船舶与海洋工程全生命周期的防污染控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张明霞，林焰，冷阿伟 著

图书标签:

• 船舶工程
• 海洋工程
• 防污染
• 环境保护
• 可持续发展
• 船舶设计
• 海洋环境
• 污染控制
• 工程技术
• 绿色航运

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030552983

版次：31

商品编码：12309398

包装：平装

丛书名： 船舶与海洋结构物先进设计方法

开本：16开

出版时间：2018-01-01

页数：320

字数：512000

正文语种：中文

内容简介

　　《船舶与海洋工程全生命周期的防污染控制技术》基于全生命周期理念，系统介绍船舶与海洋平台防污染相关公约法规要求及污染控制方法，内容涵盖设计、建造、营运、拆解等不同阶段。《船舶与海洋工程全生命周期的防污染控制技术》将防污染分为狭义防污染和广义防污染两大类，并分别介绍污染来源及背景、法规要求、应用、发展趋势等。《船舶与海洋工程全生命周期的防污染控制技术》内容分上、中、下篇：上篇为狭义防污染，内容包括国际防污公约、化学品船规则及液化气体船规则；中篇为广义防污染，内容包括压载水管理公约、船舶建造防污染、绿色拆船公约、海洋平台防污染、绿色船舶规范等；下篇介绍综合安全评估理论及应用。

