綠色制造工藝在船舶結構中的應用

徐振文

煙臺派格船舶設計有限公司 山東煙臺 264000

綠色制造技術在船舶結構中的運用有著十分重要的意義。在對綠色船舶結構進行設計時，應嚴格遵循持續改善船舶的推進系統、不斷改善船舶節能機制的基本設計思路。未來，可通過加強標準化和模塊化設計、選用綠色材料、采用綠色涂裝工藝以及選擇合理的焊接工藝等途徑來推動綠色制造技術在船舶結構中更加好的運用，從而促進綠色船舶行業又快又好的發展。

1 船舶制造工藝現狀

1.1 “舾、殼、涂”一體化

隨著時代的不斷發展，船舶制造工藝不斷提高，呈現多元化的特征，其主要體現在“舾、殼、涂”一體化。該工藝主要針對的是船體，通過舾裝、外殼優化、涂層的方式優化空間設計，從根本上提高船體的設計質量。這種情況下，船舶的性能大大提升，與此同時還降低了船舶制造成本[1]。

1.2 船體裝配模式更新

在新的時代背景下，船體裝配模式也發生了根本性變化。從裝配流程來看，其主要包括三個主要部分，即分段裝配、部件裝配和船體裝配。從整個船舶的外觀來看，主要采用流水線模式。

1.3 船舶焊接技術更新

船舶制造是一項長期的工作，在該過程中涉及到厚板焊接，不僅難度大，而且要求也比較高。在此過程中，相關行業引入新的焊接技術，如激光焊接。隨著時代的不斷發展，攪拌摩擦焊方式也獨占矛頭，兩種焊接技術的應用提升了船舶的整體性能。

2 綠色制造技術在船舶結構中的運用

2.1 加強標準化和模塊化設計

一方面，加強標準化設計。標準化設計在船舶結構改善方面起到著不可替代的作用。完全根據相關標準來選取船舶結構所需的各種零件，堅決避免由于零部件的誤差而導致經濟損失。與此同時，滿足標準要求的零部件可以全面發揮自身的作用，與其他材料相互配合，促進船舶結構的改善，進一步加強資源的運用效率，大幅度減少船舶的生產費用。另一方面，加強模塊化設計。采取此種方式可以大大增強船舶建造的效率，確保船舶項目的整體質量。模塊化設計最為主要的作用就是省去了分化安裝模式的復雜性，以往的獨立安裝方式通常需使用大量的物力、人力等資源。采用模塊化設計的形式能夠有效填補此不足，在很大程度上提高了能源和物資的運用效率、減少了零件的損耗、降低了噪聲；除此以外，及時更新船舶設備，有利于整合各方面的資源，實現真正意義上的綠色制造[2]。

2.2 選用綠色材料

（1）涂裝材料。以往船舶制造選用的涂裝原料對周圍的人員、水源以及環境等都有非常大的影響，通常是對擬涂裝的材料開展預處理，接著實施二次涂裝作業。此種涂裝方式比較復雜，同時有著嚴重的資源浪費問題、污染周圍環境。在船舶結構中應盡可能減少對傳統原料的使用，選擇綠色涂裝原料、采取全球頂尖的涂裝工藝，將船舶涂裝作業對周圍自然環境的影響控制在最低水平，進而達到綠色制造的目標。

（2）絕緣材料。以往的船舶制造項目中，選擇的絕緣材料大多數都是礦棉和玻璃棉等原料，此些傳統原料在被廢棄以后，通常無法降解，同時還會對周圍的水源和土壤造成巨大的污染；因此，在綠色船舶結構中，不可選擇傳統的絕緣原料。在選用綠色船舶用絕緣材料時，應充分考慮其技術性和環保性，盡量選擇“高效、先進”的環保型材料，從而實現船舶結構的綠色設計。

（3）焊接材料。在以往的船舶制造工程中，選用的焊接材料通常含有相應數量的助焊藥劑，其在高溫環境下非常容易揮發到周圍的空氣當中，對現場工作者的身體健康有巨大的危害，同時會污染到附近的大氣環境。在綠色船舶結構中，應盡可能選擇“低毒、低煙”的焊接原料。

2.3 采用綠色涂裝工藝

在正常狀況下，綠色制造技術在船舶結構中的運用，應當采用綠色涂裝工藝。其具體原因就是，涂裝工藝的選用在很大程度上決定船舶建造的標準。選用厚膜型的涂裝工藝，可以合理、高效的控制船舶涂裝的工作量。與此同時，在科學選用厚膜型的具體環節，應充分考慮涂裝技術的環保性和綠色性。另外，還需要進一步縮減船舶涂裝的流程，加強船舶涂裝的效果，進而達到綠色制造的目標。除此以外，綠色船舶結構還應該高度關注對環境保護觀念的落實和執行。對于船舶建造的整個過程中，實施模塊化的區分，高度關注船舶涂裝工藝的選擇和利用，對涂裝工藝進行動態化的控制；采用綠色的船舶涂裝技術，建造綠色的船舶結構。

2.4 選擇合理的焊接工藝

綠色制造技術在船舶結構中的運用，還需要選擇合理的船舶焊接工藝，選擇原則有以下幾點：

（1）選取性能強的焊接電源。伴隨國內科學技術的日益創新發展，焊接電源同樣反映出節能的特點。針對原始電源與高性能電源實施對比可以發現，高性能電源無論是在節能層面、還是在環保層面，都有著無可比擬的優勢。現代化信息技術與高性能電源的相互融合，使得高性能電源彰顯出更強的現代化和信息化特點，確保船舶焊接的精準性。

（2）選擇性能高的焊接設施。焊接設施的好壞，對船舶焊接作業的效率和質量有決定性影響，因此在船舶焊接是應選擇性能更高的設施。由于高性能設施本身就極為注重環保性以及節能性，所以能夠取得比較好的焊接成效，從而在船舶的綠色建造中大量的運用。

（3）選擇性能更強的焊接技術。焊接技術的合理性關乎著船舶焊接作業的效果，在船舶的綠色建造過程中應當重視對焊接技術的選擇，有利于確保綠色船舶的總體效果。對于性能更強的焊接技術而言，其能夠大大縮減船舶焊接的工序、減少對各類資源的使用，大大加強船舶焊接的質量。所以，當前在船舶綠色建造的具體環節，高性能的焊接技術有著比較廣泛的運用，能夠有效確保船舶建造的環保性和綠色性[3]。

3 結語

近幾年，船舶行業的迅猛發展造成了嚴重的環境污染、能源消耗等問題。世界海事組織對于此情況制定了全新的規范和公約，使得全球各國造船業將目光轉向于綠色船舶領域。綠色船舶，將以往的性能需求及應用功能與新時代全新的環保要求密切結合，在船舶規劃、生產、利用以及拆卸的整個過程，減少對能源的消耗，盡可能降低對生態環境造成的影響。