船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計中綠色制造工藝的應(yīng)用

徐康生

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和人們環(huán)保意識的提高，環(huán)境污染也更加嚴(yán)重，導(dǎo)致社會經(jīng)濟(jì)也相應(yīng)受到制約。對于船舶航運(yùn)業(yè)來說，嚴(yán)重的環(huán)境污染問題受到國際的廣泛關(guān)注，如何能夠在船舶的建造過程中降低污染以及燃油消耗量，實(shí)現(xiàn)綠色船舶的節(jié)能環(huán)保作用，是需要研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文針對船舶制造過程中綠色制造工藝技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，以求能夠提高船舶的穩(wěn)定性，保障船舶制造的性能。在此基礎(chǔ)上，研究綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的設(shè)計以及具體應(yīng)用方式，制造出更穩(wěn)定、更快速的船舶，以下主要圍繞綠色船舶的基本內(nèi)涵展開簡單的分析與探討。

關(guān)鍵詞：綠色船舶;綠色制造工藝;船舶制造

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，船舶建造行業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，對于船舶建造的效率和質(zhì)量有著更加高的需求，推動了運(yùn)輸行業(yè)和旅游行業(yè)的不斷發(fā)展，則船舶的使用頻率和使用次數(shù)越來越高，為了保證船舶的質(zhì)量以及品質(zhì)，工作人員需要結(jié)合實(shí)際工作需求和工作要求對船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精心設(shè)計，并且加強(qiáng)對建造細(xì)節(jié)方面的處理，對整體質(zhì)量進(jìn)行有效的把控，這樣才可以保證船體結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的有效性和針對性，推動造船行業(yè)的有效發(fā)展。

1 綠色船舶的具體特征

綠色船舶體現(xiàn)出資源保護(hù)的理念，在船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)制造、投入使用以及回收等多個方面貫徹落實(shí)綠色環(huán)保的要求，盡可能地降低船舶工程對于環(huán)境方面產(chǎn)生的影響。在此基礎(chǔ)上，要求體現(xiàn)出綠色設(shè)計特點(diǎn)，使用環(huán)保材料，打造綠色制造工藝來有效地降低綠色船舶制造過程中產(chǎn)生的污染。因此，綠色船舶體現(xiàn)出較強(qiáng)的系統(tǒng)性。首先，綠色船舶具有較高的技術(shù)要求。需要采取先進(jìn)的制造技術(shù)來保證綠色船舶制造的時效性以及制造效果，同時保障綠色船舶的安全性，使其符合國家相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)，并使綠色船舶在投入使用的過程中具有更高的市場競爭優(yōu)勢。其次，綠色船舶設(shè)計與制造應(yīng)當(dāng)符合持續(xù)發(fā)展的需求，重視綠色船舶制造產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

2 綠色船舶現(xiàn)狀

目前，綠色船舶的發(fā)展主要反映出以下特征：（1）電氣設(shè)施綠色化。在科學(xué)技術(shù)日益創(chuàng)新的背景下，船舶內(nèi)所使用的電氣技術(shù)、通信技術(shù)等也在發(fā)生日新月異的變化?，F(xiàn)階段，絕大部分船舶已完成自動化的改造，能夠利用各類自動化體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對于船舶各類電氣設(shè)施的精準(zhǔn)調(diào)控。將船舶內(nèi)各式各樣的電氣設(shè)施與集控平臺相連，操作者能夠經(jīng)由此集控平臺對船舶內(nèi)的任何電子設(shè)施進(jìn)行控制，出現(xiàn)突發(fā)狀況或者做出不當(dāng)操作時，可通過此平臺及時、妥善化解。（2）燃料綠色化。伴隨綠色發(fā)展理念日益深入人心，船舶用燃料也日趨綠色化。近幾年，船舶使用最多的燃料當(dāng)屬 LNG 燃料。相較于天然氣來說，LNG 燃料的體積僅僅只有其 1/600，該燃料還具備無腐蝕性、無毒、無味等諸多特征。將此類燃料用于船舶中能夠減小燃料的整體重量，可大幅提高燃料的存儲數(shù)量，大大減少船舶運(yùn)行中向外排出的氣體，在一定程度上也降低了船舶運(yùn)行的成本費(fèi)用。除重量比較輕的優(yōu)勢以外，其產(chǎn)物危害性也遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)燃料。

3 船舶結(jié)構(gòu)中綠色制造工藝的應(yīng)用

3.1 過梁孔補(bǔ)板

進(jìn)行這一部分設(shè)計時，在以往設(shè)計工作中，一些設(shè)計人員經(jīng)常會忽略一些細(xì)節(jié)性的問題，導(dǎo)致實(shí)際的設(shè)計效果不理想，在當(dāng)前設(shè)計工作中，相關(guān)設(shè)計人員需要加強(qiáng)對這一問題的廣泛關(guān)注，結(jié)合實(shí)際工作需求和工作要求，更加有序地開展日常的工作。在進(jìn)行這一部分設(shè)計時，不同的船舶類型有著不同的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，所以，在設(shè)計工作中需要盡可能地滿足客戶的需求，在進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作中，需要按照以往常用的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行過梁孔補(bǔ)板的設(shè)計，并且對以往的設(shè)計方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化以及調(diào)整，更加突出人性化的設(shè)計理念，機(jī)艙屬于各個管路比較集中的區(qū)域，很容易由于船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的矛盾存在較大的沖突，所以，為了使各種管線能夠互不干擾，需要在船體結(jié)構(gòu)中進(jìn)行打孔，這也是設(shè)計工作中的難點(diǎn)，如果將機(jī)艙的部分孔設(shè)置成鑲嵌式的切口的話，那么會加大管系布置的空間，為了解決這一問題，相關(guān)設(shè)計人員在實(shí)際設(shè)計工作中需要減少一些多余的過量孔，從而解決在管道布置方面所存在的問題，也使得整個船體空間能夠得到有效的利用。