目录

目录
“船舶与海洋结构物先进设计方法”丛书序
前言
上篇 狭义防污染
第1章 绪论 3
1.1 船舶与海洋工程造成的污染及防污染要求概述 5
1.1.1 船舶与海洋平台造成的常规污染 6
1.1.2 船舶与海洋平台事故污染概述 10
1.1.3 船舶与海洋平台全生命周期的防污染要求 11
1.2 国际防污染公约及国内防污染法规 14
1.2.1 IMO 14
1.2.2 国内外防污染公约 18
1.2.3 不同防污染公约的比较 21
1.2.4 防污染公约的法定证书与法定检验 22
1.3 防污染发展趋势及要求 24
1.3.1 低碳博弈的时代要求 24
1.3.2 IMO公约的绿色使命及低碳经济下的防污染公约发展 25
第2章 《国际防止船舶造成污染公约》及其应用 32
2.1 《国际防止船舶造成污染公约》发展背景 32
2.2 附则Ⅰ：防止油类污染 33
2.2.1 名词定义 33
2.2.2 所有船舶的机器处所的防污染 36
2.2.3 燃油舱及货泵舱保护 39
2.2.4 油船货油舱的防污染 40
2.2.5 油船专用压载舱容量 44
2.2.6 油船完整稳性和破损稳性衡准 45
2.2.7 油船的意外泄油性能参数评估 48
2.2.8 油船结构变化及发展 53
2.3 附则Ⅱ：散装有毒液体物质污染规则 63
2.3.1 基本定义 63
2.3.2 散装有毒液体物质分类 64
2.3.3 散装有毒液体物质防污染措施 65
2.4 附则Ⅲ：防止海运包装有害物质污染规则 66
2.4.1 适用范围及定义 66
2.4.2 海运包装有害物质识别标准 66
2.4.3 海运包装有害物质防污染措施 67
2.5 附则Ⅳ～Ⅵ：防止船舶生活污水、垃圾、空气污染规则 68
2.5.1 防止船舶生活污水污染规则 68
2.5.2 防止船舶垃圾污染规则 70
2.5.3 防止船舶空气污染规则 71
第3章 散装运输危险化学品船舶构造和设备规则及应用 76
3.1 《IBC规则》背景介绍 76
3.1.1 《IBC规则》发展 76
3.1.2 基本定义 79
3.1.3 液体散货的最低安全和污染标准 83
3.1.4 化学品分类 85
3.1.5 化学品船舶防污染要求概述 87
3.2 化学品船舶船型与分舱 90
3.2.1 化学品船型与舱型分类 91
3.2.2 化学品船舶附加标志 96
3.2.3 化学品船舶完整稳性 96
3.2.4 化学品船舶破损稳性 97
3.3 化学品船舶防污染控制技术 99
3.3.1 构造材料 100
3.3.2 货物温度控制 100
3.3.3 液货舱透气和除气装置及其他要求 100
3.3.4 化学品船舶设计实例 101
第4章 散装运输液化气体船舶构造和设备规则及应用 103
4.1 《IGC规则》背景介绍 103
4.1.1 适用范围及相关定义 105
4.1.2 《IGC规则》概述 106
4.1.3 散装运输液化气体船舶分类 106
4.2 《IGC规则》要求 112
4.2.1 液化气体船舶附加标志 112
4.2.2 液化气体船舶分舱与破损稳性 113
4.2.3 液化气体船舶防污染控制技术 118
中篇 广义防污染
第5章 船舶压载水管理计划及应用 127
5.1 船舶压载水管理计划介绍 127
5.1.1 船舶压载水管理公约发展历程 127
5.1.2 船舶压载水管理公约概述 128
5.2 船舶压载水置换方法 131
5.2.1 顺序法 131
5.2.2 溢流法 132
5.2.3 稀释法 134
5.3 压载水置换过程的安全评估 135
5.3.1 一般要求 135
5.3.2 安全因素 136
5.3.3 安全评估 137
5.4 满足D-2标准的船舶压载水处理方法及系统 137
5.4.1 BWMS应用分析 137
5.4.2 BWMS的布置建议 140
5.5 船舶压载水顺序置换方案研究算例 140
第6章 船舶建造防污染 145
6.1 船舶有害防污底公约 146
