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1、船舶绿色制造技术探讨赵正平(上海船舶工艺研究所,上海200032) 提 要 分析我国船舶工业发展所面临的问题,提出了符合现代社会发展对环境保护的新要求和符合我国造船业走可持续发展之路的船舶绿色制造技术的概念,并论述了绿色设计、绿色生产和绿色管理的实施方法与途径。关键词 造船中图分类号 U671 A1 船舶绿色制造技术的概念船舶绿色制造技术是一种在船舶设计、制造、管理活动中融入“绿色”理念,在保证船舶产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造技术。绿色造船技术使船舶产品在设计、制造、管理过程中对环境的
2、污染小,资源利用率高,能源消耗低,浪费小,符合可持续发展的要求。绿色造船技术是融设计、生产、管理于一体的综合制造技术。实施绿色造船的源头是绿色设计,实现的手段是绿色工艺技术与装备,实现的基础在于绿色管理。设置隔离空舱,有效地减少了燃油泄漏的可能性。优化主尺度和型线。涉及空船质量、稳性、阻力、、航,,使船舶在制造和未,实现节能、环保和提高经济效益。———————————————————————————————————————————————(2)消除冗余功能设计。在设计阶段,从系统导向型的合同设计、初步设计到区域导向型的详细设计
3、、生产设计,强化设计的节约意识,树立简约化的设计理念,全过程地推行功能成本分析。对船舶设备选型、管系布置、电缆走向等专业设计进行优化分析,全面消除冗余功能,降低制造成本和资源消耗。(3)动力节能设计。船舶动力节能设计体现在以下几个方面。一是探寻船舶新型动力能源,用其他能源辅助或取代石油作为动力能源,如太阳能、风能及波浪能等;二是改进推进效率的节能方式———柴电联合动力推进方式,使能效转换效率最大化;三是利用主机废气节能技术、应用新型燃油添加剂、采用燃油电喷技术;四是综合使用电子技术和网络技术,通过对动力装置和船舶各参数实时监控
4、,使其处于最佳运行状态,最大限度降低能耗和排放。2.1.2 从设计源头提高钢材利用率运用船舶设计软件的套料功能,合理调整船体零件套料排列,在板材零件的开孔中套补板零件等其他零件,以提高整板的利用率和生产效率;通过利用船体设计软件中的材料管理程序,从余料数据库中调取合适的余料进行再次套料,避免盲目使用余料,以提高余料的利用率。2.1.3 绿色材料的选择(1)舱室绝缘材料。选材时,不仅要考虑技术性能,还应考虑环保性能。随着新型环氧酚醛绝热保温材料、硅质纳米孔绝热保温材料、聚酰亚胺泡沫材料等新型节能环保的绝热保温材料的开发与应用,传
5、统的舱室绝缘材料将逐步被替代。———————————————————————————————————————————————(2)环保焊接材料。在设计时应首选低毒、低烟,对环境污染小,对健康危害轻的环保型焊丝(焊2 船舶绿色制造技术2.1 绿色设计绿色设计是指以资源节约和环境保护为指导思想的新型工业设计。对于绿色造船来说绿色设计是源头,船舶产品在制造、营运、报废拆解过程的绿色度取决于船型、结构、功能冗余、节能以及材料的合理选用和利用这几个方面。因此,在设计时应综合考虑船舶产品的性能质量、节约自然资源和保护生态环境,树立全新的绿
6、色产品设计理念。2.1.1 船舶优化设计(1)船型优化设计。优化船体结构功能。如外高桥造船有限公司设计的17.5万吨级散货船充分考虑了对环保的要求,在总体设计中大胆地将传统设计中的燃油舱从双层底搬到了顶边舱,并在舷侧作者简介:赵正平(1956-),男,高级工程师。?2?造船技术 2008年第3期(总第283期) 条)。有关专家认为,无镀铜实芯焊丝具有焊接烟雾小、污染轻等优点,与药芯焊丝相比具有更大的发展潜力。(3)船用涂料。传统的溶剂型涂料因对人体有害和污染环境无法满足绿色造船的需要,取而代之的是无污染、节能、高效、低耗的绿
7、色涂料。如:高固体分(厚浆型)涂料、无溶剂环氧涂料、水溶性涂料、环保型饮水舱涂料等绿色船用涂料;耐高温车间底漆、高渗透低表面处———————————————————————————————————————————————理要求环氧树脂底漆、通用型环氧树脂底漆、料;无锡防污涂料、、。2.2 绿色生产(2)高效焊接工艺。熔化极气体保护焊(MAG、MIG)是一种高效、节能、操作简便、易于实现焊接机械化和自动化的焊接工艺。单丝或多丝埋弧自动焊,因其焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光和少烟尘等优点,已成为船舶制造的重要焊接工艺。激光2M
8、IG复合焊工艺,能将激光非常低的线能量与MIG,,在它提高焊。,可用于对金,而不会达到金属的熔点。搅拌摩擦焊无飞溅、烟尘,不需添加焊丝和保护气体,无气孔、裂纹等焊接缺陷,形成的焊缝强度高、变形小,是一种性能优良的环保焊接新方法。(3)高效焊接装备。横向对接焊缝焊机是针对船体垂
