),死海不但不死,還是一個(gè)蘊藏著(zhù)豐富鹽類(lèi)資源的聚寶盆,只要充分合理利用,可以為沿岸國家換來(lái)大量財富,而ABB的產(chǎn)品和技術(shù)正好可以幫助人們加快開(kāi)發(fā)死海的步伐。最近,死海之濱的約旦阿拉伯鉀鹽公司(Arab Potash Company)利用ABB提供的技術(shù),把產(chǎn)能和流程效率提高到了世界領(lǐng)先水平。
鉀鹽是化肥的重要原料。阿拉伯鉀鹽公司是世界最主要的鉀鹽生產(chǎn)企業(yè)之一,用于生產(chǎn)的鹽池覆蓋了死海南部112平方公里的面積,蔚為壯觀(guān)。從海水中提取鉀鹽是漫長(cháng)而復雜的過(guò)程。首先把海水要放在鹽池中暴曬,蒸發(fā)掉大部分水,只剩下看起來(lái)與泥漿類(lèi)似、富含礦物的光鹵石;然后把光鹵石被運送到岸上的處理廠(chǎng),經(jīng)過(guò)脫水、結晶、過(guò)濾和干燥處理以后,才生產(chǎn)出3種等級不同的鉀鹽。整個(gè)流程所需要的時(shí)間長(cháng)達12個(gè)月。
這個(gè)流程雖然漫長(cháng)而復雜,但是它沒(méi)有妨礙阿拉伯鉀鹽公司在A(yíng)BB幫助下實(shí)現高產(chǎn)。在岸上的處理廠(chǎng),阿拉伯鉀鹽公司使用ABB 800xA分布式控制系統來(lái)精心管理過(guò)濾和結晶流程的每一個(gè)環(huán)節。過(guò)濾和結晶是鉀鹽生產(chǎn)的核心流程,通過(guò)對它們進(jìn)行優(yōu)化,阿拉伯鉀鹽公司一舉在產(chǎn)能和流程效率兩個(gè)方面躋身世界先進(jìn)水平,將年產(chǎn)量從200萬(wàn)噸提高到250萬(wàn)噸,增幅高達25%。與產(chǎn)能提高相對應,阿拉伯鉀鹽公司也利用另一套800xA系統和相關(guān)的電氣、儀表以及控制設備“武裝”了位于紅海岸邊Aqaba的鉀鹽倉儲設施,以便將生產(chǎn)出來(lái)的鉀鹽裝船運往世界各地。在A(yíng)qaba的倉儲設施里,800xA同時(shí)管理遠距離輸送帶、堆棧存儲和回收設備,確保鉀鹽能夠被及時(shí)裝船出口而不會(huì )發(fā)生積壓。
目前,阿拉伯鉀鹽公司的兩套ABB 800xA系統都已經(jīng)投入運行,其它的產(chǎn)能改造工程也順利進(jìn)行。整個(gè)改造項目完成以后,阿拉伯鉀鹽公司將成為擁有現代化過(guò)程控制系統的業(yè)界領(lǐng)先企業(yè),能夠把生產(chǎn)場(chǎng)所的各種自動(dòng)控制需求都集成到統一的工程和運行環(huán)境里面,從而實(shí)現運行效率的顯著(zhù)提高和成本的大幅下降。
為風(fēng)機葉片穿衣服
從廣袤的沙漠到蔚藍的大海,從巍峨的高山到一望無(wú)際的草原,一臺臺雪白的風(fēng)力發(fā)電機組迎風(fēng)聳立,造型優(yōu)雅的葉片隨風(fēng)舞動(dòng),綠色電力源源不斷地傳向遠方。
