淺析艦船維修中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用

黎思敏

(92323部隊，山東青島 266011)

淺析艦船維修中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用

黎思敏

(92323部隊，山東青島 266011)

文章從綠色再制造技術(shù)在船舶工業(yè)中的應(yīng)用引入，闡述了艦船綠色再制造技術(shù)的定義和在維修中的應(yīng)用范圍及分類，簡述了綠色再制造技術(shù)在艦船維修中的應(yīng)用情況，分析了施行艦船綠色維修的重要性和必要性，提出了實施艦船綠色維修需要把握的主要問題及建議。

艦船;綠色再制造技術(shù);維修;應(yīng)用

20世紀(jì)80年代始，節(jié)能減排成為世界各國關(guān)注的焦點，以充分利用資源、減少對環(huán)境污染為目標(biāo)的綠色再制造技術(shù)大行其道。作為綜合工業(yè)之冠的船舶工業(yè)，鑒于其對眾多產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)和構(gòu)成的復(fù)雜性，其綠色制造的發(fā)展進程明顯遲緩于其他行業(yè)，軍用艦船更是如此。筆者認(rèn)為，綠色再制造技術(shù)在艦船設(shè)計建造、使用保障中推行刻不容緩，特別是在艦船服役期間的維修中更應(yīng)全面關(guān)注，著力施行。本文僅就綠色再制造技術(shù)在艦船維修中的應(yīng)用進行初步探討。

1 艦船維修中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用范圍

艦船綠色再制造技術(shù)涉及到建造、管理、保障等各個方面。艦船維修則貫穿于艦船服役的全過程，按照傳統(tǒng)區(qū)分及職掌不同，可以把其分為維護、修理2個方面。

1)艦船綠色再制造技術(shù)的定義分析。

艦船綠色再制造牽涉眾多，其定義也各有不同。艦船作為一種特殊產(chǎn)品，其綠色再制造可定義為在艦船建造、服役、封存、報廢過程中對環(huán)境影響最小、對資源利用率最高的技術(shù)。綠色再制造技術(shù)可以在艦船維修過程中，消除或減少廢棄物和有害排放物，進而減少污染，節(jié)約資源，大大提高維修活動的經(jīng)濟和軍事效益。據(jù)機械行業(yè)統(tǒng)計，綠色再制造技術(shù)可降低成本約50%、節(jié)能60%、節(jié)材70%。

2)艦船維護中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用范圍。

艦船維護是指為維持艦船裝備完好而進行的維護與保養(yǎng)，維護的主體是艦員，維護活動主要有日檢修、周檢修、月檢修、船體檢查保養(yǎng)和航行檢修等。艦船維護中所涉及的污染物主要有油液、污水、廢氣、廢料、涂料等。綠色再制造技術(shù)在艦船維護中的應(yīng)用可分為以下3種情況。

(1)船體及系統(tǒng)、設(shè)備的涂裝活動。涂裝活動是軍用艦船的經(jīng)常性工作，無論是維護保養(yǎng)活動、還是執(zhí)行重大任務(wù)等，都要進行整體或局部涂裝。涂裝過程中，油漆、涂料的選擇、刷涂、保管是綠色技術(shù)的主要應(yīng)用范疇，要把綠色涂裝的重點放在無污染或少污染油漆、涂料的甄別與應(yīng)用上，放在無流失、少反復(fù)的涂裝作業(yè)中，放在無泄漏、少封閉的保管環(huán)境里。

(2)油、污水的治理與處理。油、污水是艦船最大的污染源，無論是艦船航行與停泊狀態(tài)、還是艦員操作使用與維護保養(yǎng)期間，油、污水的治理與處理貫穿于全過程，是艦船綠色治理的主要方向。艦船維護期間的綠色治理，主要是控制燃油、滑油、液壓油和淡水、海水、油污水等的跑、冒、滴、漏，并及時進行有效清理、分類處理。治理重點是采用多重綠色技術(shù)，封堵污染源，分解污染物，實現(xiàn)無污染排放。

