船舶結構設計中綠色制造工藝的應用

徐康生

摘 要：隨著經濟和人們環保意識的提高，環境污染也更加嚴重，導致社會經濟也相應受到制約。對于船舶航運業來說，嚴重的環境污染問題受到國際的廣泛關注，如何能夠在船舶的建造過程中降低污染以及燃油消耗量，實現綠色船舶的節能環保作用，是需要研究的重點內容。本文針對船舶制造過程中綠色制造工藝技術的具體應用進行分析，以求能夠提高船舶的穩定性，保障船舶制造的性能。在此基礎上，研究綠色制造工藝在船舶結構中的設計以及具體應用方式，制造出更穩定、更快速的船舶，以下主要圍繞綠色船舶的基本內涵展開簡單的分析與探討。

關鍵詞：綠色船舶;綠色制造工藝;船舶制造

0 引言

隨著科學技術的日新月異，船舶建造行業的發展面臨著巨大的挑戰，對于船舶建造的效率和質量有著更加高的需求，推動了運輸行業和旅游行業的不斷發展，則船舶的使用頻率和使用次數越來越高，為了保證船舶的質量以及品質，工作人員需要結合實際工作需求和工作要求對船體結構進行精心設計，并且加強對建造細節方面的處理，對整體質量進行有效的把控，這樣才可以保證船體結構設計工作的有效性和針對性，推動造船行業的有效發展。

1 綠色船舶的具體特征

綠色船舶體現出資源保護的理念，在船舶的結構設計、生產制造、投入使用以及回收等多個方面貫徹落實綠色環保的要求，盡可能地降低船舶工程對于環境方面產生的影響。在此基礎上，要求體現出綠色設計特點，使用環保材料，打造綠色制造工藝來有效地降低綠色船舶制造過程中產生的污染。因此，綠色船舶體現出較強的系統性。首先，綠色船舶具有較高的技術要求。需要采取先進的制造技術來保證綠色船舶制造的時效性以及制造效果，同時保障綠色船舶的安全性，使其符合國家相關制造標準，并使綠色船舶在投入使用的過程中具有更高的市場競爭優勢。其次，綠色船舶設計與制造應當符合持續發展的需求，重視綠色船舶制造產生的經濟效益。

2 綠色船舶現狀

目前，綠色船舶的發展主要反映出以下特征：（1）電氣設施綠色化。在科學技術日益創新的背景下，船舶內所使用的電氣技術、通信技術等也在發生日新月異的變化。現階段，絕大部分船舶已完成自動化的改造，能夠利用各類自動化體系，進而實現對于船舶各類電氣設施的精準調控。將船舶內各式各樣的電氣設施與集控平臺相連，操作者能夠經由此集控平臺對船舶內的任何電子設施進行控制，出現突發狀況或者做出不當操作時，可通過此平臺及時、妥善化解。（2）燃料綠色化。伴隨綠色發展理念日益深入人心，船舶用燃料也日趨綠色化。近幾年，船舶使用最多的燃料當屬 LNG 燃料。相較于天然氣來說，LNG 燃料的體積僅僅只有其 1/600，該燃料還具備無腐蝕性、無毒、無味等諸多特征。將此類燃料用于船舶中能夠減小燃料的整體重量，可大幅提高燃料的存儲數量，大大減少船舶運行中向外排出的氣體，在一定程度上也降低了船舶運行的成本費用。除重量比較輕的優勢以外，其產物危害性也遠小于傳統燃料。

3 船舶結構中綠色制造工藝的應用

3.1 過梁孔補板

進行這一部分設計時，在以往設計工作中，一些設計人員經常會忽略一些細節性的問題，導致實際的設計效果不理想，在當前設計工作中，相關設計人員需要加強對這一問題的廣泛關注，結合實際工作需求和工作要求，更加有序地開展日常的工作。在進行這一部分設計時，不同的船舶類型有著不同的要求以及標準，所以，在設計工作中需要盡可能地滿足客戶的需求，在進行船舶結構設計的工作中，需要按照以往常用的規則和標準來進行過梁孔補板的設計，并且對以往的設計方案進行不斷的優化以及調整，更加突出人性化的設計理念，機艙屬于各個管路比較集中的區域，很容易由于船體結構設計的矛盾存在較大的沖突，所以，為了使各種管線能夠互不干擾，需要在船體結構中進行打孔，這也是設計工作中的難點，如果將機艙的部分孔設置成鑲嵌式的切口的話，那么會加大管系布置的空間，為了解決這一問題，相關設計人員在實際設計工作中需要減少一些多余的過量孔，從而解決在管道布置方面所存在的問題，也使得整個船體空間能夠得到有效的利用。

