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  3. 挖泥船絞刀頭

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      綠色造船技術發展趨勢_挖泥船絞刀頭_青州佳藝液壓機械配件廠
      綠色造船技術發展趨勢

      新聞中心  加入時間:2015-10-27 9:33:47     點擊:753

       近幾年,國際海事組織(IMO)不斷以強制性公約、規則的形式來加強對海洋環境乃至大氣環境的保護。同時,越來越多的國際非政府組織、行業組織 等也不斷推出新的行業標準,一些國家和地區也在醞釀著更為嚴格的區域性標準,這些對環保要求的日益嚴格,在很大程度上表明推進綠色造船是未來船舶工業發展 的大趨勢,綠色造船主要內容及其要求。

       

          從設計階段開始,就充分考慮船舶制造、營運乃至拆解回收等各個環節的環保問題,嚴格按照國際海事組織新規范、新標準的要求,采用利于環境保護和 節約能源的設計方式。

          綠色制造

          采用先進的適用技術和工藝,推行精細化和數字化造船,以減少或消除環境污染,提高資源和材料的利用率。

          綠色材料

          選擇容易回收、便于加工、無毒無害、性能高效的材料。

          綠色管理

          在造船生產管理過程中,不斷改善作業環境、不斷提升現場管理水平,同時采用先進設備,高效使用材料和能源,減少對環境的污染。

             現就船舶綠色設計、綠色制造、如何選擇綠色材料這三個方面技術分別闡述如下:

          1、綠色設計技術

          合理設計船舶構造,優化系統布置,降低環境污染,是世界船舶工業發展必然趨勢。鑒于此,國際海事組織、船舶設計研究所、造船廠等相關機構正在提 倡“綠色設計”船舶構造及系統,而“綠色設計”要求主要體現在以下五個方面:

          1)燃油艙保護。為防止船舶自用燃油所帶來的污染,燃油艙應采用雙殼雙底保護設計。對于大型油船設計,燃油艙常規的布置一般位于機器處所和貨 油艙(包括污油水艙)之間,用于油船的貨物區域與機器處所的分隔。比如中國大連新船重工有限責任公司建造的30萬噸VLCC船,在貨艙區域為雙殼結構,有 雙層底、雙層殼和兩道縱艙壁,燃油深艙設置了雙殼保護;上海外高橋造船有限公司17.7 萬噸散貨船,充分考慮了當今世界對環保的要求,在總體設計中將傳統設計中的燃油艙從機艙區域搬到了頂邊艙,并在舷側設立隔離空艙,有效地減少了燃油泄露的 可能性。

          2)有利于壓載水更換和沉積物清除的設計。壓載水更換方法是目前船舶能夠安全有效管理船上壓載水的唯一有效途徑,新建船舶應最大限度地減少沉 積物的積聚,并為沉積物的清除和取樣提供安全通道。如上海外高橋造船有限公司17.7 萬噸散貨船在壓載系統的設計中也考慮在海上交換壓載水的最新要求,既保證了交換壓載水,又滿足了船舶的性能要求(穩性、盲區、結構應力等),取得了ABS 船級社“綠色入級符號”,同時該船也是能進入法國敦刻爾港的最大載重量船舶。

          3)船舶機艙艙底水系統布置設計。從源頭上減少機艙艙底含油污水的產生,避免油類和清潔水的混合,并減輕濾油設備的工作負荷。比如設置相互分 隔的集油槽和集水槽,將泄漏油類收集到油渣柜,干凈的泄漏水收集到清潔水柜;清潔水放殘柜排放布置應和含油污水系統分開,清潔水柜里的水直接排到舷外;設 置預處理單元,將機艙污水阱中的含油艙底水先駁至預處理單元,通過重力預先進行油/水分離,再將預處理過的艙底污油水駁至艙底水儲存柜等。

          4 標準化和互換性設計。建立綠色設計維修的概念,利用計算機技術,對船舶及其設備進行標準化、模塊化、互換性虛擬設計。通過計算機虛擬現實技術,實現設計過 程的可視化,并且對虛擬產品通過仿真試驗,確認其性能要求,采用功能多樣化與復合化的零件以及簡單的連接方法,使整體裝置的零件數減少;合理地設計產品中 零件、支撐、載荷的布置,確定適當的整體尺寸,提高材料利用率;設計結構符合工藝性與加工性,以減少加工過程中的材料損耗與能源消耗;設計的結構便于回 收,實現資源的重復利用;設計的結構便于維修,延長產品使用壽命,從而提高船舶及其設備的維修性。

