發布時間：2023-10-05 10:39:51
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的石油化工概論樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：石油化工；建筑；安全；設計
中圖分類號：TU276.7 文獻標識碼：A
1石油化工生產的物料的主要特性及其影響
1.1易燃易爆性
石油化工生產中從原料到產品，包括工藝過程中的半成品、中間體、溶劑、添加劑、催化劑、試劑等，絕大多數屬于易燃易爆物質。它們多以氣體和液體狀態存在，極易泄漏和揮發。尤其在生產過程中，工藝操作條件苛刻，許多加熱溫度都達到或超過了物質的自燃點，一旦操作失誤或設備失修，便極易發生火災爆炸事故。另外，就目前的工藝技術水平看，在許多生產過程中，物料還必須用明火加熱，而日常的設備檢修又要經常動火，這樣就構成一個突出的矛盾：既怕火，又要用火。再加之各企業及裝置的易燃易爆物質儲量很大，一旦處理不好，就會發生事故，其后果不堪設想。
1.2高毒害性
在石油化工生產過程中，有毒物質的種類之多、數量之大、范圍之廣超過其他任何一個行業。其中，有許多原料和產品本身即為毒物，在生產過程中添加的一些化學性物質也多屬有毒的，在生產過程中因化學反應又生成一些新的有毒性物質。在設備密封不好或設備管道腐蝕，在設備檢修、操作失誤、發生事故等情況下，這些有毒有害物質便迅速外泄并污染作業環境。如果防護不當或處理不及時，很容易發生中毒事故，對人體造成不同程度的傷害。此外，在生產操作環境和施工作業場所，還有一些有害的因素，如工業噪聲、高溫、粉塵、射線等。對這些有毒有害因素，要有足夠的認識，采取相應措施，否則不但會造成中毒事故，還會隨著時間的延長，即便是在低濃度（劑量）條件下，也會因多種有害因素長時間對人體的聯合作用，影響職工的身體健康，導致各種職業性疾病的產生。
1.3強腐蝕性
石油化工生產過程中的腐蝕性來源主要有三方面：其一，在生產工藝過程中使用一些強腐蝕性介質，如硫酸、硝酸、鹽酸和燒堿等，它們不但對人有很強的化學性灼傷作用，而且對金屬設備、建筑材料有很強的腐蝕作用；其二，在生產過程中有些原料和產品本身具有較強的腐蝕作用，如原油中含有硫化物常造成設備管道腐蝕；其三，由于生產過程中的化學反應，生成許多新的具有不同腐蝕性的物質，如硫化氫、氯化氫、氮氧化物等。根據腐蝕的作用機理不同，腐蝕分為化學性腐蝕、物理性腐蝕和電腐蝕三種。腐蝕的危害不但大大降低設備使用壽命，使設備減薄、變脆，承受不了原設計壓力而發生泄漏或爆炸著火事故，而且更重要的是它對建筑物本身的傷害也是非常巨大的，如鋼筋銹蝕、混凝土結構疏松，而失去其耐久性。
2石油化工建筑安全設計
2.1防毒害設計
依照以防為主，全面規劃，因地制宜，綜合治理的原則。認真做好防毒防害，及生產場所的衛生工作，采取綜合措施，消除毒害危害，不斷改善勞動條件，保護職工的安全健康，實現安全生產和文明生產。
石油化工建筑的防塵防毒，應優先采用有利于保護勞動者健康的新技術、新工藝、新材料、新設備，限制使用有毒有害的工藝、技術和材料，防止粉塵、毒物的泄漏和擴散，保護作業場所符合國家規定的衛生標準，采取有效的衛生和防護措施，減少人員和塵毒物料的接觸，防止有害因素對勞動者健康的損害。
石油化工建筑的噪聲控制。對于生產過程和設備產生的噪聲，應首先從聲源上進行控制，并應對生產工藝、操作維修、降噪聲效果進行綜合分析，積極采用行之有效的新技術、新材料、新方法，以降低成本，提高效能，力求獲得最佳的經濟效益。
石油化工建筑的防毒害設計應包括：廠址選擇，總平面設計，車間布置中的防毒害控制等，并應根據生產特點和實際需要按《工業企業設計衛生標準》的規定，設置必要的衛生用室、生活用室和女工衛生用室。
2.2防腐蝕設計
由于石油化工項目腐蝕范圍廣、介質種類多、腐蝕形式復雜，所以，防腐蝕設計應充分貫徹按介質的性質分類"集中布置、局部設防"，并遵循預防為主、防護結合的原則。根據生產過程中產生介質的腐蝕性、環境條件、生產操作管理水平和施工維修條件等，因地制宜，區別對待，綜合選擇防腐蝕措施。
1）總平面布置中，宜減少相鄰裝置或工廠之間的腐蝕影響。生產或儲存腐蝕性溶液的大型設備，宜布置在室外，并不宜鄰近廠房基礎。
2）在有利于減輕腐蝕、防止腐蝕性介質擴散和滿足生產及檢修要求的前提下，建筑的形式以及設備、門窗的布置，應有利于廠房的自然通風。設備、管道與建筑構配件之間的距離，應滿足防腐蝕工程施工和維修的要求。
3）防腐蝕設計應根據介質的性質、含量、作用程度和防護層使用年限等因素，因地制宜采取各種有效的保護措施，并在使用中經常維護。
4）材料的選擇，應根據腐蝕性介質的性質、濃度和作用條件，結合材料的耐腐蝕性性能和物理力學性能，使用部位的重要性，施工的可操作性，材料供應狀況等因素綜合確定。
5）建構筑物處于干濕交替環境中的部位，易加劇腐蝕介質的積聚、濃縮，應加強防護。
3石油化工建筑安全設計思路探索
在今天，人類社會由工業時代進入信息時代，人們不再認為煙囪林立、濃煙滾滾是工業發展、社會繁榮、城市現代化的象征。工業廠房也不再是容納人與機器的"容器"。現代石油化工建筑設計應該是創造滿足特定生產要求的空間，滿足人們安全、健康與環境輕松、高效、友好和諧的工作環境。
工業建筑是帶有嚴格的生產功能要求和空間特征的建筑類型。自工業革命以來，從傳統工業到當代高科技產業的發展，工業生產門類眾多，從傳統重型工業到現代化輕工業、石油化工業以及當今以信息化產業、計算軟件、生物醫藥為主的高科技研究、生產行業，其生產工藝、流程有著截然不同的功能特點，對廠房的空間、平面布局、設計荷載、采光通風、室內溫度、濕度、潔凈等生產環境的設計要求也極為不同。因此，在工業建筑安全設計方面，應充分了解生產工藝特點以及生產設備對空間環境的要求，人員的身心健康對工作場所的要求，在此基礎上完成從總體到細部的設計流程。
結語
一般來說石油化工建筑除了有若干個生產車間外，還要有生產輔助設施，如輔助生產用房、鍋爐房、水泵房、倉庫、辦公室及生活用房等。其基建投資多、占地面積大，而且受生產工藝條件的制約。廠房的設計除要滿足生產工藝的要求外，還要為廣大工人創造一個安全、衛生、勞動保護條件良好的生產環境，這就要求石油化工建筑安全設計（包括建筑構造設計）要符合國家、地方的有關基本建設方針、政策，做到堅固適用、經濟合理、技術先進、施工方便。
同時，健康、環保、體現人文關懷應成為石油化工建筑安全設計的基本出發點，尊重人的心理感受，努力改善人們的工作環境，創造方便、安全、舒適且能符合生產工藝要求的工作空間，最大化的發揮人們的效率，提高整體工作效率。
參考文獻
[1]余華文.企業安全生產管理實務[M].安徽科學技術出版社，2008.
