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据不完全数据统计,全世界每年因车祸而导致的人员死伤数字惊人,交通事故的伤亡人数、发生率、经济损失约为油田总事故的35%,而其中,约有50%的交通事故是驾驶者强行超车、强行会车、疲劳驾驶、高速驾驶等人为因素导致的;约25%是车辆本身、道路环境等不安全的外在因素导致的;其余约25%是驾驶者驾驶水平不佳导致的。因此,汽车的安全驾驶以及相关应急处理措施意义重大。 一、影响安全驾驶的因素 (一)生理因素 驾驶过程即为驾驶人者将耳朵、眼睛等器官收集到的信息反映给大脑,大脑经过处理后再反馈指令于四肢,四肢进行操作处理进而完成驾驶的过程。行车过程中,车内的驾驶者所接收到的外界信息,将对其处理紧急情况造成直接的影响。绝大多数交通事故均在刹那间发生,在这段短暂的时间中驾驶者可否将交通事故所带来的损失尽可能地降至最小,很大程度上是由驾驶者的生理状况是否良好所决定的。 (二)心理因素 驾驶者的心理素质与安全行车有着密切的关系,为安全行车的一个决定性因素。行车过程中,车内驾驶员只有具备好的心理素质,才可确保驾驶过程正确、顺利地完成,进而确保行车的安全。汽车驾驶过程中,判断准确、头脑清醒、行动果断、操作敏捷、反应迅速是驾驶者良好心理素质的表现。因行车过程中需时刻保持高度的警惕,而长时间行车易造成驾驶员的体力和脑力极大耗损,极易导致疲倦感,使得驾驶者情绪变化大、面对特殊路况不能快速抉择、反应变慢等。因此,心理素质是安全行车最重要的影响因素。 (三)车辆原因 除驾驶员的生理、心理因素之外,车辆状况的优劣,也会对行车安全造成极大的影响,尤其是制动装置和转向装置状况的优劣尤为重要。机件之间的磨损,机件内部的缺陷及其因受力发生的弯曲、断裂、扭曲等机械损伤,外界环境中有害气体及化学物质的腐蚀等作用,材料本身的变质老化,都会使得车辆状况发生变化甚至故障,进而危及汽车的安全使用。 (四)道路原因 道路交通三大要素其中之一即为道路,道路安全是交通安全的根基。据相关数据统计,交通事故中约有10%为道路环境和路况导致的。因此,熟悉、掌握道路的环境和路况,对行车安全尤为重要。尤其是在路况条件较差的道路上驾车时,驾驶者更应保持注意力高度集中,减速行驶,以避免发生交通事故。 二、安全驾驶的原则和策略 (一)避免疲劳驾驶 据相关资料不完全统计,半数以上交通事故的发生疲劳为驾车所致,特别是在夜间,疲劳驾车事故的发生率远高于白天。针对这一事实,驾驶人员更须坚决杜绝疲劳驾车,若需长途行车,则必须保证行车前进行有效的休息,坚决不可为了缩短运输的时间,连夜赶路,忽略休息的重要性。此外,长时间驾车以及驾驶者身体状况较为不佳都易导致疲劳驾驶,进而对影响驾驶者操作的准确性、协调性造成影响,增加发生交通事故的风险。因此,安全驾驶,除要求驾驶者进行充足的休息外还要求驾驶者及时了解自身的身体状况,若有不适,则不宜驾车。 (二)禁止酒后驾驶 我国现下的交通法规中明令禁止醉酒驾车驾车。酒后驾车不仅违背了驾驶者的职业道德,也违反了相关的国家法律。酒驾导致的交通安全事故,后果往往极其严重。因酒含乙醇,大量饮酒之后,机体的神经系统被酒精所麻痹,造成动作不协调、大脑反应迟缓,并导致机体意识逐渐模糊。在这样的状态下驾车,交通事故发生的概率非常高,行车的风险加倍。 (三)保持良好的心态 有研究指出,当人处于心态积极、心情愉悦的状态下,大脑的注意力将更为集中,反应更为敏捷,对外界情况的判断也将更为准确。因此,良好的驾驶状态和心态,是安全驾驶的重要保障。驾驶途中,若驾驶者状态消极,情绪低落,便极易出现焦躁、紧张等情绪,进而导致注意力发生分散,判断失准,反应变慢。此外,驾驶途中的负面情绪也易引发开斗气车,“路怒症”等状况出现,增加交通事故发生的风险。 三、汽车驾驶应急处理 (一)突发事件保持冷静 驾驶者面对突发状况时,须保持镇定冷静的心态。面对任何情况,镇定的心态都可帮助我们正确应对,惊慌失措容易使我们遭遇更大的危险。因此,行车途中,一旦发生突发情况,驾驶者必须冷静下来,在最短的时间内做出最有利的选择和判断,想出正确的应对方法。 (二)突发事件应减速控制方向 汽车低速度行驶时,制动性与操控性均较强;而且,车速较低时若产生碰撞,对车辆的损害较小。因此,驾驶者遭遇突发情况时,应先减慢速度,控制正确的行车方向,有效躲避障碍物,减小对人员和车辆的损害。道路条件如果允许,则可控制好车辆的行进方向,并减缓行驶速度,停车检修。 四、结语 综合上可知述,交通事故产生的主要原因包括驾驶者本身的精神状态、车辆状况的优劣以及道路状况等。交通事故造成了生命无法挽回、不可估量的财产损失,因此,每位驾驶者必须要树立安全行车意识、养成良好的行车习惯,并不断积累行车经验以增强自身驾驶技能,确保驾驶安全,预防事故于未发生前,将安全隐患扼杀于摇篮之中。 参考文献 [1]陈德海.汽车安全驾驶应急处置技术分析[J].环球市场,2018,(8):363. [2]鹿惠民.论汽车安全驾驶及应急处置技术[J].汽车实用技术,2017,(6):118-119. [3]徐文兵.汽车安全驾驶及应急处置技术分析[J].时代汽车,2016,(8):39-40. [4]李应选.关于汽车安全驾驶及应急处置的研究[J].建筑工程技术与设计,2014,(28):447-447. [5]李添生.论汽车驾驶员的素质与行车安全[J].现代企业教育,2012,(18):161-161. 作者简介:李永伟,丽水市烟草公司青田分公司。
高职医学影像技术专业教学初探:高职医学影像技术专业课程模块化教学改革初探 [摘要] 模块化课程是实现高职教育合理教学衔接的基础,模块化教学是职业教育界追求的目标。通过分析高职医学影像技术专业主干课程设计现状,提出课程模块化教学改革的思路和目标,介绍了学校进行模块化课程教学改革所取得的初步成效,并指出有待于进一步探索的问题。 [关键词] 医学影像技术专业;主干课程;模块化课程 医学影像技术专业在国内开办已30多年,开办高等职业教育也近10年。随着医学影像技术的迅速发展,医学影像学范畴不断扩大,已包括X线、CT、MRI、超声、核素扫描等多种成像技术。因此,如何根据各级医院及影像科职业岗位能力的不同需要设计医学影像技术专业主干课程体系,培养适用性专业技术人才,是高职教育教学改革必须解决的重大问题。笔者根据近十年来从事高职教育教学实践经验,结合医院影像科职业岗位能力的需求情况分析,对我校医学影像技术专业主干课程模块化改革进行了研究和探索,并取得了初步成效,现报道如下: 1 医学影像技术专业主干课程设计现状 据调查,全国50多所高职高专院校医学影像技术专业人才培养方案中设计的专业主干课程是基本相同的,其中包括《医学影像设备学》、《医学影像成像原理》、《医学影像检查技术学》、《医学影像诊断学》等,这种课程设计模式已经有约10年了,对培养医学影像技术专业人才起到了重要作用。但是,随着高职教育教学改革的发展和医学影像技术专业毕业生就业市场的需求变化,现有的专业主干课程设计也逐步暴露出某些不适应之处。 1.1 专业主干课程设计与医院职业岗位能力要求不适应 目前,一般地(市)级以上综合性医院影像科的职业岗位包括普通放射科、CT室、MRI室、超声室和核医学科等多个部门;一般县级医院只有普通放射科、CT室和超声室;社区和乡镇卫生院则只有普通放射科和超声室。从毕业生就业定位来看,高职高专院校医学影像技术专业毕业生大多数在县级医院及乡镇卫生院工作,也有部分毕业生在地(市)级以上医院就业。目前,《医学影像成像原理》、《医学影像检查技术学》、《医学影像诊断学》等三门专业主干课程都是由普通X线、CT、MRI、超声四大影像学内容的横向组合而成,显然,上述课程设计与毕业生就业单位及职业岗位能力需求不适应。 1.2 专业主干课程设计与教学进程安排不适应 从专业主干课程内容前后关联性看,各种影像技术的成像原理、检查技术、诊断学三者之间是纵向联系的。因此,在教学进度安排上,应该先学《医学影像成像原理》,再学《医学影像检查技术学》,最后学《医学影像诊断学》。然而,三年制高职学生在校内学习时间仅为两年(毕业实习一年),上述三门课程只能同时安排在第三、四学期开课,这样就难免出现课程前后衔接有“错位”现象。于是,部分师生“责怪”教务处课程安排不合理,教师认为“难教”,学生也觉得“难学”,教学效果无疑会受到一定影响。 1.3 专业主干课程设计不适合于职业教育课程改革的要求 目前,医学影像技术专业主干课程过分地强调了学科的完整性和系统性,而忽视了各级医院影像科职业岗位的相对独立性。譬如《医学影像诊断学》课程囊括了X线、CT、MRI、超声等各种影像诊断学内容,其希望让学生全面掌握各种影像诊断的综合应用能力,适合于在地(市)级以上综合性医院职业岗位就业的部分学生。但这不能满足于不同层次医院、不同职业岗位能力的需求,尤其是不适合于县级医院及乡镇卫生院职业岗位能力的要求,也不能使学生个性发展(选择职业岗位)得到充分实现,这与实用性医学影像技术人才的培养目标是格格不入的。 因此,医学影像技术专业主干课程设计要紧密结合各级医院影像科职业岗位能力的要求以及毕业生择业的意向。当务之急是要按照不同职业岗位(群)的任职要求进行改革,构建满足医院影像科职业岗位能力要求的主干课程体系,以达到培养适用性技术人才的目的。 2 医学影像技术专业主干课程模块化教学改革的思路和目标 2.1 实施模块化教学是高职教育教学改革的发展方向 依据职业岗位设计课程体系及教学内容,实施模块化教学,是高职教育教学改革的发展方向。20世纪90年代以来,我国引用的国外职教课程模式主要有世界劳工组织的MES模式、德国“双元制”模式、加拿大CBE模式等,这三种模式统称为“能力本位模式”。它们各有所长,特点各异,其本质都体现了优秀课程理念、课程结构模块化和课程综合化,体现了教学内容的取舍决定于职业岗位对从业者的要求。这些模式对我国高等职业教育教学改革的影响,主要体现于其课程开发方法已成为改造传统职业教育弊端的有力武器[1]。 模块化教学是一种新的教学理念,也是职业教育界追求的一个目标[2]。近十年来,国内许多高职院校工科类专业做了类似的课程模块化改革,收到了很好的效果。近几年来,部分院校医学影像技术专业也进行了某些教学改革工作[3],但至今尚无主干课程模块化改革的研究报道。 2.2 依据不同的职业岗位设计模块化课程,有利于实现零距离上岗 综合性医院影像科内部主要有四个部门(普通放射科、CT室、MRI室、超声室),每个部门就是一个职业岗位,各职业岗位工作既互相联系,又相对独立。假设将每一个职业岗位设计为一个总的课程模块(即为一门课程),然后,再根据这个职业岗位的具体工作内容进一步分成许多更小的二级、三级课程模块(称为子模块),即是各个章、节的课程内容。这样,针对每一个职业岗位设计一门课程,那么各门课程之间的衔接上就不会出现“错位”现象。学生在学习掌握好一门课程后既可胜任医院影像科的某一个职业岗位工作,学校也可根据各级医院影像科不同的职业岗位需要培养学生的岗位职业技能。这样,既便于教务处安排各门课程的教学进程,又可让学生根据自己的个性发展及就业岗位意向重点选择一个或几个课程模块,毕业后能很快适应工作。 2.3 主干课程模块化教学改革的目标 主干课程模块化教学改革的目标是提高毕业生适应职业岗位的能力,促进毕业生就业。根据医学影像技术专业主干课程模块化改革的设想和职业岗位的要求,由(医)院、(学)校合作共同编写医学影像技术专业主干课程模块化改革教材及配套实验实训指导书,并共同承担专业课程(含理论课、实训课)教学工作,创新医学影像技术专业课程教学模式,最终目标是提高学生专业技能水平,为毕业生在各级医院就业做好更充分的岗位适应准备。 此外,模块化课程改革取得成功后,要逐步推广应用于全国相关高职高专院校,为新一轮全国医学影像技术专业卫生部规划教材的改革提供依据。 3 医学影像技术专业主干课程模块化教学改革工作的初步成效 3.1 (医)院、(学)校合作,共同编写模块化课程改革教材 以人民卫生出版社出版的全国高职高专院校医学影像技术专业规划教材《医学影像成像原理》、《医学影像检查技术》和《医学影像诊断学》等三门课程为基础,以综合性医院影像科四个职业岗位工作要求为依据,重新编写专业主干课程模块化教材,分别确定为《X线检查与诊断技术》、《CT检查与诊断技术》、《MRI检查与诊断技术》和《超声检查与诊断技术》四门课程。新编教材每一门课程均包含成像原理、检查技术和诊断三方面内容,各门课程内容是相对独立的。参加教材编写人员都是具有较丰富工作经验的专业课教师和医院临床一线的专业技术人员,同时又是实施模块化教学改革的理论课和实验实训课授课教师。此外,还为本套改革教材编写了配套的《实验实训指导》。 3.2 设计实验班与常规班对照,组织实施模块化教学 每年将同年级的三年制高职医学影像技术专业学生分成两个班,分别使用不同的教材进行专业课教学。其中一班学生(简称常规班)使用现有高职高专院校医学影像技术专业规划教材《医学影像成像原理》、《医学影像检查技术》和《医学影像诊断学》,二班学生(简称实验班)使用学校自编的模块化改革教材《X线检查与诊断技术》、《CT检查与诊断技术》、《MRI检查与诊断技术》和《超声检查与诊断技术》。两个班的授课总学时数是相同的,各课程均安排在第三、四学期上课。按照学校统一制定的教学质量考核评价方案,分别对两个班的教学情况进行教学考核,比较其教学效果和教学质量的差异性。考核的结果反映:实验班的课程安排有一定的灵活性,各门课程之间不会出现前后衔接“错位”现象,模块化课程教学容易被学生所接受,学生技能操作考核成绩优于常规班,教学效果好,教学质量高。 3.3 通过对毕业生实习医院调查反馈,评价教学改革成效 自2008年6月以来,学校对三年制高职医学影像技术专业学生所在的实习医院进行问卷调查和访谈,听取了带教老师和实习学生对模块化教学改革的评价,比较两个班级学生在专业知识、操作技能及岗位适应能力的差异性。总体评价是:模块化改革教材是一种成功的尝试,实验班学生在掌握专业基础知识、专业操作技能和岗位适应能力等方面比常规班学生要强一些。 4 有待进一步探索的问题 我校医学影像技术专业主干课程模块化课程改革的研究与实践时间还不长,各门模块课程的教学内容有待于进一步整合;职业岗位能力的指标体系及考核测评方案有待于进一步完善;模块化课程教学方式有待于进一步研究。 为进一步完善和推广医学影像技术专业模块化课程教学,教师问题是根本。首先,教师要不断更新高职教育理念,建立高等职业教育模块化课程的课程观,加强模块化教学的培训,尽快适应模块化课程的教学方式;第二,要根据模块化课程内容和教学方式配置相关的教学仪器设备;第三,要不断探索,进一步完善医学影像技术专业的模块化课程教材。 高职医学影像技术专业教学初探:高职院校医学影像专业教学改革的实践与探索 【摘要】 现代高职院校医学影像专业教学改革实践中,通过强化实践性教学目标,优化教学课程配置,重组学科体系,改进教学方法与内容,构建课程量化考核体系,开展教学评估,取得了良好的效果。 【关键词】 高职院校;医学影像技术;教学改革 我院自开办医学影像技术专业后。根据全校教学改革工作会议精神。从教学实际出发,经过几年来的教学改革探索和实践,取得了初步成效,供同仁参考和指正。 1 确立教学目标,强化实践性教学 1.1 把握规律,强调实践性教学目标 强化实践性操作,全面改革讲习比例不合理的现状,打破理论与实践教学分段实施的界限。充分体现该专业以培养高等技术应用型医学影像专业人才为根本任务,适应卫生工作需要为目标,突出“应用”为特征,围绕动手能力强化实践性操作。以现代化教育技术为手段,彰显影像学科形象化的特点,提高教学时效比。将影像诊断学全部进入实验室授课。电子幻灯授课与学生同步阅读实片过程结合,实现理论与实践的零距离接触的事例教学的目的;将X线摄影中基本理论、X线照片冲洗化学集中讲授,X线摄影位置学部分全部进入实验室在教师实体示范操作的基础上,主要由学生分组进行操作训练,达到集中学习基本理论、分组强化规范具体操作的目的。在实习环节中,实施“导师制”,倡导学生主动实践与带教主动指导相结合并全程分段进行考核,确保实践教学的质量。 1.2 抓住优秀,优化课程体系与教学内容 以培养专业技能和综合素质为优秀,?适应目前随医学影像学的快速发展,影像学科架构的变化,对原有教学内容以突出影像诊断、注重实践教学、加强技能训练、适应基层发展需要为原则。基础课以必须、够用为度,专业基础课以专业需要为主。专业课以宽基础重实用为本。基础课:取消高等数学、物理学改为医学影像物理学,增设一门人文学科;专业基础课:将电工学、电子学合为医学电子学基础,将原有医学微生物学与人体寄生虫学合并为医学病原学,减少生物化学、药理学、医学病原学学时数,将人体解剖学、组织学与胚胎学合并为人体解剖组织胚胎学,增设人体断层解剖学;专业课:将原来的x线投照学和x线机原理构造与维修分别增加CT、MPd、CR和DR相关内容,重组为医学影像设备学和医学影像检查技术学,将原有的x线诊断学、CT诊断学、MR/诊断学融合为医学影像诊断学。同时采取大专业平台与小方向模块课程自主选择的方式将原有的部分课程列入选修课,如介入放射学、影像核医学、放射治疗学等 1.3 拓视野,增强针对性教学. 1、强化第二课堂的专业知识拓展和提高专业素养和发展潜于的功能,弱化围绕专业教学以外的作用。首先设立讲座课.如医学统计学、医学科研基础、医学文献检索、医学论文撰写、医学信息管理、专业英语等。其次通过开放实验室,学生自行设计内容进行强化。对学有余力的学生,设立课题小组,老师围绕设计课题进行引导,通过查阅资料、实际操作,拓展专业知识面。 2、以外引内联方式,加强师资建设。聘请院外有实践经验的专家为兼职教授,定期来院讲课或指导工作,丰富临床实践知识;根据专业教学需要,有针对性安排教师进行专项进修、交流,根据教学实际,与医院联合进行教学、学术研究,共同促进、共同发展。 2 构建学生专业综合评价的考评体制 2.1 实行理论与技能测评分离 根据专业培养目标的要求,改革原有一纸定乾坤的模式,采取专业理论与专业技能分离,对于专业理论与专业技能测评,其中任何一项不合格,均认定为专业不合格,通过考核方式改变,强化专业技能要求。其中理论考核由题库生成,技能考核分口试、操作二部分,请院外专家进行测评。 2.2 建立技能目标考核标准 1、医学影像诊断学分为平时考核、课终考核、毕业考核。平时考核以各系统完成阅片诊断数量及诊断报告质量打分。课终、毕业进行双盲片考核,抽取各系统一张影像片,书写诊断报告。对报告结果分格式、描述内容、名词应用、诊断顺序、诊断结论等五部分,进行计分。 2、x线摄影学以具体操作内容双盲抽取。分暗室装片、机器准备、体位摆放、工具应用、条件设备、暗室洗片等六部分目标进行考评。 3、医学影像设备学以随机抽题。分原理说明、部件指定、线路分析、仪器使用等四部分测评。 2.3 完善实习考核办法 在实习手册中增加实习目标考核标准,完善实习双向(学与教)督促机制。分别设立考核内容及量化标准。对考核过程要求每一小部分由带教医生(技师)考核鉴字、每一大部分由科室会考、学校抽考的方式进行,实习结束前由学校与医院科室共同检查考核。 3 加强教学方法及手段的变革,开展教学质量评估 在教学方法上遵循四个“有利于”原则:有利于学生主体、教师主导地位的发挥,有利于体现学科特点与培训目标的实施,有利于培养学生学习兴趣与思考分析能力,有利于发挥教与学双方的个性潜质与创新精神。注重启发、讨论、演示、操作教学等灵活多样的教学方式。采用现代化教育技术,鼓励应用网络课程、多媒体课件等教学手段,解决教学重点难点,提高授课时效。 通过完善质量监督机制,开展教学质量评价,采用静评指标测评与动态考评相结合,通过教学条件评定、教师学术水平评定、教学手段评定、实验教学专家测评、课堂教学学生测评、教案质量专家测评、第二课堂质量评定、考试结果分析等19个静态指标与10个动态指标进行质量评估,以评促建、以评促管、以评促改、评建结合,推进专业主要课程建设,带支町关课程的建设。对优化教学内容、改革教学方法、推进教学现代化建设,提高教学质量的全面提高,发挥了重要的作用。 实践证明,学生的专业素质、应用能力有了明显的提高。操作技能考核及格率达100%。各教学实习医院与用人单位普遍反映良好,毕业学生全部就业。但也存在由于生源素质差异较大,教改实施后部分学生不适应等情况,影响教学进度。因此我们不断在摸索与改进现有教改方案,通过不断的教学实践,进行更进一步的总结与完善。 高职医学影像技术专业教学初探:高职影像专业医学影像物理学的教学探讨 摘 要: 根据课程特点、学生现状,我们重视教师素质培养,理清教材层次与学生的关系,运用丰富的教学方法,变抽象的论述为理论联系实际的形象化教学,提高了医学影像物理学课程的教学质量。 关键词: 高职 医学 影像物理学 教学探讨 近十几年来,大型医学影像设备的迅速发展,极大地提高了诊断治疗水平。随着社会对医学影像专业人才的需要愈加迫切,国内众多本科医学院校都设置了医学影像专业。而随着我国社区医疗的发展,填报高等职业技术学院医学影像专业的学生人数不断增加。以湖北职业技术学院为例,影像专业学生录取人数由每年一个班提高到两至三个班。不论各院校侧重培养高学历医学影像临床诊断专业人才,还是侧重培养高学历医学影像工程技术人才,在专业课程设置过程中,都强调了开设医学影像物理学基础(以下简称影像物理学)这门课程的重要性和必要性。有些本科院校还在临床医学专业开始开设影像物理学为选修课程,目的就是让临床医师具备医学影像的基础理论知识,为将来后续专业课程――医学影像诊断学或医学影像学的开设提供必要的理论基础。 1.高职医学院校影像专业课程设置现状 以湖北职业技术学院为例,高职医学院校影像专业现在招收高中文科和理科学生及中职生。在课程开设上,只在大学一年级开设医学电子学基础这一门理工科课程,相关高等数学知识缺乏,学生的数理基础比较薄弱。医学影像物理学基础是一门交叉学科,又是一门非常重要的专业基础课。教学目的是让学生掌握医学成像理论的物理学基本原理、规律;了解医学成像的物理理论知识;为深刻理解成像过程,评价图像,以及读识图像、挖掘图像蕴藏的生物信息奠定基础。这就需要一定的高等数学、核物理学、量子物理、超声波物理等许多知识来做铺垫。当然更多需要成像技术的相关基础知识。面对这些必要的知识,影像专业高职生在有限的时间、有限的学时里是完成不了的,这是事实。其实,影像物理学是伴随影像专业的建立而诞生的一门新课程,在国内存在尚不足十年。因此,从教材到教学,各校都处于摸索前进的阶段。如何让高职生在无基础的前提下有效学习该门课程,我将自己在几年教学过程中的教学体会写出来,与大家共同探讨。 2.提高教师的专业素质,必须树立专业思想 由于缺乏相关师资力量,目前各院校影像物理学的教学任务大都由物理学教研室的教师承担。但是,物理学和影像物理学两门课程的专业性质差别很大,前者为理科基础课,后者为专业基础课。从事影像物理学教学的教师必须具备一定的医学专业知识,具备较高的专业素质,教学必须树立专业思想,才能将物理学知识和影像学知识有机结合起来,增强学生的学习兴趣,提高该课程的教学质量。因此,授课教师应加强自身专业素质,利用临床进修的机会学习影像知识和实际技术,尽力做好教学工作。 3.教学过程中必须恰当把握知识的深度 影像物理学是先期开设影像专业院校的教学工作者在教学过程中逐步完善而建立的。它是将高等数学知识、物理学知识、成像理论,计算机技术等知识应用于超声成像技术、X-CT成像技术、同位素成像技术、磁共振成像技术中的一门交叉学科。知识的起点很高,学生学习起来有一定的难度,在教学过程中应恰当把握教材知识的深度,讲解需深入浅出,通俗易懂。比如超声场的描述部分,涉及较多的高等数学知识,在教学过程中应注意引导学生注重理解场的分布性质、描述场的量的物理意义,等等,尽量避免学生由于数学知识少而降低对该课程的理解和学习兴趣。磁共振部分,学生需要具备一定的原子核物理、量子力学知识才能准确理解核自旋的能级、跃迁等概念和现象。在教学中应注意搜集一些资料,尽量用较通俗的、经典的、宏观假说进行解释,增强学生对微观世界的感性认识。 4.注意把握影像物理学原理与成像技术、影像设备学有关知识的权重关系 X-CT成像、超声成像、同位素成像、磁共振成像每一部分都有两项主要内容:物理基本原理和成像基本原理。在教学过程中应把主要精力放在讲解物理学基本原理上,这是毫无疑问的,这也是物理专业毕业的教师最容易做到的,但学生的学习兴趣往往集中在成像原理上,对涉及的成像技术、成像设备等知识更表现出浓厚兴趣。虽然成像技术和成像设备在后期专业课程的实践教学中会详细讲解,在这里我们对这部分做简要的介绍,以收到良好的教学效果。这些年来,我校历届学生都表现出对影像物理的极大学习兴趣。这与我们的教学方法有一定的关系。 5.注意提高学生对知识的感性认识 影像物理学各部分知识都是比较抽象的,学生普遍觉得难懂难学。因此,通过各种手段提高学生对知识的感性认识,能对学生的学习起到事半功倍的帮助作用。在教学过程中,我们将陀螺进动实验给学生做演示,讲解原子核中核子的自旋与自旋磁矩的相关知识;借助于声波的传播与反射知识对超声测量实验进行详细讲解;分配一定的学时带领学生到附属医院相关科室参观学习。邀请超声,CT临床诊断教师和技术教师给学生当场讲解仪器的原理、操作方法,以及诊断等,使学生对课堂上学到的知识有一个感性认识,加深理解,收到了很好的效果。 6.实现教材的多层次、立体化 由于该课程属于应用型的知识,学起来难度更大,我们进行了教材的多层次、立体化尝试。课程是教材的基础,教材是课程的载体,教材中要融入现代化的教学技术,实现多样化、配套和协调化。我们的做法是:文字教材与现代多媒体手段紧密结合。 教材体系包括:(1)传统的纸质教材《医学影像物理学》(人民卫生出版社出版);(2)教师授课用的独创的电子教案,其中配以大量的自制和临床实拍图片和自己研发的动画,并提出学生思考的问题;(3)辅助学生自学和研究的学习软件,如《CT与磁共振成像原理》CAI课件(人民卫生电子音像出版社公开出版发行,被列入“十一五”国家重点电子出版物);(4)网页形式课件2部。初步形成了多形态、多用途、多层次的教学资源和多种以教学服务为目的的结构性配套教学出版物的集合。 总之,影像物理学是一门新课,只有不断摸索,不断总结经验,逐步改进教学方法和手段,才能增强教学效果。通过几年来的努力,一方面学生看到了现在所学的就是将来所用的,提高了学习基础课的兴趣,另一方面学生培养了学习能力,同时对后续课程“医学影像诊断学”的学习奠定了基础。 高职医学影像技术专业教学初探:高职医学影像技术专业生物化学教学改革探索 摘 要 生物化学是医学影像技术的专业基础课。大多数学生对生物化学课程感觉内容抽象和深奥,易产生畏难情绪。笔者结合多年教学摸索,采用多种教学方法以激发学生的学习兴趣,提高教学效果。 关键词 医学影像技术 生物化学 教学改革 生物化学是研究生命的化学,它是生命科学领域的重要基础学科和前沿学科。随着生物化学的研究及其实际运用,以及生物化学课程的基础性特征,生物化学课程已成为21世纪众多高等院校理工科专业类学生的公共课程。①针对医药卫生类高等院校的学生来说,大多数学生对这门课程的学体感觉是内容抽象不易理解,可能产生畏学心理,从而导致学习兴趣低下。②笔者在多年的教学中摸索,采用多种教学方式方法来激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手能力提高教学效果。 1 重视绪论,打造兴趣第一讲 绪论是一门课程的引言、也是激发学生学习这门课程兴趣的关键。学生的整个在校学习期间,对知识的学习有自己特定的选择性,作为一个老师来讲,需要尝试用多种教法使学生对你的课产生兴趣。每一门新课开始时,学生的好奇心理是很强的。上好绪论课就成为打开学生兴趣的一扇重要大门。在生物化学绪论的讲解中,可以结合生物化学的发展史,为学生介绍了生物化学发展史上经典事例,如中国古代最早的生物化学应用(酒的发明)、蛋白质化学的最早应用(汉代豆腐的制成),到近年来的世界上最前沿的人类基因组计划和人类基因组单体型图计划,另外还结合视频等教学手段,多方式、多内容地激发学生浓厚的学习兴趣。在讲解生物化学与医学的关系时,重点联系临床上糖尿病、镰刀形红细胞性贫血、白化病等常见疾病对学生进行诱导性讲解,让学生明白:学好生物化学还可以了解这么多有用的医学内容。这样就可以培养学生对这门课程的学习兴趣,使他们从心理上真正接受这门课程,爱上这门课程。 2 采用多种教法,提高教学效果 2.1 理论联系生活实际 生物化学是一门与人类生活联系非常紧密的学科,在课程的讲解中应注意将所讲授的内容与人类实际生活联系,提高他们对知识点的记忆和理解。例如:在讲解%Z- 螺旋和%[- 折叠这两种蛋白质的二级结构的时候,可以以烫发举例。头发中的蛋白质部分,其多肽链的二级结构以%Z- 螺旋为主,因此头发极具弹性;在烫发的时候,使用的药水以及高温就改变了蛋白质多肽链的二级结构,使大部分结构从%Z- 螺旋变成了%[- 折叠,这样烫出的卷发得以保留其形态。 2.2 应用多媒体形象直观教学 生物化学课程相对其他专业课程而言比较枯燥,但是,运用多媒体教学,也可以很大程度上去激发学生的学习兴趣。多媒体图文并茂、形式新颖;科学合理的教学设计、丰富的图像和经典视频的展示,能使学生听讲的时候不光是只面对书本,可以使人耳目一新。 (1)多媒体授课能够增强同学对知识点的直观记忆。随着多媒体技术的发展,其表达功能日益强大。在某些实验条件不具备的情况下,可以应用多媒体技术来进行3D模型演示,使学生对原本枯燥的内容感觉生动、形象、有趣,可提高学生对知识点的认知力和记忆力。 (2)多媒体技术使教学表达简捷、灵活。在生物化学教学中,很多地方的教学要点抽象、复杂、不易描述,运用多媒体技术,可以将这些知识点一一展示,再配合老师的讲解,就会更加简单易懂。我们还可以在讲到各个知识点的时候,将与其相关的前沿信息制作在课件中,使学生与实际工作岗位上的应用需求更接近,增大了信息量。③ 2.3 改进传统的教学方法 2.3.1 开放性实验教学 打破传统的验证性实验为主,采用开放性实验的模式锻炼学生的动手能力和创新能力。首先,教师公布实验任务,学生在课余时间从网上、图书馆等查询、收集、整理相关信息,小组讨论进行总结归纳,最后写出可操作性报告。这样,就是学生在这种开放性的实验教学环境中,占据了整个过程的主导地位,老师只是对过程和方式方法进行指导,学生才可以依据自己的想法进行合理的设计、操作和验证。④例如:在电泳的实验中,首先让学生自己查阅资料,不局限于醋酸薄膜电泳和琼脂电泳,自己设计实验方法和模型,从而激发学生的创新能力和自我设计、动手能力。这种探索式的实验方法,可以启发学生的创造性思维,从而大大地激发学生的学习主观能动性,让学生品尝到自主学习中成功的喜悦。⑤ 2.3.2 理论与临床病案结合教学 在生物化学的基础教学中,可以结合临床常见病例对理论知识进行诱导式讲解。当涉及到某个知识点可以结合现实临床病例的时候,比如糖尿病,我们可以先对糖尿病的症状和人体糖类代谢途径进行讲解,让学习自己根据知识点对糖尿病的发病机理、食物控制等进行剖析,从而达到学习目的。⑥ 2.3.3 启发式教学 在现实生活中的一些经常性遇见的问题,也可以和我们的生物化学知识点结合起来,这样可以调动学生学习兴趣、培养独立思考问题的能力。例如:在讲解三大营养物质代谢以后,可以提出课外课题:为什么减肥的人不仅要控制高脂肪饮食还要控制高热量饮食?学生可以通过对相关知识点的理解剖析,对这个问题有比较深刻的理解,从而也可以在现实生活中去进行运用。 2.3.4 热点与生物化学理论相结合教学 在生物化学的教学中,可以结合现实生活中的众多热点问题,来通过生物化学理论与其相联系、结合来进行分析讲解,为学生进行热点问题释疑。例如:2008年的三聚氰胺奶粉事件中,社会上存在着对三聚氰胺广泛的理解误区,针对这种情况,结合蛋白质化学章节,通过对蛋白质、三聚氰胺的化学本质的讲解,让学生真正认识到三聚氰胺这种冒充蛋白质的真相,解答大家的疑问。 总之,医卫类高职院校的教师在教学过程中应根据教学内容选择恰当的教学手段和方式方法,以激发学生的学习兴趣,调动学生的自我学习兴趣,这样才能够对教学效果有显著地提高;同时还应运用现有的教学资源,为学生提供自我设计创造的环境,让学生在自我学习中,还能培养分析问题、解决问题和创新的能力,以适应现代职业教育的要求。
在高职院校中,每个学生由于个体的兴趣爱好以及性格,还有自身能力等的不同,而引起了明显的差异。针对这些不同的差异,高职院校在美术基础教学中就要尽可能地考虑周到,尊重学生们之间不同的差异,在基础教学的同时要满足学生们自身的多样化发展,促进他们全面成长。为了满足不同差异的学生之间的不同个体需求,尽可能地使学生们实现全面发展,差异化教学就显得十分重要。 一、差异教学的理念构建方式 想要在高职院校美术基础教学中实施差异教学,最为关键的就是要先对差异教学的理念进行构建,在这个理念认识的基础之上,才能够更好的实施差异教学,从而产生更为有效的教学效果。 1.教学观念的转变 高职学院在传统的教学观念下,对于所有的学生都一视同仁,在最基本的标准上对学生们实行相同的教育方式与教学态度,却忽略了学生们之间由于个体不同所造成的差异。这种传统的教学理念就无法促进学生们全面的发展,对于他们个体差异不够重视,会阻碍学生们的身心健康成长,就不能够给国家培养出可靠的人才,使他们在后期发展中无法成行独立思考的习惯,将来就无法满足社会上对人才需求标准。因此,高职学校应当对学生个体差异的区别和成长进行关注,尽可能地对所有的学生实施公平公正的教学观念,注重到他们不同的差异,为每个学生的成长和发展都提供相应的教学环境,继而促进他们综合素质的全面发展。 2.教师教育的完善 在我国教育方式的改革更新下,传统的教学理念已经逐渐不适应现代文明社会的发展。在传统教育方式下,老师们对于学生进行知识的传授都是单方面的,忽略了学生自身接受知识的差异程度,就会影响到他们以后的发展。现如今,教育倡导公平与协调,对所有的学生之间都实行有效的教学方式,但是就目前的发展而言,很多学生之间所具备的个体差异很少被老师关注到,因而所实施的教学方式就不能够实现教学目标。所以,为了给新时代创造更多具备专业技能和工匠精神的人才,老师们必须转变教育理念,改善教学方式,尽量顾及到不同学生个体差异的区别。在这基础上,老师必须对所有学生之间的差异进行了解,从而判断该以何种更好的方式去对他们进行区别教导。在考虑到学生们个体差异以及教学质量的基础上去完善教学方式,对现代的教师们来说,是一项颇具挑战性的工作。 3.引导家长积极配合 老师们对于不同学生之间差异的了解,单单只是靠个人的力量是行不通的,毕竟学生在学校里的表现只是一部分,更多的另一部分老师无法去了解,这就需要家长们的积极配合了。家长对孩子而言其实是他们认识世界最好的老师,也是第一位老师。想要更好地实现差异教学,老师需要和家长之间进行沟通,通过有效的配合,才能够提高差异教学的教学效率。在学校里,老师对学生们起到模范带头作用,引导他们更好地学习。然而在家里,家长就对孩子们起到一个更好的作用,要从言行举止对孩子们有积极向上的影响,对他们进行鼓励和引导,这对实行差异教学有着很大的促进。 二、实施差异教学的策略 对于差异教学在高职院校美术基础教学中的有效实施,需要一定的策略为依据,为差异教学提供方法和指引道路。制定有效的差异教学策略,是实施差异教学的基本前提,给差异教学提供了可靠的保障,从而就能够推动差异教学在高职院校美术基础教学中的发展。 1.教学目标策略 想要对高职院校美术基础教学制定有效的教学目标策略,首先就是要对学生们之间的差异通过适当的方式进行了解,从而才能确定教学目标,进而就可以对教学目标制定相关策略。可以通过和学生们进行适当的沟通交流,或者以问卷调查的方式来了解他们之间的个体差异,从而就可以确定美术基础课程差异教学目标。1)确保教学目标与学生的学习目标一致,这样才能够促进差异教学的展开,否则将事倍功半。因此,对于差异教学的教学目标确定,要基于学生自我目标形成的基础上为依据。老师就应当从各个方面去了解学生的学习准备状态,调查他们对自我的学习目标都有哪些差异,再根据这些差异的不同从而确定教学目标,这样才能够促进差异教学的有效展开,推动对美术基础教学的完成。2)学生自身的认知方式对于他们的学习影响也非常重要,但认知方式也存在差异性,不同的学生认知方式不一样。有些学生的认识受到外界环境干扰的较少,有些却被外界环境影响的较大,这两者之间的差别比较明显。还有自身原因造成的认知,个体差异不同导致的他们在美术基础课程学习时产生的差异也非常大。有些人对于美术基础练习中绘画技巧的认识以及基本的美术知识和策略反应比较快,尽管如此,却有着很差的结果。有些人对此反应较为缓慢迟钝,却有着很良好稳定的结果。在这些不同之处,老师需要根据学生之间差异的不同制定相应的教学目标和解决策略,便于引导不同差异之间学生的共同进步。 2.教学组织形式策略 在差异教学中展开教学组织形式,要根据不同学生之间学习方式等差异进行层次的划分,老师对学生之间的差异要有一定的掌握,老师还应当考虑到学生们各自的兴趣爱好、个人经验、和学习动机等等。这些因素都是对美术基础课程实行差异教学的依据,这种弹性分层的策略比较灵活,能为学生们提供良好的学习氛围,使学生们之间能够互相帮助共同进步,进而促进高职院校学生们全面可持续性的发展。 三、结束语 综上所述,在高职院校美术基础教学中开展差异教学方式需要做的准备工作比较多,而且在这期间还存在很多问题需要老师和家长们共同配合完成。我国的差异教学还存在不足之处,以此可以借鉴国外先进学校的教学方式,从而有效推动差异教学在我国高职院校中的应用。 参考文献 [1]王晨阳.差异教学在高职院校美术基础教学中的策略分析[J].工业技术与职业教育,2017,15(03):33-36. [2]华京生.差异教学的实施与管理[J].中国特殊教育,2014,52(05):30-33+45. 作者:阮毅 单位:广西桂林师范高等专科学校
【摘要】 目的探讨隐匿性踝关节骨折患者在诊断中应用MRI、CT后处理技术的效果。方法选取2018年1月至2021年1月杨陵惠仁医院收治的80例疑似隐匿性踝关节骨折患者作为研究对象,分别行电子计算机断层扫描(CT)后处理技术和磁共振成像(MRI)诊断,将关节镜检查作为诊断隐匿性踝关节骨折的“金标准”,比较MRI、CT后处理技术对隐匿性踝关节骨折诊断结果、诊断效能(准确性、敏感度、特异度)及显示满意度(骨折错位程度、骨折周围软组织损伤、骨折位置)。结果MRI检测的敏感度高于CT后处理技术敏感度(P 0.05);MRI检测特异度、准确率与CT后处理技术特异度、准确率比较,差异均无统计学意义(P 0.05);CT后处理技术检查隐蔽性踝关节骨折对骨折周围软组织损伤显示满意度低于MRI检测(P 0.05)。结论MRI与CT后处理技术相比,MRI检测踝关节隐匿性骨折具有更高的敏感度,可以更加清晰地显示骨折处的组织肌肉损伤,有利于为临床诊治提供可靠资料。 【关键词】 MRI;CT后处理技术;隐匿性踝关节骨折 踝关节是由胫骨、腓骨及距骨共同构成的,属于滑车关节,又称为距骨小腿关节,由于外踝与内踝高度不一,踝关节内外厚度不同,日常运动中踝关节松动会引发侧方运动,极易导致踝扭伤。而隐匿性骨折是指用常规X线检测不出骨折阳性,但实际存在骨折的一种假阴性现象,其无明显骨折体征,骨裂痕迹不明显[1]。该类骨折按发病原因可分为4种类型,包括隐性创伤骨折、疲劳骨折、隐性骨内骨折、衰竭骨折[2-3]。由于隐匿性骨折的复杂性,除了X线检测外,常规的直接数字平板X线成像系统(DR)也不能直接检测出细小的骨折,导致许多隐匿性骨折患者被漏诊或误诊,错失最佳治疗机会。据刘洋[4]的研究分析,螺旋CT可大范围扫描机体并且配备图层重建及后期成像处理系统,MRI则具有高度软组织分辨率,可实现立体脏器成像,都可用于隐匿性骨折的诊断。基于此,本文选取80例患者,就MRI、CT后处理技术在隐匿性踝关节骨折中的诊断作讨论,现报道如下。 1资料与方法 1.1一般资料 选取2018年1月至2021年1月杨陵惠仁医院收治的80例疑似隐匿性踝关节骨折患者作为研究对象,分别行CT后处理技术和MRI诊断,将关节镜检查作为隐匿性踝关节骨折诊断的“金标准”。80例患者主要临床症状为损伤处组织肿胀、疼痛、活动受限及承重减弱等。患者中男性49例,女性患者31例;年龄20~81岁,平均年龄(45.68±4.37);文化程度:初中14例,高中25例,大专以上41例;受伤时间:4h~5d,平均受伤时间(2.54±1.69)d;骨折原因:交通事故31例、高处摔落18例、暴力击伤15例、意外扭伤16例。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P 0.05),具有可比性。患者及家属知情同意并签署知情同意书。本研究经杨陵惠仁医院医学伦理委员会审批通过。纳入标准:①经X线检查未查出踝关节骨折;②患者踝关节创伤。排除标准:①严重精神疾病患者;②病理性骨折患者;③无法进行影像学检查患者;④依从性差者。 1.2检测方法 ①MRI检测:选用核磁共振超导扫描仪(西门子医疗系统有限公司,国械注进20192060016,型号:1.5T型)分别采用冠状面、矢状面及横断面成像,依照顺序对疑似踝关节隐匿性骨折患者进行扫描,设置仪器参数,反转恢复序列(STIR)设为TR200ms和TE90ms;T1WI设为TR600ms和TE20ms;T2WI设为TR4000ms和TE100ms;层间距设为0.45mm,层厚度设为0.55mm,矩阵设为245×245,分析记录检测数据及结果。②CT后处理技术检测:选用螺旋成像CT[飞利浦(中国)投资有限公司,国械注进20153300422,型号:Brilliancei]对疑似踝关节隐匿性骨折患者进行扫描,设置仪器参数,管电流设为120mA,层厚度设为4mm,层间距设为4mm,管电压设为135kV,螺旋距离设置为1.375∶1;将扫描成像结果发送至工作站进行图像分析,再将原始成像图片以新参数(层厚度设为1mm,层间距设为0.5mm)进行重建,包括以横断面、冠状面、矢状面为原型建立的二维重组,以及多平面重组(MPR)、容积再显术(VR)和表面遮盖法(SSD)等成像后处理,多重分析后选择最清晰图像作为扫描结果,分析记录检测数据及结果。③关节镜检测:选用数字化关节镜(杭州桐庐医疗光学仪器有限公司,型号:QB1900091)进行关节镜检查,嘱患者仰卧位,将患侧脚踝置于台架上,术前20~30min对患者进行硬膜外麻醉,建立踝关节内外侧关节镜手术通道,并进行关节腔内血块、损伤软组织及积液清理,运行关节镜辅助关节镜下外旋应力试验,查看踝关节距骨、腓骨、胫骨、胫腓骨间隙等,检测并记录有无骨折病理现象。 1.3观察指标 ①对比MRI、CT后处理技术的诊断结果:以关节镜检查结果为金标准,对比两种影像学诊断技术进行对比,研究对隐匿性骨折的诊断价值。②对比MRI、CT后处理技术的诊断效能:包括准确性、敏感度和特异度。敏感度:又称为真阳性率,临床常用来表示实际患病例数与被确诊例数的百分比,指真正患病例数被判定为真阳性的概率,其计算方法为:真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%;特异度:又名真阴性率,临床常用来表示实际并未患病却被确诊例数的百分比,指无疾病患者被判定为真阳性的概率,其计算方法:真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%;准确性:(真阳性例数+真阴性例数)/总例数[5]。③对比MRI、CT后处理技术检查隐蔽性踝关节骨折的显示满意度:包括骨折错位程度、骨折周围软组织损伤、骨折位置,评分标准为:0分为未显示,1分为不能清晰显示,2分为清晰显示,每项都设置为0~2分,清晰度越高分值越高从而显示满意度越高[6]。 1.4统计学分析 采用SPSS18.0统计学软件进行数据分析,计量资料采用(x±s)表示,行t检验;计数资料采用[例(%)]表示,行χ2检验。P 0.05为差异有统计学意义。 2结果 2.1比较MRI、CT后处理技术的诊断结果 关节镜检查诊断出隐匿性踝关节骨折患者阳性64例,阴性15例;MRI检测出真阳性59例,真阴性12例;CT后处理技术检测出真阳性51例,真阴性10例(P 0.05)。 2.2比较MRI、CT后处理技术的敏感度、特异度及准确性 MRI检测的敏感度(92.19%)高于CT后处理技术敏感度(79.69%)(P 0.05),MRI检测特异度(80.00%)、准确性(89.87%)与CT后处理技术特异度(66.67%)、准确性(77.22%)均差异无统计学意义(P 0.05)。 2.3比较MRI、CT后处理技术检查隐匿性踝关节骨折的显示满意度 MRI检测与CT后处理技术检查骨折错位程度和骨折位置显示满意度差异无统计学意义(P 0.05);CT后处理技术检查骨折周围软组织损伤显示满意度低于MRI检测,差异有统计学意义(P 0.05)。 3讨论 隐匿性踝关节骨折常因骨小梁、骨板等出现轻微细小骨折裂痕,导致骨松质局部出血肿胀引发疼痛,其骨折位置一般深于常规骨折,以致于受损组织治疗环境结构复杂[7-8]。常规用X线及DR检测来检查骨组织受损情况,X线属于电离辐射的一种,是利用共同属性将电磁波在机体介质中传播均匀,再利用穿透作用、荧光作用及热作用等将成像呈现出来,其效果呈现取决于人体对X线的吸收程度。但其检测方位局限于人体前后位或左右位,难以用立体的方式表现出脏器及组织的三维空间图,还容易忽视被覆盖的组织病理变化[9]。故X线无法明确诊断隐匿性踝关节骨折。螺旋CT后处理技术利用X射线对人体组织进行扫描,再由探测器转换信号传送入计算机系统,重组后成像,其特点是断层成像,可以清晰地将人体组织的细小变化呈现出来,对机体微小病变敏感度较高[10-11]。该影像学检测方法的成像清晰度及敏感度均优于X线检测,可明确显示检查部位的解剖关系,但其具有一定辐射且在定性诊断上仍有局限性[12]。而MRI利用原子自转原理进行断层成像,其具有多种成像特点,可为诊断病变组织构成提供丰富的参考信息。根据本研究结果,MRI检测的敏感度高于CT后处理技术敏感度(P 0.05),MRI检测特异度、准确性与CT后处理技术特异度、准确性均差异无统计学意义(P 0.05)。这说明CT后处理的诊断效能略低于MRI,而陈康平等[13]的研究中提出,对隐匿骨折患者来说,MRI检查更具高敏感性,可以更加清晰地检测出被组织覆盖的创伤。MRI成像是利用核磁呈现出机体内空间密度分布,根据核磁共振得到患者身体的断层成像图及多维度立体空间图,其特点是由白灰黑三色表示不同密度组织,同时采用流动空白效应区分血液及血管[14-15]。另一方面,本研究结果显示出MRI检测骨折周围软组织损伤显示满意度高于CT后处理技术检查(P 0.05)。据马许宁等[16]的研究报道,在MRI信号差的对照下,可以明确检测出踝关节组织的微弱异常变化。MRI成像技术具有高软组织分辨率,且MRI可以直接进行液体成像,清晰呈现出血及脓肿位置,相对CT后处理断层成像技术而言,MRI技术有任一层面成像的特点,可以全方位地探测出患者被隐藏的创伤。由此可得出,MRI在隐匿性踝关节骨折诊断上具有显著优势。综上所述,CT后处理技术与MRI在诊断隐匿性踝关节骨折中都具有一定的诊断价值,而MRI技术更具有诊断优势,但其检查费用高于CT检测,因此,当患者无法进行MRI检测时可首选CT后处理技术作为诊断方法。 参考文献: [1]何绪成,宁春芳,周广金,等.多层螺旋CT联合磁共振成像在踝关节处隐匿性骨折中的诊断价值[J].医学影像学杂志,2021,31(4):680-683. [2]朱亚敏,殷向辉,朱昕怡,等.CT与MRI扫描三维重建在四肢骨关节隐匿性骨折诊断中的应用[J].现代生物医学进展,2020,20(22):4344-4347,4278. [3]陈勇,韩金花,刘青云,等.MRI、MSCT后处理技术对隐匿性骨折的诊断价值分析[J].中国CT和MRI杂志,2021,19(2):162-164. [4]刘洋.研究分析CT后处理技术、磁共振检查对隐匿性踝关节骨折的诊断作用及价值[J].影像研究与医学应用,2020,4(16):77-78. [5]江洁,董道波,王晶,等.MSCT后处理技术结合MRI在胫骨平台骨折诊断中的应用价值[J].医学影像学杂志,2016,26(7):1288-1291. [6]刘军,刘欢,王发祥.MSCT与MRI在胫骨平台隐匿性骨折中的诊断价值[J].中国骨与关节损伤杂志,2017,32(2):210-211. [7]王晓光,王璇.CT后处理技术和磁共振检查对隐匿性踝关节骨折的诊断意义研究[J].母婴世界,2021(30):43. [8]李立,钱伟军,于敏,等.伤后不同多层螺旋CT检查时间诊断隐匿性肋骨骨折的效果分析[J].医学影像学杂志,2020,30(7):1284-1287. [9]吴发财,杨东辉,陈琦,等.不同影像学方法诊断踝关节隐匿性骨折的准确率比较[J].中国CT和MRI杂志,2019,17(2):140-142. [10]黄瑜玫,陈位,陈本宝.MRI与CT后处理技术对踝关节隐匿性骨折的诊断价值比较[J].浙江创伤外科,2020,25(1):149-150. [11]谢凤鸣,李晓庆,陈中银,等.X线、CT、MRI检查在胸腰段骨折胸腰椎损伤分类及损伤程度评分中的可信度和可重复性[J].临床骨科杂志,2020,23(5):626-628. [12]邵现红,郭瑞峰.MRI检查在膝关节隐匿性骨折患者中的诊断价值[J].河南医学研究,2020,29(24):4570-4572. [13]陈康平,陈园华,蔡浩轩.MRI与CT诊断隐匿性腰椎骨折的效能对比[J].影像研究与医学应用,2020,4(22):36-38. [14]陈亮.对比X线、CT和MRI在诊断早期强直性脊柱炎骶髂关节病变诊断中的临床效果观察及对检出率影响分析[J].中国CT和MRI杂志,2021,19(11):179-181,185. [15]张静雅,刘宁,刘爽,等.隐匿性胫骨平台骨折MRI、CT检查的影像学表现及其诊断价值对比的回顾性研究[J].现代生物医学进展,2021,21(6):1085-1088. [16]马许宁,王玲娟,李源,等.MSCT及MRI检查对踝关节隐匿性骨折的临床应用价值分析[J].中国CT和MRI杂志,2021,19(7):149-151. 作者:刘军 单位:杨陵惠仁医院影像科
整体提取技术的应用整体提取技术是一种以文物为中心,将文物连同周边一定范围内的土体一起提取并转移到实验室的方法,也是当前考古发掘现场保护文物的常用手段。现首先概述整体提取技术的适用条件,例如文物极易破碎或者是已经破碎,无法单独提取;文物周边有丰富的历史信息等。其次着重分析了目前常用的几种整体提取方法,如基本提取法、石膏提取法、聚氨酯泡沫提取法等,并简要说明了每种方法的操作步骤。最后从实践出发,对这些整体提取方法进行了综合对比,为考古发掘现场灵活选用整体提取技术,以及切实做好珍贵文物的保护工作提供了一定的参考 在考古发掘现场做好文物保护工作是第一要务,但是由于年代久远或埋藏环境比较恶劣,文物很容易出现不同程度的损坏,碎片会零散分布在土体中。这种情况必须使用整体提取技术,将文物与周边土体一同提取,然后转移到实验室进行更加专业的处理,从而尽可能详细地获取文物的历史信息,最大程度上复原文物。整体提取技术包括多种文物提取方法,例如石膏提取法、聚氨酯泡沫提取法等,选择合适的整体提取方法对保护文物安全和提高发掘效率有极大的帮助。 一、整体提取技术的适用条件 文物破碎严重,碎片零散分布 一些材质比较特殊或是埋藏时间较长的文物在出土时已经破损严重,通常多件文物的碎片会掺杂在一起,考古挖掘现场的工作人员无法在短时间内判断这些碎片属于哪件文物。这种情况下,为了后续考古发掘工作顺利开展,同时也出于对文物保护的需要,必须使用整体提取技术,将文物及周边一定范围内的土体一同提取并转移到实验室,再由专业人员使用专业工具,完成文物与土体的剥离,以及碎片的分类,最大程度上复原文物。可见,整体提取技术适用于文物已经破碎且碎片难以单独提取的情况。 文物极易破碎,不能单独提取 文物单独提取的工作量较小,适用于文物体积不大、保存较为完整的情况,但是在考古发掘现场经常会遇到一些极易破碎的文物,如玉器、瓷器或书画等。这类文物如果单独提取,很有可能因为考古现场条件的限制,在发掘过程中对文物造成破坏。为了避免文物被破坏,就需要借助整体提取技术。例如,在文物考古发掘现场,由于土壤含水量较高,一些铁质文物被严重锈蚀,土垢、铁锈与文物容易粘连在一起,给文物的发掘工作带来了很大的难度。如果单独提取文物,采用物理方法强行剔除文物表面的土垢、锈蚀物,容易对文物造成严重破坏。这种情况就需要使用整体提取方法,将文物及土体转移到实验室,然后由专业人士使用专业工具,完成铁质文物的清洗,最大程度上复原和保护文物。 文物周边环境存在丰富的历史信息 规模较大的遗址,其文物周边的土体中也可能埋藏着其他文物,或是存在其他有助于考古研究的历史信息。要想获取这些历史信息,并搞清楚它们之间的关联,就需要考古人员查阅大量的史料,花费大量的时间,而这在考古发掘现场无法完成这些工作。这种情况也会用到整体提取技术,将文物与周边的土体一同提取出来,让考古人员在实验室中有足够的时间和良好的条件展开研究,梳理其中的历史信息,推动考古事业的发展。当然,与文物的单独提取法相比,整体提取法不仅要花费更多的时间,而且成本更高,对人力、技术等也都提出了更高的要求。因此,考古人员要结合现场实际情况决定是否采用整体提取法,在保护文物安全和保证发掘效率的基础上争取做到统筹兼顾。 二、考古发掘现场整体提取技术的应用基本提取法的应用 1.清理文物周围的泥土 考古人员以文物为中心,从文物边缘向外延伸5cm,划出开挖的边界线,然后垂直向下开挖,开挖的深度应根据文物的高度来确定,底部土体可适当多保留一些,以得到一个承载文物的土质台基。如果考古挖掘现场的土壤强度较好,也可以改变土质台基的形状,如上宽下窄的倒立梯形,能大幅度减少后续文物与土体分离的工作量。需要注意的是,梯形斜边与台基水平面之间的夹角要大于60°,从而避免出现上部土体坍塌损坏文物的情况发生。 2.文物周边的加固 对土质台基进行临时加固,可以有效避免文物整体提取时土壤散落的问题,这也是保护文物的一种必要措施。常用的加固方式有三种,具体的处理方法各有差异。(1)纱布绷带加固。对于体积较小、重量不大的土质台基,可选择纱布绷带加固。按照自上而下的顺序,从土质台基的上部开始包裹,用力缠绕,直到土质台基的6个面全部被纱布绷带包裹。(2)石膏绷带加固。对于体积较大、重量较小的土质台基,纱布绷带起到的加固效果十分有限,这种情况下可以换用石膏绷带进行加固,裹缠方法与纱布绷带相似。考虑到石膏可能会对露出的文物造成污染,因此需要提前使用聚乙烯薄膜覆盖文物,起到隔离作用,然后再使用石膏绷带进行缠绕、加固[1]。(3)树脂绷带加固。将热熔状态的树脂材料均匀涂刷在土质台基的外部,树脂硬化后,可以对土体产生加固的作用。同时,树脂材料无毒、无污染,不会对文物造成破坏。 3.文物的底切处理 文物的底切处理是文物整体提取工作中的关键,其效果不仅直接决定了后续文物与土体分离的工作量,而且对文物的完整性有一定的影响。事实上,在考古挖掘现场的文物提取工作中,如果底切处理不规范,就会导致土质台基在提取过程中掉落,进而造成文物破损的情况发生。因此,考古人员在整体提取文物时要重点做好底切处理工作。可以挑选一块一侧带刃的金属板,从水平方向切割土质台基的底部,让土质台基与原土体分离,同时还要注意该区域土体的强度,如果强度不够,或是文物尺寸较大,在底切处理后还需要提供刚性支撑,防止在提取过程中因为自重太大而发生应力变形的情况。 4.文物的刚性支撑 选择4块体积相同的木方,分别放置在土质台基的四个角上。注意木方要距离土质台基边缘3~5cm,以保证受力均匀,形成刚性支撑,然后再完成整体提取。 三、石膏提取法的应用 1.去除文物周围的泥土 考古人员以文物的外边缘为界限,向外延伸5cm后向斜下方开挖,超过文物底部5cm后停止开挖,形成一个倒梯形的土质台基,这样可以避免台基倒塌导致文物受损的情况发生。 2.文物的周边加固 选择2块高度约为5cm的木块,垫在土质台基底部边缘向内3cm处。木块撑起的缝隙用于灌注石膏,起到隔离和保护文物的作用,为下一步进行整体提取创造有利条件。根据土质台基的尺寸,另外选择几块大小合适的木板,固定在土质台基的外侧,形成一个简易的框架。在梯形土质台基的顶部使用石膏绷带进行覆盖,这样可以避免浇筑石膏后石膏与文物直接接触。 3.灌注石膏 准备好足够分量的熟石膏,按照自上而下的顺序,从梯形两侧的木板边缘处进行浇筑,使石膏填满土质台基与木板之间的全部空隙。在进行此项操作时,考古人员应注意观察土质台基的边、角等部位,如果发现有个别区域未填满石膏,还需要使用细铁丝进行疏通,排出空气,让梯形土体被完整地包裹起来。等石膏开始固化后,选择一个平整的木板或金属板,放置在梯形土体的顶部,并用力向下按压,进一步提高石膏的密度,反复按压3~5次,直至石膏完成固化[2]。 4.底切处理与翻转 在石膏完全固化后,就可以开始进行梯形土体的底切处理。将梯形土体翻转180°,即有文物的一面朝下,土质台基的底部朝上,此时两侧的木板和金属板可以起到支撑和保护文物的作用。考古人员用金属铲子沿着木质框架的内部,将石膏与木质框架分离,待完全分离后,就会得到被石膏包裹的文物,从而完成对文物的整体提取。 四、套箱提取法的应用 该方法的前两步与石膏提取法类似,首先要清理文物周边的泥土,得到一个规整的矩形土质台基;其次选用两块木板分别固定在土体两侧,使用绷带进行绑扎、固定;最后要进行底切处理,由于文物的尺寸不一、土体的重量不同,因此选用的底切处理方式也不同。对于尺寸较小、土体重量较轻的土质台基,考古人员可以使用一侧带刃的薄金属板,从水平方向切割土质台基的底部,让台基与原土体分离,从而完成提取;对于尺寸较大、土体较重的土质台基,如果底切处理后直接进行提取,容易因为土体挤压变形破坏文物,或者是因为土体散落损坏文物,此时需要使用“掏空插板法”进行提取。具体操作方法为:首先使用工具从木质边框的下方掏槽,得到若干高度为3cm且贯穿土质台基的细长空隙;其次选择一个尺寸略小于空隙的长木块,插入空隙中,同时使木块的两端超出土质台基边缘3~5cm,用铁丝将木块连接、固定;最后对木块施加作用力完成整体提取。利用木块的支撑和加固作用,可以让土质台基的重力得到均匀分布,从而避免因为受力过于集中而挤压破坏文物的情况发生。 五、聚氨酯泡沫提取法的应用 随着新技术、新材料的日益成熟,考古发掘现场文物保护中的整体提取法也得到了创新发展,聚氨酯泡沫提取法就是近年来兴起的一种新型文物提取技术。在提取过程中会使用两种基本材料:一种是“白料”,主要成分是聚醚多元醇;另一种是“黑料”,主要成分为异氰酸酯[3]。在应用该提取法前需要将两种材料按照1:1的比例充分拌匀,一段时间后两种材料会发生化学反应并生成大量泡沫,从而将文物包裹起来。待泡沫固化后,考古人员只需要取出聚氨酯泡沫,就可以实现文物的整体提取。聚氨酯泡沫提取法的操作步骤与上文介绍的前两种方法类似,大致可分为4步:第一步仍然是清理文物周边的泥土,操作方法同上;第二步是简单加固文物,方便材料发泡,加固方法与石膏提取法中的加固处理基本相同,不同点在于本方法需要增加木质框架与土质台基之间的缝隙宽度,通常要达到15cm左右,预留出足够的发泡空间,保证泡沫能够完全包裹住文物;第三步是进行双层隔离,内层为聚乙烯薄膜,外层为铝箔,确认密封良好后,将准备好的材料混合后倒入预留的缝隙中,要注意合理控制材料的用量,在25℃的环境中只需要10min即可完成发泡固化;第四步是由考古人员用金属铲沿着木质框架的内侧,分离木质框架和聚氨酯泡沫,在完全分离后整体提取文物[4]。 六、常用整体提取方法的综合 对比本文介绍了考古发掘现场文物保护常用的4种整体提取方法,每一种方法的操作要点、适用范围各不相同。 1.基本提取法是现阶段考古发掘现场文物提取中最常用、操作也最简单的方法,适用于土体强度较好,文物尺寸不是太大的情况。相反,如果考古挖掘区域的土壤含水量较高,土壤刚度较差,或者文物本身的尺寸较大,就不宜选择基本提取法。另外,该方法除了操作简单外,还不需要借助其他提取材料(如石膏、树脂等),大大降低了技术成本。 2.石膏提取法的操作步骤比基本提取法复杂,适用于土壤结构较差或土壤强度不高的情况。利用石膏进行加固可以对文物及其周围的土体起到很好的保护作用,确保文物能够被整体提取。但是该方法也有一定的缺陷,例如需要使用石膏作为辅助材料,增加了成本;同时,石膏的填充效果也会对整体提取产生影响,对操作技术有较高的要求。另外,该方法适合尺寸较小的文物的整体提取,如果是尺寸较大的文物,则不适合选用该方法。 3.套箱提取法的操作难度不高,同时还能利用木板组成的套箱对土质台基进行侧向加固,避免土质台基在提取过程中出现土壤掉落的情况,从而对文物形成了有效的保护。该方法适用于尺寸较大、土体较重的文物。套箱提取法没有明显的缺点,但是对套箱的连接处理有较高的要求。两侧加固板和底部刚性支撑板必须连接牢固,经检查确认没有问题后方可进行整体提取[5]。 4.聚氨酯泡沫提取法作为一种新型的整体提取方法具有诸多优点,例如适用范围广,既可用于正常土体的文物提取,也可用于不良土质的文物的提取;同时具有安全性高和自重轻等特点,无论是大型文物还是小型文物,均可使用该方法完成整体提取。该方法没有明显缺陷,唯一需要注意的是聚氨酯可能会对文物造成污损,因此在添加材料之前必须使用聚乙烯薄膜和铝箔对文物进行双层隔离。文物提取是考古发掘的重要步骤之一,要在保证文物完整性与安全性的前提下,最大程度地保留文物周边环境中丰富的历史信息,从而为文物的考古研究提供帮助。整体提取技术可以将文物及周边一定范围内的土体同时取出,将其从考古发掘现场转移到实验室,做进一步的剥离处理,让文物得到妥善、专业的保管。目前应用较为广泛且技术比较成熟的整体提取方法有基本提取法、石膏提取法、套箱提取法、聚氨酯泡沫提取法四种。这些整体提取技术的适用范围、操作步骤各不相同,需要考古人员在深入了解各种整体提取方法的前提下,根据考古发掘现场的实际情况以及文物保护的需要,灵活选择恰当的整体提取方法。只有这样,才能在切实保护文物安全的前提下,以更快的效率完成文物的提取。 参考文献 [1]刘宇庭,孙浩楠.田野考古工作中脆弱遗迹几种临时提取技术述评[J].内江科技,2022,43(03):30-32. [2]杨秀璋,武帅,夏换,等.基于自适应图像增强技术的水族文字提取与识别研究[J].计算机科学,2021,48(S1):74-79. [3]朱小亚,万铭,吴云辉,等.微型无人机激光扫描技术在天目窑遗址考古勘测中的实践研究[J].浙江测绘,2022(02):18-21. [4]李蔓.中原地区几种常见考古现场文物保护技术的应用[J].黄河.黄土.黄种人,2021(24):38-43+2. [5]曹永利,谢伟.考古现场内文物整体提取技术分析[J].今日财富,2019(15):181. 作者:刘欣 单位:河南省文物考古研究院
石油化工技术发展趋势:国内石油化工技术进展探索 1我国石油化工产业的发展和面临的问题 目前,我国的石油化工产业正在蓬勃发展,在石油化工产业的发展过程中也出现了很多问题阻碍其顺利进行。这些问题渗透于石油化工行业的各个方面,需要政府和有关部门,包括普通大众的共同努力来找到克服这些问题的方法。 1.1石油化工行业技术革新缓慢 石油化工行业的发展最关键的就是石油化工的技术,石油的提炼和加工是最关键的技术环节。但是现行的一些石油化工行业标准并不科学合理,存在一些技术落后的问题,年头久远的生产设备得不到维护和更新,令我国石油化工行业的发展受到了一定程度上的制约,技术的发展如果跟不上时代的进步,那么注定是要被淘汰的。新型环保型的石油化工技术手段将成为石油化工行业发展的趋势和定理。我国目前的一些技术手段和仪器器材都与发达国家先比存在一定的差距,这个是制约我国石油化工行业发展的障碍之一。 1.2我国石油化工业的管理监察力度不严 我国石油化工行业管理过程中,有些石油化工企业对于石油化工产品的生产过程和石油化工产品质量的监察力度不严,没有做到定期的管理和监察,这样不仅仅造成了一定的安全隐患,如果出现问题得不到发现和解决,那么安全问题就永远得不到解决,更加不可能保证我国石油化工行业的安全有序的进行下去。我国的石油资源由于得不到合理的利用也会遭受到一定程度上的损失。 1.3我国石油化工行业的规章制度不健全 我国石油化工行业安全问题是所有石油化工企业和单位工作生产的重中之重,俗话说的好“没有规矩,不成方圆”。目前中国的很多石油化工企业并没有成文的“我国石油化工行业管理条例”“、我国石油化工行业安全方案”等法律和法规,甚至对于一些施工单位内部的有关我国石油化工行业的注意事项和施工标准都很不明确,还有一点值得我们担忧的就是,对于我国石油化工行业的施工人员并没有给出行之有效的培训方案。这种无组织的管理更加是谈不上我国石油化工行业的安全施工了。 1.4我国石油化工行业对环境的污染问题严重 我国石油化工行业发展到了一定的阶段,石油等化工产品的生产也取得了一定的成就,石油化工行业也已经成为国民经济的命脉。但是发展石油化工必定会对资源造成浪费,环境造成污染,这些对于地球来说都是不可逆转的伤害。我们发展了经济,却以失去良好的生活环境为代价。这是我国目前发展石油化工行业面临的最艰难的问题。 2解决我国石油化工行业问题的措施和展望 2.1政府鼓励支持我国石油化工行业技术的研发和应用 在发展我国石油化工行业的时候,我们必须有一个清醒的认识。科学技术是第一生产力。我们要从科技的层面上解决我国石油化工行业发展过程中出现的难点和问题,必须革新石油化工产业的技术手段,让技术的发展跟上时代进步的潮流,鼓励科研工作者研发环保又节约能源的石油化工技术,让石油化工行业健康积极的发展。 2.2做到我国石油化工行业的规范化 一个明确的科学有效的我国石油化工行业的制度是一项至关重要的工作,在充分调研和学习的基础上,制定出行之有效的我国石油化工行业安全制度,并且制定出明确的我国石油化工行业施工过程中各级管理人员与施工人员的职责,并且要有明确的奖惩措施来激励我国石油化工行业施工人员的积极性和工作热情。只有这样责任到人,将任务落到实处,才能解决我国石油化工行业安全施工管理中存在的问题,更好的实现施工单位我国石油化工行业安全施工的发展和经营。 2.3建立健全我国石油化工行业的规章制度 我国的石油化工行业发展出现的种种问题,归根结底是法律法规不健全,我国的相关法律法规,对于某些领域并没有进行明确的规定,有些领域的法律法规的规定也是很模糊的,这对于一些不法分子来说,无非是找到了可乘之机。要想解决我国石油化工行业出现的问题,必须在充分调查研究,听取民众意见的基础上,建立健全相关的法律法规,在执法过程中做到执法必严。 作者:宫艳波 胡毓婕 单位:鹤岗市清华紫英力农化有限公司 石油化工技术发展趋势:石油化工技术进展思路 1我国石油化工行业的现状 我国的炼油工业主要是依靠自己的技术发展起来的,基本上能够满足国民经济和社会发展对石油产品的需要,有的产品还有出口。我国的石化工业在引进技术、装备的基础上,通过消化吸收,近年来也自行开发了一些工艺技术并在工业上得到推广应用,能够生产国内市场所需要的石化产品。在石油化工方面,也开发了一批新技术。乙烯裂解技术20世纪80年代,开发成功了CBL-工型炉和SH-工型炉两种新型裂解炉技术。CBLI型炉采用2-1型炉管、新的稀释蒸汽注人技术和二级急冷技术。90年代又发展出CBLn、m和W型炉技术,在辽化、抚顺建设了4万口aCBD且裂解炉,在燕山、辽化建设了6万口aCBIrlll、CBL-W型裂解炉,投入运行后,已创造了显著的经济效益。目前,正在开发10万口a大型裂解炉技术。丙烯睛成套技术发展的丙烯睛技术包括MB系列催化剂和成套工艺技术。MB-系列催化剂获得了国内外专利,一代一代的新催化剂还在不断开发中。聚丙烯成套技术包括催化剂和聚丙烯聚合成套技术。采用这套技术建成了长岭、武汉、九江、福建、济南等7套7万口a和大庆10万口a聚丙烯生产装置。并已相继开车成功,产品质量高,成本低,投产后成为企业的效益增长点。稀乙烯制乙苯/苯乙烯技术将催化裂化干气中的稀乙烯直接与苯烃化生产乙苯。催化剂活性好,耐杂质能力强,原料干气可不精制或简单精制,从而降低了装置投资。此项技术开辟了乙苯原料的新来源。同时,还开发了负压脱氢制苯乙烯技术,在大连建设的稀乙烯制乙苯/苯乙烯工业装置即将开车。顺丁橡胶成套技术包括DMF萃取蒸馏生产丁二烯、乙睛法生产丁二烯、丁二烯聚合技术。迄今为止,国内所有顺丁橡胶生产装置都是采用国产技术建成的。采用镍系催化剂,溶液法连续聚合生产工艺,产品质量指标已达国际同类橡胶质量水平。通过技术攻关,燕山石化顺丁橡胶装置的能耗、剂耗等技术经济指标已达国际先进水平,并开发出多种新牌号。应用基础研究和高新技术探索性研究有许多新的进展。在催化技术、化学工程新技术、生物工程和功能高分子等重点领域,开设了一批研究课题,有的已取得进展。例如非晶态合金催化新材料、异丁烷一丁烯烷基化、生物法正构烷烃制二元酸、茂金属催化剂等等。目前,正在抓紧应用基础研究和高新技术探索研究,以寻找新技术的生长点。 2我国石油化工产业的发展和面临的问题 目前,我国的石油化工产业正在蓬勃发展,在石油化工产业的发展过程中也出现了很多问题阻碍其顺利进行。这些问题渗透于石油化工行业的各个方面,需要政府和有关部门,包括普通大众的共同努力来找到克服这些问题的方法。 2.1石油化工行业技术革新缓慢。石油化工行业的发展最关键的就是石油化工的技术,石油的提炼和加工是最关键的技术环节。但是现行的一些石油化工行业标准并不科学合理,存在一些技术落后的问题,年头久远的生产设备得不到维护和更新,令我国石油化工行业的发展受到了一定程度上的制约,技术的发展如果跟不上时代的进步,那么注定是要被淘汰的。新型环保型的石油化工技术手段将成为石油化工行业发展的趋势和定理。我国目前的一些技术手段和仪器器材都与发达国家先比存在一定的差距,这个是制约我国石油化工行业发展的障碍之一。 2.2我国石油化工业的管理监察力度不严。我国石油化工行业管理过程中,有些石油化工企业对于石油化工产品的生产过程和石油化工产品质量的监察力度不严,没有做到定期的管理和监察,这样不仅仅造成了一定的安全隐患,如果出现问题得不到发现和解决,那么安全问题就永远得不到解决,更加不可能保证我国石油化工行业的安全有序的进行下去。我国的石油资源由于得不到合理的利用也会遭受到一定程度上的损失。 2.3我国石油化工行业的规章制度不健全。我国石油化工行业安全问题是所有石油化工企业和单位工作生产的重中之重,俗话说的好“没有规矩,不成方圆”。目前中国的很多石油化工企业并没有成文的“我国石油化工行业管理条例”“、我国石油化工行业安全方案”等法律和法规,甚至对于一些施工单位内部的有关我国石油化工行业的注意事项和施工标准都很不明确,还有一点值得我们担忧的就是,对于我国石油化工行业的施工人员并没有给出行之有效的培训方案。这种无组织的管理更加是谈不上我国石油化工行业的安全施工了。 2.4我国石油化工行业对环境的污染问题严重。我国石油化工行业发展到了一定的阶段,石油等化工产品的生产也取得了一定的成就,石油化工行业也已经成为国民经济的命脉。但是发展石油化工必定会对资源造成浪费,环境造成污染,这些对于地球来说都是不可逆转的伤害。我们发展了经济,却以失去良好的生活环境为代价。这是我国目前发展石油化工行业面临的最艰难的问题。 3解决我国石油化工行业问题的措施和展望 3.1政府鼓励支持我国石油化工行业技术的研发和应用。在发展我国石油化工行业的时候,我们必须有一个清醒的认识。科学技术是第一生产力。我们要从科技的层面上解决我国石油化工行业发展过程中出现的难点和问题,必须革新石油化工产业的技术手段,让技术的发展跟上时代进步的潮流,鼓励科研工作者研发环保又节约能源的石油化工技术,让石油化工行业健康积极的发展。 3.2做到我国石油化工行业的规范化。一个明确的科学有效的我国石油化工行业的制度是一项至关重要的工作,在充分调研和学习的基础上,制定出行之有效的我国石油化工行业安全制度,并且制定出明确的我国石油化工行业施工过程中各级管理人员与施工人员的职责,并且要有明确的奖惩措施来激励我国石油化工行业施工人员的积极性和工作热情。只有这样责任到人,将任务落到实处,才能解决我国石油化工行业安全施工管理中存在的问题,更好的实现施工单位我国石油化工行业安全施工的发展和经营。 3.3建立健全我国石油化工行业的规章制度。我国的石油化工行业发展出现的种种问题,归根结底是法律法规不健全,我国的相关法律法规,对于某些领域并没有进行明确的规定,有些领域的法律法规的规定也是很模糊的,这对于一些不法分子来说,无非是找到了可乘之机。要想解决我国石油化工行业出现的问题,必须在充分调查研究,听取民众意见的基础上,建立健全相关的法律法规,在执法过程中做到执法必严。结语:以上是笔者结合多年石油化工工作经验的一些想法,希望得到大家的认可和参考。 作者:宫艳波胡毓婕工作单位:鹤岗市清华紫英力农化有限公司 石油化工技术发展趋势:石油化工技术发展趋势初探 【摘要】随着社会的进步,高新科技的发展日新月异,石油作为我国重要的能源物质,成为我国经济建设的一项重要内容,本文以中国石化工业的现状和主要技术进展为基础,阐述了包括基本有机原料、合成纤维、合成橡胶、合成树脂、绿色化学技术和信息技术应用等在内的石油化工技术的发展趋势。 【关键词】石油化工;能源;发展趋势 中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号: 一、前言 近年来,随着经济的发展,我国在能源领域也取得了一些成就,石油作为我国能源领域的重中之重,其对经济的发展举足轻重。如何更好的发展石油化工技术,从而提炼出更好的油气,从而促进能源节约和环境保护显得十分重要。因此,需要对石油化工技术进行研究,分析石油化工技术的发展趋势,这对于我国能源的发展,经济的进步意义重大。 二、中国石油发展现状 对于中国石油的开端有几种说法,如果以1921年乙烯生产工业化作为石油化工的开端,世界石化工业已走过80年历程。80年来,特别是从60年代开始,石油化工异军突起,以乙烯等基本有机原料为基础,合成树脂、合成纤维、合成橡胶等三大合成材料迅猛发展并形成庞大的现代产业。经过50多年努力,我国石化工业从无到有,从小到大,不断发展,特别是改革开放以来发展步伐加快,取得了世人瞩目的成绩。到了2000年,在世界石油化工生产能力排序中,我国的乙烯、合成树脂、合成纤维、合成橡胶分别列第7、第5、第1和第4位。 三、主要技术进展 我国先后开发成功了具有白主知识产权的乙烯裂解技术、聚丙烯、顺丁橡胶、SBS、丙烯睛、乙苯/苯乙烯、甲苯歧化与烷基转移、睛纶等成套技术,其中SBS、甲苯歧化、聚丙烯高效催化剂等技术已转让到国外。目前,国内石油化工装置生产所需的催化剂,85%以上已立足国内,甲苯歧化、二甲苯异构化、乙苯脱氢、丙烯睛、环氧乙烷、长链烷烃脱氢、聚丙烯、聚乙烯、合成氨等一批重要催化剂达到国际先进水平。 1.丙烯睛技术 我国从60年代开始研究丙烯睛技术,取得一系列工业化成果,特别是M}系列催化剂和CT-6催化剂,UL型流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙爆氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术均在丙烯睛装置上应用成功。 2.顺丁橡胶技术 自60年代开始,我国独立白主地开发了包括镍系聚合及丁烯氧化脱氢在内的顺丁橡胶成套技术。 3.甲苯歧化与烷基转移技术 国内先后研制成功了ZA系列和HAT系列6个牌号的甲苯歧化催化剂,其中Z-3和Z-90催化剂达到80年代国际同类催化剂先进水平,Z-92, Z-94达到当今国际先进水平,HAT-095,HAT-096属目前国际领先水平。 4.乙烯裂解技术 80年代以来,我国先后开发成功SIB 1, CBL-工、II , IIIW型裂解炉,并成功地实现了工业转化,主要技术经济指标达到同期国际水平,荣获国家科技进步奖、重大装备国产化金奖等多项重大奖励。 5.SBS和洛聚丁苯技术 采用铿系催化剂,开发了具有白主知识产权的SBS和溶聚丁苯成套技术。采用此技术分别在燕山和巴陵G.w化建设了万吨级SBS生产装置并向国外进行了技术转让。 6.聚丙烯技术 在催化剂方面,先后研制成功常规T iC13催化剂、络合型催化剂、高效催化剂,已工业化的高效催化剂主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。N催化剂的制备技术获得中国、美国、日本等多国专利,并转让到美国,建成了生产装置,产品应用于世界上多种聚丙烯工艺。 90年代后期,我国开发了具有白主知识产权的两步法睛纶成套技术,包括:丙烯睛水相悬浮聚合、NaSCN快速一次溶解、湿法转向高速纺丝技术,解决了聚合釜、换热器、过滤器等工程放大和第二单体替代等问题,开发了差别化新品种。 7.聚脂技术 通过研究聚酷酷化、缩聚反应机理和工艺技术,建立了工艺过程和反应器数学模型,开发出整套工艺技术软件。采用低温、低压酷化工艺,新型高效浮阀塔分离乙二醇和水的工艺技术,乙二醇蒸汽喷射真空系统技术和乙二醇全回用等工艺技术,使装置运行稳定,并保持低能耗和低原料消耗;在关键设备的设计研制方面也有所创新。 8.石油化工催化剂生产技术 开发成功了一系列石油化工催化剂,包括:丙烯睛催化剂、环氧乙烷/乙二醇催化剂、甲苯歧化与烷基转移催化剂、二甲苯异构化催化剂、乙苯脱氢催化剂、裂解汽油加氢催化剂、丁辛醇催化剂、苯配催化剂、长链烷烃脱氢催化剂、聚乙烯催化剂、聚丙烯催化剂、合成氨的耐硫变换催化剂、蒸汽转化制氢催化剂、氨合成催化剂,等等。上述催化剂性能优良,达到同期国际水平,已在工业装置上推广应用,使我国石化生产装置所需催化剂85%以上立足国内。 四、石油化工发展的趋势 1.基本有机原料 基本有机原料技术发展的趋势主要有以下几点: (一)开发采用廉价原料的新工艺路线。 基本有机原料生产中,原料占总成本的70%以上。改变原料技术路线,利用价格较低廉的原料是降低产品成本的有效途径。 (二)装置继续延大型化方向发展。由于工艺和工程技术的成熟,使工艺装置实现了大型化。例如,单套乙烯装置的规模已达100万吨/年以上。 (三)改进催化剂,提高选择性和收率仍是重要发展方向。bP,Shell等著名大石化公司推出了一代又一代的丙烯睛、环氧乙烷/乙二醇等新催化剂,使催化剂的收率和选择性不断提高。最新一代的丙烯睛催化剂的收率已经达到80%以上。 2.合成树脂 (一)催化剂仍然发挥先导作用。目前齐格勒一纳塔催化剂和茂/单中心催化剂均处于发展态势。茂/单中心催化剂的开发重点一是继续实现技术的工业化,开拓需求量大的通用产品市场;二是探索更便宜的非茂单中心催化剂。 (二)工艺技术不断创新。气相法聚乙烯冷凝、超冷凝技术继续推广应用。 3.合成橡胶 (一)新工艺与新技术不断涌现 弹性体改性与分子设计技术是合成橡胶领域技术发展的主流。 (二)主要品种向高性能化和功能化发展 丁苯橡胶在合成橡胶中仍占主导地位,溶聚丁苯橡胶将逐渐成为丁苯橡胶的发展重点。 (三)弹性体改性技术仍是发展的重点 弹性体改性技术是在现有合成橡胶品种基础上开发新品种的重要手段并且弹性体改性技将继续成为合成橡胶技术开发的热点与重点。 4.合成纤维 (一)技术发展趋势 通过装置大型化,实现成本效益的最佳化。大型生产线的柔性化,为开发品种增加了灵活性;而小规模生产装置通过开发高附加值的特殊产品实现利润的最佳化。 成纤聚合物的非纤应用研究开发受到更多的重视,已成为开拓市场、发展生产的重要途径。 (二)品种发展趋势 无论在数量、质量和品种方面,产业用合纤将成为新的消费热点。如涤纶、丙纶。 5.绿色化学技术 保护生态环境,消除环境污染,将是21世纪人类最为关注的问题。采用“环境友好”技术,实现’‘零排放”,已经成为石化技术发展的主要方向之一。可以预期,随着人们对环境越来越关注,绿色化学将会有更大的发展。 6.信息技术的应用 20世纪80年代以来,信息技术向石化工业渗透,使石化工业发生了巨大变化。信息技术在石化科研设计、过程运行、生产调度、计划优化、供应链优化、经营决策等方面的应用己经取得了重要进展,对石油化工的产业升级产生了重要影响,预计本世纪这种影响还将继续深化并对石油化工的发展产生更大的影响。 五、结束语 回望20世纪,石油化工脱颖而出,获得了重要成就并成为关注的焦点。展望21世纪,一系列石化技术的创新和突破将推动世界石油化工进一步发展。在我国,石油化工虽然发展了80余年,却仍然是朝阳产业,加人WTO以后,中国石化工业面临着机遇和挑战,中国的石化技术将产生巨大的动力。我们应该迎接挑战,抓住机遇,步步为营,为实现我国从石油化工生产大国到石油化工科技强国,实现伟大的中国梦而努力奋斗。 石油化工技术发展趋势:石油化工技术概述 摘 要:石油化工技术是指以石油天然气为加工原材料,生成橡胶、塑料和树脂、纤维以及其他多种有机化工与原料的技术。我国的石油化工技术开始于上世纪六十年代,起步之初,各个化工产品总体产量在世界排名较高,但人均产量不能令人满意。这主要是上世纪我国石油化工技术的发展模式为引进、消化、吸收再转化利用。文章通过描述传统石油化工技术、现代石化新技术及其发展历程,分析了各自的缺点,并提出了问题所在。给我国石化技术的发展提供一定的指导。 关键词:石化技术 聚合技术 加氢技术 烯烃 石化技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。石化技术是指以石油天然气为加工原材料,生成橡胶、塑料和树脂、纤维以及其他多种有机化工与原料的技术[1]。我国的石化技术起步之初,主要的发展模式为引进、消化、吸收再转化利用。但是国外不会把最前沿的技术传给你,这就形成了在石化技术领域我们一直跟着别人的脚步走。文章通过描述传统和现代的石化新技术及其发展历程,并提出了建议。 一、传统石化技术 1.蒸汽裂解技术 该技术最开始是采用管式炉裂解法,原材料是石脑油,但是随着乙烯等烯烃的需求不断加大和石脑油的紧俏,这就促使了新的制备方式的产生:甲烷氧化法和重油裂解法。 1.1甲烷氧化法 在一定的条件下,把甲烷进行氧化,制备成乙烯,该种方法的关键点有两个:一方面要保证甲烷具有较高的转化率,避免浪费原材料;另一方面要保证反应向着生成乙烯的方向进行,也即是要保证乙烯的生成率。 1.2重油裂解法 它是利用催化剂使重质馏分分解出烯烃的方法,生成率比较高。 2.聚合技术 本节仅介绍生产聚乙烯所使用的聚合技术。 2.1工艺技术 第一,高压法工艺。工业装置分为釜式法和管式法。这两种方式的产能基本一致。生产的LDPE能够达到很高的优质率;第二,浆液法工艺。工业装置分为釜式和环管反应器。它们的使用温度和压力存在一定差别。但是都能制备各种HDPE、UHMPE和MDPE;第三,溶液法。有三种方法:①用吸附剂活性氧化铝过滤热溶液,制备高纯度聚合物。低于14MPa和低于300℃才能使用。②生产辛烯共聚物(VLDPE),在3~10MPa和150℃~2500C能够使用。③制备HDPE/LLDPE。在2~5MPa和180℃~250℃使用。 2.2催化剂 催化剂的好坏直接影响到原料的利用率和产品的收益。生产HDPE/LLDPE使用的催化剂有三种:铬基催化剂、钛基催化剂和茂金属催化剂。第一,钛基(Z/N)催化剂开发较早,气相流化床工艺、溶液法、浆液法、都要用它;第二,铬基催化剂主要用于制备HDPE;第三,茂金属催化剂是聚烯烃催化剂,后来应用范围扩大到生产VLDPE、ULDPE和 LLDPE。 二、新型石化技术 1.加氢技术 加氢作为新型石化技术主要分为两大类:前加和后加。每一类又分为两小种:第一种包括蜡油和渣油加氢;第二中包括RSDS和RIDOS。 1.1蜡油加氢技术RVHT 经过加氢催化后的产品的硫含量降低了近1倍,还降低了原料中芳烃和氮的含量,最重要的是,使转化率和的产率大大提高。 1.2渣油加氢技术RHT 渣油加氢后和VGO按一定比例混合,能成为很好的催化裂化原材料。另外RICP将原RFCC回炼油的循环顺序调整了,即省下了VGO,又减小了渣油加氢原料的粘度, 1.3 RFCC- RIDOS组合工艺 RFCC是获取经济效益的重要装置,但其使得产品中硫和烯烃含量超标。RIDOS是用于脱硫的,能够很好地降低硫含量。RFCC- RIDOS的组合具有了二者的优点。 1.4选择性加氢脱硫(RSDS) 该技术的主要作用原理是把各馏分按照轻重为两部分,划分点是按照含硫量的大小来调整的。该技术脱硫好、耗氢低。 2.甲醇制烯烃技术 甲醇制烯烃(MTO)技术源于用甲醇产汽油技术(MTG) 。在MTG的研制中,发现C2~C4烯烃是生产的中间物。在适当的温度和压力下,再配以合理的催化剂会使反应向着生成低碳烯烃的方向进行。反映的关键是找到合理的催化剂。大连研究院对此进行了研究,开发出ZSM-5 催化剂[2],效果很好,随后推出了微球SAPO 分子筛型催化剂DO300和DO123。 3.芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃(BTX)的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中RIPP研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏(SED)工艺[3],能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 三、存在的问题 我国的石化技术发展迅猛,研发了一批具有自主知识产权的工艺技术,逐步摆脱了依靠引进-消化-吸收为主的发展模式。但是由于我国起步较晚,在发展过程中难免存在一些问题,这些问题不加以解决会严重阻碍我国石化技术的发展。主要如下: 1.原材料浪费严重 虽然在一些产品的研制上采用了改进技术,在一定程度上减少了原材料的浪费,但是大多数产品的生产上还是采用的传统工艺技术。它使得原材料的短缺进一步加剧。 2.生产成本高 同类别的石化产品,抛开国外紧缺的那些产品,国内的单件成本明显高于国际市场,这不仅不利于在国际市场的竞争,还制约了国内生产规模的壮大。 3.环境污染严重 石化产品生产过程中带来了大量的污染事件,这不仅影响环境质量,还给人民的生活带来很多困难。 四、结论与建议 1.文章介绍了传统石化技术和新型石化技术,并在介绍的基础上分析了其优缺点,指出应加强新技术开发。 2.开发绿色石化工艺技术,尽量减少环境污染。同时,要加强自主研发,争取使得大部分产品的生产都要具有竞争优势,尽量减少资源浪费和降低成本。 石油化工技术发展趋势:我国石油化工技术新进展 摘 要: 本文详述了当代石油化工技术的现状和新进展,即:顺丁橡胶、乙烯裂解技术、聚丙烯、丙烯腈、甲苯歧化与烷基转移技术的发展状况。 关键词: 石油化工业技术 现状 技术新进展 当今世界能源中,石油作为最主要的能源形式之一,具有极其重要的战略价值。据报道[1],到2001年底已累计探明石油可采储量约2600亿吨,还剩1400亿吨。但是,随着勘探技术的不断进步,储量不断增加,同时以重质油为原料的炼油技术的不断发展,使石油资源在21世纪仍然是不可替代的能源。 根据国际能源机构(IEA)《世界能源展望2000》预测,2020年将达到5.75Gt[2]。在今后的石油市场中,原油将主要用来制取交通运输燃料和为石油化工提供原料,而新增石油需求将主要来自交通运输行业。同时,随着人口的膨胀和经济的发展,我国汽车工业得到了飞速发展,汽车保有量急剧增加,对燃料的需求量也越来越大。预测到2015年将达到10.4亿辆[3]。汽车工业的发展也对炼油工业提出了更高的要求。 1.中国石化工业现状 我国石化工业起步于相对较晚,但经过50多年的努力,我国石化工业从没有到形成一定规模的基地,从小型装置到年加工能力达几百万吨,最大单套原油蒸馏能力已达800万吨/年。到八十年代,我国石化工业得到了快速的发展时期,已建成了燕山、大庆、齐鲁、扬子、上海石化、茂名及吉化等七大乙烯装置及石油化工基地,形成了辽化、上海石化、天津、仪征四大合纤基地。从炼油方面看,我国原油一次加工能力已有13座达到700万吨/年以上规模的炼厂,含硫原油加工能力达到了4300万吨/年,镇海、茂名、齐鲁等已达到千万吨级炼油。2003年年底,我国原油一次加工能力已达到3亿吨/年,居世界第二位;乙烯生产能力已达到565万吨/年,居世界第四位;合成树脂生产能力已达到1510万吨/年,居世界第五位;合成橡胶生产能力已达到124万吨/年,居世界第四位。合成纤维生产能力已达到1049万吨/年,居世界第一位。 2.石化工业技术新进展 我国现已开发成功了具有自主知识产权的聚丙烯、顺丁橡胶、丙烯腈、甲苯歧化与烷基转移等成套技术。目前,国内石油化工装置生产所用的催化剂,85%以上是国内自行开发研究的,特别是甲苯歧化、二甲苯异构化、聚乙烯等一批重要催化剂已达到国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 顺丁橡胶是我国合成橡胶中技术开发最成熟的胶种。采用的催化剂有镍(Ni)系,钛(Ti)系、钴(Co)系、钕(Nd)系、锂(Li)系。1971年我国建立了第一个万吨级的顺丁橡胶厂,1993年北京燕山石化公司合成橡胶厂首次进行镍系顺丁橡胶生产不加终止剂的可行性研究,回收溶剂和丁二烯中不含乙醇,使聚合相对更加平稳,取得满意效果。2000年茂名石化公司引进的低顺橡胶生产装置,并顺利生产出合格产品,填补了牌号F250产品国内空白。经过科研工作者不懈努力,生产技术不断完善。到2006年我国生产顺丁橡胶共有8家大型企业.生产能力约占全世界总产能的14%。在国内聚丁二烯橡胶生产能力已达到535kt/a。其中锂系低顺式―1.4聚丁二烯橡胶生产能力达到70kt/a,镍系高顺式聚丁二烯橡胶生产能力达到465kt/a。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。 随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。 甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997―1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。 我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。 3.结语 近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。
1引言 改革开放以来中国的私家车保有量大幅提高,国人对出行交通快捷方便性的需求正与日俱增,这社会交通运输带来的更大的压力。道路桥梁的工作量正在逐年增长,这是对其质量情况的重大考验。部分道路桥梁因为看管不利造成超负荷运作,致使路面损坏严重通行不安全急待修理。所以减少道路桥梁的常见问题,做出对相关问题的解决处理,则是对国民经济的发展起至关重要的作用。 2道路桥梁常见问题 近年来我国的道路桥梁建造水平飞速发展,建造质量也得到了很大提升,但是基于外部原因如板块运动、恶劣天气等导致的各种问题仍然存在,其中最主要的几种总结如下: 2.1桥面铺装层裂缝问题 作为道路桥梁铺装层经常出现的问题,裂缝的产生原因是很多的。首先是温度。半刚性结构是我国路面铺装层的主要结构,此结构路面硬度的强度适中,但受外界温度影响严重,尤其是在昼夜温差较大的地区,极易导致裂缝。其次是混凝土配比。混凝土的配比是有着严格的规定的,工作人员在操作上的问题将直接导致路面整体质量的下降,从而造成裂缝。此外在混凝土初凝期的锯缝时间上要计算精确,否则也会使路面铺装层出现裂缝。最后是过往车辆。过往车辆在急刹车时极易对路面铺装层造成损害,尤其是车辆存在超载问题时对路面的损害是很严重的,这可导致路面铺装层被挤压变形出现裂缝。 2.2道路桥梁地基不均匀的下沉问题 道路桥梁的地基因其长时间的使用和磨损,加之地理环境和气象条件等因素的影响使路面出现受力不同的情况,导致路面下沉不均匀产生裂缝。这主要是施工前对工地的勘查不充分,未能科学有效的规划设计。其次是施工时未能严格按照要求操作,消减材料。 2.3梁端头局部破损问题 道路桥梁经常出现的比较严重问题是梁端头局部破损。这主要是梁端头塑封部位的变形或破损,这主要是施工前的设计不适当,未能精确计算缩量值,再加上施工时偶有发生的工人操作不合理,消极怠工等情况导致,若后期的养护不到位则更易出现此种情况。 2.4钢筋锈蚀和混凝土碳化问题 钢筋和混凝土最常见的问题就是锈蚀和碳化。这与氧化和雨水的冲泡等因素有关。钢筋经过长时间的使用或者雨水的冲泡导致生锈后会胀大、加粗,造成路面混凝土受力不均匀,出现裂缝,影响道路桥梁的使用寿命和使用质量。 2.5剥蚀问题 剥蚀现象是道路桥梁的另一常见问题。一般的剥蚀现象主要有:道路桥梁表面的空鼓起砂、剥落、露石子、麻面等。这种现象主要分为三种:风化剥蚀、水质剥蚀和冻融剥蚀。剥蚀对路面的危害是导致构件截面积减小,应力加大,使空气对道路桥梁的侵蚀更加严重,形成恶性循环。 2.6桥头跳车问题 桥头跳车主要指的是道路和桥梁台背连接处产生的路面或搭板变形、断裂或坑槽,导致车辆行经此处时出现明显跳跃、颠簸等现象。这不但对安全驾驶不利,而且对道路桥梁的使用寿命有影响。桥头跳车对桥梁的冲击会加快桥台、桥头搭板、支座及伸缩缝的损坏,尤其是支座和伸缩缝损坏情况最为严重,与此同时对通过的车辆也有不同程度的各种磨损,障碍了车辆的正常使用。 3道路桥梁问题的处置原则 3.1加大施工前的地理勘查 道路桥梁的选址应仔细考量,加大对周边环境的勘查,从根本上减少因地质问题或气象问题对质量的影响。深入对地形地势的考查,在施工前做好相关问题的设计和处置方法,为之后的施工打好基础。 3.2最佳利用率原则 对道路桥梁部分维修加强其稳定性时要尽量做到不影响整体的架构,减少对原有构件的更换,提高承载能力和运输能力的前提下,降低修复成本,做到各种材料的最佳利用。 3.3设计方案的优化提升 施工方案的设计一定要结合实际地形地势开展,要经过多次推敲,综合考虑各种因素对施工的影响,根据需要设计出几套预案供施工方选择,以期在施工时使方案的利用率达到最优,有效提高施工时的工作效率。 3.4重视道路桥梁的整体效应 对道路桥梁进行维修护理的是出现问题的个别组件,但是其对整体产生的影响也是不能忽略的。维护人员在加固个别问题点的同时要做到对整体的分析,以增加道路桥梁的使用寿命。 4道路桥梁问题的处理方法 当今社会科学技术发展迅速,先进的技术和方法已经在道路桥梁的架设中起了很大作用,延长了道路桥梁的使用寿命,带动了地方经济的发展。目前,就常见的道路桥梁问题通常采用的应对方法有以下几种。 4.1清理松动破碎的混凝土 对于已经出现脱落、腐蚀、疏松的道路桥梁表面要进行混凝土的清理,将这些出现问题的混凝土以及露出钢筋部位下方的混凝土都清除掉,为之后对钢筋的护理和新材料的填充做好准备。 4.2修复并保护锈蚀的钢筋 对出现问题的钢筋首先要把表面的铁锈清除掉,然后在其表面均匀涂抹一层防锈蚀水泥,从根本上减小钢筋再生锈的概率。 4.3修复并保护混凝土 操作人员可选用环氧砂浆或环氧混凝土为修复混凝土的主要原料。混凝土表层受损情况特别严重的地方应该在修复的砂浆材料里添加一定量的碳纤维,这样可以加大材料的密度,减小了二次裂开的可能。小范围的混凝土表层问题则通常利用喷射的方法对其修复。 4.4修复混凝土的裂缝问题 混凝土裂缝不但会加速道路铺装层的老化,而且会导致钢筋的锈蚀加快混凝土的碳化,使路面出现更多的裂缝,形成恶性循环,所以一旦发现裂缝必须尽快修复。一般在裂缝不到2mm时可用环氧树脂浆液涂于裂缝表面,需要注意的是在涂抹前一定要先将裂缝的四周和表面的碳化混凝土清除干净,然后用丙酮或是二甲苯或是酒精清洗晾干后再多次涂抹环氧树脂浆液,且每次涂抹时的用料厚度要掌握在1mm之内,时间间隔在3到5分钟之间,至少涂抹3次。裂缝宽度已经达到或超过2mm的裂缝则应采用化学压力灌浆的方法,浆液原料应采用环氧树脂浆液及其配套产品。一般采用的混凝土修复方法有两种,一是表层修复法,此操作比较简单,主要针对的是一些浅层的或细小的裂缝,清理干净后采用环氧胶泥和水泥浆对裂缝进行填充,再用高防腐性的材料涂上防腐层,之后采用玻璃纤维布进行覆盖,以达到彻底隔绝空气的效果,从而有效的减小了二次开裂的可能性。二是填充封堵法,这相对要复杂些,处理的通常是一些开裂严重或主体出现变形的情况。先对裂缝处进行开槽,然后将混凝土浆液或树脂胶顺槽位压入裂缝中,再将丁基橡胶等防水材料覆盖槽位,充分做到填充压实,隔绝好空气,使其更加稳固。 4.5对主体结构的加固 针对路面下沉不均和梁端头破损的情况,要对道路桥梁整体加固。主要采用的方法是加大截面面积和加大钢筋配比。通过拓宽桥面板的宽度和厚度等手段增大主体构件的横截面,同时增加钢筋的数量,这些都可以大幅提升道路桥梁的整体质量和使用寿命。 4.6对桥头的施工重点加强 针对桥头跳车情况在施工时就应重点加强,不断优化设计方案,避免此情况的出现。出现桥头跳车时要积极采取相应措施进行维修。首先可对两端路堤强夯,使土质压缩加密;其次可加用砂砾料填筑背路堤;再次设置桥头搭板并改用纵向反坡;最后还可在枕梁处路堤部分范围内设置碎石桩或水泥石屑桩。 4.7及时维护 对道路桥梁的及时维护是尤其重要的。做到定期全面的养护可以有效提高其使用寿命,还可减少因年久失修造成的大范围破损对主体结构的影响,同时要严格控制超重车辆的通行,保持路面的良好状态。 5结束语 由此可知,道路桥梁常见问题的处理对道路的正常使用是至关重要的。由于道路桥梁的运输量越来越大,所以一定要做好对其的维修与保养。本文对常见问题的产生原因进行了归纳性总结,并有针对性的找出了各种问题的解决方法,以期能帮助工作人员做好对道路桥梁的保护工作。 参考文献: [1]王斌.关于道路桥梁工程常见问题及处理技术应用[J].门窗,2017(5):238. [2]徐安杰,柳建华.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].工程技术:文摘版,2016(15):242. [3]孙亮亮.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].工程技术:引文版:95. 作者:时飞翔 单位:周口市公路勘察设计院
高分子化学论文:高分子化学实验教学论文 1应用型人才培养定位下高分子化学实验教学改革 1.1教学理念上,注重调动学生自身主动性 应用型人才培养的教学理念要求在继承传统教学优势的基础上,大力创新教育观念,坚持以学生为本,调动学生主动性[3]。作为一门实践教学活动,高分子化学实验教学要取得良好的教学效果,必然要更新教学理念。在应用型人才培养定位下,我们确立了以学生为中心地位,尊重学生意愿,充分发挥学生能动性、积极性和创新性的教学理念。在教学过程中,让学生占据课堂的主导地位,将教师的被动教变为学生的主动学,教师定位于学生实验的组织者。教师的主要作用不是讲解,而是组织学生主动思考、动手实验。课堂上,教师不再用权威性的语言告诉学生,什么时候准备实验,选择什么样的试剂,而是把自己融入学生中,和学生一起讨论和思考,学生由被动转为主动,成为实验教学的中心。鼓励学生自己制定标准,自己确定实验步骤,允许按自己设计的预习报告进行实验,如实记录实验现象和实验数据,自己分析实验过程中存在的问题及解决办法。实验结束,鼓励学生自己点评,交流实验过程,总结成功经验,分析失败原因。 1.2在教学载体上,为学生提供充实的实验材料 在教学过程中,教师工作的重点是为学生提供大量的学习资源,使学生处于一种可以选择的、能满足他们需求的自由实验环境。通过开发《高分子化学实验》课件增设多媒体教学内容,将实验项目、基本仪器操作使用等制作课件,并将课程资料上网,学生直接申请下载、预约实验。通过多媒体实验演示,让学生在较短的时间内,直观的掌握更多的实验内容,节省了课堂时间,提高了授课的实效性,为学生的个性培养和自主学习创造了有利的条件。学生也可自行拟定设计课题,学生自己查阅资料,预约教师进入实验室进行指导。对学生自己设计的或自带课题的实验,只要所设计的实验方案合理、实验条件许可,就允许进入实验室开展实验,让学生成为实验的主人。上述课程改革,《高分子化学实验》课程已被评为校级精品课程。另一方面,逐渐开放实验室和仪器设备。常用的玻璃仪器由学生自己保管。大型仪器,如红外光谱、元素分析、激光粒径测定仪、X射线衍射仪、扫描电镜等为学生全部免费开放,学生通过提前预约,可对实验中制备的化合物随时进行分析表征。 1.3改革教学内容,增设综合性和设计性实验 为了增强学生的实践能力和独立思考能力,在教学中注重理论与实践相结合,结合高分子化学的基本问题,将科研成果转化为可供学生实验的教学内容改革教学内容,重新编写《高分子化学实验》教学大纲和实验指导书,删除了部分内容陈旧的验证性和基础性实验,增设综合性、探索性和设计性实验,确保实验教学内容的先进性、新颖性。通过精选实验内容使学生加深对所学理论知识的认识,了解高分子化学领域的飞速发展和高分子材料在人们的日常生活和高科技领域中的应用,为学生将来走向工作岗位奠定基础。在教学内容上,不设置标准答案,挑选应用性和综合性强的实验。将传统的单纯“灌注式”理论教学转变为"教学-文献查找-文献综述-汇报交流-自主实验"的多环节、多方式、互动性、研究性、开放式教学。如实验内容上增选“聚乙烯醇的缩醛化制备胶水”的实验。此实验应用性很强,让学生通过实验亲身感受高分子化学的重要意义和实用价值,增强学生实际动手能力。学生在实验中表现出浓烈的兴趣,相互之间探讨实验的工艺过程和应该注意的事项,对制备的胶水质量互相比较并查找原因,收到了良好的教学效果。在"苯乙烯分散聚合的实验"中,对同一单体选用不同的分散剂,包括有机分散剂、无机分散剂及复合分散剂。通过改变引发剂用量、搅拌速度等,使不同组的学生在不同的聚合条件下进行实验,然后将实验结果进行比较、讨论和总结。对于设计性和研究性实验,教师提前一周告知实验内容,提供部分参考目录,供学生查阅。学生自己设计出可行性的实验方案,经教师批准后进行实验。目前已开设的设计性和研究性实验都是以高分子领域中的最新研究成果并结合本院教师的科研项目与科研经验开设的,如"温度和pH值敏感性水凝胶的制备及对药物的释放性能"、"无皂乳液聚合制备核-壳结构聚合物"等。设计性和研究性实验的开设,能够充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性。使学生把自己所学的理论知识、书面知识和科学研究紧密相结合,提高了学生对于科学研究的认识,同时激发和促进了学生的科研兴趣。 1.4考核方式上,采取组合式考核,提高实验教学效果 实验考核是实验教学的重要环节,是激励学生学习和巩固知识、检查教学效果、改革教学方法的重要手段。多年来,我校沿袭的高分子化学实验考核办法是实验报告和期末理论笔试各占50%。该考核方法导致学生对实验预习、实验操作重视程度不够,考试前死记理论知识,综合实践能力薄弱。在应用型型人才培养的要求下,我们改革了传统的实验考核方法,建立了平时成绩、实验操作考核和笔试相结合的新型考核模式,使实验课的考核和评价能够更加科学化和合理化。在高分子化学实验的考核过程中,采取平时考核和实验考试考核相结合的办法。平时考核侧重于对学生平时学习情况的评价,包括实验预习、实验操作、实验记录、实验报告等内容。实验考试考核既要考查学生的实验基本操作和综合运用能力又要检验学生掌握的理论知识。考试之前教师设定合理的考核内容,包括在规定时间内完成一个完整的实验和理论抽查。实验考试时,将学生每4~5人一组进行分批考试,通过考察学生的基本实验操作,实验方案、仪器安装、结果处理以及产品质量等,考查学生掌握实验技能情况。实验结束后,教师根据实验过程的条理性、实验操作情况以及实验结果对学生实验考试进行评分。操作考试结束后,针对实验过程中的理论知识随机抽查3~5个简答题,考察学生对知识的掌握情况。通过平时考核和实验考试考核相结合的方式,能科学有效地对学生进行学习效果评定,提高学生学习的积极性。 2结语 经过近几年的改革与探索,高分子化学实验教学坚持将知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学理念,对实验课程进行了改革和探索,较好的形成了有利于培养学生综合实践能力和研究创新思维的实验教学体系。 作者:李桂英 郭磊 蒙延峰 陈厚 单位:鲁东大学 高分子化学实验教学方法论文 1结合当代大学生成长特点,改进教学方法 1.1网络书本相结合,充分做好实验预习工作 随着网络技术的发展,学生在网络上获取信息的兴趣与能力都不断增强。因此我们将传统的预习报告与网络学习相结合,充分帮助学生详细了解实验原理和意义,熟悉实验操作,增强实验意识。如在每次实验前,都要求学生利用网络自主探索该实验与实际生活的联系,比如有机玻璃的制备,学生可以了解到有机玻璃目前被广泛应用于广告装潢、铭牌制作上等等,在课堂上与其他同学就相关应用前景进行讨论,并将自己的想法融入实验过程,这增强了学生的主人翁和创新意识。同时,我们在实验中心网站上制作实验动画,展示实验仪器的使用,实验装置的装搭,帮助学生更直观的了解实验过程。并明示一些突发情况的处理方法,做到有备无患,例如在制备尼龙66的实验中,原料己二胺是强有机碱,强腐蚀性,我们通过动画的形式告知学生在称取过程中一定要小心,一旦沾到皮肤,应立即用大量清水冲洗,并用3%的冰醋酸或1%硼酸冷敷伤口。 1.2情景带入,边讲边做,让学生成为实验主导 实验课是将理论转化为实践,学生应该成为实验的主导。我们每次实验开始前都会先创设情境,将现实问题的解决与实验紧密联系起来,把照方抓药的实验课转变为学生发现问题、解决问题的实践课。基于充分的课前预习工作,课程中教师重点强调实验的重要环节和容易出现的意外事件。学生以小组为单位,每个小组都会接到一个实验相关的问题,如在苯乙烯的乳液聚合实验中,向学生提问乳化剂在乳液聚合中的作用等,实验结束后进行小组讨论,分析实验结果,得出问题答案。实验过程中有任何问题都可以随时跟老师交流,学生带着问题做实验,在实验中探寻答案,成为主导,教师从知识“传教者”变成“军师”,这样激发了学生的学习意愿,提高了实验课的质量。 1.3认真总结实验报告,强化实验结果与理论的联系 在传统的教学模式中,实验报告往往流于形式,学生只是简单记录实验过程。我们则要求学生对实验中遇到的问题进行记录并查阅资料予以解答,反思实验课与理论课的联系,并尽量多的列举出其他相似的应用,以此巩固学生的理论知识。 2量化考核标准,激励学生认真完成实验的各个环节 实验期末考核并不能真正说明学生的实验情况,出勤率、预习报告、实验操作、实验报告结果和卫生,也是反映学生学习态度、学习情况的重要指标。因此在实验考核中综合了平时成绩和考核成绩两部分。出勤率要求学生做到全勤,不迟到、不早退;预习报告要求书写规范,步骤详尽;实验操作要求学生在整个实验过程中操作规范,认真观察实验现象并记录;实验报告中实验现象分析是否客观,实验结果是否符合预期,课堂上的思考题是否总结到位等;实验结束后的值日工作,要求学生检查关闭仪器,整理教室卫生。期末综合考核以设计性实验为主,教师给出一个实验题目,要求学生提前搜集资料,结合本学期其他实验的操作方法,在考试现场自行选择仪器,装搭实验装置,处理实验结果,教师根据现场操作技能和解决问题的能力等进行评判。 3结语 我们认为高分子化学实验教学应体现出该学科的应用特点,向学生展示高分子化学与实际生活的紧密联系,让他们将理论与实践结合起来,学以致用。在教学方法上,也应确立学生的主导位置,通过交互式沟通培养学生的主动性。在我们的实践中,不少学生反映他们对高分子化学有了全新的认识,学习化学知识的兴趣也大大提高,实验技能得到了进一步增强。相较于四大化学,高分子化学实验仍是一门比较年轻的课程,我们将与时俱进,为更好的开展教学工作努力探索。 作者:张艳 董文佩 张洁 单位:河南师范大学化学化工学院化学实验教学中心 高分子化学论文:高分子化学实验论文 1培养环保与安全意识的必要性 现在的大学生多数为独生子女,在成长过程中,父母更多地注重他们的文化课学习,忽略了对其动手能力和责任心的培养;而中小学在这方面的重视程度也不够,导致部分学生动手能力较差,责任心不强。在实验过程中一方面表现为紧张、不敢操作;另一方面表现出对有毒有害物质的回收处理认识不够,没有环保意识,对水、电、易燃易爆等危险化学品的使用不当,安全意识淡薄。高分子化学实验过程中,必然要接触有机溶剂,易燃易爆、有毒有害物质,防火、防爆、防中毒、防止环境污染是学生时刻需要注意的问题。只有具备环保意识和安全意识,在实验过程中具有强烈的责任心,才能防止环境污染现象的出现和安全事故的发生。高分子化学实验正是培养学生这两种意识的有效途径。因此,我校教师在高分子化学实验教学中采取了多种方式对学生进行环保与安全意识培养。 2环保意识培养 2.1在实验教学中培养环保意识 北京的雾霾天气,使身在其中的人们深切体会到恶劣环境对自身的不利影响。伴随着工、农业生产的快速发展,大量化学污染物进入生态系统,对全球生态环境造成了严重危害,给人类生存带来巨大威胁。因此,环境问题越来越受到重视,对“三废”的处理提出了更高的要求。在现有条件下,与高分子化学有关的生产不可能完全避免使用有毒有害物质,因此,对学生进行环保教育至关重要。高分子化学实验教学是对学生进行环保教育的有效途径,不仅要培养学生的动手能力、分析和解决问题能力,还要重视传授环保知识,使学生有机会、有能力利用所学知识,处理实验中产生的有毒有害物质,主动参与到环境保护工作中,增强学生的环保意识。 2.2加强污染物的回收管理 在高分子化学实验中,常会用到有毒有害、易燃易爆的试剂,最大限度减少污染物排放是师生共同的责任。实验教师要对学生实验过程中产生的废弃物进行严格管理,以增强学生的环保意识。实验过程中,要求学生将所有有害物质回收到指定的回收瓶中,对不能再利用的废液进行无害化处理,对能再利用的进行提纯、重复使用,减少有害物质排放。如果在实验过程中有有害气体生成,则实验必须在通风橱中进行,并对有害气体进行无害化处理后再排放。实验教师必须对实验过程进行监控,发现问题及时解决,并提醒全体学生注意。通过一系列的措施,学生的环保意识不断增强,处理有害物质的能力也不断提高。 2.3采用小量、半微量实验 高分子化学实验使用的很多是易燃和毒性较大的药品,在实验过程中可能会产生一些对人体和环境有害的物质,因此,尽可能减少实验中的“三废”排放量至关重要。高分子化学基础实验旨在培养学生的操作能力和观察能力,要求实验现象明显。实践证明,采用小量实验完全可以满足这两方面的需要。当学生具备基本操作技能后,复杂合成实验可以采用半微量法进行。这样既达到了实验目的,又节约了药品,缩短了实验时间,减少了“三废”的产生,减轻了对环境的污染。 2.4将环保能力列为考核内容 对学生每次实验中试剂取用情况、废弃物回收处理情况、有害气体处理情况进行记录,并记入平时成绩。在学期中的实验笔试中加入废弃化学物品的无害化处理方法内容;在实验操作考试中,安排废弃物处理实验,以抽签方式确定考题,考试内容有:废弃单体和聚合物的处理,高浓度有机溶剂的处理,酸、碱废液的处理,洗涤废液的处理等。 3安全意识的培养 3.1安全教育贯穿教学始终 首先,在理论教学中进行安全意识教育。比如,讲解绪论时,在介绍高分子化合物的合成特点和物理性质后,及时举例说明一些低燃点常用物质,如烷烃、乙醚、乙醇、丙酮、过氧化物等易燃易爆物质,告知使用时要注意防火、防爆。随着教学的深入,逐步强化实验安全教育,介绍常用化合物(如苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、甲醛、苯酚等)的毒害性及使用注意事项,为实验教学做好准备。其次,在实验教学中加强安全教育。在第一节实验课上,采用讲解、演示等教学方式,专门进行安全教育,强调水、电、易燃易爆物质、有毒有害物质的安全使用和事故处理办法。随着实验的进行,要求学生在每次实验课之前,必须弄清楚与实验有关物质的物理性质和注意事项;实验课中,实验教师检查并确认学生的实验装置没有错误后,学生方可继续进行实验;当学生的实验装置或操作方法有误时,可以请其他组的学生指出并纠正错误,以加深学生印象,有效防止类似错误的发生。 3.2利用多媒体课件辅助教学 为有效提高教学和安全教育效果,实验教师还制作了多媒体课件供学生学习。比如基本操作中的“单体的精制”,需根据被精制单体的沸点选择热源,要求蒸馏时不能将烧瓶中液体蒸干。由于实验课时有限,低沸点物质的蒸馏和高沸点物质的蒸馏不能都在课上进行。虽然教师在课上对此进行了多次强调,但还是有很多学生在蒸馏操作中习惯性选择第一次蒸馏时使用的热源,而不考虑被蒸馏组分的沸点。还有些学生不知道何时停止蒸馏,往往一直将液体蒸干。利用多媒体辅助教学可以解决以上问题。学生可以在多媒体课件上看到不同热源的选择方法和蒸馏过程,也可以看到错误操作所造成的危害。通过多媒体辅助教学,学生在这方面犯的错误明显减少了。 3.3将安全意识纳入考核范围 为引起学生对实验安全性的高度重视,我们将实验安全内容纳入考核范围,考核内容包括物质的物理、化学性质查阅,实验装置的安装,实验操作,化学试剂的安全量取,溶剂及产品的回收,实验结束后水、电关闭。此外,在学期中安排一次实验笔试考试,考试内容包含安全操作注意事项和违规操作可能产生的后果;学期末安排一次实验操作考试,考试内容包括实验装置的搭建及易燃试剂的安全使用,反应过程中产生的有毒气体的处理方法等。教师在考前将要制备的目标产物告诉学生,实验方案和制备过程完全由学生独自完成,一组学生(20人左右)由两位教师监考,最后给出操作考试成绩。通过以上改革,学生的安全意识普遍增强,实验教学进行到中期时,已经看不到学生在实验结束后不切断电源、用明火提纯易燃单体、用过的溶剂不回收等现象了。 4结语 通过在高分子化学实验教学中进行环保与安全意识培养,学生在实验过程中的责任心明显增强,处理问题的能力也显著提高。然而,为了培养出具有更高素质、更强责任心的人才,高分子化学实验教学改革还需不断深入。 作者:张宜欣 刘永红 古同男 单位:首都医科大学燕京医学院 高分子化学论文:影响高分子化学的历史故事论文 一、导电高分子的发现 导电高分子的发现充满了戏剧性。1967年,白川英树的研究生做实验时错用了一千倍的催化剂,加上搅拌器凑巧停止,在溶液表面生成了银色的薄膜状物。白川英树以此为切入点,进行了深入细致的研究,终于发现制备膜状聚乙炔的有效方法。1975年,美国的Macdiarmid教授偶然见到白川英树的金属光泽的膜状聚乙炔后,立即邀请他去美国与Heeger合作研究。后来,三人一起获得了2000年诺贝尔化学奖,也被传为佳话。与硝酸纤维素、炭黑增强橡胶等发现一样,聚乙炔膜的发现也是“偶然的”。这个故事也教育我们合作的重要性“。这是我的idea,说出去会不会被别人学去了?”具有知识保护意识固然重要,合作交流能够更快、更有效地促进研究的发展,科研中需要有团队精神。 二、Crothers与尼龙66 深受女士喜爱的尼龙袜无疑是引出缩聚反应的最佳例子。尼龙袜在全美首次发售时,每人限购一双,500万双当天告罄,没有买到尼龙袜的人在裸腿上画纹路冒充丝袜。那么引起如此轰动的商品是如何制造出来的?这个问题吊起了学生的胃口,他们对相应的知识特别用心。1928年,杜邦公司成立了基础化学研究所,Crothers受聘担任该所的负责人,并决心利用二元醇和二元酸的缩聚来支持当时刚刚提出的高分子学说。在实验中,同事偶然发现熔融的聚酯可以抽丝,Crothers意识到这是纺丝原料的特性,并展开了大量的研究。克服各种困难后,最终得到了尼龙66纤维。尼龙66的出现不仅有力的支持了高分子学说,也深入改变了人们的生活。尼龙的发现离不开Crothers。同样让人称道的还有杜邦公司,能够在经济大萧条时期拿出一笔巨款支持没有明确应用目的的基础研究,需要敏锐的眼光和巨大的勇气。注重基础研究,在今天也有着重要的借鉴意义。 三、塑料之父———Baekeland 作为第一种人造聚合物———酚醛树脂的发明者,Baekeland是一个传奇人物。他21岁就获得了博士学位,专利意识非常强。发明Velox相纸后,故意在专利中省略一两步。结果柯达公司不得不两次出资购买。在发明酚醛树脂后,Baekeland及时申请了专利(仅比同行早一天),也得到了塑料之父之称。Baekeland的幸运和知识产权保护意识让人感叹不已。酚醛树脂的发明也是一个成功的科研案例。Baekeland敏锐地意识到绝缘材料在刚刚兴起的电力工业中的巨大市场,将研究目标确定为寻找天然绝缘材料的替代品。他没有立即进行实验,先是充分进行了文献调研。发现早在1872年德国化学家Vaeyer曾把苯酚和甲醛混合产生一种树脂状物质,指出在实验中应防止它的产生。Baekeland反其道而行之,加热加压来加快反应,得到琥珀样的样品,并最终掌握了酚醛树脂的制备方法。他于1907年申请了专利,这年也被视为塑料元年。这个故事充分说明了科学研究的选题和文献调研的重要性,在阅读文献时要注意批判性阅读,不迷信已有的解释。 四、配位聚合和Ziegler-Natta 1953年Ziegler在用乙基铝使乙烯加成的一次偶然失败中发现,镍会抑制反应进行,其他过渡金属也有类似作用。他给博士生Breil的论文题目是“系统地实验整个周期表的元素”来对这一作用进行研究!有趣的是,最终研究得到了一种能使乙烯迅速聚合成为高分子量聚乙烯的催化剂。事实恰好与预料的相反,这充分说明,和预期不同的结果不见得是坏结果!Natta的成功无疑是跟踪世界研究前沿的结果。他在Ziegler催化剂研究之初就派人过去接受指导。在用改进后的催化剂进行了丙烯聚合后,Natta发现它含有高结晶部分,敏锐地“把新的结晶聚合物的结构归之于主链或至少相当长部分的主链上的不对称碳原子都采取了相同的构型”。Natta文章因未披露催化剂的本质这一关键问题,初审被拒稿。而作为编辑的Flory则意识到了文章不寻常的意义,更改了裁决才使得文章得以发表。与Ziegler-Natta的成功相对的是,1943年Fischer希望能找到使乙烯聚合成润滑油的方法,发现“当三氯化铝与四氯化钛并用作催化剂时,液态产物减少而有利于生成固态物”,因此似乎是失望多于希望。另外,Ziegler的学生Wesslan制备聚丙烯后,发现物质的熔点高于聚乙烯,他肯定自己错了,他不相信支化会提高石蜡烃的熔点。他没有认识到熔点升高的意义。这两个故事也从反面再次印证了如何看待实验中的意外。高分子史上还有更多的历史故事,如“的确良”(涤纶),田中耕一发现质谱离子化新方法,聚四氟乙烯和高压聚乙烯的发现等。在高分子化学教学中适当穿插相应的历史故事,不仅可以增加课堂的趣味性,还有助于学生了解科学家思考问题的方式,学习他们成功的经验和失败的教训,培养学生思考研究的能力。 五、结语 最后要强调的是,故事可以有适当的艺术处理,但不应违背历史和科学常识。如有文章这样介绍导电高分子“楼道角落里的一堆既像塑料又闪着银光的薄膜吸引了艾伦教授的注意了。当他好奇地询问陪同的白川教授时,对方不以为然地回答:这只是一堆废品,毫无科学价值”。该描述对百川英树有失公允,引用后会给学生错误的印象。充分利用网络资源对故事进行甄别,可以避免这种事情的发生。 作者:纪仕辰 沈星灿 单位:广西师范大学化学与药学学院 广西师范大学药用资源化学与药物分子工程重点实验室 高分子化学论文:高分子化学分析论文 一、高分子化学的内涵 1.何为高分子化学 顾名思义,高分子就是相对分子质量很高的分子,它是高分子化合物的简称。高分子化合物,又称聚合物或高聚物,是结构上由重复单元(低分子化合物—单体)连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。 2.高相对分子质量与高强度 相对分子质量和物质的性质是密切相关的,是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能,才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直链的烷烃化合物,但是分子量变化很大,其机械力学性能因而也有极大的区别。 3.高分子科学的主要内容 既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题,也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有:如何将低分子化合物连 接成高分子化合物,即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子,其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子,就要去合成具有特殊结构的高分子。 二、高分子材料化学的应用 材料是人类社会文明发展阶段的标志,是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料,家家离不开高分子材料,处处离不开高分子材料,是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的,高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料,另外许多精细化工材料也都是高分子材料。 第一,塑料:一类是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等;另一类叫工程塑料,其强度大,如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。 第二,纤维:人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物,通过不同的加工,生产出了各种纤维制品,极大地满足着人类的需要。 第三,橡胶:天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制,于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。 第四,精细化工:比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品,如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油,使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂,以及各种吸水树脂等都是高分子产品。三、高分子化学与高科技的结合 当今社会,人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起,人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 随着生产和科学技术的发展,许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来,如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域,下面简单介绍特种高分子材料:功能高分子是指当有外部刺激时,能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料;高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴;特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂)的范畴。 第一,力学功能材料:强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等;)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。 第二,化学功能材料:分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等;反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂;生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。 第三,生物化学功能材料:人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。 可以预计,在今后很长的历史时期中,特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。 四、高分子化学的可持续发展 研究高分子合成材料的环境同化,增加循环使用和再生使用,减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染,也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成,在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成,探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子来处理污水和毒物,研究合成高分子与生态的相互作用,达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。 高分子化学论文:高分子化学探讨论文 一、高分子化学的内涵 1.何为高分子化学 顾名思义,高分子就是相对分子质量很高的分子,它是高分子化合物的简称。高分子化合物,又称聚合物或高聚物,是结构上由重复单元(低分子化合物—单体)连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。 2.高相对分子质量与高强度 相对分子质量和物质的性质是密切相关的,是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能,才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直链的烷烃化合物,但是分子量变化很大,其机械力学性能因而也有极大的区别。 3.高分子科学的主要内容 既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题,也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有:如何将低分子化合物连 接成高分子化合物,即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子,其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子,就要去合成具有特殊结构的高分子。 二、高分子材料化学的应用 材料是人类社会文明发展阶段的标志,是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料,家家离不开高分子材料,处处离不开高分子材料,是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的,高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料,另外许多精细化工材料也都是高分子材料。 第一,塑料:一类是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等;另一类叫工程塑料,其强度大,如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。 第二,纤维:人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物,通过不同的加工,生产出了各种纤维制品,极大地满足着人类的需要。 第三,橡胶:天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制,于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。 第四,精细化工:比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品,如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油,使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂,以及各种吸水树脂等都是高分子产品。 三、高分子化学与高科技的结合 当今社会,人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起,人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。 随着生产和科学技术的发展,许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来,如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域,下面简单介绍特种高分子材料:功能高分子是指当有外部刺激时,能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料;高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴;特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂)的范畴。 第一,力学功能材料:强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等;)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。 第二,化学功能材料:分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等;反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂;生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。 第三,生物化学功能材料:人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。 可以预计,在今后很长的历史时期中,特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。 四、高分子化学的可持续发展 研究高分子合成材料的环境同化,增加循环使用和再生使用,减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染,也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成,在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成,探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子来处理污水和毒物,研究合成高分子与生态的相互作用,达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。 高分子化学论文:论高分子化学教育机制建设 为保证实验的顺利进行,我们会让学生展开“往期问题”讨论,将往届学生实验室遇到的实验现象展现给大家:(1)预聚阶段产生气泡,难以排出;(2)浇模时进入气泡;(3)低温反应阶段出现产品与模脱离的情况;(4)后聚合的高温反应阶段,出现气泡,甚至爆聚。学生围绕实验现象展开讨论,讨论结束后教师进行总结:(1)预聚反应时,粘度增大,不要剧烈摇晃锥形瓶,否则会造成空气掺入,形成很多气泡;(2)浇模速度要慢,让流体沿器壁缓慢、连续流入模内;(3)预聚时间要足够长,否则后聚合时因产品收缩率较大,会造成与壁面脱离的情况;(4)低温反应时间要足够长,完全消除凝胶效应,否则高温反应时,会出现气泡,甚至爆聚。制备“人工琥珀”时,为防止产品产生气泡,应注意:(1)物件应充分干燥,否则后聚合时会有水气及气泡产生,影响产品外观;(2)物件表面要用单体或预聚物充分浸润,否则浇模时表面极易残留气泡。此外,不要选取膨胀比相差过大的产品,否则高温处理时会造成产品或模具开裂。为了体现材料的应用性,对该实验进行了改进,扩展内容为透光率的测定。学生在学习理论知识时,已经知道聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)被称作有机玻璃,但是到底它的透光率和真的玻璃相比如何呢?带着这种疑问,学生的学习的主动性提高,学习效果提高,我们的教学效果也可得到大大的提升。为了保证所得透光率数据的可比性,有机玻璃的透光率是使用分光光度计、根据国家标准GB/T2680-94《建筑玻璃———可见光透过比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关玻璃参数的测定》对“可见光透过比”进行测定的。实验测得PMMA的透光率大都在86~92%,与市场产品的值所提的高达93%相接近。 个别产品透光率较低,原因主要有:(1)表面收缩造成壁面不平;(2)模具夹层厚度上下不一致;(3)表面硬度不够,因擦拭造成划痕。与工业生产相结合,展现材料生产全过程基础性实验与工业生产相结合,开设综合性实验。综合实验要求学生完成从原料准备到产品检测全过程,提高学生的综合能力,尤其是工程实践能力。如“线形酚醛树脂的制备”实验项目,根据金光集团酚醛泡沫恒温板的生产工艺进行了改进,扩展为“发泡用酚醛树脂的制备及性能检测”。作为发泡用酚醛树脂,树脂合成后,学生不再进行常规的粘度测定和固含量测定,而重点进行发泡起发时间和固化时间测定。在25℃,称取酚醛树脂50g,将乳化剂(有机硅泡沫稳定剂)2g和发泡剂(正戊烷)2g加入到酚醛树脂中,用机械搅拌器搅拌1min,然后加入固化剂(对甲苯磺酸∶磷酸∶水=5∶3∶2)8g,同时用秒表开始计时,搅拌30s。一般所得酚醛树脂室温下发泡起发时间70~200s,固化时间3~10min。普通高化实验无非就是高分子材料的合成,要求学生掌握高分子材料的合成工艺。该实验在原有合成实验基础上,增加了“泡沫塑料的成型”工艺学的内容,使学生掌握了利用低沸点发泡剂液体蒸发气化而使聚合物发泡的方法[5],即物理发泡法。实验技术讲座中对泡沫塑料的发泡方法进行详细讲解,如聚氨酯软泡沫塑料是采用异氰酸酯与水(或羧基)反应放出CO2气体的化学发泡法,又如脲甲醛开孔硬质泡沫塑料采用机械发泡法。此外,该生产原有工艺中采用的发泡剂氯氟烃会导致大气层臭氧层的破坏,对人类生态平衡不利,实验室工艺中发泡剂改用了生理毒性较小的正戊烷。 与学生创新成果相结合,组建设计性实验在实验室开放阶段,曾指导学生对“苯乙烯的悬浮聚合”进行改进。实验教材上选用的分散剂多为聚乙烯醇类的有机分散剂,但是理论上也可用无机分散体系。该实验要求学生自选分散体系,进行实验步骤设计,确定实验所需仪器设备及药品。学生有选用Mg(OH)2为分散剂的,也有选用聚乙烯醇为分散剂的。当分散介质蒸馏水为100mL,引发剂过氧化二苯甲酰为0.6g,苯乙烯单体为20mL,搅拌速度为250r/min,在85℃反应3h,分散剂用量选用1mol/LMgCl2溶液3mL和1mol/LNaOH溶液6mL或0.3%(wt)聚乙烯醇溶液8mL,所得产品颗粒均匀且直径较大。前者所得直径2.0~2.5mm,后者所得直径3~3.5mm。因为是设计实验,只要实验方案切实可行的,都可进入实验室做实验,所以学生所选分散剂用量和搅拌速度等都不尽相同。但也恰恰是这种不同,让学生直观地认识到悬浮聚合的一些特点:搅拌速度较大时,颗粒粒径较小;无机分散剂用量过多时,产品的透明度不好;聚合后如不进行表面处理,颗粒表面会残留有分散剂。增加研究性实验项目要求每位学生限选一个研究性实验项目。比如“聚丙烯(PP)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料的制备及热性能分析”实验是根据老师的科研方向提炼出来的实验项目[6]。教学与科研相结合,用高水平的科研带动实验课教学,培养了学生的初步科研能力和创新意识。通过高分子化学理论知识的学习,学生已经知道Ziegler-Natta引发剂的发现在高分子科学的发展史上具有划时代的意义,但其主要原料三乙基铝在空气中能自燃,遇水爆炸,对人体有灼伤作用;TiCl4与水接触会发生剧烈反应,冒白烟,对呼吸道有刺激作用,而且该引发剂在空气中放置会失去活性。因此,在引发剂制备及使用时都要采用无水无氧操作,且氮气必须为高纯氮气。通过该探索实验,学生很好地掌握了无水无氧操作技术,如双排管的使用、注射器法和内转移法移取溶液。为提高复合材料的热稳定性能,采用化学反应法制备了MgCl2-MMT复合载体型Ziegler-Natta催化剂,通过单体原位插层聚合法有效地制备了剥离型PP/MMT纳米复合材料。通过该实验,学生了解了蒙脱土有机改性的方法,掌握了Ziegler-Natta复合载体催化剂的制备方法,掌握了一种聚合物/无机纳米复合材料的制备方法———单体原位插层聚合法,了解了无机材料对高分子材料的改性作用。健全实验室开放制度配合学生探索性实验因为课程学时有限,学生有时不能完成高分子材料的性能测试与表征实验内容。通过开放实验室,学生一方面可以继续实验,另一方面可根据个人兴趣,进行探索性实验。为了方便解决学生疑问,高分子化学实验室每天安排有老师值班,随时解答学生疑问。学生探索性实验已经取得一定成果。如“蒲公英橡胶的制备及物理性能研究”,采用组织破碎机破碎蒲公英植株的根部组织,用环己烷萃取破碎物中胶乳成分,将萃取液与水共沸蒸馏,抽滤后得蒲公英橡胶。粘度法测得蒲公英橡胶的粘均分子量为4.9×105;红外光谱法测试显示,所得蒲公英橡胶与天然橡胶的结构相似;差热-热重分析法测得蒲公英橡胶失重15%的温度为271℃,此数值与天然橡胶的测试结果相接近。该项目综合运用了有机化学、高分子化学和化工原理等课程知识,2011年7月获得了第十二届山东省挑战杯大赛三等奖。学生除了可以当面向老师请教外,还可通过《高分子化学实验》课程网站、QQ和飞信与指导老师取得联系。每个老师负责6~8位学生、2~3项探索性实验项目。 实验技术讲座的开展、综合性实验的开设,使学生可以系统地掌握高分子实验技术、高分子材料的合成及性能表征的方法,完善了学生的知识结构。研究性和探索性实验项目切实提高了学生的创造性思维及创新能力。工程性实验项目培养了学生的工程意识,为培养应用型人才提供了新的途径。开放实验室为全面提高学生的创新能力、实践能力提供了有力支持。总之,通过高分子化学实验教学体系改革,有效提高了学生的创新能力和工程实践能力。我们将进一步加强实验教学的研究与探索,不断进行实验教学的改革,提高实验教学水平,为全面培养创新性应用型的高素质人才而努力。我们将从以下几点继续努力:(1)深化教学改革,不断将最新的科研成果应用到教学中;(2)进一步加强实验教材建设,更新教材内容;(3)加强教学队伍建设,吸收高学历高水平的教师加入到实验课程教学队伍中;(4)以精品课程建设为契机,完善课程网站建设,增加知识的先进性、全面性、导向性。 作者:王丽梅 单位:德州学院化学系 高分子化学论文:高分子化学考试模式变革思索 考试不仅是测定和检验学校教学质量最基本、最重要的方式,也是关系教学质量的重要环节。目前,国内工科高校各专业课程考试都存在着一个普遍的问题———考试偏重于理论内容的考核,而轻视学生解决实际问题能力的考查,考试形式集中单一,常常是“一纸考卷定成绩”。这种考试模式会导致学生平时不下工夫学习,考前突击复习,毕业后重理论、轻实践,综合素质下降而不能满足社会的需要。[1,2]因此,对传统的考试内容和形式进行改革,有意识地激发学生的创新意识、创新精神,加强学生科研能力的培养,调动学生学习的积极性和主动性的考试模式势在必行。结合学校的考试改革,针对本校高分子类专业的高分子化学课程考试的现状,提出如何通过课后作业、期中考试、期末考试相结合的形式考核专业理论知识,通过分散考核、课后专题调研报告等方式来考核学生解决实际问题能力,以分散期末考试的压力,有利于学生对所学知识的巩固和掌握,达到素质教育的目的。 一、高分子化学课程特点及考试现状 高分子化学课程是高分子材料以及相关专业的基础课程,是研究高分子的合成原理及其化学反应的一门科学。通过该课程的课堂教学及与课程配套的实验课程,使学生掌握高分子的基本概念、合成高分子化合物的基本原理、聚合方法的选择、控制聚合反应速度和分子量以及分子量分布的方法、高分子化学反应的特征等。该课程需要有机化学、物理化学等为基础,是后继的专业课程———聚合物制备工程基础、聚合物合成原理及工艺学等的必备课程。该课程在整个高分子科学知识体系中起到承前启后的作用,它的基础内容如缩聚反应、自由基聚合、共聚合反应、离子聚合、聚合反应实施方法、聚合物的化学变化等对本专业的其他基础课程———聚合物制备工程基础、聚合物合成原理及工艺学、高分子前沿、功能高分子等课程奠定理论基础。[3]由于高分子化学课程本身涉及物理化学、有机化学、化工原理等学科领域,且也是高分子类专业学生接触的第一门与专业相关的课程,课程内容又涉及大量化学反应,学生对此缺乏直观的认识,因此单一的讲授常常会使学生感觉非常枯燥而难于理解,进而缺乏学习兴趣,因此学生普遍感到此课程难学。针对以上问题,结合高分子化学课程省级精品课程建设,我们尝试进行了一系列教学方法的改革:采用在授课过程中提出一些与科研生产实际相关的问题,引导学生通过运用所学的授课内容相关知识予以解决,激发学生的学习兴趣,以此加深学生对授课内容的理解;采用多媒体给学生演示一些实验、工业生产过程;采用动画方式向学生展示相关原理,这样更生动、直观地将知识传授给学生,以达到较好的教学效果;对课后的习题分类处理,对难度较大的习题进行课间解答,对于一般难度的则课外解答。但根据多年的授课经验发现,仍有学生在期末面对考试时,还存在只死记硬背书本内容的现象和“临时突击”应付期末考试的现象。考试的目的是通过对课程教学效果的检测,帮助教师和学生发现课程教学中存在的问题,进而采取适当措施予以改进,不断提高教学质量。在科技飞速发展的新形势下,传统的考试已不能满足对学生知识掌握程度的评价要求。因此,有必要对考试制度、模式、内容和方法进行改革,使之更科学、合理,并能充分发挥其积极功能。于是,从我校高分子类专业的实际出发,我们提出对高分子化学课程考试进行改革,在课程考试中引入先进理念,注重平时考核,实施全学期分散式考试、动态考核的管理方式。过程中采用“全面性一体化”考试模式。 二、“全面性一体化”考试模式的总体思路及预期目标 改变专业基础课只重视理论教学、学生只是机械记忆专业理论课的弊端。通过考试改革使学生更加牢固地掌握本课程所学基础知识。除期末考试以外,还结合课后作业、期中考试、课后专题调研报告等形式考核专业理论知识,通过分散考核的方式改变学生以往死记硬背、“临时突击”的情况,让学生把工夫下在平时,通过考核方式的改变提高学生学习效果。 1.考核内容更全面、更综合。除全面考察学生对课程基础知识、基本理论和基本技能的把握外,在考核内容方面,加重对学生查阅资料能力、运用所学知识分析问题和解决问题综合能力的考核。以前的课程考试,主要注重考查学生对知识的接收和掌握情况,而往往忽视了对其分析、综合和运用的能力。考试范围一般局限于所用教材,考试重点常常在考前由任课教师划定,结果导致部分学生考前突击,“临时抱佛脚”,也使一部分学生产生了考试作弊等侥幸的想法,考试结果学生学习成绩优劣难分,不能真实反映学生的学习情况,学和不学一个样。这严重伤害了认真学习的学生的积极性,破坏了学校的考风和学风建设。因此,我们把考核内容的全面化作为考试改革的首要方面。 2.考试形式更丰富、题型更多样。考试形式的丰富化是促进目前教育思想转变的有效手段,高分子化学课程内容多,所涉及的知识面广,用简单的一张考卷,不论开卷、闭卷都不能检测出学生对课程知识的真实掌握水平。从新的教育理念出发,结合学校本科生创新实验计划的实施,我们采取了一系列灵活多样的有效形式,如开卷考试与科技小论文形式相结合的方式,口头报告与课堂讨论相结合,模拟操作式考试,等等。尽量避免使用过分偏重于对知识的知与不知的试题,使学生必须经历一个理解、分析、比较、综合过程才能得出答案。根据不同类型试题的特点,在兼顾内容的同时,进行合理搭配与组合,尽量减少名词解释、填空等客观题的比例,增加分析、解决实际问题类型的试题比例,最真实地检测出学生对知识的掌握与应用情况,最大限度地调动学生学习和思考的兴趣。另外,提供一部分选做题给学有余力的学生,以保证他们能充分地发挥与展示自己的才华。根据具体的考试内容和目标,灵活地选择与采用不同类型的试题,充分发挥其最佳测试点。在适当的阶段,进行科学而合理的考试,引导并敦促学生不断努力;通过考试结果的比较、评讲而调动学生的积极性、主动性,促进他们对知识的进一步掌握。完善试题库,推行与实施题库考试,实现教考分离。高分子化学试题库基本包括名词解释、选择、写反应式、简答、计算、论述等题型,可根据需要利用计算机随机抽取一套完整的试题,根据实际情况进行适当修改后形成试卷,评卷时可从计算机中输出相应的标准答案进行评分,再采取集体多人流水作业的形式评卷,以保证考试分数的公平性和准确性。 3.成绩构成更多元、成绩评定更科学。对学生成绩实行综合评定,将平时的考核、考查和期末考试相结合,改变长期形成的“一考定成败”的现象,学生的最终成绩分成五个部分按如下比例计算:课后作业(15分)、课堂回答问题(5分)、出勤情况(10分)、期中考试(30分)、期末考试(40分),总计100分。