          5 遠程協同設計。通過互聯網,根據并行工程的思想,由設計者、制造者和環保工程師參與船舶產品的初步設計、詳細設計和生產設計整個過程, 通過相互協調,綜合考慮船舶產品由初步設計到報廢拆解的整個生命周期中影響資源利用與環境污染的所有因素,優化各個設計環節,減少產品生產的往復過程,提 高整個制造系統的資源利用率,降低廢品率,節約資源。另外,還應綜合考慮產品的結構設計、材料選擇、制造環境設計、工藝設計、回收處理設計等各個方面,實 現并行式綠色制造設計。

          2、綠色制造技術

          1)非傳統加工技術

          非傳統加工技術包括凈成形制造技術、綠色干式加工技術和數控加工技術等。其中凈成形制造技術包括超塑性成形、等溫成形、粉末冶金等技術。凈成形 制造技術正從接近零件形狀向直接制成工件形狀即精密成形或凈成形方向發展。成形的零件有些可以直接或稍加處理即可用于組成產品,這可以大大減少原材料和能 源的消耗。綠色干式加工技術、電火花、線切割、高能束加工(激光加工、電子束加工、電解加工、超聲波加工、虛擬軸機床加工),干式加工簡化了工藝、減少了 成本,而且消除了冷卻液所帶來的一系列問題,如廢液處理和排放等。目前,干式加工在國外已經得到局部應用,如美國、日本、德國等國采用干車削、干磨削、干 鏜削等都取得一定的成果。而中國才剛開始研究,主要應用領域是機械加工行業。這些作為新型的加工工藝,有望在船舶產品制造中發揮其應有的作用。數控加工包 括超高速切削技術、多功能化配有自動換刀機構、自適應控制技術等。

          2)快速原型技術與敏捷制造技術

          快速原型制造(RPM)是利用CAD 技術、數控技術、材料科學等集成從而實現零件從設計到三維實體原型制造一體化的系統技術。典型的RPM 技術包括:立體印刷、分層實體制造、選擇性激光燒結、熔融沉積成形等。

          敏捷制造技術主要涉及如何虛擬企業、采用智能分解任務、如何虛擬設計、全面模塊化設計和制造、以精益生產理論為指導的精細管理等方面技術。如虛 擬制造技術就是在真正產品生產之前在虛擬制造環境下生成軟產品模型來代替傳統的真實樣品進行實驗,一般采用高效、無弧光、無粉塵污染的焊接材料和方法。

          3)綠色焊接切割技術

          常用的高效綠色焊接方法主要有氣體保護焊、 激光焊接、電子束焊接、 熔化極活性氣體保護焊(MAG)和熔化極惰性氣體保護焊(MIG)、埋弧焊、電渣焊、擴散焊接等。高效焊接是船舶產品制造中提高焊接生產效率和質量、 節約資源和降低對環境負面影響的重要技術之一。常用的高效綠色切割方法主要有:激光切割、等離子切割、超聲切割和機器人切割等。

          4)綠色涂裝工藝技術

          以系統工程的思想加以實施,深化涂裝生產設計,實現船舶產品綠色涂裝,注重鋼材預處理質量、縮短分段制造周期、提高預舾裝率和分段完整性、加強 涂裝生產的動態管理,通過環保型的涂裝工藝、涂裝設施的應用,以及跟蹤補涂等措施,實現環保型涂裝作業的目標。主要包括:合理選擇涂料、推廣移動式涂裝系 統和環保型分段涂裝房、推進標準化和計算機輔助管理等。

          5)綠色熱處理、綠色鑄造技術、表面改性技術、綠色包裝技術

          綠色熱處理技術包括真空熱處理、離子熱處理、可控氣氛熱處理、激光表面合金化等技術;綠色鑄造技術包括消失模鑄造、擠壓鑄造等技術;表面改性技 術是采用某種工藝手段使材料表面獲得與其基體材料不同組織結構和性能的技術,主要包括等離子體表面處理、離子滲氮、激光表面處理、電子束處理、高密度太陽 表面處理、離子注入表面改性、表面涂層、熱噴涂、電火花表面涂敷、塑料涂敷、真空蒸餾、濺射鍍膜、離子鍍、化學氣相沉積、分子束外延、離子束合成薄膜等技 術;綠色包裝,許多地方把蜂窩紙板包裝列為推廣對象,為降低商品在流通過程中的破損率、提高包裝產品質量起到了積極的作用。除此之外,還應進一步開發農作 物秸稈緩沖包裝材料、聚乳酸發泡材料、廢紙和淀粉制包裝用泡沫填料等新型包裝材料,應用于船舶工業中。