第一，構建具有工科特色的經濟管理類專業課堂教學的有效運行機制，科學設置實習、實驗等實踐性教學課程體系，創新實踐課程教學方法，實現以解決處理特定行業企業經營管理問題為導向的經濟管理類專業實踐教學過程，推動地方應用型工科高校經濟管理類專業課程建設與改革上臺階。第二，將工科特色和經濟管理專業知識有機結合起來，推動經濟管理類專業在課程建設上實現工科品牌優勢與經管特色的深度融合，凸顯高校特色對經濟管理專業的滲透和統帥作用，培養既有經濟管理專業知識又具有工科基礎理論、適應社會發展需要的、具有特色的復合型經管人才。第三，以塑造具有工科特色的經濟管理類專業為課程建設和改革的關鍵，整合資源，實現課程建設緊跟特定行業發展方向，形成具有行業特色的經濟管理類專業課程的師資隊伍、人才培養方案、教學條件、教學過程、教學督導與管理、教材建設體系，提升地方應用型工科高校經濟管理類專業教學質量。第四，探索差異化優勢的辦學思路，打造與重點高校、財經高校相區別的非對稱性競爭優勢。由于學校辦學的行業特色較鮮明，地方應用型工科高校的主導專業競爭力較強;但是，經濟管理類專業一般不屬于這類高校的主導專業，鮮明的行業特色如果不能被經濟管理類專業建設有效吸收的話，行業特色就會成為行業的累贅。為此，經濟管理類專業主動在課程建設與教學改革上向學校的主流特色靠攏，既能借助學校工科的優勢資源做大做強自身，也能強化地方應用型工科高校經管類專業與非工科高校經濟管理類專業的差異化優勢。
二、課程建設與改革的總體框架
課程建設要突出特色［2］。在地方應用型工科高校，經濟管理類專業課程建設與改革要始終要求立足于特定行業，依托工科行業這塊“自留地”來推動專業發展，培養具有解決特定行業內企業經營管理問題的實際應用能力的專業人才。這即是說，要將工科特色作為經濟管理類專業課程建設與改革的主導方向，在課程建設與改革中強調工科特色與經濟管理類專業的深度融合。課程建設與改革是一項綜合性的整體建設，課程建設的各項內容彼此既相互促進又相互制約［3］。在課程建設與改革中推動工科特色與經濟管理類專業的深度融合，培養具有工科特色的復合型經濟管理類人才，其總體框架可概括為5個方面(圖1)。由圖1可知，在課程建設與改革中實現工科特色與經濟管理類專業的深度融合，其總體思路為:(1)優化教學內容，要構建以解決行業內企業經營管理問題為核心的教學內容體系;(2)充實教學條件，要實現以工科特色為主線的教學條件的轉變;(3)促進教學過程與考核的科學化，要完善能充分體現行業內企業經營管理規律的教學過程與考核體系;(4)提升教師素質，要塑造具有工科知識背景的經管教師隊伍;(5)強化實踐教學，要設計工科特色的經管實踐教學環節。這5個方面內容共同構成了工科特色的經濟管理類專業課程建設與課程改革的總體框架。從圖1能夠看出，工科特色的課程建設與改革，是教學內容、教學條件、教學過程與考核、師資建設、實踐教學的統一體。其中，教學內容的改革，要求在適當增加工科類課程的基礎上，教師的教學緊緊跟隨時展和特定產業發展，充分掌握行業內企業經營管理的最新前沿與發展趨勢。教學條件建設首先要求組織編寫具有工科特色的經管類專業人才培養方案、教材，著力解決工科特色的經管專業教學的一些共性問題，實現以工科特色為主線的教學條件的轉變。教學過程和考核的科學化，要求從解決行業內企業經營管理問題入手設計教學過程，在教學過程中充分凸顯行業內企業經營管理的典型案例教學作用，并逐步建立以解決行業內企業經營管理問題為中心的教學考核體系。在教師隊伍建設方面，則強調引進具有工科背景的經管師資的重要性，將派遣教師進修工科類課程、派遣教師到企業調研學習作為解決現有教師欠缺工科知識問題的重要途徑。在實踐教學環節，要強化與行業內企業建立產學研合作關系，并建立具有較高仿真性的模擬實驗企業經營管理場景的經濟管理實驗室。
三、課程建設與改革的具體內容
在課程建設與改革中實現工科特色與經濟管理類專業的深度融合，具體內容包括教學內容、教學條件、教學過程與考核、師資隊伍、實踐性教學環節共5個方面。
(一)優化教學內容
要以教學內容和課程體系改革為核心，推動課程建設與改革向縱深發展［4］。為培養具有特色的復合型經管人才奠定基礎，必須構建以解決行業內企業經營管理問題為核心的教學內容體系，不斷優化教學內容。1．增添工科專業基礎課程。地方應用型工科高校經濟管理類專業可在保持原有專業課程體系基本不變的基礎上，適當增添個別體現工科特色的基礎課程。筆者所在的廣東石油化工學院經濟管理學院，近年來為了突出石油化工特色，在專業課程中增加如石油化工過程概論等基礎課程。2．設置行業經營管理類課程。這是指在課程體系中設置反映特定行業特色的經濟管理類課程，如近年來廣東石油化工學院經濟管理學院針對國際經濟與貿易專業學生開設了國際石油經濟學、石化商品學等課程，針對市場營銷專業、會計學專業學生開設了石化商品學等課程。3．教學內容緊跟行業經營管理最新前沿與發展動態。這主要是追蹤學術前沿，實現經濟管理類教學內容體系的不斷更新，如請行業內企業管理層到校做學術講座，介紹行業經營管理經驗與發展前沿，及時將企業經營管理最新發展動態充實到教學內容中。如近年來，廣東石油化工學院經濟管理學院依托茂名石化公司、中海油西部公司等石油化工企業，聘請這些公司高中層管理者到校為學生做行業經營管理前沿講座，加深了學生對行業特色的把握，也實現了教學內容與行業發展的同步前進。
(二)充實教學條件
教學條件建設包括教材、教學大綱、人才培養方案以及教學硬件設備等諸多方面。為培養具有特色的復合型經管人才，充實經濟管理類各專業建設條件，實現以工科特色為主線的教學條件的轉變，須從教材、人才培養方案以及教學大綱等方面展開研究。1．編寫工科特色的經濟管理類教材。在課程建設和改革中，教材建設是關鍵環節，教材選用的質量直接影響教學效果和學生的質量［5］。因此要積極聯合其他同類型工科高校教師，組織共同編寫具有工科特色的經濟管理專業教材。2．編寫凸顯工科特色的經濟管理類專業人才培養方案。要根據工科行業特色及其用人規律，對經濟管理類專業如國際經濟與貿易、市場營銷學、會計學、人力資源管理等專業的人才培養方案進行設計，在知識、技能、能力、素質等方面，設置明確具體又具有操作性的課程體系與教學進度安排。近年來，廣東石油化工學院經濟管理學院積極推動石油化工特色的經濟管理類專業建設，制定出了具有石油特色的人才培養方案、課程體系，為打造工科特色的經濟管理類專業課程體系建設奠定了制度基礎。3．編寫凸顯工科特色的教學大綱、實驗大綱、實習指導書。要從凸顯工科特色的要求出發，結合工科企業經營管理實際需要和行業特色，編寫相應理論課程以及實習、實驗、實訓等實踐性教學大綱或實習指導書等。比如，廣東石油化工學院經濟管理學院，近年來組織專業教師編寫了凸顯石油化工特色的經濟管理類專業教學大綱、實訓指導計劃等。
