近幾年，國(guó)際海事組織（IMO）不斷以強(qiáng)制性公約、規(guī)則的形式來(lái)加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境乃至大氣環(huán)境的保護(hù)。同時(shí)，越來(lái)越多的國(guó)際非政府組織、行業(yè)組織 等也不斷推出新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一些國(guó)家和地區(qū)也在醞釀著更為嚴(yán)格的區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)，這些對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，在很大程度上表明推進(jìn)綠色造船是未來(lái)船舶工業(yè)發(fā)展 的大趨勢(shì)，綠色造船主要內(nèi)容及其要求。
從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，就充分考慮船舶制造、營(yíng)運(yùn)乃至拆解回收等各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)保問(wèn)題，嚴(yán)格按照國(guó)際海事組織新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)的要求，采用利于環(huán)境保護(hù)和 節(jié)約能源的設(shè)計(jì)方式。
綠色制造
采用先進(jìn)的適用技術(shù)和工藝，推行精細(xì)化和數(shù)字化造船，以減少或消除環(huán)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(wú)毒無(wú)害、性能高效的材料。
綠色管理
在造船生產(chǎn)管理過(guò)程中，不斷改善作業(yè)環(huán)境、不斷提升現(xiàn)場(chǎng)管理水平，同時(shí)采用先進(jìn)設(shè)備，高效使用材料和能源，減少對(duì)環(huán)境的污染。
現(xiàn)就船舶綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、如何選擇綠色材料這三個(gè)方面技術(shù)分別闡述如下：
1、綠色設(shè)計(jì)技術(shù)
合理設(shè)計(jì)船舶構(gòu)造，優(yōu)化系統(tǒng)布置，降低環(huán)境污染，是世界船舶工業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)。鑒于此，國(guó)際海事組織、船舶設(shè)計(jì)研究所、造船廠等相關(guān)機(jī)構(gòu)正在提 倡“綠色設(shè)計(jì)”船舶構(gòu)造及系統(tǒng)，而“綠色設(shè)計(jì)”要求主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：
（1）燃油艙保護(hù)。為防止船舶自用燃油所帶來(lái)的污染，燃油艙應(yīng)采用雙殼雙底保護(hù)設(shè)計(jì)。對(duì)于大型油船設(shè)計(jì)，燃油艙常規(guī)的布置一般位于機(jī)器處所和貨 油艙(包括污油水艙)之間，用于油船的貨物區(qū)域與機(jī)器處所的分隔。比如中國(guó)大連新船重工有限責(zé)任公司建造的30萬(wàn)噸VLCC船，在貨艙區(qū)域?yàn)殡p殼結(jié)構(gòu)，有 雙層底、雙層殼和兩道縱艙壁，燃油深艙設(shè)置了雙殼保護(hù)；上海外高橋造船有限公司17.7 萬(wàn)噸散貨船，充分考慮了當(dāng)今世界對(duì)環(huán)保的要求，在總體設(shè)計(jì)中將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的燃油艙從機(jī)艙區(qū)域搬到了頂邊艙，并在舷側(cè)設(shè)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(shè)計(jì)。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(yīng)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(wàn)噸散貨船在壓載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(wěn)性、盲區(qū)、結(jié)構(gòu)應(yīng)力等），取得了ABS 船級(jí)社“綠色入級(jí)符號(hào)”，同時(shí)該船也是能進(jìn)入法國(guó)敦刻爾港的最大載重量船舶。
（3）船舶機(jī)艙艙底水系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)。從源頭上減少機(jī)艙艙底含油污水的產(chǎn)生，避免油類和清潔水的混合，并減輕濾油設(shè)備的工作負(fù)荷。比如設(shè)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(yīng)和含油污水系統(tǒng)分開(kāi)，清潔水柜里的水直接排到舷外；設(shè) 置預(yù)處理單元，將機(jī)艙污水阱中的含油艙底水先駁至預(yù)處理單元，通過(guò)重力預(yù)先進(jìn)行油／水分離，再將預(yù)處理過(guò)的艙底污油水駁至艙底水儲(chǔ)存柜等。
（4） 標(biāo)準(zhǔn)化和互換性設(shè)計(jì)。建立綠色設(shè)計(jì)維修的概念，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)船舶及其設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、互換性虛擬設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò) 程的可視化，并且對(duì)虛擬產(chǎn)品通過(guò)仿真試驗(yàn)，確認(rèn)其性能要求，采用功能多樣化與復(fù)合化的零件以及簡(jiǎn)單的連接方法，使整體裝置的零件數(shù)減少；合理地設(shè)計(jì)產(chǎn)品中 零件、支撐、載荷的布置，確定適當(dāng)?shù)恼w尺寸，提高材料利用率；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)符合工藝性與加工性，以減少加工過(guò)程中的材料損耗與能源消耗；設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)便于回 收，實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用；設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)便于維修，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命，從而提高船舶及其設(shè)備的維修性。
