船舶先进建造工艺.ppt

目录 绿色船舶的定义 绿色船舶的研究现状 绿色船舶包含的主要内容 实现船舶绿色化的要点 结语 绿色船舶 一 定义绿色船舶相对于传统意义上的造船是指在船舶设计 制造 管理及营运过程中融入环保理念 在保证船舶产品的功能 质量 成本的前提下 综合考虑环境影响和资源效率建造出的船舶 它主要取决于设计人员的环保意识 以人为本的设计理念和营运过程中的管理方案 船舶是一种特殊产品 其营运寿命终止时 一般不回原船厂拆解 因此 船厂在制造绿色船舶时 重点应放在设计和生产两个环节上 以保证船舶的绿色度 二 研究现状为了更好地应对日益严格的环保要求 更加积极主动地应对未来船舶市场的需求 世界各大船舶研究机构 先进造船企业以及相关机构都在加大研发力度 不断推出满足绿色船舶要求的新技术 新船型以及新动力等 目前 关于绿色船舶的研发 从基本的高效节能船型开发 到低排放高效动力推进装置的研发 再到环保无污染涂料以及轻质材料的研制 可谓面面俱到 全方位地打造着未来的新型绿色船舶 其中 新概念无压载水 或压载水箱 船舶和新型能源推进船舶最具有革新性和代表性 1 无压载水船舶早在2001年 SRCJ就开始对该船型进行研究和开发 自2003年以来 该研究工作还受到了日本船舶技术研究协会以及私人企业的支持 2005年 日本3大主要机构 三菱重工 石川岛播磨造船和日本船级社也加入了SRCJ 进行相关的研发工作 目前 无压载水船 NOBS 已被证实可以应用到现实中 NOBS船体设计中一个主要特征就是船底为横向倾斜的 如此设计主要是为了使船舶在无压载水的情况下拥有足够的吃水以保证船舶的安全航行 此外 通过加宽船体来解决排水量减少的问题 为满足吃水时的排水量 船底设计成横向具有较大倾角的形状 为分散排水量 加大了船首和船尾的面积 此外 采用小而高效的螺旋桨进行推进 图 1 nobs与传统型船舶尺寸比较 2 无压载水箱船 美国密热安大学近日成功研发出无压载水箱货船 图2 研发的新概念船设计思路是取消压载水箱 代之以两条海水可在舱内流动的大型管道 水流箱 当空船出港时 将大型管道的前后盖子打开 海水自然地流入 随着船出航 海水从管道自前向后流动 保持船舶平衡 货船载货航行时 将两条大管道中的海水排放掉 关上前后的盖子 实验结果证明该方式可使船舶动力最大节省3 3 燃料电池推进船舶 燃料电池是将燃料 如氢 天然气 丙烷和甲醇等 中的化学能直接转化为电能的机电装置 研究证实 燃料电池应用到船舶上具有柴油机无可比拟的优点 一是使船舶效率提高50 且零污染排放 二是燃料电池不会产生噪音和振动 提高了乘客的舒适度 改善了船员的工作环境 三是设计的可移动部件少 维护方便 四是标准模块化设计 可更方便合理利用船上空间 4 LNG燃料船 多年来 挪威船东 咨询公司 船厂以及相关权威人士一直关注于LNG燃料船相关技术的研发 不断地将LNG燃料应用到除LNG船以外的船舶上 目前一些使用LNG燃料的渡船已在北海地区服务 据使用这些船舶的船东介绍 这些船舶的氮氧化物的排放量减少了89 即每艘船每年减少了159吨的排放物 每年为船东节省100万美元 此外 二氧化碳的排放物减少了20 即每艘船每年减少2157吨的排放物 氧化硫排放量则减少了100 据悉 使用LNG能源可以使船舶的燃料燃烧效率增加30 船舶每年约消耗7000吨LNG 三 主要内容 1 船舶的绿色设计传统的船舶设计仅从结构和功能 外观造型 加工制造 生产管理等角度考虑 设计概念是以市场需求为基础 技术方案也是重点考虑设计与制造两个领域的问题 设计过程中缺乏环境保护的意识 船舶的绿色设计是从产品需求 设计 制造 营运到回收再生整个寿命周期一起考虑的 把产品 环境与人类一起 并行考虑寿命周期内每一阶段的相互影响 1 1材料的选择1 选择的要点1 选用便与回收 生产过程简便 易于加工的材料 产生的废料不污染环境 2 选用无毒无害材料 3 选用可再生材料 4 选用较少种类的材料 简化设计 5 选用工艺性能优良的材料 降低加工难度及加工过程中的能源消耗 2 选择的重点1 焊接材料 选用高效焊接工艺和低毒 低烟焊丝 条 2 舱室绝缘材料 选用高效 环保的绝缘材料 3 涂装材料 选用无污染 省资源 