          3、綠色材料選用和使用

          在船舶產品全生命周期中, 對環境和人類影響最大的, 一是制造過程中的焊接、涂裝作業;二是船舶產品拆解后廢棄的各種絕緣材料。因此,實現船舶產品綠色制造,應最少地使用有害材料,盡可能使用能安全環保、易 分解清除、可回收的材料,重點研究和選擇無毒、無害化高分子材料,研究廢舊高分子材料回收的綠色技術,選用高分子過濾材料——功能膜材料,玻璃纖維氈增強 熱塑性復合材料等,采用對現有材料的環境性能改進技術等,以降低環境污染,達到環保要求。

          1)焊接材料

          焊絲(焊條) 的添加助焊藥劑,在電弧高溫燃燒下,隨焊接煙塵一起向空氣中擴散,對操作人員和環境構成危害。因此,應首先選用高效焊接工藝和低毒、低煙焊絲(焊條)。目 前,日本、美國、瑞典等發達國家研制出金屬粉型藥芯焊絲,就是在藥芯焊絲中添加脫氧劑(硅、鋁、鈦、硼等),用于降低熔池金屬中的含氧量,且增加粘度,增 強熔池金屬的張力,減少煙塵和飛濺物,降低船舶焊接時對環境的污染,同時也具有高效節能特性。該型焊絲非常適用于自動化焊接,廣泛用于造船業。如日本船廠 對于海洋工程結構物、液化氣船等低溫材料的焊接,廣泛采用金屬粉型藥芯焊絲,尤其是機器人和全位置焊接。在焊接時飛濺物可減少30~40%,焊接煙塵減少 30~35%,而且具有良好的焊接工藝性,接頭牢固。

          2)船舶產品絕緣材料

          由于礦棉、玻璃棉具有防火、隔音、保溫等優良性能和可加工性,目前被廣泛用于船舶產品的內裝。在船舶產品營運壽命結束后的拆解過程中,這些保溫 材料由于沒有再生利用價值而被大量拋棄,而且礦棉、玻璃棉的不可降解性,這些廢棄的材料直接導致周圍的水質和土質的惡化。因此,選用保溫材料,不僅要考慮 其技術性能,還應考慮環保性能。研制高效、環保的復合絕緣材料也將成為完善綠色船舶產品技術的一項重要工作。

          3)涂裝材料的選擇

          船舶產品涂裝工藝分為鋼板預處理(在鋼材預處理車間完成) 和二次除銹涂裝(在涂裝房內進行)。先進造船國家一般較少進行二次除銹涂裝,這不僅減少了資源浪費,而且生產效率大大提高。中國在引入區域船舶產品裝備方 法的同時,也在嘗試減少二次除銹涂裝,采用跟蹤補涂技術。跟蹤補涂一般在露天平臺完成,這對涂料提出了更高要求。傳統溶劑型涂料因其對人體的危害和對空氣 的污染已無法滿足綠色海洋裝備和物流裝備的要求,取而代之的應是一些無污染、省資源、省能源的綠色涂料。其中具有代表性的綠色船舶涂料有:環保型固體含量 80%以上的高固份涂料、無溶劑型的環氧涂料、水溶性環氧涂料和聚氨酯涂料、環保型的飲水及環境友好型船舶防污涂料等。不僅如此,各種快速造船所需要的 涂料也相繼問世,如耐高溫的車間底漆、通用型的環氧底漆和低表面處理要求的防銹涂料。據媒體報道,國外業界正在研制光催化氧化鈦涂料和智能型涂料等。由于 綠色造船是世界造船業發展趨勢,而環保、高性能的船舶涂料是綠色涂裝、綠色造船必備條件之一,從而成為國際上研發的重點。

          4)廣泛采用納米材料

      納米材料已被應用于環境保護等領域。當物質被“粉碎”到納米級細小并制成的“納米材料”時,不僅材料的物理、化學、力學等性能發生變化,而且會 出現輻射、吸收、吸附等許多新特性。由于納米技術導致產品微型化,使所需資源減少,可達到“低消耗、高效益”的可持續發展目的,而且其成本極為低廉,其互 相撞擊、摩擦產生的交變機械作用力將大為減小,噪聲污染會得到有效控制。運用納米技術開發的潤滑劑,既能在物體表面形成半永久性的固態膜,產生極好的潤滑 作用,大大降低機器設備運轉時噪聲,又能延長它的使用壽命,如用在船用主機、大型船用設備上。此外,納米材料涂層能大大提高遮擋電磁波和紫外線的性能。

       

      另外,還有幾點比較重要的差距:

       

      1 高科技設備全部依靠進口

      船舶系統管理混亂,國內船廠普遍嚴重缺乏專長性人才

      3 大批勞務工福利保障不周全,熟練工嚴重流失,如此造出來的東西工藝肯定與先進國家有一定差距

      4遇到技術性難題,不善于創新,一般采取中國式的中庸思想,一面忽悠船東與船檢,一面搞關系

      5對國外技術依賴性強,缺乏技術專才,沒有創新。

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