(三)促進教學過程與考核的科學化
教學過程與教學考核是教學組織實施及其效果檢驗的關鍵。要在廣泛調研行業經營管理現狀的基礎上，找出當前行業內企業經營管理的基本規律，并依據這些經營管理規律，對教師選聘、備課、課堂講授、課堂討論、實習教學乃至畢業論文指導與學業成績考核評定等教學過程和考核體系的諸多環節進行設計，完善充分體現行業特色和企業經營管理規律的教學過程與考核體系，促進教學過程與考核的科學化。1．從解決行業內企業經營管理問題入手設計教學過程。要在充分調研基礎上，凝練行業經營管理的主要問題，并以回答企業經營管理問題作為教學設計的導向，有的放矢，圍繞問題進行教學安排，設計教學過程與環節。當前，在教學方法上不少教師仍以講授為主，探究式、討論式教學有待推進［6］。從解決行業內企業經營管理問題入手，要求積極推行探究式、討論式教學。2．將行業內企業管理經驗作為主要教學案例。要在查閱文獻資料、走訪調研企業的基礎上，搜集整理行業經營管理的主要案例，建立行業經營管理教學案例庫。教學過程中，要求教師盡可能地采用行業內企業經營管理實際案例來進行講解，以加強學生對行業內企業經營管理的認識。3．建立以解決行業經營管理問題為中心的能力考核體系。設計以行業經營管理問題為中心的教學過程，在授課過程中充分挖掘行業經營管理內在本質，必然要求建立以解決行業經營管理問題為中心的能力考核體系。
(四)提升教師素質
教師是教學工作的主導力量。優良的教師隊伍，是提高教學質量的人才保障［7］。工科特色的經濟管理類專業課程建設與課程體系改革，要求“引培結合”，通過在職學習、脫產進修、引進工科背景或工作經驗的經濟管理類師資，推動經管師資隊伍朝著專業化、特色化方向發展，塑造一只具有工科知識背景的經管教師隊伍，提升教師素質。1．引進具有工科背景的師資。引進既具有行業從業經驗、又有經濟管理專業知識的高素質師資，彌補現有師資隊伍企業實際工作經驗的不足的缺陷，優化師資隊伍結構，提升經濟管理類師資隊伍素質。2．引進具有工科專業背景的經管師資。在引進的經管專業教師中，強調教師原有專業知識具有工科背景。如引進的市場營銷專業的博士研究生中，其本科階段為工科專業。這樣，該引進人才對相應課程的理解可能較之于單純市場營銷專業博士畢業生更深刻、更全面。3．派遣教師進修工科類經管課程。教師團隊不僅要教好課程，還要不斷提高自身的專業水平和素質，及時更新知識［8］。這要求采用在職培訓、脫產進修等方式，推動現有教師加強對工科類經管課程的學習，以期達到勝任工科類經管課程教學任務的目的。4．派遣教師到行業內企業調研學習。這是指加強與企業的互動，派遣教師到企業進行企業經營管理實踐調研、跟班學習等，以加深經管專業教師對企業管理經營活動的認識，拓展教師知識面。如近年來廣東石油化工學院要求教師加強繼續教育學習，鼓勵教師利用寒暑假時間到周邊的石油化工企業進行實踐調研、跟班學習，從而加深了教師對石油化工企業的認識，有力推動工科特色的經濟管理類課程建設步伐。
(五)強化實踐教學
實踐性教學環節是工科特色的經濟管理類專業課程建設的重中之重。如會計專業培養的學生將來是要從事具體的會計實務與會計管理工作［9］，因此必須加強會計學生在實踐環節的應用能力。為體現工科特色，要一方面加強與企業合作共建實習基地的傳統教學機制，另一方面將著力建設模擬行業經營管理場景的經濟管理實驗室，增強經管實踐性教學環節的工科特色。1．與企業合作共建實習基地。當前多數應用型工科高校經濟管理類專業都建立了一些具有行業特色的實習基地，筆者認為一方面要提升這些實習基地的利用效率，另一方面通過與周邊城市相關企業的合作，進一步增加企業實習基地的數量。如廣東石油化工學院經濟管理學院與茂名石化等石油企業共建實習基地，組織學生到石油企業工作現場聽取公司經營管理人員的講解，加深了學生對石油行業的理解，推動了工科特色與經濟管理類專業的深度融合。2．建設模擬行業經營管理場景的經濟管理實驗室。要在充分調研行業經營管理流程、運作模式、決策程序的基礎上，建立模擬行業企業經營管理場景的經濟管理實驗室，推動經管實踐教學朝著特色更鮮明、實用性更強、針對性更準的方向前進。
四、結語
案例教學分為建立油氣儲運安全事故案例庫、對事故案例進行小組分析討論、教師對事故案例指導總結三個過程，如圖1案例教學組織過程所示。
1.1建立油氣儲運安全事故案例庫
選擇案例的基本原則是：事故案例具有普遍性，具有教育性，緊緊圍繞教學目標，貼近油氣儲運專業的實際情況。這是案例教學的關鍵，是一個精雕細琢的過程。教師選擇的案例具有典型性，才能引起學生思考，引起學生思想共鳴。
1.2安全案例的討論
安全案例的討論是教學的核心環節。在案例討論中積極鼓勵學生發言，圍繞不同的觀點展開討論，要積極地引導和糾正不正確的觀點。案例討論是學生專業知識增長的過程，思考的過程，又是全面培養學生專業安全意識的過程。
1.3安全案例的總結
充分案例討論后，對各自觀點進行總結。通過這一過程實現案例教學的最終目的——激發學生的學習興趣、促進學生深刻思考、提高學生對油氣儲運安全專業知識理解水平。
2建立合理的考核評價體系
案例教學實際效果如何，必須要有科學考評作為指導。我們隊案例教學過程進行綜合分析，案例教學過程主要涉及有五個主要方面，即：課前預習、事故分析、分析結論、小組討論、學習報告。根據以上的分析，建立案例教學效果考評要素體系。根據以往教學經驗將考評相關要素確定相應的量化系數，從而五個要素：課前預習P1、事故分析P2、分析結論P3、小組討論P4、學習報告P5構成判斷矩陣U，通過計算得出各要素權重并進行一致性檢驗，計算結果如表1所示。即為所求特征向量的近似值，也是各要素的相對權重。根據矩陣的乘法可知：(MW)1=0.4457，(MW)2=1.499，(MW)3=0.7935，(MW)4=1.499，(MW)5=0.7935。由于考評人在進行比較時不可避免地具有主觀性和片面性，因此評價過程中會出現偏差，因此必須對矩陣U進行一致性檢驗。根據層次分析法得出的權重向量，可知對于教學效果評價各因素分析，權重最大，最重要的因素是事故分析和小組討論，其次是分析結論和學習報告，權重最小的是課前預習。教師根據案例教學各環節因素實際得分乘以其對應的權重比例，最終得出這次案例教學實際效果分數。
