綠色船舶技術(shù)及發(fā)展研究概述

張宏亮

（中國船級社質(zhì)量認(rèn)證公司天津分公司，天津 300457）

世界經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程，使得海上交通網(wǎng)絡(luò)得到迅速發(fā)展，社會對于船舶的利用與關(guān)注力度也在不斷增加。在此背景下，社會各界都加大了對綠色船舶技術(shù)的研究力度，期望能夠遵守國際海事組織的要求，真正做到節(jié)能減排，以為船舶綠色化發(fā)展提供保證。為對綠色船舶展開深度探究，有關(guān)人員首先應(yīng)對“綠色船舶”內(nèi)涵進(jìn)行明確，以為后續(xù)研究做好鋪墊。

1 綠色船舶

海上運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，使得船舶能耗以及環(huán)境污染問題變得更加突出，為有效針對這一問題，保證整體生態(tài)環(huán)境，國際海事組織出臺了各項(xiàng)船舶節(jié)能減排規(guī)范與公約，要求船舶工業(yè)應(yīng)遵循綠色環(huán)保理念，不斷尋求綠色化的船舶發(fā)展模式，綠色船舶概念也由此誕生。

所謂綠色船舶是指，通過有效手段對船舶大氣排放、燃油消耗以及有害物質(zhì)產(chǎn)出量進(jìn)行控制，確?？梢赃_(dá)到持續(xù)性發(fā)展需求的船舶。要求船舶遵循排放綠色以及環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)的要求，要嚴(yán)格控制有害化合物、重金屬以及核廢料等有害物質(zhì)產(chǎn)生量，并應(yīng)提升對燃料電池以及太陽能等綠色化技術(shù)的利用力度，要對船舶設(shè)計(jì)、建造以及營造等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，確保在對船舶正常需求進(jìn)行滿足的同時，能夠有效降低資源與能源消耗率，以保障船舶的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)性、環(huán)境友好性以及技術(shù)領(lǐng)先性特征。

2 綠色船舶技術(shù)及其發(fā)展

2.1 發(fā)展思路

為了保證我國社會以及經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定性發(fā)展，確保國內(nèi)綠色船舶技術(shù)能夠滿足國際市場以及國內(nèi)社會發(fā)展的需求，國內(nèi)船舶制造業(yè)要加大對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用力度，在科技改革大潮中尋求新的發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)對綠色船舶技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，要重點(diǎn)對船舶設(shè)計(jì)以及營造等環(huán)節(jié)技術(shù)進(jìn)行改革，要保證我國船舶在國際中的競爭實(shí)力，進(jìn)而促進(jìn)國內(nèi)船舶工業(yè)轉(zhuǎn)型，保證海洋強(qiáng)國以及造船強(qiáng)國目標(biāo)的順利實(shí)施。

2.2 發(fā)展目標(biāo)

（1）發(fā)展至2025年時，國內(nèi)綠色船舶技術(shù)的整體水平可以達(dá)到世界領(lǐng)先位置，船舶拆解、設(shè)計(jì)以及建造等技術(shù)，都可以達(dá)到國際先進(jìn)水平。

（2）船舶自主創(chuàng)新能力可以得到切實(shí)強(qiáng)化，船舶配套以及總裝企業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化以及綠色化施工的管理模式，能夠運(yùn)用信息化技術(shù)，對管理、研發(fā)以及服務(wù)等工作進(jìn)行協(xié)調(diào)與優(yōu)化。

（3）能夠建立起多種在國際平臺中具有競爭力的系列船型、品牌船型以及標(biāo)準(zhǔn)船型，整體技術(shù)引領(lǐng)能力可以得到顯著提高

（4）成功帶動配套設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，其重點(diǎn)技術(shù)以及產(chǎn)品質(zhì)量能夠躍居行業(yè)領(lǐng)先地位。

2.3 發(fā)展重點(diǎn)技術(shù)