（5） 遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)并行工程的思想，由設(shè)計(jì)者、制造者和環(huán)保工程師參與船舶產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程， 通過(guò)相互協(xié)調(diào)，綜合考慮船舶產(chǎn)品由初步設(shè)計(jì)到報(bào)廢拆解的整個(gè)生命周期中影響資源利用與環(huán)境污染的所有因素，優(yōu)化各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，減少產(chǎn)品生產(chǎn)的往復(fù)過(guò)程，提 高整個(gè)制造系統(tǒng)的資源利用率，降低廢品率，節(jié)約資源。另外，還應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、制造環(huán)境設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、回收處理設(shè)計(jì)等各個(gè)方面，實(shí) 現(xiàn)并行式綠色制造設(shè)計(jì)。
2、綠色制造技術(shù)
（1）非傳統(tǒng)加工技術(shù)
非傳統(tǒng)加工技術(shù)包括凈成形制造技術(shù)、綠色干式加工技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)等。其中凈成形制造技術(shù)包括超塑性成形、等溫成形、粉末冶金等技術(shù)。凈成形 制造技術(shù)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(fā)展。成形的零件有些可以直接或稍加處理即可用于組成產(chǎn)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(shù)、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(jī)床加工），干式加工簡(jiǎn)化了工藝、減少了 成本，而且消除了冷卻液所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如廢液處理和排放等。目前，干式加工在國(guó)外已經(jīng)得到局部應(yīng)用，如美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)采用干車(chē)削、干磨削、干 鏜削等都取得一定的成果。而中國(guó)才剛開(kāi)始研究，主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè)。這些作為新型的加工工藝，有望在船舶產(chǎn)品制造中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。數(shù)控加工包 括超高速切削技術(shù)、多功能化配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)、自適應(yīng)控制技術(shù)等。
（2）快速原型技術(shù)與敏捷制造技術(shù)
快速原型制造（RPM）是利用CAD 技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)等集成從而實(shí)現(xiàn)零件從設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。典型的RPM 技術(shù)包括：立體印刷、分層實(shí)體制造、選擇性激光燒結(jié)、熔融沉積成形等。
敏捷制造技術(shù)主要涉及如何虛擬企業(yè)、采用智能分解任務(wù)、如何虛擬設(shè)計(jì)、全面模塊化設(shè)計(jì)和制造、以精益生產(chǎn)理論為指導(dǎo)的精細(xì)管理等方面技術(shù)。如虛 擬制造技術(shù)就是在真正產(chǎn)品生產(chǎn)之前在虛擬制造環(huán)境下生成軟產(chǎn)品模型來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的真實(shí)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一般采用高效、無(wú)弧光、無(wú)粉塵污染的焊接材料和方法。
（3）綠色焊接切割技術(shù)
常用的高效綠色焊接方法主要有氣體保護(hù)焊、 激光焊接、電子束焊接、 熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)和熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG焊)、埋弧焊、電渣焊、擴(kuò)散焊接等。高效焊接是船舶產(chǎn)品制造中提高焊接生產(chǎn)效率和質(zhì)量、 節(jié)約資源和降低對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的重要技術(shù)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(jī)器人切割等。
（4）綠色涂裝工藝技術(shù)
以系統(tǒng)工程的思想加以實(shí)施，深化涂裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)品綠色涂裝，注重鋼材預(yù)處理質(zhì)量、縮短分段制造周期、提高預(yù)舾裝率和分段完整性、加強(qiáng) 涂裝生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)管理，通過(guò)環(huán)保型的涂裝工藝、涂裝設(shè)施的應(yīng)用，以及跟蹤補(bǔ)涂等措施，實(shí)現(xiàn)環(huán)保型涂裝作業(yè)的目標(biāo)。主要包括：合理選擇涂料、推廣移動(dòng)式涂裝系 統(tǒng)和環(huán)保型分段涂裝房、推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化和計(jì)算機(jī)輔助管理等。
（5）綠色熱處理、綠色鑄造技術(shù)、表面改性技術(shù)、綠色包裝技術(shù)
綠色熱處理技術(shù)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(shù)；綠色鑄造技術(shù)包括消失模鑄造、擠壓鑄造等技術(shù)；表面改性技 術(shù)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(jié)構(gòu)和性能的技術(shù)，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(yáng) 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(xué)氣相沉積、分子束外延、離子束合成薄膜等技 術(shù)；綠色包裝，許多地方把蜂窩紙板包裝列為推廣對(duì)象，為降低商品在流通過(guò)程中的破損率、提高包裝產(chǎn)品質(zhì)量起到了積極的作用。除此之外，還應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)農(nóng)作 物秸稈緩沖包裝材料、聚乳酸發(fā)泡材料、廢紙和淀粉制包裝用泡沫填料等新型包裝材料，應(yīng)用于船舶工業(yè)中。