3結論分析
1課程設計選題
關于環境影響評價課程設計的選題，目前許多工科院校選擇了學校內部或學校周邊企業做環境影響報告表，此類題目基本上能夠符合課程大綱對該教學環節的要求，使學生得到一定程度的設計訓練，但設計內容未能突出行業特色。實際上，各行業環境影響評價的內容和側重點有很大差別，因此課程設計的選題既要符合教學大綱的要求，來源于基礎理論，又要源于生產實際，突出行業特色，這樣才能調動學生課程設計的積極性，培養學生的行業認同感。依托中國石油大學(華東)的石油特色和學科優勢，課程組將環境影響評價課程設計的題目定為“石油石化企業典型裝置工程分析專題”，該選題基于以下三點:第一，中國石油大學(華東)具有環境影響評價甲級資質，課程組成員均為注冊環境影響評價工程師，均主持或參加過國家級或省級化工石化類項目環評，具有豐富的一線環評經驗，有能力指導學生進行化工石化類項目的環評課程設計。第二，中國石油大學(華東)是一所石油石化特色鮮明的教育部直屬重點大學，學生在課程設計之前均修習過《石油工業與環境保護概論》、《石油加工概論》、《油田化學》等課程，并去青島煉化、齊魯石化等企業進行過認識實習和生產實習，具備石油石化方面的基礎知識。第三，石油石化企業設備繁多，流程復雜，敏感程度較高，編制環境影響報告書需要幾個月甚至更長的時間，而課程設計時間非常有限，僅為2周，因此若將課程設計題目設定得過大過深，會使學生不容易深入其中，只能停留在表面文字的整理上，這樣會降低學生設計的積極性，課程設計的效果也將大打折扣。由于工程分析是環境影響評價的基礎，是環評報告的核心，因此課程設計僅針對石油石化企業某套裝置進行工程分析，這樣學生通過課程設計，能夠熟悉石油石化企業裝置的特點，以及石油化工類項目工程分析的內容和方法，能夠為今后從事環評工作打下良好的基礎。
2課程設計組織與實施
我校環境工程專業共有兩個班，課程設計分為四個大組，15人一組，每組由一名教師指導，承擔一套裝置的工程分析專題。課程組在已經完成的石油石化項目的環境影響評價報告書中，選取了10套典型裝置的工程分析章節，經統一整理后設計成標準題庫供課程設計使用。在課程設計開始之前，首先由指導教師進行石油石化類項目環評內容及要點的講座，對即將進行設計的幾套裝置的主要特點進行簡單介紹，對課程設計中可能涉及的問題予以提醒和澄清，從而使學生們掌握石油石化項目環境影響評價工程分析專題的編制格式及要點，在設計過程中能夠做到有的放矢。然后由指導教師給學生發放相關裝置的可行性研究報告，并布置前期工作要求:(1)查閱相關法律法規、環評導則及標準，列出工程分析專題所需的各項內容;(2)熟悉AutoCAD繪圖軟件的用法;參考裝置的可行性研究報告，熟悉裝置的工藝原理、工藝流程、污染源及污染物;(3)查閱石油石化裝置物料平衡、硫平衡、水平衡的計算方法;(4)查閱石油石化裝置涉及的污染治理措施。在設計過程中，各組每隔兩天進行一次集體討論和答疑，在討論過程中，指導教師應鼓勵學生把自己在課程設計中遇到的問題、解決的方法、收獲體會以及不完善之處及時進行總結，同時教師利用提問等方式，及時掌握學生的設計進展和存在的問題。最終上交的課程設計成果包括裝置的工程分析專題報告和應用AutoCAD軟件繪制的裝置工藝流程及污染源位置圖。工程分析專題報告的具體內容包括:(1)裝置規模及組成;(2)原料及產品方案;(3)工藝流程及產污環節分析;(4)污染源源強分析與核算過程;(5)裝置平衡性分析(物料平衡、硫平衡和水平衡);(6)裝置的污染源、污染物及治理措施。
3課程設計過程中需要進一步完善的問題
3.1加強學生的讀圖能力和繪圖能力
裝置的可行性研究報告中給出的是裝置的工程設計工藝流程圖，而環評報告中需要的是裝置的工藝流程及污染源位置圖，重點關注工藝過程中產生污染物的具體部位、污染物的種類和數量。這就需要學生首先會讀圖，把工程設計工藝流程圖中的設備及物料進出情況摸清，然后將流程進行相應簡化，突出污染源分布情況，同時要保證流程的完整性，最后應用AutoCAD軟件完成裝置的工藝流程及污染源位置圖。在課程設計過程中發現，有些同學在讀圖方面存在一定困難，而有些同學對AutoCAD繪圖軟件操作不熟練，繪圖速度較慢。因此需要加強對學生讀圖能力的培養，培養學生的空間想象力，使學生具有較強的構思草圖的能力，同時應指導學生掌握AutoCAD軟件繪圖的基礎知識，這樣才能保證課程設計的質量和效率。
3.2培養學生查閱文獻的能力和創新的能力
學生查閱文獻的過程中，不僅要高質量地完成老師布置的任務，還應拓展與課程設計相關的知識面，提高自身的綜合素質，這不僅需要學生自己的努力，也需要指導教師的配合。教師應引導學生積極查閱資料和復習有關教科書，學會正確使用標準和規范，強化學生的工程實踐能力。設計過程中鼓勵學生多做深層次思考，綜合考慮環保性、經濟性和實用性，強化學生綜合和創新能力的培養。同時，學生過于依賴互聯網，對信息的來源往往缺乏考證，指導教師應加強這方面的督導，要強調信息的權威性。
3.3保證課程設計成績評定的公平性
由于課程設計每組參與同學較多，指導老師有限，設計內容相同，造成部分同學以逸待勞，提交的課程設計報告和繪圖存在抄襲現象。針對此問題，指導教師應合理分配學生的任務，保證任務的交叉性和獨特性;應完善課程管理，根據學生討論發言情況、文獻查閱情況等，加大平時成績所占比例，同時在課程設計完成后增加答辯環節，每組學生需要面向兩位以上指導教師組成的評審小組進行匯報和答辯，從而斷絕環評報告的抄襲現象，保證課程設計成績的公平性。
4結語
【關鍵詞】油田 原油 注水系統 能耗 數學模型
文章通過相應基本單元以及注水管網數學模型，來對注水系統自身特征進行描述。以注水泵排量作相應設計變量，并據此建立一個優化油田注水系統的數學模型。同時結合模型特征，提出轉化測量以及二層遞階迭代的具體優化方法，這樣就可以在不同配注條件之下，給出相應的注水系統優化方案以及最佳運行參數。
