浅析舰船维修中绿色再制造技术的应用

黎思敏

(92323部队，山东青岛 266011)

浅析舰船维修中绿色再制造技术的应用

黎思敏

(92323部队，山东青岛 266011)

文章从绿色再制造技术在船舶工业中的应用引入，阐述了舰船绿色再制造技术的定义和在维修中的应用范围及分类，简述了绿色再制造技术在舰船维修中的应用情况，分析了施行舰船绿色维修的重要性和必要性，提出了实施舰船绿色维修需要把握的主要问题及建议。

舰船;绿色再制造技术;维修;应用

20世纪80年代始，节能减排成为世界各国关注的焦点，以充分利用资源、减少对环境污染为目标的绿色再制造技术大行其道。作为综合工业之冠的船舶工业，鉴于其对众多产业的关联和构成的复杂性，其绿色制造的发展进程明显迟缓于其他行业，军用舰船更是如此。笔者认为，绿色再制造技术在舰船设计建造、使用保障中推行刻不容缓，特别是在舰船服役期间的维修中更应全面关注，着力施行。本文仅就绿色再制造技术在舰船维修中的应用进行初步探讨。

1 舰船维修中绿色再制造技术的应用范围

舰船绿色再制造技术涉及到建造、管理、保障等各个方面。舰船维修则贯穿于舰船服役的全过程，按照传统区分及职掌不同，可以把其分为维护、修理2个方面。

1)舰船绿色再制造技术的定义分析。

舰船绿色再制造牵涉众多，其定义也各有不同。舰船作为一种特殊产品，其绿色再制造可定义为在舰船建造、服役、封存、报废过程中对环境影响最小、对资源利用率最高的技术。绿色再制造技术可以在舰船维修过程中，消除或减少废弃物和有害排放物，进而减少污染，节约资源，大大提高维修活动的经济和军事效益。据机械行业统计，绿色再制造技术可降低成本约50%、节能60%、节材70%。

2)舰船维护中绿色再制造技术的应用范围。

舰船维护是指为维持舰船装备完好而进行的维护与保养，维护的主体是舰员，维护活动主要有日检修、周检修、月检修、船体检查保养和航行检修等。舰船维护中所涉及的污染物主要有油液、污水、废气、废料、涂料等。绿色再制造技术在舰船维护中的应用可分为以下3种情况。

(1)船体及系统、设备的涂装活动。涂装活动是军用舰船的经常性工作，无论是维护保养活动、还是执行重大任务等，都要进行整体或局部涂装。涂装过程中，油漆、涂料的选择、刷涂、保管是绿色技术的主要应用范畴，要把绿色涂装的重点放在无污染或少污染油漆、涂料的甄别与应用上，放在无流失、少反复的涂装作业中，放在无泄漏、少封闭的保管环境里。

(2)油、污水的治理与处理。油、污水是舰船最大的污染源，无论是舰船航行与停泊状态、还是舰员操作使用与维护保养期间，油、污水的治理与处理贯穿于全过程，是舰船绿色治理的主要方向。舰船维护期间的绿色治理，主要是控制燃油、滑油、液压油和淡水、海水、油污水等的跑、冒、滴、漏，并及时进行有效清理、分类处理。治理重点是采用多重绿色技术，封堵污染源，分解污染物，实现无污染排放。

(3)机械设备状态的调整与控制。机械设备的状态不仅影响其性能的发挥，而且也是治理污染的重要方面。机械设备状态的不正常，会通过排烟、排气、排水、排温等，产生不同的污染源。为此，舰船装备维护时要把握住分解、清洗、调整、更换、试验等环节，尽量采用绿色技术、工艺和材料，确保舰船设备的正常状态及可靠运行。

3)舰船修理中绿色再制造技术的应用范围。

舰船修理目前分为计划修理和临时修理2类。计划修理一般由工厂实施，临时修理由工厂、修理所 (队)和舰员分别实施。舰船修理的主要污染源除维护所涉及方面外，还有承修单位使用的设施设备、技术工艺、材料工装等。绿色再制造技术在舰船修理中的应用范围主要有3个方面。

(1)绿色技术的应用。船舶绿色维修技术的应用与发展方兴未艾。目前，在海军舰船修理中应用较多的有表面处理技术，如表面镀层、涂层、覆层再制造技术，表面改性技术、纳米复合及原位自愈合技术等;排放处理技术，如污油分离技术、污水处理技术、废气处理技术等;检测与清洗技术，如复杂零部件与系统的参数检测技术、无损检测技术、质量检测技术和无损清洗技术等;加工与涂装技术，如虚拟加工技术、净成形制造技术、绿色涂装技术等。还有毛坯快速成形技术，修复热处理技术，过时产品的性能升级技术等。