(3)機械設(shè)備狀態(tài)的調(diào)整與控制。機械設(shè)備的狀態(tài)不僅影響其性能的發(fā)揮，而且也是治理污染的重要方面。機械設(shè)備狀態(tài)的不正常，會通過排煙、排氣、排水、排溫等，產(chǎn)生不同的污染源。為此，艦船裝備維護時要把握住分解、清洗、調(diào)整、更換、試驗等環(huán)節(jié)，盡量采用綠色技術(shù)、工藝和材料，確保艦船設(shè)備的正常狀態(tài)及可靠運行。

3)艦船修理中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用范圍。

艦船修理目前分為計劃修理和臨時修理2類。計劃修理一般由工廠實施，臨時修理由工廠、修理所 (隊)和艦員分別實施。艦船修理的主要污染源除維護所涉及方面外，還有承修單位使用的設(shè)施設(shè)備、技術(shù)工藝、材料工裝等。綠色再制造技術(shù)在艦船修理中的應(yīng)用范圍主要有3個方面。

(1)綠色技術(shù)的應(yīng)用。船舶綠色維修技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方興未艾。目前，在海軍艦船修理中應(yīng)用較多的有表面處理技術(shù)，如表面鍍層、涂層、覆層再制造技術(shù)，表面改性技術(shù)、納米復(fù)合及原位自愈合技術(shù)等;排放處理技術(shù)，如污油分離技術(shù)、污水處理技術(shù)、廢氣處理技術(shù)等;檢測與清洗技術(shù)，如復(fù)雜零部件與系統(tǒng)的參數(shù)檢測技術(shù)、無損檢測技術(shù)、質(zhì)量檢測技術(shù)和無損清洗技術(shù)等;加工與涂裝技術(shù)，如虛擬加工技術(shù)、凈成形制造技術(shù)、綠色涂裝技術(shù)等。還有毛坯快速成形技術(shù)，修復(fù)熱處理技術(shù)，過時產(chǎn)品的性能升級技術(shù)等。

(2)綠色工藝的應(yīng)用。綠色維修工藝是指實施維修時，能節(jié)省資源和能源、減少或消除環(huán)境污染，且對維修人員具有良好保護的先進工藝。目前，在海軍艦船修理中應(yīng)用較多的綠色工藝有:綠色加工工藝，如綠色鑄造、塑性加工工藝可以減少原材料和能源的消耗，干式加工工藝可以減少成本;綠色焊接工藝，如氣體保護、埋弧、氣電自動、攪拌摩擦和激光等高效焊接工藝;綠色涂裝工藝，如采用高性能專用涂料減少熱加工區(qū)域涂膜損傷，采用長效型底漆減少修理期間銹蝕，采用厚膜型涂料減少涂裝次數(shù)，采用低表面處理涂料選擇合理除銹等級，采用萬能型底漆減少涂料品種，采用移動式涂裝系統(tǒng)提高修理效率，采用粉塵和漆霧分離技術(shù)實現(xiàn)環(huán)保涂裝等。

(3)綠色材料的應(yīng)用。艦船維修綠色材料是指其維護、修理、改裝期間，使用的具有便于回收、易于加工、無毒無害、可再生、工藝性能優(yōu)良等特點的材料。目前，在海軍艦船修理中應(yīng)用較多的綠色材料有:易分解、低成本、便儲運的綠色包裝與防護材料，低毒、低煙、低耗的綠色焊接材料，防火、隔音、保溫的艙室絕緣材料，無污染、增壽命、省資源的綠色涂料等。

2 艦船維修中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用實踐

近年來，海軍對綠色再制造技術(shù)應(yīng)用的重視程度越來越高，艦船應(yīng)用綠色再制造技術(shù)的范圍也越來越廣，海軍部隊的綠色環(huán)保意識在艦船維修中也初步形成。