1 概論
簡單講，油田注水系統是由注水站、進口裝置以及注水管網還有注水井等幾部分組成。一個普通的注水系統通常都有幾百口以上的注水井，若干臺大功率因子的注水泵還有綿延幾百公里的專用管線組成，毫不夸張的說，它是一個規模巨大的流體網絡系統。油田生產作業過程中，主要依據開發配注方案來對注水系統的運行管理方案進行調整。配注水量的實際變化幅度、注水井口數的增減、水井作業以及供水量波動等因素都會對注水系統所需的實際注水量造成較大影響。
3 油田注水系統開泵方案以及運行參數優化
應該說，油田注水系統的相應運行參數優化以及開泵方案主要是指在管網系統內部結構與相應參數、負荷均為已知條件之下，并在確保系統服務質量的基礎之上，來對各注水站運行時所啟用的注水泵型號以及臺數還有注水泵運行參數等進行確定，從而使得系統本身注水能耗降到最低。
3.1 注水系統優化的數學模型
這里將注水泵排量設為設計變量，將“泵水”單耗最小作為其目標函數。其相應的數學表達公式為：
3.2.1？約束條件轉化
應該說，油田注水管網是由大量直徑不等的管道依據一定配置方式而相互連接形成的大型復雜網絡結構。該管網中的管道按照其本身作用一次可以劃分成為輸水管線以及配水管線。在油田注水系統中，其配水情況相對比較復雜。因此依據實際情況對管網進行計算具有相當大難度。所以通過搜索管網，找出相應干線以及支線，同時將沿干線配出的相應流量簡化成為由干線節點所流出的水流量，此外將注水井的實際配注壓力按照流動方向進行逆向逐步累加，直至干線節點為止。通過這種節點壓力以及流量轉化不僅使得約束條件有所減少，而且簡化了對于管網的計算。
3.2.2？優化算法實現
4 總結
優化油田注水系統對于降低注水能耗、提高油田生產效率等多方面有著非常重要的作用，因此這就要求我們應采取相關措施和手段，切實做好優化油田注水系統的工作。
關鍵詞：石油期貨 期貨市場 現貨市場 必要性 可行性
據國家能源部門統計資料，我國是一個石油資源短缺的國家，人均可采儲量只有2.6噸，世界平均水平是23.5噸。目前我國的石油產量為1.6億噸上下，居世界第五位，各類成品油產量1億噸左右。同時，我國又是石油消費大國，原油需求超過2億噸，成品油消費量超過1.5億噸。
2003年中國消費了全球7.6%的石油，成為世界第二大能源消費國，僅次于美國。石油在中國國民經濟運行中的地位正日漸突出，而國際石油市場的頻繁波動，又在時刻影響著中國經濟。
油價高漲對我國經濟的沖擊
國際油價近期大幅上漲，對世界經濟帶來了很大的不確定性。面對油價上漲，中國作為一個全球石油市場新興的需求大戶，顯然不可能置身局外。油價上漲對中國經濟產生巨大的負面影響，具體表現如下：
油價上漲直接遏制我國GDP的增長。石油價格上漲的直接影響，表現為降低國內生產總值增長率和拉動物價上漲。油價上漲將導致外匯支出增加、凈出口減少，進而降低GDP增長率。油價上漲對經濟增長率的影響程度取決于一次能源消費結構、石油消費總量和對外依賴程度，石油占一次能源比例越大、對外依賴程度越高，油價上漲的影響就越嚴重。
油價上漲給國內石油相關產業的發展帶來了巨大的風險。例如：航空業、交通運輸業、旅游業、以石油化工為原料的制造業等。油價過高，便會影響到石油相關產業，從而引起連鎖效應，使許多企業成本大幅度提升，影響企業的盈利能力。有些企業甚至因為無法避免價格風險而面臨停產、停業或倒閉。
油價劇烈波動嚴重影響石油石化行業本身的健康發展。當然，對采油企業而言，油價上漲卻是福音。例如，國際油價每上漲1美元，中海油的銷售額就要增加9000萬美元，純收入就要增加6000萬美元。但油價不可能只漲不跌。如果油價下跌，采油企業的銷售額和純收入就要下滑，就會使企業的收入不穩定，給企業的長久穩定經營帶來不利因素。石油價格過低將使國內石油行業虧損，價格過高則會給石化及下游產業帶來嚴重影響。
油價高漲嚴重威脅著我國的經濟安全。首先，高油價對中國的石油進口帶來了直接的壓力。其次，油價上升將加大中國的通脹壓力。作為一種基礎能源產品，石油漲價的影響面十分廣泛，從航空、汽車消費到石油化工、居民生活等，無不受到油價變化的影響。
建立期貨市場的條件及期貨交易與現貨交易的區別
第一，交易的目的不同。現貨交易的目的在于商品實物本身。在現貨交易中，買賣雙方依據商定的合同條款，在確定的時間內進行商品實物的交割，從而實現商品所有權的轉移。而期貨交易的目的則是在商品實物自身之外，或者說期貨交易者對實物交收并不感興趣，買賣期貨的目的是利用期貨市場價格的上下波動進行期貨保值或投機獲利。因此，期貨交易一般并不涉及到實物所有權的轉讓，只是期貨合約所有權的轉移，以便轉嫁與這種所有權有關的商品價格變動的風險。第二，交易的形式不同。現貨交易一手交錢，一手交貨，隨行就市，買賣雙方直接商價交易。而期貨交易則是集中在商品交易所內進行，買進或賣出的是期貨合約，這種期貨合約已是商品交易所規定的標準化契約，也就是在規定的時間和地點交割一定品質規格標準的商品，并付清全部貨款。期貨交易可以在交易所內連續買賣、交易轉手。而現貨交易，即使是遠期合同，由于其不標準性和特殊交易確定而難以進行連續買賣。
我國建立石油期貨市場的必要性
期貨市場的功能主要是價格發現、規避風險和投機功能。我國建立石油期貨市場的必要性如下：
建立石油期貨市場，有利于企業合理經營，規避價格變動帶來的風險。
石油期貨具有價格發現的功能，可以綜合反映出供求雙方對未來某個時間供求關系和價格走勢的預期，給企業以生產和銷售指導。企業可以通過現貨市場與期貨市場的反向同量操作，規避價格變動帶來的風險。油價的上漲是全球性的，然而，國外的航空公司所受的沖擊卻遠遠小于國內的航空公司，原因就是國外的航空公司參與到石油期貨交易中，利用期貨交易進行套期保值，從而使公司的航油成本得到預先的控制。
建立石油期貨市場，有利于我國爭取石油定價權，增強國際競爭能力，改變對國際油價的被動接受。
中國雖擁有巨大的石油進口量，卻在國際(石油)定價機制里連0.1%的權重都沒有，原因就在于我國市場沒有形成機制，采取的是國家統購統銷、價格被動跟蹤的體制。要改變這種被動的局面，必需建立石油期貨市場。
