可持續(xù)發(fā)展要求石油機(jī)械采用綠色設(shè)計(jì)的方法, 提高資源利用率, 減少對(duì)環(huán)境的影響。如何在石油機(jī)械制造之中，降低能耗，提高設(shè)備的可用性具有非常重要的意義。該文對(duì)石油機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行了研究，希望該文的研究可以推動(dòng)我國(guó)石油機(jī)械的綠色制造的發(fā)展。
石油機(jī)械的能耗和污染往往比較高，在石油機(jī)械工作過程之中，往往伴隨著廢水、廢氣、噪聲等環(huán)境污染。同時(shí)，石油機(jī)械也是高能耗設(shè)備，同時(shí)由于石油機(jī)械的特殊結(jié)構(gòu)，使得石油機(jī)械往往出現(xiàn)熱輻射、泄漏等現(xiàn)象。因此，如何在石油機(jī)械中應(yīng)用綠色和制造具有非常重要的意義。在我國(guó)石油機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，在設(shè)備設(shè)計(jì)制造應(yīng)用綠色制造和綠色設(shè)計(jì)理念，并沒有得到高度重視[1]。很多石油機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)依然采用高投入、高能耗、高污染的發(fā)展模式。因此，如何在石油機(jī)械制造之中，降低能耗，提高設(shè)備的可用性具有非常重要的意義。
1.石油機(jī)械產(chǎn)品綠色制造的概念一般來說，石油機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵主要分為以下幾個(gè)方面。
1.1.在石油機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、淘汰全生命周期的過程之中。首先，應(yīng)該對(duì)其環(huán)境資源屬性進(jìn)行考量，其次，才考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。
1.2.在石油機(jī)械產(chǎn)品的產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該充分考慮到當(dāng)產(chǎn)品淘汰時(shí)的機(jī)械產(chǎn)品的回收利用性和可拆性。
1.3.在石油機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，石油機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)企業(yè)的責(zé)任，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的過程之中應(yīng)該主動(dòng)應(yīng)用綠色環(huán)保技術(shù)，努力使企業(yè)成為資源友好性和環(huán)境友好型企業(yè)。
2.石油機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造的實(shí)質(zhì)與內(nèi)容現(xiàn)階段，我國(guó)石油機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面。
2.1.注意生產(chǎn)石油機(jī)械原材料的選擇在進(jìn)行石油機(jī)械綠色設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品原材料的可回收性和綠色屬性進(jìn)行首要考慮。當(dāng)產(chǎn)品回收時(shí)，如何回收和再生。材料的環(huán)境友好性和環(huán)境無害性是重點(diǎn)考量的因素。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程之中，應(yīng)該注重對(duì)各類新材料的使用和研究，增加石油機(jī)械的綠色屬性。例如：在當(dāng)前的鋼材領(lǐng)域，H型鋼是新型材料，其材料力學(xué)性能好，且價(jià)格便宜。最為重要的是其具備良好的綠色屬性，可以進(jìn)行回收利用。這類鋼材在建筑中應(yīng)用很多，但是在機(jī)械設(shè)計(jì)之中應(yīng)用較少。且良好的界面穩(wěn)定性和力學(xué)性能非常適合機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用。因此，在石油機(jī)械設(shè)計(jì)之中，就應(yīng)該大力推行這種類型的鋼材。
2.2.控制廢氣、廢水、廢液的排放在石油機(jī)械的制造生產(chǎn)過程中，往往會(huì)有“三廢”的產(chǎn)生。廢料、廢水、廢氣往往會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境污染。石油機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該努力通過技術(shù)改造，加大對(duì)廢料、廢水、廢氣的改造力度和回收力度，實(shí)現(xiàn)無污染排放的閉環(huán)生產(chǎn)設(shè)計(jì)。同時(shí)，石油機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)管理部門，應(yīng)該嚴(yán)格控制各類企業(yè)“三廢”的排放和控制，企業(yè)的“三廢”屬性應(yīng)該采用“一票否決制”。對(duì)于那些達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)制性的關(guān)停。
2.3.減震除噪除塵，提高作業(yè)環(huán)境的清潔性