每當看到這樣的場(chǎng)景,不少人都會(huì )感慨風(fēng)電場(chǎng)的祥和與浪漫。但是,這種浪漫背后的“艱辛”恐怕還不被很多人所了解。事實(shí)上,風(fēng)力發(fā)電機葉片所承受的壓力和環(huán)境侵蝕在各種機械部件中是數一數二的。風(fēng)力發(fā)電機葉片看起來(lái)曲線(xiàn)優(yōu)美,其實(shí)都是70米長(cháng)、5米寬、自重15噸的“彪形大漢”;出于發(fā)電的“工作需要”,這些“彪形大漢”恨不得每時(shí)每刻都在飛速旋轉,在風(fēng)大的時(shí)候,葉尖的轉動(dòng)速度甚至可以達到驚人的每小時(shí)320公里,比剛剛起飛的大型客機還要快。在這種情況下,葉片每旋轉一周,自身都會(huì )感受到難以想象的巨大壓力。除此以外,如果風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)坐落在海上或者沙漠之類(lèi)環(huán)境惡劣的地區,葉片還需要跟鹽粒、沙塵、霧氣和冰塊等等自然界的敵人作斗爭,真是“勞苦功高”。
為了保護葉片免受機械壓力的破壞和惡劣環(huán)境的侵蝕,人們必須為葉片穿上一層“衣服” – 表面涂層。這個(gè)涂層可不是簡(jiǎn)單的一層油漆,它在厚度和光潔程度等方面都有精確到微米的要求。如果沒(méi)有達到這些標準,葉片就有可能發(fā)生表面疲勞和性能退化,進(jìn)而影響發(fā)電能力。雖然人們可以對損壞的葉片進(jìn)行更換或者維修,但是這需要強大的技術(shù)支持和巨額的資金保障,所以應該全力避免。
為了保質(zhì)保量高效率低成本地完成葉片噴涂工作,ABB已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種全自動(dòng)機器人解決方案。這種方案既能夠實(shí)現微米級別的精密?chē)娡?,又能夠大幅減少?lài)娡克璧碾娔芎屯苛?,是一項巨大的工藝進(jìn)步。而且,這個(gè)解決方案還擁有固定式和移動(dòng)式兩種系統,能夠分別滿(mǎn)足大規模和小規模制造的需求。
在固定式系統中,葉片躺在噴漆車(chē)間里面,葉片和噴漆車(chē)間在噴涂過(guò)程中都保持靜止。車(chē)間內部沿著(zhù)葉片水平鋪設有兩條導軌,兩臺ABB IRB5400噴涂機器人在導軌上來(lái)回運動(dòng)完成噴涂;在移動(dòng)式系統之中,雖然葉片仍然保持靜止,但是整個(gè)噴漆車(chē)間可以像龍門(mén)吊車(chē)那樣沿著(zhù)葉片來(lái)回運動(dòng),由安裝在噴漆車(chē)間上的機器人進(jìn)行噴涂。這兩個(gè)系統的適用對象各不相同。固定式系統適合小規模生產(chǎn),可以噴涂50米長(cháng)的葉片;而移動(dòng)式系統則適合大規模生產(chǎn),能夠輕松噴涂80米甚至更長(cháng)的葉片。移動(dòng)式噴涂系統在噴漆車(chē)間上面集成了過(guò)程所需的所有設備,噴涂速度可以達到人工噴涂的4倍。
除了噴涂速度快,ABB解決方案在電能和涂料用量上也擁有顯著(zhù)優(yōu)勢。傳統噴涂車(chē)間的耗電量基本上要占據整個(gè)生產(chǎn)流程的一半,因為車(chē)間每小時(shí)都要加熱、循環(huán)和過(guò)濾大量空氣以便清除可能引發(fā)爆炸的化學(xué)氣體。而ABB解決方案安裝有緊湊型通風(fēng)系統,可以有效濾除化學(xué)物質(zhì)并且循環(huán)使用95%的空氣,從而盡量減少了電能和涂料使用量。據統計,ABB解決方案的耗電量?jì)H僅相當于傳統工藝的40%,涂料使用量也只有3/4。
目前,ABB移動(dòng)式噴涂系統已經(jīng)獲得一項享譽(yù)全球的機器人技術(shù)大獎。除了風(fēng)力發(fā)電機葉片,飛機和軌道車(chē)輛等其它需要噴涂的行業(yè)也已經(jīng)對ABB的解決方案產(chǎn)生了濃厚興趣。
與ABB一起探尋火星生命
