防凍液在鉆井行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用前景

王明明 李新躍（中石化勝利石油工程有限公司黃河鉆井總公司，山東 東營(yíng) 257000）

防凍液在鉆井行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用前景

王明明 李新躍（中石化勝利石油工程有限公司黃河鉆井總公司，山東 東營(yíng) 257000）

隨著鉆井行業(yè)的快速發(fā)展，防凍液在其行業(yè)內(nèi)的設(shè)備應(yīng)用方面作出了巨大貢獻(xiàn)，改善和提高防凍液的作用是防凍液未來(lái)發(fā)展的必然。本文論述了防凍液的作用特點(diǎn)，闡述了冷卻水與防凍液優(yōu)劣及選用趨勢(shì)，論述了防凍液在設(shè)備使用方面的問(wèn)題及配合完善使用防凍液的方式方法。在鉆井行業(yè)中發(fā)揮好防凍液的優(yōu)特點(diǎn)，使其良性推廣應(yīng)用。

防凍液；鉆井行業(yè)；優(yōu)勢(shì)；防凍液加熱裝置；應(yīng)用前景

眾所周知，防凍液主要應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)設(shè)備上，以鉆井行業(yè)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類內(nèi)燃機(jī)的使用為例，經(jīng)過(guò)多年的使用經(jīng)驗(yàn)及行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的普遍問(wèn)題，內(nèi)燃機(jī)是由輸送到機(jī)體內(nèi)的燃料經(jīng)過(guò)燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱機(jī)，在燃燒和做功過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，由此，這就需要用冷卻手段來(lái)為機(jī)體降溫從而可以使內(nèi)燃機(jī)能夠正常使用，而使用防凍液冷卻是常用的冷卻方式之一。綜上所述，筆者提出防凍液在鉆井行業(yè)內(nèi)需要全面利用，以及在使用過(guò)程中更需要一些裝置來(lái)提高和改善防凍液的使用效果和使用效益。為了達(dá)到這個(gè)目的，鉆井公司采取了多方面的技術(shù)措施，應(yīng)對(duì)新要求，研究并推廣應(yīng)用防凍液的措施。

1 防凍液的作用特點(diǎn)

防凍液的全稱叫防凍冷卻液，意思是有防凍功能的冷卻液。防凍液可以防止設(shè)備在寒冷冬季停用時(shí)冷卻液結(jié)冰而脹裂散熱器和凍壞內(nèi)燃機(jī)氣缸體或氣缸蓋。除此之外，防凍液還具有以下幾種優(yōu)點(diǎn):

(1)較低的冰點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)的防凍液冰點(diǎn)應(yīng)能達(dá)到-60℃左右；

(2)較高的沸點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)防凍冷卻液的沸點(diǎn)通常在110℃，所以在夏季使用，防凍冷卻液比水更容易保證設(shè)備不易沸騰開(kāi)鍋；

(3)良好的抗腐蝕性能:內(nèi)燃機(jī)及其冷卻系統(tǒng)是金屬制造的，有銅、有鐵、有鋁、有鋼還有焊錫。防凍液不僅不會(huì)對(duì)這些金屬造成腐蝕，還具有防腐和除銹功能；

(4)良好的安定性：保證內(nèi)燃機(jī)在正常溫度范圍之內(nèi)能工作；

(5)良好的防結(jié)垢性：避免降低散熱器的散熱作用。；

(6)良好的抗氣泡性：防凍液具有無(wú)泡沫的特點(diǎn)；

2 防凍液與冷卻水的優(yōu)劣對(duì)比和選用趨勢(shì)

通過(guò)對(duì)防凍液的優(yōu)點(diǎn)的分析，結(jié)合對(duì)比傳統(tǒng)使用的冷卻水，冷卻水在溫度低于0攝氏度的時(shí)候就會(huì)結(jié)冰，所以在冬季特別是溫度低的地區(qū)使用冷卻水時(shí)，機(jī)器就會(huì)因?yàn)槔鋮s水結(jié)冰而無(wú)法啟動(dòng)，而且由于鉆井施工的特點(diǎn)，機(jī)器難免會(huì)因?yàn)榘峒一蚱渌r而停待，在這期間，必須將設(shè)備內(nèi)的冷卻水放凈，因?yàn)橐坏┰O(shè)備內(nèi)有積水，那么極易造成設(shè)備凍裂，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，從而影響鉆井施工，相反，如果在低溫環(huán)境下使用防凍冷卻液，不僅省時(shí)省力，而且，不會(huì)因?yàn)榉诺衾鋮s水而造成環(huán)境污染和浪費(fèi)。此外，兩者在很大程度上有截然不同的效果，主要有：

