基于绿色船舶制造技术发展现状与趋势

基于绿色船舶制造技术发展现状与趋势

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摘要:生产制造是人类创造财富的重要途径,为人类社会带来了巨大财富,与此同时,也消耗了大量有限资源,破坏了人类赖以生存的环境,成为当前生态破坏与环境污染的主要根源。众所周知,船舶制造是一个高物耗、高能耗、高污染的制造产业,为节能减排、提高生产效率,绿色制造技术逐渐在船舶制造产业兴起。并且,在绿色船舶设计与制造方面做了很多探讨与尝试,出现了许多具有创新性的技术,为绿色船舶创造了良好条件,推动了船舶绿色制造技术的应用与发展。

关键词:绿色船舶;制造技术;发展现状;趋势

引言:船舶制造业在人类发展的过程中起到了积极作用,但由于其损耗的资源较多,对人类的生存资源环境等造成威胁。船舶制造业是制造业领域污染问题最严重的一个产业,且其消耗的能源较大,若在船舶制造业中融入节能减排的思想理念,既可以降低船舶制造业的经济成本,也可以降低能源消耗。在新时期下,较多的相关人员对绿色船舶制造技术进行深入研究,使船舶在制造和设计过程中逐渐完善和改进,让更多的绿色技术应用到船舶制造业中,推动绿色船舶制造业的发展。

一、船舶绿色制造的定义与内涵

(一)定义

在了解绿色船舶制造前,先界定绿色船舶的概念,其与船舶绿色制造之间有着极为密切联系。绿色船舶,是指在其全寿命周期中(包括设计、制造、营运、报废拆解),通过采用先进技术,能经济地满足用户功能和使用性能的要求,并节省资源和能源,减少或消除环境污染,且对劳动者(生产者和使用者)具有良好保护的产品。从某种程度上看,船舶绿色制造的定义是在绿色船舶基础上演变而来的。所谓的船舶绿色制造,是指为绿色船舶的实现,在船舶制造过程中尽量做到对影环境影响最小、废弃物和有害排放物最少、资源利用率高,从而提高船舶制造活动的经济效益、环境效益、社会效益。

(二)内涵

船舶是一类比较特殊的产品,其运营生命终结时一般不回原船厂拆解,所以为了打造绿色船舶,必须将重点工作放在船舶绿色制造。船舶绿色制造,其目标是在绿色船舶设计、制造、服役及退役的全生命周期内,综合考虑经济效益、环境效益、社会效益,尽量减少对环境的污染和破坏,降低能源消耗,提高资源利用率,最大程度的提高船舶制造的绿色度。

二、绿色船舶制造技术发展与运用现状

(一)绿色材料运用技术

目前,我国在船舶制造业领域内实行绿色船舶制造技术主要是从制作船舶的材料入手,如利用不具有重金属等有毒物质的材料,多使用一些环保材料,既可满足船舶的本身要求,也可降低环境污染。为此,我国曾想要在船舶制造材料中降低二次除锈涂装[1],以跟踪补涂技术代替,同时使用一些无污染、价格低廉,消耗能源低的绿色环保涂料,如粉末涂料、水溶性涂料等。此外,在船舶外板水线以下使用的涂料要无毒害无污染,只起到驱赶作用等绿色环保涂料。传统的船舶室里一般选用防火、保暖以及隔音等性能较高的材料,如玻璃棉、矿棉。这些材料只有难降解的特性,若达到船舶的使用寿命,这些材料会增加对环境的污染,而绿色船舶制造技术在制造船舶过程中会选用节能环保的材料,改善传统环境污染问题。另外,船舶制造业开始使用一些耐腐蚀的钢板和钢管材料,这也说明我国在船舶制造业领域内相比以往有较大的改善。在船舶制造业中在原油船货舱区使用耐腐蚀钢板可以增加船舶的使用寿命,也可以避免污染水环境。同时,为了保护其不被腐蚀,可以涂抹一些具有保护作用的环保材料。