震動(dòng)和粉塵往往是石油機(jī)械運(yùn)行過程中常常出現(xiàn)的污染，這種污染對(duì)于設(shè)備使用者具有較大的影響，因此，在石油機(jī)械的設(shè)計(jì)中選用噪聲低的、傳動(dòng)效率高的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或部件，選擇那些減震效果好的材料。同時(shí)，在石油機(jī)械的設(shè)計(jì)制造過程之中，應(yīng)該采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在易產(chǎn)生振動(dòng)的部件采用各種隔振性能好的各種彈性支承，提高石油機(jī)械的動(dòng)態(tài)性能。此外，還應(yīng)該積極采用消音器、隔振和吸音的措施，這樣可以降低石油機(jī)械的震動(dòng)性能。而對(duì)于石油機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程之中的灰塵，往往會(huì)產(chǎn)生很大的影響，且這也是石油機(jī)械運(yùn)行過程之中令人較為頭疼的問題。具體在石油機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程之中，往往采用吸塵和密封處理的方
法，減少粉塵造成的環(huán)境影響。
2.4.防止泄漏發(fā)生，提高密封技術(shù)
石油機(jī)械機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑和傳動(dòng)都需要潤(rùn)滑油，泄漏現(xiàn)象是普遍存在。潤(rùn)滑油的泄漏往往會(huì)產(chǎn)生以下兩個(gè)方面的影響。首先，潤(rùn)滑油往往會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)境污染，且潤(rùn)滑油的泄漏也是一種較大的資源浪費(fèi)。其次，潤(rùn)滑油的缺失也往往是石油機(jī)械潤(rùn)滑不良，加劇石油機(jī)械機(jī)械部件的磨損，無形中降低石油機(jī)械的使用壽命。因此，在石油機(jī)械的設(shè)計(jì)制造中，應(yīng)該選擇性能優(yōu)良、可高的密封技術(shù)，有效降低石油機(jī)械的泄漏率。同時(shí)，也應(yīng)該制定專門的設(shè)備維護(hù)制度，提高石油機(jī)械的日常維護(hù)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)石油機(jī)械潤(rùn)滑油的泄漏，降低潤(rùn)滑油的。
2.5.可拆卸回收設(shè)計(jì)
面向拆卸回收的設(shè)計(jì)是一種使產(chǎn)品最容易拆卸并能從材料回收和零件重新使用中獲得最高利潤(rùn)的設(shè)計(jì)方法學(xué)。主要研究如何設(shè)計(jì)產(chǎn)品才能高效率、低成本地進(jìn)行部件、零件的拆卸以及材料的分類拆卸, 以便重新使用和回收。石油機(jī)械面向拆卸回收設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本準(zhǔn)則:
2.5.1.拆卸工作量最少在實(shí)現(xiàn)功能和性能的同時(shí), 盡量簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外形, 減少零件材料種類,選用相容性好的材料, 便于一起回收利用。
2.5.2.易于拆卸分離盡量采用簡(jiǎn)單的連接方式, 減少緊固件數(shù)量和類型, 使拆卸過程簡(jiǎn)單。盡量減少零件表面的二次加工, 如油漆、電鍍等。石油機(jī)械品種很多, 但是產(chǎn)量較小, 應(yīng)該盡量采用模塊化設(shè)計(jì)和成組技術(shù), 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零部件和標(biāo)準(zhǔn)連接緊定方式, 減少零件數(shù)量。
2.5.3.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可預(yù)測(cè)性為了減少產(chǎn)品報(bào)廢時(shí)其結(jié)構(gòu)的不確定性( 如嚴(yán)重腐蝕、磨損等) , 設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免將易老化或易腐蝕的材料與需要拆卸回收的材料緊密組合。例如, 齒輪泵中齒輪與軸聯(lián)接可采用多面軸, 減少高速旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng), 而且因取消了鍵聯(lián)接, 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 易于裝配和拆卸。
綠色設(shè)計(jì)是落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和可持續(xù)制造技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文探討了石油機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)容, 并初步分析了石油機(jī)械綠色設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)體系, 只是一些基礎(chǔ)性工作, 還需要對(duì)各種石油機(jī)械進(jìn)行深入詳盡的分析研究, 建立完善的石油機(jī)械綠色設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫, 才能把綠色設(shè)計(jì)真正應(yīng)用到石油機(jī)械行業(yè)中。
