沪东中华造船集团上海江南长兴造船有限责任公司201913
摘要：随着人们对环保的重视程度日渐提升，各行各业的发展都顺应了绿色环保的思路。近年来，为了实现可持续发展，绿色制造工艺在船舶结构设计和造船行业中得到了广泛应用。本文对绿色制造工艺的内涵进行了分析，阐述了这种工艺的发展意义，以及其在船舶结构设计中的具体应用。
关键词：绿色制造；工艺发展；船舶结构；绿色设计
前言：航运产业的发展对人们的生产生活质量有极大影响。随着经济发展，航运事业得到了蓬勃发展。但在船舶制造和使用过程中出现的环境污染以及能源浪费问题也得到了人们的广泛关注。在当前的社会环境下，运用“绿色技术”进行船舶结构设计，实现环保节能、低耗高效成为了船舶行业发展的大势所趋。
1绿色船舶的特点
在充分考量资源利用和节能环保需求的前提下，优化船舶结构设计、严选环保型船舶制造材料、运用绿色制造工艺、实现船舶污染防治都属于绿色船舶理念的内涵。相较于传统的船舶制造和管理工作，绿色船舶的性能更为优越也更符合当前社会所倡导的环保节能理念。
绿色船舶的特性极为显著。其一，先进性。为了兼顾环保和实用，绿色船舶工程大多采用国内外的先进技术，不仅可以设计制造出符合国家标准的船舶，还能在此基础上，使船舶的性能变得更加优越，节能减排能力大幅增强。其二，合理性。如果船舶行业要得到长远发展，那么必须重视其经济收益。只有详细地核算制作成本，严格把控预算，并结合客户的心理价位需求，才能对绿色船舶的价值进行合理估算，确保其产生效益[1]。其三，环保性。绿色船舶最显著的特点就是具有环保性。在船舶结构设计环节运用绿色制造工艺，那么船舶制造和使用的节能效果可得到显著提升，使船舶行业的发展更符合环境需求。
2绿色制造工艺在船舶结构设计中的具体应用
2.1船舶框架设计
为了充分实现绿色船舶制造，设计人员应该要积极优化船体结构，实现船舶框架的合理设计。由于船舶用途具有多样化，所以在进行框架设计时，需要根据船舶的具体用途来设计船体结构。在综合考量能源和资源的利用与损耗的情况下，对船舶的规模加以设定，使不同型号的船舶可以发挥出不同的功用。在设计环节，工作人员必须充分考量，遵循节能减排的绿色环保理念，提高船舶的运行效率，降低船舶的不必要能耗和污染排放；提高船舶的承载能力和使用寿命，保障船舶运行安全。
2.2船舶的节能设计
绿色制造工艺在船舶结构中的最显著应用就是提高船舶的节能性。为此，设计人员必须强化船舶节能设计，使船舶运行实现低耗高效。在优化船舶节能设计时，可以从以下几个方面着手。
第一，加强清洁能源的开发与利用。船舶运行需要能源支撑，为了提高船舶的节能性，必须加强对新能源的利用。比如，在设计当中利用风能、太阳能等新型可再生能源代替汽油和柴油等非清洁能源。使用清洁能源有效降低船舶运行所产生的能源损耗以及污染物排放问题。
第二，优化船舶的推进系统。根据船舶的应用需求和船体类型匹配与之相适应的推进系统。寻找高效率且能耗低的发动机和推进装置，优化现有的船舶推进系统。通过优化，使船舶的推进系统在满足船舶动力供给的基础上，实现节能和环保。
第三，提高燃油利用率。目前，大部分的船舶在运行时需要燃烧汽油或柴油获得能量。但是，受燃油技术和设备水平限制，油料的利用率不高，不仅造成能源浪费还会产生污染。所以，科研人员需要加强对燃油利用率的重视，通过创新技术、应用现代化设备提高燃油利用率，实现节能环保。
第四，创新能源循环应用技术。船舶使用当中会产生大量废弃物，如果处理得当这些废弃物不仅可以为船舶运行提供能量，还可以减少废弃物污染。所以，船舶制造企业应该重视能源循环技术的应用；在船舶设计环节应用废弃物回收和分离技术，对废弃物进行二次利用，达到节能环保目的。
2.3使用绿色原材料
为了加强绿色船舶的环保性能，在设计环节应该要优先考虑使用环保材料。船舶制造企业通过制定合理科学的方案，在造船使选用绿色原材料，不仅可以充分发挥材料特性提高材料利用率，还可以大幅降低船舶结构制造产生的污染，实现节能降耗的目的。
2.3.1涂装材料
传统的船舶工程所用涂装材料危害性极大，不仅会对水体和周围环境造成影响，还会危害人类健康。待涂装的钢材大多只经过前期处理，然后在进行涂装，这种方法不仅会产生环境污染，而且工作量巨大、内容繁琐，材料使用效率也极低。所以，当在船舶结构中应用绿色制造工艺时，应该减少传统涂装材料和技术的使用几率；可根据图1所示，转而以绿色环保涂料和先进的涂装技术开展涂装工作。
图1船舶涂装流程
2.3.2焊接材料
我国的船舶焊接工作所使用的焊接材料中包含大量的助焊药剂。经过高温作业，这种助焊药剂会产生出现挥发，在空气中扩散；不仅造成环境污染还会对焊接人员的身体健康造成影响[2]。所以在绿色船舶设计当中，必须优化焊接材料，秉承着低烟低毒的原则，严选焊接材料。此外，还应该加强焊接技术和焊接工艺创新，是焊接材料的功效和特性得到充分发挥。
2.3.3绝缘材料
船舶设计当中需要应用一定量的绝缘材料。传统的绝缘材料以玻璃棉为主，在使用后无法进行完全讲解，会对土壤和水源造成污染。为了满足环保需求，减少船舶结构原料对环境的污染，设计人员需要重新选择绝缘材料。通过市场考察，选用绝缘性良好，环保性能较强的绝缘材料应用于船舶制造当中。利用高效环保的绝缘材料，实现对船舶工程结构进一步优化，确保船舶结构设计满足绿色环保理念。
结论：将绿色制造工艺应用于船舶结构设计当中，打造“绿色船舶”可以让船舶运行实现低耗高效，并降低船舶运行中的污染物排放量，满足环保需求。造船企业应该提高自身的绿色环保观念，以先进的技术优化船舶的制作工艺以及使用性能；从设计环节着手，优化船舶结构打造“绿色船舶”。
参考文献：
[1]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.
[2]翁方勇，王奇，祝林.绿色制造工艺在船舶结构中的设计及应用[J].交通节能与环保，2018，14（01）：19-21.