面對深邃的星空,人類(lèi)很久以前發(fā)出疑問(wèn):“宇宙之大,除了地球,還有沒(méi)有哪顆星星也是承載生命的航船?”為了揭開(kāi)這個(gè)謎底,20世紀中期以來(lái)人類(lèi)向太空發(fā)射了大量探測器,它們中有相當一部分的目的地是地球的鄰居 – 火星??茖W(xué)家相信,由于這顆火紅色星球的環(huán)境與地球類(lèi)似,在那里發(fā)現生命的可能性比較大。2016年,由歐美多國聯(lián)合研制的火星跟蹤氣體軌道器(ExoMars Trace Gas Orbiter)又將踏上征途。這顆衛星計劃進(jìn)入環(huán)繞火星飛行的軌道,幫助人類(lèi)進(jìn)一步探尋火星生命的痕跡。
ABB為火星跟蹤氣體軌道器提供了相當于“眼睛”的空間干涉儀。這只“眼睛”與眾不同,它不負責直接尋找火星上的生物,而是專(zhuān)門(mén)“嗅探”甲烷等化學(xué)氣體。甲烷一般由活著(zhù)或者死亡的生物體產(chǎn)生,是生物存在的重要證據之一;但是,火山等地質(zhì)活動(dòng)也有可能生成甲烷,所以,對火星的甲烷含量進(jìn)行精確研究,弄清楚它們的來(lái)源對尋找外星生命有著(zhù)重要意義。ABB空間干涉計的任務(wù),就是在衛星飛速掠過(guò)火星大氣的時(shí)候,快速、靈敏和準確地探查甲烷和其它化學(xué)氣體的含量。
這套ABB空間干涉儀基于另一款ABB空間觀(guān)測系統ACE-FTS而設計。ACE-FTS是加拿大SCISAT-1科學(xué)衛星的主要探測儀器,用于觀(guān)測地球大氣成份以及加拿大和北極上空的臭氧層。儀器隨衛星一起于2003年發(fā)射升空,至今仍然孜孜不倦地向地面傳送大量富有價(jià)值的科學(xué)數據,期間沒(méi)有發(fā)生任何故障,實(shí)際壽命已經(jīng)超過(guò)設計標準好幾年。目前,ACE-FTS采集的數據已經(jīng)被超過(guò)200篇科研論文使用,幫助人們發(fā)現了12種此前從未被衛星探測到的化學(xué)物質(zhì)。
正是由于A(yíng)BB設備在以往空間探測項目中表現出色,參與火星探測項目的加拿大航天局(Canadian Space Agency)決定“派遣”ABB空間干涉儀前往火星。ABB空間干涉儀是ACE-FTS的改進(jìn)版,具有更出色的性能,哪怕是濃度只有萬(wàn)億分之幾的氣體,也難以躲過(guò)它的“火眼金睛”,因此,科學(xué)家相信它能夠在未來(lái)的火星探測中大顯身手。目前,ABB已經(jīng)被加拿大航天局選作總承包商,參加火星探測項目。
ABB是位居全球500強之列的電力和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導企業(yè)。ABB致力于幫助電力、公共事業(yè)和工業(yè)客戶(hù)提高業(yè)績(jì),同時(shí)降低對環(huán)境的影響。ABB集團業(yè)務(wù)遍布全球100多個(gè)國家,擁有12.4萬(wàn)名員工。ABB在中國擁有包括研發(fā)、制造、銷(xiāo)售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng),擁有1.63萬(wàn)名員工、31家本地企業(yè)和遍布全國80個(gè)城市的銷(xiāo)售與服務(wù)網(wǎng)絡(luò )。欲進(jìn)一步了解ABB,請訪(fǎng)問(wèn) www.abb.com.cn