綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

徐振文

煙臺(tái)派格船舶設(shè)計(jì)有限公司 山東煙臺(tái) 264000

綠色制造技術(shù)在船舶結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用有著十分重要的意義。在對(duì)綠色船舶結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循持續(xù)改善船舶的推進(jìn)系統(tǒng)、不斷改善船舶節(jié)能機(jī)制的基本設(shè)計(jì)思路。未來(lái)，可通過(guò)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)、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(lái)推動(dòng)綠色制造技術(shù)在船舶結(jié)構(gòu)中更加好的運(yùn)用，從而促進(jìn)綠色船舶行業(yè)又快又好的發(fā)展。

1 船舶制造工藝現(xiàn)狀

1.1 “舾、殼、涂”一體化

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，船舶制造工藝不斷提高，呈現(xiàn)多元化的特征，其主要體現(xiàn)在“舾、殼、涂”一體化。該工藝主要針對(duì)的是船體，通過(guò)舾裝、外殼優(yōu)化、涂層的方式優(yōu)化空間設(shè)計(jì)，從根本上提高船體的設(shè)計(jì)質(zhì)量。這種情況下，船舶的性能大大提升，與此同時(shí)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(shí)代背景下，船體裝配模式也發(fā)生了根本性變化。從裝配流程來(lái)看，其主要包括三個(gè)主要部分，即分段裝配、部件裝配和船體裝配。從整個(gè)船舶的外觀來(lái)看，主要采用流水線模式。

1.3 船舶焊接技術(shù)更新

船舶制造是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，在該過(guò)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(guò)程中，相關(guān)行業(yè)引入新的焊接技術(shù)，如激光焊接。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，攪拌摩擦焊方式也獨(dú)占矛頭，兩種焊接技術(shù)的應(yīng)用提升了船舶的整體性能。

2 綠色制造技術(shù)在船舶結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用

2.1 加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)

一方面，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在船舶結(jié)構(gòu)改善方面起到著不可替代的作用。完全根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取船舶結(jié)構(gòu)所需的各種零件，堅(jiān)決避免由于零部件的誤差而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。與此同時(shí)，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的零部件可以全面發(fā)揮自身的作用，與其他材料相互配合，促進(jìn)船舶結(jié)構(gòu)的改善，進(jìn)一步加強(qiáng)資源的運(yùn)用效率，大幅度減少船舶的生產(chǎn)費(fèi)用。另一方面，加強(qiáng)模塊化設(shè)計(jì)。采取此種方式可以大大增強(qiáng)船舶建造的效率，確保船舶項(xiàng)目的整體質(zhì)量。模塊化設(shè)計(jì)最為主要的作用就是省去了分化安裝模式的復(fù)雜性，以往的獨(dú)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(shè)計(jì)的形式能夠有效填補(bǔ)此不足，在很大程度上提高了能源和物資的運(yùn)用效率、減少了零件的損耗、降低了噪聲；除此以外，及時(shí)更新船舶設(shè)備，有利于整合各方面的資源，實(shí)現(xiàn)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(duì)周?chē)娜藛T、水源以及環(huán)境等都有非常大的影響，通常是對(duì)擬涂裝的材料開(kāi)展預(yù)處理，接著實(shí)施二次涂裝作業(yè)。此種涂裝方式比較復(fù)雜，同時(shí)有著嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題、污染周?chē)h(huán)境。在船舶結(jié)構(gòu)中應(yīng)盡可能減少對(duì)傳統(tǒng)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(yè)對(duì)周?chē)匀画h(huán)境的影響控制在最低水平，進(jìn)而達(dá)到綠色制造的目標(biāo)。

（2）絕緣材料。以往的船舶制造項(xiàng)目中，選擇的絕緣材料大多數(shù)都是礦棉和玻璃棉等原料，此些傳統(tǒng)原料在被廢棄以后，通常無(wú)法降解，同時(shí)還會(huì)對(duì)周?chē)乃春屯寥涝斐删薮蟮奈廴荆灰虼耍诰G色船舶結(jié)構(gòu)中，不可選擇傳統(tǒng)的絕緣原料。在選用綠色船舶用絕緣材料時(shí)，應(yīng)充分考慮其技術(shù)性和環(huán)保性，盡量選擇“高效、先進(jìn)”的環(huán)保型材料，從而實(shí)現(xiàn)船舶結(jié)構(gòu)的綠色設(shè)計(jì)。

