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绿色技术运用于船舶制造中的研究

时间:2020-09-07 来源:船舶物资与市场 本文字数:3496字
作者:原磊,廖旋 单位:江南造船(集团)有限责任公司

  摘要:在造船强国战略背景下,我国船舶制造业迎来了新的发展机遇。然而,随着船舶数量的迅速增长,对水环境造成严重污染。近年内,对于船舶制造引起的环境问题,已引起人们的高度重视。基于此,本文对船舶绿色制造技术的运用进行深入分析。

  关键词:船舶制造; 绿色船厂; 节能环保;

目录

  0引言..............................................1

  1绿色船舶概述..............................................2

  2船舶绿色制造技术的运用..............................................3

  2.1绿色设计..............................................4

  2.2绿色材料..............................................5

  2.3绿色焊接..............................................6

  2.4绿色管理..............................................7

  2.5数字化精度造船..............................................8

  3结语..............................................9

  参考文献..............................................10

船舶制造

  0 引言

  船舶制造行业在经济发展过程中发挥着巨大的作用,然而因为其耗费大量的资源,对人类赖以生存的自然环境产生较大的威胁。如果将节能减排的绿色制造理念运用于船舶制造行业中,不仅能够减少对能源资源的消耗,同时还可大幅度减少船舶建造的成本。新时代环境下,船舶制造业人士逐渐将目光转向绿色制造方面,让更多的绿色理念及绿色技术运用于船舶制造中,促进绿色船舶制造业的高质量发展。

  1 绿色船舶概述

  所谓"绿色制造",主要是指整体考虑环境影响、人类诉求、企业收益以及资源效率的现代制造方式,是具备"处事底线、社会责任"的高质量发展形式。绿色制造的根本目标在于将产品从设计、生产直到运用整个过程对自然环境造成的影响控制在最低水平,对自然生态的危害程度降到最低,提升资源使用效率、减少能源耗费。现阶段,绿色船舶、船舶绿色制造、绿色船厂、绿色船舶产品、绿色造船以及绿色船舶技术等都有着广泛的运用,按照《绿色制造标准体系建设指南》《中国制造2025》等规定对有关内容加以界定:1)船舶绿色制造,指的是在船舶设计、生产、运营、维护以及拆卸等所有环节着重处理对环境及资源运用效率造成影响问题的系统化工程,其主要是由绿色船厂、绿色船舶产品、船舶绿色制造评价以及船舶绿色制造供应链等其他部分构成[1].2)绿色船舶产品,在船舶设计、生产、运营、维护以及拆卸等所有环节,采取较为先进的技术手段,切实保障其可以有效实现船舶的性能及功能要求,并且还可在很大程度上加强能源的利用效率、降低或者避免对环境造成的污染。

  2 船舶绿色制造技术的运用

  2.1 绿色设计

  首先,对船舶主体架构进行优化。针对绿色船舶的结构设计,应当不断优化船舶的主体结构,提高资源的运用效率,节省能源消耗,对于船舶的尺寸及规格等实行针对性较强的技术优化,在确保船舶航行速度及稳定性的基础上,提高船舶的整体性能,考虑船舶的承载要求,确保船舶航行的安全性。其次,加强船舶节能成效。以船舶绿色制造理念为前提,不断改善节能方式。1)进一步强化对新能源的利用,科学、有效地使用可再生的、环保型的能源,比如潮汐能、风能以及太阳能等,全面发挥出新能源的巨大优势;2)不断改善推进模式,积极发展技能更强、效率更高的推进方式,确保实现最佳化的推进成效;3)高度关注燃油的运用效率,选用较为先进的燃油利用技术,确保燃油能够完全燃烧,不仅加强其使用效率,同时还能避免对环境产生的污染。

  2.2 绿色材料

  1)焊接材料。在传统船舶制造模式中使用的焊接材料添加相应数量的助焊药剂,此种助焊药剂在高温环境下非常容易发挥到空气当中,对现场船舶制造者的身体健康有直接的影响,同时会对环境产生较大的污染。在船舶绿色制造模式下,应当选择"低毒、低烟"的焊接材料,同时通过先进的焊接技术以充分发挥焊接材料的作用。

  2)涂装材料。当前我国船舶制造选用的涂装材料对环境、水源及人体等均有比较大的危害,通常是对待涂装的钢材加以预处理,接着对处理以后的钢材实施重复涂装。此种涂装方式的程序比较繁琐,同时会导致资源的大量浪费[2].所以,在船舶绿色制造过程中应减少对传统涂装材料的使用,同时尽可能采取先进的涂装手段,选择使用绿色环保型的船舶涂料。

  3)绝缘材料。在以往的船舶制造环节,采用的绝缘材料主要有矿棉、玻璃棉等,此些传统形式的绝缘材料在完全废弃以后,无法实施高效的降解处理,会严重污染到水源及土壤环境,因此在生产绿色船舶时应尽量避免使用此种绝缘材料。对于船舶绿色制造绝缘材料的选用,需充分结合绝缘材料的技术性和环保性,积极采用"高效、先进、环保"的全新绝缘材料,切实保证"绿色"船舶制造。