6.1.1 船体油漆造成的污染 146
6.1.2 《AFS公约》概述 147
6.2 广义的绿色造船 149
6.2.1 绿色设计 149
6.2.2 绿色工艺 149
6.2.3 绿色生产管理 150
6.3 绿色造船的机遇与挑战 151
6.3.1 绿色造船的机遇 151
6.3.2 绿色造船的挑战 151
第7章 绿色拆船公约 154
7.1 《拆船公约》的框架和影响 155
7.1.1 《拆船公约》的框架 155
7.1.2 《拆船公约》的影响 155
7.2 《拆船公约》内容 157
7.2.1 《拆船公约》的基本定义及适用范围 157
7.2.2 《拆船公约》主要要求 159
7.2.3 《拆船公约》对设计及建造的要求 162
第8章 海洋平台防污染 163
8.1 海洋平台防污染及其措施 164
8.1.1 概述 164
8.1.2 海洋平台污染事故 165
8.1.3 海洋平台作业特点分析 169
8.2 海洋平台防污染公约 170
8.2.1 《国际防止船舶造成污染公约》对海洋平台的防污染要求 170
8.2.2 平台入级与建造规范对防污染的要求 172
8.3 海洋平台防污染控制技术 172
8.3.1 海洋平台防止污油水污染处理技术 173
8.3.2 海洋平台生活污水的处理 175
8.3.3 海洋平台生活区垃圾处理和排放技术 176
8.3.4 海洋平台烟气排放控制配置技术 177
8.3.5 钻井平台钻井粉尘和岩屑处理技术 180
第9章 绿色船舶规范 182
9.1 绿色船舶规范概述 183
9.1.1 绿色船舶规范发展历程 183
9.1.2 CCS《绿色船舶规范》 184
9.1.3 绿色规范技术要求及衡准 186
9.2 环境保护要求 190
9.2.1 Green Ship Ⅰ的技术要求 191
9.2.2 Green Ship Ⅱ的技术要求 192
9.2.3 Green Ship Ⅲ的技术要求 193
9.3 船舶设计能效 196
9.3.1 Attained EEDI计算方法 196
9.3.2 Attained EEDI验证方法 202
9.3.3 对试验机构/单位的基本要求 210
9.4 船舶营运能效 210
9.4.1 EEOI计算方法 211
9.4.2 SEEMP实施要求 214
9.5 绿色船舶技术 218
9.5.1 绿色船舶评价体系 219
9.5.2 绿色船舶设计技术 226
9.5.3 新能源 230
9.5.4 国内绿色船舶研究 233
下篇 综合安全评估理论及应用
第10章 风险管理理论及其在船舶与海洋工程中的应用 237
10.1 安全评估基本术语 238
10.1.1 风险分析中的基本要素 239
10.1.2 事故分类 242
10.1.3 定性与定量表示安全程度 243
10.2 FSA 244
10.2.1 应用FSA方法应考虑的方面 245
10.2.2 FSA详细实施步骤 247
10.3 风险的度量和可接受衡准及评估技术 254
10.3.1 风险度量和可接受的衡准 254
10.3.2 常用风险评估技术 258
10.3.3 风险敏感性分析和风险评估技术适用范围 262
10.4 FSA方法在船舶工程中的应用 262
10.4.1 FSA方法在船舶规范改进中的应用 263
10.4.2 FSA方法在船舶设计中的应用 267
10.4.3 FSA方法在航运安全管理中的应用 269
10.4.4 FSA方法在海洋平台中的应用 271
附录 275
附录A CCS船舶环境保护附加标志 275
附录B 防污染法定产品持证要求一览表 277
附录C 《国际海运危险货物规则》 278
附录D 有毒液体物质分类指南 279
附录E 化学品船舶最低要求一览表——摘录 281
附录F 液化气体船舶最低要求一览表 284
附录G 《拆船公约》有害物质清单、分布及编制 287
附录H EEDI技术案卷示例 294
附录I 蒲氏风浪等级对应表 299
参考文献 301