3、綠色材料選用和使用
在船舶產(chǎn)品全生命周期中， 對(duì)環(huán)境和人類影響最大的， 一是制造過(guò)程中的焊接、涂裝作業(yè)；二是船舶產(chǎn)品拆解后廢棄的各種絕緣材料。因此，實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)品綠色制造，應(yīng)最少地使用有害材料，盡可能使用能安全環(huán)保、易 分解清除、可回收的材料，重點(diǎn)研究和選擇無(wú)毒、無(wú)害化高分子材料，研究廢舊高分子材料回收的綠色技術(shù)，選用高分子過(guò)濾材料——功能膜材料，玻璃纖維氈增強(qiáng) 熱塑性復(fù)合材料等，采用對(duì)現(xiàn)有材料的環(huán)境性能改進(jìn)技術(shù)等，以降低環(huán)境污染，達(dá)到環(huán)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(kuò)散，對(duì)操作人員和環(huán)境構(gòu)成危害。因此，應(yīng)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(guó)、瑞典等發(fā)達(dá)國(guó)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(qiáng)熔池金屬的張力，減少煙塵和飛濺物，降低船舶焊接時(shí)對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也具有高效節(jié)能特性。該型焊絲非常適用于自動(dòng)化焊接，廣泛用于造船業(yè)。如日本船廠 對(duì)于海洋工程結(jié)構(gòu)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(jī)器人和全位置焊接。在焊接時(shí)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(chǎn)品絕緣材料
由于礦棉、玻璃棉具有防火、隔音、保溫等優(yōu)良性能和可加工性，目前被廣泛用于船舶產(chǎn)品的內(nèi)裝。在船舶產(chǎn)品營(yíng)運(yùn)壽命結(jié)束后的拆解過(guò)程中，這些保溫 材料由于沒(méi)有再生利用價(jià)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(dǎo)致周?chē)乃|(zhì)和土質(zhì)的惡化。因此，選用保溫材料，不僅要考慮 其技術(shù)性能，還應(yīng)考慮環(huán)保性能。研制高效、環(huán)保的復(fù)合絕緣材料也將成為完善綠色船舶產(chǎn)品技術(shù)的一項(xiàng)重要工作。
（3）涂裝材料的選擇
船舶產(chǎn)品涂裝工藝分為鋼板預(yù)處理(在鋼材預(yù)處理車(chē)間完成) 和二次除銹涂裝(在涂裝房?jī)?nèi)進(jìn)行)。先進(jìn)造船國(guó)家一般較少進(jìn)行二次除銹涂裝，這不僅減少了資源浪費(fèi)，而且生產(chǎn)效率大大提高。中國(guó)在引入?yún)^(qū)域船舶產(chǎn)品裝備方 法的同時(shí)，也在嘗試減少二次除銹涂裝，采用跟蹤補(bǔ)涂技術(shù)。跟蹤補(bǔ)涂一般在露天平臺(tái)完成，這對(duì)涂料提出了更高要求。傳統(tǒng)溶劑型涂料因其對(duì)人體的危害和對(duì)空氣 的污染已無(wú)法滿足綠色海洋裝備和物流裝備的要求，取而代之的應(yīng)是一些無(wú)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(huán)保型固體含量 達(dá)80%以上的高固份涂料、無(wú)溶劑型的環(huán)氧涂料、水溶性環(huán)氧涂料和聚氨酯涂料、環(huán)保型的飲水及環(huán)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(wèn)世，如耐高溫的車(chē)間底漆、通用型的環(huán)氧底漆和低表面處理要求的防銹涂料。據(jù)媒體報(bào)道，國(guó)外業(yè)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(yè)發(fā)展趨勢(shì)，而環(huán)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(guó)際上研發(fā)的重點(diǎn)。
（4）廣泛采用納米材料
納米材料已被應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。當(dāng)物質(zhì)被“粉碎”到納米級(jí)細(xì)小并制成的“納米材料”時(shí)，不僅材料的物理、化學(xué)、力學(xué)等性能發(fā)生變化，而且會(huì) 出現(xiàn)輻射、吸收、吸附等許多新特性。由于納米技術(shù)導(dǎo)致產(chǎn)品微型化，使所需資源減少，可達(dá)到“低消耗、高效益”的可持續(xù)發(fā)展目的，而且其成本極為低廉，其互 相撞擊、摩擦產(chǎn)生的交變機(jī)械作用力將大為減小，噪聲污染會(huì)得到有效控制。運(yùn)用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)的潤(rùn)滑劑，既能在物體表面形成半永久性的固態(tài)膜，產(chǎn)生極好的潤(rùn)滑 作用，大大降低機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲，又能延長(zhǎng)它的使用壽命，如用在船用主機(jī)、大型船用設(shè)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(diǎn)比較重要的差距：
1 高科技設(shè)備全部依靠進(jìn)口
2 船舶系統(tǒng)管理混亂，國(guó)內(nèi)船廠普遍嚴(yán)重缺乏專長(zhǎng)性人才
3 大批勞務(wù)工福利保障不周全，熟練工嚴(yán)重流失，如此造出來(lái)的東西工藝肯定與先進(jìn)國(guó)家有一定差距
4遇到技術(shù)性難題，不善于創(chuàng)新，一般采取中國(guó)式的中庸思想，一面忽悠船東與船檢，一面搞關(guān)系
5對(duì)國(guó)外技術(shù)依賴性強(qiáng)，缺乏技術(shù)專才，沒(méi)有創(chuàng)新。
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