綠色制造在船舶結構中的設計和應用分析

謝凱

【摘 要】當代經濟社會在高速發展的過程中，一直受到能源匱乏以及環境污染的困擾，除了開發更多樣的能源利用方式之外，人們也在思考更加綠色環保的發展模式，希望能夠對當前的生產技術進行改進來減少能源的消耗以及對大自然的污染，在本文中將重點針對船舶制造業在節能減排方面所實行的某些措施進行詳細介紹。

【關鍵詞】綠色制造;船舶結構;設計

人類進入到現代社會以后，不僅生產力水平得到質的提升，對能源的消耗量也呈現驚人的增長勢頭，當然，整個生產過程也并不是沒有進行技術改進的空間，只要相關的環保意識能夠到位，就可以逐步摸索出一條與自然和諧相處的綠色發展道路。對于船舶制造業來說，大量資源和能源的消耗不僅對自然造成了嚴重的負擔，并且也是制造企業不小的成本支出，如果在高效和節約之間做好平衡，是生產技術人員下一步需要努力研究的方向。

1綠色船舶制造的基本概述

綠色船舶制造的概念出現還是近些年的事情，緣起在于傳統的船舶制造業不僅需要耗費大量的鋼鐵資源以及能源，而且生產過程中產生的廢料數量也非常龐大，對自然造成了沉重的負擔，經過大量的數據收集就能夠發現，傳統船舶制造業的能耗比實際上并不高，這也使得船舶造價一直居高不下，不僅在制造過程中會耗費大量能源，最終的船舶成品也不會在此方面有所注意。為了能夠有效地緩解船舶制造對自然的破壞，發展出了綠色船舶制造理念，所謂的綠色船舶制造，指的是在船舶設計、制造以及驗收時，都將綠色的環保理念加入其中，在保證制造效率和成本控制的情況下，盡可能的減少廢物排放和能源消耗，降低對自然的破壞和其他不利影響，并且所制造出來的船舶也會采取各種措施保障能源利用效率，在整個生命周期內降低對化學能源的高度依賴，并且探尋廢料的合理處置方法，這一理念盡管在當下還存在許多的有關成本的爭議，但在未來，這無疑是大勢所趨。

2綠色船舶具備的主要特性

所謂綠色船舶，就要與傳統船舶制造呈現出截然不同的種種特性，以下是有關的詳細介紹。

2.1現代性

與傳統船舶制造技術相比，綠色船舶想要在保證技術標準的情況下實現能源利用率的提升以及廢料排放的減少，勢必要對當前的制造技術進行大幅度的改進，這需要眾多先進技術的加入才能夠完全實現，并且船舶制造對于成本也有著極為嚴格的要求，綠色船舶理念追求的便是在不大幅度升高成本的情況下，實現技術的更新換代，在當前的環境來說，還是一件頗有難度的事情。

2.2合理性

綠色船舶并不意味者成本的大幅度上升，實際上，在船舶航行的過程中，最主要的支出就是燃油成本，如果綠色船舶制造的理念能夠得到穿徹落實，那么所制造出的船舶就能夠在能源利用效率方面有較為明顯的提升，可以為船舶擁有者減少大量的燃油成本，從長遠的角度來看，這樣的發展方向是合理的。

2.3環保性

所謂綠色船舶，環保性自然是其靈魂，綠色船舶與傳統船舶相比，最大的區別就在于環保性，環保性的設計理念以及制造工藝使得所制造出的船舶對能源依賴更小、對自然破壞更小，在各個方面都呈現出節約環保的特點，這一點是傳統船舶所不能比擬的，這也構成了綠色船舶最大的先進性。

3綠色制造在船舶結構中的設計

由于船舶制造涉及到非常龐雜的工序流程，因此，綠色制造的滲透需要穩扎穩打，逐個過程逐個過程的進行技術變革，堅決避免出現急于求成的發展理念，要知道，綠色制造的推廣和實現并不是短時間就能夠完成的事業，需要大量的時間投入，只有等待才能夠看到最終的勝利。以下將對綠色制造在船舶結構中的設計進行詳細介紹。

3.1框架設計

一艘船舶在制造之前就需要對大的框架進行明確，因此，想要讓綠色制造完全進入船舶領域，就需要對船舶的框架設計過程結合環保理念，從整體框架內為進行綠色改造預留出足夠的空間，需要注意的是，綠色制造并不意味著不尊重客觀規律，一艘船舶想要平穩運行首先需要科學合理的框架結構，因此，框架的設計還是要以提高船舶運行效率作為主要思考方向。

3.2節能設計

船舶的驅動需要大型的動力系統予以支持，船舶內部又安裝有大量的機電設備不間斷的運行，這都會耗費大量的能源，因此，綠色制造需要在這兩個方面進行專門性的改造，對于動力系統來說，在條件允許的情況下可以選擇燃油效率更高的輪機，并且定期對其進行維修，確保其能夠保持良好的運行狀態。對于機電設備來說可以采取兩方面的措施，一方面在船舶外表加裝一部分太陽能板來為機電設備提供電力供應;另一方面又設置備用能源以及電能儲存設備來防止意外斷電或者電能供應不足的狀況，將完全依賴化學能源變成化學能源與可再生能源相結合的情況，減少能源的消耗。

3.3材料設計

在船舶制造過程中會使用大量的涂裝材料，這些涂裝材料往往含有大量的化學有害物質，可能對于人體不會有大的危害性，但是在涂裝的過程中會不可避免的對環境產生危害，因此，在條件允許的情況下，有必要選擇節能環保的現代涂裝材料以及涂裝技術，提高涂裝效率的同時也減少對自然的影響。其次就是焊接材料，船舶制造需要大量的鋼鐵材料，這些鋼鐵材料在經過加工以后會送往船舶制造企業進行焊接，在焊接的過程中會耗費大量的焊接藥劑，這些焊接藥劑經過高溫燃燒以后會形成有害氣體在空氣中大量揮發，不僅對環境造成不良影響，而且對施工人員也會造成身體健康的威脅，因此企業除了要注重施工人員的安全保護以外，還要選用更加綠色的焊接材料，或者說，在施工現場安裝專業的廢氣吸收裝置，能夠將焊接產生的有害氣體大量的吸收然后進行集中處理，盡可能的避免固體廢料和有害氣體釋放到空氣當中。

4總結

綜合來說，綠色船舶設計不能只是口中說說而已，在過去的幾年里，許多領域的綠色理念宣揚實際上都是包裹著環保外殼的虛假宣傳，因此一時間綠色發展理念受到了一部分社會公眾的嘲笑，為此，想要大力發展綠色船舶就要加大對其配套技術的研發工作，使技術能夠實現預期的目標，只有這樣才能夠受到市場的青睞從而在更大的范圍內進行傳播，才能夠使人真正的信服。

參考文獻：

[1]王瑞昌，陳志華，明新國.船舶動力系統全生命周期綠色設計的評價方法[J].上海交通大學學報，2020，54（3）：256-264.

[2]鄭潔，柳存根，林忠欽.綠色船舶低碳發展趨勢與應對策略[J].中國工程科學，2020，22（6）：94-102.

[3]楊發財，李世安，沈秋婉，等.綠色航運發展趨勢和燃料電池船舶的應用前景[J].船舶工程，2020，42（4）：1-7.

（作者單位：舟山中遠海運重工有限公司）