防凍液在鉆井行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用前景

王明明 李新躍（中石化勝利石油工程有限公司黃河鉆井總公司，山東 東營 257000）

防凍液在鉆井行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用前景

王明明 李新躍（中石化勝利石油工程有限公司黃河鉆井總公司，山東 東營 257000）

隨著鉆井行業(yè)的快速發(fā)展，防凍液在其行業(yè)內(nèi)的設(shè)備應(yīng)用方面作出了巨大貢獻，改善和提高防凍液的作用是防凍液未來發(fā)展的必然。本文論述了防凍液的作用特點，闡述了冷卻水與防凍液優(yōu)劣及選用趨勢，論述了防凍液在設(shè)備使用方面的問題及配合完善使用防凍液的方式方法。在鉆井行業(yè)中發(fā)揮好防凍液的優(yōu)特點，使其良性推廣應(yīng)用。

防凍液；鉆井行業(yè)；優(yōu)勢；防凍液加熱裝置；應(yīng)用前景

眾所周知，防凍液主要應(yīng)用在內(nèi)燃機設(shè)備上，以鉆井行業(yè)作業(yè)現(xiàn)場各類內(nèi)燃機的使用為例，經(jīng)過多年的使用經(jīng)驗及行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的普遍問題，內(nèi)燃機是由輸送到機體內(nèi)的燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的熱機，在燃燒和做功過程中會產(chǎn)生大量的熱，由此，這就需要用冷卻手段來為機體降溫從而可以使內(nèi)燃機能夠正常使用，而使用防凍液冷卻是常用的冷卻方式之一。綜上所述，筆者提出防凍液在鉆井行業(yè)內(nèi)需要全面利用，以及在使用過程中更需要一些裝置來提高和改善防凍液的使用效果和使用效益。為了達到這個目的，鉆井公司采取了多方面的技術(shù)措施，應(yīng)對新要求，研究并推廣應(yīng)用防凍液的措施。

1 防凍液的作用特點

防凍液的全稱叫防凍冷卻液，意思是有防凍功能的冷卻液。防凍液可以防止設(shè)備在寒冷冬季停用時冷卻液結(jié)冰而脹裂散熱器和凍壞內(nèi)燃機氣缸體或氣缸蓋。除此之外，防凍液還具有以下幾種優(yōu)點:

(1)較低的冰點：優(yōu)質(zhì)的防凍液冰點應(yīng)能達到-60℃左右；

(2)較高的沸點：優(yōu)質(zhì)防凍冷卻液的沸點通常在110℃，所以在夏季使用，防凍冷卻液比水更容易保證設(shè)備不易沸騰開鍋；

(3)良好的抗腐蝕性能:內(nèi)燃機及其冷卻系統(tǒng)是金屬制造的，有銅、有鐵、有鋁、有鋼還有焊錫。防凍液不僅不會對這些金屬造成腐蝕，還具有防腐和除銹功能；

(4)良好的安定性：保證內(nèi)燃機在正常溫度范圍之內(nèi)能工作；

(5)良好的防結(jié)垢性：避免降低散熱器的散熱作用。；

(6)良好的抗氣泡性：防凍液具有無泡沫的特點；

2 防凍液與冷卻水的優(yōu)劣對比和選用趨勢

通過對防凍液的優(yōu)點的分析，結(jié)合對比傳統(tǒng)使用的冷卻水，冷卻水在溫度低于0攝氏度的時候就會結(jié)冰，所以在冬季特別是溫度低的地區(qū)使用冷卻水時，機器就會因為冷卻水結(jié)冰而無法啟動，而且由于鉆井施工的特點，機器難免會因為搬家或其他工況而停待，在這期間，必須將設(shè)備內(nèi)的冷卻水放凈，因為一旦設(shè)備內(nèi)有積水，那么極易造成設(shè)備凍裂，造成嚴重的經(jīng)濟損失，從而影響鉆井施工，相反，如果在低溫環(huán)境下使用防凍冷卻液，不僅省時省力，而且，不會因為放掉冷卻水而造成環(huán)境污染和浪費。此外，兩者在很大程度上有截然不同的效果，主要有：