2.3.1 設(shè)計(jì)技術(shù)

首先，要加大設(shè)計(jì)的數(shù)字化進(jìn)程，要改變傳統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)工具僅局限于在生產(chǎn)以及詳細(xì)設(shè)計(jì)中的使用，要將其加入到初步設(shè)計(jì)以及概念設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)之中，保證產(chǎn)品市場需求以及報(bào)廢等各環(huán)節(jié)，都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)模式；其次，要對人機(jī)工程虛擬設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位運(yùn)用，要運(yùn)用其對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行幫助，以便對設(shè)備操作、維修便捷程度進(jìn)行驗(yàn)證與檢測，確保能夠達(dá)到各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的要求，最大限度降低在建造前所存在的維修空間以及操作空間等方面的狀況，以保證施工的順利開展；再次，要對設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化，加大對DEP技術(shù)的利用力度，并完善整體設(shè)計(jì)流程，建立起船廠與設(shè)計(jì)所之間的溝通紐帶，保證各項(xiàng)業(yè)務(wù)都可以協(xié)同開展，能夠及時進(jìn)行信息溝通，以為設(shè)計(jì)制造一體化的實(shí)現(xiàn)提供可能；最后，設(shè)置綜合集成設(shè)計(jì)平臺，對計(jì)算機(jī)輔助工程以及輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行全面考量，在進(jìn)行共同產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型建設(shè)的前提下，對產(chǎn)品生命周期各階段所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與處理，以為開展設(shè)計(jì)工作提供助力。

2.3.2 建造技術(shù)

建造技術(shù)是綠色船舶技術(shù)中的關(guān)鍵內(nèi)容之一，各船舶制造企業(yè)會通過對先進(jìn)制造裝備與工藝的運(yùn)用，像綠色涂裝、無冷卻液干式切削以及數(shù)控等離子水下切割等，對船體進(jìn)行建造。在今后，為保證整體建造技術(shù)水平，船舶企業(yè)應(yīng)加大對船舶綠色管理技術(shù)體系的構(gòu)建力度，將改造管理、精益生產(chǎn)技術(shù)以及綠色采購管理等內(nèi)容納入到體系中，進(jìn)行系統(tǒng)化、規(guī)范化的管理。同時要加大對智能制造技術(shù)的研發(fā)力度，要在職能制造裝備的基礎(chǔ)上，利用云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)，對物流、切割以及焊接等環(huán)節(jié)的施工與管理進(jìn)行優(yōu)化。要通過對智能制造技術(shù)的強(qiáng)化，對整體運(yùn)營成本進(jìn)行控制，以保障生產(chǎn)效率，確保整體船體的制造水平，保證能源與資源的消耗都可以被控制在合理范圍之內(nèi)。

2.3.3 拆解技術(shù)

在綠色船舶拆解技術(shù)的發(fā)展過程中，要在對現(xiàn)行所用拆解技術(shù)進(jìn)行研究與分析的基礎(chǔ)上，按照綠色船舶特點(diǎn)，加大對浮式綠色拆解以及完全塢內(nèi)等拆解技術(shù)的運(yùn)用。同時，要大力開發(fā)廢油以及廢水等物質(zhì)的無害化處理技術(shù)，增強(qiáng)在拆解工藝以及廢物無害化處理的投入力度，要將拆解過程中產(chǎn)生的污染降到最低，以實(shí)現(xiàn)安全、綠色化的拆解模式。

3 綠色船舶應(yīng)用展望

3.1 信息與通訊技術(shù)