1)積極推行表面處理技術(shù)。

先進的表面處理技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、少污染等優(yōu)點，也是綠色再制造主要的基礎(chǔ)技術(shù)。根據(jù)海軍艦船的實際需求，從上世紀(jì)90年代開始，逐步推行了電刷鍍、熱噴涂、脈沖冷焊、激光熔覆、電火花沉積與離子注入等技術(shù)，并對艦船裝備關(guān)鍵部件的微區(qū)修復(fù)技術(shù)進行了重點研究及應(yīng)用。

如采用精密焊補、電火花沉積、脈沖冷焊技術(shù)，對某型艦不銹鋼球閥密封面、閥桿接頭螺紋、ND密封裝置、艉軸腐蝕坑和調(diào)距槳、缸體表面劃傷等進行了表面修復(fù)，形成的涂層性能穩(wěn)定、持久，且具有經(jīng)濟、便捷、環(huán)保等優(yōu)勢;對某型艦的主機增壓器鋁合金殼體水腔與煙氣腔間裂紋，利用電火花沉積技術(shù)進行現(xiàn)場修復(fù)，使其迅速恢復(fù)完好;某型柴油機汽缸蓋閥座嚴(yán)重腐蝕，采用熱焊和電弧冷焊交替使用的方法，解決了應(yīng)力集中、可焊性差等問題，明顯延長了使用壽命。另外，采用電刷鍍技術(shù)、低溫離子滲硫技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、脈沖冷焊技術(shù)、激光熔覆精密焊補、高分子合金粘涂、刷鍍銦等技術(shù)與措施，應(yīng)急解決了很多維修難題，應(yīng)用效果良好，軍事、經(jīng)濟、環(huán)保效益顯著。

2)廣泛開展“三漏”綜合治理。

艦船“三漏”綜合治理是海軍部隊控制污染源的重要舉措，從上世紀(jì)80年代開始采取諸多措施進行了持續(xù)有效的治理。

主要是排查設(shè)置不合理的系統(tǒng)、管路、接點，在艦船裝備使用管理過程中查找油、水、氣泄漏的管路及接點，利用計劃修理進行綜合治理，大大減少了泄漏源;排查使用不當(dāng)、老化的密封材料與密封件，對艉軸和泵的密封裝置、填料進行改進減少泄漏，對海水、污水管路配用新型彈性橡膠接頭消除泄漏，制定橡膠密封材料、密封件等庫存、使用、更換具體規(guī)定，治理效果顯著;排查使用、維修不規(guī)范的方法及習(xí)慣，開展“規(guī)范修理、文明施工”等活動，從艦船裝備修理的出艙、分解、清洗、更換、組裝、調(diào)整、試驗等各個環(huán)節(jié)，提出明確的要求，重點環(huán)節(jié)還要制定專門工藝，用法規(guī)規(guī)范修理活動，用制度約束施工行為，消除了艦員裝備管理的不當(dāng)方法和工人裝備修理的不良習(xí)慣。

3)全面施行綠色涂裝與焊割。

在船舶全壽命周期中，對環(huán)境和人類影響最大的污染源是焊接、涂裝作業(yè)和排放物、廢棄材料，國內(nèi)外對此已做了相關(guān)硬性規(guī)定，海軍在艦船維修中也進行了諸多的探索與實踐。

主要是全面推行綠色涂裝技術(shù):艦船維修中，施行了“手工與機械結(jié)合、刷涂與噴涂結(jié)合、廢棄與循環(huán)結(jié)合”等涂裝方法，采用水下清洗除銹、計算機輔助涂裝、粉塵和漆霧分離技術(shù)和水性、粉末、輻射固化及高性能專用涂料，降低了物料消耗及污染，明顯提升了涂裝質(zhì)量與效率;盡可能實施綠色焊割，主要從焊割技術(shù)和焊接材料兩方面施行，運用高效、節(jié)能焊接和切割技術(shù)，采用低毒、低煙的焊條與焊絲，提高焊割效能，減少焊割污染。