(二)绿色焊接技术

在船舶制作过程中起到关键作用的是焊接,焊接技术的好坏直接关系到船舶的质量。在绿色船舶制造技术中使用绿色焊机技术也可以较大程度地改善船舶制造业中存在的问题。目前在船舶制造业中,绿色焊接技术是指利用绿色环保焊接的方式去焊接和制造绿色船舶,从而实现在绿色船舶领域内节能环保的目标。绿色焊接技术的高效焊接工艺利用熔化极气体保护焊,在焊接过程中有效地减少了烟尘的排放,也是一种易掌握、高效率、节能的机械焊接工艺。此外,在绿色焊接技术中还有较多的焊接工艺既可以提高焊接质量,也可以达到环保节能的效果。同时,利用机械化的焊接方式可以较大程度提高工作效率,从而提高焊接自动化程度。

(三)精度造船技术

当下,在绿色船舶制造的过程中,采用精度造船技术可以较大程度地做到节能和环保。精度造船技术可以使船体的建造参数更加标准,以先进的技术和工艺为船体各个部件进行精度制造,减少返工和后期修改的工作,一定程度上可以降低制作船体材料浪费,从而实现以绿色环保来发展船舶制造业[2]。

三、绿色船舶制造技术的发展趋势

(一)加大节能减排技术的使用

随着社会各界人士对于绿色节能环保的关注度逐渐增加,船舶制造业也将重点发展绿色船舶制造技术。发展绿色船舶制造技术需要加大节能减排技术的使用,如在船舶制造过程中多使用新型的绿色环保材料,降低含有害物质的材料使用,做到从根源上降低环境污染。同时,还要提高船舶制造业的废物再利用率,减少废料的产生,从根本上做到节能,这都是发展绿色船舶制造技术所必要的。

(二)不断研发通讯信息技术

航海行驶对通讯的要求非常苛刻,通讯技术是航海过程中唯一的联络方式,依照现阶段的通讯技术发展,虽然在航海过程中可以做到信息的可靠接收和发送,但此项通讯费用极其昂贵,使航海成本急剧增加。如果采用对讲机通讯方式,虽说可以降低成本,减少费用,但该技术尚不成熟,依然存在着很大的可靠性缺陷。这需要不断地进行研发和更新,让通讯信息技术不断健全完善。

(三)使用风险评估技术

风险评估技术在人类生产生活中得到了普遍的运用,在化工技术和海洋工程等方面取得了不可小觑的作用,但在船舶的设计过程中风险评估技术仍然不被看好和利用。风险评估技术主要采用安全水平法和综合安全评估等必要技术手段,IOM(IOM三维光学密集点云测量系统)在规范条件的约束下不断地采用GBS(基于目标的船舶建造标准)体系。随着世界船舶行业的迅速发展,国际市市场竞争越来越激烈,这要求我国造船业要紧跟时代的步伐,大力建造创新型船只,需要合理运用风险评估技术将我国造船业安全风险降到最低,在国际市场上占据有利地位[3]。并且在其他的工程建设过程中风险评估技术已成为人们评估风险的主要手段。现在全世界人民都关注着环保问题,绿色产业将会替代传统高污染高耗能产业,我国造船业的发展也需要通过现代科技融入到绿色产业链中,不断将绿色船舶产业建立健全,这样的创新型船舶产业,必须拥有合理的风险评估技术,这就要求专业人员不断探究学习风险评估技术,以保障绿色船舶行业又好又快发展。

结论:

简而言之,,随着人们的环保意识不断加强,绿色汽车已经诞生,绿色船舶设计也将会成为备受人类关注的焦点之一。人类的环保意识是开创和发展绿色船舶的重要理念,环保意识将会直接影响绿色船舶的设计和构造,将会呈现出以人类思想为主要核心的绿色船舶设计[4]。

参考文献:

[1]邵开文,马运义.舰船技术与设计概论[M].北京:国防工业出版社,2015,8.

[2]谢新.船舶制造工艺装备的发展与创新[J].舰船电子工程,2018.

[3]黄迪,数字化造船中国:中国造船工业的必然选择[J].中国水运,2018,10.

[4]徐学光,先进制造技术与造船业的发展[J].自然杂志,2017,2,(2).

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