充分利用平时考核,提高教育教学效果。评分是考试的最终也是重要的环节,学生的某一次考试得分,只表示他对该课程这个阶段知识的掌握程度,并不完全代表其智能水平,故应根据学生的实际情况,结合高分子化学课程的特点、目标、题型采用更加灵活的评分办法:针对主观性试题采用等级评分法、模糊评分法,对客观题型采用准确评分法,再结合学生课堂讨论、口头报告、完成作业等方面综合评价适当给予必要的权重。对不同层次的学生实施多元化的成绩评价模式,把分散式考试、动态考核的管理方式落到实处。 4.考试质量分析与信息反馈。考试质量分析与信息反馈也是促进考试质量提高的重要措施。有必要对考试结果进行科学分析,这样才能抓好考试工作。充分发挥考试对教学的反馈促进功能,提高教学质量。通过试卷分析获得的信息,不仅有利于改进教学方法和手段,指导学生正确有效地学习,同时也对提高考试质量大有帮助。因此,阅卷工作的结束,并不意味着考试工作的完成,还有必要对考试作出定性与定量的分析。定性分析包括对试题质量、学习质量、教学质量提出有针对性的改进意见;定量分析要求统计出各个分数段的人数及所占比例,了解考试成绩分布是否合理,从中找出学生的薄弱环节,并采取相应的改革措施。认真做好试卷分析工作,及时反馈信息;分析学生掌握知识、创新能力的发展情况;分析学生在新的课程教学理念下的学习情况;分析学生学习态度、方式方法的变化情况;分析我们在教学中的薄弱环节,并提出改进措施,进一步优化高分子化学课堂教学,提高该课程的教学质量。 说明:本计划和以往考核的区别在于,通过降低期末考试成绩比例,将出勤情况、课后作业、课堂回答问题、半期考试等形式具体形成考核点。通过考试内容分段考试的形式,强化学生平时学习。期中考试侧重考核学生前半段学习内容,期末考试侧重考核学生后半段学习内容,并注重考核前后关联的综合内容。 高分子化学论文:探究高分子化学学习技巧 一、高分子化学及相关知识领域简介 高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学,根据性能的要求、性能和结构的关系,进行高分子的设计和合成,同时为合成预定结构的聚合物,研究聚合原理、聚合方法、寻找引发剂等是分子化学的任务。目前高分子学科正向纵深扩展:在聚合反应、聚合方法方面、有基团转移聚合、开环移位聚合、微生物方法聚合、天然酶催化聚合;在功能高分子方面,有反应分离膜、液晶态高分子、生物活性高分子、医用高分子,以及各种具有光学(非线性光学)、电学、磁学性能的聚合物;在天然高分子方面,有天然高分子的构成、改性及作为材料的使用等等。 高分子化学内容包括: ①聚合反应、聚合原理,根据聚合机理和动力学的不同聚合反应分类如下:连锁聚合和逐步聚合。连锁聚合包括自由基型聚合(自由基均聚、自由基共聚)、离子型聚合(阴、阳离子聚合,离子型共聚)、配位聚合(属于离子聚合范畴,大多为阴离子聚合)。逐步聚合包括均聚缩、杂缩聚、共缩聚。 ②聚合方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合,逐步聚合及界面缩聚。悬浮乳液聚合只用于自由基型聚合反应,所用引发剂分别是油溶性和水溶性的,本体聚合、溶液聚合只用于自由基、离子型聚合及逐步聚合但水不能作为离子在溶液中聚合的溶剂,界面缩聚只用于逐步聚合,各种聚合方法中,聚合体系的组成配方、各组分作用、聚合过程,体系的粘度、散热及温度控制的难易,聚合速度、链转移反应、分子量及其分布等是不同聚合方法主要关注的内容。 ③聚合热力学:单体能否聚合须从热力学和动力学两方面考虑,若热力学上有聚合的可能,再进一步寻找引发剂、温度等动力学条件解决聚合速度问题。从热力学角度分析单体聚合的倾向。可通过聚合热、聚合的上限温度等的估算和分析。 ④聚合物的化学转变:相似转变,聚合度变大的转变(交联、接枝、嵌段、扩链),聚合物降解。 二、高分子化学学习方法 一般而言,对某门课程的学习一方面是各知识单元能否从共同角度去学习和掌握,另一方面是就某一层面、某一角度进行比较和综合。比较是为了避免知识的割裂和混淆,综合则有一个学习认识上的上升过程,通过综合获得解题能力、获得该门课的基本思想及一般思考方法。同样地,高分子化学的各聚合反应也可从几个共同的方面去学习和掌握: 1.各聚合反应研究的重要的问题、主要的控制目标 对于均聚反应(自由基型或离子型),研究的重要内容是聚合速度、平均分子量、分子量分布。而共聚反应则主要集中在共聚物的组成(平均组成、瞬时组成)、组成分布、序列分布。对于配位聚合主要是立构规整性问题,寻找高效络合引发体系,合成预定立构规整聚合物是配位聚合的任务。对于缩聚反应,聚合速度、分子量控制是线型缩聚的优秀问题,凝胶点的控制则是体型缩聚的关键问题。 2.各聚合应机理及聚合特点 自由基聚合:聚合机理的特征为慢引发、快增长、有终止。活性中心是碳自由基,增长反应、向单体、溶剂、引发剂的链转移反应相互竞争,引发速率最小(Ed=105~150KJ/mol,R1=10-8~10-10mol/L·s),反应为引发控制,Rp比Rt大3~5个数量级,反应达到一定的转化率(15%~20%)后,由于凝胶效应会产生自动加速现象,并使分子量增加。自由基聚合时,单体一经引发便很快增长成高分子聚合物,不能停留在中间聚合度阶段,体系始终由单体、高分子聚合物和微量引发剂组成,并且在不同转化率下分离得到的聚合物分子量差别不大。 阳离子聚合:聚合机理的特征为快引发(E1=8.4~21KJ/mol)、快增长(Ep=8.4~21KJ/mol,与自由基聚合增长活化能属同一数量级,由于kt很小、活性种浓度高因而聚合速度要快得多)、易转移、难终止。活性中心是碳阳离子,碳阳离子不能双分子终止,因而无自动加速现象。增长、增长链的分子内重排(氢转移聚合或异构化聚合)、链转移、单基终止相互竞争,阳离子聚合反应时向单体的链转移(CM=10-2~10-4)比自由基聚合时(CM=10-4~10-5)要大得多,且真正的动力学终止比较稀少。活性中心碳阳离子总是与反离子形成离子对,离子对的紧密程度对聚合速度、平均分子量会产生影响。 阴离子聚合:聚合机理的特征为快引发、慢增长(较引发慢而言)、难转移、无终止。活性中心是碳阴离子,碳阴离子增长速率比自由基还快(由于无终止以及阴离子增长种浓度10-3~10-2mol/L比自由基10-9~10-7mol/L大)。引发快于增长,即聚合开始前引发剂已定量离解成活性中心([M]=引发剂浓度),阴离子活性中心几乎同时增长,增长的几率相等,所得聚合物接近单分散性。反离子为金属阳离子,离子对的紧密程度对聚合速度、平均分子量有影响,并影响着链节的构型。 配位聚合:先配位形成σ-π键,然后单体经四元环插入M—R中间而增长。配位引发剂的作用:一是提供阴离子活性种,二是使单体定位并以一定构型进入增长链。引发剂络合中心构型、单体的配位方式及单体和络合中心形成中间体的稳定性决定着各聚合物构型及相对含量。逐步聚合:逐步和平衡,反应无特定活性种,任何带不同官能团的两组份(单体、低聚物)之间均能缩合(连锁聚合中,活性中心只与单体作用,单体相互间或与聚合物间均不反应),反应可停留在中等聚合度阶段,两单体非等量或低温可使缩聚暂停。 3.影响聚合反应的因素及影响规律 不同的聚合反应,其主要的研究内容及控制目标各不相同。了解影响它们的因素及规律,为实验控制提供依据和指导。 ①自由基均聚合 聚合速度(RP):单体浓度、引发剂浓度越大,温度越高,RP越大。选择Ed较低的引发剂,可显著加速反应,引发剂种类的选择和用量的确定是控制聚合速率的主要因素,聚合温度则随引发剂 分解温度而定。 平均分子量(平均聚合度Xn):引发剂浓度、聚合温度也是影响Xn的主要因素,但影响方向却相反,即引发剂浓度越大、温度越高,Xn越小。链转移反应使分子量减小,由于体系中引发剂浓度很低,向引发剂转移而引起聚合度降低比较小。通常选择链转移常数在1左右的化合物作分子量调节剂。 分子量分布:自由基终止方式、凝胶效应对分子量分布均有影响。歧化终止时Xw/Xn=2,偶合终止时Xw/Xn=1.5,有凝胶效应时Xw/Xn=5~10。聚合物微结构及立体构型:自由基聚合分子链上取代基的排布是无规则的。 聚合条件的选择:聚合控制主要借助对聚合条件的选择,它必须兼顾对聚合速度、平均分子量、分子量分布等方面的影响和效果。自由基均聚时,聚合温度、引发方式、引发剂种类及用量、溶剂、分子量调节剂都是可供选择的因素。以溶剂的选择为例,自由基聚合时,须考虑溶剂对引发剂的诱导分解作用,链自由基对溶剂的链转移反应,溶剂对聚合物溶解性能,凝胶效应等的影响,从而兼顾其对聚合速度、分子量、分子量分布的影响。 ②自由基共聚 共聚物组成及组成分布与单体组成、转化率、两单体的竟聚率有关,根据两单体竞聚率r1、r2的特点及相应的共聚物组成曲线(F1~f1),自由基共聚表现为五种有规律的共聚行为类型。共聚产物是组成不一的共聚物的混合物,存在组成分布的问题。恒比共聚时组成不随转化率而变,若单体组成在恒比点附近,转化率在90%以下组成变化均不大,若配料组成偏离恒比组成,则很难得到组成均一的共聚物。 共聚物微结构及链段分布:某一链段的几率随段长而递减。聚合度不够大( 1000)时,聚合物分子的序列分布并不完全相同,聚合度 5000以后聚合物分子的序列分布才比较接近。聚合控制、聚合条件的选择:利用温度、溶剂、PH值、盐类等因素对单体竟聚率的影响,选择适当的外界条件或选择一定结构的单体(Q、e值大小)来实现某一类型的共聚行为。通过控制转化率的一次投料法或补加活泼单体法来达到对共聚物组成的控制。 ③阳离子聚合、阴离子聚合 阳或阴离子均聚与自由基聚合一样,其优秀问题仍然是聚合速度、聚合度、及分子量分布。离子聚合增长活性种为离子,其近旁存在反离子,活性中心与反离子的结合可以是共价键、离子对(紧对或松对)、自由离子,并处于平衡,离子的聚合速度是离子对、自由离子共同引发并增长结果,即便少量的自由离子对聚合速度的贡献比离子对还大。反应介质:溶剂极性、溶剂化能力影响离子对的紧密程度及自由离子的比例,从而影响聚合速度和聚合物的分子量,另一方面,溶剂必须不与反离子反应(在阳离子聚合中)并且在低温下对聚合物溶解,以保持聚合体系的流动性。 反应温度:阳离子聚合时温度对聚合速率的影响比自由基聚合时小,聚合度随温度降低而增大。阴离子聚合时,聚合速率随温度升高略有增加但并不敏感,温度的影响颇为复杂。总的来说,离子聚合因引发活化能小,加之为了防止链转移、重排等副反应,反应常在低温下进行。 ④逐步聚合(略) ⑤引发剂、引发剂的选择 自由基聚合:引发剂有偶氮类(AIBN)、有机过氧类、无机过氧类、氧化还原引发体系(水溶性和油溶性)。引发剂选择时,首先根据聚合方法选择引发剂类型,然后根据聚合温度,选择活化能、半衰期适当的引发剂。一般选择半衰期与聚合时间相同数量级的引发剂。 阳离子聚合:引发剂有普通质子酸、Lewis酸引发体系、电荷转移络合物等。Lewis酸引发体系的引发活性与引发剂、共引发剂的不同组合及配比,主引发剂、共引发剂酸性强弱等有关。 阴离子聚合:引发剂有碱金属、有机金属化合物(金属氨基化合物、金属烷基化合物)、其它亲核试剂。引发剂的活性不同,应与一定活性的单体相匹配而使用。 配位聚合:引发剂有Ziegler-Natta型、π-烯丙基镍型、烷基锂类。Ziegler-Natta引发体系由主引发剂(过渡金属化合物Lewis酸)和共引发剂(主族元素金属有机化合物)组成,Ziegler-Natta引发体系两组份的选择和组合,以及与单体的匹配,对其立构规化能力有很大的影响。聚合物的立构规整度主要决定于过渡金离属组份,而且,引发剂定向能力与均相表面有关。 4.理论依据及思考方法 上述各类聚合反应有关聚合速度、聚合度、分子量分布;共聚物组成、序列分布;体型缩聚中临界反应程度等控制目标的影响因素及影响规律都有其动力学上的依据,或者通过概率法、Flory统计法可推导而得出。 ①动力学方法 根据聚合机理及各基元反应速率方程,在等活性、稳态等假定和某些特设模型的基础上,推导出速率方程、共聚物组成方程,并得出浓度因素对聚合速率、共聚物组成的影响;从总表观速率常数,聚合反应总活化能与各基元反应活化能关系,估算出总的表观活化能大小,并根据阿氏公式:K=Ae-E/RT,得到温度对聚合速率的影响规律。 类似地,从动力学链长、聚合度概念出发(υ=Rp/RiXn=Rp/(Rt+Rtr)),得出浓度因素、链转移反应对聚合度的影响;从聚合度的综合活化能及其与基元反应活化能的关系估算出聚合度的综 合活化能,并得出温度对聚合率的影响规律。 自由基、离子型连琐聚合讨论中用的是上述思想。 5.聚合动力学实验方法 自由基聚合时聚合速度的测定用膨胀计法,阴或阳离子聚合由于聚合速度快,聚合速度的测定用毛细管流动法。 高分子化学论文:高分子化学实验教学概况 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析 1.实验教学体系和内容欠争理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验嫩学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。 基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。 2.综合设计实验教学模块 综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。 教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。 3.研究创新实验教学模块 设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。 三、结论 基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。 高分子化学论文:高分子化学课程教学探讨 [摘要]高分子化学课程是高分子材料与化工专业的专业基础课,涵盖内容多,需要合理安排教学,运用其他课程知识,用学生容易接受的实例解释理论问题,能够增强学生学习的兴趣,达到较好的讲授效果。 [关键词]高分子化学;教学;实例 高分子化学课程是高分子材料与化工专业的专业基础课,是研究高分子化合物的合成原理和化学反应的科学。学生应具备一定的无机化学、有机化学、物理化学和概率论与数理统计知识才能学好该课程。国内高校多采用潘祖仁先生主编的部级优秀教材高分子化学[1-2],对这门课的掌握程度,影响后续课程的学习。因此学生一般比较重视[3]。但对于初学者来说,认为该课程的内容较多,比较分散,系统性不强,有些知识点理解不透。 1高分子化学的课程特点 高分子化学主要介绍高分子的合成原理及高分子的化学反应,合成原理以聚合反应动力学为主线,衍生到聚合速率和分子量,而这二个指标正是工业生产控制的主要工艺参数,再通过聚合理论方程,讨论温度、介质、单体、引发剂等对聚合的影响。对于连锁聚合,每一种聚合机理都有特殊的引发体系,因此引发剂或引发体系也是高分子化学的重点内容之一。最后一章,聚合物的化学反应,主要介绍聚合物化学反应特征、聚合物的基团反应及接枝、扩链、交联、降解和老化,提出促使降解或防止老化的途径。有学者总结高分子化学课程有“五多”的特点,即内容多、概念多、头绪多、关系多和数学推导多[4]。该课程专业理论性强,概念复杂,抽象难懂,一定程度上影响了学生的学习兴趣[5]。 2课程知识点浅析 该课程序论中,除了介绍高分子化合物的基本概念、命名、发展历程及结构方面的基本知识外,重点介绍分子量。高分子的分子量大且具有一定的分布是高分子化合物的主要特点,其作为材料的力学性能主要由分子量及其分布决定。该部分内容介绍,需使学生明白高分子的分子量与小分子的相对分子质量的区别。缩合和逐步聚合反应中,首先通过二种双官能团单体参与的线形缩聚过程示例,第一步反应,得到二聚体,第二步反应可以得到三聚体、四聚体,此时体系中含有一、二、三、四聚体的分子,第三步聚合,体系中可能含有八、七、六、五、四等聚体,假若反应就此终结,体系中产物的聚合度不同,由此使同学们很容易理解聚合反应得到的产物即聚合物,分子量存在一定的分布。同时自然引入官能团等活性概念,才能从纷乱的聚合反应中抽取出本质特征,用一个速率常数描述同种官能团的反应特征。在课程体系中,活性中心等活性概念是高分子化学的基本思想,因此要借助实验数据进行例证,分子碰撞理论进行阐释。还需要明晰N0和N的含义。有二个相同的羟基,肯定体系中存在另一个分子含有二个羧基,因此平均每个分子链含有一种基团;对于均缩聚,更是如此。这点一定让同学理解,因为后面的理论方程推导要不断用到。另外,反应程度p是一个非常重要的概念和度量,定义为参与反应的基团数(N0-N)占起始基团数N0的分数[2],代表某种基团的转化率,反映了聚合反应的反应进程。缩聚反应中产物分子量分布,Flory利用统计法,根据等活性概念假设,以双官能团单体均缩聚为例,形成x-聚体每个键的成键几率为p,分子末端一个不成键几率为(1-p),推导了线形缩聚的分子量分布关系[2]。实质上,每一个键的成键几率不同,按照反应程度概念,应该是随着聚合度增大,p增大,为了处理简便,等同化,根据乘法原理,即得x-聚体的数量分布函数。后面自由基聚合、共聚合、离子聚合和配位聚合,都属于连锁或链式聚合机理,聚合一般都包含链引发、链增长、链终止和链转移几个基元反应。首先,要有活性中心的形成,进行链引发反应;正是根据其活性中心的不同,将其分为以上自由基聚合、离子聚合等。 有关其机理及分子结构的形成,与有机化学中的空间位阻效应、共轭效应有关。聚合动力学与物理化学知识有关,需要同学学前不妨复习下以前学过的有关内容。对于自由基聚合,介绍其英文词汇为Radical,含有“激进、活泼”之意,故可以作为活性中心,故教材中一般用R•表示,黑点代表单电子。聚合物中单元结构主要在链增长阶段完成,故链增长过程直接影响聚合物分子结构。①键接结构。增长过程中,结构单元间的连接存在“头—尾”、“头—头”(或“尾—尾”)两种可能形式,一般以头-尾结构为主。原因是以尾-尾连接,活化能大。列举生活中的实例,如小轿车、“和谐号”动车车头,都采用流线型,头部体积较小,阻力较小。微观上的化学反应也遵循同样道理。②立体构型。自由基上C为SP2杂化,与单体作用时既可从上方也可从下方进行作用,自由基聚合物分子链上取代基在空间的排布是无规的,但从空间位阻考虑,无规结构中,间同结构略占优势。③几何构型。双烯类单体,还存在几何异构,倾向于形成反式结构,都可以根据空间位阻进行解释。这样同学就容易理解高分子结构比较复杂的特性。另外自由基聚合的引发效率,主要是①诱导分解。诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应,也就是说,自由基诱使引发剂分解,消耗掉引发剂,作无用功,故使引发效率降低。②笼蔽效应,主要指溶液聚合中,引发剂分子处于溶剂的包围中而不能发挥作用,可以想象,引发剂分子周围存在一层层的溶剂分子和单体分子相隔的球形包围圈(好像笼子一样),初级自由基遇到单体,直接作用,形成单体自由基,若遇到溶剂分子,不能作用,被弹回,有可能与下一个初级自由基结合,甚至与溶剂分子结合,使引发剂分子白白消耗,引发效率降低,称为笼蔽效应。由此派生出单体的活性与浓度、体系粘度和引发剂浓度,都影响引发效率,使同学将知识学通、学活。自由基共聚合中,关于链自由基的活性,一般认为带有共轭取代基的链自由基稳定,同学不易理解,以射击为例,若自由基上存在共轭基团,单电子不再归属于某个原子,离域程度大,行踪不定,这样用枪瞄准难度增加。单体相当于枪,就不易和它反应,故该类自由基活性差。 若链自由基带有非共轭取代基,其单电子位置固定,活动空间小,容易瞄准击中,即容易和单体发生反应,该类自由基活性高。烯类单体的离子聚合中,单体适宜于进行阳离子聚合还是阴离子聚合,主要取决于单体的结构,考虑取代基的诱导效应和工轭效应。带有π-π共轭体系的单体都能进行阴离子聚合。如果取代基具有吸电子性质,更易进行阴离子聚合。因为吸电子基降低双键上电子云密度,有利于阴离子进攻,并使形成的碳阴离子的电子云密度分散而稳定。而具有推电子取代基的烯类单体可进行阳离子聚合,因为推电子取代基增大了双键上电子云密度,有利于阳离子进攻,并使形成的碳阳离子的正电性降低而稳定。苯乙烯,丁二烯等含有共轭体系的单体,由于其π电子云的流动性强,易诱导极化,能进行阳离子、阴离子或自由基聚合。阴离子的活性聚合在理论上和实际应用中具有重要意义,要让学生明白活性聚合的原因、应用价值。配位聚合,要重新复习下无机化学中的配合物知识,其引发体系中,过渡金属为中心原子,它提供空轨道,烯类单体作为配体在空轨道上活化、按照一定的方向或方式进行配位、插入到增长链中,因此所得产物立构规整度一般较高。聚合物的化学反应,是聚合物改性、扩大聚合物品种的手段之一。接枝、交联等使聚合物分子量增大,降解、老化使聚合物分子量降低。用鲜活的实例向同学介绍,这样学生学习时不觉得生硬,便于接受。 3结语 作为一名高校教师,能够将复杂的原理讲解得浅显易懂,抽象的理论能够结合现实生活具体化、简单化,语言生动,课堂气氛活跃,学生对所讲内容有强烈的兴趣,这门课程的授课质量才有保证。 作者:廖肃然;迟长龙 单位:河南工程学院 高分子化学论文:高分子化学实验教学初探 摘要: 实验教学是培养复合型创新人才的重要实践环节,《高分子化学综合实验》是高分子材料科学与工程专业本科生的专业基础课之一。本文针对目前高分子化学实验教学体系中存在的问题探讨了教学改革的途径:通过开展多层次的教学内容,引入综合型、设计型和趣味型实验,结合现代教育技术,灵活应用互动式教学模式,引导学生对高分子科学的科研兴趣,发挥学生的主观能动性,并树立严谨的科学态度,培养其独立的思辨能力和创新能力。 关键词: 高分子化学实验;教学改革;创新能力 高分子化学是高分子学科的重要领域之一,是以实验为基础的自然学科[1,2]。《高分子化学综合实验》是我校《高分子化学》精品课程建设中重要的实践性教学环节,是高分子材料科学与工程专业和材料化学专业本科生的专业基础课之一。实验教学的目的是促进学生理解和掌握高分子化学理论知识并将其应用于实践,从而增强动手能力以及分析问题、解决问题的能力[3~6]。我校的《高分子化学综合实验》课程已开展多年,课程中开设了一系列具有代表性的实验,但在实践过程中也逐渐暴露出了一些问题,譬如,实验教学体系还不够系统,实验课内容中的验证型实验较多,难以提高学生的思辨能力和创新能力,教学方法和手段还不够多样化,不利于提高学生的学习积极性和增强教学效果。为提高教学质量,培养具有创新意识和创造能力的复合型人才,推进广东省精品开放课程———《高分子化学》的建设,对《高分子化学综合实验》教学体系进行改革势在必行。改革后的《高分子化学综合实验》除了能使学生在有限的实践过程中有效巩固本学科的理论知识,掌握基本实验技能,还应提高其自身软实力,通过实验课的开展引导学生对科研探索产生兴趣,发挥其主观能动性形成创新思维,同时增强其发现问题和解决问题的能力。为建立这样一套科学的《高分子化学综合实验》教学体系,应始终贯彻以学生为本的教学理念,从教学内容、教学方式、教学模式三方面系统开展教学改革。 1教学内容层次化:合理配置验证型、趣味型、综合型、设计型实验 传统的高分子化学实验教学项目以验证型实验为主,实验教材中写明实验目的、实验原理、实验注意事项等,教师在课前进行讲解,课堂上学生依据讲义中的操作流程进行实验,并通过实验结果验证高分子化学的理论知识。目前,《高分子化学综合实验》中已开展的验证型实验包括引发剂分解速率的测定、膨胀计法测定自由基聚合动力学。尽管在进行验证型实验的过程中学生的基本操作技能得到了训练,但是因为实验结果是明确的,实验留给学生思考和发挥创造力的余地非常有限[7,8]。为提高学生的工程素养和创新能力,应以充分调动学生主观能动性为突破口,调整高分子化学实验课的内容,引入设计型、综合型、趣味型实验项目,使教学内容更加层次化、系统化。 (1)设计型实验的实施过程中,教师预先给定学生实验设计要求,学生据此查阅相关文献和资料,自主设计实验方案并独立完成实验,通过观察实验现象分析实验成功和失败的原因以及影响实验结果的各种因素,由此让学生得到科学的思维训练。例如,苯乙烯的悬浮聚合可以作为验证型实验,预先给定实验条件,让学生“照方抓药”地进行实验,也可以作为设计型实验开展,不设定实验条件,只提出实验产物的设计要求———制备颗粒均匀、大小适中的聚苯乙烯粒子,让学生从配方(包括分散剂类型与用量、单体和水的比例等)、反应温度和搅拌策略等方面入手设计实验方案,最终独立完成实验并评价产品是否达到要求。让学生们始终带着“如何实现设计要求”的问题,进行“调研设计实验分析总结”的训练过程,通过这种锻炼能够充分发挥他们的主观能动性,大大提高其分析问题和解决问题的能力。下图是两组学生采用悬浮聚合所制备出的聚苯乙烯粒子,图1(a)显示颗粒直径在1.5mm~4mm之间,若增加有机分散剂聚乙烯醇的使用量还可以制备直径更小、粒径分布更均匀的聚苯乙烯粒子,如图1(b)所示。 (2)综合型实验的内容和过程较为复杂,涵盖了不同的知识点,开展此类实验能够锻炼学生综合运用所学知识和实验技术的能力,并有利于学生建立正确的科研思维和培养严谨的科研态度。譬如,以苯乙烯悬浮聚合为优秀内容,可以从产品设计的角度出发,采用“原料精制单体聚合产品性能检测”的思路将其扩展为综合实验内容。在苯乙烯悬浮聚合之前引入“苯乙烯单体和引发剂的精制”的实验内容,可以使学生巩固洗涤、萃取、蒸馏、结晶等基本实验操作。将苯乙烯悬浮聚合延伸到聚合物的下游应用,如交联聚苯乙烯粒子(聚苯乙烯离子交换树脂骨架)的制备与性能的研究,可以使学生体验一个较为完整的功能高分子材料合成的全过程。考虑到实验的难度和复杂度,该实验着重考察交联剂的用量对交联密度的影响。由于交联剂/单体摩尔比对产物的交联密度有影响,粒子最终会表现出不同的溶胀性。通过测定其在良溶剂中的溶胀度,学生可以非常直观地获得配方设计对聚合产物性能影响的相关知识。以苯乙烯悬浮聚合为优秀内容,经过一系列扩展后建立的综合型实验涉及原料的提纯、聚合反应、聚合物的改性以及性能评价的内容,该综合实验具有很好的系统性和延续性,既能全面提升学生的实验技能又能培养学生全局思考实验问题的能力,具有重要的教学实践意义。 (3)兴趣是最好的教师,采用有趣的与日常生活密切相关的实验项目,做到趣味性与知识性、实用性结合,寓教于乐激发学生们的兴趣,可以显著提高教学成效。例如,在高分子化学实验内容中引入甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃的制备)实验,学生可以自制有机玻璃相框或有机玻璃坠,将心爱的相片、小挂件、干花镶嵌在自己合成出的有机玻璃中。为了让有机玻璃制品更美观,还可以加入不同的着色剂,制备颜色各异的有机玻璃制品,实验过程因此而变得充满乐趣。学生们对该实验表现出了极大的兴趣。为了制备出合乎自己心意的“作品”,学生们会自发对反应条件进行优化,密切观察实验现象,防止聚合时产生气泡或温度失控发生爆聚而制备出失败的产品。在后期的热处理过程中,有部分学生很急切地盼望看到“作品”,在课余时间也会来实验室查看热处理过程是否已经完成。由于上课人数较多,实验课都是分批次进行的,通过对比可以发现后批次进行该实验的学生会比第一批学生准备更充分,制备出更多美观和特别的“作品”,这也反映了学生们对实验有浓厚的兴趣,融入了更多的设计理念,有助于激发学生的创新意识。图2展示的是学生通过本体聚合制作的成功、失败或有缺陷的有机玻璃制品。 2教学方式多样化:应用多媒体、虚拟化、网络教学等现代教育技术 高分子化学实验的教学普遍采用的是“言传身教”的方式,学生需要在有限的学时内掌握实验要领,这种单一的教学方式会限制教学质量的提升。借力于现代教育技术,普及视频教学、虚拟化教学、教学网站的应用能丰富教学方式,提高学生们的学习兴趣与学习效率,强化教学效果。 (1)视频教学:相对于文字讲义、口头讲解的方式,视频演示的优势在于能够使学生对高分子化学实验有一个初步的感性认识,预先从心理层面接受实验内容和掌握实验方法,提高实验成功率,增加教学质量。譬如,根据高分子化学实验教学大纲,可以将甲基丙烯酸甲酯本体聚合、发泡聚氨酯的制备等教学内容拍摄成教学录像,向学生演示基本实验流程,突出实验操作中的要点、难点、注意事项等,让学生对实验流程和仪器设备的使用方法获得直观地认识。须注意的是,教学视频虽然能再现实验过程,但不能替代学生亲自动手操作的环节,所谓“会看不一定会做”,只有实践才能让学生真正掌握实验技巧。 (2)虚拟化教学:对于一些受限于实验条件难以开展的实验教学项目(如原子转移自由基聚合)或具有一定危险性的实验项目(如高温、高压聚合等)可以应用虚拟化教学方式,通过模拟仿真实验过程,演示实验现象,穿插操作要点和注意事项等,让学生开拓眼界,学习更多的实验技术和研究方法。原子转移自由基聚合是“活性”自由基聚合的一种,因为具有巨大的应用前景而受到广发关注,引入“ATRP的动力学研究”的实验内容有助于学生们掌握“活性”自由基聚合的原理和特点。尽管如此,在本科实验教学过程中开展ATRP实验项目难度很大。ATRP通常以亚铜/胺络合物作为催化组分,由于聚合所采用的催化剂量很少,即使存在微量的氧气就能大大降低催化剂的活性,导致聚合难以进行。因而,除氧的效率对于聚合的成败十分关键。首先,聚合之前须对反应溶液以及反应釜预先除氧,加料和取样时也应避免引入空气,这对学生们的操作技术要求很高,相对于普通自由基聚合,该聚合方法的成功率大大降低,实践教学效果难以收到理想效果。其次,通入反应体系中的惰性气体须预先经过除氧柱才能使用,并且该除氧柱中的填料事先必须活化(用H2或CO还原),该活化过程危险性极高,存在潜在的安全隐患,因而“ATRP的动力学研究”不适合纳入本科生的实践教学。采用仿真技术将“ATRP的动力学研究”制作成虚拟的演示实验,则能有效地化解以上问题。根据实验流程可以将“ATRP的动力学研究”的演示实验分解为惰性气体净化、反应器和反应混合物的除氧、聚合反应(包括引发、增长、终止)、取样和干燥称量等步骤,可有效促进学生们对ATRP原理的理解。此外,聚合过程中ATRP催化剂的颜色会发生变化,因而该仿真实验具有良好的指示性和演示度。 (3)实验教学网站:建设专门的实验教学网站,上传课件、讲义和教学视频,方便学生有效利用课余时间进行预习,有助于提高学习效率。此外,还可以通过网站开辟答疑专区,促进教师和学生们之间或者不同班级、不同专业的学生们之间的交流,营造良好的学习气氛,互相促进和互相提高。总之,一切教学方式都应以提高学生自主学习效率,激发学生学习兴趣,提高教学效果为宗旨。 3教学模式人性化:灵活应用互动式教学 传统的高分子化学实验课主要采用教师预先讲授继而学生动手实践的教学模式,无法达到现代教育以树立学生创新意识和培养学生创新能力为宗旨的教学要求,而采用互动式教学模式能活跃课堂气氛和促进师生之间的交流,是适应当代教学需求的一种教学模式。例如,在实验课堂中,授课教师可以随机抽取平时已经做过的实验考察学生的掌握情况。问题归纳法也是互动式教学方式的一种。在批改完实验报告之后,教师可组织学生们进行归纳和总结,分析各个实验成功和失败的原因,让他们对实验现象和结果分析得更为透彻,提升学习积极性。互动式教学过程中师生互为主体,学生发言可以帮助自己整理思路,强化对实验项目所涉及知识要点的理解以及对实验技术的掌握。若遇到学生对实验结果存在疑问,想通过再一次的实践验证自己推断的情况,授课教师应预留时间和提供实验场所、试剂、器材等,有效组织二次课堂的方式,用开放和包容的心态为学生开启探求真理的大门。 4小结 高分子化学实验教学改革是一项系统工程,应始终以学生为本,从教学内容、教学方式、教学模式三方面进行,改革后的高分子化学实验教学除了应该促进学生掌握基础知识,提高实验技能之外,更要发挥学生的主观能动性,引导其产生科研兴趣,树立创新意识和培养创新能力。改革过程中教育者应明确改革目标,不断修正或改变教学方法,为培养高层次的创新人才不断努力。 作者:赵颖 罗美香 蒋智杰 姜蕾 张安强 吴水珠 单位:华南理工大学材料科学与工程学院 高分子化学论文:分析高分子化学 人类从一开始即与高分子有密切关系,自然界的动植物包括人体本身,就是以高分子为主要成分而构成的,这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等,也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后,这些人工合成的化合物,才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料(聚合物)的应用与发展,人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时,很多人会想到“白色污染”,甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子,这说明他们对高分子并不十分了解。当今高分子的功用无处不在,而人们认识高分子时,往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益,不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。 一、高分子化学的内涵 1.何为高分子化学 顾名思义,高分子就是相对分子质量很高的分子,它是高分子化合物的简称。高分子化合物,又称聚合物或高聚物,是结构上由重复单元(低分子化合物—单体)连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。 2.高相对分子质量与高强度 相对分子质量和物质的性质是密切相关的,是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能,才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直链的烷烃化合物,但是分子量变化很大,其机械力学性能因而也有极大的区别。 3.高分子科学的主要内容 既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题,也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有:如何将低分子化合物连接成高分子化合物,即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子,其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子,就要去合成具有特殊结构的高分子。 二、高分子材料化学的应用 材料是人类社会文明发展阶段的标志,是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息和知识社会。可以说某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料,家家离不开高分子材料,处处离不开高分子材料,是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的,高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料,另外许多精细化工材料也都是高分子材料。 第一,塑料:一类是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等;另一类叫工程塑料,其强度大,如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。 第二,纤维:人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物,通过不同的加工,生产出了各种纤维制品,极大地满足着人类的需要。 第三,橡胶:天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制,于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。 第四,精细化工:比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品,如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油,使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂,以及各种吸水树脂等都是高分子产品。 高分子化学论文:高分子化学教学中无机化学知识的有效融入 摘 要 高分子化学中融入了大量的无机化学知识,在高分子化学教学中,适当的引入无机化学中的相关知识,将有助于学生更好的学习高分子化学知识。文章根据教学实践,介绍了无机化学知识在自由基聚合、离子聚合以及平衡缩聚中的运用情况,取得了较好的教学效果。 关键词 高分子化学 无机化学 高职院校 教学 “高分子化学”是高分子学科一门重要的专业必修课,是继无机化学、有机化学、分析化学和物理化学之后新开设的一门科学,主要研究高分子化合物的合成原理及其化学反应,该课程的学习为学好后继专业课程奠定了基础。然而,“高分子化学”由于内容抽象、概念多、公式复杂等特点,使得很多学生特别是高职院校的学生在学习该门课程时信心不足。因此,为了培养学生学习该课程的积极性和主动性,增加该课程学习的趣味性,提高该课程学习的质量,很多一线教师开始探索该课程的教学方法。其中,陈静、王小龙、何冰晶等①②③④认为,教学中不能孤立的去讲授该课程,应注重加强高分子化学知识和有机化学知识的有效衔接,取得了很好的教学效果。然而,笔者在教学中发现,对于高职院校的学生来说,无机化学知识在高分子化学学习中同样具有举足轻重的地位。文章Y合作者多年的教学实践和心得,分析了无机化学知识在高分子化学教学中的运用情况,既提高了教学效果,又达到了温故而知新的目的。 1 自由基聚合 自由基聚合反应是连锁聚合反应中最重要、最典型的一种聚合反应,生活中约60%高分子材料,都是按自由基聚合反应合成的,如:PE、PP、PVC、PMMA、ABS、SBS、SBR、丁氰胶、丁苯胶等。自由基聚合反应是单体借助于光、热、辐射、引发剂等的作用,使单体分子活化为活性自由基,再与单体分子连锁聚合形成高聚物的化学反应,聚合过程见图1,也就是说,要想使单体小分子转变成高聚物,活性自由基是贯穿着整个自由基聚合反应的主线,然而,什么是自由基?自由基是怎么产生的?自由基的活性以及自由基的化学反应等问题是教学中的一个难点,学生只有掌握了自由基方面的内容,才能更好的学习接下来自由基聚合机理的问题。因此,教师上课时必须首先讲自由基知识。 自由基,化学上也称为“游离基”,是指化合物的分子在光、热等外界条件下,共价键发生断裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。授课时,应结合无机化学知识系统的复习共价键的相关知识。共价键概念最早是由美国化学家路易斯提出的,通常是指两个原子通过共用电子对形成的化学键,而这两种原子的电负性一般相差不大。共价键可以是单键,也可以是双键和三键,根据共价键的极性情况,又可以把共价键分成极性共价键和非极性共价键,极性共价键通常是由不同原子组成的,非极性共价键通常是由同种原子组成的。当学生充分了解了共价键的相关知识后,再进一步讲清楚共价键是如何断裂形成自由基的。共价键在不同的外界条件下发生断裂的方式不同,如图2。通常共价键在光、热等的条件下易发生均裂,形成的两个原子各带有一个未成对电子,叫做自由基;在极性溶剂或者催化剂作用下易发生异裂,产生了带有不同种电荷的离子。至此,学生便了解了自由基是什么,自由基是如何产生的问题。 然而,对于一个小分子来说,共价键通常有很多个,在形成自由基的时候究竟是哪一条键发生断裂呢?即影响共价键断裂的因素是什么?此时,教师又可以展开讲授共价键断裂的因素有哪些。如此讲解,帮助学生揭开了自由基神秘的面纱,从根本上解决了学生的疑虑,对接下来的学习更有信心。 在讲授自由基聚合反应时,必须要讲到它的引发体系,其中引发剂是最常用的引发方式,要重点讲解。常用的引发剂主要有偶氮双腈类、有机过氧类、无机过氧类和氧化―还原类引发剂。对于前三种引发剂,其共价键的断裂通常发生在C-N、O-O键之间,因为相对于C-C、C-H键的键能,C-N、O-O键的键能要低很多,也就是说共价键的键能越小越易断裂,越易形成自由基。然而,含有弱键的引发剂通常要在较高的温度下才能分解成自由基,若是聚合反应要求的温度较低该怎么办呢?此时可以在过氧化物类引发剂里加入还原剂,便成了氧化―还原引发体系,这里面除了有共价键方面的知识外,还涉及到无机化学里面的氧化还原反应的相关知识。如过氧化氢和亚铁离子氧化―还原引发剂引发的方式见图3,过氧化氢是氧化剂,具有氧化性,亚铁离子是还原剂,具有还原性,两者发生了氧化还原反应。 亚铁离子把自己的一个电子给了过氧化氢,形成了氢氧根离子,本身化合价升高变成了正三价铁离子。然而,在讲授过硫酸盐和亚铁离子引发体系的时候,如图4,该引发体系产生了一个带负电荷的硫酸根自由基,这和大多数学生一贯认为自由基应该是电中性的认识是不吻合的,因此这里要结合以上自由基的知识进行拓展。自由基可以是电中性的,也可以是带电的离子,判断某种物质是不是自由基,关键是看是否存在不成对的电子。 2 离子聚合 离子聚合是另一种重要的连锁聚合方式。由于反应活性种所带电荷的不同,离子聚合可以分为阳离子聚合、阴离子聚合和配位离子聚合。⑤和自由基聚合反应不同,离子聚合对体系中的水、空气及杂质等非常敏感,且通常在低温下进行,给科学实验和工业生产增加了难度。然而,离子聚合反应在高分子合成的理论研究上和工业生产上同样具有着重要的地位,有些重要的聚合物只能使用离子聚合的方式进行合成,如热塑性弹性体SBS、聚甲醛、丁基橡胶等。因此,离子聚合也要详细讲解。 2.1 阳离子聚合 当烯类单体双键上带有推电子取代基或者具有共轭效应的基团时,该单体具有富电子性质,易被阳离子进攻,发生阳离子聚合。在讲到阳离子聚合时,阳离子引发剂既是重点,也是难点,必须好好讲。常见的阳离子引发剂通常是亲电试剂,即电子接受体,被称为广义上的“酸”。当让学生回顾“酸”的知识的时候,多数学生一脸茫然,可能是对之前所学的酸的概念记得不是很清楚了。因此,这里必须要先帮助学生回顾无机化学中酸的知识。酸碱质子理论认为,凡是能给出H+的物质都是酸,如HClO4、H2SO4 HCl、H3PO4等,这些酸在溶液中会离解成质子氢,从而引发单体聚合。但是质子酸反离子亲核能力较强,在聚合过程中容易和活性中心结合导致反应提前结束,一般不能得到高聚物。酸碱电子理论认为,酸是任何可以接受电子对的分子或离子,由于该理论是美国化学家G.N.Lewis提出的,将此类酸称为Lewis酸,如BF3、TiCl4、SnCl4、AlCl3等。Lewis酸中除了少数能单独引发聚合外,大多数Lewis酸需要和能够提供质子或者碳阳离子的物质一同引发聚合,称为助引发剂,如水、醇、氢卤酸等。BF3和助引发剂水的作用如图5,可以看出BF3中的B的空轨道接受了水的OH中的O提供的孤对电子而形成的离子对。当讲清楚酸的相关知识后再学习阳离子聚合引发体系内容,学生会更容易接受。 高分子化学论文:轻化工程专业学科平台课《高分子化学与物理》的教学改革实践与大学生创新能力培养 摘要:《高分子化学与物理》是轻化工程专业(染整方向)开设的重要学科平台课,该课程的学习对后续相关课程的学习、创新能力的培养、毕业论文的开展和科学研究工作等方面具有重要的意义。因此本文结合专业学科特点,通过转变《高分子化学与物理》课程的教学理念、完善教学方法与手段,激发学生学习兴趣、培养创新意识、提高动手能力和提升科学情操,使得该专业的毕业生在社会发展和科学研究中施展才华和作用。 关键词:高分子化学与物理;教学改革;科学研究;创新能力培养 一、《高分子化学与物理》课程特点 经过高分子科学与技术的快速发展,高分子的理论发展与应用已经渗透到物理学、化学、材料学、生物学等各个学科与领域,具有鲜明的学科交叉特色。高分子化学与物理的研究成果已经进入了我们日常生活的每个方面[1-6]。作为一门多学科交叉、实用性很强的学科,高分子对各个工业部门和科技领域的渗透作用已成为不争的事实,所以在现行中国高等教育的本科专业中,如化学、应用化学、材料化学、材料物理、复合材料、轻化工程、包装工程、纺织工程、生物工程和环境工程等许多非高分子专业都将高分子相关知识作为必修课和选修课。 非本专业《高分子化学与物理》教学的侧重点在于阐述现代高分子科学已成熟的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,对涉及高分子科学研究前沿的理论、测试方法以及高分子的新产品介绍等内容点到为止,该课程的学习为轻化工程专业学生开启了一扇通往高分子科学的窗户,引导学生了解高分子化学在高分子学科中的地位,通晓课程的主要研究对象和研究内容,为后续专业基础课的学习和高分子在染整中的应用奠定基础[1,2]。通过多年的教学实践证实,对于轻化工程专业(染整方向)的本科生来说,《高分子化学与物理》课程教学呈现以下几方面的特点。 (一)基础课程,衔接不够 对于轻化工程专业(染整方向)的本科生,高分子的学习显得尤为重要,一方面后续课程(如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染料化学》等)的学习必须以高分子为学科背景,另一方面大学生的生产实习、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实践性环节的开展也必须要有高分子基础,因此为了让染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理论知识和应用,开设了《高分子化学与物理》学科平台课程。该课程的学习必须以《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》的课程学习为基础,但江南大学轻化工程专业将《高分子化学与物理》课程设置在大二下学期,《物理化学》等课程也在此学期开设,因此课程开设时间过早,缺乏基础课程的知识,建议在大三上学期开设,以期获得较好的教学效果。 (二)内容多、学时少,课时紧张 《高分子化学与物理》课程主要包括高分子化学和高分子物理两个部分,其中高分子化学部分包括高分子科学的发展历史、发展趋势,基本概念、分类与命名、基本原理、高分子合成反应与方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、离子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分则侧重于高分子的结构(如链结构、聚集态结构等)、分子运动、力学状态与转变,物理性能等。对于高分子专业的本科阶段,通常会开设《高分子化学》和《高分子物理》两门课程,分别在32至48学时不等;而对于轻化工程专业,只开设了《高分子化学与物理》一门课程,48学时,相对来说内容多、课时少。在这样的情况下,教学活动的有效开展、课程体系的完善、讲授内容的连贯与取舍等都显得非常重要,对任课老师是一种不小的挑战。 (三)注重理论,缺乏实践 《高分子化学与物理》是一门以实验为基础的自然科学,但轻化工程专业只开设理论学习课程,没有相关实验课程。为了使学生能够更好地掌握课程学习内容,同时培养学生的动手能力和分析、解决问题能力,提高学生的实验技能,相应的实验课程的开设显得非常迫切,能够让所学知识与理论在实验中得到验证,注重理论与实践的结合,让学生从最初的原料出发,选择合适的聚合方法与聚合反应,得到在实际生活中真正用得上的高分子产品。 二、教学改革举措 针对轻化工程专业《高分子化学与物理》的课程特点,结合本校的实际情况,要求学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够了解高分子的应用,重点培养他们的实践与创新能力,作者经过几年的教学实践和摸索,总结了几点教学改革举措。 (一)规划本科培养方案,合理调整课程设置 目前我校轻化工程专业的课程设置还存在一定的问题,建议对本科培养方案进行修改,在《高分子化学与物理》授课前完成《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》等基础课程的学习,这样才能提高学生的学习效率,增强他们的学习兴趣,便于更好地掌握相关理论与知识。 (二)多媒体资源课件与传统板书有效结合 多媒体课件具有丰富表现力、良好交互性和极大共享性等特点,它可以将枯燥乏味的理论知识直观化和形象化,能够充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。但在运用多媒体教学的同时也出现了诸如教师几乎不写板书,学生不记笔记等问题,严重影响了教与学的质量。建议对任课教师的教学大纲、考核方式、教学难点与重点等相关教学文件进行监督,要求授课过程中课件放映与传统板书相结合,将学生上课情况、学生主动参与积极性、平时作业等与学生的最终成绩挂钩,进行综合评定。 (三)增设实验课程,提高学生实践能力 《高分子化学与物理》是一门理论与实践相结合的课程,实验课是对理论课学习的有效补充,通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性,帮助学生理解所学理论知识,因此实验课的教学显得尤为重要,建议在轻化工程专业开设实验课程,但涉及的实验众多,要求任课老师充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面,认真编写实验讲义。此外,学校和学院应重视实验室配套设施建设,突破实验教学完全依附于理论课程教学的传统框架,增加启发式实验和创新性实验所占比例额,注重验证性实验、启发式实验和创新性实验有效结合,开动学生的思维,发挥学生的潜质,提高学生的创新意识。 (四)理论联系实际,注重启发式教学 《高分子化学与物理》是一门相对来说比较抽象、枯燥的课程,但它也是一门应用性很强的课程,高分子材料用途广泛,遍及现代社会生活中衣、食、住、行、用等各个方面,因而在课程讲授时注重理论联系实际,将抽象的概论、理论与实际应用有机结合,将对课堂教学效果起到重要的促进作用。 三、创新能力的培养 (一)培养方案中开设新生研讨课和专业导论课 为了提高学生对专业的认同感以及学生的学习兴趣和热情,可以尝试在本科培养方案中针对大学新生开设新生研讨课和专业导论课,以趣味讲座和座谈的方式进行专业介绍,了解专业背景,告知学生轻化工程这个专业是以化学与高分子为学科背景的,加强学科平台课程的学习至关重要。 (二)实施学生双导师制 全面推进学生双导师制是确保创新型人才培养的重要手段,企业导师和校内导师组成课程小组,共同确定课程教学大纲、教学内容、教材及承担教学任务,使专业理论课程与行业实际需求紧密结合。 (三)强化实验课程学习和创新能力培养 实验课程采用自主设计实验,在实验大纲的规范下完成实验要求,将验证性实验、启发式实验和创新性实验有机结合。在国家大学生创新创业计划项目、江苏省大学生创新创业计划项目和江南大学大学生创新训练计划项目等资助下,实现学生创新训练的全参与和全覆盖,指导教师从选题开始就应该注重基础理论知识在创新实验中的应用,达到学以致用的目标。 (四)强化学生的毕业论文(设计)指导 毕业论文(设计)是学生毕业离校前最后一个实践性环节,也是所学基础理论知识得到充分应用的关键环节,因此可以从课题的选择、采取的技术路线、拟采用的研究方法和达到的预期目标等方面进行合理规划与设计,充分发挥学生所学知识与理论的应用,提升学生运用知识的综合能力,强化学生的专业基础。同时,轻化工程专业的毕业生中从事与高分子相关行业的人数众多,学科交叉特色鲜明,为学生的出国深造、攻读研究生和就业奠定坚实的高分子基础。 四、结语 根据国内外行业需求和自身特色,通过教学改革与实践,围绕复合型、创新型染整专业技术人才的培养目标,通过理论与实践相结合、教学和科研相结合、校内与校外相结合、科学素养与人文情怀相结合的人才培养模式,注重理论知识的传授与学生创新能力的培养相结合,全面提高和调动学生的学习积极性和学习兴趣,为学生的学习与工作奠定坚实的基础。 高分子化学论文:生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学探索 摘 要: 《高分子化学与物理基础》是高分子材料与工程、生物功能材料等专业的专业基础课,也是材料化学、应用化学等专业的选修课。本文针对本校高分子化学与物理在生物功能材料专业教学中体现的学时少、教学内容广等特点,探讨如何提高该学科的教学质量,激发学生的探知欲望、强化学生的创新意识和能力等问题,提出合理安排教学内容、理论联系实际、多种教学方法相结合、网络教学方法的运用、开展互动式教学等具体措施,提高教学效率。 关键词: 高分子化学 高分子物理 生物功能材料 教学探索 高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中,一般两门课程独立设置,其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程,其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点,生物功能材料涉及领域较广,从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能,因此我们开设了高分子化学与物理课程,所设学时为56学时,开设时间安排在二年级下学期,为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法,高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用,是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广,物理化学和有机化学知识运用较多等特点,这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难,导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外,我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期,其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚,这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识,是本文需要重点探讨的问题。 1.选择教材,合理安排教学内容 受授课学时的限制,我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》,由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,教材内容全面,难度适中,比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状,我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分,重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容,自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解,聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应,又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容,例如聚合动力学的推导,在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下,我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式,仅提出聚合动力学基本知识,引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分,我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变,简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节,对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排,重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握;简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握;自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法,突出了本课程重点、拓宽了学生知识面,克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。 2.理论联系实际,提高学生学习兴趣 高分子化合物广泛存在于日常生活中,如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等,食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素,建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃,行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用,其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学,单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣,教学效果不显著。为提高学生学习兴趣,我们在讲解基本知识的同时,注重理论和实际相结合,列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时,对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解,对聚乳酸生物材料进行了系列概述,包括其生产方法、原理和应用等;自由基共聚合部分,讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丁苯橡胶(SBR橡胶)等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯(PTFE)用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层,聚氯乙烯(PVC)用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中,讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故,例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展,以增强课堂的趣味性;讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外,让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称,指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成,并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理;通过举例讲解方式,激发学生自主学习兴趣。 3.多媒体与板书教学方法相结合,提高教学质量 高分子化学与物理基础课程知识面广,其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强,学生理解相对比较困难。因此,我们在教学过程中注意多种教学形式相结合,提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式,同时辅以板书讲解,取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来,又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来,这样可以使学生更容易理解所学内容。例如,在讲解配位聚合时,利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程;自由基聚合实施方法中,利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程,高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型,等等。通过多媒体的运用,可以使抽象的教学内容具体化,有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷,比如讲课节奏过快,学生难以吸收;教师过于关注幻灯片屏幕,减少了和学生的交流互动,等等。在实际教学过程中,还应注意和板书的有效结合,对重点知识内容采用板书的形式进行讲解,取得了不错的效果。 4.网络教学方法的运用 针对多媒体教学存在讲课节奏过快,学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点,对重要章节,我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上,对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境,提供多媒体录播室进行教学视频的录制,最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点,例如学生学习自主性增强,真正发挥学习的主观能动性,学生学习在时间和空间上少了许多限制,学习的探究性更加深入。另外,网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较,相互之间取长补短,知识面更广。随着现在网络技术的发展,学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用,大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足,大大提高了教学效率。 5.开展互动式教学,发挥学生的学习主动性 教学是教师和学生的共同行为,学生是课堂的主体,教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主,忽视了学生“学习”的主动性,学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”,导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状,我们采取课堂互动的教学方式,包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动,取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容,提出一些讨论问题,例如在讲述缩聚反应时,提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料,自己寻找答案,并在下次课堂上让学生进行讨论,然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力,又增强了学生的学习主动性,提高了学习兴趣。另外,我校为农业院校,虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业,但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况,我们在授课内容安排上,对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论,给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时,我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景,主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述,对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论,我们锻炼了学生分析思考问题的能力,这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础,提高了学生的学习积极性和学习兴趣,加深了对本课程的理解。 6.结语 通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课,但其理论性强、概念抽象难懂,如何让学生在掌握该课程基本理论的同时,调动学生的学习积极性,培养学生的自主学习能力和创新意识,是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上,继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索,以提高该课程的教学质量。
高分子材料论文:高分子材料课程设计论文 1课程设计题目选取 课程设计选题合理与否,是课程设计改革的重要环节,应注意课题的综合性、实用性及层次性[2]。课程设计环节中增加高分子材料改性及工艺探索的题目,目的在于加深学生对《高分子材料成型工艺学》、《聚合物改性原理及方法》等课程知识的理解,提高其理论联系实际和灵活运用知识的能力。选择合适的题目是保证学生如期完成课程设计的前提。课程设计环节比毕业设计环节少了8周的时间,因此课程设计选题应“小而精”,难度应明显低于毕业设计题目。如果选取完全没有研究基础的题目,学生前期探索实验会花费过多时间,不利于课程设计顺利进行。基于以上原因,笔者在以往毕业设计题目的基础上进行延伸,确定了课程设计相关题目。例如往届学生曾做过“硅橡胶阻燃材料性能研究”的毕业设计题目,对于硅橡胶混炼及硫化工艺积累了一定的经验数据,而硅橡胶材料力学性能指标还不尽如人意,需要进一步改进配方。可以在此基础上引出两个课程设计题目:“硫化剂种类及用量对硅橡胶力学性能的影响”、“结构控制剂种类及用量对硅橡胶力学性能的影响”,并由两个学生分别完成以上题目。由于有前人的基础,学生在实验过程中没有重复探索相关工艺参数,实验直接切入主题,有利于在有限的时间内完成课程设计。此外,两个课程设计题目虽各有侧重,但主要原材料及成型工艺都相同,故两个学生可共用一套成型设备,大大节约了设备预热及清理时间。将学生按相近课题组成互助小组,不仅提供设备利用率,也有利于学生在遇到问题时,相互讨论,相互促进[3]。 2实验人员安排 我校高分子材料与工程专业每年招生人数为80人,现有实验室设备条件尚不能满足全部学生同时开展材料改性及工艺制定等实践内容。因此,合理安排课程设计环节进行材料改性及工艺制定的学生人数,是如期完成课程设计内容的必要保证。按照人才培养方案,本专业课程设计安排在第四学年秋季学期最后4周进行。此时学生的专业课程学习已全部完成,学生对于自己的就业去向也有了初步规划。可以结合学生的就业意愿安排其课程设计内容。对于工作单位已落实为材料改性或工艺制定岗位的学生,可以优先安排其在课程设计阶段进入相关实训。课程设计内容与学生就业去向密切相关,可以充分调动学生的积极性,自觉参与到课程设计的各个环节。在本次课程设计改革试点工作中,2010级的一名学生对于硅橡胶材料配方优化题目很感兴趣,原因就是与其签约的工作单位主要生产硅橡胶产品。这名学生在课程设计过程中充分发挥了自身的主观能动性,在实验遇到问题时没有被动等待老师的安排,而是通过多方搜集资料以及与指导老师讨论等方式积极寻求解决问题的有效途径。学生在课程设计阶段提前进入“工作状态”,为学生更快适应企业工作节奏和工作思路奠定基础。 3实验进度安排及突发情况处理 课程设计时间只有4周。以往安排学生绘制模具图,主要按照塑件图测绘(1周)—装配图设计及绘制(1周)—零件图绘制(1周)—说明书撰写(1周)来安排进度。模具设计过程中基本不存在突发因素,设计进度容易控制。如果在课程设计中安排材料改性、工艺制定等内容,则可能由于设备故障、原料采购不及时或其他因素影响实验进度,导致学生无法如期完成课程设计[1]。为此,课程设计指导老师需要提前做好原料及实验设备的准备、检查工作,并做好应急预案。在本次课程设计改革试点工作中,主要按照资料收集、初定方案、实验验证的思路安排进度。仍然以“硫化剂种类及用量对硅橡胶力学性能的影响”、“结构控制剂种类及用量对硅橡胶力学性能的影响”这两个课程设计题目为例:第1周进行资料搜集并初定两种硫化剂(结构控制剂)备选;第2周进行硫化剂(结构控制剂)种类筛选;第3周确定硫化剂(结构控制剂)最佳用量;第4周整理数据并撰写课程设计小论文。从实际试点情况看来,学生在4周内完成材料改性等课程设计题目是基本可行的,所有参与试点的学生都如期完成了课程设计预定内容并按期提交了课程设计论文。在试点工作中,也出现了一些突发情况。在实验进行过程中,个别设备由于电压不稳导致温控器失灵而维修了几天,耽误了进度。但由于参与试点的学生们积极性及配合度较高,在第1周仅花了3天时间就提前完成了资料收集及方案的初步确定。在设备维修期间,指导教师及时调整进度,让学生把实验数据整理及课程论文框架构建与实验同步进行,大大缩短了后期课程论文撰写的时间,从而保证了课程设计如期完成。 4结语 通过课程设计阶段小范围试点发现,在4周课程设计时间内,可以安排学生进行配方设计及工艺制定的相关实训。不仅提高了现有设备的利用率,也使学生动手能力得到多方面训练,从而使学生所学知识更贴近企业需求。当然,为了保证学生如期完成课程设计,指导教师应在课题选取、实验进度安排等方面多下功夫,也应针对实验过程中可能出现的突发情况做好应急预案,不断总结经验,使课程设计方案尽可能完善。 作者:盛旭敏 单位:重庆理工大学材料科学与工程学院 高分子材料论文:高分子材料教学设计论文 1创新型实验开展的必要性 相比基础性实验,综合性实验的设置和开展对学生各课程知识的掌握在广度和深度上均提出了更高的要求,也使得学生能够对分属于不同课程的知识点有了更为深刻的认识,通过相互对比和验证,有助于专业知识的全面掌握和理解。但鉴于实验开展仍然遵循着学生预习、老师讲授、动手操作和课后交报告的传统模式,虽然实验指导老师针对实验可以设计不同的反应历程,让不同组别的学生获得迥异的结果,但实验结论的预测性很强,一些意外问题的发生也会在指导教师的预料之中,并能够很快给出解决方案,这对于提升学生在主观能动学习能力的效果很有限。另外,本校开展的高分子实验在内容的编排上还存在着较为明显的学科界限,还不能完全融合高分子化学、高分子物理和高分子成型加工原理等课程内容,因此很有必要开设具有创新型的研究型实验课程。 2实验开设时机 鉴于此类研究型实验的开展往往需要比较集中的时间段,高分子材料教研室经过多次商讨,确定本实验的学时为90学时(30学时/周×3周),将主要的实验内容集中安排在大四上学期的最后3周内完成。此时,一方面学生已经完成了所有的理论课程的学生和各类基础实验的训练,为本实验的开展提供了先决条件;其次,在此时间段有关校园招聘活动也会告一段落,可以保证学生有充足的时间和精力完成实验;最后,此次实验训练也为下一学期的本科毕业设计(论文)的开展提供一次很好的预演,能够有效地消除学生对毕业设计(论文)的恐慌和迷茫心理。 3实验内容的优化设计 根据王新平等[5]的观点,创新型实验必须具有实验结果的不确定性和探索性、实验设计程序的自主性和开放性,以及实验过程的可行性和可操纵性等基本要素。因而,这类实验的开展必然会对实验人员(包括指导教师和学生)、实验设备和场地等诸多方面提出了更高的要求。根据创新型实验内容设计的三点原则[5]和本专业教研室老师的科研情况,教研室选择了“导电性高分子材料的制备及其应用”这一开放性较强的实验。通过多方面的探讨和论证,我们尝试设计了一个以掺杂聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡胶中的应用为主线的研究型实验,实验内容和所需基本学时安排如下:(1)学生分组,布置实验的侧重方向(一组在聚丙烯中的应用,一组在天然橡胶中的应用),安排相关文献的查询和阅读,着重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡胶的性能和加工特性,温习有关设备的操作和安全注意事项(30学时)。(2)根据分组,学生在老师的指导下搭建实验平台,进行聚苯胺的合成,分别采用化学氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列经过质子酸或无机酸掺杂改性的聚苯胺,经纯化干燥后备用(30学时)。(3)用高阻计测试聚苯胺的电导率,X射线衍射仪分析产物的物相结构,红外光谱仪观察产物的特征官能团,并在扫描电镜下观察产物的形貌,并比较不同组别间所得聚苯胺产物在性能和外观上的异同(15学时)。(4)各组同学在制得合格的聚苯胺后,按照预先选定的应用方向,分别添加到聚丙烯或天然橡胶中制成复合材料,前者在双螺杆挤出机中完成,而后者在双辊开炼机和平板硫化机中进行。(30学时)(5)将所得复合材料进行标准化制样后,分别用万能电子试验机、摆锤式冲击试验机和高阻计测试复合材料的拉伸性能、冲击韧性和电导率随聚苯胺添加量的变化规律并记录实验结果;用扫描电镜观察复合材料断面形貌,分析破坏机制,探讨材料的强度和韧性变化的机理(15学时)。(6)学生整理数据,并撰写实验报告。报告要求参照本科毕业论文的模板和格式,须包括引言、实验过程、结果与讨论、结论和参考文献等主要部分(30学时)。其中(1)和(6)要求学生利用课余时间分别在实验周的前后一周内完成,不占用实验周的学时。在整个实验进行过程中,如因出现不可抗力或意外情况导致实验进展不顺利,可通过与实验室管理人员协调,利用周六和周日的时间进行弥补,以保证学生有充足的实验时间。通过这样一个研究型实验的设计和内容编排,不但使学生能够将有机化学、高分子化学、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料现代测试与分析技术等课程中散落的知识点进行有机串联,还同时大大增强了学生对高分子材料从合成、表征到应用的整体认识。在实验过程出现不可预料的事件时,合理引导学生利用理论知识去分析问题,并通过查找资料寻求解决问题的方法,有力地推动了学生在理论知识和实践应用方面的融会贯通,极大地提升了学生的主观能动性。 4实验课程考核 本实验的考核采用过程管理与结果考核并用的模式,主要分为以下三个方面:(1)学生实验表现(40%):指导教师观察并记录学生在实验中的表现,包括实验时间的合理安排、实验平台的正确搭建、实验药品和原料的适用和管理,以及意外情况出现时的应对措施等。(2)综合报告撰写(40%):要求每一位学生在查阅文献和整理资料的基础上,独立分析实验数据,撰写一份符合要求的实验报告。(3)教师提问考核(20%):学生提交报告期间,指导教师根据报告内容进行提问,考核学生对实验过程和报告内容的熟悉程度,同时考察学生在实验数据分析中的逻辑性,进一步深化学生对实验的印象,达到初步培养学生科研素质的目的。 5结语与展望 创新型实验的设置和开展是实验教学改革中最为重要的环节之一。虽然我校高分子材料与工程专业在此方面进行了初步尝试,但还有大量的工作亟待深入和细化研究。如,如何协同学生人数多与实验设备少之间的矛盾;在非工作日如何加强学生在实验室的安全管理工作;如何通过学生的反馈来改善和优化实验内容,进而提高实验教学的质量;如有可能的话,应在现有工作的基础上,设计更多具有前瞻性、创新型且兼具可行性的创新型实验,以达到满足学生自主选题的需要等。这些问题对实验室管理人员和指导教师提出了更高的要求,需要在后续的工作中进一步加以完善和提高。 作者:杨继年丁国新陶玉仑王周锋高俊珊王艳丽王媛媛滕艳华张宏艳王静单位:安徽理工大学材料科学与工程学院 高分子材料论文:高分子材料成型加工研究论文 一、高分子材料成型加工技术发展概况 近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为5.8%,2000年增加至1.8亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。 二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究 (一)聚合物动态反应加工技术及设备 聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。 (二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术 1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。 3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。 三、高分子材料成型加工技术的发展趋势 近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了部级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过1.5亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。 综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 高分子材料论文:高分子材料抗静电研究论文 一、高分子抗静电的方法概述 高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质,其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂,添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。 (一)添加导电填料 这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中,目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。 (二)与结构型导电高分子材料共混 导电高分子材料中的高分子(或聚合物)是由许多小的重复出现的结构单元组成,当在材料两端加上一定的电压,材料中就有电流通过,即具有导体的性质,凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同,它属于分子导电物质。根本上讲,此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料,但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差,无法直接单独应用,一般作导电填料与其它高分子基体进行共混,制成抗静电复合型材料,这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性,效果更好更持久。 (三)添加抗静电剂法 1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质,其结构通式为RYx,其中R为亲油基团,x为亲水基团,Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的亲油基团,羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团,此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类:阳离子型抗静电剂;阴离子型抗静电剂;非离子型抗静电剂;两性型抗静电剂。 导电机理无论是外涂型还是内加型,高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种:(1)抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性,吸收空气中的水分子,形成“海一岛”型水性的导电膜。(2)离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。(3)介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻,增加导电性和加快静电电荷的漏泄;二是减少摩擦电荷的产生。 2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物,它们与基体树脂有较好的相容性,因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下,经较低的剪切力拉伸作用后,在基体高分子表面呈微细的筋状,即层状分散结构,而中心部分呈球状分布,这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻,并且具有永久性抗静电性能。 二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况 我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种,以非离子表面活性剂为主,目前常用的品种有,大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(烷基二苯醚磺酸钾);上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN(十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐),另外该厂生产的抗静电剂PM(硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物)、抗静电剂P(磷酸酯与乙醇胺的缩合物);北京化工研究院开发的ASA一10(三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物)、ASA一150(阳离子与非离子表面活性剂复合物),近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品,其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂;ASB系列产品则为有机硼表面活性剂(主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯)与其他非离子表面活性剂复合而成;ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成,杭州化工研究所开发的HZ一1(羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂(咪唑一氯化钙络合物);上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂,已经形成系列产品,在使用效果和性能上处于国内领先地位,部分品种可以替代进口,如SH一102(季铵盐型两性表面活性剂)、SH一103、104、105等(均为季铵盐型阳离子表面活性剂),SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂;济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。(聚氧乙烯烷基胺复合物)等; 河南大学开发的KF系列等,如KF一100(非离子多羟基长碳链型抗静电剂)、KF-101(醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂),另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等;抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的,主要用于合成纤维领域。 从抗静电剂发展来看,高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品,尤其是在精密的电子电气领域,目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。 三、结语 我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好,针对目前国内研究、生产、应用与需求现状,对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。 (一)加大新品种开发力度 近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂;用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯;用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求,开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种,并不断强化应用技术研究,以满足国内需求。 (二)加快复合抗静电剂和母粒的研究与生产 今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配,向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料,如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾,国内要加快抗静电母粒的开发与研究,促进我国抗静电剂工业发展。 高分子材料论文:高分子材料抗静电技术研究论文 摘要:目前,静电在生物工程中有着重要的应用。介绍高分子抗静电的方法,阐明高分子材料抗静电技术在我国的发展和策略。 关键词:高分子材料抗静电研究 静电广泛地存在于自然界和日常生活之中,如人们每时每刻呼吸的空气每厘米就含有100500个带电粒子;自然界的雷电;干燥季节里人身上化纤衣物由于摩擦起电而粘附在身体上,这一切都是比较常见的静电现象。实际上,静电在生物工程中有着重要的应用。 一、高分子抗静电的方法概述 高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质,其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂,添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。 (一)添加导电填料 这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中,目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。 (二)与结构型导电高分子材料共混 导电高分子材料中的高分子(或聚合物)是由许多小的重复出现的结构单元组成,当在材料两端加上一定的电压,材料中就有电流通过,即具有导体的性质,凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同,它属于分子导电物质。根本上讲,此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料,但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差,无法直接单独应用,一般作导电填料与其它高分子基体进行共混,制成抗静电复合型材料,这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性,效果更好更持久。 (三)添加抗静电剂法 1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质,其结构通式为RYx,其中R为亲油基团,x为亲水基团,Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的亲油基团,羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团,此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类:阳离子型抗静电剂;阴离子型抗静电剂;非离子型抗静电剂;两性型抗静电剂。 导电机理无论是外涂型还是内加型,高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种:(1)抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性,吸收空气中的水分子,形成“海一岛”型水性的导电膜。(2)离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。(3)介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻,增加导电性和加快静电电荷的漏泄;二是减少摩擦电荷的产生。 2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物,它们与基体树脂有较好的相容性,因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下,经较低的剪切力拉伸作用后,在基体高分子表面呈微细的筋状,即层状分散结构,而中心部分呈球状分布,这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻,并且具有永久性抗静电性能。 二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况 我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种,以非离子表面活性剂为主,目前常用的品种有,大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(烷基二苯醚磺酸钾);上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN(十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐),另外该厂生产的抗静电剂PM(硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物)、抗静电剂P(磷酸酯与乙醇胺的缩合物);北京化工研究院开发的ASA一10(三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物)、ASA一150(阳离子与非离子表面活性剂复合物),近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品,其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂;ASB系列产品则为有机硼表面活性剂(主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯)与其他非离子表面活性剂复合而成;ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成,杭州化工研究所开发的HZ一1(羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂(咪唑一氯化钙络合物);上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂,已经形成系列产品,在使用效果和性能上处于国内领先地位,部分品种可以替代进口,如SH一102(季铵盐型两性表面活性剂)、SH一103、104、105等(均为季铵盐型阳离子表面活性剂),SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂;济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。(聚氧乙烯烷基胺复合物)等; 河南大学开发的KF系列等,如KF一100(非离子多羟基长碳链型抗静电剂)、KF-101(醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂),另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等;抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的,主要用于合成纤维领域。 从抗静电剂发展来看,高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品,尤其是在精密的电子电气领域,目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。 三、结语 我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好,针对目前国内研究、生产、应用与需求现状,对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。 (一)加大新品种开发力度 近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂;用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯;用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求,开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种,并不断强化应用技术研究,以满足国内需求。 (二)加快复 合抗静电剂和母粒的研究与生产 今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配,向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料,如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾,国内要加快抗静电母粒的开发与研究,促进我国抗静电剂工业发展。 高分子材料论文:高分子材料专业贯通式实验案例教学分析 摘要:高分子材料专业的贯通式实验案例教学是将基础知识、探索性专业实验和工程化实践应用融汇贯通的新型教学模式。以高分子材料反应共混改性沥青加工试验为例,介绍了该教学模式的方法、步骤与特点。学生通过查阅文献、实验设计、动手操作、撰写论文及实体工程实践等环节,深化利用已学基础知识和专业知识,培养分析问题和解决问题能力。该贯通式实验案例教学有利于本科生、研究生尽快掌握高分子材料科学与工程的内涵,选择感兴趣的方向,快速进入毕业设计研究,了解社会需求和优化职业取向,加强专业体验性和理解能力。对培养学生综合素质,提高创新、创业能力有重要意义。 关键词:高分子材料;贯通式教学;实验案例;创新;创业 引言 高分子材料科学与工程是一门理论与实践紧密结合的专业,实验和实践教学是高校高分子材料专业学生必修环节。但是,传统教学模式下的高分子材料加工工程实验明显存在专业实验“按部就班”和实践过程“走马观花”等问题。此外,还有实验教学内容相对陈旧,与我国工业化发展程度脱轨;实验课时间少且死板,不利于实验的深入开展;只注重已经成熟的实验操作与报告书写,不利于创新思维的培养;实验设备陈旧,许多新的实验无法满足我国现今创业、创新人才的培养。与欧美等先进高校的高分子材料专业实验、实践课程相比,我国高校学生普遍存在动手操作能力弱、安全意识不足和解决实际问题能力差等缺点。以美国阿克伦大学高分子加工实验课程为例,实验课时间长,且强调学生亲自己动手,并鼓励使用拍照、录像等手段得到各种数据,实验报告内容丰富。即使实验失败,只要学生对失败的原因分析透彻,依然可以得到完美的分数。根据学生的反馈,这样的学习方法普遍比单纯的理论灌输和死板的实验更加有效,实验过程更具体验性。他们还将试验内容与工程实践紧密结合,将试验内容拓展到课外,加深高分子科学与工程的理解和应用。近年来,我国对创新、创业型人才的培养日益重视,推动传统实验、实践课程改革和激发学生创造力日益重要,增加综合型、研究创新型、实践型实验是大势所趋。 相对于基础型和综合型实验的“验证性”而言,研究型实验具有不确定性、探索性、自主性、开放性与可操作性等“探索性”特点。作为学生由知识学习向科学研究、工程应用转变的衔接点,研究实践型创新实验涉及多学科知识的交叉运用,侧重于运用所学知识、文献查阅和基本技能等手段应用,并要求实验结果以研究论文和工程实践报告的形式完成,其设置重在培养发现问题和解决问题能力,更具挑战性。我校高分子材料专业方向已在综合化学实验基础上,开设了自主研究型实验。通过学生与感兴趣的导师联系,共同确定实验方向,在五周内完成实验设计、实验操作、实验分析、报告撰写等相关内容。收到了较好的效果。为加强该专业的工程实践体验,我们在此基础上拓展设计了贯通式实验.即在自主研究型实验技术基础上,进入实际生产一线进行工程实践,贯通理论与实践,建立理论研究与工程应用的关系。具体是结合联系导师的转化成果,将研究型实验延伸,进行三天的工程实践,尝试将学生基础知识、专业知识和产业化实践结合运用,培养学生的工程认知和实践能力。本文以高分子材料反应共混改性沥青材料的高分子加工试验为例,探讨了该贯通式实验教学设计思路、目的、试验步骤、报告撰写方法以及实验心得等,以期促进贯通式试验教学的开展。这对培养我国迫切需要科技成果转化背景下的创新、创业人才有重要意义。 1贯通式实验教学思路 该贯通式试验案例教学是以我校比较成熟的产业化特色项目高分子材料反应共混改性沥青展开。首先指导老师布置课题,讲解贯通式实验的目的、方法和意义等过程,实验小组根据讲解内容选择高等级公路用改性沥青材料为课题展开研究。研究小组通过查阅文献、小组内讨论和教师的共同探讨,决定以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青为主题开展本次贯通型实验。其次,通过以SBS反应共混沥青改性、结构表征、性能测试为主线的研究型实验,旨在提高学生创新意识以及创新能力,培养其团队意识,了解和熟悉开展科研工作的方法。最后,通过工程实践和产学研交流,贯通试验室研究与工程实践的联系与区别,建立室验式开发研究、工程放大生产和工程应用之间的关系。 2贯通式实验教学方法及步骤 贯通式实验教学方法是用讨论式、启发式教学方法;以学生为主,允许失败,多次尝试,提倡提出问题和解决问题的锻炼模式;讲究基础理论、专业实验和工程实践相结合,融汇贯通的模式。贯通式实验教学包括以下步骤:(1)师生双向选择导师公布课题后进行师生双向选择,通过与导师交流,达成合作关系,挑选组长并布置研究实践内容和任务;(2)设计课题学生通过导师指导查找课题领域的前沿文章,以及和老师讨论,设计出切实可行的实验方案,培养学生独立设计实验的能力;(3)实验操作小组成员们利用已有基础实验知识结合专业知识的了解,比如通过实验过程既熟悉了红外光谱、光学显微镜等仪器的使用方法,又接触到了传统教学实验难以接触的新型实验设备如高速剪切机、胶体磨和低温延度计等设备;(4)数据总结与讨论小组成员将所得试验结果进行整理作图,分析讨论试验结果;(5)工程实践通过参观学习生产流水线,与操作工人、车间主任和总工程师交流学习;(6)课程总结与评价与指导老师交流实践过程的问题与收获,撰写研究报告和实践报告。 3贯通式实验教学效果与心得 贯通式实验教学摒弃了传统实验机械、死板、陈旧的教学方式,为老师教学以及学生学习都带来了创新的想法和创业的火花。贯通式实验教学效果总结有如下四点: (1)培养了研究方法和团队协作意识实验小组通过前期选题,查阅大量的资料,了解目前高分子科学领域的新的研究方向。实验过程中,小组成员们接触到并使用了许多传统实验教学中难觅踪影的仪器,SBS、石油沥青等材料的特性,开阔了他们的视野,真正体验了科学研究的过程。分工明确,通过各成员间的协作配合,共同完成。提高了实验操作技能以及与他人合作的能力。在实验过程中不断思考并对实验方案进行改进,定期与老师见面并报告相关进展,最后完成整个实验部分; (2)培养了学生独立思考分析问题和总结升华能力数据总结处理阶段,通过分析实验结果,学会了用统计方法软件对所得数据进行处理,对实验现象运用理论知识做出合理的解释。对有疑惑的问题,小组成员之间随时进行讨论分析,并查阅相关文献,进一步试验验证,最后找到了问题的根源。将所有结果整理并书写成报告。通过对实验结果进行分析与写作,培养了他们独立思考、清晰表达、总结升华的能力; (3)培养了学生工程化思维在工业实际生产阶段,进一步考察工厂生产环节,书写工程实习报告,丰富学生的社会适应能力,并为迅速进入企业工作奠定良好的基础。例如,在工厂实践阶段,认识了实验室实验与工程试验的差别,深化了化学工程中原材料、操作单元选择原则,化工原理中“三传一反”的理解。以搅拌装置的设计为例,大型搅拌桨根据物料粘度设计的原理,SBS与沥青混合加料时的弱搅拌与反应后的强搅拌桨叶的不同;以我国早期SBS改性沥青生产时,为解决高熔体粘度的SBS与低粘度沥青的分散性通过胶体磨等特殊设备强化剪切变形实现分散;还可以通过选择SBS的嵌段比例、分子量等手段提高其在沥青中的分散性; (4)培养了创业思维通过与市场、采购和财务部门人员的交流,了解到企业的市场信息是生产的前提,市场信息是基于大量使用数据和与用户沟通相结合而得到的。市场原材料信息、市场销售信息反馈到研发部门进行开发,形成原材料进入、加工制造和产品销售与服务一体化的运转格局,为以后创业思维的培养打下基础。工程化思维对促进学生校内培养有积极的影响。通过工程化实践锻炼了学生将高分子专业理论知识用于实践,并通过实践加深了对理论知识的学习。例如,深入了解了高分子材料工程的共同点,是解决高性能与易加工、经济性三者的矛盾,环境污染治理与经济性的矛盾。学习了公司治理结构,了解公司的发展优秀,一是靠管理,二是靠科技。团队协作是公司高效运转的保障,注重团队建设。在此过程中,也培养了团队协作能力,更快融入将来的工作融合贯通,认识平时所学知识的重要性,促进专业知识的学习。 在基础理论与工程化生产方面,还认识到室内基础研究试验与工程化生产相辅相成,工程化提出问题必须通过基础研究指导才能获得突破。基础理论指导工程化实践,工程化实践又不能局限于基础理论,还需考虑社会因素、市场因素和环境因素等。在生产应用方面,深刻理会了“安全第一”是一切生产的根本。工厂的安全教育,为以后试验室及工程化生产奠定了基础。工程化放大生产是无数实验室试验的总结,也是指导实验室小试、中试和放大生产的根本。稳定化、规模化生产是市场化应用的根本保障,标准的试验方法和严格的产品检测是市场应用的根基。市场是科研的主要推动力,基础研究是推动科研进行的源动力。 4贯通式教学总结 贯通式实验教学通过自主探索实验和工程实践体验的方式,增强了高分子材料专业教学的趣味性、探索性和创造性,不但对培养学生提出问题和解决问题的能力有积极作用,而且还有利于高校和企业培养创新和创业人才。贯通式实验教学的难点在于,建立良好的产学研信任关系和学生的积极主动性的配合。此外,指导教师的精细设计和企业、学校领导的大力支持也必不可少,有必要进一步深入挖掘适合贯通式实验教学的课题,深化与企业的合作关系,协同培养发掘创新、创业人才。当然,该贯通式实验教学仍处于探索之中,在培养时间、培养模式、培养效果等方面还值得商榷。总之,贯通式实验教学的不确定性、探索性、自主性、开放性与体验性更契合当前学生对实验课的需求以及国家对创新、创业能力人才的培养,值得进一步推广和完善。 作者:王仕峰1;潘三水1;张勇1;李嘉曦2;李航3 单位:1.上海交通大学 高分子材料论文:脉冲激光技术在高分子材料加工中的运用 摘要:随着我国科学技术水平的不断提高以及诸多科研人员的努力,激光技术获得了飞速的发展,超短脉冲、超高强度、超短波长等成为了当前激光技术的代表特征,脉冲激光技术的出现更为高分子材料加工带来了革命性的进步。在分析脉冲激光技术在高分子材料加工中的应用时,首先对脉冲激光及其折射率改性情况进行了概述,在此基础上从激光烧烛产生表面多孔结构、周期结构以及块体材料加工对材脉冲激光技术的应用几个方面进行了详细的研究与探讨。 关键词:脉冲激光技术;高分子材料;材料加工 近年来,脉冲激光技术已经得到了相对比较广泛的应用,并且该种精密的加工技术越来越受到社会与人们的关注,主要原因在于脉冲激光技术能够在加工高分子材料的过程中得到比较高的加工精度,并且能够进行材料表面的加工,使得材料的表面形成多孔结构与周期结构等。更加能够实现对块体材料、透明材料的内部加工与改性等。可以说,脉冲激光技术比较适用于其他加工技术无法实现的复杂形状元器件的加工以及高精度元器件的加工。脉冲激光技术在高分子材料加工的过程中所产生的瞬间功率比较大,几乎能够与任何材料产生相互的作用,本文对脉冲激光技术在高分子材料加工中的应用进行研究,希望能够促使高分子材料加工更加良好的依据脉冲激光技术获得发展。 1脉冲激光及其折射率改性 所谓脉冲主要便是指隔一段相同的是假案发出的电波、光波等机械形式。脉冲激光则主要是指脉冲工作方式的激光器发出的光脉冲,脉冲激光具有其独特的工作必要性,其能够进行信号的发送并且减少热量的产生。一般情况下,脉冲激光比较短,其时间几乎已经达到了“皮秒”的级别。脉冲激光器在工作中需要由激光泵浦源持续性的提供能量,由此方能够长期间产生并且输出脉冲激光。高分子材料加工领域目前对脉冲激光技术有所应用。就高分子材料而言,其材料的折射率与其密度之间呈现正比关系,并且包括末端基、添加剂与杂志等化学组成、分子趋向、链间结合力等均与热历史存在关系。在高分子材料加工应用脉冲激光技术时,与其他改性技术相比较而言,脉冲激光技术能够诱导高分子材料改性技术对其财力下性能产生最小的影响,并且脉冲激光技术能够在高分子材料的表面将原有的化学键打破,并且能够形成全新的化学键,以此改变高分子材料的特性。 2高分子材料加工对脉冲激光技术的应用 2.1激光烧烛产生表面多孔结构 激光烧烛产生表面多孔结构能够有效的促进高分子材料与生物组织交界面上的细胞黏附与增殖,使得生物医学领域的众多学者均对其予以了较高的关注。高分子材料表面的孔洞会在材料表面热化的情况下形成,并且应力在整个孔洞形成的过程中发挥着极为重要的作用。受应力波的影响,高分子材料的黏度会下降,而高分子材料本身又存在着因应力波作用而产生的孔洞长大的核,即自由体积孔洞,该自由体积孔洞的总体积会在温度上升的情况随着应力的下降而增加。就该方面高分子材料对脉冲激光技术的应用情况已经有部分学者展开了研究,并且认为在248nm的脉冲激光辐照下高分子材料胶原薄膜的链结构稳定性会发生一定改变,其能够将原有的氢键网络打破,并且经过红外吸收光谱、拉曼光谱、荧光分析等发现高分子材料胶原主链的部分会出现光热分解现象,在激光烧烛时会将光机械作为主要作用力,而后发生光化学转变。该种状态下生物的相容性会发生改善,即细胞黏着与细胞生长会发生改变。 2.2激光烧烛产生表面周期结构 高分子材料一般不会吸收长波长激光,其只有在激光强度十分高的情况下方能够有效的实现多光子的吸收。此时脉冲激光辐照在高分子材料表面时便会形成一定的表面周期结构,且存在波长效应,其中,长脉冲激光器只能够形成紫外波段激光器,而超短脉冲激光器则能够在紫外波段和红外波段均形成激光器。激光烧烛所产生的高分子材料表面周期结构一般可以向其纳入到波长量级,并且在对偏振态、激光波长与入射角度等参数进行改变的情况下,高分子材料表面结构亦能够发生相应的改变。经过对激光烧烛产生表面周期结构进行研究可以发现,其形成的机理主要包括两点:①入射脉冲激光束与高分子材料的表面散射光之间能够相互调制;②脉冲激光的强度调制能够转化成为高分子材料表面的改性结构。在激光烧烛产生表面周期结构的该两点形成机理相互联情况下,脉冲激光辐照将能够促使高分子材料产生表层的热化,继而在温度梯度的影响下导致高分子链不断扩散,最终形成表面周期结构。 2.3块体材料加工对脉冲激光技术的应用 高分子材料会对不同波长的光进行吸收,紫外脉冲激光加工需要对高分子材料的该点特性会产生依赖性。一般情况下,大部分的透明高分子材料均属于弱吸收体,其能够吸收的波段一般保持在193mm以下的真空紫外区。若入射的脉冲激光光子能量明显要大于高分子材料的化学键能时可以将原有的化学键直接打破,此时高分子材料将会被离解成为单体产生脉冲激光烧烛,但是并不会产生液相,属于典型的光化学过程,其所产生的热影响亦最小。对于块体材料加工对脉冲激光技术的应用方面,部分学者发现利用飞秒激光技术进行PCL片材的加工将能够在加工的过程中于加工边缘发现存在着热退火形成的晶球以及快速冷却形成的非晶组成热影响区域。与此同时,紫外波段光子能量若超过了高分子材料中大部分分子键能,则亦会产生光化学作用。 3结束语 综上所述,脉冲激光技术加工高分子材料具有十分复杂的机理,且不同的脉冲激光加工技术会对加工工艺、加工材料等提出不同的要求,因而高分子材料的脉冲激光烧烛在各界均有着比较大的争议性。比较典型的高分子材料在脉冲激光技术加工下的光热与光化学特点有:短波长激光的光子能量比较大,能够直接打破高分子材料的化学键,并且能够对高分子材料进行光化学降解。若将脉冲激光中脉冲的宽度缩短将能够有效地提高多光子吸收截面,此时的加工效率也将能够有效提高。鉴于此,脉冲激光能够成为我国现阶段以及未来工业高分子材料加工的首选技术,并且在不断地研究与探索下,脉冲激光技术将能够进一步的完善与应用,推动我国社会与经济水平全面提升,并且提高我国在国际方面的影响力。 作者:田新 单位:新疆轻工职业技术学院 高分子材料论文:熔融沉积成型用高分子材料研究 《化学推进剂与高分子材料杂志》2016年第6期 摘要: 介绍了熔融沉积成型(FDM)原理及所需材料要求,详细阐述了国内外FDM用丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料、聚乳酸、聚碳酸酯的研究进展,展望了其发展前景。 关键词: 熔融沉积成型;ABS;聚乳酸;聚碳酸酯 3D打印是一种以设计的3D模型为基础,利用打印设备逐层增加材料来构造三维实物的快速成型技术[1]。它集成了CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)、机电控制和材料科学等方面的技术,被誉为“第三次工业革命”的优秀技术。目前比较成熟的快速成型工艺有:光固化立体造型、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型。与其他快速成型工艺相比,FDM操作简便,安全无毒,成型效率高,成型设备价格低,发展极为迅速。目前FDM系统在全世界已使用的快速成型系统中约占1/3。材料是熔融沉积成型的重要基础,具有可黏合性的高分子材料是FDM工艺最常用的材料,它的发展速度制约熔融沉积成型的进一步发展。本文重点介绍了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料、聚乳酸、聚碳酸酯3类高分子材料用于FDM工艺的研究进展,为熔融沉积成型进一步发展提供理论基础。 1FDM工艺概述 1.1FDM工艺工作原理 首先用加热装置将丝状(直径约2mm)热塑性材料加热熔化,给材料合适的压力将熔融态材料从微细喷嘴(直径一般为0.2~0.6mm[2])中挤出,喷头根据计算机设定的模型截面信息运动,将挤压出的熔融态丝材涂覆在工作台的制件基座的指定位置,并快速冷却固化,一个层面沉积完成后,工作台按设定的增量下降一个层的厚度,再继续熔融沉积,循环往复,直至完成整个实体制造。 1.2FDM材料的性能要求 根据FDM工艺原理及特点,所用高分子材料应满足以下性能要求[3–5]:①材料的制丝要求高分子材料在使用前,要经螺杆挤出机加工成直径约2mm的单丝,因此材料必须能够挤出成型。单丝要求表面光泽、直径均匀、内部无中空,在常温下应具有良好的柔韧性,不会被轻易折断。②材料的收缩率线材经熔融挤出后在工作台上快速固化,但若成型材料收缩率大,固化时的体积收缩就会在制品中产生更大的内应力,进而使制品翘曲变形,甚至导致制品开裂,以至成形失败。材料的收缩率是影响制品外形质量最重要的因素之一,FDM工艺要求成型材料的收缩率越小越好。③材料的机械性能丝状进料方式要求料丝具有较好的力学性能,这样在摩擦轮的牵引和驱动力作用下才不会发生断丝和弯曲现象。由于料丝在加热装置内还起到活塞推进作用,为提高其抗失稳性能,料丝必须具有足够的弹性模量。④材料的流动性为将熔融态的丝材从喷嘴中顺利挤出,要求所用材料在熔融态时具有较好的流动性。流动性差的材料产生的阻力大,难以挤出;流动性太好的材料挤出后难以控制,发生流涎,并造成每一次循环的起始与停止时,挤出物料不均匀。 2FDM用高分子材料研究进展 2.1ABS ABS是目前使用最多、应用最早的高分子打印线材。它综合了丁二烯、苯乙烯和丙烯腈各自的优良性能,具有良好的力学性能,易加工,广泛应用于汽车、纺织、电子电器和建筑等领域[6]。但ABS也存在一些缺点:较大的收缩率,制品易收缩变形,易发生层间剥离及翘曲等现象;耐热变形性较差;打印过程中有异味产生。为改善ABS打印的成型质量,国内外学者在ABS改性方面做了很多工作。 2.1.1国外 M.L.Shofner等[7]用VGCFs(气相生长碳纤维)填充ABS,制备用于FDM工艺的复合材料,研究了填充VGCFs对ABS机械性能的影响。结果表明,加入VGCFs能提高ABS的拉伸强度和模量,但是流动性会变差。美国的Stratasys是世界上最大的3D打印材料公司,它新推出了一款ABS材料ABS–M30i。与标准的StratasysABS相比,ABS–M30i的力学性能有较大的提高,并且层间黏合强度大幅提升,扩大了ABS的应用范围[8]。Stratasys公司的第2代数码ABS2,这种新型材料可通过FDM技术制备薄壁电子器件,且具有良好的热稳定性和尺寸稳定性[9]。美国3DXTech公司利用多壁碳纳米管对纯ABS树脂进行改性,制备出新型FDM用ABS材料——3DXNanoESD,可用于打印汽车、电子器件用关键零件,以及需要静电放电(ESD)保护的器件。 2.1.2国内 仲伟虹等[10]利用短切玻璃纤维对ABS进行改性,研究了短切玻璃纤维含量对ABS机械性能的影响。结果表明,加入短切玻璃纤维,ABS材料的收缩率变小,解决了ABS制品易收缩变形的问题,同时材料强度、硬度大幅提升,但会使材料韧性变差。加入增韧剂和增容剂很好地解决了这一问题,提高了ABS复合材料的韧性,从而使短切玻璃纤维改性的ABS材料适合于FDM工艺。方禄辉等[11]将ABS与热塑材料苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SBS)进行熔融共混,制备用于FDM工艺的功能材料,研究了SBS结构及其含量对ABS/SBS共混物各性能的影响。结果表明,加入热塑材料SBS,ABS的流动性明显提高,韧性变好,低频下熔体强度高,对剪切频率依赖变弱,较好地适用于FDM工艺对ABS材料流动性和力学性能的要求。聂富强等[12]发明并公布了一种ABS线材的制备方法。首先将聚丁二烯橡胶剪碎溶在苯乙烯中,然后加入丙烯腈单体和稀释剂后搅拌成均相,再加入引发剂,在一定温度下连续本体聚合后获得可用于FDM工艺的ABS。利用优化后的制备方法成功制备了ABS,且制备的ABS耐热性好、抗冲击强度高。黄旭辉等[13]公开了一种3D打印用ABS材料,材料为核壳结构,核体为改性的ABS材料,壳体为聚砜(PSF)材料。通过将材料制备成核壳结构,材料同时具有ABS的高韧性和PSF的高耐热性和成型收缩率小等优势,取长补短。在ABS材料内添加抗冲击改性剂来增强材料的弯曲强度和压缩强度,改善力学性能;利用小粒度的碳纤维增强材料包裹有机倍半硅氧烷增加材料之间的界面,更好地结合ABS材料与PSF材料,解决了复合材料界面结合力较弱的问题,扩大了ABS材料的使用范围。 2.2聚乳酸 聚乳酸是以玉米或甘蔗为原料,经过发酵制成乳酸,最终转化为聚乳酸[14]。聚乳酸具有良好的光泽性、延展性、降解性、生物相容性,打印的制品硬度好,色彩鲜艳,透明富有光泽,外观细腻,打印过程中不产生难闻气味,是3D打印最好的原材料[15]。聚乳酸的缺点也同样明显,其韧性和抗冲击强度较差,打印制品脆性大,强度较低,尺寸稳定性差,不能抵抗温度变化,当温度超过50℃就会变形,限制了其使用范围[16–18]。为此,国内外学者做了很多工作来改善聚乳酸的性能。 2.2.1国外 D.Drummer等[19]将磷酸钙与聚乳酸复合,通过FDM技术制备组织工程和颌面外科用材料,研究了喷嘴温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,喷嘴温度为225℃时,复合材料的模量为3122N/mm2,力学性能最好,而温度为235℃时,所得复合材料具有最低的拉伸强度和断裂伸长率。德国FKuRKunststoff公司与荷兰Helian公司合作,制备出用于FDM的高性能PLA材料,该材料通过加入天然纤维来提高PLA的强度和尺寸稳定性。荷兰Colorfabb公司最近开发出两款新型PLA材料,具有木质效果的WoodFillFine和仿竹子的BambooFill。随后,Colorfabb公司又推出一款独特的PLA线材——具有软木效果的CorkFill。与传统的木材相比,新型纤维增强PLA材料打印的制品外观独特,具有很好的木质效果,并且没有设计限制[20–21]。日本JSR公司推出一系列高性能PLA线材,命名为FABRIAL。此系列产品强度高,韧性好,加工过程中不易折断,制品稳定性好,可用于制造最终产品,有效解决了PLA材料打印制品脆性大、强度较低等问题,扩展了制品的用途。今后该公司将充实产品种类,推出具有特殊性能的产品,以满足多种用途需求[22]。 2.2.2国内 谭志勇等[23]将一种环氧类大分子扩链剂与PLA树脂进行共混,研究扩链剂用量对PLA相对分子质量的影响,以及热处理时间和温度对共混物机械性能和结晶性的影响。结果表明:扩链剂中的环氧基团与PLA中的端羟基、羧基发生反应,PLA的相对分子质量大幅提升;选择合适的条件进行热处理可以使PLA及其共混物结晶,PLA的强度和尺寸稳定性均得到了提高。鄢国强等[24]发明并公布了一种适用于FDM技术的改性聚乳酸复合材料,将PLA、扩链剂、增韧剂、分散剂等经高速混合机混合后,利用挤出机挤出拉丝得到线材。与纯PLA相比,该材料具有良好的柔韧性,同时冲击强度、耐热性和断裂伸长率得到了较大的提高,将该复合材料用于FDM技术,成品具有表面光洁、尺寸稳定等优点。陈庆等人[25]发明并公布了一种FDM工艺用聚乳酸材料及其制备方法。该方法利用低温粉碎混合反应技术改性PLA,改性后的PLA材料机械性能和热变形温度大幅提升,扩大了PLA材料的使用范围。增韧改性后的PLA材料打印温度为200~240℃,打印过程中材料收缩率小,无气味,打印过程流畅,制品尺寸稳定,富有光泽。 2.3聚碳酸酯 PC是一种分子链中含有碳酸酯基的热塑性树脂。它性能优良,是目前使用最多的热塑性工程塑料之一[26–27]。PC几乎具备了工程塑料的所有优良特性,抗冲击性能好、无味、耐高温、抗弯曲、强度高,此外还具有良好的阻燃特性,可用于FDM工艺制备高强度产品[28]。但PC也存在一些缺点:颜色单一,着色性能不理想;PC中含有致癌物质双酚A,在高温下会析出,影响人体健康;价格相对较高;打印温度过高(超过300℃),不适用大多数的桌面3D打印机。 2.3.1国外 Stratasys是世界上第一家推出PC线材的3D打印公司。用该线材生产的产品强度高,耐热性好,最高可耐145℃。随后,Stratasys公司开发了工程材料PC/ABS。PC/ABS同时具有PC的高强度以及ABS的高韧性,力学性能大幅提升,使用该材料配合FORTUS设备制作的产品性能更佳。随后,Stratasys公司又推出了Polycarbonate–ISO(PC–ISO)材料。PC–ISO[29]是FDM技术可采用的材料中强度最高、耐热性最好的生物相容性材料。它通过γ射线、环氧乙烷进行杀菌并且符合ISO10993和美国药典塑料VI级标准,具备PC的所有性能,又具有良好的生物相容性,广泛应用于食品包装行业及医疗器械行业。 2.3.2国内 2014年,广州傲趣电子科技有限公司公布了一种高性能PC线材。此种线材用拜耳公司生产的食品级PC原料制作,可用于FDM工艺。该线材打印过程平台温度为120~150℃,喷嘴温度为255~280℃,流动性好,制品强度高,外观光泽细腻,尺寸精度高,不含双酚A,有效解决了PC材料的致癌问题。2015年,来自上海的3D打印材料制造商Polymaker与先进化学材料开发商Covestro(前身为拜耳材料科技)联手,共同开发出了两款专门针对桌面3D打印机的全新聚碳酸酯3D打印线材——PolymakerPC–Plus和PolymakerPC–Max。这两款线材经过特殊配方已经将打印温度从300~320℃下降到250~270℃,有效解决了PC材料难以用于桌面3D打印机的问题,打印温度的降低同时也减少了在打印过程中出现翘曲或变形的可能性。管国虎等[30]公布了一种FDM用芳香族聚酯材料及其制备方法。该发明首先将芳香族聚酯加入芳香族聚碳酸酯中进行共混改性,然后将共混物加工成细条状,再用适当剂量的电子束辐射使其发生一定程度的交联。该方法保持材料熔融加工性能的同时又达到了本体增强的目的。改性后的材料抗冲击性大大提高,使芳香族聚碳酸酯具有更加广阔的应用。 3展望 FDM技术相对于其他快速成型技术,由于具有成型速度较快,产品性能好、易清洁,后处理简单,设备体积小、易维护等优点,因而将会有更广泛的应用。经国内外学者的共同努力,FDM技术最常用的ABS、PLA和PC材料的性能大大提高,为FDM技术的广泛应用奠定了基础。目前国内有能力生产用于FDM技术的丝材的企业较少,且产品较国外有较大差距。因此,今后应加大对3D打印企业的资金支持,鼓励技术革新,研发高质量产品,缩小与国外的差距,促进我国3D打印产业的发展。 作者:魏欣 刘洋子健 张成彬 张均 姜志国 单位:北京化工大学材料科学与工程学院 高分子材料论文:高分子材料的化工原理教改 一、阐明高分子生产加工与化工生产间的内在联系 高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法,化工原理课程也是海南大学(以下简称“我校”)高分子材料与工程专业的一门专业基础课。学生在初学化工原理时可能感觉与高分子加工技术相差较大,对将来专业知识没有直接帮助,学习的积极性与主动性均难以充分调动,甚至还易产生消极抵触的情绪。因此,在课程刚开始的绪论这一章的教学中在介绍什么是化学工业过程时笔者不以教材里的传统化工加工为例,而是详举高分子行业中运用化工原理知识进行材料加工处理的实例,提前介绍一些高分子材料加工的方法,拉近学生与传统化工加工技术的距离,让学生理解高分子加工的一些操作与传统化工类的操作间的异同点,以便消除同学们内心的疑惑,指明高分子材料加工专业的同学学习化工原理知识的必要性。如天然橡胶的初加工是海南(以下简称“我省”)省的特色产业也是我校高分子材料专业的一个重要方向。从天然橡胶树上采割的胶乳经过一系列的处理得到干胶产品(如图所示)。在这个过程中干燥、浓缩、压片等操作与传统化工生产中的相关的单元操作一样,所用的基本原理相同,设备基本通用。高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯气体在常压常温下,加压输送合成前的加热升温操作及反应后产物的分离与传统化工专业的流体输送原理及加热原理是相同的,所用设备是相通的。 二、将高分子加工工艺融入化工原理的课程教学中 在高分子材料的加工中采用了大量的化工单元操作。但这些高分子加工艺在传统的化工原理教材中是看不到的。这就要求任课教师具有高分子材料加工方面的知识背景,这样可以将高分子加工工艺中运用到的化工原理的知识融入课程的教学中,学生领会到该门课程的知识在专业知识中的基础作用学习兴趣才会提高,并且在将来的工作中能有意识地提前运用化工原理的理论知识,进行企业的节能降耗等的工艺改进。如在以动量传递理论为基础的单元操作的有关教学中,教材通常是以牛顿型流体如水、苯或甲苯等常规化学品的流体输送为例,而高分子材料专业的学生处理对象多为大分子材料,所处状态通常固体颗粒或黏稠状态,属于非牛顿型流体范畴。因此教材中的例子缺乏对高分子材料专业学生的足够吸引力,难以达到应有的示例效果。教学中我们以胶乳厂中天然浓缩胶乳的生产工艺为例,说明工艺中我们利用泵提供新鲜胶乳能量,促使其流入高速离心机中,而离心机是非均相物分离的一个单元操作。高分子量的聚异戊二烯在离心机转鼓的轴中心较远的地方富集,而小分子如水分、小分子量的聚异戊二烯在轴中心附近富集。将这两个位置的乳液分别导出就分别得到浓缩胶乳和胶清胶,并利用非牛顿型流体的阻力计算方法表明,由于胶乳的黏稠度远大于水的黏度在动力消耗上要比同等条件下输送水的动力消耗大。鉴于在塑料或橡胶的加工生产中大量运用到了螺杆挤出机。所以在流体输送设备介绍中,笔者是以螺杆挤出机在塑料加工中的应用为例,说明螺杆挤出机的工作原理,并且介绍在塑料挤出机的料斗的颗粒进料系统中可以利用固体流态化技术,采用真空吸料或用鼓风机压料进行原料输送。在以热量传递为理论基础的单元操作中,在介绍以导热方式进行的热传递时,笔者以未硫化胶膜在平板硫化仪内加热硫化为例进行导热说明。而以塑料在螺杆挤出机内或橡胶在炼胶机上进行塑炼时的粘流态受热为例介绍对流传热热传递方式。在以质量传递为理论基础的单元操作中,以粉末涂料的生产为例,介绍喷雾干燥工艺。这些将高分子材料加工工艺融入化工原理的课堂教学中,拉近了材料加工与化工原理知识间的距离,提高了学生学习的兴趣,起到明显的教学改革效果。 三、以高分子材料为实验对象 化工原理一般是同学们从公共基础课转向专业课学习所接触到的第一门工程性课程,亦是一门理论与实践紧密结合的技术基础课程。它的实验课教学设计至关重要,其不仅关系到整门课程教学效果的好坏,更是决定能否推进该课程素质教育的关键环节之一。为提高高分子材料类专业同学参与化工原理实验课的学习热情,笔者在实验教学中选择高分子材料进行相关的实验。如干燥实验中有的专业以甘蔗渣纸板为实验对象,获得有关纤维的干燥过程曲线和干燥速率曲线。而我省特色产业天然胶乳加工中有将天然胶乳干燥制备成干胶的这一操作。为了结合我校的高分子材料专业,专业实习提前将有关化工原理的知识融入到专业学习中。实验中以天然胶乳制备的湿膜片为实验材料,获得天然胶乳薄膜制品的干燥过程曲线和干燥速率曲线,为以后同学们去胶乳厂参观实习提供理论和实验依据。这一举措不仅有效激发了同学们参与实验研究的主动性,反过来也极大促进了该课程理论学习的积极性。 四、有的放矢传授教学内容,适应少学时的课程教学计划 在高分子材料类专业的教学计划中,化工原理虽也多被列为必修课程,但相比化工类专业,其教学学时要少得多。因此,如何在有限的学时内,引导同学们在掌握基本化工操作知识的基础上,有的放矢地传授教学内容,引导学生自主复习,进行课外自学。如化工原理教材中有大量公式推导过程,少学时专业课的教学中不容许课堂上在公式推导中花费大量的时间,课堂教学中会简单介绍推导思路,鼓励学生课前及课后自学,重点放在有关理论的应用上。如离心泵理论扬程的方程式的推导过程,运用了前期我们学过的伯努利方程的知识和几何学中速度的矢量运算知识。在教学中要求学生课前自学,教学重点在分析、总结和对公式的理解和运用上。考虑课程特点,在蒸发等单元操作上分配课时较少,而对于膜分离这类单元操作,由于与高分子材料有密切关系,安排一定的学时学习这类单元操作的原理。这样做到有的放矢,尽可能与专业产生一定的关联,为专业知识拓宽坚实的专业基础知识。 作者:张可喜符新何映平李志君单位:海南大学材料与化工学院 高分子材料论文:生物可降解高分子材料 摘要:我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。本文探讨了生物可降解高分子材料现阶段的开发应用情况。 关键词:高分子材料可降解生物 我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。 1、生物可降解高分子材料概念及降解机理 生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。 因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。 2、生物可降解高分子材料的类型 按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。 2.1微生物生产型 通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。 2.2合成高分子型 脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。 2.3天然高分子型 自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。 2.4掺合型 在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。 3、生物可降解高分子材料的开发 3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法 传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。 3.1.1天然高分子的改造法 通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。 3.1.2化学合成法 模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。 3.1.3微生物发酵法 许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。 ;3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成 用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。 3.3酶促合成法与化学合成法结合使用 酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料新晨 4、生物可降解高分子材料的应用 目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。 高分子材料论文:建筑材料中废旧高分子材料回收利用研究 摘要:高分子材料是现代社会生产加工中应用的主要原料形式之一,建筑材料中高分子的应用更是随处可见,结合生活中高分子的应用,从职业院校教师的角度,对建筑材料中废旧高分子材料的回收利用探究。 关键词:建筑材料;高分子材料;回收利用 随着社会经济发展水平的逐步提高,社会发展的范围也得到扩大,现代建筑材料中,主要应用以塑料、橡胶、纤维为主的高分子材料作为主要的建筑材料,高分子材料在建筑材料中的应用,可以降低建筑的成本,实现现代建筑的使用寿命得到延长,但建筑材料中废旧高分子材料应用的回收不当,对社会环境造成较大的污染,结合高分子材料的特性,对高分子的回收利用进行探究。 1废旧高分子材料的危害分析 高分子材料主要是由塑料、橡胶以及纤维等资源,是一种新型符合建筑材料,废旧的分子如果不能得到及时降解,则会在太阳光的作用下发生化学反应,产生以二氧化硫为主的污染气体[1],对造成大气污染,同时,高分子中的塑料成分中含有大量的聚乙烯,可降解性较差,从而在社会中产生有色污染垃圾,对社会环境造成直接污染,严重影响了社会环境的建设。结合以上对高分子材料的危害的分析,提出高分子在现代建筑材料中回收利用的分析措施,实现高分子在建筑材料中应用的进一步探究。 2建筑材料中废旧高分子的回收利用 2.1建筑材料墙体的应用 高分子在建筑材料中的应用,可以作为建筑材料墙体,高分子转换为玻璃塑料混合墙体,高分子的主要材质中塑料可以到达塑性的作用,从而实现建筑材料的外部形态结构得到稳固,大大提高了现代建筑墙体的稳定性和固定性,此外,高分子制作的新型融合性结构中充分发挥高分子抗压,耐高温的特点,而新型建筑墙体中融合了玻璃材质,使废旧高分子转化后的建筑墙体可以达到比传统墙体建结构更加完善的建筑稳定性受压能力,为废旧高分子的二次利用提供了应用的新范围[2],为我国现代建筑行业的发展提供新的符合材料。 2.2金属橡胶混凝土 金属橡胶混凝土是现代建筑中应用的一种新型建筑材料,主要由不同硬度的金属,塑料、橡胶等部分组成[3]。金属橡胶混凝土的应用能够解决现代墙体建筑中存在的墙体裂缝等问题,可以提高施工建筑的密封性。例如:应用传统的建筑材料进行施工建筑中,施工材料受到墙体的压力或者温度的影响,容易出现墙体裂缝或者密封性降低的情况发生,导致建筑施工的质量出现问题,采用金属橡胶混凝土后,墙体施工后,应用新型混凝土对墙体建筑充的对接缝进行外部填充,新型混凝土中含水量较低,能够解决墙体施工建筑中施工开裂的问题,提高了现代建筑的施工质量。 2.3混合建筑保温层的转化 高分子材料在建筑应用材料中的回收利用,转化为混合建筑保温层,是直接的综合利用的体现。现代建筑中墙体保温层建筑是主要的建筑问题之一,传统的墙体保温层采用双层保温板,但保温板经过一段时间的应用后,受到墙体中水泥的侵蚀,使保温板的保温效果下降,用户入住后,一段时间后室内温度明显降低,房屋建筑的保温效果下降,高分子可以转化为泡沫保温层,新型高分子混合泡沫保温层的主要成分是塑料和橡胶,可以抵抗水泥长时间的形侵蚀,到达保证保温层长期持久豹纹的效果。此外,新型混合保温层具有较好的吸声作用,能够达到施工墙体建筑保温效果好的同时增强了墙体的隔音效果,完善我国建筑施工技术水平的进一步优化发展,实现废旧高分子的综合应用。 2.4新型防水符合材料 高分子材料在现代建筑领域的应用,为我国建筑施工的材料创新应用提供了更加全面的应用范围。高分子材料的应用,可以达到新型防水材料的使用。现代建筑施工中,采用硅酸水泥和粉煤灰以及聚乙烯作为主要的构成材料,新型防水材料的应用,可以实现外墙墙体建设与保温层之间的隔水性增强[4],能够打破传统墙体建筑保温层中保温层受到外部墙体渗水的影响情况,新型防水材料中聚乙烯可以使施工材料表面形成保护膜,达到及时阻隔外部墙体渗入到墙体中水分的作用,实现我国整体建筑施工墙体的防水性得到大大提高。例如;新型符合防水层可以将外部墙体渗入的水分进行阻隔,聚乙烯将深入的水分转接给粉煤灰,粉煤灰吸收水分,保持保温层的环境干燥,达到保护墙体保温性,延长墙体使用寿命的作用。 2.5复合地板的应用 高分子在建筑材料中的回收利用,体现为复合地板的应用,新型建筑材料的施工建筑具有加强的耐用性,复合地板的主要材料是由传统的木质材质和聚乙烯作为主要的材质,地板的木质材料保留了传统地板中木质地板材质问题,同时融合聚乙烯可以提高地板的防水性和耐磨性,表面的聚乙烯薄膜能够达到保护地板日常应用中与坚硬物体之间的摩擦痕迹,增强地板的耐磨程度;此外,新型符合地板可以保护地板不受到蛀虫的影响,延长地板在实际的使用寿命。 3结论 高分子是现代社会建设中经常应用的一种建筑材料,结合建筑材料对废旧高分子技术的探究分析,实现我国现代社会发展材料综合应用,促进我国现代社会发展资源的综合利用。 作者:陈玲琳 单位:湖北工业大学 高分子材料论文:建筑材料中废旧高分子材料回收及应用 1.我国废旧高分子材料回收的现状 对废旧高分子材料进行处理可谓是一把双刃剑,运用得好能够节约资源,保护环境,如果没能够处理好,就会给我们的生产生活带来一定的负面影响,甚至还会是出现毒有害现象。将废旧材料应用到建筑建设当中,既可以进一步降低高分子材料给我们的生产生活带来的影响,还可以为建筑工程提供更多更好的建筑材料的来源。随着科学技术的发展、社会的进步,会有更多新型的高分子材料问世,从而提高整个建筑行业的经济效益,实现环境效益、社会效益、环境效益的有机统一。我国处理废弃的高分子材料的技术还相对比较落后,绝大部分处理方法也只是简简单单的再生及复合再生。在这种情况下,大批量的废弃高分子材料就会被当成垃圾,随意丢弃,大量的废旧高分子材料给我们的日常生活带来了极大的影响,严重污染了我们的环境,例如:分散在土壤中塑料地膜,很容易导致土质板结,不利于农作物对氧、空气、水分、光的吸收;地面上飞散的薄膜碎片也容易导致相关建筑引起火灾;再降解的过程中,部分废旧高分子材料会释放对人们身体健康非常有害的毒素。现阶段,我们迫切需要处理好这些废旧的塑料、纤维、橡胶等问题。 2.废旧高分子材料在建筑材料中的应用 当今的世界是一个充满高分子材料的世界,我们在一方面享受高分子材料给我们的生产生活带来极大的便利的同时,还要考虑废旧高分子的处理问题。处理废旧高分子材料有益也有弊,废旧材料处理得好,则有利于降低高分子材料给我们带来的危害,不仅如此,还能够帮助我们降低生产生活成本;如果处理不好,就会危害环境,给我们的身体健康造成损害。将废旧高分子材料作为一种建筑材料,能够有效解决废旧材料无法处理的难题,一方面可以降低废旧高分子材料的危害,另一方为工程建设提供了一条新的建筑来源。随着科学技术的进一步发展,新型材料将会一项接着一项的问世,最终达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。首先,废旧高分子材料在建筑当中可以当做墙体材料来应用。随着我国相关使用粘土砖禁令的进一步公布,我国建筑工程行业已经开始进一步加强了新型墙体材料的开发和应用,因此,回收废旧高分子材料具有非常重要的意义,极大的支持了墙体材料的进一步创新。现阶段,新墙体材料的相关技术已经日益成熟,并逐步应用到生产实际当中,与我们的生产生活密不可分,具体来说,主要包括以下几个方面:一是将塑料同玻璃有机结合成在一起形成的样品砖。现阶段,我国已经研制出了将玻璃和塑料复合而成的样品砖,这种样品砖并得到了极大的应用。二是金属橡胶混凝土。金属橡胶混凝土材料的性能较强,有利于解决混凝土的各种结构问题,例如我们通常见到的隔音差以及抗震性能不够等。三是聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块。这种砌块的规模通常比较小,且具有很强的隔音效果以及抗压强度较高,属于高质量的、质量较轻的墙体材料。在实际工作过程中,砌块的聚苯乙烯泡沫塑料外部包裹的水泥浆层起着重要的骨架作用,因此,基本上泡沫塑料不受外力的作用。四是利用粉煤灰和废旧塑料制作成的建筑用瓦,这种瓦的研制,一方面能够极大的降低成本,另一方面还可以消除白色污染。五是充分利用废泡沫材料制作新型的保温砖,这种保温砖具有防火性能好、造价低廉等特点。 其次,废旧高分子材料在建筑装饰材料中的应用。每一个建筑材料中都不能缺少建筑材料,如果建筑当中缺乏装饰材料则会极大的影响我们日常的生产和生活,甚至还会对人们的身体健康带来极大的影响,更有甚至,还会引发重大的疾病。因此,我们可以将废旧高分子材料应用到建筑装饰材料中,一方面能够降低整个建筑的建设成本,另一方面还提高了安全性能,减少了环境污染,可以说是一举多得。具体来说,可以进行以下几个方面的运作:一是,充分利用废旧塑料来生产建筑装饰板材。现阶段,我国相关部门已经对这方面给予了研究,取得了一定的成绩。该技术的主要原理在于是用色素添加剂、废旧塑料、增强剂等原料,以重量为基本单位,现将废旧塑料清洗干净,将其晒干后,进行融化成为细颗粒,再次融化的同时,添加增强剂以及色素添加剂,并将其冷却成为我们需要的形状,在此基础上,涂上鲜艳的色彩,将其制作成成品。二是,利用废旧高分子材料制作组织燃烧的一种废旧材料。根据相关报道,通过在一些废旧塑料和锯粉末中加入一定添加剂的方式,可以制作有效阻止燃烧的一种建筑装饰材料。经过试验证实,这种材料的阻燃性非常强,因此,完全可以应用到建筑当中,一方面能够为建筑装饰建材提供更多的种类,另一方面还能够保护环境,为美化环境做贡献。再次,废旧高分子材料在其他建筑材料当中的应用。近些年来,废旧高分子材料逐步应用到建筑材料中得到了广泛的应用。具体来说,包括以下几个方面:一是废旧聚苯乙烯泡沫塑料和粉煤灰共同制造的防水材料。以普通硅胶为材料,添加少量防腐剂,从而形成质量良好的保温防水材料,该材料能够将防水和保温隔热有机的融为一体,该保温防水材料的强度较高、密度相对较低、保温隔热性能极好,可以说,是一个非常理想的屋面保温材料。二是,利用废聚烃类树脂生产塑料地板,现阶段,我国已经研究出该项产品,并取得了极大的成功。在世界塑料家族中,“PVC”的产量相对较高,制品也比废品相对较多。由于“PVC”是一种含卤物质,因此,想要回收该材料受到很多因素的限制,运用这项技术能够生产出很多建筑材料产品,我们常见的有用废农膜、碳酸钙、润滑剂、稳定剂、色浆适量,经混合、密炼等一系列加工可制成塑料地板。总而言之,废旧高分子材料在建筑当中的应用,一方面降低了建筑的建设成本,另一方面还保护了环境,可以说是,一举多得。近些年来,我国对该方面的研究,也取得了一定的成效,并获得了极大的成功。 3.结语 随着我国社会的发展,废旧高分子材料的应用范围越来越广,这些废旧材料应用到建筑当中已经成为了大势所趋。正因如此,我们应当予以高度的重视。在日常的生活和工作中,进一步加强该项工作的研究,相关部门应当进一步加大资金投入力度,组织科研人员进行研究,为建设资源节约型、环境保护型社会努力。 作者:聂芹 胡冰峰 单位:江西现代职业技术学院