3 艦船維修中綠色再制造技術(shù)的應(yīng)用思考

防止污染、推行綠色再制造是世人共同的責(zé)任與義務(wù)。據(jù)統(tǒng)計，全球船舶造成的污染約占全球污染量的5%，其中70%左右的污染發(fā)生于建造與維修期間。海軍艦船有其特殊性，在保證其戰(zhàn)斗力、裝備完好率的前提下，推行綠色再制造技術(shù)在艦船維修中的應(yīng)用，應(yīng)重點把握好以下幾個方面的問題。

1)強化艦船綠色維修的意識與責(zé)任。

艦船施行綠色維修是海軍新時期的新需求，各級必須高度重視，持之以恒地抓緊抓好。①強化大局意識，切實增強開展艦船綠色維修的堅定性。推行綠色維修，是保護“家園”和人類生存的需要，是國家長治久安和現(xiàn)代化建設(shè)的需要，是軍隊宗旨達(dá)成和戰(zhàn)斗力發(fā)展的需要，各級要加大宣傳力度，樹立大局觀念，加快施行步伐，把握住艦船綠色維修的主要矛盾和關(guān)鍵問題，不懼風(fēng)險、主動作為，堅定推行艦船綠色維修的決心與信心，增強攻堅克難的勇氣與能力。②強化憂患意識，切實增強施行艦船綠色維修的緊迫性。環(huán)境惡化、能源枯竭是人類面臨的現(xiàn)實問題，并且有愈加嚴(yán)重的趨勢，國家及相關(guān)國際組織據(jù)此出臺了很多政策與法規(guī)，部隊?wèi)?yīng)充分認(rèn)識到推行綠色技術(shù)的重要性、迫切性，自覺在“十二五”和長遠(yuǎn)規(guī)劃中體現(xiàn)“綠色”內(nèi)容，進一步解放思想，加大推行力度，擴展“綠色”范圍。③強化求實意識，切實增強艦船綠色維修的科學(xué)性。海軍艦船保障工作有其特殊性，綠色維修不能生搬硬套，脫離實際。要堅持戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn)，把握好綠色維修的正確方向;要求真務(wù)實，把握好綠色維修的范圍與深度;要按照突出重點、以點帶面的要求，盡快吸納綠色技術(shù)，克服自我封閉、不思進取等觀念，以更高的層面、更廣的視角、更遠(yuǎn)的目光統(tǒng)籌艦船綠色維修的發(fā)展步伐，自覺把綠色維修融入軍隊、國家和人類的發(fā)展大局之中。

2)完善艦船綠色維修的法規(guī)與制度。

國家、軍隊相關(guān)法規(guī)的建立與完善能促進綠色再制造工程的生長與發(fā)展，為艦船綠色維修提供依據(jù)及支撐。目前，相關(guān)法規(guī)空白較多，是開展綠色維修的主要制約因素。在國家層面，要根據(jù)《國際防止船舶污染公約》、《國際油污防備、反應(yīng)和合作公約》、《拆船公約》等法規(guī)，切合國家船舶工業(yè)實際，制定相關(guān)法律、規(guī)則，強制采取綠色技術(shù)、材料與工藝，限制或取締危害人體健康和污染環(huán)境的船用材料。另外，制定應(yīng)用綠色技術(shù)、材料、工藝的優(yōu)惠政策，形成綠色競爭優(yōu)勢，吸引更多的國企、民企參與綠色再制造領(lǐng)域。在軍隊層面，主要是在保證部隊?wèi)?zhàn)斗力的基礎(chǔ)上，進一步完善、擴充軍標(biāo)、海軍標(biāo)及相關(guān)法規(guī)，特別是在艦船裝備的使用管理、維護修理等方面推行綠色理念、技術(shù)、材料及工藝，在海軍相關(guān)條例法規(guī)中增加綠色使用、保障的具體內(nèi)容，為推行艦船綠色維修提供依據(jù)。

