葛冉 潘松 韓丹

摘 要：本文即圍繞綠色船舶的制造進行了探討，分析了綠色船舶的概念、特點及其制造工藝與方法，為減少環(huán)境污染，提升企業(yè)競爭優(yōu)勢提供些許方法與策略。

關鍵詞：綠色船舶；設計；制造；策略

近年來，造船業(yè)發(fā)展迅速，對我國國民經(jīng)濟的增長產(chǎn)生了重要的影響，但從環(huán)境保護的角度來看，造船業(yè)浪費資源、污染水源、大氣的情況較為普遍，這顯然不符合目前所倡導的科學發(fā)展觀的理念，與當前經(jīng)濟的發(fā)展趨勢相適應，“綠色船舶”的概念應運而生，此種船舶在設計、制造及運行方面都以環(huán)保為目標，對提高船舶質(zhì)量，促進造船業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展有著積極的意義。

一、綠色船舶的概念及特點

1.先進的技術特性。技術先進是制造綠色船舶的基礎與前提，其先進性要求技術能保證所生產(chǎn)制造的船舶產(chǎn)品能安全、高效的實現(xiàn)其各項性能及功能，保證船舶高質(zhì)量的環(huán)保性能，保證其綠色產(chǎn)品能在激烈的市場競爭中占據(jù)強勁優(yōu)勢。

2.合理的經(jīng)濟特性。船舶的成本應包涵企業(yè)、用戶及社會成本，也就是船舶的壽命周期成本，只有具備能夠被用戶接受的合理市場價格，船舶才具有市場價值，其技術性及環(huán)保性才能得到實現(xiàn)。

3.協(xié)調(diào)的環(huán)境特性。綠色船舶的環(huán)保特性應包括節(jié)約資源、節(jié)約能源、保護環(huán)境、保護勞動者四方面內(nèi)容，其環(huán)保特性是貫穿其整個壽命期限的，因此，應根據(jù)船舶在壽命的各個階段的與環(huán)境的關系來設計其功能特性，使其環(huán)境協(xié)調(diào)性構(gòu)成一個系統(tǒng)。

二、綠色船舶的設計策略

1.船舶綠色優(yōu)化設計。首先，要優(yōu)化船舶形體及結(jié)構(gòu)，對于船舶的結(jié)構(gòu)要充分考慮節(jié)約能源、資源，例如，在設計萬噸級的散貨船時，為減少燃油泄漏的可能性及損失，可將傳統(tǒng)設計中位于雙底層的燃油艙移到頂邊艙，并在船舷旁邊設計隔離空艙。另外，對船舶的型線及主尺度的優(yōu)化也是非常必要的，這與船舶的穩(wěn)定性、載重量、航行速度及安全性有著密切的關系。其次，要優(yōu)化船舶的動力節(jié)能設計，其優(yōu)化可從以下四個方面入手：（1）開發(fā)、利用新型動力能源，像太陽能、風能及天然氣等新型能源，例如，2000年左右，我國造船業(yè)開始將船舶所用柴油改LPG（液化石油氣）為燃料，此種改變有效提高了船舶的節(jié)能效率及環(huán)保效能，與此相適應，LPG動力裝置也應運而生；（2）改善推進方式，探尋更加節(jié)能的推進方式，提升推進效率，例如，可利用柴電聯(lián)合的動力推進方式；（3）采用新型燃油添加劑及燃油電噴技術，提升燃油工作效率；（4）開發(fā)廢氣處理、循環(huán)利用技術，實現(xiàn)能源的循環(huán)利用。

2.綠色材料的選擇與利用。第一，焊接材料的選擇。焊接材料中添加了對人體有一定危害的助焊藥劑，此藥劑在高溫下會隨著焊接煙塵擴散到空氣中，極易危害到工作人員的健康，因此，在選擇焊接材料時，應注意選用低毒低煙的焊接材料，并且要結(jié)合高效的焊接工藝來進行。第二，艙室絕緣材料的選擇。傳統(tǒng)造船業(yè)用于船舶艙室內(nèi)裝的礦棉、玻璃棉，由于具有不可降解性，廢棄之后極易對其周圍的水質(zhì)與土壤造成污染，不符合綠色船舶的設計理念，因此，在選擇綠色船舶的艙室絕緣材料時，應將其技術性能與環(huán)保性能一并考慮在內(nèi)，研制、開發(fā)新型的高效、環(huán)保絕緣材料也是綠色船舶設計的重要任務，如硅質(zhì)納米孔絕熱保溫材料、聚酰亞胺泡沫材料等都是近來新研制的環(huán)保節(jié)能材料，它們將逐漸取代傳統(tǒng)絕緣材料。第三，涂裝材料的選擇。我國傳統(tǒng)的造船業(yè)的涂裝工藝往往分為兩部分來進行，首先是進行鋼材預處理，然后再進行二次除銹涂裝處理，這種處理方式，不僅過程繁雜，而且造成了資源的浪費，因此，在綠色船舶的設計中應盡量減少二次涂裝，采用較為先進的跟蹤補涂技術，另外，傳統(tǒng)的涂裝材料由于對人體、海洋生物及環(huán)境都有較大危害，不符合綠色船舶的環(huán)保要求，因此，應選用一些無污染的綠色涂料，如水性涂料、輻射固化涂料等。