省能源的绿色涂料 如水性涂料 粉末涂料和辐射固化涂料等 外办水线以下涂料应具有只驱赶而不杀灭海洋生物的性能 1 2标准化 模块化设计1 船体结构通过标准化 模块化设计 可以简化 2 船舶设备通过标准化 模块化设计可有效地避免舾装件逐件装船 降低舱室内的污染和噪声危害 提高工作效率和工作量 减少了劳动量和资金的消耗 3 标准化设计可以提高零部件的通用性 提高零部件的重复性 也可以促进专业化生产 1 3并行设计根据并行设计的思想 由设计者 制造者和环保工程师参与船舶的初步设计 详细设计和生产设计整个过程 通过相互协调 综合考虑船舶由初步设计到报废拆解的整个寿命周期中影响资源利用与环境污染的所有因素 优化各个环节 减少产品生产的往复过程 提高整个制造系统的资源利用率 降低废品率 节约资源 与产品的结构设计 材料设计 制造环境设计 工艺设计 回收处理设计等各方面 实现并行式绿色制造设计 2 船舶的绿色制造绿色造船生产需要解决的主要问题是 提高切割 焊接 涂装过程中的资源利用效率与控制环境污染 2 1绿色加工工艺1 净成型制造 2 干式加工 3 工艺模拟技术 4 网络技术 虚拟现实技术与敏捷制造 2 2绿色焊接工艺1 节能逆变焊机 2 高效焊接 3 搅拌摩擦焊 4 激光焊接 5 室内造船 2 3绿色涂装工艺1 应用现代造船理念 实现涂装环保作业 2 合理选择涂料 优化施工工艺 3 推进标准化和计算机辅助管理 4 推广移动式涂装系统和环保型分段涂装房 3 绿色管理绿色管理投入少 作用大 效果好 是绿色造船的重要组成部分 企业要实现经济与环保协调发展 绿色管理不容忽视 3 1压缩无效作业时间 提高生产效率 1 按区域 阶段 类型对造船生产作业流程的各个工序作业程度不问断地进行跟踪分析 通过岗位合并 培训复合技能人员 提高工时利用率 2 应重视压缩吊运 整理等辅助作业时间 在材料管理上 按材料使用顺序安排存放位置 尽量减少集配整理时间 要求物件在物流过程中不停顿 不倒退 不转向 尽量缩短物流路线 减少吊运时间 3 统计数据表明 小组立 大组立 船台 码头各工艺阶段在分别完成相同工作量的情况下 所消耗的作业时间比例为 1 3 6 9 说明下游工序占用作业时间较长 作业量不均衡 推行工序前移是企业压缩无效作业时间 提高生产效率非常成功的作法 3 2强化管理 节约成本 1 提高钢材利用率 2 控制预处理钢材与分段储备 提高场地利用率 3 3走社会化供能之路 降低生产能耗船厂的氧气和乙炔一般由厂制氧车间和乙炔站提供 蒸汽则由厂中央锅炉提供 我国有的造船企业引进世界先进的 安全 健康 环保 SHE 生产理念 取消厂内的制氧车间和乙炔站 用性能更好 安全无毒的新型燃气逐步替代传统的乙炔 向周边电厂购买余热 走社会化供能之路 不仅节省了船厂有限的土地资源 而且降低了能耗 减少了污染物排放 降低生产生本 3 4改造管理体制 提高管理效率 1 借鉴日 韩先进船厂和相关配套企业的发展模式 我们认为 建立布局合理的中间产品专业化协作厂 实现中间产品生产社会化 形成总装厂和专业化中间产品协作厂的动态联盟 建立企业之间全新的集成模式 是现代总装造船发展的必然趋势 2 推行综合化 扁平化管理 打破传统管理部门之间的界限 把各自独立的专业管理重新整合 变专项管理为综合管理 不断减少管理接口 消除管理孤岛 消除无效的管理过程与管理环节 3 5实施绿色采购 为生产提供绿色材料物资采购是绿色造船活动中重要的一个环节 因此 采购制度也应融入绿色理念 以规范采购活动 绿色采购制度要求采购船用材料 机械 电器等时 不仅要评价其质量和价格 还要评价其是否影响环境和人体健康 对环保类产品实行优先采购 3 6加强事前监督 减少事故发生生产安全事故一旦发生 将会带来一系列的社会问题和不可挽回的经济损失 因此 必须重视贯彻落实安全生产法规和制度 安全生产管理应强化 预防为主 的理念 把安全工作的重点从事后处理转移到事前监督上来 四 实现船舶绿色化的要点 1 提高开发与应用绿色造船技术的自觉性 2 加强绿色造船新技术的开发 3 加大落后生产技术改造的力度 4 建立绿色造船评价方法与节能减排考核制度 5 加强绿色造船技术的交流 五 结语 船舶工业应从单纯地提供船舶产品的传统制造业