(2)绿色工艺的应用。绿色维修工艺是指实施维修时，能节省资源和能源、减少或消除环境污染，且对维修人员具有良好保护的先进工艺。目前，在海军舰船修理中应用较多的绿色工艺有:绿色加工工艺，如绿色铸造、塑性加工工艺可以减少原材料和能源的消耗，干式加工工艺可以减少成本;绿色焊接工艺，如气体保护、埋弧、气电自动、搅拌摩擦和激光等高效焊接工艺;绿色涂装工艺，如采用高性能专用涂料减少热加工区域涂膜损伤，采用长效型底漆减少修理期间锈蚀，采用厚膜型涂料减少涂装次数，采用低表面处理涂料选择合理除锈等级，采用万能型底漆减少涂料品种，采用移动式涂装系统提高修理效率，采用粉尘和漆雾分离技术实现环保涂装等。

(3)绿色材料的应用。舰船维修绿色材料是指其维护、修理、改装期间，使用的具有便于回收、易于加工、无毒无害、可再生、工艺性能优良等特点的材料。目前，在海军舰船修理中应用较多的绿色材料有:易分解、低成本、便储运的绿色包装与防护材料，低毒、低烟、低耗的绿色焊接材料，防火、隔音、保温的舱室绝缘材料，无污染、增寿命、省资源的绿色涂料等。

2 舰船维修中绿色再制造技术的应用实践

近年来，海军对绿色再制造技术应用的重视程度越来越高，舰船应用绿色再制造技术的范围也越来越广，海军部队的绿色环保意识在舰船维修中也初步形成。

1)积极推行表面处理技术。

先进的表面处理技术具有优质、高效、低成本、少污染等优点，也是绿色再制造主要的基础技术。根据海军舰船的实际需求，从上世纪90年代开始，逐步推行了电刷镀、热喷涂、脉冲冷焊、激光熔覆、电火花沉积与离子注入等技术，并对舰船装备关键部件的微区修复技术进行了重点研究及应用。

如采用精密焊补、电火花沉积、脉冲冷焊技术，对某型舰不锈钢球阀密封面、阀杆接头螺纹、ND密封装置、艉轴腐蚀坑和调距桨、缸体表面划伤等进行了表面修复，形成的涂层性能稳定、持久，且具有经济、便捷、环保等优势;对某型舰的主机增压器铝合金壳体水腔与烟气腔间裂纹，利用电火花沉积技术进行现场修复，使其迅速恢复完好;某型柴油机汽缸盖阀座严重腐蚀，采用热焊和电弧冷焊交替使用的方法，解决了应力集中、可焊性差等问题，明显延长了使用寿命。另外，采用电刷镀技术、低温离子渗硫技术、热喷涂技术、脉冲冷焊技术、激光熔覆精密焊补、高分子合金粘涂、刷镀铟等技术与措施，应急解决了很多维修难题，应用效果良好，军事、经济、环保效益显著。

2)广泛开展“三漏”综合治理。

舰船“三漏”综合治理是海军部队控制污染源的重要举措，从上世纪80年代开始采取诸多措施进行了持续有效的治理。

主要是排查设置不合理的系统、管路、接点，在舰船装备使用管理过程中查找油、水、气泄漏的管路及接点，利用计划修理进行综合治理，大大减少了泄漏源;排查使用不当、老化的密封材料与密封件，对艉轴和泵的密封装置、填料进行改进减少泄漏，对海水、污水管路配用新型弹性橡胶接头消除泄漏，制定橡胶密封材料、密封件等库存、使用、更换具体规定，治理效果显著;排查使用、维修不规范的方法及习惯，开展“规范修理、文明施工”等活动，从舰船装备修理的出舱、分解、清洗、更换、组装、调整、试验等各个环节，提出明确的要求，重点环节还要制定专门工艺，用法规规范修理活动，用制度约束施工行为，消除了舰员装备管理的不当方法和工人装备修理的不良习惯。

3)全面施行绿色涂装与焊割。

在船舶全寿命周期中，对环境和人类影响最大的污染源是焊接、涂装作业和排放物、废弃材料，国内外对此已做了相关硬性规定，海军在舰船维修中也进行了诸多的探索与实践。

主要是全面推行绿色涂装技术:舰船维修中，施行了“手工与机械结合、刷涂与喷涂结合、废弃与循环结合”等涂装方法，采用水下清洗除锈、计算机辅助涂装、粉尘和漆雾分离技术和水性、粉末、辐射固化及高性能专用涂料，降低了物料消耗及污染，明显提升了涂装质量与效率;尽可能实施绿色焊割，主要从焊割技术和焊接材料两方面施行，运用高效、节能焊接和切割技术，采用低毒、低烟的焊条与焊丝，提高焊割效能，减少焊割污染。