3.船舶標準化、模塊化設計。首先，標準化、模塊化設計利于簡化船體結(jié)構(gòu)。采用功能多樣的零件及簡便的連接方式以減少船舶裝置零件數(shù)量；設計時注意合理布置零件、支撐及荷載，把握好整體尺寸，保證材料都能得到充分利用；設計符合回收要求的結(jié)構(gòu)，保證資源的循環(huán)利用。其次，標準化、模塊化設計利于提高工作質(zhì)量及效率，此種設計避免了對舾裝件的逐件分裝，不僅減少了噪聲危害及艙室污染，還有效減少了勞動力及資金的浪費，另外，此種設計對設備的更新拆裝也有較為積極的作用。

三、綠色船舶的制造策略

1.綠色加工工藝。

（1）凈成形加工制造。為減少資源浪費，凈成形制造技術正在由接近零件形狀的技術像直接制造出零件的方向發(fā)展，此種精密的加工技術有效減少了資源浪費及對能源的消耗。

（2）干式加工制造。干式加工即在加工過程中不添加入任何的冷卻液，此種加工方式不僅有效減少了工藝流程及加工成本，而且有效避免了冷卻液在使用時所產(chǎn)生的一系列問題，目前，干式加工技術在我國得到初步使用，例如，干磨削、干車削等技術，在我國造船業(yè)未來的發(fā)展過程中，此種技術將會得到進一步的推廣與應用。

（3）無余量加工制造。所謂無余量即指在造船過程中，通過加放零件、部件的尺寸精度補償量來代替余量，其技藝的關鍵在于把握好建造公差，并采用最有效的工藝技術，此種工藝能有效減少建造成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量，為造船業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益。

2.綠色焊接工藝。

（1）高效、節(jié)能的焊接電源。目前，焊接電源正在逐步向更加高效、節(jié)能的方向發(fā)展，如逆向焊接電源，此種焊接電源與傳統(tǒng)電源相比，具有直流輸出穩(wěn)定、焊接效果好、節(jié)能、環(huán)保的特點，另外，與信息時代相適應，數(shù)字焊接電源也應運而生，并逐漸成熟。

（2）高效、節(jié)能的焊接技藝。目前，較為高效的焊接技藝主要有氣體保護焊接技藝、熔化極活性氣體保護焊接技藝等，這些技藝都具有效率高、操作簡便、焊接質(zhì)量好、能耗少的特點。

3.綠色涂裝工藝

（1）選擇綠色環(huán)保涂料，優(yōu)化涂裝工藝。在涂料的選擇上，要盡可能選擇性能較好的專用涂料以減少對熱加工區(qū)域的涂膜損傷，為控制分段制造期間產(chǎn)生的銹蝕，應選擇較為長效的車間底漆，為減少涂裝的次數(shù)，應選擇厚膜型的涂料，另外，還可選用萬能型的底漆，以簡化涂裝工序，提高工作效率。

（2）樹立環(huán)保觀念，實現(xiàn)涂裝環(huán)保作業(yè)。制造綠色船舶，環(huán)保觀念應貫穿全局，從工程系統(tǒng)上實施制造，在對船舶進行涂裝時，應船體分道、區(qū)域涂裝、區(qū)域舾裝的原則來進行，從涂裝設計、鋼材預處理、制造周期等方面強化對船舶涂裝工藝的動態(tài)管理，利用環(huán)保工藝及環(huán)保設備實現(xiàn)涂裝環(huán)保作業(yè)。

四、結(jié)語

新的時代背景之下，重環(huán)保、重節(jié)能的綠色船舶是我國船舶制造業(yè)未來的發(fā)展方向，船舶制造企業(yè)要在技術、理念、工藝等方面不斷加大探索力度，為實現(xiàn)更優(yōu)化的綠色船舶制造做出更多的努力，這不僅是船舶制造業(yè)的發(fā)展前景，也是整個時代對經(jīng)濟發(fā)展的要求。

參考文獻：

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