航空发动机论文:航空发动机强度计算多媒体教学论文 一、多媒体教学之优势 航空发动机强度计算作为专业必修课,从航空发动机中抽象出叶片、盘等结构,建立模型,开展结构的应力计算和强度分析,较为艰涩、枯燥,采用传统的板书教学模式,教师对于说明复杂的零部件结构和受载形式往往力不从心,此外,传统的教学方法还受到课堂板书时间、教学语言、课堂纪律等不利因素影响,从而影响学生听课的积极性,教学的进度和教学的质量。与板书教学相比,教师使用多媒体课件时,学生往往会表现出较大的兴趣。据有关调查统计,同样的内容,视听结合记忆效果比只凭看提高40%,多媒体教学正是实现视听结合的有效手段。因此,在发动机强度计算的教学过程中,采取多媒体辅助教学可以达到提高教学效率、吸引学生专注度、加深学生理解力等积极的作用。多媒体教学是指通过计算机把多媒体的符号、文字、公式、图像、声音、动画等各个要素按教学要求进行有机组合,并采用投影屏幕的形式显示出来,结合教师的讲解和引导达到合理教学过程的目的。多媒体教案与传统书面教案相比,更加美观、生动。对于发动机强度计算这类具有内容抽象而又复杂的课程,具有明显的教学效果。多媒体教学与传统教学方式相比具有以下优点。 1.多媒体教学具有生动、形象、具体可感的特点,可以解决板书不易表达的内容,抽象问题直观化,创建生动的表象。 2.多媒体教学集声音、影响、图片、文字、动画于一体,能够充分调动学生的感官系统,极大提高学生的课堂学习兴趣和专注度,激发学生学习的主动性,活跃课堂气氛。 3.多媒体教学具有知识容量大、信息量多等特点,提高单位时间授课信息量,有利于学生拓宽知识视野。 4.多媒体教学事先组织好的教学内容,有利于节约教师板书时间,使得教师更加灵活地控制教学节奏、设计教学过程、提高教学效率,同时降低教师上课的强度,避免重复板书这种机械的体力劳动。 二、多媒体教学的注意事项 随着微机和多媒体技术的发展和普及,多媒体教学正逐步取代传统的教学方式,有数据统计显示高等教育80%以上的老师已经视多媒体为必不可少的教学工具。然而,多媒体教学只是一种教学手段,如何合理地使用多媒体技术提高教学质量一直是众多教师所关注的重点。 (一)多媒体教学具有众多优势,但是使用不当,会存在以下问题 1.教师过多依赖多媒体教件,照本宣科,忽略课前备课,对讲课内容不熟悉。多媒体课件中已经事先设计好讲课的文字、图片和公式等内容,容易导致教师轻视课前备课,导致在课堂上对所讲授内容不熟悉。 2.采用他人多媒体课件,生搬硬套,缺少教师作为教学主体对课程的思考。现在多数课程都采用了多媒体课件,教师也可能通过很多途径获得相关课程的多媒体课件,直接使用他人课件就可能导致教师缺乏对所授课程的积极思考和讲课方式的精心设计。 3.多媒体教件成为教师讲解演示的工具,缺少师生之间的互动,会导致学生过于被动地接受知识,甚至缺乏学习的兴趣。 4.多媒体教件华而不实,分散学生注意力。多媒体教件可以穿插声音、影像、图片,建立一个丰富多彩的立体课堂。但是,多媒体教件也同时可能存在过度使用声、光、影,从而冲淡教学的主要内容,同时分散同学的注意力。 5.多媒体教件的优点之一是知识容量大、信息量多,然而使用不当也会使得这一优点变成缺点。单页信息量大,重点不突出,也可能导致授课速度过快的缺点。 (二)教师在多媒体教学的过程中,有必要注意以下几点,才能更好地发挥多媒体教学的优势 1.使用多媒体课件,应在课前对多媒体课件和教材充分熟悉,对内容了然于胸,并合理板书,引起学生积极性,发挥教师在教学过程中的主导作用。 2.多媒体课件中,注意课程内容的贯穿和表达。多媒体课件的内容安排要站在学生的角度来思考,每幅画面的出现要符合学生的学习思维习惯。如:逐条显示画面的信息,做好前后承接,图形配以一定的关键文字进行说明,公式的推导要像写板书一样逐条出现。 3.教师和学生同为主体,互动教学。避免教师在上面不停地讲,学生在下面沉默地听。在多媒体课件设计过程中,要实现分步提示,要适时地抛出问题,引导学生跟着教师的思路走,引导和指导学生主动学习,对学生的疑难问题及时反馈、及时解决。 4.画面简洁,只显示相关信息。要重视心理学中的有意注意和无意注意规律,减少在课件中与教学内容无关系的图像、音乐、动画等,否则会使学生把更多的无意注意放在画面和音乐上,无法专心于真正需要他们关注的教学内容,教学效果大打折扣。因此,不要在多媒体课件上使用不必要的图像或动画装饰。 5.课件上的信息要简单、准确、明了,突出重点,避免把整段文字搬上屏幕,导致学生来不及看,引起厌烦情绪。讲课注意节奏,快慢结合,对于内容简单的要加快节奏,重点、难点要慢讲,从而加深学生对所学知识的理解与消化。由此可见,虽然多媒体教学有着传统教学不可比拟的优点,合理运用多媒体手段可以提高教学效果,但是多媒体教学并非是改善教学效果的唯一途径和手段,不能因为其优点而完全抛弃板书等传统教学手段。更为理智的做法是针对不同的教学内容,采取与之相应的教学手段,综合利用各种教学方式,取长补短,相辅相成,从而达到提高教学效果的最终目的。 三、《航空发动机强度计算》课程中多媒体教学与传统教学相结合 虽然多媒体教学具有传统教学所不具备的种种优点,但是多媒体也存在着不少弊端。在教学过程中,不能独重多媒体,应该根据课程的类型、章节的内容,选择合适的教学方法,将传统教学方法和多媒体教学方法有机地融合起来,扬长避短,达到更好的教学效果。航空发动机强度计算这门课程,具有理论性、实践性、综合性都很强的特点,由于研究对象结构、载荷复杂,力学分析概念抽象,公式推导繁复复杂,如果只是依靠多媒体教学方法,向学生“填鸭式”地传授知识,而不注重学生的反映和接受程度,导致学生感受不到刺激和兴奋,不利于创新能力的培养。因此,针对航空发动机强度计算这门课程,从具体的发动机结构抽象到计算模型时,就应该充分发挥多媒体教学方式的长处,给出足够的实际结构图片资料,加深学生对实际结构的理解,以便于下一步建立计算模型。建立计算模型之后,具体的计算公式的推导,可以采取多媒体课件分步骤展示的方法,按推导步骤依次展示推导过程。在公式推导的过程中,教师可以根据学生在课堂中接受情况进行板书辅助,以加深学生的印象,促进理解。同时,在教学过程中教师在使用多媒体教学过程中有时会突然而至的灵感,却往往无法立刻加到多媒体课件中,这时板书就能起到很好的辅助作用,而且在板书的过程中,教师往往能够带领学生一起思考,起到多媒体课件难以达到的效果。在进行板书的过程中,要充分提高板书表现的艺术性,从而调动学生的视觉和思维兴趣,比如主要板书颜色的选择,注意多选择鲜艳的颜色,更能吸引学生的注意力;在色彩搭配上也可以进行选择,做到重要内容和次要内容颜色不同,概念和应用不同。其次,字迹清晰,现在很多老师经常提笔忘字,而且字迹潦草,自然不能吸引学生;最后,板书时要做到图表、字符规范,这样才能起到教师的表率作用。在强度分析结果的讲解过程中,涉及到结构的应力分布、变形和破坏过程的讲解,则应充分发挥多媒体教学的长处,采用图片和动画等手段,实现图文并茂的演示和讲解,加深学生的印象,形成较为深刻的直观认识。 作者:徐颖单位:南京航空航天大学 航空发动机论文:航空发动机喘振问题思考 《航空精密制造技术》2017年第1期 【摘要】航空发动机喘振是一种特殊情况,对飞机的正常飞行危害性极大。因此,需要加强航空发动机喘振问题的分析研究,寻求合理的解决对策排除故障。本文主要分析喘振对发动机性能带来的影响,从多种角度来探究发动机喘振现象出现的主要原因,可能对飞机带来的影响和危害,通过提升发动机喘振监控,尽可能避免喘振现象出现,确保发动机正常运行。 【关键词】航空;发动机;喘振;气流分离 喘振是一种航空发动机在使用中较为特殊的情况,当发动机严重偏离设计工作状态,压气机前后流通能力不匹配时就会出现叶片边界的流动分离现象,甚至转变为旋转失速直至喘振状态。压气机存在两种形式的失速:一种为单个叶片失速,另一种为旋转失速。最常见的是旋转失速,这种失速由某些只包含少量叶片失速槽道形成的区域组成,并且沿着转子的绝对转动方向以小于转子的转速转动。轴流压气机发生旋转失速之前往往先出现转子叶尖失速。失速可以是突发的,也可以是渐进的,可以有多个失速气团,这些气团可能覆盖部分或全部叶高,而且一个失速气团可能覆盖多个叶片。喘振就是全部压缩系统不稳定并且在此期间通过整个压气机的平均流量发生脉动的流动状态。喘振这种特殊情况的出现,表明发动机工作状态发生波动,气流时断时续,内部压力明显增加。如果飞机在正常飞行中,发动机出现喘振现象,燃气温度迅速升高,发动机转速下降,严重情况下可能导致发动机停止运行。 1喘振机理分析 对航空发动机喘振的研究是通过在发动机上安装传感器,来获取发动机运行时的相关信号,并分析信号的特征参数,判断发动机是否发生喘振。通常选取风扇及压气机出口总压作为喘振检测的征兆信号。当风扇发生喘振时,风扇出口和压气机出口总压下降,排气温度急剧上升,推力迅速下降,发动机转速下降。当压气机发生喘振时,风扇出口总压上升,压气机出口总压下降。由于喘振特征明显,通常采用限制值判断对喘振进行在线监控,将转速、各传感器测点脉动压力值实时录入相应软件,实现对喘振的快速有效判断。 2发动机稳定性研究 当前在发动机设计中,关于喘振的研究主要集中在喘振裕度和流场研究中,其中喘振裕度是对喘振发生可能性的衡量标准,是影响发动机能否稳定工作的关键因素。在设计阶段,设计工作中的指导思想则是通过合理的设计来提高喘振裕度。通过计算流体力学方法研究可调静子叶片对压气机部分转速下喘振裕度的影响,选取最优可调静子叶片安装角,使喘振裕度最大化。 3喘振预防措施 为避免喘振现象发生,应做好防喘和消喘工作。防喘最常用的方法有压气机放气和可调进口导叶。自喷气发动机问世以来,压气机放气一直是在发动机起动和加速期间避免发生喘振的最经常采用的办法。放气位置可设在压气机出口或在中间级的位置。可调进口导叶通过减小进气攻角使喘振线移动,在低攻角下喘振发生于较低的流量系数值。其他防喘方法还有可调静子及改变转子叶片的安装角。消喘系统增加了压气机不稳定工作的信号检测装置,当发动机发生喘振时,综合调节器通过传递来的电信号,减小进气道流通面积,切断主燃烧室的供油,使导流叶片转动,迅速消除喘振。消喘系统在部件实验上已经取得了相当大的成功,可以预见,消喘系统将在发动机整机试验中广泛应用。 4结论 航空发动机喘振是关系到发动机能否稳定工作的重要因素,严重影响飞行安全,为避免安全事故的出现,应着重对发动机结构优化设计,选择合理的控制对策,避免发动机喘振现象出现。随着消喘技术的深入研究和应用,航空发动机的喘振问题将会得到很好的解决。 作者:刘卓 单位:中国航发沈阳发动机研究所 航空发动机论文:航空发动机验证机研制程序探究 摘要:工作分解结构(WBS)是项目任务分工、资源配置、进度计划编制及风险控制等工作开展的前提。工作分解结构的形成过程就是把项目目标和任务分解成较小的、能够管理的组成部分。文章分析了WBS在航空发动机研制中的应用,结合民用航空发动机验证机研制流程,定义了WBS分解模型,给出了基于产品结构树的WBS结构表达,建立了WBS构建流程。 关键词:工作分解结构;航空发动机;研制流程;信息化;验证机 工作分解结构是以最终可交付成果为导向的工作目标/任务层级分解,用于确定项目工作范围、项目全生命周期内所有技术间的接口关系以及项目技术状态基线,是项目计划、成本、预算、质量、人力资源、沟通和风险分析的基础。它可以将研制工作分解为一系列相对独立、内容单一、易于管控的工作单元,能把各工作单元在研制中的地位与构成直观地表示出来,是研制计划编制的基础和依据。早在20世纪80年代中期,美国国防部就已经将WBS应用于许多国防项目上,并成为了项目管理的“标准语言”,WBS可以说是工程项目管理的起点,在复杂产品研制中得到了广泛的应用。2016年,国家十三五规划将航空发动机列入百大工程之首,这表明国家对航空发动机的重视。刘大响院士说,从狭义上讲,航空发动机是飞机的动力装置;从广义上讲,它也是国家航空产业乃至整个制造业的助推器。此外,国际航空动力的发展也对我国航空发动机设计技术提出了更高的要求,鉴于航空发动机研制的高技术性、高复杂性,验证机研制应运而生。验证机指产品在工程研制立项之前,用于验证功能、性能、总体方案可行性、各部件/系统的匹配性以及初步的耐久性和可靠性等而开发的试验研究性发动机。文章以验证机研制项目研制工作内容为对象,结合验证机研制特点,提出基于PBS的WBS层次关系分解模型,探索其分解方法、编码规则、表达方式和构建流程,并在此基础上引入信息化手段,这对于促进研制项目科学高效管理、降低研制风险具有重要意义。 1工作分解结构的作用 工作分解结构是项目管理工作的基础及优秀内容,它将项目工作按照一定的逻辑关系自上而下逐级分解为工作单元、工作包、工作作业(活动),它清晰地定义了项目工作的全貌,描述了项目工作内容,工作分解结构每向下分解一级就意味着对项目工作更详细的定义。一般当工作分解结构分解至工作包层面时,项目经理便可针对工作包安排进度、估算成本和实施监控,从而实现对项目工作的规划、管理和控制。当工作分解结构分解至工作作业(活动)层面时,项目一线人员便可针对活动安排每天的工作事项,可以有计划地实现项目工作包的执行。 2工作分解结构构建过程中的难点 如前所述,工作越向下分解,项目经理对工作的规划管理和执行控制就越有力,然而,颗粒度过细的分解又会带来新的问题,它会造成管理成本的增加、资源利用率低以及工作效率降低。如何合理确定工作分解的颗粒度(即工作包的大小),是工作分解过程中应该关注的重要问题。在项目管理过程中,往往倾向于通过项目的关键节点(即里程碑节点)来控制整个研发过程,对交付物的管控也主要是通过对各里程碑节点的交付物进行管理,对项目全生命周期的控制主要体现为对工作包结果的管控。而没有对节点前各工作包之间的输入输出关系进行有效管理和控制,往往会出现项目管理单位对项目的管控力度不及工作包所属责任单位的管控力度的问题。这就造成了项目管理过程中存在各责任单位仅关心所属工作包任务,各工作包之间的匹配协调得不到有效解决,无法实现对项目全生命周期管理,无法及时有效识别风险,进而影响整个项目的进程。航空发动机验证机研制属于大型复杂项目,国家投入巨大,国际上一般采用主承制商—供应商管理模式进行项目管控,涉及国内外供应商众多,如何通过工作结构分解实现对项目全生命周期管理,并有效控制项目风险,对航空发动机验证机研制项目管理来说具有重大的意义。此外,工作分解存在遗漏、工作分解结构编制无规范、编制效率低下也是工作分解结构构建过程中经常发生的问题。文章将结合验证机研制流程,针对如何合理确定工作分解颗粒度和如何通过工作分解实现对项目全生命周期管理,浅析工作分解的流程及关键点,并结合信息化管理,以期更好地发挥工作分解结构在验证机研制项目管理中的作用。 3验证机研制WBS分解及关键点 3.1验证机研制阶段划分 验证机研制分为需求分析和定义、概念设计、初步设计、详细设计以及制造和试验验证五个阶段。验证机研制各阶段可以定义为里程碑节点,各阶段交付物即为里程碑节点交付物。以验证机设计工作为例,各阶段的主要交付物可以细分为需求文档和设计定义文档两大类。需求文档体现所有利益相关方对验证机研制项目的需求,可分为内部要求和外部要求。内部要求主要来自已有基础和经验以及公司的发展规划等;外部要求主要来自客户(市场)、政府、适航规章及相关法律法规等。设计定义文档是根据需求文档进行相应的科研工作后得到的验证机各层次上的研制结果(例如设计报告等)。在各个阶段内部,各个层面上的需求文档和设计定义文档都需要进行对比,以确定研制结果能够满足各方要求。在各研制阶段间,前一个阶段的输出结果往往会对下一个阶段设计工作的开展产生影响。 3.2验证机研制各阶段要素及WBS编制流程 验证机研制程序中明确验证机各阶段要素有关键输入、工作内容和输出三部分,创建工作分解结构同样需明确项目的输入(项目范围说明书、需求文件和过程资源)、分解工具与技术和输出,经比对分析,建立了验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素之间的对应关系。在介绍了研制各阶段要素同WBS创建要素的关系之后,现对WBS创建过程进行详细描述,后通过各要素之间的关系映射,分析如何建立基于验证机研制各阶段要素的WBS,以期能完整分解验证机研制项目各阶段任务。 3.3基于验证机研制流程(研制各阶段要素)的WBS分解结构 复杂产品的研制一般会划分为若干个具有里程碑意义的研制阶段(以验证机为例,见图1所划分的五个阶段),建立以验证机研制流程为主线、以产品结构树为辅线的工作分解结构,可以依据研制阶段建立逻辑严密的输入输出关系,从而为计划的编制奠定基础。 3.3.1研制阶段—WBS映射矩阵。映射矩阵是对项目分解形成的工作包在最终WBS中所呈现状态(显示or不显示)的描述。依据专家经验,通过对某个研制阶段的通用活动进行判断,确定出该工作包在最终的WBS中是否显示,呈现状态用1和0表示,从而形成研制阶段—WBS映射矩阵。这项工作必须由项目管理人员(项目管理单位人员)和设计人员(工作包所属责任单位人员)共同完成,这样才能确保每个研制阶段的工作活动得到充分确认。映射矩阵的形式如表1所示。WBS各工作包之间的关系主要依靠不同研制阶段要素同WBS创建所需要素之间的对应关系及产品结构树来确定,因此建立研制阶段的映射矩阵,并在此基础上借助产品结构树,就可以通过映射规则快速地将WBS建立起来。 3.3.2验证机产品结构树模型。产品结构树包含了所有实现产品功能的硬件和软件,以全环燃烧室为例,可分为机匣组件、火焰筒组件、喷嘴组件、点火组件/标准件等部分,各部分又按照零组件进行进一步分解,最后按工作工序分解至可工作的层面。 3.3.3基于研制阶段和产品结构树的工作分解流程: 第一,确定工作分解结构的输入。(1)确定项目范围。项目范围说明详细描述项目的可交付成果,从研制阶段要素同工作分解结构所需要素的对应关系可以看出,本内容即验证机研制各阶段的工作内容,以需求分析和定义阶段为例,工作内容为:针对客户(政府、飞机制造商和航空公司)对验证机以及大型客机发动机的要求,参考适航规章和已有基础、经验,结合公司能力发展规划,开展验证机研制需求论证工作,提出验证机的设计约束和边界条件,完成项目建议书的编制。经分析,项目范围为完成验证机研制需求论证。(2)明确需求文件,梳理项目资源。需求文件描述各种单一需求如何转化并满足与项目相关的业务需求。验证机研制需求分析和定义阶段的需求源自客户的需求,项目资源指国家和公司战略,所以在需求分析和定义阶段,分析航空公司需求、民航局适航规章、国家发展战略及公司发展规划,是明确需求文件,并将其转化为项目业务需求的必要手段,从而建立起WBS约束条件。 第二,选择工作分解形式。工作分解可以根据项目特点采用不同分解形式,比如:可以把项目各研制阶段作为分解的第一层;可以把项目主要交付成果作为分解的第一层;也可以按PBS,把产品主要组成部分作为分解的第一层;还可以把子项目作为分解的第一层等。文章结合验证机研制特点,将项目研制各阶段作为分解的第一层。第二层分解基于研制阶段—WBS映射模型分析,确定出在映射矩阵中节点为1的维度,并在WBS中显性化。第三层分解基于产品结构树进行分解,最后按照各零件不同的设计活动、加工工序和试验活动,完成工作包的下一层分解。当将工作包分解至可预算、可分配、可安排进度、可以独立完成、有明确的交付物时即完成了项目的工作结构分解。此外,在工作分解时,应合理控制每个工作包的颗粒度及各工作包之间颗粒度的均衡。同时,为确保工作分解没有遗漏,在完成工作结构分解之后,应通过把工作分解结构底层的所有工作逐层向上汇总的方式进行检查。最后还应检查各工作包之间的逻辑关系是否合理。工作分解结构一般可以采用列表式、组织结构图式、鱼骨图式等方式,文章采用组织结构图示进行表达。 第三,获得工作分解结构的输出。通过对项目进行工作分解,将复杂的项目逐步分解为比较简单的过程(分解至活动、作业),让原来不可控的一些事情变得清晰可控,同时便于分工、计算经费、计划制定和构型管理等,并且还应满足企业设备、技术、人员等资源需求以及项目经费渠道、用户及市场变化等约束。 4工作分解结构与信息技术的融合 项目的工作结构分解是项目管理和计划制定的基础,是制定进度计划、资源需求计划、风险管理计划及计划变更的依据,同时也是确定项目技术状态基线的依据。因此,在复杂产品项目管理中,引入信息化手段,提高WBS编制效率,通过管理系统之间的联合,实现信息共享,资源优化,提高管理效率。为更好地使得工作分解结构与信息技术融合,需做到以下三点:(1)建立工作分解结构码,对工作分解结构中的每一活动用标准化的标识标记,通过标识唯一确定该活动在工作分解结构中的位置和隶属关系,便于计算机对WBS进行识别和检索;(2)引入MSProject等工具作为WBS编制辅助手段,采用缩进式进行编制;(3)对WBS中各属性进行定义,统一WBS语言。 5结语 全面、彻底的工作分解结构在复杂产品研制过程中具有重要意义。文章基于研制流程,结合产品结构树,提出了工作分解结构方法。通过验证机各阶段要素同工作分解结构创建所需要素关联,研制阶段—WBS映射规则及产品分解结构,描述了WBS建立流程及关键点,并通过WBS与信息化的融合,实现了项目全生命周期管理,提高了项目管理效率。文中所提到的方法在验证机研制项目及计划管理中得到了应用,并取得了良好的效果。 作者:高文杰 单位:中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:自动检测技术在航空发动机方面的运用 摘要:本文主要介绍了自动检测技术在航空发动机方面的应用,以及国内外所涌现的最新理论和最新技术。自动检测技术是现在各种行业所必需,应用于军事、工业等过程控制的信号测量等方面,是高科技军事现代工业实现全面自动化的重要基础,航空发动机故障诊断技术是实现航空发动机视情维修的重要一环,在航空发动机的设计、生产、使用和维护中起着非常重要的指导作用。 关键词:自动检测技术;航空发动机;状态监控;故障诊断 0引言 自动检测技术的基本任务是获得有用的信息,检测流程主要借助测试仪器、测试系统,通过对测试点增加传感器,从而取得有用的信号来求解系统中问题。检测技术属于信息科学,是信息技术的支柱。在航空发动机中,自动检测技术主要应用在状态监控和故障诊断方面。 1自动检测技术在航空发动机状态监控方面的应用 现代航空发动机采用先进的全权限数字电子控制系统,系统采用分段控制的,以控制发动机不同的工作状态,比如起动控制器主要控制发动机的起动过程,转速控制器主要使发动机转速保持在油门杆所对应的转速范围内,这就需要扭矩传感器为其提供信号;加力控制器控制发动机的加力接通和加力状态,气压高度调节器根据飞行高度的变化修正供油量来保证发动机不富油。这些控制也都需要传感器为其提供信号与信息,各传感器接替工作,协同工作。 2自动检测技术在发动机故障诊断方面的应用 2.1基于信号处理的自动检测方法 基于信号处理的自动检测方法主要在故障诊断中使用小波变换分析技术,主要体现在:运用小波变换进行信号分析来诊断故障,包括脉冲响应函数的小波变换检测信号的突变、利用观测信号的小波变换进行故障诊断、利用脉冲响应函数的小波变换进行故障诊断、利用小波变换去噪,提取故障特征和利用小波变换分析噪声特征进行故障诊断;利用小波变换提取故障特征进行故障的分类和识别;利用小波网络进行故障诊断。 2.2基于模型自动检测方法 模型就是把表征航空发动机实际系统本质的部分的信息压缩成有用的描述形式,模型可以模拟实际系统的行为而不用描述其机械结构。航空发动机数学模型应用广泛,它是控制、故障诊断和预测的基础。主要包括部件法模型和试验模型。 2.2.1部件法模型在航空发动机故障诊断中的应用 基于部件法的发动机数学建模是较为常用的一种建模方法。建立发动机非线性数学模型的基本思路是:由已知的发动机各部件的特性,从发动机进口到尾喷管,根据气动热力学原理逐一建立气体流动过程与热力过程方程;根据发动机流量平衡、压力平衡和功率平衡等平衡关系,获得发动机共同工作联立方程组,通过联合求解这一非线性动、静态平衡方程组,进而获得发动机的各相关截面、各工作状态的相关参数量值,部件法模型精度高,可用于航空发动机在线诊断和故障征兆的预测,用于预报发动机控制系统的各个变量。 2.2.2试验法的航空发动机模型在故障诊断中的应用 试验法是基于发动机试验数据进行处理,获取它的特性,从而得到数学模型的方法。该方法不必深入理解发动机的机理,但却必须拟定合理的试验以获取试车数据。通过大量的试验数据及系统辨识方法获取模型的技术,得到模型性再通过类比迭代试车曲线使之完全拟合。系统辨识的方法可分为经典类和和现代两大类。经典辨识方法包括时域法、频域响应法。现代辨识方法包括最小二乘法、极大似然法、随机逼近法、相关辨识法。2.2.3发动机故障诊断专家系统在航空发动机自动检测方法故障诊断专家系统在航空发动机故障诊断方面已取得了不少的成果,如叶片故障诊断专家系统、磨损故障诊断专家系统。所谓专家系统其实就是一个维护设备,该设备包括知识库、数据库、推理机、解释系统和数据融合系统。 3检测技术在航空发动机方面的创新 3.1航空发动机性能自动测试技术 实现这种技术应用了模糊处理技术、人工智能、图形图像处理技术和抗干扰技术。自动测试技术为适应现代航空发动机性能测试要求,改进目前航空发动机性能测试现状,对应用模糊集合理论实现发动机状态模糊识别是这种技术的重点,实践证实该测试方法状态识别率高、用人少、精度高,提高了一线部队机务保障能力。 3.2先进内窥技术与发动机故障检测内窥技术 多年来一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用,不管是高涵道涡轮风扇发动机还是低涵道的军用涡扇,其主要组成均为风扇、压气机、燃烧室、涡轮及附件系统。航空发动机工作在高温、高压和高转速的状态下,因此其故障多发部位也多集中在这三高状态下的高压压气机、燃烧室和高压涡轮中。发动机的关键部件如主气流通道部件、高压压气机、高、低压涡轮的各级轮盘及叶片、燃油喷嘴、燃烧室等都是不易拆卸且检验可达性较差的零部件,对这些零部件的检查与监测工作都是通过内窥技术完成的,未来的内窥技术主要体现在先进的软硬件综合和集成技术。以及基于物联网的网络技术中。因此,内窥技术一直在航空发动机的维护中发挥着重要的作用。 4结论 自动检测技术的优秀内容是信号的检测,也就是传感器的应用,而传感器是“能够感受规定的被侧量并按一定的规律转换成可用输出信号的期间或者装置”,起着过程检测信息与转换信息的重要作用,航空发动机方面更是应用甚广,从油量的检测到力矩检测,再到转速,再到温度,压力,位移等等,都需要传感器为控制提供相应的信号。所以在航空控制方面传感器的故障诊断尤为重要。在故障诊断方面,自动检测技术也发挥着理论上的支持。 作者:吕伟 单位:中航工业西安航空计算技术研究所西安 航空发动机论文:航空发动机数值仿真研究 1煤油动力性能的理论分析 有关二冲程火花点火发动机数值模拟的物理和数学模型参看文献[6]和[7]。下面对煤油动力性能进行理论分析。煤油动力性能的影响与混合气的热值、分子变更系数等因素有关。2.1煤油与汽油理论混合气的热值由于燃料在发动机中是以混合气的形式进行燃烧的,因此混合气的热值对发动机动力性能的影响最为直接。混合气热值的计算式为:煤油理论混合气热值为汽油理论混合气热值的98.9%,因此,如果两种燃料都在理论混合气下工作,在同样的条件下以煤油为燃料时动力性能下降1.1%。2.2分子变更系数的影响煤油发动机可以根据分子变更系数研究新燃料对动力性的影响。对于点燃式发动机燃烧前吸入的充量应考虑燃油蒸汽的摩尔数1/mT,燃烧前的混合气量为燃烧后工质的数量为根据式(9)代入具体值可得汽油燃料替换煤油燃料后循环功比原来增加了0.1144%,由此可见,燃用煤油与燃用汽油相比,分子变更系数稍微增大,因此循环功稍微增大,对发动机的动力性影响不大。 2爆震预测模型 本文爆震预测模型的计算基于DouaudandEyzat公式,计算方程如下:式中,τ为累积时间;T为累积时间积分;P为预先反应速率乘数;ON为辛烷值;p为气缸瞬时压力;A为活化能乘数;TU为未燃气体瞬时温度;IVC为缸内末端混合气体压缩起始角;thkn为爆震开始的曲轴转角。在GT-Power爆震预测模型中,模型的输出为爆震指数KI、爆震起始曲轴转角和爆震强度。爆震强度是指在爆震开始时气缸内未燃气体的质量分数。爆震指数定义如下:式中,KI为爆震指数;A为爆震指数乘数;km为爆震开始时缸内未燃混合气的质量百分比;VTDC为上止点气缸的体积;VI为爆震时气缸的体积;Ta为活化温度(6000K);为等价比。爆震指数KI(或爆震强度km)越大,发动机爆震的倾向越大。 3工作循环数值模型的建立 本文对原型汽油机进行了台架测试试验,获取了标定工况下发动机缸内压力示功图、总功率及燃油消耗率等重要试验数据,为发动机建模及验证模型准确性提供了基础。表1为原型汽油机主要技术参数。由于发动机的结构比较复杂,为了便于建模,把发动机结构抽象为缸体、进气系统和排气系统3个部分,如图1所示。本文结合利用GT-Power软件提供的模型模块,以及根据实际需要利用用户自定义模块功能,建立完整的簧片阀进气式二冲程火花点火发动机的性能数值计算模型。首先立原型汽油机工作循环整机数值计算模型,通过缸内压力、总功率及燃油消耗率等指标验证该模型的精确性,使模型模拟精度达到实际要求。然后在较精确建立原型汽油发动机数值模型的基础上,对煤油的物性数据进行设置,建立煤油发动机数值模型并进行数值模拟计算。图2为建立的原型汽油机GT-Power仿真计算模型,空气自进气边界经过滤清器、进气道、簧片阀进入曲轴箱,再经扫气道进入气缸;气缸内燃烧后的高温废气经过排气道、排气管排出到排气边界。缸内压力示功图是验证发动机模型正确的重要参考依据,图3所示为原型汽油发动机标定转速n=6300r/min下缸内压力示功图的数值计算和试验结果对比曲线,计算值和试验结果比较吻合,误差在允许的范围之内。图4是发动机数值计算出的有效输出功率和实测功率的比较曲线,图5为发动机有效燃油消耗率与转速的变化曲线。从图中可以看出在整个转速范围内模拟计算结果与试验实测结果之间的变化规律基本一致。考虑到在建模过程中使用了各种简化条件和假设,以及测试仪器本身的测量误差,计算结果与发动机实际工作状态之间必然存在一些差异,但相对误差都在5%以内,表明所建发动机工作循环数值模型能较准确地模拟原型二冲程汽油发动机,满足后续性能预测及优化的需要,因此,可以应用该模型对发动机的工作过程进行研究及变参数计算。替换航空煤油燃料后,由于燃料的理化特性发生变化,需要对GT-Power数值模型中的喷油燃料模块进行燃料物性数据的设置。在GT-Power软件中,燃料的设置主要包括液态燃料及其蒸汽燃料的理化特性。本文使用InjAF-Ra-tioConn燃料喷射模块为整个发动机数值模型提供燃油喷射,有关燃油喷射参数及燃料物性数据的设置均在InjAF-RatioConn中进行。该模块需要输入的参数有空燃比、燃油特性及燃油蒸发比例等。在燃料物性设置完成后进行数值计算,可以分析煤油发动机性能的变化。 4煤油发动机变参数性能及爆震分析 4.1压缩比压缩比是影响煤油发动机爆震的一个重要参数。原机压缩比为9.5,在该值的左右范围内取适当的值进行研究。在全负荷工况下其它参数不变的情况下,选取[7,11.5]区间段10个不同压缩比(步长为0.5)进行工作过程模拟计算,研究压缩比对煤油发动机爆震的影响。从图6看出,随着压缩比的增大,煤油燃料和汽油燃料发动机的爆震指数逐渐增大,并且随着压缩比的增大未燃区平均温度升高,如图7所示,因此发动机的爆震倾向增大[6]。从图8和图9可看出,煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在压缩比相同的情况下爆震倾向加大。 4.2点火提前角点火提前角对煤油发动机的爆震有着重要的影响。本文点火提前角分别选取[-10,-35]区间内的6个点(步长为5deg)进行数值计算,分析不同点火提前角对发动机性能的影响。如图10所示,随着点火提前角的增大,两种燃料发动机的爆震指数逐渐增大,爆震倾向加大。当点火提前角为-30deg时,继续增大则爆震指数逐渐减小,爆震倾向减小。过大的点火提前角使得火焰中心形成到未燃混合气自燃所需的时间减小,有使爆震增强的趋势。随着点火提前角的继续增加,缸内压力曲线上压力值偏离压缩曲线到最大燃烧压力出现的时间减小,即火焰中心形成到正常火焰传播到整个烧室所需的时间减小,有使爆震减小的趋势。对图10所示曲线,当点火提前角大于-30deg时前者起决定作用,当点火提前角小于-30deg时后者起决定作用。图11~图13曲线表明相同点火提前角时煤油燃料爆震倾向加大。 4.3空燃比发动机的空燃比也会对煤油发动机的爆震产生影响。在全负荷下转速为6000r/min工况对发动机进行工作过程数值计算,原型机空燃比为14.5,选取[11.5,16.5]区间段的5个空燃比(步长为0.5),本文所建数值模型通过变化喷射燃油量来改变空燃比。如图14中所示,发动机的爆震指数随着空燃比的增大是先增大后减小,当空燃比在理想空燃比附近时,爆震指数最大,爆震趋势最强。即混合气过稀或过浓爆震的趋势和强度减小。当空燃比在理想空燃比附近时,燃料充分燃烧,使得燃烧温度提升,而燃烧温度提高会造成发动机温度提升,容易爆震。较稀的燃料空气混合比,即稀混合气可以起到抑制爆震的作用,这与Gruden等研究的结论相吻合[8]。根据自燃机理分析,引起这种结果的原因主要有两个[9]:一是混合气的变稀降低了末端气体中燃油的浓度,即使在相同的压力温度条件下也不会轻易发生自燃;二是燃油的减少使得缸内最高燃烧温度和压力降低,从而改善了爆震发生的必要条件。较浓的燃料空气混合比将使尾气的自燃点火延迟时间增加,也会使燃烧较不完全,产生的热量较少,使得燃烧最后的温度降低,减少爆震的发生,但也导致燃料用量增加,热效率下降,同时降低发动机的扭矩。从图15可看出,原型机替换煤油燃料发生爆震时的空燃比小于汽油燃料,在空燃比为11时即开始发生爆震(汽油燃料为12.5),并且两种燃料发生爆震的起始曲轴转角随着空燃比的增大变化不大,在相同的空燃比时煤油燃料发生爆震的起始曲轴转角先于汽油燃料。从图16看出,在空燃比相同的情况下,煤油燃料发生爆震的末端气体的质量分数大于汽油燃料,由此可见煤油燃料在空燃比相同的情况下比汽油燃料较易发生爆震。 5结论 1)通过改变模型中的压缩比、空燃比、点火提前角、进气压力、进气温度等主要工作参数对发动机进行数值计算,分析主要结构参数和调整参数对煤油发动机性能的影响情况,为煤油发动机的参数优化匹配提供依据。2)通过仿真分析表明,所研究汽油发动机替换航空煤油发动机后对发动机性能影响差别不大,但是从安全的角度,燃烧煤油在航空军事领域意义明显。图16发生爆震的末端混合气质量分数随空燃比的变化曲线3)替换航空煤油后发动机爆震倾向增大。所以小型冲程汽油发动机燃用航空煤油燃料时爆震特性的研究尤为重要。 作者:陈林林魏民祥单位:聊城大学机械与汽车工程学院南京航空航天大学能源与动力学院 航空发动机论文:航空发动机机械系统技术分析 摘要:随着人们生活水平的提高,交通运输业也逐渐的发展起来。人们为了追求更高的生活质量,不断的改进交通运输的发展。航空运输作为人们选用最多的交通方式关于航空发动机机械系统技术的分析也得到了人们的普遍的关注。本文基于对航空发动机运行原理的分析,以探求航空运输业的更好地发展。 关键词:航空;发动机;机械系统 航空发动机机械系统是一个极其复杂的系统,是在多种条件共同作用下产生的。发动机作为整个飞机中最为重要的部分,其整体机械系统的运行对于航空运输业的发展来说具有相当大的影响。 一、航空运输 航空作为当前人们出行选择的最主要的方式,因其自身的优势受到众多青睐。航空运输很少会受到自然条件的限制,在运输速度上更是所有交通运输中最快的,并且其收费的标准是根据运输的距离决定的,因此经济价值也相对较高。关于航空发动机的机械系统主要由传动、润滑、密封和轴承四部分构成,整个运输系统较为复杂。国内在这一方面的研究相对薄弱,因此在机械设备的安装、使用及维修方面出现的问题比较得多。为了进一步的解决这一问题,我们将对这四个运行系统进行一一的分析。 二、航空发动机机械系统 (一)传动系统 传动系统的研究一直都是航空发动机进一步的发展的关键,当前国内的传动系统整体的发展趋势是在保证高速、重载的基础上,之间的减小传动系统的体积与重量并尽可能地提高使用寿命减少运行成本。国外的传动系统发展的比较的快速,在齿轮转动技术的发展之下对于传动系统的噪音、振动等都有所研究。并通过实验,可以准确的预测出齿轮的运行寿命,在尽可能保障经济性能的基础上满足各种使用的要求。在十一五计划的推动下,国内也进一步的拥有了较为先进的设计分析软件,并且根据不同的型号制定了不同的运行方案和设计准则。 (二)润滑系统 润滑系统的设计涉及到许多的边缘性的难度较大的学科,并且权威的理论比较的少。但随着航空事业的发展对于润滑系统有了更高的追求,因此国外的航空公司率先做出了研究,经过数十年的研究取得了部分的成果。关于发动机润滑系统的防火,驱动等都逐渐的应用到航空发动机中。当然国内也进行了深刻的研究,关于通过新的设计提升通风器分离和滑油泵的工作效率方面,通过减小燃油附件的体积,进一步的减少附件机匣的传动的齿轮数从而减少发动机机匣外轮廓的尺寸,以实现发动机的高速运转,达到润滑系统各个部件的轻量化。 (三)密封技术 密封无论是对于军用航空还是民用航空的发动机来说都同样的重要,在现行的密封技术使用之下基本上可以满足当前的军用、民用航空发动机的使用。但新一代的航空发动机密封技术则面临着新的挑战,为了实现航空事业的迅速发展。要将密封和润滑的发动机空气系统结合起来,尤其是注意基础设施的研究,要实现不同密封件之间的最佳的配对。在发动机性能的提升方面,随着刷式密封等接触式气路密封的大量应用,发动机的效率得到了大大的提升。当前国内已经有专业的公司对其进行生产,并且以初具规模,因此要对刷式密封加以推广不断的提高航空发动机的性能。 (四)主轴承轴 在轴承的设计上,大都采用与支撑结构一体化的专用轴承,将轴承与发动机设计到一起在保证轴承的基本功能之上减轻发动机的重量。通过大量的实验数据分析,对于不同材料的轴承的使用时效进行对比,选取最为合适的材料来进行轴承的制作,通常轴承的运行寿命高于其他设计的运行寿命。在轴承的应用上,发动机的设计联合轴承的研发,共同的制定了较为完整的轴承使用规范,为整个航空事业的发动机轴承建立了相应的数据库。双方技术在不断的融合当中,在进行设计的过程中充分的考虑工作环境的合理性,减少其他的系统运行带给轴承的伤害。在对轴承进行设计安装时要根据设计人员给出的初始条件进行积极地沟通,站在双方共赢的基础上将轴承设计的更为合理。在轴承基础研究上,根据轴承运行中的损伤与再次进行工作的表面残余应力进行了大量的实验,通过各种材料的疲劳的使用极限进一步的丰富了轴承应用的理论。并且通过对材料表面的强化,增加轴承的使用强度,方便轴承在滑油污染较为严重的条件下,延长其使用寿命。 (五)机械系统研制中的方法 1、注重细节的设计将起样中的倒角、光度、拧紧力度等都一一的进行规范化的设置。在施工的过程中严格按照设计示意图进行施工,杜绝一切不科学的操作,进一步的完善航空发动机的运行。2、基础实验的应用在轴承和齿轮等的供油、轴承的抗污染程度及密封性摩擦实验等方面要进一步的重视起实验的数据,不断的进行数据的积累,实现更加科学化的发动机系统设计。3、专业化的设计机械系统的各个方面有专业的团队进行操作,面对不同的航空发动机的不同的实际情况,成立相应的研究小组,将发动机运行中的问题进行统一的处理,更好的实现发动机运行的合理化。4、主导性设计将轻量化、简洁化等要求进行深入的落实,设计部门要在设计时将所有的条件都考虑在内。在进行零部件的制作是要将具体的要求提供给制造厂,将生产的发动机附件的有效率大大的提升。5、集成化发展润滑系统等与多个零部件之间都存在有联系,要逐渐的实现一体化的设计。将更多的功能集中到更小的空间内,减轻整个发动机的重量,提高发动机运行的稳定性。6、多种技术的融合航空运输研究的专家也是其他领域内的王者,一般新的研究项目都是从航空开始的,不断的细化到各个领域。这就要求在航空技术发展的今天,将更多相关领域的技术都引入到航空发展上,不断的提高航空发动机技术的专业性。 三、总结 航空发电机的机械系统有许多的子系统构成,涉及的范围也比较的复杂。在当前的技术发展之下,面临的既是机遇又是挑战,我们要从实际出发用数据说话,将航空事业的发展提高到一个新的阶段。综上所述,航空发动机机械系统的设计要更加的注重基础方面的设计,同时积极地与其他的行业进行学习,将适合航空发展的技术不断的应用起来,实现航空事业更好的发展。 作者:高奇 单位:东方航空技术有限公司 航空发动机论文:复材叶片在民用航空发动机中的应用 摘要:进入新世纪以来,多领域技术都得到了巨大的发展,特别是随着交通运输业的进步,大型民用飞机开始成为交通运输的主力军,因而各国开始更加重视大型飞机的研制,航空业也开始成为衡量一个国家综合国力的重要标准。而大型飞机研发的重点以及优秀技术便是发动机技术。随着民用航空业的发展,民用航空飞机优秀技术———发动机技术也发展飞速,其中复材叶片已经逐步在多种民机型号中得以应用。 关键词:民用航空;复合材料;发动机;风扇叶片 过去飞机发动机叶片主要采用金属以及合金,随着新材料出现,复合材料开始被应用于航空发动机叶片,与金属材料相比,其具有低重、低噪、高效的优势,并且复材叶片数量更少,能够有效抗震颤、损伤,并且在抗鸟撞性上也更加优越,满足了现代民航适航需要。因而复材叶片开始受到世界各大发动机厂商的关注,并逐步得以推广应用。 1复合材料叶片的应用 复材叶片制造技术主要有预浸料/压模技术和3-DWOVEN/RTM技术。采用预浸料/模压技术的代表有GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB发动机的复合材料风扇叶片,而LEAP-X发动机复合材料风扇叶片采用3D-WOVEN/RTM技术成型。 1.1预浸料/模压成型叶片 采用该种复材叶片的代表主要有GE90发动机和GEnx发动机(美国GE),此外罗•罗公司也在进行相关研发。(1)GE90发动机。该型号发动机为GE公司上世纪九十年代所研发的特大推力发动机,是国外应用于民航最早使用复材叶片的发动机之一。该发动机复材叶片使用了预浸料/模压成形技术,叶片从内至外逐渐减薄,叶尖厚度最薄。并且在叶身涂有防腐涂层(聚氨酯),叶背采用一般涂层,前缘包边采用钛合金材料,从而提高叶片鸟撞抗性。为防止复合材料在运行中分层,在叶片后缘以及叶尖处采用纤维缝合技术予以加固。叶根榫头为三角燕尾形,其表面涂有耐磨材料以降低榫头摩擦系数。GE90所采用的复材叶片为22片,相比较于钛合金空心叶片,复材叶片质量更轻,强度更高。经过十余年的运行,证明了复合材料风扇叶片适用于具有严格要求的商业飞行的需要。(2)GEnx发动机。该发动机所应用的复材叶片材料以及模压成型工艺,同GE90相比变化不大,在此基础上GEnx对GE90的复材叶片的结构设计进行了优化。GEnx主要采用了第3代GE复合材料,外形也类似GE90-115B发动机,但由于使用了新一代三元流设计,叶片数减为18片,总质量进一步降低。叶片尖部以及前缘使用钛合金护套,并在叶片榫根部位,增加了耐磨衬垫,便于后期维护检修。(3)随着复合材料在民航发动机中的应用,英国罗•罗公司也开始将目光从钛合金叶片上转移到复材叶片。其同GKN集团正共同进行碳纤维增强复材叶片的研发,该叶片同钛合金叶片同样薄,并且在量产、成本以及鲁棒性上均符合民航发动机标准。目前这种碳纤维风扇叶片已经完成了包括叶片飞出、鸟撞试验在内的地面试验。 1.23-DWOVEN/RTM成型复材叶片 对于风扇叶片中等推力发动机提出的强度要求更高,因而Snecma公司在CFM56系列发动机研发中,在LEAP-X中将会应用碳纤维对复合材料进行增强。相比较于GEnx以及GE90,所采用的碳纤维薄层铺设技术不同,Snecma公司在LEAP发动机叶片的制造中所采用的RTM工艺,是将碳纤维进行预先编制,在树脂注入以及叶片高压成型之前,碳纤维便已经成为3-DWOVEN结构。Snecma公司在复材叶片的制造上委托了AEC公司,由于AEC公司生产制造自动化程度相对较高,因而其制备三维编制预制体并完成整个叶片的制造仅需要24小时。同CFM56(CFM公司)发动机相比,LEAP发动机叶片成型采用了3-DWOVEN/RTM技术,前者结构上采用了更多的技术,而后者采用复合材料,有效减轻了发动机重量,提高了燃油效率,降低了排放量和发动机噪声。目前,LEAP-X发动机已经开始得到中国多种旅客机的关注,未来将会逐步在中国普及推广。 2复材叶片的发展趋势 因复合材料的低密度、高比强度、高比刚度,能有效降低油耗、噪音,采用复合材料叶片已成为民用航空发动机的发展趋势。制约复合材料叶片大规模应用的关键因素是预制体制备、复材成型技术等。 2.1预制体制备 复材叶片制造的难点之一是制备预制体。国外常用的预制体制备方法有两种:一种是选用IM7/8551-7和IM7/M91作为预浸料并采用激光定位手工/自动化成型技术制备,适用于制备大推力、大叶盘直径涡扇发动机的风扇叶片预制体;另一种是对IM7碳纤维进行预浸渍处理,通过3D-WOVEN/RTM自动化技术成型,主要用于制备小推力涡扇发动机风扇叶片的预制体。以往采用激光定位辅助+手工铺叠的技术进行预制体制造,而GKN公司开发了自动化丝束铺放设备(简称AFP)可实现预制体的自动化成型。罗•罗公司在研制TNENT系列发动机复合材料风扇叶片时使用了GKN公司的自动化纤维丝束铺放设备,实现了复材叶片预制体的自动化成型,并运用超声刀对预制体进行切割。Snecma公司率先提出了无余量预制体成型技术、预制体预变形技术以及高度自动化的预制体制备技术。Snecma公司的3DW/RTM成型风扇叶片预制体技术可降低传统二维风扇叶片的分层缺陷产生的可能性,让叶片顶部更薄、根部更厚;经纱连续的变截面成型技术提高预制体的承载能力;采用高压水射流对预制体进行无余量切割。 2.2成型技术RTM 注射成型以及模压是目前国际上流行的复材叶片成型技术,虽然两者在技术上具有一定的差异性,但均可称为闭模成型技术。涡扇发动机的叶片扭转大且为双曲面,其结构形式相对复杂,常规的成型技术无法满足叶片加工精度,而闭模成型技术的成型精度高,能够很好的满足涡扇发动机对于叶片制造的需求,因而其逐步成为目前复材叶片成型的主流技术。随着技术的逐步发展,目前国外开始利用复合材料模具代替金属模具,以此保证生产加工中模具和零件能够保持一致的热膨胀系数,进而获得更高的零件尺寸精度。此外,复材叶片成型加工技术开始引入数字仿真模拟技术,从而在技术研究前期对成形工艺进行方向性指导,在研制过程中合理规避风险,缩短研制周期,降低研制成本。 3结束语 复合材料以其优越的特性开始成为民航发动机叶片的主流材料,并且随着技术的发展,复材发动机叶片的制造效率更高,自动化程度也更先进。在未来高精度、可靠性、一致性会成为复材叶片生产研发的主要方向。我国自主研发的大型民用客机中也开始应用商用发动机,这为我国复材叶片的研发制造提供了一个契机,虽然目前复合材料在我国航空发动机制造中还处于初始应用阶段,复材叶片的制造业仅在起步阶段,但在我国技术人员的努力下,我国自主研发的应用复材叶片的涡扇发动机必然会在世界航空领域占据一席之地。 作者:廖焕文 单位:上海中航商用航空发动机制造有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理研究 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机设计过程中的质量管理探讨 一、简要叙述航空发动机设计和研发过程中的质量管理的概念 质量控制在字面上的解释就是为了保障产品的质量而进行或者实施的一些办法和活动。质量管理最主要的方式就是对设计研发的结果进行监督和控制,能够有效的保障设计和研发的结果达到相关行业的标准或者是国家相关的标准,这种方法是提高设计航空发动机的一种切实可行的办法和途径。本文阐述的质量管理有一个非常明确的对象,就是航空发动机设计研发的全过程。质量管理的最终目的就是有效的防止或者预防产品在设计研发和制造过程中可能存在的隐患或者缺陷。质量管理就是应用相关的技术办法或者其他的方法规避设计和生产过程中的质量问题,最大限度的保障航空发动机的质量和品质。质量管理在贯穿航空发动机的设计研发全过程的同时,还会涉及到产品在研发过程中的成本问题和质量问题及进度问题。好的质量控制就是要把握住设计和研发提升质量的根本问题,只有这样质量控制工作才能够事半功倍。本文通过实际的工作经验出发,通过阐述质量灌流体系的建立过程中的相关内容来对质量管理工作作更加深入的介绍。在质量管理工作进行的过程中,如何细化质量的管理过程才能够有效的保障航空发动机的设计质量和生产质量。在航空发动机的设计研发过程中,通常会发现很多的技术问题和技术失误,这种情况下就只有将质量管理应用到研发和设计之中,这样才能够有效的保障设计和研发的正确性和科学性。质量管理工作的质量直接的影响着航空发动机设计和研发的质量,也间接的影响了发动机的制造质量。航空发动机事业的发展和创新需要技术的革新和研发的革新,更加的需要质量管理工作的帮助。 二、简要叙述航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法 关于航空发动机设计和研发过程中,细化质量管理和提升设计研发质量的具体方法的阐述和分析,本文主要从四个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。第三个方面是在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。第四个方面是在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。下面进行详细的阐述和分析。 (1)方法一:在航空发动机设计研发过程中查找可以细化的工作方法。我们经过专业的质量管理人员的介入和参与,能够有效的收集和细化设计研发过程中的相关参数和数据,我们要想办法细化相关参数的查找方法,适当的补充质量管理和质量控制的方法。我们可以将相关的重要参数和数据作为一种特殊的资料进行特殊保存,这样就会有效的节省参数的查找时间,保障了保存数据的唯一性和科学性。提升了设计和研发的质量和效率,有效的纠正了设计和研发过程中的瑕疵和失误,达到产品质量管理工作的作用和目的。 (2)方法二:在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法。关于在航空发动机设计研发过程中的过程细化控制方法的阐述和分析,本文主要从两个方面进行阐述。第一个方面是在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。第二个方面是在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。下面进行详细的分析和阐述。①阐述在航空发动机设计研发过程中过程控制出现的问题。关于航空发动机设计研发中出现的问题,主要有四个问题。第一个问题是在设计研发的过程中对于设计文件和设计图纸没有有效的控制和管理。第二个问题是设计过程中的相关数据没有能够有效的跟进或者求解,导致了设计的相关重要数据没有源头,给设计的引用造成了困难。第三个问题是设计过程中的数据没有有效的大范围的共享,让设计处于一种不交流的状态。第四个问题是设计过程中的相关数据的统计相率过低,对于产品的升级创新不利。②阐述在航空发动机设计研发过程中的过程控制具体方法。根据存在的问题,有效利用计算机网络平台,设计开发出工作输出管理系统、外场跟飞信息管理、现场问题处理管理系统,作为过程控制的细化手段,实现科研过程中工作输出、外场跟飞、现场问题处理过程记录和控制,并且实现资源共享,创造良好的沟通渠道。③方法三:在航空发动机设计研发过程中的技术状态管理方法。技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性。技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。④方法四:在航空发动机设计研发过程中的质量管理平台的建设和应用。实践证明,质量控制细化有利于产品质量的提高。但要实现在更大范围内对发动机设计工作的质量控制方法进行细化以全面提高设计质量,作为基层质量管理人员,首先应该更加深刻学习理解质量管理体系包含的具体要求,才能更好的运用管理方法指导科研工作。 作者:李英伟 单位:中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机焊接工艺分析 盘轴类转动件的使用条件苛刻,因此在采用焊接工艺进行连接时,对焊接质量提出了更高的要求。用于焊接式盘轴类转动件的焊接技术除了要满足变形小、无氧化、高强度以及高的焊接尺寸精度等要求外,还应针对商用航空发动机长寿命、高可靠性的特点,保证高的工艺质量稳定性要求。目前,电子束焊和惯性摩擦焊是商用航空发动机盘轴类转动件进行连接采用的主要焊接工艺。本文介绍了电子束焊和惯性摩擦焊工艺在盘轴类转动件的应用情况,并分析、对比了焊接工艺及焊接接头的组织与性能。 1盘轴类转动件中的主要焊接工艺 电子束焊和惯性摩擦焊在国内外先进航空发动机盘轴类转动件中已经有比较成熟的应用,采用上述焊接工艺进行连接的盘轴类转动件主要有:风扇盘、压气机盘/毂筒、涡轮盘轴组件。表1列出了电子束焊和惯性摩擦焊在国外先进商用航空发动机盘轴类转动件中的应用情况。由表1可知,国外在进行先进航空发动机盘轴类转动件的焊接工艺设计时,对电子束焊和惯性摩擦焊这两种焊接方法有不同的选择。其中,GE公司最先对转动件采用惯性摩擦焊,其发动机中绝大部分转动件,包括风扇盘、压气机转子、涡轮盘轴组件等采用惯性摩擦焊;R.R.公司主要采用电子束焊,但随着压气机压比及出口温度的增加,同时压气机末级盘采用粉末合金,R.R.公司也开始选用惯性摩擦焊,并建立了2000t的惯性摩擦焊生产线,在Trent1000发动机高压压气机转子、涡轮后短轴和涡轮盘转子组件上均采用了惯性摩擦焊;P W公司对使用温度较低的转子部件主要采用电子束焊。 2盘轴类转动件的焊接工艺性分析 材料的可焊性是焊接工艺性分析最重要的考虑因素,针对盘轴类转动件中常用的材料,包括Ti17、IN718等,其电子束焊和惯性摩擦焊的可焊性均较好,可以获得满足设计需求的焊接接头。但是,随着新型高温合金、粉末合金(如U720Li、Rene'88DT、RR1000等)在转动件中的逐步应用,尤其对于异种材料的转动件,电子束焊工艺难以获得满意的焊接接头,主要原因是:(1)新型高温合金中,含有高体积百分比的γ'强化相,成分复杂,熔焊时容易形成结晶裂纹、热影响区液化裂纹和应变时效裂纹,而且这一问题随着γ'相含量的增加而趋严重;(2)异种材料之间的焊接由于组织、熔点、热导率、热膨胀系数等的差异,在熔焊过程中会引起某些化学成分的扩散,造成组织偏析,并可能产生较大的热应力,造成裂纹等缺陷;(3)由晶界液化而产生的微裂纹难以避免,而且难以通过无损检测方法检查出来。惯性摩擦焊的焊接过程是固相焊接,很好地避免了熔化焊过程中产生的裂纹问题和质量检测问题,因此,针对高温盘轴类转动件的同种/异种新型高温合金的连接,惯性摩擦焊成为目前唯一可行的方法。正是由于在Trent1000发动机中应用了RR1000粉末高温合金这种新型高温合金,R.R.公司采用了惯性摩擦焊工艺连接盘轴类转动件。另外,在先进航空发动机盘轴类转动件的结构设计中,为了实现减重和降低成本的目的,异种材料的焊接,尤其是新型高温合金的异种材料连接,成为航空发动机中盘轴类转动件之间进行连接的新形式。GE公司已将异种材料的惯性摩擦焊应用于GE90发动机的盘轴类转动件中,该发动机压气机8~10级毂筒中,既有IN718与Rene'88DT异种材料的焊接,也有Rene'88DT同种材料的焊接。R.R.公司也对U720Li、RR1000新型高温合金相关同种材料以及异种材料的惯性摩擦焊工艺进行了研究。可以看出,对于普通的钛合金、高温合金等盘轴类转动件的焊接,采用电子束焊或惯性摩擦焊都是可行的焊接方法。但针对新型高温合金,尤其是新型高温合金异种材料之间的连接,惯性摩擦焊是目前实现转动件焊接唯一可行的方法。 3电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织与性能对比 电子束焊和惯性摩擦焊的焊接机理不同:电子束焊是熔化焊接,而惯性摩擦焊是固态焊接。因此,两种焊接工艺对焊接接头的组织状态、晶粒大小和接头性能也会产生不同的影响。 3.1钛合金焊接接头的组织与性能对比 航空发动机盘轴类转动件常用的钛合金主要为Ti-6Al-4V、Ti17、Ti6246、Ti6242等,其主要应用的盘轴类转动件为风扇盘和压气机低温端。对于钛合金,采用电子束焊和惯性摩擦焊两种方法获得的接头组织不同,但接头性能差别不大。以转动件中常用的α-β型Ti17合金为例,其电子束焊接头的焊缝区显微组织中β相基体上分布着细长针状α相,β晶粒尺寸为50μm~120μm;热影响区显微组织与母材组织一致,平均晶粒尺寸约为180μm[1]。惯性摩擦焊接头为细晶的锻造组织,热影响区组织为α+β相,并且β相呈针状均匀分布在α相的基体上,与母材组织相同,焊缝组织为细小的等轴晶,晶粒度小于母材[2]。Ti17合金的电子束焊和惯性摩擦焊的接头组织相差较小,其接头性能也差别不大:Ti17合金电子束焊接头的抗拉强度和缺口敏感性均高于母材;其惯性摩擦焊接头强度稍高于或等于母材强度,塑形略低于母材,接头疲劳性能与母材相当。因此,在航空发动机钛合金盘轴类转动件焊接结构中,电子束焊和惯性摩擦焊的应用均非常广泛。 3.2高温合金焊接接头的组织与性能对比 在商用航空发动机盘轴类转动件中,应用最为成熟的高温合金是IN718合金,随着航空发动机压比的提高,对盘轴类转动件的使用温度和性能提出了更高要求,因此,新型高温合金U720Li、Rene'88DT、RR1000等成为高压压气机高温端的重要材料。 3.2.1同种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 (1)IN718合金。针对成熟盘轴类转动件中的IN718合金,国内外分别对其电子束焊和惯性摩擦焊接头的组织和性能进行了系统深入的研究。在焊接过程中,电子束焊的焊缝区的温度达到母材的熔化温度(约1300℃),因此,电子束焊接头的组织会发生较大的变化;惯性摩擦焊焊缝则是在强大的摩擦压力和扭矩的联合作用下形成的,热变形金属的动态再结晶过程进行得相当剧烈而充分,其晶粒组织呈细小均匀的等轴晶特征,同时由于焊接时间很短,致使动态再结晶过程充分而动态回复不足,最终得到细晶和超细晶组织。一般来说,在IN718合金母材晶粒度相同的情况下,电子束焊接头为粗大的铸造枝晶组织,晶粒会达到20μm~30μm,而惯性摩擦焊的焊缝组织为锻态组织,晶粒度为10μm~20μm。另外,电子束焊接头的热影响区在焊接过程中的温度一般会达到700℃~1200℃,即热影响区处于热处理状态,晶粒长大使其成为接头的最薄弱环节;而惯性摩擦焊热影响区很小,且不存在晶粒长大现象,因此对焊接接头性能无明显影响。由于焊接接头的组织差别较大,IN718合金在采用不同焊接方法后,其性能也有较大区别。电子束焊接头由于组织粗大,通常其拉伸性能、断裂性能、高温断裂韧度均低于母材[3-5]。而IN718合金在惯性摩擦焊过程中γ'强化相在邻近焊缝处溶解,并不会发生沉淀,其接头的组织仍是与母材相同的锻态组织,同时晶粒度与母材相近,因此,其接头的强度、塑性、显微硬度和高温持久性能一般接近甚至高于母材[6-7]。可见,IN718合金的电子束焊和惯性摩擦焊接头在组织上存在较大差异,电子束焊接头的粗大组织造成其接头性能低于母材,而惯性摩擦焊接头的细晶组织使得其性能接近甚至高于母材。(2)新型高温合金。由于电子束焊是熔化焊过程,而新型高温合金(U720Li、Rene'88DT、RR1000)中γ'强化相的体积百分比比较高,因此在电子束焊的熔化过程中容易产生各种裂纹缺陷,而惯性摩擦焊过程是固相焊接,通过发生塑性变形和流动进行连接,不会产生熔化,因此不会产生电子束焊接出现的缺陷问题。MTU公司开展多年的粉末冶金高温合金惯性摩擦焊工艺研究,研究结果表明:惯性摩擦焊是焊接粉末高温合金的最佳工艺方法,其中Udimet700、Waspaloy、IN100和Rene'95粉末高温合金焊接接头的力学性能接近母材或与母材等强。近几年,国外先进航空发动机公司针对盘轴类转动件的设计需求,联合各高校对U720Li、RR1000、Rene'88DT、IN718等高温合金同种材料之间的惯性摩擦焊进行了广泛的研究。研究表明:U720Li、RR1000高温合金在进行惯性摩擦焊时,由于发生溶解的γ'强化相在冷却过程中发生大量沉淀,使得其在热影响区的硬度和屈服强度较高[8]。在国内,针对新型粉末高温合金FGH96的惯性摩擦焊工艺尚处于研究阶段。目前的研究结果表明,FGH96惯性摩擦焊接头的拉伸曲线与母材基本相同;焊接接头常温拉伸的断裂位置在接头热影响区细晶组织和粗晶组织的结合处,其断裂方式为韧性断裂[9]。 3.2.2异种高温合金的电子束焊和惯性摩擦焊 为了追求高的压气机效率,先进航空发动机的压气机末级已开始采用新型高温合金、粉末合金,因此异种材料的焊接结构成为必要的结构形式。在先进航空发动机盘轴类转动件中,异种高温合金之间的连接主要涉及到IN718合金和新型高温合金之间进行的连接。由于新型高温合金中γ'强化相的体积百分比较高,成分复杂,异种材料之间的组织和物理性能方面存在较大差异,电子束焊可焊性较差,缺陷不易检测,接头性能不能满足设计需求,因此,针对异种高温合金转动件,惯性摩擦焊成为唯一可行的焊接方法。从国外的研究结果中可以看出,U720Li+IN718、RR1000+IN718异种材料之间的惯性摩擦焊可焊性良好,其焊缝中无微小孔洞、微小裂纹和明显的扩散现象[10]。U720Li+IN718惯性摩擦焊接头性能一般高于较弱的母材,低于较强的母材,例如:其焊接接头的屈服强度、650℃的疲劳性能高于较弱的母材IN718,低于U720Li;650℃的延伸率高于U720Li,低于IN718[11]。RR1000+IN718惯性摩擦焊接头在焊后热处理后,硬度高于IN718和RR1000母材,但由于晶界的氧化,裂纹的扩展速率较母材高[12]。 4围绕商用航空发动机盘轴类转动件需开展的焊接工艺研究 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要焊接工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号,同时,国外不断开展对新材料和新结构焊接工艺的研究,积累了大量试验数据。国内在这方面仍存在较大的差距,不能完全满足商用航空发动机的研制需求,需要从以下两个方面进行系统研究。(1)新材料/新结构焊接工艺的研究。随着国内大客发动机研制项目的开展,盘轴类转动件需要采用新材料和新结构以满足商用航空发动机长寿命、高可靠性和低成本等设计要求。但由于国内针对新材料和新结构的焊接技术研究基础较为薄弱,因此需要尽快针对新材料(如新型钛合金、高温合金、粉末合金)开展相关焊接工艺研究,包括可焊性研究、组织与性能研究、焊前/焊后热处理制度研究等。(2)焊接接头性能数据的测试。盘轴类转动件的载荷条件严苛,根据商用航空发动机盘轴类转动件的使用条件,主要对焊接接头的以下性能,包括拉伸、冲击、扭转、蠕变、持久、疲劳等性能有明确要求,并且需要通过对焊接接头进行断裂韧性、裂纹扩展等性能的分析,对焊接结构进行寿命预测。国内目前针对盘轴类转动件焊接接头的性能数据测试不充分,需要系统地进行接头性能数据的测试,为焊接结构的设计提供数据支持。 5结束语 电子束焊和惯性摩擦焊作为商用航空发动机盘轴类转动件制造的重要工艺,已经成功应用于国外多种先进商用航空发动机型号。随着我国大客发动机研制项目的展开,对盘轴类转动件的焊接工艺提出了长寿命、高可靠性等更高的要求,尤其是新材料在大客发动机转动件中的应用,需要加快焊接技术的研究,实现焊接技术在大客发动机盘轴类转动件中的工程化应用。 作者:张露 韩秀峰 王伦 单位:中航商用航空发动机有限责任公司 航空发动机论文:航空发动机技术及运用透析 本文作者:尹正杨海成工作单位:西北工业大学 发动机装配技术状态数据模型的概念 针对航空发动机型号,现有的PDM技术已经可以较好的对其进行技术状态管理。由于实际装配中,单台航空发动机技术状态强调可追溯性,即对于每一台发动机在排故、维修、大修时需要明确其装配技术状态历史,就必须对单台发动机进行装配技术状态管理。进行单台发动机装配技术状态管理的基础是结构化的数据模型,装配环境下的技术状态数据可以分为三大部分:物料信息、工艺信息与检验信息。这里的物料信息是指产品基本信息及组成产品的各种零/组/部件的信息;工艺信息是指装配各级物料节点所执行的工艺/工序/工步的信息;检验信息是指执行装配的关键项进行检验,具体表现为相对应的检验项的规定值与实际值。物料信息、工艺信息、检验信息都可表示为树形结构。它们间也具有复杂的对应关系,其中包括:工艺与部件或组件对应、检验表与工艺对应、检验项与工序对应、子检验项与工步对应等。由于航空发动机的多装多试的特点,单台发动机在其生命周期的多次装配中会频繁的发生物料信息、工艺信息和检验信息的改变,集中表现在由于串换件、寿命件的到期等,发生各级物料(部件/组件/零件)的变化;由于采用不同版次的工艺、针对个别发动机装配下发的技术文件、技术通知、工艺更改单等会产生工艺信息的变化;物料或工艺信息改变同时也伴随产生了检验信息的变化。因此单台发动机的装配技术状态不仅与同型号同批次的其他发动机的技术状态不同,在其生命周期内本身的技术状态也随时间变化。所以,航空发动机装配技术状态数据模型必须包含两个方面,从空间上说,要用尽可能用简单的模型表示出错综复杂的物料、工艺、检验信息的对应关系;从时间上说,要准确地刻画出发动机装配技术状态随时间变化的情况。 应用举例 该模型已经应用于“航空发动机装配现场综合管理系统”,装配技术状态管理是它的一个重要功能。现以某航空发动机为例,在它的产品制造和应用阶段,已经历过新机一装、新机二装、第一次维修的维修一装、第一次维修二装,共四次装配,其间伴随着该发动机物料、工艺和检验信息的改变,用本文所提模型记录了每次的装配技术状态。通过关于时间的查询,可由记录模型得到发动机的技术状态快照,快照反映了距此前最近一次装配结束时单台发动机的物料、工艺和检验信息。图5上半部分反映了该发动机装配技术状态沿时间轴的演变,下半部分三行分别反映了三个时间点发动机物料状态,工艺状态、检验状态。 航空发动机论文:当代航空发动机的燃油管理 本文作者:赵小勇工作单位:中国民航飞行学院四川绵阳民航飞行学院 为了保证飞行安全并同时提高营运的经济性,本文简要从航空汽油的基本知识、活塞发动机飞机在不同飞行阶段中燃油使用技巧和几种常见的不正常燃烧工作情况下的处置方法和程序进行分析和介绍。 1航空汽油的概念 目前,所使用的航空燃料主要有两大类:航空汽油和航空煤油,分别适用不同类型的飞机发动机,航空汽油是用在活塞式航空发动机的燃料。 1.1航空汽油的辛烷值 燃料当中,有一种抗爆性很强的燃料,叫异辛烷,将它的辛烷值规定为100,还有一种抗爆性很弱的燃料,叫正庚烷,辛烷值规定为0。将这两种燃料按不同的容积比例混合,这些燃料就具有不同的抗爆性。辛烷数是指混合燃料中异辛烷所占容积的百分数。航空汽油的辛烷值是由试验比较法确定的。将被测定的汽油和上述按某种比例混合燃料的余气系数调整到1,如果它们都使用同一台发动机在相同的压缩比下发生爆震,就说明两种燃料的抗震性相同,混合燃料的辛烷数就定为被测定汽油的辛烷值。余气系数为1的混合气相对于发动机来说,是相对贫油的范围,因此,辛烷值可以表示发动机贫油时的抗爆性。 1.2航空汽油的级数 航空汽油富油时燃料的抗爆性是用级数来表示的。将被测定汽油和纯异辛烷分别作为同一台增压发动机的燃料,将两种燃料混合气的余气系数都调整到0.6,增加进气压力,直到发动机刚发生爆震时记下汽缸的平均指示压力。若发动机用纯异辛烷工作,记得的平均指示压力为20kgf/cm2;若发动机用被测汽油工作时,平均指示压力为26kgf/cm2,那么该汽油的级数为:26/20×100=130。从以上介绍中,可以看出辛烷数和级数越高的航空汽油抗爆性越好。但我们在使用中必按发动机的要求加相应标号的燃油,以保证正常工作。 2活塞式发动机飞行过程中的燃油管理 2.1飞机启动 对于冷发启动的发动机,由于温度低,燃油的汽化质量较差,启动前注油时应当适当地多注一些燃油。在热发下,发动机机舱温度较高,管路中的燃油易汽化并进入进气总管。因此,可能需要稍微“加注”一些燃油以便使喷嘴管路有油,并使发动机在开始转动后能够继续运转。2.2地面滑行在地面小转速滑行时,我们一般采用适当将混合比调贫油的办法,以避免火花塞被污染。 2.3起飞 发动机大转速工作状态,一般用于飞机起飞、爬升和复飞。此时,余气系数应为最大功率余气系数,一般设置为0.85左右。既可以保证发动机输出较大功率,同时较为富油的混合气也可防止发动机过热。当发动机在最大功率状态下工作时,单位时间产生热量最多,发动机温度很高;同时发动机各机件承受的负荷也最大。因此,起飞工作状态连续工作时间一般不能超过5分钟。 2.4爬升 飞机爬升阶段一般采用最大连续工作状态。下面,以赛斯纳(CESSNA)172为例,介绍活塞式发动机飞机在爬升过程中如何获取最好的爬升性能。为了获得性能、对外可视度以及发动机冷却的最佳组合,正常的航路爬升应以襟翼收上位、全油门以及大于最佳爬升率速度5~10节的速度进行。密度高度低于3000英尺,混合比应使用全富油,密度高度超过3000英尺时应调贫油,以获得更平稳的运转或最大转速。要获得最大爬升率,使用最佳爬升率速度。速度低于最大爬升率速度的爬升应在短时间内进行,以便改善发动机的冷却。 2.5巡航 为了保证巡航飞机的航程和续航时间,此时发动机功率通常选择较小,一般为额定功率的30%~75%。对具体发动机而言,在巡航功率设置上,发动机制造商都有其推荐的进气压力和转速值。在实际巡航时,当发动机的巡航功率设置好后,根据飞行的实际需要,还可通过发动机混合比杆设置发动机的最佳功率状态或最佳经济状态,以进一步发挥发动机的性能,具体方法见各飞机的《飞行手册》。除了功率设定以外,恰当的调贫油技巧也有助于增大航程。为了实现所推荐的燃油消耗,应使用排气温度(EGT)指示器来对混合比调贫油,在最高排气温度时,可以提供最佳燃油经济性。 2.6下降阶段与进近着陆阶段 飞机的下降阶段与进近着陆阶段一般都采用小转速或慢车状态。发动机小转速或慢车状态工作时,混合气较为富油,发动机温度较低,电嘴容易积炭;同时发动机工作的稳定性较差。所以,应适当调贫油或尽可能缩短该状态的使用时间。 2.7关于转换油箱供油 对于无交输供油装置的燃油系统,巡航飞行时应交叉左、右油箱的燃油,不能在一侧油箱的燃油用完后再转换到另一侧的油箱,这样极易造成供油中断。装有电动增压泵的还应将打开以保证供油稳定。在起飞、着陆阶段或低空飞行时,不要进行不必要的油箱转换,转换时,有电动泵的应该打开电动泵。 3常见的不正常燃烧和工作情况以及处置方法 3.1爆震 在一定条件下,汽缸内混合气的正常燃烧遭到破坏而在未燃混合气的局部出现具有爆炸性的燃烧,叫做爆震燃烧,简称爆震。我们可以通过以下现象来判断爆震的产生:A.发动机内出现不规则的金属敲击声,这是由爆震冲击气缸内部组件所致。B.排气总管周期性的冒黑烟。C.发动机剧烈振动工作不稳定。D.发动机功率显著减小,转速下降。E.缸局部温度急剧升高,活塞气门等机件过热或烧毁。如果发动机一旦发生爆震,应果断采取措施。首先,把变矩杆前推,使其变小矩,减轻螺旋桨负荷,加大发动机转速,其次,后拉油门杆,减小进气压力,这样混合气的充填量减小,降低了压缩气体的温度与压力;再次,加强发动机散热,通过这些措施可减弱或消除爆震。如果发动机被严重损害,不能继续正常工作时,应果断进行迫降。 3.2早燃 压缩过程中,如果在电嘴跳火以前,混合气的温度已达到着火温度,混合气就会自行燃烧。这种发生在点火以前的自燃现象,叫做早燃。引起发动机早燃的原因主要是汽缸头温度过高和汽缸内部积炭。早燃发生后,发动机功率减小,经济型性变差。对多气缸发动机,如果某些汽缸发生早燃,因曲拐机构受力不均匀,会引起发动机强烈振动。若发动机在小转速时发生早燃,此时曲轴转动惯性较小,过大的燃气压力将会引起曲轴倒转,损坏机件。从早燃发生的特点来看,对于刚停车的热发动机,不能随意扳动螺旋桨。因为此时发动机汽缸头温度还很高,如果扳动螺旋桨,汽缸中残余的混合气受压缩后可能自燃,使螺旋桨转动起来,有伤人的危险。 3.3过贫油燃烧 如果混合气的余气系数a 1.1,则为过贫油燃烧。过贫油燃烧时的现象:A.发动机功率减小,经济性变差。B.汽缸头温度降低。C.发动机振动。D.排气管发出短促而尖锐的声音。E.汽化器回火。防止过贫油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意发动机在低温条件下启动时,由于温度低,汽油不易汽化,混合气容易过贫油,易回火,所以发动机低温启动注油应稍多些。一旦发生汽化器回火,应立即前推油门杆开大节气门,使进气气体流速增加,将火焰吸入汽缸,消除回火。 3.4过富油燃烧 如果混合气的余气系数a 0.6,则为过富油燃烧。混合气过富油燃烧的现象是发动机功率减小,经济性变差,汽缸头温度降低。过富油混合气也存在混合不均,富油程度不一致。最终使汽缸内燃气压力大小不等,也会引起发动机振动。但过富油燃烧与过贫油燃烧比较,过富油燃烧也有其不同的现象:A.汽缸内部积炭,使发动机功率减小,经济性变差,严重时还会导致发动机故障。B.排气管冒黑烟和“放炮”。防止过富油燃烧,除了正确调整贫富油设置以外,还应注意在飞行中,若收油门过猛,此时节气门迅速关小,空气量骤然减少,而燃油量因系统惯性使其减小滞后,容易造成暂时的混合气过富油,而发生排气管“放炮”现象。所以操纵油门要柔和。 4结语 燃油管理与航空安全有着非常密切的关系,良好的燃油管理能使发动机稳定、可靠地工作,并能充分发挥发动机性能和保证飞行安全。作为飞行员,严格按照要求进行燃油管理和正确应对各种因燃油管理出现特情是不可或缺的飞行技能之一。因此,对燃油管理进行充分的学习和训练是保证飞行安全的基础。 航空发动机论文:航空发动机的砂铸工艺研究 本文作者:孙野宗学文李涤尘工作单位:西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 快速成型(RP)是20世纪80年代产生的一种先进制造技术,其成型原理是利用CAD模型的分层数据信息,进行分层制造并层层累积来制作零件。该技术的最大特点是成型速度快,不受零件复杂程度制约,形状越复杂,越能体现出该技术的优越性[1]。快速砂铸技术结合了快速成型和砂型铸造,该技术利用光固化成型(SL)制作出树脂件模具,代替传统木模或金属模,通过填砂制芯得到砂型/芯,最后组合砂型,合箱浇注得到金属铸件。快速砂铸技术能充分发挥快速成型技术的复杂形状制造、成型周期短、成型精度高,以及砂型铸造的制造成本低、工艺灵活性大、材料适用种类广泛的特点,通过快速制模结合砂型铸造实现更换材料的目的,大大提高了复杂铸件生产效率并获得高精度的铸件,为快速响应市场需求奠定了基础[2]。 1快速砂型铸造工艺流程 1.1铸件工艺分析及参数设计本文涉及某小型航空发动机的铝合金部件———缸体的快速砂铸工艺研究。其三维数模如图1。最大外形尺寸为114mm×114mm×88mm,主要壁厚约6.5mm,散热片结构的平均壁厚为1.5mm。其外形结构较为复杂,关键尺寸(缸体内圆直径、总高)精度要求达到CT6以内。同时要求铸件特别是关键部位不允许有裂纹、缩松、缩孔、夹杂等缺陷。考虑到散热片结构的平均厚度很薄,且铸件质量要求高,同时结合铸件的外形结构及铝合金的流动性、凝固方式、气孔倾向等特点,决定采用低压底注式浇注的方法,并在铸件的底部设置4个圆柱浇口。同时确定一些铸造工艺参数,包括:铸造收缩率、工艺余量、最小铸出孔及槽、铸造圆角等。参数的确定过程:零件中的螺孔大径为5mm,通孔直径8.5mm,根据文献[3],决定将螺孔及通孔设定为不铸出孔。缸体顶端及底端平面要与其他零件装配以形成燃烧室,故参照GB/T6414-1999,确定其加工余量为2mm。缸体内壁要与活塞装配,以同样的方法选定加工余量为2mm。另外,一般生产中铝合金铸造收缩率为0.8%~1.0%,此缸体主要壁厚是6.5mm,且存在大量壁厚为1.5mm的散热片结构,故最终选择收缩率为 2分模设计 首先对零件分模并设计出该铸件对应的砂型。经综合考虑零件的形状结构,选择了多向开模,利用PRO/E设计出对应的砂型如图2。砂型共分为6部分,包括4个侧砂型及底座和顶盖各1个。结合砂型数模,再设计出对应的快速成型树脂件模具(即母模)以及填砂制芯所用的芯盒,如图3及图4。2.3树脂件模具及芯盒制作将设计好的树脂件模具的CAD模型导出成STL格式,再导入Magics软件进一步处理,包括加工位置的摆放、抽壳、加支撑等。全部处理完后将数据传输到快速成型机上进行加工制作。制作完成的树脂件,还需经过清洗、打磨等后处理才能投入使用。通常在制作树脂件时,为了降低成本,减少树脂的消耗,都会对制件进行抽壳处理。本例中需要注意的是,考虑到该零件存在大量薄壁散热片结构,其树脂件模具在脱模时会受到较大的脱模力,所以对其强度有较高要求,故未对模具进行抽壳处理。同时,选择好合适的材料,将设计好的芯盒板(如图4中所示)图纸交予厂家进行加工制作。2.4砂型/芯制作将树脂模具、芯盒组装好,在其工作表面均匀涂刷一层脱模剂并待其晾干。按一定比例向混砂机中加入原砂、呋喃树脂及固化剂,搅拌均匀后向芯盒中填砂。最后使用刮板将芯盒顶部冒出的树脂砂压实、刮平,并用长钉或卡片在适当位置扎出排气孔(槽)。把握好开模时间,待型砂固化后,开模取出砂芯。最后给砂型工作面均匀喷(刷)涂一层砂型铸造用涂料,降低其表面粗糙度,以提高铸件的表面质量[4]。制作所得的砂芯如图5。2.5浇注实验将处理完的砂芯与事先制作好的树脂砂浇道进行组合,再放入砂箱中,周围填满粘土砂并夯实。随后将整个砂箱吊装到低压浇注设备上,进行浇注。选择铝合金材料为ZL101A,浇注温度710℃,经历升液、充型、增压和保压等几个阶段共195s时间,浇注完成。待冷却到室温后,开箱取出铸件。 3铸件浇注缺陷控制 3.1浇不足缺陷及初步改进第1次浇注所得的铸件存在较明显的缺陷,主要是散热片结构出现浇不足。缺陷位置表面光亮平滑,首先想到的原因是,由于树脂砂透气性差且发气量高,而该组砂型本身没有设计专门的排气通道,所以浇注时产生了憋气。提出的解决办法是,在填砂制芯过程中,于4个侧砂芯壁上开出厚度2~3mm的连通型腔的排气槽。3.2浇注模拟及浇注工艺的进一步改进为保险起见,我们还使用铸造模拟软件ProCAST对缸体的浇注过程进行了模拟,所设置的边界条件尽量与实际情况相吻合。图6(b)显示了缸体充型的过程。由于所设置的浇口的位置关系,见图6(a),散热片结构的边沿部分总是4角先充满,中间部位最后充满。因而想到,缺陷不仅仅是因为憋气造成,还可能是因为金属液充型能力较差或冷却时间过早,散热片的边沿中部还未充满时,金属液就已经冷却凝固了。针对此情况,改进了原有的浇口,使之成为2条长条形浇口加两个圆柱浇口的形式,如图6(c)。同时使用ProCAST再次模拟该情况下的充型过程如图6(d)。可以看到散热片结构的4角部分和边沿中部几乎同时充满,消除了前后时间间隔,而且改进后的浇口能大大减小金属液的充型阻力。另外,我们还将这次的浇注温度提高到720℃,并适当增加浇注各阶段的压力。浇注后的结果如图7。可以看到,此次的铸件散热片结构全部充型成功。 4铸件精度控制及其尺寸精度评价 4.1铸件精度控制总结多次填砂造型及浇注实验,得出一些可能导致铸件精度误差的因素,并提出相应对策以减小铸件的精度偏差。这些因素包括:①SL模具制造误差;②SL模具与芯盒之间固定不牢靠;③芯盒本身的变形及加工误差;④砂型/芯组合装配误差。首先,受光固化成型机理的影响,成型出的制件的水平表面可能出现较大的翘曲变形。为了保证铸件的精度,在进行加工位置摆放时,应尽力避免树脂件的上述表面处于水平位置。其次,要尽量保证SL模具与芯盒之间的定位可靠性。因此,采用了模具与芯盒之间的销孔定位加螺钉紧固的方式。本例选择了不易变形且表面质量好的有机玻璃板制作芯盒。同时,应严格控制板材在各个方向上的尺寸精度,要求板材的加工尺寸精度在±0.1mm以内。最后,要确保砂型/芯之间的组合装配精度。采用了砂型之间台阶定位的方法。即砂型上的突出部分对应凹进部分。而砂型上的台阶正是由图4所示的芯盒侧板上的缺口所形成的。4.2铸件尺寸精度评价为评价快速砂铸工艺所能达到的精度水平,对这批缸体铸件共5件进行了关键尺寸的测量分析。具体步骤是:①用游标卡尺测量铸件上选定的关键尺寸,每个尺寸测量3次取平均值;②将测量均值与设计值比较,得到误差;③对照GB/T6414-1999中的铸件公差等级表找出对应的公差等级;④统计公差等级及其数量,分析结果。对选定的6项关键尺寸进行测量分析,所得结果统计后如图8。可以看到,80%的尺寸都在CT7以内,且没有超过CT9的尺寸,这与传统砂型铸造(小批量或单件生产、手工造型)所能达到的CT10~CT12相比,精度有很大的提高。 5总结 借助快速砂铸工艺实现了对复杂形状缸体零件的快速开发试制。除了介绍该铝合金缸体的快速砂铸工艺过程外,还提出并解决了两个关键问题,即铸件精度控制和铸件缺陷控制。对应措施可以总结为以下几条:①制作树脂件模具时尽量避免将重要表面水平放置;②保证模具与芯盒之间可靠的定位;③保证有机玻璃板芯盒的尺寸精度;④砂型/砂芯组合时要精准到位;⑤使用先进的数值模拟手段来预测可能出现的铸造缺陷并对工艺方案加以改进。 航空发动机论文:航空发动机的发展与形势解析 本文作者:侯敏杰刘冬根工作单位:航空发动机高空模拟航空科技重点实验室 0引言 航空发动机的气动热力学问题、机械系统问题、匹配性问题及控制规律问题等都必须通过高空台模拟试验进行充分的调试、验证。高空台是能在地面模拟航空发动机的空中工作环境条件,并获取发动机高空性能/特性的大型试验设备,是先进航空发动机自主研制必不可少的一种关键设备。一个没有高空台的国家,是不可能独立自主地研制出先进高性能航空发动机的。随着我国航空工业的蓬勃发展和航空发动机重大专项设立的顺利推进,对高空台的试验能力和高空模拟试验技术都提出了更高的要求。 1高空台的战略地位与重要作用 高空台是国家战略性资源,高空模拟是自主研制先进航空发动机必不可少的重要手段和工具,一个国家的高空模拟能力和技术水平已成为该国自主研制先进航空发动机能力和水平的一个重要标志。 1.1高空台是先进航空发动机研制不可或缺的重要手段和工具航空动力是集合了复杂气动、热力、结构和控制的高技术产品。由于航空动力技术的复杂性和研制的高风险性,特别是工作范围的不断扩大和设计指标的日益提高,包括概念研究在内的航空动力发展的每一个环节都离不开广泛而深入的研究与试验。目前,航空涡喷/涡扇发动机的飞行高度已达25~30km、最大飞行速度已达2.5~3.0倍声速,而且对机动性的要求也愈来愈高。这不仅使发动机的工作参数随飞行条件变化而急剧改变,而且发动机的部件性能、工作稳定性、共同工作特性、燃烧特性等也明显地受到飞行条件变化的影响。特别是高空低速、高空高速和低空高速条件下的发动机工作特性,已经与地面状态的性能大不相同,不能仅靠普通地面试车台上的台架试验结果通过传统的相似换算方法得到,而必须通过模拟真实空中工作环境条件下的试验来确定。另外,空中风车起动特性、燃烧室的稳定燃烧特性和点火特性、低雷诺数条件下的发动机工作稳定性等试验,在地面台上难以做到,需要在高空台上进行。据统计,一种新型发动机研制,需要占用3~4个高空舱,进行2000~4000小时甚至更多的高空模拟试验。航空发动机需要在高空模拟试车台上验证及解决的问题可分为:气动热力学、机械系统、匹配性和控制规律等四大类。在整机试验中,各种问题的耦合使航空发动机高空模拟试验更具复杂性。在高空台上调试、验证、探索发动机改进改型方案须有详细的部件特性的支持,以及整机仿真技术的支持,才能有效地提高高空模拟试验结果的置信度,而且整机仿真技术可以弥补高空台的试验缺陷或不足。在新型发动机的研制过程中,航空发动机高空模拟试验很重要,其相关的高空模拟试验技术支撑则更重要。通过合理、充分地安排航空发动机高空台试验,能够优化各部件空中匹配性能,确定空中工作包线,并大幅降低试验经费、大大缩短研发周期。高空台作为重要的获取空中工作参数以验证发动机部件匹配性能的地面设备,集设计、制造工艺、控制、测试、试验等多项工业技术和发动机技术于一身,具有不可替代的地位。 1.2高空模拟试验是航空发动机性能调试与技术攻关的最有效途径航空发动机研制是一个设计与试验的反复迭代过程。一台新型发动机的研制需要数千小时的空中性能调试试验。理论上说,该试验既可以在高空台上进行,也可以在飞行台上进行,还可以直接在原型飞机上进行飞行试验。但最有效的调试手段是高空台试验。首先,从飞机及其发动机的研制来看,通常要优先启动发动机的研究工作,因而新型发动机的研制过程中没有原型飞机可用。即使是飞机型号牵引主导的发动机研制项目,也不会有成熟可靠的原型机来进行高空性能调试试验。其次,用运输机或轰炸机改装的飞行台是发动机研制中的重要调试手段之一,但一般仅限于飞行高度低于11km、飞行马赫数一般低于0.85的范围;飞行台远不能满足飞行高度为25~30km、飞行速度为2.5~3.0倍声速的高性能发动机的性能调试需求。再者,地面高空模拟试验相对于空中飞行试验而言,参数测试能力、试验安全性和试验条件控制方面具有独特的优势,对发动机性能调试与技术攻关也非常关键。英国人曾统计过,发动机高空台性能试验一个月的工作量,相当于飞行试验300次起降,而高空模拟试验的每小时费用约为飞行试验费用的1/30~1/6。 1.3先进航空发动机的关键部件研发需要进行深入的高空模拟试验不仅在航空发动机的研制过程中需要大量的整机高空模拟试验,而且其部件的研发也要依赖于高空台,例如,加力燃烧室和优秀机的研发通常就需要在高空台上进行大量的研究试验。因为对于关键部件的高空特性,不能仅通过理论计算和普通试验来解决,而要建设专门的高空试验设备,其投资基本与一座高空台相当,因而通常会将此类试验安排在高空台上进行。据国外经验介绍,成功地发展一个高性能的加力燃烧室,一般要在高空飞行状态下进行2000小时左右的全尺寸加力燃烧室试验。 1.4航空发动机先进设计方法的有效性验证与新型航空动力研究都离不开高空试验当前,虚拟设计方法与仿真试验技术在优化试验方案和缩短试验周期方面取得了较好的效果,但这些先进方法和技术的开发与升级离不开大量的试验结果的支持,其有效性和应用范围的验证也离不开真实工作环境条件下的试验验证。为了满足飞机技术指标不断提升的要求,当前非传统新型航空动力的研发正如火如荼的进行着,尤其是飞行速度为3~5倍声速的飞行器动力的研究。而这些动力装置的研究,如用于邻近空间高超声速飞行器的涡轮冲压组合动力的研究,不仅要进行深入广泛的动力高空模拟试验,而且还要求在考虑飞行器与动力相互作用影响下的高空模拟试验,以及飞行器与动力一体化的高空模拟试验。可以毫不夸张地说,高空模拟试验测试的技术水平与能力决定了高超声速飞行器动力研究的进程。 2高空台的发展现状 自20世纪30年代世界首个高空台建成以来,其试验测试能力与试验测试技术随发动机发展而不断提升。当前世界上建有几十个高空模拟试验研究基地,有近百个高空试验舱。 2.1国外高空台发展现状 美国的高空台和高空舱数量占世界总数的一半以上。在高空模拟能力绝对占优的情况下,为适应进气道/发动机的相容性能问题和大涵道比涡扇发动机研制的高空性能/特性试验问题,不惜耗费6.5亿美元于20世纪80年代中后期建成了气源装机功率达450MW的巨型高空台ASTF。俄罗斯的高空模拟试验研究中心现有两个高空模拟试验基地、5个在用高空舱。俄罗斯早在20世纪90年代就着手筹建10m直径的巨型高空舱,以适应先进航空发动机研发的高空试验需求,其设备规模和试验能力仅次于美国,是欧洲最大的航空发动机试验基地。另外,英、法等国也有较为完备的高空模拟能力。不仅如此,日本、韩国和印度等国,随着经济实力的提升和发动机的自主研发,也于上世纪末和本世纪初开始建高空台。这些国家在不断提升高空台硬件能力的同时,更加大对高空模拟试验技术的研究。一方面探索新的试验与测试方法,开发新的试验科目,广泛使用和融入数值仿真技术;另一方面优化资源整合,比如美国于20世纪90年代将主要的高空模拟试验基地归入阿诺德工程发展中心(AEDC),使其高空模拟设备能力和技术水平遥居世界第一。总体上说,高空模拟试验技术,已从单纯追求发动机性能的高空性能试验、功能试验阶段,发展到追求综合高性能航空发动机的性能功能试验、适用性试验、耐久性试验、数字化与仿真试验、自动化与智能化试验等。 2.2我国高空台发展现状 我国于1965年开始高空模拟试验基地的自主建设工作,于1995年竣工并投入使用。我国高空模拟试验基地占地400亩、总装机功率220MW,其设备能力与水平居亚洲第一、世界第五。当前有4个高空舱,其直径分别为3.7m、3.0m、3.0m和2.0m,可承担海平面标准大气静止条件下空气流量120kg/s的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨发动机的高空模拟试验,主要包括:高空校准试验、性能试验、功能试验、功率/推力瞬变试验、加力通/断试验、进气压力畸变试验、空中起动试验、高空风车特性试验、进气加温加压试验、高原/高温/低温起动试验等。高空模拟试验技术的研究与发展,源于发动机的研发需求。我国十分重视高空模拟试验与测试方法的研究,尤其是自1997年成立航空发动机高空模拟航空科技重点实验室以来,高空模拟试验技术的水平有了显著的提升,建立并完善了涡喷发动机高空模拟试验规范,解决了涡轴发动机和大流量收扩喷管涡扇发动机高空模拟试验的关键技术难题。我国当前的高空模拟技术研究主要在性能/功能试验和适用性试验技术方面,与美、俄的同类技术相比还有差距。 3我国高空台与高空模拟技术的发展方向 随着我国的航空发动机由测绘仿制向自主研制的转变,尤其是由航空大国向航空强国的转变,以及航空发动机重大科技专项的设立工作顺利推进,对高空模拟试验的技术和能力提出了新的要求,也为高空台的发展创造了新的机遇。 3.1我国高空台的发展要求 为适应国内发动机研究的整机试验条件保障需求,急需开展以下几方面的高空台能力的建设工作:涡喷、涡扇发动机高空模拟试验能力建设;涡轴、涡桨发动机高空模拟试验能力建设;大涵道比发动机高空模拟试验能力建设;自由射流试验能力建设;组合动力发动机高空模拟试验能力建设;航空发动机气动稳定性综合评定试验能力建设;加力燃烧室/主燃烧室高空模拟试验能力建设;辅助动力以及其他附件高空模拟试验能力建设。通过上述高空台能力的综合评估与建设,形成配套国内航空发动机与邻近空间飞行器动力自主研发需要的高空模拟设备,打造国际知名、世界一流的我国高空模拟试验基地。 3.2我国高空模拟技术的发展方向 航空发动机高空模拟航空科技重点实验室,经过15年的建设和发展,突破了多项高空模拟试验关键技术,形成了一系列较为成熟的高空模拟试验方法、测试方法与数据处理评定方法。为更好地适应当前国内航空发动机蓬勃发展和向航空强国发展的发动机高空模拟试验需要,迫切需要加大和深化以下几方面的高空台能力研究与建设工作。1)高空台飞行环境模拟技术高空台进气压力/温度模拟技术;高空台排气环境模拟技术;高原、高温、低温起动环境模拟技术;进气畸变及其他特殊要求使用条件模拟技术;自由射流高空模拟试验技术。2)高空模拟试验测试计量技术推力/功率测量与校准技术;燃油流量测量与校准技术;空气流量测量与校准技术;动温/动压测量与校准技术。3)发动机试验评定与仿真技术发动机性能试验评定技术;发动机功能试验评定技术;发动机与高空台建模与数值仿真技术;地面台、高空台、飞行台相关性。4)进气道/发动机匹配试验技术进气压力畸变试验与评定技术;进气温度畸变试验与评定技术;进气温度-压力组合畸变试验与评定技术;进气道与发动机联合试验技术;降稳因子分析与试验验证技术。通过对上述高空模拟试验关键技术的研究,形成配套国内航空动力高空模拟试验的技术和方法体系,可为国内先进航空动力的自主研发提供技术条件保障与支持。 4结束语 航空发动机固有的高复杂性和风险性,加之飞机战技指标不断提高,使得先进航空发动机研制仍然离不开大量试验的支持,高空台和高空模拟试验已成为当今航空发动机自主研制必不可少的重要手段和工具,并在一定程度上反映和决定着航空发动机的研制水平。为此,要真正突破飞机“心脏病”这个瓶颈,切实做好航空发动机的坚强后盾与技术后方,必须加强高空模拟试验能力建设和高空模拟试验技术研究,为我国在役、在研和预研发动机试验提供完备的技术支持。 航空发动机论文:航空发动机健康监管科技发展以及走势 1发动机介绍 据国际民航组织统计,在1988—1993年的6年间,由于发动机起火、发动机叶片出现故障、发动机脱离机翼等而发生的飞行事故多达34起。及时地监测和诊断系统故障可以有效避免事故的发生,以保证飞机的飞行平安。 本文围绕发动机健康管理,从故障诊断、故障猜测、性能评估和状态监控4个方面,阐述了航空发动机健康管理技术发展的目前状况和趋向。 2故障诊断技术 航空发动机故障诊断技术的发展经历了3个阶段。目前所处的智能诊断阶段,以知识处理为优秀,信号处理、建模处理和知识处理相融合。随着计算机、人工智能技术的发展,各种诊断算法得到了深入探究和广泛应用。 2.1遗传算法 航空发动机结构复杂、工作条件多变,故障机理和故障原因复杂,故障和征兆之间没有明显关系,各类故障的特征参数也不完全相同。采用数学解析方法和试验方法有时无法解决某些新问题。而遗传算法具有较高的并行处理信息和求解非线性新问题的能力,能够解决在寻优过程中轻易碰到的局部极小值新问题。 基于遗传算法的故障诊断技术通常采用概率因果模型得到发动机故障征兆和故障成因之间的关系,然后通过在遗传过程中所采用的选择、交叉、变异等自然选择方式,实现对发动机故障的分类和诊断,可以缩短诊断时间、提高诊断效率、减少运算量,在复杂故障诊断中具有良好的应用前景。 2.2小波分析和支持向量机技术 小波分析是1种先进的非线性分析方法,是通过比较在分解小波后的不同频带内信号盒维数的大小及其变化,来反映信号的不规则度和复杂度,刻画信号的非平稳性。航空发动机在发生故障时,常出现非线性等动力学特性,振动信号具有非平稳性。因此,小波分析可以有效地解决航空发动机故障诊断中的振动新问题。 支持向量机技术是专门针对小样本条件下的机器学习新问题而建立的新型学习机制,能有效解决小样本、高维数据和非线性新问题,可以消除由样本数目不足带来的过学习新问题,克服了神经网络中的合理结构难以确定和存在局部极小点的缺陷,具有较强的泛化能力和抗干扰能力。航空发动机各类故障样本通常难以获得,属于小样本、非线性新问题,因此,支持向量机技术在故障分类和状态识别中得到了有效应用引。 2.3粗糙集理论 在发动机故障诊断中,经常要处理高维的海量数据,同时会碰到先验性知识不能满足发动机诊断要求等新问题。概率论和模糊集等方法对此无能为力;而粗糙集理论可以解决这些新问题。 3故障猜测技术 3.1神经网络猜测技术 人工神经网络具有逼近任意非线性函数的能力和较强的泛化能力,在多变量猜测领域显示出了巨大的潜力和突出的优势。如猜测发动机复杂磨损的趋向,充分考虑多种因素(加油、补油、换油和非等间隔等),在实施多变量猜测方案时,采用神经网络建立多变量猜测模型,能够解决非等间隔的受加油因素影响的油样分析数据的建模和猜测新问题。 3.2时序分析猜测技术 时序分析理论是对1个平稳的时间序列,通过建立线性时序模型,以测量数据和偏离量为基础,进行多次拟合以确定加权系数,代人线性时序模型,进而进行猜测。影响航空发动机滑油成分含量的因素很多,包括发动机使用时问、取样时发动机的状态、发动机的磁堵、发动机的维修状况、滑油的更换等。因此,可以采用时序分析理论,根据已有历史数据,建立线性时序模型来猜测滑油成分含量,并和实际测量数据进行比较,从而确定是否需要维护发动机。 4性能评估技术 4.1粗糙集综合评估技术 发动机被监测参数较多,各参数所反映的发动机性能重要程度无法确切得知,因此很难合理确定各参数的权重系数。可以用粗糙集理论中属性的重要性来确定发动机各项参评性能因素的综合评判权重系数,最后进行权值化处理,得到各参评发动机性能参数的权值。该方法有效克服了传统定权方法的主观性,使评价结果更具客观性,提高了综合评判的准确性和有效性。 4.2层次分析(AHP)评估技术 发动机健康评估属于多目标决策新问题,需要运用系统工程理论的综合评估法。层次分析法是1种灵活、简便的多目标、多准则的决策分析方法。它将定量和定性分析相结合,把1个复杂的新问题按一定原则分而治之;根据新问题的性质和总目标,将新问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互影响以及隶属关系,将各因素按不同层次组合,建立递阶层次结构模型。最终把系统分析归结为最低层(如指标层)相对于最高层(目标层)的相对重要性权值的确定或相对优劣的排序新问题,从而为决策方案的选择提供依据。 4.3多元联合熵评估技术 多元联合熵变是1个状态函数,只要系统状态一定,相应熵值就可确定。由于发动机系统和外界的能量交换不为零,加之各子系统的无序性,因此系统总熵的增减可以预示演变方向是良性的还是恶性的。通过计算发动机的熵值来判定发动机的性能状态,从而达到评估的目的。采用该理论对发动机的性能进行分析,其变化规律和浴盆曲线非常相似引。 4.4卡尔曼滤波评估技术 卡尔曼滤波器作为1种参数估计方法被广泛应用于发动机性能评估中。它通过含有测量噪声的发动机可测输出偏差量,估计性能蜕化量。卡尔曼滤波器在无传感器测量偏差时能准确诊断发动机的性能。但是,假如传感器存在测量偏差,仅仅依靠卡尔曼滤波器就无法得到正确的诊断结果。该技术经常和遗传算法等相结合,通过优化计算找出存在测量偏差的传感器,确定其偏差,并最终消除测量偏差对性能评估的影响。 5状态监控技术 开展发动机状态监控,可做到对故障早期发现、早期诊断和早期排除。发动机状态监测技术在对寿命、振动、性能的状态监测中得到了广泛应用。 5.1神经网络监控技术 在实际工作中,对发动机气动热力参数的监视是发动机状态监视的重点。通过对这些参数未来值的猜测,可以了解发动机性能衰退及故障情况。过程神经网络在解决这类新问题时具有独特的优势,在发动机状态监视的起动热力参数猜测中得到了应用,并取得了很好的效果。 5.2基于混沌理论和遗传算法的监控技术 利用混沌变量所具有的特征,可以将混沌状态的变量引人航空发动机各参数权值的寻优方式中。利用遗传算法和发动机实际工作(正常和故障时)数据,能够自动生成发动机各被监测参数的权系数,也可得到表征发动机性能的综合指数值。 6远程诊断和监控技术 航空发动机远程诊断系统是全球信息化的产物,也是航空发动机故障诊断领域的一个重要发展方向。系统能缩短收集设备状态、故障信息和诊断排故的时间,能有效地提高故障诊断的效率和精度,有利于航空公司的飞行管理,提高发动机维护水平和运行经济性。 在国内,南京航空航天大学、装备指挥技术学院、海军航空工程大学等在此方面进行了的探究。南京航空航天大学探究了发动机远程故障诊断的关键技术,提出了发动机远程故障诊断的体系结构,给出了诊断设备网络化设计的COM组件技术、远程故障诊断专家系统和协同诊断工作环境的技术方案。采用COM组件技术和网络数据库技术,实现了在Web服务器上进行知识的存储和推理。如图1所示。还于2001年,提出了基于WEB的航空发动机故障远程诊断的C/S和B/S模式下的系统模型,将WWW信息检索技术、数据库技术和故障诊断技术相结合,跨地域地将发动机使用单位及基层技术部门、生产厂商、管理部门、科研院所以及航空维修企业组织起来,共享诊断专家知识和各种专用监测诊断设备。其关键技术主要包括:基于Intemet的跨地域远程协作架构技术、网络环境下的诊断技术、计算机协同工作技术、中心站点及企业站点开放平台的保障技术、共享信息的标准化和规范化技术等。 装备指挥技术学院于2003年提出了以故障智能诊断和维修中心为优秀的三位一体的广域维修保障体系。 海军航空工程大学开发的基于Intemet和www的远程诊断系统,主要由分布于各地的航空发动机监测现场、局域网Intranet和Intemet、远程诊断中心和各诊断专家组成。系统主要完成发动机状态的在线监测、离线监测、大量信息数据的处理和传输,并完成诊断请求和反馈诊断结果。 但是,目前提出和开发的远程诊断系统大多数还只停留在试验室探究阶段,还存在以下的新问题: (1)将ACARS的飞行中无线传输信息用于实时故障诊断; (2)基于CORBA的并行远程故障诊断专家系统技术; (3)将知识挖掘技术应用于远程故障诊断专家系统,完善知识库。 7发动机健康管理技术发展趋向 7.1粗糙集诊断技术 反映发动机性能的大部分参数具有模糊性和连续性,而粗糙集只能解决离散的数据新问题,因此和其他理论和方法相结合是粗糙集诊断技术发展的趋向。 7.2故障猜测技术 故障猜测技术探究需要解决的新问题提前猜测故障发生的部位和等级以及发生的时问,在故障发生之前就排除。 7.3引入基于网格技术的分布式维修环境 网格技术的探究始于20世纪9O年代,是新1代信息处理设施,如图2所示。 网格的最大优点在于能够实现资源共享和人员协作。这一明显优点使得越来越多的系统尝试使用网格技术来构建所需的分布式环境。RR公司等单位和团体正在探究基于网格技术的分布式飞行器维护环境(DAME),这是1个应用网格技术解决飞行器发动机故障诊断、预告和维护的示范项目。 7.4远程诊断和监测技术实现实用化 发动机远程诊断和监测技术实用化是实现实时诊断、监测的必然要求,具体表现在:(1)现场采集结果需要进行进一步的分析;(2)小公司需要借助大公司的技术资源;(3)需要借助专家的经验;(4)需要得到发动机或有关零部件厂商的技术支持。 8结束语 发动机的健康是保证飞机飞行平安和机队按时出勤的根本条件。随着人们对航空平安关注程度的日益增强以及计算机技术的飞速发展,发动机健康管理的新技术、新方法取得了较大的进展。
工业分析技术论文:工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了部级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:热冲成型技术中汽车工业应用分析 摘要:近几年,由于人们的环保意识以及对汽车安全性的要求逐渐提高,世界各国对于汽车安全和环保法律的设置也就越来越严格。文章主要介绍热冲压成型工艺的概念、特点以及此项技术在汽车工业中的主要应用,并提出此项技术在汽车工业中的展望。 关键词:热冲成型;汽车工业;发展 汽车工业是国民经济的重要支柱之一,目前世界汽车工业发展的主要趋势是轻量化,这对汽车的舒适性以及安全性都有新的要求,而原有的冷冲压技术则无法满足现如今汽车工业对于高强度钢板的一些制造要求。热冲压成型技术是目前最新的一种冲压技术,主要应用于高强度钢板的成形,可获得高强度的一些工业零件,并且它的强度基本上都可以达到1500MPa以上。除此之外,热冲压成型技术是在高温条件下进行的,因此对于高强度钢板的回弹较小,冲压成型所需要的压力较小,且精准度高,能够最大限度的满足汽车工业对于舒适以及安全性的要求,逐渐成为汽车制造领域中的热门技术。 1热冲压成型技术的概念 1.1热冲压成型技术的主要工艺 热冲压技术的基本原理是将所要制造的材料不断加热直至高于材料结晶温度的时候进行冲压成型,再根据材料在高温条件下变形抗力降低、金属塑性增强的特点来提高材料的成型效果,在快速成型后进行及时冷却进而提高材料的强度。目前,世界上的热冲压技术主要分为两种,直接热冲压技术和间接热冲压技术。直接热冲压技术是指将所要使用的钢板直接在加热炉中进行加热,当材料完全奥氏体化之后放入准备好的磨具之中对其进行冲压成型,并同时要对材料进行淬火处理;间接热冲压成型技术主要是指首先冷冲压成型,让零件的体积保持在90%~95%,后面的顺序就跟热冲压技术一样,间接冲压技术主要是生产一些较为复杂几何形多样化的超高强度零件。 1.2热冲压成型的主要特点 通过与传统的冲压成型技术相比较,热冲压技术有着许多不同之处。优点:①变形抗力小,容易塑性,易于发生改变;②极大的减小了冲压时的压力,这可以降低磨具以及机床的使用要求;③中间操作环节变少,缩短了产品的生成周期。缺点:①此项技术所容易受到多方面因素的影响并且实际操作的环境较差;②成本较高并且产品成型之后对切边和冲孔有较高的要求;③废品率高;④热冲压技术仿真的准确性较低。 2热冲压成型技术在汽车工业中的应用趋势 2.1热冲压成型技术的发展趋势 通过对热冲压成型技术概念的理解,人们可以知道其主要特点,同时基于其优点,热冲压成型技术在汽车工业中的应用主要是在车身上。大部分的地区已经建立热冲压工厂,尤其是欧洲在热冲压技术的使用方面已经遥遥领先其它地区。热冲压成型技术所生产的汽车领域零件较为典型的是保险杠、前围下挡板、车顶加强梁等。 2.2热冲压技术在汽车工业的发展现状 热冲压成型技术在汽车工业中的应用主要是利用减轻车身重量,对于降低汽车重量和提高汽车安全性能具有明显的作用,因此这项技术在欧洲以及美洲得到了广泛的应用。各国在汽车工业生产过程中都逐渐开始使用热冲压成型技术所生产的零件,通过对前五年的数据统计分析得知,热冲压成型技术所产生的零件在汽车工业的使用比例在4%~15%,例如大众系列的车型所使用热冲压成型技术生产的零件比例在10%左右,而其它的一些大型汽车生产商例如宝马、奥迪和沃尔沃都开始开发热冲压成型技术生产零件的应用。在我国汽车工业领域中对于热冲成型技术也越来越重视,宝钢已经率先开始进行研发并已经取得了一定的效果,逐渐开始对国内的汽车企业中提供所生产的零件。国内汽车企业也在最近几年逐渐加大对热冲压成型技术所生产零件的使用。 3热冲压成型技术在汽车工业中的应用展望 随着汽车工业的迅速发展以及保有量的不断加大,汽车工业也越来越注重环保与安全。汽车的油耗是与车重呈明显的线性关系,通过研究发现当汽车的自重没降低10%,油耗以及尾气排放就会降低7%左右,汽车降低自重是环保的一个主要方法。除此之外,还有安全问题,为了确保汽车使用过程中的安全,汽车在材料方面必须要使用高碰撞吸能或者厚度较大的材料,这样也就会造成汽车的质量变大,虽然达到了一定的安全性但是环保方面却无法保证。因此,即要求汽车轻量化又要保证汽车的安全性最主要的还是应用高强度的材料。但是高强度材料的应用却又有许多问题,例如回弹较大和模具使用寿命低等。应用热冲压成型技术则可以有效的解决这些问题,即可以减少材料成型后的回弹又可以延长磨具的使用寿命。目前,全世界的热冲压成型生产线已经初具规模,但是相比之下中国仍然有很大的差距,由此课件随着中国汽车工业的不断发展,热冲压成型技术在中国还是有很大的发展空间。 4结束语 综上所述,热冲成型技术在汽车工业中已经得到了很好的应用并且具备很大的发展空间,因此应当积极加强对热冲成型技术的研究,不断提高生产水平。 作者:黄荣双 单位:东风柳州汽车有限公司 工业分析技术论文:真空技术中制药机械工业的应用分析 摘要:随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升,我国制药水平不断提高。制药机械对于药物疗效有着直接影响,真空技术是目前制药工作中较为先进的技术,能够达到良好的效果。主要对真空技术在制药机械工业中的应用状况进行研究,对其应用前景进行分析,为我国制药工业的发展提供借鉴和帮助。 关键词:真空技术;制药机械工业;应用 真空技术是一种较为先进的技术,在我国很多领域都有着较为广泛的应用。真空技术是我国制药工业发展中的重要技术,能够满足药物生产的需要,能够保证较高的卫生标准。因此,对真空技术在制药机械工业中的应用进行研究,具有重要意义。 1常见真空设备及其应用 1.1真空微波干燥设备 真空微波干燥设备是一种使用范围较广的真空设备,这种设备在进行药物生产时,具有加热速度快、加热效率高的特点,对于物料的回收率能够达到100%。在使用真空微波干燥设备时,需要的干燥温度较低,适合用于热敏性材料的干燥。在使用真空微波干燥设备时,往往采用两种干燥方式,其中一种与家庭使用的微波炉工作原理相似,主要通过物料盘绕着垂直中心轴,在水平方向上进行圆周运动,以达到干燥的目的。另一种方式是让物料盘绕着水平装置的中心轴,在垂直方向上进行圆周运动,盛物料的盘子一直保持水平状态,以确保物料在运动时不会掉落,采用这种方法进行药物生产能够保证物料加入均匀,方便对机械设备的清洗。微波真空干燥设备是在原有生产工艺基础上的生产改革,这种设备的整体生产效率较高,能耗是传统方法的1/5,占地面积仅是原来的2/3,是中药生产企业常用的真空制药设备。 1.2带式真空干燥设备 带式真空干燥设备在国际社会有着较为广泛的应用,国外主要将带式真空干燥设备用于咖啡、乳精、果珍等食品的加工与制作。我国将带式真空干燥设备应用于重要浸膏的干燥上,随着我国中药生产企业的发展,药物生产对中药浸膏的干燥量需求非常大,因此需要能够连续生产的干燥设备,很多厂家都十分重视带式真空干燥设备。目前,带式真空干燥设备的发展主要呈现以下趋势:最大的带式真空干燥设备内径能够达到2400mm,长度最大能达到19000mm,但是这是新产品,还存在一些缺点,例如:药物生产上料不均匀、干燥速度较慢、含水量控制不足等,仍然需要改进机械设备的生产和设计,进一步提升带式真空干燥设备的生产效率。在进行相关设计和生产时,应注重对设备真空性和卫生性的控制,这样才能更好地应用于重要生产。 1.3真空浓缩设备 真空浓缩设备是药物生产中常用的机械设备,该机械设备的生产技术和设计技术已完全成熟,运用这种机械设备进行药物生产能够达到良好的效果。真空浓缩设备主要有单效、双效、二效真空浓缩设备,这三种设备都是技术较为成熟的产品。目前,真空浓缩设备发展较好的是离心式薄膜真空蒸发装置,离心式薄膜真空蒸发装置有着非常好的效果,该设备整体的传热系数大、占地面积较小,所采用的液体薄膜厚度仅为0.1mm,物料滞留时间为1s,液体在离心力的作用下能够飞溅出去,在离心力的作用下,还能抑制液体发泡,可为药物生产提供高浓度的浓缩液,这种设备主要适用于蒸馏、除臭、剥离等处理方式。高速旋转式真空蒸发设备是一种较新的产品。该产品在使用时,主机部分没有可动的部件,在使用时极少发生机械故障,蒸发的气体和液体在蒸发罐内能够以1000r/min的速度旋转,能迅速分离成气体和液体,因此有着较为广泛的应用。 2真空技术在制药机械工业中的发展前景 2.1创新微波真空萃取设备 创新微波真空萃取设备是一种较新的设备,随着中药生产工艺的改革,传统的中药熬制方法已经不适用于现代社会的中药生产。如何将中药中的有效成分进行提取,如何进行固定量的提取,如何减少人力资源的投入,成为中药生产的发展方向。微波真空萃取设备在实际使用中,能够对大量的物料进行一次性的萃取,且萃取纯度较高,能够提升中药的生产质量和生产效果,可提高生产效率、节约生产成本,更好地促进生产企业的发展。 2.2改革微波带式真空干燥设备 微波带式真空干燥设备在药物生产中有着较为广泛的应用,在实际运用中也有着较好的效果,但是该机械设备生产时采用的是周期式的生产方式,产量较低,无法满足我国药物生产对机械的要求。实践证明,中药浸膏类产品在进行生产时,微波带式真空干燥设备的干燥速度最快、质量最好,由于中药浸膏类的产品种类多、产量大,因此对机械设备的质量和产量要求更高。应注重对微波带式真空干燥设备的改革,应注重开发连续式的微波真空干燥设备,这样才会有更好的发展前景,才能更好地满足药物生产企业对机械设备的要求,才能满足社会对药物质量和产量的需求。 2.3形成真空制药生产线 在制药机械工业发展中,应注重形成真空制药生产线。在进行药物生产时,形成统一的真空制药生产线,能够更好地提升生产效率。单体制药设备较为简单,而制药生产厂家希望能够提供成套的生产设备,完成相应的生产工程,因此应从中药浸泡提取开始,到真空浓缩、干燥、灌装、包装、运输,形成一条龙的生产线,这样也便于开展生产、安装和调试工作。要想形成真空制药生产线,应根据中药生产企业的生产流程进行生产线设计,这样在使用时才能达到良好的效果,才能满足制药企业的需要。形成真空制药生产线,能够让药物生产企业在生产时进一步减小人力资源投入,能够大大降低生产成本,提升整体的生产效率,更好地促进药物生产企业的发展。 2.4真空捡漏设备的发展 真空捡漏设备在中药生产和包装中发挥着重要作用,但是这种设备价格很高,制药行业需要包装,要使用大量的塑料瓶,在进行药物分装和包装时,需要一台捡漏准确、捡漏速度快、捡漏精度高、价格合理的真空捡漏设备。目前,我国引进的设备价格非常高,因此,从真空设备的发展前景来看,应注重对真空捡漏设备的创新与研发,形成我国自主知识产权,为我国制药工业的发展提供帮助,提升制药工业的发展水平。 3结语 本文在开展研究时主要对真空技术在制药机械工业中的应用进行了研究,目前,常见的真空机械设备主要有三种:真空微波干燥设备、带式真空干燥设备、真空浓缩设备,这三种设备在实际使用时都有着较好的效果。真空技术在制药机械设备领域中有着较好的发展前景,能够创新微波真空萃取设备,改革微波带式真空干燥设备,形成真空制药生产线,可进一步提升我国的制药技术。 作者:吴兴会 单位:哈尔滨纳诺机械设备有限公司 工业分析技术论文:计算机辅助工业设计与3D打印技术分析 摘要:随着计算机技术的发展,计算机在社会各个领域得到了广泛的应用。计算机辅助工业设计已经成为很多高校以及企业设计师设计的工具。3D打印技术是近两年发展最快的一门技术,它的出现为工业设计行业的发展带来了更为广阔的发展空间。本文分布介绍了计算机辅助工业设计和3D打印技术,经两者进行有效地结合,并具体应用在工业设计中,从而提高设计的效率。 【关键词】计算机技术 工业设计 3D打印技术 术工业设计是伴随着工业革命发展而衍生的一种设计,最开始主要是批量生产的工业产品的结构、形态、装饰等方面进行设计,发展到现在工业设计变成了一种创造性的活动,设计的理念也发生了变化,工业设计变成了产品的整个生产周期的要素设计。上个世纪八十年代,中国才有工业设计这个概念,到了九十年代末随着计算机信息技术的进步,计算机在工业设计、生产等多个环节广泛应用,大量的辅助工业设计。2010年3D打印技术日渐完善,被广泛应用在社会多个领域,将其应用在工业设计中,缩短了产品设计和研发的周期,提高产品投入市场的速度。 1计算机辅助工业设计 计算机辅助工业设计简称CAID,CAID是ComputerAidedIndustrialDesign四个英语单词的首字母,计算机辅助工业设计是依托现代信息化技术,利用计算机辅助工业设计,主要是为了提高工业设计的效率,适应现代信息技术发展需求。计算机辅助设计主要针对工业设计领域创造性活动,它是工业设计和计算机技术的有效结合。与传统的工业设计相比,计算机辅助工业设计无论是在设计质量、设计方法和设计效率都发生了变化,计算机辅助工业设计涉及了AI、VR、多媒体、模糊技术、人机工程等多门信息技术,是一门综合性的学科。一个产品从设计到研发,大致要经过市场计算机辅助工业设计与3D打印技术文/马瑞辰随着计算机技术的发展,计算机在社会各个领域得到了广泛的应用。计算机辅助工业设计已经成为很多高校以及企业设计师设计的工具。3D打印技术是近两年发展最快的一门技术,它的出现为工业设计行业的发展带来了更为广阔的发展空间。本文分布介绍了计算机辅助工业设计和3D打印技术,经两者进行有效地结合,并具体应用在工业设计中,从而提高设计的效率。摘要调研、设计定位、设计草图、效果图、产品模型、实物模型,生产等环节。在设计过程中,产品的可视化是很重要的,在这个阶段需要计算机辅助工业设计。比如利用图形图像制作软件Illustrator、Photoshop、Coreldraw等进行绘制,制作产品平面效果展示图,也就是产品的二维效果,产品的三维效果需要3DMax、AE等软件来设计,模型制作以后,在软件中将其渲染成三维效果图。产品的数据模型则需要工程软件CATIA、SolidWorks等来完成,数据模型制作好以后,产品就可以直接进入到生产阶段了。从产品的设计到表现形式,都需要计算机软件进行辅助,这种方式能够节省产品设计和制作模型的时间,可以直接向客户展现产品的效果图。近年来,随着计算机技术的进步,越来越多的制图软件和三维软件应用在工业设计上,然而这对工业设计师提出了更高的要求,设计师不仅要掌握手工绘制的基础技能,还要学会这些制图软件。 23D打印技术 3D打印是目前市场上比较通俗的叫法,它的专业名应该叫做添加制造,之所以被大家成为打印技术,是因为3D打印技术分层加工的过程和喷墨打印很相似。美国的3DSystems公司在1987年制作了世界上第一台3D打印机,直到近年来3D打印技术成为人们关注的热点。3D打印技术其实是以数字模型文件为基础,利用塑料或者粉末状金属作为粘合材料,然后逐层打印出立体的实物。3D打印在工业设计中的主要作用是模型的设计,随着3D打印的发展,3D技术逐渐在航天航空、汽车制造、珠宝设计、工业设计、医疗、教育等领域。目前而言,3D打印技术应用最多的领域还是工业设计。传统的工业设计最后环节,为了测试产品的性能和设计的合理性,需要建立一个手扳模型,建立一个扳手模型通常需要一个星期的时间,价格从几千到上万不等,制作出来的模型精确度还无法达到产品的生产要求。而利用3D打印技术,只需要一台3D打印机和模型的相关材料,就可以快速打印出一个产品的模型,从而大大提高产品设计研发的周期,提高设计的效率。随着3D打印技术的发展,3D打印机的价格越来越便宜,很多学校和企业都可以购置一台3D打印机。目前消费类的3D打印机价格大概在2万元左右。截止2016年10月30日,全球3D打印机的出货量达到了455772台,比2015年219186台整整提升了一倍。3D打印技术被越来越多的人接受,被广泛在不同的领域。2016年武汉华夏理工学院工程院为该院的学生宿舍购置了3D打印机,学生可以在3D打印机上打印钥匙扣、笔筒等个性化产品,还可以自主设计和自主打印。 33D打印技术和工业设计的关系 计算机辅助工业设计和3D打印技术是相辅相成的,计算机辅助工业设计为3D打印技术提供精确的数据资料,而3D打印技术则用计算机辅助工业设计从效果图直接变成了实物,随着未来3D打印技术的发展,3D打印技术将应用在更多的领域。比如3D打印技术改善人类居住的居住环境,可以打印房子,利用3D打印打印人体器官,解决目前医学上捐献器官的难题。3D打印的进步将极大地改变我们的生活方式。 4结语 随着人工智能、信息技术的进步,计算机智能化、自动化的发展,未来设计师不需要再去学习各种软件,计算机就能够更好地呈现设计师的创意和想法,这样有利于设计师更好地投入到设计中。3D打印技术能够缩短产品的设计周期,提高设计的效率。 作者:马瑞辰 单位:河南省郑州市第四十七中学 工业分析技术论文:石油工业热喷涂技术分析 摘要:本文简要介绍了热喷涂技术在石油工业的应用情况,热喷涂技术可以增强部件的耐蚀性和耐磨性,有效延长设备和部件的使用寿命,在石油工业中将会有一个良好的应用前景。 关键词:热喷涂;修复;防护;石油工业 我国对于石油以及相关化工产品的需求量很大。石油工业中很多设备和备件长期在水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸和尿素等腐蚀环境下进行服役,承受化学腐蚀和机械磨损的双重作用。据不完全统计表明,因化学腐蚀和机械磨损造成的损失可占到石油工业产值的5%,年累计损失可超过十亿元,给国民经济带来巨大的经济损失。近些年随着热喷涂材料研发的深入和热喷涂设备的不断推陈出新,热喷涂技术在国内发展十分迅速。热喷涂涂层因具有耐腐蚀、耐磨、抗高温氧化、隔热和封严等优良性能,在航空航天、钢铁冶金、机械制造、纺织、汽车等领域得到广泛应用。热喷涂技术同时兼具成本低,操作简单,施工方便,不造成工件变形等诸多优点,逐渐被石油工业重视;被视为延长石油工业设备和部件的使用寿命、提高机械性能的一种重要手段[1-8]。 1热喷涂修复 石油工业中的一些设备和部件,如柱塞、烟气轮叶轮轴、转子轴等工作一段时间后,由于长期受到高温、高压、腐蚀及固体颗粒冲击等,这些腐蚀介质通过化学反应形成一系列化合物,使得设备和部件表面出现严重腐蚀和工作层剥落,影响这些设备和部件的正常运行,如果更换新的设备和部件,一方面往往需要较长的设计和生产时间,会对企业的正常生产运行造成影响;另一方面会使得设备和备件的使用寿命缩短,造成经济上的巨大损失。为避免这种情况,石油工业企业针对设备和部件的服役环境,制定若干套解决方案,其中有些企业选择了热喷涂修复,取得了良好的效果。 1.1柱塞 柱塞长期在高温、高压的恶劣条件下运行,介质中含有较多颗粒,持续运行15至20天后就可能发生失效,不能继续运行。柱塞表面可能出现磨粒磨损和粘着磨损,可采用电弧喷涂CS-T5(粉芯由Cr、Ni、Si、Mn等组成)涂层进行修复,修复后柱塞表面没有明显的磨损和腐蚀,使用周期可以延长至45至50天,大幅节约了生产运营成本。据文献报道,国内某厂曾用电弧喷涂修复一个12吨重的柱塞,喷涂后采用封孔处理,使用性能接近新柱塞[9]。柱塞长期服役表面可能出现划痕,严重时可能出现漏油现象。据报道,国内某企业采用电弧喷涂进行修复,使用的热喷涂材料为3Cr13,本涂层特有的微孔可以具备很好的储油功能,能够充分润滑主缸柱塞工作面。延长了柱塞的使用寿命[10]。 1.2轴类 压缩机叶轮轴长期服役于烟气中,表面可能出现多孔及疏松的腐蚀层。据报道,有些企业对叶轮轴进行喷焊修复,采用的热喷涂材料为Ni-Cr-B-Si系合金粉,对叶轮轴进行机械加工处理,叶轮轴可与其他设备配合良好[11-13]。汽轮机的转子轴服役一段周期后表面会发现点蚀,可对转子轴进行经氧乙炔火焰喷涂处理,热喷涂过程中未出现热变形或应力集中,转子轴经热喷涂处理后可正常使用[11]。 2热喷涂防护 许多文献表明,石油工业从业者已经意识到热喷涂技术对于设备和部件的重要性,不仅依靠热喷涂修复来延长设备和部件的生命周期,更是在产品设计、生产阶段引入热喷涂技术对设备和部件进行防护。 2.1输油管道 输油管道的服役环境复杂,长期经受大气腐蚀、海水、湿气腐蚀等作用,服役一段时间后,表面会出现明显的腐蚀斑点,这些斑点可能导致管道破裂,使得管道出现漏油现象,输油管道难以进行后续修复。为了延长输油管道的使用时间,据报道[14],有些企业在生产时采用电弧喷涂对输油管道进行修复,采用的热喷涂材料为铝粉末和锌粉末。铝涂层能在管道表面形成致密的氧化膜,而锌涂层以“牺牲阳极”的方式对管道进行防护[11]。 2.2硬密封球阀 硬密封球阀可应用在工艺条件要求苛刻、介质比较特殊的工业装置上。服役环境包括水、蒸汽、油品和各种酸。球阀的主要失效形式是冲蚀磨损,目前球阀生产企业都会对球阀进行热喷涂防护,热喷涂材料包含WC-Co系类粉末,WC-CoCr粉末和NiCr-Cr3C2粉末。经热喷涂处理后,涂层与球阀基体的结合强度可达70MPa,涂层孔隙率低于2%,涂层的HV硬度可高于1200,热喷涂处理可以显著改善硬密封球阀的密封性,有效提高了球阀的使用寿命[15-16]。 2.3接箍 有杆泵是国内应用最广泛的机械抽油方式。据报道,有杆泵70%的受损发生在接箍处。如因接箍受损而更换有杆泵,材料费用将会达到数亿元。可采用感应重熔的方式对接箍进行预处理,采用的热喷涂材料主要是镍基自熔性合金粉末,包括Ni60粉末系列,Ni55粉末等材料。重熔后接箍的耐磨、耐蚀性均得到提高,使用周期大幅增加[17]。 2.4高压闸阀 高压闸阀广泛应用于石油工业,闸板和阀座是闸阀的重要组成部件,由于不断承受外界的冲蚀与磨损,闸板和阀座表面使用一段时间后就会出现损伤,进而影响闸阀的正常运行。据报道,当高压工况低于100MPa时,企业可选择氧乙炔火焰喷涂对闸板和阀座进行加工表面防护,热喷涂材料为镍基自熔性合金粉末;当高压工况高于100MPa时,可采用超音速喷涂进行表面防护,热喷涂材料为WC-CoCr粉末,该涂层即使承受150MPa时也不会出现剥落现象[18]。 2.5抽油杆 抽油杆在石油工业中应用非常广泛,在油管中上下往复运动会与油管摩擦可产生偏磨现象。偏磨不仅降低抽油机的寿命、而且可能磨穿油管,有必要对抽油杆进行减磨处理。可以采用氧乙炔火焰喷涂处理,热喷涂材料为合金和石墨的混合粉末。由于石墨的自润滑特性,抽油杆服役时,耐磨涂层仅受到轻微的磨削擦痕,有效的保护了抽油杆,延长了抽油杆的使用寿命[19]。 2.6钻头 钻头是重要的井下工具,石油工业中应用较广的钻头是PDC钻头,PDC钻头分为胎体PDC钻头和钢体PDC钻头,由于国产钢体PDC钻头表面强化质量和耐冲蚀性能较差,影响了市场推广。基于这种局面,一些厂家对钢体PDC钻头超音速喷涂防护处理,采用的热喷涂材料为WC-Co系类,涂层的抗冲蚀能力较基材提高了7倍,且涂层与基材结合强度高,能够有效的延长钢体PDC钻头的寿命,对于拓展PDC钢体钻头的市场占有率有着积极意义[20]。 2.7浆料泵叶轮 浆料泵运行环境复杂,服役时会受到酸碱介质和固体颗粒的交替作用,叶轮的服役周期很短,最短的寿命仅为十几天。长期作用后,叶轮表面受损,会出现不规则的鱼鳞纹。可采用氧乙炔火焰喷涂或者等离子喷涂处理来提高叶轮的抗耐磨和耐蚀性,采用的热喷涂材料为高铬铸铁。叶轮经热喷涂处理后,寿命可提高2至4倍[21]。 3结语 过去几十年,热喷涂技术广泛地应用到石油工业。热喷涂技术可以增强设备和备件的耐磨和耐蚀能力,延长设备和备件的使用周期,为企业节约运营成本。可以预见,随着热喷涂技术的不断进步,热喷涂技术在石油工业的应用范围将会不断增大。 作者:张康1,2 鲍君峰1,2 王梦雨1,2 单位:1.北京矿冶研究总院 2.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心 工业分析技术论文:石化工业节能工艺技术发展分析 0引言 石化工业在我国所有重工业行业中,是能耗较高的行业,近年来,随着化工领域内节能技术的不断发展,化工行业的能耗已经开始逐渐降低,呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距,我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。 1石化工业节能工艺技术 石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发,通过一系列新型节能技术的投入使用,大大的降低了成本的同时,也降低了能耗,实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段,但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比,因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年,也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出,未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向,着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说,总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进,也必将影响到化工工业,传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化,从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。 2石化工业节能工艺技术发展进展 化工工业技能技术通过上面的阐述,我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。 1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术,这一项技术在工业应用中取得了一定的成功,已经通过了中石化集团的技术检定,该项技术相关的设备装置优化了操作,同时提升了环化反应收率,污染以及能耗都得到大大的降低,该项技术曾引进日本的生产技术,同时结合其它国家的技术,通过多年的不断研究与实验,对原有的技术设备进行升级改造,使得技术指标得到一定程度上的改善,为化工工业做出了一定的贡献。 2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术,达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后,大大降低了聚丙烯的生产成本,并且提高了设备的安全系数,降低的污染与能耗,除此之外,操作便捷也是其一大优势,综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。 3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中,合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题,中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术,其最大的特色就是不需要额外动力合成氨,该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果,他们进行了大量的实验与调研,不断的尝试,最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用,适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高,降低了成本,每年至少多出几百万的经济效益。 4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题,还有很多其它方面的问题,例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题,就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo-max-10型氧化型等催化剂,投入使用后,取得了良好的反响,被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。 5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果,也降低了能耗,作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出,当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展,很多的企业致力于对节能技术的运用,在很大程度上为化工型企业降低了生产成本,提高了生产效率,这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现,当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展,突破性的进展并不是一朝一夕的事,需要在不断的研究与实践积累的基础上。 3结语 化工业作为我国重工业的刚需行业,在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展,我们从中看到了很多能够提升的空间,技术改进后,大大实现了节能减排目标的同时,也产生了新的经济效益,为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献,当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度,才能让我国的化工业更上一层楼。 作者:岳雷 单位:湖南省岳阳县第一中学 工业分析技术论文:工业与民用建筑施工技术管理分析 随着现代社会经济的发展,建筑业也在日益进步,现如今的建筑业市场竞争日益激烈,企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,就务必要不断提升自身实力,提高建筑施工技术。建筑施工技术的进步及完善,不仅有助于增强施工企业自身的实力,同时还能推动行业的良性竞争,促进我国建筑业的快速发展。由此可见,对工业与民用建筑施工技术进行研究,对于提高建筑施工技术管理水平有着积极的影响。 1工业与民用建筑施工技术管理意义 1.1重要性 建筑施工技术主要是指采用最科学合理的方法计划、指挥、调控企业内部的各个要素和技术,提高企业的竞争力。建筑施工技术管理应该贯穿于建筑施工的各个环节,在保证施工质量、控制成本方面有着重要作用。建筑施工是一个系统且复杂的过程,需要多个工种协调配合才能完成,但各个工种采用的技术也不尽相同,因此,要针对每个工种制定相应的施工技术管理规范,以便为建筑施工质量提供保障。 1.2作用 工业与民用建筑施工技术管理的作用主要体现在以下三个方面:首先,在工业与民用建筑施工中进行施工技术管理,能保证以最科学合理的方法指导建筑施工,对建筑施工起到良好的监督管理的作用,同时还能有效的降低施工成本,实现更大的经济效益;其次,通过相应的技术管理能够发现施工中的问题,有效控制质量和安全的各类隐患,以免造成更大的经济损失,同时技术管理对员工提出了更高的要求,能不断提高企业员工的专业技能和技术技能;最后,通过技术管理能够制定出最高效的施工方法,全面发挥人力、物力等优势,提高施工企业的竞争实力。 2工业与民用建筑施工技术管理的内容 2.1技术人才 我国积极倡导人才强国战略,人才的重要性可谓是不言而喻,建筑施工技术管理中也不例外。建筑施工是一个复杂且艰巨的系统性工程,需要有强大的技术支持和人才储备,只有这样才能保证建筑施工的顺利进行。建筑施工中的每一环节都十分重要,一个环节的疏忽都可能对建筑施工产生重大影响,所以,要高度重视相关的技术管理,做到科学调配、实时管理。此外,还要掌握基本的技术技能,提高思想道德意识和责任意识,切实做到全心全意为建筑工程的质量着想。 2.2工程管理标准 随着科学技术的不断发展和进步,传统的工程管理标准显然已经不适应当前社会经济的发展需求,所以完善工程管理标准已经迫在眉睫。工程管理标准是建筑施工的硬性指标,也是保障建筑安全和质量的重要工具,对推进我国建筑业的发展具有重要作用。在完善相关工程管理标准的同时还要加强对违法行为的查处力度,杜绝一切建筑施工违法行为。 2.3图纸会审 由于建筑设计和施工两个环节分属于不同的部门,所以在日常建筑施工中经常出现施工达不到预期效果的情况。针对这一问题技术管理人员要加强设计部门与施工部门之间的交流与沟通,熟悉施工的整个流程和环节,规范施工操作,明确各个单位的职责等。另外,技术管理人员应充分了解建筑施工中的重点环节和难点环节,并加强对这些环节的监督与管理,确保建筑施工能够达到预期的效果。 2.4落实技术管理制度 上述三个方面均是针对工业与民用建筑施工技术管理的理论指导,只有在建筑施工中予以实际应用,才能发挥其应有的作用。所以,技术管理工作要真正落实到建筑施工中的每个环节,继而发挥技术管理的优势和作用。 3提高工业与民用建筑施工技术管理水平的措施 3.1完善施工技术管理制度 制定并完善建筑施工技术管理制度,可以使技术管理有强大的制度保障,也能够使技术管理更加科学合理。所以为了提高施工技术管理制度的执行力,企业要定期对技术管理人员进行培训,提高技术管理人员的专业素质,使其能够顺应社会经济的不断发展。同时,为了在源头上尽可能多的杜绝安全隐患,要加强建筑施工安全管理力度,抵制一切不安全行为,并对违反相关规范的人员予以严厉惩处。 3.2完善基础性工作 国家针对建筑施工技术有一定标准,施工企业要根据国家的技术标准制定符合自身实际情况的技术标准。要想提高企业的市场竞争力和市场占有率,施工企业制定的技术标准应适当的高于国家技术标准,只有企业有了规范的技术标准,才能正确的对建筑施工给予指导。与此同时,还要做好原始资料的记录工作,保证原始数据的真实性、有效性以及完整性,对一些施工中存在的安全隐患要特别批注,并且要将记录的原始资料以及其他建筑施工中产生的资料和档案采用科学的方法进行整理和保存,因为这些资料均是建筑施工的原始数据,对今后建筑施工工作有着较强的指导意义和借鉴意义。此外,还可以根据保存的资料进行技术研究并予以创新,促进施工质量的强化。 3.3落实责任制 建筑施工技术管理中应该明确责任制,激发技术管理人员高度的责任意识,及时发现建筑施工中存在的问题并进行修正,减少企业不必要的损失。如果在建筑施工中由于技术管理人员的疏忽给企业造成一定的经济损失,应当由技术管理人员负责。所以,技术管理人员要认真审核施工中的数据,严格把关建筑施工中的各个环节。 3.4完善施工技术交底制度 技术交底是建筑施工技术管理工作的重要组成部分,准确的进行技术交底是技术管理中必不可少的环节。每一级技术管理人员都应当及时与下一级技术管理人员进行技术交底,确保施工人员能够准确的了解设计人员的设计意图和对建筑质量的要求。 3.5加强施工质量管理 施工质量管理不仅存在于对材料质量的管理以及对技术的管理中,同时还包括工程维护等多方面。随着科学技术的不断发展,新工艺和新技术相继产生,在建筑施工中不免会出现一些技术难题,需要成立与之对应的技术小组才能保障施工工程的质量。建筑施工质量管理流程图,揭示了建筑施工管理的全过程。 3.6加强施工成本控制 施工成本是展现企业实力的重要指标,能用较少的成本获取较大的经济收益的企业在市场竞争中才有竞争力。加强施工成本控制能够节约建筑施工中不必要的开支,整体提高企业的经济效益。在保证工程质量的基础之上进行成本控制是一个复杂的过程,主要从以下几个方面入手:首先,明确成本控制目标。技术管理人员要根据每个建筑工程的实际情况制定科学合理的成本控制目标,既要达到建筑施工的预期效果,同时还要减少资金的使用,在成本控制目标的引导下使得成本控制更加有效;其次,成本控制要贯穿于工程的每个环节,减少人力、物力的投入,并使用先进的设备和技术来降低成本。 3.7施工安全控制 工业与民用建筑施工技术管理中的各个环节都要以安全为基础,只有保障施工人员的安全,一切施工工程才能顺利进行。现阶段很多建筑施工事故的发生都是因为施工人员的安全意识不强导致的,所以企业要加强施工人员的安全宣传力度,提高施工人员的安全意识。同时企业和政府要加强安全管理,及时发现存在的安全隐患,防止出现一些重大的安全事故。 4结语 工业与民用建筑质量的好坏与人们息息相关,所以,相关人员要高度重视建筑施工技术管理工作,采取有针对性的方法来加强建筑施工技术管理工作,在确保质量的前提下减少施工成本,增加市场占有率,从而推动我国建筑业的持续稳定发展及施工质量的提升。 作者:李成栋 单位:山西省工业设备安装有限公司 工业分析技术论文:纺织工业城规划及技术问题分析 1引言 新疆阿克苏地区棉花资源丰富,是中国优质长绒棉生产基地。发展纺织工业,改善民生、出口创汇,对新疆经济的发展具有重要战略意义。纺织工业城总体规划设计2010年8月已获新疆维吾尔自治区政府批准实施,并拟升级为部级特大开发项目。城市总面积60km2。纺织工业城是一个要求在5~10年的时间内建成一个600万纱锭及其产业链和庞大的配套工程的特大型工程,是史无前例的。从瓦特发明蒸汽机推动欧洲工业革命,1870年英国曼彻斯特开始建立近代机械纺织工业,到1905年我国原国家副主席荣毅仁的父亲荣德生在江苏无锡和上海创办申新纺织公司,历经百年,世界上也没有这样大的纺织工业城。我国解放后,国家大力发展纺织工业,解决人民的穿衣问题,从50年代开始相继建立了西安、青岛等纺织城,但其规模都不足百万锭,而布局也没有如此集中。上海是我国最大的纺织工业基地,历经数十年,也只有国棉32厂等32个大中型纺织厂,只有200多万锭及10多个大中型印染厂。因此要在如此短的时间内,建成如此规模特大的现代化纺织工业城,任务非常艰巨。纺织工业城的建设必须把科学技术放在首位,才能真正实现生产出高产、优质、低成本的纺织产品,创世界名牌占领国内外市场,并达到节能、减排、生态、环保、低碳的目标。纺织工业城的建设必须解决一系列的矛盾,要抓住矛盾的主要方面:(1)产业结构、产业链、产品方案和市场变化、市场需求的矛盾。(2)大量的能源、水消耗量和节能减排,生态、环保、低碳的矛盾。(3)阿克苏地区水资源欠缺和印染厂黏胶纤维厂用水量大的矛盾。(4)纺织工业城的建设大量采用现代化先进科技及设备和人才培养及人员素质提高的矛盾。(5)庞大的资金需求和短时间内落实资金的矛盾,招商引资和落实优惠政策的矛盾。搞好纺织工业城建设,规划是先行,设计施工中处理好各种工程技术问题是关键,没有既有扎实的理论知识又有丰富的实践经验的领导、管理、设计、施工班子,是难以高效完成建设任务的。 2综述 阿克苏纺织工业城的建设是一项庞大的系统工程,其设计理念必须符合21世纪现代化科技进步的要求。把阿克苏纺织工业城建设成一个现代化的技术先进、经济合理、节能环保、生态平衡及合理布置防风林带的工业城,利用再生能源节电,最大限度利用太阳能供热,热电厂炉渣制成建筑材料变废为宝,污水循环利用节水,适度绿化美化,平安畅通,使纺织工业城能生产出高产优质,低成本的产品,提高市场竞争力,吸引国内外商家到阿克苏纺织工业城投资办企业。为了多、快、好、省地建设好纺织工业城,必须把科学技术的先进性、经济性、合理性放在首位,要不断了解掌握新技术、新工艺、新设备、新能源的动向。由于整个工程牵涉的技术专业多,技术难度大,工程复杂,若设计得好,可达到投资省、耗能低、生态环保好,获得最佳的经济及社会效益,达到事半功倍效果。重庆市轻工业设计院为了搞好纺织工业城总体规划,已认真地对整个工程做了初步设计,对整个工程的重要数据600万锭324个工厂(工业建筑面积约900万m2,民用、公共、物流、仓储建筑面积约700万m2,其中居住小区10个约320万m2,主商业干道8公里,商住楼约240万m2,25km2水库湿地周围别墅区旅游区及其他建筑140万m2)进行了计算。对“体型尺寸”及电网、热网、水源和给排水管网、天然气管网的排布进行了研究,保证做到花最少的钱,投产后能安全正常运行,持续保持高产优质低成本,保持生态平衡,厂房内外空气含尘量达到国家标准,污水处理排放达到国家标准,热电厂烟气排放达到国家标准。为此,我们对以下几个方面进行了设计研究。 2.1产业结构,产业链,工厂规模及产能的设计研究 产业结构及产品方案,棉纱以高支纱高端产品为龙头,用1、2级长绒棉保证产品质量。2、3、4、5级棉生产中低支纱,合理配置利用棉花资源。以环锭纺为主,适当配置气流纺及紧密纺等产品,达到最大经济效益。梭织产品以生产高档服装面料、高档纯棉府绸为主,可大幅提高产品的附加值,提高产值及利税。高档服装面料为中、厚织物,可用棉、化纤混纺纱。高档府绸以60支、80支/2、100支/2、120支/2股线为原料,织纯棉府绸,制高档衬衫(1件高档纯棉衬衫售价可达100~500元)。棉化纤混纺纱及纯棉纱可作针织物,生产针织外衣、运动衣裤及高档针织内衣。 2.2印染及其后整理工艺 印染及其后整理工艺可大大提高服用性能,提高纺织物档次是生产高档产品的关键。后整理工艺可以根据品种要求进行各种整理,如:树脂焙烘,加软三防整理、四防整理(防缩、防皱、防火、防水)、易去污整理、三防加易去污整理、抗菌整理、涂层整理等。工农医用等产业用布及生态家纺布可用无纺布及梭织布或经编针织布,其后整理也是提高产品档次的关键,后整理过关可大大提高产品的档次及附加值和利税,但我国的后整理技术与先进国家相比还有较大差距,必须培养高科技人才自主研发攻关。 2.3综合考虑各项原则 从全人类对纺织品的需求而言,服用纺织品是最大的需求,约占纺织品需求的60~65%,纯棉产品尤为国外喜爱,为出口创汇的主力。随着人类生活水平的提高,各类家纺产品的需求逐步提高占20%左右。随着工农业生产及建设工程、医药卫生、军工等行业的发展,产业用纺织品约占15~20%(我国无纺布生产由于技术上与国外相比尚有差距,故无纺布在市场上的占有量较小)。因此阿克苏纺织工业城的产业结构、产业链及产品方案必须考虑以上因素。我们在规划中已经充分考虑了这一因素。纺纱厂以10万锭、8万锭、6万锭、3万锭的规模分档,这样既考虑了投资者(业主)的资金实力,也考虑了厂房车间建设投资的最省原则,消防安全原则,棉纺厂多品种生产及变更产品品种管理上的方便原则,车间内温湿度控制稳定达到高产优质及车间空调除尘系统的合理节能原则,在棉纺厂建成投产后其先进工艺设备的配置,业主可根据市场需求灵活方便的改变产品品种适应市场变化。 2.4在总体规划中充分考虑建厂投资最省原则 梭织、针织、家纺、无纺布生产及染整生产服装生产,我们在总体规划中也充分考虑了建厂投资最省原则,工厂年耗用棉纱量染整工厂年产量统一原则、厂房标准化原则,工艺设备先进用人最少原则,工厂电、水、蒸汽、天然气耗用保证原则,产品品种变化灵活方便原则,业主适应市场变化获取最大利润原则。由于现在市场千变万化,尤其是纺织品的花色品种日新月异,按我们的总规产业链配置方案,将能充分适应市场需求,并力争创名牌。业主需要生产什么品种由市场决定,以获取最大利润及社会经济效益。 3纺织工业城环境保护及节水节能低碳工程规划 纺织工业城工业及生活总用水量325818立方米/日,用水量很大。在做好污水处理的同时应尽可能做好废水利用,节约用水。在具体工程设计中,为了方便废水回用利用,宜每座印染厂(规模年产量4000万m)独立建造一个废水处理及废水回用利用系统。其规模为日处理废水4000m3。纺织工业城完全建成后最多共建印染厂32座。每座黏胶化纤厂(规模年产量20000t/年)独立建造一个废水处理及废水回用利用系统,其规模为日处理废水21000m3。纺织工业城完全建成后最多共建黏胶纤维厂6座。生活污水处理及废水利用按国家现行有关设计规范执行,做到节水环保。全部纺织印染工厂设计中采用现代最新工艺及设备、全部机器为电脑全自动控制,高产优质,用人少。印染生产采用无污染少污染工艺及热能回收、碱液回收等设施。做到高产优质、低成本,保证城市整个生产系统节水、节能、低碳、环保。纺织工业城600万锭共建棉纺厂90座,采用我国生产的最先进的空调除尘设备,车间空气含尘量达到小于1mg/m3,确保厂内外无粉尘污染。空调进排风窗口安装百叶式消声器控制噪声污染。车间空调系统根据天气变化采用变风量调控车间温湿度,节约用电。阿克苏地区3、4月风沙大,整个纺织工业城主干道、次干道及生活小区、商贸区、生态休闲区及厂区内应设置防风林带和绿化园带。防风林带及绿化园带应配合整个城市美化,由专业公司设计施工,使整个纺织工业城真正成为生态、环保、宜居、健康的城市。1200MW特大型热电厂,其烟气排放采用最先进的脱硫除尘技术,能保证达到环保要求。每年100万t炉渣做成建材,变废为宝,改善环境,提高循环经济效益。整个城市生产及生活采用集中供热,各工厂及生活区不设锅炉,由大型热电厂集中供热,确保减少大气污染,抽汽式发电机组最大抽汽量,冬季2800t/h,非采暖季节2100t/h,蒸汽凝结水集中回收。非工厂建筑可设计太阳能供热采暖,低碳环保。整个城市路灯照明采用风力加太阳能光电池供电,低碳环保。城市垃圾处理采用垃圾发电,节能环保。整个城市电力电气设备设计中均采用高效节能的最先进设备,确保安全节能。每个工厂及生活、物流区均设计电脑能源使用计量监测系统,确保节水、节能安全运行。 4纺织工业城水资源规划 阿克苏纺织工业城地处塔克拉玛干沙漠边缘,气候干燥,降水量少,年降水量山区为500~700mm,出山口区为177.6mm,而平原区年平均降水量63.3mm,水资源比较欠缺。根据温宿县人民政府文件精神,水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院于2000年10月完成了新疆温宿县台兰河流域灌区规划报告。