（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(yīng)數(shù)量的助焊藥劑，其在高溫環(huán)境下非常容易揮發(fā)到周?chē)目諝猱?dāng)中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作者的身體健康有巨大的危害，同時(shí)會(huì)污染到附近的大氣環(huán)境。在綠色船舶結(jié)構(gòu)中，應(yīng)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(shù)在船舶結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用，應(yīng)當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)。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(shí)，在科學(xué)選用厚膜型的具體環(huán)節(jié)，應(yīng)充分考慮涂裝技術(shù)的環(huán)保性和綠色性。另外，還需要進(jìn)一步縮減船舶涂裝的流程，加強(qiáng)船舶涂裝的效果，進(jìn)而達(dá)到綠色制造的目標(biāo)。除此以外，綠色船舶結(jié)構(gòu)還應(yīng)該高度關(guān)注對(duì)環(huán)境保護(hù)觀念的落實(shí)和執(zhí)行。對(duì)于船舶建造的整個(gè)過(guò)程中，實(shí)施模塊化的區(qū)分，高度關(guān)注船舶涂裝工藝的選擇和利用，對(duì)涂裝工藝進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的控制；采用綠色的船舶涂裝技術(shù)，建造綠色的船舶結(jié)構(gòu)。

2.4 選擇合理的焊接工藝

綠色制造技術(shù)在船舶結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用，還需要選擇合理的船舶焊接工藝，選擇原則有以下幾點(diǎn)：

（1）選取性能強(qiáng)的焊接電源。伴隨國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的日益創(chuàng)新發(fā)展，焊接電源同樣反映出節(jié)能的特點(diǎn)。針對(duì)原始電源與高性能電源實(shí)施對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，高性能電源無(wú)論是在節(jié)能層面、還是在環(huán)保層面，都有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)代化信息技術(shù)與高性能電源的相互融合，使得高性能電源彰顯出更強(qiáng)的現(xiàn)代化和信息化特點(diǎn)，確保船舶焊接的精準(zhǔn)性。

（2）選擇性能高的焊接設(shè)施。焊接設(shè)施的好壞，對(duì)船舶焊接作業(yè)的效率和質(zhì)量有決定性影響，因此在船舶焊接是應(yīng)選擇性能更高的設(shè)施。由于高性能設(shè)施本身就極為注重環(huán)保性以及節(jié)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(yùn)用。

（3）選擇性能更強(qiáng)的焊接技術(shù)。焊接技術(shù)的合理性關(guān)乎著船舶焊接作業(yè)的效果，在船舶的綠色建造過(guò)程中應(yīng)當(dāng)重視對(duì)焊接技術(shù)的選擇，有利于確保綠色船舶的總體效果。對(duì)于性能更強(qiáng)的焊接技術(shù)而言，其能夠大大縮減船舶焊接的工序、減少對(duì)各類(lèi)資源的使用，大大加強(qiáng)船舶焊接的質(zhì)量。所以，當(dāng)前在船舶綠色建造的具體環(huán)節(jié)，高性能的焊接技術(shù)有著比較廣泛的運(yùn)用，能夠有效確保船舶建造的環(huán)保性和綠色性[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

近幾年，船舶行業(yè)的迅猛發(fā)展造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染、能源消耗等問(wèn)題。世界海事組織對(duì)于此情況制定了全新的規(guī)范和公約，使得全球各國(guó)造船業(yè)將目光轉(zhuǎn)向于綠色船舶領(lǐng)域。綠色船舶，將以往的性能需求及應(yīng)用功能與新時(shí)代全新的環(huán)保要求密切結(jié)合，在船舶規(guī)劃、生產(chǎn)、利用以及拆卸的整個(gè)過(guò)程，減少對(duì)能源的消耗，盡可能降低對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響。