(1)當(dāng)設(shè)備使用防凍液時(shí)，高溫循環(huán)水溫度升高到100℃及以上不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)鍋現(xiàn)象，而且防凍液良好的抗氣泡性會(huì)保證水箱不易反水。相反，使用普通冷卻水時(shí)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)開(kāi)鍋沸騰現(xiàn)象，這不僅不利于設(shè)備冷卻，而且還存在安全隱患。

(2)在低溫-40℃—-60℃環(huán)境下使用防凍液時(shí)，設(shè)備能夠正常啟動(dòng)運(yùn)行，而使用普通冷卻水時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)機(jī)體內(nèi)結(jié)冰，甚至損壞機(jī)件，影響正常使用。

(3)防凍液良好的防銹防腐性能能夠使設(shè)備機(jī)體內(nèi)不易產(chǎn)生鐵銹，這保證了正常冷卻，而且延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間使用冷卻水時(shí)，往往會(huì)因?yàn)檠趸磻?yīng)產(chǎn)生鐵銹，影響機(jī)件壽命。

(4)防凍液可以經(jīng)過(guò)處理反復(fù)利用，有良好的經(jīng)濟(jì)性，而冷卻水由于蒸發(fā)及放水產(chǎn)生的浪費(fèi)比較嚴(yán)重。

由此看來(lái)，防凍液在使用過(guò)程及效果上有太多的優(yōu)勢(shì)，在今后的設(shè)備使用中選用防凍液將會(huì)是大勢(shì)所趨。

3 防凍液在設(shè)備使用方面的問(wèn)題及配合完善使用防凍液的方式方法

(1)以鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的190系列柴油機(jī)為例，在柴油機(jī)使用過(guò)程中，柴油機(jī)往往需要在低溫環(huán)境下啟動(dòng)，這要求柴油機(jī)必須使用防凍液，啟動(dòng)完成以后，需要先怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使高溫冷卻液循環(huán)溫度提高到40攝氏度左右才可以逐漸加載，這樣既會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)油料成本及材料成本的增加，長(zhǎng)時(shí)間怠速熱車還會(huì)產(chǎn)生積碳，造成柴油機(jī)缸套和活塞的磨損，進(jìn)而縮短柴油機(jī)的使用壽命。而且，在長(zhǎng)時(shí)間使用柴油機(jī)后，由于燃燒產(chǎn)生的熱量及設(shè)備摩擦產(chǎn)生的熱量也會(huì)使冷卻液產(chǎn)生高溫，從而引發(fā)一系列問(wèn)題。

(2)要解決這些問(wèn)題，需要配合使用完善防凍液的方法，加裝柴油機(jī)防凍液加熱裝置，將會(huì)大大節(jié)省油料及材料消耗，延長(zhǎng)柴油機(jī)的使用壽命，提高柴油機(jī)利用率，主要內(nèi)容：（1）首先把水泵安裝到高溫防凍液水箱及管路上，使防凍液能夠在水泵動(dòng)力下循環(huán)流動(dòng)；（2）在水泵的進(jìn)水和出水管路上分別加裝電加熱裝置。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，安裝方便、使用其成本合理，不僅可以在柴油機(jī)啟動(dòng)前就可以對(duì)防凍液及機(jī)體進(jìn)行預(yù)熱從而節(jié)省油材料，而且還可以延長(zhǎng)柴油機(jī)及防凍液的使用壽命。

4 認(rèn)識(shí)與建議

隨著油田對(duì)鉆井行業(yè)設(shè)備應(yīng)用管理和鉆井生產(chǎn)質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因此，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理應(yīng)用是當(dāng)前石油企業(yè)急需解決的問(wèn)題和趨勢(shì)。目前看來(lái)，防凍冷卻液已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的冷卻水而應(yīng)用開(kāi)來(lái)，也會(huì)在企業(yè)未來(lái)良好的改革趨勢(shì)大潮中不斷完善其作用和效果而走向更大的舞臺(tái)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的處理方法和工藝將會(huì)不斷地涌現(xiàn)。我們應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和企業(yè)的要求,進(jìn)行最優(yōu)化的選擇和組合,以達(dá)到最佳環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)環(huán)境和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]劉媛媛;陳曉霞;王震平;盛成;;淺談汽車防凍液研究與應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2010年10期.

[2]趙學(xué)良;防凍液的特點(diǎn)和使用方法[J];摩托車信息;2003年01期.

[3]濟(jì)南柴油機(jī)廠；190系列柴油機(jī)使用維護(hù)手冊(cè).濟(jì)南：山東科技出版社，1994年.

王明明（1988-）男，漢族，山東東營(yíng)人，高級(jí)工，主要從事鉆井工作。