分析石油机械应用及前景

摘要：随着社会的发展，资源、环境和人口三大问题对人类社会生存与发展显得越来越重要。人们开始更加注重产品的“绿色”指数，因此，本文就石油机械绿色设计的内容、绿色制造技术在机械制造中的应用以及石油机械产业发展的前景进行了探讨。

关键词：石油机械；绿色制造技术；应用；前景

中图分类号：F407文献标识码： A

一、石油机械绿色设计的内容 

1、绿色材料的选择

绿色材料是指在满足一般功能要求的前提下具有良好的环境兼容性的材料。绿色材料在制备、使用以及用后回收等生命周期的各个阶段，具有最大的资源利用率和最小的环境影响。石油机械绿色材料选择应从材料的机械性能、工艺性能、经济性能和环保性能4个方面考虑。对环保性能应考虑低能耗、可拆卸回收利用、可再生、无环境污染4个方面。例如，常用的HT200石墨铸铁，具有易加工、耐磨、吸震性好等优点，但是在铸造过程中因为目前使用的铸造黏合剂存在污染，需要改进采用绿色黏合剂，实现绿色铸造。

2、可拆卸回收设计

面向拆卸回收的设计是一种使产品最容易拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法学。主要研究如何设计产品才能高效率、低成本地进行部件、零件的拆卸以及材料的分类拆卸，以便重新使用和回收。

石油机械面向拆卸回收设计应遵循以下基本准则：

a）拆卸工作量最少 在实现功能和性能的同时，尽量简化产品结构和外形，减少零件材料种类，选用相容性好的材料，便于一起回收利用。

b）易于拆卸分离 尽量采用简单的连接方式，减少紧固件数量和类型，使拆卸过程简单。尽量减少零件表面的二次加工，如油漆、电镀等。石油机械品种很多，但是产量较小，应该尽量采用模块化设计和成组技术，尽量采用标准零部件和标准连接紧定方式，减少零件数量。

c）产品结构的可预测性 为了减少产品报废时其结构的不确定性（如严重腐蚀、磨损等），设计应尽量避免将易老化或易腐蚀的材料与需要拆卸回收的材料紧密组合。例如，齿轮泵中齿轮与轴联接可采用多面轴，减少高速旋转中产生的噪声和振动，而且因取消了键联接，结构简单，易于装配和拆卸。

3、液压系统绿色设计

液压传动是石油机械经常采用的动力传递方式。液压系统的绿色设计首先，要尽量提高液压系统的集成度，以优化装配、节省材料为目标来简化设计方案，减少用于装配的零件数目；第二，合理采用元件，例如，优先采用效率高的变量泵、液压马达和大容量泵不降低规格使用等；第三，要考虑液压元件的连接和可拆卸性，例如，在强度允许的情况下，可采用嵌入式咬合，便于拆卸；第四，要考虑噪声和泄漏。液压系统的噪声主要是机械和流体噪声。对于机械噪声进行绿色设计要尽量采用静音型元件，避开动力元件和管道、油箱的共振区。对于流体噪声，可以采取减少液压泵的齿轮模数，增加齿数等措施来解决。泄漏是液压系统最大的污染源，同时也降低了工作效率，需要通过加强密封或采用高粘度绿色无毒的液压油来解决。

4、环保装置设计

石油机械中环保装置是指专门为了清洁生产，减少环境污染而设计的装置，是石油机械绿色设计的重要组成部分。例如，在钻机上设立废料箱，收集工作中产生的废料，减少污染。为了避免在修井过程中产生的落地油、油砂等对环境的污染，可以研究安装抽油杆和油管刮油器等装置。

二、绿色制造技术在机械制造中的应用

1、绿色设计

产品的绿色制造技术的体现需要从最初的研发阶段开始。绿色设计综合考虑到了产品的质量、功能、环保以及使用周期。在产品的设计阶段就已经将产品所需要经历的各个阶段进行了系统性的规划，并将融合绿色环保的设计理念，包括对产品可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性的绿色化设计，并将这些环境属性作为产品设计的首要原则。如今在实际的机械设计过程中，经常会使用到绿色虚拟建模技术，即利用虚拟样机技术，通过对机械设计三维建模软件建立机械产品的数字模型，进而通过所建立的模型，能够对产品的可制造性，可装配性以及结构合理性等性能进行审核。