3.2 知識工程優化方法

知識工程方法在船舶結構優化設計過程中的運用，原理是在全面掌握優化設計目標的前提下，根據船舶結構優化設計既定的目標，針對船舶結構設計整個過程加以系統化的把控，以達到優化設計目標的技術方式。在船舶結構優化設計過程中利用知識工程方法，應當設計、創建船舶結構優化設計過程所需的知識庫系統。其中，知識庫系統主要是將船舶結構優化設計的設計案例、規范需求、現有經驗等相關知識集中起來的系統，經由該系統的設計和創建，將與船舶結構優化設計有關的經驗、知識、信息、資料等進行整體性的采集、梳理和歸納，在具體設計環節予以參考使用，可以確保船舶結構優化設計的規范性，還可以大幅減少船舶結構優化設計所需的時間，在很大程度上有效保障船舶結構設計的質量。值得引起注意的是，所開發創建的知識庫系統應當覆蓋船舶結構優化設計過程中的經驗、信息和資料的檢索、獲取、更新以及保存等功能。

3.3 綠色焊接工藝的應用

（1）選擇性能更良好的焊接電源。隨著現代社會的進一步發展，各種焊接電源已經源源不斷地產生，并逐漸向節能、高效的方向發展。對比之下，高性能的焊接電源會體現出更加環保、節能、穩定輸出的特點，同時能夠和現代信息技術緊密融合，體現出信息化以及數字化的特征，使焊接精度更高，因此具有良好的焊接效果。因此，在綠色制造工藝中焊接電源的性能選擇值得重視。（2）選擇性能更良好的焊接設備。船舶制造中焊接設備起到關鍵性的作用，因此需要重視焊接設備的選擇，使焊接設備能夠兼具節能性、環保性，同時使用效果良好。在船舶制造過程中，使用性能更良好的焊接設備是體現出綠色制造工藝節能環保要求的重要途徑。（3）選擇更高水平的焊接工藝。焊接工藝會對焊接的效果產生直接的影響，因此，需要針對焊接工藝進行選擇，保證焊接工藝在船舶制造過程中體現節能的效果。與此同時，應當了解到高性能焊接技藝的應用能夠有效地保證焊接的效率，并簡化操作的流程，改進焊接的具體效果，幫助減少在船舶制造過程中產生的能源消耗量。實際中，船舶制造時選擇更高性能的焊接工藝是保障船舶制造綠色、環保效果的關鍵性要求。

3.4 綠色設計工藝的應用

綠色設計工藝在船舶結構中的運用，有利于提高船舶結構的合理性和科學性。對于綠色船舶來說，要做的是選擇使用綠色、環保的材料。比如：在對船舶內室進行設計時，應當選擇無任何毒害作用、絕緣性能極強的材料，這需要船舶結構設計人員在設計過程中給予高度關注。在船舶結構設計結束以后，應當根據綠色化設計來予以制造。因為 HCSR、CSR 等對于船舶結構有著異常嚴格的需求，船舶結構所需的材料較多，采用綠色制造工藝就能夠減少材料的使用，從而提高其經濟性。

4 結語

船舶結構優化設計在提高船舶制造效率和質量方面，起到著無可替代的重要作用。在船舶的設計以及制造過程中，需要關注到船舶的能源消耗以及污染物質的排放。應當了解到，船舶的綠色標準會體現在船舶的完整使用壽命周期之內。在船舶的制造過程中，安全環保節能性能要求應該貫徹始終，使其成為船舶制造過程中的綠色標準，并充分地應用先進的技術和新型的材料來保證船舶制造中的功能性要求，提升船舶的使用性能以及安全性，體現出綠色制造工藝在船舶制造工程中的具體價值，實現可持續發展的要求。

參考文獻：

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