该报告主要从农业灌溉角度详细研究了水资源的合理开发利用,调查了台兰河水资源总量。台兰河灌区位于温宿县东部,距温宿县城22km,距阿克苏市及纺织工业城25km,314国道和南疆铁路从灌区中部通过,交通方便。由于该规划报告没有考虑纺织工业城的大量用水,原考虑工业用水采用地下水是不可能满足要求的。经我们与阿克苏地区水利局专家研究协商,认为由于洪水时在保证农业灌溉的条件下,有大量水资源流失,若能充分利用,可保证纺织工业城的用水需求。台兰河多年平均径流量7.42亿m3,到2030年农林人畜总需水量75101.05万m3/年,总供水量(包括其他水源)86354.84万立方米/年。每年有11250万m3的余水可供纺织工业城使用,完全能满足纺织工业城的用水需求。现在由于没有大型水库蓄水,洪水时水资源大量流失,使供水严重不足。为了保证纺织工业城供水,水利局专家建议新建一个2亿m3的蓄水库使洪水时水资源不流失。水库建成后不但能使阿克苏地区的供水情况大为改善,由于水库可形成一个20km2以上的水面,可建一个生态湿地旅游区,成为沙漠地区的一颗明珠,大大改善生态环境,吸引国内外游客到纺织工业城来旅游,提高阿克苏地区的知名度,推动商贸旅游双丰收。由于水源及水厂工程工程量大,技术复杂,必须立即进行勘测设计,及早完成工程施工任务,方能确保纺织工业城顺利建成生产。 5纺织工业城循环经济规划 阿克苏地区轧花厂废弃的棉短绒制成棉浆粕,生产粘胶纤维。本规划建年产20000t的粘胶化纤厂6座。纺织工业城各纺织厂生产中废弃的下脚纤维料可供生产无纺布。本规划建年产5000万m的无纺布厂两座。变废为宝,有利环保,提高循环经济效益。棉籽可生产食用棉籽油。热电厂每年100万t煤渣制成建材,变废为宝。达标排放的废水灌溉农田及城市绿地。 6设计与施工要点及其他 百年大计,质量第一。为保证纺织工业城多快好省有序建设,确保不返工不浪费,必须在总规的基础上作好详规,集约利用土地。热电厂、水厂,每个工厂及各种建筑的布置均要正确划出红线并编号,算出每条线路的电水汽的能源需用量,以保证正确设计整个城市的电网、给排水、供热蒸汽、天然气管网及通讯、电视等网络。地下管线的设计施工必须与主干道、次干道路网系统、城市防风林带系统、绿化系统密切协调配合。所有工程项目先进新技术、新工艺,必须先做样板工程,技术上确认安全可靠可行后再全面设计施工。已对各个工厂及整个工业城的用电量、用水量、供热蒸汽量、天然气用量及管网流体力学水力平衡作了初步设计研究计算,保证满足需要,安全运行。对国家颁布的最新设计规范,《棉纺织工厂设计规范》(GB50418-2009);《印染工厂设计规范》(GB50426-2007);《纺织工业企业环境保护设计规范》(GB50425-2008)及其他有关国家规范、规程等作为我们设计的科学依据及准则,确保工程质量。为了加快纺织工业城的建设,必须科学设计齐头并进,快马加鞭,全力以赴,严密做好设计施工的组织领导工作,加强领导统一指挥,有序实施分期建设,首先保证主干道、防风林带、热电厂、水源及水厂工程、部分给排水工程、部分居住小区、商业服务建筑、纺织印染等样板工厂的先行设计施工,用最快的速度、最好的质量完成纺织工业城的建设。结语纺织工业城的建设是一个具有600万纱锭、集中新建324座大中型工厂及城市配套工程的特大型工程。其整个城市工业及民用集中供热、对阿克苏地区丰富的太阳能资源的大量利用以及对整个城市的生态环保工程的规划设计,可能是目前国内城市建设最大的系统工程之一。设计施工建设的成功,将对建设节水、节能、低碳、生态、环保的现代化工业城市具有示范的效应,为我国的现代化建设作出新贡献。本工程正在实施建设中,特别感谢阿克苏地区领导和重庆市轻工业设计院朱云院长及各位专家的大力支持指导。望专家同行提出宝贵建议,使纺织工业城的建设更加完美。 工业分析技术论文:绿色工业建筑技术成本效益评价分析 摘要:当前绿色工业建筑总数较少的原因主要在于其带来的增量成本。应用经济效益法对绿色工业建筑全生命周期开展评价,结果表明初期的投资增量能在运行的较短时间内回收,绿色工业建筑具有长远发展前景。 关键词:绿色工业建筑;增量成本;经济效益 当前绿色工业建筑总数较少,其原因在于绿色建筑技术带来的增量成本。评价绿色工业建筑技术的增量经济效益,有利于决策者合理选择技术方案并消除高成本误解。 1绿色工业建筑与民用建筑评价体系对比 根据GB/T50878—2013《绿色工业建筑评价标准》及GB/T50378—2014《绿色建筑评价标准》,绿色工业建筑与民用建筑评价标准大部分评价内容和评价要求基本一致,主要区别为工业建筑多了“室外环境与污染物控制”,居住建筑、公共建筑及工业建筑评价权重指标相差不大,而绿色工业建筑在节能节水和室外环境上的分数权重较大[1]。 2绿色工业建筑经济评价理论 (1)工业建筑生命周期成本理论指考虑成本的时间价值下分析绿色工业建筑生产、运营、处置3个阶段的各项投入总成本。(2)开展经济性评价为主的绿色工业建筑技术增量成本与效益分析,绿色建筑技术应用将导致生产者成本增加,却也换来使用者和社会成本的降低及一定的环境效益。 3绿色工业建筑技术增量成本与效益分析 3.1绿色工业建筑技术增量成本识别 绿色建筑增量成本指绿色项目与基准建筑相比额外增加的成本投入。由于准备阶段增量成本约占总增量成本的1%,故不单独列入研究。根据评价标准有以下7个方面的增量成本:(1)工业建筑合理规划使用地上地下空间、开展厂区绿化、室外透水地面设计、可再生地利用等节地措施;(2)采取围护结构、暖通空调、绿色照明、可再生能源利用等;(3)工业废水再生回用、雨水利用、节水器具的节水与水资源利用;(4)采用建筑构件预制化、钢结构、一体化设计与施工、高强材料、绿色材料等节材技术;(5)采取光污染、室外噪声、工业粉尘、烟尘控制技术的室外环境与污染物控制技术;(6)进行室内空气质量、风环境调节的室内环境技术;(7)运营管理系统增量成本。 3.2绿色工业建筑技术增量效益分析 3.2.1节地与可持续发展场地增量效益合理规划用地是节约土地的重要举措,可表示为:S节地=S屋顶绿化+S空间利用+S透水地面+S可再生地式中:S透水地面=G×(1–r)×P×A×10—3,G为管网运行费用,取0.08(元/m3);H1为渗入地下的雨水量(m3),各地不同;r为降雨过程中透水面的径流系数;P为年平均降雨量(mm);A为透水面投影面积(m2)[2]。S屋顶绿化=ΔP×P电=ΔW×Tw×S×P电;ΔP为屋顶绿化节省的用电量(kW•h);P电为工业电价(元/kW•h);ΔW为房间每m2减少的日用电量[kW•h/(m2•d)];S为屋顶面积(m2);Tw为采暖期与制冷期之和(d)[2]。3.2.2节能与能源利用技术增量效益(1)通过减少空调在夏季和冬季的负荷量来节省用电量,软件显示增强型围护系统每年可节约电力30%以上[4]。(2)根据生产工艺需求采用灵活的空调形式,釆用高效率的采暖空调系统,降低耗电量。(3)绿色照明节能S照明=ΔQ照明×P电,式中:ΔQ照明为基准建筑与绿色建筑照明系统年用电量之差(kW•h);P电为工业电价。(4)可再生能源利用包括地热能、太阳能、工业余热回收利用等。3.2.3节水与水资源利用技术增量经济效益(1)工业废水再生回用效益指每年回收及利用废水价值与废水处理成本之差。记为S废再用=Δq×(P水–F),式中:Δq为再生水回用水量(m3);F为废水处理成本。(2)雨水利用技术效益S雨水利用=Q雨×P水=Δp×S×δ×P水,式中:Q雨为系统雨水收集量(m3);Δp为年平均降水量;S为收集面积;δ为工业建筑利用系数,取0.9。(3)绿色节水器具效益S节水器具=QW×α×P水,式中:QW为标准用水量(m3);α为节水率。3.2.4节材与材料资源利用增量经济效益S节材=S结构节材+S节约用材(1)建筑构件预制化。其在减少资源浪费的同时也减少了施工中的粉尘和噪声,记为S预制化。(2)钢结构体系。因其特性可充分发挥材料力学性能,降低结构用料指标,记为S钢结构。(3)一体化设计与施工效益。将主体结构、工艺及设备等在一个系统中建模,施工时既可减少噪声污染,又能节省工期和降低能耗、劳动强度,记为S一体化设计。(4)绿色建材利用效益。材料的循环再利用性可节约原材料并降低能耗、保护环境。(5)高强材料利用。其效益为增加建筑室内净高,记为S高强材料。3.2.5运营效益运用综合能耗管理进行数据分析可实现能源和资源的合理利用,利用远程监控系统、智能建筑系统可提高设备运行可靠性,降低劳动强度。记为S运营效益=S综合能耗+S远程监控。 4绿色工业建筑技术增量成效案例分析 浙江某日用品有限公司于2003年开始绿色建设。企业占地15000m2,建筑面积41836m2,主要绿色工业建筑技术有:厂区绿化覆盖率达42%,其中透水地面800m2,办公楼和厂房均进行屋顶绿化,面积超过1800m2;合理规划生产物流线,布局地上地下空间;集合高效保温隔热外墙、太阳能利用、绿色照明、遮阳系统、雨水收集、中水回用系统等节能节水技术;采用设备余热废气采集循环利用、排水噪声处理、除尘技术等手段,建有通风系统、智能化管理系统等,各项绿色技术投入800余万元,主要增量效益如下。 4.1可量化的经济效益 4.1.1节地(1)若绿化屋顶每m2的日用电量可减少0.2kW•h/(m2•d),制冷采暖天数取170d,则S屋顶绿化=0.2×3200×170×1.2=13.05(万元/年);(2)合理规划空间,节省土地面积取1400m2,根据当地土地购置费,则S空间利用=58.8万元;(3)S透水地面=4190元/年。4.1.2节能(1)按围护结构每年节约煤1.5kg/m2计,按每kW•h电量相当于0.404kg煤,则S围护=18.6万/年;(2)若采用绿色建筑照明系统年省用电量14.3kW/m2,则S照明=6.5万/年;(3)按太阳能热水器年节省电1万kW•h计,则有S光热=1.3万kW•h/年;(4)S余热回收=1.45万kW•h/年。4.1.3节水(1)按统计雨水收集面积约38000m2,当地年平均降水量1100~1600mm,工业水均价2.6元,则S雨水利用=9.8万元/年;(2)由于建设了完备的中水回用系统,工业废水和生活污水汇集到废水池,经处理后流入中水储存池,回用后每年节约用水25万t,取当地废水处理成本0.4元/m3,则有S废水再用=55万元/年;(3)S节水器具=1.43万元/年。利用层次分析法确定绿色建筑技术单层次排序权重,检验判断矩阵的一致性,并计得λmax=6.04,得到各目标层权重结果。该项目其他绿色技术增量成本效益情况见表1。 4.2环境效益 4.2.1污染物减排效益Q电量取74万元/年,S大气污染=Q电量×0.404×733.5×0.001=25.4(万元/年)。4.2.2建筑物寿命延长效益S建筑物寿命=S×f×(ε1–ε2)=1.5万元/年,式中:S为绿色建筑面积;f为调整系数,取0.3;ε1,ε2分别为普通建筑和绿色建筑下大气环境综合指数,根据当地资料ε1,ε2分别取2.9,1.7。4.2.3绿化效益。绿色植物具有吸收CO2,SO2及粉尘等功能。若吸收CO2,SO2及粉尘减排经济价值分别为389.8元/t,4344.9元/t,275.2元/t,则S绿化效益为1.67万元/年。4.3社会效益从节约的排污费、舒适度效益方面量化衡量绿色工业建筑对社会责任方面所做贡献。则S节约排污费=P排污×∑Q×δ=3.16万元/年,式中:P排污为当地每吨污水处理费,取1.4元;∑Q为绿色建筑节水量(m3/年);δ为有效系数,取0.9;舒适度效益为绿色技术营造出良好的舒适感可提高员工工作效益,用模糊综合评价法进行量化计算,若取评价优秀工作效率提高取2.5%,当地人均生产总值取7.8万元,则S舒适度=79.95万元/年。 5绿色工业建筑技术增量效益评价 绿色工业建筑技术增量效益评价指标为绿色工业建筑净现值和内部收益率。净现值按行业基准收益率,在预计的计算期内各年净现金流量折算到建设期初的现值之和。内部收益率指在计算期内经济净效益流量的现值累计等于零时的折现率。经计算,该绿色工业建筑经济效益超过行业平均水平5.2%,具有抗风险能力。6结论(1)在绿色工业建筑全生命周期50年内运用经济效益分析法开展评价,项目净现值和内部收益率数据可较好地反映其在经济上的可行性和优越性。(2)绿色工业建筑具有较大的外部性,环境和社会效益在整个效益中占比较大,受益面更广,可见绿色工业建筑具有长远发展前景。(3)由于绿色工业建筑综合增量效益评价研究是一项复杂的系统工程,许多因素难以明确统计量化,一些内容只能通过模糊评价加以统计。目前尚缺乏大量系统性的统计和研究。 作者:傅为华 马丽鹰 单位:义乌工商职业技术学院 浙江诚远工程咨询有限公司 工业分析技术论文:工业自动化仪表与自动化控制技术分析 摘要:在现代技术的支撑下,工业生产中自动化程度越来越高,人工操作以及旧的操作方式必将会被全自动化所取代。当前,在工业生产中自动化仪表以及自动化控制技术应用日益广泛,并在提高生产方面发挥着重要的作用。如果说安全、高效、低能耗、高产能已经成为现代企业生产的特点,那么自动化仪表以及自动化控制将会是现代企业的标志。 关键词:自动化仪表;自动化控制;工业生产 引言 目前,自动化仪表在农业、工业、国防等领域均有着广泛的应用。同时,在现代科学技术的推动下加强自动化控制技术的分析,也是在今后一段时间内相关科学技术研究工作重要内容。由于可编程控制装置自身在相关的工业领域当中有着十分重要的应用意义,是实践工作当中不可或缺的重要设备,因此,在其应用当中也需要加强研究和分析,以促进其作用更好的发挥。 1工业自动化仪表于控制技术概述 对工业自动化仪表和自动化控制技术在实践中的应用进行分析,是对自动化仪表和自动化控制技术进行改进和完善的重要基础,因此,应该引起高度重视。自动化仪表技术包括了信息采集、信息处理和信息应用。从整体上看,生产流程的诊断原则上并不属于自动化仪表的范畴,但是,这段信息的交换涉及到自动化仪表系统。针对生产装备的监控,诊断仪表系统已经推出了全新的产品,自动控制系统的诊断通常是控制系统中设备管理软件的一个模块或者是一种功能,主要负责自动化仪表或者是系统本身的实时诊断以及预测性维护。在诊断中,现场仪表诊断的难度很大,维护周期由智能仪表的损耗情况或者是固定时间确定。由于可编程控制装置自身在工业生产领域当中的应用具有十分重要的意义,在生产实践活动当中不可或缺,所以应当加强对重点技术的研究于分析工作,以更好的实现工作的发展以及创新改进。当前,自动化技术已经逐步成为日常生活之中的关键性技术,对于促进工业生产和经济建设具有重大的意义。系统维护和仪表诊断受到了越来越多用户、制造商、研究者的关注。从整体上看,仪表诊断可以被划分为四个方面:生产流程诊断、生产装备诊断、自动化控制系统诊断以及现场仪表诊断。 2自动化仪表 2.1自动化仪表工作原理 工业自动化仪表在工作中不需要人工操作就能够自主完成测量、自动记录以及自动控制任务,并可以将获取的数据信息传送到远距离终端,在终端上完成数据处理工作。其主要是以平衡原理作为基础的,其中包括力平衡、电平衡等。在工作中自动化仪表感受部件传感器将现场被测参数,如温度、压力等,通过变送器进行转换,得到容易放大的测量量值,之后经过进一步放大。放大之后的量值能够通过变送器送到显示元件,经过反馈元件与测量量值进行对比,可以达到平衡。 2.2工业自动化仪表种类 工业自动化仪表有很多中,根据划分标准的不同可以分为很多类。例如根据在生产过程中需要测量参数类型进行划分,可以分为测量的温度仪表、测量压力表、测量流量仪表、测量物位仪表等等;根据其在生产过程当中的功用不同可以划分为检测类仪表、显示类仪表、调节类仪表、执行器类、计算类仪表、设定值发生器类等等。 3自动化控制技术 3.1自动化控制原理 自动化控制可以划分为半自动化和全自动化,比如,机器、设备能够根据生产规划进行全自动以及半自动运转。全自动化控制,操作人员只需要作为全自动化控制的操作人员,根据生产进度确定控制的要求以及程序,而不用直接参与到生产过程中去;半自动化控制需要人力通过设施、设备、机械、仪器或者是手工参与到生产中去。目前,自动化控制技术在工业、工业等领域有着十分广泛的应用。全自动化控制使人从繁重的体力劳动中解脱出来,使人摆脱片面的劳动和不合理的分工,极大的提高了社会生产率,并节省人力资源,这可以为企业创造更多的价值。在现代社会当中,生产自动化程度被看作现代化的重要标志。 3.2自动控制的应用 3.2.1过程自动化。在现代石油炼制以及化工等企业在生产中,通过使用自动化控制在生产中可以减少流体、分体、有害物质等对人的伤害。在一般情况自动化控制系统主要是由计算机、调节器以及检测仪表三部分组成的。通过自动化控制能够对整个生产流程进行最优控制。在对生产过程进行控制时,反馈控制,前馈控制、最优控制是经常使用到的控制模式。3.2.2机械制造制动化。机械制造自动化有很长的发展历史,在最初阶段是非常简单的自动生产线。自上世纪60年代以来,随着计算机技术的快速发展以及应用普及,数控机床、机器人、加工中心等随之出现。此外,用于适应多样品种,较小批量生产的柔性生产制造系统也随之产生。而自动化生产车间则主要是采用计算机以及生产制造系统集成的工厂自动化控制系统,它是以柔性制造系统为基础的,并在信息管理以及生产管理工作当中实现了自动化。3.2.3管理自动化。管理自动化指的是对企业单位的人力资源、财力资源、物力资源以及生产和办公管理实现自动化控制。管理自动化是一门综合性的技术,其主要是利用电子计算机、通信系统以及控制等学科对信息进行处理。在现代自动化管理当中,以管理信息系统作为基础研制了决策支持系统,能够为企业决策提供重要的支持,推动了企业管理的发展。 4结语 我国是生产制造大国,但是在工业生产中却处于生产中的中低端,行业的利润十分低,这对于我国经济转型发展,优化经济结构构成了严重的影响。自动化仪表和自动化控制技术是工业发展中的重中之重,两者的技术水平能够在客观上反映一个国家的工业化发展水平,因而,在我国经济发展中加强对自动化仪表和自动化控制技术研究,对我国整体经济发展具有十分重要的意义。 作者:王振中 单位:山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司 工业分析技术论文:工业自动化控制系统抗干扰技术分析 摘要:自动化控制系统在工业领域的应用极大地推动了工业发展,有效提高了工业生产效益,但是在实际操作中工业自动化控制系统也暴露出很多问题,特别是受到多种因素的干扰,严重影响了工业自动化控制系统的稳定性,针对这个情况,应积极采取有效的抗干扰技术,最大程度地降低或者消除各种干扰源。本文分析了工业自动化控制系统的干扰情况,阐述了工业自动化控制系统的抗干扰技术,以供参考。 关键词:工业;自动化控制系统;抗干扰技术 近年来,我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展,越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中,然而工业自动化控制系统应用现状却不理想,各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响,所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况,有针对性地进行抗干扰处理,提高工业自动化控制系统运行的稳定性。 1工业自动化控制系统的干扰分析 1.1传导干扰 (1)信号线引入干扰。电流通过信号线过程中产生感应磁场,相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流,随着感应电流的增大,和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响,由于信号线中电流持续流过,会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行,使得控制器逻辑数据不稳定,甚至发生死机或者错误动作。(2)设计施工干扰。工业自动化控制系统在施工设计阶段,由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素,安装设计过程中,接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短,造成工业自动化控制系统设计施工干扰。(3)电源线干扰。工业现场的电源线干扰非常常见,其主要来自两个方面,一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响;另一方面,干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电,其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响,例如,电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。 1.2辐射干扰 工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰,对于这种干扰源,在实际应用中没有很好的方法进行消除,而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径,采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施,保障工业自动化控制系统的安全运行。 2工业自动化控制系统的抗干扰技术 2.1软件设计 工业自动化控制系统设计过程中,采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理,消除或者减少干扰信号的强度、数量,保障输入信号的稳定性和可靠性,这种方法计算机程序很容易移植,便于修改系统参数,有效提高数字滤波的稳定。 2.2管线设计 为了减少工业自动化控制系统的干扰,应优化管线设计,包括通信线、电源线、信号线管道等,电源线设置应和通信管线保持足够距离,并且使用金属管道覆盖通信管线,正确敷设电缆线路,结合抗干扰、经济性、实用性等因素,选择合适的信号电缆线,其中最常见的是双芯屏蔽双绞线,电缆线敷设过程中应注意以下问题:其一,对于不同信号,敷设不同电缆线路,结合传输信号类型,分层敷设电缆线路;其二,不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号,电缆和电源线不能共用;其三,不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆,避免平行、近距离的进行敷设施工,若电源线缆和信号线缆必须放置在一起,两种线缆应保持60cm以上的距离;其四,大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。 2.3电源设计 若工业生产现场包含变频器和大功率器件,对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施,对电源设备进行有效隔离,在进线电源分级部位设置避雷器,使用隔离变压器设置在PLC电源输入端,对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组,装设屏蔽层,然后做好可靠接地,通过双绞线作为二次侧接线。 2.4接地设计 工业生产现场环境变化会干扰信号线,发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象,这主要是由于接地系统设置不合理,对于工业自动化控制系统应做好接地设计,通过正确、合理的接地设计,有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响,在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中,严格区分保护接地和工作接地,保护接地电阻不能超过2欧姆,强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离,埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计,在信号侧接地设置屏蔽层,若信号线中间如果有接头,做好绝缘处理,牢固连接屏蔽层,防止信号线多点接地,连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线,相互连接好各个屏蔽层,然后进行绝缘处理以后,选择合适接地位置进行单点接地。另外,计算机接入信号之前,在大地和信号线之间连接电容,有效减少共模干扰,将滤波器装设在信号两极之间,减少差模干扰。 2.5选择合适器件 结合不同电子设备的特性,选择合适的器件,例如,通过设置RC、AD双积分滤波器,使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰,有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器,做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离,消除共模干扰。 3结束语 工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响,而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目,应综合考虑多方面因素,在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号,做好各方面的抗干扰设计,提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。 作者:李晓亮 耿小强 单位:东软集团股份有限公司 工业分析技术论文:钢铁工业协同控制技术分析 1活性炭吸附工艺 活性炭吸附工艺在20世纪50年代从德国开始研发,20世纪60年代日本也开始研发,不同企业之间进行合作与技术转移以及自主开发,形成了日本住友、日本J-POWER(MET-Mitsui-BF)和德国WKV等几种主流工艺。开发成功的活性焦(炭)脱硫与集成净化工艺在世界各地多个领域得到了日益广泛的应用。其中,在新日铁、JFE、浦项钢铁和太钢等大型钢铁企业烧结烟气净化方面的应用,取得了良好效果[4-5]。活性炭吸附工艺的原理是烧结机排出的烟气经除尘器除尘后,由主风机排出。烟气经升压鼓风机后送往移动床吸收塔,并在吸收塔入口处添加脱硝所需的氨气。烟气中的SOx、NOx在吸收塔内进行反应,所生成的硫酸和铵盐被活性炭吸附除去,吸附了硫酸和铵盐的活性炭送入脱离塔,经加热至400℃左右可解吸出高浓度SO2。解吸出的高浓度SO2可以用来生产高纯度硫磺(99.9%以上)或浓硫酸(98%以上);再生后的活性炭经冷却筛去除杂质后送回吸收塔进行循环使用。存在问题:运行成本高,设备庞大且造价高,腐蚀问题突出,外围系统复杂,活性炭反复使用后吸附率降低消耗大,活性炭再生能耗较高等。 2MEROS工艺 MEROS(MaximizedEmissionReducationofSintering)工艺是欧洲西门子奥钢联针对烧结烟气中SO2、二恶英类污染物等控制开发的,目前成功运用在多台烧结机烟气脱硫及其他有害物质气体的处理[6]。MEROS工艺原理是利用熟石灰作为脱硫剂,与烧结废气中的所有酸性组分发生反应,生成反应产物。产生的主要反应是:2SO2+2Ca(OH)2=2CaSO3·1/2H2O+H2O2CaSO3·1/2H2O+O3+3H2O=2CaSO4·2H2OSO3+Ca(OH)2=CaSO4·H2O2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O2HF+2Ca(OH)2=CaF2·2H2O工艺特点:1)工艺简单,运行稳定性好;2)入口温度要求低,温度变化适应范围广;3)可控性高,脱硫后的SO2排放值稳定;4)脱除二恶英和重金属。存在问题:年运行费较高;不能控制烧结烟气中NOx;在控制二恶英同时会产生混有二恶英的固体废弃物。 3EFA曳流吸收塔工艺 自2006年以来,EFA半干法烧结烟气脱硫技术先后在德国迪林根钢铁公司2号180m2烧结机、萨尔茨吉特钢铁公司192m2烧结机和迪林根钢铁公司3号258m2烧结机脱硫项目得到成功应用。EFA烧结烟气脱硫技术在德国市场处于领先地位[7-8]。EFA变速曳流式反应塔脱硫工艺,作为半干法脱硫工艺,集成了布袋除尘器和反应物循环系统,可以同步脱除SO2、SO3、HCl、HF、粉尘和二恶英等。EFA脱硫原理为:烟气中的酸性化合物在特定温度范围内遇水时与Ca(OH)2进行反应,活性炭主要用于吸附烟气中的二恶英等有害成分,最终的反应物为干性的CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2、CaCO3和烧结粉尘的混合物,干性反应物在布袋除尘器内进行分离。工艺特点:1)总投资低;2)运行成本低(年运行费用约为总投资的1/12);3)加入干燥吸收剂,管道和罐仓不发生结块和板结;4)反应速度可调,不会出现结露现象;5)低温脱硫效果好;6)运动部件少,维护成本低。存在问题:不能控制烧结烟气中NOx;在控制二恶英同时会产生混有二恶英的固体废弃物。 4LJS-FGD多组分污染物协同净化工艺 福建龙净环保股份有限公司经过对引进技术的消化、吸收和再创新,开发出具有自主知识产权的LJS-FGD多组分污染物协同净化工艺以及相关的配套装置。目前LJS-FGD工艺已经在宝钢集团梅钢公司、三钢、昆钢等大型钢铁厂得到成功应用[9-10]。基本原理是:烟气从吸收塔底部进入,经吸收塔底的文丘里结构加速后与加入的吸收剂(消石灰)、循环灰及水发生反应,从而除去烟气中的SOx、HCl、HF、CO2等酸性气体,通过喷入活性炭等吸附剂,可以同步脱除烟气中的二恶英、重金属等,实现多组分污染物的协同净化。工艺特点:1)对烧结机烟气SO2浓度波动具有良好的适应性;2)对烧结机烟气量波动具有良好的适应性;3)整个吸收塔反应器为空塔结构,维护简单;4)烟气无需再热、整套装置及烟囱不需要防腐,可以利用老烟囱进行排烟;5)系统性能指标高,排烟透明,污染物排放浓度低;6)没有废水产生,无二次污染;7)副产物为干粉态,方便存储、运输和综合利用。存在问题:为保证系统可靠性,采用了较多的进口工艺设备,造价相对较高;副产物的应用范围有待于进一步拓宽。 5催化氧化法综合清洁技术 催化氧化法烟气综合清洁技术是一项能够同时进行脱硫、脱硝、脱汞的技术。催化氧化法烟气综合清洁来源于以色列Lextran公司,当烟气中SO2、NOx(NO需被氧化)遇水形成的亚硫酸根及亚硝酸时,利用催化氧化剂对亚硫酸根及亚硝酸根的强力捕捉能力从而去除烟气中的SO2、NOx。烟气与含有催化剂的循环液在吸收塔内逆向流动接触时,亚硫酸根、亚硝酸根被催化剂捕捉,在氧气存在的条件下被氧化成为稀硫酸或稀硝酸。在加入中和剂(氨水)的情况下,最终反应生成硫酸铵或硝酸铵化肥。在脱硫脱硝的同时,该催化氧化剂对汞等重金属也具有极强的物理溶解吸附效果,从而去除烟气中的汞等重金属。技术特点:1)脱硫效果高,出口烟气SO2可达到排放浓度≤50mg/m3;2)对于烟气温度、SO2浓度和烟气量适应性强;3)系统运行稳定、可靠,无管道堵塞、结垢现象;4)资源利用优势,利用焦化厂蒸氨后氨水,降低焦化厂废水处理负荷;5)脱硫剂(催化氧化剂)循环使用,并可生产高附加值的硫酸铵产品;6)对烧结机主系统无影响,与烧结机主系统同步率为98%以上。存在问题:目前有机催化剂需进口,尚未国产化,价格较高。 6技术经济及减排效果对比 表2分析比较了上述五种烧结烟气多污染物协同控制技术的技术经济及减排效果,结果如下:1)MEROS工艺和EFA吸收塔工艺不能控制烧结烟气中NOx,催化氧化法不能控制二恶英。2)活性炭吸附工艺的单位烧结面积投资最高,是LJS-FGD工艺的3倍多;MEROS工艺的单位烧结矿运行费最高,是LJS-FGD工艺的近3倍。3)催化氧化法综合清洁技术属于湿法,脱硝效率高,单位烧结矿运行成本低,最终生成硫酸铵或硝酸铵化肥。4)前四种技术均属于干法脱硫技术,投资高、运行成本高,活性炭再生能耗较高,脱硫渣的处理再利用是目前重点发展方向。 7结语 目前我国已实施的钢铁工业大气污染控制措施基本上都以控制一种污染物为目的,而对于同时实现烧结脱硫、脱硝、脱二恶英和脱重金属等相关技术尚处于起步阶段,世界上的工程应用也不多。一方面,我国烧结烟气污染物控制应根据自身特点,对各种有成功业绩的工艺技术进行合理消化吸收,在此基础上加快发展适合我国国情的技术和设备,降低投资和运行费用,并加紧研发脱硫副产品利用技术,开发适宜我国烧结烟气多污染物全过程、一体化协同治理的技术体系。另一方面,针对《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中划定的重点控制区和一般控制区,实施差异化的控制要求和污染防治策略,例如:处于划定的重点控制区和环境敏感地区的城市钢厂,其烧结烟气控制技术采用各污染物脱除效率均较高的活性炭吸附工艺,其他区域可根据各自情况选择LJS-FGD等多效协同控制工艺。 作者:邢芳芳 姜琪 张亚志 冀伟江 单位:北京京诚嘉宇环境科技有限公司 中冶京诚工程技术有限公司 工业分析技术论文:工业及民用建筑桩基施工技术分析 桩基础是深基础的一种,由桩和桩顶的承台组成,具有承载力高、稳定性好、沉降小的特点,适用于软土地基上的重型建筑,在工业与民用建筑工程中应用极其广泛。桩基分类方式很多,按照受力情况分为端承桩和摩擦桩,按施工方法分为预制桩和灌注桩,按成桩方式分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。基础工程是整个工业与民用建筑工程的根本,直接关系到上部建筑的稳定与安全,只有基础部分施工质量到位,上部结构才能安全地进行施工。因此,对于建筑技术人员而言,基础部位的施工技术必须牢固地掌握。本文主要从制作、起吊、运输、堆放、打桩等方面对工业与民用建筑工程中钢筋混凝土预制桩和灌注桩桩基施工技术进行研究。 1钢筋混凝土预制桩和灌注桩简介 预制桩是指先在工厂或者施工现场用钢筋混凝土制成所要求的形状的桩,然后用打桩机将预制好的桩打入地基土中。预制桩分为管桩和实心桩。管桩即空心桩,用离心方法预制生产,所使用的混凝土强度较高。灌注桩即在桩位处先成孔,然后在孔内放入钢筋骨架,之后将混凝土浇筑其中而形成桩。灌注桩按成孔方式不同可分为很多类,如护壁成孔灌注桩、人工挖孔护壁灌注桩、套管成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩等。 2钢筋混凝土预制桩施工技术 钢筋混凝土预制桩的施工过程包括制作、起吊、运输、堆放、打桩、接桩、截桩等程序。①钢筋混凝土预制桩的制作。对于钢筋混凝土预制桩来讲,制作工序是最关键的工序之一,制作工序合格,才能保证桩的质量,才能投入使用。在预制过程中,应注意一系列问题。桩的预制场地应该保持平整,并且排水通畅,确保不会积水,为桩的浇筑与养护提供良好的环境。桩的主筋应当与钢筋网连为一体,以便更好地承受和传递打桩时的冲击力。进行混凝土浇筑时,应当由桩顶向桩尖连续浇筑,不能中途中断或者不按顺序随意浇筑。桩的制作还应符合以下质量要求:桩表面应平整、密实,局部蜂窝麻面和掉角的面积应控制在桩总面积的5‰以内,并且不应过于集中在同一个部位;由于桩顶、桩尖位置的特殊性,在桩顶、桩尖部位严禁出现蜂窝和麻面、掉角现象,一经出现,视为不合格。②钢筋混凝土预制桩的起吊、运输、堆放。钢筋混凝土预制桩应在其混凝土强度达到设计强度的70%以上才可吊装,低于此强度严禁吊装。吊点个数与桩长相关,15m以下的桩采用一个吊点,25m一下的桩采用两个吊点,25m以上的桩采用三个或者四个吊点。起吊的吊点位置也应该按照相关要求进行计算,严格按照计算结果进行起吊。只有一个吊点时,吊点位置离桩顶的位置为桩长的0.293倍;当有两个吊点时,靠近桩尖的吊点位置离桩尖的位置为桩长的0.207倍,靠近桩顶的吊点位置离桩尖的位置为桩长的0.207倍。桩的运输过程也相当重要,在运输之前务必检查桩的混凝土强度、质量、尺寸等是否符合要求。当运输距离不远时,可将滚筒垫在桩身下面进行运输;当运输距离较大时,应用平板拖车拖动运输。桩身下还应当设置支座。桩的堆放也应按照相应要求进行:堆放地面保持平整、结实,桩身下部应垫有垫木以防止桩身滚动,堆放的层数不宜过多,以不超过四层为佳。桩身上应该贴有标记其规格的标记。③钢筋混凝土预制桩的打桩技术。常见的打桩机械有打桩机、桩锤、桩架。打桩前应做好充分的准备工作,确定好桩基轴线,在打桩的地区周围设置好水准点,相关技术人员应复查桩位,做好技术交底工作。桩开始打入土中时,不宜重打,应尽量将桩锤落距控制到0.5~0.8m。当桩已经打入土中一定深度,桩尖固定时,方可增加桩锤落距,进行重击。在打桩过程中,还应时刻作好记录,以便为后续验收工作提供依据。打桩过程中会经常遇到一些问题,应进行冷静正确地处理。桩身扭转或者便宜时,应当用撬棍慢慢低击进行纠正处理;桩身破裂时,应用钢箍夹紧后进行补强焊固;遇到桩急剧下降时,应当桩拔起重新验证地基条件。④钢筋混凝土预制桩的压桩技术。相比打桩而言,压桩具有噪音低、无振动、不干扰临近建筑物的特点,适用于密集的城市中心区域。但是也具有一定的局限性,只适用于软土地基和垂直桩。压桩一般采用静力压桩机。⑤桩头处理技术。在预制桩打入地基后,一般桩头会有多余部分,多余部分应当凿去。凿去的方法有多种,如风镐、无声爆破法等。凿去过程不得将桩身的混凝土凿裂。桩身主筋应当锚固,伸入承台内部。当预制桩桩顶标高未达到设计标高时,应采取焊接措施,将桩顶混凝土清除,焊接主筋至设计要求标高,并采用与预制桩桩身同种强度、同种型号的混凝土进行浇筑、养护。 3钢筋混凝土灌注桩施工技术 常见的灌注桩成孔方法有泥浆护壁成孔、干作业成孔、套管成孔等。①泥浆护壁成孔灌注桩施工技术。泥浆护壁成孔灌注桩首先是用钻孔机器对地基进行钻孔,当钻孔深度达到设计深度后,进行清孔,然后放入钢筋笼,之后往孔中浇筑混凝土。为防止钻出的孔坍塌,应当在钻孔的同时注入有一定相对密度要求的泥浆进行护壁。泥浆的相对密度比水大,使孔壁内水压增大,从而防止塌孔,对于粘土和粉质粘土的成孔,只需注入清水,用原土造浆护壁。泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中也会出现一些常见问题。当护筒冒水时,应立即采取措施,用粘土在护筒周围进行填实加固。当排出的泥浆冒气泡或者护筒内水位突然下降时,则为孔壁坍塌状况,此时应当加大泥浆相对密度,或者回填粘土进行抢救。②干作业成孔灌注桩施工技术。干作业成孔灌注桩主要是指地下水位较低,桩的施工作业面在地下水层以上的干土层中。由于是在干土层中施工,此种成桩技术与泥浆护壁成孔灌注技术相似,且更加简单,省去了泥浆护壁的步骤。③套管成孔灌注桩施工技术。套管成孔灌注桩是一种最常用的灌注桩方法。施工时将带有预制钢筋混凝土桩靴的钢管沉入土中,向管内放入钢筋笼后浇筑混凝土,浇筑完毕后将钢管拔出。分为振动沉管灌注桩和锤击沉管灌注桩两种。振动沉管灌注桩施工过程为:合拢活瓣桩靴钢管桩就位校正垂直度开动振动桩锤将钢管下沉到要求的深度放入钢筋笼浇筑混凝土边振动边拔出桩管。锤击沉管灌注桩的施工技术与套管成孔灌注桩技术相同,不同的是用桩锤锤击桩管至要求的深度。 4结语 桩基础是整个建筑物的根本,直接关系到上部建筑的稳定。由于桩基工程的隐蔽性,广大施工技术人员在桩基施工过程中应严格按照施工技术规范进行施工,不得偷工减料或者不遵守技术规程,只有将桩基施工技术做到位,才能为整个工业或民用建筑工程的质量奠定基础。 工业分析技术论文:生态工业技术经济发展分析 一、丽水工业生态化评价 丽水工业制造业产值占比超九成,采矿业企业少、占比小,缺乏代表性,水力发电绿色环保且效益高,本文以2013年数据为基础,通过对10个指标的分析,得出制造业各维度上的优势产业,结合产业集聚度,综合分析得出丽水生态工业发展的着力点和主要方向。 (一)以经济效率为标准的经济有效性评价以固定资产净值、从业人员年平均人数、主营业务成本、各项费用作为投入指标,将主营业务收入、工业增加值、营业利润作为产出指标,选取增加值率、成本费用利润率、全员劳动生产率、固定资产周转率4个指标,从生产要素消耗带来的经济产出角度评价经济有效性。1.增加值率。六成规上工业行业增加值率高于全市水平(19.72%),制造业排名前5位的是:金属制品机械和设备修理(50.9%)、文教工美体育和娱乐用品制造(31.1%)、计算机通信和其他电子设备制造业(29.1%)、酒饮料和精制茶制造业(28.4%)、化学原料和化学制品制造业(25.9%),基本以劳动密集型为主。2.劳动生产率。全市规上工业全员劳动生产率为19.64万元/人,化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、有色金属冶炼和压延加工、金属制品、纺织、计算机通信和其他电子设备制造业等六成行业高于平均水平,大部分为机械化程度相对较高的重工业。3.成本费用利润率。全市规上工业平均成本费用率为9.2%,17个行业高于平均水平,其中文教工美体育和娱乐用品制造业(21.8%)主要产品为木制玩具、石雕等文化创意产品,附加值明显高于其他行业,与金属制品、计算机通信和其他电子设备制造、通用设备制造和酒饮料精制茶制造业分列前五位。4.固定资产周转率。18个行业固定资产周转率高于平均水平(5.0%),其中化学纤维制造业只包含两家开业时间较早的老企业,固定资产净值低,固定资产周转率明显高于其他行业,缺乏代表性,予以排除。此外,排位靠前的行业有:化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、农副食品加工业。从经济效率角度考虑,具有相对优势的行业是:化学原料和化学制品制造、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、造纸及纸制品、文教工美体育和娱乐用品制造、非金属矿物制品、金属制品、通用设备制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造业。 (二)以环境效率为标准的环境友好度评价以万元产值能耗量、万元产值SO2排放量、万元产值COD排放量分别测算能源友好度、大气友好度和水环境友好度,分析得出环境效率优势行业。1.能源友好度。2013年,丽水规上工业万元产值能耗为0.1296吨(等价值)。皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、汽车制造、金属制品业等17个行业低于全市水平。2.大气友好度。2013年,丽水工业排放SO22.44吨,万元产值SO2排放量为1.1千克。SO2排放轻重工分化较为明显,排放较多的行业有:橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、纺织业。而文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业等轻工业则排放明显较少。3.水环境友好度。2013年,全市工业共排放COD0.98吨,万元产值COD排放量为0.45Kgs。橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼和压延加工、金属制品、农副食品加工、造纸和纸制品业合计约占总排放量的6成。单位产值排放量较少的主要行业有:文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业。从环境效率角度考虑,以下14个行业具有相对优势:纺织服装服饰、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造、印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、有色金属冶炼及压延加工、金属制品、专用设备制造、汽车制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、电器机械和器材制造、仪器仪表制造、金属制品机械和设备修理业。 (三)以创新效率为标准的创新能力评价以科技经费内部支出/主营业务收入作为科技投入、新产品产值率作为科技产出、专利申请数/企业数量作为知识产权测算,从创新效率角度挑选优势产业。1.科技投入。2013年,丽水规上工业R D经费支出10.61亿元,增长17.0%,万元产值R D经费支出59.2元,13个行业高于全市平均水平,其中装备制造业5个:计算机通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造、通用设备制造、专用设备制造业。2.科技产出。近年来,丽水工业不断加大投入,提升新产品研发力度,2013年规上工业实现新产品产值372.29亿元,新产品产值率达20.8%,13个行业超平均水平,其中仪器仪表制造业高达57.5%,计算机通信和其他电子设备制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业新产业产值率近50.0%3.知识产权。2013年,丽水规上工业共申请专利1598件,其中制造业1588件,占99.4%,户均专利申请数1.34件,12个行业高于平均水平,印刷和记录媒介复制(3.40件)、化学原料和化学制品制造(3.35件)和文教工美体育和娱乐用品制造业(2.82件)位列前三。从创新效率角度考虑,印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、化学原料及化学制品制造和医药制造业具有相对优势。(四)综合评价通过以上分析,我们得出三个维度上的优势行业,本段通过以下汇总分析,得出综合优势行业:各行业按照各项指标高于全市平均水平即得1分计算,总得分在7分以上的行业有以下12个行业,综合优势产业总体可归纳为四类:1.传统优势产业:化学原料和化学制品制造、金属制品、通用设备制造、专用设备制造业;2.特色产业:文教工美体育和娱乐用品制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造业;3.新兴产业:铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造、汽车制造、医药制造业;4.其他非代表性行业:纺织服装服饰业。 二、丽水生态工业发展方向与建议 1.树立品牌,做大做强做优传统优势产业。传统优势产业通常规模大,集中度高,具有较高的市场占有率和知名度。以纳爱斯集团为龙头的化学原料和化学制品制造业、以遂昌元力集团建筑五金为代表的金属制品业、以阀门和切削工具产业为代表的通用设备制造业和以青田意尔康集团为代表的皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业即具有以上特点,2013年,四大行业占规上工业增加值比重达37.4%。当前,全球经济深度调整,国内经济向新常态转变,丽水工业应加快传统优势产业的改造升级,向高端化发展,提升实力和竞争力,发挥支柱作用,为经济发展提供不竭的强大动力。 2.打造“名片”,培育壮大特色产业。特色产业是在长期发展中积淀而成的特有的资源、人才、技术、管理、文化、环境等方面的优势,从而形成具有优秀竞争力的产业集群。丽水目前广为人知的地方“名片”有青田石雕、云和玩具、龙泉青瓷、宝剑。文教工美体育和娱乐用品制造业作为特色行业的代表,包含木制玩具、龙泉宝剑、青田石雕制造,在综合评价中以9分高居第一,经济效益、环境效益、创新效益均具有绝对优势。生态工业发展应抓住文化产业发展的机遇,立足深厚文化土壤,充分发挥本土工艺美术大师的引领作用,提升产品创意设计与研发,加大品牌培育,打造特色鲜明的区域“名片”。 3.提质增量,加快振兴装备制造业。近年来,丽水装备制造业发展较快,2013年已有从业人员10.5万人,占工业从业人员的28.5%,其中规上企业512户,从业人员6.96万人,实现增加值119.08亿元,占规上工业增加值的33.9%,对工业的支撑作用明显。基本形成了市区微电机、阀门精加工、高低压电器;青田阀门铸造和精加工;缙云机床、工模具、缝制设备、日用五金、照明器具;遂昌建筑五金;龙泉汽车空调配件等特色产业集群。优势行业中一半属于装备制造业。生态工业发展应以装备制造业提质增量为主抓手,坚持创新驱动,以精密化、专用化、自动化、智能化为方向,不断提高整体素质和市场竞争力。 4.依托科技,助推高新技术产业发展。丽水高新技术产业虽然保持了持续较快的增长,但与全省尤其是发达地市相比,仍存在一定差距。2013年,规上工业高新技术产业增加值51.51亿元,占规上工业增加值的14.7%,占比分别低于全省和工业进程相近的衢州10.9和16.7个百分点,居全省末位。皮鞋、化学原料和化学制品、电气机械及器材、通用设备制造是我市高新技术产业中的支柱产业,计算机通信和其他电子设备、医药、汽车配件制造是近年来的新增长点。政府和有关部门要充分认识到发展高新技术产业对经济社会发展的重要意义,加大政策扶持力度和资金投入,完善园区平台建设,不断培育和引进各类人才,把高新技术产业作为推动经济转型升级的主导产业和事关长远发展的战略产业加以培育和推进。 5.因地制宜,积极稳妥推进绿色环保能源产业开发。丽水地处浙西南山区,境内有六大水系,常年降水充沛,水资源较为丰富。2013年,全市水电总装机容量160.38万千瓦时(不包含紧水滩、石塘、滩坑电站),水力发电企业803家,合计发电量43.94亿千瓦时,其中规上工业企业24家,实现增加值12.32亿元,占规上工业增加值的3.5%。景宁县被水利部授予“中国农村小水电之乡”称号,小水电已成为丽水的支柱产业之一。此外,缙云括苍山、大洋山、庆元双苗尖、云和黄源、遂昌白马山风电项目正在有序推进。各地应当因地制宜,从规划、设计、施工、运行、管理各个环节,优先考虑生态环境问题,积极、稳妥、规范、有序地开发绿色资源,实现资源开发利用与生态环境保护。 作者:陈叶青 单位:丽水市统计局 工业分析技术论文:工业厂房地面防腐技术分析 1.前言 某制药有限公司ZO0t/年泰乐菌素工程项目包含多个单位工程,其所含单位工程提炼车间为三层工业厂房,投产后在酸性环境中生产,故车间内须经防酸液侵蚀处理,其基础工程防腐作法为混凝土、砖基础表面涂刷沥青耐酸漆。室内防腐工程分为楼地面及墙面、天棚防腐工程,楼地面为30Inln耐酸砖楼地面,墙裙为20Inln耐酸砖墙裙,墙面及天棚为过氯乙烯防腐涂料九道作法,是该工程项目中的重点项目,该项目现已投产使用,在生产过程中尚未发现结构被酸液侵蚀的现象,取得了良好的效果。现针对该工程的特点对楼地面及墙裙耐酸砖防腐工程的施工加以阐述。 2.耐酸砖楼地面施工技术 2.1施工工艺 2.1.1室内地面素土夯实找坡~C巧细石混凝土垫层(12Ollun)一1:2水泥砂浆找平(20Inln)一环氧玻璃钢(二底二布)隔离层一Slnln环氧胶泥结合层一30Inln耐酸砖面层(2一3mm环氧胶泥挤缝)如图1所示: 2.1.2室内楼面及设备基础平面25mm水泥砂浆找平层一环氧玻璃钢(二底二布)隔离层~smm环氧胶泥结合层~30mm耐酸砖面层(2一3mm环氧胶泥挤缝)如下图2所示:2.2施工方法 2.2.1基层处理清洁混凝土或水泥砂浆表面,保持基层干燥,然后进行下道工序的施工。 2.2.2隔离层施工表面处理达标后,进行环氧玻璃钢隔离层施工,先在混凝土表面涂刷两遍环氧稀薄料(透渗层),固化后进行腻子层施工,然后进行衬布与面层料施工,施工环境温度宜为巧℃,相对湿度不大于80%。环氧树脂胶料的配机将稀释剂及环氧树脂按需要量称取并加入容器内,搅拌均匀后冷却至室温待用。使用时称取定量树脂,加入固化剂及细骨料搅拌均匀即制成环氧树脂胶料,配制环氧玻璃钢打底料(稀薄料)时,可在未加入固化剂前加一些适量稀释剂。打底:用毛刷或滚筒蘸上打底料在基层上进行二次打底,其间自然固化24小时,打底厚度不应超过0.4mm,不得有流淌,气泡等。嵌刮腻子:基层表面或层间凹陷不平整处,须用刮刀嵌刮腻子,予以填平,24h后再贴玻璃布,腻子不宜太厚,否则热处理时易出现龟裂现象。衬贴玻璃布二层:(l)玻璃纤维布的质量直接关系到它在玻璃钢中所起的骨架作用,对于玻璃钢的性能具有十分重要的影响,本工程选用无碱无捻平纹方格布,并要求经纬密度较小。施工时先沟道、孔洞、设备基础,后地面,其搭接应顺物料流动方向。(2)二层玻璃钢隔离层:采用间断手糊法施工,用毛刷蘸上胶料纵横各刷一遍后,随即粘贴第一层玻璃布,并用滚筒反复滚压使充分浸透胶料,挤出气泡和多余的胶料,将玻璃布贴紧压实,贴好后再在布上涂刷胶料一层,待其自然固化24h、不粘手时,再铺贴第二层。依次类推,在铺贴每层时均需进行质量检查,清除毛刺、突边和较大气泡等缺陷并修理平整。搭接缝宽度大于scm,衬贴时玻纤布不宜绷得过紧,必须做好密实处理,贴好后的层内应无气泡,无流淌,无折皱。(3)在转角处、管、孔、预埋件、设备基础的周围,均须把布剪开铺平,并多铺一层,予以增强。(4)玻璃钢贴衬完毕后,须在表面稀稀撒一层小0.7一1.2石英砂作锚固作用,增加块料面层与玻璃钢的符力作用,等彻底固化48h后(必要时须作热处理),再将表面浮砂彻底清除干净,方可进行面层施工。 2.2.3块料面层施工环氧树脂胶泥的配制:称取事先配制好的环氧树脂胶料(其配制方法同隔离层中环氧树脂胶料的配制),搅拌均匀后加入耐蚀粉料(石英粉150~200),再进行搅拌,就配制成胶泥,如固化速度快或初凝期限短,也可在环氧树脂中先加粉料搅匀,使用前再加固化剂,以免来不及使用造成不必要的材料浪费。块材铺砌(耐酸砖):铺贴施工采用揉挤法,错缝搭砌,因块材间的缝隙较小,采用单一胶泥,既做结合层又做块材缝隙间的防腐材料。铺贴前先在玻璃钢表面涂刷一遍环氧胶料,然后将配制好的环氧树脂胶泥用灰刀在其表面轻轻刮上1一3Inln,再在瓷砖背面刮一层薄薄的环氧胶泥,且在砖的两侧刮上胶泥,灰缝宽度2一3lllln,将砖轻轻压在表面,用力揉挤,或用橡胶锤敲击,直至平整,横平竖直,再将挤出的余灰刮清擦净,依次铺贴,并应采取防止块材滑移措施。同时,因车间内在生产中须经常冲洗,故在各层地漏处须保证不少于500llun范围内波向地漏,且地面须平整,不得出现积水现象。 3.耐酸砖墙裙及设备基础立面施工技术 3.1施工工艺 3.1.1耐酸砖墙裙基层处理一1:3水泥砂浆打底扫毛(10mm)一环氧砂浆(10mm)一20mm耐酸砖面层(墙裙高度1500) 3.1.2设备基础立面基层处理一1:3水泥砂浆找平层(10mm)~环氧玻璃钢(二底二布)隔离层一smm环氧胶泥结合层~20lllln耐酸砖面层(2~3厚环氧胶泥挤缝)如下图3所示: 3.2施工方法 3.2.1耐酸砖墙裙基层处理:将水泥砂浆抹灰面拉毛,并将抹灰表面的浮砂用软毛刷清理干净,抹灰表面必须平整,无凹凸不平和起砂现象,不允许有裂纹存在。基层含水率的要求:水泥砂浆抹灰面表面20mm深度内的水分含量不得超过6%。结合层施工:(l)结合层为环氧树脂砂浆,做环氧树脂砂浆前应在基层表面(撒石英砂),涂刷一层胶料,再将环氧树脂砂浆摊铺在基层表面,摊铺可用塑料或钢条控制摊铺厚度,铺好的树脂砂浆应立即压实抹光,整体树脂砂浆面层不宜留施工缝,必须留施工缝时,应留斜搓,当在近缝处施工时,应将留缝处理干净,边涂刷打底料,边进行摊铺施工。耐酸砖墙裙施工要点:(l)环氧树脂砂浆的配制称取一定数量的环氧树脂胶料,搅拌均匀后按一定级配加入粗细骨料,再进行搅拌,就配制成砂浆,如固化速度快或初凝期限短也可在环氧树脂中先加细骨料搅匀,使用前再加固化剂。环氧树脂砂浆的自然养护固化期为7一10天。(2)在环氧树脂砂浆层上铺贴耐酸砖墙裙施工要求同楼地面。并应在楼地面耐酸砖铺贴施工完成后自下而上进行铺贴,同时须采取防止块材滑移措施,采用在水平灰缝内垫放楔子片,后再取下堵孔。转角处和立面搭砌如4图所示: 3.2.2设备基础立面基层处理、隔离层、结合层的施工同楼地面施工方法,且转角处的搭接宽度须调整为不小于IOcm。面层耐酸砖的施工同墙裙面层施工,同时采取防止块材滑移措施,密缝、错缝、自下而上排列铺贴。 4.质量控制标准及相关措施 (1)耐酸砖的品种、规格、等级应符合设计要求及规范要求,块材结合层的胶结料应饱满密实,粘结牢固,不得有疏松、裂纹、起鼓等现象。对色差较大的耐酸砖铺贴前需进行挑选,分区铺贴。(2)块材和灰缝表面应平整无损,块材灰缝内的胶结料应饱满密实,灰缝饱满度直接影响防腐效果,施工中除采用挤缝方法外,须同时采用原浆擦缝的方法施工,以确保挤缝宽度一致,灰浆饱满无空鼓。(3)为便于车间内清扫,在所有耐酸砖面层施工完毕后,采用与结合层同配合比的环氧胶泥对所有耐酸砖面层的阴角处抹成约Zcm的“小八字”,同时在墙裙顶部与墙面涂料相交处采用同种做法,虽然这是一项很小的技术措施,但使用后的情况证明,这项措施即简便可行,又可起到预期的效果,值得推广。 5.结语 耐酸砖防腐工程施工的关键环节在于隔离层及块料面层的施工,对胶泥、胶料的配制须严格计量,确保防腐工程质量,同时因该工程采用了部分易燃、易爆的挥发性材料,在施工过程中要安全生产,制定完善的安全预控措施,并进行通风、隔离、防护、看管、标识等工作。确保工程施工顺利完成,该工程在投产后己得到实践证实效果良好,同时目前在建的500t/年泰乐菌素项目中的提炼、发酵车间楼地面防腐工程也将采用此工艺施工。 工业分析技术论文:原材料工业技术创新对策分析 一、原材料工业技术创新存在的问题 (一)技术创新投入不足。2014年,我国规模以上工业企业研发投入占销售收入的比重为2.88%,而原材料工业研发投入强度均不到1%,其中石化只有0.28%。与发达国家特别是与一些著名跨国公司相比,我国原材料工业研发投入存在的差距明显。以石化产业为例,目前,世界石油化工公司的研究开发经费一般占其销售额的4%以上,有的高达10%。而我国即使具有较强竞争力的石化企业研发投入占销售收入的比例也不超过1%。而且,我国原材料工业尚有75%以上的石油与石化企业、80%以上的化工企业、90%以上的建材和钢铁企业、85%以上的有色金属企业没有R&D活动。(二)技术创新效率低。2014年,我国原材料工业规模以上企业参与R&D的科技人员59.42万人,占工业规模以上企业R&D人员总数的16.4%,而申请的专利数仅占工业规模以上企业专利申请总数的10.3%;原材料工业规模以上企业新产品销售收入28581.83亿元,占总销售收入的10.4%,低于工业规模以上企业同一指2017年11月中41标2.51个百分点;新产品出口2297.6亿元,占工业规模以上原材料工业企业新产品销售收入的7.91%,低于全部规模以上工业企业同一指标10.92个百分点。总的来看,原材料工业技术创新效率低于整个工业,更低于发达国家的产出效率。(三)原始技术创新能力弱,关键优秀技术受制于人。我国原材料工业企业原始创新能力不足,现有技术不能完全适应产业发展的需要。应用基础性研究和前瞻性研究薄弱,已开发的技术大多是跟踪创新,缺乏拥有自主知识产权、国际领先的优秀技术和主导系列产品,关键优秀技术受制于人,原材料工业总体上尚未摆脱关键优秀技术追随者的角色,原始创新较少,没有起到引领产业发展的作用。我国钢铁产业的自主创新大多属于模仿创新,尚未形成在世界钢铁界具有影响力的重大专有技术和产品优势;石化产业的大型生产装置仍需引进关键技术;建材产业中的高端设计、节能减排、智能化\自动化、产品品牌影响力等与国际领先水平相比还有明显差距,一些关键部件和材料还需要依赖进口。(四)研发资源分散,行业共性关键技术攻关缺少联手合作的平台。目前,我国原材料工业的科技创新支撑体系在隶属关系上事各有其主,且主要宗旨是为所在企业服务。加上市场经济条件下各研发主体都需要保护知识产权,因此从体制上客观造成了资源的分割和机制的个性化。一些产业发展创新的关键技术靠单个单位单打独斗是难以完成的,从而导致了关键技术的大项目拿不动,只得面对现实,局限于现有技术层面的完善提高,结果导致重大的专项和真正带动产业发展的技术装备研发缺乏合力,难以形成协同创新效应。 二、推动原材料工业迈上中高端亟需突破的关键优秀技术 要推动我国原材料工业从世界产业链和价值链的中低端迈上中高端,亟需加强自主创新能力建设,突破制约我国原材料工业转型升级、迈上中高端的关键优秀技术缺乏和关键成套装备依赖于人的局面,大力提高我国原材料工业的低碳生产技术(如直接还原炼铁新工艺、新技术)、资源综合利用技术、高效、节能、节材综合技术、关键品种市场的工艺技术、高端成套装备生产和系统集成技术、面向全流程质量稳定控制的综合生产技术、信息化、智能化的绿色产业升级技术。具体到产业来说,应重点突破以下关键优秀技术:石油石化产业:页岩气等非常规油气资源和深海、极地等新领域勘探开发技术、高效定向催化、先进聚合工艺、材料新型加工和应用、催化气化、加氢气化等定向气化和新型煤气化技术的工程化技术、通用树脂高性能化产品技术、高端通用合成橡胶及高端通用合成纤维专用牌号及合成新技术、特种纤维高端产品及工程化关键技术、陶瓷纳滤膜材料工业技术、环保透明抗冲聚丙烯技术、双向拉伸聚乙烯产业化关键技术等。建材产业:大型节能粉磨技术与装备、支撑战略性产业发展的新材料技术、高性能绿色节能建材及其先进制造技术、非金属矿物材料开采及深加工技术、建材窑炉烟气脱硫脱硝除尘、煤洁净气化以及建材智能制造、资源综合利用技术等。钢铁产业:复杂难选铁矿石预富集—悬浮焙烧—磁选技术、低碳炼铁技术、炼钢二次资源高效利用技术、先进钢铁全流程一体化组织控制技术、改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品、薄带铸轧短流程工艺、装备与产品、无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术、新一代钢包喷射冶金工艺、高品质连铸坯生产工艺与装备、热轧钢材组织性能控制技术、极限规格板材先进热处理装备及工艺技术、高精度冷轧板形控制技术与装备技术、先进连续退火与涂镀技术、真空制坯轧制复合板技术等。有色金属:一步炼铅和闪速炼铅成套工艺装备、锌冶炼清洁生产新装备、湿法(原子经济法)再生铅技术、离子吸附型稀土矿原地浸矿及氨氮无组织排放控制技术、短流程炼铜、水资源高效利用技术、合金相图技术、深井高应力诱导破碎及矿山数字化技术、深海矿产资源开采技术、硅酸盐矿物分离科学、生物提取金属、熔盐电解直接提取稀有金属新技术、二硼化镁(MgB2)超导材的研究、高效能源材料成矿理论研究等。 三、提高原材料工业迈上中高端的技术支撑能力的政策建议 (一)加强协同创新,建立官产学研用战略联盟,提高原材料工业整体创新能力。技术创新是一个链条、一个网络,从科学研究、实验开发到推广应用是一个“三级跳”,哪一个环节跳不好,就会出现木桶效应,让整个体系都运转不畅。当前,对原材料工业来说,要解决创新活动中存在的分散封闭、交叉重复等碎片化现象,避免创新中的“孤岛”现象。既要加强企业内部研发、设计、生产环节的协同,又要加强企业之间、科研院所和下游用户之间的协同,建立健全各主体、各方面、各环节有机互动的创新体系,形成创新链和产业链的协同效应。在这个过程中,政府要积极引导科研院所、大专院校与企业建立紧密联系,培育产学研用创新联盟,通过完善利益分享、风险分担等相关政策措施,深化产学研用协同创新,促进创新主体多元化发展;企业要充分发挥技术创新的主体作用,自觉加大产业技术创新投入,加强与有关科研院所的战略合作,与有关科研院所建立联合共建实验室、工程研究中心,重视与下游用户的合作,联合相关下游用户共建产品研发应用中心或实验室,建立跨行业的“产—研—用”平台,使企业创新能够及时响应用户需求。科研院所要以市场需求为导向,以科研项目落地为标准,提高创新链对接产业链的能力。(二)科学统筹创新资源,加大产业技术创新投入。加大对原材料工业现有国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心、企业技术中心以及行业认定的科技创新平台建设的支持力度和监管力度,科学统筹科技资源,提高资源的利用率。发挥公共技术服务平台在各行业各领域共性技术研究方面的纽带和桥梁作用,带动相关领域科技创新水平的提高。通过组织实施一批重大科技专项,进一步加大对原材料工业具有全局性、带动性、影响面大的关键共性技术的研究布局和投入,推进原材料工业自主创新。(三)加强知识产权保护,健全科技成果转化机制引导有关单位重视和加强专利和标准化工作,结合国家经济发展、科技重大计划积极开展战略研究,培育和提升行业、企事业单位运用知识产权的能力和水平。健全科技成果转化机制,研究促进新技术新产品应用的需求引导政策,鼓励社会资源参与产业技术创新成果转化。(四)加强创新人才培养,打造高质量的人才队伍。加快建立多层次的适合产业技术创新能力提升的人才支撑体系,加大创新人才培养力度,积极牵引大企业集团和科研单位与高校合作,共同打造一支与产业发展和创新需求相适应的、技术全面的高技能人才队伍,为原材料工业可持续发展提供人才资源保障。重视对在岗科技人员的培养,打造以科技领军人才为首的创新团队。鼓励有创新实践经验的企业家和企业科技人才到高等学校和科研院所兼职。积极开展专业培训,支持人才的知识更新和技能提升以满足技术发展的需求。根据发展需要,积极引进海外人才,吸引产业发展所需的高层次人才和紧缺人才。 作者:周维富 单位:中国社会科学院工业经济研究所
1引言 建筑外墙涂料是建筑工程当中的一项重要组成部分,对建筑外墙进行涂料能够增加建筑物自身的美观度和艺术性,且涂料的施工能够防止紫外线对建筑工程造成一定破坏。因此,建筑物的外墙涂料要有一定的抗辐射、防水防火特性。涂料本身属于一种材料,只有采用科学的方式将涂料涂抹到建筑物的外部装饰部位,才能够发挥建筑外墙涂料的实际价值。文章对建筑外墙涂料的种类及特点进行介绍,对其实际的施工方法进行探讨,为建筑工程外墙涂料合理使用奠定基础。 2建筑外墙涂料的分类 建筑外墙涂料按照不同的标准有不同的分类,按照有机无机类来分的建筑外墙涂料有水溶型、乳液型和溶剂型,按照功能来分有防火涂料、防水涂料和防霉变涂料等;按照使用方法根伟单组分涂料和双组分涂料;按照施工工序的不同有底涂、中涂和面涂等方式。 3建筑外墙涂料的性能指标及要求 3.1性能指标 对建筑外墙涂料而言,其主要的技术性能指标是多方面的,包括容器中状态、干燥时间、遮盖力、耐水性、耐火性、耐碱性等都是建筑外墙涂料的性能指标。其对建筑外墙涂料的容器形状(是否存在沉淀、凝胶等)、抗潮湿性、抗侵蚀能力等有着明显的规定。 3.2性能要求 对建筑外墙的性能要求是多方面的。首先要保证涂料的装饰性。建筑外墙涂料的一大重要功能就是装饰性,要求涂料的色彩要具有丰富性,保持涂料的装饰性;耐腐蚀性是保障建筑外墙涂涂料使用寿命的基础,涂料长期暴露在外,经恶劣天气和阳光暴晒侵蚀,其涂料易发生脱落、变色等现象,因此要求外墙涂料具有一定的防腐蚀性,即使受侵蚀污染之后要容易清理;耐水性和耐污性主要是城市地区雾霾现象严重,其空气中灰尘和颗粒物较多,附着在外墙涂料上回影响涂料原本的装饰性和实用性,要求涂料自身具有一定的耐水性和耐污性,能够在城市的环境下不轻易被环境污染[1]。 3.3建筑外墙涂料特点的对比 (1)水性涂料分为水溶性涂料和乳液型涂料(乳胶漆)。(2)油性涂料也就是溶剂型涂料主要是现代化的树脂为主要物质,加入稀释剂和颜料经反应后形成的挥发行的涂料,当下建筑外墙的溶剂型涂料主要是丙烯酸和丙烯酸聚氨酯溶剂涂料。水性涂料和油性涂料有其各自的特点,且水溶性涂料对环境的污染较小,是未来建筑外墙涂料的主要发展方向。但是油性涂料以其良好的耐久性和装饰性仍然是当下建筑涂料的主要构成[2]。此外,现代化科学技术的进步使一些新的建筑外墙涂料也逐渐进入大众的视野。例如,氟碳材料采用氟烯烃聚合物为主要材料组成的共聚物属于新型材料的一种;弹性涂料采用弹性聚丙烯酸合成树脂乳液,结合颜料和助剂形成“弹性材料”在新型建筑的外墙上有实际应用;复层涂料以及凹凸花纹、浮雕涂料等特点在一些需要艺术性装饰的建筑物上有广泛的应用;纳米材料的发展前景广阔,在一些抑菌抗菌涂料、防静电、净化空气涂料上应用空间较大。 4建筑外墙涂料的施工 4.1施工工艺 (1)刷涂。刷涂是基本的建筑外墙涂料施工工艺,采用专业的毛刷和排笔在建筑外墙的表面进行涂刷涂料,以人工的方式完成对外墙的刷涂。这种施工工艺不需要较繁琐的施工要求,对工作人员而言工作简单易懂,可操作性强。刷涂的施工方法适用于各式各样的建筑外墙涂料施工。实际的施工工作中涂料不能够选择流平性能差或者干燥性差的涂料,避免施工当中涂料受外界环境影响发生变化,导致整体施工效果较差。可采用薄质涂料和厚质材料结合的方式进行刷涂,按照从左向右、从上至下的顺序对外墙刷涂,确保颜色均匀、涂层丰富。(2)滚涂。滚涂的施工速度相比于刷涂要快,其主要采用软毛棍和花样辊来开展施工。滚涂的方式施工简便,且工作效率高。采用滚涂的方式其工序和刷涂方式基本相同,先将毛辊蘸上涂料,采用W的方式来回滚动,将涂料均匀涂抹在建筑外墙上,之后采用毛辊朝统一方向滚动,确保涂料滚涂均匀。在外墙的阴角部分自下而上的进行操作,在墙面的涂料涂抹均匀、花纹干燥之后对边缘处用纸遮盖干燥涂抹地区,对没有涂抹到的地位进行滚涂处理[3]。(3)弹涂。弹涂需要借助专业的设备,采用手动的弹涂器将不同颜色涂料弹到墙面上,使其形成大小不同的圆点状土层,对需要轧花的区域等待涂料稍微干下后进行轧压,最后对表面进行保护,等待表层稳定之后摘除表面保护。弹涂方式支持下的建筑外墙涂料面层粘结能力较强,在一些基层建筑的建筑当中采用弹涂的方式较广泛,采用弹涂可以获得立体感较强的墙面装饰,有时候为了提高工作效率,可以在施工现场对外墙涂料和颜料进行调制。(4)喷涂。喷涂也需要采用专业的设备辅助工作,采用喷枪或者喷斗将规定涂料喷涂在外墙上。喷涂的方式工作效率高于以上几种涂料施工方式,在一些大面积的施工上均有应用。此外,喷涂方式下的涂料施工涂料涂抹较均匀,外观质量好,针对一些特殊的建筑外墙可以调整喷枪或喷斗的口径、压力,控制喷涂的面积。在采用喷涂的方式进行施工时,要求喷枪的移动速度保持匀速,喷枪口和墙面保持九十度,确保涂料均匀的涂抹。喷涂的方式需要先对四周的细节部位进行仔细喷涂,之后对大面积的外墙进行喷涂,按照横向、竖向等方式往返喷涂。 4.2建筑外墙涂料施工的质量控制 (1)控制涂料的质量。涂料自身的质量决定了建筑外墙涂料施工的基本质量,一些劣质的涂料其本身的防水或防腐蚀能力不过关,在涂抹之后容易出现开裂、脱落等严重事故。要保证涂料的实际质量,在涂料使用之前就要对其进行抽样检查,在确保涂料质量的基础上还要检查涂料的色差,发现色差过大的也不予使用。总的来说,涂料的质量、颜色和种类必须符合建筑工程的设计规范,购买涂料时,要求商家提供涂料产品的质量合格证明。涂料在运输的过程中要求指派专业的人员进行看管,对涂料的运输和放置严格管控,对每个环节严格管控,确保涂料的质量得到的保障。(2)控制涂料粘稠度。涂料过稀导致其墙体附着度下降,涂料过于粘稠会导致色差较大且增加涂料成本。因此要控制涂料的粘稠度,也就是控制涂料的实际含水程度。含水量决定了涂料的成膜效果,控制涂料的含水度将会影响涂料的光泽程度和覆盖程度。不同的涂料在温度的影响下形成连续膜,但是涂料本身对施工环境有一定要求,施工当中环境温度变化较大会导致涂料含水量发生变化,进而导致建筑表面涂抹涂料出现龟裂、分化、脱落等现象。因此,必须掌握涂料的最低施工温度,控制涂料施工温度保持在5-35℃之间,保持施工现场的通风性,加快涂料结膜过程,为工作人员创造出良好的施工环境。 4.3建筑外墙涂料施工的注意事项 建筑外墙涂料施工属于一部到位的工程施工内容,要求施工部位施工时不能有其他单位影响施工开展,进而确保涂料整体的均匀性。在一些门窗、空调机箱、护栏等设备的干预下施工必须利用废纸包裹严实,确保采用不同的涂料施工工艺不会对周围的硬件设备造成损害。此外,在建筑外墙涂料施工中,要确保当地天气状况的稳定性,不能在阴雨天气进行施工。对于水性外墙的涂料处理,要先对外墙进行封底处理,采用封底漆封闭墙体的碱性,避免墙体的碱性影响涂料的附着度。此外,要增强基层材料的强度,对吸水率较大的建筑外墙先采用封底处理,采用具有较强粘结强度的腻子辅助施工。建筑外墙涂料施工之前,要保证墙面的平整性,对于墙面存在凹凸不平处用腻子进行修补,根据施工设计的要求对开展建筑外墙涂料施工,总体上遵循自上而下的方式进行涂抹,确保涂抹过的墙面不受不合理施工的破坏。 5结束语 综上所述,建筑外墙涂料施工工作属于建筑施工工作当中的重要组成部分,涂料本身并不属于完整的建筑产品,需要进行涂装施工时候才能够成为建筑施工的一部分。文章对建筑外墙涂料材料的选择以及施工进行分析,对建筑外墙的涂料施工而言其需要从建筑工程的实际出发,积极掌控存在的优势条件,进而制定合理的外墙涂料施工方案,促进建筑施工工程的合理开展。 参考文献: [1]高柏林.建筑外墙涂料的材料选用及施工[J].门窗,2016(4):7~8. [2]田英.高层建筑外墙保温材料的选用和施工技术[J].山西建筑,2017(16):202~203. [3]申检柏.浅谈建筑外墙涂料涂装施工质量控制措施[J].门窗,2016(4):11~12. 作者:郑宇 单位:聚煌集团有限公司
石油化工技术论文:石油化工技术论文 1中国石化工业现状 在我国社会主义市场经济发展建设的过程中,石油化工产业的发展有着十分重要的意义,这不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还有效的保障了社会经济的稳定发展。但是从当前我国石油化工行业发展的实际情况来看,由于我国石油化工行业起步得比较晚,而且其生产工艺在实际应用的过程中,也存在着一定的局限性,这就使得人们在石油化工生产的过程中还存在着许多的问题。不过,随着我国社会经济的不断发展,人们也将许多先进的生产技术应用到其中。根据相关的数据统计,在2003年年底,我国的原油加工量已经达到了3亿吨,在全世界原油加工中排行第二位,而在其他产品,比如树脂、乙烯、橡胶等产品中,其生产量也位居世界前十。但是,由于我国人口众多,这就使得其人均占有率比较少,因此还是无法满足现代化人们日常生活的相关要求。为此我们就应该采用相应的技术手段来对其进行相应的创新改进,进而满足现代化石油化工行业发展的相关要求。石油化工的范畴主要是以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。 2石化工业技术新进展 目前在我国石油化工行业发展的过程中,人们也在传统的石油化工技术的基础上,来对其进行相应的创新改进,这不仅使得石油化工生产的质量得到进一步的提高,还很好的满足了现代化经济发展的相关要求。而且在一些比较特殊的生产工艺当中,人们在对其进行相应的创新改进,从而使其生产技术达到了国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 在石油化工行业发展的过程中,顺丁橡胶技术的运用有着十分重要的意义,这也是我国合成橡胶生产技术中应用得最为成熟的一种。近年来,在我国石油化工行业发展的过程中,人们为了使得顺丁橡胶技术的应用效果得到进一步的提高,人们就在其原本的生产工艺上来对其进行相应的改进和完善,尝试不采用终止剂来对其进行相应的加工,这样急速使得合成橡胶生产的效益和质量得到了有效的保障。而随着社会的不断发展,人们也在对该技术进行不断的完善和改进,这就使得顺丁橡胶技术的应用效果得到有效的提升,促进了我国石油化工采用的发展。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。20世纪60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在20世纪80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。20世纪90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997-1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 3结束语 由此可见,在现代化石油化工行业发展的过程中,传统的石化生产技术已经无法满足现代化社会经济发展的相关要求,因此我们在对其化工技术进行开发的过程中,就要在原生产技术的基础之上,来对其进行相应的创新改进,这样不仅使得石油化工采用的经济效益得到有效的保障,还促进了我国社会经济的发展。而且随着时代的不断竞争,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,这就使得石油化工技术的应用效果得到进一步的完善,进而满足人们日常生活和社会生产的相关要求。 作者:杨鹏 单位:哈尔滨石油化工设计院 石油化工技术论文:石油化工技术概述 摘 要:石油化工技术是指以石油天然气为加工原材料,生成橡胶、塑料和树脂、纤维以及其他多种有机化工与原料的技术。我国的石油化工技术开始于上世纪六十年代,起步之初,各个化工产品总体产量在世界排名较高,但人均产量不能令人满意。这主要是上世纪我国石油化工技术的发展模式为引进、消化、吸收再转化利用。文章通过描述传统石油化工技术、现代石化新技术及其发展历程,分析了各自的缺点,并提出了问题所在。给我国石化技术的发展提供一定的指导。 关键词:石化技术 聚合技术 加氢技术 烯烃 石化技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。石化技术是指以石油天然气为加工原材料,生成橡胶、塑料和树脂、纤维以及其他多种有机化工与原料的技术[1]。我国的石化技术起步之初,主要的发展模式为引进、消化、吸收再转化利用。但是国外不会把最前沿的技术传给你,这就形成了在石化技术领域我们一直跟着别人的脚步走。文章通过描述传统和现代的石化新技术及其发展历程,并提出了建议。 一、传统石化技术 1.蒸汽裂解技术 该技术最开始是采用管式炉裂解法,原材料是石脑油,但是随着乙烯等烯烃的需求不断加大和石脑油的紧俏,这就促使了新的制备方式的产生:甲烷氧化法和重油裂解法。 1.1甲烷氧化法 在一定的条件下,把甲烷进行氧化,制备成乙烯,该种方法的关键点有两个:一方面要保证甲烷具有较高的转化率,避免浪费原材料;另一方面要保证反应向着生成乙烯的方向进行,也即是要保证乙烯的生成率。 1.2重油裂解法 它是利用催化剂使重质馏分分解出烯烃的方法,生成率比较高。 2.聚合技术 本节仅介绍生产聚乙烯所使用的聚合技术。 2.1工艺技术 第一,高压法工艺。工业装置分为釜式法和管式法。这两种方式的产能基本一致。生产的LDPE能够达到很高的优质率;第二,浆液法工艺。工业装置分为釜式和环管反应器。它们的使用温度和压力存在一定差别。但是都能制备各种HDPE、UHMPE和MDPE;第三,溶液法。有三种方法:①用吸附剂活性氧化铝过滤热溶液,制备高纯度聚合物。低于14MPa和低于300℃才能使用。②生产辛烯共聚物(VLDPE),在3~10MPa和150℃~2500C能够使用。③制备HDPE/LLDPE。在2~5MPa和180℃~250℃使用。 2.2催化剂 催化剂的好坏直接影响到原料的利用率和产品的收益。生产HDPE/LLDPE使用的催化剂有三种:铬基催化剂、钛基催化剂和茂金属催化剂。第一,钛基(Z/N)催化剂开发较早,气相流化床工艺、溶液法、浆液法、都要用它;第二,铬基催化剂主要用于制备HDPE;第三,茂金属催化剂是聚烯烃催化剂,后来应用范围扩大到生产VLDPE、ULDPE和 LLDPE。 二、新型石化技术 1.加氢技术 加氢作为新型石化技术主要分为两大类:前加和后加。每一类又分为两小种:第一种包括蜡油和渣油加氢;第二中包括RSDS和RIDOS。 1.1蜡油加氢技术RVHT 经过加氢催化后的产品的硫含量降低了近1倍,还降低了原料中芳烃和氮的含量,最重要的是,使转化率和的产率大大提高。 1.2渣油加氢技术RHT 渣油加氢后和VGO按一定比例混合,能成为很好的催化裂化原材料。另外RICP将原RFCC回炼油的循环顺序调整了,即省下了VGO,又减小了渣油加氢原料的粘度, 1.3 RFCC- RIDOS组合工艺 RFCC是获取经济效益的重要装置,但其使得产品中硫和烯烃含量超标。RIDOS是用于脱硫的,能够很好地降低硫含量。RFCC- RIDOS的组合具有了二者的优点。 1.4选择性加氢脱硫(RSDS) 该技术的主要作用原理是把各馏分按照轻重为两部分,划分点是按照含硫量的大小来调整的。该技术脱硫好、耗氢低。 2.甲醇制烯烃技术 甲醇制烯烃(MTO)技术源于用甲醇产汽油技术(MTG) 。在MTG的研制中,发现C2~C4烯烃是生产的中间物。在适当的温度和压力下,再配以合理的催化剂会使反应向着生成低碳烯烃的方向进行。反映的关键是找到合理的催化剂。大连研究院对此进行了研究,开发出ZSM-5 催化剂[2],效果很好,随后推出了微球SAPO 分子筛型催化剂DO300和DO123。 3.芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃(BTX)的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中RIPP研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏(SED)工艺[3],能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 三、存在的问题 我国的石化技术发展迅猛,研发了一批具有自主知识产权的工艺技术,逐步摆脱了依靠引进-消化-吸收为主的发展模式。但是由于我国起步较晚,在发展过程中难免存在一些问题,这些问题不加以解决会严重阻碍我国石化技术的发展。主要如下: 1.原材料浪费严重 虽然在一些产品的研制上采用了改进技术,在一定程度上减少了原材料的浪费,但是大多数产品的生产上还是采用的传统工艺技术。它使得原材料的短缺进一步加剧。 2.生产成本高 同类别的石化产品,抛开国外紧缺的那些产品,国内的单件成本明显高于国际市场,这不仅不利于在国际市场的竞争,还制约了国内生产规模的壮大。 3.环境污染严重 石化产品生产过程中带来了大量的污染事件,这不仅影响环境质量,还给人民的生活带来很多困难。 四、结论与建议 1.文章介绍了传统石化技术和新型石化技术,并在介绍的基础上分析了其优缺点,指出应加强新技术开发。 2.开发绿色石化工艺技术,尽量减少环境污染。同时,要加强自主研发,争取使得大部分产品的生产都要具有竞争优势,尽量减少资源浪费和降低成本。 石油化工技术论文:我国石油化工技术的开拓者 侯祥麟,1912年4月4日生,广东汕头人。1935年毕业于燕京大学化学系,1944年12月去美国,就读于卡乃基理工学院化学工程学系,1948年获博士学位。1950年回国,历任清华大学化工系教授兼燃料研究室研究员,石油工业部技术司副司长,石油科学研究院副院长、院长。他是世界著名的石油化工科学家,我国石油化工技术的开拓者之一,我国炼油技术的重要奠基人,燃料化工专家,中国科学院资深院士、中国工程院资深院士,又是一位名副其实的社会活动家。他是一位德才兼备、贡献突出、德高望重的科学家,在世界享有很高的威望,堪称炼油科技的泰斗。 选择化学 爱国抗日信念坚 侯祥麟上小学时,意义深远的“五四”运动爆发,他读中学的时候,战火燃烧到了汕头,社会一遍混乱,学校被迫停课。极为重视子女教育的父亲,为了侯祥麟的学业,决定让他去投奔当时正在上海做生意的二哥,到上海去读中学。于是1925年冬天,还不满14岁的侯祥麟被大人送上了赴上海的轮船,独自一人远离父母和家乡。刚到上海的时候,侯祥麟去外滩公园玩,看到公园门口立个一块写着“华人与狗不得入内”的牌子,还有印度警察把门,这种场景让少年侯祥麟愤怒之极,牢记终生。 1928年,侯祥麟进入圣约翰大学附属高中,此时侯祥麟和几个要好的同学一起喜欢上了进步刊物,先是喜欢看邹韬奋主编的(《生活》杂志,后来《生活》被迫停刊后,又改了名字重新出版,多是宣传抗日救国的内容。此外侯祥麟还阅读了大量的左翼作家的小说和翻译过来的俄罗斯名著,视野越来越开阔。 中学时代的侯祥麟就开始对化学非常感兴趣。侯祥麟喜爱的化学教师叫倪怀祖,有一次倪老师讲课时讲到了原子核,说原子核中蕴藏着巨大能量,如果能释放出来将会产生极大的威力。侯祥麟听到这里非常兴奋,他开始幻想着自己将来要去研究原子弹,用原子弹来对付日本侵略者。后来,侯祥麟才真正搞清楚,原子核是物理学,并不是化学,但当时因为倪老师是化学老师,他自己就以为一定是化学内容。虽然是少年的一时幻想,但这个幻想却让他迷上了化学,并决心把研究化学作为自己终身的事业。 1931年,他考入燕京大学化学系。他刚刚迈进大学校门,“九一八事变”发生,日本侵华战争开始。国难当头,作为入学才几天的燕京新生,侯祥麟满腔激情地投入到抗日爱国运动中去。他和同学们南下请愿,要求出兵抗日,通过募捐方式筹备资金,为抗日前线的战士买了一万顶钢盔。在大学一年级的时候,侯祥麟有一个从江西来的同学,常常给他讲红军为穷苦人打土豪分田地的故事。原先以为红军专门杀人放火的侯祥麟听了之后,从根本上改变了对红军的印象。上大学三年级的时候,侯祥麟又从图书馆里看到美国共产党主办的英文杂志《NewMasses》(新群众),上面刊登了有关红军的报道,特别是红军长征开始之后的一些报道,让侯祥麟钦佩不已。随着日军的渐渐逼近,侯祥麟的大学学业也将完成。侯祥麟的毕业论文选择的是关于活性炭的题材,因为抗日战争中,为了对付日本人的毒气炸弹,需要大量的防毒面具,而防毒面具中少不了活性炭。当时中国的活性炭都是从国外进口的,原料是椰子壳,但是当时的椰子壳太少,壳太硬,难以满足需求。于是侯祥麟就尝试用撖榄核代替,经过试验,他发现橄榄核做出的活性炭吸附能力不错,最后,他把研究结果写成了论文。 大学毕业的侯祥麟考取了上海中央研究院化学研究所研究生,他工作以外花很多时间来读马列的书籍。一次侯祥麟在圣约翰大学图书馆偶然发现《资本论》和《反杜林论》的英译本,还有列宁的部分著作,侯祥麟喜出望外,开始借阅。他认清了只有坚持马列主义的中国共产党,才是真正肩负民族危难、抗日救国的政党。 1938年,侯祥麟加入中国共产党。之后不久,经同学介绍侯祥麟到学兵队干部培训班当化学教官,负责讲授毒气的成分和制造原理。 毅然回国 投身事业为祖国 1944年,党中央看到了抗战胜利的曙光,为了培养造就自己的科技干部队伍,指派一批党内的技术骨干出国深造,侯祥麟作为其中的一员远渡重洋,来到美国。1948年他获化学工程博士学位,后在波士顿麻省理工学院燃料研究室做研究工作。在美国的6年时光中,他不仅学好了自己的专业,还和其他几名赴美党员成立了党的外围组织“留美科协”,新中国成立后,“留美科协”中的300多名科学家和学者先后回国,绝大多数成为我国各个学科的开拓者或带头人,“留美科协”为新中国的科技发展先立一功。 1950年,侯祥麟回国。回国前夕,侯祥麟花费大量积蓄购买了一批科技书刊和资料,共装了13箱带回来。后来那批图书资料,全部捐给了石油科学研究院图书馆。回国之后,侯祥麟的工作日程更是排得满满的,他的一句名言成为许多中国科技工作者的座右铭:“八小时出不了科学家”,对于落后了世界先进水平几个世纪的新中国来说,要做的事情太多,而手中的时间又太少,他们要做的,是补上前面几代人欠下的“债”,让中国的科技水平站到一个不落人后的新起点上,这样的历史使命,怎能不让他们“只争朝夕”呢? 侯祥麟在清华大学燃料研究室做研究员,他们一边建设实验室,开展课题研究,一边招兵买马,组织科研队伍。燃料研究室重点搞人造石油,搞了费托法水煤气合成催化剂、煤的低温干馏、页岩油精致,以及降凝剂、添加剂等。1952年清华大学进行院系调整,化工系改成石油系,1953年在石油系基础上成立了北京石油学院。石油管理总局和清华大学协商决定停办燃料研究室,把专职科研人员调往中国科学院大连工业化学研究所。侯祥麟作为燃料工业部派出的代表毅然前往,负责组织大连工业化学研究所的炼油科研工作。1954年回北京,先后在石油管理总局和石油部任职,一直担任炼油及炼油科技的领导和管理工作。1955年,中国科学院仿照苏联模式成立了学部,侯祥麟被选为第一批技术科学部委员。侯祥麟在技术科学部一直担任常委,也是石油研究所(大连)学术委员会委员。石油工业部于1955组建,侯祥麟任技术司副司长。因为没有找到大油田,天然气原油产量不多,而增产石油的任务紧迫,所以,从炼油处到科技司,侯祥麟主要工作是抓页岩油、合成油生产,从页岩干馏炉改进,费托合成炉改进,催化剂、产品加工,到煤低温干馏及焦油利用等,为此侯祥麟经常去东北的几个厂,抚顺石油一厂、二厂搞油页岩干馏生产煤焦油,三厂搞页岩油加氢,锦州西石油五厂搞煤炭干馏生产煤焦油,锦州石油六厂搞水煤气费托合成生产合成油。侯祥麟到这些厂检查工作,与抚顺一厂、二厂的同志研究炉型改造,改进了干馏炉炉型、布料器、储热器等,使生产效率得到有效提高。侯祥麟与科技司的同事研究讨论几件事,其中之一是要扩大生产能力,必须再找一些油页岩矿。另外,侯祥麟还想进一步搞煤炼油,这就需要好的煤炭资源。 石油化工技术论文:石油化工塔基础大体积混凝土施工技术 摘要:根据规范要求,结合本工程实际,对所用混凝土施工进行热工计算,针对计算结果,明确施工工艺,并委托混凝土试配工作,控制混凝土的入模温度不超过22℃; 提出材料计划,各种技措材料应提前制作;明确施工方法以及技术措施。 关键词:大体积混凝土; 施工 一、工程概况 某石油化工厂塔区承台及基础,承台共分三个部分,共计混凝土1700余立方米,最大承台混凝土量675立方米,最大截面10.75m×2m。最小截面6.2m×1.8m;承台顶14个塔基础,其中环形基础6个,其余为圆形基础; 承台及基础混凝土强度等级C30,采用P.042.5水泥,混凝土中掺加12%水泥用量的UEA。钢筋保护层厚度为:底部150mm,其它部位为50mm; 承台底部及顶部配筋为Φ22@100及Φ22@100,侧壁横筋为Φ14@200;±0.000m标高相当于绝对标高191.87m。承台底标高-2.45m。 二、现场准备 现场障碍物处理,场地平整;临时道路和施工用水、用电线路的敷设;保证施工现场的用水10L/S,用电量300KW;施工机具、材料、构件等进场并保证其使用功能; 三、主要施工方法 1、 施工程序: (委托商品砼配合比)混凝土浇筑及振捣(试块制作)混凝土养护质量验收 2、施工方法: (1)、 配合比委托 向搅拌站委托混凝土配合比,混凝土强度等级为C30,要求混凝土缓凝时间延长4小时。 (2)、混凝土泵布管 A、混凝土浇筑时的水平、垂直运输一律采用混凝土泵。 B、 混凝土泵车采用混凝土固定泵,固定泵设于塔区南侧10轴处,混凝土泵的排料量为20~60m3/h。 c、泵管的布置必须先达到最远浇筑地点,在浇筑过程中逐渐拆除,以避免泵管堵塞。 D、泵管的前端安装软管,以便来回摆动。 E、水平管每隔5m用钢脚手架作支架固定,以便排除堵管,装拆和清洗管道。 F、管道接头卡箍处不得漏浆。 G、混凝土的泵启动后,应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。 H、经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管中无异物,并用与混凝土同强度等级的砂浆进行润滑,确保混凝土的输送顺利。 I、 泵送时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌,排出空气后再泵送,水箱或活塞清洗室中应经常保持充满水。 (3)、混凝土工程 A、混凝土浇筑前应做好以下工作: a、 在模板、测温管、螺栓固定架、钢筋支架上划好分层浇筑标志,混凝土浇筑厚度为500mm; b、测温管固定完毕,测温管必须保证下面封死,上面塞紧。测温管选用φ48薄壁钢管制作; c、预埋螺栓固定牢固并经检查(质检员)合格,螺栓丝口抹黄油并用塑料布包紧; d、浇筑前应将模板内的杂物及钢筋上的油污清除干净,并检查钢筋的水泥砂浆垫块是否垫好。 e、检查钢筋及模板的截面尺寸是否正确(质检员),支撑是否牢固(技术员)。 f、进行各种机器(机具、设备)的试运转工作,并做好记录,保证施工机器具的正常运行。 B、商品混凝土进场检查: a、有厂家提供的使用区段的混凝土施工配合比及水泥、砂石、外加剂的材质证明及复检报告,并报监理审查; b、 进场混凝土必须随车提供混凝土出厂记录,载明出场时间、强度等级、数量、出机塌落度,以防止混凝土强度等级在搅拌厂出错; c、混凝土进场卸车前进行塌落度检测,对不满足要求的混凝土在现场实行二次添加减水剂,由现场技术员确定添加数量,并在该混凝土出厂记录上记载; C、混凝土浇筑 a、浇筑顺序:混凝土每个承台沿长度方向从一侧向另一侧连续浇筑,要求保证8m3泵车每10min供应一罐,每小时48m3混凝土。 b、浇筑厚度:考虑至水泥初凝时间,混凝土浇筑每层不得超过500mm。 c、 混凝土自由下落的自由倾落高度不得超过2m,如超过时必须采用串桶或溜槽。 d、混凝土浇筑采用插入式振动器,振动器直径53mm,棒长529mm。振捣时振动棒垂直插入混凝土中,快插慢拔将混凝土中的气泡充分提出混凝土表面,并使混凝土密实。 e、浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、予埋螺栓、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况,发现问题应立即停止浇灌,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。 f、对混凝土表面进行处理,在混凝土初凝前1-2小时用粒径10-20mm卵石均匀铺撒在混凝土表面,刮平、拍实,并用木抹子收光拉毛、最后压光。 D、混凝土试块制作 a 、混凝土试块模具必须符合要求并不得少于8组; b、试块制作组数每100m3不得少于1组标准养护试块及一组同条件试块。 E、混凝土养护 a、混凝土浇注至设计标高达到初凝即覆盖塑料薄膜一层,严禁浇水,其上覆盖草垫子,厚度必须保证210mm以上,最上面覆盖彩条布一层,边角压实,确保施工现场的文明施工,养护时间根据现场实际测温确定,但不得不少于14天。 b、 养护期间,控制表里温差不超过25 oC,否则应采取增加保温层厚度的措施来保证内外温差在25 oC以内。 c、 覆盖材料的拆除时间根据测温情况由技术管理人员确定,否则不准擅自拆除。 F、混凝土的测温 a、在承台顶部和承台侧面底部留设测温孔,顶部测温孔沿纵轴线处分布,测温孔深度1.2米;底部测温孔在承台两侧分布,深度0.5m。测温孔分布见附图2。管的上中下部位与附近钢筋焊牢,管底部封堵死,防止水泥浆侵入,管顶部高出基础顶面50mm混凝土施工之前应用塑料包裹严密,避免零星砼将测温管堵塞。 b、测温要求:对混凝土温度的测定应不少于20天,1-3天测温间隔时间为6h,以后每4h测温一次,以便随时掌握混凝土内部温度变化。测温人员必须固定按两班倒,设专人专责,按时填写测温记录,绘制测温曲线。 c、 测温工具:电子测温仪、普通温度计。 四、技术措施 1、正式浇筑前,应对机械设备进行试运转试验,检查各种机械性能是否正常,计量检定符合要求,否则不得施工;在施工过程中,如遇输送泵不能正常使用,应采用混凝土输送泵车进场,确保混凝土的正常浇注; 2、混凝土振捣工应严格执行工艺要求,现场有关人员应按要求做好记录,并加以保存以便追溯。质检员旁站监督,严格控制各项参数的准确性。对混凝土浇注厚度超厚的现象及时制止; 3、施工前必须做好充份的技术准备,严格执行技术交底及混凝土浇灌通知单制度,在浇灌通知单签发的同时,必须严格执行混凝土浇注卡,相关人员全部在岗,脱岗按违纪处罚; 4、施工前,对混凝土的生产厂家提出原材料温控的要求,对进场的混凝土定时、定人进行检查、测温,确保混凝土在浇筑前满足施工工艺计算要求; 5、交接班人员必须连续作业,换人不停机,确保混凝土浇注的连续性。 6、提前三天与气象部门联系好天气变化情况,避免雨天进行混凝土的浇注施工。 7、混凝土裂缝控制措施 ⑴ 掺加泵送缓凝减水剂,降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。 ⑵ 保证混凝土罐车必须保证每10min供应一罐,确保混凝土浇注连续进行。 ⑶ 混凝土浇筑前设专人(质检员)进行踏落度检测及温度测量,保证混凝土入模温度小于22℃。每班至少4h测一次,并作好记录。 ⑷ 混凝土分层浇筑,每层必须保证不大于500mm,采用平板振捣器,待最上一层混凝土浇筑完毕20-30min后进行二次复振。 ⑸ 塑料薄膜覆盖搭接严密,防止水份蒸发。 ⑹ 保证混凝土表面与内部的温差不大于25oC。 注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 石油化工技术论文:我国石油化工技术新进展 摘 要: 本文详述了当代石油化工技术的现状和新进展,即:顺丁橡胶、乙烯裂解技术、聚丙烯、丙烯腈、甲苯歧化与烷基转移技术的发展状况。 关键词: 石油化工业技术 现状 技术新进展 当今世界能源中,石油作为最主要的能源形式之一,具有极其重要的战略价值。据报道[1],到2001年底已累计探明石油可采储量约2600亿吨,还剩1400亿吨。但是,随着勘探技术的不断进步,储量不断增加,同时以重质油为原料的炼油技术的不断发展,使石油资源在21世纪仍然是不可替代的能源。 根据国际能源机构(IEA)《世界能源展望2000》预测,2020年将达到5.75Gt[2]。在今后的石油市场中,原油将主要用来制取交通运输燃料和为石油化工提供原料,而新增石油需求将主要来自交通运输行业。同时,随着人口的膨胀和经济的发展,我国汽车工业得到了飞速发展,汽车保有量急剧增加,对燃料的需求量也越来越大。预测到2015年将达到10.4亿辆[3]。汽车工业的发展也对炼油工业提出了更高的要求。 1.中国石化工业现状 我国石化工业起步于相对较晚,但经过50多年的努力,我国石化工业从没有到形成一定规模的基地,从小型装置到年加工能力达几百万吨,最大单套原油蒸馏能力已达800万吨/年。到八十年代,我国石化工业得到了快速的发展时期,已建成了燕山、大庆、齐鲁、扬子、上海石化、茂名及吉化等七大乙烯装置及石油化工基地,形成了辽化、上海石化、天津、仪征四大合纤基地。从炼油方面看,我国原油一次加工能力已有13座达到700万吨/年以上规模的炼厂,含硫原油加工能力达到了4300万吨/年,镇海、茂名、齐鲁等已达到千万吨级炼油。2003年年底,我国原油一次加工能力已达到3亿吨/年,居世界第二位;乙烯生产能力已达到565万吨/年,居世界第四位;合成树脂生产能力已达到1510万吨/年,居世界第五位;合成橡胶生产能力已达到124万吨/年,居世界第四位。合成纤维生产能力已达到1049万吨/年,居世界第一位。 2.石化工业技术新进展 我国现已开发成功了具有自主知识产权的聚丙烯、顺丁橡胶、丙烯腈、甲苯歧化与烷基转移等成套技术。目前,国内石油化工装置生产所用的催化剂,85%以上是国内自行开发研究的,特别是甲苯歧化、二甲苯异构化、聚乙烯等一批重要催化剂已达到国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 顺丁橡胶是我国合成橡胶中技术开发最成熟的胶种。采用的催化剂有镍(Ni)系,钛(Ti)系、钴(Co)系、钕(Nd)系、锂(Li)系。1971年我国建立了第一个万吨级的顺丁橡胶厂,1993年北京燕山石化公司合成橡胶厂首次进行镍系顺丁橡胶生产不加终止剂的可行性研究,回收溶剂和丁二烯中不含乙醇,使聚合相对更加平稳,取得满意效果。2000年茂名石化公司引进的低顺橡胶生产装置,并顺利生产出合格产品,填补了牌号F250产品国内空白。经过科研工作者不懈努力,生产技术不断完善。到2006年我国生产顺丁橡胶共有8家大型企业.生产能力约占全世界总产能的14%。在国内聚丁二烯橡胶生产能力已达到535kt/a。其中锂系低顺式―1.4聚丁二烯橡胶生产能力达到70kt/a,镍系高顺式聚丁二烯橡胶生产能力达到465kt/a。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。 随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。 甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997―1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。 我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。 3.结语 近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 石油化工技术论文:石油化工技术发展趋势初探 【摘要】随着社会的进步,高新科技的发展日新月异,石油作为我国重要的能源物质,成为我国经济建设的一项重要内容,本文以中国石化工业的现状和主要技术进展为基础,阐述了包括基本有机原料、合成纤维、合成橡胶、合成树脂、绿色化学技术和信息技术应用等在内的石油化工技术的发展趋势。 【关键词】石油化工;能源;发展趋势 一、前言 近年来,随着经济的发展,我国在能源领域也取得了一些成就,石油作为我国能源领域的重中之重,其对经济的发展举足轻重。如何更好的发展石油化工技术,从而提炼出更好的油气,从而促进能源节约和环境保护显得十分重要。因此,需要对石油化工技术进行研究,分析石油化工技术的发展趋势,这对于我国能源的发展,经济的进步意义重大。 二、中国石油发展现状 对于中国石油的开端有几种说法,如果以1921年乙烯生产工业化作为石油化工的开端,世界石化工业已走过80年历程。80年来,特别是从60年代开始,石油化工异军突起,以乙烯等基本有机原料为基础,合成树脂、合成纤维、合成橡胶等三大合成材料迅猛发展并形成庞大的现代产业。经过50多年努力,我国石化工业从无到有,从小到大,不断发展,特别是改革开放以来发展步伐加快,取得了世人瞩目的成绩。到了2000年,在世界石油化工生产能力排序中,我国的乙烯、合成树脂、合成纤维、合成橡胶分别列第7、第5、第1和第4位。 三、主要技术进展 我国先后开发成功了具有白主知识产权的乙烯裂解技术、聚丙烯、顺丁橡胶、SBS、丙烯睛、乙苯/苯乙烯、甲苯歧化与烷基转移、睛纶等成套技术,其中SBS、甲苯歧化、聚丙烯高效催化剂等技术已转让到国外。目前,国内石油化工装置生产所需的催化剂,85%以上已立足国内,甲苯歧化、二甲苯异构化、乙苯脱氢、丙烯睛、环氧乙烷、长链烷烃脱氢、聚丙烯、聚乙烯、合成氨等一批重要催化剂达到国际先进水平。 1.丙烯睛技术 我国从60年代开始研究丙烯睛技术,取得一系列工业化成果,特别是M}系列催化剂和CT-6催化剂,UL型流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙爆氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术均在丙烯睛装置上应用成功。 2.顺丁橡胶技术 自60年代开始,我国独立白主地开发了包括镍系聚合及丁烯氧化脱氢在内的顺丁橡胶成套技术。 3.甲苯歧化与烷基转移技术 国内先后研制成功了ZA系列和HAT系列6个牌号的甲苯歧化催化剂,其中Z-3和Z-90催化剂达到80年代国际同类催化剂先进水平,Z-92, Z-94达到当今国际先进水平,HAT-095,HAT-096属目前国际领先水平。 4.乙烯裂解技术 80年代以来,我国先后开发成功SIB 1, CBL-工、II , IIIW型裂解炉,并成功地实现了工业转化,主要技术经济指标达到同期国际水平,荣获国家科技进步奖、重大装备国产化金奖等多项重大奖励。 5.SBS和洛聚丁苯技术 采用铿系催化剂,开发了具有白主知识产权的SBS和溶聚丁苯成套技术。采用此技术分别在燕山和巴陵G.w化建设了万吨级SBS生产装置并向国外进行了技术转让。 6.聚丙烯技术 在催化剂方面,先后研制成功常规T iC13催化剂、络合型催化剂、高效催化剂,已工业化的高效催化剂主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。N催化剂的制备技术获得中国、美国、日本等多国专利,并转让到美国,建成了生产装置,产品应用于世界上多种聚丙烯工艺。 90年代后期,我国开发了具有白主知识产权的两步法睛纶成套技术,包括:丙烯睛水相悬浮聚合、NaSCN快速一次溶解、湿法转向高速纺丝技术,解决了聚合釜、换热器、过滤器等工程放大和第二单体替代等问题,开发了差别化新品种。 7.聚脂技术 通过研究聚酷酷化、缩聚反应机理和工艺技术,建立了工艺过程和反应器数学模型,开发出整套工艺技术软件。采用低温、低压酷化工艺,新型高效浮阀塔分离乙二醇和水的工艺技术,乙二醇蒸汽喷射真空系统技术和乙二醇全回用等工艺技术,使装置运行稳定,并保持低能耗和低原料消耗;在关键设备的设计研制方面也有所创新。 8.石油化工催化剂生产技术 开发成功了一系列石油化工催化剂,包括:丙烯睛催化剂、环氧乙烷/乙二醇催化剂、甲苯歧化与烷基转移催化剂、二甲苯异构化催化剂、乙苯脱氢催化剂、裂解汽油加氢催化剂、丁辛醇催化剂、苯配催化剂、长链烷烃脱氢催化剂、聚乙烯催化剂、聚丙烯催化剂、合成氨的耐硫变换催化剂、蒸汽转化制氢催化剂、氨合成催化剂,等等。上述催化剂性能优良,达到同期国际水平,已在工业装置上推广应用,使我国石化生产装置所需催化剂85%以上立足国内。 四、石油化工发展的趋势 1.基本有机原料 基本有机原料技术发展的趋势主要有以下几点: (一)开发采用廉价原料的新工艺路线。 基本有机原料生产中,原料占总成本的70%以上。改变原料技术路线,利用价格较低廉的原料是降低产品成本的有效途径。 (二)装置继续延大型化方向发展。由于工艺和工程技术的成熟,使工艺装置实现了大型化。例如,单套乙烯装置的规模已达100万吨/年以上。 (三)改进催化剂,提高选择性和收率仍是重要发展方向。bP,Shell等著名大石化公司推出了一代又一代的丙烯睛、环氧乙烷/乙二醇等新催化剂,使催化剂的收率和选择性不断提高。最新一代的丙烯睛催化剂的收率已经达到80%以上。 2.合成树脂 (一)催化剂仍然发挥先导作用。目前齐格勒一纳塔催化剂和茂/单中心催化剂均处于发展态势。茂/单中心催化剂的开发重点一是继续实现技术的工业化,开拓需求量大的通用产品市场;二是探索更便宜的非茂单中心催化剂。 (二)工艺技术不断创新。气相法聚乙烯冷凝、超冷凝技术继续推广应用。 3.合成橡胶 (一)新工艺与新技术不断涌现 弹性体改性与分子设计技术是合成橡胶领域技术发展的主流。 (二)主要品种向高性能化和功能化发展 丁苯橡胶在合成橡胶中仍占主导地位,溶聚丁苯橡胶将逐渐成为丁苯橡胶的发展重点。 (三)弹性体改性技术仍是发展的重点 弹性体改性技术是在现有合成橡胶品种基础上开发新品种的重要手段并且弹性体改性技将继续成为合成橡胶技术开发的热点与重点。 4.合成纤维 (一)技术发展趋势 通过装置大型化,实现成本效益的最佳化。大型生产线的柔性化,为开发品种增加了灵活性;而小规模生产装置通过开发高附加值的特殊产品实现利润的最佳化。 成纤聚合物的非纤应用研究开发受到更多的重视,已成为开拓市场、发展生产的重要途径。 (二)品种发展趋势 无论在数量、质量和品种方面,产业用合纤将成为新的消费热点。如涤纶、丙纶。 5.绿色化学技术 保护生态环境,消除环境污染,将是21世纪人类最为关注的问题。采用“环境友好”技术,实现’‘零排放”,已经成为石化技术发展的主要方向之一。可以预期,随着人们对环境越来越关注,绿色化学将会有更大的发展。 6.信息技术的应用 20世纪80年代以来,信息技术向石化工业渗透,使石化工业发生了巨大变化。信息技术在石化科研设计、过程运行、生产调度、计划优化、供应链优化、经营决策等方面的应用己经取得了重要进展,对石油化工的产业升级产生了重要影响,预计本世纪这种影响还将继续深化并对石油化工的发展产生更大的影响。 五、结束语 回望20世纪,石油化工脱颖而出,获得了重要成就并成为关注的焦点。展望21世纪,一系列石化技术的创新和突破将推动世界石油化工进一步发展。在我国,石油化工虽然发展了80余年,却仍然是朝阳产业,加人WTO以后,中国石化工业面临着机遇和挑战,中国的石化技术将产生巨大的动力。我们应该迎接挑战,抓住机遇,步步为营,为实现我国从石油化工生产大国到石油化工科技强国,实现伟大的中国梦而努力奋斗。 石油化工技术论文:石油化工技术中膜分离技术研究 [摘 要]伴随着社会经济的不断发展进步,人们的生活水平也稳步提高,这种情况促使人们对于石油的需求量越来越多。石油作为一种不可再生资源,对于人类的发展进步有着非常重要的作用,通过对石油的提炼,能够制造出丰富的用品,而且跟石油有关的产品在我们的生活中随处可见。为了能够使人们的生活水平更好,相关部门就应该对石油化工技术进行不断的改进,并将膜分离技术应用在石油化工技术当中,进而增加石油化工业的生产效率。膜分离技术就是通过在纯气体介质条件下或者纯液体介质条件下进行介质的分离,膜分离技术对比传统的分离技术具有精度高、分离效率大的特点,进而在工业生产中被大力应用,而且应用的效果非常好。 [关键词]石油;化工技术;膜分离技术;研究 引言:膜分离的研发是在上个世纪初期的时候,在上个世纪六十年代的时候膜分离技术开始进行广泛应用,并且迅速崛起。其主要原理就是利用膜具有选择性分离功能的特性,对物质进行分离,而且膜分离技术能够应用于很多行业的生产中,而且通过这种技术还能够提高生产效率,提高分离质量,节约能源,环保。在石油化工技术中应用膜分离技术能够提高石油分离的效率,而且还能够节约在石油分离过程中使用的资源、能源,为石油化工企业带来了更好的社会效益和经济效益,进而使我国的石油产业能够持续发展。 一、膜分离技术概述 膜分离技术发展的基础阶段是上世纪5O年代,该时期主要是对膜分离技术基础理论进行研究。到了上世纪60年代至7O年代,膜分离技术已经在工业化生产中得到了广泛的发展与应用。80年代为拓展深化时期,逐步提高了工业化的膜分离技术的应用水平,拓宽了应用范围,加大了对尚未实现的工业化膜分离技术的开发力度,开拓出了更多现代化新型的膜分离技术。 膜分离技术主要有以下几个优点: 1.膜分离技术发生过程一般不需要从外界加入其他物质,达到了节约能源和保护环境的目的,同时多数膜分离过程没有相变发生,其消耗的能源较低。 2.膜分离技术实现了分离与浓缩、分离与反应,大大提高了反应的效率。 3.在温和条件下,膜分离技术比较适用于热敏性物质的分离、分级、浓缩与富集。 4.膜分离技术应用比较广泛,不仅适用于病毒、细菌以及微粒等有机物或者无机物的分离,还能应用于许多特殊溶液体系的分离,比如沸物的分离。 5.膜分离技术中的膜组件十分简单,能实现连续操作,比较容易与其他分离过程和反应过程耦合,能实现自控、维修以及扩大的目的;另外膜具有高度的灵活调节性能。 现如今发展的膜分离技术也存在一定的不足,比如在膜分离过程中会出现浓差极化和污染等问题,大大缩短了膜的使用寿命。通过常规方法不能体现分离的经济性和合理性时,膜分离过程会显示其特有的优势,通过与常规分离过程相耦合为一个单元来运用,能大大提高反应的效率。 二、膜分离技术在石油化工技术中的应用 (一)膜法水处理 在天然气勘探、开采、运输、加工以及石油化工生产加工等过程中,往往需要大量不同等级的水,也需要处理不同种类的废水。因此将膜分离技术应用至此,实现成本低、水质稳定、工艺流程标准的各种用水需求。 1.海水的淡化 由于我困石油资源多数处于沙漠和深海区域,在开采过程中人员和设备用水一直是比较重要的问题,传统的勘探和开采成本高,生产生活条件恶劣等,十分不利于石油的生产。因此将膜分离技术应用于此,反渗透装置流程简单、装置集成度高、比较容易运输和使用等,将其安装在海上平台,提高了海水淡化的效率,有效的缓解了上述问题。 2.油田回注过程用水处理 我国有很多油田都会使用二次采油或次采油工艺,经过脱水处理后的原油一般情况下都会出现非常多的废水。为了确保石油开采井附近的地质保持稳定,以及能够继续进行生产,就必须用高压水泵将水向地下层进行回注,等到回注完成后,在对其进行再次使用,进而提升了对水的利用,这样一来就能够在一定程度上提高石油企业的经济利益,所以说,膜分离技术在石油化工技术中的应用前景是非常好的。 (二)膜法处理有机废气 有机废气是石油化工中最常见的污染物。废气中的有机物为挥发性有机物(VOCs),多数具有毒性,对人类健康和环境均有危害。部分有机物已被列为致癌物,如苯、多环芳烃、氯乙烯、乙腈等。由于VOCs的危害,西方发达国家均颁布法令对VOCs排放进行控制。我国的“大气污染防治法”也要求对工业产生的可燃气体进行回收利用。传统的回收技术有冷凝法和炭吸附,冷凝法是最简单的方法,炭吸附法是目前使用最广的方法。有机气体膜分离是一种高效的新型分离技术,其流程简单、回收率高、能耗低,无二次污染,是一种非常有前途的技术。利用膜分离技术还可以防止冷凝法遇到的问题,如:冷凝低浓度和低沸点VOCs时而导致的低回收率;冷凝器需定期去霜;保持低冷凝温度的高额费用等问题。 (三)膜法脱除天然气中的水蒸气 目前用于脱除天然气中水的分离方法以甘醇法吸收为主,20世纪80年代大庆天然气公司从意大利CTIP公司引进8套天然气脱水装置都采用三甘醇吸收法。在深冷、浅冷等装置中也都采用注入乙二醇的方法来防止天然气中水在冷冻过程中凝结冻堵管线。虽然甘醇脱水法具有高自动化,操作方便、脱水效果好等优点,但此法在运行中也暴露出一些问题,如甘醇耗量大,增加了天然气加工的成本。膜分离技术的应用引起了天然气脱水工艺的巨大变化,大大降低了成本,据报道,在美国路易斯安那州一个较大的气体工厂中,安装了一套膜处理系统来代替现行的胺处理和乙二醇脱水装置,该系统不需要旋转设备,操作亦无人看管。为开发这一经济效益显著的新兴技术,天然气研究所与国内有关单位合作,于1990年开发展了该项目的研究工作,并在引进的100甘醇脱水工厂进行了现场试验。实验结果表明,天然气经膜分离处理后,露点降较大,最多可达17℃。 (四)膜法脱除天然气中的酸性气体 由于开采的天然气中含有二氧化碳、硫化氢等酸性气体,这些气体的存在不仅会影响商品的质量,还会形成酸液加快装置设备的腐蚀,导致设备、管线投入成本十分巨大,大大增加了生产成本,因此脱除天然气中的酸性气体十分有必要。膜分离技术应用于酸眭气体的处理,因其方便灵活、适应性强、处理成本低等优势,取得了不错的应用效果。另外膜系统具备结构简单、操作方便、重量轻、占地少、对环境影响小等优点。 结语:通过上文中的叙述,我们能够了解到,在石油化工技术中应用膜分离技术能够提高石油的分离效率,提高分离精度,节约资源能源,还能够对环境进行保护,因此,我们应该对膜分离技术进行大力推广,并将其应用在各行各业的生产中,提高人们的生活质量,促进社会经济的发展进步,使石油化工产业能够长期发展,符合我国的科学发展观和可持续发展理念。膜分离技术的优点非常多,使用设备占地小、分离过程稳定性好、相关人员操作简单、对环境有着保护作用等等,因此,膜分离技术在化工生产中可以大力的进行使用和推广,为我国的社会建设和经济发展带来强劲的动力。 石油化工技术论文:石油化工技术进展思路 1我国石油化工行业的现状 我国的炼油工业主要是依靠自己的技术发展起来的,基本上能够满足国民经济和社会发展对石油产品的需要,有的产品还有出口。我国的石化工业在引进技术、装备的基础上,通过消化吸收,近年来也自行开发了一些工艺技术并在工业上得到推广应用,能够生产国内市场所需要的石化产品。在石油化工方面,也开发了一批新技术。乙烯裂解技术20世纪80年代,开发成功了CBL-工型炉和SH-工型炉两种新型裂解炉技术。CBLI型炉采用2-1型炉管、新的稀释蒸汽注人技术和二级急冷技术。90年代又发展出CBLn、m和W型炉技术,在辽化、抚顺建设了4万口aCBD且裂解炉,在燕山、辽化建设了6万口aCBIrlll、CBL-W型裂解炉,投入运行后,已创造了显著的经济效益。目前,正在开发10万口a大型裂解炉技术。丙烯睛成套技术发展的丙烯睛技术包括MB系列催化剂和成套工艺技术。MB-系列催化剂获得了国内外专利,一代一代的新催化剂还在不断开发中。聚丙烯成套技术包括催化剂和聚丙烯聚合成套技术。采用这套技术建成了长岭、武汉、九江、福建、济南等7套7万口a和大庆10万口a聚丙烯生产装置。并已相继开车成功,产品质量高,成本低,投产后成为企业的效益增长点。稀乙烯制乙苯/苯乙烯技术将催化裂化干气中的稀乙烯直接与苯烃化生产乙苯。催化剂活性好,耐杂质能力强,原料干气可不精制或简单精制,从而降低了装置投资。此项技术开辟了乙苯原料的新来源。同时,还开发了负压脱氢制苯乙烯技术,在大连建设的稀乙烯制乙苯/苯乙烯工业装置即将开车。顺丁橡胶成套技术包括DMF萃取蒸馏生产丁二烯、乙睛法生产丁二烯、丁二烯聚合技术。迄今为止,国内所有顺丁橡胶生产装置都是采用国产技术建成的。采用镍系催化剂,溶液法连续聚合生产工艺,产品质量指标已达国际同类橡胶质量水平。通过技术攻关,燕山石化顺丁橡胶装置的能耗、剂耗等技术经济指标已达国际先进水平,并开发出多种新牌号。应用基础研究和高新技术探索性研究有许多新的进展。在催化技术、化学工程新技术、生物工程和功能高分子等重点领域,开设了一批研究课题,有的已取得进展。例如非晶态合金催化新材料、异丁烷一丁烯烷基化、生物法正构烷烃制二元酸、茂金属催化剂等等。目前,正在抓紧应用基础研究和高新技术探索研究,以寻找新技术的生长点。 2我国石油化工产业的发展和面临的问题 目前,我国的石油化工产业正在蓬勃发展,在石油化工产业的发展过程中也出现了很多问题阻碍其顺利进行。这些问题渗透于石油化工行业的各个方面,需要政府和有关部门,包括普通大众的共同努力来找到克服这些问题的方法。 2.1石油化工行业技术革新缓慢。石油化工行业的发展最关键的就是石油化工的技术,石油的提炼和加工是最关键的技术环节。但是现行的一些石油化工行业标准并不科学合理,存在一些技术落后的问题,年头久远的生产设备得不到维护和更新,令我国石油化工行业的发展受到了一定程度上的制约,技术的发展如果跟不上时代的进步,那么注定是要被淘汰的。新型环保型的石油化工技术手段将成为石油化工行业发展的趋势和定理。我国目前的一些技术手段和仪器器材都与发达国家先比存在一定的差距,这个是制约我国石油化工行业发展的障碍之一。 2.2我国石油化工业的管理监察力度不严。我国石油化工行业管理过程中,有些石油化工企业对于石油化工产品的生产过程和石油化工产品质量的监察力度不严,没有做到定期的管理和监察,这样不仅仅造成了一定的安全隐患,如果出现问题得不到发现和解决,那么安全问题就永远得不到解决,更加不可能保证我国石油化工行业的安全有序的进行下去。我国的石油资源由于得不到合理的利用也会遭受到一定程度上的损失。 2.3我国石油化工行业的规章制度不健全。我国石油化工行业安全问题是所有石油化工企业和单位工作生产的重中之重,俗话说的好“没有规矩,不成方圆”。目前中国的很多石油化工企业并没有成文的“我国石油化工行业管理条例”“、我国石油化工行业安全方案”等法律和法规,甚至对于一些施工单位内部的有关我国石油化工行业的注意事项和施工标准都很不明确,还有一点值得我们担忧的就是,对于我国石油化工行业的施工人员并没有给出行之有效的培训方案。这种无组织的管理更加是谈不上我国石油化工行业的安全施工了。 2.4我国石油化工行业对环境的污染问题严重。我国石油化工行业发展到了一定的阶段,石油等化工产品的生产也取得了一定的成就,石油化工行业也已经成为国民经济的命脉。但是发展石油化工必定会对资源造成浪费,环境造成污染,这些对于地球来说都是不可逆转的伤害。我们发展了经济,却以失去良好的生活环境为代价。这是我国目前发展石油化工行业面临的最艰难的问题。 3解决我国石油化工行业问题的措施和展望 3.1政府鼓励支持我国石油化工行业技术的研发和应用。在发展我国石油化工行业的时候,我们必须有一个清醒的认识。科学技术是第一生产力。我们要从科技的层面上解决我国石油化工行业发展过程中出现的难点和问题,必须革新石油化工产业的技术手段,让技术的发展跟上时代进步的潮流,鼓励科研工作者研发环保又节约能源的石油化工技术,让石油化工行业健康积极的发展。 3.2做到我国石油化工行业的规范化。一个明确的科学有效的我国石油化工行业的制度是一项至关重要的工作,在充分调研和学习的基础上,制定出行之有效的我国石油化工行业安全制度,并且制定出明确的我国石油化工行业施工过程中各级管理人员与施工人员的职责,并且要有明确的奖惩措施来激励我国石油化工行业施工人员的积极性和工作热情。只有这样责任到人,将任务落到实处,才能解决我国石油化工行业安全施工管理中存在的问题,更好的实现施工单位我国石油化工行业安全施工的发展和经营。 3.3建立健全我国石油化工行业的规章制度。我国的石油化工行业发展出现的种种问题,归根结底是法律法规不健全,我国的相关法律法规,对于某些领域并没有进行明确的规定,有些领域的法律法规的规定也是很模糊的,这对于一些不法分子来说,无非是找到了可乘之机。要想解决我国石油化工行业出现的问题,必须在充分调查研究,听取民众意见的基础上,建立健全相关的法律法规,在执法过程中做到执法必严。结语:以上是笔者结合多年石油化工工作经验的一些想法,希望得到大家的认可和参考。 作者:宫艳波胡毓婕工作单位:鹤岗市清华紫英力农化有限公司 石油化工技术论文:石油化工技术论文 一、学院现行人才培养模式存在的问题 1.项目选取缺乏适应性 专业优秀课程项目的选取大多来源于大型石化公司生产岗位,校内的生产实训装置与大型石化公司生产一线装置相比较,差距太大。导致工作任务项目化在实施过程中难度较大,有很多任务根本无法实施,最终导致项目化专业优秀课程又回到了传统的授课模式。 2.专业教师缺乏实践性 高等职业教育要求教师具备“双师”素质,并不是拿到了“高级工证”或“技师证”就属于“双师”型教师。学院石油化工生产技术专业教师的结构不合理,老教师具有一定的企业生产经验,但教育理念过于传统。青年教师学历层次较高,专业理论功底较扎实,但由于从教时间短,又缺乏实践操作经验和实践技能。绝大部分教师对教育教学理论了解不深,对职业教育教学规律把握不准,对教育教学技艺应用不够熟练。 3.企业参与度不足 对学生生产实践能力的培养,只是基于企业,而企业本身并没有较好地参加到学生实践能力培养中来。目前的校企合作只局限于把企业的生产能手、技能专家等召集到一起讨论课程的开发,往往忽略了课程的实施环节。聘请的企业兼职教师并没有真正参与到教学当中去。另外企业作为“校企合作”伙伴,对项目化教学的支持也不够。有些任务的实施是需要在企业生产一线进行的,但往往由于客观原因导致学生进不了工厂。 4.学生缺乏社会责任感 化工专业毕业生的就业岗位大多需要倒班,有些工厂离市区还很远。一些毕业生下不去、扎不深、留不住、难干好,跳槽现象较严重。 二、创新人才培养模式的思考 1.职业岗位分析 从近几年的石油化工生产技术专业毕业生的就业情况来看,毕业生的就业岗位有6类:一是生产一线的操作岗位。从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的30%。二是生产一线的技术岗位。从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的40%。三是生产管理岗位。从事生产组织、技术指导和管理工作,如,工作在企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的15%。四是产品的销售、售后的技术服务等岗位。这类人员占调查人数的5%。五是产品的开发、科研、制图等工作岗位。这类人员占调查人数的5%。六是行政管理和个体、其他等岗位。这类人员占调查人数的5%。以上调查结果表明,高职高专石油化工生产技术专业是培养生产、管理、服务一线需要的、具有综合能力和全面素质的技术技能型人才。毕业后,学生主要从事成熟技术与管理规范的相关工作。如,操作与维修人员、工艺技术人员和管理人员等。从学院对2011届和2012届毕业生进行调查的结果显示,毕业生认为,本专业最需要改进的地方是“实习和实践环节不够”。这可以看做是社会对高职高专化工专门人才规格要求的直接反应。 2.职业能力分析 职业能力是确定专业培养目标的依据,良好的职业道德和职业素质是学生未来做好所从事工作的前提和基础,没有良好的职业道德和职业素质不可能做好职业工作。化工行业对高职石油化工生产技术专业人才的职业能力要求包含:操作能力、认知能力、表达能力及其他的相关能力。(1)操作能力是履行岗位职责的动手能力。包括:岗位需要的职业技能。如,化工仪表、仪器的操作及使用和计算机的操作等。基本的实验能力及设计能力,要求理解石油化工生产技术工作的内容要求和操作程序,掌握应知应会的职业技术规范,具有处理生产中出现的事故,一定的维修化工设备的能力等。具体的项目是:化工现场的操作、工艺流程编制实施、工艺参数的调整规范、紧急事故的及时处理和技术改进等。(2)认知能力是指获取知识和信息的能力,观察和判断临场应变的能力,运用所学专业知识分析解决实践问题的能力,以及进行技术革新和设计的创新能力等。(3)表达能力是指语言表达、文字表达和数理计算及图表展示的能力。(4)其他相关能力主要指,组织管理能力、自我发展能力和业务交往能力及社交能力。能将工程设计转变为工艺流程,将管理规范转化为管理实效。具有学习小知识、接受新事物的本领,并能自觉开发、充分发挥自身优势。能够处理好业务关系和人际关系,善于与人合作交流,并能沟通、协调横向关系与纵向领属关系。 3.创新人才培养模式 结合新疆经济发展需要大量石油化工行业的技术技能型人才的实际,构建出适合化工生产特点,符合人才培养规律的“校企共育、教训融合”的人才培养模式,按企业岗位能力要求设置课程教学内容和教学环节。(1)优化专业优秀课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为优秀,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发和设计,形成“工学结合”特色鲜明的专业优秀课程体系(见图1)。(2)教学环节安排。第一学年进行职业基本素质能力培养,在学校主要进行英语、计算机等职业素质课程和部分职业通用技术知识的学习。第二学年、第三学年安排学生开展模拟训练和实训,并以工学结合的方式在企业顶岗实习,实现教学、实习、就业、工作的紧密结合,提高学生化工专门技能。(3)课程教学实施过程。课程教学实施过程做到“四合一”,即理论与实践融合,仿真模拟与实际操作结合,教室与实训室整合,以及教师与师傅配合等。从而强化学生石油化工生产操作能力,提高学生职业素质,实现企业与学校在石油化工技术技能型人才培养中的深度融合。 三、实施效果分析 总之,高职院校人才培养是一项艰巨而复杂的系统工程,它不仅是目前国家高等职业教育面对的一个重大课题,也是关系到每所高职院校生存与发展的重要工作。通过对石化行业特点的分析,结合新疆石油石化企业对高技能人才需求的规律,通过实施“校企共育、教训融合”的人才培养模式,实现了“企业环境育人三年不断线”的办学特色。学生的职业能力得到显著提高,成为新疆化工行业高素质、强技能、可持续发展的专业人才。毕业生除获取毕业证书外,还获取了一项或多项中级职业资格证书,“双证书”获取率达90%以上。学生就业竞争力强,在职业素质、综合能力等方面得到同行及社会的高度认可。 作者:付梅莉单位:克拉玛依职业技术学院 石油化工技术论文:浅谈石油化工技术创新与展望 摘要:在资源开发与环境保护方面,企业首先是考虑利益。由于没有意识到环境保护工作的重要性,在长时间的积累下环境问题出现了集中爆发趋势。对于石化工业而言,不仅面临着资源开采方面的问题,同时也有环境保护方面的挑战。开采必然会对已有环境造成破坏,如何将破坏降到最低,实现发展与自然之间和谐相处是石化工业需要考虑的问题。本文就面向资源和环境的石油化工技术创新与展望作简要阐述。 关键词:资源和环境;石油化工技术;创新与展望 石化行业对于国民经济发展有重要的促进作用,同时也是国家能源安全保障。在新时期我国石化行业无论是在技术还是在规模上都已经取得了可喜的成绩。某些方面在世界名列前茅,为经济社会发展提供了基础。但是另一方面也要看到与发达国家相比,我国石化行业还有提升改进的空间。体现在产品结构与经济效益方面。需要企业继续努力。 1石化行业创新的方向 (1)清洁油气生产工艺的创新随着国家对环境保护工作力度的加强,国民环保意识的增强,对油品质量要求也越来越高。原油中重油成分也越来越高。常规工艺已经无法满足清洁油生产技术要求。基于此,新技术工艺重点在于提升油品的性质与重油转换的能力。(2)催化材料与工艺集成新催化材料与反应工程集成会带来集成新石化催化技术。如中石化,以新催化材料研发为优秀,集成工艺创新,技术创新方面有化学品芳烃,烯烃,绿色选择氧化。作为重要的化工原料,二甲笨在医药,溶剂,农药方面都有广泛用途。与人民生活有密切关系。传统生产方法中,催化剂选择的是丝光沸石。通过技术创新,实现了甲笨高选择性制备。制备出的新材料成功开发了新的工艺技术。在工艺创新方面,有甲笨选择性歧化与面含歧化组合[1]。(3)烯烃生产技术作为重要的大宗化学品,传统生产方法主要是催化裂解或者是蒸气裂解,其采用的原料主要是石油。而新的工艺则主要是碳四烯烃转化,合成气转化,甲醇转化等。其中裂解工艺是利用有酸性与独特选择性的分子作为催化剂,将炼厂中富含烯烃的产品选择性转化。 2石油化工行业发展的趋势 当前我国的石油产量远远不能满足需要,依赖于国外进口。随着社会经济发展,对石油的依赖程度也在相应上升,供求不平衡性导致了对外依赖程度增大,对于国家安全十分不利。能源缺乏会影响到社会经济发展。要解决此问题,一方面要加大对新的资源勘查力度,寻找规模大而质量优的新资源。另一方面要从传统陆地资源向海洋资源方向发展。除过石油资源外,还要大力发展新能源,增强能源可替代性。从多个方面入手,减少能源对外部能源的依赖程度,从而保障国家安全。我国煤炭资源丰富,可以考虑到煤化工技术。在煤化工行业已经取得并有一定发展成效的有煤制油,制烯烃,制天然气,煤制二甲醚及二乙醇等。与传统石化行业相比,煤化行业发展还有很长的路要走。同时煤化行业要将环境保护问题纳入到技术研发工作中,研发重点在于资源利用的效率高,带来的经济效益好,清洁绿色无污染其次是替代能源开发与利用,作为能源结构中重要组成部分,天然气发展与应用前景也是十分广阔。其自身优势体现在质量好,清洁环保,高能效。我国天然气消费已经步入了快速发展时期,并且在未来一段时间内。在一次能源消费结构所占的比例将会持续上升。除过天然气之外,页岩气生产也具有十分广阔的发展空间,并且在能源结构调整方面发挥的作用将会越来越大。再者,需要加强可再生能源开发力度,如生物质化工。生物质能优点体现在容易获取,存在较为普遍,清洁,可以循环利用。生物质能源已经受到了广泛关注。而在部分国家生物质能源已经得到了广泛的应用。我国生物质能源经过了数十年发展,开发与利用的技术手段呈现出了多样化特征。但是就总体水平而言,不仅与发达国家水平有较大的差距。本来的开发水平就处于一个较低的位置。技术商业化与成熟度还不够。国家在此方面要给予一定支持,政策,制度,资金,立法等,从多个方面来推动生物质能商业化发展。开发生物质能源并将其产业化,对于解决我国的能源问题有重要的作用[2]。绿化化工发展。石化行业存在高消耗与高排放的同时,技术创新速度也较快,发展潜力巨大。石化行业的发展未来重点在于环保方面,实现绿化石油化工的目标,实现资源开发与环境保护二者共同发展。要将污染从源头上消除,提升资源利用效率,将成本降下来,降低空气污染物的排放。对于资源开发对环境造成的破坏事后要开展环境恢复工作,避免传统方式下,只开发不保护,以破坏换发展的方式。 3结语 社会经济发展面对着环境与资源两方面的挑战,对于石化工业而言,要想进一步发展,就必须要朝着绿色无污染方面迈进,提高资源利用效率,将技术作为绿色发展的基础。同时也要从原料多无化方面来考虑,避免能源结构单一。在面对环境与资源问题上,需要多方合作,协同创新,从材料、产品、技术方面入手从而带动行业发展,促进能源结构调整。 作者:车娟文 郑楠 单位:陕西长之河石油工程有限公司 石油化工技术论文:石油化工模块化施工技术探讨 1模块化施工的特点 (1)模块化施工能够最大限度地做到工厂化预制,其施工条件的优越性是现场施工无法比拟的,良好的工装设施,对于保证产品质量,降低安全风险有很大的益处。(2)模块化施工可根据安装顺序进行流水作业,同时工厂、现场大部分作业可同步进行,极大地缩短施工工期。(3)模块化施工可大量减少施工资源和材料、设备在现场的占用时间,有效地加大了现场作业空间,创造了良好的作业环境,保证了施工工期。(4)模块化施工尽可能地做到地面组装,减少了高空作业,有效化解了高空施工带来的安全、质量、降效等方面的风险。(5)模块化施工为现场文明施工管理创造了便利条件。(6)模块化施工要求设计图纸提前送达、设计标准统一、设计质量高,这样既加快了设计交图进度,又减少了后期现场变更工作量。(7)模块化施工的最大优势在于其综合、系统化的管理理念,它涵盖了吊装、运输一体化、工程建设标准化及施工专业化的许多工作内容,同时也延伸了吊装、运输一体化管理工作的范围,提升了项目标准化建设的水平,促进了专业化施工的发展,也是项目建设节能降耗的一种有效途径。 2石油化工建设项目模块化施工现状与案例 2.1模块化施工现状随着石化装置规模的大型化,于工程建设方对工期、质量及安全的要求越来越高,模块化施工已成为确保项目按期、高标准建成的一个非常重要的手段。由于起重、运输机械的超大型化,构件、设备加工制造能力的快速发展,实施模块化施工的客观条件越来越成熟,模块化施工由过去单一材料的装配方式变成了多专业复合式的模块组合安装。由于建设环境、项目管理模式等不同,石化建设项目的模块化施工模式也不尽相同,主要有三种模式:第一种为基本模式,施工单位接到图纸后,根据现场作业环境、施工进度安排,自行安排预制,将单根构件做成片或框架,这种模块较为简单,一般不超过三个专业的结合,如塔器在吊装前,安装完劳动保护构件、附塔管道、保温结构;管廊分段预制时将结构框架和管道固定在一起等。第二种为单体模式,对装置中某一个部分或某一个单体进行模块化设计,目前国内比较典型的如加热炉的模块化施工,整个加热炉按多个模块在制造厂预制好,然后运到现场组装。第三种为集成式功能模块,这种模块将一个小型装置或装置中某一个单元的所有相关专业在预制厂或制造厂全部装配成型并调试后,运到现场只进行简单的固定安装碰头即可投入使用,目前这种施工模式在国内应用较少,而在国外许多大型石化企业和工程公司已作为一种普遍应用的建设模式,如由多个功能模块组装而成的海上作业平台、小型天然气液化处理装置集成模块等。 2.2石化项目加热炉模块化施工案例国内石化建设模块化施工由最初的施工单位独自设计制作,发展为由设计部门牵头多方协作,经历了由简单到复杂,由初级到高级的发展过程。下面仅以石化项目加热炉施工为例,反映模块化施工的发展过程。 2.2.1案例一2007年,在某施工现场重整装置四合一炉辐射炉管施工中,施工人员采用模块化流水作业方式,使施工质量、工效得到极大提高,见图1。 2.2.2案例二2012年,在某石化炼油二期改造180万t/a加氢处理装置改造项目的两台加热炉施工过程中,采用模块结构形式,制造和施工合理分工,保证了模块化施工的顺利进行。 2.2.2.1反应加热炉依据厂区运输通过条件,反应加热炉(方炉)主体结构通过管架的最低高度只有4.5m,这是本模块化施工的最大制约因素,因此将加热炉分为:辐射室模块一(2件)、辐射室模块二(2件)、辐射室模块三(2件)、集合烟道模块(1件),见图2。这7件模块均为长方体,长度14m、高度2.5m,宽度约3.2m,最大质量14t(辐射室模块一),最大安装标高10.7m(集合烟道模块)。施工中,在加热炉基础完工后,将预先制作的模块根据安装标高由低至高的顺序分别运到现场,使用200t汽车吊依次安装,模块与模块之间使用螺栓连接。模块组装完成后,最后进行内部炉管的安装及耐火隔热块施工。 2.2.2.2分馏进料加热炉分馏进料加热炉(圆炉),直径8122mm,高度31300mm,整个加热炉共分为26个模块,见图3。具体施工步骤如下:(1)炉底柱脚及环梁分为3个环型模块,现场安装就位后拼接成环型,在拼接好的环梁上安装两块半圆型炉底板模块。(2)辐射段筒体分为8个弧型模块,在炉底板上依次安装,拼接成一个整体。辐射段筒体安装完成后,进行内部隔热块及炉内附件的施工,并在胎具上将炉管预制成4个弧型模块,待内部隔热保温施工完成后成块吊入安装(见图4),各块炉管模块安装完成后,仅需两道焊口即可完成整个辐射段炉管的安装。炉管安装完成后,拼装辐射段顶部结构。(3)安装好对流段框架,开始吊装对流段模块。对流段模块有4个(见图5),其箱体结构长6.4m、宽3.5m、高3.2m,模块内部管板、炉管及隔热安装均在厂家完成,运到现场后分块吊装安装,然后焊接各模块之间的炉管,并与辐射段炉管通过转油线连接在一起,这样整个炉管得以贯通。总共只有12道焊缝需要现场焊接。(4)对流段模块安装完成后,安装加热炉的热烟道系统,热烟道系统也是预制好的模块,现场只需吊装此模块就位,然后用螺栓连接即可。在整个分馏进料加热炉施工过程中,最大安装模块质量约30t,最高安装高度为31.3m,使用吊车最大吨位为300t。 3石油化工建设项目模块化施工存在的问题 (1)项目建设条块分割,各自独立,没有形成总体规划。在20世纪末以前,我国工程建设的结构模式是横向分割,勘探、设计、制造、施工、试车等单位分属不同的建设主体,虽然从本世纪初开始出现了部分纵向整合的建设主体单位以及诸如EPC、PMC等先进的管理模式,但即便是这些纵向整合过的单位,因组建时间较短,多数设计人员仍然不太熟悉施工,对便于模块化施工的结构形式综合考虑不足。(2)制造厂家受自身利益驱动,加之其多数技术人员对现场施工也不太熟悉,使得结构设计更多的是考虑方便制作,而对现场的施工条件未给予足够重视,甚至出现由于结构形式考虑不周使得现场工作量和难度不但没有减小、反而增加的情况,增大了建设成本。本文介绍的某石化项目加热炉模块化施工由于前期在业主的组织下,经设计、制造、施工各方针对现场模块施工多次对接沟通,较好地解决了这一问题。(3)物资供应方一味考虑自身便利,致使到货次序混乱,出现先安装的后到、后安装的先来的情况,增加了现场施工准备工作量;而且由于到货的部件长时间不能安装,也使得施工现场场地被长期占用,增加了不安全因素。本文介绍的加热炉模块化施工由于对现场到货进度进行动态管理、协调,甚至仔细到掌握每一件梯子、平台的到货情况,所以保证了现场整体施工安装有序进行。(4)设计、制造、施工三方结合不够,对模块化施工认识深度不够,未能充分发挥模块化施工的优势。本文介绍的加热炉模块化施工由于充分结合了施工现场,以现场安装便利作为主要考虑因素,较好地发挥了模块化施工的特点。(5)由于近年来物价指数上涨,造成施工成本不断增加,特别是人工成本上涨极快,施工定额的更新跟不上市场价格的变化。模块化施工相对于现场散件安装节省了大量的现场作业成本、加快了施工进度、降低了作业风险,但是还需要尽快出台和完善模块化施工统一、标准、可接受的费用定额,否则由于设计、采购、制作、安装费用的分配不均或不合理会影响模块化施工的工作进程。 4实施石油化工建设项目模块化施工的途径 4.1模块的组装原则(1)稳定性原则。框(块)结构、集合多专业的结构一般优先组装,易成框的片结构为其次,尽量减少高空组对片结构。(2)可施工性原则。综合考虑吊装能力(以自有吊车为主)、运输能力、道路通过能力、结构形式、施工场地(包括预制厂的加工能力)等条件。(3)综合效益原则。总体效率优先,如按照现场安装次序到货等。 4.2模块化设计要真正实现模块化施工,仅仅从制造、施工角度来考虑是难以做到的,主要原因是设计决定了装置布局、结构型式、采购的原材料种类,以及不同系统之间的衔接关系、连接方式和后续的开车工作等。因而决定模块化施工的主要因素是模块化的设计、标准化的采购,首先必须从基础设计开始,来确定设计“可模块化”结构需要达到的基本条件:(1)工程项目的可施工性研究与周边的地理环境条件结合,找出适用于模块化施工的条件,主要是考虑道路通过能力、吊装能力、设计成大型模块的可能性等。(2)实施模块化施工时,在成本、质量、安全等方面都能满足要求。(3)对于模块化施工已达成一致意见,设计、采购标准适用于模块化的施工。其次在项目实施阶段,将模块化施工程序纳入到设计管理的一个主要部分去执行和完成。例如,将一个化工装置的不同单元进行模块化设计,增加其“集中度”,调整支撑的结构体系,使建造后便于长、短途运输和吊装;将管道工程的调节阀组统一为一个标准尺寸,便于“橇装”出厂;将系统管廊钢结构、附属管道工程和电气、仪表工程等进行模块化,改变目前的结构型式,形成在工厂内制造“管廊”的主体结构;将支撑部分进行分解,便于运输和吊装等。近年来在中石化已开工和即将开工的许多建设项目中,明确提出了模块化、标准化和专业化施工的建设标准和要求,在项目建设中也产生了许多先进的模块化设计理念和思想,其中做得最好的就是加热炉模块化施工。目前应用在石化行业的加热炉,基本上已经达到了模块化预制、现场组装的程度,从最初的加热炉对流室的模块化,发展到炉体和钢结构的联合模块化、炉管的模块化供货等。这些进步大大加快了工程的建设速度,也提高了工程的施工质量,减少了劳动强度,改善了现场的操作环境,更加有利于HSE的管理。 4.3模块化施工的保障措施大型模块化施工对于运输、吊装能力的要求较高,石油石化行业大型施工企业随着近年来起重、运输装备的配置更新,基本都具备这方面的能力。石油化工建设中已推行十年的大型设备吊装、运输一体化管理办法,也有力地保证了模块化施工的顺利实施。关于模块化施工的制造能力,以现有的结构、管道的工厂化预制能力而言都是可以达到的,只要根据项目规模要求,建设以模块化施工为条件的大型预制工厂,特别是可灵活拆卸组装的工厂化车间,就具备了适应模块化施工的最有效手段。此外,预制场地到安装现场的运输通过能力也是非常关键的因素,在国内新建的许多大型项目,一般都有极好的运输通过能力。 5结束语 模块化施工是目前国际工程建设的一种发展趋势,特别是海上钻井平台等都大量采用了模块化预制技术。目前国外许多工程公司在石化装置施工中,已设计开发出以单元为模块的集合模块化施工技术,代表了模块化施工向更高层次的发展方向。 作者:岳敏单位:中石化第五建设有限公司 石油化工技术论文:国内石油化工技术进展探索 1我国石油化工产业的发展和面临的问题 目前,我国的石油化工产业正在蓬勃发展,在石油化工产业的发展过程中也出现了很多问题阻碍其顺利进行。这些问题渗透于石油化工行业的各个方面,需要政府和有关部门,包括普通大众的共同努力来找到克服这些问题的方法。 1.1石油化工行业技术革新缓慢 石油化工行业的发展最关键的就是石油化工的技术,石油的提炼和加工是最关键的技术环节。但是现行的一些石油化工行业标准并不科学合理,存在一些技术落后的问题,年头久远的生产设备得不到维护和更新,令我国石油化工行业的发展受到了一定程度上的制约,技术的发展如果跟不上时代的进步,那么注定是要被淘汰的。新型环保型的石油化工技术手段将成为石油化工行业发展的趋势和定理。我国目前的一些技术手段和仪器器材都与发达国家先比存在一定的差距,这个是制约我国石油化工行业发展的障碍之一。 1.2我国石油化工业的管理监察力度不严 我国石油化工行业管理过程中,有些石油化工企业对于石油化工产品的生产过程和石油化工产品质量的监察力度不严,没有做到定期的管理和监察,这样不仅仅造成了一定的安全隐患,如果出现问题得不到发现和解决,那么安全问题就永远得不到解决,更加不可能保证我国石油化工行业的安全有序的进行下去。我国的石油资源由于得不到合理的利用也会遭受到一定程度上的损失。 1.3我国石油化工行业的规章制度不健全 我国石油化工行业安全问题是所有石油化工企业和单位工作生产的重中之重,俗话说的好“没有规矩,不成方圆”。目前中国的很多石油化工企业并没有成文的“我国石油化工行业管理条例”“、我国石油化工行业安全方案”等法律和法规,甚至对于一些施工单位内部的有关我国石油化工行业的注意事项和施工标准都很不明确,还有一点值得我们担忧的就是,对于我国石油化工行业的施工人员并没有给出行之有效的培训方案。这种无组织的管理更加是谈不上我国石油化工行业的安全施工了。 1.4我国石油化工行业对环境的污染问题严重 我国石油化工行业发展到了一定的阶段,石油等化工产品的生产也取得了一定的成就,石油化工行业也已经成为国民经济的命脉。但是发展石油化工必定会对资源造成浪费,环境造成污染,这些对于地球来说都是不可逆转的伤害。我们发展了经济,却以失去良好的生活环境为代价。这是我国目前发展石油化工行业面临的最艰难的问题。 2解决我国石油化工行业问题的措施和展望 2.1政府鼓励支持我国石油化工行业技术的研发和应用 在发展我国石油化工行业的时候,我们必须有一个清醒的认识。科学技术是第一生产力。我们要从科技的层面上解决我国石油化工行业发展过程中出现的难点和问题,必须革新石油化工产业的技术手段,让技术的发展跟上时代进步的潮流,鼓励科研工作者研发环保又节约能源的石油化工技术,让石油化工行业健康积极的发展。 2.2做到我国石油化工行业的规范化 一个明确的科学有效的我国石油化工行业的制度是一项至关重要的工作,在充分调研和学习的基础上,制定出行之有效的我国石油化工行业安全制度,并且制定出明确的我国石油化工行业施工过程中各级管理人员与施工人员的职责,并且要有明确的奖惩措施来激励我国石油化工行业施工人员的积极性和工作热情。只有这样责任到人,将任务落到实处,才能解决我国石油化工行业安全施工管理中存在的问题,更好的实现施工单位我国石油化工行业安全施工的发展和经营。 2.3建立健全我国石油化工行业的规章制度 我国的石油化工行业发展出现的种种问题,归根结底是法律法规不健全,我国的相关法律法规,对于某些领域并没有进行明确的规定,有些领域的法律法规的规定也是很模糊的,这对于一些不法分子来说,无非是找到了可乘之机。要想解决我国石油化工行业出现的问题,必须在充分调查研究,听取民众意见的基础上,建立健全相关的法律法规,在执法过程中做到执法必严。 作者:宫艳波 胡毓婕 单位:鹤岗市清华紫英力农化有限公司 石油化工技术论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的优秀[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的优秀区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工技术论文:石油化工技术创新与展望 摘要:随着经济发展的逐渐加快,在不断发展的过程中,所需求的能源也越来越多,特别是在石油化工方面更是如此。再利用这些能源的同时还会产生大量的有害物质危害环境,而且在这些能源利用方面说应用的技术还并不是特别高,所以整体能源利用率并不高。所以在当前能源面临枯竭,和环境破换牙那种的情况下,如何减少污染和提高利用率是当前首要考虑问题。本文通过对我国当前行业现状进行了简单描述,并对在环境和资源问题下石油化工方面的研究成果进行了简单阐述,并对我国在相关方面的在未来的发展进行了展望,希望通过本文可以唤醒行业内对于这些问题的重视,为石油化工行业的可持续发展贡献一份力量。 关键词:资源环境;石油化工;创新展望 在我国目前对于石油化工产品的需求量较高,但是在我国相关行业内,由于石油化工技术较为复杂,需要的工艺也比较困难,我国目前还没有比较现今的技术。在面对现在资源不断减少、环境损害严重等问题,在还是有化工行业的改革也势在必行。在进行改革过程中要将可持续发展做为优秀,在保证经济发展的同时加强对于环境保护和提高资源利用率的问题。在我国相关方面的改革已经展开,在工作人员的努力下相信在不久的将来一定会完成这一目标。 1我国石油化工行业状况 石油化工行业的发展速度基本决定了一个国家经济的发展速度,所以我国对石油化工行业相当重视,并且不断地推出了许多的政策来促进行业的不断发展,但是由于我国开始建设石油化工行业的时间将较短,所以在这一行业还没有取得比较大的成果。我国这一行业的是在新中国成立之后才逐渐开始进入到起步阶段,所以目前的发展情况还远远落后于发达国家,虽然可以满足国内的需求,但是由于技术相对落后,所以在生产同样的产品时往往会使用更多的资源,这样就会造成资源浪费的现象,而且因为同样的原因使得大量的废弃排放到自然中,对我国的环境造成了相当大的损害。现在阶段国家已经充分认识到这一问题,已经就这一问题提出了一定的解决办法,现已收到一定的成效,而且还在不断地通过改革改善石油化工行业在发展中带来的不利影响。 2在资源和环境问题下石油化工创新研究结果 因为国家已经意识到在石油化工行业存在的一系列问题,所以已经在相关的科研机构展开了对于新技术的研发和原有技术的革新。已经获得一定的成果,对整个行业的可持续发展,起到了促进作用,现在就对我国现已取得的成果进行简单的描述。第一种是无污染石油生产技术的的改革,现在已经研究出一种可以减少石油生产污染物的技术,避免使用原来较为落后的技术,不仅使石油纯度变高,而且还有效的减少了污染情况的发生。第二种是芳烃新技术,这种技术是通过优化对二甲苯的生产工艺将原有的催化剂替换,使得在生产过程中可以有效地提高产量,也可以减少污染情况的发生。对二甲苯是在有机化工方面重要的原材料之一,在农药与医药方面均有着大量的应用。三是在碳氧化合物烯烃的生产中运用,转化合成代替原有技术,这样不仅可以减少污染现象的发生还可以生产出其他产品,这样就可以大幅提高资源利用率。除了上述技术之外还有己内酰胺生产技术的优化、等离子涂层阻尼特性技术等,通过对与这些技术的优化创新,使整个石油化工行业不断进步,逐步实现可持续发展的目标,为我国的发展增添新的动力。 3对我国石油化工技术在未来的展望 我国在石油化工技术创新上已经获得了一定的成果,但是要想行业继续向无害化发展的话就还需要通过对相关技术的优化来逐步实现,不断地提高资源利用效率,降低产品能源浪费比率等等。因为我国在发展石油化工行业中还存在许多问题,其中比较重要的一项就是我国的石油资源储量不足,这已经是我国在发展相关行业中的首要问题,所以我国应该在进行寻找新的石油储藏地的同时还要大力进行代替资源的研究,通过对新型资源的开发和清洁能源的利用,减少对于石油资源的依赖。例如我国的煤炭储量相当丰富,通过研究使用煤炭代替石油资源就是很好的方法。但是目前这一方法还处于起步阶段还没有取得一定的成果,而且在进行相关研究时,要注意控制生产时的污染请情况,保证不会有过多的废物排放。在未来的生产技术优化中,减少排放或无排放是未来的发展趋势,也是当前关注的热点内容。这一内容简答来说就是如何大幅提升资源的利用,在满足行业发展和经济效益的基础上充分减少对于环境的污染。要想实现这一技术就要通过使用原子经济性概念来实现这一想法,这一概念的意思就是将原料所有原子都转化为所需要的产物,通过这样的转化就可以实现无废物排放的想法。 4结语 在面向资源枯竭和环境污染双重挑战之下,石油化工行业必须要向提高资源利用效率、减少污染物质排放的方向发展,这样才能实现石油化工行业的可持续发展目标,实现这一目标对与国家发展和行业进步都有着重要的意义。在进行改革的过程中要不断通过对于新技术、新方式、新材料的应用,在不断的创新下,才能使整个行业不断进步,在满足行业发展的基础之上,创建出更加优秀的可持续发展的社会。 作者:赵云 张文君 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 中国石油抚顺石化公司烯烃厂机动部