好的，这是一本关于船舶与海洋工程领域中，聚焦于新型材料在极端环境下的应用与性能评估的专业著作的详细简介。 --- 《深海极端环境下的智能复合材料与结构可靠性》 书籍简介 本书深入探讨了现代船舶与海洋工程领域中，尤其是在深海、极地等极端物理和化学环境下，新一代智能复合材料的设计、制备、性能表征及其结构可靠性评估的关键科学与工程问题。面对深海资源开发、极地科考和新型海洋观测系统的需求增长，传统金属材料的局限性日益凸显，对轻质、高强、耐腐蚀、自修复和环境响应型材料的需求迫切。本书旨在为研究人员、工程师和高级学员提供一个全面、前沿的理论框架和工程实践指南。 第一部分：极端环境的挑战与新型结构材料的需求 第一章：海洋极端环境的定义与工程挑战 本章首先界定了海洋工程中典型的极端环境参数，包括超高静水压力（深海区）、极低温（极地水域）、高盐度腐蚀、微生物腐蚀（MIC）以及复杂动态载荷（如深水波浪与水流耦合作用）。重点分析了现有材料（如高强度钢、钛合金）在这些环境下，在疲劳寿命、蠕变和脆性断裂方面的固有缺陷，为引入先进复合材料提供了理论基础。 第二章：智能复合材料的设计理念与选型 本章聚焦于设计能够主动适应或响应环境变化的材料体系。内容涵盖： 纤维增强复合材料（FRC）的基体革新： 从传统的环氧树脂拓展至高性能聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等热塑性基体，以及用于深海耐压壳体的陶瓷基复合材料（CMC）的应用潜力。 智能功能化： 详细阐述了如何将传感元件（如光纤布拉格光栅、压电材料）集成到复合材料内部，实现结构健康监测（SHM）的“隐形化”与分布式感知。 仿生结构设计： 借鉴海洋生物（如深海鱼类骨骼、贝壳结构）的梯度功能和分层结构，设计具有优异抗冲击和抗疲劳性能的仿生复合结构。 第二部分：先进复合材料的制备、表征与性能评估 第三章：先进成型工艺与界面控制 本书详细介绍了适用于复杂曲面和高精度要求的复合材料制备技术，特别是针对深海高压环境的特殊要求。内容包括： 真空辅助树脂传递模塑（VARTM）与RTM的优化： 针对高粘度、快速固化体系的工艺窗口控制。 增材制造（3D打印）在功能梯度材料（FGM）中的应用： 探讨如何通过逐层材料替换实现从内部核心到外部蒙皮的性能梯度变化，以优化应力分布。 界面工程： 强调纤维-基体界面在极端载荷下的关键作用。介绍表面改性技术（如等离子处理、偶联剂修饰）如何增强界面粘结强度和抗水汽渗透能力。 第四章：极端环境下的多场耦合性能测试与建模 本章是本书的核心技术部分，侧重于如何准确模拟和量化材料在实际工作条件下的性能。 高压/低温耦合测试： 描述专门设计的高压釜试验设备，用于模拟深海压力下的拉伸、压缩和蠕变行为。 电化学腐蚀与疲劳耦合： 深入分析了复合材料在电化学活性介质中，其力学性能（如断裂韧性、疲劳寿命）如何受到腐蚀的加速影响。 声学与超声波无损评估（NDE）： 介绍了针对复合材料内部缺陷（如分层、孔隙、湿气侵入）的先进检测方法，包括相控阵超声（PAUT）和时间偏移扫描（TOFD）技术在复杂几何结构中的应用。 第三部分：结构可靠性、寿命预测与智能响应 第五章：基于损伤容限的结构设计方法 本章从工程应用的角度，探讨了如何将材料性能转化为可靠的结构设计规范。 分层与断裂力学： 引入了改进的Paris-Erdogan（Paris-Erdogan）定律的修正模型，用于预测复合材料层间和层内的裂纹扩展速率。重点分析了面内（In-plane）和面外（Out-of-plane）载荷下的抗剥离性能。 生命周期载荷谱的构建： 结合实际海洋结构物的运动学和动力学分析，建立精确的服役载荷谱，作为可靠性分析的输入。 安全系数与概率可靠性分析（PRA）： 介绍如何结合材料的统计分散性，采用First-Order Reliability Method (FORM) 或 Monte Carlo 模拟，量化结构的失效概率。 第六章：自修复与自适应材料的工程化路径 本章展望了下一代海洋结构材料的发展方向，即具备自我感知、自我修复或主动调节功能的可持续结构。 微胶囊嵌入式自修复体系： 详细分析了修复剂（如环氧树脂、硅烷）在复合材料损伤后通过裂纹触发释放和固化的动力学过程，以及对修复效率的影响因素。 形状记忆聚合物（SMP）在动态减载中的应用： 探讨如何利用SMP材料在温度或电场刺激下恢复预设形状的能力，设计能够主动减小瞬时冲击载荷的“智能蒙皮”。 系统集成与长期维护： 讨论将SHM数据与预测性维护（PdM）系统相结合，实现对极端环境下服役结构健康状态的实时评估和预警。 --- 本书特点： 1. 深度与广度兼具： 理论上涵盖了先进材料科学的前沿进展，工程上紧密结合了深海耐压、极地破冰等实际工程需求。 2. 跨学科视角： 融合了材料科学、结构力学、电化学和声学检测等多学科知识体系。 3. 实践导向： 提供了大量实测数据和案例分析，指导工程师如何从材料选择到结构认证的完整流程。 目标读者： 海洋工程、船舶与海洋工程、航空航天工程、材料科学与工程等专业的研究生、博士后、高校教师及相关行业的研发工程师。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我最大的感受是它提供了一个非常全面的视角来审视船舶相关的污染问题，而不仅仅局限于某些特定的环节。