王明明 李新跃（中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司，山东 东营 257000）

防冻液在钻井行业内的应用前景

王明明 李新跃（中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司，山东 东营 257000）

随着钻井行业的快速发展，防冻液在其行业内的设备应用方面作出了巨大贡献，改善和提高防冻液的作用是防冻液未来发展的必然。本文论述了防冻液的作用特点，阐述了冷却水与防冻液优劣及选用趋势，论述了防冻液在设备使用方面的问题及配合完善使用防冻液的方式方法。在钻井行业中发挥好防冻液的优特点，使其良性推广应用。

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众所周知，防冻液主要应用在内燃机设备上，以钻井行业作业现场各类内燃机的使用为例，经过多年的使用经验及行业内出现的普遍问题，内燃机是由输送到机体内的燃料经过燃烧产生的热能转变为机械能的热机，在燃烧和做功过程中会产生大量的热，由此，这就需要用冷却手段来为机体降温从而可以使内燃机能够正常使用，而使用防冻液冷却是常用的冷却方式之一。综上所述，笔者提出防冻液在钻井行业内需要全面利用，以及在使用过程中更需要一些装置来提高和改善防冻液的使用效果和使用效益。为了达到这个目的，钻井公司采取了多方面的技术措施，应对新要求，研究并推广应用防冻液的措施。

1 防冻液的作用特点

防冻液的全称叫防冻冷却液，意思是有防冻功能的冷却液。防冻液可以防止设备在寒冷冬季停用时冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏内燃机气缸体或气缸盖。除此之外，防冻液还具有以下几种优点:

(1)较低的冰点：优质的防冻液冰点应能达到-60℃左右；

(2)较高的沸点：优质防冻冷却液的沸点通常在110℃，所以在夏季使用，防冻冷却液比水更容易保证设备不易沸腾开锅；

(3)良好的抗腐蚀性能:内燃机及其冷却系统是金属制造的，有铜、有铁、有铝、有钢还有焊锡。防冻液不仅不会对这些金属造成腐蚀，还具有防腐和除锈功能；

(4)良好的安定性：保证内燃机在正常温度范围之内能工作；

(5)良好的防结垢性：避免降低散热器的散热作用。；

(6)良好的抗气泡性：防冻液具有无泡沫的特点；

2 防冻液与冷却水的优劣对比和选用趋势

通过对防冻液的优点的分析，结合对比传统使用的冷却水，冷却水在温度低于0摄氏度的时候就会结冰，所以在冬季特别是温度低的地区使用冷却水时，机器就会因为冷却水结冰而无法启动，而且由于钻井施工的特点，机器难免会因为搬家或其他工况而停待，在这期间，必须将设备内的冷却水放净，因为一旦设备内有积水，那么极易造成设备冻裂，造成严重的经济损失，从而影响钻井施工，相反，如果在低温环境下使用防冻冷却液，不仅省时省力，而且，不会因为放掉冷却水而造成环境污染和浪费。此外，两者在很大程度上有截然不同的效果，主要有：

(1)当设备使用防冻液时，高温循环水温度升高到100℃及以上不会出现开锅现象，而且防冻液良好的抗气泡性会保证水箱不易反水。相反，使用普通冷却水时设备会出现开锅沸腾现象，这不仅不利于设备冷却，而且还存在安全隐患。

(2)在低温-40℃—-60℃环境下使用防冻液时，设备能够正常启动运行，而使用普通冷却水时，则会出现机体内结冰，甚至损坏机件，影响正常使用。

(3)防冻液良好的防锈防腐性能能够使设备机体内不易产生铁锈，这保证了正常冷却，而且延长设备使用寿命，当长时间使用冷却水时，往往会因为氧化反应产生铁锈，影响机件寿命。

(4)防冻液可以经过处理反复利用，有良好的经济性，而冷却水由于蒸发及放水产生的浪费比较严重。

由此看来，防冻液在使用过程及效果上有太多的优势，在今后的设备使用中选用防冻液将会是大势所趋。

3 防冻液在设备使用方面的问题及配合完善使用防冻液的方式方法

(1)以钻井作业现场使用的190系列柴油机为例，在柴油机使用过程中，柴油机往往需要在低温环境下启动，这要求柴油机必须使用防冻液，启动完成以后，需要先怠速运转一段时间，使高温冷却液循环温度提高到40摄氏度左右才可以逐渐加载，这样既会导致柴油机油料成本及材料成本的增加，长时间怠速热车还会产生积碳，造成柴油机缸套和活塞的磨损，进而缩短柴油机的使用寿命。而且，在长时间使用柴油机后，由于燃烧产生的热量及设备摩擦产生的热量也会使冷却液产生高温，从而引发一系列问题。

(2)要解决这些问题，需要配合使用完善防冻液的方法，加装柴油机防冻液加热装置，将会大大节省油料及材料消耗，延长柴油机的使用寿命，提高柴油机利用率，主要内容：（1）首先把水泵安装到高温防冻液水箱及管路上，使防冻液能够在水泵动力下循环流动；（2）在水泵的进水和出水管路上分别加装电加热装置。经过改进，安装方便、使用其成本合理，不仅可以在柴油机启动前就可以对防冻液及机体进行预热从而节省油材料，而且还可以延长柴油机及防冻液的使用寿命。

4 认识与建议

随着油田对钻井行业设备应用管理和钻井生产质量的要求越来越高，因此，选择经济合理的方法对设备进行合理应用是当前石油企业急需解决的问题和趋势。目前看来，防冻冷却液已经逐步取代传统的冷却水而应用开来，也会在企业未来良好的改革趋势大潮中不断完善其作用和效果而走向更大的舞台。随着科学技术的发展,新的处理方法和工艺将会不断地涌现。我们应该根据设备的特点和企业的要求,进行最优化的选择和组合,以达到最佳环境效益和经济效益,促进环境和企业的可持续发展。

[1]刘媛媛;陈晓霞;王震平;盛成;;浅谈汽车防冻液研究与应用[J];内蒙古石油化工;2010年10期.

[2]赵学良;防冻液的特点和使用方法[J];摩托车信息;2003年01期.

[3]济南柴油机厂；190系列柴油机使用维护手册.济南：山东科技出版社，1994年.

王明明（1988-）男，汉族，山东东营人，高级工，主要从事钻井工作。