建立石油期貨市場，有利于改革與完善石油的定價機制與流通體制。
我國石油價格與國際市場的接軌，是以新加坡等地加權平均價格為定價依據。這種定價不僅價格接軌簡單機械，調價時間滯后，而且由于沒有充分考慮國內具體情況，所以難以反映國內油品市場的真實供求狀況，同時還公開了我國的貿易價格，會因國際價格縱而造成損失。而期貨市場是一個公開、集中、統一的近似于完全競爭的市場，石油期貨價格能夠最大限度地反映全社會對石油價格的預期，能夠反映真實的市場供求關系，是真正的市場價格。因此，借助期貨市場可以建立科學的石油定價機制及規范有序的流通體制。
建立石油期貨市場，有助于解決國家石油儲備。
石油戰略儲備體系是為了保障國家的經濟安全和社會的穩定，由中央政府投資或者以其它方式擁有和控制一定數量的原油或成品油儲備，在發生戰爭、大規模禁運等非常時期，可用于應對國際石油市場的劇烈動蕩，減少或屏蔽可能給國民經濟帶來的沖擊。
我國已決定在“十五”期間建立石油戰略儲備，2005年，中國將正式實施戰略石油儲備計劃，這是一項耗資巨大的工程，初步匡算，儲備1000萬噸石油，需用資金約250億元，而且需要一個相當長的建設周期。從國際經驗看，建立國內石油期貨市場，是一條能夠為解決國家石油儲備提供雙贏的渠道：既能為國家增加石油儲備，又能節省大量的財政支出。
建立石油期貨市場，有利于減緩WTO對國內產業的沖擊。
在我國加入WTO的情況下，國內油價逐步與國際接軌，特別是在石油進口依存度逐年走高的趨勢下，世界市場石油價格的變化，必然對我國石油業產生較大影響。尤其是我國要逐步開放成品油市場，與其在2年后讓國外成品油長驅直入，不如首先開放國內市場，通過市場化的競爭為國有石油企業參與將來的角逐打下管理基礎。
國內期貨市場發展的經驗已經證明，在推動產業發展方面，期貨市場能夠大大加快其市場化規模化速度。從銅期貨市場的實踐來看，經過幾年的發展，上海期貨交易所已成為亞洲最大、世界第二的銅期貨交易中心，為提高我國銅產業的抗風險能力打下了堅實的基礎。
建立石油期貨市場，有利于利用其投機規范功能。
一方面可以規避國際油價波動的負面影響，另一方面還可以從市場價格波動中獲取更多的利益。投機是指投機者利用期貨市場的價格波動，通過買空或賣空低進高出運作，期望從期貨合約價差中獲取利潤的一種交易方式。期貨市場系由避險者與投機者所組成，避險者不愿意承擔價格變動的風險，投機者卻有能力而且愿意承擔風險。原因在于在期貨市場上用少量的本錢就能做數倍于本錢的生意，能以極有限的資金作高速的周轉，尋求盡可能多的投機獲利機會。期貨市場的流動性越強，市場成交量就越大，市場也就越興旺，這種流動性主要來自投機者的操作。但其行為必須受到嚴格的監督和管理，必須嚴格地按照交易規則去正常地牟利，從而把投機行為變成一種有用的經濟工具。有了投機者的參與，加快了價格的運動，增加了交易量，可更好地調節市場供求關系。
我國建立石油期貨的可行性分析
過去的探索是我們寶貴的經驗
1993年4月，上海石油期貨交易所開始試運營，5月份轉入正式交易。當時推出的標準期貨合約有大慶原油、90#汽油、0#柴油、250#燃料油四種。當時現貨市場可自由交易的是在國家計劃以外的企業自銷油原油和成品油，分別占到當年產量的5％和9％，總量分別約有2000萬噸和1000萬噸，這就是當時期貨交易對應的現貨量。即使這樣，日均交易量還是達到了26萬噸，僅次紐約和倫敦交易所的水平，位居全球第三。為防范風險，交易所專門開發出一套擁有自主知識產權的風險控制系統。雖然失敗了，但是它能使得相關人員獲得了經驗并為我國培養了大批期貨從業人才。
市場需求力量日漸強大，市場條件日趨完備
投資者需求是石油期貨存在和發展的基本動力，而石油期貨產生的根源就在于其相關現貨市場的價格易變性使投資者產生了規避風險的需求。市場條件方面，一方面，在石油期貨需求方面尤其是成品油期貨需求方面，國內多元化的市場需求主體已經形成。另一方面，我國證券市場和期貨市場經過多年努力，已經形成了一個運作良好的市場構架，有接近國際水準的高效率的交易清算體系，期貨從業人員的素質也在不斷提高，廣大石油相關企業的規避風險意識也不斷加強。事實上，上海期貨交易所和大連商品交易所都對石油期貨進行了深入的研究，并采取了不少實質性的行動，如上海期貨交易所與香港交易及結算所有限公司宣布，雙方合作研究建立亞洲能源衍生品市場。
國家的政策支持與鼓勵
隨著改革開放步伐的加快與市場化、規范化程度的提高，國家相關的法律也在不斷地調整與完善，以適應市場的需要，并鼓勵國有企業積極穩妥地參與期貨的套期保值交易。
2003年2月28日，中國證監會主席助理汪建熙在“第十三屆亞太期貨研究論壇”上表示，中國證監會將推動成立品種上市審核委員會，為石油期貨等新產品的推出提供制度保障。
我國建立石油期貨市場的客觀條件還不夠充分，但在理論與實踐上恢復石油期貨是必要的，我國應盡早建立石油期貨市場。石油期貨的恢復將有利于中國市場經濟的長足發展，有利于中國入世后迎接新的挑戰，有利于國內企業規避價格風險，有利于中國的期貨市場乃至整個市場的規范發展。當然，我國建立石油期貨市場是一個復雜的過程，應該采取積極穩妥的原則，逐步開拓石油期貨市場，如今年8月25日，原料油期貨正式掛牌上市交易就是一個很好的突破口。并且要逐步建立一個完善的期貨市場管理體系。否則，就有可能使得石油期貨市場變成一個純粹的投機和炒作，最終走向失敗。
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關鍵詞: 城市燃氣專業 天燃氣 體會
隨著我國天然氣資源開發,長輸管道工程的全面啟動和城市天然氣利用工程項目的大范圍建設,天然氣在我國城市能源結構中占據重要的地位,城市燃氣迎來了一次大發展的機遇。
一、我國天然氣的基本情況
天然氣是世界公認的最佳潔凈燃料,其廣泛利用,對改善居民燃料結構,減少環境污染,提高居民生活質量,促進社會經濟發展,都有積極的作用。
我國的天然氣資源主要分布在中西部地區和近海地區。80%以上的資源量集中分布在塔里木、四川、準噶爾、柴達木等盆地及東南海域。我國天然氣的主要用戶在東南沿海的長江三角洲、珠江三角洲、華南地區、京津冀地區和東北老工業區。據專家預測,中國天然氣資源總量可達40―60多萬億立方米,是一個天然氣資源大國,勘探領域廣闊,潛力巨大,前景十分美好。