3)形成艦船綠色維修的機制與途徑。

艦船綠色維修不是權(quán)宜之計，而是適應(yīng)世情、國情、軍情的長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略，必須建立長效機制，理順渠道，才能保證其持續(xù)運用與發(fā)展。①建立上下通達(dá)、職責(zé)清晰的管理機制。綠色維修雖有市場的自發(fā)推動力，但更重要的還要有來自管理機制的主動推進。根據(jù)國家統(tǒng)一部署，總部、海軍應(yīng)明確此項工作的管理部門及職責(zé)，統(tǒng)一組織管理綠色再制造技術(shù)的推廣應(yīng)用，具體負(fù)責(zé)或兼負(fù)裝備綠色維修的組織領(lǐng)導(dǎo)、計劃協(xié)調(diào)、檢查指導(dǎo)和評價監(jiān)督等工作，確保綠色維修工作的順利施行。②形成軍地聯(lián)推機制。要打破傳統(tǒng)的軍隊一元維修結(jié)構(gòu)，本著需求牽引、部隊主導(dǎo)、市場驅(qū)動等原則，消除傳統(tǒng)的影響和習(xí)慣的羈絆，形成軍地一體的推行及應(yīng)用機制。如美國XEROX公司應(yīng)用基于壽命周期成分評估分析參與美軍的裝備保障，通過再制造使部分設(shè)備恢復(fù)原有性能，部分設(shè)備則被改造成其它設(shè)備，同時不斷為軍方提供完善的維修服務(wù)，效益、效能顯著。③完善綠色資源共享機制。綠色資源、特別是船舶綠色資源主要分布在地方工業(yè)部門與研究院所，推行艦船綠色維修必須依托地方，有效利用雙方資源，根據(jù)部隊實際需求科學(xué)實施。要把艦船裝備的保養(yǎng)方法、修理工藝等作為共享主要目標(biāo)，把信息、技術(shù)、工裝、人才等作為共享主要方向，盡快建立聯(lián)推、聯(lián)保、聯(lián)修的體系與平臺，在綠色技術(shù)、材料、工藝的推廣應(yīng)用上重點突破，努力實現(xiàn)軍地維修力量的最佳組合和有效集中，最大限度地調(diào)動軍地各方綠色維修的積極性和創(chuàng)造性。

4)增進艦船綠色維修的空間與手段。

艦船施行綠色維修，維修設(shè)施、設(shè)備、工裝是關(guān)鍵，唯有提升維修手段，才能有效拓展維修空間。①加大基礎(chǔ)設(shè)施的綠色投入。結(jié)合“十二五”規(guī)劃，加大裝備維修基礎(chǔ)設(shè)施的投入，重點在整體涂裝、材料加工、排放處理等環(huán)節(jié)考慮“綠色因素”。如美國海軍船廠用巨型密閉裝置罩覆蓋整艘艦船，由專用工作船對密閉空間的溫度、濕度和空氣凈度進行調(diào)節(jié)，在密閉空間內(nèi)進行涂裝作業(yè)，既防止了有害氣體外逸，又改善了作業(yè)環(huán)境，還提高了涂裝質(zhì)量和效率。②加大專用工裝的引進。海軍艦船裝備修理廠的專用工裝、特別是綠色工裝明顯落后于地方，應(yīng)加大引進力度與數(shù)量。如機加工和焊割設(shè)備部分陳舊老化，應(yīng)集中財力引入新型環(huán)保的區(qū)域機加工中心及設(shè)備;應(yīng)加快老舊焊割設(shè)備的報廢進度，盡可能購置諸如激光、攪拌摩擦、氣體保護、埋弧、氣電自動等焊割設(shè)備，增加綠色設(shè)備使用量。③加大原有設(shè)備的改造。設(shè)備改造、特別是綠色改造，是國家重點推行的項目，軍隊也應(yīng)給予格外重視。如污染嚴(yán)重的鑄造、除銹、涂裝、排放等設(shè)施設(shè)備等。