化工工程师论文:国际化工程师教学培训思考 本文作者:张莉 陈熙 陈辉 单位:北京航空航天大学中法工程师学院 中国地质大学(北京)信息工程学院 全面认识卓越工程师计划的深刻内涵关键在于两个“转变”:教育观念转变,由传统的知识学习转向工程实践,强调了以德为先、能力为重、全面发展的人才培养理念,提出了以社会需求为导向的教育质量观念,建立了以创新和素质为优秀的工程人才培养体系。当前,工程教育的国际化已成为各国工程教育发展的主要特征和重要趋势,其本质是按照国际工程教育界通行的理念、准则和规范指导办学,加强国际间的交流和合作,从而提高一国或者一所工程教育机构办学水准,培养具有国际视野和国际理解能力的人才的过程。[1]法国、英国、德国等欧洲国家也很重视工程教育及其改革。法国自拿破仑时代起创立并发展的工程教育体系独具鲜明特点,在国际上享有盛誉。同时,法、英、德、意大利等欧洲国家积极建立高等工程教育的欧洲模式,并于1999年签署了《博洛尼亚宣言》。 俄罗斯从20世纪90年代苏联解体后,经过十余年的教育发展,其高等工程教育在教育规模、培养体系的多元化以及质量保障方面都取得了长足发展和显著成效,高等工程教育已经成为其高等职业教育体系的一个庞大分支。此外,日本、韩国、越南等亚洲国家和地区也在积极开展工程教育及其改革方面的研究,以适应自身经济和工业化发展的需要。3卓越工程师的国际化作为我国高等工程教育改革的战略举措,卓越工程师计划的国际化尤为重要。教育部原副部长陈希同志在卓越工程师计划启动会上的讲话中特别指出重视工程人才培养的国际化是我国工程教育改革发展的战略重点之一,鼓励在多语言环境下培养熟悉当地国家文化、法律和标准的国际化工程师。 国际化的意义培养标准国际化,工程教育国际化要求利用全球最优秀的工科生源和教育资源为全球市场培养工程技术人才,优秀就是按照国际标准培养工程人才。卓越工程师计划必须要借鉴国际工程人才培养标准,形成具有中国特色而又对接国际的培养模式。工程人才国际化,中国的经济、人力资源能否进入全球市场并赢得优势归根到底取决于工程人才的国际化水平。具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争将是创新型卓越工程师必须具备的重要能力。国际化能力将是评估现代合格工程师的重要标准。 探索与实践北京航空航天大学作为首批进入卓越工程师计划的高校,依托中法工程师学院六年国际合作办学经验,以国际通用工程师专业为试点,进行国际化卓越工程师计划的探索与实施,取得了显著成效。其国际化培养特色如下:国际通用工程师认证,学院已获得法国工程师职衔委员会认证(CTI)和欧洲工程教育体系认证(EUR-ACE),成为我国首个获得国际工程师资质认证的学院。法国工程师职衔委员会(CTI)[3]是法国教育部下属专门负责工程师学历认证的机构。欧洲工程教育认证体系(EUR-ACE)是由欧盟各成员国共同参与,旨在建立欧洲统一工程教育标准的认证体系。法国培养模式,培养时间为6年,实行“3+3”预科教育(3年)和工程强化教育(3年)相结合,重点培养工程技术管理与工业管理方面的国际通用工程师,同时又结合我国高等教育体制,以“4+2”本(4年)硕(2年)兼顾。 前3年是预科学习,强化数理基础课程,注重交叉综合融会贯通;后3年的工程师阶段中,学生接受涉猎领域非常宽广的工程基础教育,相对比例较小的专业教育起到引导学生向某一专业领域发展的入门作用,并通过与企业各界以及科研单位密切合作实现,从而真正实现科学与技术的高度融合、多学科之间的高度交叉。国际师资与交流,强化中法英三语教学,保证90%的国际化教授、80%的国际化课程和70%的法语课程。 与法国中央理工大学集团建立学生互派机制,每年选拔一批学生赴法学习1~2年,并设置与世界名校、名院系的课程与毕业设计的互换交流培养等环节。这样培养出的学生精通法语和英语,融通中西文化,具有坚实深厚的理科基础,强化与实践相结合的工程项目的训练,有很强的团队合作意识,是在多元文化、宽广领域中培养出的具有良好综合素质的国际化通用工程师,也是根据北航自身人才培养目标定位培养出来的硕士工程型人才。 化工工程师论文:实践教学提高化工工程师创新能力 1化工专业工程师培养现状及发展趋势 目前,多数高校化工专业实践教学环节主要有贯穿大学四年的课程和专业实验,大三和大四学年的认识和毕业实习,毕业前的毕业论文或设计三大类。虽然通过以上实践环节的训练,一定程度的培养了学生在化工专业方面的工程实践能力,但仍处于尝试和探索阶段,我国工科院校培养的毕业生只是工程师的毛坯,中国的工程教育和工程师无法走向国际市场。在当前的教育体制下,高校大规模的扩招,使工程实践场地和设备资源紧张,教师量化考核不合理,工作任务繁重,而校企合作又不够深入,兼职教授缺乏,使得学生在实验和实习两个工程实践环节中缺乏良好的条件[5-6]。而在毕业论文或设计环节,很多学生对不认真对待,把更多的时间和精力用在了考研复习和找工作等方面,毕业设计环节流于表面形式[7]。过程监管不严密、考核环节单一化等问题普遍存在。学生就业后上手慢,对企业的工程实际问题不会解决,导致了化工企业需要人才而招不到合适的,化工学生想就业却又不被接受的两难现象。按照教育部“卓越计划”的总体工作思路和标准要求,优化实践教学,强化学生的工程实践能力和创新能力的培养,制定和实施严格的工程实践教学计划和教学大纲是一项培养卓越工程师迫在眉睫的事情。 2优化实践教学的主要措施 工程实践训练是促进学生理论联系实际、学以致用、提高全面素质与能力的十分重要的环节。高校应借鉴国外先进的高等工程教育观念,合理制定工程实践培养方案,加大对学生工程实践能力和创新能力的培养。工程教育最重要的内容是实践教学,因此,实践教学在卓越工程师的培养中起着关键性的作用。而实践教学改革是一项系统而复杂的工程,涉及教学计划、实验内容、师资队伍、资金配套等方方面面[8]。对化工专业来说,究竟怎样才能优化实践教学体系,探索出化工专业卓越工程师培养的新方法,以提高化工专业卓越工程师创新能力? 2.1完善和创新实践教学课程体系 实施“卓越计划”最优秀的是要改变实践教学培养计划体系。可以借鉴德国工程师培养模式的先进经验[2],在培养模式上加强实践环节,增加实践课时,增加学生自己动手的机会,在课程体系中将坚实的理论知识和工程实践训练有机地结合起来,以适应国家卓越工程师的培养目标。通过与国内化工专业同行的深入交流、文献调研和走访化工专业强势的国内国际重点兄弟院校,收集并整合化工实验研究方法教学内容,扩充和完善从基础实验,认识、生产和毕业实习,毕业论文或设计为主线的实践教学体系;加强涵盖工程背景或企业的实际问题的实践教学比重,搭建具有工程实践环境的教学平台,通过对基础实验、实习和设计等实践环节的优化和设置,在实践中提高学生的创新能力,适应卓越工程师人才培养的要求[9]。对于教师素质的提升,要坚持鼓励教师多下企业实践学习,捕捉厂内新信息,对实践学习的内容进行仔细的整理,形成新的教学内容。充分利用现有资源和现代技术和手段,通过多设置开放式课程,提升教学内容的广度、深度和新度。整合、优化和拓展教学资源,提高教学质量,改善教学效果,促进化工专业卓越工程师创新能力的培养和本学科教学的发展。实行“本科生双导师制和模块制”。每2~3名学生配备1名学校教师和1名企业工程师。在大一开学就给学生配备指导教师,让学生提前了解指导教师的课题,以便学生二年级就可以开始进行工程实践训练。一方面,指导教师将自己具有工程背景的科研课题提供给学生,学生根据自己的兴趣选择研究课题,以学生为主和老师为辅制定实验方案,学生自己动手实践,完成科研课题。另一方面,学生通过化工设计来提高工程实践和创新能力,例如,学校或省等各级单位组织的实验竞赛、三井杯化工设计大赛、大学生创业竞赛、科技学术节、学术科研报告会等。学生在教师简单的指导下,就可以学习化工设备设计、化工工艺设计(如煤气设计、焦化设计等)、化工制图等课程,这样既锻炼了学生的工程实践能力,又促进了其创新能力的培养。 2.2建立高水平的工程训练中心和实验中心 高等工程教育最重要的内容是实践教学,而实践教学环节的实施,必须要有相应的平台。因此,建立高水平的工程训练中心和实验中心,也是实现卓越工程师培养的重要举措之一。比如,承接一些工程应用型实践项目展示给学生;聘请企业中有经验的专业技术人员走进学校,根据教学安排进行工程实践教学,并有主题的组织工程技术讲座;对企业的工程实际项目,在不涉及企业隐私和不影响企业生产的前提下,可以通过视频拍摄,对拍摄资料进行制作整理,形成新的实践教学内容,作为辅助手段在实验课堂上对学生进行放映讲解等[10]。 2.3探索校企合作的新模式 校企合作是卓越工程师培养的有效措施之一。加强学校与企业或科研机构的合作,充分利用其工程实践平台,选拔优秀学生参与新产品的开发研究;建立校企合作联盟网络平台,建成校企合作资源库。吴元欣等[11]提出的化工专业联盟建设,是实施卓越工程师计划的重要举措,是有效实现资源共享、促进校企交流与合作的新模式。比如,每年举办联盟实验技能竞赛和化工设计大赛;在教师交流、交换学生培养方面构建定期交流机制,联盟成员高校通过大学生课外科技活动、实验中心创新实验专项等项目,以及学校或国家的大学生科技创新基金等,构建多种多样的大学生科研创新平台,探索出校企合作的新模式。 2.4培养具有工程实践和创新能力的教师队伍 作为担负培养一代卓越工程师所具备的工程实践和创新能力的大学教师,首先必须自己具备卓越的工程实践和创新能力,具体应做到如下几点。首先,教师应拥有相关学科专业领域,尤其是交叉学科和新兴学科的广博理论知识,以及丰富的实践经验和强烈的创新精神,能够突破思维定势,擅长激发自己和学生创新思维方式;其次,能够及时掌握相关工程实践的前沿领域和发展方向,解决工程实践中的技术难题,在工程实践开发和应用中不断探索创新,取得卓有成效的创新性成果[12]。高等工程教育应围绕以上重点来培养具有工程技术创新能力的教师队伍,以确保卓越工程师创新能力的培养。 2.5强化课程设计和毕业设计 课程设计和毕业设计也是实践教学的一项重要内容。当前,应根据大多化工企业需求和实际情况,开设化工原理、化工设备等课程设计。此外,教师应引导学生运用所学的知识,结合企业现场实际,做出有创意的、满足实际需求的课程设计。对于毕业设计,通过选题、写文献综述、实验或设计技术方法的选用、数据的分析处理以及实验现象的解释等等,使学生通过毕业设计受到综合能力的训练,在专业知识运用能力、实践能力和创新能力等方面得到充分的锻炼和提高。李莉[13]的调研发现,大多数工科学生进行的“毕业设计启动时间较晚,在毕业奔波的求职过程中,毕业设计只能被暂时搁置一边,最后敷衍了事。因此,应切实调整卓越工程师培养中毕业设计环节的实施日程。王宝玺[14]将实验与工程实践教学体系分成了四个层次,将认识实习和工程训练划定为认识、基础和拓展层,而将毕业实习和毕业设计划定为创新层次。进一步表明,卓越工程师创新能力的培养应注重基础,而强化毕业设计。 3结论 在全面实施“卓越计划”的进程中,培养单位应根据行业需求和专业的特点,构建和优化化工专业的实践教学体系,以实践教学环节为载体,扩充深化卓越工程师培养的教学内容,完善培养方案的制定,实行双导师制,强化毕业设计和分散实习等方案优化实践教学,树立学生的创新意识,培养其工程实践能力。作为化工专业的学生来说,不仅要掌握化工专业知识,还要积极学习化工机械设备等方面的知识,同时,提高外语水平,吸收国外的先进实践知识和经验,从各个方面来提升工程师的创新性和工程实践能力。实践教学的优化,对于提高化工专业卓越工程师创新能力的培养具有重要的理论和实际意义;也可为其他专业卓越工程师培养环节中教学方法和教学手段的改进探索一个新的参考方法。 作者:丁玲 周尽晖 吕早生 梁玉河 颜晓潮 单位:武汉科技大学化学工程与技术学院 化工工程师论文:化工装置的监理工程师 1监理工程师在新建化工装置中对现场设备安装工作的质量控制 1.1选好供应商是保证设备质量的基础和关键我们为了保证设备质量的良好性,选好供应厂商是决定因素之一。因此可以知道对设备质量的监察是决定现场设备安装工作能否取得良好经济效益和社会效益的关键。 1.2对大型非标设备的质量控制要知道,设备的质量问题只要被设备的制造,组装检验所决定,我们要针对设备类型的多重多样和影响设备质量的不同因素的特点做出一系列的改进。且监理工程师要对于质量问题隐蔽性强和完工后不易解体拆卸等特性严格排查设备质量,还要在监理工程师进好自己的责任同时重点完成以下工作:(1)监理工程师要严格依照合同文件配备技术人员。并对技术人员的人品和职位严格要求。(2)对设备质量的关键部位应进行重点控制,即:重点审要零部件的加工工艺方案,检验计划和检验要求,重点控制主要零部件的制造工序,对重要环节实施重点控制。对设备质量影响大的制造工艺和工序进行重点控制,在制造过程中,对其它零部件进行抽检,为保证设备的制造质量,监理工程师要把质量控制点的控制方式和程序与制造商协商一致,并且在设备制造过程中调试性能检测应进行“见证”检验,达到要求后予以签认。(3)如果监理工程师在安装过程中发现质量问题,要进行及时排查并组织施工人员和制造商进行研讨、整改和处理。并严格要求,如果需要处理就及时处理,如果需要返工就要及时返工,这样才会以防出现更大的错误。 1.3设备安装工作是设备即将形成生产能力的重要阶段,要加大监理力度进行质量监控我们知道现场设备安装是安装后的设备开始拥有生产能力的重要阶段,同样也是判断设备是否能够拥有良好的使用性能的关键阶段,因此监理工程师此时的工作至关重要,此时监理工程师要重点作好以下工作:(1)监理工程师要对施工组织设计进行严格的审查,并针对安装设备的主要材料进行施工方案的设计与拟定。因为施工方案对于整个施工过程是最为重要的部分之一,施工人员要依照着施工方案进行施工,并且施工方案还会对设备质量的有着一定的保证。(2)监理工程师要在设备被安装前就与设备制造商进行沟通,并且针对一些需要被特殊制作的设备进行研讨,这时需要监理工程师、业主、施工单位,设备制造商共同进行研究于讨论。(3)监理工程师要对安装材料进行严格检查,防止质量不过关的安装材料被运输进施工现场。(4)在安装的过程中,监理工程师要对整个过程做到时刻的自检、互检和专检,要在确认质量良好后再进行各个工序的安装。(5)监理工程师要及时的对安装设备进行现场检验,要知道,这个步骤对以后设备的良好运行起到至关重要的作用。 2结语 对于新建化工装置现场设备安装工程的质量控制,我们要不断的严格要求监察工作,不断提高工程质量的水平,对重要的部位要进行旁站,并要作好检测数据,调试数据,监理资料的收集。在工程建设监理的过程中,不断改进监理工作方法,更好地为工程建设事业服务。 作者:李智 单位:重庆化工设计研究院 化工工程师论文:化工原理教学过程中注重化学工程师基本素质的培养 摘要:化工原理课程教学是化工专业学生联系理论与实践的一门桥梁课程,也是化学工程师应该牢固掌握的课程,但在学习过程中学生普遍认为化工原理难学,其原因是学生的学习观念和方法仍停留在理论学科上,缺乏利用工程的概念对待化工原理这门工程学科。本文围绕化学工程基本素质的培养,对化工原理教学进行了探讨和分析,从不同教学环节强化学生的工程观念与意识。 关键词:化工原理;工程意识;实践教学 化学工程专业应当培养学生综合地运用科学原理、方法和技术对已有技术进行消化吸收并具备一定的研究开发能力,解决化工生产过程中的复杂工程问题,同时能够在工程项目中完成工艺、设备和控制等方面的合理设计。中国的高等工程教育模式下的毕业生在进入企业后没有严格的工程师岗位培训系统,也很少有工程项目的集中实践经验。中国工程教育的培养和当前社会市场经济转型期对工程技术人才的需求已经不匹配。大批经由高等院校工程教育培养出来的工程技术人才往往较难适应生产企业、设计院等单位对人才的要求。 化工原理课程是一门以化工单元操作为主要内容,以“三传”研究方法论为主线的工程技术基础课,它不同于化学和物理化学等基础学科,因为基础课程以简单的、理想的模型做为研究对象,采用的是严密的数学分析法;而化学工程学科都要面向实际的繁杂的工程问题,加上生产过程中影响因素繁多、物系的巨大差异、操作条件各不相同,大多数问题需要依靠理论指导下的工程化手段来解决。因此在本科教学中应该尽早让学生建立技术经济思维能力,培养工程思维模式,树立工程观念、工程意识,进而让学生能用工程观念分析、解决工程实际问题。本文从研究方法的角度,并结合化工原理的理论教学、实验教学和课程设计等环节来探讨对化学工程师的培养问题。 一、理论教学实现工程意识培养和思维转变 在当前的化工教育中,前两年的学习课程基本没有重点培养工程的观念,学生基本上学习的就是工程基础、物理、高等数学、基础化学等理论性较强的课程。所以,学生对设计、工程没有明确的认识,不能把理论与实际相结合。化工原理是一门衔接基础化学课程、后续的化学反应工程、传递过程等专业课的一门主干课程。基础化学课程的知识不仅是分析化工过程问题的重要工具,还是化工过程的基础。如流体输送、换热、蒸发、精馏、萃取、吸收等单元过程教学中所涉及到的化学原理知识,都是学生在前期物理、化学学习过程中的重点内容。另外,目前出版的化工原理教材内容大都按设计计算―操作分析―单元设备设计的章节结构来编写,课堂教学中应对单元设备的作用、功能进行对比分析,使学生明白其相同点与差异,增强学生对单元设备的正确选型、设计的综合能力。虽然各种单元操作基本方程的推导很重要,但是还应该把应用作为重点,培养学生的工程观念,让学生能够理论与实际问题相结合。案例教学在过程分析中的出发点是单元操作的物理化学原理或者物理,终点是工程目的。在分析时,暂时摆脱繁多公式的约束,通过推理、逻辑思维,发现问题、提出问题、讨论和解决问题。以数学作为基本工具,对过程进行数学模型识别,建立模型,进行实际的案例分析。 因此,在化工原理课程的理论、实践教学过程中就应该在理论的基础上尽可能提高学生的工程意识。具体来说,首先让学生明白化工原理与前面所学的物理、化学是性质完全不同的课程。强调此课程如何把研究成果开发放大为中试,再开发为生产规模,是连接基础研究与工业生产的架桥。通过加强案例教学,使学生尽早树立工程观念[1]。虽然各单元操作的数学模型的推导重要,但更应该侧重实际工程应用,让学生能够将理论与实际工程相结合,培养学生的工程观念。 二、化工原理实验教学中强化理论知识消化吸收与工程应用概念 实验环节是研究问题和学习的重要环节,既是培养学生理论与实际相结合的重要方法,也能训练学生的动手能力和实验技能。化工原理实验是同理论课程教学一起开展的实践性教学环节,实验涉及到工程实际,实验设备和工艺流程相对复杂,部分实验装置甚至接近于中试。为激发学生的学习兴趣和增强工程实践能力,加强实验教学是化工原理教学改革的一个重要切入点。如在实验教学中,教师可以把科研中的单元过程,如分离工程案例分析引入到实验教学课堂,既可以丰富实验教学的内容,又能够提高学生对化工实践和解决实际问题的认识[5]。在化工原理实验中,学生能够接触到与实际生产设备结构性质相同的工程实验装置,能够提升学生的工程意识。对于每个实验,如果能够要求学生独立分析单元设备的结构、设备的布置、实验装置流程,再结合教师的详细讲解,这样就可以使学生在实验过程中初步形成工程化概念。 完善实验教学方法,提高实验技能,训练工程思维,是实验教学成功的关键所在。增强实验教学的每个环节监控,包括流程预习、实验装置、课堂理论讲解、实验操作技能培养、实验数据分析和综合成绩考评等。实验过程中及时发现实际工程问题、找出解决方案,也算是建立工程观念的一条有效途径。通过观察实验现象,来引发学生自己思考问题。化工原理实验教W的内容紧紧围绕实验研究方法设计,学生可以在实践中巩固理论课所学的方法论。 三、化工原理课程设计突出理论教学与工程设计的对接 化工原理课程设计是一个综合性的实践教学环节,可提升学生的综合应用能力,通过学生独立完成规定单元操作设计的训练,掌握相关工艺、机械设计的能力;课程设计环节以实际应用为目标,通过实践可提高工程意识和实际应用能力。而且通过该环节,可使学生综合运用相关课程理论知识,增强查阅文献数据的能力,并增强通过工程语言如图表、文字表达设计结果的能力,进而可以提升学生的工程制图的能力。这样,学生通过一次课程设计,可以掌握机械设计的训练、单元设备相关工艺,使工程的概念得以提升。 应当指出的是,课程设计的目的不单纯是为设计而设计,而是培养学生解决问题和分析问题的综合能力。在进行课程设计之前,学生基本没有参加过工程实践,所以指导教师有必要提醒学生,工程上的问题往往受到诸多因素影响,不像他们以前所学的自然科学范畴的数学、化学和物理等课程的答案是唯一的,工程问题的答案往往不止一个。所以需要将每种可行方案进行可靠性、先进性和经济性等方面的比较和选择,最终选择一个可靠的实施方案。经过这样的指导和亲自参加工程设计实践,学生的灵活性和工程应变能力都能够得到初步锻炼,进而为他们今后走上工程师岗位打下初步基础。课程设计主要是针对实际工程中的问题,让学生得到实际锻炼的机会,课程设计内容注重理论联系实际工程。请工程经验丰富的工程师现身讲解学生需要面对的专业热点问题或典型工程问题。让学生走进企业、工厂实践,了解和感受工业生产过程的实际状况。另外要培养学生的工程实践能力,强调工程软件(PRO II,Aspen,Auto CAD等)的上机操作与实际应用,加强学生的工程培训实践教学,让工科学生掌握这一进步的设计手段。 四、结语 要加强学生工程意识的培养,我们在搞好理论教学、实验教学和工程设计的同时,更多地要让学生走出课堂,深入生产和科研实际。使学生能够将所学的知识应用于研究和解决生产问题的工程实践中,让学生体会到解决实际工程问题的喜悦与自豪。要逐步培养学生重践、重应用的热情,培养学生积累资料的习惯和兴趣,培养学生寻找课题、在生产实际中发现问题、掌握解决问题的步骤和方法,在教学过程中培养学生工程化的思维,培养他们热爱化学工程专业,使学生热爱所学专业。 化工工程师论文:在培养“卓越工程师”理念下浅谈精细化工工艺学教学改革 摘要:以“卓越工程师”培养目标为导向,本文从精细化工及精细化学品的特点、教学内容选择及教学方法等方面介绍了精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。教学改革实践表明:通过把学生分组介绍精细化工产品专题、组织参观不同类型的精细化工厂、结合教师科研课题开设设计性实验及改革综合成绩评定方法等方式,可以有效激发学生学习的积极主动性,很好地培养了学生实践应用、思维开创和解决问题的能力,有效地提高教育教学效果。 关键词:卓越工程师;精细化工工艺学;学生产品专题介绍问答式教学;开放设计性实验教学 “卓越工程师”教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越工程师教育培养计划具有三个特点[1]:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。所以“卓越工程师”之所以“卓越”,不仅在于其专业知识丰富,也在于其解决问题的能力强,更在于其综合素质高。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,全国各高校掀起众多工科专业进行专业基础课及专业课程改革的热潮[2-6]。《精细化工工艺学》是化学与工程工艺专业的一门主干专业课程,其涉及的精细化工产品门类繁多,日新月异,与实践联系相当密切。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,从事该门教学必须做到结合学科前沿的最新进展和基本理论;其次结合生产实际中的主要技术问题、最新技术方法、过程和结果,对教学模式进行相应改革。使学生通过本课程的学习,能掌握精细化工工艺学基础和理论知识,正确地认识精细和专用化学品生产的工艺条件和瓶颈技术,提高发现问题和解决问题的能力。本人多年从事化学工程与工艺专业《精细化工工艺学》课程教学工作,在借鉴其他院校面向“卓越工程师教育培养计划”课程教学改革的基础上,参考各高校同仁对精细化工工艺学课程教学改革采用的方法[7-9],同时结合地区经济发展的特点对精细化工工艺学进行相应的教学改革。以下主要从精细化工及精细化学品的特点、课程教学内容构建及教学采用的方法和措施等方面阐述精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。 一、精细化工及精细化学品的特点 精细化工有别于基础化工,它有着自己的鲜明特点,这在绪论课一定要给学生讲授好,让学生充分了解精细化工及精细化学品的特点,从而激发他们对这门课程的兴趣。精细化工及精细化学品的主要特点有生产特性、经济特性、商业特性及产品特性[10]。其生产特性表现为:小批量、多品种、复配型居多、技术密集、多用间歇或多功能生产装置、生产流程多样化。它们的经济特性表现在投资效率高、附加值高及利润高等,在这里可以列举一些附加值高的精细化工产品实例,比如农副产品深加工等。笔者在授课时就给学生讲了广西蔗糖深加工产品的实例(由蔗糖制备葡聚糖),让学生深刻体会到精细化学品的高利润,促使学生对精细化学品和精细化工生产技术感兴趣。精细化学品的商品性强,表现在用户对商品选择性很高,市场竞争十分激烈,开发应用技术和开展技术服务是组织精细化学品生产的两个重要环节。国外精细化工企业非常重视技术开发、技术应用和技术服务这些环节的协调,他们在技术人员配备的比例上是比较高的。另外应该让学生充分认识到我国与世界发达国家精细化工发展的现状、重点和热点相比有什么优势或不足,直接让学生感受到学习这门课程的重要性及意义。 二、《精细化工工艺学》课程内容体系的构建 1986年,我国化学工业部对精细化工产品的分类作了暂行规定,把精细化工产品分为11大类[10],分别是:(1)农药,(2)染料,(3)涂料(包括油漆和油墨),(4)颜料,(5)试剂和高纯物,(6)信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品),(7)食品和饲料添加剂,(8)黏合剂,(9)催化剂和各种助剂,(10)化学药品(原料药)和日用化学品,(11)功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。不是每一本教材都能把以上精细化学品11大类的内容全包括,因此根据专业培养特点、地区资源及精细化工产业特色、教学课时来选定教学内容显得十分重要。《精细化工工艺学》是我校化学与工程工艺专业的一门必修课程,总课时64时数。近几年来我们一直采用以马榴强主编的由化学工业出版社出版的教材为主,补充专题讲座为辅的课程内容构建体系。主要教材的内容主要涉及高分子加工助剂、表面活性剂、食品添加剂、胶粘剂、涂料、香料及提取工艺、化妆品及新领域精细化学品等方面。在此基础上,还给学生增加了《饲料添加剂》、《淀粉深加工》、《汽车专用洗涤剂》、《精细陶瓷》及《人工晶体》等专题内容,这样一来,使所选择的教学内容既有重点,又能使学生在精细化工领域有一定的知识广度,并能了解本领域内一些最新的研究成果、发展动态和精细化工产品在新领域的应用及配方确定,同时对广西地区的精细化工特色有一定了解。在教学过程中不断地把在文献检索中发现的新技术、新产品、新理论充实到教材中,以丰富讲授内容,并适时补充精细化工行业的最新资讯、国内知名精细化工企业的最新发展动向等。 三、采用的教学方法及措施 (一)要求学生采用PPT形式介绍与生活相关联的精细化工产品专题 传统的教学模式都是教师讲授的模式,使学生的学习有较大的被动性。为了激发学生学习的主动性,在教学过程中,开学第一周就把学生分组(3~5个学生一组),自选与生活息息相关的精细化工产品进行PPT课件介绍,内容包括产品的结构组成和用途、生产方法、生产过程中存在的三废处理问题等。可以适当提供一些备选专题,例如我提供的复配技术在液体洗涤济中的应用研究及进展、食品添加剂的使用安全问题、汽车美容用化妆品的品种及研究进展、八角油的提取工艺及方法等专题,由组长负责组织组员通过以下方式进行资料查阅:(1)利用学校图书馆精细化工馆藏书目;(2)利用现有精细化工类学术期刊及数据库查阅精细化工产品的最新研究成果及发展趋势;(3)利用精细化工综合网站,如化学化工论坛(.cn)、中国精细化工网(.cn)、世界精细化工网()、21世纪精细化工网()、中国精细化工技术网()、中国专利信息网(.cn)等。然后进行课件制作,再交由老师审核,再推选一到两人上台主讲,讲完后所有组员同时上台对同学的提问进行答辩,每组选出一个记录员,记录提问同学的姓名及问题内容,不能回答的问题课后通过查阅资料或是与老师讨论后再回答并做成电子版课件,在上课前展示给大家。提问的同学都可以在平时成绩加分,如此要求后,在下面听的同学也会提高注意力。比赛评委由各组长组成,和组长讨论并制定评分细则,对表现优秀组给予一定的奖励,并以PPT演示的得分评定分数。经过试行教学效果良好。比如食品添加剂专题就例举了大量的反面事例如苏丹红事件,学生通过查阅资料谈自己对苏丹红及苏丹红事件的认识,经过交流讨论,不仅使学生增加了对苏丹红这类物质的性质、用途等的了解,而且增强了学生对食品安全维护的意识。通过学生PPT演示答辩式教学,不仅提高了学生查阅资料的能力,也培养了他们的合作精神、多媒体课件的制作能力以及提高学生自主学习精细化工产品知识的主动性;让学生深刻体会到学知识不仅是听,自己也有上讲台展示的机会。教师为了给同学们更好地介绍所选定的精细化工产品,不被问倒,着实需要下一翻苦功精心准备。 (二)组织学生到精细化工厂参观,提高学生理论联系实际的能力 为了加强教学的实践环节,让学生能更好地理解课堂上学到的理论知识并更好地与生产实践相结合,开阔学生视野,在课程学习期间,组织带领学生到南宁市天亮精细化工有限公司、南宁市涂料厂、南宁市胶粘剂厂和南宁市化妆品厂等精细化工企业进行课程见习。使学生现场了解到洗涤剂、三醛胶、内外墙涂料及化妆品的生产过程、生产工艺和主要生产设备。在参观现场请工厂的工程师对学生进行指导与讲解,解答学生提出的问题,引导加深企业生产印象与感受,启发学生在学习涂料、化妆品、洗涤剂及胶粘剂生产工艺中思考需要解决的理论和实践的相关问题,提高学生发现问题及分析问题的主观能动性。同时,为了响应“卓越工程师”培养理念所提倡的“行业企业深度参与培养过程”,在见习时请企业负责人介绍企业所选取的生产工艺的优点,生产过程中常见问题的解决办法、企业的创业史、企业文化及企业急需人才培养要求等多方面的知识,让学生更多的了解所见习精细化工企业的概况,同时明确今后在校学习的方向。参观见习后都会要求学生写不低于5000字的见习报告,包括各个厂家产品的生产流程、产品用途、现有工艺的优点与不足、心得体会等。通过参观实习,总体感觉到精细化工产品生产所用的设备和所建的厂房一次性投资不高,点燃学生毕业走上社会后自主创业的激情,在一定程度上推动了学习的积极性和主动性。 (三)结合教师科研项目开设出设计性实验 教师们的科研课题有部分不仅是结合地方资源特色而立项,且与精细化工产品合成与应用研究紧密相关,同时教师科研项目具有持续深入研究的特点。因此可以借助这个教师科研项目资源优势,与他们一起研讨开设出相关的设计性实验,要求学生根据所学习的精细化工课程知识点,查阅相关文献资料,用目前比较成熟的工艺去合成获得目标产品,确定反应的条件、实验所需要的基本仪器及相应的检测手段,部分学生在今后毕业论文环节也会参与到教师的课题研究的子课题中,这类设计性实验的开设不仅锻炼了学生资料查阅、实验操作、发现问题和分析问题的能力,同时为他们的毕业论文实验打下坚实的基础,比其他专业的学生更快地溶入教师的研究课题中,达到双赢的效果。以下是我院教师多年来研究的部分相关课题:双酚A型环氧树脂的改性研究、新型催化剂对汽车泡沫材料发泡-凝胶反应动态平衡研究、以蔗糖为原料双菌协同发酵合成中低分子量萄聚糖、萃取与膜分离集成从菠萝加工废弃物中提取菠萝蛋白酶、基于构效关系的磷酸盐防锈涂料设计及其作用机理研究、纳米碳酸钙的制备及应用研究、木薯淀粉磁性微球分子链态及构效。可见这些课题均属于精细化工研究范畴。通过结合教师科研项目开设设计性精细化工实验,有效提高了精细化工工艺学教学质量,更好地提高了学生的在精细化工工艺方面知识的运用与创新能力,从而体现出“卓越工程师”所倡导的培养理念。 (四)增加课程实践环节的占分比例,完善课程成绩的评定方法 大部分的课程考核方式都是采用闭卷方式,而且期末分数占总评成绩的权重比较高(通常为70%)。而精细化工工艺学课程与别的课程不一样,由于该门课程与现实生活结合非常紧密,除了指定教材上的内容外,还有老师补充的专题和学生PPT介绍的专题,为了提高学生在平时的课程学习过程中的认真程度,该门课考试的内容有70%是教材知识,30%是课外补充及实践知识,因内容多而广,所以闭卷考试会给学生造成很大的记忆压力,结合该门课程主要目的是为了让学生更好地理论联系实际,充分了解目前的精细化工产品市场供求及产品配方研究现状和进展,因此期考采用开卷进行。在试题中可以把实践环节的内容有机组合在考试题中。按下面的公式算期评成绩。期评成绩=平时综合表现(含作业等)*15%+课程论文*7%+课程见习10%+PPT演示8%+期考*60%,通过这样的评分方式,可以有效推动学生在课程学习过程中注重实践这一环节的表现,更好地把学到的理论知识与实际应用有机的结合起来。 四、结语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。为适应该培养计划的要求,必须不断对《精细化工工艺学》进行教学内容和教学模式改革,才能提高教学效率,更好地发挥精细化工工艺学在培养“卓越工程师”型人才中的优势和作用。 化工工程师论文:基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建与实践 摘要:化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力,经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考。本文根据卓越工程师培养计划的要求,阐述了当前化工专业实践教学面临的问题,提出构建基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的几项措施,以及取得的成效。 关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;体系构建 化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力。2010年教育部在天津大学启动了“卓越工程师教育培养计划”,其宗旨就是要联合有关部门和行业协(学)会,共同培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[1-2]。化学工程与工艺专业实施“卓越工程师教育培养计划”,为高素质化工人才的培养搭建了良好的平台。桂林理工大学化学工程与工艺专业在2011年入选了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”,并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程师班的学生。经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考,下面谈谈笔者的认识与体会。 一、当前化工专业实践 教学面临的问题 桂林理工大学化学工程与工艺专业建立于1986年,当时名称为工业分析专业,1998年更名为化学工程与工艺专业,专业方向包括化学工程、电化学工程、石油化工。经过近30年的发展,专业建设取得了长足的进步,2006年被确定为广西高校优质专业,2008年获部级高等学校特色专业建设点,2011年入选教育部卓越工程师培养计划,2008年专业所属的化学化工教学团队成为广西区教学团队,拥有的《普通化学》课程在2008年评为部级精品课程,在2013年评为部级精品资源共享课程,1人获得广西区教学名师奖,2人入选广西高校优秀人才资助计划。在长期专业办学实践中,我们深感化工专业实践教学存在的诸多问题,阻碍了学生实践能力和创新能力的提高,也对实施“卓越计划”造成了一定程度的困扰。这些问题主要体现在以下几个方面: 1.大多数化工企业,由于担心学生的安全问题,对学生进企业进行生产实习,表现得不是很积极。各校多采取让学生自己找单位实习,回来交一个实习报告解决实习难的问题,导致生产实习教学环节存在“放羊”现象。 2.化工专业普遍生产实习时间较短,一般为4――5周,企业很难给予一个真正的岗位让学生进行生产实习,更无法给予学生动手,进行实际操作的机会,导致学生的生产实习轮为“参观式实习”。 3.实践教学内容比较陈旧,综合性、工程设计性实验项目偏少,没有建立一个完整的给予学生进行工程实践的教学平台,没有将学生实践能力和创新能力的培养,贯穿于整个大学教育的实践教学体系中,另外各类实验(基础实验、专业实验),各类实习(认识实习、生产实习、毕业实习)有机衔接不够,需要进行深层次的改革。 二、基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建 1.学生实践能力和创新能力构成要素。深入认识学生实践能力和创新能力构成要素,是有效的构建专业实践教学体系的基础。创新能力就是创造新的思想,将新的思想付诸实践,创造一个新的事物的能力[3-4]。创新能力主要由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力三个要素构成,而实践能力则表现为基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力三个由低到高的层次。很明显创新实践能力的培养,对提升学生实践能力和创新能力意义重大。影响创新实践能力的主要因素有学生的创新实践品质、创新实践技能和创新实践环境[5]。作为高等学校的教育工作者,在对学生创新实践品质培养时,既要注重开发和培育学生的共性,也要尊重学生个性的差异,要因材施教,促进多样化人才的发展,同时要将创新实践技能的培养融入人才培养方案中,根据学生在不同阶段的特点,开设不同类型的实践课程;要尽量依托学科优势平台,打破教学实验室和科研实验室壁垒,将重点实验室的优质资源和教师的科研成果融入教学中,构建良好的创新实践环境。 2.多层次立体化化工实践教学体系的构建。在入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”后,我们及时对化工专业人才培养方案进行了修订,构建理论(Theory)课程体系和课程内容、验证(Test)体系、创新(Try)体系的“3T”化学工程与工艺专业课程体系,特别是形成以“工程实践与工程应用创新”为亮点的实践教学体系,其优秀是体现了对学生创新实践能力的培养。该实践教学体系由“基本技能层次”、“综合应用能力与初步设计能力层次”、“工程实践与创新能力层次”三个层次构成。“基本技能层次”由大一、大二开设的无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、化工原理实验、以及由大三开设各专业方向的综合实验等组成,通过课程实验、上机等实践环节,学生加深了对理论课基本概念、基本理论的理解,培养了学生基本实践技能;“综合应用能力与初步设计能力层次”则由化工设计、精细化学品配方工程师实训、工业分析技能实习实训、电化学工艺技能实训,以及认识实习、生产实习、毕业实习组成,通过课程设计、综合实训、在企业进行的各类实习等环节,实现对学生综合应用工程能力与初步设计能力的培养;“工程实践与创新能力层次”通过开设应用研究型选修课、“工程实践与创新”自选实验项目和暑期到企业“顶岗实践”,同时通过组织学生参加全国大学生化工设计竞赛、各级“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛、各级大学生创新创业训练项目等方式,培养学生的工程实践与工程应用创新能力,通过雁山大讲坛的引导,开展各种形式的讲座、研讨会,丰富校园化工科技文化生活。 几年来,为了使化工实践教学体系能够获得良好的教学效果,我们对实践教学内容和教学方法进行了改革。一方面鼓励教师在教学中立足先进性、前沿性更新充实课程内容,将化学化工学科最新科研成果及个人的科研成果有机融入到课程教学中,如电化学工程方向教师利用广西区科技进步奖的“高性能二次电池电极活性材料合成的新方法”和电镀新工艺研究的科研成果以及发明专利,设计并开设了“锂离子电池的装配及性能测试”、“电镀镍的工艺设计及性能测试”等电化学工程专业实验,并出版教材《电化学实验》,化学工程方向教师利用绿色化学科研成果,出版《有机化学实验绿色化教程》、《精细化工工艺学》教材,并在教学中使用。另一方面在开设的各种技能实训中,努力开发具有中试规模的实训项目,尽量确保学生能在真实工作岗位环境条件下进行实训,如与东莞金赛尔科技有限公司合作,从企业引进了软包装锂离子电池小试生产线,开设了与生产实际接近的电化学工艺技能实训项目,精细化学品配方工程师实训项目所采用的配方及工艺,均来自生产实际。在2014年,学校加大了对校内实践基地的投入力度,打造校内化工生产仿真实训装置平台。该化工生产仿真实训装置采用真实的化工企业生产工艺流程,运用仿真技术,结合化工生产真实设备、仪表及工业控制系统进行构建,全面模拟生产工艺过程。化工生产仿真实训装置平台的建立,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。 三、实践教学体系教学效果 1.新的实践教学体系的实施,在一定程度上解决了当前化工专业在企业实习效果不理想的问题,提高了实践实习教学质量。 2.实施新的实践教学体系,极大提高了学生的创新实践能力,多年来本专业毕业生一次性就业率保持在90%以上。近三年来,化工专业全体学生(约200人)均参加了全国大学生化工设计竞赛,5人获得全国一等奖,18人获全国二等奖,33人获全国三等奖,其余学生获优秀奖,在广西同类高校名列前茅;同时化工专业各班级约有一半的学生参加导师课题组的科研活动,在导师指导下参加包括大学生创新创业在内的科研项目近30项,并获得不少科技成果奖,其中获广西区级“挑战杯”二等奖1项(2012年)、三等奖1项(2014年),广西高校化学化工类论文及设计竞赛,11人获一等奖,3人获二等奖。本科生以第一作者发表学术研究论文每年在2~3篇左右,申请国家发明专利2~3项。 3.“化学工程与工艺特色专业建设与实践”成果在2012年获广西区级优秀教学成果奖一等奖,其中对学生实践创新能力的培养,引起了同行们广泛关注,起到了很好的示范作用,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。 化工工程师论文:基于卓越工程师培养的化工原理课程教学改革 摘要:化工原理是化工专业课程体系中的专业基础课。课程教学中我们要结合桂林理工大学卓越工程师培养计划,以学生学习为主,狠抓实践教学,将理论教学融入到实践教学中,利用教师的科研优势,在教学中实现教学与科研的有机结合,提高化工原理课程的教学效果。 关键词:卓越工程师;化工原理;教学 化工原理是一门关于化工加工过程的基础课,它为化工等工业部门提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理是桂林理工大学化学工程与工艺等教育部卓越工程师培养计划专业学生必修的一门重要的专业基础课。化工原理课程以单元操作为内容,以传递过程原理和研究方法为主线,研究各个物理加工过程的基本规律、典型设备的设计方法、过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和课程设计三个环节。本课程在整个教学体系建设中起着从基础课到专业课的过渡桥梁作用。为实现《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》而组织实施的卓越工程师教育培养计划,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。目的是通过校、企密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,提高学生工程实践能力,造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的优秀工程技术人员。[1-3]“卓越计划”的启动为应用型人才培养提供了良好的机遇,这为加速培养高质量化工类工程技术人才奠定了基础。使这些学生要能够满足祖国未来发展的需要,适应和引领未来工程技术发展的方向,也能够在多语言环境下工作,具有国际竞争能力。[4]桂林理工大学化学工程与工艺专业是第二批获得教育部“卓越工程师计划”的试点专业。为推进“卓越工程师培养计划”的顺利实施,加强高素质创新人才的培养,我校化工原理课程教学从多面入手,努力提高课程教学的效率。 一、加强认识实习 针对学生学习化工原理课程反映的情况,学生认为动量传递、热量传递和质量传递太过于抽象,学习很困难,我们调整了教学计划,将化工原理课程由原来的第三学期开课调整到第四学期,而认识实习则由原来的第五学期调整到第四学期初。这样学生在学习化工原理课程之前完成了认识实习,使学生对化工生产中的“三传”有了初步的认识。同时对认识实习指导教师提出更高的要求,规定认识实习的老师必须是“双师型”教师,这样学生到企业实习时,可以有针对性地将化工原理课程中“三传”问题和企业的生产工艺联系起来,使学生对“三传”问题有了感性认识。同时我们加强了与企业的合作,桂林理工大学化学与生物工程学院已和桂林立白日化有限公司、桂林莱茵生物科技股份有限公司等10余家企业签订合作协议,共建“工程实践教育中心”,为企业积极介入到校企联合培养人才奠定了基础。同时我们还聘请了大量的企业高级工程技术人员为我校的兼职教师,这样学生在认识实习时,有关单位的工程技术人员作为兼职教师参与学生的认知实习,大大提高了认知实习时的师资力量,特别是师资力量的工程实践经验,这对认识实习的效果起到很大的促进作用,使学生在认知实习时对“三传”有了很深刻的认识。 二、强化“以学为主”的课堂教学 大学教育与基础教育的区别在于从以教为主转变为以学为主。改变“填鸭式”的教学方法,激发学生的主动求知欲是提高教学质量的关键。在化工原理课程的教学中,教师们也在逐渐转变观念,采用多种多样的课堂教学方法,提高学生学习的主动性,进而提高教学效果。 1.感知性教学。教师在教学过程中,利用各种方式让学生直接感知化工生产的“三传”。由于化工生产的“三传”十分抽象,仅给学生讲授理论知识是不够的,直接感知对化工原理课程教学具有非常重要的作用。前面的认识实习就是很重要的感知性教学。为了增加学生的感知认识,学校加大投入力度,大量增加化工原理的实验设备配备,如目前我校化工原理实验已具备以下实验装置:离心泵特性曲线的测定;流体流动阻力的测定等15套实验装置。我们的老师在讲授每种传递过程都会先和学生到实验室观看对应的实验装置,并演示给学生看,使学生从感官上认识“三传”。上课时,将实现“三传”的各种设备再以各种生动、直观的动态图片展示给学生,让学生将抽象的理论与实物联系起来,明显提高了教学的实效。此外,我们对卓越班的学生实行导师制,学生在一年级就进入教师的研究室参与科学研究,使学生对这些设备的感性认识进一步加强。 2.训练式教学。在教学过程中注重学生对所学知识的反复实践训练。“卓越工程师培养计划”中,很注重对学生工程设计能力的培养,在我校有关专业的后续课程中均有专门培养工程能力的设计课程,我们的化工原理课程也有专门的化工原理课程设计,使学生能够利用所学的三传知识,系统地设计某些化工过程。此外,在课堂教学中,老师除了让学生就每个知识点进行反复训练,我们还设计题目,使学生能够就每个知识点甚至整个知识体系进行训练,并设法找到实际的“三传”设备的数据。如利用漓江为学校学生提供生活用水的设计方案就涉及到三传的许多方面。让学生身临其境地进行“三传”设备的设计和计算的训练。 3.互动式教学。在教学过程中注重教――学双方的经常性的交流互动。其实,互动式教学一直是桂林理工大学的优良传统,我们一直重视互动式教学。如在教学过程中,我们将学生分组,教师提出某个“三传”设备,每组学生自行观察,发现“三传”设备的结构特点并提出设备的工作原理,由每组学生选出一名代表,用专业术语讲出设备的设计特点和工作原理,其他组的学生努力找出该组的不足,最后教师作总结并表彰最优秀的小组(这作为平时成绩,提高了这类教学学生的积极性)。这些互动式学习,使学生能自主学习教程,并学会查阅相关文献,取得很好的教学效果。 三、实践教学与理论教学充分结合 基于卓越工程师培养,院校两级加大了投入的力度,使我们的实践和实验教学条件取得了很大的改观。化工原理课程组教师,充分利用各实践教学环节的机会,实现本课程的实践教学和理论教学的融合。由于投入力度的增大,化工原理课程所设置的实验由原来的八个增加到现在的十四个,以强化学生对各单元操作的认识。这些教学实验,为本课程的实践教学提供了很好的支撑。进行相关实验时,我们进一步强化学生所学的理论知识,重温重要的概念,使学生在实验过程中真正认识化工各单元操作的原理和作用,并运用所学的理论知识对各单元操作进行操控和数据处理,掌握提高各单元操作的工作效率的方法。由于学校的重视和学院教师的努力,近年来,我院和许多大中型企业建立了“产学研”基地,共建“工程实践教育中心”,使得学生的认识实习、生产实习、毕业设计等实践性课程的条件得到大幅提升,提高了学生学习的兴趣。在这些实践性教学的过程中,化工原理课程组的教师充分利用这些实践环节,例如,在实践教学中,要求学生了解各单元操作的设备,掌握各单元操作的特点。使学生对化工原理课程所学的知识有一个回顾的过程。学生可以根据自己学习的有关理论知识,帮企业解决生产中的实际问题,使得实践教学和理论教学得到完美的结合。我校专门构建了化工仿真实验室,建成部级的虚拟仿真教学实验中心,安装了各单元操作的模拟软件,为化工原理各出单元设计提供了良好的条件。各单元操作可以很方便、直观地看到“三传”的过程,对学生认识“三传”的本质有很大的帮助。近年来,我校加大“三井杯”等化工设计大赛的参赛奖励的力度,其中的化工班的学生几乎是每个人均参加化工设计大赛,这种全国性的大赛对学生的综合化工素质有很大的提高,当然对化工原理知识点的提高和巩固也起到很大的促进作用。 四、教学科研的有机结合 中科院院士钱伟长曾提出:“你不教课,就不是教师;你不搞科研,就不是好教师。”[5]可见科研在教学中重要地位,要培养创造性人才,建立一支高水平的教师队伍,必须提高教师的科研水平。桂林理工大学历来重视教师科研能力的培养,制定了一系列有利于教师科研能力提高的政策和奖励措施。促进了我校教师科研水平的提高,建立了一支高水平的教师队伍。我校化工原理教学课程组教师具有较好的科研背景,大部分教师是国内名牌大学毕业的博士,科研能力强。目前,每个教师都承担了国家自然科学基金等项目。这些项目的承担为卓越班的学生直接参与教师的科研活动提供了保障。同时,教师可以通过科研促进自身知识结构的更新、知识体系的完善和对学科前沿的洞悉。这为教师更新教学方法,改革教学内容奠定了坚实的基础。也会提高教师将科研成果转化为教学内容的比重,提高学生接受前沿科学理论的程度,扩宽了学生化工原理基础知识、了解化工原理的最新研究进展及学科发展的方向。这对提高学生的创新思维能力,加强学生对各单元操作的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力大有裨益。 总之,“卓越工程师培养计划”对课程教学提出了更高要求。今后在化工原理的教学过程中,我们将进一步围绕提高课程教学效果为目标,探索研究实践教学、以学生为主体的教学以及科研在教学中的作用等,实现教、学相互促进,师生共同发展,提高化工原理教学效果。 化工工程师论文:某校化工专业“卓越工程师”人才培养改革思考与实践 摘要:我校化学工程与工艺专业2012年成为国家首批“卓越计划”试点单位,目前已经有2届“卓越计划”毕业生。针对“卓越计划”实施过程中存在的问题及解决途径,从培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节改革等方面探讨了化学工程与工艺专业“卓越工程师”人才培养。 关键词:卓越计划,教学改革,化学工程与工艺 引言: 依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,2010年6月教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。拟用10年时间,培养“面向工业界、面向世界、面向未来,创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。2012年,我校成为国家首批“卓越计划”试点单位。 我校石油化工专业的毕业生就业具有较强的针对性,本文针对我校石油化工特色及本专业毕业生的就业特点,为了适应“卓越计划”应用型工程师的培养目标与要求,我校结合自身的优势与特色,从培养思路、培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节等方面进行改革与实践。 一、培养模式的改革与优化 1.培养方案修订。根据《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》的精神和要求,结合我校实际情况,对化学工程与工艺专业人才培养方案做了调整与修订: 针对教育部“专业认证”中对学生12项能力的要求,学院组织了专家组对化工15级人才培养方案进行了专题研讨,对照学生12项能力要求,划分课程群,针对每门课程,划分知识点,优化整合每门课程的知识点,从而形成了特色更加鲜明的课程群。全面启动了教学文档的改革,从“教学大纲”、“授课计划”、“考试大纲及试卷”、“学生课堂随堂记录”、“学生成绩评价”、“教学反思”等到“课堂形式组织”,全部围绕学生12项能力要求,重新进行修订与调整,让学生更加受益,期望使学生毕业5年后能够达到培养目标要求,成为具有“较强工程实践能力的工程应用型人才”。 2.课程体系改革。教育部提出的“专业认证”着重强调了培养学生“解决复杂工程问题的能力”。因而就《化工设计》这门课程,分别聘请了“瑞派工程公司”副总经理雷云周、副总工程师吴伯明讲授了“换热器设计”、“配管设计”、“车间布置设计”、“反应器设计”等模块的知识点,进一步加强学生解决复杂工程问题的能力。 化学工程与工艺专业卓越班《仿真实习》两周在“中石化茂石化分公司培训中心”、“中石化茂名石化分公司研究院”进行仿真课程练习,其中包括“常减压蒸馏”、“延迟焦化”、“催化裂化”、“丙烷脱沥青”、“实沸点蒸馏”等装置仿真练习。得到学生一致好评,反馈效果良好! 二、校企联合培养 近两年我校依托茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个部级工程教育实践中心。使得化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才。取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式检查企业培养方案的落实情况。 我校已制定完成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等。完善各种配套管理机制,为落实人才培养方案提供保障。 三、教学团队建设 1.学习交流,提高水平。近年来,我校化学工程与工艺专业教师几乎每位教师都会参加各类专题研讨会,学院支持教师多进行学习交流,提高业务水平。提高本专业教师队伍的整体素质和水平。 2.加强指导,培养青年教师。为青年教师配备导师,发挥老教师对新教师的“传帮带”作用。另外,有计划地组织教师以科技专家特派员、生产单位挂职或定期调研培训等形式到石油化工企业,深入生产一线,了解生产技术状况及急需解决的生产问题,加强学术交流和联合科技攻关,鼓励教师参与企业的科研活动,开展科研技术服务工作,为企业解决生产难题,提高生产效率和经济效益。 3.外聘专家,提升实力。聘请国内石油化工领域著名专家作为客座教授和学术顾问,指导学科专业的建设。充分利用茂名石化公司人才资源,聘请优秀专家及技术人员担任客座教授、兼职教师,进行生产实习指导、生产技术专题讲座、毕业论文指导等教学活动,并加强学术交流和产学研合作。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。从而,建设一支熟悉社会需求、教学经验丰富、工程技术能力强、专兼职结合的高水平教师队伍。 四、课程与教学资源建设 1.加强精品(资源共享)课程建设。化学工程与工艺专业《石油炼制工程》、《有机化学》、《物理化学》已获批为省级精品课程、广东省精品资源共享课,并有良好的教学网站资源。《石油化工工艺学》为校级精品课程,校级精品资源共享课。另外,2015年,《化工设计》、《化工热力学》等申报校级精品资源共享课。 2.丰富教学手段。另外,本专业还建立了“油类”课程群精品课程网站。利用网络平台进行远程教学,教师可通过校园网提供教学资料、实验资料,并进行辅导、答疑、批改作业、组织讨论等。利用全国高校教师网络培训系统,积极开展教师网络培训。 3.推进教材建设。联合国内石油化工高校编写出版高水平、适用的石油化工特色鲜明的系列教材。如《认识、生产实习指南》、《石油产品应用技术》、《石油化工专业英语》等。与企业技术人员合编更结合生产实际的《化学反应工程》、《化工原理》、《化工热力学》、《化工设计》、《石油化工工艺学》、《石油炼制工程》、《石油化工安全生产管理》等特色教材。 五、教学方式方法改革 1.理论联系实际,第二课堂建设与改革。我校化学工程与工艺专业基于学生工程实践能力和工程设计能力的培养,开设了三类有特色的“第二课堂”竞赛训练:“石油产品分析检测竞赛”、“大学生化工设计大赛”,“化工原理实验技能操作竞赛”。学生参与积极性高,反映理论与实践得到完美融合! 2.科研促进教学,师生课外科技活动促进教学方式改革。学校为化学工程与工艺专业提供了良好的课外科技活动创新平台,以课外科技活动促进教学方式改革。如“大学生创新创业训练计划项目”、“1+1导师成长计划”等课外科技活动,项目进展顺利。 3.生产促进教学,课堂实践促进教学改革。化学工程与工艺专业各类课程均进行了课堂实践改革,同时引入“项目化”教学模式和“课堂实践”教学模式。利用企业工程项目,培养学生工程设计能力;另外通过采取项目教学,改革化工设计课程的教学;其次是强化增加毕业环节设计类题目的比例。如《化工设计》、《专业英语与科技论文写作》、《石油化工工艺学》等课程在教学过程中引入各种与教学内容相关的“项目”,让学生以项目为载体,以团队形式完成课程项目,同时在课堂中鼓励师生交流项目成果及心得。对表现好的团队或学生给予肯定与奖励。锻炼学生文献调研能力、团队协作能力及语言表达等各方面能力。 六、强化实践教学环节 1.完善实验实践教学平台建设。完善校企共建的部级工程实践教育中心(中国石化集团茂名石油化工公司、湛江石油化工公司、广州石油化工公司)及相关产学研基地、实习实践基地平台建设,推进石油化工工程教育中心(广东省实验教学示范中心)、学校石油化工工程中心、石油化工工业中心建设。 2.有效增加实践教学时间。实施“企业参与的3+1人才培养模式”,实践教学时间增加到1年以上,大部分专业实践教学在企业进行。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。努力提高学生的工程能力和工程素质。 3.充实实验教学内涵。根据“卓越工程师教育培养计划”培养标准要求,改革实践教学内容,改善实践教学条件,创新实践教学模式,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验。增加实验教学内涵,教学内容注重工程意识培养。为培养学生实践能力、创新能力,在实验教学过程中注意“四个相结合”:(1)实验技术研究与理论教学研究相结合;(2)实验内容与教师科研(教研)成果相结合;(3)专业技能竞赛与实验教学相结合;(4)创新实验教学与科研项目相结合。 七、结论 在专业人才培养改革过程中,也遇到很多问题,比如校外专家外聘教师的课酬太少,聘请校外专家来上课比较困难,另外负责联系的老师工作任务增大,而工作报酬没有体现。另外本专业学生人数太多,在培养质量方面还需要更多的思考与改革。尤其是实践环节,学生人数多,分组多,教学场地得不到保障等问题都需解决。 化工工程师论文:化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学改革 摘 要 卓越工程师教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目。化学工艺专业是我校实施教育部“卓越计划”的重点学科之一,我们对化工热力学课程进行了教学改革和探讨,对师资队伍建设,优化课本内容,现代化软件的应用,教学与本校特色专业建设相结合方面提出了思考和建议。 关键词 卓越计划 化工热力学 教学改革 近年来,我国参照有关《华盛顿协议》成员国的做法,开展了面向我国本科教育专业进行工程教育专业认证工作。“卓越工程师教育培养计划”旨在全面提高我国工程人才培养质量,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类型工程技术人才。我校的化学工艺专业于1998年获原化工部高等学校重点学科,同年获得硕士学位授予权。2004获湖北省教育厅“有突出成就创新学科”,2006年为湖北省第四批立项建设的拟增列二级学科博士学位点。化工热力学课程在化工类人才培养中起着承前启后的作用,是基础课和专业课之间不可缺少的“桥梁与纽带”。同时,化工热力学又是应用性很强的课程,它的内容是后续分离工程、化学反应工程等课程的重要基础,其优秀任务在于培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生将热力学基本原理应用于化工技术领域能力的目的。为更好地推进“卓越工程师教育培养计划”,仅仅将书本中的知识讲解给学生是远远不够的。化工热力学课程教学改革需要在激发学生兴趣的基础上将理论知识和实际运用结合,公式概念和现代化设计软件结合,根据自己学校本身化工专业的特色和优势,开展相应的化工热力学教学工作。本课题将以我校化工与制药学院化学工程与工艺专业的本科生为研究对象,围绕我校化工专业认证与卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学中贯彻工程实践能力培养的教学方法改革与实践,提出一些建议和思考。 1 加强师资队伍建设,提升整体素质 事业要发展,关键在人才,基础在教育。基础教学工作需要强大的师资力量作为后盾,只有完善的教学系统,才能定制出一套帮助学生学习的好方法。化工热力学是化学工程的基础学科,具有很强的理论性和应用性,书中有大量的公式和定律,不乏较多的难点,这些对教师如何很好地提升教学效果,让学生听得懂,用得到,有很大的挑战。目前,学院一些教师对书本上的理论知识熟悉,但工程经验以及理论教学和实际运用之间的相互转换相对薄弱,这让学生在学习的过程中或因理论知识过于枯燥而影响学习积极性,这不仅阻碍了教学效果,也不利于适应经济社会发展需要的高质量人才的培养。针对这些问题,学校应该采取措施,建设一支以“卓越计划”为根本的高水平的师资队伍。(1)注重优秀教师的引进,优先聘请既有化工生产实践经历,又懂得化工热力学基础教学的优秀老师;(2)学院要加大校企合作力度,让老师有更多的机会深入实践,在实践中切实感受理论与实际生产之间的差别和联系,在以后的教学工作中能更好、更全面地将化工热力学中的理论知识与工程实践结合起来。(3)教师之间定期开展教学工作会议,反馈近期教学中遇到的问题,对那些教学过程中学生普遍存在的疑问和教学难点要集中讨论,给出解决方案,动态教学提升教学质量。(4)学校应与其他院校建立学科教学网络,共享教学成果与心得,从中汲取好的教学方法和新的教学思维,提升学科的教学质量。 2 优化课本内容,重视化工热力学课程学习的应用性 “理论与实际结合,原理与应用并重”应该是化工热力学教学内容的优先考虑条件。化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程的教学应该旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,课程的教学既要有专业性,又要有社会实用性。对于化工热力学书本内容上的教学提出以下几点建议。(1)根据专业认证与卓越工程师培养的要求,根据学校教学计划的调整,课时的缩减,重构符合工程认证与卓越工程师培养计划的化工热力学课程教学内容体系;(2)根据化工热力学基本概念多、公式多、推导多,难点多的特点,重视化工热力学学习内容的联系性,例如从流体的P-V-T关系及热力学性质出发,到流体的相平衡和化学反应平衡,最后与传质、分离,反应工程相联系,将基础内容联系起来,对于复杂问题的解决很有帮助;(3)提出“从生活中来到生产中去”教改思路,启发学生在日常生活中用热力学的原理去分析问题。比如冰箱的工作原理与空调是否相同?打开冰箱门能起到降温的效果吗?通过这些生活例子引入讲解制冷循环与热泵循环的原理,可以使学生的理解和掌握这类循环的应用;(4)收集化工生产中化工热力学的应用实例,在教学中注意与工程实践相结合,以生动的例子来讲解热力学原理的应用。如“液化气成分的选择”、“以压缩天然气为燃料的出租车的里程问题”以及“低温热管降服青藏铁路冻土‘多动症’”、“化工热力学与遏制全球变暖的关系”等科学前沿成果等这些与教材和生活紧密结合的化工生产实例都可以运用到化工热力学的教学中。 3 加强现代化软件的应用 当前,计算机技术已经广泛应用到化工科研,设计和生产等各个领域,大部分工程设计和实验研究都需要借助强大的化工软件。热力学性质计算和化工过程模拟分析都可以借助化工软件来实现。在化工热力学课程教学的过程中,应该加强现代化软件的应用,将专业知识和计算机软件应用相结合,让学生能运用已学的现代化化工软件来解决课本和生活中的实际问题,模拟和分析简单的化工过程。对于流体P-V-T的教学时,可以引入Math-ematica软件求解立方型状态方程的根,也可以采用Newton-Raphson迭代法数值求解。讲解相平衡时,将工程上常用的Aspen Plus软件引入到气液相平衡计算中,模拟精馏分离甲醇-水混合物的过程。对于数据计算类,包括实验数据处理、物料衡算、能量衡算、精馏塔设计计算和经济评价等,可以运用Matlab,Visual Basic等常用软件。现代化工软件的学习不仅可以培养学生的学习兴趣提升综合实力,也为后续的化工分离工程等学科的学习打下基础,增强了工程意识,适应了化工专业认证与卓越工程师培养的要求。 4 将教学与本校专业特色建设相结合 学校专业特色建设是提高办学质量的关键所在。近十多年来,高校超常发展带来一个负面化问题是同质化严重,学校特色淡化。我校的特色学科化学工程与技术为地区经济提供了巨大的帮助,是中南地区唯一培养化工矿山相关专业人才的本科院校,在磷资源开发利用方面,学术水平居于全国领先地位。湖北省磷化工中心就设在学校。除了在磷资源开发方面,石油炼制,精细化工等都是学校的特色专业。学校在化工方面有自己的特色和发展,化工热力学也是大化工方向的基础课程,可以将本课程的学习与学校化工特色专业相结合,这样既有先进的思想做指导又可以为我校特色专业的发展培育人才,为国家走新型工业化发展道路,建设创新型国家和人才强国战略服务,符合卓业工程师教育培养计划的初衷。学校的超临界流体萃取新技术可以运用化工热力学中的气液平衡和气固平衡来解释,书本上所介绍的直接式热泵精馏、间接式热泵精馏、闪蒸再沸式热泵精馏、蒸汽喷气式热泵精馏和吸收式热泵精馏过程,如果是仅仅依赖教师课堂上的讲授,学生只能简单地了解这些技术,讲到这些技术时可以将学生带到学校的精细化工中试车间,让学生直观地感受这些工程技术,然后辅助热力学上的知识讲解,可以让学生更好地掌握这些知识。利用学校化工特色专业现有的资源,开展更多这样生产实践活动,对化工热力学的教学工作有很大帮助。 5 结语 针对化工热力学课程的教学,国内许多高等学校都进行了一些富有意义的探索,如开展化工热力学精品课程建设、双语教学研究等方面的尝试。但迄今为止,基于化学工艺专业认证背景,结合卓越工程师培养的化工热力学课程工程实践教学的探讨,还亟需更多研究。大化工依然是有前景的有生命力的工程技术和制造行业,化工热力学课程的教学需要更为科学、深度的改革。始终本着以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量为目的,深化对化工热力学课程教学的改革。 化工工程师论文:化工卓越工程师培养的实践教学体系研究 摘要:结合实施卓越工程师计划的实际需求,论述了化工卓越工程师培养中的实践教学体系建设,并对优化现有实践教学资源环境,加强大学生实践实习基地建设进行了研究。 关键词:实践教学体系;构建;新思路 一、引言 2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,提出了高等工程教育的改革方向:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。高等工程教育的本质是工程实践,实践教学是高等工程教育的重要组成部分。我们以实践教学改革为突破口,对构建适应“卓越计划”要求的化工类工程型本科实践教学体系进行了积极探索。 二、目前化工专业实践教学环节存在的问题 1.专业基础知识教学与实践教学各成体系,缺乏综合化和融合。依据目前化工专业的培养计划,前期课程设置大多为基础课,教学过程中偏重对知识的传授,主要教学模式是教师讲、学生听、互动式教学偏少,理论应用于实践的训练方式僵化,即使设置了实验课时,但未与工程实践相结合,最终导致学生感觉基础理论知识抽象,理解和掌握困难,专业基础知识教学与实践教学的不融合,最终导致学生专业理论知识应用于工程实践能力薄弱。 2.实践教学基地建设薄弱,实践教学缺乏深入性和实际价值。化工实践教学环节包括认识实习1周、化工设计1周、生产实习2周,毕业实习3周,毕业设计13周,但由于实践基地建设薄弱,企业安排学生实习积极性不高,多是老师联系好单位,由现场技术人员多技术进行讲解后学生参观。化工工序多且复杂,如果短时间实习只能看到某个局部或工序,很难了解全过程。学生动手参加生产实践机会少,使得学生对具体内容及施工组织管理难有深入的了解,毕业后工程实践能力差,难以独立承担工程任务。 三、构建培养化工卓越工程师的实践教学体系的总思路 按照卓越工程师人才培养要求,以行业企业需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,通过密切高校和行业企业的合作、制订人才培养标准、改革实践教学模式、建设高水平工程教育师资队伍、扩大对外开放,着力提升学生的工程素养,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。在满足通用标准和行业标准的基础上,充分体现我校的专业特色和目标定位,体现行业背景和服务面向,避免“卓越工程师教育培养计划”千校一面。 四、化工卓越工程师培养的实践教学体系构建 结合我校化工专业的发展现状,形成“四层次、三结合”的递进式实践教学体系。 “四层次”是指实验教学分为基本认识型实验、设计型实验、综合型实验和研究创新型实验。基本认识型实验层次面向一年级学生,学生选择一个集成项目,通过认识型实验对该集成项目有一个全面了解,明确各模块的主要任务。设计型实验层次面向一、二年级学生,该层次强调学生自己动手,注重基本技能训练。综合型实验层次面向二、三年级学生,强调学生学习的自主性。注重知识的综合利用。研究创新型实验层次面向三、四年级学生,学生根据自己的兴趣、专长选择一个创新型项目,在教师的指导下完成该项目,强调学生的创新性,注重研究过程而不是研究结果。 “三结合”是指实习和毕业设计环节做到产学研结合、课内外结合、校企结合。学生实验、实习内容均来源与生产实际。企业为学生提供多种化工生产过程的操作岗位,使学生了解工艺流程、设备、测量和控制系统,熟悉工厂生产装置、运行管理、环境保护等相关法规;参与企业一定规模的技术改造或新系统建设项目的立项―设计―工程施工―试车全过程,参与生产及运作系统的设计、运行和维护、新产品开发和设计。 根据企业生产的技术改造、新建项目及其相关的研究开发需要,由学校和企业(或设计院)共同选定合适的设计题目提供、指导学生完成相关设计任务。使高校与企业、市场紧密稳定地结合;学校与企业共同管理、共同考核,确保实践环节教学质量,形成企业工程实践教育基地运行管理长效机制,充分满足学生生产性实习和顶岗实习的需要。校企合作,引入现代企业理念和管理模式,与合作高校共同制订工程实践教育中心实践条件建设规划,共同进行企业学习阶段实践环境设计、生产性实训项目开发、企业文化氛围建设等,努力营造真实或仿真的职业氛围。编制教育中心各实践环节教学基础文件,开发、研制校企结合的实训实习讲义、指导手册等,进行模块化、实境训教、项目导向等实训实习教学改革,构建校企结合的实践教学体系。完善实践教育中心兼职教师管理制度,聘请企业专业技术骨干参与实践课教学与管理。完善学生实训实习管理制度,与高校共同制定学生实训实习评价标准,共同建立与企业需求人才培养模式相适应的实践教学运行管理机制,加强顶岗实习的过程管理和质量监控,确保实践教学质量。 五、构筑地方高校化工卓越工程师培养的实践教学新体系和新思路 1.人才培养方案应体现工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。特别在实践教学环节的设计上,应与工程实际紧密结合:一是实验课,包括基础课程和专业课程实验,通过整合实验课教学内容,将综合性、设计性实验的比例提高至80%以上;二是课程设计,包括基础课程和专业课程设计,通过课程设计,训练学生的基本工程技能;三是实习,包括课程实习和毕业实习,通过生产一线的工程训练,增加学生接触社会的经历;四是毕业设计,通过结合工程实际,培养学生的工程设计能力;五是课外实践活动,通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动,营造浓厚的工程实践氛围。 2.改革培养方式与途径。第一,实行双导师制。即实行学校导师+企业导师联合指导模式,使学生尽早接触工程实际和参与到导师的科研课题研究工作中,发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行学业、课题研究、企业现场实践和职业生涯发展规划方面的指导,使学生能够参与企业工程方案的设计和开发,有机会提出、审查、选择为完成工程任务所需组织管理能力。第二,基于项目的“研中学”、“做中学”教学模式。在工程基础课程和工程专业课程教学过程中,将全面探索基于项目的研究性教学模式,采取以问题为导向,以大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告等为载体的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发,综合运用多学科知识、各种技术和现代工程工具解决工程实际问题的综合素质。第三,实行产学研一体化培养。一是校外产学研结合,充分调动企业界、工程界和国内外各种资源;二是校内产学研结合,充分利用校内研究基地、工程中心、重点实验室以及校办产业的资源;三是教师讲授产学研结合,将自己从事科学研究、服务社会过程中的经验与成果融入教学。通过这样的产学研结合的教育教学,强化学生工程意识、工程素质和工程能力的学习和锻炼,培养具有“卓越工程师”素质的专业人才。 3.校企合作建立校内外实践教学基地。密切结合地方性、工科性特点,拓展校企产学研三联动的合作教育体系。企业由单纯的用人单位变成联合培养单位,高校和企业共同定制培养方案,共同实施培养过程,解决原来实践环节与应用脱节,零碎,不成体系的问题;引进符合专业发展方向的企业,在学校营造产学研一体化的工程教学环境,建立校内实践教学基地,将工程专业要素融入实训(实验)室中,让学生在模拟的工程环境下、真枪真刀地进行专业学习和实训。教学管理与企业运营合一,让学生在教师与工程技术人员共同参与下进行工程技术难题研发。 与企业合作:连续7年在北京燕山石化开展学生毕业实习实践教学,口碑良好,实习基地稳固;2006年,成立了离子热合成研究所,推动离子液体的规模化合成,2007年,与大连天宝公司建立合作关系,企业参与人才培养,教师参与企业技术攻关,在轻化工产品助剂开发方面合作良好。2011年,与芜湖恒耀公司建立合作关系,互派人员开发锂离子电池电解液。目前正在筹建表面处理产品开发实习基地。已同企业达成初步意向,由企业投资40万元,建设相关工艺设备。主要的工艺、设备包括:去离子水生产设备一套,表面处理产品反应釜2~3套,相关检测设备。未来在此基地上实习生产所用原料全部由企业承担,实习过程中由于学生操作不当等原因生产的不合格产品由企业回收。 六、结语 卓越工程师培养计划是国家重大改革计划,而化工卓越工程师培养作为其中重要的组成部分,应该不断更新教育思想,转变教育观念,不断思考如何构建与我国产业协调发展的教育模式,如何制定、汇编一整套适用于地方高校化工专业实践教学管理的规章制度和实施方案,构成完整的管理体系和保障体系,推动大学生实践教学朝着制度化、规范化、高效化和现代化方向健康发展。 基金项目:研究成果来源于辽宁省高等教育学会“十二五”高等教育研究课题――培养化工卓越工程师的产学研三联动实践教学研究;大连工业大学2010校级教改项目――化工卓越工程师培养的产学研三联动实践教学研究 化工工程师论文:景观监理工程师在小区绿化工程中的作用 摘 要:随着社会不断发展、人们对物质文明和精神文明的不断追求,不论在北京、上海这样的大城市,还是二线中小城市,乃至 景观监理工程师顾名思义,就是景观绿化工作中的监理工程师。本文中我们着重讨论景观工程中监理工程师的职责作用,以及景观绿化工程中应注意的内容。在景观绿化工程中,监理工作的主要内容有: 1 协调促进施工过程中安全生产、文明施工 虽然目前实施的《建设工程监理规范》并没有明确监理应对施工安全进行监控,目前出台的国家法律也未明确监理应承担施工安全,但从另一个角度看,若没有可靠的安全生产管理做保障,质量保证体系正常运转就会大打折扣,从而无法保证质量和工程目标的顺利实现。为此,监理工程师必须有效介入施工安全管理。 2 对本工程进度、质量、投资进行控制 对工程进度、质量、投资进行控制是监理工程师的基本工作内容,主要表现在如下方面: (1)在小区绿化工程中,包含有园建和绿化植物两个部分,作为景观监理工程师,不仅要在园建施工过程中把握好各种原材料的质量问题,如水泥、钢筋、混凝土、石材、木材等,更重要的是把握好对各种苗木质量的筛选,以及确保绿化工程中的施工规范,CJJ/T 82-99《城市绿化工程施工及验收规范》对绿化工程中每个环节都有相关的规范标准,如: ①种植前土壤处理,达不到种植土要求的,将不允许进行下道工序。②种植穴、种植槽的挖掘,根据设计图纸中苗木规格,有相应的种植穴、种植槽的规格。③苗木种植前的修剪特别是大树移植前的修剪问题,在小区绿化中,建设单位往往为了景观效果而要求施工单位对大树、花灌木等苗木进行全冠移植,这样对大树、花灌木的成活率是有较大危害的,一但操作不得当,结果反而适得其反。所以,在遇到这样的情况时,要严格要求施工单位对大树全冠移植按照操作规范执行,同时对必须进行修剪的苗木,应做到建设单位和施工单位之间协调一致。④树木支撑、绿篱、色块的修剪、苗木浇水、植物喷药等,都必须严格按照规范执行。 (2)监理工程中“报验”是极其重要的一个环节,绿化工程中对报验的要求有:①材料(苗木)进场不报验或未经检验合格的一律不准擅自使用;②工序不报验或未经检验或检验不合格的一律不准擅自进入下道工序或擅自隐蔽;③报验时限:材料进场后且在使用前24小时提出报验申请。工序施工完成包方已经自验合格且在进入下道工序前24小时提出报验申请;④报验资料:报验单必须使用《建设工程监理规范》中规定的表格,报验时相应报验单上要求的所有附件必须齐全。 (3)景观监理工程师应积极主动地与建设单位沟通,确保工程进度、质量等,如遇到施工现场与图纸设计不符的情况,监理工程师应严格按照图纸设计对施工单位实行监督权。但在实际工程中,图纸设计不合理的情况也时有发生,特别是绿化工程中苗木选择方面,景观监理工程师需在与建设单位沟通的前提下,给出其专业意见。如产生工程变更,则应遵循以下两点: ①工程变更应由项目业主方、设计单位或承包单位提出;②工程变更无论由何方提出,均须按《建设工程监理规范》中有关工程变更管理程序的要求来进行。 3 管理绿化工程中的合同及资料信息等 (1)景观工程的监理工作和其他工程一样,监理工程师每天要对当天工程情况进行记录,特别注意记录自身同建设单位和施工单位的交涉、讨论等内容。 (2)监理例会也是必不可少的,原则上每周固定时间召开监理例会,因绿化工程灵活机动性较强,所以每周可根据施工进展情况选择召开室内或现场监理例会,时间也可灵活掌握。这有助于建设单位了解工程进展情况,掌握全局,对施工单位提出意见和建议;也有助于施工单位向建设单位提出工程中出现的问题,利于解决问题。监理单位在监理例会中协调全局,有助于保障工程进度和质量等。 4 做好工程建设中的组织协调工作 在小区绿化过程中,因为人员混杂,某些工程中会有小区业主、物业管理、主体工程内的施工人员等多方人员夹杂其中,这就需要建设单位工程师与施工单位项目经理或技术员协调各方,避免矛盾,促进工程安全、文明、稳定开展。 总之,景观监理工程师是一个枯燥、辛苦的工作,工作场所通常都是户外,冬冷夏热,但正是这样,才需要有激情、有耐心、熟练掌握相关技能的优秀工程师来驾驭这一工作,为使园林景观建设一步一步走向新的辉煌贡献自己的力量。 化工工程师论文:卓越化工工程师人才培养研究探讨 摘要:针对目前大学工程教育现状和“卓越工程师”人才培养的具体要求,以化工专业为例提出了建设“双师型结构”教学团队、改革人才培养方案、构建科学课程体系及强化教学管理等实施方略。 关键词:卓越化工工程师;双师型教师;课程体系 作者简介:刘慧君(1967-),女,湖南长沙人,南华大学化学化工学院,教授;王延飞(1965-),男,湖南衡阳人,南华大学化学化工学院,副教授。(湖南 衡阳 421001) 基金项目:本文系湖南省教学厅教育教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2011]315-191号)、湖南省教学厅教育教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2013]223-215号)、南华大学教育教学研究项目(项目编号:2009PP201)、南华大学教育教学研究项目(项目编号:2011CZ003)的研究成果。 2010年6月13日,教育部《关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知》揭开了我国工程教育历史新的一页。卓越工程师教育培养对于提高学生的工程实践创新能力、调整人才培养结构、提高人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。参与实施“卓越工程师教育培养计划”的院校纷纷与企业合作,制订卓越工程师培养方案。然而,大多以培养应用型人才为主的二本院校并没有进入这一计划。本文对工程应用型大学存在的问题进行分析,并以卓越化工工程师培养过程为例进行初步探索。 一、卓越化工工程师培养现状 1.培养目标定位模糊 工程教育的目标就是要培养学生具备系统的专业理论知识、熟练的工程实践能力、全面的社会认知和积极的创新追求精神,使其成为符合社会要求的工程师。[1]目前,大部分本科院校在人才培养模式的设计和教学培养方案的制订过程中,虽然都提到培养“厚基础、宽口径、高素质、强适应的复合型高级专门人才”,但在实际执行过程中却受到各方面因素的影响,专业技术知识、实践动手能力培养和综合性的内容不断地削弱。特别是现在考研内容的要求和导向,学生更加追求学术和理论的内容,最终导致了教育目标和理念认识上的模糊。 2.课程体系更新不及时,未能体现当代大学教育要求 课程体系是大学人才培养的主要载体,是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。而当前高校的课程体系设置主要存在着以下问题: (1)封闭和僵化的课程体系、教学内容不适应时展和变化,课程设置的单一与教学内容的陈旧使得大学本科教学质量令人担忧,教学内容“吐故纳新”的比例严重不足。 (2)教学内容过深过细,教材越编越厚,派生性、细节性的内容越来越多。 (3)课程设置中把学生当做“知识容器”,认为“脑子是存贮事实的仓库”,教学就是用各种知识去填满“仓库”,强调多记多识,忽视了让学生掌握获取知识的方法,学科壁垒严重,学生的发散思维能力、想象能力和解决系统性工程问题的能力较差。 (4)课程设置中普遍呈现各种类型的“拼装式”课程模式。各门课程缺少与重大研究项目、工程课题及相关内容的充分结合,导致学生探究兴趣和动手能力相对弱化,不利于创新能力的培养。 (5)实践环节教学模式单一。有些工科高校很少与企业沟通交流,导致企业不愿意为学生提供实习的场所。同时,有些学校和教师对实践教学不够重视、管理疏忽,便出现见习成了参观,实习成了见习的现象,课程设计题目年年一样,重复率太高。[2] 3.师资队伍中工程实践能力良莠不齐 从教师队伍来看,具有丰富工程教育经验的教师多已退休,作为教学主体的新生代教师大多是直接由学校毕业的博士或硕士。由于他们缺乏从事工程实践的经验,工程实践训练能力弱,由此培养出来的学生同样缺乏工程实践能力。此外,学校也缺乏相应机制吸引企业中具有丰富实践经验、适合从事教学工作的工程技术人员到学校来为学生授课。 另外,部分学生职业规划不明确,学习动力不足,自主学习精力投入不够。 二、卓越化工工程师培养方案的实施 1.加强师资队伍建设,优化师资结构,突出教学团队的建设 (1)在师资队伍建设中,确定引进和培养双师型教师为主。对于专业课程教师的引进,可以通过两个途径来改革过去一味从高校博士生中引进教师的模式。第一,从企业引进具有硕士文凭以上的、具有丰富实验经验的高级工程师来校从事专业课教学,采用短期聘任与长期聘任相结合的方式。他们的授课方式主要以现场教学为主,其授课内容主要以与工程紧密结合的教学内容为主。第二,将在校的年轻教师送到企业从事博士后研究,或者采用暑假短期工的形式,将专业老师送到相关的企业进行短期培训,以提高他们的实践经验。 (2)在教学团队的建设中,重点建设“双师型结构”教学团队。近年来,高校各级教学团队应运而生,但双师型结构教学团队的建设并未出现,因此建立双师型教学团队是目前教学改革的重要内容,是实现工程应用人才培养目标、培养具有创新能力的卓越工程人才的有效措施。双师结构教学团队是以课程建设为载体,由校内专任教师和合作企业兼职教师共同组成结构合理、相互协作、能力互补的教学组织,团队成员既有深厚理论知识和教学能力的专任教师实施理论教学,又有实践经验丰富、具备很强的实践操作能力的企业兼职教师提供强力的实验技能实训,形成良好的年龄、学缘、知识结构和以中青年为主体的师资队伍,为实现新型人才培养目标提供了师资保障。 2.专业建设和人才培养模式的改革方案 (1)在专业建设过程中,灵活把握专业的培养方向、培养目标和培养模式。专业建设的方向必须与社会背景、产业背景、职业岗位背景及其发展趋势密切相关。在专业方向的选择上,要和其他院校相同专业保持一定的差异性,实行“错位策略”。在化工专业建设过程中既要考虑专业改革的连续性和循序渐进,又要立足专业实际发展和适应社会需要,积极探索专业改革的新思路。 (2)改革人才培养模式以适应化学工程领域对人才的要求。在化工专业人才培养方案中植入工程实践课程和创新思维,发挥工程实践教育在人才培养模式中的作用。其定位于培养“宽口径、强基础、厚工程实践及创新力、创业力”的化工专业人才。具体措施是:建立产学研合作培养模式,将学生暑假工、校外实习和毕业设计与学生的创新能力及今后的工程实践能力有机结合起来,正确引导学生利用暑假到相关的化工行业进行暑假工,提升学生对专业的认知能力;开展面向校企合作关系良好的企业的订单(定向)式人才培养模式。积极鼓励企业在学校设立专项奖学金,奖励有志献身化工产业、学习优异、表现优良的学生。 3.建构科学的课程体系,加强课程建设与教学资源整合 (1)推进课程体系与教学内容改革。在课程体系构建上,以拓宽基础、增强学生的工程实践和创新能力、提升学生今后的创业能力、办出化工专业特色为基本原则,在精选内容、提高起点、避免重复的基础上,将课程体系分为理论教学、实验教学和实践教学三个层次。理论教学层次进一步分为必修课(基础型模块)、专业选修课(研究型模块)和公共限选课(拓展型模块);实验教学根据化工专业培养目标和基本要求,安排基础课化学实验课、化工专业基础课程实验课和化工专业实验。实践教学包括认识实习和化工原理课程设计、化工专业综合设计和毕业实习及学生暑期活动四个阶段。同时发挥精品课程的示范作用,全面推进其他课程的建设。 (2)加强教材建设及教材内容的改革。在化工专业的专业基础课和专业课教材的选用上,尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时鼓励教师自编专业基础课和专业课讲义和教材。整合教学内容,避免重复,如化工原理与物理化学、化工分离工程与化工原理之间都有一定的重复内容。根据教学实践删去传统教学中一些比较烦琐且不实用的内容,增加适用时代的新内容,如在化工原理中增加新型分离单元,增加化工过程开发与设计等内容,在化学反应工程中增加新型反应器的设计。开设专业导论课程,激发学生对化工专业的兴趣,使课程建设与教材建设能够满足现代化学工业、新兴材料工业、医药工业及生物技术等行业对化工人才的需求。在专业课程中以解决“实际问题为中心”引入实践工程案例,培养学生的创新思维能力、想象能力和解决工程实际程问题的能力,继续将化工综合设计与实习纳入一体化。 (3)创新实验教学内容和过程,改革实践教学环节。实验教学中去除重复性、验证性、陈旧性实验,强化基本操作和基本技能的训练。设计新的综合实验内容,增加工程实验内容,鼓励教师将教学与科研结合。[3]如关于催化剂方面的综合实验,可将实验分解成催化剂的制备、催化剂的活化实验、催化剂的表征实验、催化剂的性能评价实验、工艺参数对催化剂的性能影响实验、催化反应动力学实验、反应产物的分离实验等一系列实验。这些实验内容涵盖整个化工专业中的反应与分离实验,学生在完成这一系列实验之后极大地提升了学生的创新力和创造力。在部分专业基础课和专业课的课时规划中预留出一定的实践教学课时,以满足双师型教师的教学工作量要求,进一步提高双师型老师在学生毕业设计指导老师中的比例和企业指导老师在毕业设计指导老师中的比例。鼓励学生积极参加全国大学生化工设计大赛和湖南省高校基础化学实验竞赛活动,继续开展大学生创新性实验研究,学生可根据自己的兴趣选题设计,申报课题,也鼓励学生参加教师的课题研究。同时积极引导学生参与企业的攻关项目,鼓励他们将企业的研发课题和技改课题作为他们的毕业设计课题,在老师和企业导师的指导下完成毕业论文和设计,这样既提升了学生动手能力,同时也提升了老师解决实际问题的能力,实现了教师和学生能力的双提升。 4.改革教学管理手段 在教学管理和课程管理上,实行专业责任教授负责制和课程教授负责制。突出专业教授和课程责任教授在专业建设、学科建设和课程建设中的宏观调控与执行能力,体现学院的协调和管理功能,淡化系及学院在专业建设、学科建设和课程建设中的作用。以教学效果评价方式改革促进教师业务水平的提高,进而促进教学效果的提高。制订团队建设规划、评价体系,发挥双师型教学团队的示范作用,实行走出去请进来的教学模式,促进其他教学团队的建设。 化工工程师论文:化工卓越工程师培养的实践教学体系改革研究 摘要:武汉理工大学化学工程学院推出了“产学研合作”实践教学体系。通过学校联合相关企业,建立了集中实习与分散实习并举、校外与校内教学相结合、学校导师和企业教师一起指导学生实践环节的培养模式及“毕业实习、毕业设计和顶岗就业”三位一体的实践模式,以提高学生的创新能力和解决实际问题的能力。 关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;产学研 作者简介:胡萍(1962-),女,上海人,武汉理工大学化学工程学院,教授;谭淼淼(1989-),女,湖北宜昌人,武汉理工大学化学工程学院硕士研究生。(湖北 武汉 430070) 创新型人才的培养是我国教育改革的优秀问题。“卓越工程师教育培养计划”已成为我国高等工程教育改革和创新的突破口。 在美国、英国、加拿大等国家,工科大学毕业生在进入企业前都会进行必要的工程师岗位培训,德国应用科学大学的学生在入学前也需要具备相应的实践经验,其主要原因在于应用科学主要是基于科学实践的。[1] 然而,国内的工程教育仍存在着人才培养模式单一、缺少工程教育环节和实践教学薄弱等问题,大多数学生更愿意从事政策、理论研究而非工程领域的工作等。[2]武汉理工大学化学工程学院在此形势下推出的“卓越工程师产学研合作培养计划”,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,尽量避免驱动机制不完善、约束机制不健全、调控机制不灵活等问题,[3]对于培养学生“严谨、求实、勤奋、创新”的科学作风,以及他们的团队精神、协调能力和适应环境的能力、实践创新能力有着深远意义。 一、“产学研合作”实践教学的基础 从新制度经济学的角度看,产学研合作实质上是一种交易活动,[4]但它以知识流动为特征。其内在机制是通过多种形式的交易实现大学和企业拥有的异质性知识系统的高效耦合。[5]只有当企业为学生所提供的不仅是参观的基地与基础实习的基地,企业与学校向更深层次的合作发展,且校企双方都具备优良的培养条件时才能保证产学合作的有效性。在此次“卓越工程师培养”计划中,武汉理工大学和相关合作企业具备以下培养基础: 1.良好的学企合作关系 目前“产学研合作(IUC)”的目的是缩小工业生产与学术研究中的差距,[6]因此良好的合作关系是决定差距能否缩小的关键性因素。研究表明,早期合作关系中的信任减少了“产学研合作”中的障碍。[7]化学工程与工艺专业充分利用行业与毕业生的资源优势,与汽车、交通、建筑材料、化工行业建立了长期的产学研合作关系。目前已经在相关企业建立了11个稳定的专业实习基地,2个研究开发基地,包括湖北兴发化工集团股份有限公司、中山大桥化工企业集团有限责任公司、武汉市橡胶工业总公司等15个大中型企业,这些企业为化学工程与工艺专业学生提供了良好的实习条件。 2.良好的校内学习环境 “产学研合作”为知识转化提供了重要渠道,并有力的推动了思维的创新。[8]如果大学已经做好了充足的准备,那么寻求创新的公司就会考虑在急需研究与发展(R D)的项目中与之合作,否则,他们也会去寻求其他的合作者。[9]为了“卓越工程师培养计划”的实施,学校加大了化工学院在师资和实验设备上的投入。 在聘用教师时,优先评聘具有企业实践经历并且在工程项目设计、发明专利、产学研合作和技术服务等方面有贡献的教师,同时聘用企业工程师以企业教学顾问和企业兼职教师的形式参与教学,确保在4年内每届学生有6门专业课是由具备5年以上企业工程经历的教师主讲,同时学院定期选派专业课教师到相关企业培训,并鼓励专业课教师与企业合作,以此提高教师的实践教学水平,学校每年也加大了对青年教师校级研究经费的投入,使年轻教师尽快成长起来。目前,学院已基本形成了一支学缘结构、年龄结构、职称结构、学历学位结构合理的学术思想活跃的师资队伍。同时,武汉理工大学化学工程学院加大投资力度,改善专业实验和实践教学环境,有效提升专业实验教学手段。在教学中,学生通过教师指导和互动交流,在动手能力、创新思维、扩大视野等方面取得了较好效果,每年参与大学生创新训练计划、开放性实验的学生比例逐年加大,现已达到40%。 3.完善的实验教学体系 武汉理工大学化学工程学院重视实验室管理和实验教学,制订有《校级实验教学示范中心建设立项申请书》和《化学工程系化学工程与工艺专业实验室建设规划》等,按基础训练—综合设计—研究创新三个层次组织实验教学;实验独立设课比例大于90%,初步建立了开放式实验教学质量保障体系、评估制度和实验教学体系;以公共化工基础类实验课程的建设为突破口,初步构建了服务多学科、多专业的化工原理预约开放实验教学平台。 武汉理工大学化学工程学院面向全院二年级以上本科生开设了17门实验课,将实验教学分为三个层次,分别为:化工原理实验和化工原理仿真实验;涉及化学反应工程、化工热力学及分离工程的化工基础实验Ⅱ及化工基础实验Ⅱ仿真实验;涉及化工仪表自动化、化工机械基础及化工专业实验的专业综合实验、化工过程仿真实验及药物合成仿真实验和自主综合技能训练、大学生创新训练计划项目、大学生开放实验项目和教师科研课题(包括基础理论研究、应用基础研究和工程技术研究等)。实验项目设置合理、内容充实、时间到位,综合性、设计性实验课程总数的开设比例达到了100%,为学生提供了良好的实验条件。 二、“产学研合作”实践教学计划的推进 1.“产学研合作”实践教学中企业对学生工程能力的培养 大学推动了基础理论的研究,但它们并不能为企业提供既有的生产技术。在“产学研合作”中,我们所看重的不仅仅是理论知识,而是更注重其在工业上的应用。在“产学研合作”培养模式中,校外实践是培养学生实践能力更为重要的一个环节。 校外实践主要包含工程设计训练、生产实习、岗位实习和毕业设计四个方面。其中,在毕业设计阶段实施“双导师制”,学生直接使用企业实际生产课题或校内导师的项目,学校导师为学生选课、研究性学习提供理论指导,企业导师为学生实践和设计提供了技术指导或现场咨询。如果学生毕业后进入实习企业工作,毕业设计(论文)可以作为学生岗前培训内容。 在校外实践环节中,学生参与产品开发的各个程序,了解从实验室研究阶段、中间实验阶段到工业化阶段生产的各个步骤,在此过程中通过大量的训练,学习如何科学地组织实验,以求能用最少的人力和物力、花费最少的时间,取得尽可能多的结果。 2.“产学研合作”实践教学中学校对学生的培养 (1)本科阶段培养模式。本科阶段按照“3+1”模式进行培养,即3年在校学习,累计1年与企业联合培养。3年学校学习的主要任务是着重进行工科基础教育,1年企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践,通过直接参与企业的实际生产及工程项目研究学习企业的先进技术、先进设备和先进企业文化,增强大学毕业生对企业的适应能力。 学生完成培养方案规定的各教学环节的学习,修满规定学分,答辩合格,授予工学学士学位。达到见习(初级)化工工程师技术能力要求,获得见习(初级)化工工程师技术资格。 50%的本科毕业生通过保送直接攻读工程硕士。卓越工程师计划实施的全过程实行导师负责制。在企业学习阶段实行“双导师”制,部分工程实践性较强的课程放在企业进行教学,从而确保学生理论知识与实践能力的培养,使学生尽早适应企业环境。 (2)学校对学生实践能力的培养。据调查,实践性较强的专业——经济、企业管理、自然科学、工程和药学较之数学与物理对于知识技术的转移有更高的要求。[10]武汉理工大学化学工程学院为了在学生实践能力的培养中起到引导作用,以化工基础类实验为突破口,进行了一系列的实验教学改革,完善了集化工基础实验—上机实践—化工基础延伸实验—专业实验—研究创新型实验于一体的“大化工”实验教学体系。 主要举措包括:新增化工专业(化学工程方向)实验课,新增二元气液平衡数据测定实验、反应精馏实验、气液鼓泡塔气相特性测定实验、液液传质系数的测定和中空纤维超滤膜分离等实验项目;开发有网络学习的化工原理仿真软件;部分教师将科研课题和科研成果转化为设计性、综合性和研究创新型实验项目,如新编《化工原理综合性、设计性实验》中非均相催化合成氨基甲酸甲酯实验、水滑石的制备及其吸附性能、三颗针中小檗碱的提取与精制和甲醇生产过程模拟分析与集成四个实验项目;完善了“化工原理实验”精品课程和“化学反应工程”精品课程申报网站;建成了“化工原理实验”课程网站。 这些改革旨在提高学生的综合实验技能,为“卓越工程师”计划的推进提供更有效的保障。 3.鼓励学生积极参与研究项目 本着“厚基础、重特色、突出工程实践”的原则,学院积极鼓励本科生参与教师教学和科研工作,以提高他们的研究能力及对本专业的兴趣,自主进行研究。为了达到此目的,武汉理工大学化学工程学院在进行新生教育及讲授专业导论课程时,由各专业负责人向广大学生宣传卓越工程师培养计划,鼓励新生按照卓越工程师培养计划的要求,在进校后尽早选择导师,在与导师协商后便进入实验室参与导师的研究项目,进行基本的研究能力的培养,并大力提倡和鼓励学生参与实验中心的设备自制活动,如制作膜分离和离子交换树脂设备等。这一举措使广大新生在进入大学后能及时调整自己的学习方式,把握学习主动性,锻炼创新思维和实践能力,尽早了解并具备一定的工程应用能力。 在学生进入实验室后,要求他们参与从查资料—写大学生创新项目申请书—查资料—定技术方案—方案实施(包括原料、配方、工艺、性能及原理的研究)—工艺、配方优化—撰写论文—总结到发表研究论文的整个过程;而在企业的培训中,学生又了解了开发产品时从选择研究课题—课题的可行性分析和论证—实验研究—中间试验到性能、质量检测和鉴定的各项操作,这就使得学生在学习过程中既能加深对知识的理解、扩大知识面、培养动手动脑能力及团结协作精神,又可以对实验室研究、工业化生产的技术、管理有一个全面的了解及训练。 三、结语 “卓越工程师”计划旨在探索出有效培养“化工卓越工程师”的实践教学体系;建立一个面向全院化工学生的现代化实践教学公共支撑平台;建立一整套有效的关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价规范;创立高校与企业联合培养人才的新机制;建立一支工程实践能力强的师资队伍;强化工程能力与创新能力的人才培养模式;完善实习基地与产学研基地并重的校外实践教学平台;建立一套健全的学生及教师考核方式。其成功与否,关键看高校培养出的学生是否能够成长为被企业认可的卓越工程师以及前期的合作能否为后期的发展起到推动作用。国内在这一方面需要进行深入探索。 化工工程师论文:生化工程师与黄山诚义肝素钠技术 新疆某生物科技公司的洪力,早年毕业于某重点大学化学系,干了一辈子化工行业的工作。可退休后,他的创业激情却一点也不比年青人逊色:组建了自己的公司,正带着自己的团队,利用新疆得天独厚的猪和牛的喉骨、气管等软骨组织,进行规模化生产硫酸软骨素。他虽是化学专业出身,但他的肝素钠加工并不是一帆风顺。 新疆畜类动物的喉骨、鼻骨、气管等软骨资源丰富,同样牛肺资源也充足。肝素钠的价格目前在不断升高,每公斤售价高达3.6~4万元。最近北京一家公司有意向要收购洪力用牛肺加工出的肝素钠。原料、销路、利润都有了保障,但肝素钠生产技术没有过关,眼睁睁地看着不能物尽其用,错过赚钱的机会。学化学的他知道:猪、牛肺完全可以提取肝素钠,但采用传统的树脂法,无论是用小肠还是用肺生产肝素钠,其产量很低、燃料消耗大(每副小肠或每公斤肺要加5~8升水,加温时燃料消耗大)、严重污染环境,而且树脂处理与再生较为繁琐。如按每日加工100副小肠或200~300副猪肺计算,那么每年需投入树脂、树脂处理与再生中所使用的化工原料以及水费在万元上下。1500~1700副小肠才能生产1个亿效价(1公斤100效价的肝素钠),每公斤肺顶多能提60~80效价的肝素钠0.2克。可见,采用树脂法用肺生产肝素钠,生产者几乎无利可图,甚至赔本。洪力还曾采用过“已胺盐”等之类的不用树脂法生产肝素钠,但由于其工艺也繁琐,普通工人难以操作,加上个别原材料难购买,最终生产还是被搁浅。 一天,洪力在翻阅一本生物化工杂志时,看到了安徽黄山诚义生物公司的汪义发在推广一种不用树脂生产肝素钠技术。采用这种技术,每副小肠或每公斤肺仅加水半升,而且还能确保每副小肠提取肝素钠1~1.4克,效价80以上;每公斤肺提取肝素钠0.5~0.7克。而且投资可根据生产者的投资能力或原料供应量来确定生产规模的大小,如每天加工两三百副肺或一二百副小肠,其固定投资千元即可生产;如采用此技术生产肝素钠与硫酸软骨素结合起来,附加产值则更高。他们承诺:如大家对此技术如怀疑,可现场加工验证。谁采用树脂法生产的肝素钠产量、质量达到或超过他们这种标准,他们给其奖励5000元(可签公证合同)。看了这一信息后,洪力确实有点动心。说实话,洪力接触的技术推广者不计其数,有的对自己的技术连自己也说不出个所以然,别说让人来现场亲手验证了。因此,洪力觉得汪义发的技术有咨询的价值,于是他拨通了汪义发的电话。汪义发在电话中告诉他:该法不是“已胺盐”之类的技术,不使用所谓的沉淀剂;用猪牛肺加工,每公斤投入的化工原料费仅1.2元左右;生产中没有废水排出,车间无腥臭味;生产时除了不使用树脂和搅拌器外,使用的工具和设备以及化工原料与树脂法相同。该法彻底解决了树脂法用肺生产肝素钠产量低的难题。 洪力为求得真正的肝素钠技术,曾接触过几个不用树脂法生产肝素钠技术的单位,他们不是吹得天花乱坠的假技术,就是原料难购或操作要求高(普通工人难以胜任)。为慎重起见,这次洪力要求与汪义发达成这样的协议:“熟练后的工人每人每天可加工肺60~80公斤(猪肺100~150副),每公斤肺可提肝素钠0.5~0.7克,效价60~100,化工原料各地都能购齐;每公斤肺所使用化工原料费在1.2元上下,否则黄山诚义无条件退回技术费。”汪义发历来是做生意先做人,做人讲信用。他觉得洪力的要求合情合理,于是他们就达成了协议。 几天后,洪力从新疆打来电话告诉汪义发,他对汪义发寄来的资料反复读了几次,并进行了原理推敲,结果完全出乎自己的意料。技术工艺不仅简单,且原理严谨,所使用的工具和设备、化工原料,与他现在所生产的硫酸软骨素产品所用基本相同,自己无需添置设备就能进行肝素钠生产。洪力非常兴奋,还用四个字来形容黄山诚义生物公司的肝素钠加工技术的特点,即“鲜、除、清、成”。他向汪义发解释:原料要新鲜(冷冻的也是一样),蛋白质要除净,溶液要越做越清,这样好产品就成了。洪力还说,汪义发采用的沉淀方法是目前国际上流行并大力提倡的方法,运用此法如在生产中增加一套浓缩设备,那该技术要比树脂法生产成本至少低一半。汪义发回答洪力:投资者投资条件如许可进行规模化生产,我们建议他们上一套浓缩设备,采用分子由大到小浓缩原理,使生产中的溶液量浓缩为1/3至1/4,这样成本就低多了。 洪力是公司老总,也是专业工程师,看到别有用心的人对汪义发的恶意诽谤资料后,痛心地说:“这种敢让人来现场验证肝素钠真技术的事,也会遭到个别丧心病狂者的攻击,从表面上看是质问,但实际上他们是想压别人抬自己,为自己更好地骗钱,明眼者一看就知是缺德者所为。”汪义发说:“骗子无非是想混淆是非,让投资者分不清真假,以达到他继续坑人的目的。人正不怕影子歪,真诚对待投资者,传授真实技术,投资者会清楚的。” 由于洪力的肝素钠销售给外商,因此他的产品质量必须符合外商高要求的标准,他在采用汪义发的技术后,其生产出来的产品质量远超过外商提出的标准。 洪力说:“我每年可生产软骨素数吨,100公斤新牛气管、喉骨(畜类动物的干鼻骨、月牙骨更好)可生产软骨素3~4公斤,每公斤售价500元。如今有了肝素钠技术,设备更得到了充分利用。” 汪义发提醒洪力也包括其它投资者:目前肝素钠生产的原料首选应是猪小肠,当然肺也是不错的原料。但如果是肺生产肝素钠,每公斤原料价格超过10元(猪肺每副5元以上),就很难有利可图了。 洪力通过几次小批量试产,每公斤肺可提4万效价(即80效价0.5克)以上,他胸中有数后,现在正在培训大批工人,准备大干一场……
材料化学论文:材料化学工程论文 1材料化学工程的概述 材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个:一是以新材料为基础,不断发展反应过程的反应技术,比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应,其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理,进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中,用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导,直接可以衡量出国家的材料化学发达与否,因此,开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等,这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域,对其发展做出重要贡献。 2新材料的开发 我国在新材料的开发领域取得了很多亮点,这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途,因为它具有非常明显的催化特性,而且其催化活性还具有特殊的选择性,具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成,可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料,这种材料具有定向氧化催化作用,可以实现“原子经济”,使“零排放”工艺成为可能,而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步,其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟,而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。 3材料化学工程技术的进展 材料化学主要是对产品微结构进行调控,其主要手段是在加工材料时,将化学方法引入进去,这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构,从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此,化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术,大大降低了生产成本,从而使此生产技术可以用于工业化生产,带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法,我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系,为我国带来巨大的经济效益。 4展望 材料化学工程作为一门交叉学科,不仅促进了材料工业的发展,而且也丰富了传统化学工程学科的内容,因此,具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于领先水平。但是,材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决,因此,我们需要再接再厉,争取使材料化学工程的研究更加深入,使其更好地为人类服务。 5结语 材料化学工程在新材料的开发、材料技术的改进以及技术的工业化普及过程中都具有非常重要的作用,且有着非常大的研究价值,其研究前景十分广阔,已经成为国内外的研究热点之一。本文主要分析了材料化学的研究现状,并结合新材料的开发和技术制备两方面,阐述了我国取得的巨大进展和成就,希望可以看到更多研究成果的出现,以促进我国材料化学的发展,为我国创造更多的效益。 作者:刘玉琴单位:浑江区东兴街道办事处 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系,注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中,仅凭实验报告成绩和期末考试成绩,不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力,需要优化传统的实验课程考核体系,建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩,单项成绩不合格,则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节,有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中,根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中,除了常见考题外,还结合材料化学专业特点,增加了实验方案设计等考核内容,突出了综合实验能力和创新能力的考核,促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求,无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案,对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革,以全面培养学生的工程应用能力,适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索,我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系,使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者:李谷才 单位:湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:材料化学教学论文 1“两平台双能力”体系的内涵 基于中国计量学院材料化学专业的教育实践,在分析目前及今后本专业的社会需求和用人单位对材料类专业学生素质、能力等人才规格要求的基础上,对照政府和社会加快教学改革、提高高等教育质量的迫切希望,我们充分认识到实践和创新是专业人才培养的优秀,决定共同搭建分院专业培养学习能力的课程教学与培养实践能力的生产实验(校内综合性实验、自主创新型实验、模拟实验及校外实习等)两大平台,作为学生能力培养的有效载体。通过这两个平台的搭建,把材料专业学生培养为适应社会发展的应用型人才,提升学生的学习能力、适应能力、知识应用能力和专业发展能力。 2教学平台建设及管理体制 自主学习是新课程改革大力倡导的重要学习方式。学院以“厚基础、宽口径、重能力”的指导思想,遵循认知规律,遵照由提高动手能力到培养创新思维的宗旨,对原有教学课程体系进行了改革。除课堂正常教学外,搭建专业教学课程平台,实现教学课程资源网络化,促进学生独立自主学习习惯的养成和能力的提高。通过BB平台的课程建设,实现专业教学课程资源网络化。现在中国计量学院材料科学与工程学院推出了多门重点建设课程,例如《应用电化学》《材料表面处理》等,教师在充分掌握学生学习情况的基础上,针对大多数同学,课上按教学大纲讲授基本要求范围内的内容;对于能够进行更深度学习、对课程某方面需要进行知识面扩展的学生,在网络教学平台上呈现更多的学习资料、相关文献、实验视频、应用软件、学习网站等,方便他们自主学习、加深知识理解;最终针对学生个体差异,实现分层次教学,促进学生学习能力提高及知识的巩固。教学网络平台的所有课程,将对本专业所有学生公开,方便他们对教学资源的获取及问题反馈。 3实验平台建设及优化 大学本科教育中,实践科研反哺理论教学是重要研究课题之一。学生只有通过充分的实验及实践,才能更有效率地促进理论知识学习,提高教学改革效果。目前,主要在以下方面进行了实验平台的搭建及完善。 3.1实验内容的改革 首先,改变传统专业实验课程设置依附于理论课体系的横向模式,超越单门课程的范围,建立实验课程之间的系统联系,在原有实验课程的基础上设立相对独立的纵向联系的课程,形成纵横交叉的网状专业实验课课程体系,实现专业实验课程之间的纵向联系和贯通。其次,改变实验教学由单一课程和学生班级为单位的组织形式,形成交叉型的教学指导团队和兴趣型的学生学习团队。最后,根据实验教学内容,重新确定了基础实验、设计性实验、综合性实验、设计研究型实验4个层次结构。重点开发了几个培养学生综合设计能力和创新能力的实验,以及培养学生综合应用现论和方法的实验。在实验教学内容改革中,减少了验证性、分析性实验项目,增加了设计性、综合性、创新性实验项目。 3.2依据功能实验室条件,实现资源共享 高校科研平台往往拥有大量贵重实验设备,根据仪器属性,可巧妙设计实验教学内容,综合利用仪器,充分发挥仪器能效。部分科研设备课充当实验教学过程的资源。学生通过学会仪器操作,能掌握仪器基本原理和简单维护知识,进而提高学生动手能力,为以后从事相关专业工作打下坚实的基础。大部分从事教学科研的老师,课余时都有自己的研究课题。对于学生感兴趣的实验,学生可以积极参与教师的科研,甚至仪器设备熟练操作后,独立自主完成其中的一个实验环节,培养其科研的缜密思维及细致耐心、精确的实验操作能力等。目前,不少大三及大四的学生在指导教师的帮助下,承担了省级、校级、院级等科研项目,在综合利用实验室资源的条件下,获得了有效的实验成果,并在SCI收录的国际杂志及国内优秀杂志发表数篇论文。 3.3实验管理网络实时化 实验管理过程中,可通过网络平台管理,实现学生与教师的实验前、后的部分互动。对于学生来说,可在网上自主选择时段并预约感兴趣的实验项目,通过实验网络平台完成预习、学习、复习、提问等各项学习任务;对于教师而言,可以对实验教学的全过程实时监控,实现诸如学生网上分组、网上考勤、数据整理及分析、网上答疑等功能,从而使学生实验在老师的指导下有效开展。 3.4建设产学研基地,促进学生社会实践综合能力培养 中国计量学院材料科学与工程学院材料化学专业,主要以高性能磁功能材料与器件、先进炭材料、材料表面处理技术、化学电源等为研究对象,解决企业技术难题及生产中存在的各种关键性难题,满足区域经济发展需求,达到科研为地方经济服务的目的。我院与企业共建校内产学研平台3个、校外产学研基地21个,建立了材料类基础实验教学、专业实验教学、工程技术实践教学以及课外创新实验教学等课外实践教学平台。近期我院又与绍兴康健精密不锈钢有限公司全面开展产学研合作,共建“中国计量学院——绍兴康健精密不锈钢有限公司磁性材料研发中心”,在技术攻关、产品研发、平台搭建、奖学金资助等全方位的合作,支持和激励大学生开展科学研究和创新实践。在生产科研基地,要加强专业实践环节的组织和团队指导,让学生参与到协作单位实际的工程项目中,在教师和工程技术人员的指导下承担实际工程项目的设计和管理,让学生接触技术的优秀,使学生通过实战锻炼掌握工艺创新技能。 4结语 根据社会主义市场经济发展的要求,培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展,且具有扎实专业知识和实验技能的材料人才是推进材料领域发展的关键。通过认真研究国内外高校相关专业特点,探索并执行“两平台双能力”材料化学专业教学—实践体系的构建,制定并落实材料专业人才培养模式的具体实施方案,必定能够促使专业教学课程体系不断的完善,促进学生在实验实践创新平台培养的实践和创新能力不断提高。 作者:江莉李冬云金顶峰卫国英孙丽侠余云丹单位:中国计量学院材料科学与工程学院 材料化学论文:材料专业普通化学绪论课教学的重要性及其实践 摘要:普通化学是材料专业的一门化学理论基础课,内容抽象、理论性强。通过在绪论课教学中介绍化学发展简史、讲授材料领域学术前沿知识,使学生了解材料在人类文明进程中所起的作用,了解材料与化学之间的关系,从而提高学生对材料专业的认识,激发学生对学习化学的兴趣,增强教学效果。 关键词:材料专业;普通化学;绪论课;教学 普通化学是高等学校材料专业的一门重要的理论基础课。但由于授课对象是大一新生,学生们对于这门课程在材料专业中的基础地位与重要性,以及与所学专业的内在联系缺乏了解或认识不足。如何能让学生迅速了解化学与材料科学之间的密切联系,从而激发他们学习化学的兴趣,调动他们学习的积极性,是普通化学教学过程中面临的首要课题。 绪论课是普通化学课堂教学的第一课,在引导学生认识化学的重要性、激发学生学习化学的兴趣方面起着非常重要的作用[1,2]。对于材料专业的学生来说,最感兴趣的莫过于各类材料对人类文明、社会发展所起的重要作用。通过讲解化学发展简史、材料在社会发展中所起的作用,增加学生学习化学的兴趣,激发学生的学习热情。近几年,笔者通过对绪论课内容的不断更新完善,以及对多媒体课件的精心设计,使学生及时认识到学习化学的必要性和重要性,取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做几点总结。 一、从材料发展对社会进步的巨大作用讲述材料发展史,增强学生的专业自豪感和自信心 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,一种新材料的应用往往成为人类进步的重要里程碑。例如,历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代特征标志的。一种新型材料的研制成功,可以引起社会生活的新变化。如石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、单晶材料、有机高分子材料等的发明与创造,都曾为社会进步提供了重要的物质基础。因此,可以说,没有半导体材料,就不可能有计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,便没有宇航工业;没有低损耗的光导纤维,也就没有现代光通讯;没有有机高分子材料,人们的生活也不可能这样丰富多彩。特别是到了现代,国际竞争日趋激烈,各国都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有一席之地。而开发这些高新技术的关键往往与材料的发展有关。 通过一个个生动鲜明的事例,让学生了解不同材料在人类文明进程中所起的巨大推动作用,增加他们对自己所学专业的自豪感;通过介绍材料在高新技术领域的价值及应用前景,激发学生学习材料科学的兴趣。同时,结合笔者的科研经历、科研体会,讲述一些新型材料设计合成的案例,激发学生的求知欲,增强学生的自信心。 二、介绍化学发展史,激发学生的学习兴趣,培养学生正确的价值观 人类化学知识的获得,是从认识自然现象开始的:动植物的腐烂、火山爆发、空气和水对物质的侵蚀等。远古时代人类通过摩擦生火和钻木取火等方法学会了利用火,不仅增进了健康,发展了智力,而且利用火能产生各种化学反应这个特点,开始了制陶工艺。制陶过程实际上就是在高温下,使粘土中的二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等成分发生一系列的化学变化。制陶工艺不仅提供生活必需品,改进农耕工具,而且改善了人类的居住条件。人们逐渐走出岩洞,住进了砖瓦房,并用陶制农具开展农业生产。同时,人们从烧陶工艺中掌握了高温技术,并该项技术应用于冶炼铜矿和铁矿。如将铜矿石和木炭混合加热得到了金属铜;但纯铜质地较软,不利于制造工具和兵器。在冶炼铜时掺入锡、铅,可制得硬度很高的青铜。青铜器如铜币、编钟、青铜鼎的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一大步。除了冶炼铜以外,人们用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳,还原铁矿石中的氧化铁为金属铁。战国时期铁制工具如犁铧、铁D、铁锛等农具得到广泛应用,带动了农业和手工业的发展。这样,随着冶金技术的不断进步,生产工具的不断革新,在人类历史上相继出现了青铜器时代和铁器时代[4]。 此后到了炼丹术和炼金术时期。虽然炼丹家和术士的目的没能达到,但他们为化学学科的建立积累了丰富的经验。通过做原始的化学实验,发明了大批实验器具,制造出很多化学药剂,记录了大量的实验方法,写下了许多炼金著作。正是这些理论、实验方法、化学仪器以及丹术著作,开创了化学学科的先河。与此同时,人们对物质结构本质的探索与论证也从未停息过。但直到1661年英国化学家波义耳给元素下了明确的定义、1803年英国化学家道尔顿创立原子学说、1811年意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说,人们才逐步认识到物质的组成、结构以及发生的化学变化,逐渐形成了完整的化学体系,化学才真正成为一门科学。 到了19世纪末,随着X射线和电子的发现,人们对物质结构的认识逐渐深入,打破了道尔顿原子不可分割的观念。此后,随着建立在卢瑟福有核原子模型、普朗克量子理论和爱因斯坦光子学说基础之上的波尔原子结构理论的提出,标志着现代化学的兴起;薛定谔方程的建立,更直接揭示了微观世界微粒运动的深层奥秘;而在量子力学基础上发展起来的化学键理论,使人类进一步了解到分子结构与性能之间的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。通过化学发展史的介绍,使学生丰富化学历史知识,了解各个时期化学发展的标志性成果及对社会发展所起的巨大作用,由此激发学生学习普通化学的兴趣,为以后的专业课学习打下坚实的基础。 除了激发学习兴趣,化学史的讲授还可以给人以智慧,即尊重事实、追求真理的科学情感和态度,百折不回、锲而不舍的科学品德和情操,勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。如讲述诺贝尔这样的伟大科学家的奋斗历程、学术成就、品德修养,描绘科学家实事求是、一丝不苟的科学态度,锲而不舍、持之以恒的拼搏精神,对提高学生的科学素养会起到潜移默化的作用,更为重要的是,在这个过程中还可以培养学生优良的道德品质,以及正确的人生观和价值观[5]。 三、阐明材料专业只有以化学为基础,方能引领科技的发展,进一步激发学生的学习热情 材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导,人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。如今,材料已成为与国民经济、国防建设和人民生活息息相关的重要组成部分。通过功能材料的设计合成,如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料等,制造各种高科技功能元器件。发展功能材料正在成为国家提高国际竞争力,增强经济实力,甚至是强化军事优势的重要手段。 当前,化学在推动人类进步和科技发展中起到了优秀作用。化学首先是基础的优秀科学,它不仅可以制造或创造出自然界已有的或不存在的物质,提供分析手段,还可以预测、裁剪、设计分子,揭示物质结构、性质和功能之间的关系;其次化学还在相关学科的发展中起了牵头作用,化学研究不仅带动了其他学科的过程研究(工业、农业、环保、能源),而且极大地带动了材料科学的发展。材料学科的发展、功能材料的设计,只有以化学为基础,才能合成出具有特殊物理性能、化学性能、力学性能等的功能材料。通过讲解材料领域的前沿知识,使学生了解材料与化学之间的密切联系,提高学生对学习化学重要性的认识,激发学生学习化学的热情,为材料专业课的学习奠定扎实的理论基础。 四、多种教学手段的综合运用,进一步改善教学效果 兴趣是学好知识的基础和保障,也是学生学习的源动力。为吸引注意力,提高兴趣,在课堂教学中,笔者运用多种教学技巧提高教学质量,改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果,根据绪论课的特点,结合学生的专业特色,通过精心设计,恰当使用图片、文字、声音、动画等形式,充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势,创造生动的教学氛围,增强趣味性,激发学习兴趣,达到最佳教学效果。其次,通过查阅相关历史及文献资料,以材料知识为主线,以化学知识为背景,通过讲授化学史上的中国人及中国化学史上的世界第一,激发学生的学习热情。最后,结合自己的科研方向和研究成果,讲授材料领域的前沿学科进展,让学生产生共鸣,拉近师生间的距离,提高他们学习的主动性。总之,通过多种教学技巧的运用,增加课堂表现力和感染力,从而有效地激发学生的兴趣。 普通化学基础理论教学是材料专业学生学习的一项必修课程,是培养专业人才的一个关键环节。培养高素质的合格人才,激发学生的求知欲,增强学生的自信心,培养学生正确的人生观和价值观,做好绪论课教学,至关重要。俗话说,“良好的开端是成功的一半”,“学贵刻苦、教贵善诱”。教师通过不断充实教学内容、渗透科研前沿、总结教学经验,讲授一堂重点突出、条理清晰、内容翔实,集科学性、历史性、趣味性、艺术性于一体的生动的绪论课,不仅可以培养学生对普通化学的学习兴趣,还将对学生专业课的学习以及综合素质的提高打下良好的基础。 材料化学论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学优秀教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料化学论文:应用型本科院校材料化学专业教学改革探析 摘 要:我国高等教育已进入大众化阶段,地方本科院校材料化学专业应以应用型人才培养为目标,突出地方特色,科学定位办学目标,优化专业课程体系,加强师资队伍建设,改革课程考核评价机制。 关键词:应用型本科院校;材料化学;教学改革 推进教育教学改革,提高教育教学质量和人才培养质量,是高等教育发展的优秀任务。进入21世纪以来,我国的本科教育进入大众化教育发展阶段,客观上要求多数本科院校转向以培养应用型本科人才为主。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》、教育部颁布的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(高教三十条)等相关文件均指出:地方本科院校的办学应以科学发展观为指导,以地方经济社会发展对应用型人才培养的要求为导向,遵循高等教育基本规律,要深化教学改革,突出优势,强化特色,培养符合地方经济社会发展需要的应用型本科创新人才。因此,结合材料化学专业特点和应用型人才培养要求,优化课程体系,改革教学内容,突出专业特色,加强师资队伍建设,改革课程评价机制,推动材料化学专业的教学改革,是新形势下应用型本科院校的一项紧迫任务。 一、材料化学专业建设存在的问题 (一)办学目标不明确 目前全国各应用型本科院校中开设的材料化学专业,其专业建设并没有形成自己的办学特色,不少新建本科院校很多只是简单地照搬其他重点大学如“985”或“211”高校的材料类专业或者化学化工类专业的人才培养方案,并没有把其他高校的培养方案引进来后,根据本校本地区的实际情况进行充分吸收与相互融合,这样造成很多新建本科院校在专业设计上同质化现象越来越严重,学生所学习到的专业知识和技能越来越不能适应市场发展的需要。因此,目前应用型本科院校的材料化学专业在办学过程中普遍存在办学目标不够明确,办学定位缺乏一定准确性的问题。 (二)课程体系不合理 不同规格的人才培养需要有相应的课程体系来保证和支撑,课程体系是人才培养的总体蓝图,是实现人才培养目标的主要依据和手段[1]。总体而言,目前我国新建本科院校的课程结构不够科学合理,课程体系不够完整,教学内容相对陈旧。作为一门实践性很强的应用型学科,材料化学专业的课程体系应体现专业培养特色,综合考虑所设置的相关课程之间的有机联系,但目前各本科院校在课程体系构建方面存在以下主要问题:一是少数专业课程由于师资力量不够存在因人设课现象;二是专业课程的部分内容重复较多,学时分配也不够合理;三是专业主干课程缺乏系统性,理论课程的门数和学时偏多,实践课程的门数和学时偏少。此外,课程设置上必修课的比重较大,而选修课的比重较小,且缺乏整体的有机联系。总之,这些传统的课程结构设置不能体现学生创新精神和实践能力的培养,达不到应用型本科院校“宽口径、厚基础、强能力”的培养目标,不利于应用型本科创新人才的培养。 (三)师资力量薄弱 在我国高等学校序列中,地方高校占高校总数的90%以上,是我国高等教育的主体部分,地方高校师资队伍的建设与优化是国家“人才强国”战略的重要保障[2]。目前,各应用型本科院校的材料化学专业专任教师虽然人数不算少,但由于所处地域原因以及待遇因素,引进的高素质专业人才数量仍然偏少,不能满足本科院校新形势下的教学需求。与此同时,由于应用型本科院校大多是由专科学校升格而成,虽然升格以来引进了一大批具有博士或硕士学位的青年教师充实到教师队伍中来,但这些青年教师大多缺乏工程实践经验,这对培养应用型人才的高校而言,极大地影响教学质量,从而影响人才培养质量。此外,高层次人才是引领和带动学校学科建设和专业发展的“领头羊”,应用型本科院校不同程度地存在着高层次人才匮乏,尤其是学科带头人紧缺的问题,着力解决好高层次人才相对匮乏的问题是当前应用型本科院校持续发展和提升办学水平的迫切工作[3]。 二、材料化学专业教学改革的路径 (一)科学定位办学目标 应用型本科院校的办学目标要充分考虑本地区区域经济社会发展情况,积极挖掘特色质点,加强学生应用能力的培养,合理设置专业方向,形成与区域经济社会发展需要相适应、结构优化的专业办学特色。材料化学专业是教育部近年来新设置的一个专业,各本科院校应该明确本校的专业定位,结合本地区的实际情况,突出专业特色,科学合理设置专业办学目标。人才培养定位是高校实施教学计划的主要依据,明确自身定位、提高教学质量是高校办学育人的基础所在[4]。湖南人文科技学院材料化学专业应用型人才的培养目标应该是:培养德智体美全面发展,具有较高的思想道德素质、人文素质和良好身体心理素质,掌握材料化学的基本理论、基本知识和基本技能,了解材料化学领域的理论前沿、最新动态和应用前景,具有运用专业知识和技能解决实际问题的能力,具有较强的创新创业能力,能够在材料化学及其相关领域从事生产、应用开发和管理工作的应用型人才。 (二)优化课程体系与教学内容 课程体系是指一所大学根据本校制订的培养目标而设计的课程整体,课程体系不是简单的指课程设置,不同类型的学校,其课程体系也应当是不同的,这是创办富有特色大学的必要条件[5]。因此,应用型本科院校对本校的专业课程体系进行改革和优化时,既要突出本校的专业办学特色,又应体现应用型本科院校注重应用的特点。湖南人文科技学院的材料化学专业本次重新修订了人才培养方案,对课程体系进行了整体优化,并对相应的教学内容进行了调整,使之更符合专业办学特色和专业综合改革的要求。 1.优化课程结构 湖南人文科技学院材料化学专业根据市场人才需求宽口径招生,强化通识教育,培养综合素质,不断优化课程体系,在本次人才培养方案修订中将理论课程设置为公共必修课、专业必修课、专业限选课、专业任选课和公共任选课共5个课程模块。 第一,公共必修课主要是培养学生具有正确的世界观、人生观、价值观和较强的民主法制观念与较高的社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质。公共必修课包括“思想道德修养与法律基础”、“马克思主义基本原理概论”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“形势与政策”、“大学生就业指导”、“大学生健康教育”、“高等数学”、“线性代数”、“大学物理”、“大学英语”、“大学计算机基础”、“大学体育”、“大学语文”等。 第二,专业必修课主要包括“无机及分析化学”、“有机化学”、“物理化学”、“材料概论”、“工程力学”、“工程制图”、“化工原理”、“材料科学基础”、“材料测试方法”、“材料制备原理”、“热工基础”等,目的是培养学生具有扎实的材料化学专业知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。 第三,根据企业实际和市场需求以及地方区域经济发展情况,专业限选课设置两个专业方向:陶瓷材料方向和能源材料方向。陶瓷材料方向开设“陶瓷工业机械设备”、“陶瓷工艺学”、“无机材料物理性能”、“特种陶瓷”等课程;能源材料方向开设“现代新能源材料”、“化学电源基础与应用”、“化学电源设计与制造工艺学”、“新能源材料与器件发展动态”等课程。 第四,专业任选课包括“金属材料概论”、“复合材料概论”、“专业外语”、“材料工厂设计”、“粉体工程”、“信息检索与应用”、“纳米材料”、“标准化概论”、“材料科学新进展”、“计算机在材料科学中的应用”等课程,学生从中任选6门课程学习。这些专业任选课的开设可使学生更多了解材料化学专业的理论前沿、最新发展动态及应用前景,了解与本专业相关的学科和边缘学科现状及发展趋势,从而可拓展学生的专业视野,为今后就业打下坚实而宽广的专业基础。 第五,公共任选课由学校其他系部开设,包括中华传统文化类、艺术素养类、科学素养类、应用技术类、教师教育类、其他类别类等六大系列课程,学生从中任选5门课程学习。通过该类课程的学习,可使学生实现文理科相关知识的交叉渗透,也是大学教育的努力方向。 为了突出专业培养特色,增强学生对企业实践知识的了解和熟悉程度,在材料化学专业人才培养方案中,我们从专业课程中选择其中6门体现专业特色的课程,组建校企联合授课模块,包括“材料测试方法”、“热工基础”、“材料工厂设计”、“材料科学新进展”、“材料产品技术概论”、“标准化概论”等。 2.合理构建实践课程类型 材料化学专业是一个与生产实际联系非常密切的应用性非常强的专业,在对理论课程整体调整和优化的同时,也必须重视实践教学课程,以提高学生动手能力以及分析和解决问题的能力。该专业的实践教学课程主要设置为校内和校外两个实践模块。校内实践教学模块主要包括公共实践必修课、专业基础实验课、专业实验课等。公共实践必修课主要包括“大学计算机技能训练”、“军事理论与训练”、“素质拓展教育”、“就业实践”等。专业基础实验课主要包括“无机化学实验”、“分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等。专业实验课主要有“陶瓷制备与性能实验”、“化学电源综合实验”等。材料化学专业的实验教学内容要充分考虑其科学性和系统性,既要强化基础实验课必须掌握的各项理论知识和基本实践技能,同时又要多设置一些综合性实验和设计性实验,减小验证性实验的比重,鼓励学生大胆创新,提高学生的综合设计能力、实践创新能力以及分析问题与解决问题的能力。校外实践课程主要包括“校企合作教育(一)”、“校企合作教育(二)”、“校企合作教育(三)”以及“生产实习”等,这些课程的开设可扩大学生的专业知识面,增加实践技能,同时可将所学专业知识应用到生产岗位,提升学生解决实践问题的能力,使学生得到系统的工程训练,成为更符合社会需求的应用型人才。 (三)加强师资队伍建设 材料化学专业应用性强,与企业生产实践联系紧密,因此要培养出高素质的材料化学专业人才,就必须拥有一支高素质的教师队伍。针对应用型本科院校目前的师资队伍现状,有必要重构师资素质,既要重视教师专业理论知识与学术水平的提高,也要注重在新形势下专业教师创新能力与实践知识的培养。