作者似乎非常擅长将复杂的工程技术问题，用一种非常易于理解的方式呈现出来。例如，在讲述船舶结构防腐蚀的章节，他没有仅仅停留在介绍防腐材料的性能，而是深入分析了不同海洋环境对材料的腐蚀机制，以及在设计和建造阶段如何通过材料选择和结构优化来最大程度地降低腐蚀带来的污染风险，比如重金属的溶出。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些非技术层面的内容，比如船舶运营过程中的人为因素对污染控制的影响，以及不同国家和地区的环保法规对船舶设计和运营带来的差异。我特别喜欢关于船舶退役处理的讨论，这部分往往是容易被忽略的。作者详细介绍了船舶拆解过程中可能产生的有害物质，以及如何进行安全有效的拆解，将对环境的二次污染降到最低。这让我意识到，船舶的“全生命周期”概念是如此重要，一个环节的疏忽，都可能在后续环节造成更大的环境负担。这本书真的让我对“绿色船舶”这个概念有了更深刻的理解，它不仅仅是某个单一的技术突破，而是贯穿整个产业链的系统性工程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令人印象深刻，它真正做到了“全生命周期”的覆盖。我非常欣赏作者在分析每一个污染控制技术时，都会考虑其现实可行性和经济效益。比如，在介绍船舶垃圾处理技术时，书中不仅列举了各种处理设备，还分析了不同设备在处理成本、能耗、以及处理效果上的差异，并结合实际运营需求，给出了相应的建议。这一点对于理解这些技术如何在实际中落地至关重要。我特别关注了关于船舶事故应急处理的部分，作者详细描述了发生溢油事故时，从预警、响应到清理的全过程，并重点强调了在整个过程中如何最大限度地减少对海洋生态系统的二次损害。书中对于各种应急物资和技术的介绍，以及在不同类型事故下的应对策略，都显得非常实用和专业。这让我认识到，除了预防污染，如何有效地应对突发事件，也是船舶污染控制不可或缺的一部分。这本书不仅是技术的集合，更是一套应对海洋污染挑战的综合解决方案。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个并非船舶工程专业背景的读者来说，这本书提供了一个非常棒的入门，让我得以窥见这个专业领域的一些重要议题。作者并没有像教科书那样，上来就抛出一堆专业术语和晦涩的公式，而是通过生动的案例和清晰的逻辑，逐步引导读者理解船舶在不同阶段可能面临的污染挑战。我尤其对书中关于船舶航行过程中产生的噪音和振动污染的分析感到新颖，这通常不是人们首先会想到的船舶污染类型。作者不仅解释了噪音和振动产生的根源，还介绍了相应的控制技术，比如吸声材料的应用和动力学减振设计，这让我意识到环境保护是一个非常多维度的问题。此外，书中还提及了一些前沿的研究方向，比如如何利用生物技术来降解船舶产生的某些污染物，以及如何利用大数据和人工智能来优化船舶的航行路线，从而减少燃油消耗和排放。这些内容让我看到了这个领域未来的发展潜力，也激发了我进一步探索的兴趣。总而言之，这本书为我打开了一扇窗，让我看到了船舶工程在环境保护方面所做的努力和未来的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书虽然书名听起来很专业，但实际上它探讨的内容远不止是单纯的技术介绍。我原本以为会充斥着各种枯燥的公式和图表，没想到作者以一种相当“接地气”的方式，从船舶的设计之初，一直讲到退役后的拆解，几乎涵盖了船舶整个生命周期中可能产生的各种污染。尤其让我印象深刻的是关于压载水管理的章节，作者不仅详细阐述了现有技术，还分析了不同技术的优缺点，以及它们在实际应用中可能遇到的挑战，比如设备成本、维护难度、以及不同航线对压载水处理的要求差异。读完这部分，我才真正理解了压载水管理为何如此重要，它不仅仅是为了防止外来物种的入侵，更是为了维护全球海洋生态的平衡。此外，书中对于船舶建造过程中的油漆、溶剂排放，以及营运过程中产生的污水、废气，都有深入的探讨。我尤其关注了关于硫氧化物和氮氧化物排放控制的章节，作者列举了多种脱硫脱硝技术，并对其经济性和技术成熟度进行了比较，这对我理解当前航运业在环保方面的努力非常有帮助。总而言之，这本书提供了一个宏观的视角，让我能够全面地认识到船舶及其相关活动对海洋环境的影响，并思考如何通过技术手段来减少这些负面效应。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我对船舶污染控制的理解提升到了一个新的高度。它不再是孤立地看待某个污染源，而是将船舶的整个生命周期作为一个有机整体来分析。作者在论述过程中，经常会穿插一些历史案例和国际公约的背景，这使得我对当前污染控制技术的发展有了更清晰的认识。例如，在探讨船舶压载水管理时，作者追溯了相关国际公约的演变过程，以及不同国家在实施这些公约时所遇到的挑战。这让我明白，技术的发展离不开法规的推动和国际合作。我尤其欣赏书中对于“绿色船舶”设计理念的阐述，作者将环保理念融入到船舶的每一个设计细节中，从船体形状到动力系统，再到材料选择，都力求减少对环境的影响。此外，书中还涉及了一些关于船舶污染对海洋生物多样性影响的研究，以及相关的生态修复技术。这些内容让我认识到，船舶污染控制不仅仅是为了遵守法规，更是为了保护我们赖以生存的海洋生态环境。这本书为我提供了一个全面的框架，让我能够更深入地思考如何实现船舶与海洋的可持续发展。