信息通訊技術(shù)對于船舶航行的作用較大，也是業(yè)界人士關(guān)注的重點(diǎn)技術(shù)之一。現(xiàn)階段，該項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到較為理想的保真度與可靠度，但整體成本卻相對較高。雖然也有對講機(jī)等簡便型通訊設(shè)備，但其在對成本費(fèi)用進(jìn)行保證的同時，其信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性與清晰度卻仍然有待提高。雖然現(xiàn)代無人駕駛船舶想法的誕生，船舶設(shè)計(jì)也可能會隨之發(fā)生改變，而這一理念的實(shí)現(xiàn)，與遙控以及遙感信息技術(shù)有著密不可分的關(guān)聯(lián)。所以為在今后競爭中獲得一席之地，造船廠要加大對各項(xiàng)信息技術(shù)的研究力度，要堅(jiān)持綠色設(shè)計(jì)與制造原則，降低設(shè)計(jì)錯誤率，保證工程設(shè)計(jì)和整體工藝流程的匹配程度，并對機(jī)械完工率以及準(zhǔn)確率進(jìn)行強(qiáng)化，保證整體船體施工的交驗(yàn)率，且要對機(jī)器人應(yīng)用以及智能制造技術(shù)等應(yīng)用的質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，以保證國內(nèi)船舶綠色化制造水平的有效提高。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)

為降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，保證風(fēng)險(xiǎn)管控工作的實(shí)施質(zhì)量，風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)開始出現(xiàn)。經(jīng)過多年發(fā)展，風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到海洋工程、化工工程等各領(lǐng)域中，但在船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初步階段，普及范圍相對有限。因此，今后船舶領(lǐng)域也會增強(qiáng)對風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)的研究與應(yīng)用，會通過發(fā)展安全水平以及綜合安全評估等技術(shù)，不斷對各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評估手段進(jìn)行強(qiáng)化與開發(fā)，并在船舶領(lǐng)域中對其進(jìn)行廣泛推廣。同時，為提高我國船舶制造工業(yè)在國際中的話語權(quán)，保證在國際舞臺中的地位，業(yè)內(nèi)還需加強(qiáng)對風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)的掌握力度，加大自主研發(fā)效率，創(chuàng)造出更多屬于我國獨(dú)有的風(fēng)險(xiǎn)評估手段，以便準(zhǔn)確評估出海工項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，保障海工項(xiàng)目的建設(shè)水平。

3.3 節(jié)能減排技術(shù)

今后節(jié)能減排技術(shù)仍然是綠色船舶領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)。一方面會加大對環(huán)保材料的利用力度，例如運(yùn)用新型綠色化材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)含錫與鉛等有害物質(zhì)的油漆等，確保能夠在達(dá)到各項(xiàng)船舶建造標(biāo)準(zhǔn)的同時，能夠從根本上對材料污染程度進(jìn)行控制；另一方面要加大對廢物資源的再利用力度，對不可避免的廢料產(chǎn)生環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，并運(yùn)用再利用技術(shù)，對廢物進(jìn)行合理運(yùn)用。此外，還要通過對太陽能以及其它新型能源的運(yùn)用，取代傳統(tǒng)燃料動力的提供模式，以從源頭起，對船舶氫氧化物以及硫氧化物排放量進(jìn)行控制。

4 結(jié)語

船舶工業(yè)綠色化發(fā)展，已經(jīng)成為今后船舶工業(yè)必然的發(fā)展趨勢，國內(nèi)各船舶制造企業(yè)和相關(guān)技術(shù)研究單位，都應(yīng)明確認(rèn)識到這一點(diǎn)，要對綠色船舶與相應(yīng)技術(shù)加以高度關(guān)注與研究，要加大在設(shè)計(jì)、制造以及拆解等環(huán)節(jié)對綠色技術(shù)的運(yùn)用力度。應(yīng)按照綠色節(jié)能原則，對太陽能以及其他環(huán)保性材料進(jìn)行運(yùn)用，并要結(jié)合節(jié)約、節(jié)能化的管理模式，打造出節(jié)能環(huán)保型船舶，確保海上運(yùn)輸發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間達(dá)到平衡狀態(tài)，能夠最大限度降低對自然環(huán)境的破壞。

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