綠色設(shè)計及其在石油機械中的應(yīng)用

席仲君　陳盈

摘 要：當(dāng)社會經(jīng)濟發(fā)展到某一階段時，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須進行環(huán)境保護，否則難以順應(yīng)時代的潮流，而綠色設(shè)計的理念對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，因為通過綠色設(shè)計的產(chǎn)品可以保護環(huán)境，提高資源的利用率。因此可以將綠色設(shè)計應(yīng)用在石油機械的設(shè)計中，使設(shè)計出的石油機械產(chǎn)品既可以減少對環(huán)境的污染，也可以節(jié)約資源，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，從而促進石油工業(yè)的進一步發(fā)展。本文首先概述了綠色設(shè)計的理念和基本特征，然后對綠色設(shè)計在石油機械中的應(yīng)用進行了研究，希望對相關(guān)企業(yè)和研究人員提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計；石油機械；環(huán)保；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.013

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化日益嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅著人類的生存和經(jīng)濟的發(fā)展[1-2]。目前，如果想從根本上解決上述問題，就必須施行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，而綠色設(shè)計的理念對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義，綠色設(shè)計的理念已經(jīng)被運用到各行各業(yè)中，得到了廣泛應(yīng)用。

從以前的石油機械產(chǎn)品來看，很多產(chǎn)品僅僅考慮產(chǎn)品的功能和性能是否完善，而并沒有考慮資源的利用率和環(huán)境保護，會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，而以綠色設(shè)計為基礎(chǔ)的石油機械設(shè)計主要是從環(huán)境保護的角度來設(shè)計石油機械產(chǎn)品，可以提高資源的利用率和環(huán)保性，進一步增強產(chǎn)品在市場中的競爭力[3-5]。

1 綠色設(shè)計理念概述

綠色設(shè)計的理念考慮的主要是產(chǎn)品的綜合生命周期，而綜合生命周期又和方法、環(huán)境、經(jīng)濟等條件有很大關(guān)聯(lián)。在進行綠色設(shè)計時經(jīng)常使用一些非常先進的方法和理念，如并行設(shè)計、模塊化設(shè)計等。利用綠色設(shè)計理念設(shè)計出的產(chǎn)品需要滿足很多條件，如質(zhì)量高、功能全、成本低、節(jié)約能源、環(huán)保等，并且還應(yīng)該使整個產(chǎn)品可以進行回收再利用。

2 綠色設(shè)計理念的基本特征

目前，資源和環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻，人們對設(shè)計和生產(chǎn)的產(chǎn)品的要求越來越高，從而產(chǎn)生了綠色設(shè)計的概念。綠色設(shè)計的基本特征主要有以下兩點：

（1）全生命周期。綠色設(shè)計包括一個產(chǎn)品的全生命周期，是指從產(chǎn)品概念的提出、設(shè)計、制造、使用、回收以及再利用的整個過程，而不僅僅到產(chǎn)品報廢為止，從而使設(shè)計者在設(shè)計產(chǎn)品時將資源利用、環(huán)境保護、減少廢棄物等因素考慮進去。（2）生態(tài)設(shè)計。由于綠色設(shè)計的產(chǎn)品可以進行回收再利用，所以對于綠色產(chǎn)品對環(huán)境的影響，設(shè)計者可以從更加宏觀的角度來進行考慮，而不用將產(chǎn)品的報廢問題考慮進去。與傳統(tǒng)設(shè)計的根本區(qū)別在于綠色設(shè)計理念是為了減少廢棄物，提高資源利用率，實現(xiàn)資源回收再利用，從而使得所設(shè)計的產(chǎn)品和生態(tài)環(huán)境性能可以達到比較高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3 綠色設(shè)計在石油機械中的應(yīng)用

（1）綠色材料的選擇。綠色設(shè)計的材料既要滿足一定的功能也要具備環(huán)境兼容性的材料。綠色材料的選擇會對整個石油機械產(chǎn)品的回收再利用階段產(chǎn)生嚴(yán)重影響，會直接影響產(chǎn)品節(jié)約資源和保護環(huán)境的效果。在選擇石油機械材料時，應(yīng)該從功能、工藝、成本、環(huán)保等幾個方面進行考慮，從而使設(shè)計出的產(chǎn)品可以實現(xiàn)低能耗、可再生以及無污染等目標(biāo)。

（2）拆卸回收綠色設(shè)計。在綠色設(shè)計各個環(huán)節(jié)中，拆卸回收是非常重要的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)是將石油機械產(chǎn)品中的有關(guān)材料進行回收、拆解以及重新組裝，從而使設(shè)計出的產(chǎn)品可以得到更高利潤。在綠色設(shè)計中所指的拆卸是將石油機械中的一些材料和零件進行分類拆卸，再進行回收及重新利用，在設(shè)計時，有關(guān)拆卸方面應(yīng)該遵循一定的原則：

1）盡量提高拆卸效率，使得在產(chǎn)品的性能不變的情況，設(shè)計的產(chǎn)品具有更加簡單的外形和更少種類的零件，并且在重新組建新機械時應(yīng)該選擇一些相容性比較好的材料，易于回收利用。2）便于進行拆卸分離，在綠色設(shè)計過程中使得產(chǎn)品零部件在進行標(biāo)準(zhǔn)連接時，還可以使連接方法更加簡單，并且盡可能地減少對零件的二次加工，精簡零件種類和數(shù)量，使后面的拆卸分離更加方便。3）可以對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行可預(yù)測控制，這里所指的可預(yù)測性控制是指降低石油機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不確定性，設(shè)計的過程盡量避免使用一些容易老化，腐蝕性強的材料，保證產(chǎn)品易于拆卸回收。

（3）液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計。在綠色設(shè)計中，液壓系統(tǒng)的主要功能是傳輸動力。首先，應(yīng)該增加液壓系統(tǒng)的集成度，并且還應(yīng)該將設(shè)計方案進行簡化，減少零部件的數(shù)量；其次，合理選用元件，如使用效率較高的液壓馬達、變量泵等；然后，設(shè)計時應(yīng)該提高液壓系統(tǒng)元件的可拆卸性，如在不超過可耐受強度時，可以使用嵌入式的咬合方式；最后，盡量采用靜音型原件，從而減小噪聲和泄漏。

（4）環(huán)保裝置綠色設(shè)計。采用環(huán)保裝置的主要目的是為了減少儀器在運行過程中對環(huán)境的污染，所以在石油機械的綠色設(shè)計過程中必須設(shè)置環(huán)保裝置。目前，在綠色設(shè)計時通常會在鉆機上設(shè)置廢料箱，主要目的是便于對石油開采過程中產(chǎn)生的油砂和落地油進行收集。環(huán)保裝置綠色設(shè)計可以有效的減小石油機械在運行過程中對環(huán)境的污染，起到一定的環(huán)保作用。

4 結(jié)論

綠色設(shè)計對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是非常重要的手段。綠色設(shè)計的理念也可以應(yīng)用于石油機械設(shè)計中，可以進一步提高資源的利用率，對環(huán)境也起到了一定的保護作用。本文僅僅只是對綠色設(shè)計的理念進行了簡單概述，對于綠色設(shè)計在石油機械中的應(yīng)用研究也不是很深入，都是十分基礎(chǔ)的工作，后續(xù)應(yīng)該對其進行細(xì)致深入的研究，通過建立比較完善的石油機械綠色設(shè)計系統(tǒng)，才可以在石油機械設(shè)計中真正運用綠色設(shè)計的理念。

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作者簡介：席仲君（1988-），男，四川南充人，本科，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。endprint