笔者认为,可从以下几个方面考虑来加强师资队伍建设:一是鼓励教师进修攻读硕士和博士学位,进一步增强教师专业知识,全面提升教学理论水平和能力;二是加强青年教师的教育教学培训工作,重点对新进教师进行教学方面的长期培训,建立考核机制,同时完善老教师指导制度,以帮助青年教师过好教学关;三是确定2―3个专业带头人培养对象,通过3年左右时间的培养,遴选出本专业的带头人;四是可考虑选择5―7门专业主干课程进行重点建设,每门主干课程的建设周期为2―3年,加强教学团队建设,整体提升教师队伍的专业能力和教学水平;五是鼓励和遴选专业教师分期分批到相关企事业单位进行短期挂职锻炼(3―6个月),拓宽教师视野,增强实践知识与理论知识的结合,使教师的知识结构与能力结构得到进一步调整和充实,从而提高专业教师的实践动手能力和知识更新能力;六是聘请校外相关企事业单位的“双师型”人才为专职教师或兼职教师,充实到教学团队中,参与校内专业人才培养方案制订、专业课程教学等工作,提高教师实践能力的整体水平。此外,学校还可定期通过举办讲座等形式,邀请国内著名高校、科研院所的专家学者以及有实践经验的企业老总或者技术开发人员来校讲学,让相关教师能够更多地了解和熟悉本专业的最新研究进展,及时更新自己的专业理论知识和实践知识。 (四)改革课程考核评价机制 逐步建立“考核内容综合化、考核形式多样化、考核过程全程化”的多元型课程考核模式,以考核方式改革促进教学模式改革。首先,对于“材料科学基础”、“材料制备原理”、“工程力学”、“化工原理”等专业理论课程,改变期末考试的单一考核方式,可采取课程教学的过程性考核(如增加平时考核、期中考核等方式)和期末考核相结合,实行课程考核方式多样化;而对于专业性比较强的理论课程(如“复合材料概论”、“材料工厂设计”、“化工制图”、“专业英语”等),可实行半开卷或开卷考试,在考试内容上尽量多采用综合性试题来衡量学生对该门课程的掌握程度,侧重学生思维能力和专业知识综合应用能力的考核。其次,对于专业实验课程(如“无机化学实验”、“分析化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等)的考核,如果单纯地以每次实验报告的成绩为依据进行考核,容易出现高分低能现象。可考虑采用平时成绩(占30%,包括出勤情况、实验课堂表现、实验报告等综合考评)、期末实验操作考试(占30%,包括对所随机抽中的实验项目的实验过程熟悉程度、操作规范度、实验结果等综合考评)以及期末笔试测试(占40%,包括对平时所有实验项目内容进行考评)等多样化考核对学生学习情况进行综合评价。最后,对“毕业论文”、“校企合作教育”、“生产实习”等实践课程,要细化考核指标体系,实行实践课程的全过程考核评价机制,加大平时考核的成绩比重,把对学生的平时考核与期末总结性考核有机结合,科学评价该类课程的实际教学效果。 材料化学论文:浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革 [摘 要]高分子化学实验是我校材料化学专业学生学习的一门重要的实验课程,该课程既能使学生进一步理解和掌握理论知识,又能培养学生的动手能力及科研素养。通过让学生参与实验的准备工作、实验设计等活动,对高分子化学实验教学进行改革,激发学生的学习兴趣,提高学生的基本实验能力。 [关键词]材料化学专业;高分子化学实验;教学改革 《高分子化学》是有机化学的后续课程,但同时更是高分子材料科学的启蒙课程,是学生掌握高分子科学基本理论和分析、解决高分子材料加工过程中的问题的基础课程。考虑到我校材料化学专业的一个重要发展方向是高分子材料, 《高分子化学》被选为材料化学专业的优秀课程。高分子化学是一门以聚合物合成实验为基础的课程,聚合物合成实验教学有别于一般有机化学实验,但又是以有机化学实验为基础,它是培育创业创新人才的一个重要环节,是材料化学专业联系生产实际的实用性教学。高分子化课程实验教学相比于理论课程教学更具趣味性、实践性、复杂性、研究创新性。高分子化学实验教学在整个高分子化学的教学活动中起着重要的推动作用。 高分子化学实验教学属于课程内教学,开设的实验课程内容中有一部分能够很好地体现高分子科学的发展成果,学生的实践与创新能力在某种程度上能得到锻炼。但是仍然存在相当一部分验证性、认知性的实验,而且实验教学环节依然偏重于理论,注重高分子材料实用性的实验不多,不利于学生学习有关高分子材料的制备与加工。在学生进行高分子化学实验过程中,学生一般是按照已有的实验过程进行实验。实验前教师对相关实验重点、难点、细节等方面进行集中讲解,学生只需按照教师提供的实验过程,即可顺利完成实验。如此实验教学,不但阻碍了学生发现问题的能力、分析与解决问题的能力以及创业创新意识的提高,还使学生对教师产生依赖,并且抑制了学生的独立思考及创新能力的挖掘。 我校材料化学专业具有工科特色,和高分子材料专业比,材料化学专业的高分子材料相关课程的课时相对较少,开设《高分子材料化学》(《高分子化学》)、《高分子物理》与《高分子材料加工工艺学》,总共课时不到140学时。如何在有限的时间内,使我校的材料化学专业的学生既能掌握高分子科学的理论基础知识与学科前沿,又可以激发学生学习高分子材料的兴趣,是一个非常值得探讨的问题。 一、分配学生参与教师的前期实验工作 前期实验工作是实验顺利进行的前提条件。相比基础课程中的无机、有机化学实验,高分子化学实验有更多的实验前期工作需要准备,包括检修与调试反应仪器装置、玻璃器皿的清洗、配制溶液(如提纯单体、引发剂)等。粘附在玻璃仪器上的聚合物难以清除,学生在清洗玻璃仪器等设备的过程中,既懂得实验的成功来之不易,又能初步掌握聚合物的溶解性质。如聚苯乙烯单体中一般要加入微量的对苯二酚等阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合(变质)。所以为了使实验顺利进行,缩短反应时间,开始实验前,在教师的指导下学生采用减压蒸馏的方法对单体(加入阻聚剂)进行提纯。这样,学生既加深了对阻聚剂阻聚原理的理解,又掌握了减压蒸馏的操作方法。通过积极参与实验前的准备工作,学生懂得实验的成功不仅取决于实验过程,而且与实验前期工作密切相关,从而更加重视实验教学过程。更重要的是,通过参与教师实验前期工作的准备,加深了对课堂理论知识的理解,熟悉蒸馏、重结晶等提纯化学物质的方法。 二、设计能激发学生学习兴趣的实验 调动学生学习主动性的一个重要举措是激发学生的学习兴趣。要激发学生的学习兴趣,设计的实验最好是学生既熟悉又陌生的内容。如尼龙66的制备实验,尼龙绳、尼龙袜子等,生活中很常见,但是如何在实验中采用己二酰氯与己二胺的界面缩聚来制备学生却不清楚,这势必将大大提高学生主动参与实验的兴趣。而且实验装置相对简单,一个烧杯即可完成。当学生将有机相与水相混合后,在两相界面马上就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且该层薄膜拉出之后,又立即生成新的聚合物薄膜,可以连续不断地拉出,形成纤维状物质。实验操作不复杂,成功率高,过程新颖,操作明了,学生学习的积极性高。 三、注重开设实用、应用型实验 高分子化学实验教学为学生的创业、创新意识的培养提供了良好的环境条件,尤其是一些能结合实际生活的应用型高分子材料的制备,能使学生体会到高分子化学实验的实用价值,有利于激发学生走向的创业、创新。如在“聚丙烯酸型高吸水性树脂的制备”实验中,高吸水性树脂可用于日常生活用品如尿不湿等,由于该产物的实用性强,一方面可以提高学生动手实验的积极性;另外一方面也使学生深刻认识到高分子材料是一个与人们的日常生产生活息息相关的学科方向。类似的高分子材料还有粘接剂、涂料等,这些实验的开出将会使学生对未来从事该行业的信心倍增。 四、适当设计综合型实验 教材内高分子化学实验大多数是认知和验证型实验,学生只需要按实验参考书的步骤操作基本就能完成。如此实验虽然可以使学生的动手能力得到一定程度的提高,却不能使学生的综合能力、分析和解决问题的能力、创新的能力等方面得到合适的锻炼。综合型实验是内容和步骤较为复杂的实验,其中包含多个的知识点和基本实验操作,需要结合多方面的理论知识和技能,才能够顺利完成。综合型实验既能够训练学生综合运用所学理论和实践的技能,又能培养和提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力。在综合型实验训练过程中,学生主动思考,敢于提出问题、分析问题和解决问题,学生的科学思考和创新意识获得很大的提升。 五、开设研究型实验 学生经过综合型实验的基本训练后,实验理论知识和专业实验技能都有了一定程度的提高。为了使学生了解高分子科学学科前沿、激发学生创业创新的动机,教师允许学生采取自愿组合的方式组成若干个科研兴趣小组。通过查阅文献资料,小组讨论提出实验方案,并与指导老师讨论方案的可行性,最后开展实验。结束时,上交实验记录由指导教师批阅给出评价,并讨论实验的得失。整个过程中,要求学生提交文献综述、可行性方案、实验报告或科研论文,锻炼写作科研论文的能力。显然研究型实验需要教师付出更多的劳动,为学生创造一个独立完成、接近实际科学研究的环境。研究型实验有利于提升学生分析问题、解决问题、独立工作、团队精神及创业创新等方面的综合能力。 六、改革实验成绩的考核方式 一个好的实验成绩考核方式要能够反映学生在实验教学过程中各个环节的表现。仅凭一份实验报告来评定学生的成绩是远远不够的,学生在预习实验、搭建装置、清洗仪器设备、打扫卫生等方面的工作都将得不到很好的体现,缺乏客观性和公正性。因此,可以借鉴无机、有机化学实验的考核方式,将实验成绩的评定方式细化:平时实验成绩60分,包括书写预习10分、统一服装5分、装置搭建10分、规范操作10分、卫生情况5分和提交报告20分;期末实验操作考试40分(随机抽取)。将实验成绩的评定标准在开课前公布,使学生不得不复习巩固所有开设的实验,从而达到熟练掌握各项实验技能的教学目标。 七、结束语 高分子材料作为我校材料化学专业一个重要的培养方向,《高分子化学》成为材料化学专业的优秀课程,直接影响《高分子物理》《高分子材料加工工艺学》等后续课程的学习。我校材料化学教研室已通过对高分子化学实验教学的改革,在激发学生学习高分子化学科学的兴趣,提高学生的实践技能、创新能力和创业意识等方面有所收获。2015年3月5日,全国人民代表大会第十二届第三次会议开幕,国务院总理同志在作政府工作报告中提及 “大众创业、万众创新”。今后,我们将秉成这一新理念,继续深入研究与探索,使高分子化学教学不断适应社会发展的要求,为培育更多材料化学领域的优秀人才做不懈的努力。 材料化学论文:量子化学在电致发光材料分析中的应用 【摘 要】利用量子化学半经验方法可以研究电致发光材料的电子机构、几何构型、光谱性质等等。可为电致发光材料的合成和选用提供诸多指导性建议。本文通过对最近量子化学在电致发光材料合成和分析的应用类文章进行了归纳总结,粗略地说明了量子化学在电致发光材料合成中所起的作用。 【关键词】量子化学;电致发光材料;合成 0 引言 有机及配合物电致发光(EL)和非线性光学材料在高新技术中的广泛应用,受到人们的关注并得到积极的研究[1-3]。近30年来,随着量子化学计算方法和分子模拟技术、以及计算机技术的飞速发展,对材料科学的发展产生了深刻影响。利用量子化学计算方法方法研究EL材料的电子结构和光谱性质,以全自由度优化几何结构为基础,计算化合物的电子光谱。对研究此类材料的性质及合成有指导性意义计算结果是实验结果基本吻合。本文主要介绍量子化学在EL材料研究中的应用及进展。 1 量子化学研究EL材料的方法及原理 就量子化学的几种计算方法来看,从头算法虽然有严谨的理论支持,能得到较好的计算结果,但是当遇到诸如酶、聚合物、蛋白质等大分子体系时,计算很耗时,其计算代价无法承受[4]。为了在计算时间和计算精度上找到一个平衡点。采用量子化学半经验方法AMI进行了理论计算包括构型优化、振动分析电子光谱计算。科学家们以从头算法为基础,忽略一些计算量极大,但是对结果影响极小的积分,或者引用一些来自实验的参数,从而近似求解薛定谔方程,就诞生了半经验算法。如:AM1,PM3,MNDO,CNDO,ZDO 等[5,6]。目前,对多类EL材料的研究大部分都是基于量子化学的半经验方法。 2 光谱性能的量子化学半经验计算 EL材料的发光颜色与材料的荧光光谱有密切的关系,荧光即是电子由第一激发单重态跃迁回基态所产生的降级辐射。目前对光谱性能的量子化学计算多半基于量子化学半经验方法PM3和AM1,先对化合物的几何构型进行了全参数优化, 得到其稳定构型,再进行振动分析,在此基础上利用单激发态组态相互作用方法(CIS)计算它们的电子光谱。 比如苏宇,廖显威[7]等人采用量子化学半经验方法PM3对三种黄酮类化合物的荧光光谱进行了理论研究。对各化合物优化后的构型作了振动分析,均未出现虚频率。在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS) 计算荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。廖显威,李来才[8]采用单激发组态相互作用(CIS)方法,分别计算了4 种稠环芳烃的电子光谱,选了801个组态进行计算,所得结果与实验值基本吻合。他们还对几种含氮芳烃化合物有机EL材料,对FL-4、 FL-7、FL-10 和FL-12的光谱进行研究,计算结果与实验值基本相符合。薛照明,张宣军[9]等用PM3/SCI方法计算了三个分子的电子吸收光谱,测定了三个分子的电子吸收光谱和荧光光谱(DMF溶液)。结果表明理论计算值与实验值相当吻合。高洪泽,石绍庆等利用量子化学半经验AM1及INDO/SCI方法研究了B与8-羟基喹啉的螯合(LiBq4)的电子结构和光谱性质,计算得到基态到各激发态的垂直跃迁能和振子强度,获得电子光谱。分析出由于配体中苯酚环、吡啶环对不同前线轨道的贡献不一样,所以在吡啶环和苯酚环上引入取代基会对光谱发生影响,为分子设计提供理论指导。 3 量子化学对EL材料结构的分析 结构与性能的关系一直是量子化学的主要研究领域,它涉及的范围非常广泛,从无机小分子、有机分子到高聚物和生物大分子,从人为设计的理想模型分子到实用的药物分子和材料分子等[10]。通过结构与性能的研究,人们可以逐类地对一些化学现象进行统一的解释,得出一般性的规律,进而预言一新的化学事实,指导设计新的实验。目前国际上关心的课题主要有:重要新型无机分子、有机分子和原子簇化合物的化学键本质的研究;重金属、稀土元素化合物的成键规律;(半)导体材料、磁性材料、光电材料等。 高洪泽,石绍庆[11]等通过量子化学半经验方法研究了蓝色有机薄膜电致发光材料LiBq4 电子结构,国外研究人员在这方面已做了不少努力,合成了很多类型的蓝色发光材料并且制备了相关器件[12-15],但多数都没有获得突出的结果。由于LiBq4体系相对分子质量较大,迄今未见有对其进行理论研究的报道.他们通过计算结果表明,各个喹啉环基本保持各自的面共轭结构。计算得到的稳定几何结构和的主要键长。为探讨其发光机理及B和Li 元素在其中所起的作用及M ―N键的共价性、离子性对发光的影响,为进一步探索合成与设计具有优良性能的蓝色发光材料提供理论依据和指导。 4 振动分析 判断分子是否处于稳定构型的一个重要方法是看它的振动光谱是否出现虚频率[16]。刘芳玲,张红梅[17]等对萘及其卤代化合物在B3LYP /6-31G水平下优化了4种化合物的几何构型, 在振动分析中,其振动光谱均未出现虚频率, 说明构型优化基本合理性。 5 前景与展望 近些年来虽然量子化学在研究和分析EL材料方面,解释了一些实验现象,揭示了不少前期未被理解的机理,甚至预期了一些结构性能关系。但量子化学的应用远不止这些。随着量子化学理论不断发展和应用领域的逐渐拓宽,研究方法的不断创新,今后将对电致发光材料的合成和选择提供更好的理论依据和指导。将量子化学与EL材料的性质分析结合起来,才能更好的选择EL材料的构成,合成性能更好的EL材料。 材料化学论文:浅析化学化工材料应用技术 [摘 要]目前我国国家经济发展迅速,随之,化学化工的发展在科学领域也呈现出强劲势头,化学化工材料凭借自己独特的优势不仅在工业生产中得到了广泛的应用,在人们的日常生活中也可以随处可见化学化工材料的身影。化学化工材料已经在各个领域范围内受到了人们的认可,化工材料的应用技术也日新月异,呈现出迅猛的趋势。随着化学化工材料的蓬勃发展,在科学领域不断出现新的学科和新的概念。本文就化学化工材料的应用技术研究为大家进行阐述。 [关键词]化工材料 科学技术 应用 随着化学化工产业的不断发展,各个行业对化学化工材料的应用也有了更为广泛的要求,如何在传统产业链中谋求创新和突破,也成为了化学化工应用技术发展的主要方向,目前,现代建筑业以及新型农业现代产业都对化学化工材料提出了绿色环保的要求。那么化学化工材料在现代建筑业以及新型农业现代产业中的应用具体情况是怎样的呢,现在本文一一阐述。 一、化学化工材料在现代建筑业上的应用 从2008年北京成功举办奥运会开始,世界开始进一步瞩目中国,同时,绿色化工材料也被人们更为广泛的认同。从某个意义上来说,绿色奥运的北京奥运会环保理念,拉开了绿色化工材料在我国建筑行业的应用新纪元。虽然奥运会短暂的过去了,但是绿色化学化工材料在我国的应用还有广阔的市场。 奥运会以来,在“水立方”等奥运场馆中采用的零挥发性有机化合物和低挥发性有机化合物水性涂料更为广泛的在现代建筑业中得到应用。其中水性聚氨酯涂料有着粘合持久、无污染、干燥快的性质,维护起来也更为容易,同时,水性聚氨酯涂料还具有阻燃性,防火性能首屈一指。在“鸟巢”钢结构中使用的氟碳涂料,也是值得现代建筑业关注的化学化工材料的一种绿色涂料。它不但耐溶剂、耐候,还有耐酸碱性的优势。并且其涂刷后性质高度稳定,无害无毒,是当之无愧的“涂料之王”。 谈到化学化工材料在现代建筑业上的应用,不得不说的就是隔热保温材料。像“鸟巢”建筑过程中采用的聚氨酯硬泡材料,其具有保温节能、防止噪音和绿色环保的功能。是现代建筑业中不可或缺的化工材料之一。同样,在奥运场馆座椅上采用的聚丙烯材料,具有阻燃和耐候的特性,同样可以实现回收再次利用。还有值得关注的膜材料。在“水立方“建筑上广泛使用的新型化学化工材料:乙稀-四氟乙烯共聚物。它主要用于膜材料,有着节能、保温隔温、自我清洁的功能。在控制温度方面,其节能效果更为显著,曾为“水立方”节省百分之三十的电能。对于新型建筑产业来说有突破性的建树。 应该说,化学化工材料的应用渗透到了整个现代建筑行业,在绿色环保节能创新方面给现代建筑业带来了新的春天。 二、化学化工材料在新型农业现代产业中的应用 随着社会经济的发展,人们在消费农产品时不再单单重视产品的质量和价格,而是更加注重对品味、特色和安全保健等感性的因素。因此,为了适应这一要求,新型农业应运而生,要想满足新型农业的要求,就要求化学化工材料在微生物肥和生物农药研发上进一步发展。然而农业生产并不是一朝一夕的事,也并不是满足了一代人就可以了,它是关系着我们下一代的发展问题。所以,持续性、发展性以及可循环性就成为了新型农业发展的一个重要特性。而要想能持续发展,与自然和谐共存,就需要化学化工材料应用技术着眼长远,从可持续发展角度进行应用和推广。 传统农药的害处不言而喻,因此绿色农药在新型农业中的应用就越来越为重要。“十一五”以来,加强环境保护成为新的主要目标之一。大力发展“安全、低毒、高效”的环保型农药,保持生态平衡,保障农业产品安全环保成为国家以及人民对农业的更新要求。从而,有机农药应运而生。有机农药中重要的一种腐殖酸类的农药作用更为突出,一方面,腐殖酸类农药产自大自然,并没有传统农药的毒副作用。同时,大自然有丰富无穷的资源,使得有机农药丰富广泛,是可持续发展的前提之一。另一方面,此类有机农药的经济效益可观,又无毒无害,所以深受现代农业好评。是发展前景大好的新型农药之一。 当然,要想农作物增产丰收,还需要一些促进农作物生产效率的有机农药。而这些增效方法可分为物理增效、化学增效、生物增效以及综合增效四类。物理增效,就是不改变农作物的分子,在农作物的细胞间进行各种性能的增效和提升。主要改善农作物的细胞通透性、渗透性和表面活性和粘着性等。化学增效,就是在分子间进行组合和作用,以达到改善农作物的生长形态的方法。生物增效,就是利用生物酶在农作物之间进行调整,进而增加农作物的生长效率。而综合增效就是利用以上各种方法,在不同要求下使用两个以上的增效方法对农作物进行增效生长,以达到增产增收的效果。 随着化学化工材料的不断发展,人们也在尝试将化学化工材料应用到生物菌剂中。在生物菌剂的应用构成中,研究在实验室内取得了较为明显的效果,但是当将这些研究完成的生物菌剂应用到农业生产的农田中,还是遇到了一些问题,因为农田环境对生物菌群的发展环境有所破坏,使得菌剂不能发挥在实验室中的效果。然而,当将化学化工材料与生物菌剂经过合理配比后,再应用到农业生产中,我们可喜的发现了生物菌剂的完美优势,从而完成了生物菌剂与化学化工材料的完美组合,对控制土壤中的农作物病原菌起到了显著的作用。 我国针对现代农业对农药的要求,通过农药企业在技术上进行创新和改革,以达到农业企业发展多元化。这也要求化学化工材料应用技术得到更为多元化以及多方面更为全面的研究,尤其是在现代农产品的生产方面,对化学化工材料的应用技术也要求更为系统和全面的研究和发展。现在,国家对农业化工材料应用和建筑化工材料应用越来越为重视,经过文章的深入分析,希望能对我国化学化工材料的应用和发展起到积极的影响。虽然现在我国的农药生产已经有了一百万吨的突破,但还是不能满足现代农业产业的需求,同时,进出口业务的发展,也使得化学化工材料的应用技术优势更为突出,在平稳中促进全国乃至全球化工化学材料的全面发展。 三、结语 在现代建筑业和新型农业的发展过程中,新型创新性化学化工材料得到了广泛的应用和重视,当然,在全球经济不断升温的今天,只着眼眼前的化学化工材料应用技术是远远不够的,我们还要不断的研究和实验,使化学化工材料的应用技术更为全面和多元化,应用到生产生活的各个领域,从而给我们的日常生活带来更为专业、健康的产品和服务。相信只要通过不断的追求和谨慎的研究,化学化工材料的应用技术一定会得到进一步的完善和升华。 作者简介 李俊闹(1994.1),女,云南昆明人,中南民族大学化学与材料科学学院2012级本科生,材料化学专业 材料化学论文:材料的制备及其光催化环境污染物降解的设计 摘 要: 通过水热法合成并使纳米粒子附着在表面,形成复合光催化剂,通过两种半导体材料之间的相互协同作用,提高复合材料的光催化性能及其光致稳定性。并通过XRD、TEM、XPS、FT-IR等表征方法对光催化剂进行分析;在可见光下以RhB (罗丹明B)和MB(亚甲基蓝)为目标污染物,高压汞灯为光源,评估复合光催化剂的性能,并运用XRD、红外、DRS等表征了其结构特征。通过实验可使学生初步了解纳米材料的基本知识,常用的表征分析方法,以及环境污染物降解处理方法。实验内容涵盖材料化学、环境化学、无机材料合成、仪器分析、光催化性能测试等方面。实验内容设置有助于培养学生的科研创造能力。 关键词: 环境化学 污染学习降解 随着全球对环境问题关注程度的日益提高,对从事环境研究人才的要求越来越高。 为了适应社会及经济发展的需求,培养理论实践相统一的应用复合型人才,要特别加强与重视实验教学。环境化学实验设计应反映新的科研成果,以提高学生的创新能力和科研能力,旨在使学生在实验教学中得到更好的综合能力训练。 近年来,半导体光催化技术在净化环境污染物领域的研究得到了广泛关注。因其独特的半导体能带结构和化学热稳定性,作为一种非金属型可见光光催化剂被应用于光催化领域,包括光解水制取氢气、光催化降解环境有机污染物和光催化合成等,引起国内外学者的广泛关注[1-2]。不仅廉价易得,而且其化学组成和能带结构可调控,因此成为光催化材料研究领域研究的热点。但是,单体材料仍然存在缺陷,为解决该问题,本文采用的复合改善单体的光催化性能。 1.实验部分 1. 1 试剂和仪器 2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪、三聚氰胺、乙腈、钒酸钠、硝酸银和亚甲基蓝(MB) (国药集团化学试剂有限公司);电子分析天平(北京赛多利斯仪器有限公司);Avatar360型FI-IR 光谱仪(美国Nicolet 公司);紫外可见分光光度计(岛津 UV-2450);X射线粉末衍射仪(D/max2500PC)。 1.2 光催化剂的制备 g-C3N4的合成: 称取一定量的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和乙腈放入反应釜中搅拌,然后加入三聚氰胺搅拌。将反应釜置于140℃烘箱中反应,反应结束后,反应釜自然冷却至室温。溶液离心分离,蒸馏水洗涤,干燥,所得粉末即为。 的合成: 将含有的水溶液超声后加入于25℃下搅拌。将准备好的NaVO・12HO水溶液逐滴加入上述溶液。搅拌反应后,溶液离心分离,蒸馏水洗涤,60℃干燥,所得粉末即。 1. 3 光催化降解实验方法 在可见光照射下,30℃条件下测量光催化材料的光催化性能。反应光源为模拟太阳光灯源。实验中,将光催化剂和MB (10 mg/L)或者RhB (10 mg/L)水溶液加入光催化反应玻璃瓶中,并通过循环水冷却消除热催化的影响。在光照之前,先将悬浮液在暗处磁力搅拌1 h,使MB (或RhB)染料与光催化剂混合均匀,达到物理吸附平衡。在光反应过程中,MB (或RhB)光催化剂溶液连续磁力搅拌,每5 min (或15 min)取悬浮液,离心去除光催化剂粒子,取上清液测试。使用岛津UV-2450分光光度计,通过测定最大吸收波长确定其浓度,MB (或RhB)的最大吸收波为664 nm (或553 nm)。根据朗伯-比尔定律,溶液的吸光度与浓度成正比,因此可用吸光度代替浓度计算去除率,以此为MB溶液的去除率。计算公式:降解率=(1-)×100%=(1-)×100%,其中C、C分别为光催化降解前后的浓度,A、A分别是降解前后的吸光度值。 2. 结果与讨论 经过XRD、IR、DRS表征发现,合成的为。光催化活性考察表明合成的具有较高的光催化降解活性。 学生在本实验过程中可以学习光催化剂的合成方法,巩固掌握称量固体、液体量取、催化剂洗涤等基本化学实验操作技能,并学习紫外可见分光光度计、红外光谱和DRS的操作方法。学习标准曲线建立的方法。材料的光催化活性最好,光照90 min后RhB的去除率达到85%,光催化降解速率常数最大,说明的存在能够显著提升基体的光催化降解性能。 3.结语 光催化技术已经在制氢、还原,污染物降解等多个领域具有广泛应用。半导体光催化剂是目前应用广泛的环境和能源保护功能性材料之一。本实验可以让学生了解环境污染物控制的新方法,使学生扎实环境化学基础知识的同时,能关注环境领域科技前沿信息, 将最新的科技知识融入基础知识学习中,提高自身的专业技能。 材料化学论文:材料化学教学内容存在的问题及改革趋势研究 摘 要:材料是社会现代化的物质基础与向导,是一切科学和技术发展必不可少的基石,是人类社会进步的里程碑。而材料化学是材料化学专业的基础课程和主干课程,是由材料科学与化学两大类学科交叉形成的。本文通过分析材料化学教学中存在的问题,针对材料科学学科特征和研究内容、任务,探讨了材料化学教学的改革趋势,希望能够提高材料化学教学质量,提高学生综合素质。 关键词:材料化学;教学问题;改革趋势 材料化学是材料化学专业的一门基础课程以及主干课程,是在化学学科、材料科学的相互交叉、渗透的过程中,形成、发展起来的,属于新兴的交叉、边缘学科。我们所采用的材料化学课程包括了晶体学基础、金属材料、有机高分子材料等等内容。材料化学的课程目的是为了使学生具有初步分析、解决材料中的化学问题的能力,通过该课程的学习,使学生熟悉材料的合成方法、表征手段,使学生掌握材料结构的基础理论,熟悉材料应用领域中的一系列知识,掌握材料性质与结构的关系等。并且为了培养学生的创新能力,通过对材料化学课程的系统学习,能够提高学生的综合素质。 1 材料化学教学中存在的问题 随着新材料、新技术、新理论等的出现,材料化学的快速发展要求教材不断更新,材料科学具有了新的生命力和发展前景。材料科学与工程技术日益融合,材料科学研究已经深入到源自尺度,发生了深刻的变化,并开拓了新的研究领域,如:微纳结构材料等等。并且材料化学是一门实践性很强的学科,作为教材,在日新月异发展的同时,需要具备基础性、前沿性和应用性特征。但是目前,教材对学科的原理、规律等难以阐明,缺乏较强的理化基础,根本无法适应学科的发展变化。一些大学毕业生就算具备很好的理论基础,也缺乏适应能力,后劲不足的缺点。对于材料化学研究的目的来说,教材具备应用型能够学以致用,目的明确;而教材具备前沿性,能够有利于学生较快地适应日后的科研工作,能够恰当地反映材料科学发展。随着科技的不断发展,新型材料的研发已经成了高科技中作为活跃的部分,从实验开发到工业应用,材料研究的周期大大缩短,因此,在材料化学的教材中,需要有意识的突出这一特征。另外,材料化学学科发展实践短,研究范围广,是一门新兴学科,课程参考教学资料少,存在本学科中的新理论、新技术不能及时充实到教材中的现象,对教材编著人员素质要求高,因此,材料化学课程教学内容要体现出与时俱进的理念,要进行很好的选取、改革和优化。 2 材料化学教学内容的改革趋势 2.1 材料化学课程教学内容的选取 在内容选取上,材料化学课程教学内容要根据两条原则。首先,材料化学课程教学的目标是“加强基础、突出应用、提高素质”,因此,要根据材料化学课程的研究内容和课程特征,处理好与其他学科的关系,材料化学专业的材料化学课程强调基础理论,适当地介绍一些传统材料,适当地加入一些内容,如:晶体理论、能带理论、热力学基础、金属结构近似模型等等。其中晶体理论包括晶体缺陷、X射线衍射基本原理、晶体结构对称性等等,不能有物没有理论,也不能有理论没有物理,并且还要适当的介绍一些新型功能材料结构、使用性能等。同时,还要突出其基础理论性,要与金属材料、高分子材料、无机非金属材料等联系起来又区别开来,突出材料合成条件、结构性能的关系。其次,要根据学校学科特点,遵循教学内容的选取原则,如:整体优化、精选内容、跟踪前沿等,根据教师的特长及科研成果,体现出课程内容的前沿性,实现课程内容的广度和深度,力求能够反映出当代材料化学新成就、新工艺等,让学生充分了解到材料化学发展趋势,如:纳米材料、能源材料等新材料,扩大学生的视野,培养学生的学习兴趣。 2.2 选取与优化材料化学课程内容的要求 首先,要了解化学在材料科学总的地位,熟悉材料化学的定义、材料类型、材料应用,了解与材料科学有关的期刊,了解新型材料的制备方法、功能、用途。材料化学结构理论要求掌握晶体结构的周期性、对称性概念与性质,主要包括点阵理论和晶体结构、原子结构等。要求要了解常见的对称元素系、疯子的几何构型等等,熟悉金属、离子化合物晶体,了解群的定义,常见分子点群,了解描述晶体结构的表达方法,掌握金属键能带理论、金属单质结构的近似模型,了解晶体学语言转变为化学语言等的方法,熟悉分子之间作用力等,了解不同化学元素等对材料性能的影响,了解不同材料的本质区别。材料化学合成原理与技术,要掌握材料制备技术,如:无定型材料的制备和晶体材料的制备等,熟悉无机材料制备基础理论,如:化学热力学、动力学等,熟悉高分析材料合成原理与方法。如:自由基聚合、高分子化学反应等。并且要熟悉晶体X射线衍射原理等等。其次,要加深理解各种传统材料结构决定性能的观点,熟悉几类重要材料,如:玻璃与陶瓷、聚合物等。另外,要熟悉纳米材料概念、技术等应用前景,了解光学功能材料、电性能材料等。 2.3 材料化学课程教学内容选取措施 一为了帮助学生顺利抵学习材料化学的基本原理,要重视由表入里、由浅入深的认知过程,处理好材料结构与性能、宏观与微观的关系。 二为了贯彻少而精、精而新、新而优的原则,在讲解课程基础知识的同时,要注重理论的连贯性,注意适当穿插新的研究成果,处理好课程内容更新与精选、更新与基础的关系,拓宽学生的知识面,注重其他课程和学科的渗透、促进作用。 三为了巩固学生学到的知识,要充分发挥例题习题的作用,使学生运用所学的知识去分析、解决问题。加强学生的练习,拓展并深化对基本概念、原理的理解,检查学生对课程内容的理解和掌握程度,提高其分析问题和解决问题的能力。 四为了训练学生演绎法和归纳法两种思维方式,要重视演绎法和归纳法的学习、运用,为化学理论提供一种思维体制,总结更新知识,培养学生观察、分析、推理等能力。 五为了提高学生的创新意识和综合素质,要注重理论联系实际,注重实验技能的训练,处理好理论教学与实验内容的关系,通过实验教学加深对原理的理解。 材料化学论文:建筑室内装饰装修材料化学污染及其防治对策 摘要:关于建筑装饰装修材料有害物限量,我国虽制定了系列标准及规范,但目前市场上的产品仍是鱼龙混杂,一般消费者很难鉴别这些材料或物品的环保程度,导致一些高污染的装饰装修材料、物品进入家庭,引发室内空气污染问题,危害居住者健康。 关键词:建筑装修;室内装修;室内污染;防治对策 一、建筑装修工程施工过程的特点 建筑装修工程指的是通过相应的施工操作,在原有的建筑物主体上添加一层装修层,实现建筑物的美观和整洁,提高建筑物业主的居住环境质量。在建筑装修工程施工过程之中,其主要是依托于建筑物的承重墙等结构主体的支持才能够进行相关的装修操作。而在装修的过程中,所使用的漆料和木板由于经过了相应的化学加工处理,很有可能含有甲醛等对人体有危害的气体,可能对人民群众的身体造成危害,在加工的过程之中,也有可能或产生粉尘,影响到人民群众的身体健康。 在建筑装修工程施工过程之中,由于建筑物的施工环境限制,整个建筑装修工程施工只能在一个有限的建筑物空间之内进行,这就很有可能发生建筑装修工程施工和其他建筑物施工过程的平行交叉施工,这就导致在建筑装修工程施工过程中会产生一些不安全的因素,导致一些质量问题的产生。与此同时,由于建筑物业主的具体要求不尽相同,这也就导致进行装修使用的过程中所要进行施工操作也不尽相同。除此之外,进行建筑装修工程施工的材料的类别也很多,这些材料所蕴含的各种物质可能造成对建筑物内部的污染的效果也各不相同,其可能含有的污染物的种类就具有甲醛、粉尘等物质。具体的说,就是在进行建筑装修工程施工的时候,建筑团队要选取不同的施工工艺来进行施工,在保证建筑物室内美观的基础上,保证室内的环境不受污染。 二、建筑装修材料中主要污染物及影响因素 1、涂料 目前室内装饰装修主要用到的有卫生间或阳台的防水涂料、内墙涂料和木器涂料。一般厨卫用的防水涂料主要两大类:聚氨酯类防水涂料和聚合物水泥基防水涂料,早期的聚氨酯类防水涂料因含有煤焦油或沥青,属于严重污染环境损害健康的产品,已经被淘汰,此外,聚氨酯防水涂料普遍使用的交联剂是莫卡(MOCA),也属于可疑致癌物,目前使用的新型聚氨酯类防水涂料为水固化型聚氨酯防水涂料以水为固化扩链剂,不需交联剂莫卡(MOCA),而且不含苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等有害有毒溶剂,属于环保产品。另外,内墙涂料中以合成树脂乳胶漆为主,属水性涂料,内墙腻子的主要成分也属于无机成分,健康危害风险较低,但鉴于市场中很多淘汰工艺或禁用产品的盛行,需注意以下几点:第一、合成树脂乳胶漆属水性涂料,虽然环保性较溶剂型涂料高,但乳胶漆的添加助剂较多,注意表面活性剂、成膜助剂、防霉杀菌剂、防冻剂中是否含有禁用物质(烷基酚类、乙二醇醚和乙二醇酯、乙二醇)或强溶剂等;第二、内墙腻子主要为无机成分,严禁添加建筑胶(107、108、801、901胶水),以免带来化学污染;第三、防水涂料中目前使用的湿气固化聚氨酯防水涂料和聚合物水泥基防水涂料属环保型产品,严禁使用含煤焦油或含沥青的聚氨酯涂料。 2、胶黏剂 与涂料组成类似,胶黏剂也是以高分子材料为主料,配合各种固化剂、增塑剂、填料、溶剂、防腐剂、稳定剂和偶联剂等助剂配制而成。高分子材料有热塑性树脂、热固性树脂、合成橡胶、天然高分子物质等;溶剂有脂肪烃、酯类、醇类、酮类、卤代烃类、醚类等;增塑剂用的较多的是邻苯二甲酸酯类;固化剂种类有脂肪族多胺、芳香族多胺、芳环脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、有机酸酐、咪唑类等;颜填料则包括氧化铁红、氧化铁黄、云母氧化铁、三氧化二铬等。根据胶粘剂的原料组成,造成室内污染的成分主要来源于溶剂中的挥发性有机化合物、有毒固化剂与增塑剂以及其他助剂等。 3、氨气 氨气是室内装修污染的污染源之一,是一种具有强烈刺激性气味的气体。建筑物的混凝土外加剂会造成氨气污染,有的建筑单位为了缩短工期,使用了高碱混凝土,这些混凝土中含有大量的氨类物质,随着环境温度、湿度等的变化,这些物质会还原成氨气,并从墙体中缓慢释放,进而造成室内空气中氨的浓度不断增高。氨气对人体的主要危害在于它会削弱人体的免疫能力。氨气被人体吸入后,会与人体血液中的血红蛋白结合,进而破坏血红蛋白的输氧功能,长期大量吸入氨气会出现流泪、咽疼、声音嘶哑、咳嗽、痰中带血、胸闷和呼吸困难等一系列呼吸道疾病。 三、室内建筑装修危害的防止 1、严控建筑装修工程施工材料质量 施工团队在引进施工材料的时候,要仔细地审查材料的性能,并根据工程的具体需要进行装修材料的选取工作。因为,只有保证了建筑装修工程施工材料质量满足相应的质量检验标准,才能够保证建筑材料之中所蕴含的的有毒害物质的组分控制在一定的范围内,才能够保证建筑装修工程的室内环境控制达到相应的水平。需要通过这样的方式,以有效地保证建筑装修工程的室内环境。但是,截止目前为止,我国还没有形成一个监督管理严格,价格符合统一标准的建筑材料市场,这就导致很多质量并不符合国家相关规定的材料的流入。这就需要建筑团队组织相关的专业技术人员,进行对建筑材料的严格检查,确保建筑装修工程施工过程之中使用的建筑材料都是性价比高、绿色无污染、符合可持续发展原则的建筑装修施工材料。具体地来说,就要求施工团队仔细审查建筑装修材料的规格性能、建筑装修材料的环保性能。针对目前越来越严重的环境污染问题,建筑团队在进行建筑材料选取的时候,必须严格遵守《民用建筑室内环境污染控制规范》的相关规定,使用绿色无污染的建筑物装修材料。在建筑装修工程施工过程之中,如果建筑团队想要更改施工的建筑装修材料,必须要申报监督管理部门,经过认可之后才能够更改建筑装修施工材料。 2、简化装修模式,增添绿色植物 家居装修应以实用、简约为主,过度装修会引发污染的“叠加效应”。绿色植物可起到净化室内空气的作用,比如芦荟、常春藤、龙舌兰、月季和玫瑰等,这些植物可吸收室内装修产生的有害物质。 3、进行必要的室内环境检测和空气处理 室内污染,其实是化学污染,所以,不能简单地凭气味感觉来判断,必须借助于专业设备由专业人员进行分析处理。装修后的房屋不要急于入住,应该先找室内环境监测部门进行检测,听取专家的意见,选择合适的入住时间。 4、建立健全相关的法律法规 通过立法的方式可使室内装修污染物的防治控制有法可依、有章可循。应从源头抓起,政府部门要加强装饰、装修材料质量标准的细化工作,各级质量技术监督部门应将建筑材料的环保性能作为一项重要内容,并加对大建筑材料违法行为的惩处力度。各级的工商、质量技术管理监督部门应加大联合执法的力度,在流通领域开展有效的监督管理。 结束语 室内装修造成的室内空气污染及其防治措施是一个常新的研究课题,室内装饰污染的防治应以事前控制为主,事后处理为辅,双管并重,双管齐下。通过施工团队和质量监督单位的共同努力,实现建筑装修环境的有效提升,保证人民群众不受装修污染的干扰。 材料化学论文:墙体涂层材料中化学成分的检测与分析 [摘 要]采用红外光谱、气质联用仪对一种涂料的化学成分进行检测分析,对涂料的红外光谱进行解析、综合定性,并用气质联用数据进行验证,确定出涂料的溶剂及基料。 [关键词]涂料;溶剂;红外光谱;气质联用;分析 随着现代生活水平的不断提高,对居室进行不同程度的装修在城市居民中已成为一种趋势。在装修中必然要用到大量的油漆和涂料,由此带来的室内空气污染问题也日益突出,尤其是涂料中挥发性有机化合物在室内不断释放,会引起不良建筑物综合征,其对健康的影响已引起了人们的极大关注。挥发性有机化合物主要存在于涂料的溶剂中,因此关注涂料溶剂成分就显得势在必行。 1 实验部分 1.1 实验仪器、设备及溶剂 分析采用Bruker公司的TENSOR27傅立叶变换红外光谱仪;HP6890GC-5975BMS型气相色谱-质谱联用仪(Angilent公司);上海安亭科学仪器厂80-28型离心机;甲醇:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯;二甲苯:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯。 1.2 实验内容 1.2.1溶剂的鉴定 由于样品是液状涂料,考虑到其中含有一定量的溶剂或水,先对样品进行蒸馏,在圆底烧瓶中放入23.0g涂料样品,采用常压蒸馏装置,用电热套加热,缓慢升温,当外部温度计达到140℃时开始有无色液体馏出,该液体有芳香烃的气味,蒸馏得到的馏分共重7.3g,计算可知溶剂所占比例为31.7%。 蒸馏出的溶剂先进行有无水测试,结果显示溶剂中不含水。将溶剂的原样涂在干净、平整、透明的NaCl晶片上,做红外光谱,如图1所示。 图1所示的红外光谱反映该溶剂是一个混合溶剂,3030cm-1和1606cm-1分别为苯环的C-H伸缩振动和C=C伸缩振动,说明有芳香烃化合物;1377cm-1是-CH3对称变形震动峰,是-CH3的特征吸收峰,900~650cm-1有芳基的3种取代类型的数据,说明溶剂中可能含有领、间及对位3种二甲苯。1241cm-1为羰基的伸缩振动峰,说明溶剂中可能含有酸类或脂类。 为了证实溶剂的成分,采用GC-MS分析方法进行验证。GC条件:IIP-5MS5%PhenglMethySikloxane型弹性石英毛细管柱(30.0m×250um×0.25um),模式为恒定流量,初始流量为0.8ml/min,额定初始压力为55.227KPa,平均速率为34cm/sec,分流进样,分流比为125:1,分流流量81.1ml/min,进样口温度230℃。升温程序:初始温度40℃,保持2min,以2℃/min升至50℃,保持3min,再以2℃/min升至75℃,保持3min,再以2℃/min升至100℃,保持3min。进样量0.2ul。MS条件:EI源,离子源温度230℃;接口温度280℃;电子能量69.922EV;倍增器电压1152V;四级杆温度150℃;溶剂延迟0min;扫描范围30~400amu。按照上述实验方法对样品进行分析,获得了涂料溶剂成分的总离子流图,如图2所示。通过G1701BA化学工作站数据处理,检索NIST05谱库,确定样品的组成;采用面积归一化法计算出各组分的相对百分含量。 经NIST05普库检索,共鉴定出6种化合物,结果见表1。GC-MS分析结果证实溶剂系统由甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸丁酯等组成,证实了红外光谱图的分析结果。 1.2.2成膜物的鉴定 在离心管中装入涂料约1g,用二甲苯溶解,溶解的涂料做离心分离,将第一次离心得到的上层清液倒入干净的锥形瓶中待用。取下层浑浊液用二甲苯洗涤重复离心6~8次,始终无沉淀出现,说明该涂料无无机涂料,开始的浑浊为未溶解的涂料样品。将锥形瓶中的上层清液在红外灯下浓缩至少量,用甲醇做沉淀剂,得到成膜物的沉淀,过滤,洗涤,将沉淀烘干至恒重,称量得到0.58g。计算得成膜物的质量分数58%。将烘干的成膜物做红外光谱图,如图3.该谱图与红外标准图对照[4],可知该成分为短油醇酸树脂。1730cm-1、1602cm-1、1581cm-1、1283cm-1和741cm-1为醇酸树脂的特征吸收峰,其中1602-1和1581cm-1为弱的双吸收峰。 由此粗略判断该涂料为醇酸树脂涂料,但考虑到氨基树脂(由尿素或三聚氰胺与醛缩聚而成)和醇酸树脂可以混合成氨基树脂涂料,检查谱图中并无氨基树脂的特征值1552cm-1和815cm-1及908cm-1或849cm-1或826cm-1[5],所以可以判断该涂料为醇酸树脂涂料。 2 结论 该醇酸涂料的成膜物为短油醇酸树脂,溶剂为甲苯、二甲苯及乙苯等毒性较大的挥发性化合物。挥发性有机化合物(volatileorganiccompoubds,VOC)常见的有脂肪烃混合物、萜烯类、芳香烃类、醇类、酮类、醚类、醚醇类等,是造成室内空气污染的主要原因之一。有机溶剂大多挥发性有机化合物,装饰装修材料中的有机溶剂挥发到空气中污染空气后,可直接对人体造成各种严重损害,甚至中毒死亡。该涂料中的挥发性VOC比重较大不能用于室内装修。 材料化学论文:CeO2改性锂离子电池正极材料LiMn2O4的合成和电化学性能研究 [摘 要]采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,并采用溶胶凝胶法在其表面进行了CeO2包覆。用XRD、SEM和循环测试分别对包覆后粉体的晶体结构、形貌和电化学性能进行了研究。结果表明:通过LiMn2O4表面包覆CeO2,其电化学性能得到显著提高。综合分析,当LiMn2O4表面包覆CeO2为3.0%时,其综合电化学性能最优,首次放电容量可达120.9mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 [关键词]锂离子电池;正极材料;CeO2包覆;LiMn2O4;性能 0 引言 目前对于尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料的研究较多,主要因为其具有无毒、价格低廉、安全性高等特点。但是尖晶石型LiMn2O4在充放电过程中会发生锰在电解液中的溶解[1],造成在反复的充放电过程中有明显的容量衰减现象,大大降低了电池的比容量及循环寿命。国内外研究表明,表面包覆可以有效地改善锂离子电池正极材料的性能。当前,包覆物质主要有C、CaF2、TiO2、Al2O3、Li3PO4[2~5]等。本文通过CeO2表面包覆LiMn2O4,研究不同CeO2包覆量LiMn2O4的结构、形貌、包覆量及电化学性能,分析不同CeO2包覆量LiMn2O4的循环性能。 1 实验 1.1 CeO2改性LiMn2O4的合成 采用高温固相法合成LiMn2O4,将摩尔比为1.05:4的Li2CO3(分析纯)和电解MnO2(分析纯)混合均匀,在800℃条件温度下保温9小时,冷却到室温,得到LiMn2O4正极材料。用合成的LiMn2O4正极材料作为包覆目标,Ce(NO3)2・6H2O(分析纯)为包覆原料,制备包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的正极材料。分别取计量比的Ce(NO3)2・6H2O溶于去离子水中,搅拌溶解后,加入一定量的柠檬酸溶解。再取2.0g的LiMn2O4加入到混合溶液中,在75~85℃下搅拌至水分蒸发呈凝胶状。将凝胶在100℃下真空干燥8h,再在750℃下热处理6h,得到包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的LiMn2O4正极材料。 1.2 电池制备 将制备的正极材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按70:15:15的物质量比均匀混合,配制成锂离子电池的正极,用锂片做负极, 隔膜为Celgard 2300,采用1mol/L的LiClO4/PC(碳酸丙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)+EMC(碳酸甲乙酯)(体积比为1:1:1)做为电解液,在德国M.Braun公司生产的LAB Master氩气手套箱内组装成双电极试验模拟电池。 1.3 材料结构分析及电化学性能测试 采用日本理学D max-RD12kw旋转阳极衍射仪进行XRD分析材料的微观结构,测试条件:CuKα辐射,40kV管电压,100mA管电流,扫速为8°/min;采用JSM-6390LA扫描电子显微镜分析材料形貌。电池组装完毕静置放置10h后,在室温下,采用CT2001A Land电池测试仪进行恒流充放电测试。以0.1C倍率进行恒流充放电测试,充放电区间为2.8~4.4V。 2 结论分析 2.1 LiMn2O4/ CeO2正极材料结构 由图1可知,当CeO2包覆量达到3.0%后,LiMn2O4的XRD图谱出现了CeO2的杂峰;随着包覆量达到3.0%,该衍射峰变得更强。但包覆后,LiMn2O4的晶格常数并没有明显的变化,说明CeO2在LiMn2O4颗粒表面是作为一个独立相存在的。 通过未包覆和包覆3.0%CeO2的LiMn2O4的SEM图可知,采用高温固相合成法制备的LiMn2O4颗粒尺寸主要在2~6μm之间,而包覆3.0%CeO2的LiMn2O4颗粒尺寸主要集中在3~5μm之间,其均匀度明显优于未包覆的LiMn2O4,有益于锂离子的脱嵌。未包覆材料的LiMn2O4单晶颗粒形成完整,单个颗粒呈现立方结构;表面包覆3.0%CeO2的LiMn2O4,样品颗粒均匀性较好,表面较为光滑,颗粒之间存在明显的边界,没有较大的团聚现象发生。 2.2 电化学性能 图2是包覆0、1.0%、3.0%、5.0% CeO2的LiMn2O4在室温条件下的首次充放电曲线。从图中可以看出,未包覆的LiMn2O4首次放电容量为125.0mAh/g,比包覆CeO2的LiMn2O4首次放电容量要高,这可能是包覆后材料未完全活化的原因。随着CeO2包覆量的增加,材料的首次放电容量有所减小,但减小幅度不大。当CeO2的包覆量为3.0%时,其首次放电容量显著减小。 图3是包覆0、1.0%、3.0%、5.0%CeO2的LiMn2O4在0.1C放电倍率下的循环性能。从图中可以看出,在室温下充放电20周后,未包覆的LiMn2O4容量衰减最快,为初始容量的81.3%。当CeO2包覆量从0增加到3.0%时,LiMn2O4的放电容量降低的幅度较小,但循环能力明显提高。当包覆量为3.0%时,其具有最佳的电化学性能,首次放电容量可达到120.9mAh/g,循环20周后容量保持率可达到94.0%。尽管包覆量为5.0%的试样也表现出较好的循环能力,但包覆较多的CeO2使得离子通过CeO2和LiMn2O4界面的阻力增大,使得其放电容量较低。综合考虑,CeO2最佳的包覆量为3.0%。 3 结论 (1)随着CeO2包覆量的增加,LiMn2O4的放电容量虽逐渐降低,但幅度较小,其循环能力明显提高,说明LiMn2O4表面包覆CeO2可显著提高它的电化学性能。 (2)综合考虑不同CeO2包覆量LiMn2O4的首次放电容量和循环性能,当CeO2表面包覆量为3.0%时,其具有最优的电化学性能,首次放电容量可达121.1mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 作者简介:吕斌(1987―― ),男,陕西咸阳,助理工程师,主要从事锂离子电池正极材料研究。 材料化学论文:金属材料化学成分的仪器分析方法概述 [摘 要]金属材料化学成分的含量及形态决定着金属的性能,准确分析金属材料的化学成分对鉴别材料性能及用途起着重要作用。利用传统化学法进行成分分析存在着过程复杂、效率低下的缺点,本文主要介绍紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法、X射线荧光光谱法等常见仪器分析方法在金属材料化学成分分析中的应用。 [关键词]金属材料,化学成本,仪器分析 金属材料的化学成分是决定材料性能和质量的重要因素,现行国家、行业标准对绝大多数的金属材料都规定了其必须保证的化学成分,有的甚至作为质量、品种的指标。金属材料的化学成分分析依据分析原理和分析条件不同,分为化学法和仪器法。化学法主要根据金属成分的化学反应来确定金属材料的组成成分,这种方法能够准确定性及定量分析金属化学成分,但存在着试剂消耗量大、过程复杂、效率低下的缺点。仪器分析法则根据元素的的光学、电学等化学性质,利用分析设备为依托,准确快速地实现成分分析。随着仪器分析学科的发展和越来越多先进分析设备的问世,紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法以及X射线荧光光谱法等仪器分析方法在金属材料分析领域应用越来越成熟。 一、 紫外可见分光光度法 分光光度法的原理是利用重金属与显色剂发生络合反应,生成有色的分子团,反应后溶液的颜色深浅与浓度成正比。在特定的波长下与标准样品比色检测。目前分光光度分析主要有两种,一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定,另一种是生成有色化合物,即“显色”,然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见区都有吸收,但因一般强度较弱,所以直接用于分析的较少。加入显色剂使待测物转化为紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定,是目前金属材料分光光度分析方法最广泛的手段。通过分光光度法,可测定金属材料中的Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、V、Al、W、Nb、Mg等化学成分。与传统化学法相比,紫外可见分光光度法具有灵敏度高,仪器设备操作简单,操作便捷、快速的有点,能够广泛应用在各种金属材料的化学成分分析中,但是相比较于化学法以及其他仪器分析方法,存在着样品需要显色处理、准确度不高的不足。 二、 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是20世纪50年代创立起来的一种新型仪器分析方法,依据金属材料中被分析的目标元素能够吸收特定波长的特征谱线,根据特定元素对光吸收量的多少从而利用朗博比尔定律去进行定量分析,实现金属材料中元素含量的分析。该种方法能够实现金属材料中70多种微量元素的成分分析。分析灵敏度根据原子化方式的不同有所不同,火焰原子吸收光谱法测定的金属材料相对灵敏度为1.0×10-8~1.0×10-10g・mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12~1.0×10-14g。原子吸收光谱法作为一种成熟且应用广泛的分析方法,应用在金属材料化学分析领域具有不可替代的优点:首先,该方法分析范围广,能够分析金属材料中70多种主次微含量的元素;其次,原子吸收光谱法采用的是锐线光源,减少了目标元素之外的其他元素光谱干扰,有利于得到更为准确的分析结果,测定微、痕量元素的相对误差可达0.1%~0.5%,这点在基体复杂的金属材料分析中尤为明显;再次,该方法具有良好的稳定性和重现性,精密度好,一般的仪器分析结果相对标准偏差为1%~2%,性能好的仪器可达0.1%~0.5%。第四,该方法分析的速度快,分析一个样品只需要数十秒至几分钟。基于以上优点,该方法已经成为金属材料化学成分分析的主要手段。但是该法也存在每次测试只能分析一个目标元素,分析多元素时样品用量大,以及只能分析液体样品,金属材料需要化学前处理的不足。 三、原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的,是通过测量待测元素的原子蒸汽在特定频率能激以下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。原子荧光主要有5种基本类型:共振荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光和多光子荧光。大部分仪器分析工作时使用的是共振荧光因其跃迁的概率最大且普通线光源即可获得相当高的辐射密度。原子荧光光谱法在金属材料化学分析中应用最成功的是金属材料中易形成气态氢化物的As、Sb、Bi、Se、Ge、Pb、Sn、Te和Hg等8种元素的痕量分析,到20世纪末,又增加了Cd和Zn两种元素。目前有些国家标准中已经将原子荧光光谱法指定为金属材料中个别元素分析的标准方法。原子荧光光谱法分析金属材料,具备以下几个方面的优点:1、分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离,消除干扰;2、与溶液直接喷雾进样相比,氢化物法能够将待测元素充分预富集,进样效率接近100%;3、连续氢化物发生装置易于实现自动化;4、不同价态的氢化物发生条件不同,可进行金属材料中痕量元素的价态分析。但是基于原子荧光光谱法的原理,能够形成气态氢化物的元素有限,所以原子荧光光谱法仅能够实现金属材料中部分元素的分析,而不能实现所有成分元素的测定,存在一定的局限性。 四、原子发射光谱法 原子发射光谱法与原子吸收光谱法相辅相成,是金属材料中无机元素定性和定量分析的主要手段。分析的原理是依据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线,对元素进行定性和定量分析。该方法分析目前最主要的仪器为ICP-AES,此类仪器可实现70多个元素的微量、痕量分析。与原子吸收光谱法不同,使用该仪器分析方法分析金属材料时,一个样品一经激发,样品中各元素都各自发射出其特征谱线,从而可以实现一个金属材料样品同时测定其中的多个元素含量。使用原子发射光谱法分析的试样,大多数不需经过化学处理就可分析,且固体、液体试样均可直接分析,若用光电直读光谱仪,还可在几分钟内同时做几十个元素的定量测定。对于批量金属材料的分析,体现出了快速和样品使用量较少的优点。原子发射光谱法的仪器大多都具备检出限低,稳定性及重现性好的优点,但也存在一定的不足,在金属材料分析中,由于各个元素的发射谱线众多,各个目标元素有时会出现相互干扰的情况,影响结果准确性;分析金属材料中主元素含量时,由于含量过高,分析的准确性会变差;该类仪器分析方法,只能分析金属材料中的元素含量,而不能分析金属材料中的化合物含量或者元素的形态;虽然缺点明显,但是原子发射光谱法还是以其无法比拟的优点赢得众多金属材料化学成分分析者的欢迎,成为金属材料化学分析的首选手段。 五、结语 使用仪器分析方法进行金属材料的化学成分分析,每种方法适用的样品类型以及分析的目标不一致,优缺点明显。如何根据金属材料的性质以及分析的目标选取适当经济的分析方法,才是做好金属材料化学分析的关键。随着化学分析技术的进步以及仪器性能的不断提高,仪器分析手段将会更加广泛地应用到金属材料化学分析中。 材料化学论文:基于晶体学的材料化学课程教学 【摘 要】材料化学是从化学的角度研究金属、非金属等多种材料的科学,课程内容涉及面广。以晶体学为主线的材料化学课程教学,通过对材料结构的解析和比较使学生明确各类材料在合成、性能和应用方面的异同,体现了基础理论和应用的结合。 【关键词】晶体学;材料化学;课程模块 现代科学技术赖以发展的各种材料主要以固态形式存在。按照基本粒子排列的有序程度,固态物质可以分为晶态、非晶态和准晶态。鉴于大多数材料只存在于晶态之中且晶态材料具有特殊的规则性,在近代自然科学体系中,通过晶态获得微观立体结构信息已成为极其重要的研究渠道。因此,晶体学是材料科学发展的重要支柱。 材料化学是材料科学的重要分支,是一门研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的科学[1-2]。在材料化学的课程学习中,对于材料结构的认识尤为重要[3]。本文结合本科教学实践,分析了《材料化学》课程的特点和存在的问题,阐述了以晶体学为主线的课程设计及教学方法。 1 《材料化学》课程的特点及存在的问题 首先,《材料化学》是材料类专业的重要专业基础课,课程内容多,涵盖了材料的制备、结构、性能及应用。从所涉及的材料来看,包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、纳米材料、功能材料等。这就要求《材料化学》授课教师的知识面广,在内容组织上不仅能体现不同材料各自的特点,还要强调它们之间的联系。 其次,不同于《无机化学》等课程,作为一个较新的学科和课程,《材料化学》不具备经典、权威教材。目前,各大出版社的《材料化学》教材内容各不相同,有些甚至差别较大。此外,新材料的开发、传统材料的升级一直是研究热点。因此,材料相关的理论和知识日新月异。如何将新技术、新成果引入到《材料化学》课程中,做到知识与时俱进,是课程教学中面临的一个重要问题。 2 以晶体学为主线的《材料化学》课程教学 2.1 课程内容模块化 按照材料化学专业培养目标及山东科技大学人才培养的特点,材料化学课程选用李奇教授编写的《材料化学》作为教材。根据对本课程的理解,以晶体学基本原理为主线,将课程内容进行模块化整合,分为背景模块、晶体学原理模块、金属材料模块、无机非金属材料模块、高分子材料模块和学科前景模块。 2.2 课程设计及教学方法 背景模块主要介绍材料化学课程在材料科学中的地位、材料化学课程内容、学习目的及学习方法,结合实际例子(如摔不碎的纳米陶瓷刀,“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”――金属玻璃等)激发学生对课程的兴趣。 晶体学原理模块中以晶体的周期性和对称性为教学重点,结合宏观实例解释微观的概念和原理。鉴于晶体学原理模块内容较为抽象,在教学过程中采用多媒体与模型(主要是球棍模型)相结合的方式,通过对比教学加强学生对基本概念和原理的掌握。从晶体与非晶体的异同入手引出晶体的周期性和对称性,从晶棱、晶面和晶胞三个层次分析晶体的特点,结合X射线衍射完整讲解晶体学知识,引导学生构建完整的晶体学理论框架。 在学习晶体学知识的基础上,金属材料模块、无机非金属材料模块和高分子材料模块分别从三大类材料各自的结构出发结合制备方法引出材料的性能及应用。在金属材料模块的教学中,结合前期《无机化学》中有关金属晶体的知识,引出“等径圆球密堆积”的模型,从而分析金属单质一维、二维和三维密堆积的基本形式。为了使学生更好的理解二维密堆积中四面体空隙和八面体空隙的产生,在教学中将学生分成若干小组,每组发放一定数量的乒乓球(代表金属单质原子),请学生动手排出密堆积的形式。另外,准备已组合好的模型,让学生从不同角度观察二维密堆积,查找四面体空隙和八面体空隙的位置。通过二维密堆积的详细讲解和学生的动手组装,使学生更好的理解密堆积,为后续金属单质的三维密堆积和合金结构的学习打下良好的基础。 在金属材料中除了金属晶体之外,还涉及到准晶这一特殊的结构。与晶体的长程有序不同,准晶具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性。这部分的教学中着重强调准晶与晶体在结构上的不同,并由此引出其制备和性能的特殊性。 在无机非金属材料模块的教学中,引导学生从比较离子晶体与金属晶体的结构区别入手,结合球棍模型的组装,使学生掌握离子晶体结构的解析方法。着重强调离子晶体结构分析中以往学生经常出现的错误。例如氯化铯(CsCl)晶体的解析,学生在根据晶体结构示意图(图1)进行分析时往往得出其为体心立方结构,但实际上CsCl晶体应该是简单立方结构。该错误的出现是因为学生并未掌握离子晶体结构分析要点。在离子晶体的结构解析中,应首先分析负离子(或正离子)的排列方式,然后查找正离子(或负离子)的位置及其占据的空隙类型,最后分析正负离子的配位数以及每个晶胞中所含正负离子个数。只有按照这样的分析方式才能正确得出晶体结构。在学生熟悉无机材料典型的晶体结构后,引出无机材料的经典制备方法,并比较各种方法间的差异,由此得出材料的性能和应用。在晶态无机材料的教学中,穿插近代科研中比较热门的碳材料(如碳纳米管、石墨烯等)和分子筛材料,分析这些材料的特殊结构及由此衍生出的特殊性质和应用。例如,分子筛材料特殊的孔道结构使其具有择形催化性能并在石油化工领域中有着非常重要的应用。 另一方面,在无机非金属材料中还涉及到非晶态材料。教学过程中通过晶体结构的周期性和对称性,引出非晶态材料(如玻璃等)的结构特点,注重新兴非晶态材料(如金属玻璃)的合成及性能。 在高分子材料模块的教学中,引导学生总结高分子与小分子在结构上的差异,引出高分子的晶态、非晶态、液晶态和取向态。结合偏光显微镜对球晶的观察,使学生进一步明确晶态高分子与金属晶体、离子晶体等的区别。通过高分子材料的晶态没有小分子完善,而其非晶态的有序性却高于非晶态小分子,引出高分子材料具有小分子所不具备的特殊性能和应用。 在前景展望模块,主要从化学的角度针对材料的发展进行分析,使学生认识到材料的特殊魅力。结合材料化学的发展前沿,提高学生对材料学科今后发展趋势的认识,为学生成为材料专业技术人才奠定坚实的基础。 3 结语在材料化学课程教学中,以晶体学为主线将金属材料、无机非金属材料和高分子材料串联在一起。采用比较式教学、多媒体和模型相结合的教学手段,加深学生对材料结构、制备、性能和应用的理解和认识,提升学生分析解决问题的能力。
材料化学实验教学研究:高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的构建与成效 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析 1.实验教学体系和内容欠争理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验嫩学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。 基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。 2.综合设计实验教学模块 综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。 教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。 3.研究创新实验教学模块 设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。 三、结论 基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。 材料化学实验教学研究:浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革 [摘 要]高分子化学实验是我校材料化学专业学生学习的一门重要的实验课程,该课程既能使学生进一步理解和掌握理论知识,又能培养学生的动手能力及科研素养。通过让学生参与实验的准备工作、实验设计等活动,对高分子化学实验教学进行改革,激发学生的学习兴趣,提高学生的基本实验能力。 [关键词]材料化学专业;高分子化学实验;教学改革 《高分子化学》是有机化学的后续课程,但同时更是高分子材料科学的启蒙课程,是学生掌握高分子科学基本理论和分析、解决高分子材料加工过程中的问题的基础课程。考虑到我校材料化学专业的一个重要发展方向是高分子材料, 《高分子化学》被选为材料化学专业的优秀课程。高分子化学是一门以聚合物合成实验为基础的课程,聚合物合成实验教学有别于一般有机化学实验,但又是以有机化学实验为基础,它是培育创业创新人才的一个重要环节,是材料化学专业联系生产实际的实用性教学。高分子化课程实验教学相比于理论课程教学更具趣味性、实践性、复杂性、研究创新性。高分子化学实验教学在整个高分子化学的教学活动中起着重要的推动作用。 高分子化学实验教学属于课程内教学,开设的实验课程内容中有一部分能够很好地体现高分子科学的发展成果,学生的实践与创新能力在某种程度上能得到锻炼。但是仍然存在相当一部分验证性、认知性的实验,而且实验教学环节依然偏重于理论,注重高分子材料实用性的实验不多,不利于学生学习有关高分子材料的制备与加工。在学生进行高分子化学实验过程中,学生一般是按照已有的实验过程进行实验。实验前教师对相关实验重点、难点、细节等方面进行集中讲解,学生只需按照教师提供的实验过程,即可顺利完成实验。如此实验教学,不但阻碍了学生发现问题的能力、分析与解决问题的能力以及创业创新意识的提高,还使学生对教师产生依赖,并且抑制了学生的独立思考及创新能力的挖掘。 我校材料化学专业具有工科特色,和高分子材料专业比,材料化学专业的高分子材料相关课程的课时相对较少,开设《高分子材料化学》(《高分子化学》)、《高分子物理》与《高分子材料加工工艺学》,总共课时不到140学时。如何在有限的时间内,使我校的材料化学专业的学生既能掌握高分子科学的理论基础知识与学科前沿,又可以激发学生学习高分子材料的兴趣,是一个非常值得探讨的问题。 一、分配学生参与教师的前期实验工作 前期实验工作是实验顺利进行的前提条件。相比基础课程中的无机、有机化学实验,高分子化学实验有更多的实验前期工作需要准备,包括检修与调试反应仪器装置、玻璃器皿的清洗、配制溶液(如提纯单体、引发剂)等。粘附在玻璃仪器上的聚合物难以清除,学生在清洗玻璃仪器等设备的过程中,既懂得实验的成功来之不易,又能初步掌握聚合物的溶解性质。如聚苯乙烯单体中一般要加入微量的对苯二酚等阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合(变质)。所以为了使实验顺利进行,缩短反应时间,开始实验前,在教师的指导下学生采用减压蒸馏的方法对单体(加入阻聚剂)进行提纯。这样,学生既加深了对阻聚剂阻聚原理的理解,又掌握了减压蒸馏的操作方法。通过积极参与实验前的准备工作,学生懂得实验的成功不仅取决于实验过程,而且与实验前期工作密切相关,从而更加重视实验教学过程。更重要的是,通过参与教师实验前期工作的准备,加深了对课堂理论知识的理解,熟悉蒸馏、重结晶等提纯化学物质的方法。 二、设计能激发学生学习兴趣的实验 调动学生学习主动性的一个重要举措是激发学生的学习兴趣。要激发学生的学习兴趣,设计的实验最好是学生既熟悉又陌生的内容。如尼龙66的制备实验,尼龙绳、尼龙袜子等,生活中很常见,但是如何在实验中采用己二酰氯与己二胺的界面缩聚来制备学生却不清楚,这势必将大大提高学生主动参与实验的兴趣。而且实验装置相对简单,一个烧杯即可完成。当学生将有机相与水相混合后,在两相界面马上就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且该层薄膜拉出之后,又立即生成新的聚合物薄膜,可以连续不断地拉出,形成纤维状物质。实验操作不复杂,成功率高,过程新颖,操作明了,学生学习的积极性高。 三、注重开设实用、应用型实验 高分子化学实验教学为学生的创业、创新意识的培养提供了良好的环境条件,尤其是一些能结合实际生活的应用型高分子材料的制备,能使学生体会到高分子化学实验的实用价值,有利于激发学生走向的创业、创新。如在“聚丙烯酸型高吸水性树脂的制备”实验中,高吸水性树脂可用于日常生活用品如尿不湿等,由于该产物的实用性强,一方面可以提高学生动手实验的积极性;另外一方面也使学生深刻认识到高分子材料是一个与人们的日常生产生活息息相关的学科方向。类似的高分子材料还有粘接剂、涂料等,这些实验的开出将会使学生对未来从事该行业的信心倍增。 四、适当设计综合型实验 教材内高分子化学实验大多数是认知和验证型实验,学生只需要按实验参考书的步骤操作基本就能完成。如此实验虽然可以使学生的动手能力得到一定程度的提高,却不能使学生的综合能力、分析和解决问题的能力、创新的能力等方面得到合适的锻炼。综合型实验是内容和步骤较为复杂的实验,其中包含多个的知识点和基本实验操作,需要结合多方面的理论知识和技能,才能够顺利完成。综合型实验既能够训练学生综合运用所学理论和实践的技能,又能培养和提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力。在综合型实验训练过程中,学生主动思考,敢于提出问题、分析问题和解决问题,学生的科学思考和创新意识获得很大的提升。 五、开设研究型实验 学生经过综合型实验的基本训练后,实验理论知识和专业实验技能都有了一定程度的提高。为了使学生了解高分子科学学科前沿、激发学生创业创新的动机,教师允许学生采取自愿组合的方式组成若干个科研兴趣小组。通过查阅文献资料,小组讨论提出实验方案,并与指导老师讨论方案的可行性,最后开展实验。结束时,上交实验记录由指导教师批阅给出评价,并讨论实验的得失。整个过程中,要求学生提交文献综述、可行性方案、实验报告或科研论文,锻炼写作科研论文的能力。显然研究型实验需要教师付出更多的劳动,为学生创造一个独立完成、接近实际科学研究的环境。研究型实验有利于提升学生分析问题、解决问题、独立工作、团队精神及创业创新等方面的综合能力。 六、改革实验成绩的考核方式 一个好的实验成绩考核方式要能够反映学生在实验教学过程中各个环节的表现。仅凭一份实验报告来评定学生的成绩是远远不够的,学生在预习实验、搭建装置、清洗仪器设备、打扫卫生等方面的工作都将得不到很好的体现,缺乏客观性和公正性。因此,可以借鉴无机、有机化学实验的考核方式,将实验成绩的评定方式细化:平时实验成绩60分,包括书写预习10分、统一服装5分、装置搭建10分、规范操作10分、卫生情况5分和提交报告20分;期末实验操作考试40分(随机抽取)。将实验成绩的评定标准在开课前公布,使学生不得不复习巩固所有开设的实验,从而达到熟练掌握各项实验技能的教学目标。 七、结束语 高分子材料作为我校材料化学专业一个重要的培养方向,《高分子化学》成为材料化学专业的优秀课程,直接影响《高分子物理》《高分子材料加工工艺学》等后续课程的学习。我校材料化学教研室已通过对高分子化学实验教学的改革,在激发学生学习高分子化学科学的兴趣,提高学生的实践技能、创新能力和创业意识等方面有所收获。2015年3月5日,全国人民代表大会第十二届第三次会议开幕,国务院总理同志在作政府工作报告中提及 “大众创业、万众创新”。今后,我们将秉成这一新理念,继续深入研究与探索,使高分子化学教学不断适应社会发展的要求,为培育更多材料化学领域的优秀人才做不懈的努力。 材料化学实验教学研究:与科研课题相结合的材料化学实验教学模式改革 【摘要】实验教学是材料化学教学的重要组成部分,材料化学实验教学改革也是教学改革的重要内容。为了提高材料化学的教学质量,提高学生的化学综合素质,实验能力的培养极为关键,而与科研课题相结合的材料化学实验教学模式有助于学生实验动手能力、科研能力、创新能力的培养,有利于学生潜能的发挥。本文主要对与科研课题相结合的材料化学实验教学模式的实施进行分析。 【关键词】材料化学;实验教学;科研课题;教学改革 在理工科专业中,材料化学专业属于应用型专业,其实验课教学极为重要。在目前的材料化学实验教学中,存在实验内容单一、实验设备欠缺、实验人员固定,学生的实验兴趣与主动性不足等问题。[1]而在现代科学技术高速发达的今天,不仅要求材料化学专业的学生掌握化学理论知识、材料基础知识,更要求学生具备仪器操作能力、实验能力、创新能力,需要学生具备创作性地将材料基础知识、化学理论知识转化为科学技术的能力。为培养符合社会需求的化学人才,与科研课题相结合的材料化学实验教学模式成为主要途径,这种实验教学模式有助于培养学生的实验激情、激发学生的科研潜能,培养高素质的应用型化学人才。 一、实验教学模式的可行性 在我国的一些高校中,与科研课题相结合的材料化学实验模式已逐步开展,这种实验教学模式在高校中的开展需要高校科研项目、学生实验条件、教师科研水平等的支持。而在目前的高校科研中,一些教育型高校的科研质量、所获的科研经费、教师水科研水平、实验条件等还不能大规模的开展科研实验教学。[2]因此,高校应根据学生的基础、学校的具体实验条件,安排适当的课题、学时,有计划、有步骤的开展与科研课题相结合的实验教学。此外,教育部对教学型高校的科研申报应大力支持,帮助高校开展一些省市级科研项目,提高学校的科研水平,使与科研相结合的材料化学实验教学模式的开展成为可能。 二、实验教学模式的实施 (一)、选择合理的科研实验内容、模式 首先,教师应根据学生的研究性学习的方法、特征,收集符合教学的相关资料,以此选择可供实验教学的科研课题。在此基础上,教师应依据具有明确针对性、体现科学性、具有一定创新性、适当难易度的标准进行课题选择,并对所实验的课题内容进行确定,对实验指导进行撰写修订。其次,在实验教学中,教师应根据学院的要求,对实验模式进行确定,可先进行小规模、短学时的课程。对于课时的安排,应综合考虑实验难易度、经费等因素,合理调整科研项目内容,使实验符合课程需求,符合学生需求,可对一个科研项目进行分解,合理调整,取其中的一个内容进行实验,也可将几个基础性的材料化学实验整合为一节实验课等。这样既可使学生在有限的课时内完成实验,也使学生接触到完整的材料化学知识、科研实验知识等。 (二)、教师的合理的指导 在与科研课题相结合的材料化学实验教学中,教师的指导极为关键,它是实验得以开展的基础,是学生实验学习、进行的依据。教师应有计划、有目的的组织学生进行交流、讨论,收集整理有用的实验材料、结果,为科研课题实验的开展提供依据。在学生实验的过程中,教师应及时、认真观察实验,对学生出现的问题进行及时指导,确保学生实验的可进行性,使学生能在规定的时间内完成实验,提高学生实验兴趣与热情。在实验完成后,教师应及时将实验结果、讨论写入实验报告,并安排学生课后完成实验报考,教师对学生的实验报考进行检查、评价,给予合理意见,更正实验问题等,加强学生对实验的认识,提高学生的实验能力。[3] (三)、引导学生主动学习,积极合作 在传统的材料化学教学中,"灌输式"的教学模式使学生的学习主动性降低,不利于学生实验能力的培养。在与科研相结合的材料化学实验教学中,教师应改变教学模式,以"探究式"的教学方式进行教学,使课堂生动、活泼,激发学生的学习兴趣,实验热情,引导学生主动思考,提高学生的思考能力、动手能力。同时,教师应围绕科研课题,引导学生自主发现问题,并对学生进行分组,确保每小组独立完成任务,每小组的学生通过收集资料、分析信息,解决问题,不仅提高学生的动手能力、解决问题的能力,也培养了学生的合作意识、提高学生的合作能力,为以后的科研实验打下基础。 (四)、加强校外实习基地的建设 开展与科研课题相结合的材料化学实验教学,实验基地的建设尤为重要。高校充分利用多种渠道,加强与企业单位的合作联系,加强校外实验、实习基地的建设,以此增强学生的实验实习时间,提高学生的实践能力。一些高校可在一些化学材料相关企业实习基地,满足学生的实习需求,此外,学生应选择合适的科研项目,鼓励支持学生在所实习的基地进行科研实验,教师并定期的到实习基地,结合实习基地的实验条件、具体情况,给予学生科学的指导,确保科研课题的顺利完成。同时,教学可采用企业、学校双导师制联合的方式,学校、企业各派一名导师到实习基地指导。[4]由于学校、企业所排的导师的侧重点不同,对学生的指导也不同,可使学生的材料化学理论知识、实际实验能力都得到提高。 三、结束语 在高校的材料化学教学中,与科研课题相结合的材料化学实验教学模式的开展需要根据学校的实验条件、科研经费状况、师资水平等因素,合理科学地选择科研课题、实验内容、实验课时等,以此确保实验进行的可行性。在实验教学中,教师应选择合适的科研实验内容、模式,给予学生适度的实验指导等,使学生准确掌握实验知识,提高实验能力。同时,高校应加强对实验基地的建设,提高学校的科研实力,为社会培养更多更优秀的具有实践、创新能力的高素质化学人才。
城市的发展使建筑具备更加鲜明、突出的特点,而且这也相当于一个更新转变的过程。城市的发展需要将旧建筑进行更新,这样不仅能够符合社会发展需要,而且还能够节省重建的成本。通过对旧建筑进行造型设计与修缮,不仅提升了旧建筑的使用寿命,也使城市更加美丽,对城市的发展也具有一定的促进作用。 1旧建筑的更新再利用 在城市的发展过程中会存在很多的旧建筑,这些建筑占据非常大的空间,而且因为长期不使用使其比较荒芜,这样就造成了浪费。而将旧建筑进行更新再利用可使其被充分利用,提高了利用率[1]。旧建筑在城市的发展过程中需要进行更新,一般是对其结构、空间以及功能进行改造,这能够使旧建筑被再利用,这也比较符合可持续发展的理念。而对旧建筑进行更新,需要对其进行维修,这样能够使建筑保持安全性,同时建筑不会因长久的闲置而使其寿命减短。对已有能源进行再利用能够为城市的建设节省成本,而且通过对旧建筑进行更新可以使旧建筑满足相关功能要求。通过对建筑物进行更新利用可充分发挥其潜能,也能够将其转换成别的用途。对城市建设来说,若一味进行大面积的建筑重建将会耗费大量的资金,具体效果怎么样也不能提前预知。对旧建筑进行更新再利用能够使其展现出独特的城市文化,这对城市文化的建设存在非常积极的作用。 2旧建筑更新改造造型上的设计 2.1旧建筑表面改造 旧建筑与城市新修建筑之间的差异明显最主要的一大原因就是旧建筑的外部结构与色彩已经老化和淡化,所以这就显得老建筑与周围环境存在一定的差距[2]。通过对旧建筑进行更新改造能够使其外部特征进行改变,使其形成新型的建筑,与周围的环境可以融为一体[3]。像平面贴装重新设计就能够使旧建筑重新焕发生机,这种方式需要依据建筑的实际情况,不同质地的建筑元素的改造方法也存在一定的差距,通过重新涂装能够使建筑重新恢复魅力。此外,这样改变了其以往的视觉感受,从而具有非常强烈的现代化气息,这也使旧建筑的存在形式得以改变。从视觉的角度来说,经过表面改造的旧建筑与新型建筑无太大差距。拿英国皇家艺术学院来说,其改造方法使用了表面贴装的方法。在建筑的顶部增添很多设计,将新型的结构进行构建并使其与屋顶相结合,使旧建筑得以重新装饰、设计,从而能够达到新型建筑的特点。而且若是在色彩的搭配上更加鲜明能够吸引更多的人前来观看,吸引人们的注意。当然还可以进行重建,将建筑的原有形式进行一定的修改,使其具备新的效果与内涵。这并不是说改造是要进行空想,而是需要寻找建筑与改造之间存在的联系,通过这些联系来进行建筑的改造。以“华”美术馆为例,其具备旧建筑共有的特点,但因为时间久远,人们已经不再对其感兴趣[4]。而对其进行改造却使其重新焕发生机,通过对其肌理进行叠加改造,并与六边形相结合,最终达到动态立体效果,使其在视觉上的冲击力显著增加。在美术馆内部则是将其进行强化,使之与外部相协调,能够达到想要达到的效果。重新构建也能够使建筑的表层焕然一新,当然需要考虑其安全情况,一旦建筑存在危险,则要进行相应的处理工作。 2.2建筑屋顶的更新与造型设计 对旧建筑来说,其屋顶存在一定的问题,毕竟因为时间的原因,屋顶的很多材料老化,使建筑屋顶所具备的特点都开始弱化[5]。通过一定的更新改造技术能够使建筑屋顶功能得以恢复,而且还能够达到美化城市的特点。若要进行坡屋顶的改造可选择轻钢结构进行这种屋顶的改造,这能够使建筑屋顶抗风、抗震,能够有效防止支撑墙出现裂缝。屋顶可设计成各种丰富形态的造型,这需要依据实际情况来进行设计,像两坡顶、四坡顶、拱顶等结构,这些屋顶的结构可直接利用,也能将其进行组合变形,从而使建筑具有个性化的特征,也能使建筑保持新的面貌。 2.3建筑色彩的更新 色彩的搭配能够使人们对建筑的印象更加深刻,在城市的建筑展示等方面,色彩已经越发受到关注。在建筑改造过程中使用色彩能够使建筑的表现力更加明显,能够塑造新型的建筑形象,而且还达到了美化环境的效果[6]。这样不仅花费少,也能够为城市带来更多的收益。当然城市建筑色彩的更新、设计需要遵守一定的步骤。首先要进行城市色彩的规划,根据城市设计的总体控制要求来对建筑色彩进行规划,这需要满足城市的整体性以及对环境的抵抗性。这样色彩规划能够更加稳定。接着可进行建筑色彩造型的改造,这种改造的资金投入少、效果表现快。通过将原有的建筑材料、色彩构图进行改造可使建筑保持新的面貌。当然这需要将气候因素考虑在内,毕竟气候会对建筑色彩产生一定的影响。一般在温度较低地区城市的色彩搭配上很少使用较浅的颜色。而按照相关规划上的要求,可将建筑上的各个结构进行色彩搭配,这样能够使其色彩鲜明。使用横三段划分的方式能够使建筑造型在视觉上的改变更加明显,从而塑造出新型的建筑形象。在建筑的细节上也要加强重视,通过一些细节能够使建筑更加人性化,还可表达出令人向往的效果。以色彩造型为基础,并在建筑表面上进行大面积色带的细节处理,这样可使其立体效果更加明显。另外减少使用大面积玻璃幕墙、金属材料等,能够使建筑更加亲近人心。 2.4旧建筑关系同质化 旧建筑的艺术风格、表达理念都会与新型建筑存在一定的差异,而且两者之间的对比反差也比较大。若想让旧建筑能够融入到城市中则是要将其进行同质化改造,这样不仅能够使建筑变新,也能够使旧建筑与周围的环境相融合[7]。在建筑的改造过程中,这是一种十分基本的改造思路,但在实际的操作应用上要运用多种的处理技术与设计思路。在设计上可能会存在矛盾同质化的情况,这样会使新旧建筑的对比更加明显,而且各种设计风格也会比较突出。将这些同质化的矛盾进行消除能够使新旧建筑相契合,也能够尊重旧建筑的历史价值。通过改变两者的边界矛盾能够使改造更加明显。以四合院的改造为例,在四合院的设计上不会改变四合院的结构,而是通过一些金属材料来对四合院进行防护,使四合院形成新的界面而且与周围建筑的融合性更好。四合院本质上没有进行改变,而且还消除了其与周围建筑环境之间的矛盾,这不仅保护了四合院的结构,还使四合院的历史价值得以保持。针对旧建筑表层进行改造的方式还有材料的同质化。这主要指将建筑表面的材料进行替换,从而使周围建筑使用材料与旧建筑使用的建筑材料相同,使建筑之间的结合性更好,保持建筑的原有特点。在比利时的某个住宅扩建项目中,业主想要扩展出一个独立的大空间,而正好有旧建筑将该位置占据。这样就可以使用同种材料来对新建筑进行重新设计,这不仅能使新旧建筑的联系紧密,而且能形成一个整体,不仅使旧建筑的文化特征得以保持,而且还达到了预期的效果。 2.5建筑内部改造更新 建筑的造型设计不仅需要对其外部进行更新改造,建筑的内部也要进行结构的改造、更新,这样可以使建筑更加安全[8]。一般对建筑的内部构造进行改造更新可分为两种形式。第一种是不对建筑的形式进行改变,只是将建筑的非承重墙的位置进行调整,这样可以使建筑内部空间得以改变,而且改造过程较为方便简单。这种改造适合小幅度的空间变化,存在一定的局限性,并不能够实现空间分配的合理化。而另外一种改造形式则是需要将建筑内部的空间结构进行改变,这中改造的方式难度较大,但是比较实用、合理。当然在改造的过程中也要提升对安全性能的重视程度,这样不仅能使施工更加安全,也能够使改造的建筑质量得到保证。 3旧建筑更新修缮技术 就旧建筑来说,其使用时间已经很久,所以在质量上可能会存在一定问题,这会给人们的安全带来一定的影响。所以说旧建筑的修缮非常重要,通过空间保持技术可将旧建筑进行加固,提升建筑的安全水平。通过一定的技术措施可将建筑原有的结构形式进行改变,然后在将结构进行加固,附上强化结构,但这可能会造成建筑空间品质降低。 3.1外墙清洗技术 旧建筑因为时间的原因其外墙会存在很大的变化,外墙的破损也比较严重,通过外墙清洗技术不仅能将外墙上的痕迹清除掉也能使建筑外墙焕然一新。这种技术主要涉及侵蚀、油漆、微生物沾污面砖等情况的考虑,然后再据此进行清洗方案的制定。墙体的自然老化再加上其他方面的影响因素,无疑加大了清洗上的难度。采用生物法、物理法将墙体表面的情况进行修缮,能够使墙体上的污渍、广告等被有效清理掉,方便后续工作的进行。 3.2纤维砂浆修补技术 完成了外墙的清洗之后再对墙体的破损情况进行分析,然后再依据墙体的破损情况来进行墙体的修补。一般来说需要将外墙的开裂处进行修补,这种修补技术存在一定的弊端,需要大量的人参与。此外还有一些别的方法来加强对墙体的修缮,有挖补法、灌浆法以及化学锚栓加固法等,这样能够使外墙的强度更好。 3.3空间保持技术 墙体外部修缮好之后也要对内部进行修缮。当前的树脂加固技术能够使建筑的空间质量得以保持。树脂是一种成型快速、加固效果非常好的材料,而这种材料固化之后具备良好的理化性能,这样可以使各材料之间的粘性更好,而且其稳定性非常高。一般的旧建筑修缮改造上都利用环氧树脂进行相应的填充,这样可以使旧建筑原有的结构更加牢固,不仅保持建筑原有的结构空间,还使结构的强度增加。 3.4焦点化更新技术 旧建筑的修缮技术中有一种突出建筑个性化主体的技术——焦点更新技术。这种技术能够通过与旧建筑相关领域进行对比突出众多鲜明的特点,能使其成为人们关注的焦点,这也就达到了改造的目的。建筑的改造是一项非常复杂的工程,通过考虑建筑在城市中的作用与地位能够进行焦点化的处理,使人们的关注焦点转移。对人们视觉刺激最为明显的是时尚,而新旧建筑的对比也相当于是时尚上的对比。奥地利的艺术馆改造过程中,旧建筑是一幢铁式建筑,而设计者将其外观进行改造,使其外观与动态化动物相类似,使动静对比明显,而且在材料与颜色的搭配上,使其与周围的环境对比更加强烈,使其吸引力得以增强,最终成为焦点建筑。旧建筑的更新提升了建筑物的利用价值,也使建设成本减少,这对城市的建设具有积极的作用。在城市的发展过程中旧建筑的设计修缮能够促进可持续发展,对城市化的发展也具有一定的促进作用。 参考文献: [1]叶倩.壁画艺术对旧建筑再生设计的作用[J].艺术科技,2017,30(9):308-308. [2]李狼虎.老建筑砖木结构外墙加固技术的研究[J].建筑施工,2017,39(8):1223-1225. [3]李洪波.特殊老旧建筑修缮改造工程监理工作——以浦东人民医院原病房楼、医技楼修缮改造工程为例[J].建设监理,2017(10):31-33. [4]霍启宙.关于岭南古建筑修缮技法--以佛山祖庙正殿修缮为例[J].神州民俗,2016(15):42-45. [5]张猛.房屋修缮工程技术措施研究[J].工程技术:全文版,2016(10):00269-00269. [6]张斌.浅谈房屋修缮改造工程特点与安全[J].工程技术:文摘版,2016(9):00277-00277. [7]潘琳.旧建筑更新中的造型设计与修缮技术[J].大众文艺,2013(21):109-109. [8]殷农,陈帆.遍寻修缮技式,传承校园文脉——浙江大学西溪校区东二楼改造纪实[J].华中建筑,2017(2):83-88. 作者:赵鹏瑞 单位:郑州大学建筑学院
建筑毕业论文:工程建筑毕业论文 引言 进入21世纪,随着科学技术突飞猛进,人们在物质生活和精神生活水平得到不断提高的同时,对人居环境质量亦不断提出新的更高的要求和标准,把经济、社会、资源与环境视为一个密不可分的,以人为中心的复合环境。对于我们来说,其理想的环境应该是一个与大自然和谐发展的空间,是一个以人为本,创造宁静、优美的自然生态空间。人们在其中学习和居住有一种归属感、安全感、舒适感,起到有利于改善城市生态环境,重塑城市自然生态的功能和作用。 近些年,国家提出“科教兴国”战略决策的实施,为中国高等教育带来了大好的发展机遇,由此也引发了发展高校新校园建设的热潮。本文着重运用生态学原理到校园规划设计的工作中,探索能够适应21世纪生态文明时代要求的生态型校园规划设计的思想,指导学校走“以人为本”的环境生态化,符合学校建设百年大计的新型生态型校园之路。 第1章生态型校园规划设计综述 21世纪是回归自然的世纪,随着城市的进步,现代化交通的发展与城市地域不断扩张,加剧着城市生态环境的恶化,如大气、河川污染及热岛效应等不良现象接踵而来,人居环境矛盾突显……。城市渐渐成为了钢筋混凝土的森林,人们渴望绿地、渴望森林、渴望回归自然,城市生态建设已成为人们关注的焦点。校园作为城市的组成部分,同样重视生态建设,生态型校园规划设计已成为今后校园规划设发展方向。 1.1校园规划设计的特点 校园是育人的环境,是培养学生具有健康的体魄、丰富个性的空间,它应使受教育者感受到一种个性成长的需要和心灵成长的力量。它应是积极向上、充满知识和趣味的室外大课堂。校园环境应寓教于绿、寓教于乐。它应创造良好的人文环境、自然环境。 校园规划设计是要给青少年创造一个积极向上、和谐美丽的环境,使它既有视觉效果,又会使置身于此环境者产生心理联想,它尤如一个无声的课堂。在这大自然的课堂里,一花一草一木都孕育着丰富的思想内涵,有着高度的启迪感。它们对青少年的道德、品格、修养无时无刻不在起着潜移默化的影响。 校园中良好的教育环境、自然环境,能满足他们生理及心理上的要求,从而使学生心地平和、情感端正、使其个性得到全面和谐地发展。根据校园的具体情况将其划分成不同功能区,并发挥各自的作用,为师生服务。 1.2生态型校园特点 通过道路、建筑物、植物的合理规划布局,营造出生态环境优越的绿色网络体系,更适合师生的工作与学习。 生态型校园应具备以下的特点: 校园规划布局合理,功能分区明确; 校园道路系统完善,便捷,步行空间与非步行空间关系处理得当; 建筑物尽量选用新型环保、节能无公害材料; 校园内部绿化自成网络系统,具备自我调节、发展、循环的功能; 绿化植物丰富多彩,力求做到四季有花,四季常青,达到以点带面的绿化效果。同时多采用对人体有益的植物,创造一个良好的校园环境。 生活服务娱乐设施齐全,方便师生购物与休闲; 整个校园具备良好的采光通风条件; 校园采取先进技术和严格、科学的管理方法,对校园内的空气、噪声污染、垃圾处理、污水排放等进行监控,污水、垃圾等有害物质的收集与处理符合国标。使校园内形成一个清洁、优美、生态良性循环的学习、生活环境。 1.3生态型校园规划设计的基础与条件 校区基地环境、土壤、气象、地质、水文等自然条件与社会经济条件。 第2章生态型校园规划设计的内容 2.1规划设计的思想 通过环境景观布局,美化校园,装饰建筑,创造一个以静为主,具保健功能、净化空气功能,建筑似自然生成的可持续发展的生态环境艺术式校园,适合师生工作、学习和生活的良好自然生态环境景观场所。 2.2规划设计的原则 (1)体现园林景观与生态保健相结合的原则充分利用具有生态保健功能的植物来提高环境质量,杀菌和净化空气,以利师生身心健康。 (2)体现生态环境艺术式学校的原则在布局上增设建筑和园林小品,强化校园的园林氛围;在绿化上以常绿树为主基调,适当穿插四季花卉,力求树木高低错落有致、疏密有序,形成优良的植物总体和局部效果,真正达到绿化、美化、净化、亮化、香化和静化,从而产生一种安静优雅的绿化格调。 (3)体现可持续发展的原则以生态理论作指导,尽可能进行乔灌草复式绿化,增加单位面积上的绿量,以有利于人与自然的和谐,使其可持续发展。 (4)以人为本的原则生态景观规划上要考虑以人为本,体现个性化,这要求:a空间的组织与划分应依据不同层次需要,组织不同活动空间;b为满足人们回归自然的渴望,各种空间中的设施设置、材料质感的应用,景观的创造应充分考虑人们钟情于自然的心理需求;c关注人的审美习惯,以园林山水布置景观,并赋予文化内涵表达思想感情;d绿化植物配置应选择各种有益于身心健康的保健植物,各种能消除疲劳的芳香植物。比如,园路的设计走向要充分考虑到学生的出入方便,大乔木的位置要考虑到是否影响师生日常生活的采光、通风及安全问题。 (5)平面绿化与立体绿化相结合的原则做好平面绿化和景观并进行垂直绿化和布景,同时在一些建筑天台布置空中花园,组成一些立体图案,形成立体景观。第3章生态型校园规划设计的实践 3.1概况 西北农林科技大学西林校区是杨凌农业高新技术产业示范区的重要组成部分,占地总面积约80公顷。东临邰城路,南接陕西省饲料厂,北靠渭汇渠,西面为大片的绿地。整个规划地被城市主干道划分为三部分。 3.2规划的指导思想 运用生态学原理,力图在有限的环境空间中解决功能与形式美的矛盾,通过规划设计改善生态条件,突出以人为本的思想,营造宜人的校园生存环境。 3.3布局手法 规划布局手法是条带加组团的布局方式。 道路交通设东北两主入口,并有60m的景观道通入校园;连接两次入口的自然环路为车行道(14m),引导车流;教学实验区道路采用规则式棋盘式布局(7m);学生生活区道路自成体系,各组团均有或纵或横主路(20m)引向自然式环路;体育运动区道路将各场地整齐分割成各功能小区,相互联接,并有道路引向主环路。 建筑楼群教学实验楼建筑群成条带状布置,为东西走向;宿舍楼为组团式布局。 3.4布局结构 总体布局可用“一心三带四区”来概括。 一心:为优秀生态区。其内绿地连片布置,形成整个校区的中心绿岛,并与其它各功能区的条带状、环状、团片状绿地共同组成纵横交错的校园绿色网络系统。它由树木园、植物园、苗圃三部分组成。树木园、植物园内树种繁多,内置花架、铺装步道、坐凳;苗圃内设一大型温室。此区不仅满足了师生的教学科研需要,而且方便学生课余休息和晨读。 三带:全院三条主干道构成一横一纵一斜三带。一横一纵为东、北主入口各宽60m的景观带,其两侧配置高大乔木,构成林荫道,中间为宽20m的绿地,两景观带交汇处为一圆形广场,其内设置有升旗台、雕塑以及一圆形礼堂,产生对景的效果。此种设计使入院者视野开阔,心情不受压抑,并且高大乔木与绿地的规则式条带状布局充分体现了高等学府的严谨、有序、端庄、优雅的高品位、高质量。斜向景观带采用节点呼应手法,大学生活动中心、礼堂、信息交流中心分别位于其起点、中点和端点处,遥相呼应。大学生活动中心有建筑组合成麦克风型,内设影剧院、咖啡厅等活动场所,意寓此为大学生文化传播地,提高了学生文化生活质量。在信息交流中 心旁边,为园林园艺和校园特色(植物标本馆、昆虫博物馆、校史馆等)两大展示大厅,供人参观欣赏并可由此加深对本校的了解。斜向景观带为步行道,植物配置采用渐变式,达到步移景异的效果,使校园景色具有较高的园林艺术水平。 四区:按用地功能不同将其划分为四个区,分别为: 教学区由条带状的公共实验区、公共教学区、各院系楼群和图书信息中心组成。其中以教学楼、办公楼为主体,并配置雪松和彩色植物图案。植物配置丰富,装饰性较强,其目的在于为全校师生教学和学习创造一个良好的环境。 体育活动区分为对内对外两部分。对内使用的体育活动区位于校园西面,连片集中布局,通过其间道路分隔成不同的功能小区。以足球场、篮球场、羽毛球场等各类运动场为主体,适当配置耐践踏的草坪、生命力强的植物,供活动后短暂休息。对外使用的体育活动区,位于规划地的东北角,由于此地濒临城市主干道,交通方便而设在此处。 学生生活区采用组团式布局,各个组团镶嵌于大片绿地之间,通过道路、公共绿地,运用艺术手法将其内的建筑和大大小小的空地有机的组合,达到和谐的境界。从建筑的通风、采光、用材,植物的遮荫、减噪等方面充分体现出“以人为本”的生态型设计规划理念。组团内又分别包括商业服务中心、食堂、浴室和休息运动广场,以满足学生各方面的需求,真正做到以人为本。 教师生活区位于规划地的东南部。 连接两次入口的车行环道将对外体育运动区、教师生活区与其它功能区联系起来形成一统一的整体,保持了整个校园的完整性。 建筑毕业论文:企业与工程建筑毕业论文 摘要:企业总在不断地实施各种项目。但是,企业实施项目的决策是否总是从经营实际出发?企业的高层是否经常对拟定中的项目进行审批?管理人员在项目实施过程中是否不断监督项目的目标、方向与进度?管理层是否经常自问“当初我们为什么要实施这一项目”? 关键词:项目管理建筑经济 对于上述问题,企业的回答可能分别是:“很少”,“有时”,“偶尔”以及“这个项目当时看起来是个好主意”。事实上,许多企业在把经营创意转化为现实的时候都遇到不少困难。 传统上,衡量一个项目是否成功实施的标准是“按时、不超预算和准确”。现在,这种标准已经太局限了。新的标准除了这些,还包括“实现预期收益、赢得股东的支持和企业的采纳”等。这些标准说起来简单,但做起来绝非易事。 在项目管理中,时限、预算与切合目标等标准都是一些从属性变量。例如:一旦决定减少项目预算,会使完成项目的时限提前。而时间紧迫就有可能对工作的质量产生影响。反之,提高项目实施质量的决策会增加实施项目所需的成本与时间。不过,现在那些衡量项目实施的“新”标准同样也是从属性的。企业管理人员应在这些标准中确定一些关键性的指标,并据此对项目实施进行相应的管理。 为避免将来的各种困难,管理者必须采取最可行并最有把握成功的方法,对项目进行设计与管理。 企业很多实施了的项目都是从业务需要出发的。实际上应该是,只有能推动本企业经营目标的项目才能实施。很多企业都会对其经营目标进行定期总结,并出于种种原因对目标进行不断调整。因此,对项目的审批也必须因那些调整而调整。 审批要程序化和系统化 遗憾的是,很多企业审批项目时,往往缺乏一个系统化的程序来遵循。据我们所知,许多企业批准一个项目计划时,往往很盲目与随意,没有对项目的目标进行规划与了解。 比如某个企业决定更新现有的财务系统。在缺乏分析的情况下,这个企业就全盘照搬另外某个知名企业的资源管理系统,并雇用了一个华而不实的专业公司帮助实施。企业对引进的新系统所能产生的效益根本没有明确分析,而且没有对实施程序进行重新设计。企业的预期不明确,完成时限没有确定,也没有建立一些跟踪项目实施是否成功的关键指标。 所以结果如何呢?这一项目不但超出了预算,而且根本没能产生预期效益。结果企业还花了一年多的时间进行善后工作。为实施这个项目,企业花费了大量的时间与金钱,对企业的效率却没有任何提高。 最终企业总算恢复了元气,但是项目实施的总成本却远远超出了预期。如果当初企业在进行项目决策时能够遵循一套周详严密的流程,其中许多损失完全可以避免。 尽管各个企业对项目识别与审批程序各不相同,但是所有企业都可以采取如下步骤,对项目进行合理的事先评估: 正式评估潜在项目。把所有提议的项目与企业发展战略进行对照,确定二者目标是否一致。由于企业的预算通常都是固定的,因此必须合理分配,将资金集中在那些能够为企业带来最大回报的项目计划上。高级管理层应制订合理的分配比例。对那些既符合企业经营目标,又能为企业带来最大收益的项目计划,应当开始转到第二步骤。 进行可行性分析。对每一个战略性发展项目都应进行相应的可行性分析。在分析中,项目实施后所产生的收益必须使预算投入物有所值。可行性分析要包括对收益的量化预估以及各种有利的证据。高层经理一旦评估并批准了可行性报告,就进入了第三个步骤:制定项目计划批准书。 制定项目计划批准书。计划批准书中主要应明确列出项目实施对企业的要求、项目的预期收益、项目的范围与目标、具体的成本/收益分析、项目的产出、对企业流程的影响、检验实施成功与否的关键业绩指标以及一切相关预测与限制。计划批准书应由高层经理评审通过。这一步骤应于项目的规划程序初期开始进行。 管理程序三大要素 通过严格程序审批的项目,可以为项目的实施开一个好头。但是,这只不过是第一步。要在项目实施过程中始终保持目标明确,就必须制定一个管理程序,保证项目的实施不偏离最初的经营目标。 管理程序对项目实施的有效监督非常必要。在项目实施过程中,必须严格遵照可行性分析与计划批准书的要求。很多企业想当然地认为,无论起始阶段情况如何,最终总会完成计划的目标。最近,一个企业通过自身的经历发现,情况并不总是如此。 这个企业决定采用一种新的、完全集成的系统代替现有系统。企业的行政总裁与高级管理人员审查并批准了这一项目,项目实施周期为三年。但是,项目刚刚实施了一年,该企业的行政总裁及高级管理层就离职了。 还有,项目实施要求首先以企业的一个部门作为推广新系统的试点。遗憾的是,企业所选择的部门并不具有充分的代表性,因此不适宜作为试点。由于缺少对项目的适当管理与监督程序,项目投入很快超出了预算数倍。等新的管理团队认识到情况的严重性时,这一项目已经完全失去了控制。 结果,企业不得不暂时中止了项目实施,使相当大的一部分投资付诸东流。 管理程序有很多形式,但主要应包括下面三个关键要素: 项目内部管理:项目内部管理主要包括微观层的细节,诸如资源管理、工作流程规划管理、预算控制及文件管理等。在项目执行团队内部,应当有一个事务办公室或类似的职能部门对此进行专项管理,并与宏观的项目外部管理程序密切配合。在通常情况下,这一部分工作没有必要由高层经理负责。 项目外部管理:项目外部管理程序需要管理诸如项目范围、总体时间表、预算、质量、风险以及面临问题等关键情况。这些情况每隔一、两个月都要向项目管理委员会汇报。项目管理委员会会议是项目实施与高层经理之间的主要纽带。项目经理人员还要向会议汇报项目计划批准书中规定的主要业绩指标完成情况。 第三者管理:除了对项目进行直接监管之外,还有必要建立一个独立的监督系统。无论项目管理团队怎样努力,总是难以对其项目及相关风险与问题做到完全客观。因此,有必要聘请一些公正的资深专业人士对项目进行独立的评估。其结论应直接呈报高级管理层,并与项目外部管理汇报进行对照。 项目管理程序是项目管理中的一个重要组成部分。与收益相比,其所需的额外支出(大约占总预算的百分之三到五)少之又少。这笔支出可谓物有所值。 全程监督实施 即使建立了完善的审批制度与管理程序,也不一定保证项目实施能成功。高级经理人员必须切实负起责任,认真监督重要项目。如果企业忽视了对项目的监管,就会出现数倍超出项目预算和完成期限大大延误的可能。比如,有时项目经理汇报说该项目已经完成75%,实际上只是预算已经花去75%而已,而真正的工作只完成了25%。 当项目获批、管理程序确定好之后,为确保项目实施的成功,高层经理必须完全投入,认真负责监管。而且,由于外部经营环境不断变化,高层必须与项目的进展和变化保持同步,定期听取项目经理人员关于项目进度的客观和精确的汇报。 以下这些建议有助确保项目成功: 为每个主要项目配备一名执行经理; 任命主要高级管理人员组成项目管理委员会,对项目进行监督; 鼓励并促进有助于项目实施的企业变革; 明确一个流程,把项目小组无法解决的问题向上汇报,由企业高层负责解决; 确保项目管理委员会充分了解项目经理呈交的形势报告的内容。委员会要切实负责,多提尖锐的问题,不能轻易认为万事大吉。 高级管理人员应当拥有充分的机会制止不成熟的项目上马。他们应当每时每刻都知道项目是否进展正常。一旦出现异常情况,应当有能力停止该项目。诚然,实施庞大的项目不可能毫无风险,但是,建立完善的项目审查、批准、管理与汇报程序可以大大增加企业的胜算。 建筑毕业论文:土木系应届大学毕业生建筑工地实习报告 紧张的期末考试刚结束,我们土木系大三的学生又要开始维持一个月的生产实习。还记得开动员大会的时候,我们是那么的起劲,认真的做着笔记,老师讲的“三看、二动手、一学习工地管理技术”都记了下来,豪情满志的准备去工地上大干一番,把所学到的东西都用上去。 回到家,拖亲戚帮忙找了个实习单位——江阴利昌房地产开发有限公司,现阶段有两了项目:一个项目马上要结束了,另一个20号才开工。叫我20号去新的项目部那,到时等电话。在家休息了一个星期问问同学都已经开始实习一个星期了。这时我的开始有点焦虑了,新的项目开工是主体开工呢,还是开始土方工程,学校要求要主体正在建的工程,电话也没打来,越想越担心。等到20号我便有个人去了实习单位问问情况,找到了郭经理便讲明了来意,交流后决定让我去快要建好的工程,虽说快要建好但也能学到很多东西,我起初也很迷惑,都快建好了还能看到学到什么啊。下午便带我来到了“利昌怡江城”,见到了项目经理,帮我安排了一位师父,这便开始了艰苦却不乏有意义的实习。在去找单位的过程中,我学到了——机会是等不来了,要自己主动去寻找的。 第一天我带着“马上就要结束的工程有什么可看的疑问”来到了怡江城。见到了我的师父楮工——一位很年轻、很负责、很专业知识扎实的工程师。毕业两年就考到了国家二级建造师。带我一起工地上转了圈,仔细的讲个一下工程的情况,这下我才知道原来在这里能看到学到很多的东西。首先有基本建好的二期15栋住宅楼,就等分户、竣工验收了。而后就是我主要接触到的一期的10栋住宅楼外加三个地下车库,1#~8#主体已经建成,陆续的在做外墙装饰工程、门窗工程、内墙砌筑、防水工程等等,接着有一期9#~10#号楼地下室钢筋、模板、砼工程。最后是会所的桩基工程。可以说涉及到了方方面面。但一个月的时候毕竟有限,只能侧重某些部分。和师父翻了一篇实习任务书,看看实习内容和要求,知道了重点。师父也说能学到上面的好几项工作,譬如施工组织的编写可以好好的看看,工地例会,定位放线等等。但在实习的过程中也存在了一些问题,其一,由于在甲方实习,有许多东西不用亲临现场,不用自己去做,这也使得我自己动手的机会就少了,主要以看为主。其二,也是伴随其一而产生的,由于师父工作岗位的定位,做为一名甲方代表,他需要对整个工程的每个环节都要很清楚,管的事就比较多。而我刚接触工地须慢慢学起,一步一步来。每天跟着他到处转,对于一些近距离了解的东西也不是很多了。但是碰到不知道的部位,一些专业名词我都会请教师父。 下面介绍一下我实习期间的工作情况。 一、对工地的环境有所了解 包括实际的工作环境和人际环境,对于工作环境可以说相当之艰苦,我去时,项目部的办公室刚搬到二期前排的商品房做临时使用,之间导致了办公室内没有避暑设施,特别是刚去的时候正好赶上高温天气,早上过去坐在办公室里,几分钟便大汗淋漓,呆在外面都比里面凉快点。这样的环境也持续的20天,而后新办公室建好搬过去,装上了空调,但问题又有了,办公室离工地有一里多路,每天不只要走几个来回。在人际方面短短的一个月却让我接触到了很多人,就施工单位就见到了三四个项目部,从土建到道路再到绿化最后还有桩基项目部,监理更不用说了,办公室就在我们隔壁,算是处的比较熟的,其间还接触到了房管部门、质量检查部门、各分包单位的老板、公司的领导等等。 二、看 到工地看的东西实在是太多了,感觉每个地方都值得你好好的看看,老师也说了要“三看”。 一看图纸,拿了一本一期5#楼的施工图翻开看了起来,师父叫我先重点看建筑设计施工说明和结构说明,确实里面有很多的东西需要你记住的,特别是结构说明里面,建筑构造做法表、钢筋的使用,锚固等等。而后看平、立、剖图对房间的开间,进深,高度有所了解,在大脑里形成立体图。但在看结构图时就遇到了困难,结构平法图是个陌生的概念,剪力墙、柱、梁、板的钢筋标注完全看不懂,师父介绍我去买了几本图集后,慢慢的琢磨起来,不明白的地方就问。有时自己拿着图纸去现场对钢筋。现在可以说平法已经没什么大问题了。 二看资料,要说资料工地上实在是太多了,工作联系单:里面有变更、具体做法、通知等;会议记要:监理月报、工地例会、专题会议、项目监理机构内部会议等;一期1#~4#楼施工组织设计;外墙外保温工程的施工方法;7月份8月份的施工进度计划表;关于会所桩基工程问监理拿个份文件,了解了桩基部分的有关知识,如桩径尺寸、长度、持力层、单桩竖向承载力,采用110振动沉管灌注桩,打桩时可能发生“瓶颈”桩、“大肚子”桩等,入土深度控制、容许偏差范围及桩身砼质量控制等等;《无锡市住宅质量分户验收管理规定》,讲到了验收人员组成、分户与竣工验收的区别、验收时需填表格、验收内容等等;《全国统一建筑工程基础定额--江苏省估价表》,《江苏省建筑工程综合预算定额》,《无锡市建筑工程补充预算定额》这三本书要结合起来看,我也大概翻了一翻,每章有工程说明、工程量计算规则和计价表,计价表一开始看不懂,幸好有个预算员教我看了一下,什么基价有人工费、机械费、材料费组成。最后还看到了一期1#~10#楼加D1、D2、D3的建筑工程桩基工程的施工验收资料,每份足足有几百张,并且一些单子需要原件,里面有质量验收报告、桩位图、高应变检测报告等等,这些都要送到档案馆存档。 三看施工工艺,如何施工放线及监理复线,什么是“五零线”;滴水线的做法,底面与外墙面交界处,距拐角1-2㎝处做一条1㎝左右宽的凹槽;看钢筋工程中钢筋的接头和断点焊接及钢筋间距是否满足要求。剪力墙竖向分布钢筋和约束边缘柱的连接构造,直径小于28采用搭接,大于28采用电渣压力焊连接,对于柱机械焊接时纵筋距基础、楼板顶面大于500,相邻钢筋交错连接大于35d,箍筋和拉筋弯钩和间距的构造,拉筋采用梅花型布置,垫块的使用。看模板支撑体系,10#楼地下室模板面板采用厚度为18mm的木胶合板,内竖楞采50mmX100mm木楞,间距为250mm,外横楞采用双脚手钢管,间距为600mm,对拉螺栓的布置,严禁使用废机油满涂等;砼工程中采用一次支模一次浇注,砼的测温等等;止水带,后浇带的做法;施工缝留置,柱、剪力墙留在梁板底50~100㎜,梁留在1/3跨中;伸缩缝的留法和做法;地下室外墙须做防水处理涂两层沥青而后砌一皮砖做保护层最后才能回土;橱卫间采用二布三油的防水层;会所打沉管灌注桩的施工过程,钢筋笼是否合格,拔桩速度的控制,桩机移位等。 说到动手,由于在甲方实习要动手的地方还真不多。主要还是以看为主,做为甲方就要认真的看哪个地方没弄好,然后叫乙方整改。这也是我实习期间的主要工作,每天和师父去工地每栋楼都得看看,主体还在施工的10#楼地下室钢筋是否绑弯、箍筋分布筋间距、后浇带纵筋锚固长度是否满足要求,止水带上的预埋管件是否满焊等;主体结束的看装饰工程,涂料是否涂到位,门窗打密封胶,窗台、阴角部位渗水现象,外墙贴砖,和监理乙方一起拿着激光测距仪测房间净高偏差是否在2公分内,进深开间是否也满足要求。墙面有没有空鼓,有没有裂缝,特别是门洞和梁下部位容易出现裂缝,需要贴钢丝网。窗户装好后四周是否粉好;楼梯休息平台阴阳角是否粉平粉直等等,每天都能发现很多的问题。 我短短的一个月的实习生活已经结束了,首先通过这次实习最大的收获就是学会了适应环境。通过这次实习我开始适应了这种工地生活。有了这段时间的锻炼,不论以后做什么工作都有了一种吃苦耐劳的毅力。另外就是在工地上知道了一些与学校不同的问题,还有在工地上知道了作为一名技术人员应该怎样去和工人、领导、监理、相关部门的交流等。 三、通过这次实习使我对工程方面的有关知识在实际上有了更深一些的了解 应该说在学校学习再多的专业知识也只是理论上的,与实际还是有点差别的。这次实习对我的识图及作图能力都有一定的帮助,特别在做图方面学到了CAD的一些快捷方式如复制可以输入CO、M移动、E删除等等。并且有幸参加了两次工程例会,学到了做为甲方如何调节个部门之间的矛盾,采取有效的解决方法。 工地上是艰苦,特别是连续十几天的高温天气,加上临时办公室没有空调和电扇,早上过去后衣服就没干过。但能学的是一些现实东西,锻炼的是解决问题的实践能力。例如:设计图纸上的变更,具体施工时出现的问题,人与人之间的交流沟通等等,只有通过实践后才能找到问题发生的原因,才能找到解决的办法。新晨 另外,对有关的资料也有了一定的认识,知道什么时候该填什么资料,需什么人签字等,这些是我以前没有接触过的。 虽然只有一个月的实习时间,但我有幸了解了项目的整个过程,“怡江城”工地上有刚开始建的会所,看到了桩基工程;一期10#楼的地下室柱和剪力墙的钢筋和模板工程;一期1#~8#楼的装饰工程;室外绿化工程。另外,这次还看到了使用平法标注的结构图,初见时感觉有些头大,虽然在这之前听老师说过,但并未学过,就那么一张剪力墙平法施工图,都有些眼花。什么KZ,GDZ,Q,LL,LB,AT,GT等等,一开始根本就不知道什么意思,不过师父介绍我买了几本平法制图的图集,图集里详细介绍了读图的方法,经过几天的努力,再看图时终于不再感觉难了。可以拿着图纸去现场对钢筋了。 通过这一段时间的实习,所获得的实践经验将终身受益,在以后的工作中将得到体现,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,把所学到的理论知识和实践经验应用到实际工作中来。这才真正达到了实习的目的。 建筑毕业论文:建筑设计专业毕业实习报告 我由于属于在校外做设计,因此我的实习工作主要是同我所要从事的工作有关联。在实习期间我主要是接触一些工程进行检测,以及加固改造工作。通过这些日子的实习,使我发现在一些在设计及施工中所存在的一些问题。通过向所在单位专家的请教,明白了一些工程中易存在和发生的一系列建筑通病的产生原理及相应的检测,处理措施。现将我所接触到的一些问题作义总结。我的毕业设计作的是混凝土框架结构,因此对于混凝土机构的了解要更有针对性。混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高3水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。综上所述,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。 此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,所以混凝土公式内没有反映砂种柔效,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比,以保证混凝土配合比,不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展,应按施工规范的规定予在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害,夏季要防暴晒脱水。 现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。如果是设计造成的缺陷,一般有设计承载力或设计工作条件与实际不符造成裂缝、变形、侵蚀等破坏;如果是使用造成的缺陷,一般有超载、侵蚀、火灾、冻融、风化破坏等。混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝是本身物理力学性质决定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致,但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来,许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高,必须处理。 近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域,如大跨超长、超厚及超静定框架结构,其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下,其收缩与水化热大大增加,约束应力裂缝很难避免,张拉前开裂,张拉后又不闭合,裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的,预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂,预兆性较小,裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下:h≤0.1H表面裂缝;0.1H早期裂缝一般出现在一个月之内,中期裂缝约在6个月之内,其后1~2年或更长时间属于后期裂缝。 在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素,仔细研究产生裂缝的原因,裂缝是否已经稳定,若仍处于发展过程,要估计该裂缝发展的最终状态。在日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中,对调查的原则、普查、详查方法均作了详细规定,主要有:裂缝的现状调查(裂缝类型和宽度);有无病害(漏水、钢筋锈蚀);产生裂缝的经过(发生时间和过程);设计书的检查;施工记录的检查;根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度;荷载调查;中性化试验;钢筋调查(钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀);地基调查;混凝土分析;荷载试验;振动试验。 裂缝的处理1.表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏填充法用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝()0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。2.灌浆法此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。 2.结构补强法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。工程实例:某大厦5层框架结构,总建筑面积约2万m2。施工中发现4月22日浇筑的某工段2层梁、板混凝土,至4月26日混凝土强度上升一直不明显,且拆除模板后现浇板多处出现不规则裂缝。质检部门对该工程混凝土质量进行了现场检测,检测结果表明,混凝土抗压强度满足设计要求,混凝土的均质性满足规范要求。根据现场检查,该大厦现浇板多处出现不规则裂缝,其中某工段2层现浇板西南角较严重,个别裂缝长度约1200mm,宽度约0.6mm,框架梁身混凝土未见裂缝。根据对裂缝检测的分析,裂缝产生的主要原因是: (1)混凝土早期强度上升慢 (2)混凝土收缩 (3)混凝土养护不到位 该裂缝为非结构受力裂缝,虽然对结构受力无较大影响,但裂缝的存在对混凝土的耐久性影响很大,应根据裂缝情况进行必要的处理。宽度较小裂缝的处理对宽度小于0.3mm的裂缝进行封缝处理。可沿裂缝用环氧树脂胶泥对其进行表面封闭,环氧树脂胶泥配比为:环氧树脂﹕二丁脂﹕乙二胺﹕水泥=100﹕30﹕10﹕250~300(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。施工注意事项:(1)封闭前,应对裂缝表面进行处理,用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,然后再用毛刷蘸丙酮、酒精等有机溶液,把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥。(2)裂缝处理好后,先在裂缝两侧宽20~30mm范围内涂一层环氧树脂基液,然后抹一层厚1mm左右的环氧树脂胶泥。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡,表面需要刮平整,保证封闭严密。(3)较宽裂缝的处理对宽度大于0.3mm的裂缝进行化学压力灌浆处理。采用环氧树脂浆液进行灌注。环氧树脂浆液配合比为:环氧树脂﹕丙酮﹕糠醛﹕乙二胺=100﹕20~25﹕20~25﹕15~20(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。 施工注意事项: (1)对裂缝表面进行处理,沿裂缝用钢钎凿成“V”形槽,槽宽与槽深可根据裂缝深度和有利于封缝来确定,一般为20mm×20mm。凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽,凿完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净。 (2)埋设灌浆嘴的间距可根据裂缝的深度确定,一般为350~500mm。埋设时,先将灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥,将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。 (3)裂缝封闭后,应进行压气试漏,检查密闭效果。试漏须待封缝胶泥有一定强度后进行。 (4)灌浆机具、器具、及管子在灌浆前应进行检查,运行正常时方可使用。灌浆结束后,应立即拆除管道,并用丙酮冲洗管道和设备。(4)灌浆结束后,应检查补强效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。综上所述,只要在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,完全可以避免商品混凝土早期塑性裂缝的产生,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。 在外面实习有两个月的实间了,这些日子里通过亲身经历,使在学校所学的理论知识得到了很好的实践。而且对于实际的设计工作也提供了很大的帮助,为毕业设计提供了现实资料。从而避免了在设计过程中出现设计与实际施工相脱节的现象。 建筑毕业论文:建筑电气与智能化毕业设计探讨 【摘要】本科生毕业设计是非常重要的教学实践环节,文章通过对“北方区六校联合毕业设计”模式的探索与实践,解决建筑电气与智能化专业毕业设计中存在的选题质量、创新性、以及如何构建联合毕业设计平台及团队建设问题,建立了相应的评价体系,提出了明确的方案,为学科发展和专业建设提供了理论依据和实践经验,推动了毕业设计的教学改革进程,提高了人才培养质量,促进了卓越工程师培养计划的实施。 【关键词】建筑电气与智能化;毕业设计;模式 在建筑电气与智能化专业的实践教学体系中,毕业设计是一个非常重要的实践教学环节,也是理工科学生从学校走向社会的重要过渡阶段。自2014年起,“建筑电气与智能化专业多校联合毕业设计”在高等学校建筑电气与智能化学科专业教学指导委员会的支持和鼓励下,不断推进和发展,在青岛理工大学、北京建筑大学、天津城建大学、山东建筑大学、吉林建筑大学、郑州轻工业学院六所北方院校建筑电气与智能化专业多校联合毕业设计模式实践过程中,探索出了一些经验,但同时问题也不断显露出来,制约着联合毕业设计进一步发展,所以针对联合毕业设计模式的总结和思考尤为重要。 一、本科生联合毕业设计模式改革 以参加联合毕设的青岛理工大学为例,该校自动化工程学院在2015年首次参加联合毕设,对于学生的选择都是学院指定,没有通过学生申报和筛选,所以学生的覆盖面和积极性相对差些。在第二年的教学改革方案中该院建筑电气与智能化专业多校联合毕业设计经过学生自由申报,学院筛选的方式,通过这样的方式每年除了遴选出若干优秀大四学生参加本年度的多校联合毕业设计,还鼓励大三的学生提前参与到多校联合毕业设计当中去。采取这种方式的联合毕业设计既可保证完成专业培养计划,又有利于拓宽学生的知识面,培养学生创新能力;既可使学生在毕业设计阶段能够接触更多的工程实际课题,又有利于培养学生工程设计、科学研究能力及团队合作精神,对提高教学质量具有重大的现实意义。 二、确保多校联合毕业设计选题的高质量和创新性 本科生毕业设计题目的选择和确定,是毕业设计工作成功与否的第一步,毕业设计题目的质量将直接影响到毕业设计论文的质量。毕业设计题目可以来自企业,也可以合作开发。但是,对于建筑电气及智能化专业这种工程应用类专业,毕业设计题目一定要保证具有一定的工程技术背景和创新性。在确定联合毕业设计题目后,出题教师要及时与各校沟通,将学生论文题目及摘要大纲、建筑图纸等发给各校,以保证各校的指导教师及其学生对毕业设计课题足够了解。学生在联合毕业设计过程中,如有疑问可与出题教师进行及时的沟通,以便更好的完善联合毕业设计题目。因此,对联合毕业设计的题目进行仔细的分析和充分的探讨,尽早确定题目,保证题目的质量和数量,是多校联合毕业设计至关重要的第一步。 三、建筑电气及智能化专业多校联合毕业设计评价体系的建立 如何评价这些参加多校联合毕业设计的学生的表现和成绩以及指导教师的工作成果,使之与本校毕业设计环节相吻合是至关重要。通过三年的联合毕设实践经验,我们建立了一套建筑电气及智能化专业多校联合毕业设计评价体系来衡量评价参与学生和指导教师。评价体系中针对学生的各项评价指标包括:开题汇报成绩、中期汇报成绩、最终答辩成绩、设计图纸质量、指导教师评价。针对指导教师的各项评价指标包括:是否为出题教师、出题质量、学生参与面和积极性、指导学生毕业设计成绩。 四、通过建筑电气及智能化专业多校联合毕业设计模式,促进卓越工程师培养计划的实施 我们通过对联合毕业设计模式的探索与实践,为建筑工程各专业的毕业设计找到了一个新的方向和思路。在学生毕业设计这一重要阶段,联合建筑电气及智能化专业相关学校,发挥群体智慧,使学生拓展视野,提高设计能力和专业合作能力,教学内容也得以丰富并完善,但同时也对我们的教学提出了新要求,通过持续的实践探索,更多更好地培养社会需要的卓越工程师。 作者:刘胜荣 杨世忠 崔明辉 单位:青岛理工大学自动化工程学院 建筑毕业论文:建筑工程技术专业毕业设计研究 摘要:国家不断加大教育建设力度,教育水平得到了很大程度的提升。近年来高职院校的教学成果备受肯定,其所拥有的建筑工程技术专业近年来的学生数量、教学质量增长很快,但在毕业设计方面需要加强。文章通过查阅相关资料,介绍建筑工程技术专业毕业设计现状,提出增加建筑工程技术专业毕业设计有效性的相关措施,以期能为建筑工程技术专业的发展提供有价值的参考。 关键词:工程技术专业;毕业设计;教学现状 全民教育快速发展,尤其是中职院校、高职院校不断涌现的现在,更多学子得到就学、就业的机会。国家不断加快城市化建设,建筑行业得到了前所未有的发展,因此该专业学生的教学效果如何也受到了社会各界的广泛关注。 1建筑工程技术专业毕业设计现状 1.1理论知识教学不完善 鉴于高职院校的特殊性,导致大多数教师在教学过程中均以实践为主,教学方式虽然可以提升学生的专业能力,但却使得学生缺少足够的时间和机会学习并掌握相关理论知识。此种教学也直接导致了学生在进行毕业设计时缺乏足够的理论知识做支撑,整体设计中缺乏完整感,并且对于其中的细节难以掌握,甚至有些学生对于造价方面的认知十分浅显,对于大多数知识的不理解,导致学生在进行毕业设计时难以达到教师的要求,并且整体毕业设计的时间也很有限,即使学生“临时抱佛脚”也难以达到毕业设计的要求。 1.2毕业时间安排不合理 对于大多数高职院校而言,其在通知学生开始毕业设计,直到毕业设计完成的时间只有两个月,并且是在3~5月份期间,毕业设计对于大多数学生而言是个大工程,并且学生需要做整体设计、构思、收集资料、后期修改等多项工作。另外,此阶段学校并未停止授课,有些学生依然要去学习新知识,而有些学生则已经参加实习,此种情况下,学生难以准确把握毕业设计时间,时间、精力方面均难以平衡,如此也就导致了毕业设计整体质量难以提升的局面出现。 1.3毕业设计过于流于形式 鉴于学生在学校中主要以掌握技能为主,因此对理论知识传授有所忽视。部分学生的认知中将毕业设计与理论知识相挂钩,导致了部分学生认为毕业设计不重要,毕业设计时存在敷衍的态度。另学生对相关知识掌握度不足,难以就毕业设计中的各个框架做深入的扩充,此种情况也直接导致学生的毕业设计难以符合教师的要求。部分学生会存在抄袭其他学生构思、设计的情况,甚至会出现找“”代为完成的情况。 2相关措施 2.1做到合理选题 合理选题对于毕业设计的质量有着直接的关系。在合理选题方面应兼顾教师、学生两个方面:①教师是毕业设计的拟题者,其应根据当代建筑行业的发展以及对人才的要求进行拟题工作,使学生能够在完成毕业的同时对相关方面有更深的了解;②学生在最终进行毕业设计之间往往会经历选题阶段。当学生面对教师提供的各种题目时不要眼花缭乱,在正式选题前学生应对自身有深入的了解,知道自己擅长的领域以及今后的就业方向,并以此为依据为自己选题,如此不仅可以避免在设计中遇到自己不熟悉的领域,也能够对自己今后的就业有一定帮助。 2.2毕业设计训练 鉴于毕业设计的困难性和重要性,教师可以在学生正式开始毕业设计前进行毕业设计训练,建筑工程专业的毕业设计往往包含多个方面,如建筑、造价以及建筑结构设计等,知识的讲解往往会被安排在主要课程之后。知识较为复杂,且对于毕业设计十分重要,因此教师可以针对此些方面开展专门的训练,使学生能够掌握各种知识和设计能力。教师可以让学生自行拟题,并自行进行相关设计,在设计完成后教师应针对学生的毕业设计做出评价。并进行适当的指导,使学生能明白自身不足之处,同时也能使学生不再对毕业设计感到陌生。 2.3加强对毕业设计过程的监督 鉴于学生在毕业前期较为忙碌,学生在学校进行毕业设计的时间十分有限,而毕业设计的整体时间较长,学生会存在时间还够的认知,因此对毕业设计也会存在管理松散的情况。教师应充分发挥作用,通过微信、网络或电话等形式与学生保持联系。并掌握学生的毕业设计进度,对于学生在毕业设计中遇到的问题也应给予一定的指导和意见。另外,教师也应对学生做出规划,使学生能保证在规定时间内有质量的完成节点任务。 2.4协调设计、实习以及就业的关系 学生在进入毕业季后往往会较为迷茫,其既想要快速就业,又不想耽误到毕业的相关事宜,甚至有些学生在毕业设计以及毕业实习方面陷入两难的境地。教师应帮助学生梳理以上两者与学生的关系,使学生能够明白无论是毕业设计,或是毕业实习,均是促进其顺利就业的重要手段。丰富的毕业实习经历可以使学生的毕业设计不再单调、枯燥,其能够使学生的毕业设计在众多学生中脱颖而出,而优质的毕业设计也是学生实习、就业的敲门砖。当实习单位或就业单位对学生的毕业设计充满兴趣时,学生的机会就会比其他学生大很多。 2.5改变传统毕业设计组织形式 在传统毕业设计中,每个学生单独负责自己的毕业设计,毕业设计形式是对学生自身能力的衡量,也是其对于自身在几年的求学中获取知识的有力体现,但往往会给学生造成压力。鉴于此,高职院校可以采取合作设计的形式,如根据学生各自的题目、学生的兴趣等将学生进行分组,使各个学生均能够找到自己擅长的部分并全权负责。而整体的设计工作则由所有学生共同探讨,如此一来各个学生均能够对整个设计有一定了解,并且也能加强自身个别技能的提升。在进行最终的答辩时,学生也可以根据自身负责的部分来向教师介绍毕业设计,而教师也可以根据各个学生的表现以及毕业设计的整体情况对学生进行评分。 3结束语 综上所述,研究关于建筑工程技术专业毕业设计方面的内容具有十分重要的意义。不仅关系到该专业学生是否能够顺利毕业,也与该专业教学质量息息相关,甚至与我国整体教育水平也有很大的关系。在经历教育改革后,该专业的毕业设计方面有了很大提升,但在实际的设计中依然会出现些许问题,从而影响到了该专业学生的毕业情况。这对于学生的学习以及就业而言均是十分不利的,因此相关机构和人员应加强此方面的研究和实施力度,使毕业设计不再成为学生的噩梦。 作者:李奇 单位:长沙职业技术学院 建筑毕业论文:建筑设计技术专业毕业设计教学改革论文 摘要:毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节。笔者以毕业设计为切入点,通过“产学”一体化教学模式,培养学生独立设计、分析、解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下坚实的基础。 关键词:“产学”一体化教学模式;毕业设计;教学改革 1问题的提出 毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节,是适应当前社会需求,培养学生毕业后从事建筑设计、建筑管理等方面的一线工作。虽然毕业设计在高职建筑设计技术专业毕业设计教学中扮演着重要的角色,但在最近几年中,在高职类建筑设计毕业设计教学环节时产生了诸多问题。 1.1学生毕业设计意识淡薄 因为社会就业的压力,一些学生在毕业设计时敷衍了事,投入时间远不够,设计成果利用网络下载拼凑而成。此外,还有一部分学生认为毕业设计课程不再有新颖的知识可学,不如到校外的建筑设计院去学的想法,等到相关建筑顶岗实习和毕业设计时,他们对毕业设计又缺乏进一步思考、探索,对自身缺乏更高的追求,于是整个毕业教学就趋于一种表面形式,管理混乱、松散。所有的这些反映在设计成果上与预期教学目标相去甚远,毕业生专业培养目标大大打了折扣。 1.2教材滞后 我院建筑系建筑设计技术专业建筑设计自编教材,已经启用了十多年,一直没有对教材内容进行修改,近几年,很多建筑设计规范都做了相应的修改与调整,这就使得知识跟不上行业发展;另外,教材对有关建筑法律、建筑规范教学内容的明显缺陷。 1.3毕业设计选题与工程实践脱节 在毕业设计选题设置不够合理,选题与建筑实践脱节,简单重复昨天的故事,一个题目作几届,多年一贯制,未重视因材施教,未发挥学生主观能动性、放飞学生的思路,不能很好地和学生的就业方向相结合,这样做严重地阻碍了学生的个性发展,约束了学生创作激情,促使学生消极应对毕业设计。 1.4指导形式单一、教师力量薄弱 指导形式单一,都是校内实践经验相对缺乏的教师担任毕业设计指导,毕业设计教学与工程实践脱节。在高等职业院校难觅有丰富实践经验、高水平、高学历的设计人才,难以形成有效的毕业设计指导梯队。 1.5毕业设计成果评价体系不清晰 在毕业设计最后考核既没有相应标准,成绩评定又不能完全做到公正、客观、合理、科学。对未能达到毕业设计教学要求的学生降低要求,都给予“放水”,对学生毕业设计成绩的评价持宽容的态度,从而使毕业设计质量达不到预期效果。 1.6毕业答辩缺导向性 答辩时应对学生没有向导性,学生不能很清楚、准确、有效、富有逻辑性地表达自己的设计思想、对自己毕业设计过程的设计思路未能进行卓有成效地梳理,答辩时成了学生与教师之间的一种机械、被动地一问一答的尴尬模式。这样的教学成果仅是让学生简单、初步地了解了整个建筑设计阶段的过程,却与建筑设计院实际工程的建筑设计要求具有很大的差距,致使一些学生临毕业时对建筑施工图尤其是其它专业的图纸识读能力很差,距离高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。 2解决问题———教学改革 在毕业设计中涌现的问题,迫使对毕业设计的教学进行探索和改革,提出“产学”一体化毕业设计教学模式,即将毕业设计教学与实际工程相结合,加强理论在实践中的运用,打破传统单一的师生互动模式,转换为与业主、合作单位、相关职能部门等多方共同参与设计的教学模式,在真实的设计过程中,增强学生创新和实际操作能力,强化专业技能,培养团队协作精神,使毕业生符合市场需求,夯实进入建筑师岗位基础。 2.1毕业设计教学内容市场化 毕业设计教学内容顺应市场要求,符合建筑发展趋势,将最新、最前沿的学科知识、建筑规范、法规引入课堂,反映前沿动态,跟上本专业领域的发展水平,使毕业生一毕业进入市场就能无缝对接建筑设计岗位,较快进入建筑岗位角色。 2.2毕业设计选题真实化、工程化 对毕业设计选题进行改革,打破学生按假定任务书设计的相对静态的传统教学模式。毕业设计选题采用真实、具体工程项目,即“真题真做”方式,与建筑设计院联合,丰富毕业设计选题,激发学生学习热情,尊崇学生建筑梦想憧憬,为学生留有足够的设计发挥空间,拓展学生的知识面与视野,培养首创精神、提高创新意识,体验真实工程的工作步骤,积聚从实践中得到的知识或技能经验,达到毕业设计教学目标。 2.3“双师制”和“邀约制”教学模式合作化 毕业设计中积极实施“双师制”和“邀约制”教学模式。,聘请校外建筑设计院有实践经验的建筑师与我校校内教师一同参与毕业设计教学的合作模式,充分发挥他们实际工程经验的优势,提高毕业生实践运用能力,此外,邀请业主(建设单位)共同参与设计,使毕业设计过程教学中业主(建设单位)、建筑院建筑师、校内教师、其它相关专业等多方参与,在“真题真做”的毕业设计中,使学生能在毕业设计过程中完成岗前的职业培训,实现从学生到建筑院设计人员的实践能力转换,培养与岗位零距离对接的能力,满足企业对应用型人才的需求[1]。 2.4毕业设计评价体系标准化 为激活毕业生学习能动性,提高教学质量,充实学生专业知识、完善专业技能,营造科研生产实践的良性发展,配合“产学”教学模式,结合实际工程,对毕业设计成果的评价体系进行改革,建立客观、公正、合理、具有明确导向性的评价体系,对毕业设计成果采用定性描述、定阶段与定量测评相结合,使评价具有可比性及可操作性;将校外专家、用人单位的评价纳入评价体系,使评价主体具有广泛性与多元性。 2.5毕业设计答辩规范化 毕业答辩是毕业设计过程中最后一个重要组成部分,毕业设计答辩在毕业设计中扮演重要的引导和促进作用。这一环节,我们采取实际工程中的建筑评审会模式,学生自己制作毕业设计PPT演示文件向评审专家答辩组汇报(由专业教师、专业负责人和建筑设计院专家组成),以促使学生能更加敏捷、综合、系统地处理问题,训练学生口头表达自己设计思想的能力,加快学生适应工作岗位。通过答辩可以了解学生驾驭专业知识、分析问题的能力和毕业设计成果质量。在考核学生毕业设计成果时,坚持标准,以设计图为依据,尽量体现学生真实的设计水平。对于部分学生未完成毕业设计,或有原则性错误,或毕业设计成果不完整,答辩时概念性错误较多者,学校都要严格执行成绩评定标准。 3结语 “产学”一体化教学模式,相当程度上鼓舞了学生的学习热情,提升了学生综合分析问题的能力,增强了学生运用专业知识解决实际工程问题的能力,开拓学校与企业间联合办学的新思路。与以往内容单一的毕业设计教学相比较,“产学”一体化教学模式的探索,对我院建筑系是一次大胆且创新的教学改革,积累了一定的教学经验,改革成果初见成效,对未来毕业设计新模式的开拓创新具有积极的示范作用。 作者:万莉 彭敏 单位:江西建设职业技术学院建筑系 建筑毕业论文:建筑工程专业毕业设计论文 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 作者:卢亚琴 李莉 魏艳辉 王勤征 单位:贵州大学 建筑毕业论文:高职建筑工程技术毕业设计研究 摘要:高职建筑工程技术专业的毕业设计中面临着一些亟待解决的问题,笔者以多年的从教经验对毕业设计中存在的问题进行了总结和分析,并就解决办法进行了针对性探讨。 关键词:高职;建筑工程技术专业;毕业设计 高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。 1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题 1.1受时间限制,毕业设计深度不够 我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。 1.2对毕业设计过程的管理力度不够 我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。 1.3内容陈旧,缺乏新意 有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。 2.解决方法 2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间 以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤: 2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等; 2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务; 2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划; 2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导; 2.1.5答辩和评价。 2.2优化毕业设计课题 课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑: 2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求; 2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难; 2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。 2.3完善健全答辩及成绩评定机制 毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。 作者:谭敏 单位:湖南城建职业技术学院 建筑毕业论文:高职建筑工程技术专业女性毕业生就业分析 摘要:本文以辽宁省交通高等专科学校建筑工程技术专业为例,针对近4年的毕业生开展了调查研究,分析了女性毕业生的就业特征,包括就业单位行业和性质、工资待遇、专业对口情况、就业满意情况等方面,并针对分析结果就女性毕业生的培养和就业指导提出了建议。 关键词:高职;建筑工程技术专业;女性毕业生;就业特征 1引言 高职建筑工程技术专业的女性毕业生在就业时一直处于弱势地位,由于行业性质、现场环境、安全因素等,用人单位一直不愿意接收女性毕业生就业,高职建筑工程技术专业的女性毕业生目前的状况值得关注。在调查近四届毕业生就业情况的基础上,分析女性毕业生的就业特征,希望能够为高职建筑工程技术专业女性学生的培养和就业工作提供参考。 2就业单位所属行业分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业单位所属行业见表1所示。由表1可见,女性毕业生在“房地产/建筑”行业就业的占比达到了80.70%的绝对多数,其他行业就业的占比不足20%。女性毕业生虽然在建筑工程领域的就业处于弱势地位,但进入“房地产/建筑”行业的比例却不少,这是由于女性毕业生在就业心态上挑剔性差,初始就业要求不高。 3就业专业对口情况分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业专业对口情况见表2所示。由表2可知,完全对口和比较对口累计占比达到了80.70%,与进入“房地产/建筑”行业的占比一致。不太对口和不对口的累计占比不足20%。这说明进入房“地产/建筑”行业的女性毕业生基本上依然从事着与专业相关的工作。 4就业单位性质分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业单位性质情况见表3所示。由表3可知,约2/3的女性毕业生进入了私营企业,国有企业占比约1/4,国有和私营企业累计占比达到了85.96%。今后,还应引导学生到私营企业、国有企业就业。 5工资收入分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生工资收入情况见表4所示。由表4可知,2000元以下的低收入人数占比约1/3,比例比较高。2000-3000元和3000-4000元的占比均为24.56%,约为1/4,4000元以上月收入的占比为19.30%,约为1/5。可见,结合目前行业工资情况,女性毕业生的工资收入不高,且低收入的占比较大,这与当前就业压力较大、女性毕业生的发展空间小及自身对待遇要求不高有一定关系。 6就业满意情况分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业满意情况分布见表5所示。由表5可知,女性毕业生的就业满意程度为满意的占比有43.86%。不满意的原因中工作环境差和发展空间小两项因素的占比都达到了10%以上,其他情况均不足10%。