程煒

摘要：船舶制造是社會協(xié)作面廣的一項綜合性系統(tǒng)工程，開展綠色造船是船舶制造未來發(fā)展的一個重要方向，本文從技術(shù)和材料兩個方面對船舶綠色制造技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：綠色；船舶制造；技術(shù)

一、綠色設(shè)計理念

綠色設(shè)計是將船舶壽命周期中的開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、使用維修和回收處置等各個環(huán)節(jié)作為有機整體，在保證船舶性能和經(jīng)濟成本的前提下，充分考慮各個環(huán)節(jié)能源、資源的合理利用、環(huán)境保護等問題。綠色設(shè)計不僅要滿足客戶對船舶的需要，更重要的是從根本上實現(xiàn)環(huán)境保護和能源資源的優(yōu)化利用。

綠色設(shè)計的主要內(nèi)容主要包括在船舶壽命周期內(nèi)，要重點考慮船舶的環(huán)境屬性，比如：可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等，以減少對環(huán)境的污染，在滿足上述要求時還要保證船舶的基本性能，如機動性能等，而且不可忽略，要保證在船舶壽命周期中能順利實現(xiàn)。其內(nèi)容主要包括：船舶的描述和建模。準確全面地描述船舶產(chǎn)品，建立系統(tǒng)的船舶評價模型是綠色設(shè)計的關(guān)鍵。綠色設(shè)計的材料選擇。綠色設(shè)計要求設(shè)計人員改變傳統(tǒng)的選材程序和步驟，選材時不僅要考慮船舶的性能，還應考慮環(huán)境約束性，同時必須了解材料對環(huán)境的影響，盡可能選擇無毒、無污染材料，選用易回收、可重用、易降解材料。面向可拆卸性設(shè)計。綠色設(shè)計要求把可拆卸性作為船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的一項評價標準，它可以使船舶在報廢以后其零部件能夠高效地、不加破壞地拆卸，有利于零部件的重新利用和材料的循環(huán)再生，達到節(jié)約資源、保護環(huán)境的目的?？苫厥招栽O(shè)計。船舶設(shè)計初期應考慮其零件回收和再生的可能性，即在其他的船舶中，可以利用使用過的或廢棄船舶中的零部件及材料。合理的再生產(chǎn)方法會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。這就應考慮船舶零部件或材料回收的可能性、回收價值大小、回收處理辦法，回收處理結(jié)構(gòu)工藝等問題，并進行可回收性的經(jīng)濟評估，使廢棄物減少到最低限度。綠色設(shè)計的成本核算。在船舶綠色設(shè)計的初期就需要考慮其回收、重復利用等功能，因此，在成本分析時，不能只考慮設(shè)計、制造過程中的企業(yè)內(nèi)部成本，還要考慮包括使用維修和報廢處置過程中環(huán)境承擔的成本，因此，在成本分析時，應從下述各方面進行估算：可污染物替代材料成本、船舶拆卸成本、船舶重復利用成本。

二、綠色生產(chǎn)措施

綠色生產(chǎn)的觀念主要強調(diào)三個重點：一是綠色能源。包括開發(fā)節(jié)能技術(shù)，盡可能開發(fā)利用再生能源以及合理利用常規(guī)能源。二是綠色生產(chǎn)過程。包括盡可能不用或少用有毒有害原料和中間產(chǎn)品。對原材料和中間產(chǎn)品進行回收，改善管理、提高效率。三是綠色產(chǎn)品。包括以不危害人體健康和生態(tài)環(huán)境為主導因素來考慮產(chǎn)品的制造過程甚至使用之后的回收利用，減少原材料的能源使用。

綠色生產(chǎn)是事實可持續(xù)發(fā)展的重要手段。根據(jù)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展對資源和環(huán)境的要求，綠色生產(chǎn)謀求達到兩個目標：一是通過資源的額總和利用，短缺資源的代用，二次能源的利用，以及節(jié)能、降耗、節(jié)水，合理利用自然資源，減緩資源的耗竭，達到自然資源和能源利用的最合理化。二是廢物和污染物的排放，促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)消耗過程與環(huán)境相融，降低工業(yè)活動對人類和環(huán)境的風險，達到對人類和環(huán)境危害最小化以及經(jīng)濟效益最大化。

綠色生產(chǎn)的具體措施包括：不斷改進設(shè)計；使用綠色的能源和原料；采用先進的工藝技術(shù)與設(shè)備；改善管理；綜合利用；從源頭削減污染，提高資源利用效率；減少或者避免生產(chǎn)、服務和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放。綠色生產(chǎn)不包括末端治理技術(shù)，如空氣污染控制、廢水處理、固體廢棄物焚燒或填埋，綠色生產(chǎn)通過應用專門技術(shù)，改進工藝技術(shù)和改變管理態(tài)度來實現(xiàn)。

三、綠色材料選用

一是超導材料在船舶上的應用。船舶的高速機動與安全隱蔽日益受到各國的關(guān)注，各國競相開發(fā)隱形艦和高速艇。但按現(xiàn)在的技術(shù)，高速與隱身卻不可兼得。高速總伴隨著噪聲，而隱身卻不得不低速。如果裝上超導推進系統(tǒng)，二者的矛盾便不復存在了。因而從20世紀70年代開始，俄、英、美、日等國已開展超導技術(shù)在船舶方面的應用研究，隨著新型超導材料的出現(xiàn)，實際應用將成為可能。另外，超導檢測器具有很高的靈敏度。超導輻射探測器具有非常寬的響應波段，它可以探測0.2um—1000um的電磁輻射，還可以探測微波、毫米波和亞毫米波等。在超導通信方面。超導傳輸線可以載送10-15ps電脈沖，一根超導線每秒可送1Tb信息，其載送的數(shù)字數(shù)據(jù)比光纖多100多倍。超導通信可大大提高信息傳輸能力，在通信的工作中很有發(fā)展前途。超導技術(shù)的船舶應用前景十分誘人，但是由于低溫設(shè)備大，復雜且昂貴，使許多超導技術(shù)在戰(zhàn)爭中難以使用。并且許多超導技術(shù)尚未達到實用水平，因此對超導技術(shù)的應用還任重道遠。二是納米材料在船舶上的應用。納米材料在船舶上應用，既節(jié)省了其船舶的重量，符合材料輕質(zhì)化方向，減少了推進器的燃料消耗，實現(xiàn)了船舶綠色發(fā)展，同時也可以節(jié)省大量了研制費用。三是陶瓷復合材料在船舶上的應用。據(jù)美國的相關(guān)專家估計，采用高性能陶瓷材料制造的發(fā)動機，會降低汽缸的熱損耗約40%、節(jié)油約6%，減少廢氣約50%，并能使用多種燃料，在滿足船舶對發(fā)動機高功率密度、低燃油損耗、小尺寸、輕重量、高可靠性、高耐久性和可維護性的需求方面起著重要的作用。

參考文獻：

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