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摘要：随着我船舶业的不断发展，船舶需要的数量也不断增长，为了顺应节能减排的理念，我国的船舶工程需要作出巨大转变，要将过去污染水源、浪费原材料、破坏大气等弊端一一转变。所以在船舶的制造过程中，它的结构设计和制造等各个方面都要以环保为出发点，积极打造稳定性强、航速快、性能高的“绿色船舶”。“绿色船舶”有它自己的标准，从设计、建造、运营，到它今后的拆解，整个过程中都要运用“绿色技术”达成耗能低、低污小、能效高等目标。
关键词：绿色制造工艺；船舶结构；设计应用
一、绿色船舶概念
1.1 绿色船舶的内涵
绿色船舶是指采用比较先进的技术在其运行的周期(从设计、制造、营运到报废回收)的整个过程中，能经济地达到其预定功能和性能，而且很便当的提高对能源的利用、减少或消除对环境带来的妨害，并对操作和使用它的人员拥有很好保护的船舶。我们很容易看得出来，绿色造船是一个综合考虑环境影响和资源利用效率的当代造船理念，绿色船舶是“绿色环保、节能减排、安全适居”的新型现代船舶。
1.2 绿色船舶的特点
(1)绿色船舶的技术先进性：技术先进性是绿色船舶设计、制造和使用的前提。如果一种船舶连其功能和基本的使用性能都不能可靠地实现，不能满足用户要求，就根本谈不上它的环境协调性和经济性。绿色船舶的技术先进性强调在船舶的完整的生命周期中采用先进的技术，从技术上保证安全、信得过、经济地达成船舶产品的各项功能和性能，保证在船舶的寿命周期中拥有优良的环境协调性，保证绿色产品的设计、制造和使用企业具有较大的技术领先性和较强的市场竞争力。(2)绿色船舶的环境协调性：绿色船舶的环境协调性体现在节省资源、节省能源、保护环境以及保护劳动者四个方面上，但是仅仅在船舶寿命周期某个阶段中具备环境协调性的船舶并不能称为绿色船舶。所以绿色船舶的定义包含的范围很广，在生命周期的各个阶段船舶的绿色性都有其特点，因此我们将根据船型的特征，针对船舶对环境影响显著的生命阶段和主要影响要素来进行分析和论证，否则会因为项目的繁多和数据的纷杂，反而把主要的因素给埋没了。(3)绿色船舶的经济十分合理：从寿命周期的角度来看，船舶的成本应涵盖企本需求、用户需求和社会需求，即那些的生命更周期成绿色产品本。一种类型的船舶无论它技术有多先进、环境协调性有多好，若不具备用户可以接受的价格，就不可能走向市场。可见经济性是绿色船舶必不可少的因素之一。
二、分析绿色船舶的制造技术
2.1 EEDI能效指数的引入
船舶温室气体减排越来越引起世界各国的重视。国际贸易的快速发展推动着船舶日益大型化，船舶功率也随之加大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆快速攀升的大型船舶，犹如一座座工厂在大海上航行并排放大量二氧化碳，人们不得不以立法的手段来要求排放大户们对其大量的碳排放埋单，减排的支出直接促使航运界对船舶大型化、大功率的发展方向进行反思。国际会议上对此连续地引发口水战，但温室气体减排的潮水已不可逆转。国际船舶防污染协商(MARPOL协议)在1997年的缔约国大会上，国际海事组织(IMO)商议敲定了一项决意:与联合国气候变化框架公约(UNFCCC)合作，研究船舶CO的排放问题。之后，IMO不断地寻求船舶对温室气体减排措施，又过了十几年，经过各种商议，IMO对于CO减排的技术性、操作性和市场性行动正在逐步的实施。依据EEDI公式，不难看出主机单位油耗、主机格外到位的对功率利用、新能源的开发及应用等方面产生了一定的影响，同时合理利用增大单位载重量、提高航速等形式，进一步提升EEDI能效指数。
2.2 TIERⅢ标准的实施及柴油机的发展