由此可见,女性毕业生在建筑工程行业中处于弱势地位,发展空间较小,不少女性毕业生感觉土建行业的工作环境不太适宜女性在现场工作。薪资较差的占比只有5.26%,但女性毕业生低收入人数占比较大,约为1/3,可见女性毕业生普遍对目前的工资待遇还能接受,这也是受女性就业现状的影响。 7结论与建议 女性学生在建筑工程技术专业的占比约为1/4,对于她们的就业特征分析有助于改善人才培养的针对性,有助于就业工作的开展。第一,女性毕业生就业大部分还是在本行业内,私营企业是女性毕业生就业的主阵地,国有企业就业占比也较大。第二,女性毕业生整体工资收入不高,低收入人数占比较大。第三,女性毕业生对自己的就业满意程度不高,不到一半达到满意程度。第四,应着重加强对女性学生技术性强的岗位技能的培养,结合女性学生的特点、企业需求,在两者结合点上加强培养,增强女性毕业生的竞争力和就业力。第五,应对女性毕业生的职业成长进行有针对性的指导,引导女性毕业生注重工程实践锻炼和工作经验积累。 作者:王亮 单位:辽宁省交通高等专科学校 建筑毕业论文:高层建筑钢结构毕业设计论文 一、题目的设置、指定和更新是提高毕业设计效果的关键 土木工程专业方向的本科毕业设计,多以民用或工业建筑为背景。在题目设置上,常以某一具体工程为题材,围绕建筑功能、结构计算和设计,以及基础或施工组织设计等内容而进行。在上述设计内容中,又常以结构计算和设计为主,通常时间安排为8周左右:建筑约4周;基础或施工组织设计约2周。在结构设计部分,学生将进行结构布置、荷载汇集、结构建模和计算、构件和节点等设计,并在此基础上书写计算书和绘制图纸等。可见,经此系统训练后,学生可对某一题目下的结构设计过程有完整的了解,有利于学生今后更好地处理与设计题目类似的工程问题。在高层钢结构毕业设计的指导工作中,笔者的体会是学生能否得到感兴趣的设计题目,以及如何设置题目和适时更新内容及要求,是关系到毕业设计能否收到预期效果的首要问题。 (一)题目的设置应有助于教学相长 毕业设计内容的设置除了应密切结合指导教师的科研项目外,还应结合指导教师的专业特长,这样教师对学生的指导才能高效。例如,笔者从攻读博士学位开始,就从事新型高层钢结构体系及抗震性能等方面的研究。留校后,承担了研究生选修课高层建筑钢结构课程的教学工作,负责讲授高层钢结构的制作和安装,以及新型抗侧力和耗能构件在高层钢结构的应用等内容。以上研究和教学工作均为指导采用新型结构体系的高层钢结构毕业设计奠定了基础。同时,通过给学生答疑,笔者感到,虽然学生的着眼点不同,但多数问题是围绕设计任务提出来的,一些问题也是指导教师尚未涉及而想弄明白的问题。因此,教师愿意投入时间去研究问题,这样既解决了学生的疑惑,也有利于指导教师提高自身的专业技能。 (二)设计题目的指定应兼顾学生的兴趣 目前,学生毕业设计的题目,大体上是由学院统一指定的。这样做是为了避免学生“偏科”,即避免一些设计题目出现无学生选择的窘境。但是,高层钢结构设计题目与其他题目一样,也仅是提升学生在一个专业方向上的理论水平和技能。而且相当多的设计院在未来一定时期内仍主要是开展量大面广的混凝土结构设计。因此,由学院指定毕业设计题目的方式无法完全满足学生的专业设计兴趣和爱好,使真正对钢结构设计有兴趣的学生又得不到应有的锻炼。倘若学生对指定的题目毫无兴趣,毕业设计就可能收效甚微。其实,每个学生经过3年多的学习,基本已有感兴趣的专业方向,毕业设计题目应结合学生毕业后的就业方向或深造计划,并综合考虑学生自己的兴趣、能力和未来发展等因素来选择建议。题目指定要有适当的灵活性,给学生一定的选题权利,可列出每年开设的所有题目,让学生提前自愿申报2~3个题目,然后综合分组。这种适当考虑学生兴趣的选题做法将使学生对毕业设计更有积极性,收效可能更好。 (三)设计内容应结合专业最新发展而适时更新 为避免多年使用同一设计题目可能出现的抄袭现象,指导教师有必要适时更换设计内容和要求。鉴于目前设计院或施工单位“以高层设计为主流”的情况,应结合高层建筑的实际工程应用,增加新型结构体系的设计内容,以缩短学生就业后的工作适应期。对高层钢结构,应要求学生掌握目前比较流行的结构形式、计算方法和构造要求。因此,笔者在设计任务书中鼓励学生应用新型的抗侧力构件和新型的结构体系作为设计任务。除了采用传统的纯钢中心支撑,推荐采用新型的墙板内置无粘结钢支撑或杆状防屈曲支撑(BucklingRestrainedBrace)代替传统的纯钢支撑。除了中心支撑,也鼓励采用偏心支撑和钢板剪力墙等抗侧力构件。例如,在2014年的毕业设计中,一名学生自愿尝试采用偏心支撑钢框架结构形式,通过努力,圆满完成了设计任务,最终取得了较好成绩。 二、积极有效的师生互动是毕业设计取得实效的基石 (一)注重培养学生主动学习的能力 对20多层的高层建筑钢结构设计,要求学生学习结构设计方法和设计软件的使用,进行结构建模、内力分析和设计,这样的工作不仅量大而且有难度。建议教师提前布置和安排任务,给学生自学的机会和时间。以结构建模和分析为例,笔者一开始便尽早安排学生安装和学习使用结构设计软件ETABS,这样学生在做荷载汇集等准备工作之余,就可以有针对性地查阅和学习该软件的使用说明等资料,到建模和分析环节时,学生就可以建立结构模型。为学生自学软件后建立的结构模型。应当注意的是,虽然大多数学生之前并未有建立复杂结构模型的经验,也可能因此而心生畏惧,指导教师应强调学习和使用通用软件的必要性,让学生明白学好一个软件对将来应用其他类似设计软件也有很好的借鉴作用。教师要耐心引导和鼓励,培养学生的兴趣和自信心。可要求学生先简后繁,积累经验。学生消除畏惧心理后,建模和设计操作就会逐渐得心应手,在实践中熟能生巧。有的学生在熟练使用软件后甚至主动去钻研软件内的参数和求解设置等功能,提高了对理论知识的归纳消化和应用能力。 (二)营造积极的心理互动氛围 结构方案的确定以及结构建模、分析和设计等,这些任务一环紧扣一环,教师应在各阶段工作中严格检查,认真引导和解惑。以建模和分析为例,因大部分学生是初次接触大型设计软件和设计规范等,面对陌生的软件以及系数重重的设计公式,要在短时间内掌握并熟练应用软件进行结构设计,有较大难度。特别是对这些软件在内部分析环节可能存在的一些缺陷,指导教师必须强调指出,以免学生误入歧途而影响进度。因此,指导教师应对软件的一些关键环节有使用经验,并能做出正确的判断,才能引导学生去认真求证,加深理解。这样也才可能帮助学生较快熟悉设计过程,培养学生的自信心和学习兴趣。毕业设计为师生提供了长达一学期的交流互动机会,教师应在指导工作中倾注热情,与学生积极互动,这样不仅能使任务完成得更加高效,而且也有利于学生的全面发展。教师不仅要关注学生的专业训练,也要不失时机地对学生进行职业道德的言传身教,引导学生带着问题去思考和讨论,启迪学生的智慧,充分调动学生的积极性和主动性。 三、毕业设计应适当增加针对性实习 与单纯课堂教学相比,毕业设计属于实践环节。但若不加以恰当引导,相当多的学生的毕业设计仅仅是对参考书等资料的简单模仿。因此,在毕业设计过程中,应通过小组或个人(以整个年级为单位的统一毕业实习,针对性不强)的实习活动,例如参观钢结构工程或钢构件制作等,夯实书本所学知识,拓宽知识面,使学生获得真实感受。此外,通过实习,还可消除学生不切实际的想法和由此导致的误差或错误,有助于学生深入思考,以开展更加符合实际应用需求的理性创作。 (一)参观钢结构工程和钢结构安装 应组织学生参观正在建设的高层钢结构工程。因为从施工中暴露的钢骨架,学生可以清楚地观看构件和节点的加工和连接做法。实地考察如不可行时,也应提供必要的实录视频、图形资料和讲解,以加深学生的理解。还可以推荐一些好的参考书和期刊,例如《钢结构进展与市场》和《建筑结构》等,帮助学生了解新型钢结构工程和建造技术。此类资料图文并茂,是本科生很好的课外读物。另外,因高层建筑钢结构一些基本的构造和连接做法等,在低层和多层钢结构中也有体现。因此,也可组织学生考察当地一些在建的多层甚至单层钢结构工程,例如施工现场的焊缝和螺栓连接等。通过接触实际工程,增强学生的认知能力。 (二)参观钢结构加工厂和钢构件制作 在实习中,还可组织学生参观钢构件加工厂等。随着新材料和新工艺的快速发展,目前钢结构中的大型构件的加工制作方法和质量控制技术等都有革新,书本上的知识也非常有限。必要的学习参观有利于学生拓展知识面,帮助他们更好地理解和绘制施工图。指导教师可组织学生参观了解钢构件的生产过程。例如,参观工厂的焊接、刨边和钻孔等相关工艺流程等,并做好有针对性的实地讲解,有利于学生对重要概念的理解和对书本知识的消化。 四、考核应以学生实质性的进步为依据 (一)注重形式,更追求质量 学院毕业设计要求学生完成不少于9张的1号图纸,有些学生甚至能提供多达14张或者更多的图纸。诚然,为确保培养质量,数量上的要求是必要的,但任务完成的质量更为重要。笔者曾在一次钢结构毕业设计的答辩中发现,能够提供十多张图纸的学生,计算书虽然写的很饱满,但是连一个常用角焊缝的符号代表什么意思也回答不上来。可见,依葫芦画瓢的做法,在本科毕业设计中依然存在。再以结构施工图的绘制为例,在坚持部分图纸必须手绘完成这一传统做法的基础上,为了提高学生应用计算机作图的能力,目前鼓励采用计算机绘图。但应强调的是,计算机作图应让学生利用Auto-CAD软件亲手绘制,不能依靠设计软件和绘图软件等自动出图。虽然从表现形式上看,自动出图比学生亲手绘图的图面更美观和全面,但这样会使学生过分依赖软件而使其基本技能得不到应有的训练,导致学生对设计理论不熟悉,不能提高识图和绘图能力,并且也难以准确把握和判断其设计结果。因此,教师在毕业设计过程中应时刻提醒学生,在写计算书或绘图时,每写一句,每画一笔,都要弄清楚为什么,真正弄懂了才算得上学有所获。 (二)综合平时表现全面评价 通过毕业设计检查学生对理论和技能真实掌握的情况,应综合学生平时表现并结合中期检查等来作全面评价。例如在计算机房和报告厅,可根据学生的特定任务,抽取部分简图要求学生现场用计算机或手工绘制。对个别问题,可要求其现场用板书展示。目的是让学生更加注重自身实际能力的提升,更好地培养其独立思考和解决问题的能力以及表述能力等。将平时成绩和表现做好记录,以占一定分值比例等方式,汇入最终毕业设计成绩,依据学生完成任务质量与实质性进步情况作出更加全面公正合理的评判。 作者:丁玉坤 单位:哈尔滨工业大学 建筑毕业论文:建筑专业毕业设计论文 一、课题模块化 (一)科研类 科研类这个模块的题目的选定进本上都是来自学生的导师,一般是其手上的科研项目。例如:超高性能的混凝土研究、混凝土的碳化处理、可再生混凝土等等许多具有很强的应用性能的研究题目,受到了本校学生以及招工公司的好评。在设计过程中,同学们要对于相关资料进行查阅,对于本题目的研究状况做出集体的了解与分析,之后在指导教师的帮助之中,对开题报告进行编写。对课题要研究的内容以及要进行解决的一些问题、解决方法、解决步骤、时间安排做出初步的安排。之后与四年来学到的知识进行综合,与导师进行商讨,确定研究方案、进行试验以及具体分析,与导师一起对研究项目中遇到的一些很难解决的问题进行探讨,同时撰写报告。在此过程学生对于科学的态度会更加严谨,解决建筑设计方面问题的能力得到加强,为工作奠定了有用的基础。 (二)工程项目类 此类模块的设计课题的来源基本上都是设计院,有的时候也会让老师确定。关于设计题目的确定一定要对其是否可以应用进行考虑,而且其难易程度也要适当、且一定要和建筑业的发展有着非常密切的联系,同时其选题涉及的知识面应该尽可能的宽广一些。其中框架结构一定要包括结构的设计以及建筑物的外貌设计这两个方面,其中用手画的图纸要多于两张,结构图也要比三张多,用来锻炼学生们画图的能力。 (三)施工技术类 此类毕业设计和现场上的一些管理和施工要用到的技术以及一些组织有很多的联系,对于学生四年来学习的专业知识,尤其是施工方面的进行锻炼。同时增强对于施工方案的确定、组织设计以及对于成本的计算等等方面的能力。其设计题目大多数出自实际的工程项目,其中要求其报告内容要有经过数据分析运算所得到的图表;同时要尽量减少重复的地方。 二、教师选择与多元化 (一)教师学生双向选择 现在,我校的毕业设计的题目应该让有相应资历的一些老师进行提出,同时编写题目方案,经审查后就可以在学校的网站进行公布。与此同时,召开会议,与学生们隐形商讨,告知学生们关于毕业设计的一些安排,例如指导老师、时间、评定方法等等的安排,让学生们大体了解,冰夜可以重视起来,老师也要对这些题目进行讲解,之后由学生们按照自己的爱好以及自身条件随意保宁并选择题目。老师在进行大体上的调节,从而实现双选,可以增加学生和老师对其的积极性。 (二)教师多元化 如果想让毕业设计的质量得到保证,那么一定要有极其优秀的教师带领,由于所选的毕业设计的类型不一样,那么对配备的指导教师也要有一些要求,教师要通过副高以上的职称评定或者是拥有建筑业的一些权威性的职业资格证的建筑工程师,要在实际上达到多元化。同时要鼓舞老师们努力获得建筑这个行业的职业资格,从而达到“双师”型的老师,从而更好的为“多元化”服务。 三、答辩与成绩评定 (一)毕业答辩 最后的毕业答辩是对于大学生毕业设计完成的如何的最后的检测。为了使这个过程更加有效率,更加能看出学生真正的实力,我们选择答辩的方式来进行。一般情况下答辩进行的时间是一周,其中要有一次组织小组答辩以及两次公开进行的答辩。公开进行的答辩中,评定小组中要有两个组长:正、副组长,一定要是致命的专家,对于建筑设计以及结构的安排要有一定的研究,其余人都应已经通过了副高以上的职称的评定,并设计各个方面。首先,学生们先对自己的设计进行介绍,大概十分钟,可以应用多媒体,然后老师进行自由提问,学生立即作答,最后老师们开始不记名评分,作为最终成绩。之后优秀者在进行小组答辩。 (二)成绩评定 设计的结果一般有以下几个:毕业论文、实习报告、英文报告等等。至少在答辩前一周时,就应该将成果整理完成,并且装订成册,让老师进行批阅,成绩结果要在答辩前评定完成。批阅方法要选用交叉式,对象由老师选择。最终的成绩按比例综合耳钉,其中,百分之四十为论文批阅成绩,百分之四十位答辩成绩,最后的百分之二十为评阅人给定的成绩。毕业设计的成绩主要分为五档,即优、良、中、及格以及不及格,其比例分别为:百分之十五、百分之四十、百分之三十、百分之十和百分之五。若果学生对所得成绩有问题,可以申请进行复议。 四、结语 经过毕业设计改革,学生的设计内容强化了其有关方案设计的能力,使得其工程意识得到了增强,指导方法中增强了对于学生自学能力的大力培养,从而能够达到独立的工作。同时对于行业的一些规范也加以强化,能够很快的适应将来的工作状况,方便日后工作的进行。 作者:张银霞周俭清单位:湖北文理学院建筑工程学院 建筑毕业论文:建筑工程系测量学毕业生实习感想 测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果作为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为建筑工程系的学生,我们要学习测量的各个方面。测绘学基础就是这些专业知识的基础。 通过这次的实训,才整整了解到,一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,也是不可能将要做的工作做好。只有小组全体成员的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。正所谓“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,只有我么团结起来,什么困难都不再是困难了。另外这次测量实习也培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情,深化了友谊,将原本的一些“陌生人”联系的更紧密了。当然在实习过程中难免会碰到一些疙疙瘩瘩的事情,闹得大家都不愉快,各有各的方法和见解,但是我们能够及时地进行交流和沟通,错误的一方也不那么的固执,对的一方也不那么的显摆,忘记了昨天的不愉快,迎接新的朝阳!当然也相信学校让我们实训的另一目的是为了让我们每个学生更加深刻的了解怎样熟练的使用全站仪和水准仪,并且能够单独的完成一项工作,达到相应的锻炼效果后进行轮换,以达到共同进行的目的,而不是单纯抢时间,赶进度,草草了事收工,在这一点上我们本组是做的很认真的,每个组员都分别进行独立的观察,记录每一站,对全站仪测量都是在现场进行计算,发现问题及时解决,没有对上一步的检核,绝不进行下一步的测量,做到步步有检核,回来后还要对内业进行准确计算,因为这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率,避免测量的不准确还要进行重测。即使重测,我们怀着严谨的态度,错了就返工,决不马虎,。我们深知搞工程这一行,需要的就是细心、耐心、毅力和做事严谨的态度。所以我们一直在克服以前的缺点,一步一个脚印的想前迈进! 从这次实习中我总结出了几点来避免较大的误差,例如: (1)标尺要立直,尽量避免晃动,有晃动时,应该选择数据最小的时候进前一定将视野的气泡调平(两侧的线重合),否则造成的误差会很大。 (2)在读取数据时,每位成员都要细心,既要看得准,还要果断,不能犹豫不决,任何一个错误都有可能导致最终的成果的报废。 (3)选点非常重要,点一定要选在有代表性的地方,同时要注意并非点越多越好,相反选取的无用点过多不但会增加测量、计算和绘图的劳动量和多费时间,而且会因点多而杂乱产生较大的误差。 (4)团结就是力量,纪律才是保证经过每个组员的团结工作,在我们组的同学交流测量中的经验时,大家感觉收获都很多,有的说仪器的展点很重要,因为这关系到误差的大小,有的说测量中点不能架设的太远,水准仪施测过程得使用以及架仪器过程中气泡的精确对中和整平,还有就是我们要有一颗爱护仪器的心,对所用的仪器要精心呵护,在学校如此,走上工作岗位后更要如此,这样可以避免一些不必要得麻烦等等吧。 通过实际的测量实习,让我学到了很多实实在在的东西,比如对实验仪器的操作更加熟练,学会了地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。从这十天的测量中,更重要的是让我明白了几个重要的人生的道理:一、人与人之间的协作是相当重要的,如果要是互相配合的话,就会如同一盘散沙一样溃不成军,尤其是在配合如此重要的测量学中;二、令人难忘的三周的测量实习终于结束了,我学会了很多东西,懂得了很多道理。 我基本掌握了课堂所学的测量学知识,知道如何正确使用水准仪、全站仪测量距离、角度、高差等,还有学会了施工放样及地形图的绘制方法。测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面(包含空中、地下和海底)点位的科学。既然是要测量就离不开实践。实践是对测量学知识的最好检验,只凭在课堂上的听课,我并没有掌握很多具体知识,尤其是对仪器的使用更是一塌糊涂我懂得了做任何事情都要认真细致,不能有丝毫的马虎,特别是在使用水准仪,经纬仪这样精密的仪器时,更要做到精益求精。因为稍有差错就可能导致数据的偏差很大,更会导致以后其它量的测量出错,最终导致数据计算的错误,比如我们刚开始测量角度时,一个基准点没有瞄准,导致一个角度偏小,然后角度的闭合差也不符合要求,经过校验,才发现问题出在哪儿。 建筑毕业论文:毕业生建筑工地社会实习小结 一个学期很快就过去了,而我上大学也有一个学期没有回家了。现在终于回到家了。但由于父母打工还没有回来过年,而家中只剩奶奶和我在家。在家坐了几天觉得很无聊。就想到找点事来做。但想到自己以前都没有在社会中实践过,也不知道自己能做什么。 这时,我想到了建筑工地。在那里有很多锻炼自我的条件,特别是对我这个从没有在社会上混过的来说。第一,工地离家里很近,到回家时也不会担心交通拥挤;第二,那里是我爸的工地,在那里也不会有人欺负,并且在那里打工的人大多数自己都认识。既然我想到了就毫不犹豫打电话给爸爸,把自己的想法跟他说。我爸听了,也很高兴,他说做建筑工虽然辛苦点,但是这也是可以锻炼一个人的意志的,并且在工作当中你将会学到什么叫做艰苦的精神。 第二天一大早,我收拾了几件衣服就去了我爸的工地,爸爸明确要求:不管你能不能坚持,但必须要做一周,一周之后,写一份工作的体会给我。我听了,想都不想就说没问题。因为我看到工地上有些比我年纪还小的照样这样干。他说你是新来的什么都不懂,所以就跟着那些小工一起干,看着别人怎样做就怎样做。我兴奋着戴着安全帽,跟着他们一起到工地上,我看到他们都知道自己在做些什么,有些推砖,有些拉砂,而有些就到楼上砌砖,运砖,我都不知道该去干哪一样。因为他们都是知道我一个读书真不懂为什么跑到这种地方来工作。这时一个叫小王的打工仔叫我一起去运砖放上楼上去砌。我很高兴跟着他,虽然我是一个大学生也是老板的儿子,但是我一点架子都没有,跟着他一样把砖放进一辆车再运到吊栏放在上面去。因为我们都是年轻人,所以我们都很聊得来。我们边工作边聊天,从我们聊天中我知道他是跟我是同一年出生的,但他出来工作已经有三年多了。我问他为什么不上学。他笑了笑,说他也不知道为什么不上,因为那时整天都无聊的,觉得在学校就像坐牢一样。所以经常逃课,最后在中考时不上高中,家里也不是很有钱,如果能考上高中父母也许会省吃俭用送自己上学,毕竟那时他们都很希望自己的子女能够有出息,是个有知识文化的人。但看到自己这个样子,对自己也失望了,所以那时就不送了,而那时自己觉得反正在学校那么辛苦还不如到社会上“混混”。所以就这样自己离开校园而走上社会,我看到他说这话时满眼充满后悔神色。 就这样一天过去了。第一天我觉得还是蛮爽的,因为在这里可以跟人聊天,而在家却只能对着电脑或者电视。晚上,老爸问我做得还可以吧?我笑着说:“保证能兴奋地完成一周任务。就这样第三天了,我跟那些师傅也聊得蛮熟了,而跟我那个搭档也产生了友谊。我有空也会跟他说一些大学的生活,我看到他眼睛都充满着渴望的眼神。我问他有梦想,难道一辈子的打工仔吗?他回答令我吃惊,他说自己没有什么文化,到大工厂里面也是干苦力,而且付出了苦了得到的钱也不多,而在建筑工虽然说辛苦点,但得的钱会多一点。打算多找点钱回去讨一个妻子就这样过一生吧!我不明白他为什么就不想一下改变一下自己的命运到外面闯闯,学多点知识找一份好一点的工作。但也许是多年的生活劳累使他变得这样吧。等到第三天结束后,我的手脚都起泡了,看着受伤的一个个泡泡,手脚都不能伸直,我有了放弃的念头了,但又想到就这样放弃定然会他骂并且也会使他拿来当把柄,说我做事情不能有始有终。所以我一定要挺过来,要完成任务。 终于到了第七天,这时我能感觉到我的脚已经不是我的了,全身的骨都在隐隐作痛。但是使我高兴的是,我终于能完成了任务,也完成自己许下的承诺了,最主要的是让我认识到钱并不是那么容易攒的。 虽然这只是短短的几天实践,而就是短短的几天就让我觉得痛苦了。但虽然做这种工很累但是我也能从这短短的社会实践中学到了很多东西,而且这些东西是在课堂中永远也学不到的。 第一,作为同年人,我觉得我是很幸运的。因为我有自己的梦想,能够坐在舒适安静的校园里追求自己的知识。 第二,在短短的几天使我认识到,没有文化,做这种建筑工,是很劳累的。并且体会到建筑工人的目光短浅,生活单调,条件很差。 第三,让我认识到不管做什么事只要你能有一颗坚定的心,多么艰苦多么困难只要你永远不放弃,终有一天会实现的。 现在虽然回到了学校,但我还是比较怀念那段打工的日子,虽然辛苦,但是我在工作中也找到快乐了。就是不管任何一件事,如果用一颗责任心去做,你就会在当中找到你应得的快乐。 回到了校园,使我认识到没有文化,在社会上就相当一个盲人,自己完全没有能力去追求自己的梦想,去拥有自己喜欢的东西。所以在学习上就应该利用自己的条件,去拥有知识,实现自己的梦想,不管以后的学习或生活中遇到什么困难,不要轻易地放弃,问题总是会有办法解决的,困难总会过去的。 建筑毕业论文:建筑专业毕业生自荐信 尊敬的领导: 您好! 首先真诚地感谢您在百忙之中浏览我的自荐书,这对一个即将迈出校门的学子而言,将是一份莫大的鼓励。这是一份简单而又朴实的求职函。也许它的普通没深深地吸住您的眼光,但它却蕴涵着一颗真诚的心。为此,我诚心恳求您能阅读这份普通的求职函!我是Xx人文大学建筑工程专业即将毕业的一名学生。名叫苏Xx,我怀着一颗赤诚的心和对事业的执著追求,真诚地向您推荐自己。 来自甘肃的我,性格开朗,生活中更是能吃苦耐劳,敢于拼搏。0x年暑假我开始了我人生的第一次打工生涯!在短暂的暑期里,不只炼就了我吃苦的毅力,更重要的是让我体会到了劳动成果的来之不易,让我更懂得了掌握学问的重要性。08年暑假在建筑工地上实习,不只让我习惯了工地上的生活,也让我学到了专业学问,同时也让我懂得了团队精神的重要性。 在校期间,我认真学习,勤奋刻苦,努力做好本职工作,使自己具有良好的身体素质和心理素质。几年来我努力学习专业知识,系统学习了AUTOCAD结构力学工程测量建筑制图房屋建筑学钢筋混泥土结构土木工程施工结构抗震设计建筑工程概预算等专业知识,通过实习积累了较丰富的工作经验,从各门功课基础知识出发,努力掌握其基本技能技巧,深钻细研,寻求其内在规律,并取得了良好的成绩。在图书馆和阅览室里我学到了很多各方面的知识。一个人只有把聪明才智应用到实际上工作中去,服务于社会,有利于社会,让效益和效率来证明自己,才能真正体现自己的自身价值!我坚信,路是一步一步走出来的。只有脚踏实地,努力工作,才能做出更出色的成绩! 我知道作为一名应届大学毕业生,刚刚踏入社会,缺乏的是相关的工作经验和社会阅历,但我拥有坚定的信心和对工作的极大热情!我很希望能加盟贵公司,并为贵公司的发展贡献自己的一份力量。随信附上我的个人简历、推荐信及相关证书复印件。 最后,感谢您在百忙之中给予我的关注,愿贵公司事业蒸蒸日上,屡创佳绩,祝您的事业百尺竿头,更进一步!殷切盼望您的佳音,谢谢! 建筑毕业论文:建筑工程专业毕业设计开题报告 1.课题名称:钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景: 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。 编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义: 建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现, 4.文献研究概况 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。 建筑结构设计统一标准(GBJ68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。 结构的作用效应常见的作用效应有: 1.内力。 轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力; 剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力; 弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩; 扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。 2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。 3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。 4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。 5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。 6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。 极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类: 1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系; (4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。 2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态: (1)影响正常使用或外观的变形; (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); (3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。 结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。 1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应S(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力R(强度、刚度、抗裂度等),即S≤R。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。 2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力R(S R)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。 面向对象编程 使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或OOP。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。 几个定义 控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。 事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。 方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。 对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是VisualBasic中所有对象的示例。 过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。 属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。 5.设计主要内容 本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括: 1.平面钢架分析程序的改造 对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求: (1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。 (2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。 2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序 (1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。 地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。 (2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。 对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。 (3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。 (4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。 梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。 (5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用Auto-CADVBA绘制梁、柱配筋图。 5.成果形式 本毕业设计的成果应包括: 1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序 在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。 2.软件使用手册 这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。 3.软件说明书 这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括: (1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明: (2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能; (3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。 (5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。 4.对自己所编程序的评价 (1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析; (2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。 以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。 6.进度计划 第一周毕业实习,参观工程,收集资料。 第二周需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。 第三周软件设计:选择模块划分的方案 第四周模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据) 或数据输入界面设计(可视化图形输入) 第五周数据输入界面设计(框架数据、附加荷载) 第六周模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算 第七周荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算 第八周模块设计:梁配筋计算 第九周梁荷载组合,确定梁配筋 第十周梁荷载组合,确定梁配筋 第十一周模块设计:柱配筋计算 第十二周柱荷载组合,确定柱配筋 第十三周柱荷载组合,确定柱配筋 第十四周软件测试或用AutoCADVBA绘制梁、柱配筋图; 第十五周软件测试 第十六周整理源程序,编写软件说明数和用户手册 第十七周编写软件说明书和用户手册,形成毕业设计全部文件,准备答辩。 第十八周毕业答辩 建筑毕业论文:建筑设计毕业生实训报告 编者按:我由于属于在校外做设计,因此我的实习工作主要是同我所要从事的工作有关联。通过这些日子的实习,使我发现在一些在设计及施工中所存在的一些问题。明白了一些工程中易存在和发生的一系列建筑通病的产生原理及相应的检测,处理措施。我的毕业设计作的是混凝土框架结构,因此对于混凝土机构的了解要更有针对性。混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。在外面实习有两个月的时间了,这些日子里通过亲身经历,使在学校所学的理论知识得到了很好的实践。为毕业设计提供了现实资料。从而避免了在设计过程中出现设计与实际施工相脱节的现象。 我由于属于在校外做设计,因此我的实习工作主要是同我所要从事的工作有关联。在实习期间我主要是接触一些工程进行检测,以及加固改造工作。通过这些日子的实习,使我发现在一些在设计及施工中所存在的一些问题。通过向所在单位专家的请教,明白了一些工程中易存在和发生的一系列建筑通病的产生原理及相应的检测,处理措施。现将我所接触到的一些问题作义总结。我的毕业设计作的是混凝土框架结构,因此对于混凝土机构的了解要更有针对性。混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高3水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。综上所述,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。 此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,所以混凝土公式内没有反映砂种柔效,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比,以保证混凝土配合比,不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展,应按施工规范的规定予在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害,夏季要防暴晒脱水。 现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。如果是设计造成的缺陷,一般有设计承载力或设计工作条件与实际不符造成裂缝、变形、侵蚀等破坏;如果是使用造成的缺陷,一般有超载、侵蚀、火灾、冻融、风化破坏等。混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝是本身物理力学性质决定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致,但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来,许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高,必须处理。 近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域,如大跨超长、超厚及超静定框架结构,其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下,其收缩与水化热大大增加,约束应力裂缝很难避免,张拉前开裂,张拉后又不闭合,裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的,预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂,预兆性较小,裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下:h≤0.1H表面裂缝;0.1H早期裂缝一般出现在一个月之内,中期裂缝约在6个月之内,其后1~2年或更长时间属于后期裂缝。 在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素,仔细研究产生裂缝的原因,裂缝是否已经稳定,若仍处于发展过程,要估计该裂缝发展的最终状态。在日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中,对调查的原则、普查、详查方法均作了详细规定,主要有:裂缝的现状调查(裂缝类型和宽度);有无病害(漏水、钢筋锈蚀);产生裂缝的经过(发生时间和过程);设计书的检查;施工记录的检查;根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度;荷载调查;中性化试验;钢筋调查(钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀);地基调查;混凝土分析;荷载试验;振动试验。 裂缝的处理1.表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏填充法用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。2.灌浆法此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。 2.结构补强法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。工程实例:某大厦5层框架结构,总建筑面积约2万m2。施工中发现4月22日浇筑的某工段2层梁、板混凝土,至4月26日混凝土强度上升一直不明显,且拆除模板后现浇板多处出现不规则裂缝。质检部门对该工程混凝土质量进行了现场检测,检测结果表明,混凝土抗压强度满足设计要求,混凝土的均质性满足规范要求。根据现场检查,该大厦现浇板多处出现不规则裂缝,其中某工段2层现浇板西南角较严重,个别裂缝长度约1200mm,宽度约0.6mm,框架梁身混凝土未见裂缝。根据对裂缝检测的分析,裂缝产生的主要原因是: (1)混凝土早期强度上升慢 (2)混凝土收缩 (3)混凝土养护不到位 该裂缝为非结构受力裂缝,虽然对结构受力无较大影响,但裂缝的存在对混凝土的耐久性影响很大,应根据裂缝情况进行必要的处理。宽度较小裂缝的处理对宽度小于0.3mm的裂缝进行封缝处理。可沿裂缝用环氧树脂胶泥对其进行表面封闭,环氧树脂胶泥配比为:环氧树脂﹕二丁脂﹕乙二胺﹕水泥=100﹕30﹕10﹕250~300(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。施工注意事项:(1)封闭前,应对裂缝表面进行处理,用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,然后再用毛刷蘸丙酮、酒精等有机溶液,把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥。(2)裂缝处理好后,先在裂缝两侧宽20~30mm范围内涂一层环氧树脂基液,然后抹一层厚1mm左右的环氧树脂胶泥。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡,表面需要刮平整,保证封闭严密。(3)较宽裂缝的处理对宽度大于0.3mm的裂缝进行化学压力灌浆处理。采用环氧树脂浆液进行灌注。环氧树脂浆液配合比为:环氧树脂﹕丙酮﹕糠醛﹕乙二胺=100﹕20~25﹕20~25﹕15~20(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。 施工注意事项: (1)对裂缝表面进行处理,沿裂缝用钢钎凿成“V”形槽,槽宽与槽深可根据裂缝深度和有利于封缝来确定,一般为20mm×20mm。凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽,凿完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净。 (2)埋设灌浆嘴的间距可根据裂缝的深度确定,一般为350~500mm。埋设时,先将灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥,将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。 (3)裂缝封闭后,应进行压气试漏,检查密闭效果。试漏须待封缝胶泥有一定强度后进行。 (4)灌浆机具、器具、及管子在灌浆前应进行检查,运行正常时方可使用。灌浆结束后,应立即拆除管道,并用丙酮冲洗管道和设备。 (5)灌浆结束后,应检查补强效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。综上所述,只要在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,完全可以避免商品混凝土早期塑性裂缝的产生,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。 在外面实习有两个月的时间了,这些日子里通过亲身经历,使在学校所学的理论知识得到了很好的实践。而且对于实际的设计工作也提供了很大的帮助,为毕业设计提供了现实资料。从而避免了在设计过程中出现设计与实际施工相脱节的现象。
高分子化学实验教学研究:提高高分子化学实验教学效果的几点思考 摘 要:高分子化学实验课是高分子及相关专业必修的专业基础实验课之一。如何提高高分子化学实验课程的教学效果是高分子专业教学工作者不断探索的重点。综合前人的教学经验,结合在高分子化学实验教学中的体会,从学生"主体"意识的培养、合理的实验内容的设置以及引入较强专业素养的教师队伍等三个方面来论述了在提高高分子化学实验教学效果中的思考。 关键词:高分子化学实验教学;“主体”意识;教学效果 高分子化学实验课是许多院校高分子及相关专业学生的必修课[1]。高分子化学实验不仅验证高分子化学有关的聚合理论,如果合理引导与启发,更能为学生学习后继高分子相关课程奠定必要的认识基础。如何通过高分子化学实验来培养学生对本专业的兴趣,提高学生的高分子专业素养,是高分子专业教学工作者不断探索的重点。以前的一些教学改革的研究,大多侧重于对教学方式和实验内容进行改进,比如微型化实验探索[2] 、采用多媒体进行实验教学[3]、开设研究性实验[4-5]等等,很少涉及到学生主人翁精神的培养。本文综合前人的研究,从学生“主体”意识的培养、实验内容的设置以及教师队伍的素质三个方面来论述如何提高高分子化学实验教学效果,与同行商榷。 一、让学生自觉成为实验主体,从源头提高学生学习兴趣 高分子化学的基础实验对初入门的学生仍旧是全新的,通常实验都是学生按照实验讲义预习,讲义中十分详细地写着有关的实验配方和操作工艺,学生只要依照讲义“照方抓药”即可,同样配方的实验,观察同样的实验现象、得到同样的实验结果。一部分学生糊里糊涂只动手不动脑地完成实验。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养作用不大,甚至实验的基本目的也难以在学生头脑中留下深刻印象。有的学生甚至会产生惰性,对实验采取敷衍的态度。因此,提高学生对高分子实验的学习兴趣,变“他要我学”为“我要学”,激发学生去了解、学习、探索高分子化学的学科领域。 21世纪的大学生,大多是“90”后,个性张扬、自我另类。要想培养这样的学生从了解高分子化学基础理论――了解高分子材料的应用――热爱高分子化学学科――学习高分子化学的主动性――对高分子化学实验产生浓厚的学习兴趣很不容易,因此,必须从源头开始引导。 (一)开展实验动员 在学生开始做高分子实验以前,专门安排一定的时间进行高分子实验的动员会。借助现代教学手段,把实验视频、动画、图片、图表和实物投影等有机地结合起来,形象生动,让学生对高分子实验有一个感官上愉悦的认识,从而对自己动手做实验产生期待。 (二)提高对实验预习的要求 通常实验都是学生按照实验讲义预习,很多时候学生只是充当 “复印机”,将讲义中有关的实验配方和操作工艺照抄照搬到实验预习报告上。至于实验的机理是什么,涉及到哪些高分子化学理论,实验中所用到的药品哪些是中间体,哪些是引发剂,哪些是分散剂和乳化剂,为什么用这种中间体、引发剂、分散剂,实验采用哪一种实施方法,还可以有哪些方法等等,大部分学生感到茫然无措。因此,在实验开始前要求学生预习实验内容,通过自己的思考,运用所学理论知识或搜集的信息、文献资料写出实验预习报告。这样写出来的预习报告每一本都不一样,学生就会有一种创造“自己的”实验的感觉。 (三)保证学生单独完成实验 实验时,要求学生按自己设计的预习报告进行实验探索,如实记录实验现象和有关实验数据,对照假设分析归纳,完善实验报告。在条件允许情况下,应尽量安排学生一人一组进行实验,并且每人保管一套实验仪器。学生在实验室拥有自己的实验台和实验仪器,很符合“90后”自我的特点,能够激发学生的责任心,大大提高学生的主人翁精神。 (四)总结评价 实验结束后,教师先对实验情况进行分类点评,有代表性的交流实验探索过程,总结成功经验,分析失败原因。最后教师对本堂实验课进行较为全面的评价,并对实验效果比较好的同学给予肯定,推广经验。自己的努力得到老师积极地评价后,学生对实验的兴趣自然就会大增。 因此,让学生成为高分子化学实验的主体,使学生对高分子化学实验产生浓厚的学习兴趣,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很有益处。 二、设置合理的实验内容 高分子化学实验不仅可以验证高分子化学有关的聚合理论,合理引导与启发学生学习积极性,更能为学生学习后继高分子课程奠定必要的认识基础。但是,学生完成大量的基础化学实验后,常见的高分子合成实验,由于缺乏新的操作和技能,加之聚合反应耗时较长,如自由基溶液聚合搭好装置,加料后通常反应3小时以上,学生在等待的过程中觉得没意思,不利于启发学生的思维和创新意识,不利于调动和发挥学生的主观能动性。因此,合理设置高分子实验的内容是维持学生兴趣的另一个重要方面。 (一)合理的实验体系的安排 对于高分子化学专业的新生来说,高分子实验起着联系理论和实际生产的桥梁的作用。本着这一宗旨,在课程的设计上,既要注重基础,又要有所提高和创新。在本学院的课程体系中,既包含了验证性质的高分子基础实验,又包括了提高层次的高分子综合实验课,还开设研究性质的设计性实验。有利于学生循序渐进,逐渐提高学生的实验能力。 (二)丰富的实验内容 常见的高分子基础实验都是学生依照讲义上的实验内容进行,照单下药,同样配方的实验,观察同样的实验现象、得到同样的实验结果,这不利于提高学生的积极性,甚至于部分性急的学生不耐烦,创造条件导致实验失败。因此,用研究性实验替代基础验证性实验是一个很好的方法。让学生把基础实验做成研究性实验,即同时做实验的同学分别完成不同配方的实验,然后对实验结果进行比较分析。一方面,由于实验条件的变化会产生不同的结果,引发了学生的好奇心,他们在实验过程中能够应用已学理论知识对实验现象分析,对实验结果预测,可以帮助学生更深入的理解理论知识;另一方面,几个学生进行不同实验条件的探索、对比和总结,可以提高他们的协作精神,培养学生分析问题的能力和科学研究的探索精神。 (三)增加实验的趣味性和创意性 很多学生都觉得做化学实验比较枯燥,特别是高分子化学实验,实验时间比较长,过程变化慢,学生难以产生兴趣。可以尝试在这方面加以改进,在实验前让学生准备一些精美的树叶或准备几张自己的小画片、小照片,实验合成出聚甲基丙烯酸甲酯低聚体后加入少量颜料,调成一定颜色的透明浆料,然后让学生将准备好的树叶或小画(照)片放到模具中,倒人预聚合产物进行灌浆、加热后聚合处理,脱模后就得到一个自制的美丽画框。这样就可以使学生对实验有了美的感觉,觉得做实验是一种乐趣了。 三、提高教师队伍的专业素养 一个好的专业教师必须具备很多优秀的品质,但是专业素养无疑是其中最重要的品质,因此提高高分子化学实验教学效果,需要提高教师队伍的专业素养。 (一)提高教师的专业素养 开展研究性基础实验以及研究性实验,需要学生查阅大量的文献资料,然后拟出实验方案,根据方案进行实验。这就对教师的知识背景有更高的要求。一方面需要实验技能和教学经验丰富的教授等高职称的教师进实验室担任学生实验的指导教师,提高指导层次;另一方面也需要较低职称的教师了解高分子实验的发展现状和趋势,提升自身实验素养,提高教学效果。 (二)改进教学方法 在实验教学手段上可以采用多媒体、网络等先进手段代替传统的黑板教学,让学生更有效地利用资源,充分提高实验教学的效果。在学生做实验的过程中,教师应该融入到学生中间去,进行一对一的指导,这样不仅有利于教师了解学生的实验情况,更有利于增进学生和教师之间的关系,提高学生的实验兴趣和积极性。 教师深入研究高分子化学实验,广泛联想,积极引导,不断丰富实验的内涵,会极大地激发学生的学习兴趣与学习潜能,收到事半功倍的学习效果。 因此,让学生自觉地成为实验主体,合理地设置高分子化学实验的内容,以及提升教师队伍的专业素养,对于提高高分子化学实验的教学效果有很大的促进作用。 高分子化学实验教学研究:高分子化学实验教学改革与实践 摘要:高分子化学实验课程可以帮助学生接受课堂高分子化学理论学习,巩固高分子化学基本概念和理论,培养科学素质。文章介绍了嘉兴学院对高分子化学实验教学的改革和实践,主要通过学生参与实验前的部分准备工作、调整实验项目、完善实验考核制度及建设实验课程的网站方面进行改革与实践。通过两个学期的初步实践表明,高分子化学实验教学的改革探索激发了学生的学习兴趣,在提高学生的综合实验能力方面已初见成效。 关键词:高分子化学实验;改革;实践 高分子化学是嘉兴学院材料与纺织工程学院高分子材料科学与工程专业学生的优秀基础课程,它是以实验为基础的自然科学。通过实验课的教学,不仅能加深学生对理论知识的理解,培养学生熟练的实验操作,还可通过安装实验装置、观察和记录实验现象,培养学生动手能力,进而分析现象、解决问题,最终提高学生的综合素质和创新能力。由于本专业设立仅有5年时间,高分子化学专业课程的开设也只有短短的3个学年,由于教学经验有限及实验室建设的延迟,所开设的实验一般都是一些典型的验证性实验(如甲基丙烯酸甲酯的本体聚合、醋酸乙烯酯的乳液聚合等),学生往往不用动脑思考,只要按照标准步骤动手完成实验即可。基础性的实验可以培养学生基本的实验技能和熟悉实验仪器的操作,但是,往往难以培养学生分析问题、解决问题的能力,更不利于学生创新能力的培养及学生的学习兴趣的提高。等到学生到大四做毕业论文时,问题也暴露出来:缺乏思考问题、解决问题的能力,实验意识没体现出来。经初步调研论证,结合本校实际情况,我们确定选择即将开展高分子化学实验课程的高材09、10级学生作为这次实践教学改革的试点,有计划、有步骤地进行高分子化学实验教学模式的改革探索与实践。 一、让学生参与实验前的准备工作,珍惜实验教学,提高学生动手能力 实验前期准备工作是实验顺利进行的保证。尤其是高分子化学实验,在实验前有大量实验准备工作,包括实验室仪器设备调试、检修工作;所需玻璃器皿的清洗工作,化学试剂的配制,如单体、引发剂的精制,溶液的配制等。这些工作都由实验老师来承担,学生不了解实验的顺利开展凝聚着实验老师的大量劳动,所以,往往不珍惜实验过程。在已开展高分子化学实验的09级同学中,我们让学生适当参与实验的准备工作,如玻璃仪器的清洗,做过高分子化学实验的人都知道,残留高分子物质的玻璃仪器难以清洗,同学在清洗玻璃仪器的过程中,既珍惜实验过程,又能初步了解高分子的性质;甲基丙烯酸甲酯单体的蒸馏,在甲基丙烯酸甲酯溶液中往往加入微量的阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合,所以为了缩短实验时间,提高反应效率,实验前学生在实验老师的指导下采用蒸馏的方式对单体进行提纯,加深理论课程中关于阻聚剂的理解。通过参与实验前的准备工作,同学们懂得实验的成功不仅取决于实验过程,与实验前的准备工作也密不可分,从而更加珍惜实验教学过程,珍惜自己的实验成果。更重要的是,实验的准备工作又加深了对理论知识的理解。 二、结合嘉兴学院高分子材料与工程专业特点及实际情况,改革优化实验项目,着重培养学生思考问题、解决问题的能力及团队精神 高分子化学是一门以实验为基础的自然科学。传统的实验课程内容主要是验证性实验。通过无机及分析化学、有机化学及物理化学的基础实验,已使学生掌握了基本仪器设备的使用和相关实验操作。因此,在专业高分子化学实验中,过多地开设验证性实验,不利于学生思考问题和解决问题能力的培养,不利于创新能力的培养。因此,必须对高分子化学实验项目进行改革,主要包括:①基础实验项目的改进,巩固及培养学生的基础理论与操作技能。如聚甲基丙烯酸甲酯的制备,学生可根据兴趣选择悬浮聚合或本体聚合,确定实验所需仪器设备及药品。在实验过程中,不同聚合方法有不同的实验步骤及注意事项。如,本体聚合分为三阶段进行,不同阶段温度不同,关键在于第一阶段转化率的控制,避免出现爆聚,反应时间相对较长,最终的实验产品为板材;而悬浮聚合实质也是本体聚合,但由于分散介质的加入可以很好地进行传质和传热,避免爆聚现象的发生,搅拌速度是控制实验成败的关键,聚合时间相对较短,最终的实验产品为球状小珠。同学之间对各自的实验现象、产品外观、产品性状等进行热烈讨论,从而加深对于聚合方法的理解。②强化设计性、综合性实验,培养和提高学生的综合素质及创新能力。开设具有工程特色的综合性实验项目,如聚醋酸乙烯酯乳液聚合实验,扩展为一组设计性、综合性实验:从单体精制、引发剂精制、乳化剂的选择与用量、到动态光散射法测定乳胶粒尺寸、稳定性的测定,最后在将其配制成乳胶漆,测定涂层性能与乳胶粒尺寸之间的关系。学生通过对整个材料制备及使用过程的全程跟踪,掌握结构、性能与合成之间密切联系,充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,提高学生的工程能力,有利于引导学生参加大学生创新性实验的科学研究,培养学生的工程观念。③适当增加科研性实验项目,培养学生的团队精神,增强对本专业的了解与热爱。为进一步激发学生的创新能力及参与科研的积极性,浙江省设立了大学生科技创新项目,嘉兴学院每年也设立大学生研究训练(SRT)计划,本专业大部分09级的学生都参与到科研性实验项目研究中。学生们呈现出前所未有的申报热情,他们自愿组成实验小组、每组成员3~5人,分工明确,团结合作。如作者本人就指导了一项浙江省大学生科技创新项目的研究,团队负责人由08级同学担任,主要成员为09级同学。项目开展之初,主要由08级同学设计并实验,09级同学从旁学习并辅助完成实验,项目进行中期,09级同学已掌握实验方法与手段,具备独立完成实验能力,08级同学的主要精力可放在考研复习上面,顺利完成新老接替的工作,培养了学生的团队精神。同时,学生更多地接触到高新技术和应用技术,开阔思路与视野,增强他们对于本专业的了解与热爱。 ④增加经典验证性实验的趣味性,提高学生的学习兴趣。很多同学刚上大学的时候,严重缺乏对高分子材料科学与工程专业的了解,因此对于学习没有兴趣,甚至有些学生想要转专业。为了培养学生的专业素养,提高学生的学习兴趣,我们将一些经典的验证性实验与我们日常生活密切联系起来,增加实验的趣味性和实用性。如,制备有机玻璃板前,让学生们准备一些干花、干树叶或大头贴,在注模过程中放入其中,等产品成型后,美感十足的玻璃板就制成了,学生们非常有成就感,同时提高了对于高分子化学实验的兴趣。 三、完善实验考核制度,全面反映学生实验各环节中的表现 我们进一步细化与完善了实验的考核方式,使学生在实验各环节中的表现均得到不同程度的体现。以往我们只根据学生的实验报告来评定学生的实验成绩,学生在整个实验过程中的预习、实验装置的安装、实验设备的清洗、实验室的清扫等工作都不能得到体现,缺乏客观、公正、全面的实验考核机制。因此,我们借鉴比较传统的有机化学实验的考核机制,将实验成绩的评定细化:预习报告20分,实验着装10分,实验装置20分,操作规范20分,实验结果20分,卫生情况10分。将实验成绩的评定标准公布给学生,加强学生的实验规范观念,从实验预习开始直到实验结束清扫实验室的整个实验过程都能认真完成,从而改善学生不注重实验教学过程的现象,增加了学生的主观能动性。 四、建设实验课程网站,有助于学生的课前预习,提高学生学习的自主性 在以往的实验教学前,教师要详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理及实验注意事项等,甚至要把实验从头到尾演示一遍,让学生看得清清楚楚,学生完全不用预习实验,也不用思考问题,这样就造成了学生对于实验教学的忽视。在理论教学中,多采用先进的多媒体教学手段,但在嘉兴学院大部分实验教学中,还没有利用多媒体的教学模式。而多媒体的生动性、可重复性可以让学生直观感受实验操作,可以很好地进行实验的预习。因此,我们正逐步建设高分子化学实验课程网站,初步将实验课的教学大纲、讲义等内容放到网站上。编制实验教学课件,如实验过程所涉及的基本仪器、基本操作、基本装置、注意事项等。实验课程网站的建成,方便学生的课前预习,提高学生学习的自主性。为了进一步完善课程网站的建设,我们还拟采用Flash演示等手段,帮助学生掌握实验步骤,了解注意事项。目前,实验课程网络的正在逐步建设与完善中。 高分子化学实验教学研究:基于协同创新的高分子化学实验教学内容建设 摘 要:加强对高分子化学实验教学内容的建设,保证教学质量,以获得更好的教学效果。本文首先了解什么是高分子化学,其次,通过高分子化学实验的研究,对协同创新思想影响下的实验项目建设进行分析,以保证实验内容可以更加全面、先进。 关键词:高分子化学实验;协同创新;实验教学;建设 高分子化学主要包括高分子化学、高分子物理以及高分子工艺。高分子化学主要就是研究高分子化合物合成、化学反应、物理化学、加工成型以及应用等方面的一门综合性学科。 一、高分子化学实验研究 霍夫曼和库特尔在1909年第一次提出C5H8的热聚合专利。一年后1910年海利斯和麦休斯用钠实验,也得到同样的结果C5H8。长期以来,人们对高分子物质研究也取得了一定的成果。有机化学家毕克斯在1920年的《关于聚合反应》一文中,明确提出,成为环状化合物和成为共价键结构的长链高分子化合根本不是一回事。在1922年,发现橡胶“溶液”仍然具有胶体性质。又于1924年明确提出了天然橡胶分子是高分子量的大分子,同时,将其溶于任何物得到的胶体和小分子结合得来的胶体不一样。分别在1926年和1928年,斯本先、多尔(1926)以及施道丁格(1928)同样认为纤维素分子可以从一个晶胞长入另一个晶胞而成为直链形状,而施道丁格并进一步提出,纤维素和橡胶分子的晶胞的大小或晶体的大小与线形高分子的长度无关,之后又在1930年,更进一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之间的关系,从而引起了定量测定高分子分子量的兴起。1932年,施丁格发表了一部关于高分子有机化合物的总结性论著,标志高分子化学的建立。在此之后,高分子化学理论迅速发展,高分子工业也蓬勃兴起。尤其是1949年之后高分子化学的系统研究大规模地开展起来。 二、协同创新影响下的实验教学项目建设 在新形势下,科学技术正在不断发展,高分子材料也被广泛应用,这为基于协同创新的高分子化学实验提供了可能,加强了其与其他科之间的联系,进行了一系列的综合性以及创新性的实验教学项目的建设。 1、有机结合高分子化学、物理实验 由于高分子材料合成后是要对分子量和其分布量测定的,同时,对于高分子的乳液、溶液镍都也要进行测定,所以必须做到有机结合高分子化学实验和高分子物理实验。通过对高分子化学实验的安排,完成这些必要性能的测定。 2、结合高分子化学实验和食品质量标准 在实验中让学生学会思考、探索,将知识结合到实践中,学会解决问题,是以获得的丰富经验。就如环氧丙烷交联淀粉的制备,考虑它的应用范围,它属于一种粘稠剂,之前还做过食品添加剂,但是,它不符合《食品安全法》,其里面含有一定的氯元素的毒。因此学生对食品添加剂中高分子材料的应用作了研究,为保证聚合物的化学实验进行做了保证,同时,也让学生掌握了这种食物添加剂的检测办法。 3、结合高分子化学实验与药剂学实验 随着新型人才培养的需要,我们结合高分子化学实验与药剂学实验并且在实验中心增设了药剂学实验室。如高分子材料中的羧甲基纤维素钠就是药剂学常用的一种,我们同时也做过很多羧甲基纤维素钠方面的合成实验,甚至在最后得到一种混悬型液体药剂。这种药及对一些皮肤炎症(湿疹、荨麻疹以及丘疹等)效果十分好。 4、高分子化学实验结合固体废弃物处置 随着社会的进步,人们生活水平也有逐步提高,但是白色污染也日益困扰这我们,因此我们对这些高分子材料的废物回收工作必须加以重视,比如生活中最常见的,我们喝过的矿泉水瓶,它们都是聚对苯二甲酸乙二醇酯的,为此我们必须重视对这种高分子材料的矿泉水瓶进行回收,同时思考解决方案(乙二醇降解法),对其加以回收再利用。 5、协同创新影响下的高分子化学实验和水处理技术的结合 自2004年起,环境工程方面的水处理实验室就已开始运行,并将高分子材料运用在其中。为此,我们还专门开设聚苯胺的制备和它对铬离子吸附性进行研究。第一步,用溶液法制备聚苯胺;第二步,把制好的聚苯胺放在有铬离子的水质中;第三步,通过单因素分析实验得出结论:PH值对铬离子的吸附性影响很大。特别是PH值等于3时,去除率是最大的。通过实验,让我们认识到高分子材料对环境和水质方面的影响,为保护环境做了巨大贡献。 6、结合高分子化学实验和塑料成型工艺 由于新型创新人才培养的需要,我们必须加强对学校中实验基地建设,对学生接触塑料成型工艺一高分子化学实验结合到一起讲授,对学生开拓视野以及提高学习兴趣有很大影响,同时加强学生对此的了解。 综上所述,结合多门科学对高分子化学实验教学内容的建设意义十分重大,为此,我们在《高分子化学实验》中,增加了其与其它学科的紧密联系,保证实验内容的全面性、创新性以及导向性。 高分子化学实验教学研究:浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革 [摘 要]高分子化学实验是我校材料化学专业学生学习的一门重要的实验课程,该课程既能使学生进一步理解和掌握理论知识,又能培养学生的动手能力及科研素养。通过让学生参与实验的准备工作、实验设计等活动,对高分子化学实验教学进行改革,激发学生的学习兴趣,提高学生的基本实验能力。 [关键词]材料化学专业;高分子化学实验;教学改革 《高分子化学》是有机化学的后续课程,但同时更是高分子材料科学的启蒙课程,是学生掌握高分子科学基本理论和分析、解决高分子材料加工过程中的问题的基础课程。考虑到我校材料化学专业的一个重要发展方向是高分子材料, 《高分子化学》被选为材料化学专业的优秀课程。高分子化学是一门以聚合物合成实验为基础的课程,聚合物合成实验教学有别于一般有机化学实验,但又是以有机化学实验为基础,它是培育创业创新人才的一个重要环节,是材料化学专业联系生产实际的实用性教学。高分子化课程实验教学相比于理论课程教学更具趣味性、实践性、复杂性、研究创新性。高分子化学实验教学在整个高分子化学的教学活动中起着重要的推动作用。 高分子化学实验教学属于课程内教学,开设的实验课程内容中有一部分能够很好地体现高分子科学的发展成果,学生的实践与创新能力在某种程度上能得到锻炼。但是仍然存在相当一部分验证性、认知性的实验,而且实验教学环节依然偏重于理论,注重高分子材料实用性的实验不多,不利于学生学习有关高分子材料的制备与加工。在学生进行高分子化学实验过程中,学生一般是按照已有的实验过程进行实验。实验前教师对相关实验重点、难点、细节等方面进行集中讲解,学生只需按照教师提供的实验过程,即可顺利完成实验。如此实验教学,不但阻碍了学生发现问题的能力、分析与解决问题的能力以及创业创新意识的提高,还使学生对教师产生依赖,并且抑制了学生的独立思考及创新能力的挖掘。 我校材料化学专业具有工科特色,和高分子材料专业比,材料化学专业的高分子材料相关课程的课时相对较少,开设《高分子材料化学》(《高分子化学》)、《高分子物理》与《高分子材料加工工艺学》,总共课时不到140学时。如何在有限的时间内,使我校的材料化学专业的学生既能掌握高分子科学的理论基础知识与学科前沿,又可以激发学生学习高分子材料的兴趣,是一个非常值得探讨的问题。 一、分配学生参与教师的前期实验工作 前期实验工作是实验顺利进行的前提条件。相比基础课程中的无机、有机化学实验,高分子化学实验有更多的实验前期工作需要准备,包括检修与调试反应仪器装置、玻璃器皿的清洗、配制溶液(如提纯单体、引发剂)等。粘附在玻璃仪器上的聚合物难以清除,学生在清洗玻璃仪器等设备的过程中,既懂得实验的成功来之不易,又能初步掌握聚合物的溶解性质。如聚苯乙烯单体中一般要加入微量的对苯二酚等阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合(变质)。所以为了使实验顺利进行,缩短反应时间,开始实验前,在教师的指导下学生采用减压蒸馏的方法对单体(加入阻聚剂)进行提纯。这样,学生既加深了对阻聚剂阻聚原理的理解,又掌握了减压蒸馏的操作方法。通过积极参与实验前的准备工作,学生懂得实验的成功不仅取决于实验过程,而且与实验前期工作密切相关,从而更加重视实验教学过程。更重要的是,通过参与教师实验前期工作的准备,加深了对课堂理论知识的理解,熟悉蒸馏、重结晶等提纯化学物质的方法。 二、设计能激发学生学习兴趣的实验 调动学生学习主动性的一个重要举措是激发学生的学习兴趣。要激发学生的学习兴趣,设计的实验最好是学生既熟悉又陌生的内容。如尼龙66的制备实验,尼龙绳、尼龙袜子等,生活中很常见,但是如何在实验中采用己二酰氯与己二胺的界面缩聚来制备学生却不清楚,这势必将大大提高学生主动参与实验的兴趣。而且实验装置相对简单,一个烧杯即可完成。当学生将有机相与水相混合后,在两相界面马上就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且该层薄膜拉出之后,又立即生成新的聚合物薄膜,可以连续不断地拉出,形成纤维状物质。实验操作不复杂,成功率高,过程新颖,操作明了,学生学习的积极性高。 三、注重开设实用、应用型实验 高分子化学实验教学为学生的创业、创新意识的培养提供了良好的环境条件,尤其是一些能结合实际生活的应用型高分子材料的制备,能使学生体会到高分子化学实验的实用价值,有利于激发学生走向的创业、创新。如在“聚丙烯酸型高吸水性树脂的制备”实验中,高吸水性树脂可用于日常生活用品如尿不湿等,由于该产物的实用性强,一方面可以提高学生动手实验的积极性;另外一方面也使学生深刻认识到高分子材料是一个与人们的日常生产生活息息相关的学科方向。类似的高分子材料还有粘接剂、涂料等,这些实验的开出将会使学生对未来从事该行业的信心倍增。 四、适当设计综合型实验 教材内高分子化学实验大多数是认知和验证型实验,学生只需要按实验参考书的步骤操作基本就能完成。如此实验虽然可以使学生的动手能力得到一定程度的提高,却不能使学生的综合能力、分析和解决问题的能力、创新的能力等方面得到合适的锻炼。综合型实验是内容和步骤较为复杂的实验,其中包含多个的知识点和基本实验操作,需要结合多方面的理论知识和技能,才能够顺利完成。综合型实验既能够训练学生综合运用所学理论和实践的技能,又能培养和提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力。在综合型实验训练过程中,学生主动思考,敢于提出问题、分析问题和解决问题,学生的科学思考和创新意识获得很大的提升。 五、开设研究型实验 学生经过综合型实验的基本训练后,实验理论知识和专业实验技能都有了一定程度的提高。为了使学生了解高分子科学学科前沿、激发学生创业创新的动机,教师允许学生采取自愿组合的方式组成若干个科研兴趣小组。通过查阅文献资料,小组讨论提出实验方案,并与指导老师讨论方案的可行性,最后开展实验。结束时,上交实验记录由指导教师批阅给出评价,并讨论实验的得失。整个过程中,要求学生提交文献综述、可行性方案、实验报告或科研论文,锻炼写作科研论文的能力。显然研究型实验需要教师付出更多的劳动,为学生创造一个独立完成、接近实际科学研究的环境。研究型实验有利于提升学生分析问题、解决问题、独立工作、团队精神及创业创新等方面的综合能力。 六、改革实验成绩的考核方式 一个好的实验成绩考核方式要能够反映学生在实验教学过程中各个环节的表现。仅凭一份实验报告来评定学生的成绩是远远不够的,学生在预习实验、搭建装置、清洗仪器设备、打扫卫生等方面的工作都将得不到很好的体现,缺乏客观性和公正性。因此,可以借鉴无机、有机化学实验的考核方式,将实验成绩的评定方式细化:平时实验成绩60分,包括书写预习10分、统一服装5分、装置搭建10分、规范操作10分、卫生情况5分和提交报告20分;期末实验操作考试40分(随机抽取)。将实验成绩的评定标准在开课前公布,使学生不得不复习巩固所有开设的实验,从而达到熟练掌握各项实验技能的教学目标。 七、结束语 高分子材料作为我校材料化学专业一个重要的培养方向,《高分子化学》成为材料化学专业的优秀课程,直接影响《高分子物理》《高分子材料加工工艺学》等后续课程的学习。我校材料化学教研室已通过对高分子化学实验教学的改革,在激发学生学习高分子化学科学的兴趣,提高学生的实践技能、创新能力和创业意识等方面有所收获。2015年3月5日,全国人民代表大会第十二届第三次会议开幕,国务院总理同志在作政府工作报告中提及 “大众创业、万众创新”。今后,我们将秉成这一新理念,继续深入研究与探索,使高分子化学教学不断适应社会发展的要求,为培育更多材料化学领域的优秀人才做不懈的努力。 高分子化学实验教学研究:高分子化学实验教学初探 摘要: 实验教学是培养复合型创新人才的重要实践环节,《高分子化学综合实验》是高分子材料科学与工程专业本科生的专业基础课之一。本文针对目前高分子化学实验教学体系中存在的问题探讨了教学改革的途径:通过开展多层次的教学内容,引入综合型、设计型和趣味型实验,结合现代教育技术,灵活应用互动式教学模式,引导学生对高分子科学的科研兴趣,发挥学生的主观能动性,并树立严谨的科学态度,培养其独立的思辨能力和创新能力。 关键词: 高分子化学实验;教学改革;创新能力 高分子化学是高分子学科的重要领域之一,是以实验为基础的自然学科[1,2]。《高分子化学综合实验》是我校《高分子化学》精品课程建设中重要的实践性教学环节,是高分子材料科学与工程专业和材料化学专业本科生的专业基础课之一。实验教学的目的是促进学生理解和掌握高分子化学理论知识并将其应用于实践,从而增强动手能力以及分析问题、解决问题的能力[3~6]。我校的《高分子化学综合实验》课程已开展多年,课程中开设了一系列具有代表性的实验,但在实践过程中也逐渐暴露出了一些问题,譬如,实验教学体系还不够系统,实验课内容中的验证型实验较多,难以提高学生的思辨能力和创新能力,教学方法和手段还不够多样化,不利于提高学生的学习积极性和增强教学效果。为提高教学质量,培养具有创新意识和创造能力的复合型人才,推进广东省精品开放课程———《高分子化学》的建设,对《高分子化学综合实验》教学体系进行改革势在必行。改革后的《高分子化学综合实验》除了能使学生在有限的实践过程中有效巩固本学科的理论知识,掌握基本实验技能,还应提高其自身软实力,通过实验课的开展引导学生对科研探索产生兴趣,发挥其主观能动性形成创新思维,同时增强其发现问题和解决问题的能力。为建立这样一套科学的《高分子化学综合实验》教学体系,应始终贯彻以学生为本的教学理念,从教学内容、教学方式、教学模式三方面系统开展教学改革。 1教学内容层次化:合理配置验证型、趣味型、综合型、设计型实验 传统的高分子化学实验教学项目以验证型实验为主,实验教材中写明实验目的、实验原理、实验注意事项等,教师在课前进行讲解,课堂上学生依据讲义中的操作流程进行实验,并通过实验结果验证高分子化学的理论知识。目前,《高分子化学综合实验》中已开展的验证型实验包括引发剂分解速率的测定、膨胀计法测定自由基聚合动力学。尽管在进行验证型实验的过程中学生的基本操作技能得到了训练,但是因为实验结果是明确的,实验留给学生思考和发挥创造力的余地非常有限[7,8]。为提高学生的工程素养和创新能力,应以充分调动学生主观能动性为突破口,调整高分子化学实验课的内容,引入设计型、综合型、趣味型实验项目,使教学内容更加层次化、系统化。 (1)设计型实验的实施过程中,教师预先给定学生实验设计要求,学生据此查阅相关文献和资料,自主设计实验方案并独立完成实验,通过观察实验现象分析实验成功和失败的原因以及影响实验结果的各种因素,由此让学生得到科学的思维训练。例如,苯乙烯的悬浮聚合可以作为验证型实验,预先给定实验条件,让学生“照方抓药”地进行实验,也可以作为设计型实验开展,不设定实验条件,只提出实验产物的设计要求———制备颗粒均匀、大小适中的聚苯乙烯粒子,让学生从配方(包括分散剂类型与用量、单体和水的比例等)、反应温度和搅拌策略等方面入手设计实验方案,最终独立完成实验并评价产品是否达到要求。让学生们始终带着“如何实现设计要求”的问题,进行“调研设计实验分析总结”的训练过程,通过这种锻炼能够充分发挥他们的主观能动性,大大提高其分析问题和解决问题的能力。下图是两组学生采用悬浮聚合所制备出的聚苯乙烯粒子,图1(a)显示颗粒直径在1.5mm~4mm之间,若增加有机分散剂聚乙烯醇的使用量还可以制备直径更小、粒径分布更均匀的聚苯乙烯粒子,如图1(b)所示。 (2)综合型实验的内容和过程较为复杂,涵盖了不同的知识点,开展此类实验能够锻炼学生综合运用所学知识和实验技术的能力,并有利于学生建立正确的科研思维和培养严谨的科研态度。譬如,以苯乙烯悬浮聚合为优秀内容,可以从产品设计的角度出发,采用“原料精制单体聚合产品性能检测”的思路将其扩展为综合实验内容。在苯乙烯悬浮聚合之前引入“苯乙烯单体和引发剂的精制”的实验内容,可以使学生巩固洗涤、萃取、蒸馏、结晶等基本实验操作。将苯乙烯悬浮聚合延伸到聚合物的下游应用,如交联聚苯乙烯粒子(聚苯乙烯离子交换树脂骨架)的制备与性能的研究,可以使学生体验一个较为完整的功能高分子材料合成的全过程。考虑到实验的难度和复杂度,该实验着重考察交联剂的用量对交联密度的影响。由于交联剂/单体摩尔比对产物的交联密度有影响,粒子最终会表现出不同的溶胀性。通过测定其在良溶剂中的溶胀度,学生可以非常直观地获得配方设计对聚合产物性能影响的相关知识。以苯乙烯悬浮聚合为优秀内容,经过一系列扩展后建立的综合型实验涉及原料的提纯、聚合反应、聚合物的改性以及性能评价的内容,该综合实验具有很好的系统性和延续性,既能全面提升学生的实验技能又能培养学生全局思考实验问题的能力,具有重要的教学实践意义。 (3)兴趣是最好的教师,采用有趣的与日常生活密切相关的实验项目,做到趣味性与知识性、实用性结合,寓教于乐激发学生们的兴趣,可以显著提高教学成效。例如,在高分子化学实验内容中引入甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃的制备)实验,学生可以自制有机玻璃相框或有机玻璃坠,将心爱的相片、小挂件、干花镶嵌在自己合成出的有机玻璃中。为了让有机玻璃制品更美观,还可以加入不同的着色剂,制备颜色各异的有机玻璃制品,实验过程因此而变得充满乐趣。学生们对该实验表现出了极大的兴趣。为了制备出合乎自己心意的“作品”,学生们会自发对反应条件进行优化,密切观察实验现象,防止聚合时产生气泡或温度失控发生爆聚而制备出失败的产品。在后期的热处理过程中,有部分学生很急切地盼望看到“作品”,在课余时间也会来实验室查看热处理过程是否已经完成。由于上课人数较多,实验课都是分批次进行的,通过对比可以发现后批次进行该实验的学生会比第一批学生准备更充分,制备出更多美观和特别的“作品”,这也反映了学生们对实验有浓厚的兴趣,融入了更多的设计理念,有助于激发学生的创新意识。图2展示的是学生通过本体聚合制作的成功、失败或有缺陷的有机玻璃制品。 2教学方式多样化:应用多媒体、虚拟化、网络教学等现代教育技术 高分子化学实验的教学普遍采用的是“言传身教”的方式,学生需要在有限的学时内掌握实验要领,这种单一的教学方式会限制教学质量的提升。借力于现代教育技术,普及视频教学、虚拟化教学、教学网站的应用能丰富教学方式,提高学生们的学习兴趣与学习效率,强化教学效果。 (1)视频教学:相对于文字讲义、口头讲解的方式,视频演示的优势在于能够使学生对高分子化学实验有一个初步的感性认识,预先从心理层面接受实验内容和掌握实验方法,提高实验成功率,增加教学质量。譬如,根据高分子化学实验教学大纲,可以将甲基丙烯酸甲酯本体聚合、发泡聚氨酯的制备等教学内容拍摄成教学录像,向学生演示基本实验流程,突出实验操作中的要点、难点、注意事项等,让学生对实验流程和仪器设备的使用方法获得直观地认识。须注意的是,教学视频虽然能再现实验过程,但不能替代学生亲自动手操作的环节,所谓“会看不一定会做”,只有实践才能让学生真正掌握实验技巧。 (2)虚拟化教学:对于一些受限于实验条件难以开展的实验教学项目(如原子转移自由基聚合)或具有一定危险性的实验项目(如高温、高压聚合等)可以应用虚拟化教学方式,通过模拟仿真实验过程,演示实验现象,穿插操作要点和注意事项等,让学生开拓眼界,学习更多的实验技术和研究方法。原子转移自由基聚合是“活性”自由基聚合的一种,因为具有巨大的应用前景而受到广发关注,引入“ATRP的动力学研究”的实验内容有助于学生们掌握“活性”自由基聚合的原理和特点。尽管如此,在本科实验教学过程中开展ATRP实验项目难度很大。ATRP通常以亚铜/胺络合物作为催化组分,由于聚合所采用的催化剂量很少,即使存在微量的氧气就能大大降低催化剂的活性,导致聚合难以进行。因而,除氧的效率对于聚合的成败十分关键。首先,聚合之前须对反应溶液以及反应釜预先除氧,加料和取样时也应避免引入空气,这对学生们的操作技术要求很高,相对于普通自由基聚合,该聚合方法的成功率大大降低,实践教学效果难以收到理想效果。其次,通入反应体系中的惰性气体须预先经过除氧柱才能使用,并且该除氧柱中的填料事先必须活化(用H2或CO还原),该活化过程危险性极高,存在潜在的安全隐患,因而“ATRP的动力学研究”不适合纳入本科生的实践教学。采用仿真技术将“ATRP的动力学研究”制作成虚拟的演示实验,则能有效地化解以上问题。根据实验流程可以将“ATRP的动力学研究”的演示实验分解为惰性气体净化、反应器和反应混合物的除氧、聚合反应(包括引发、增长、终止)、取样和干燥称量等步骤,可有效促进学生们对ATRP原理的理解。此外,聚合过程中ATRP催化剂的颜色会发生变化,因而该仿真实验具有良好的指示性和演示度。 (3)实验教学网站:建设专门的实验教学网站,上传课件、讲义和教学视频,方便学生有效利用课余时间进行预习,有助于提高学习效率。此外,还可以通过网站开辟答疑专区,促进教师和学生们之间或者不同班级、不同专业的学生们之间的交流,营造良好的学习气氛,互相促进和互相提高。总之,一切教学方式都应以提高学生自主学习效率,激发学生学习兴趣,提高教学效果为宗旨。 3教学模式人性化:灵活应用互动式教学 传统的高分子化学实验课主要采用教师预先讲授继而学生动手实践的教学模式,无法达到现代教育以树立学生创新意识和培养学生创新能力为宗旨的教学要求,而采用互动式教学模式能活跃课堂气氛和促进师生之间的交流,是适应当代教学需求的一种教学模式。例如,在实验课堂中,授课教师可以随机抽取平时已经做过的实验考察学生的掌握情况。问题归纳法也是互动式教学方式的一种。在批改完实验报告之后,教师可组织学生们进行归纳和总结,分析各个实验成功和失败的原因,让他们对实验现象和结果分析得更为透彻,提升学习积极性。互动式教学过程中师生互为主体,学生发言可以帮助自己整理思路,强化对实验项目所涉及知识要点的理解以及对实验技术的掌握。若遇到学生对实验结果存在疑问,想通过再一次的实践验证自己推断的情况,授课教师应预留时间和提供实验场所、试剂、器材等,有效组织二次课堂的方式,用开放和包容的心态为学生开启探求真理的大门。 4小结 高分子化学实验教学改革是一项系统工程,应始终以学生为本,从教学内容、教学方式、教学模式三方面进行,改革后的高分子化学实验教学除了应该促进学生掌握基础知识,提高实验技能之外,更要发挥学生的主观能动性,引导其产生科研兴趣,树立创新意识和培养创新能力。改革过程中教育者应明确改革目标,不断修正或改变教学方法,为培养高层次的创新人才不断努力。 作者:赵颖 罗美香 蒋智杰 姜蕾 张安强 吴水珠 单位:华南理工大学材料科学与工程学院
石油和化工论文:我国石油化工的进展和市场走势 1我国石油化工行业的进展 (1)炼油技术,尤其在加氢技术方面、重油加工技术方面、油品质量技术升级方面都取得了进步。(2)乙烯技术进步,成套大型乙烯装置技术独立开发取得新突破。(3)开发自主产权大芳烃技术取得重要进展。我国是世界芳烃产品对二甲苯(PX)第一生产大国和消费大国,但是长期以来一直没有自己完整的芳烃成套技术,一直用巨资引进国外技术的方式建设芳烃生产装置。2012年,我国成为世界上第三个具有自主知识产权芳烃成套技术的国家。(4)石化产品差异化生产技术取得新进步。(5)支撑石化产业“可持续、绿色、低碳”发展的关键技术取得进展。石化可持续发展的关键技术,以及FCC烟气脱硝关键技术都得到了显著进步。 2国际石油行业市场 如今世界经济形势逐步向好,国际油价走势受美国经济数据提振,2013年1月国际油价反弹,轻油2013年3月期货结算价每桶96.44美元,比前一交易日上涨0.56美元;伦敦布伦特原油2013年3月期货结算价每桶113.48美元,比前一交易日上涨0.20美元。国际炼油业的炼油毛利已经自2010年以来连续三年上升,预计全球炼油业2013年将仍处于炼油行业景气周期末期。国际化学品方面,美国化学理事会预测2013年美国化学品市场增幅1.9%,与2012年1.5%增幅相比微增。欧洲化学工业理事会预测2013年欧洲化学品增幅为0.5%,与2012年下降2.0%相比有所提高。全球对特种化学品需求方面也有较乐观的估计,预计将增长3.1%。 3我国石油行业市场 我国石化行业运行态势可以概括为“缓中趋稳,稳中向好”。由于国际金融危机和欧债危机持续深化,加上国家采取宏观调控政策,防止经济过热,我国经济减速明显,持续回落下行,对石化行业影响明显。从全过程看,2012年开局石化行业运行步履蹒跚、如履薄冰,运行压力前所未有。面对严峻复杂的宏观经济形势,国家有关部门陆续出台的一系列宏观调控政策也开始起作用,石化产业运行态势从下半年起也开始趋稳,到四季度行业步入平稳和小幅回升阶段。总之,我国石化产业全程运行几渡难关,生产经营业绩前降后升,最终缓中趋好,全年取得了一系列重要进展。 4我国石油行业市场的发展 进入2013年以来,我国经济基本没有改变,宏观经济将会继续保持稳健发展。国家出台的一系列相关调控措施作用,2012年第四季度经济企稳回升的势头已跨年延续,预计全年GDP增速会在8%左右。根据工信部下发的《石油和化学工业“十二五”发展规划》,“十二五”时期,石化行业经济总量继续保持稳步增长,总产值年均增长13%左右,到2015年,石油和化学工业总产值达14万亿元左右。工信部网站2013年2月19日综述,预测2013年我国石油和化工行业经济运行总体将保持平稳,回升势头将进一步巩固,上半年虽然有下行压力,但下半年“稳中趋好”。2013年我国炼油产业预计仍处于景气周期,城镇化的推进和第二辆汽车开始进入北京、上海和广州等大城市家庭,使国内成品油需求得以稳定增长;新建大型乙烯的投产和芳烃市场的紧俏也带动了化工轻油需求的增长。此外,国家税务总局2012年7月12日第36号文件,改变过去乙烯芳烃类化工产品的石脑油燃料油退免消费税的办法,对境内生产石脑油、燃料油的企业对外销售用于生产乙烯、芳烃类化工产品或用于其他方面的石脑油、燃料油征收消费税,这一政策措施使得国内成品油市场更加有序。然而,加快成品油质量升级的步伐当属炼油企业2013年头号任务,也是对炼油企业的严峻考验,需要抓紧开发、采用先进的国四、国五汽油和车用柴油的生产技术,并设法落实所需的巨额技改资金。化工市场需求方面总体回暖。展望2013年,丙烯产能释放较多,众多企业竞相上马丙烷脱氢制丙烯、甲醇制丙烯等专产丙烯装置。浙江有3套丙烷脱氢项目正在建设,分别是宁波海越公司位于北仑的60万吨/年装置、浙江三锦石化公司位于绍兴的45万吨/年装置、浙江卫星石化公司位于嘉兴平湖的45万吨/年装置,这些项目预计在2013—2014年陆续建成投产。甲醇制烯烃我国当前已有4套装置在运行。同时石化企业加快推进大型裂解装置建设,两套新建的大乙烯装置将于2013年投产,新增联产的丙烯产能80万吨/年。因此,丙烯产业链的延伸会有丙烯需求的增加,但是市场供需改观的程度不会太大,估计行情总体仍将延续较低迷状态。进入2013年,受国际市场资源偏紧、下游需求增长、重要基础有机化工产品高位持稳等的影响,纯苯市场供少需多,预计仍将延续相对高位。PX需求仍较紧俏,1月价格大涨至1700美元/吨。合成树脂需求方面,2013年国内包装、建筑、农业、家电和汽车等聚烯烃需求增速略高于2012年。价格和毛利均会小幅上涨,LDPE价格和毛利将回到合理水平。预计2013年国内塑料包装的需求为1950万吨,比2012年增加4.8%;国内建筑业塑料的需求在890万吨,比2012年增加4%;农业对合成树脂的需求为345万吨,比2012年增加10%;家电业对合成树脂的需求为620万吨,比2012年增长1%。汽车行业对塑料的需求为325万吨,比2012年增长10%;2013年年底国内五大合成树脂产能将达到6260万吨/年。根据商务部网站援引日本媒体报道,2013年1月合成树脂的亚洲现货价格已正在进一步上涨,低密度聚乙烯的亚洲现货价格为1430美元/吨左右,比2012年12月上旬上涨了10%,亚洲行情主要取决于中国。国内PE现货市场稳中有涨,从2013年1月LLDPE价格止跌反涨,均价为11266.6元/吨。2013年PVC行业受扩能不止等影响,国内PVC市场预计会延续2012年价格“阴跌”、“低位”的弱势局面。合成橡胶需求方面,2013年全球合成橡胶需求预计达到1594万吨。国内汽车需求预计增长9%,合成橡胶需求量2013年预计为426万吨,比2012年增长7.5%。轮胎企业运行环境将向好,轮胎生产销售将逐渐转好。但是,国内合成橡胶新增产能的大量释放,供需关系会有所逆转,使供大于需求局面进一步体现。 5结论 综上所述,可以预见,我国石化行业总体趋稳向好。经过经历的洗礼和考验,我国石化行业有信心继续攻坚克难,灵活运用高油价、较低经济增速条件下保持石化产业稳定向好的做法与经验,为我国宏观经济健康稳定发展作出支柱产业应有的贡献。同时,我国石化行业在新的一年继续面对着油价高和化学品市场竞争的严峻挑战,会进一步细化落实绿色低碳与差异化战略,优化与调整产能结构、原料结构和产品结构。炼油企业会继续将高价油用到最需要的地方,生产出社会最需要的高质量汽柴油和航煤。可持续发展方面,推进传统石油化工产业向能源化工产业的转型已成为共识,随着我国石化产业高层对现代煤化工为主的石化二次创业的日益重视,未来化工原料的煤炭替代和构建具中国特色的“煤油化一体化新模式”等方面会取得新的进展。可以预期,我国在石油化工领域,不仅在产能产量上,而且在产品档次和节能减排上,赶超美欧世界一流的努力将取得实质性的进展。 本文作者:肖克来提·可依木工作单位:新疆油田油气储运公司 石油和化工论文:石油化工项目造价全过程控制研究和探讨 摘 要:工程造价全过程控制是指为确保项目建设的投资收益,围绕工程造价所进行的全部行为和组织活动。本论文旨在探讨新常态下,施工企业在石油化工项目工程实施阶段对工程造价全过程控制的方法和手段,合理确定和有效控制工程成本,从做好工程造价的事前控制、过程控制和事后控制,以获得更高的经济效益。 关键词:工程造价;全过程控制;成本计划 石油化工是我国国民经济的支柱产业之一,在国民生产总值中占据重要地位。随着我国经济从高速增长进入中高速的新常态,经历黄金期后的石化产业开始步入成熟和转型的新阶段,需求放缓、产能过剩、节能环保政策趋严、市场激烈竞争等成为其主要特征。“十三五”国内石化行业新建项目将大幅缩水,工程建设领域迎来“寒冬期”。在这种时期,石化工程市场竞争越来越激烈,企业要保持健康稳定发展,就必在已近饱和的市场中抢占市场份额,加强经营管理的全过程控制,做到降低成本,开源节流,才能在市场竞争中处于不败之地。 石油化工项目建设一般包括土建、钢结构和设备制安、管道焊接及热处理、电气和仪表安装、暖通和给排水安装及防腐保温等专业,具有工程投资规模大,建设工期长,工程质量安全要求高等特点。工程实施阶段是以施工企业为主体的建设阶段,据估计,投资额中约60%发生在这一阶段,且此阶段造成工程造价失控的因素很多,施工材料价格、人工成本、市场波动、返工、监管不到位、安全质量问题等都可能在施工阶段对成本造成影响[1],故工程实施阶段是工程造价控制的重要环节。 本文结合公司的经营管理实际,分析了工程造价管理体系,对全过程造价管理的事前控制、事中控制和事后控制,提出了一些建议和措施。 一、完善工程造价管理流程 为了实现工程项目造价全过程控制,施工单位必须完善工程技术服务收入流程、工程结算流程和工程分包流程。 (一)工程技术服务收入流程 该流程规定了工程投标报价的组织、合同谈判、合同签订与变更、分析与考核等一系列管理的控制要点,投标项目的参与要经过预审,中标项目的合同谈判要精心组织,一份好的合同是取得经济效益的基础。 (二)工程结算流程 该流程规定了合同分析、进度预算及进度款、现场变更、竣工结算、财务结算、价款回收、分析与考核等管理控制要点,责任明确到人,使每位员工都能明白自己应该做什么和怎么去做,明白自己在工程造价全过程控制管理中所扮演的角色。 (三)工程分包管理流程 该流程规定了分包商资源的管理、工程分包计划、方案的编制与审批、工程分包招标与合同管理、分包现场管理、工程款审定与结算、考核与评价等控制要点。 二、工程造价的事前控制 施工企业要想很好的控制成本,提高效益,就必须从源头――市场开发、投标、合同谈判、工程分包及成本计划等环节上采取措施,加以控制和利用。 (一)注重投标策略 投标是一种激烈的竞争,由于石油化工工程建设市场的不断饱和,施工企业为了有饭吃,把标价越压越低。因此,科学合理的计算投标价格,显得尤为重要。 据对我公司2013-2015年的调查,共发生的投标费用,相当于当年完成产值的0.5-1%,其中未中标工程的费用占三分之一,这是一项不小的开支。因此,提高中标率、节约投标费用开支,成为降低成本开支的一项重要内容。这就要求企业不能有标就投,而是要进行认真的分析研究,有一定把握的才能够投。同时,对投标费用,要进行总额控制,规范开支范围和数额。要想提高中标率,首先要参照以往同类型项目的成本价格,其次要细心研读招标文件,弄清楚哪些应在投标报价时考虑,哪些有变更或索赔的可能,再利用不均衡报价的技巧进行投标报价,为中标后工程项目的建设实施中产生的变更签证索赔打好基础。 (二)降低合同风险 签订承包合同一定要慎重。在合同签订前,要仔细分析合同文件条款,区分开明显的工程价款条款、可转化为经济责任的条款和隐含的经济责任条款。对于明显工程价款条款中的施工合同价款,采取趋利避害的原则,对于规模小、工期短的项目可采用固定价款;对于规模大、工期长的项目可采取可调合同价款,以预防不可预计风险因素。对于可转化经济责任条款,由于该类条款与施工单位的经济效益密切相关,因此在确定该类条款时我们要协商合理比例。对于隐含的经济责任条款,要充分考虑风险因素,合理规避风险,防范不可预见的经济损失和索赔。 (三)提高分包效益 石油化工工程规模大、专业多,企业一般都将部分非主体安装工程进行分包,以降低施工成本。工程分包合同的签订要慎重,要合理转化施工单位承包风险,规避分包合同风险。 分包单位的选择,要严格采用招标的方式进行确定。首先由投标参与人员及合同签订的相关人员对石油化工工程施工的市场成本进行测算,结合市场行情,编制合理的招标控制价。确定好招标控制价后,邀请在公司备案的有实力的合格分包单位进行投标报价。在对分包单位的投标文件进行综合评标后,选择合理低价的分承包商为中标单位。这样,便能最大程度上保证了较高的分包效益。 (四)做好目标成本计划 成本计划是项目实施之前所做的成本管理准备活动,是项目管理系统运行的基础和先决条件。项目部可应用目标管理法编制项目成本计划,即根据合同价格和生产要素的配置,结合一些可预见的实际情况,编排成本预算,计算出保本点和目标利润,形成项目总成本计划,作为控制施工过程生产成本的依据。编制成本计划时,对可能存在的风险因素在成本计划中都应做不同程度的考虑。目标管理的关键是要将责任和绩效奖惩挂钩,否则达不到预期目标。 三、工程造价过程中控制 从施工企业的性质、特点来看,项目施工过程中的成本控制显得尤其重要,因为在此过程中将发生整个项目80―90%的成本费用,包括材料费、人工费、机械使用费、临时设施费和现场管理费等,其中任何一项费用控制不好,都将会影响项目的经济效益。 (一)层层合同交底,掌握结算要点 项目中标后,合同工程师向项目部进行合同交底,经营部门组织项目员工进行合同二次交底,合同中明确的工程计费方式、材料供应划分、大型机械设备的使用方式等条款,要让全体管理人员认识和理解。同时,要将合同履约各环节上与经营结算索赔有关的条款逐条分析整理,分解落实到各个岗位,归纳成具有可操作性的《合同结算要点》,以便在施工过程中能及时根据合同条款做出合理判断,写出有效的、能产生经济效益的现场签证和技术性方案。 (二)确保施工方案和技术措施的经济性 编制施工方案要根据工程实际制定保证质量、安全、进度等的技术措施,编制方案时应详细测算计划投入的人力及所需特殊的手段材料以及机具机械等,以便今后作为指导施工和办理签证的依据。经营部门虽然懂经济但却对技术外行。为了让技术和经济很好的结合起来,找到技术和经济的结合点,我们提倡经营部门参与施工方案、技术措施的编制过程,开展经济性评审,对施工方案、技术措施进行优化,确保施工方案、技术措施的技术经济合理性。 (三)从材料管理中挤“效益” 材料在整个工程费用中占有很大的份额,材料成本的节约,也是降低工程成本的关键。造价工程师对材料费进行严格的控制,在材料预算―计划―采购―签收―领用―使用―监督―回收等各个环节加强管理,责任落实。从投标报价到实际采购等过程要有效控制、准确定价,以降低材料成本,增加项目效益;组织材料合理进出场,如果进场太早,就会早付款给材料商,增加公司资金利息,还可能增加二次、三次搬运费,有些易受潮的材料更可能堆放太久导致不能使用,需重新订货,增加成本;若材料进场太晚,不但影响进度,还可能造成误期罚款或增加赶工费。材料在使用过程中,要严格按照施工材料消耗定额和工程进度安排用料,限额领用,并对材料使用量上进行监督,及时核销,防止浪费,合理使用资源。 (四)严格控制施工过程成本 为了有效控制施工成本,真实反应工程量,杜绝浪费,建议采取以下几点措施:在土建施工方面,要把混凝土浇筑的工作量计算详细,在施工过程中杜绝浪费、抛洒、跑膜现象,每次浇筑时应抽查混凝土量,以确保混凝土满足供应。在安装施工方面,要合理有效的利用材料,尽可能的降低材料损耗,避免浪费。例如非标设备材料现场要画出详细排版图,申报材料时要注明按规定尺寸供货,塔类平台的板材损耗量相对要比定额规定的大,要求经营人员深入现场,计算出实际损耗并及时与业主沟通协调,争取按实际损耗量进行结算,防止材料亏损。在防腐工程方面,要重点跟踪和确认材料的除锈方式及等级。施工图纸上一般只提出采用哪种除锈方式,没有注明等级,采用喷砂除锈方式需要特别注意,一般情况下材料都是进场后直接到喷砂场地喷砂、抛丸、刷底漆后开始下料施工,材料的损耗量也经过喷砂、抛丸刷底漆,这部分费用是不能忽视的,以某项目为例,共有钢结构3000吨,按定额平均损耗6%计算,损耗量达到180吨,造价约70万元。特殊技术措施方案如大型设备吊装、地基处理等也要在施工过程中随时跟进,积极与业主沟通各项费用,取得一致意见并及时回收资金。[2] (五)及时做好签证索赔工作 现场签证是工程施工过程中产生的工程量或费用的增减,它是施工过程中发生的动态的施工费用,必须及时办理。任何工程在实际施工中,都会遇到设计变更、工程量增减、合同差异等问题,如何才能保证签证的时效性、有效性和经济性。首先,仔细研究施工合同,争取发现漏洞,在合理的范围内钻合同的空子,寻找合适的突破口;第二,熟悉施工图纸,准确对照图纸与投标时的工程量及内容;第三,对现场发生的经济签证要及时编写,并跟踪每个环节的进展,尽快完善手续,避免拖沓延误,出现节外生枝增加签证难度;第四,及时收集整理相关资料,为索赔提供充分依据。[3] (六)提高结算书编制效率和技巧 大型项目的整套结算编制需要比较长的时间,短时间内难以完成。但事实上,工艺、设备、钢结构等专业的工程量统计工作完全可以在平时的工作中进行。项目成立初期,经营人员就可以把各专业的工作量统计表格设计好,当然表格的设计是非常重要的,设计的项目一定要考虑周全,这样我们在后期的汇总工作中才能很顺利。 比如,在工艺管线的工程量统计中,管外径、壁厚、材质、设计压力、介质、设计温度、保温形式、保温厚度、保温材料、标高、数量这些信息一个都不能少。管外径算防腐量时要用到,拍片定额是按管双壁厚划分子目的,因此壁厚信息必不可少而且算材料重量时也要用到。材质更是不可缺少,套定额、计材料费、焊口是否充氩保护及热处理都要用。定额里管道的压力等级是按设计压力划分的,因此要输入设计压力信息。输入介质信息的目是为了区分拍片焊口的等级,从而确定拍片比例,算出拍片数。管道具体刷何种油漆和涂料,往往和温度有关,因此要输入温度信息。保温的工程量计算要用到保温厚度、长度、管外径。管道定额是按20米操作高度考虑的,但保温防腐的工作量,操作高度超过6米就要计取超高费,因此标高的信息也不可少。 四、工程造价事后控制 事后考核、分析不是马后炮,而是下一个循环周期――事前科学预测的开始,是造价控制工作的继续。在坚持每月每季度综合分析的基础上,采取回头看的方法,及时检查、分析、修正、补充,以达到控制成本和提高效益的目标。 (一)合同关闭与权益维护 企业依据工程结算书和材料核销清单,与甲方、分包方分别进行材料的核对结算,包括材料量差、价差的计算和最终结算。合同工程师对合同所有条款的执行情况进行逐项清理,财会部门依据合同约定及时收取甲方工程款和支付分包工程余款,确认无未完事项后关闭对外承包合同和对内分包合同。 因甲方原因,未严格履行合同条款,给企业带来经济损失的,企业应果断拿起法律武器,维护企业的合法权益。 (二)重视项目后评价 目前许多施工单位并没有认识到项目后评价的必要性和重要性。工程造价管理归根结底是对人的行为管理,而项目后评价是增强工作者责任心的重要手段。项目后评价是工程项目管理工作的延伸,是项目管理周期的一个重要阶段,也是项目管理的最后一个环节。在项目结束后,通过对项目目标、执行过程、效益、作用和影响所进行的全面系统的分析,总结经验教训。对于通过项目后评价发现的问题,企业应认真分析原因,提出相应的纠正和预防措施方案,建立成本构成模型,为今后同类型项目的投标积累经验数据。 五、结语 总之,工程造价全过程管理是集经济、技术和管理为一体的综合学科,只有做好各方面协调,才能做到科学有效。在现代工程项目建设管理体系中,施工单位必须对工程项目造价采取全过程控制的方法,做好工程造价的事前控制、过程控制和事后控制,必将获取最大限度的利润。 石油和化工论文:石油化工火灾的特点及预防和扑救措施浅析 近年来,我国的社会经济实现了全面的发展,石油化工得到了大力的应用,在人们的生活中出现的频率越来越高,但是,石油化工的原材料基本上都具有易燃易爆的特点,同时,石油化工的生产过程是在非常恶劣的环境中进行的,导致生产者和使用者的安全得不到有效的保证,甚至对整个区域造成严重的危害。所以,必须要对石油化工的火灾特点进行全面的探究,并且找到预防和扑救的措施,这对于社会的发展和人民的安全有着至关重要的意义。 一、石油化工火灾的特点 (一)石油化工产品的原材料在着火之后,燃烧阶段是分不明显的,初级阶段是非常短的,会迅速进入到发展阶段,形成非常严重的火势。相比于一般的燃烧,火灾的发展是非常迅速的,所以,石油化工火灾在初期的阶段通常是不能得到有效的控制的,扑救难度非常大。 (二)在石油化工产品发生火灾之后,会导致很多的有毒物质流泻出来,在产品燃烧的过程中也会放出很多的有毒气体,其浓度是非常大的。当所释放出的有毒气体在火场上扩散之后,对于战斗人员的安全构成了非常大的威胁,同时,在灭火救人等工作的开展中有着非常大的难度。在这样的条件下,进行石油化工火灾的扑救时要尤其注意战斗人员的防毒防窒息措施。 (三)石油化工火灾的火焰能够达到非常高的高度,特别是油罐火灾,火灾发生的过程中,会产生猛烈的燃烧,当这些条件综合的时候,会产生强烈的辐射热,战斗人员很容易发生窒息的问题,不可轻易的靠近火点,灭火救人的难度是非常大的。如果石油化工的盛装容器发生爆裂的时候,温度极高的液体会飞溅到现场人员的身上,灼伤的状况是非常严重的,灭火救人的效率就会大大降低,造成无法估量的人员伤亡和财产损失。 (四)在燃烧的过程中,极其容易发生连锁反应,爆炸的冲击波是非常强的,所造成的破坏极大,并且是不可预测的,在这样的条件之下,对现场的营救人员提出了相应的要求,对于火灾的态势要做到时刻关注,尽可能在爆炸发生之前就将相关的人员进行撤离。 (五)当油罐火灾发生的时候,会出现体积膨胀、沸溢喷溅的现象。当重油中的轻质部分发生燃烧之后,重质的部分就会携带部分热量向下沉降直到油罐底部的水垫层。在热量的作用之下,水会发生汽化,导致体积膨胀。气体体积膨胀到一定的程度的时候,将上面油品向罐外喷射。当喷溅状况发生的时候,对于火灾有着非常大的影响,能够使其迅速发展,对于人民的生命安全和财产安全都构成了非常严重的威胁,所以,在这样的状况之下,要将人员进行及时的撤离,减少人员的伤亡和财产的损失。 二、石油化工火灾的预防和扑救 (一)石油化工的安全设计具有系统性的特点,对其安全设计要做到足够的重视,严格把控整个的过程。对于生产的安全来说,安全设计有着至关重要的作用。如果安全设计发生问题,很容易导致安全事故的发生。在设计准备工作的开展中,设计人员要对设计任务和工程项目中化工产品的种类、数量等有一个比较全面的了解,并且提出相应的预防安全事故措施。 (二)对生产备注做出进一步的强化。生产管理中主要包括了设备施工安装、运行维护等,在生产管理的强化中这几方面都是不可缺少的。安装施工的过程中,需要严格按照设备安全的工艺要求进行施工,同时,还要对生产设备进行及时、有效的养护,做到将安全隐患进行有效的控制,尽量避免安全事故的发生。 (三)职工的安全教育培训是一项非常重要的内容,需要定期对员工开展培训,让员工对自身的安全有一个清晰的认知,严格遵守工作岗位的纪律,将预防火灾的能力进一步的提高,明确可以参与处理的事故和必须及时报警的事故,通过这种培训,便于对事故初期进行及时、有效的处理,而且为员工的生命安全和财产安全提供有力的保障。 三、石油化工火灾的处置措施 (一)在石油化工的生产过程中非常容易发生火灾,要尽量避免火灾的发生,需要建立一支高素质的专业化的灭火救灾的队伍。在突发性灾害事故的处置中,消防部队占据着优秀的位置,不过,所承担的救援工作的时间还是比较短的,实战的经验相对较少。在这样的基础上,需要对相关的知识进行全面的学习,使用各种先进的设备,同时,还要总结实战的经验,进行认真的分析和探究,找出其中存在的问题并提出有效的措施,从而提高作战部队的能力,为人民财产安全和生命安全提供有力的保证。 (二)事故的处置预案要做好,而且要经常进行模拟演练。在对现场的灾情进行判断的时候,需要将火势的特点和处置预案进行紧密的结合,作为重要的依据,然后确定相应的对策和措施。预案发挥着辅助的作用。当所做的预案和现场的火情一致的时候,可以对预案进行相应的改变,在短时间内确定灭火的方案。当所做的预案和实际的情况有出入的时候,指挥员要承担起相应的职责,放弃所做的预案,对现场的实际情况进行全面的分析和探究,然后开展救援工作。 (三)指挥人员的训练和演习有着非常重要的作用,可以让他们明确自己的职责,担负起自己的责任,遭遇险情的时候不至于不知所措,并且在演习的过程中,他们对相关的情况有一个比较全面的掌控,对火场中需要做的准备工作有一个了解。训练和演习是必要的,在这个过程中,使指挥人员做出正确决策的能力得到相应的提高,在更大程度上减少人员的伤亡和财产的损失。 四、石油化工火灾中的其他注意事项 (一)现场的指挥人员要遵循统筹一致的原则。火灾现场的情况是非常复杂的,需要注意的问题是非常多的,灭火救灾的工作需要通过消防部队和各种联动应急力量等来完成,所以,必须要对各项工作进行相应对的明确措施,由总指挥下达所要采取的战略战术,保证命令的统一下达,避免各自为战等问题的出现。 (二)在安全防o的选择上要遵循及时、正确的原则。要实现灭火救灾工作的有序开展,首先要保证救灾人员自身的安全,所以,采取正确的安全防护是非常必要的,也是石油化工火灾中至关重要的一项内容。 五、结束语 不同石油化工火灾的现场必定存在差异,所以,石油化工火灾事故的处置要根据现场的实际情况开展,对事故进行全面、深入地分析,从而确定最佳的救灾方案和措施。在火灾的扑救过程中,指挥员发挥着重要的作用,要灵活应用不同的战术,提高火灾扑救的效率。石油火灾的处置工作有其复杂性和系统性,必须要进行科学、全面的分析和探究,从而制定出合理的措施,对火灾进行有效的预防。这对于和谐社会的构建和国民经济的发展也有着非常重要的意义,同时,可以为人民的生命安全和财产安全提供有力的保障。 石油和化工论文:石油化工仪表故障分析和处理措施 摘要:石油化工行业设备向着大型化、多仪表化、科技化、人员减少化发展。所以在实际情 况中,我们必须探索一些合理的、有效的仪表设备维护措施,满足企业的发展需求。 关键词:石油化工;仪表维护;常见问题;故障处理 对于石油化工行业来说,输油管道的正常运行的检测是十分有必要的。 仪表是设备正常与否的重要检测手段之一。 对于石油化工中的仪表维护和对常见 问题的一些应对措施的研究是十分有必要。 进行对维护人员的教育和针对实际出 现的一些问题的研究。总结出一套维护和应对措施方案,有利于石油化工企业的 发展。 本文就通过石油化工企业在生产过程中仪表的一些常见的维护和故障处理 措施进行分析。说明怎样在实际情况中检查和处理仪表的不正常运转。 一、分级管理与维护 在传统的实际维护工作中。传统的巡回检查制度是常用的维护管制方式,可以及时的发现问题和解决问题。并且把问题消灭在萌芽状态,遏制其的发展。但是对于现在来说,设备的不断精密增大,并且台数的不断增加,仪表达到十几万台。对此变化,传统的维护模式已经不适用,必须开发出新的维护巡查方式满足企业的需求。对于分级维护来说,形象的说法是医生加护士的管理模式。在仪表的口常维护中。对于关键仪表进行加强管理,实行二级维护。一级维护以班组为单位,对于本班组指定的区域内的仪表进行口常的巡查,并且责任到人,由组内的组长或者班长直接负责指挥。二级维护是在一级维护的基础之上,对于关键设备关键部分的仪表由区域内的主管工程师负责,定期进行巡查,一般来说,次数设定为一周一次。并且监督一级维护的质量。对于特别重要的设备在进行每月一次的特别维护处理。分级维护的主要特点在于,突出了重点,在巡查人员之间也明确了自己的责任,提高了巡查的效率。 二、生命周期与维护 任何一台设备,都有它的生命周期。即使同一台设备,也会因为外界的环境,比如说气温、湿度以及接触的介质的不同也会影到设备的使用寿命,所以对于一些设备在一些环境中的寿命的研究也就显得十分的重要了。特别是对于一些重要位置的设备仪表。一旦发生故障就会造成损失,所以对于设备寿命的的预测愈发显得重要。一般来说石油化工企业仪表设备可分为三大部分,即测量仪表、控制系统和执行机构。 2.1测量仪表 对于现场测量仪表来说,测量的主要参数是温度、压力、流量、液位等等。首先要用统计学的方式,对于多年积累的数据和资料进行整理和分类。统计出事故易发生的环境了和在某些环境下仪表的使用状况。其次,对于一些关键性仪表要进行生命周期的预测,而且建立生命周期的档案。因为一旦发生事故,会直接造成比较大的损失。所以,必须估算平均寿命周期,建立风险评估机制,甚至提前更新设备。 2.2控制系统 一般现在的石油化工企业使用的控制系统是DCS系统,DCS系统具有可靠性高,故障率低,自诊断报警性功能强,配置比较高,而且DSC的生命系统比较长。 一般的DSC系统在刚刚生产出厂时,都有MTBF与使用寿命的标示。如果按照每个生产周期进行一次点检和保养,那么一般可以使用5年到10年。 2. 3生产控制 在实际的生产中,最容易出现问题的不是仪表,而是仪表调节阀。仪表调节阀的应用范围比较广,故障率比较高,故障点多所以对其的寿命管理是十分有必要的。在统计分析的基础上,对于不同装置调节阀的部件及其附件制定不同的维护方案,确定相应的寿命管理办法。 2. 4对于配套设备的维护 一个仪表的回路不仅仅只是测量仪表、控制器、执行机构等等。它还包括接线端子、保险丝、继电器等等一些小的设备。所以,对于整个仪表回路的维护,要一丝都不能漏掉,任何工作环节的疏忽,都可能造成无法弥补的损失,特别是对于一些重要的小部件回路,建立生命周期档案。进行检测和成本分析,测算出最佳的维护方案,制定出合理的成本与风险评估,提高生产效益。 三、维护措施 近几年来,国内有些石油公司推行TNPM管理。也就是全面维护。规范生产。要实现TNPM的管理首先要走进现场,观察现实,了解现场的实体物件。然后在制定出行为规范,制定出行为准则,然后再继续进行跟踪、调查,找出不足,完善行为准则。例如:广州石化公司的设备管理系统,工作的重点在于推行“第一次把事情做好”,该公司认为,故障的主要来源于现场人员的作业不规范、作业不专业,在现场组织多年有经验的技师、维护工作者,把多年积累下来的科学、有效、成功的仪表自动化维护经验推广到部门中去。以便于提高作业人员的水平,提高仪表设备的维护水平。 四、规范作业,创造维护条件 在石油化工部门的仪表维护作业环节,应该根据实际情况制定出作业规范,根据企业的生产规模、流程特点、操作特点和面对的自然环境。选择适合企业生产的设备。在现场,仪表的选型应该满足工艺过程温度、压力的等级和所处场地的防爆等级。对于仪表的进购应该货比三家,确保选择可靠的、维护方便的、产品周期运行长的仪表设备,不能之比较价格。另外仪表的规范性安装,不仅可以确保仪表的设备正常运行,而且同时可以减少口后仪表设备口常维护的工作量和预防性维护的工作量。如果不按照标准严格执行,那么在口后的工作运行当中,不仅提高了设备的运行风险。而且,对以后的故障检修和预见性维护也造成了比较大的阻碍,从而给企业的正常工作带来不便,也埋下了事故的隐患。造成经济的损失,带来企业经济效益的下滑。总结:对于当代的石油化工企业来说,安全高于一切。安全生产是企业经济利益的前提。所以,对于生产中的一些设备的安全维护显得十分的重要。设备的安全生产不仅能够给企业带来源源不断的经济效益,同时为员工也带来了良好的工作环境。经济的不断发展不能忽视了安全。制定出符合自己企业的发展模式,提高仪表维护的可预见性。 石油和化工论文:含油污水处理和回用水处理工艺设计在石油化工企业的分析 摘 要:企业重视对石油化工废水的回收和处理,阐述了石油化工企业废水的产生和特点,对石油化工废水处理技术的新进展做了简单介绍,并对石化废水处理的前景进行了展望。 关键词:石油化工;废水处理;新处理技术的发展 石油化工涉及到国民经济的各个行业,关系到老百姓的衣食住行,随着经济的发展,石油的需求量不断加大,石油化工企业的生产规模持续扩大,生产工艺不断改进,产品的数量种类越来越多,石油化工废水中污染物种类越来越复杂,同时石油化工企业的生产过程中,离不开用水,生产量和用水量成正比,因此石油化工废水水量越来越大,处理难度越来越大,人们需要更加关注石油化工废水的回收和处理,改进传统的处理工艺,开发新的处理技术。 1 石油化工废水的特点 石油化工工业是以石油或天然气为主要原料,经过化工过程而制取各种石油化工产品及副产品的工业。主要有石油炼制、化纤、化肥、塑料、合成橡胶等多个行业组成。涉及到老百姓衣食住行的方方面面。石油化工企业的大量生产,会排出大量的石油化工废水,石油化工废水未回收处理或不达标排放排出来后,河流及农田就会被污染,从而对生态环境造成不好的影响。包括:(1)石油废水的排放,石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能到减压的装置中,这其中就会产生一些重油和渣油。(2)每次深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生产工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。 石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有再次加工的过程中才可以应用,处理。大量的石油化工废水,由于石油化工产品种类繁多,化工处理工艺千差万别,石油化工设备参差不齐,石油的利用率有高有低,使石油化工废水成分复杂,污染物浓度差异很大,区别于其他污水的特点,其理成本高,大量的化工废水要求企业生产设施和污水处理设施同步建设,使企业的利润空间下降,因此石油化工废水收集和处理一直是石油化工企业的需要解决的难题。 2 石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程分析,石油化工废水的产生基本有两种途径,(1)石油深加工过程中产生的废水。(2)生产、运输过程中泄露的油料混入正常的无污染水时产生的废水。所以,石油化工废水如果不采取积极有效的措施加以收集及处理,就会流入到下水道中、河流和湖泊中使地下水和地表水都会遭到污染。 1)石油化工废水的收集与处理十分重要,由于石油化工废水的产生量大,有机污染物成分复杂,特别是加工过程中含有有毒物质的企业,废水一旦排入下水道、河流和湖泊中影响人类的生存环境,破坏地球的生态平衡。也就是说石油化工废水应该从没有受到污染的水中分流出来,做到雨污分流,严厉打击偷排漏排企业,对废水进行收集集中处理,处理后达标排放或回收再利用。2)石油化工企业在厂区要建有废水池,对产生的石油化工废水能够回收利用的,回收利用,不能回收利用的,排入污水处理设施中,经过隔油池、气浮池、生化池、过滤消毒后达标排放。同时监测废水的污染物程度,来调节污水处理设施的工艺参数,达到好的处理效果,降低处理成本。3)由于石油化工行业涉及的范围广,产生大量的石油化工废水。肺水肿含有大量有机物,如果能对这些废水进行回收利用,可以降低企业污水处理成本,减少环境污染。在当今有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能回收再利用。比如重力分类法、空气悬浮法、超声波法等技术,油水分离技术应用于油污废水处理,根据水质的成分,采用不同的处理方法。废水中油类污染物多数处于集中状态,不是单一状态的存在,因此,油污废水处理要采用多种处理方法结合,多单元操作分别处理后,对有机物进行回收,对分离后的达标水进行排放。4)应用新技术,提高石油化工废水的处理效果,降低处理成本。 目前石油化工废水处理技术主要有物理化学法、生物处理法和两者相结合的方法。下面是对目前一些较传统技术而言有效地技术进行一下介绍。 (1)生化处理技术改进。目前含油废水处理普遍使用“老三级”除油工艺,即隔油-一级气浮-二级气浮-生化处理,人工固定化工程菌除油装置将工程菌放入废水中,吸附在活性炭中,以水中的有机物为食物,利用微生物的新陈代谢,转化为简单的无机物,而使有机物被去除。完全替代了二级气浮工艺,较传统工艺降低了成本,具有实际的应用价值。 (2)物理化学法改进。膜处理技术的发展对废水的处理有重要意义,随着膜技术的不段进步,膜具有多样化、高质量、低成本的特点。对石油化工废水用超滤膜一级处理―反渗透膜二级处理,处理后的水回用循环水,此方法维护方便,工艺流程简单。 (3)生物膜法。在生化池中投入填料,在好氧的状态下,微生物构成的生物膜吸附到填料上,由于石油化工废水污染物成分复杂,对微生物的冲击比较大,生物膜法可以提高微生物的耐冲击能力,由于生物膜的附着面积较大,从而提高有机物污染物的去除率,提高处理效果,降低处理成本。 3 结语 近年来各类石油化工废水处理技术的研究与应用得到了迅速发展,处理方法也越来越多。但上述方法各有不同的适用范围,需要针对不同的情况进行研究,确定适合的工艺。由于受到废水成分、油分存在的形成、回收利用的深度以及排放方式等多因素的影响,如果只使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中通常是将几种方法结合在一起,形成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质达到废水排放标准。但是,废水的末端治理只是治标不治本,必须从根本上找到污水产生的原因,从源头遏制住废水的产生。 石油和化工论文:浅析石油化工设备安全风险评价和方法技术 摘 要:随着现代化社会的进一步发展,社会对资源的需求不断增加,石油社会进步以及经济发展提供较大的动力,它深刻地影响着一个国家的经济发展及社会安定。由于石油化工装置在企业的运转过程中都具有易燃、易爆、高温、高压、危险性大、安全要求高等特点, 使人们越来越重视石化企业安全风险管理, 以实现系统安全目标。本文说明了石油化工设备安全风险评价的重要性,并对如何检测提供了方法和具体的技术防范措施。 关键词:安全风险;石油化工;设备;评价;方法技术 一、石油化工实现安全风险防范的重要性 我国的供油网络设备覆盖整个中国,许多为无人区,如石油化工设备受破坏,要进行修复,将花费大量人力物力,如未及时发现,将造成重大财产损失,并且会对环境造成污染,要确保这个庞大的网络正常传输,风险评价是针对危险源发生的概率和危险发生后造成后果的严重程度做出定性或定量的评价,从而能够合理运用人力、财力和物力等资源条件,采取最为合理的措施,达到最为有效地减少风险的目的。同时可减少对环境的污染,面临多方面的困难。由于石油化工设备需要在确保安全风险运行的前提下才能运行,延长设备的连续开工时间以降低生产成本,采取技术措施来有效地防止事故的发生,并可以把可能造成的损失限制在最低程度。 因此,风险评价结果是实现风险控制与管理的依据。对于风险评价的结果,不是风险越小越好,因为减少风险是以资金、技术、劳务的投入作为代价的,通常的做法是将风险限定在一个合理的、可接受的水平上,去研究影响风险的各种因素,经过优化,寻求最佳的措施方案。 二、石油化工设备安全风险评价方法 (一)安全检查表法 安全检查表是事先将要检查的项目,以提问的方式编制成表,在编制安全检查表时要结合关事故资料,原则是要根据国家及行业有关的安全法律、法规、标准。 (二)危险与可操作性研究 通过系统、详细地对工艺流程和操作进行分析,评价对整个生产过程的影响。基本分析步骤是:选择一个工艺单元或操作步骤,收集相关资料 了解设计意图找出工艺过程或状态的变化 研究偏差所造成的结果分析造成偏差的原因。 (三)失效模式与影响分析 通过识别石油化工单个设备或单个系统,确定分析项目和边界条件,说明现有安全控制措施,建议风险控制措施。 (四)故障树分析 将导致石油化工设备事故的逻辑关系列出,构成一种逻辑模型,然后通过对这种模型进行定性或定量的分析,通过最小割集的计算,找出事故发生的基本原因。 (五)火灾、爆炸危险指数评价法 火灾、爆炸危险指数评价法是以在标准状态下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜在能量的“物质系数”,把操作条件和化学反应的特殊过程危险性等作为追加系数加以修正,计算出“火灾爆炸指数”,并根据指数的大小计算暴露面积、财产损失、停工损失等事故损失后果,对损失后果进行分组,再根据不同的等级提出相应的安全对策措施。 三、石油化工设备安全预防性维护措施 (一)维护设备的生命周期和预防性 结合维护经验,对设备进行生周期成本分析,测算设备生命周期,量化设备维护管理,在设备故障发生前有计划、有预见性地进行维护检修或更新。 (二)加强设备检、维、修管理工作,尤其是设备选材和运行状况 稳定原料性质,提供平稳的床层温度和催化剂线速;严格控制水质,定期排污;严把安装质量关,降低应力水平;严格遵循加热管道的焊接规程,消除焊接残余应力加强工艺指标管理,严格执行内外取热操作规程操作,严禁干烧。 (三)采用数字化监测系统 数字化监测系统的类型有:光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、等.全新的数字监测管理模式,具有快速处理数字信息抗干扰能力,而且发挥了宽带网络的优势,可以对管道监测系统远程、实时、集中、全面的掌握,通^全面的监测,将前端管道的参数通过网络摄像机视频采集、流量测试设备,通过网络摄像机的数据通道一起转换成IP数据包,将数据通过解码器将视频显示出在电视墙或大屏幕上,后端可建立相应的预警机制,对无法预知不定时活动区域,采取移动侦测,对有语音监控需求的环境,准确、有效地处理和控制关联事件。对于数据传输采用多种方式进行选择,如果设备的空间跨度大,可以采用无线网络的方式。 (四)加强技术管理,优化操作方案 加强三旋运行监控:在主风量不变的情况下,三旋压降正常为13kp左右。石油化工设备实行二级维护,一级维护是全员维护,设备按区域承包到人。重要设备在一级维护基础上实行二级维护,每周一次,由区域主管工程师负责,检要设备运行状况,监督一级维护的维护质量,并进行可预见性维护及故障处理;对重大关键设备再实行每月一次的特别护理。实行分级维护可以使维护人员的职责明确,突出重点及关键设备,提高设备维护水平,减少石油化工设备运行故障的发生。 综上所述,石油化工设备的风险防范及技术措施,对预防事故特别是重大事故的发生并把可能造成的损失限制在最低程度。对在改扩建生产装置进行安全评价,不但在石化行业,而且在其他化工行业也是可行的,这样使管理者掌握系统的安全状况,修订、完善安全规章制度,完善防灾设施和组织,提高安全管理水平,无疑是具有重大的积极意义。 石油和化工论文:当代石油化工自动化仪表的性能评价和发展趋势 摘 要:近年来,我国在石油化工领域取得的成就与发展是十分显著的,其生产模式也逐渐从传统的机械化转变成了如今的产业化。基于石油化工产业对社会经济发展以及人们日常生活的重要性作用,我国不断开展石油化工领域的自动化研究,并取得了一定的成效。为了促进石油化工产业的进一步发展,本文对当代石油化工自动化仪表的性能进行了简要的评价,并对其未来发展方向进行了综合性的阐述与讨论。 关键词:石油化工;自动化仪表;性能 引言:从我国石油化工自动化仪表的研发过程中,我们不难发现,虽然我国仪表在功能方面越来越强大,适用性与准确性方面也越来越强。但是,与世界先进国家涉及的仪表设备相比,还是具有很大一段差距的。由于石油化工生产工作长期要在冷热交替、真空高压的环境下,再加上生产操作中涉及到的一些工序具有很强的危险性,为了有效的控制各项参数的准确性,必须要始终保持仪表设备的高效率运行,为了提高我国石油化工企业的生产效率与质量,减少安全事故的发生,必须要对石油化工自动化技术进行创新,是我国石油化工自动化仪表在未来的发展过程中取得更大的突破。 一、自动化仪表控制系统的发展方向 科学技术的飞速提升推动了我国石油化工产业的不断发展,从而使其自动化仪表的研究方面也觉得了惊人的成果。自动化仪表的出现,不仅有效的提高了石油化工产业的工作效率,还减轻了石油企业工作人员的总体劳动量,使我国的石油化工企业逐渐实现了信息化管理。从现阶段的情况来看,我国的自动化技术已经克服了传统自动化技术在使用中存在的不稳定现象,获得了各行各业的高度认可。自动化技术的出现,意味着自动化控制系统也将得到及时的更新,并在未来的发展中不断引领新的发展方向。 1.发展中小型DCS 分散控制系统(DCS)因具有体积小、价格低、功能强等优点备受用户的青睐。随着科学技术的进步,DCS采用了性能更强大的微处理器,大大增强了CPU的控制处理能力。中小型DCS独立性比较强,布置方法灵活,使用范围十分广。随着化工生产运行时间延长,DCS不仅可以满足生产控制的需求,还可以使每个小系统分别控制各个生产环节,切出检修也比较方便快捷。近年来,随着DCS联网技术的发展,多套中小型的DCS通过网络构成了较大规模的DCS,满足整个工艺装置的控制要求,使工厂投资周期短,收益速度更快。 2.发展先进高效安全的通信技术 通信网络技术的DCS十分重要的组成部分,若要保证DCS系统的先进性,就必须研究开发先进、高效安全的通信网络技术。我国DCS通常由大规模集成电路构成,受静电、杂波的影响比较敏感,导致故障发生频率较高,严重影响着生产过程的控制。为了确保DCS的安全,必须不断开发新一代通信网络技术,提高DCS的整体质量和性能。 3.发展嵌入式人工智能技术 在自动化控制系统中采用智能控制算法和软仪表技术,形成具有人工智能的控制模块及网络系统,使得系统全面提高了控制水平。但是由于人工神经网络自学习、组织和处理能力并不是特别强,需要经过训练对DCS全面的监控和检测,提高系统工作的可靠和安全性。 二、自动化仪表性能评价和发展方向 近年来,我国自动化仪表在石油化工产业取得了十分惊人的成就,但是与发达国家相比,仍然存在很大的差距。因此我们必须不断的研究和改进仪表的信息化、智能化性能,提高自动化仪表控制处理能力,促进我国石油化工产业的快速发展。 1.电磁阀和气动元件的性能和发展方向 电磁阀和气动元件是自动化仪表安全控制系统最重要的部分,是用来控制流体的自动化基础元件,电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,并具有一定的灵活性和精确性。在石油化工自动化控制系统中,利用电磁阀控制系统中调整介质的方向、流量和速度。由于石油化工生产环境比较恶劣,需要对电磁阀进行日常的维护和保养,在安装前,需要注意气体流动的方向和接管是否正确、气压是否符合要求等,同时要注意电磁阀的防尘工作,提高其工作性能。 在电磁阀发展过程中,应该尽量简化控制回路以往的执行器,在电磁阀内利用工作介质形成自身的控制回路。目前我国电磁阀通径已扩展到300mm,介质温度范围在-200℃-450℃,r间从几十秒到几毫秒,减少了生产成本,大大的增加了电磁阀和气动元件的工作性能。 2.温度变送器的性能与发展方向 温度变送器是自动化仪表控制系统中重要的部分之一,广泛的运用于各个领域中,它能将物理测量信号或者普通电信号转化为标准电信号输出,是温度变量转换为可传送标准化输出的重要仪表。 一般情况下,石油化工企业的生产设备都是有指示控制的,温度一般控制在-200℃-1800℃范围内。温度电流变送器可以把温度传感器的信号转变为电流信号,连接到仪表上,从而显示出相应的温度,这样可以比较简单、直观地观察石油化工生产中的实时温度,较好的控制生产过程。 温度变送器传输距离远、抗干扰能力强、测量精度高、具有较好的稳定性。在石油化工自动化控制系统中,可采油热电偶温变,可免用补偿导线,降低成本。同时,对温度变送器的功能不断的研究和完善,更好的将信号传递给其他相关的温度采集仪表,实现石油化工自动化控制的发展方向。 3.控制系统电源的性能和发展方向 控制系统使用交流电源采用三相四线制380V和两相220V,直流电源以24V为主,使得石化工现场生产供电系统大为简化。随着DCS,SIS控制系统的发展,直流电源在自动化仪表的应用越来越广泛,电源系统集成性比较好,设计可靠性高,对自动化仪表的控制和处理能力有较好的提高。在控制系统中,可以使用变频器进行调速,并降低启动电流。变频器可以利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能,可以进行交流和直流电的转化,同时,变频器的软启动可以使启动电流从零开始,减轻了对电网的冲击,延长其使用寿命,可以达到省电的目的,从而减少了企业在设备维护和电能资源方面的费用。 电源技术必须向着标准化、集成化和智能化水平发展,按照国家的相关标准设计直流电源系统;将分散的电源部件、电压表、电流表和电池安装早标准的机柜箱内,便于操作高性能产品。同时,对整个电源系统都有智能监控功能和调节功能,方便运行电流、电压的读取。 三、总结 综上所述,自动化仪表的使用,不仅有效的提高了石油化工产业工艺参数方面检测的准确性,是的参数检测的速度更加迅速,并对石油化工产业的生产实施的有效的监控与分析。由此看来,在未来的发展过程中,实现石油化工产业的智能化与系统化发展,实现自动化仪表是促进我国石油化工产业未来发展的最佳途径,也是推动石油工业产业市场竞争的必要因素。 石油和化工论文:石油化工企业火灾预防设计和施行相关问题探讨 摘 要:石油化工企业涉及的原料、中间产物和成品往往具有易爆、易燃及易腐蚀的特点,因此,石油化工企业特别重视生产安全性与防火安全问题,必须针对自身生产现状采取相应的对策,本文就石油化工企业火灾预防设计和施行相关问题展开了探讨,供同行参考。 关键词:石油化工;火灾预防;设计;问题探讨 1.合理选址布局 化工企业应根据生产特点和工艺流程对作业现场进行合理选址及布局,提高其作业区域规范化,严格按照相关防火设计标准要求规范防火间距与耐火等级,例如,对于有爆炸危险性的车间不能设置在半地下室或地下室;对于易爆易燃作业场所应独立一处,且要远离明火散发地点,一般应保持超过25米的距离。 2.厂房合理设计 2.1石油化工厂房的装置铺砌和竖向布置 在《石油化工厂区竖向布置设计规范》中,对于厂房的装置铺砌做了明确说明,适合铺砌的是检修、生产操作、消防运输等场地。通过这种方式,能有效地划清场地之间的位置,这样就能为检修和消防赢得时间,方便其开展工作。所以,在当前的相关规范体制中,需要增设一点,那就是“装置竖向布置设计应使泄漏危险物料和消防溅洒物在装置内滞留时间最短”的相关内容。 2.2石油化工厂房的层数设计 一般情况下,在进行建筑设计时,主要考虑的是怎样在有限的空间里最大限度的布置建筑,使其得到充分的利用,对于消防的重视度不足,尤其是厂房具有很多层的时候,要特别注重消防安全问题。在楼板或者平台上,要建设相关的设施,防止可燃物的下漏。设备最好不要放置在多层,避免发生火灾时难以逃离。在《建筑设计防火规范》中,对于厂房的层数设计就有了明确的说明,目的就是为了能及时方便的疏散人群,将火灾造成的损失降到最低。 2.3石油化工厂房的高度 通常来说,石油化工企业的厂房不能高于三十二米。由于当前国内的消防设备最高的灭火高度是二十四米,所以,在建造石油化工厂房时就需要在这个高度之内,避免一旦发生火灾无法及时进行扑救。不但如此,要考虑到消防人员的登高水平,通过考察和测试,多数的消防员在二十三米的高度是可以开展救火工作的,再往上的高度,要进行救火工作就会受到能力的限制。 2.4改进健全当前的预防火灾的相关规范体制 在当前的相关规范体制中,主要是规定了仓库的面积、消防道路,对于装置的整体面积或者是最大面积并未作出明确的限定。这样显然是不够安全的,在控制火灾方面也是有所欠缺的。所以,在现有的规范体制中,需要补充上述不足,再具体的实践过程中,也要依据实际情况,对石油化工企业的占地面积作出限定。 3.对石油化工工业可燃物的危险系数作出有效区分 由于石油化工工业的特殊性,许多的物质都是易燃物,虽然当前的规范体制中对于其相关的危险系数做了划分,但是依旧不够完善。火灾危险区域大小需根据量化分析结果及环境因数决定。一般情况下,液体碳氢化化物火灾危险区域考虑从设备或液体火灾水平方向考虑6―12米,垂直方向考虑从液体表面向上6―12米。但液化石油气的容器或泄露储存区域水平方向需考虑巧米。装卸可燃易燃液体的码头水平方向需考虑30米,垂直方向考虑从水平面到码头表面。根据确定的火灾危险设备及火灾危险区域范围,可画出防火危险区域图。 4.生产过程中的防火措施 为了防止火灾发生,应根据生产工艺特点采取相适应的防火措施,具体如下。 4.1严格按照相关操作规程 加强对各个岗位人员上岗前的培训,提高其对生产工艺流程的熟悉与掌握,认识相关化工原材料的性质,了解与掌握化工设备的使用方法,具备基本的事故应急能力。 4.2加强对设备参数的控制 应时刻密切观察与控制化工设备与管道的压力情况,了解不同管道压力与各种设备耐压强度之间的关系,控制好设备正负压的调整,定期做好耐压检测工作,确保相关安全装置已安装好,如压力计、放空管、安全阀等。 4.3确保化工生产设备、输送管线及储存容器等封闭性管理 一旦发现有泄漏现象应立即采取应急措施与救援对策,将危险系数降到最低。 4.4控制化工材料的比例与投料速度 在进行化学反应过程中,应控制好投入材料的速度,精确投入材料的数量比例,如果没有控制好投入材料的数量与速度将会致使化学反应过于剧烈而引起火灾爆炸事故。 4.5严格控制反应物料温度 在化学反应过程中,所有的反应物料都具有一定的温度条件才能发生正确的反应,若反应时的温度超过所需要的温度,则会导致反应物发生爆炸或着火。 5.建立健全防火管理制度 为了降低化工企业生产过程中火灾发生的几率,应建立健全防火管理制度,加强对化工生产过程中的相关管理。完善防火安全管理,建立健全安全生产责任制度,将消防安全责任层层落实到各个部门及相关负责人员,明确分工,加强消防措施,提高生产安全性。建立加强消防体系。根据国家相关设计防火规范进行火灾危险分类,根据火灾危险类型采取不同防火工艺。做好关键、重点部位的工艺防火体系完善工作。 6.加强对化工从业人员的整体素质水平培训 当前,我国化工企业中存在很多从业人员业务素质水平不高的问题,为了提高从业人员业务素质水平,应加强对化工从业人员的整体素质水平培训,定期开展专业知识与技能培训,通过实地演习和专家讲解提高从业人员的综合素质水平。 7.依据实际情况,需要设立相关的紧急装置 7.1需要增加应急消防设备的后备电源 通常来说,我们在考虑消防问题时,都是按照我们自身的理想化的思想去做出思考的。比如说,通常会考虑到,假设发生火灾,而现有的建筑或者是相关设备能在不被灭火的情况下坚持多长时间,能不发生爆炸的可能等等。假设遇到强降雨、滑坡、泥石流等等自然灾害,消防人员不能及时的到达火灾现场,又或者是因为其它种种原因导致现有的消防设备不能有效地使用,在这种情况下,就必须要考虑到后备电源的稳定性问题。而且,要确保后备电源与相关的消防设备能科学合理的链接,一旦外部供电系统停止供电,后备电源要能进行自动切换,保证能有效地进行自主消防工作。 7.2需要增加应急的切断阀门 导致石油化工工业出现重大火灾的主要有以下两个方面的原因所在:首先,用于生产的油泵以及其它的相关生产设备出现故障或损坏,会产生大量的热量,从而引起了石油的燃烧,最终导致了火灾的发生,这类火灾在火灾总量中占据了17个百分点。其次,由于管道系统或者是相关的阀门出现泄漏,导致许多易燃物质外泄出来,从而引起了火灾,这类火灾比较常见,在火灾总量中占据了32个百分点。在现有的石油化工工业中,依据相关的规范体制规定,在相应的设施上设立了相关的安全控制系统,但是这些系统并不能有效地、及时地切断易燃物质的外泄,主要是在火灾发生时给人们警示、紧急停车、连锁等。假设在高位设施的底部出料的位置设立应急的切断阀门,那么,一旦发生火灾,就可以及时地切断易燃物质的外泄通道,能有效控制火势,很大限度的减少火灾带来的损失。 8.结语 综上所述,在石油化工工业中,火灾的预防控制问题是十分重要,在具体的操作实践过程中,不但是要依照现有的相关规范体制来进行设计和生产,同时,也要提升石油化工企业的安全防控意识,对现有的相关规范体制做出适时的完善和改进。充分结合石油化工企业的相关实际情况,做出科学合理的设计规划,对于火灾的预防控制做出深入的研究,找到科学合理的解决议案。 石油和化工论文:石油化工企业仪表自动化设备故障的预防和维护探讨 [摘 要]随着我国改革开放的不断发展,其作为国民经济发展的自主,石油化工企业的发展也获得了发展,尤其在先进技术实践的方面,石油化工企业在设备方面的配置也越来越先进,仪表自动化设备的发展成为石油化工企业发展的主导者,提升了石化企业生产的效率,对于我国整体经济的发展意义重大。由此可见,为了实现仪表自动化设备更好地勇于石油化工企业的生产,应当采取积极措施,做好石油化工仪表自动化设备故障的预防和维护工作。 [关键词]石油化工;企业;仪表;自动化设备;预防;维护 在当前的石油化工企业发展当中,仪表自动化设备占生产装置中的比重越来越高,在石油化工企业实际设备的运行过程当中,即使为石化企业带来了一些方面的方便,但是对于仪表自动化设备而言,运行过程中难以避免会出现故障的现象,为了保证石油化工的企业经济效益目的的实现,应当在平时就做好自动化设备的及时维护,一旦出现问题应当积极采取措施进行维护,进而为仪器的正常运行提供保障,推动石油化工企业的顺利发展,保证经济和社会效益的稳定。 1、石油化工企业仪表自动化设备故障的预防 石化企业仪表自动化设备的顺利运行是保障企业正常生产、保证企业正常经济收益的前提,因此,必须严格做好石油化工企业仪表自动化故障发生的预防工作。这种预防工作,顾名思义,就是要在设备发生问题之间进行,在购买设备伊始就应当有针对性的制定有计划地预防性故障维护工作计划,目的是做到防患于未然。由此可见,对于石油化工企业自动化进行预防性的维护,在避免发生事故的同时应当对于设备进行及时维护,这样一方面可以减少对于石油化工企业正常生产造成的伤害,另一个方面,还会减少事故发生以后的设备维护的难度。[1] 1.1 积极更新管理制度,将隐患消除在萌芽 石油化工企业在进行设备故障预防的过程当中,应当对于各个级别仪表自动化设备操作人员和管理人员的工作都进行严格的规范,这是由于石油化工企业不断的发展壮大的同时仪表自动化的设备也会在石油化工企业设备中的比重越占越高,在这些先进设备上投入的高技术人才和管理人员自然也比较多,因此在先进设备的操作过程中投入的人员和财力也越来越多,为了保障仪表自动化设备的顺利运行,应当对于现有的设备管理制度进行不断的创新,鼓励建立起符合现行石油化工企业仪表自动化设备的新型管理制度,把这些设备的维护工作做好有利于及时发现设备管理当中存在或者潜在的问题,有利于及时采取针对性的措施,将隐患消除在萌芽之中。 1.2 采取分级维护方式,减小设备故障导致的消极影响 在日常的仪表自动化设备维护的过程当中,应当采取分级卫华的制度,对于一般的设备进行二级维护,并且保持定期的巡查和检查工作。在实际进行设备维护的过程当中,首先应当对于全体的设备进行统一全面的排查工作,让所有的设备都按照一个正常的生产量进行生产,其次组织专门的技术管理人员对于重要的设备进行二次维护,参加二次维护的设备应当至少占全部排查的50%以上,在进行二次维护的过程中应当选用具备专业知识的人来进行管理和负责,[2]保证能够及时保证发现仪表自动化设别在运行过程中的隐患或者潜在的隐患。通过这样的分级制度有利于提升预防工作的效率,在各级员工而言不仅能够保证权利和责任明确而且能够提升原有的故障预防水准,对于石油化工企业中使用的仪表自动化设备维护意义重大,有利于减弱设备故障导致的消极影响,提升企业的经济和社会效益。 1.3 着重发展仪表自动化设备的生命周期预防,提升企业经济效益 在石油化工企业仪表自动化设备故障维护的过程当中,无论是哪一种的仪表自动化设备都具有一定的使用生命周期,并且生命周期的长短和设备所在的环境密切相关,因此,为了实现仪表自动化周期更长的目的,减少仪表自动化故障发生的几率,在故障设备维护的过程当中能够保证设备的减少和维护,保证设备所在的环境是适合设备正常发展的,不会导致设备由于环境的原因难以使用,进而导致设备故障的可能性提升。[3]在设备一场维护的过程当中,应当做好现场的测量工作,保证仪表的温度和压力以及液位等方面的参数都在正常的范围以内,减少仪表自动化设备故障的发生的同时做好日常的维护。 2、石油化工企业仪表自动化设备故障的维护探讨 2.1 维护仪表自动化设备的诊断技术 在维护发生故障的石油化工企业仪表自动化设备的锅中当中,应当首先考虑到发生故障仪器对于整体石油化工企业的意义,以及其相关的其他相似功能仪器的稳定性,以期待其发挥功效,保证整个企业工业的正常进行提升石油化工企业的工作效率。[4] 在对于石油化工企业仪表自动化设备维护的过程当中,应当采取仪表的自行诊断技术,实现基层设备维护工作目的的同时,也应当注意管理人员的工作内容。经过多年技术的不断成熟发展,仪表自动化设备的自行诊断技术已经达到一个比较完备的水平,也正是由于自行诊断技术,采取的人工智能性质的设备检测和分析方式,因此能够及时发现设备运行过程中存在的问题,并且提示相关维修人员采取合理措施消除故障,或者也会通过自动警示的方式来提醒操作人员设备存在的问题,并且提示相关的故障维护措施保障设备的正常运行。人工智能的设备维护技术一方面减轻了设备维护人员的压力和工作量,另一个方面还会通过智能化的分析为维护人员提供科学的数据,促使和帮助维修人员更快的制定适用于设备的相关维护工作。 2.2 保证仪表自动化设备维护和管理工作的规范性 在仪表自动化设备进行故障或者潜在故障维护维修的整个技术过程当中,还应当着重注意的一点是石油化工企业仪表自动化设备在很多方面是相互衔接的,并且符合公司整体利益要求,这样的方式能够最大限度的减少设备故障的产生和发展,因此在对于设备进行日常维护和故障处理的过程当中,应当充分考虑石油化工企业的生产规模、生产年限、相关设别维护人员的数量和技术。在选购仪表自动化设备的过程当中应当着重选取技术顶尖、功能完备、操作易上手、价格制定合理、售后保障技术团队完善的设别,一旦发生购买的设备不符合要求以及产生设备不能正常使用的情况或是造成设备使用寿命减短的现象,就会为日后的长远工作留下后患。 3、结束语 综上所述,在石油化工企业的仪表自动化设备运行的过程当中,为了实现保障企业经济利益的目的,同时保障设备正常运行,首先就需要做好设备的故障预防和维护工作,对于设备进行定期检测的同时采取有效预防措施消除设别运行过程当中存在的隐患,对已经故障的设备进行及时维护。在维护过程当中也应当积极探索新的有效的方式,保证石油化工企业的仪表自动化设备更好地为我国的经济发展贡献力量,推动我国经济和社会不断向前发展。 石油和化工论文:石油化工企业人力资源管理存在的问题和应对策略 【摘 要】 企业想要赢得竞争优势,就要充分利用好各项资源,包括社会资源、人力资源和品牌效应等,本文主要讲述的是石油化工企业对人力资源的开发与利用。