3 舰船维修中绿色再制造技术的应用思考

防止污染、推行绿色再制造是世人共同的责任与义务。据统计，全球船舶造成的污染约占全球污染量的5%，其中70%左右的污染发生于建造与维修期间。海军舰船有其特殊性，在保证其战斗力、装备完好率的前提下，推行绿色再制造技术在舰船维修中的应用，应重点把握好以下几个方面的问题。

1)强化舰船绿色维修的意识与责任。

舰船施行绿色维修是海军新时期的新需求，各级必须高度重视，持之以恒地抓紧抓好。①强化大局意识，切实增强开展舰船绿色维修的坚定性。推行绿色维修，是保护“家园”和人类生存的需要，是国家长治久安和现代化建设的需要，是军队宗旨达成和战斗力发展的需要，各级要加大宣传力度，树立大局观念，加快施行步伐，把握住舰船绿色维修的主要矛盾和关键问题，不惧风险、主动作为，坚定推行舰船绿色维修的决心与信心，增强攻坚克难的勇气与能力。②强化忧患意识，切实增强施行舰船绿色维修的紧迫性。环境恶化、能源枯竭是人类面临的现实问题，并且有愈加严重的趋势，国家及相关国际组织据此出台了很多政策与法规，部队应充分认识到推行绿色技术的重要性、迫切性，自觉在“十二五”和长远规划中体现“绿色”内容，进一步解放思想，加大推行力度，扩展“绿色”范围。③强化求实意识，切实增强舰船绿色维修的科学性。海军舰船保障工作有其特殊性，绿色维修不能生搬硬套，脱离实际。要坚持战斗力标准，把握好绿色维修的正确方向;要求真务实，把握好绿色维修的范围与深度;要按照突出重点、以点带面的要求，尽快吸纳绿色技术，克服自我封闭、不思进取等观念，以更高的层面、更广的视角、更远的目光统筹舰船绿色维修的发展步伐，自觉把绿色维修融入军队、国家和人类的发展大局之中。

2)完善舰船绿色维修的法规与制度。

国家、军队相关法规的建立与完善能促进绿色再制造工程的生长与发展，为舰船绿色维修提供依据及支撑。目前，相关法规空白较多，是开展绿色维修的主要制约因素。在国家层面，要根据《国际防止船舶污染公约》、《国际油污防备、反应和合作公约》、《拆船公约》等法规，切合国家船舶工业实际，制定相关法律、规则，强制采取绿色技术、材料与工艺，限制或取缔危害人体健康和污染环境的船用材料。另外，制定应用绿色技术、材料、工艺的优惠政策，形成绿色竞争优势，吸引更多的国企、民企参与绿色再制造领域。在军队层面，主要是在保证部队战斗力的基础上，进一步完善、扩充军标、海军标及相关法规，特别是在舰船装备的使用管理、维护修理等方面推行绿色理念、技术、材料及工艺，在海军相关条例法规中增加绿色使用、保障的具体内容，为推行舰船绿色维修提供依据。

3)形成舰船绿色维修的机制与途径。

舰船绿色维修不是权宜之计，而是适应世情、国情、军情的长远发展战略，必须建立长效机制，理顺渠道，才能保证其持续运用与发展。①建立上下通达、职责清晰的管理机制。绿色维修虽有市场的自发推动力，但更重要的还要有来自管理机制的主动推进。根据国家统一部署，总部、海军应明确此项工作的管理部门及职责，统一组织管理绿色再制造技术的推广应用，具体负责或兼负装备绿色维修的组织领导、计划协调、检查指导和评价监督等工作，确保绿色维修工作的顺利施行。②形成军地联推机制。要打破传统的军队一元维修结构，本着需求牵引、部队主导、市场驱动等原则，消除传统的影响和习惯的羁绊，形成军地一体的推行及应用机制。如美国XEROX公司应用基于寿命周期成分评估分析参与美军的装备保障，通过再制造使部分设备恢复原有性能，部分设备则被改造成其它设备，同时不断为军方提供完善的维修服务，效益、效能显著。③完善绿色资源共享机制。绿色资源、特别是船舶绿色资源主要分布在地方工业部门与研究院所，推行舰船绿色维修必须依托地方，有效利用双方资源，根据部队实际需求科学实施。要把舰船装备的保养方法、修理工艺等作为共享主要目标，把信息、技术、工装、人才等作为共享主要方向，尽快建立联推、联保、联修的体系与平台，在绿色技术、材料、工艺的推广应用上重点突破，努力实现军地维修力量的最佳组合和有效集中，最大限度地调动军地各方绿色维修的积极性和创造性。