(1)當設(shè)備使用防凍液時，高溫循環(huán)水溫度升高到100℃及以上不會出現(xiàn)開鍋現(xiàn)象，而且防凍液良好的抗氣泡性會保證水箱不易反水。相反，使用普通冷卻水時設(shè)備會出現(xiàn)開鍋沸騰現(xiàn)象，這不僅不利于設(shè)備冷卻，而且還存在安全隱患。

(2)在低溫-40℃—-60℃環(huán)境下使用防凍液時，設(shè)備能夠正常啟動運行，而使用普通冷卻水時，則會出現(xiàn)機體內(nèi)結(jié)冰，甚至損壞機件，影響正常使用。

(3)防凍液良好的防銹防腐性能能夠使設(shè)備機體內(nèi)不易產(chǎn)生鐵銹，這保證了正常冷卻，而且延長設(shè)備使用壽命，當長時間使用冷卻水時，往往會因為氧化反應(yīng)產(chǎn)生鐵銹，影響機件壽命。

(4)防凍液可以經(jīng)過處理反復(fù)利用，有良好的經(jīng)濟性，而冷卻水由于蒸發(fā)及放水產(chǎn)生的浪費比較嚴重。

由此看來，防凍液在使用過程及效果上有太多的優(yōu)勢，在今后的設(shè)備使用中選用防凍液將會是大勢所趨。

3 防凍液在設(shè)備使用方面的問題及配合完善使用防凍液的方式方法

(1)以鉆井作業(yè)現(xiàn)場使用的190系列柴油機為例，在柴油機使用過程中，柴油機往往需要在低溫環(huán)境下啟動，這要求柴油機必須使用防凍液，啟動完成以后，需要先怠速運轉(zhuǎn)一段時間，使高溫冷卻液循環(huán)溫度提高到40攝氏度左右才可以逐漸加載，這樣既會導(dǎo)致柴油機油料成本及材料成本的增加，長時間怠速熱車還會產(chǎn)生積碳，造成柴油機缸套和活塞的磨損，進而縮短柴油機的使用壽命。而且，在長時間使用柴油機后，由于燃燒產(chǎn)生的熱量及設(shè)備摩擦產(chǎn)生的熱量也會使冷卻液產(chǎn)生高溫，從而引發(fā)一系列問題。

(2)要解決這些問題，需要配合使用完善防凍液的方法，加裝柴油機防凍液加熱裝置，將會大大節(jié)省油料及材料消耗，延長柴油機的使用壽命，提高柴油機利用率，主要內(nèi)容：（1）首先把水泵安裝到高溫防凍液水箱及管路上，使防凍液能夠在水泵動力下循環(huán)流動；（2）在水泵的進水和出水管路上分別加裝電加熱裝置。經(jīng)過改進，安裝方便、使用其成本合理，不僅可以在柴油機啟動前就可以對防凍液及機體進行預(yù)熱從而節(jié)省油材料，而且還可以延長柴油機及防凍液的使用壽命。

4 認識與建議

隨著油田對鉆井行業(yè)設(shè)備應(yīng)用管理和鉆井生產(chǎn)質(zhì)量的要求越來越高，因此，選擇經(jīng)濟合理的方法對設(shè)備進行合理應(yīng)用是當前石油企業(yè)急需解決的問題和趨勢。目前看來，防凍冷卻液已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的冷卻水而應(yīng)用開來，也會在企業(yè)未來良好的改革趨勢大潮中不斷完善其作用和效果而走向更大的舞臺。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的處理方法和工藝將會不斷地涌現(xiàn)。我們應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的特點和企業(yè)的要求,進行最優(yōu)化的選擇和組合,以達到最佳環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,促進環(huán)境和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]劉媛媛;陳曉霞;王震平;盛成;;淺談汽車防凍液研究與應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2010年10期.

[2]趙學(xué)良;防凍液的特點和使用方法[J];摩托車信息;2003年01期.

[3]濟南柴油機廠；190系列柴油機使用維護手冊.濟南：山東科技出版社，1994年.

王明明（1988-）男，漢族，山東東營人，高級工，主要從事鉆井工作。