天然氣是一種重要的能源和化工原料,其利用領域非常廣泛,除了能用于炊事外,還是發電、石油化工、玻璃陶瓷、機械制造、汽車、空調的燃料或原料等。此外,天然氣可用管道輸送,在很大程度上減輕了城市的交通運輸壓力。
隨著人們環保意識的日益提高,世界需求干凈能源的呼聲高漲,各國政府也透過文件傳達這一訊息,天然氣被視為最干凈的能源之一,其發展前景極為廣闊。為此,我國抓住“西氣東輸”、“俄氣南進”、“川氣東送”、廣東引進LNG等重大天然氣實施項目的契機,借鑒國際先進管理經驗,逐步采用國際先進的特許經營方式,體現出專營、合理利潤、鼓勵投資和監管四大管理原則。隨著城市燃氣監管體系的日益完善,我國的城市燃氣也必將取得
健康、持續、快速的發展。
二、我校與港華燃氣校企合作,開設城市燃氣專業
我校于2005年與港華投資有限公司簽訂了城市燃氣專業訂單培養協議,并于2005年正式招收三年制城市燃氣工程技術專業中專生,現有2008、2009兩屆畢業生,2007級學生也即將進入不同的港華合資公司進行為期一年的頂崗實習,另有2008級在校生73名(其中包括城市燃氣四川班30名學生)。
我校的“訂單培養”合作單位港華投資公司下屬的常州港華燃氣公司在江蘇省燃氣行業中占據了很重要的地位。常州港華燃氣有限公司是由常州市燃氣熱力總公司與香港中華煤氣有限公司共同出資于2003年元月成立的中外合資企業。公司從成立起就積極推進城市天然氣利用工程,工程經過六年的開發建設,已建成天然氣門站一座,高―中壓調壓站3座,中―中壓調壓站2座,中―低壓調壓站200余座,CNG加氣母站一座,子站兩座。截止2009年4月,常州已發展民用客戶近24萬余戶,工商客戶850余戶,供氣規模從最初的2500萬方擴大到1.67億立方米方,管網從600公里發展到近1500余公里,為越來越多的城區及周邊酒店餐飲、工廠等提供了優質的燃氣供應與服務。
就城市燃氣行業職工隊伍現狀看,人才緊缺制約著燃氣行業發展,大部分燃氣企業人員老齡化,且現有的一線職工大多是非“專業”畢業,燃氣應用和管理知識缺乏系統性,對新技術、新產品、新材料的接受緩慢,已經不能適應當今燃氣行業新的發展,企業急需懂管理、能動手的專業人才補充進來,各企業人力資源部門在國內網羅技術操作能手,但苦于“人才不接”,本科院校的畢業生理論知識雖然扎實,但動手能力欠缺,且不愿意到一線充當“操作工”,中專層次的畢業生理論知識薄弱,且缺乏經驗,因此,目前國內尚無此類高校培養適銷對路的高層次的燃氣應用型人才。在這種城市燃氣人才嚴重短缺,我省各市對此類人才迫切需求,廣大人民群眾又對城市燃氣提出更高要求的情況下,我校通過前期大量的調研工作,成功申辦五年制高職城市燃氣工程技術專業,以滿足城市燃氣行業對城市燃氣人才的迫切需要,更好地實現教育服務于社會的功能,于2009年正式招收五年制城市燃氣工程技術專業高職生。而我校新開設的五年制高職城市燃氣工程技術專業的定位即是培養在“城市燃氣”服務一線工作的高素質技能型專業人才。
我校的五年制高職城市燃氣工程技術專業將立足于具有發展潛力的高素質技能型專業人才的培養,統籌安排學生的專業知識、崗位技能和素質結構,對課程進行模塊化整合,綜合設計和優化人才培養方案,以實現高等職業教育的教育目標,為城市燃氣行業一線輸送懂技術會管理能動手具有較強服務意識的高級應用型職業技術人才,也為將來公司培養管理部門人才提供人力儲備。
三、城市燃氣專業設置以來作為專業教師的感受
自2005年我校與香港中華煤氣下屬的港華投資有限公司通過校企合作、“訂單式”培養首次開設城市燃氣專業中職班以來,我校結合自身特色,采用“2+1”模式(即2年在校學習專業理論知識,第3年到單位頂崗實習),從課程設置、專業教學、實訓實踐等方面進行了詳細規劃,有針對性地突出企業的實際需要,使學生畢業后能很快適應職業環境,適應技術要求,適應工作崗位。
作為一名專業教師,送走了2005、2006級兩屆畢業生,07級也即將走上實習崗位,結合過去三屆的授課經驗,我談一點自己的感受。
1.不斷跟新專業基礎課程,跟進式理論學習。
從學生進校的第一學期就和他們一起學習《燃氣概論》。《燃氣概論》是城市燃氣專業學生必修的一門專業基礎課程,通過本課程的學習,目的是使學生了解自己所學的專業、燃氣公司企業文化,并為今后的專業課程學習打下必要的基礎。其主要內容包括燃氣發展、燃氣公司企業文化、燃氣的種類與性質、燃氣管材、燃氣的儲存與輸配、天然氣置換與綜合利用、燃氣安全用氣常識、石油與天然氣分布勘探及可持續發展、燃氣燃燒原理、燃氣具簡介。本課程所用教材是由我主編的一本校本教材,為了使學生了解到更新更多的燃氣知識,在每屆學生用完之后我都組織學生進行評議,提出建議與意見,如2005級學生用完之后反映書中圖片太少且不清楚,之后我就更新了最新最清晰的圖片輔助教學。在教授2006級學生的時候,學生一致反映良好,且激起了更大的學習興趣。在2006級學生學完再進行座談的時候,學生反映可以加入一些課后復習思考題。因此,每屆學生接觸到的《燃氣概論》課程的知識都是最新的知識。這種授課方式不僅提高了教師自身的理論知識和業務水平,更是在課堂中營造了一個良好的授課氛圍,整體效果較好。
2.實踐與理論相結合。
《燃氣燃燒與應用》也是城市燃氣專業學生必修的一門專業基礎課程。課程任務是讓學生了解燃氣燃燒與應用技術的發展與更新。此課程是一門理論性強、抽象、且公式繁多的一門學科,不能照本宣科,在課堂上,力求突破“老師講、學生聽”的傳統教學方法,增加討論、參觀、座談等形式的教學課時,采用多媒體網絡、課件等替代傳統的讀書、板書教學,提高教學效果。如在講到“燃燒器種類、結構構造”的時候,首先通過多媒體動畫演示其組裝要領,使學生首先有一個感性認識,然后通過親自動手拆裝發現不同燃燒器的構造組成,并區分其異同點,從而把對燃燒器的認識從感性上升到理性層面。
3.以學生為主體,營造輕松的課堂氛圍。
《燃氣輸配》是城市燃氣專業學生必修的一門專業課程。課程任務是通過講授、參觀、做大作業等教學環節,使學生掌握燃氣輸配的技術。基于前面授課的經驗,此課程教學模式是也由封閉走向開放,給學生提供一個輕松活潑、主動參與、主動探索分析、評價交流的教學環境,做到用教材而非教教材,并自行設計一些簡單而自認為好用的方法進行課堂活動,以活躍課堂氣氛。注重培養學生的語言表達能力、交流能力、提出問題的能力。如在講到“燃氣管網的水力計算”時,讓學生分組設計燃氣環網,然后讓學生充當小老師,相互進行討論設計是否經濟合理等,這比讓每個人設計一個燃氣環網學生更感興趣,效果更好。
