摘要：在新的时代背景之下，绿色、环保是经济发展的必要前提，作为对水源有重要影响的造船业来说，如何在船舶的设计、制造及耐腐性等方面提高其环保性能，对其未来的发展及环境的保护有着重大的影响，这就提出了制造绿色船舶的要求，本文即围绕绿色船舶的制造进行了探讨，分析了绿色船舶的概念、特点及其制造工艺与方法，为减少环境污染，提升企业竞争优势提供些许方法与策略。
关键词：绿色船舶；设计；制造；策略
【引言】
近年来，造船业发展迅速，对我国国民经济的增长产生了重要的影响，但从环境保护的角度来看，造船业浪费资源、污染水源、大气的情况较为普遍，这显然不符合目前所倡导的科学发展观的理念，与当前经济的发展趋势相适应，“绿色船舶”的概念应运而生，此种船舶在设计、制造及运行方面都以环保为目标，对提高船舶质量，促进造船业的快速、稳定发展有着积极的意义。
一、绿色船舶的概念及特点
绿色船舶，又称环境协调船舶（ECS），其核心理念在于对资源与环境的保护，它从设计、制造到使用、回收的整个过程都符合环保要求，将船舶对生态环境的危害降低到最小，它包含了绿色材料、绿色设计、绿色制造、安全使用、污染治理、绿色回收等多方面内容，是一个系统的概念，其特点主要有以下几个方面：
1、先进的技术特性。技术先进是制造绿色船舶的基础与前提，其先进性要求技术能保证所生产制造的船舶产品能安全、高效的实现其各项性能及功能，保证船舶高质量的环保性能，保证其绿色产品能在激烈的市场竞争中占据强劲优势。
2、合理的经济特性。船舶的成本应包涵企业、用户及社会成本，也就是船舶的寿命周期成本，只有具备能够被用户接受的合理市场价格，船舶才具有市场价值，其技术性及环保性才能得到实现。
3、协调的环境特性。绿色船舶的环保特性应包括节约资源、节约能源、保护环境、保护劳动者四方面内容，其环保特性是贯穿其整个寿命期限的，因此，应根据船舶在寿命的各个阶段的与环境的关系来设计其功能特性，使其环境协调性构成一个系统。
二、船舶优化设计
1、船型优化设计
优化船体结构功能，如对万吨级散货船充分考虑环保的要求，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顶边舱，并在舷侧设置隔离空舱，这样可有效地减少燃油泄漏的可能性。优化主尺度和型线，涉及空船质量、稳性、阻力、舱容等技术指标。它不但影响船舶的装载量、航速、能耗等经济指标，而且从根本上影响船舶的安全性能。通过优化主尺度和型线，使船舶在制造和未来的营运中，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、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，全面消除不必要的冗余功能，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，例如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，使其处于最佳运行状态，最大限度降低能耗和排放。。
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4、船舶标准化、模块化设计
首先，标准化、模块化设计利于简化船体结构。采用功能多样的零件及简便的连接方式以减少船舶装置零件数量；设计时注意合理布置零件、支撑及荷载，把握好整体尺寸，保证材料都能得到充分利用；设计符合回收要求的结构，保证资源的循环利用。
其次，标准化、模块化设计利于提高工作质量及效率，此种设计避免了对舾装件的逐件分装，不仅减少了噪声危害及舱室污染，还有效减少了劳动力及资金的浪费，另外，此种设计对设备的更新拆装也有较为积极的作用。
三、绿色船舶的制造策略
1、绿色加工工艺
（1）净成形加工制造
为减少资源浪费，净成形制造技术正在由接近零件形状的技术像直接制造出零件的方向发展，此种精密的加工技术有效减少了资源浪费及对能源的消耗。
（2）干式加工制造
干式加工即在加工过程中不添加入任何的冷却液[2]，此种加工方式不仅有效减少了工艺流程及加工成本，而且有效避免了冷却液在使用时所产生的一系列问题，目前，干式加工技术在我国得到初步使用，例如，干磨削、干车削等技术，在我国造船业未来的发展过程中，此种技术将会得到进一步的推广与应用。（3）无余量加工制造
所谓无余量即指在造船过程中，通过加放零件、部件的尺寸精度补偿量来代替余量，其技艺的关键在于把握好建造公差，并采用最有效的工艺技术，此种工艺能有效减少建造成本、提高产品的质量，为造船业带来更好的经济效益。
2、绿色焊接工艺
（1）高效、节能的焊接电源
目前，焊接电源正在逐步向更加高效、节能的方向发展，如逆向焊接电源，此种焊接电源与传统电源相比，具有直流输出稳定、焊接效果好、节能、环保的特点，另外，与信息时代相适应，数字焊接电源也应运而生，并逐渐成熟。
（2）高效、节能的焊接设备
设备的节能性是产品节能性的基础，因此，在焊接设备上也要注意考虑节能原则，例如，可选择横向对接焊缝焊接机，此种焊接设备可对船体的垂直位置的横向焊缝进行自动化的焊接，焊接质量好、效率高，另外像门架式双丝埋弧设备也是较为高效的焊接设备，它是专门用于焊接拼板的设备，其反面焊接不需要进行清根，减少了工艺流程，符合环保要求。
（3）高效、节能的焊接技艺
目前，较为高效的焊接技艺主要有气体保护焊接技艺、熔化极活性气体保护焊接技艺等[3]，这些技艺都具有效率高、操作简便、焊接质量好、能耗少的特点。
3、绿色涂装工艺
（1）选择绿色环保涂料，优化涂装工艺
采用高性能专用涂料，减少热加工区域的涂膜损伤，以提高保护效果和生产效率：采用长效型车间底漆，减少分段制造期间的锈蚀；采用厚膜型涂料，减少涂装次数；采用低表面处理涂料，选择合理的除锈等级；采用万能型底漆，减少涂料品种，简化工序，提高工时效率。
（2）树立环保观念，实现涂装环保作业
制造绿色船舶，环保观念应贯穿全局，从工程系统上实施制造，在对船舶进行涂装时，应船体分道、区域涂装、区域舾装的原则来进行，从涂装设计、钢材预处理、制造周期等方面强化对船舶涂装工艺的动态管理，利用环保工艺及环保设备实现涂装环保作业。
结语
新的时代背景之下，重环保、重节能的绿色船舶是我国船舶制造业未来的发展方向，船舶制造企业要在技术、理念、工艺等方面不断加大探索力度，为实现更优化的绿色船舶制造做出更多的努力，这不仅是船舶制造业的发展前景，也是整个时代对经济发展的要求。
参考文献
[1]郑军，杨雷.绿色船舶设计、制造的实施方法与途径[J].装备制造技术，2013，10
[2]高威，朱广兵.绿色船舶设计、制造的实施方法与途径[J].科技与创新，2015，05
[3]刘建波.绿色船舶的设计与制造初探[J].广东造船，2012，05
论文作者:张启庚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/15
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