  2.3 绿色焊接

  在绿色船舶建造环节,焊接是非常重要的技术,此项技术的应用直接关乎着船舶制造的质量。在运用船舶绿色制造技术时,应当使用绿色焊接的形式,选择高效的焊接技术、设备等,借此以实现绿色生产思想对于船舶制造所提出的各种要求,从而达到船舶绿色制造的目标。比如对于科学、有效的焊接工艺,可选用熔化极气体保护焊来完成焊接作业,操作较为便利,同时还拥有极高的焊接效率,可以在机械化环节进行焊接,且不会形成较多的烟尘。另外,还可采用垂直气电焊、自动化立脚焊等技术,如此不仅能够大大提升焊接效率,同时还可以加强资源运用效率、减少烟尘的排放量,以实现生态保护的目标。采取自动化较高的绿色焊接技术,为绿色船舶的制造提供相应的技术支撑。

  2.4 绿色管理

  绿色管理是船舶绿色制造的关键,其具有成本费用低、效果好以及作用大等诸多优势。船舶制造企业要想促进环保和经济的同步发展,则必须对绿色管理引起高度重视。

  1)减少无效作业时间,提高船舶制造效率。根据阶段、区域以及类别等针对船舶制造的所有工序流程加以持续性地追踪、分析,经过重复岗位兼并、复合型人才培养等以加强工时运用效率。着重减少整理、吊运等辅助性作业所耗费的时间。从材料管理角度来看,根据材料利用的先后次序确定储存位置,尽量做到整个物流环节的"不停滞、不转向、不倒道",尽可能减少物流运输路线,缩减吊运耗费的时间。

  2)不断加大管理力度,节省船舶制造成本。进一步加强钢材的使用效率,通过计算机辅助管理方式,对船舶制造使用的钢板实行代码管理。对每张钢板从进厂、入库、预处理、领用、装配以及退料等全周期进行调控,有利于及时掌握钢板使用、库存以及流向等状况;对预处理钢材及分段储存进行严格的控制,大大提高船舶制造场地的使用效率。完全根据要求对钢材进行预处理及分段加工,加大计划管理力度,优化船舶制造环境,不但能够确保制造的持续性,同时还可实现场地资源高效运用的目标[3].

  3)节省能源消耗,走社会化供能发展道路。目前,我国的部分船舶制造企业已引入全球先进的"健康、安全、环保"制造思想,取消传统的乙炔站与制氧车间,以安全无毒、性能更强的燃气逐渐取代乙炔。采购周围发电企业的余热,走社会化供能的道路,不但可以节省能源消耗、减少污染物的排放量,同时还可减少船舶制造的成本费用。

  4)采用绿色采购模式,为船舶制造供应绿色材料。物资采购是船舶绿色制造的重要组成部分,绿色采购对船用材料、电器、设备等进行购置时,不但应对其价格及质量进行评价,同时还应考虑其是否会对周围环境造成影响,优先采购环保型的船舶用品。

  2.5 数字化精度造船

  所谓"精度造船",主要是指以船舶制造精度要求为根本参考,采取相对先进的工艺流程、数控技术,对船舶的分段构件、零部件等尺寸加以严格调控,从而减小船舶制造修割、返工以及换板的工作量,大幅度提高预舾装的效率,有效实现节省能源消耗、提高船舶建造效率、控制污染及浪费资源的目标。为了能够更好地体现出数字化精度造船技术所具有的优势,针对2013~2015年的船舶制造精度开展比较、分析,结果发现船舶制造的精度有较为显著的升高,在避免资源浪费、节省能源等方面做出了巨大的贡献。

  3 结语

  在船舶制造行业迅猛发展的大环境下,其生产环节的环保性及节能性已引起业内人士的高度重视,而"绿色制造"作为新时期形成的全新制造理念及制造方法,将其运用于船舶制造的整个过程,满足高质量发展的要求。除此以外,在船舶制造环节,可采取绿色设计、绿色材料、绿色焊接、绿色管理、数字化精度造船等措施,从根本上保障船舶制造的效率及质量,避免资源浪费,确保船舶制造在环境效益和经济收益方面的"双赢".

  参考文献
  [1] 孔德宝。船舶生产流程再造与绿色制造[J].商品与质量,2017,(07):274-275.
  [2] 吴铭。浅析绿色制造在船舶结构中的设计和应用[J].科技视界,2018,(16):16-18.
  [3] 咸屹。绿色制造技术在船舶工业的应用与发展前景[J].中国机械,2014,(16):169-170.

  原文出处:原磊,廖旋.船舶绿色制造技术的运用分析[J].船舶物资与市场,2020(08):15-16.
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