目前,燃氣行業人才緊缺,作為一名城市燃氣專業的專業教師,除了自身要有過硬的理論知識和專業技能外,還要學習有效可行的教學方法,使每一個學生通過2年的在校學習,對城市燃氣理論知識有更深入的理解,使他們對今后的職業選擇和學習方向有更多的思考,能夠在學習能力和解決問題能力方面有更好的發展,能夠在責任感、合作精神和創新意識等方面得到提高,并早日成為燃氣行業的精英,為燃氣行業作出貢獻。
參考文獻:
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關鍵詞：碳粉灌裝機；灌裝系統；灌裝機構
1 概述
灌裝機械就是包裝機械的重點組成部分，前景非常光明，受到重視的程度越來越高。國內灌裝機械在70年代主要靠的是進口，迄今國內灌裝機也有著相當一部分的市場，但是還是不排除有部分灌裝機需要繼續從國外引進[1-3]。國產的灌裝機械在一些關鍵的部件上還必須通過模仿才能實現設計制造，自動化水平低也是制約灌裝機械發展的重要方面。本文設計了自動碳粉灌裝機系統，主要對自動灌裝系統的設計予以改進設計。
2 碳粉灌裝機
碳粉灌裝機主要功能是對碳粉顆粒進行相關包裝。全自動碳粉灌裝機主要由上料系統、灌裝系統、輸送系統、自動控制系統、理盒系統以及底座支架等組成[4-5]。總體結構示意圖如圖1所示。全自動罐裝機是由傳統機型改進發展出來的，實現了整體的自動化。
3 灌裝系統的總體設計
重量計量是灌裝系統的關鍵，做到準確稱量將直接對企業的經濟效益和企業的信譽產生提升，研究重量計量是灌裝系統設計的重點，不能隨意設計[6-7]。本設計研究的計量系統主要是由支架、稱料斗、電機和灌裝口機構幾個部分構成的。在稱料斗機構上面，其機構內置有粉料傳感器，作用上是用于控制上料的正常運轉。若是當粉料的量少到設定的地方的時候，也就是表明這時也就是不滿足灌裝要求的時候，這時就會操控上料電機進行運轉，此刻其機械機構開始向料斗進行送料。若是料斗內的粉料到達了預設的頂部位置的時候，機構內置的傳感器就會在這個時候發出來信號，控制系統就會控制上料電機關閉，這時上料的動作也就會停止了。本設計在稱量斗中采用了變頻電機輔助螺桿計量，變頻電機的轉速可以調整灌裝速度和灌裝量。
4 灌裝系統關鍵部件設計
4.1 料斗設計
粉料的下落過程主要是與其傾斜的角度和料斗的形狀有著緊密的聯系，料斗形狀常設計形態就如圖2所示，主要形態有梯形和圓錐形。
（a） 圓錐形 （b） 梯形 （c） 梯形
圖2 各種料斗形狀圖
碳粉在料斗中的下料受力示意如圖3所示。
圖3 碳粉下料受力示意圖
如圖3，粉末顆粒質量m，重力G=mg，料斗的斜面長l，傾角a，設料斗材料表面摩擦系數和粉末顆粒為μ，a為粉粒沿斜面下滑時的加速度，χ為粉粒與料斗表面的摩擦角，若取初始速度為0，則得到：
t2= （1）
式（1）中，μ、d和g均為常量，要使t很小，即小料很快，必須使sin（2α-χ）最大，即2α-χ=90o，所以得到：
α==45o+argtanμ/2 （2）
考慮到摩擦角存在的緣故，要使α>45°，也要注意不可過大，不然的話，料斗的容積會變得很小，如若要想使得容積不變化，就需要把料斗高度增加，這樣就會使得機構的高升上去，進行加料的話就不方便，也造成了粉塵飛揚情況的出現，因此，綜合思考，行業一般采用的α為48°
為防止因料斗面或整個圓錐面傾斜角度一致產生錐口下部堵塞或發生搭橋現象這種情況的發生，文中的料斗四面采用了不同傾角。
粉料提供的快慢既與自身的流動性能有關系也與料斗材質的關系重大，通常機器的料斗在材質的選取上會采用不銹鋼或者說是鋁及鋁合金，材質表面越是光潔，其摩擦系數就是越小，對于下料來說就越是有好處。
4.2 灌裝口機構設計
為根除揚粉和漏粉現象在出料管下方安裝了灌裝口機構。圖4表示灌裝口機構示意圖，圖中顯示了活動擋板安裝在了中部，擋板在螺桿旋轉的時刻開啟，粉料就會直接進入到空的灌子中去，完成這個動作后檔板關閉，把于管壁及螺桿上的殘料屏蔽，根除了漏粉，氣缸帶動活動擋板，方便控制。
1-殼體；2.吸風口；3-空罐位置；4-擋板；5-出料口管壁
圖4 新型灌裝口機構示意圖
另外本設計中所述的灌裝口機構有著吸風系統，開始灌裝工作時，吸風機同時啟動將下落的碳粉吸走，避免了揚粉現象的產生。
4.3 螺旋稱量灌裝機構
螺桿每圈的旋轉槽有帶有一定的容積，通過控制好螺桿轉數就能實現物料的精確稱量。因此可以進一步的提高稱重質量，提高稱重質量的前提就是提高控制螺桿數的準確度，可以采用齒形帶傳動，通過塔形結構的小帶輪，通過改變帶輪上齒形帶所在的位置，就能很好地做到計算螺桿轉數。另外更進一步來提升精度，可以在螺桿上配備光電碼盤。攪拌電機的動力通過傳動機構傳遞至攪動桿處，攪動桿則可以很好地改變粉料的應力分布，從而改善了粉料的流動狀態，到達了穩定粉料堆積密度的目的，最終實現計量精度的提升。開始計量時，計量電機使得小帶輪帶動大帶輪轉動，光電碼盤也開啟轉動。電磁離合器收到信號后，螺旋軸在離合器和大帶輪吸合后轉動，當計量螺旋軸及光電碼盤轉過設定圈數滿足要求時，電氣控制系統收到信號，大帶輪和離合器脫離開來，制動器也制動起來，包裝開始進行，完成包裝后重復以上動作就可。
圖5顯示了螺桿螺旋通常采用的單頭矩形截面螺旋結構。
1-攪拌器；2-料斗；3-螺旋；4-導管；5-閘門；6-出料口
圖5 單頭矩形截面螺旋
圖6顯示了垂直安裝的計量螺桿，這樣做的優點在于有快速的供料，方便調節供料，使得計量和供料很好的融合，同時避免粉塵亂飛。
圖6 螺桿
5 結論
本文在滿足灌裝機生產使用要求的基礎上設計提出了一種操作簡單實用以及可靠性更高的灌裝機械，在新設計的灌裝機械中其單一灌裝尺寸被拓展成了灌裝的產量可以按用戶需要來進行調節的這一種結構形式，更為實用，符合機械設計的要求，本文所設計的灌裝系統主要包括了支架，灌裝口機構，電機和稱料斗這幾個大部分。
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