4)增进舰船绿色维修的空间与手段。

舰船施行绿色维修，维修设施、设备、工装是关键，唯有提升维修手段，才能有效拓展维修空间。①加大基础设施的绿色投入。结合“十二五”规划，加大装备维修基础设施的投入，重点在整体涂装、材料加工、排放处理等环节考虑“绿色因素”。如美国海军船厂用巨型密闭装置罩覆盖整艘舰船，由专用工作船对密闭空间的温度、湿度和空气净度进行调节，在密闭空间内进行涂装作业，既防止了有害气体外逸，又改善了作业环境，还提高了涂装质量和效率。②加大专用工装的引进。海军舰船装备修理厂的专用工装、特别是绿色工装明显落后于地方，应加大引进力度与数量。如机加工和焊割设备部分陈旧老化，应集中财力引入新型环保的区域机加工中心及设备;应加快老旧焊割设备的报废进度，尽可能购置诸如激光、搅拌摩擦、气体保护、埋弧、气电自动等焊割设备，增加绿色设备使用量。③加大原有设备的改造。设备改造、特别是绿色改造，是国家重点推行的项目，军队也应给予格外重视。如污染严重的铸造、除锈、涂装、排放等设施设备等。

5)抓住舰船绿色维修的基本与关键。

技术是关键，是推行舰船绿色维修的基本要素，必须广泛吸纳新技术，切实应用新技术，不断开发新技术。①努力推广并行维修技术。根据并行工程的思想，由组织者、施工者和监修人员参与舰船故障分析、设备分解、测试调整和回装验收的整个过程，通过相互协调，综合考虑舰船维修周期中影响资源利用与环境污染的所有因素，优化各个维修环节，提高维修期间的资源利用率，降低返工率，节约维修资源。②尽可能推行净成形制造与干式加工技术。即在维修加工中应用精密成形或净成形技术，大大减少维修材料和能源的消耗;在加工过程中不使用任何冷却液，简化了工艺、减少了成本，避免了废液处理和排放等产生的问题。③加快推行绿色焊接技术。主要是使用节能和节约原材料的逆变电源焊接设备，使用熔敷效率高、速度快、操作方便的高效焊接技术，应用无弧光、无粉尘污染的焊接材料和方法，提高焊接效率和质量，节约资源并降低对环境的负面影响。在美国，节能逆变焊接已超过30%，日本已超过50%，而我国仅有8.4%。④积极应用表面再制造技术。适于舰船维修的主要有:表面镀层再制造技术，如电刷镀技术、纳米复合镀技术等;表面涂层再制造技术，如热喷涂技术、高速电弧喷涂技术、微纳米等离子喷涂技术等;表面覆层再制造技术，如微脉冲冷焊技术、激光再制造技术、火焰粉末喷熔技术等;表面改性再制造技术，如离子注入技术、离子渗硫技术等。⑤努力推行绿色涂装技术。主要是应用无污染清洗、除锈技术，采用厚膜型、长效型、防滑型等专用涂料，使用新型喷涂设备及系统，利用计算机辅助涂装工程动态管理方法，减少涂料品种与涂装次数，简化涂装工序，降低物料消耗与污染。⑥尽量采用废液、废弃物处理技术。如具有高质量油水分离、污水净化等功能的废液处理技术;具有防火、隔音、保温等优良性能和可加工性而大量在舰船使用的废弃矿棉、玻璃棉处理技术。另外，还可以广泛采用网络技术、虚拟现实技术与敏捷维修技术，对维修过程、质量进行预测和评估，从而减少损耗，降低成本。

绿色再制造不仅是一种工程，更是一种思想、理念。部队作为特殊的群体，舰船作为集约化的装备，树立绿色理念、实施绿色维修难度较大。要本着对人类、对国家负责的态度，积极转变观念，不断创新方法，及时吸纳新技术、采用新材料、应用新工艺，尽可能在舰船保障中推行绿色维修，进而推动绿色再制造技术在部队的广泛应用与快速发展。

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In this paper，the green recycled manufacture technology is introduced with its definition，ranges and classification in maintenance.Importance and necessity for carrying out the green recycled manaufacture are expounded and analysed，problems and suggestions which should be grasped are put forward here.

war-ship;green recycled manufacture technology;maintenance;application

U673

C

1001－8328(2012)01－0043－04

黎思敏 (1957-)，男，山东荷泽人，高级工程师，硕士，主要从事舰船保障工作。

2011－09