3.2 知識工程優(yōu)化方法

知識工程方法在船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中的運(yùn)用，原理是在全面掌握優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)的前提下，根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計既定的目標(biāo)，針對船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計整個過程加以系統(tǒng)化的把控，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)的技術(shù)方式。在船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中利用知識工程方法，應(yīng)當(dāng)設(shè)計、創(chuàng)建船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程所需的知識庫系統(tǒng)。其中，知識庫系統(tǒng)主要是將船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的設(shè)計案例、規(guī)范需求、現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)等相關(guān)知識集中起來的系統(tǒng)，經(jīng)由該系統(tǒng)的設(shè)計和創(chuàng)建，將與船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)、知識、信息、資料等進(jìn)行整體性的采集、梳理和歸納，在具體設(shè)計環(huán)節(jié)予以參考使用，可以確保船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的規(guī)范性，還可以大幅減少船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計所需的時間，在很大程度上有效保障船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。值得引起注意的是，所開發(fā)創(chuàng)建的知識庫系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)覆蓋船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中的經(jīng)驗(yàn)、信息和資料的檢索、獲取、更新以及保存等功能。

3.3 綠色焊接工藝的應(yīng)用

（1）選擇性能更良好的焊接電源。隨著現(xiàn)代社會的進(jìn)一步發(fā)展，各種焊接電源已經(jīng)源源不斷地產(chǎn)生，并逐漸向節(jié)能、高效的方向發(fā)展。對比之下，高性能的焊接電源會體現(xiàn)出更加環(huán)保、節(jié)能、穩(wěn)定輸出的特點(diǎn)，同時能夠和現(xiàn)代信息技術(shù)緊密融合，體現(xiàn)出信息化以及數(shù)字化的特征，使焊接精度更高，因此具有良好的焊接效果。因此，在綠色制造工藝中焊接電源的性能選擇值得重視。（2）選擇性能更良好的焊接設(shè)備。船舶制造中焊接設(shè)備起到關(guān)鍵性的作用，因此需要重視焊接設(shè)備的選擇，使焊接設(shè)備能夠兼具節(jié)能性、環(huán)保性，同時使用效果良好。在船舶制造過程中，使用性能更良好的焊接設(shè)備是體現(xiàn)出綠色制造工藝節(jié)能環(huán)保要求的重要途徑。（3）選擇更高水平的焊接工藝。焊接工藝會對焊接的效果產(chǎn)生直接的影響，因此，需要針對焊接工藝進(jìn)行選擇，保證焊接工藝在船舶制造過程中體現(xiàn)節(jié)能的效果。與此同時，應(yīng)當(dāng)了解到高性能焊接技藝的應(yīng)用能夠有效地保證焊接的效率，并簡化操作的流程，改進(jìn)焊接的具體效果，幫助減少在船舶制造過程中產(chǎn)生的能源消耗量。實(shí)際中，船舶制造時選擇更高性能的焊接工藝是保障船舶制造綠色、環(huán)保效果的關(guān)鍵性要求。

3.4 綠色設(shè)計工藝的應(yīng)用

綠色設(shè)計工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用，有利于提高船舶結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性。對于綠色船舶來說，要做的是選擇使用綠色、環(huán)保的材料。比如：在對船舶內(nèi)室進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)選擇無任何毒害作用、絕緣性能極強(qiáng)的材料，這需要船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計過程中給予高度關(guān)注。在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)束以后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)綠色化設(shè)計來予以制造。因?yàn)?HCSR、CSR 等對于船舶結(jié)構(gòu)有著異常嚴(yán)格的需求，船舶結(jié)構(gòu)所需的材料較多，采用綠色制造工藝就能夠減少材料的使用，從而提高其經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)語

船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在提高船舶制造效率和質(zhì)量方面，起到著無可替代的重要作用。在船舶的設(shè)計以及制造過程中，需要關(guān)注到船舶的能源消耗以及污染物質(zhì)的排放。應(yīng)當(dāng)了解到，船舶的綠色標(biāo)準(zhǔn)會體現(xiàn)在船舶的完整使用壽命周期之內(nèi)。在船舶的制造過程中，安全環(huán)保節(jié)能性能要求應(yīng)該貫徹始終，使其成為船舶制造過程中的綠色標(biāo)準(zhǔn)，并充分地應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和新型的材料來保證船舶制造中的功能性要求，提升船舶的使用性能以及安全性，體現(xiàn)出綠色制造工藝在船舶制造工程中的具體價值，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]藍(lán)曉平.綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用探討[J].華東科技（綜合），2019（12）：1.

[2]錢煒.綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的設(shè)計及應(yīng)用[J].信息周刊，2019（7）：1.

[3]吳銘.淺析綠色制造在船舶結(jié)構(gòu)中的設(shè)計和應(yīng)用[J].科技視界，2018（16）：21-23.