綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

曹宇

摘要：近年來(lái)，船舶制造業(yè)在發(fā)展上出現(xiàn)了能源耗費(fèi)大、污染嚴(yán)重的問(wèn)題，為了改變現(xiàn)狀適應(yīng)新時(shí)期國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，傳播制造業(yè)加強(qiáng)了自身的改造升級(jí)，首先是從船舶結(jié)構(gòu)行進(jìn)行改良，將綠色制造工藝應(yīng)用到船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。本文先綠色船舶進(jìn)行了闡述，接著就綠色船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行了探討，強(qiáng)調(diào)了綠色船舶設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的必要性。

關(guān)鍵詞：綠色制造工藝;船舶結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);應(yīng)用;生產(chǎn)

最近幾年，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的助推下，船舶制造業(yè)也得到了一定的發(fā)展，但是隨著而來(lái)也是環(huán)保問(wèn)題的逐年惡劣，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)受到了社會(huì)各界的廣泛重視，因此，為了改善傳統(tǒng)船舶現(xiàn)存的諸如能耗問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題等，必須將綠色制造工藝充分的應(yīng)用到船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中去，低能耗與低污染綠色船舶必定在很大程度上促進(jìn)我國(guó)船舶制造業(yè)的健康和諧發(fā)展。

1、綠色船舶簡(jiǎn)述

1.1綠色船舶的概念。業(yè)界對(duì)綠色船舶的解釋為，船舶無(wú)論是在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方面還是使用、再回收方面，都要遵循綠色環(huán)保的經(jīng)營(yíng)理念，強(qiáng)化環(huán)境的保護(hù)意識(shí)。綠色船舶的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的過(guò)程可包括船體結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)材料、制造工藝以及環(huán)保治理等內(nèi)容，在各個(gè)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，均要體現(xiàn)綠色工藝的設(shè)計(jì)理念。

1.2綠色船舶的優(yōu)勢(shì)。首先是先進(jìn)的技術(shù)，為了確保綠色船舶在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的環(huán)節(jié)體現(xiàn)其高效與安全的優(yōu)勢(shì)，要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的重視，特別是為了確保綠色船舶的實(shí)效性，必須強(qiáng)化對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的重視，船舶要達(dá)到我國(guó)的環(huán)保要求，同時(shí)要提升綠色船舶的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

其次是成本投入的合理性，為了實(shí)現(xiàn)綠色船舶經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的最大化，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，最大化降低成本投入，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益，要強(qiáng)化對(duì)船舶使用年限以及成本支出方面的重視，達(dá)到客戶的要求，實(shí)現(xiàn)綠色船舶的使用價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

環(huán)境的協(xié)作性，環(huán)保意識(shí)是持續(xù)在綠色船舶的整個(gè)使用周期中，而且在各個(gè)周期要具體問(wèn)題具體分析，充分發(fā)揮綠色船舶的節(jié)能性與環(huán)保性，協(xié)調(diào)人與環(huán)境的關(guān)系。

2、綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的思路

2.1優(yōu)化船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。為了強(qiáng)化綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用，必須注重對(duì)船舶主體構(gòu)架的優(yōu)化設(shè)計(jì)，要遵循綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，把船體的規(guī)格型號(hào)的優(yōu)化作為工作的重中之重，要實(shí)現(xiàn)綠色船舶在安全性、穩(wěn)定性、載重量以及安全等方面效能的最優(yōu)化與最大化。

為了強(qiáng)化綠色制造工藝在船舶節(jié)能設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，必須圍繞以下幾點(diǎn)展開(kāi)設(shè)計(jì)：其一要強(qiáng)化光能、水能以及風(fēng)能等新能源在船舶節(jié)能設(shè)計(jì)上的主導(dǎo)地位，要重視新能源的綠色船舶設(shè)計(jì)中的具體利用;其二推進(jìn)方式要持續(xù)的優(yōu)化，可以通過(guò)那些先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)手段，促進(jìn)優(yōu)化推進(jìn)的發(fā)展;其三要通過(guò)新進(jìn)的燃油技術(shù)，完善燃油的使用率，達(dá)成節(jié)約能效的目的;其四要注重資源再回收技術(shù)的應(yīng)用，比如廢氣的再回收利用技術(shù)，可以優(yōu)化綠色船舶的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.2綠色原材料的選用。涂裝材料，在過(guò)去的船舶制造中，往往采用的都是一些較為常見(jiàn)的涂裝材料，這類涂裝材料的基材是鋼材，對(duì)鋼材進(jìn)行前期處理后再進(jìn)行二次涂裝，過(guò)程中涉及的工序較為繁雜，而且節(jié)能性與環(huán)保性非常差，對(duì)船舶周圍的水資源等環(huán)境甚至是人類的健康都產(chǎn)生了很大的威脅。

