绿色设计及其在石油机械中的应用

席仲君　陈盈

摘 要：当社会经济发展到某一阶段时，实现可持续发展必须进行环境保护，否则难以顺应时代的潮流，而绿色设计的理念对于实现可持续发展至关重要，因为通过绿色设计的产品可以保护环境，提高资源的利用率。因此可以將绿色设计应用在石油机械的设计中，使设计出的石油机械产品既可以减少对环境的污染，也可以节约资源，提高企业的经济效益，从而促进石油工业的进一步发展。本文首先概述了绿色设计的理念和基本特征，然后对绿色设计在石油机械中的应用进行了研究，希望对相关企业和研究人员提供一定的借鉴和参考。

关键词：绿色设计；石油机械；环保；应用

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

0 引言

随着社会经济的不断发展和进步，资源短缺、环境污染和生态恶化日益严重，严重威胁着人类的生存和经济的发展[1-2]。目前，如果想从根本上解决上述问题，就必须施行可持续发展的战略，而绿色设计的理念对于实现可持续发展具有十分重要的意义，绿色设计的理念已经被运用到各行各业中，得到了广泛应用。

从以前的石油机械产品来看，很多产品仅仅考虑产品的功能和性能是否完善，而并没有考虑资源的利用率和环境保护，会产生严重的环境污染，而以绿色设计为基础的石油机械设计主要是从环境保护的角度来设计石油机械产品，可以提高资源的利用率和环保性，进一步增强产品在市场中的竞争力[3-5]。

1 绿色设计理念概述

绿色设计的理念考虑的主要是产品的综合生命周期，而综合生命周期又和方法、环境、经济等条件有很大关联。在进行绿色设计时经常使用一些非常先进的方法和理念，如并行设计、模块化设计等。利用绿色设计理念设计出的产品需要满足很多条件，如质量高、功能全、成本低、节约能源、环保等，并且还应该使整个产品可以进行回收再利用。

2 绿色设计理念的基本特征

目前，资源和环境问题越来越严峻，人们对设计和生产的产品的要求越来越高，从而产生了绿色设计的概念。绿色设计的基本特征主要有以下两点：

（1）全生命周期。绿色设计包括一个产品的全生命周期，是指从产品概念的提出、设计、制造、使用、回收以及再利用的整个过程，而不仅仅到产品报废为止，从而使设计者在设计产品时将资源利用、环境保护、减少废弃物等因素考虑进去。（2）生态设计。由于绿色设计的产品可以进行回收再利用，所以对于绿色产品对环境的影响，设计者可以从更加宏观的角度来进行考虑，而不用将产品的报废问题考虑进去。与传统设计的根本区别在于绿色设计理念是为了减少废弃物，提高资源利用率，实现资源回收再利用，从而使得所设计的产品和生态环境性能可以达到比较高的设计标准。

3 绿色设计在石油机械中的应用

（1）绿色材料的选择。绿色设计的材料既要满足一定的功能也要具备环境兼容性的材料。绿色材料的选择会对整个石油机械产品的回收再利用阶段产生严重影响，会直接影响产品节约资源和保护环境的效果。在选择石油机械材料时，应该从功能、工艺、成本、环保等几个方面进行考虑，从而使设计出的产品可以实现低能耗、可再生以及无污染等目标。

（2）拆卸回收绿色设计。在绿色设计各个环节中，拆卸回收是非常重要的环节，该环节是将石油机械产品中的有关材料进行回收、拆解以及重新组装，从而使设计出的产品可以得到更高利润。在绿色设计中所指的拆卸是将石油机械中的一些材料和零件进行分类拆卸，再进行回收及重新利用，在设计时，有关拆卸方面应该遵循一定的原则：

1）尽量提高拆卸效率，使得在产品的性能不变的情况，设计的产品具有更加简单的外形和更少种类的零件，并且在重新组建新机械时应该选择一些相容性比较好的材料，易于回收利用。2）便于进行拆卸分离，在绿色设计过程中使得产品零部件在进行标准连接时，还可以使连接方法更加简单，并且尽可能地减少对零件的二次加工，精简零件种类和数量，使后面的拆卸分离更加方便。3）可以对产品的结构进行可预测控制，这里所指的可预测性控制是指降低石油机械产品结构的不确定性，设计的过程尽量避免使用一些容易老化，腐蚀性强的材料，保证产品易于拆卸回收。

（3）液压系统绿色设计。在绿色设计中，液压系统的主要功能是传输动力。首先，应该增加液压系统的集成度，并且还应该将设计方案进行简化，减少零部件的数量；其次，合理选用元件，如使用效率较高的液压马达、变量泵等；然后，设计时应该提高液压系统元件的可拆卸性，如在不超过可耐受强度时，可以使用嵌入式的咬合方式；最后，尽量采用静音型原件，从而减小噪声和泄漏。

（4）环保装置绿色设计。采用环保装置的主要目的是为了减少仪器在运行过程中对环境的污染，所以在石油机械的绿色设计过程中必须设置环保装置。目前，在绿色设计时通常会在钻机上设置废料箱，主要目的是便于对石油开采过程中产生的油砂和落地油进行收集。环保装置绿色设计可以有效的减小石油机械在运行过程中对环境的污染，起到一定的环保作用。

4 结论

绿色设计对于实现可持续发展是非常重要的手段。绿色设计的理念也可以应用于石油机械设计中，可以进一步提高资源的利用率，对环境也起到了一定的保护作用。本文仅仅只是对绿色设计的理念进行了简单概述，对于绿色设计在石油机械中的应用研究也不是很深入，都是十分基础的工作，后续应该对其进行细致深入的研究，通过建立比较完善的石油机械绿色设计系统，才可以在石油机械设计中真正运用绿色设计的理念。

参考文献：

[1]陈东，徐爱莉，丁代存等.绿色设计及其在石油机械中的应用[J].石油矿场机械，2007，36（07）：28-30.

[2]张兴俊.绿色制造理论在石油机械设计制造中应用[J].科技创新导报，2012（36）：32.

[3]孙立军.石油机械设计中绿色设计的应用浅谈[J].信息系统工程，2015（08）：83.

[4]王皓.绿色设计在石油机械中的应用思考[J].中国石油和化工标准与质量，2016（18）：97-98.

[5]曹广恩.浅谈绿色设计在石油机械中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2014（08）：241.

作者简介：席仲君（1988-），男，四川南充人，本科，助理工程师，主要从事石油钻井工作。endprint