按照国际海事组织（IMO）出台的TIERⅢ排放标准，从2016年1月1日起，在积累控制区（ECA）内行动的船舶，所孕育发生的废气排放必要符合新的标准。但是因为科学现有水平的控制，仅仅从改变柴油机的内部结构，根本无法满足排放要求。一些主流柴油机厂商的研究表明，当下可以满足TIERⅢ排放要求的技术首要有三点：（1）废弃再循环系统（EGR）；（2）选择性催化还原技术（SCR）；（3）双燃料柴油机的应用。它们的具体过程是，将柴油机排放的一些废气进行回引，而后与新的空气混合，共同参与柴油气缸的燃烧反应，利用没有用的被放弃特质的降低来NOX的生成；在排气管上安装选择性催化转换器，利用氮气（NH3）选择性与NOX在催化剂的作用下生成化学反应，然后转化变成NOX；而LNG 是船用燃料，其环境效益非常的明显，它有着体积小、燃点高、密度低、成分单一等特点，焚烧彻底后生成二氧化碳和水，从而保护环境，减少对环境的污染。
2.3 高性推进装置的应用及优化
当下随着船舶市场需求的提高，船舶对其提高性能和操作方便性的需求也越来越高，特别是钻井平台、港口拖轮等特殊船型，高性能推进器对其来讲更为重要。全回推进装置是新型推进方式，将最大推力送到各个方向，让船舶能够原地反复辗转、横向移动、即速制停和转舵微操。与传统装置相比，更是延长了使用寿命，大大削减了材料使用，减少材料的浪费；分析其经济效益，节省了5%~10%的燃料，提高了10%~20%的航速，提高了8%~10%的推进效率；因为电锥系统的引入，实现了推进装的的精密控制，提高可使用效率；高山能源的配比，减少了能源消耗。
2.4 船舶的成形制造
船舶的成形制造技术有铸造技术、塑性及加工技术等等。成形制造是将原材料从原始化的部件状态通过加工、锻造，使它直接成为准确的船舶外型，成形部件的制作直接间接都可以加工处理，使之成为可用的船舶构成可用的产品，这种做法有效的降低了对原材料的耗损，使能源得到了有效的节约。
2.5船舶制造的工艺模拟技术
一般情况下，绿色船舶在其制造过程中，工艺模拟首要在水火弯板的一系列热加工中运用。以前的生产制造，许多都需要先经过实验对工艺质量做初步的控制。设计数值、物理模拟都会在采取工艺模拟及术后相互融合，从而形成一个最佳的生产工艺参数，达到优化生产工艺的效果，这种操作在加工之前可以预测相关问题及缺陷，可以提前采取有效的补救措施，从而确保制造质量。
2.6 虚拟环境与网络技术
绿色船舶的制造过程中利用了虚拟制造与虚拟公司的虚拟现实技术。前者是在产品正式生产前，模拟虚拟环境取代真实样品，从而进行试验后的预测，对它的性能、可制造型进行评估，达到降低成本减少能源消耗的目的。后者是将虚拟制造和网络相互融合，根据船舶对市场的需求，把产品涉及到的不同种类型的公司，然后组建成一个暂时性的虚拟公司，利用网络途径获取资源信息，以此来使船舶设计的一步一步走向更好。
2.7 绿色焊接工艺
焊接的电源的选用是在焊接施工中的高效节能特点。逆变焊接电源存在着很多优点，对于焊接十分适用，合适的设备至关重要，它对施工的质量和效率都有着巨大的先进作用。不过最重要的还是施工艺术，节约能源、提升施工速度最总要的还是离不开高超的焊接技术。
结束语：
总而言之，船舶行业的不断发展，还有其生产制造技术的受关注程度，绿色制造不单是一种生产模式，它更是一种进入到人们心中的理念，这种理念符合当下社会的发展需求，能够达到人们所预期的效果。在船舶制造过程当中，通过运用各种绿色技术和高超的焊接技术/造船技术，全方位提高了船舶的生产质量，大大降低的能源消耗，对环境的日益提升也起到了一定的作用。
参考文献：
[1]刘时进.绿色制造工艺在船舶结构中的应用[J].绿色科技,2018(16):271-272.
[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.
论文作者:李志林,张文舟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/17
标签：船舶论文; 技术论文; 环境论文; 柴油机论文; 性能论文; 需求论文; 航速论文; 《防护工程》2019年第5期论文;