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