此外，利用建模数据能够完成对产品的仿真加工，能够提高产品制造的首次成功率，进而降低了产品的废品率，达到了节能环保的目的。

2、绿色选材

绿色选材指的是对产品材料选择的节能环保性，即在保证产品的使用需求的情况下。尽量选择污染小或无污染的材料，为了能够达到绿色选材的目的，机械制造企业中的研究人员应该开发具有优良性能的绿色材料，并积极应用在产品的制造环节中，保证产品在获得经济效益的同时，对社会利益不会产生其他影响。

3、绿色制造工艺

绿色制造工艺是指在对产品生产加工过程尽量减少污染，避免资源的浪费达到节能环保的需求，即在保证产品质量的前提下开发对环境污染较小的工艺技术。这些新型工艺技术的研发与开展，不仅减少了资源的消耗，而且提高了产品的质量（如精确成型技术、快速原型制造技术），而且间接的保障了机械制造操作人员的身体健康。

4、绿色包装

绿色包装指的是在产品处于包装环节时，包装材料以及包装工艺应该符合节能的要求。在对机械产品进行包装过程中，不仅要保证产品包装精美、质量优良。也需要考虑到包装材料的成本，以及是否具有可回收性。在产品的包装阶段，要考虑到包装材料环保性，并结装材料的耐用性，选择循环利用率高、节能环保的高科技绿色材料，如多次循环利用并自行降解的绿色包装材料的选择。

5、绿色处理

绿色处理所指的是对处于报废阶段的机械产品的回收再利用的处理形式。为了能够使对报废机械产品的处理能够达到绿色处理的要求，在产品的设计阶段就应该考虑到产品材料的选择，如尽量选择易回收的材料。此外，大力发展绿色再加工技术，对机械报废产品采取再加工的方式实现对产品的深度利用。

三、石油机械产业发展的前景

我国石油机械产业要生存和发展，离不开对经营理念、技术创新的改进以及利用率的提高和加强。

1、管理创新离不开技术创新

技术创新是石油机械企业得以生存和发展的本质所在，石油机械企业管理水平的高低取决于技术创新的成果。石油机械企业开展技术创新取决于石油机械产业高投入、高科技、高风险以及高效益的特点，即技术创新是石油机械企业实现高效益的有效手段。技术创新就是一个企业管理改进的问题，理由是先进的管理手段和理念贯穿在产品研发产业化形成市场推广的全过程。

2、创新经营管理理念

随着市场经济的发展以及石油机械产业竞争的激烈化，经营理论逐步成为了石油机械企业关注的焦点，但是石油企业受到计划经济的影响根深蒂固，石油产业人不可能从根本上改变自身对石油产业的价值观。传统石油机械产业的经营模式和价值观已经无法适应市场经济发展的需要，所有，只有进行经营理念的创新以及价值观的重塑，石油机械企业才能在市场竞争中生存和立足，才能顺应不断发展的社会主义市场经济体制。

3、设备利用率的提高，装备成本投入的降低

近年来，石油机械领域关注的焦点一直是如何提高设备的利用率。经过业内人士的多年探索与讨论，也得出了一些提高设备利用率的方案和手段，例如将设备集中使用，这样一方面可以实现设备利用率的有效提高，另一方面，可以防止设备的闲置浪费以及设备的超负荷使用。关于设备的养护，石油机械企业必须重视。在设备的养护方面，必须以设备的养护标准为前提条件，实行“分类”养护，即做到设备养护的秩序性以及计划性，通常的设备养护步骤为：进场检修保养大修会场检查，严格按照该设备养护步骤，确保设备的保养达标。合理利用特车大队保养站，实现设备维修的高效率以及及时性，从而确保设备的完好率以及高运行水平。

结束语

如今机械设计研究人员已经开发出了诸多符合节能环保标准的绿色制造技术，使机械制造产业结构得到了很大的改观。绿色制造技术是一种可以使企业持续发展的组织、管理和运行的新模式。这个模式可以解决环境问题、实施可持续发展战略和实现新技术、新产品的腾飞。

参考文献

[1] 李艳.刍议作业成本法在石油机械制造企业的应用[J].大观周刊，2010，（41）

[2] 黄健求. 机械产品的绿色设计与绿色制造过程[J]. 东莞理工学院学报，2007，（01） .