焊接材料，在過(guò)去的船舶制造中，往往采用的都是一些較為常見(jiàn)的焊接材料，為了達(dá)到一定效果，很多焊條、焊絲以焊膏中都含很多的催焊藥成分，這些成分在高溫下有著很強(qiáng)的揮發(fā)性，對(duì)作業(yè)人員的健康造成威脅，甚至也破壞了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)以及周圍的環(huán)境。因此，在設(shè)計(jì)上要以少煙、低毒的焊接材料為主，采用先進(jìn)的焊接技術(shù)充分發(fā)揮焊接材料的最大能效。

絕緣材料，過(guò)去的船舶制造在絕緣材料的選擇使用上都是石棉、玻璃棉等材料，這類材料往往都有一定的毒性與污染性，因此，在設(shè)計(jì)上不可再采用這類材料，要以新型的絕緣材料為主，體現(xiàn)船舶的綠色工序設(shè)計(jì)理念。

2.3船舶標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化的設(shè)計(jì)。船舶在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。為了體現(xiàn)綠色船舶標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化船舶主體結(jié)構(gòu)，零部件的選擇上要注重規(guī)范化，降低成本支出，充分發(fā)揮零部件的功能，降低資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

船舶在模塊化設(shè)計(jì)。為了體現(xiàn)綠色船舶模塊化的設(shè)計(jì)理念，要求在模塊化設(shè)計(jì)上，要充分考慮到按次序進(jìn)行組裝所需要的人力與財(cái)力，實(shí)現(xiàn)資源配置的合理化，降低環(huán)境的噪音污染，加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，體現(xiàn)綠色船舶節(jié)能環(huán)保目的。

3、綠色制造工藝在船舶制造上的具體應(yīng)用

3.1強(qiáng)化綠色制造工藝的應(yīng)用。凈成形加工技術(shù)。為了最大限度的降低能耗、實(shí)現(xiàn)資源最大利用率，在綠色船舶制造過(guò)程中，可以采用先進(jìn)凈成形加工技術(shù)，該技術(shù)最大特點(diǎn)是加工生產(chǎn)的物件，在性能上與零部件相吻合，從而降低了綠色船舶在制造過(guò)程的產(chǎn)生能耗。

干式加工技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)船舶制造工序的簡(jiǎn)易化、環(huán)境污染的最小化以及資源利用的最大化，同時(shí)避免了冷卻劑在船舶制造過(guò)程的應(yīng)用上出現(xiàn)的問(wèn)題，必須在船舶制造過(guò)程中強(qiáng)化干式加工技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了冷卻劑零添加的情況下，進(jìn)行一切環(huán)保、節(jié)能的加工制造行為。該技術(shù)在我國(guó)的船舶制造業(yè)中越來(lái)越受到重視。

3.2強(qiáng)化綠色焊接工藝的應(yīng)用。高性能焊接電源。近幾年，高性能焊接電源較之傳統(tǒng)的焊接電源，在節(jié)能性、穩(wěn)定性、環(huán)保性以及能效性方面都有了顯著的提升，除了這些，高性能焊接電源在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與信息化方面也取得了一定的進(jìn)展，焊接作業(yè)具備高精度與高效果的優(yōu)勢(shì)，因此必須強(qiáng)化高性能焊接電源在綠色船舶制造中的應(yīng)用。

高性能焊接設(shè)備。新型的高性能焊接設(shè)備同樣也具備良好的節(jié)能性、高能性以及針對(duì)性，其在綠色船舶制造中有著極其重要的意義，因此要加強(qiáng)該類焊接設(shè)備的應(yīng)用。

高性能焊接技藝。為了確保船舶在制造過(guò)程中的焊接效率，必須采用先進(jìn)科學(xué)的高性能焊接技藝，從而提高工作作業(yè)效率，優(yōu)化工序，完善焊接效果，確保船舶制造的綠色環(huán)保性。

3.3強(qiáng)化綠色涂裝工藝的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)船舶制造的環(huán)保性，要強(qiáng)化涂裝材料的重視，涂料的選擇不能掉以輕心。因此要選擇那些綠色的環(huán)保涂料，同時(shí)面漆要使用厚膜的，而底漆可以使用萬(wàn)能型的，進(jìn)而把控涂裝的頻次，簡(jiǎn)化工序，完善效果。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綠色船舶的設(shè)計(jì)與制造可以減少對(duì)環(huán)境的污染，其良好的環(huán)保性、節(jié)能性以及安全性，已經(jīng)逐漸成為船舶行業(yè)的新標(biāo)桿，在船舶制造業(yè)大力廣泛的應(yīng)用綠色制造工藝有著深遠(yuǎn)的重要意義。

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[3]宋鑫.淺析綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].當(dāng)代航海，2016（15）.

（作者單位：大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司）