5)抓住艦船綠色維修的基本與關(guān)鍵。

技術(shù)是關(guān)鍵，是推行艦船綠色維修的基本要素，必須廣泛吸納新技術(shù)，切實應(yīng)用新技術(shù)，不斷開發(fā)新技術(shù)。①努力推廣并行維修技術(shù)。根據(jù)并行工程的思想，由組織者、施工者和監(jiān)修人員參與艦船故障分析、設(shè)備分解、測試調(diào)整和回裝驗收的整個過程，通過相互協(xié)調(diào)，綜合考慮艦船維修周期中影響資源利用與環(huán)境污染的所有因素，優(yōu)化各個維修環(huán)節(jié)，提高維修期間的資源利用率，降低返工率，節(jié)約維修資源。②盡可能推行凈成形制造與干式加工技術(shù)。即在維修加工中應(yīng)用精密成形或凈成形技術(shù)，大大減少維修材料和能源的消耗;在加工過程中不使用任何冷卻液，簡化了工藝、減少了成本，避免了廢液處理和排放等產(chǎn)生的問題。③加快推行綠色焊接技術(shù)。主要是使用節(jié)能和節(jié)約原材料的逆變電源焊接設(shè)備，使用熔敷效率高、速度快、操作方便的高效焊接技術(shù)，應(yīng)用無弧光、無粉塵污染的焊接材料和方法，提高焊接效率和質(zhì)量，節(jié)約資源并降低對環(huán)境的負(fù)面影響。在美國，節(jié)能逆變焊接已超過30%，日本已超過50%，而我國僅有8.4%。④積極應(yīng)用表面再制造技術(shù)。適于艦船維修的主要有:表面鍍層再制造技術(shù)，如電刷鍍技術(shù)、納米復(fù)合鍍技術(shù)等;表面涂層再制造技術(shù)，如熱噴涂技術(shù)、高速電弧噴涂技術(shù)、微納米等離子噴涂技術(shù)等;表面覆層再制造技術(shù)，如微脈沖冷焊技術(shù)、激光再制造技術(shù)、火焰粉末噴熔技術(shù)等;表面改性再制造技術(shù)，如離子注入技術(shù)、離子滲硫技術(shù)等。⑤努力推行綠色涂裝技術(shù)。主要是應(yīng)用無污染清洗、除銹技術(shù)，采用厚膜型、長效型、防滑型等專用涂料，使用新型噴涂設(shè)備及系統(tǒng)，利用計算機輔助涂裝工程動態(tài)管理方法，減少涂料品種與涂裝次數(shù)，簡化涂裝工序，降低物料消耗與污染。⑥盡量采用廢液、廢棄物處理技術(shù)。如具有高質(zhì)量油水分離、污水凈化等功能的廢液處理技術(shù);具有防火、隔音、保溫等優(yōu)良性能和可加工性而大量在艦船使用的廢棄礦棉、玻璃棉處理技術(shù)。另外，還可以廣泛采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與敏捷維修技術(shù)，對維修過程、質(zhì)量進行預(yù)測和評估，從而減少損耗，降低成本。

綠色再制造不僅是一種工程，更是一種思想、理念。部隊作為特殊的群體，艦船作為集約化的裝備，樹立綠色理念、實施綠色維修難度較大。要本著對人類、對國家負(fù)責(zé)的態(tài)度，積極轉(zhuǎn)變觀念，不斷創(chuàng)新方法，及時吸納新技術(shù)、采用新材料、應(yīng)用新工藝，盡可能在艦船保障中推行綠色維修，進而推動綠色再制造技術(shù)在部隊的廣泛應(yīng)用與快速發(fā)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，山東荷澤人，高級工程師，碩士，主要從事艦船保障工作。

2011－09