通过加强人力资源的管理,实现企业效益、资产的增值。 【关键词】 石油化工企业 人力资源 存在问题 策略 一、引言 随着市场竞争愈发激烈,企业对人才的要求也越来越高。但就目前我国石油化工企业的人力资源管理系统来看,有些地方仍存在不足,无法满足企业市场竞争下的新职能,更不利于企业的发展。石油化工企业想要得到长足发展,就必须改变原有人力资源的管理模式,只有这样才能真正提高企业市场竞争的优势。 二、我国石油化工企业人力资源管理存在的问题 (1)招聘机制不够完善 由于我国石油化工企业正处于体制改革的阶段,所以在招聘和用人方面还没有达到统一的认识标准。采用传统的用工机制一经录用就是岗位终身制,缺乏弹性,很难实现对人才的优化配置。同时,传统的招聘方式不够严谨,没有做到公平、公正的原则且随意性大,严重影响了人力资源管理系统的秩序;其次,企业在人员录用方面自主性较高,没有经过知识、技能的考核,只要通过人际关系就能得到岗位。这样的招聘方式不但影响企业的整体效益,还给企业的发展带来阻碍。 (2)培训机制偏旧,无法满足企业要求 开展培训课程有利于提高企业员工的安全意识和技能。但是,部分企业对员工的培训工作不够重视,只是流于形式,根本没有实际生产的培训内容。或者是一些管理者为了降低管理费用,缩减培训课程来减少培训费用的支出,从而使培训效果收效甚微。此外,还存在领导挪用培训经费用作其它项目使用的现象。传统培训机制落后还包括石油化工企业的培训体系不够健全,主要表现在选择培训对象的问题上,由于传统的培训体系没有明确规定培训对象,人力专员在选择培训对象时无章可循,只能听从领导意愿。这样的选择方式导致了培训人员只是抱着走走过场的心态,反正培训结束后也不用进行考核。一般情况下,偏旧的培训机构所使用的培训内容形式单一、内容枯燥,根本没有从实际出发,所选择的培训内容和培训形式也没有任何科学依据,更没有评估价值可言,导致培训评估体系形同虚设。 (3)缺乏合理的人才考核机制 石油化工企业的职能划分不够明确,导致工作内容和责任不够清晰,这些都是因为缺乏合理的人才考核机制造成的,也是造成人才流失的主要原因之一。合理的薪酬激励机制对激发员工的积极性和工作热情有一定帮助,但部分企业对员工的奖惩却有失公平,使得人员工作态度懒散、消极,甚至有些员工还会产生不公平、不作为的逆反心理,从而难以实现对员工的统一管理。其次,石油化工企业实行的薪酬制度不够科学,管理人员与一般员工的薪资相差较大,薪酬没有与实际的生产业务、绩效挂钩,这样的薪酬制度难以服众,从而增加人员流失率。此外,传统的考核制度实行的是“大锅饭”制,干多干少都一样,不但打击员工的积极性,还严重影响了企业的生产效率,浪费人力资源。 三、提升石油化工企业人力资源管理水平的策略 (1)采取标准化招聘机制 更新的招聘机制应能发挥其新职能,满足企业的实际需求。随着科学技术的发展,企业不断引进技术、管理型人才,用以保证企业生产的高效运行。因此在完善标准化招聘机制过程中,企业应该从管理和技术层面上出发,有针对性的选择人才,不只是增加了人数的数量,还要在质量上也得到提高。 另外,建立的招聘机制应科学、合理。需要做到以下两个方面:第一,石油化工企业对所要招聘的岗位要有预测性评估报告,包括对岗位人员的要求、标准和期望等,应聘者还要通过基础的专业测试和技能考核。第二,为了保证招聘活动的公平性,考核要秉持公正公平公开的原则,发现有徇私舞弊的行为要严肃处理,并完善招聘考核制度。 (2)提高培训的效用 石油化工企业应重视培训的效用。良好的培训效果对提高员工的技能和素质有很大帮助,且良好的工作环境氛围有益员工身心健康、心情舒畅。而想要提高培训的质量,增加培训投入资金必不可少。其次,培训内容是整个培训过程的优秀内容,不同的岗位要安排不同的培训内容,且培训内容应层层递进。最后,健全培训管理体制有利于防范企业风险。因为培训体制不健全导致管理体制不健全,由此造成企业管理系统上下衔接不上,不利于企业的统一管理。所以,企业要制定合理的建设计划、培训计划和成果反馈等,用以提高企业的管理质量。 (3)建立健全的绩效管理机制 健全绩效管理制度包括:编制岗位说明书、明确工作内容、职责等。员工要严格遵守绩效管理制度,它是评估员工行为的重要依据,因此,企业要建立健全的考核项目、精确的评分制度和完整的数据体系,有利于精确评估员工的工作表现。 其次,完善绩效评价机制。操作性较强的人力资源评价机制包括良好的评价实施阶段和制定阶段。在制定过程中,要预测企业未来的挑战和发现机遇,还要分析石油化工企业在人力资源管理中存在的优势及劣势,只有这样,才能制定出质量较高的绩效评分制度,才能充分发挥人才力资源在整个管理系统中的作用。 石油和化工论文:论石油化工企业车队生产运行中党的地位和作用 近年来,石油化工行业车队生产运行整体受到国际金融危机的冲击,生产经营极其困难,安全稳定压力巨大。要想摆脱困境,就要完善运行机制,加强车队管理。而有计划、有步骤、有重点地抓好党在车队的优秀作用就显得十分重要。本文就这个问题谈点我个人的认识。 一、必须从思想上明确坚持党在石油化工企业生产运行中的地位和作用是事关建设有中国特色社会主义的重大政治原则问题我们之所以强调党在石油化工企业中的地位和作用是因为 第一、它是坚持党的执政地位的需要。国有石油化工企业车队生产运行是国民经济的主导力量,不仅是社会主义现代化最重要的物质基础,而且是社会主义现代化最重要体现,是社会主义制度和执政党赖以存在和发展的经济基础。如果车队党组织不能发挥政治优秀作用,必然从整体上动摇、削弱党的领导地位和作用,党的领导就会变成空中楼阁,党对车队在政治上的领导权、地位和作用就会丧失,后果不堪设想。我们公司是国家构建社会主义市场经济体制基本框架过程中,按照现代化车队制度的目标模式组建起来的。公有制为主体的车队性质、地位和目标,体现了我国现代化企业制度的社会主义特色。因此公司全面走向市场、提高经济效益,谋求大的发展、使国有资产保值增值,迫切要求加强党的建设,确立党的地位和作用,充分发挥党组织的政治优秀作用,保证监督党和国家方针政策的贯彻执行,是建立有中国特色社会主义现代化车队制度的内在要求和重要保证。 第二、它是坚持国有石油化工企业社会主义性质,建立现代车队制度的重要保证。石油化工企业不单纯是经济组织,它具有社会主义政治属性。它的生产经营必须服从社会主义的生产目的,服从于我们党全面建设小康社会新胜利,开创中国特色社会主义事业新局面。中原乙烯目前面临着如何实现安全稳定均衡生产,如何挖潜增效,实现第二步经营战略目标等问题。这一形势给公司党的组织建设提出了明确的、更高的要求。作为股份制、技术密集型的石化车队只有依靠党在建设中的作用克服各种困难,调动各种积极因素,实现公司高质量、快速度的大发展,只有坚定党在石油化工企业中的地位,发挥党在政治上的作用,使车队有正确思想政治导向,才能保证石油化工企业社会主义的性质和方向。 第三、坚持党在石油化工企业生产运行中的地位和作用,具有很强的针对性,是办好石油化工企业的现实需要。近几年来,中原乙烯各级党组织在加强党的建设方面做了大量工作,但是党的建设还存在亟待解决的问题。基层党支部工作尚未形成规范有序的运行机制,党组织的工作思路和活动方式不适应现代化车队的新形势,影响党组织作用的发挥。有的党员信仰发生了动摇,组织观念不强;有的党员干部不廉洁,以权谋私,腐化堕落,影响了党在职工群众心目中的地位和形象。对此,必须坚持党要管党,从严治党。改革开放越深入,社会主义市场经济越发展,越要坚持党在车队中的地位,充分发挥车队党组织的政治优秀作用。 二、坚持党在石油化工企业生产运行中的地位和作用,是发挥党组织政治优秀作用的有效途径 第一、保证监督党和国家方针政策在车队的贯彻执行。 第二、建立必要的制度和程序,保证党组织参与重大的问题决策。车队党组织建设工作的出发点和落脚点应是促进生产经营发展和经济效益提高,实现国有资产的保值增值,公司党的建设必须要围绕车队发展、经济效益这一中心开展工作。这就要求党组织参与车队重大问题的决策,这是实现党在车队生产运行中的地位和作用的重要措施,是党章赋予党组织的一项重要职责。 第三、坚持党管干部的原则,切实加强对石油化工企业管理人员的培养、教育和管理。党组织要善于把坚持党管干部的原则与车队用人制定结合起来。坚持德才兼备,以德为先的用人标准。车队干部不仅要具有较高的车队管理水平,而且必须是政治上靠得住,工作上有本事,作风上过得硬,适应现代化车队改革的德才兼备的人才。 三、坚持党在石油化工企业中的优秀作用,就必须加强车队党组织的自身建设 第一、要合理设置车队党的工作机构,把党务干部队伍建设好。设置必要的党的机构是充分发挥车队党组织政治优秀作用的重要条件之一。车队中党组织要本着精干、高效、协调,有利于加强车队党的建设和促进车队经营的原则,合理设置。中原乙烯建厂初,就自上而下设置了一套精干而有效的党组织领导班子。本着加强党的组织建设,增强党组织的凝聚力和战斗力这一原则,中原乙烯党委决定,在今后一个时期,在党的建设中实施系统化管理。基本思路是以基础党组织的班子建设为重点,以党总支、党支部班子实行分类管理;以建立党的建设与生产经营密切结合的运行机制为保障体系,对生产经营、党的建设实行双向责任管理。通过二至三年的系统化管理,建设一个好的领导班子,造就一批好的党员干部,完善一套好的管理制度,建立一个好的工作运行机制。 第二、要加强基层党组织建设,把党员队伍建设好。最重要的是要选配好车队基层党组织领导班子,尤其要选配好车队党支部书记。目前,中原乙烯的各级领导班子建设总的看是好的,基层党支部在今年生产经营极其困难,现场任务十分艰巨,面临重重困难的情况下,能够顽强拼搏,忘我工作,这说明干部队伍的主流是好的,各级领导班子的素质是好的。但是,当前的干部队伍还存在一些不可忽视的问题。主要是由于岗前培训跟不上形势发展的要求,一些新进入领导岗位的同志因为一些客观原因,缺乏严格的党性锻炼。因此建设一支思想、作风过硬的党的队伍便成了中原乙烯迫在眉睫的问题。今年公司党委首先对现有的基层党支部书记在市党校进行为期一个月的集中培训,同时选拔了部分德才兼备的优秀干部充实基层党支部书记岗位,加强党对车队的领导。 第三、要坚持不懈地抓好党风廉政建设和反腐败斗争。加强廉政建设,同各种腐败现象作斗争,是党的十四大向全党提出的战略任务。石油化工企业抓廉政建设关键还是在领导的班子上。要把那些党性强、懂经营、会管理、有组织能力和开拓创新精神的党员选进领导班子。要严格对车队党政领导干部的教育和管理,把思想政治建设、提高领导素质放在首位。使车队领导干部增强党性修养和组织纪律观念,牢固树立全心全意为人民服务的思想,做到反腐倡廉,防止和反对以权谋私,保持领导班子的纯洁性和战斗力。 近年来,中原乙烯坚持召开“思想政治工作会议”,并且印发学习了《中共中原石油化工有限责任公司委员会关于加强党的组织建设,实施系统化管理的意见》,这些工作集中展示了中原乙烯人切实把党的建设摆在优秀位置,注意改进党组织的工作方法,体现了领导人在车队管理中真正贯彻了以人为本的思想,使每个乙烯人都能发挥主人翁精神,巩固并加强了党在车队中的优秀作用。中原乙烯建厂初,就注意建立党建工作与生产经营紧密结合的运行机制,保障了党建工作与生产经营同轨、同步、同向,真正把系统化管理落到了实处。公司各级领导在年初安排工作或布置阶段性任务时,要同时安排布置党建工作,月、季、半年检查督促工作时,要同时检查督促党建工作,年终考核、评比、表彰时,要同时总结党建工作。组织职工开展以民主评议为主要内容的干部考核。 我国石油化工企业的领导体制曾几经变化。但无论是实行厂长负责制,还是建立现代化车队制度,都体现了现阶段党对国有车队改革的意见和主张。因此,在具体实践过程中,党对石油化工企业的领导,只能加强,不能削弱。要加强党对车队的领导,就必须加强车队党组织的地位和作用,否则,党对车队的领导就落不到实处。石油化工企业的公有制性质,决定总经理和党委所代表的根本利益是一致的,目标是共同的。因此,国有大中型石油化工企业的长久平稳发展,党的优秀地位和作用是其前提和保证。 石油和化工论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油和化工论文:浅谈石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制 摘要:采用适当的技术措施,来对石油化工管道焊接工艺的质量加以控制,是非常有必要的。本文首先分析了石油化工管道焊接施工特点,然后详细阐述了石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制的相关要点。 关键词:石油化工;管道;焊接;质量;工艺 一、石油化工管道焊接施工特点 首先其管材钢级的跨度较大,在规格上种类较多,钢级、管径、壁厚等方面等级跨度不等,规格型号有较大的选择空间。 其次在施工过程中焊材品种齐全、等级跨度较大、多种规格,焊条、焊丝等类型多样,其力学上的等级跨度应与管材钢级一致;但在焊条规格上大多为3.2mm和4.0mm,焊丝规格则有选择余地。 再次焊接方法多样,焊接工艺较为复杂,随着先进技术的引进,逐渐使焊接方法倾向于自动化方向,而焊接工艺理论知识较为丰富,常用的焊接作业规程类型较为繁多。 最后焊接施工作业主要展现出其较强的流动性,对于焊接工艺的顺序性要求较高,给确保焊接质量控制带来挑战,并且石油化工管道施工现场地形地貌起伏明显,将会影响到管口组对和焊接质量,更有甚者在野外作业时遇到风、雨、雪等自然环境变化,将会为焊接工艺的施展和焊接质控带来不利影响。 二、石油化工管道焊接工艺要点 中东地区大部属于热带沙漠气候,夏季炎热潮湿 (5~10 月),气温40.6~55.2℃,冬季(11~翌年 4 月),气温 7~20 ℃, 全年相对湿度较大, 从 1%~100%不等。全年的高温酷暑对长输管线施工进行着严酷的考验,尤其是高温高湿的天气对焊接质量产生很多不利影响。 为此, 笔者针对高热高湿的施工环境制定出独特的防范措施,提高焊接质量。 (一)做好焊接准备工作 首先,要认真分析管道焊接工程的具体情况,结合现场实地勘察,选择科学合理的焊接技术,并制定出相应的作业指导书和工程整体方案。在方案中,要全面考虑管道焊接施工中可能遇到的问题,并设置针对性的解决方案。 其次,要对管道焊接所需要用到的焊接材料、焊条、焊接工具等进行全面细致的检查,查看其是否符合施工标准和设计要求,同时,对于初次使用的材料和施工方案,必须进行焊接工艺评定,确保施工方案可以满足管道焊接的要求。然后,在一切准备完成后,要结合施工工艺,制作焊接工艺卡,在实际施工中对施工人员进行指导,保证施工的顺利进行。 (二)管道焊接常见质量通病的防治 1、焊接过程中对焊气孔的控制 (1)由于气体保护焊对风的影响特别敏感, 因此要求防风棚密封严实, 而且焊接中要用塑料布并加透明胶带对管口两端进行严密的封堵。 (2)焊工在进行引弧时要注意起弧后手部稳定,以免干伸长过长造成空气入侵。 (3)在保持焊接连续性的同时适当地拉长干伸长来降低电压,以避免气孔的产生。 (4)管道组对时,避免因为组对间隙过窄,过大的母材稀释作用而妨碍除气过程。 2、余温过高或者过低的控制 (1)在5 点钟到7 点钟仰焊位置易出现余高过高,这是因为焊工在这一空间不容易掌握熔池的变化,往往会出现摆幅变窄,焊接速度变慢的现象。 (2)在3 点钟或者9 点钟位置往往会造成余高不够甚至过低,这是因为大量的焊丝熔化的铁水由于自身重力的作用而迅速下坠,从而使熔敷金属过少而造成余高过低。 (3)要求焊工的动作要跟得上,针对不同位置的焊接特点迅速有针对性地调节焊接过程中的焊接工艺参数。 3、夹渣缺陷的控制 (1)由于药芯焊丝有焊剂和药皮,所以要求层间必须清理干净,否则易出现夹渣缺陷。 (2)全自动焊的工艺参数不得调整过大,否则会使焊道熔深过大,以至于药皮等焊渣没有浮出或吹出而产生夹渣。 4、未熔合和未焊透的控制 未熔合是在焊缝金属与母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合部分,产生未熔合原因,主要是待焊金属表面不干净;未焊透是在焊接时接头根部未完全熔透的现象,产生未焊透是焊接电流过小,钝边太大,根部间隙太小,焊接速度太快等原因造成的。 (1)未熔合的控制 ①注意层间修整,避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合。 ②严格按WPS要求,采用合理的焊接电流。 ③正确处理钨棒的打磨角度和焊接停留时间。 (2)未焊透的控制 ①加强坡口质量检查,控制合理的钝边量。 ②加强装配质量检查,严把装配质量关,控制合理的错边量。 ③正确处理钨棒的打磨角度。 三、石油化工管道焊接质量控制措施 (一)建立完善的质控体系 引导焊接技术人员重视焊接工作需促使其树立质量第一,兼顾工作效率的理念,完善的质控体系将能保障施工人员采用科学、合理的工作方法,严格管理、控制焊材、焊接技术以及焊接设备的质量,及时发现并处理不合理现象,以提高工作效率。在焊接操作之前需做好准备工作,包括焊接口检查、焊接前预热等,同时还应在正式施工之后,严格按照企业制定的焊接技术标准及制度性规定进行操作。结合焊接工作实际需求及现实情况,严格践行质量保障体系及质量控制机制,并对于焊接材料、焊接设备等相关的焊接工作重要组成部分进行常规检查,以确保其符合相关规定的标准。 (二)重视质控操作及焊接设备管理 焊接施工完成后需严格其后期质量检验工作,检验人员应具备相应的检验技能和专业化知识,对易出问题部位和关键环节予以仔细检查,以严谨的工作态度,定期完成焊接施工质量检验,其促进油气管道的维修工作效率提升。重视质控操作不仅需要加强质量检验工作关,还应有效控制焊接工艺,这就需要在焊接施工之前合理评定焊接工艺,进而依据油气管道现状,选择出较为科学、合理的技术方案,以求满足相关过程设计的需求。 (三)焊接材料控制 焊接材料是焊接质量保证的基本条件,焊接材料的质量和正确使用,直接影响到焊接质量和工程成本。因此应控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等几个环节。焊接材料必须要有质量证明书,化学成分及机械性能符合有关标准及设计文件要求,用于高温高压及有毒有害介质的合金材料还应做光谱分析确认,经检验不合格材料严禁入库和使用。现场应设立焊材一级库和二级库,库内的温度和湿度应进行有效控制,符合要求。入库的焊接材料应该经过质量检验合格,有材料标记号、建帐立卡,按品种、规格、分区堆放。焊条使用前应进行烘干并做好焊条烘干记录。 (四)对焊接过程的控制 1、管口预热和道间温度控制预热有利于去除母材表面的水分和加速氢气的逸出,从而降低焊道中裂纹的敏感性,同时能减少热影响区的硬化。管口组对完成后,其两侧各100mm范围内应进行预热,加热方法采用电中频加热器或环形火焰加热器均可。 2、焊接时,每道焊口处配置一个带排气扇的防风棚,防风棚能有效地改善焊接环境,对风沙、雨雪有明显的隔离效果,对高温高湿天气也有一定改善。防风棚的排风扇能将棚内焊接时产生的烟尘排除,有助于保持棚内阴凉干爽。 3、如果焊接过程中断,必须是在热焊层完成后中断,中断时间不得超过24h。重新焊接前,对焊道表面进行认真打磨清理,并进行表面渗透或磁粉无损探伤,在确认焊道表面无气孔、裂纹等缺陷后,方可进行加热、焊接。 结语 综上,对于新建、扩建的石油化工管道焊接施工过程中,建立焊接施工质量管理体系、实行全面质量控制,所以为保证工程质量,首先指定好焊接工艺,并且对焊接过程进行严格控制,从而保证整个工程质量,这也是各个施工单位在今后施工过程中的质量控制重点。 石油和化工论文:试论自动化仪表故障在石油化工行业中的分析和处理 【摘要】石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。本文从一、石油化工行业检测执行仪表概述,重点的讲述了自动化仪表故障分析思路及常规处理措施和方法。 【关键词】石油化工 自动化 仪表故障 分析处理 前言 在石油化工行业中,常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时,必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项,与此同时要加强控制仪表中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素,所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程,及时、准确判断仪表故障出现的根源,在最为有效地时间内处理故障,确保正常生产,减少故障对生产造成的影响。 一、石油化工行业自动化工业仪表的特点 石油化工行业自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。概括起来主要包括以下几点: 1.自动化工艺仪表的可编程功能 在控制电路的过程中,硬件软化可以通过一些接口芯片来进行一个比较复杂的功能控制,它的软件编程就是以储存控制程序代替往常的顺序控制。如果在这个过程中用硬件代替,则需要一个完备的定时和控制电路。所以,总的来说,如果可以利用软件置入仪器仪表来代替常规的逻辑电路,则可以极大地简化了硬件的结构。 2.自动化工业仪表的记忆功能 往常,仪表采用的形式一般都是时序电路和组合逻辑电路,它们只可以在一定的时刻里记忆一些简单的状态,但是当下一状态到来之后,前面记忆到的状态就完全消失掉了。但自从把微机引入到仪表的应用之后,它的随机存储器本来就可以记忆前一状态中的信息,所以只要一充上电,这些记忆便可以一直被保护存下来,同时还可以记忆其它状态的信息,再进行信息的重现和处理。 3.自动化工业仪表的计算功能 由于微型计算机是自动配置在自动化仪表中的,因此可以实现高精度的多种复杂计算。在自动化仪表的计算中,我们还可以进行确定极大和极小、被测量的给定先检测和乘除一个常数等各方面的比较和运算。 4.自动化工业仪表的数据处理功能 在测量中,我们往往会遇到很多问题,例如自检自校、线性化处理、抗干扰和测量值和工程值的转换等等。但是因为有了微处理器和软件,我们都可以很方便地用软件来处理这些问题。第一,可以极大地减轻软件的负担,第二,丰富了处理功能。除此之外,自动化仪表在检索和优化等方面也是存在极大的功能的。 二、石油化工行业检测执行仪表概述 1.温度仪表 石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产,一般温度控制的范围为-200℃~1800℃,大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中,常规使用的品种包括热电阻、顺贵金属温度计、热电偶等。其中,热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入,在现场总线技术日益成熟的情况下,一体化温度变动器的应用具有较大的发展空间。 2.压力仪表 在石油化工生产中,压力控制与安全生产的联系十分紧密,所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右,对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备,可以根据生产需要运用多种工作原理,如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等,能够确保较高的测量精确度,现阶段,石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。 3.物位仪表 通常情况下,石油化工生产采用液位测量的方式,以提高测量的精确度,准确了解被浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同,其测量放肆也有所不同,主要包括静电式、雷达式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式,具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式,并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。 4.流量仪表 流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础,所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则,确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值,为正常生产提供可靠数据。 三、石油化工行业自动化工业仪表的控制技术 1.常规控制 其实,石化工业自动化的顺序控制、批量控制和连续控制等这些基本控制策略是依然不变的,这些我们都可以从电动单元组合仪表、气动单元组合仪表、常规DCS和新一代DCS的变化中观察出来。这些控制主要包括很多方面的内容,例如比率调节、均有调节、前馈调节、自动选择调节、分成调节、串级调节、单回路控制、连续控制、分成调节、非线性调节和自动选择调节等。但是,PID调节依然是最基础的。具体来说,就是控制算法和功能块基本没有什么变化,而组态能力和控制方案的变化则是最大的。 2.先进控制和优化 在现代化的控制论推动之下,各种各样的智能化算法呈多样化。其实除了只能PID控制器之外的其他多变量控制都已经在石化行业和炼油行业实现了生产实践阶段的运用。虽然它的基础是DCS,但是它既可以是一个软件包,也是一个独立的个体。多变量动态过程软测量技术和模型辨识技术都是和它有着极大的联系的,多数都是采用PID串级控制和测控相结合的方式。单一油源在炼油厂中的成功率最高,尤其是在卡边控制上,它的平稳操作基础的增效效果是最明显的。 3.人机界面 目前,石化企业的形势已经不再是一对一的装置和控制室,二是发展到多个装置对应一个控制室的形式,并且他们的最终表现是以LCD和CRT显示屏为主的,偶尔辅以一些显示仪表和指示灯。鼠标和键盘操作为主,触摸屏和少数旋钮与按钮则是辅助工具。工业电视的摄像头画面也实现了以DCS代替专用屏的目标。 在DCS的组态过程中,人机界面的操作策略是和控制策略紧紧相伴的。在工位号操作的过程中,细目画面、趋势画面和分组画面等这类典型的“仪表棒图”都是可以相伴的,可以快速实现“组态”。但是模拟图的制作则需要比较谨慎,需要我们按照工艺要求来实现,这些都是关系到报警、优化操作、事故判断和信息处理能力等人机界面是否能够取得友好相处的问题。一方面,我们需要提高DCS和HMI等软件产品的性能,另一方面,我们除了需要控制方案等指标的实现之外,还需要注意控制在系统集成过程中的硬指标的实现,在人机界面这些软指标方面也需要尽到百分之一的努力,更加需要工作人员树立无私的服务思想,和工艺操作人员之间进行密切的配合,从而在工艺装置中实现最完美的操作。 4.安全仪表系统 石化装置的安全性要求如今越来越备受各方面的关注,主要都是由于连续化和大型化以及工艺过程中易燃易爆等原因引起的。以往的单纯又DCS设备来实现安全连锁保护的方法如今已经不能再满足企业的需求,所以紧急停车系统的加入显得尤其重要。自动化仪表基于IEC61508和IEC6151的安全仪表系统(SIS),正极大地满足了企业的安全需求。 四、自动化仪表故障分析思路及常规处理 石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。因为,通常仪表的异常现象,可能是由工艺因素、仪表因素或者二者共同引起的。当故障发生时,仪表维护人员需要与工艺人员确认后及时判断故障发生的根源,以在最短的时间内排出故障,保证生产安全平稳。 1.流量检查仪表故障分析及处理 流量指示经常会不正常,比如指示偏高、偏低等。 (1)流量控制仪表系统指示到最小时,首先检查现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计时齿轮卡死或过滤网堵等。 (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的阀门是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。 (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方便原因造成。 在此我以电动差压变送器为例(ROSEMOUNT 1151 系列)。仪表保运人员在处理故障时应先向工艺人员了解故障情况,了解工艺情况。 2. 物位检查仪表故障分析及处理 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或是最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,冲洗调整迁移量使仪表指示正常。 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析页面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成的。 以电动浮筒液位变送器为例,当液位指示不正常,偏高或偏低时,首先要了解工艺状况、工艺介质,搞清楚被测对象是精馏塔、反应釜,还是储罐、反应器、用浮筒液位计测量液位,往往同时配置玻璃液位计。工艺人员以现存玻璃液位计为参照,判断电动浮筒液位变送器指示偏高或偏低,因为玻璃液位计比较直观。 3. 压力检查仪表故障分析及处理 当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时,首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽,了解简单的工艺流程。 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。 (2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了,压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障初处在控制器测量指示系统。 4. 温度检查仪表故障分析及处理 温度指示不正常通常指指示偏高、偏低或者变化缓慢甚至不变化等。 分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多事热电偶、热电阻、不畅导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅华南的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作诶有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀门定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。 在此以热电偶为测量元件进行说明。 首先应了解工艺状况、被测介质的情况以及仪表安装位置,在气相还是液相等,可以通过询问工艺人员来了解。因为是正常生产过程中的故,而非新安装的电热偶,所以可以排出热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。 5. 简单控制系统故障分析及处理 在实际生产中,控制系统经常会出现不稳定、输入信号波动大等现象,为了不影响生产及产品质量,我们必须对此作出及时的判断和处理。在处理这类故障时,作为仪表保运人员,必须很清楚控制系统的组成情况,在此我以流量on告知系统为例。简单的流量控制系统由电动差压变送器、单回路调节器和带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀组成;此外,还要了解工艺情况,诸如工艺介质、简单工艺流程、流量类型以及介质的存在状态等。
土建论文:交通土建专业毕业论文 一、存在问题分析 (一)设计模式缺乏多样性 一直以来,交通土建专业毕业设计主要内容分为一般设计、专题、翻译三个部分。其中专题和翻译部分的要求土木工程各专业方向基本相同,差异主要表现在一般部分的内容。交通土建专业的一般部分毕业设计主要分为道路工程和桥梁工程两个设计方向。工程设计一般需要基于一定的原始条件(自然环境、地形地物、荷载条件等),原始条件不同,则技术方案就不同。因此,相对来说,进行道路工程方向设计的每个学生原始条件都不同,技术方案差异就较大,学生个人的专业思想和技术素质可以得到锻炼和体现。但桥梁工程设计方向的原始条件较为单一,又受到计算工作量限制,因此学生的技术方案变化就很少。另外,除了公路、桥梁两个传统专业设计方向,由于目前就业市场环境需要,近年来逐渐出现毕业生在市政道路、隧道工程、地铁工程等单位就业的现象,而这些也都与交通土建密切相关,但目前这些方向的毕业设计内容缺乏。所以,从整体上来说,目前的交通土建专业毕业设计内容组成模式缺乏多样性。 (二)组织模式缺乏灵活性 目前,交通土建专业毕业设计实践教学工作的组织开展模式仍是采用先学生选题后分组指导的方式。这种模式的问题首先出现在选题的方法上,目前采用的方法是从教师出的专题论文题目中进行选择,选择了哪个教师出的题目就跟哪个教师的小组做一般部分设计。教师出的专题题目往往和学生人数相等或者稍微多一些,这样以来,选题就不可避免地出现了重复(多人选一题),尽管后来采用了“增加志愿”的办法进行协调,但效果仍不好,无法从根本上解决这个问题。再加上由于将设计方向和选题挂钩,就容易造成“选择方向”和志愿从事的设计方向不相符,使得学生更加无所适从。因此,这是一种被动的选题,失去了原有的选题意义。应该鼓励学生自主选题,不是从老师给定的题目中选,而是自己拟定题目后与老师沟通、讨论后确定,这才是真正的选题。目前这种被动的选题方法常常导致学生勉强接收、被动应付。还有就是没有经过合理的控制分配,造成分组后常常是各组学生的素质差别太大,给指导工作带来极大不便。从整体上说,需要对目前交通土建专业毕业设计的组织模式进行调整,采用较为灵活的模式来满足实际现状的需要。 (三)指导模式缺乏高效性 交通土建专业毕业设计也是采用分小组指导的传统模式,然而由于专业特性,这种分小组的指导方式在本专业应用时存在很多缺点。首先,目前交通土建专业设计分为公路、桥梁两个方向,每个设计小组跟随一个指导教师就一个方向进行设计,小组之间相互独立。那么,对于公路工程方向来说,采用山区地形进行设计必然会遇到建设桥梁的问题,基于工作量的考虑,学生此时往往“重公路轻桥梁”,导致桥梁方案容易出现方案不合理的现象,影响整体的工程方案质量;对于桥梁工程方向来说,抛开工程背景环境单纯对某种桥型进行结构设计计算,计算的成分过多,设计的成分太少,学生的专业思想训练过弱,这种指导方式无法完整地锻炼和表现学生的专业思想和技术素质。另外,从指导教师的角度来说,每个教师的专业侧重不同,而路桥工程涉及面较广,遇到的技术问题多变,有时难免对偏离个人专业的细节技术问题把握不好,单独指导不如小组配合指导更加有效。为此,目前指导模式的教学效果有待于进一步提高。 二、教学模式改革方法为解决 交通土建专业毕业设计教学模式存在的主要问题,笔者认为应从以下三个方面进行改革: (一)设计内容模式改革 第一,将目前各自独立的设计方向改变为综合设计,即基于一定设计原始条件,公路和桥梁同时考虑,合并设计,将桥梁设计放在公路设计地形的大背景当中,这样的优点在于克服了原有的桥梁设计简单方案化以及过于程序化。当路线行进过程中,需要设置桥梁的时候,桥梁的方案对于路线影响其实是很大的,综合考虑有利于平衡两者之间的关系。这样以来,整体设计重点突出方案的考虑,加强设计思想的锻炼,适当降低纯计算的内容和工作量,而使得总工作量和原来大致相同。第二,以公路、桥梁设计为主,适当增加城市道路、隧道、地铁的设计内容,总体上使得设计内容更加丰富和多样化,达到这一点,可以通过设置设计背景进行体现。原有的设计背景大多数是选择距离城市很远的地区,这样的背景决定了设计以公路为主要对象。随着城市化进程的提高,城市交通愈发重要,也造成了一定的相应人才短缺,为此,可以将设计背景设置于城郊地区,从而形成以公路为主,近城部分涉及城市道路以及地铁等设计,以迎合市场需求。 (二)教学组织开展模式 改革对毕业设计组织工作开展模式进行改革,重点是选题和分组的模式,以及如何有效地对设计工作进程进行控制,主要的办法是变目前“先选题后分组”为“先分组后选题”。这种方式有效地避免了选题的盲目性以及扎堆现象。一旦选题扎堆,最终还是仅能满足一个同学的选题,其余同学需要重选或者命题,于是先选题无法满足大多数人的意愿,也就失去了本来的意义。先分组则可以将选题人数化整为零,小组内进行选题必然效率更高,同时,先分组的还可以考虑小组间学生成绩、能力的均衡,这一点的重要性在于设计过程中,一个小组的设计进度和质量需要有1~2个领头羊,形成一种设计工作氛围,无形中促使着整个设计小组工作的前进。分组后的选题由“指导教师出题学生选”这种被动状态变成“学生拟题再与教师商定”这种主动选题。而对目前的过程管理,则应该改变现在的“大阶段制”为“小阶段制”,即需要将检查节点在原有的基础上进一步细化,事实反复证明粗放式的管理容易使设计工作失控,往往形成了赶设计进度的现象,设计质量难以保证。通过教学组织方式改革,总体上使毕业设计教学工作的开展更加客观化和灵活化。 (三)指导工作模式 改革针对目前采取的独立小组指导工作模式进行改革,配合设计内容模式的改革,主要采用设计指导小组的工作模式。将设计内容中的道路、桥梁、隧道、地铁合并设计时,当然需要相应方面的教师参与指导,为此,应由2~3名教师组成设计指导小组,其基本组成原则为小组成员的专业搭配合理,尽量兼顾职称、年龄的搭配,并考虑工作量等因素,每个教师平均指导人数可以与原来相同。这样以来,由原来的一名教师指导全部设计内容无法对每个方向进行精细掌握的状态,改为整个设计小组共同控制,小组成员之间进行合理分工,发挥各小组指导教师专业优势进行设计分部指导和质量控制,总体上提高了毕业设计指导工作的质量和效果。 三、结语 毕业设计教学指导模式不应该是过于呆板的,这样以来并不符合专业实际情况的需求。因此,针对交通土建专业来说,指导模式应该与实际设计教学工作的要求联系起来,依据基本教学大纲,采取灵活多样的指导模式,无论从内容上还是组织方式上,尽可能从实际出发,不断改革和完善,以保障教学效果。 作者:柳志军单位:中国矿业大学 土建论文:土建工程管理论文 1、目前土建工程存在的几点问题 1.1土建工程的设计、材料、检查管理存在漏洞为了方便研究,我们把可能影响土建工程质量的因素归结为三点:设计阶段存在漏洞、工程材料管理存在漏洞、施工检查漏洞。从设计阶段开始考虑,土建工程的设计大都由专业的设计院进行设计,设计人员需要深入施工现场,进行实地考察,再根据实际调研数据进行施工图纸设计。施工单位所找的设计院缺少相关资质或者其设计人员专业技能不够熟练,就有可能会使得土建工程的工程设计存在问题,这些问题如果没有及时被发现,就可能对后续施工造成严重的影响。从材料管理的角度考虑,建筑工程的材料的好坏直接关系到整个工程的好坏。为了保证工程的质量,原材料的采购工作务必要做好,然而,由于各种各样的原因工程的材料采购一直都存在问题,例如:竞标存在黑幕、材料以次充好等。另外,土建工程材料成本高,难免会有偷工减料的行为,这种行为会严重影响整栋建筑的质量,可能给建筑带来巨大的安全隐患,因此,做好土建工程的材料管理也是极为重要的。从施工检查的角度考虑,土建工程属于大型工程,其工程施工工艺复杂,且施工工序多为操作型,施工难度很高,进行施工质量的检查难度更大。因此,进行建筑工程质量检查一般都是在施工的过程中进行分部检查,然而一些土建工程的质量管理工作不到位,质量检查工作放到了工程施工的最后,使得质量检查的工作难以展开。另外,土建工程的质量检查工作往往采取抽检的方法进行,这种方法难免会出现一些质量问题的漏检。 1.2土建工程的施工技术管理存在漏洞土建工程是一项高技术含量的工程,需要大量的专业技术人员协同完成。做好施工工艺的管理对整个工程来说都是极为重要的,如果关键施工工艺出现问题,就可能导致整个建筑出现严重的问题,轻则造成建筑漏风、漏水等质量问题,重则影响整栋建筑的力学结构,可能使建筑物倒塌。从原则上讲,为了将施工工艺管理做到做好,工程的技术负责人员应该全程在场,随时对施工工人进行技术指导,对于一些施工难度较大的施工工艺,应该提前对工人进行详细的讲解和指导。然而,很多土建工程的工地由于缺乏资金和技术,无法提供上述条件,个别工地甚至连最起码的技术指导都没有,一切工作全凭工人自己操作,这种不完善的质保体系,为施工质量管理带来了很大的问题。 2、加强土建功率管理的几点思考 2.1强化施工现场人员的安全意识安全对于每个土建工程来说都是重中之重,一切的施工质量管理都应以安全管理为首要任务。为了做好安全管理,应首先从安全管理人员入手。土建工程的安全管理人员需要由专门的人员负责,如果施工工地较大,最好设立专门的安全管理部门,将安全管理职责分配下去,做到责任落实到人。上级管理人员定期对施工工地的安全情况进行检查,如果发现安全工作出现漏洞,就要对相应的负责人员及其上级人员进行批评、处罚。对于表现较好的人员给予适当的奖励。做好施工安全管理,不仅仅要从管理人员入手,还应该对施工工人进行安全教育。目前施工工人以农民工为主,其安全意识和技术水平都比较低,防范意识也很薄弱。因此,工程的负责人员有责任对其进行最基本的技术培训和安全指导,确保其能顺利的完成施工。 2.2做好设计、材料、检查的管理工作设计管理是土建工程的施工管理中很重要的一个环节,如果设计阶段就出现问题,就会严重的影响后续工作。为此,工程的管理人员需要在工程设计的初级阶段就把好关,在设计院的选择上,要选择资质齐全的设计院,最好选择有过合作经验的单位。通过严格的监管工作,可以防患于未然,把土建监管的所有重点,包括其设计阶段到竣工阶段都纳入在具体的监督管理之中,让可能出现的问题在初始阶段就予以遏止。材料管理是施工管理的重头戏,材料的采购、储存等方面管理工作很容易漏洞。如果工程的原材料存在质量问题,那么工程的质量可想而知。因此管理人员需要特别注意这方面,材料的采购需要做到公开、透明,竞标一定要公平、合理。在材料采购进入工地之后,负责人需要安排专门的人员进行材料的看管,还需要设立监督人员进行全程的监督。土建工程不同于其它工程,其如果质量问题难以进行修复,故技术监管工作需要全程进行,这需要管理人员提前安排好专门的负责人员,将整个工程划分为多个区域,分配给不同的检查团队。 2.3做好土建工程的技术管理工作正如上文所述,土建工程的施工难度很高,再加之施工人员的技术水平普遍较低,如果施工的技术负责人没有对工人进行基本的施工工艺指导,就可能对工程的整体质量造成影响。为此,技术人员要根据实际情况对施工工人进行技术指导,如果条件允许,技术人员最好全程进行技术指导。另外,做好施工技术管理工作还需要建立有效的技术监管体系,负责人需设立专门的技术监督和指导部门,通过各种先进的技术和有效的检测方法来鉴定土建工程的施工技术是否符合标准,如果存在问题,则需要及时的进行技术调整。 3.结语 为了保证工程的施工质量,负责人需要安排专门的技术人员进行技术指导和监督;技术负责人定期对工人进行施工指导,确保工程的质量符合要求;如果施工的工地较大,负责人可以设立多个负责部门,将责任分配下去,防止出现管理漏洞。另外,为了做好土建工程的施工管理,负责人员也需要深入到施工现场,从实际调查可能对工程质量造成影响的因素,从多个方面考虑解决方案。 作者:李家昱单位:吉林建工集团有限公司 土建论文:土建施工质量管理论文 1建筑土建施工过程中的质量控制的重要性 面对激烈的市场竞争,施工企业为了能够得以生存和发展,就必须加强质量管理。由于土建施工质量的水平不仅会影响到施工企业的形象,更在很大程度上影响着土建工程的施工进度以及造价,因此无论是国内的施工企业,还是国外的施工企业,保证施工质量一直以来都是实施建筑土建施工过程中各国专家所关注的重点内容。作为建筑结构的重要组成部分之一,土建工程的施工质量对建筑的安全及其功能的发挥有着决定性作用。随着近几年,社会各界对建筑工程质量关注程度的日益提高,当前,提高土建工程质量已经成为施工企业需要考虑的首要问题,但是在实际当中,部分施工单位对质量管理不够重视的现象依然普遍存在,将更多的注意力放在了建筑产品的外观效果,而忽略了管理问题,而且由于管理手段不够科学,导致成本浪费现象十分严重。另外,由于管理制度的不足,也将为施工安全和质量问题埋下隐患,缩短建筑的使用寿命,不仅影响企业的经济效益,也将使得企业的信誉遭受严重损失。 2土建施工质量管理中存在的问题 2.1施工质量管理人才紧缺现阶段,高素质管理人才的匮乏一直以来都是土建施工项目质量管理中比较棘手的问题,大多数管理人员在专业知识以及管理能力方面的水平都有待提高。因而在一定程度上影响了施工质量的监管效果,对于土建项目施工过程的安全保障以及质量提供非常不利。 2.2监管机制不足一般来说,土建施工项目的工程量比较大,需要投入大量的人力、物力和财力。在整个施工过程中,施工效果往往取决于人力资源的优劣程度。工程量大,必然需要大量的施工人员,而施工队伍的庞大,必然会导致人员素质的良莠不齐。在土建施工队伍中,每个人都有其各自的特点,因而增加了管理难度。当前,我国的土建施工过程,具有保障功能的监管制度还存在很多不足,而导致施工质量管理现场纪律散漫,整个施工队伍缺乏凝聚力,而不利于施工项目的全面质量管理, 2.3缺乏质量管理的法律意识行之有效的法律法规,是保证施工质量管理与控制工作的重要前提。为了保证整个施工过程的安全性以及为施工质量控制提供有利条件,我国政府先后颁布了许多相关法律、法规。在这些法律文件当中,都在不同程度上明确了对项目施工质量安全管理人员的要求。但是,依然有不少施工质量管理与控制人员,在进行项目监管工作过程中,没有依照法律行事,而是凭借主观意愿,具有明显的人为操作性,是典型的法律意识淡薄的表现。甚至有些违规操作不仅会影响施工质量,还将给建筑的使用埋下巨大的安全隐患,而给施工人员和业主的人身安全带来威胁。 3建筑工程施工管理的防范对策 3.1重视安全生产安全生产是施工企业赖以生存的根本,对于企业的发展来说有着至关重要的意义。加强对施工人员的安全保障是贯穿于施工全过程的一项重要工作。作为施工人员的直接领导,首先自身要树立牢固的安全意识,重视安全管理。在施工管理中,要经常检查,及时发现问题、解决问题,严格处理违章作业,以消除不安全隐患,保证施工人员的安全。具体的办法包括了,签订安全生产责任书以明确各自的职责,一旦发现任何问题,能够及时找到具体责任人,解决问题。逐步完善规章制度,以对施工人员的行为形成有力约束。而且,施工企业还应当定期组织施工人员参加安全培训,提高业务能力。另外,还可以建立工作人员的安全规范个人档案和企业的安全档案。经过核实,一旦确定某些企业或个人存在严重的忽视安全问题的行为,需要进行存档,如果情节特别严重将予以公布。 3.2建立质量保证体系建立完善的质量保证体系,需要借助政府等相关部门的力量,以加大工程质量监督的力度,尤其是要加强政府职能。在工程监理的推行下,加强工程质量监督工作,首先,加大对监理单位工程质量的监督力度。施工企业想要快速发展,就必须不断的加强管理,完善管理机制,建立可行的质量责任制。其次,加强对设计、勘察单位的监管。最后,加强对工程质量的控制与管理。具体措施包括,第一,从企业的实际情况出发,构建企业内部组织结构。企业的发展必须以一定的结构为基础,从而形成有特色的企业,划分明确的职责。第二,企业内部秩序的重组十分重要。工作秩序是保证责任和纪律的前提,更是决定企业效率的关键所在。因此,应当根据企业的组织结构与分工协作体系,来建立与其相适应的施工秩序。 作者:戴摇明单位:天津市亚伦投资发展有限公司 土建论文:混凝土建筑施工质量管理论文 1影响混凝土建筑工程施工质量因素分析 1.1管理意识不足随着建筑工程的逐渐增多,建筑行业的竞争更为激烈,为获取更大的竞争优势,有更多的建筑企业逐渐意识到加强工程施工质量管理的必要性,并也采取了一定的措施进行管理。但是从实际情况来看,大多数管理措施并没有得到有效落实,工程施工的重点还是在获取更多经济效益上,工程质量管理意识不足。这就导致了建筑企业不能及时发现工程建设中存在的问题,进而不能采取措施进行解决。另外,因为各项管理制度制定不完善,或者落实程度低,都将直接影响到工程质量管理的效率。 1.2施工技术落后就我国建筑工程施工现状来看,虽然有更多新型施工技术与工艺被引入,但是仍然缺乏专业性质的施工队伍,各项新型施工技术并不能充分发挥出其具有的功能。因为建筑工程管理工作落后,实施的管理制度缺乏合理性,与工程施工技术以及工艺管理现状不符,不能严格按照设计方案来进行施工,在根本上影响工程施工质量。 1.3资源管理不到位首先,选择的施工材料质量与性能并不能完全符合国家相关标准,而施工材料是工程建设质量的根本因素,对其质量验收不到位,会对工程主体结构的施工质量造成影响。主体结构施工质量决定了整个工程建设效果,更关系着施工人员的人身安全,因此必须要采取措施对此方面进行管理。其次,施工所用设备陈旧老化,现有的设备性能已经不能满足现代新型工程建设的需求。面对建筑工程施工难度与复杂性的增加,对施工设备提出了更高的要求,必须要及时对老旧设备进行更新,并做好日常维护管理,以免设备运行故障影响工程正常施工。最后,缺乏专业管理人员与施工人员,专业管理人的缺乏导致管理不到位,增加了施工质量问题出现的概率。现在建筑工程施工人员大多为农民工,专业程度较低,并且安全意识不够,对施工技术以及工艺掌握不足,导致工程施工存在质量问题。 2混凝土建筑施工管理原则 2.1质量原则对混凝土建筑工程施工质量进行管理,主要目的就是保证工程施工所有环节严格按照相关规范来进行,结合工程施工现状管理需求采取各种检测与监控手段,对所有行为进行规范化管理。在进行管理时必须要严格遵循质量原则,将施工质量放在第一位,争取在整体上满足用户需求,减少质量问题的发生,延长其使用年限。 2.2提前原则现在对于建筑工程施工质量管理工作的开展都是在事后进行,不但会延误工程施工工期,同时也会因为返工而造成成本增加。因此,在进行质量管理时,还需要遵循提前原则,即以预防为主,将事后管理转变为事前与事中控制,从对产品质量的检查转变为工作质量的检查控制,保证施工技术与工艺实施顺利,每道工序都能够严格按照设计方案来进行,从细节进行控制,避免质量问题的发生。 2.3优秀原则因为建筑工程施工时涉及到的内容众多,整个项目的管理工作量大,为保证工作的有效进行就必须要确定一个优秀,然后再进行辐射管理,加强不同工序以及专业之间的联系,保证工程施工质量。基于建筑工程建设特点,建设所涉及到的资源最终都固化成为工程产品,最终将其移交给业主,只有人力资源除外,并且随着施工经验的增多,其所具有的价值越多。在进行管理时可以将人力资源作为优秀,采取培训以及绩效管理等方式来激发其所具有的作用,提高建筑工程施工质量管理的效果。 3混凝土建筑工程施工质量管理措施分析 3.1提高施工质量管理意识首先,应提高建筑企业领导阶层管理意识,领导人员管理意识往往会影响到决策方案的合理性,其质量意识的提升,能够安排更多的资源来保证工程施工质量满足要求。并且,领导阶层质量管理意识的提升,可以从工程建设实际情况出发,建立专门的管理部门并配置相应的管理人员,提高质量管理工作执行的有效性。其次,提高管理人员质量意识,使其充分意识到日常管理工作中控制施工中质量的必要性,然后将一系列管理措施落实到位,保证施工行为的规范性。最后,提高施工人员质量控制意识,将质量管理落实到每一个细节,从根本上做好质量的控制,以专业的技术与态度,保证工程施工质量满足要求。 3.2加强施工资源管理一方面,必须要结合工程实际需求,做好施工材料管理,施工前做好材料质量验收工作,降低因材料质量不合格而影响工程整体建设效果。对于施工材料的管理,要求选购人员应做好对工程当地材料市场的调研,选择市场口碑好并且具有专业生产资质证书的单位作为供货商,在材料进场前必须要做好验收工作,检查是否具有合格证书、质量检验证书以及生产日期等资料,在验收合格后才可进场投入使用。另外,材料进场后还应做好放置管理工作,避免其受到环境因素影响导致性质与质量改变。另一方面,加强施工设备管理,在进场前应检查设备规格、合格证、出厂证书等,确定各构件安装正常,确定其能够正常运行。并且在日常施工过程中,还需要做好设备的维护工作,及时发现存在的隐患并排除,对于老旧的设备应及时更换,保证设备能够正常运行。 3.3建立完善管理体系建立完善质量管理体系,保证体系的科学性与合理性,并对各项施工行为进行规范,确保工程正常施工。通过管理体系的建立,将质量管理责任落实到人,并将管理效果与绩效考核挂钩,以此来激发管理人员的积极性。另外,还应做好施工现场管理工作,成立质量检查专项小组,专门负责现场施工巡查,对于发现的施工问题应及时指出,并督促其改正,在施工结果满足要求后才可进行下一步施工。质量管理工作必须要将管理体系落实到位,并将环境标准与安全标准相结合,从整体上提高管理水平。 4结束语 建筑工程施工质量管理,是社会发展的需求,同时也是提高企业市场竞争力的重要措施之一。需要结合现存施工质量问题,分析问题发生的原因,采取切实可行的措施进行管理,争取不断提高工程施工质量管理的效率。 作者:曹小青白小康单位:西安市市政建设(集团)有限公司 土建论文:土建工程管道安装工程施工论文 1土建工程施工与管道安装之间的配合 在土建工程项目建设过程中,进行管道设计时要首先提出相关的技术设计要求,并在施工图纸中体现出来。正式施工之前,施工单位的相关技术以人和管道设计人员应该共同审查图纸方案设计,避免管道安装过程中出现差错。进行管道安装的施工人员需要掌握看施工图纸的技巧,对实时施工进度和采用的施工手段做出了解,保证管道施工能够完全适应土建工程项目施工。土建施工过程中需要预埋的管道和预埋件都要在施工前准备出来,需要穿墙的管道要准备好套管,预留孔洞在300mm以上的尺寸要在图纸上标记出来。管道安装应该和土建工程施工的进度相互配合,保证二者的施工进度。 2我国土建工程和管道安装之间的配合问题 2.1建筑物中的管道安装问题在建筑行业的发展过程中,建筑物中的管道安装越来越规范了,但是在实际施工过程中,仍然会遇到很多问题,例如:防腐层过薄、管壁过薄、管径不够大的问题。出现这些问题可能是因为人为因素,也可能是由于环节问题。刚刚出现这类问题往往并不明显,对于整个建筑物来说,却有着巨大的影响,甚至会出现严重的不良后果。 2.2卫生器具以及管道的渗漏问题在建筑住房中,管道和卫生器具占据了重要的地位,若是没有合理安装卫生器具和相关管道,很容易出现渗漏的问题,这个问题对于建筑来说是非常严重的,解决也比较困难。出现渗漏的问题,通常都是因为安装的管道和卫生器具规格不合理,或是在施工过程中没有达标,出现了失误。渗漏问题会为生活在建筑中的居民带来很多不便之处,并加快建筑的损害程度,甚至破坏建筑结构,缩短建筑的实际使用寿命。 2.3给排水管道安装问题对于整个建筑物来说,给排水管道都是非常重要的,若是安装出现错误很可能会造成整个建筑的摧毁性后果。给排水针对建筑来说就像是血管针对于人体的作用。在实际管道安装的过程中,有些施工单位并没有按照规定的标准安装处理给排水管道,导致冻裂、压裂等事故。进行给排水管道冲水作业时,也会出现空气没有排净的问题,导致管道内部出现气囊,令水流断面的面积减小,导致水头损失,甚至因为瞬间的气囊压力造成管道破裂。 2.4管道堵塞问题进行土建施工的过程中,出现管道堵塞的问题是非常常见的,不仅会影响到工程验收,还会对日后的正常使用造成影响。施工期间,出现管道堵塞问题往往是因为有些杂物废物进入到了管道中,或是因为灌水工作没有做好,导致管道使用期间不够顺畅,影响到居民们的正常生活。管道堵塞问题会影响到给排水通畅运行,进而影响到人民的生活,严重时可能会出现管道爆裂的现象,维修和养护都很不方便。出现这些问题通常都是因为施工人员和管道安装人员没有协调好工作,导致管道安装质量出现问题。卫生器具和相关管道若是出现了堵塞,很可能会造成一系列的卫生问题,管道安装施工人员必须做好疏通工作。 2.5管道安装工作人员和土建施工人员的关系问题管道安装人员和土建施工人员之间若是没有合理协调彼此之间的关系,那么工作过程中很可能会造成配合不协调的问题,导致管道安装和整体工程项目之间不够协调,影响到工程项目的效益。只有所有的工作人员都能协调和谐的一起工作,解决内部矛盾,才能保证施工企业的经济效益。 3加强土建工程和管道安装配合的有效措施 3.1根据施工方案合理安排给排水管道安装为土建工程项目设计给排水管道应该事先查询相关的资料,在设计过程中严格把关,保证使用材料等级能够完全满足施工要求,并进行防腐处理,适当提升管件和相关施工用设备的指标,并合理规划管网,掌握工程项目给排水中的流量和水压。设计管道的排气阀时务必要认真,特别是对于地势落差比较大的地方和距离机房比较近的位置,排气必须要排除干净。管道安装过程中,要严格执行设计方案,并在正式安装前做好规划,安装结束以后,要进行相应的验收,并进行试水试压实验,保证管道工程安装的质量,提升建设单位的企业效益。 3.2严格执行管道安装顺序,防止渗漏进行管道安装的过程中,工作人员必须详细了解施工图纸,检查管道的标高、坡向以及坡度,反复检查管道地沟。特别是在转角的位置,为了保证管道的稳定性,还要专门设计固定用的管卡进行加固处理。安装消防用的水管必须要慎重,保证水管进入到水箱以后能够保证横平竖直,不能出现任何倾斜的状况。而对于高层建筑项目来说,为了固定管道还要在每一层设计好固定支架。管道渗漏问题对于施工单位和业主来说都是主要关注的问题,所以,为了解决渗漏问题,应该首先对发生渗漏问题的管道进行水压和灌水测试,按照正常压力的1.5倍进行渗漏测试,但是不能超过0.6kPa。另外,考虑到管道的材质、用途、尺寸各不相同,进行测试时采用的手法也要参考实际状况具体设计。 3.3在土建施工中解决管道堵塞为了有效避免管道安装过程中由于土建施工出现堵塞问题,安装之前,应该首先清除干净管道中的杂物,进行反复疏通,同时安装过程中要保证安装设计的坡度进行安装,另外,还要采取针对性的措施解决管道堵塞的问题。例如,若是需要在立管上安装乙字管,那么根据实际规范要求来看,乙字管上部分要设计好检查口,方便检查维修,实际安装过程中,立管和埋在地下的排除管不能先连接,而要采用托板将立管的检查口支撑起来,直到立管固定好以后才能拆掉支撑物,这个管口一般不在土建施工过程中用作临时的排污口。土建施工结束以后,对于二层以上的管道和底层的管道需要进行灌水实验,确定没有任何堵塞问题以后,可以直接将直通管筒和底层的排出管以及检查口管连接起来;若是实验过程中发现排水速度很慢,那么水平支管的部分出现了堵塞问题,这个时候必须马上疏通,将堵塞物清除干净。 3.4加强管道安装人员和土建施工人员之间的配合对于一个工程项目来说,有一支优秀的建设队伍是非常重要的。队伍中各个工作人员应该在施工期间保证自己分内的工作能够正常完成,各个程序之间需要彼此配合的工作也能协调配合完成。若是施工过程中遇到了一些问题,工作人员应该互相讨论,找出针对性的解决措施。管理人员要做好管理工作,坚持管道安装的质量,同时,工作人员便会同时对管道安装的质量加强重视。从而,整个施工队伍从上到下都能重视起来管道安装质量,就能为施工企业带来更高的经济效益。 4结语 对于土建工程来说,管道安装是必不可少的一部分,必须在施工期间与土建施工人员做好配合协调工作,在整体土建施工过程中必须要认真核对土建施工中的预留、预埋工作是否有遗漏,确保暗埋管线没有堵塞,留有一定空间给补救,保证工程项目的整体质量,提升企业的经济效益。 作者:王海荣单位:山西四建集团有限公司 土建论文:土建类专业职业素质教育论文 1土建类专业辅导员的隐性职业 素养土建类专业辅导员工作环境具有动态性与复杂性,面对高职工科学生,需要技高一筹,尤其是在分层教学、分类培养的教学理念下,更需要土建类专业辅导员的职业化和专业化.辅导员职业化和专业化要求土建类专业辅导员必须具备较高的隐性职业素养. 1.1思想政治素养过硬的思想政治素养要求土建类专业辅导员有正确的政治方向和较强的政治敏感性.在面对高职工科学生的思想政治教育,土建类专业辅导员需要具有较深的思想政治理论功底,高度的使命感和责任感,具有坚定的理想信念,树立正确的价值观、远大的人生理想和崇高的人生追求. 1.2良好的服务态度和信念土建类专业辅导员工作的群体是面对工科高职学生.当前,高职院校进行了招生改革,通过多种渠道录取高职生,包括自主招生、普通招生和对口单招等形式,高职学生种类多.高职学生在整体素质上相对本科学生综合素质较差,逻辑思维能力、语言表达能力、班级管理组织能力也都相对较弱.土建类专业辅导员在服务学生时,需要有更好的服务态度.同时,土建类专业辅导员还要有比常人更多的耐心. 1.3具有高度的责任心辅导员的工作是做学生工作,即学生思想政治教育工作.土建类专业辅导员必须具有高度的责任心,并且为人正直诚实.认真做好每一件事,诚实面对每一位学生,不偏袒也不包庇学生,对学生工作做到细致入微,井井有条. 1.4具有教育管理和研究能力在学生管理工作中,土建类专业辅导员应该具备教育管理和研究能力,管理能力是影响学生管理中教育教学活动的开展.教育研究能力是反映辅导员对本职工作的认识和理解. 1.5具有良好而稳定的心理素质土建类专业辅导员面对繁杂的学生工作,要具有良好的身心素质.健康的体魄是做好辅导员工作的前提.土建类专业辅导员应具备良好的身体,有充沛的精力面对工作.良好的心理素质决定土建类专业辅导员拥有健康的身体和较强的心理承受能力,在遇到困难、挫折和压力时,沉着应对,适时调整好心态,积极做好各项工作. 1.6具有吃苦耐劳精神和敬业奉献精神吃苦耐劳精神是土建类专业辅导员在面对枯燥而繁杂的事务性工作时,不畏艰难,勇敢面对.敬业精神和奉献精神要求土建类专业辅导员爱岗敬业,忠于职守.土建类专业辅导员的工作不受时间、地点等条件的限制,有时在室内,有时在建筑工地.很多工作无法量化,工作中有一定的随机性,这就要求土建类专业辅导员具有无私的奉献精神,对工作无比热爱和忠诚. 1.7具有勤奋工作和主动意识土建类专业辅导员具有教育和管理双重工作.工作的特殊性,要求土建类专业辅导员必须遵守工作纪律,艰苦奋斗,主动参与学生工作.能够与团队成员友好合作,共同完成学生教育和管理工作. 1.8有创新意识和科研能力土建类专业辅导员应该具有创新精神和科研能力.土建类专业辅导员工作的复杂性和繁琐性,需要有创新精神.随着时间的推移,学生思想状态也在不断变化,如果一味采用原有的方式教育学生,肯定起不到良好的教育效果.此外,土建类专业辅导员在科研方面也应该边工作边总结,既要提高自己的科研水平,又要把学生工作做出色. 2土建类专业高职学生职业素养要求 职业素养是指职业人在从业过程中需要遵守的行为规范,是劳动者在职业生涯中表现出并发挥作用的相关品质,是人们从事某种工作、专门业务或完成特定职责所具备专业技能和道德操守的总和,可以通过不断学习和积累而形成.概括的说,土建类专业高职学生职业素养包含以下4个方面: )职业道德.要求土建类专业学生具有敬业精神,吃苦耐劳精神,服务观念、法规意识、诚实守信和奉献精神等. 2)职业意识.要求土建类专业学生应遵守劳动纪律,创新意识、竞争意识和团队合作意识. 3)职业行为习惯.要求土建类专业学生具有较强的自我约束力,按照技术规范施工,具有较强责任感和对单位忠诚. 4)职业技能.要求土建类专业学生具有较强的识图绘图能力、测量仪器使用能力、水电预算能力、钢筋下料计算能力等实际操作动手能力,能够胜任所从事的建筑行业工作.职业素养成为一个人能否从事一种职业,能否胜任该职业岗位的重要条件.土建类专业高职学生职业素质的高低,直接关系到未来的职业生涯.职业素养的培养和教育,不仅仅是在课堂,更多的是在校园生活中与辅导员的接触、交流沟通.土建类专业辅导员是学生在校期间接触时间最长,接触频率最高,其隐性职业素养好坏,直接影响到学生的职业素养培养. 3辅导员的隐性职业素养与大学生职业素养教育的关系 3.1思想政治素质方面土建类专业辅导员大部分来自于理工科院校,在文学修养方面还需要进一步提高.土建类专业辅导员要提高自身思想政治素养和文学修养,在开展思想政治教育活动中,指导大学生开展各种实践活动,在实践过程中提高大学生的思想道德水平.强化大学生的职业道德素养.要求学生敬业、奉献、遵纪守法、诚实守信和奉献社会. 3.2敬业奉献精神方面土建类专业辅导员在工作中体现出来的敬业奉献精神时刻影响着高职学生.辅导员日常工作中的言行举止是影响高职学生职业素养的重要方面,只有自身做好了,才能正面教育引导学生.学生工作没有具体的上班和下班时间界限,很多时候都是在下班时间发生突发事情.如果辅导员能够及时赶到,给予帮助,妥善处理,会强化大学生对辅导员职业的了解,让学生认识到任何职业都应该具备敬业奉献精神. 3.3责任心方面责任心是做好辅导员工作的前提和基础.土建类专业辅导员应具备高度的责任心,这样才能在职业环境下与学生诚恳相待,取得学生的信任.针对不同生源学生,辅导员应该主动地与学生进行思想交流和沟通,体现辅导员以生为本的理念.这样才会让学生亲近和信服,赢得学生的尊重和支持.不仅在学生面前树立起了威信,又能给学生在生活中以引导和帮助.做好沟通工作是辅导员的职业习惯,这样可以强化大学生的职业意识和职业责任感,形成职业行为习惯. 3.4职业态度方面俗话说“态度决定一切暠,土建类专业辅导员应树立起远大的职业理想和人生信念,给学生树立起良好榜样,言传身教,启发和引导学生自我思考、自我管理和自我发展.引导学生提高深入社会、了解社会和服务社会的意识,培养大学生良好的职业素养,不断提高大学生的综合实践能力. 4结语 总之,本文粗浅地分析了辅导员应具备的隐形职业素养,高职学生应具备的职业素养以及两者之间的关系.如果辅导员具有较高的隐性职业素养,将会给高职学生职业素养教育带来不可估量的促进作用.因为“教育的本质追求是最大限度满足人的全面发展需要,是有目的地培养人的社会活动,使受教育者树立正确的人生观和价值观,形成良好的人格品质和行为习惯,成为合格的社会人、职业人、未来人暠土建类专业辅导员应注重自身隐性职业素养的培养和提高,加强对高职学生思想政治教育和日常管理工作组织,开拓高职学生职业素养教育的新局面. 作者:周燕单位:江苏建筑职业技术学院 土建论文:土建施工建筑工程论文 1施工前的准备工作 首先,土建工程施工之前应当有足够的图纸会审步骤,明确施工过程中所需要的建筑材料、所应当使用的机械工具、施工的进度安排和具体方案等,以及具体工作人员的安排与调度,从而保证施工的组织与安全质量体系的完善。其次,应当按照施工进度安排好材料的运送和检验工作,把好材料的质量关。再次,根据现场具体施工情况,保证钢筋加工、模板加工及各种预埋件的加工,在预制场内进行水电、道路以及各种加工设备的完善,在现场进行放线确认,并精确校准已埋设备,与施工队伍保持联系,以顺利进行交接工作。 2土建施工过程各工种配合协调过程中的问题与解决措施 建筑工程作为一个整体的作业任务,需要各个专业之间相互的配合,使各个小作业积极作用于整个工程。各个工种之间工作内容与职业机能有所不同,只有相互理解和配合,才能更好地和谐工作。如果施工企业拥有科学的管理模式也有助于保证施工的进度和工程的质量。建立并健全管理制度,才能节省施工企业和各个工种的工作时间,并保证工程的速度、效益和质量。另外,施工人员的专业素质和工作态度对土建施工也有影响,提高施工人员的专业技能及职业素养,使其在施工中的作用最大化,才有助于土建工程的施工。加强各个工种之间的协作,需要建立和完善管理制度,安排一个熟悉各个工种工序的人来领导并统一指挥所有的工种队伍,安排各个工种的作业时间以及作业区域。保证从设计图纸到修改再到施工,各个工种之间的配合协调一致。另外,要实行责任负责制,将各个工种的任务责任分派到各个工种,依据工作的实际情况进行奖赏。提高工作的积极性,端正工作态度,确保工程的整体进度和施工质量。 3土建施工技术在建筑工程中的应用 3.1钢筋工程施工技术首先,钢筋作为整个施工过程中主要的原材料,要严格关注钢筋的加工过程保证其质量,在使用中要调直钢筋,根据设计图纸的钢筋长度进行切割,尤其要注意计算钢筋的弯曲程度和弯曲长度,在对钢筋进行弯曲加工时,要将所有钢筋的弯点以及对正位置等都加工成型。其次,要按设计图纸要求设定混凝土保护层的厚度,可以统一都采用保护层垫块的方式来留足混凝土保护层的厚度,绑扎钢筋时要把头朝里,使其不出现在保护层中。依据图纸的准确数字安排钢筋的高度、范围以及预埋的位置。最后,对于那些在施工中要特别注意操作的手法,以避免钢筋受力变形。 3.2模板工程施工技术在顶板模板安装时,首先要具体分析顶板模板安装的施工方案,结合实际的情况和工程特点以及施工的要求和施工过程中积累的经验作出决策。当采用双层涂膜的胶合板做面板的时候,就要采用扣件式满堂脚手架作为支撑系统。在梁柱模板安装之前要用全站仪来作详细的观测,用锤球进行垂直定位。确定制作模板的材料及尺寸后,做好加固处理。 3.3砖砌筑工程施工技术砖砌筑工程施工之前一天,要用水湿润砖,使其水分含量保持在10%~15%之间。砂浆料中水泥应当控制在±2%,砂应当控制在±5%以内,在使用砂浆搅拌机时,将搅拌时间控制在1.5min以上。砌砖之前的每次盘角应控制在五层以内,要注意砖层和高程控制杆皮板之间的角度。使灰浆接缝的大小合理,水平的灰浆接缝均匀。在一切都符合施工要求之后,再进行挂线砌墙工作。砌砖时应使用铲灰,一块砖,一挤揉的瓦工施工方法,也即满铺满布、充分挤压的操作方法以此保证砖建筑结构的稳定性和整体性。 3.4混凝土工程施工技术在进行混凝土搅拌时要严格依据设计和施工的基本要求进行配制,保证原材料的综合性能指标。在使用时应当关注当地的环境、气候,确定运输路线、运输时间等情况,以便及时调整水胶比,保证混凝土的良好质量。确保钢筋和预埋件的数量、位置等合理,并清除地基上的淤泥和杂物之后,才能进行混凝土浇筑。在浇筑竖向结构混凝土时,应提前在底层填加类似于混凝土内砂浆成分的水泥砂浆,采取由低向高进行分层浇筑的方式,避免浇筑过程中发生离析现象。如果浇筑过程中支架、预埋件和预留孔洞发生移位和变形等情况,立即采取有效措施加以解决。应当采取不间断地浇筑混凝土的做法,以确保混凝土的完整性,并确保混凝土浇筑完成后其表面的光洁和平整。混凝土的振捣技术有平板振动器和插入式振动棒相结合的方式,也是较为常用的两种方法。分层下料和分层振捣的工艺有助于确保每层的厚度。应采用“快插慢拔”的方法在下层混凝土初凝前对上层混凝土进行振捣作业,减少混凝土表面气泡,提高混凝土的密实性;并确保振捣棒插入下层混凝土的深度足够,能够确保上下层混凝土可以成为一个整体,如果利用插入式振动棒进行振捣,就必须确保每层的浇筑厚度小于50cm。当将下层混凝土振捣密实之后再进行上层的浇筑,一直进行到梁底。混凝土是在水泥和水发生水化反应时产生凝结作用而形成,混凝土养护技术有自然养护、标准养护和热养护等三种方法,它是在混凝土浇筑之后的初期,采取合理有效的技术措施来构建一系列延缓水化反应作用的基本条件,也为混凝土的自然硬化提供必要的温度、湿度等条件,养护时间应在14d以上,应当根据建筑工程基本情况合理选择合适的养护方法,混凝土浇筑完毕后的12h内应当利用草帘、薄膜等物品覆盖,并在其上定时浇水以确保表面湿润。 4土建施工技术与建筑工程的应用配合 土建施工技术在建筑工程的施工过程中具有举足轻重的地位,但也应当积极地做好相互配合的工作,达到共赢的局面,建设出质量优良的建筑工程。因此,在机械设备进厂之后,应及时封存施工的机械设备,避免施工过程中出现零部件的丢失或者机械设备的损坏等情况。在施工的过程中,应认真了解和比对施工机械设备的功用,应用于具体的施工范围与施工重点,并指派具体的人员进行管理,使用之前必须经过管理人员的审批和同意。另外,施工管理人员还要严格管理建筑工程所申报的机械设备运输的吊装计划,并据此制定计划书,采取具体有效的措施管理机械设备。指派专门的工作人员及时检测预留的孔洞位置、标高以及截面,在各项检测均合格后才能进行混凝土浇筑。 5结语 伴随建筑事业的迅速发展,土建工程在建筑工程中的地位和作用越来越大,直接影响着建筑工程的质量和建筑的成败与否。因此,加强土建施工技术的研究对于提高土建工程的质量和施工进度有着重要的作用。在实际的施工过程中,我们应当明确并严格遵循土建工程中的施工工艺和技术要求,保证土建工程的顺利施工,以帮助建筑企业在激烈的市场竞争中取得胜利。 作者:杨欣单位:太原市热力公司 土建论文:混凝土建筑施工论文 一、建筑工程中混凝土的施工方法 在建筑工程中,混凝土施工首先要基础施工。建筑工程的基础施工主要是指建筑的地基施工,我们要求挖掘地基时要按照由深入浅的程序进行工作,首先进行深基础的施工、再进行浅基础的施工。通过这种形式以确保建筑工程周围建筑物的安全。在施工的过程中尤其要注意地基基坑的降水和排水工作,要保证施工过程中地基的安全。其次是承台的施工。在建筑工程中,承台施工要根据楼体的标准高度进行准确的测量,通常情况下,一般楼体承台以水平分割为主进行两层施工,两层都需要进行混凝土的浇灌,浇筑时间也有严格的要求,同时也要注意浇筑厚度。在层与层之间为了防止意外发生需要采取必要的间隔措施。一般我们可以用抗拉钢筋作为间隔的手段,这种方法能够保证措施在施工条件范围内,同时保证混凝土内部温度降低,减少了施工的成本和机械设备的投入,减少施工的开支,从而达到节约能源的目的。最后,要严格遵守混凝土的施工顺序。在混凝土施工时,施工顺序是非常重要的,通常情况下,我们采取从远到近的顺序进行。在施工时,所处位置不都是平坦的,有时会存在一定的坡度,在由坡度的地方施工时要保证混凝土一次性浇筑成功,然后在推至到另一边,最后推到顶部。在整个施工的过程中,对于施工设备的位置也有严格的要求,混凝土输送泵的位置一定要在场地的正中央,这样方便施工。如果采取混凝土泵管浇筑时,要注意散掉热量,确保建筑工程的质量安全。同时接缝问题也影响了安全问题,为了解决接缝的问题,工程设计人员在在接缝的地方留设一条调节带,避免在制作模板时,受到周围环境的影响,出现遇冷收缩、遇热膨胀的现象,这样现象极易发生应力断裂,从而保证工程质量。 二、混凝土施工的质量控制 控制混凝土原材料质量,要控制水的质量。通常情况下,我们对混凝土中混有水分的要求不是很严格,一般的饮用水都可用于混凝土的制作。但是,在制作混凝土时,我们严格禁止未经过工业处理的工业使用废水、污水以及沼泽水。这类的水源含有很多化学物质或者有机物质,会影响到混凝土的质量。此外,海水也不应使用,海水的大量盐分会导致混凝土后期拌制的硬化,从而影响混凝土的质量。在混凝土的水分控制中,也要事先经过一定的检查,我们要求饮用水中油类、糖类的成分要偏低,酸碱度PH值不得大于4,硫酸盐的含量不能大1%。在混凝土施工工艺原材料控制过程中,要注意水泥的控制。我国的水泥工业比较发达,生产的水泥品种也比较多,一般工业上按照水泥的用途和性能将水泥分为通用水泥、专用水泥以及特种水泥。通用水泥是最常见的水泥,包括普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥,一般用于土建工程。在水泥的使用过程中,还有注意水泥的等级,区分好水泥的品种和强度等级,才能合理的运用其性能,掌握使用方法,合理地使用水泥。在水泥的使用过程中,还有一些需要注意的关键点。在运送水泥中,我们优先使用散装的水泥,因为散装的水泥长时间接触空气,容易受到氧化的干扰,因此,我们要先使用散装、暴露在空气中的水泥,防止水泥的变质浪费。水泥运送到工地上后,要把不同的水泥分开储存。按照水泥的种类、生产厂家、出厂批次等,进行不同仓库的储存工作,不可以混装,防止水泥在后期使用时造成混乱,影响施工效果,拖延施工时间,使工艺繁琐。在水泥的储存时,要注意水泥的防水防潮,严重结块受潮的水泥经过检测后显示不能达到规定的标准就不能使用这样的水泥,防止工程受损。在水泥库应该设置通风设备,防止水泥受潮结块,进而变质,影响水泥的使用。此外,还有注意骨料的选择。沙石骨料是混凝土的最基本组成成分,在骨料选择时,要严格按照工程上的规定进行选择。 三、混凝土材料的搭配与选择 在建筑工程中,对材料的选择要求是十分严格的,因为材料是施工的基础,如果材料的性能无法满足施工的要求和安全,那么建筑施工就是不合理的。因此只有科学合理地选择建筑材料才能保证混凝土的施工质量,进而保证建筑工程的施工质量。其中对于混凝土的施工主要是以水泥和沙石为主,我们在运送材料的过程中首先要检查的是水泥,主要对水泥的型号、出场合格证、使用年限和质量证明等严格的把关,从而保障建筑工程的整体质量。如果混凝土的要求较高,在选择沙石时就要优先考虑沙石的质量和韧性。总之,对于沙石的选择要根据实际需要进行相应的选择,根据混凝土的实际需要进行筛选,保证建筑工程的质量。在外加剂的选择时,外加剂的作用是防止混凝土变形开裂,通常以粉煤为主。在建筑工程的施工过程中添加外加剂可以减少混凝土的水化热能,同时还可以改变混凝土的坚实性和柔韧性,切实保证工程的质量,延长建筑物的使用寿命。在配置材料的过程中对混凝土的各项指标把关要严格。在施工之前,对混凝土的原材料进行试验。通过试验得出了混凝土的配置是否符合要求以及配合的比例。有时试验的结果容易受到环境的影响,因此一般情况下要进行试验多次,一直到达标为止才可以投入使用。施工的过程中一定要保证混凝土的强度,适当的降低水泥的用量,已达到降低水灰比例的作用。混凝土模板也是很好的应用,在混凝土施工前,工程技术人员要根据工程上所需要的模板类型,考虑相应了设计要求与工程特点,尽量选择技术先进、结构简单、施工容易、经济合理的混凝土模板类型,同时还要保证混凝土模板的质量要求。 四、结语 混凝土作为建筑工程所使用的主要建筑材料,在建筑工程建筑施工中占有十分重要的地位。为了保证建筑工程的施工质量,在对混凝土的原料进行选择时要注意控制,还要注意混凝土的强度和耐久性。注重混凝土原材料的选择和混凝土的质量控制和施工要点,才能保证建筑工程的施工质量。 作者:李作东单位:藁城市绿都园林建设工程有限公司 土建论文:土建工程施工质量管理论文 一、土建工程施工管理中的技术问题 在土建结构中的一个重点就是混凝土技术,混凝土技术会直接的影响到工程的安全使用状况。混凝土的质量必须进行管理控制,随着近几年的商品混凝土的使用,相继出现商品混凝土施工问题,例如:混凝土的运送距离远出现质量问题,;振捣棒插入的深度不够不够密实的问题,施工后出现蜂窝麻面以及孔洞等质量问题。再者就是钢筋的主要问题,在土建工程中都会出现使用再生钢材的现象,很多钢筋的抗拉强度由于达不到工程技术的要求。出现钢筋的焊缝不够饱满、其高度不符合技术性的规范等。还有的没有按照根据规定来进行错开,存在垫块不足的现象,梁内很多纵筋之间的间距因为较小,导致支撑不足等。对于这个部分的质量管理问题,应该要做的就是要在施工现场建立起严格的审查制度,对不可以使用不合格的钢筋不能使用。在对钢筋进行绑扎之后,需要根据设计图纸来做好校对工作,在进行混凝土浇灌之前进行仔细的检查。 二、如何克服建筑施工过程中存在的问题 1.施工工序质量控制 (1)控制好每一道施工工序,需要加强对工序中每一个因素的控制。施工人员应该严格按照施工工艺和操作的具体规范来进行施工,做好施工工序的检验,避免出现系统性因素变异,确保每道工序的投入材料的质量。设置施工工序使得每道工序都处于控制之中,避免板号错误不达标的现象发生。在验收中,应对板缝进行仔细的检查,避免出现楼层表面不平。对工序的质量进行分析和综合的统计,及时地掌握工序的施工质量动态。 (2)健全质量体系提高土建工程质量的根本保证施工企业要搞好工程质量,保证所需的组织结构、程序、过程和资源。质量管理体系持续要有效地运作,就需要在土建工程的更新、改造、完善和健全几个方面做文章。一是用系统的思想对工程质量形成的全过程及所有的质量活动进行系统分析,然后形成质量体系程序和相应的技术报告。对照土建的施工标准进行完善和更新工程技术,推进质量体系的持续有效和良性循环。 2.建立健全完善的安全制度 建立完善的安全制度有.建立安全权管理体系和安全检查两个方面建立安全体系至关重要工程项目部建立以项目经理部为现场安全生产文明施工管理体系的第一负责人的安全管理体系。在建立了安全体系之后各个部门要适时进行安全检查发现隐患及时补救。并且还要注意检查的时候要仔细、认真。 3.提高施工技术 首先是针对混凝土的管理,首先根据距离以及楼层的高度来进行及时的调整。施工管理人员要及时的对搅拌时间进行调整。对振捣的间距进行控制,振捣一定要保证表面出浆才可以,在密集之处要用带有刀片的振捣工具来进行振捣。其时间不应该超过混凝土的初凝时间。其次是对于钢筋的质量管理问题,应该要做的就是要在施工现场建立起严格的审查制度,对不可以使用不合格的钢筋不能使用。在对钢筋进行绑扎之后,需要根据设计图纸来做好校对工作,在进行混凝土浇灌之前进行仔细的检查。 4.提高工程施工管理质量 体检施工质量是建筑企业生存的重要生命力,从各方面控制和提高施工管理质量,从土建设计阶段到施工阶段都要实现层层控制。对建筑产品主体应该引起高度重视,对存在的问题要加以防止和改进,实施合理的规范措施,健全土建施工管理的制度,全面提高按计划提升工程质量的实效性为打造高质量的精品工程奠定良好的基础。同时要严把质量关、做好验收工作。 三、小结 建筑施工作后的目的就是为了建出质量高的建筑成品出来。所以在社工过程中一定要严把质量关防止偷工减料另外还要注意监理在这个过程中的作用。验收单位在验收的过程中千万不可马虎、大意一定要严格执行国家的标准认真验收发现问题及时地与施工单位进行协商。建筑施工是建筑得以实现的唯一途径解决建筑施工问题不仅仅是建筑施工者们的问题也是所有人为共同关心的问题。 作者:翟美凤单位:黑龙江嘉辰建筑工程有限公司 土建论文:混凝土建筑工程施工论文 1混凝土工程中常见的问题及处理办法 1.1混凝土蜂窝及处理 在混凝土工程中,通常会出现一些问题,蜂窝问题就是其中一个。混凝土施工过程中,产生蜂窝问题通常是因为混凝土施工过程中振捣的紧实程度不够;或者是根本就是混凝土施工中出现漏振;还可能是因为工程施工中使用的模板间出现了较大的缝隙,由于这种缝隙的存在而导致水泥浆从缝隙中流出,最后使得钢筋的密度不符合标准要求。要想解决问题就必须先找到问题的根源,混凝土施工中蜂窝产生的原因主要还是混凝土振捣问题和模板使用问题,所以在施工中要做好混凝土的振捣,施工人员必须要认真负责,千万不能发生漏振的情况。而且施工人员要严格掌握混凝土振捣的操作规范,必须保证混凝土振捣的质量。另外,要做好模板使用工作,在使用过程中一定要控制合理的模板间缝隙,同时还要保证模板表面无杂质、做好模板的清洁工作,相信做好这些工作就可以很好地避免混凝土蜂窝问题的出现。 1.2混凝土露筋及处理 混凝土露筋也混凝土工程中常见的一个问题,这个问题发生的原因可能在于混凝土振捣夯实的程度没有达到要求,又或者是模板与钢筋之间的垫块不合适而导致的。解决混凝土露筋问题的关键就在于处理好模板与钢筋之间的垫块,要保证垫块不能太小也不能太薄,尽量选用最合适的垫块。这就要求在施工前做好垫块的规划设计,通过调整垫块就可以很好地控制钢筋和模板之间的紧密程度,进而达到混凝土不露筋的目的。另外,就需要做好混凝土振捣工作,在混凝土振捣过程中一定要将混凝土中的气泡清除掉,这样可以避免混凝土振捣不严实的情况发生。 1.3麻面、缝隙、夹渣及处理 麻面、缝隙、夹渣也是混凝土施工中经常出现的问题,麻面主要指的是混凝土表面的平整度不够;混凝土施工中忽视清洁度就很可能导致混凝土夹入杂质,而杂质最终就会导致混凝土的裂缝。混凝土麻面主要是由模板使用问题造成的,所以解决这个问题就要做好模板的清洁和使用前的湿润;而解决混凝土夹渣就需要在水泥使用前进行必要的清洗,这样才能更好地保证混凝土的清洁程度,只有解决了混凝土夹渣问题,其裂缝问题也可以得到解决。 2部分混凝土施工技术分析 2.1混凝土原料和配料 混凝土的质量有许多衡量指标,其中抗压强度就是关键指标之一,而水泥强度和水灰比又是影响混凝土抗压强度的关键因素,所以说要想控制好混凝土的质量,就必须要对混凝土的原材料进行合理的配比。普通混凝土是一种新型的建筑材料,它主要由水泥、水、细骨料、化学外加剂、等原材料按一定比例配合而成,它是一种很好的人工建筑石材。在混凝土质量的控制中,要严格注意各种原材料的配比,对原材料配比之后要进行实验性的检验,这可以给混凝土质量提供更可靠的保障。 2.2混凝土的搅拌 在混凝土搅拌过程中,施工单位应该严格安装搅拌程序进行,比如要严格控制搅拌时间,确保混凝土搅拌充分,使每种原材料都得到充分地混匀;另外,搅拌之前必须要对混凝土的原材料进行合理的配比。在搅拌完成以后要对混凝土进行检测,看看混凝土的搅拌是否达到了工程建设使用标准。如果混凝土搅拌没有达到使用标准就要重新搅拌。 2.3混凝土是浇筑 混凝土浇筑是建筑工程中混凝土施工技术的一个关键环节,所以要想提高混凝土施工质量可以从混凝土浇筑入手。在混凝土浇筑施工中要做好充分的准备工作,比如说浇筑之前要考虑混凝土的浇筑方法是否可行;水电供应是否有保证、各工种人员的配备情况,同时还要选择合适的施工设备;另外,气候、气温都会影响到混凝土的浇筑质量,所以事先要充分的考虑到这些因素,进而采取一定的措施。在浇筑过程中,要密切观察混凝土拌合物的坍落度等性能,如果发现问题可以及时地进行调整;在混凝土浇筑过程中,还要加强对浇筑的监管工作,只有严格地把控才能最大程度地减少混凝土施工质量问题的发生。 3结语 总而言之,混凝土工程是建筑工程的重要组成部分,混凝土工程质量也是备受人们关注的。在混凝土工程中,要想提高混凝土施工质量就要依赖于各项施工技术和施工工艺。科学地使用混凝土施工技术可以降低混凝土工程中问题的发生。 作者:于化武 单位:延边园丁建筑有限公司 土建论文:透光混凝土建筑环保论文 1透光混凝土的原理和性质 1.1透光混凝土的原理 透光混凝土由建筑师阿龙•洛桑齐于2001年提出理论,于2003年研制成功。这种混凝土主要是以混凝土为基体,将透明光纤按照一定的比例布设于混凝土模板中,之后浇筑混凝土,养护成型。根据不同的应用要求,通常布设在混凝土中的是大直径的塑料光纤,将其作为主要通光用途。之后,JoelSosa和SergioOmarGalvan研制出了一种新型的透光混凝土材料,这种材料比普通的混凝土的重量轻30%,可允许80%的光线通过。通常光导纤维在透光混凝土中以矩阵方式平行排列,其体积分数约为3%,光纤尺寸较小,作为一个新成分与水泥混合在一起,形成了集合体。由于光纤比例较低,混凝土的力学性能基本不受影响,可以作为建筑材料使用。透光混凝土的光导材料除了光导纤维之外还有树脂。其中光导纤维植入混凝土的方法,可以分为“先植法”和“后植法”。树脂类透明混凝土制作方法更加简单且易操作,与普通水泥混凝土基本制作相同。 1.2透光混凝土的性质 (1)艺术性。透光混凝土可以美化博物馆外立面,创造初博物馆与周围环境共生融合的效果。透明混凝土的运用,使展馆内部在白天,不需要大量玻璃幕墙,即可使阳光透过墙体射进室内。在白天达到采用自然光照,减少人工光源的使用量,节省能源的效果;而夜晚,整个展馆内部的人工光源产生的光线,透过外墙的透明混凝土向外发散,使展馆与自然的联系更加紧密。 (2)透光性。由于光导纤维传导光线的能力非常强,可达到20米远不发生损失。因此用透光混凝土砌块砌筑的墙体可达数米厚而不削弱其透光能力。通过控制混凝土内的光纤含量,可以实现控制透光度的效果。与玻璃幕墙相比较,使用透光混凝土砌筑的墙体具有优秀的透光效果,但太阳光辐射产生的大部分热量均被其自身吸收,所以可以基本维持室内热环境,但不会使室内温度上升过快。同时,光纤滤掉了大部分的紫外线,降低了自然光对文物的损伤。经试验研究表明,对透光混凝土的透光率产生影响的因素主要有两个: ①光纤体积比。透光率随着光纤体积的增大而增大; ②光纤直径。在光纤体积比固定不变的条件下,透光率随着光纤直径增大而增大。 (3)抗压性。透光混凝土作为建筑材料,制成的主要是受压构件。而直接反映构件抗压性能的参数是抗压强度。对于透明混凝土而言,影响其抗压强度的最重要因素是光纤体积比。经试验,当光纤在透光混凝土中的体积比分别为1%、2%、3%、4%时,与其相对应的混凝土抗压强度损失率分别为0.96%、3.84%、4.76%、12.50%。因此,当光纤体积比小于3%时,与其相对应的抗压强度损失率不超过5%。由此可知,当透光混凝土中光纤体积比小于3%时,可以基本忽略光纤对透光混凝土抗压强度的影响。 (4)抗渗透性。透光混凝土是一种多孔性物体,若混凝土两侧存在内外压力差,必然会引起液体或气体从其高压处向低压处迁移、渗透的现象。混凝土抵抗气体或液体渗透的能力称为抗渗性。混凝土的抗渗性与其耐久性也产生共生的影响。透光混凝土中的光纤和混凝土之间并非紧密咬合,而是存在着界面,导致混凝土冻融及锈蚀的氯离子可从界面处进入到混凝土中。通过实验研究表明,在不影响智能混凝土通光率的情况下,在塑料光纤上下表面各涂覆一层薄环氧树脂膜可以有效提高混凝土的抗渗透性。 (5)抗冻融性。混凝土结构在长期的与外界环境接触时,容易受到冻融作用的影响。混凝土长期在冻融循环的作用下,很容易出现强度降低、表皮剥落甚至导致结构破坏。透明混凝土在长期使用期间,有一侧需要露在外面采集太阳光,必然受到自然环境的作用,同样也会受到冻融循环的作用。经试验研究表明,光纤的含量对混凝土的冻融破坏有影响,当光纤体积比在3%以内时,冻融破坏导致的混凝土抗压强度损失不超过10%。 2国内透光混凝土的应用 2009年7月,经《混凝土世界》杂志报道,北京榆构成功研制出透光混凝土。“它是由细致水泥和光纤混合制成的,砌块表面像是有无数的小孔,数千个光纤维在水泥块两面之间平行而形成一个方阵,光通过这些光纤从水泥块的一端传至另一端”。目前国内使用透光混凝土的成功案例是2010年上海世界博览会中的意大利馆。意大利馆的建筑外墙采用的是复合系统:外侧采用透明混凝土砌块,内侧是双侧ETEE结构。利用透明混凝土外墙,解决部分馆内房间的照明问题。达到节能的目的。意大利馆使用了3774块混凝土板,大约189吨透明混凝土,覆盖面积达1887m2,大约占意大利馆整个表皮混凝土挂板的40%。意大利馆高18米,整个表皮覆盖面积约3600m2。目前,国内研制出来的透光混凝土挂板将新型的水泥和树脂按一定的比例混合,确保其透光性能,大幅度降低成本,可以实现大规模应用。与光导纤维相比,树脂的视角更广,对于光的捕捉能力更强,对于材料的透光特性有大幅提高,同时,用树脂作为透光材料制成的透光混凝土工艺更加简单。由树脂和水泥按比例制成的透光水泥,透光率最大程度可达到20%。若需要控制透光率的话,可根据需要减少插入树脂的数量,透明度可降低至10%。每块透光混凝土板的使用寿命和普通混凝土材料的使用寿命是基本相同。 3结论 透光混凝土作为建筑材料,可以满足结构抗压、抗渗、耐久性、抗冻融等结构安全方面的要求;满足博物馆在照明方面的需求,利用自然光,节约资源;相较于玻璃幕墙,有效控制展馆内部的温度,降低紫外线的辐射,控制了自然光对文物的损坏程度;增强了展馆的整体艺术性,利用透光混凝土作为建筑材料的展馆,本身就是一件艺术品。目前透光混凝土的研究还处于初级阶段,国内要将其投入大规模生产还存在一定问题: (1)大批量生产透光混凝土的技术目前还不够成熟; (2)光纤价格较高,透光混凝土中光纤材料的使用量巨大,这使生产成本大幅提高。 作者:丁泓力 林荣辉 郭杨 单位:江西经济管理干部学院 土建论文:土建类高职院校创新教育论文 一、高职院校创新教育的定位 (一)创新教育的必要性 创新教育包括创新精神培养与创新能力培养,创新精神培养包括创新意识和创新性人格,它属于非智力品质[2];创新能力培养包括创新思维能力和创新操作能力,它属于智力品质[3]。随着中国知识经济时代的到来,建筑业如何由劳动密集型向技术、知识密集型发展,不仅需要对生产工艺、设备、技术进行更新换代,更需要掌握现代化科学技术的人去实现。为国家培养大批具有创新意识的应用型人才,是高职教育发展的需要,是实施素质教育的需要,也是对高职院校提出的新要求。素质教育是高职教育改革和发展的基本方向,全面推进素质教育,创新教育是重要的突破口。通过实施创新教育活动,可以培养学生的创造性思维能力、实践能力和开拓精神。 (二)创新型工程人才的分类 现代社会对人才的需求已趋于立体化和多元化,而对人才的需求数量随着经济发展和工程建设规模要求越来越多。土建类工程人才大致可分为研究型、工程型、技术型和技能型四大类。人们常常把不同类型人才的培养分别归于从研究生到中专的不同教育过程。虽然从研究型到技能型这四类工程人才的相关能力和能力培养是截然分不开的,往往还需要兼而有之,但对不同人才培养的教育阶段的划分有其一定的合理性。何谓“创新型工程人才”?有的认为创新型工程人才必须是“科技精英”,有的则认为它包含了不同类型的工程创新人才,反映了不同的层次需求。中国工程院院士何继善认为:“工程技术的的创新应当是从塔尖到基础各个层次的创新”,“否认了创新人才的普遍性与层次性,也就否定了创造型人才自身素质发展的层次性和社会人才需求的层次性”。可以说明工程创新人才的层次性。科学发现是人才金字塔的塔尖,其下依次为科学方法创新、技术原理创新、技术集成创新和技术应用创新。尖端人才需要有其本身的发展基础和社会基础。形成工程创新人才金字塔是符合人才培养和需求规律的,也是合理的。因此,需要把工程创新人才的培养深入到教育的各个领域和各个层次。 (三)高职院校创新教育的定位 土建类高职院校在培养学生基本职业技术技能的同时,也肩负着“创新型国家”建设创新人才和创新能力的培养重任。一些发达国家建设的经验以及中国改革30年发展的实践告诉我们:建设创新型国家,普通高等学校将发挥引领作用,高职院校也应有所作为。创新能力是职业教育高素质技术技能型人才的一个重要特征,在土建类高职教育中也应该包括培养一大批具有新思想、新见解、想象力、创造力和实践力的高素质管理者和生产者。原教育部副部长赵沁平在建设创新型国家中高等学校如何发挥作用的研讨会上指出:需要全面推进素质教育,大力发展职业教育;积极探索产学研结合的新机制,高校要办出特色和优势;推动有利于创新文化的大学文化建设。显而易见,创新教育成为了高职院校的历史任务。高职教育人才培养的目标是培养技术专业型人才,而非高层次的创新领军人才,因此,高职院校的创新教育定位应以技术应用创新为主,为生产、建设、管理与服务第一线培养具有现代创新意识的人才,为此,应在专业教学中加强学生创新意识和创新能力的培养,并将其作为土建类高职教学改革的一个重要内容。 二、土建类高职院校创新教育体系的构建 (一)土建类高职创新教育的现状 土建类高职的职业能力教育包括方法能力、专业能力、社会能力等,已在业内达成共识,但对于高职教育中的创新能力和创新人才培养尚缺乏充分认识和足够重视。不少高职院校意识到了创新教育的重要性,也做了努力和尝试,但仍存在一些问题。一是,缺乏校园创新文化。目前高职教师仍然受到以知识传授为主的影响,对科技技术表现出消化吸收、跟踪追赶的趋势,因而未能形成开放性、研究型的校园创新文化氛围。二是,缺乏创新教育培养计划。由于对高职培养目标及创新人才理解存在误区,高职院校创新教育力度重视不够。体现在教学计划上,仍然停留在一般专业学习,缺乏系统的创新教育培养计划,不能从根本上提高学生的创新能力。三是,学生缺乏创新原动力。或因目前学校专业教育设置过窄,或受社会功利倾向的影响,高职学生较为普遍地满足于常规学习,缺乏创新的兴趣与欲望。四是,创新教育体制不完善。高职院校学生创新教育体制有待进一步理顺。目前大多数高职院校创新活动局限于组织各种课外活动、技能竞赛等,这些活动为推动创新教育起到了积极作用,但其往往缺乏系统性和持续性,难以形成长效机制,加之管理涉及众多部门,系统管理和评价、考核实施有难度。 (二)创新教育体系的构建 土建类高职院校的创新教育应以技术应用创新为主,或可称为职业创新教育。以此进行创新教育体系的构建,既与教育培养目标紧密结合,又能使创新教育落到实处。创新教育体系的构建必须打破传统教学理念的制约。目前,中国高职院校的教学已取得丰硕改革成果,但也不可否认高职院校受传统教育理念思想影响很深,其更新速度相对滞后于经济社会发展的步伐。高职技术应用创新创育的改革可借鉴国外先进的教育理念,比如德国的建筑类职业教育,以项目化教学创新为特色,在项目中培养学生的技术创新能力。为此,学院在技术应用为主的创新教育探索上进行了大胆改革尝试: (1)创新校企合作教学模式,形成校企双主体“双线互动、双元组合、理实一体”和“分流式培养”的教育教学机制。 (2)建立符合工程信息化发展的BIM技术项目化优秀课程体系。 (3)开发基于建筑施工过程的优秀能力课程教学包,强化学生职业综合能力训练。 (4)专业实践教学体系达到单项技能生产化、综合技能项目化和综合能力训练岗位化的要求,实现毕业证、职业技能等级证及职业岗位证多证融合。创新教育的探索对学生学习积极性和创造性培养有很大促动,但也对传统的做法提出了挑战,因此,必须与时俱进,不断学习改进,构建符合国情的技术应用型创新教育体系,以适应建筑业的发展需求。 1.转变观念和评价标准 创新教育体系的构建落实到专业教学中,就是要将学生创新意识培养贯穿于整个教学过程中,包括课堂教学、分散和集中的实践教学、课外活动以及国家的创新计划等。当前,这些教学活动中的创新意识培养亟待加强,而首先需要有一个观念和评价标准的转变和适应。改变以“教师、课堂、教材”为中心,学生被动接受知识的传统教学观念,要让学生成为教学活动的主体,主动地、积极地探究知识。而教师的作用主要是“组织、引导、解惑”。土建专业实践性很强,让学生结合专业知识发现生活中的力学、结构问题,由此引导思索、发现问题、提出改进方法。这是创造的第一步。教师应在学生学习基础专业知识的同时,引导他们“关心生活、提出疑问,发现不足、进行思索”。有想法,才可能有创新。树立“人人皆可成才、人人皆可创新”的理念。有发明、出专利是创新教育的成功,但创新教育成功的更大意义是使受教育者在原有的基础上创新意识有所提高、有所进步、有所收获。高职期间尚处于基础教育到专业教育的过渡阶段,也是工程创新人才成长的初级阶段,因此,不必急功近利地追求创新成果,而需要关注、重视各教学环节中学生创新意识的培养。学生的创新思维和实际能力如何,很难通过传统的考核方法得到结论,它需要在与学生直接接触、共同学习或活动实践中体验和感知。因此,传统的考核评价体系会阻碍学生创新意识培养,这也是在高职教学中要进一步开展实践教学活动的重要原因。实践教学活动不但可营造学生自主学习和创新的氛围,也可使教师对学生的整体情况作出科学评价。 2.建立三个“课堂”,实现创新教育常态化 在专业教学的各个环节都应该注重学生创新意识的培养,要将创新教学渗透到课程教学、实践以及社会活动中,使创新教育常态化。常态化创新教学对学生有持续的、潜移默化的影响。常态化创新教育需要做好教学设计,实施三个“课堂”的创新教育值得探索:学校教学的“第一课堂”;工程实际的“第二课堂”;社会活动的“第三课堂”。通过三个课堂,形成一种在过程和结果上具有创新特征的教学环境和氛围。当今第一课堂的教学仍是高职教育的主要手段之一。在高职期间,学校课堂教学占了整个教学的50%左右,如何在课堂教学中提高学生创新意识更具普遍意义。课堂教学中的创新意识培养主要在于长期细致的潜移默化作用,着重于建立“意识”,并不应急于“成果”。工程实际的“第二课堂”是实践教学的重要环节,学生能够得到直接或集中的技能训练。土建工程教学中的实践类教学环节大体可以分为认识、验证性;技术、技能性;综合、创新性三类。“第二课堂”是第一、第二类实践活动的基地,是培养学生创新能力的重要环节。教育部开展的本科院校大学生创新实践训练计划(SITP)已持续多年,取得了丰硕成果,不仅提高了学生参与创新活动的积极性,更重要地是大大增强了学生的创新意识,培养了创新能力。社会活动的“第三课堂”是综合、创新性实践活动的良好平台,高职院校在教学设计中也应将“第三课堂”作为专业教学的重要内容。 3.加快高职院校”双师型”师资队伍建设步伐 教师自身素质是技术应用型创新教育发展的关键。日本土建类职业专门学校80%以上的教师来自工程企业,有很强的应用和创新能力,是教育的中坚力量。目前中国的高职院校真正的“双师型”及跨学科的人才较少,大部分教师满足于常规的课程教学或一般的实践活动,忽视创新意识和创新能力的培养。土建类高职技术应用创新要求教学内容、评价方式与实际工程相结合,与工作岗位技能相对接,这就要求教师尽快转变思路,深入了解行业和企业的实际需求,提高自身的专业技术和技能。因此,创新教育将促进教师深入企业进行实践锻炼,掌握和提高相关专业技能,使其真正成为双师型教师。此外,从企业引入技术人才、能工巧匠,或通过行业、企业对学生职业技能进行资格考核和能力评价,使校企合作走向深入、实现共赢。 4.创新教育体制机制的完善 深化校企合作制度,创新人才培养模式。加紧完善工程类“双师型”师资队伍建设制度。改革与创新教育相适应的考核评价体系,重视实践和应用能力考核。建立校内与校外、课内与课外、理论与实践、应用与创新相结合的全方位、立体化的培养体系,培养学生自主管理和应用创新能力。加快土建类规范化、信息化教育制度改革,完善土建类学生企业实习制度,培养学生的职业素质与工程应用能力。 三、结语 随着中国建筑业的不断发展,高素质技术技能型人才需求将持续增长,作为高素质人才的基本特征的创新意识和创新能力培养需要在各个阶段进行。土建类高职教育需要给学生适应土建行业就业的基本技术技能,但无论从中国建筑业转型和可持续发展,还是从学生长远职业生涯角度考虑,加强创新意识和能力的培养是高职教学的重要使命。 作者:瞿丹英 应惠清 单位:上海济光职业技术学院 土建论文:水电工程土建施工技术管理论文 1水电工程施工技术管理 1.1施工技术方案管理 施工技术方案管理是技术管理最为重要的职责,贯穿于工程建设的全过程。 (1)带着问题踏勘现场。在技术方案研究和制定过程中,要从现场地形地貌、临建规划布置、实施手段及方法、安全及环保,甚至永久结构物设计布置等多个角度,由技术、机械设备和测量等不同专业技术人员带着不同的问题,反复多次踏勘现场,通过深入了解和研究现场情况,制定切合实际的技术方案。 (2)提前开展技术方案研究。对N-J工程建设而言,在人员、机械设备和物资材料等方面有很大的比例来自巴基斯坦国外,国外人员进场以及进口机械设备、物资材料周期长;实施阶段需补充地质勘探;私有化的土地征地工作困难等。受这些因素制约,对分项工程来说,必须提前开展施工技术方案的研究和制定工作,一般需提前1a左右时间。 (3)汲取国外先进的技术和管理经验。N-J工程施工技术难度极大,其咨询公司(NJC)中层以上的技术、管理人员主要来自美国、挪威等西方发达国家,并有部分是学者或专家,他们有着丰富和先进的水电技术知识和管理经验,为承包商学习知识和积累经验提供了不可多得的平台和机遇。一方面与工程师保持良好的工作关系,如多参与双方的会议,积极主动与工程师沟通,遇到工程问题多请教,多倾听工程师的意见和看法等。另一方面在工作之余,在不违背原则的情况下,真心地把工程师当作自己的朋友看待,多参与双方的互动和交流,可以了解很多国际上先进的水电技术知识和管理经验。如N-J工程的400m级深竖井施工采用移动式门机载物提升、引水洞TBM掘进段采用风险管理模式等,都是受到工程师的启发、为我所用的结果。 (4)技术方案的优化和调整。国际工程的施工技术方案要求更精细,尽可能地考虑到施工各个环节和细节,对可能存在的风险要制定应对措施。承包商对施工技术方案优化工作责无旁贷,但应该是适度和合理的。一个成熟的施工技术方案,还应该从节约业主投资和降低承包商施工成本等角度,结合多方(包括工程师)的合理化建议和意见,根据现场实际对方案进行优化和调整。 (5)邀请工程师参与技术方案讨论和交底。对一些重要的技术方案讨论和交底,主动邀请工程师参与,可起到一举三得的效果:首先,让工程师看到承包商的言行一致,增进其对承包商的信任度;其次,对现场工程师而言,也是技术交底,更便于他们对施工现场实施监督和管理;再次,也可让承包商的现场施工人员及早了解到工程师对现场施工的要求和看法,预防施工中可能产生的偏差。 (6)严格执行批准的技术方案。技术方案一旦得到工程师的认可和批准,现场施工时就要严格遵守和执行,如果确实需要进一步地优化或调整,必须事先与工程师沟通、协商,并以书面形式报工程师批准。 1.2施工进度计划管理 N-J工程的施工进度计划主要包括总进度计划、年度进度计划、月进度计划和日进度计划4方面内容,承包商及工程师均配有专职技术人员从事进度计划的分析、制定和更新等管理工作。 (1)总进度计划管理。N-J工程合同文件规定总进度计划需每3个月更新1次,或按工程师的指令不定期更新。总进度计划历来受到业主、工程师及承包商极其高度地重视,它涉及到承包商的履约能力,以及业主能否从按期发电中受益。另外,承包商从更新的总进度计划中,可检查施工人员、设备等资源配置能否满足工程进展需求,及时按需补充;另外,利用总进度计划中的边界条件(如征地、资金、施工图供应等问题),为变更、索赔寻求突破口,如在2011年,承包商利用更新的总进度计划,成功地取得了N-J工程304d的工期索赔。 (2)其他进度计划管理。承包商要重视的不仅是总进度计划管理,而且还要重视年度、月和日进度计划管理。N-J工程的具体做法是:将工程师批准的总进度计划完工时间提前1~2个季度,制定出承包商的内控总进度计划,将内控总进度计划逐年分解成各年度施工进度计划,以此确保总进度计划的落实;年度进度计划再按月分解成月施工进度计划,每月28日项目部召开月进度计划会议,总结本月的施工完成情况和安排下月的施工计划,对本月未完成计划的项目,具体分析原因和找出解决办法,日常工作中,由总监办和工程部负责联合检查和督促月进度计划执行情况;各分项目部根据月进度计划,每日下午召开现场碰头会,检查当日完成情况,解决现场施工问题和安排下一日的施工任务。项目部形成“以日促月、以月保年、以年保总”的良好施工氛围,提高了承包商履约能力,以确保总进度计划目标的顺利实现。 1.3施工图纸管理 (1)水电工程N-J工程由工程师提供施工图,承包商根据施工图细化和绘制车间图。提早、明确告知工程师各分项工程开工日期和供图计划非常必要,也为以后可能因工程师供图不及时导致的索赔提供依据。 (2)积极配合工程师做好详细设计前的补充勘探工作。工程师在分项工程详细设计之前,可能要作一些补充勘探工作,需要承包商积极配合,以有利于工程顺利开工。 (3)工程师来自世界多个国家,个人水平参差不齐而且流动性大,施工图设计工作缺乏连贯性、系统性。因此,工程师提供的施工图比较粗略,修改较多,甚至出现已开工部位停工待图现象。作为承包商对此必须要有充足的心理准备并提前制定应对措施,如及时主动与设计工程师沟通;要求现场工程师有一定的权限处理施工图局部修改问题;采用现场确认单形式解决施工图局部修改等。 (4)在施工图方面给工程师或业主的建议要做到慎密、周全。由于N-J工程在可行性研究阶段勘查工作不足,导致在工程建设初、中期设计变更项目多,而工程师会想方设法找理由将设计变更的责任推卸给承包商,以达到减少业主投资和降低风险的目的。为此,承包商在施工图方面的建议必须有理有据,思路清晰、慎密,结构严谨、周全,同时还要顾及各方利益,尤其是承包商的利益。 1.4变更、索赔管理 变更、索赔是技术管理的重要职责之一,主要体现在相关技术资料和信息的收集、整理上,如施工图修改,施工程序、方法被动更改,工程量大幅增减及其复核计算等。这些是变更、索赔工作非常重要的基础资料,能够为变更、索赔提供充分的、强有力的支撑。在N-J工程建设过程中,通过技术、商务和施工等专业的密切配合,多项变更、索赔取得了成功。 1.5及时跟踪现场,预防和纠正方案执行偏差 再切合实际的施工方案,受现场实际条件及施工人员素质的影响,在实施过程中,总会或多或少地存在着局部偏差,需要技术人员及时跟踪施工现场,了解和掌握技术方案执行情况,预防和坚决纠正方案执行中的人为偏差。不管是现场实际条件导致的方案局部调整,还是施工人员素质造成的方案局部偏差,都需要及时与工程师沟通,尽量避免停工或增加不必要的施工成本。 2水电工程科研管理 鉴于N-J工程规模和特殊地理位置,其多个项目的施工技术难度极大,而作为一个大型国际工程,也为科技研发提供了良好的机遇和平台。以国际工程为依托,更容易学习国际上先进的水电科技技术知识和管理经验,汲取精华,为我所用。N-J工程在科研方面取得了一些重要成果,主要得益于做了如下几个方面的工作。 (1)完善科研机构、健全科研制度。早在2009年,项目部就成立了以总经理为组长的科研领导小组,2013年又任命了技术科技总监主抓项目科研工作,并相应成立了科研所,进一步完善了N-J项目的科研组织机构,科技研发涵盖了N-J项目的各个专业。同时,从科研职责、内容、程序、奖励、激励与约束、考核、保密等角度,制定了一系列规章制度,进一步健全了科研管理规章制度。 2)遵循科研原则、制定科研预案。在科研管理方面,针对科研项目,一贯按“了解项目背景,确立科研课题;成立科研小组,发挥团队力量;联合国内机构,提升科研质量;借鉴国外经验,力争科研创新;总结科研成果,积累科技经验”的原则,并采取相应的科研措施和制定相应的科研预案,确保了项目科研工作能顺利、扎实、深入地开展。N-J工程在科研管理上正是因为组织完善、制度健全、原则合理、措施得力,才能在诸如小口径深孔勘探、不良地质洞段开挖、复杂地质条件下TBM掘进、大变形地下厂房施工、大断层上修筑拦河大坝、不利条件下超深竖井施工、碱活性骨料应用等领域攻克了一道道难题,并能取得多项重要的科研成果。 3结语 目前,N-J工程已全面开展混凝土施工,进入了工程施工后期,CGGC在N-J工程土建施工及管理方面是成功的,尤其是在技术管理方面,攻克了多个水电行业甚至是世界级的施工技术难题。本文对N-J工程在土建施工技术、科研管理方面取得的经验进行了浅析和总结,可供其他类似国际工程借鉴参考。 作者:陈恩瑜 单位:中国葛洲坝集团 土建论文:交通土建课程多媒体教学论文 一、多媒体教学弊端的调查分析 (一)教师多媒体教学情况调查 (1)大部分教师虽然使用了多媒体课件,但是因交通土建课程的实践性和经验性较强,授课内容中包含了较多的工程实例,故教师一般认为采用多媒体课件和传统教学方法相结合的教学模式更为适合。 (2)多媒体课件均为专业课教师结合授课内容自行开发的。由于任课教师除了承担繁重的教学任务以外,通常还需进行科研工作,用于课件制作的时间和精力有限,故所开发的课件往往较为简单,形式基本为Power-point课件,内容也以大段文字为主,再辅以工程图片,并未充分体现出本专业的授课特点。 (3)多媒体教学在忽视教师基本功的训练、影响师生课堂互动以及限制教师的临场发挥等方面存在不足。 (二)学生多媒体教学情况调查 针对学生的调查问卷主要内容见。通过对本校“土木工程材料”、“道路勘测设计”和“路基路面工程”等4门课程共204名学生的调查结果进行归纳可以得出以下结论: (1)多种教学方法相结合最受欢迎。82.2%的学生赞同多媒体技术和传统教学方法相结合的教学模式,而仅有11.5%的学生赞同单一的多媒体教学方法。 (2)多媒体课件整体水平不太高。不少学生认为课件的文字明显偏多,甚至有些整篇幅都是文字,学生需要在较短的时间内阅读投影仪屏幕上的大量文字内容,效果不佳。还有学生认为部分课件存在幻灯片画面格式编排不当的问题,如字体大小不合适或背景颜色设置不当。 (3)大部分学生认为交通土建课程中的多媒体教学主要存在两大不足之处。一是教师的讲授速度偏快。虽然多媒体教学可以明显提高教学效率,但是如果教师的讲授速度太快,学生的思维往往跟不上教师的教学节奏,这会影响他们对所学知识的感知和理解。二是师生互动减少。在多媒体教学课上,教师受课件限制,与学生的交流相对变少;而学生长时间看投影仪屏幕,也缺乏与教师的直接交流与互动。 二、多媒体教学弊端的规避对策 (一)综合应用多种教学方法 多媒体教学方法和传统教学方法各有优势和弊端。虽然多媒体教学更适应于新形势下高校本科教学的要求,但是传统的教学方法也具有自己不可替代的作用。因此要想充分发挥多媒体教学的优越性,教师必须学会将多媒体教学方法与传统教学方法充分融合、优势互补、综合应用。也就是说,教师在课堂教学中不可过多地依赖多媒体课件,必须确定教师在教学中的主导地位,而多媒体课件仅起辅助作用,必要时可以对其进行调整。多媒体的技术手段只有在与传统教学方法充分融合时才能起到最佳效果,这也是目前许多多媒体教室将投影仪设在黑板一侧的初衷,这样可以让教师在授课时能很自如地在两种教学方法之间转换,从而充分发挥它们的优势。通过多媒体课件演示实体照片或录像,可以使学生对工程现场有深刻的印象;而教师生动恰当的讲解则可以帮助学生打破常规思维,令其透过直观表象深入问题的实质;最后教师适时的总结又可以有效提高学生对所学知识的概括能力。 (二)加强师生互动 多媒体课件的应用往往会削弱教师对学生的影响作用,使师生之间的互动减少,从而大大降低课堂活力,因此必须采取有效手段强化师生互动。目前提倡的研讨式教学法就是加强师生互动的有效方法,所谓研讨式教学法其实是一种以解决问题为中心的教学方式,即教师首先设置既贴近学生生活又富有吸引力的情境,在此基础上提出有思考价值的问题,之后师生共同查找资料,经过研究、讨论、实践等环节,提出解决办法,从而使学生掌握相关知识和技能。[3]研讨式教学法可以有效发挥学生的主观能动性,达到师生充分互动的效果;也可以使教师及时得到学生对授课内容的反馈,消除师生之间的距离感,提高学生的学习兴趣。 (三)适当控制讲课节奏 采用了多媒体课件之后,教师的讲课节奏明显加快,信息量也大为增加,但是学生的思维节奏和接受速度通常并不能同步跟上,造成了新的“满堂灌”。解决这个问题的关键在于:教师在备课时要有意识地对授课内容进行重新组织、分类、综合,建立起总体知识框架;教师在授课时则需要适当控制讲课节奏,以这个总体知识框架中的重点和难点为主,有的放矢,强化基础理论部分,而对于其他部分内容则可以减少讲授时间,或是要求学生自学,以培养学生独立思考和判断的能力。 (四)精心制作教学课件 教学课件的质量是决定多媒体信息能否促进学生进行有意义学习的关键一环,因此必须重视课件素材的收集和整理,精心制作教学课件。通过研究交通土建课程的特点和学生的听课习惯,选择最为恰当的课件内容与表现方式,要求内容简明扼要、突出重点,并尽可能地利用图形、图表、流程图等表现手法增加直观性,从而起到激发学生学习兴趣的作用。在课件制作时也应注意发挥多媒体技术的优势,例如在“路基路面工程”课程中关于沥青路面或水泥混凝土路面施工工艺的讲授过程就可以采用多媒体动画或现场录像配合演示,给予学生最直观的印象。当然,想要制作出真正适合教学内容的优质课件并非易事,往往需要耗费教师相当大的时间和精力,学校可以出台一系列奖励措施以提高多媒体课件的制作质量。若教学课件准备得不充分就不可勉强采用,避免低质量课件影响教学效果。 三、结语 目前将多媒体技术应用于课堂教学已经成为当代高等教学最常用的模式和手段,但是多媒体教学的采用需要一个循序渐进的过程,应该对其优势和弊端进行深入的研究和探讨,并努力寻求多媒体教学方法和其他教学方法的结合点,因地制宜,用其所长,避其所短,充分发挥多种教学媒体的优势,才能达到最优化的教学效果。 作者:郭咏梅 单位:扬州大学 土建论文:土建类中高端人才继续教育论文 一、土建类中高端人才继续教育现状与存在的问题 (一)我国土建类中高端人才继续教育现状 以土建类设计人员为例,目前土建类骨干设计人员一般处于28~45岁之间,其所学专业知识距今(2014年)普遍大于6年。在飞速发展中的中国,质量、安全和环保等相关标准的不断完善,对从事设计工作人员的要求也越来越高。相应的土建类设计岗位需求与设计人员不能适应岗位要求之间的矛盾越来越明显,由此也引发各类参差不齐的短期培训市场的日益繁荣。 (二)我国土建类中高端人才继续教育存在的问题 当前的培训模式大多是针对单一标准或软件的短期培训,各种培训班差别较大,一些培训教师仅仅懂得标准内容或软件知识,理论联系实际不够,距离实际情况还有相当大的距离。总体来说,目前土建类中高端人才继续教育主要存在以下三类主要矛盾: 1.业务范围扩展的现实需求与目前工程师不能胜任之间的矛盾; 2.工程师自身知识体系更新的需求与单一短期培训无法满足需求之间的矛盾; 3.单位轻视规范培训与重视规范落实之间的矛盾。如果不从根本上解决这三个问题,不仅会影响企业和设计人员个人的长远发展,还会阻碍整个建筑行业的技术进步。 二、浙江理工大学土建类中高端人才继续教育探索与实践 浙江理工大学自2006年开始探索土建类人员继续教育培训,先后与一批企业单位开展了各种形式的校企合作培训。回顾这八年的探索历程,通过不断的总结经验,结合目前土建类中高端人才继续教育三个主要矛盾,以设计单位为例,可以发现其产生的主要原因为: 1.随着我国社会经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,设计院的业务也随之不断扩展,三维设计(BIM应用)、绿色建筑、合同能源管理、碳交易基金项目申报等领域均已成为设计院的新兴业务范围。这就要求设计人员具备新的知识与技能应对目前的工作需求。 2.伴随着设计院业务的不断扩展,现有设计人员自身知识体系已严重滞后,为了应对新的工作需求,设计人员更新自身知识体系的主观愿望强烈。现行的培训模式大多是针对单一标准或软件的短期培训,且各种培训班参差不齐,远远不能满足培训需求。 3.由于现行标准规范与地方法规的井喷式发展,导致行业协会与政府职能部门举办的标准宣贯层出不穷,部分单位虽然重视规范的落实,却轻视规范的培训。一些单位既要求设计人员完成规范的落实,又未能给其提供相应的培训时间和经费保证,部分设计人员自身也抱着头痛医头、脚痛医角的思想,碰到触犯强规问题才会针对性学习一下,也导致这一问题更加严重。校企合作培训模式作为一种较为成功的合作培训模式,是浙江理工大学探索的主要模式。该模式涉及校企之间的教育理念、教育价值、教育内容与磨合,它受到学校、企业、体制、经费等因素的制约,还需要跟国情、校情、企情相结合。设计人员往往更加青睐那些能够提供菜单式可选模块的模块化培训模式。这类培训把当前设计业务急需的专业技能、政策解读、业务扩展方向等内容具体离散成一个个独立的可选模块,供培训对象根据自身需求和时间档期选择适合自己的培训课程。实践表明校企互动合作式的模块化的培训模式,既能满足企业的需求,也能发挥学校的优势,通过相互需求的良性沟通反馈,制定更符合双方实际状况的培训计划,同时能够为进一步的产学研合作打下良好的基础,是一种较为成功的模式。 三、针对土建类中高端人才继续教育的建议与对策 结合浙江理工大学实践经历和目前土建类中高端人才继续教育存在的主要问题及成因,以土建类设计人员为例,笔者提出以下几点建议,期望能提供一些有益的参考。 1.集中培训阶段要引入相关部门政策解读和宣贯的系列讲解,时刻从法制角度规范各项工作,避免因对新政策法规了解不够而引起事故或错误。政策的解读和宣贯对土建类中高级人才的培训必不可少。 2.校企合作培训一方面要引导企业和设计人员从政策导向中发现新市场和新方向,另一方面通过开展相关模块化培训提供各级设计人员迫切需要的继续教育培训,通过企业与学校的相互沟通,使模块化培训更有针对性,比如:三维设计(BIM应用)、绿色建筑、合同能源管理、碳交易基金项目申报等相关内容能够用来开拓市场并不断提高项目的附加价值,使企业和设计师获得最大竞争优势。 3.针对设计人员自身需求提供个性化培训指导,结合其自身特点提供可供选择的个性化培训方案。具体来说: (1)采用小班教学模式,理论课师生比不超过1:30,软件培训课师生比不超过1:5以确保培训质量; (2)根据受训学员工作特点采用灵活的培训方式,短期集中培训与分散化、模块化培训相结合; (3)及时与学员进行一对一沟通,一方面解答学员学习中遇到的问题,另一方面听取学员的反馈意见及时调整培训计划,为进一步发展产学研相结合的合作平台打下良好基础。 作者:许本亮 姜坪 赵秉文 单位:浙江理工大学
为打造“美丽厦门”建设“三线四片”示范区,提升厦门城市形象和环境品质,对鹭江道(湖滨西路一镇海路)路段进行“白+黑”提升改造,道路长度2463.981m。本路段因使用年限久远,原有沥青路面及水泥混凝土路面存有裂缝、沉降、孔洞、基层掏空及板块破裂等病害情况;根据设计及改造要求,分别采用了灌缝、贴缝补缝、直接浇筑或挖除下基层再浇筑高标号混凝土、注浆等处理方式;对于水泥混凝土路面板块破碎的进行凿除整块板,挖除旧基层再浇筑30cm厚混凝土基层,并设置钢筋网、拉杆,采用C35混凝土更换翻挖板块,养护后凿毛或铣刨再加铺沥青面层等措施进行处理。本项目因地处繁华、旅游等热闹地带,车辆、人流交通量大、增加了施工难度。施工中加大了对管线、交通、安全的协调工作,施工区域沿线采用围挡、水马及各类施工标志、安全诱导标牌等进行全封闭施工;施工材料、废料、垃圾等及时清理并冲洗路面,确保施工环境安全。基于此,文章大概列举道路工程路基路面常见病害类型及处理措施以供参考。 1道路工程路基路面常见病害 1.1路基沉陷变形问题 路基作为路面的施工基础,是整个公路施工过程中的关键部分,若在施工前没有根据当地自然环境调整施工方案,在设计时不考虑当地地质与水文气候影响而采取常规的横断面形式进行地基处理,便很容易导致路基在施工早期出现问题,而当施工过程中出现操作不当或是道路的使用过程中存在不合理的情况时,则在道路施工完成开始通车后,路基容易发生不规则的沉陷或变形的问题。其中,当施工人员在采购材料过程中选择了质量不达标的原材料,如过期变性材料或不符合使用要求的土质等,在施工时,分层的厚度与密度无法进行规范化的控制,加之通车后人为的不合理超载负荷使用与水文环境的差异,都会导致路基的变形或沉陷。 1.2路面平整度低的问题 在道路的使用过程中,考察路面质量的一个关键点就是路面的面层平整度,这一指标在很大程度上对出行人员的生命安全具有很大影响。当路面平整度不达标时,车辆的行驶速度会有所变化,因此很容易带来交通安全隐患。路面平整度很大程度上取决于路面沥青混合料的配比与施工人员的操作水平,例如路面沥青混合料中的油石比决定着路面是容易鼓起还是松散,而混合料中的水分过多或温度过高,则会使混合料无法正常使用。 1.3路面开裂问题 路面开裂是道路工程路面病害中十分常见的问题,开裂的成因主要有三方面:一是由于外界环境的冷热导致路面出现裂缝,这类开裂所出现的裂缝比较规则;二是所使用的原材料质量存在问题,使用的水泥、沥青、碎石、沙砾等材料质量不达标,导致路面受到压力后容易变形开裂,因此材料的购买应严格把关,在材料的配比上也应严格按照操作规范进行;三是施工人员的操作与工艺出现问题,施工时操作不正确,也会使路面出现开裂。 1.4路面坑洞与松散问题 道路工程施工过程中,由于路面水的渗入或施工过程中添加材料、振捣方式出现问题,将容易导致路面有坑洞或松散,也就是我们常说的蜂窝和麻面,主要成因就是路面沥青混合料的配合比调制不符合要求,水分含量出现问题及原材料存在质量问题,从而导致路面出现细小缝隙和小孔,使路面的水进入,加之过往车辆给路面带来的反复压力,使得路面表层沥青无法高度粘合,出现集料的松散脱落。此外,后期道路的养护工作不到位也会增加这类问题出现的几率。 2道路工程路基路面常见病害的治理方法 2.1严格把控路基施工材料 路基是道路工程的重要环节,在进行路基施工过程中原材料的选择应严格把控,路基填充料的原材料要符合施工要求,经过严格监督与审核后才能够用于施工,例如中粗砂、碎石与水的选择,从砂的细度模数到耐磨性都应经过审核与把控,而碎石是否足够坚硬耐久、水是否无杂质等也应经过测量与试验。在原材料选择上能够保证质量,才能为之后的施工奠定良好基础。 2.2路基路面施工操作质量的监管 通过分析路基和路面常见病害及成因,我们不难发现,许多问题的出现都可能是由于施工人员操作不当、不严格与不规范导致的,那么在施工时,对工作人员操作的监督管理就显得尤为重要。一方面是在材料混合时配比与搅拌混合过程中的监督,特别是沥青路面质量的把控,需要注意的地方很多,例如沥青的选择与测试,加热过程中温度的控制,一定要确保温度的稳定,否则很容易为路面问题埋下隐患,因此应安排专业人员进行调控和监督,避免出现操作失误和施工工艺上的问题,使施工质量大打折扣。另一方面就是在摊铺机和压路机的操作过程中,严格监督施工人员将工作做到位,避免敷衍了事的情况,提高路面的平整度,将责任落实到个人,每一步骤完成后都应进行检查与记录,出现问题立即返工,进而保证施工操作质量。 2.3边坡的防护与加固 在道路工程路基路面的养护过程中,对边坡进行养护能够在很大程度上预防道路路基路面出现问题。常见的防护与加固材料有植物、钢筋水泥以及混合防护材料等。防护的形式也有多种,可以根据情况来选择不同的防护与加固方法。植物防护是指通过在边坡上栽种植物的方式,利用植物的根来加固边坡土壤,减少雨水冲刷和大风带走的土壤,也能在一定程度上稳定道路的温度与湿度,使路基路面的周边环境相对稳定,达到综合防护的目的,这种方法操作便捷且所用的费用较少,因此比较常用。其余的方法就是用水泥、钢筋、石头、钢绳等人为的对边坡进行加固,实际运用过程中也能常常见到。 2.4路面开裂的修补方法 路面开裂是一种十分常见的问题,但往往这类问题发生后不需要大范围的返工修复,只需对路面开裂的部分进行修补即可,当裂缝宽度小于0.5mm时,多采用压注灌浆法,而裂缝较宽时,通常使用扩缝灌浆法,而贯穿型裂缝则需要使用条带罩面法进行处理,大于3mm的裂缝需要用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。 2.5提升施工人员的技术水平 道路工程路基路面的施工质量与施工人员的技术水平有很大的联系,因此在对材料与工艺严格把控的同时,还要尽量提升施工人员的技术水平,在适当的时候可以组织技术工人进行深造学习,还可以聘请专业工程师对工人们进行技术培训,让工人们了解到先进的工艺与理念,更新施工技术与方法,使施工人员的整体专业素质提升,从而提升施工质量。 3结语 在道路工程路基路面施工过程中,首先要因地制宜,在道路设计的过程中选择最适合的方案,为道路的使用寿命打好基础。在施工过程中,为了避免操作不当或原材料选择上的疏漏导致的路基路面病害隐患,提高施工质量,使道路安全得到保障,施工单位要加强对原材料、施工操作以及道路维护方面的监督,减少问题的发生,防患于未然,出现问题后及时修补,避免造成更大的损失,为人们的出行安全保驾护航,提高交通运输的效率。 参考文献: [1]许磊.公路工程路基病害治理措施[J].交通世界,2017(30):44-45. [2]苟建.道路工程路基路面病害的治理措施初探[J].江西建材,2017(4):199+203. [3]段晶晶.浅谈国省道路面病害治理[J].北方交通,2017(2):78-80. [4]马雪松.浅谈道路工程中路基路面运用的病害治理对策[J].科技视界,2016(15):222+267. 作者:陈艺强 单位:厦门中平公路勘察设计院有限公司
医学毕业论文:论依诺沙星的不良反应 [关键词]依诺沙星;不良反应;临床症状 依诺沙星是第3代喹诺酮类抗生素,属杀菌剂,通过作用于细菌DNA螺旋酶的A亚单位,抑制DNA的合成和复制而导致细菌死亡,其抗菌广谱,尤其对需氧革兰阴性杆菌抗菌活性高,对青霉素耐药的淋病奈瑟菌、产酶流感嗜血杆菌和莫拉菌属均具有高度抗菌活性,对沙眼衣原体、支原体、军团菌具有良好抗微生物作用,对结核杆菌和非典型分枝杆菌也有抗菌活性。因此,依诺沙星制剂现在临床上应用较为广泛,不良反应也常有发生,本文总结了近几年的相关报道,以供临床参考。 1过敏反应 高锦娟等[1]报道,例1,患者女,24岁,诊断为支气管炎,予葡萄糖酸依诺沙星注射液0.2g/100ml静脉滴注,5min后患者感到心悸、胸闷、针眼处刺痛,自针眼起上行一段为20cm血栓性静脉炎,手臂皮肤见红色皮疹。立即停药,约30min后患者无胸闷、心悸,症状缓解,血栓性静脉炎逐渐消失。例2,患者女,26岁,临床诊断为扁桃体炎,予青霉素G钠(皮试阴性)480万U+5%葡萄糖500ml,1次/d,和葡萄糖酸依诺沙星注射液0.2g/100ml,1次/d。静脉点滴青霉素完毕后,继续点滴葡萄糖酸依诺沙星注射液约50ml时,患者感到心悸、胸闷、针眼处刺痛,自针眼起上行一段为20cm血栓性静脉炎,手臂皮肤见红色皮疹。立即停药,约30min后患者症状缓解,血栓性静脉炎逐渐消失。 2过敏性休克 李俊山等[2]报道,患者男性,34岁,因腹痛、腹泻伴恶心、呕吐入院。经检查诊断为急性胃肠炎,给予静脉滴注葡萄糖酸依诺沙星注射液100ml∶0.2g,约10min,患者即诉皮肤瘙痒、头晕、胸闷、心慌,随之面色苍白,意识模糊,测血压60/40mmHg,考虑为依诺沙星过敏性休克,立即停药,鼻导管吸氧,给予0.1%肾上腺素注射液0.5ml肌肉注射,地塞米松注射液10mg,多巴胺注射液40mg加5%葡萄糖注射液500ml静脉滴注,经综合抢救约15min后,患者意识恢复,血压升至110/70mmHg,脸色开始红润,呼吸平稳,观察1h,患者神志清楚,无头晕、头痛症状,继续按常规改用其他药物治疗,未见异常。 3泌尿系统反应 徐雯宇[3]报道,患者女,53岁,因急性肠炎就诊,给予葡萄糖酸依诺沙星注射液200mg,静脉滴注,1次/d,输注2次后,尿液呈洗肉水样。复诊尿常规:白细胞(-),红细胞(+),自述未用其他药物,已往无泌尿系统疾病及相关症状。嘱停药,2天后,患者自觉血尿好转,急性肠炎未愈,又用葡萄糖酸依诺沙星注射液200mg滴注,5h后尿液显血色,再次来我院诊治,尿常规:白细胞(-),红细胞(+++),B超检查泌尿系统未见明显异常,嘱咐患者卧床休息,并给予酚磺乙胺注射液0.25g,肌肉注射,2次/d,卡巴克络(安络血)注射液10mg,肌肉注射,2次/d,3天后,血尿消失,1周后,尿常规正常。 4消化道反应 蒋迎九等[4]报道,患者男,42岁,因反复右侧自发性气胸行肺大疱结扎术,术后第4天,予依诺沙星0.4g口服,2次/d,预防感染。首次服药后约40min,患者述上腹部持续性烧灼样胀痛,随即出现恶心、呕吐咖啡样胃内容物100ml~150ml,既往无反酸、嗳气、黑便史。体检:生命体征平稳,剑突下压痛、无反跳痛、肠鸣音活跃。辅助检查:粪隐血试验(+++),血常规、肝功能、肾功能正常。予禁食、补液、抑酸等处理,并改用羟氨苄舒巴坦静脉滴注预防感染,5h后,患者上述症状完全消失。术后第5天,粪隐血试验(±),恢复进食,第6天再予服用依诺沙星,30min后上述症状再次发作并呕吐咖啡样胃内容物约60ml,静脉推注抑酸药后立即行纤维胃镜检查,见胃黏膜呈漫性充血、水肿改变,邻近胃窦区域残留有少许血迹,未见明显出血点,亦未见溃疡及肿物。嘱患者此后禁服依诺沙星,并继续予以对症等治疗,痊愈出院。随访18个月,未出现上消化道出血。 5神经系统反应 王燕萍等[5]报道,患者男,65岁,因咳嗽,痰中带血2个月来院就诊,诊断为支气管感染,支气管扩张。给予鱼腥草片0.9g,3次/d;依诺沙星0.2g,2次/d。当晚空腹服药1次后,患者烦躁、多语、坐立不安、失眠、恶心、呕吐。追问病史,家属诉患者30年前有精神病史,曾住精神病院予以治疗。患者曾多次服用鱼腥草片无异常反应,本次仅晚上空腹服依诺沙星1次,即出现上述症状,确定系服依诺沙星所致。程书权等[6]报道,患者女,20岁,因持续发热39.5℃~40.0℃3d而入院,血培养伤寒杆菌生长,对喹诺酮类、头孢唑啉、丁胺卡那霉素敏感。2天后口服依诺沙星0.4g,3次/d,次日感觉恶心、食欲不振。第3天诉阵发性头部隐痛,伴有头晕、夜间失眠,第4天用依诺沙星总量达4.8g时呈现剧烈头痛,以额部、顶部为著,持续胀痛,难以忍受,患者烦躁不安、哭泣、以手击额部。肌肉注射安定10mg、胃复安10mg、氢溴酸东莨菪碱0.6mg,仍难以安静。予复方甘露醇250ml静脉推注后头痛明显减轻,但2h后又逐渐加剧,伴有头晕、恶心、呕吐1次,相关检查未发现异常。当夜患者呻吟不止、躁动不眠、精神兴奋、不能自主。经静脉点滴5%碳酸氢钠250ml后头痛缓解,入眠2h后恶梦不止而惊醒,头痛又趋加剧经复方甘露醇250ml静脉推注后安静入眠。第5天上午疑及药物不良反应,遂停用依诺沙星。当天下午头痛未再加剧,至夜间亦可入眠,后头痛消失,未再出现。为确认药物不良反应,5天后在严密观察下再次予依诺沙星,用量同前。服药2天后当夜出现失眠、急噪、头晕、头痛,次日停药观察,上述症状于6h后逐渐消退。 医学毕业论文:菲林试验的适用性 [关键词]菲林试验;适用性;有机化学 菲林试验是有机化学中一个著名的试验。菲林试验确立于1848年,然而在国内外有机化学教科书和其他文献上,关于菲林试验对醛酮鉴别的适用性说法不一,归纳起来,大致有如下几种说法:菲林试剂与醛反应,生成红色氧化亚铜沉淀,与酮不反应。菲林试剂可以鉴别醛与酮;菲林试剂与脂肪醛反应,与芳香醛不反应,与酮不反应。菲林试剂可以鉴别脂肪醛与芳香醛及酮;只说水溶性的脂肪醛能还原菲林试剂;说法不明确。“典型的脂肪醛起反应”,“有些芳香醛不反应”;美国《化学教育》杂志1960年第4期RalphDaniels等人将有关反应分为三类:第一,生成无色溶液,同时有黄色到红色氧化亚铜沉淀,属于这一类的化合物有葡萄糖和其它还原糖、α-羟基己二醛、乙二醛和丙酮。第二,发生复杂的变化,生成红色或深棕色胶粘的沉淀。上层液体可以是蓝、绿、棕、黄或橙色。沉淀不是氧化亚铜。属于这一类的化合物有:乙醛、巴豆醛(2-丁烯醛)、肉桂醛、3-羟基丁醛。第三,试剂的蓝色溶液保持不变,有或没有不互溶的有机层。属于这一类的化合物有苯甲醛、一般芳香醛、异丁醛和丙酮。鉴于这种情况,给有机化学教学带来不小困难,而且教学实验中也发现实验结果与理论有不符的地方。我们用在水中溶解性不同的18种醛和6种酮反复进行了多次菲林试验。 1实验方法 1.1菲林试剂的配制菲林试剂Ⅰ:溶解34.6g五水硫酸铜晶体于足量蒸馏水中,然后稀释至500ml。菲林试剂Ⅱ:溶解173g结晶酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)及50gNaOH于足量蒸馏水中,然后稀释至500ml。 1.2实验方法在试管中加入1ml菲林试剂Ⅰ和1ml菲林试剂Ⅱ,摇动,使混合均匀,微火加热至沸腾,移离火源,加入样品(液体样品0.1ml~0.15ml,相当于2滴~3滴;固体样品则加0.1g,研细后加入),充分振荡,置于沸腾水浴中加热3min。析出暗红色结晶性粉末状沉淀者表明为阳性反应。如沉淀物外观为暗红色或深棕色树脂状,可倾去溶液,用乙醇处理沉淀一、二次(每次约1ml),此时如果析出暗红色结晶性粉末状沉淀,亦表明为阳性反应。必要时,可在显微镜下观察。 2结果及讨论 实验结果见下表1和表2。 表118种醛与菲林试剂的反应情况(略) 注:“+”表示反应;“-”表示不反应;按《海氏有机化学辞典》正丁醛为非水溶性,异丁醛为水溶性。 从表1可以看出:水溶性醛类都可与菲林试剂起反应,生成氧化亚铜沉淀。非水溶性醛类与菲林试剂不起反应。乙醛、巴豆醛在菲林试剂中置沸水浴上加热,的确如Daniels等人所说,常产生红色或深棕色胶粘的树脂状沉淀物,但并非没有氧化亚铜沉淀。实际上,试管底部沉淀下来的氧化亚铜的量相当明显,虽然两者颜色酷似,但树脂状物为块状,而氧化亚铜为结晶性粉末状,摇动试管,可看到结晶性粉末状的Cu2O散开。如果按本文所述的用乙醇处理,树脂状物可溶解,而Cu2O不溶于乙醇。暗红色结晶性粉末用水洗涤后便清晰可见。将之于显微镜下观察(10×40),并与用葡萄糖生成的Cu2O晶体作比较,可以看出:乙醛、巴豆醛所生成的暗红色结晶性沉淀与葡萄糖生成的Cu2O晶形是一样的。由此可见,乙醛、巴豆醛与菲林试剂能起反应。需要指出的是,乙醛、巴豆醛与菲林试剂反应生成的Cu2O与树脂状物的相对量与实验条件关系很大。如果进行菲林实验时,不是把盛混合物的试管直接置入沸水中加热,而是先置于冷水或温水中慢慢升温到沸腾,则生成大量树脂状物质。如果升温时间足够长,几乎可以全部生成树脂状沉淀物。因此,严格按照实验条件是非常必要的。肉桂醛与菲林试剂于沸水中加热3min没有沉淀析出,也没有树脂状物质。肉桂醛有机层浮于菲林试剂溶液表面,剧烈振摇,也无树脂状物质生成。肉桂醛与菲林试剂充分混合后,溶液出现微绿色,并非反应迹象,而是肉桂醛的黄色与菲林试剂的蓝色按照“三原颜色”原理形成绿色。将苯甲醛与肉桂醛延长在沸水浴上加热的时间,发现苯甲醛、肉桂醛与菲林试剂的反应惰性。从两者水溶度及结构分析,两者都是非水溶性化合物,结构上都无羟醛缩合的必要结构,在菲林试剂中确无树脂化的可能。异丁醛与菲林试剂反应时生成暗红色的氧化亚铜沉淀,这也与Daniels结论不一。甲醛与菲林试剂反应,不仅能生成Cu2O沉淀,有时还能形成铜镜。这是因为甲醛被菲林试剂氧化成甲酸的同时,生成的Cu2O沉淀继续被还原成Cu。这与加入甲醛的量有关,也与试管的洁净程度有关。糠醛在菲林试液中全部溶完,加热1min就可产生大量的Cu2O沉淀,反应迅速,结果明显。菲林试验的沸水浴中加热时间,通常文献记载,加热3min~5min。本实验采用加热3min。出现沉淀的时间先后不一,没有一个明显的可作鉴别的时间界限。 表26种酮与菲林试剂的反应情况(略) 从表2可以看出:酮类都不与菲林试剂反应,这一结果与文献记载一致。 4结论 4.1水溶性醛类与菲林试剂起反应在所试验的18种醛中,水溶性醛类(不仅是水溶性的脂肪醛,还有水溶性的糠醛)与菲林试剂起反应,一般2min~3min即可形成沉淀;非水溶性的醛类与菲林试剂不起反应(不论是脂肪醛还是芳香醛);酮类与菲林试剂不起反应。 4.2进行菲林试验时要注意菲林试剂溶液要先用微火加热至沸后加入样品,样品加入后要立即充分振荡混合并立即置于沸水中加热;沸水浴加热的时间严格控制为3分钟。 医学毕业论文:血液粘度检测的质量控制 【摘要】笔者根据自己长期的工作经验,参考多种相关文献,对血液粘度检测过程中粘度计的选择、血液标本的采集、血液标本的保存、检测过程的温度控制及正常值的制定等作了详细的阐述。 【关键词】血液粘度;检测;质量控制 近年来,血液粘度的检测在临床上的应用越来越广泛,但由于血液流变影响因素的多样性和复杂性,国内至今没有统一的质量控制。根据笔者长期的工作经验,参考不同的仪器状况和国内外的相关文献,制定了血液粘度检测的质量控制。 1血液粘度计的选择 血液粘度计应选用切变率确定、流场均匀的仪器。在使用前,应仔细了解说明书上所注明的仪器的准确率、分辨率、重复性、温度控制、测定时间等主要指标。 准确度:指所测数值与真值(给定)符合的程度。测定时建议以国家计量标准油为标准,在剪切率200s-1时测定低粘度油(2~3mPa·s),在剪切率1s-1时,测定高粘度油(15~25mPa·s),一般应测定5次以上,在低粘度值时测定值与真值的相对偏差应小于5%,高粘度值时测定值与真值的相对偏差应小于3%。 分辨率:在给定条件下,测定出同一物质两种状态下的差异。取压积在40%~50%范围内的正常人全血,以自身血浆调节压积的变化。在高剪切率200s-1时,仪器应能分辨出压积变化2%时的血液表观粘度的差异,在低剪切率1s-1时,仪器应能分辨出压积变化1%时的血液表观粘度的差异。以上测量应各测5次以上,取平均值。 重复性:指所测数值重复性程度。取同一血样,压积在40%~45%范围内,按照仪器操作规程测量10次,在高剪切率200s-1时,血液表观粘度的变异系数应小于2%;低剪切率1s-1时,变异系数应小于5%。 血样用量应根据仪器的样品用量而定,并应严格控制样品计量的精度。样品量的过多或过少都将对测量结果产生影响,同时,标本在吸入时不要产生气泡。 为保证仪器的正常工作和精确性,要做好日常维护和定期保养,并做好保养维护记录。同时对仪器的准确度、分辨率和重复性应定期标定。 2样品采集 血液样品的采集应保持一致。采血时病人取坐位,清晨空腹安静状态下,采集肘前静脉血。采血时应尽量缩短压脉带的压迫时间,针头刺入血管后立即松开压脉带,安静约5s后开始采血。最好用7号以上的针头,采血过程中不宜过快。以避免过细的针头对红细胞产生一定的剪切力而破坏红细胞。 3血样防凝 血液需经抗凝处理后才能用于测量,抗凝剂对血液流变特性的影响不可忽视。最好用肝素或EDTA抗凝。肝素抗凝浓度一般为每毫升全血用20~30国际单位,EDTA为每毫升全血3.4~4.8mmol/L。抗凝剂一般采用固相或液相抗凝剂。如用液相抗凝剂一般放在干燥玻璃管或玻璃瓶中,烘干后使用,烘干温度一般不超过56℃。采血完毕后,先取下针头,将血液沿管壁缓缓注入,轻轻摇匀,避免剧烈震动造成溶血。同一批实验应采用同一批号同种抗凝剂。 4血样保存 血样应随采随测。一般采血后20min即可用于测量,并应于采集后2h以内完成流变学参数的测定。如需放置应在室温下(18~25℃)密封保存,不宜放入冰箱,存放时间以不超过4h为宜,否则将影响血液的生理状态和流变特性。存放血在测量前要充分摇匀。 5血浆制备 以3000~3500转/min(离心力为1500~2000g)离心30min,提取上层血浆测量血浆粘度。血浆为牛顿流体。 6红细胞比积测量 常用文氏管。此法不但结果准确,且可同时观察红细胞沉降率。将血样加入,读取完红细胞沉降率后,以相对离心力2260g,离心30min,读取红细胞柱的高度(以红细胞上层的黑线薄层为准)。 红细胞压积%=红细胞柱的高度/全血高度×100 红细胞压积管必须清洁干燥,电源、电压及离心机载重均可影响离心机的转速,因此应安装稳压装置和固定离心机的载重。 7测量温度 血液粘度的测量应在37±0.5℃下测量。不同温度的测量结果之间不能比较。外界温度高时还应考虑液体蒸发等因素对其流变特性的影响。 8测量顺序 对于剪切率可调的仪器在测量时应考虑测量顺序的影响。测量时应采用一致的测量顺序,从低剪切率开始逐渐增加或从高剪切力开始逐渐降低均可。但应注意的是在低剪切率测量时随着测量时间的增加,血样中有形成分的沉降对测量结果的影响。两种测量顺序的结果不可互相比较。 每次测定时,样品池都应清洗干燥,血样及测量系统应保持恒温。加样时不能有气泡产生。 9测量报告 检测报告中应给出高剪切力200s-1、中剪切力50s-1、低剪切力1s-1下的血液表观粘度值及血浆粘度(单位为mPa·s)、压积、血沉、红细胞的聚集性、变形性等指标。直接测量数据和经公式计算得到的数据应区别列出,同时要注明测定的温度、检测日期及操作人员签名。 10正常值 血液粘度是血液流变特性的主要参数。正常值具有相对性,没有普遍适用的正常值。即使采用通用的仪器和标准操作也是如此[1]。各实验室应根据生物体的个体差异、地区差异、仪器差异等原因,建立自己的正常值。正常值应按男女、年龄等合理分组。当测定值与正常值之差(绝对值)大于2倍正常值标准差时,可以认为是血液粘度异常。 医学毕业论文:创伤性后腹膜血肿的诊治 【摘要】目的分析创伤性后腹膜血肿的诊断和治疗,提高治愈率。方法通过对42例创伤性后腹膜血肿的诊断和治疗分析,针对不同部位的血肿采取不同的处理方法。结果42例创伤性后腹膜血肿死亡3例,治愈率92.9%。结论针对创伤性后腹膜血肿的部位不同,采取不同的有效处理方法,可以明显提高治愈率。 【关键词】创伤性;后腹膜血肿 随着交通的发达,车祸增多,由创伤所致的后腹膜血肿的发病率有增高趋势。由于后腹膜血肿临床上易漏诊、误诊,且病情危急,死亡率较高。以往认为创伤性后腹膜血肿是腹部创伤的并发症,但由于其在诊断和治疗上的特殊性,应把它作为一个独立的临床疾病看待,以引起临床医生的重视,虽然它的致伤原因及处理方法上有所不同。我院于1998年12月~2006年6月共诊治创伤性后腹膜血肿42例,现结合有关文献谈谈诊治体会。 1临床资料 1.1一般资料本组男29例,女13例,年龄5~76岁。其中闭合性损伤38例,开放性损伤4例。受伤原因:车祸27例,刀刺伤3例,坠落伤7例,挤压伤5例。 1.2临床表现有确切的外伤史,入院当时休克32例,有腹部压痛、反跳痛及腹肌紧张体征者31例,肠鸣音减弱消失29例,腹穿抽出凝固血液5例。除5例无合并伤外,其余均有1处以上合并伤,合并脾破裂9例,肝破裂3例,胰腺损伤2例,十二指肠损伤2例,膈肌损伤2例,肾脏损伤11例,骨盆骨折16例,小肠及肠系膜损伤4例。 1.3治疗和预后本组手术治疗32例,术中除处理合并伤外,行血肿切开探查术20例,保守治疗22例。本组死亡3例,死亡率为7.1%,其中死于失血性休克2例,多器官衰竭1例。 2讨论 2.1诊断除有确切的外伤史及腹痛症状外,与一般的急腹症相比无特异性的临床表现,当一个腹部外伤病人出现休克症状,经抗休克治疗后仍不改善或有改善但很快又趋恶化,且又排除腹内脏器出血或血气胸时应考虑到创伤性后腹膜血肿的可能。由于血肿部位的不确定及临床医生的不够重视,本病往往容易漏诊。腹腔穿刺诊断术有助于诊断,若抽出凝固血液,且位置较浅,可做进一步检查,但腹腔穿刺的阳性率较低,B超和腹部CT对本病的诊断有重要价值,且可动态观察,可明确后腹膜血肿的部位及大小变化,临床医生可据此采取合理、恰当的治疗措施。急诊腹部CT在腹部闭合伤腹膜后血肿的诊断及指导手术方面有极重要的价值,它的诊断率可达100%[1]。 2.2误诊分析本组有1例病人入院当时漏诊,该病人于外伤后1个月突发右下腹疼痛,诊为急性阑尾炎,取右下腹麦氏点切口行阑尾切除术,术中发现阑尾炎症不明显,但右下腹及盆腔处后腹膜血肿,追问病史,诉于1个月前有右侧腰部、臀部跌伤史。术中根据血肿的部位及大小未作进一步处理,经抗炎对症处理半月余,查CT示有明显缩小后出院。本组中另1例病人,入院当时脐周胀痛,病史反映于半月前有车祸史,当时仅局部挤压胀痛,后好转,结合CT示胰腺下方有一大小约10cm×15cm×12cm包块,考虑为后腹膜血肿,根据血肿部位及大小行剖腹探查术,术中发现为横结肠系膜内血管破裂所形成的血肿,并向后腹膜延伸,经清除血肿并止血后对症处理近半月治愈出院。由此可鉴,后腹膜血肿也像脾破裂一样有延迟性病例,一旦各种原因如活动、凝血机制减弱等可导致当时未引起临床症状的血肿范围扩大,应引起临床医生的重视。 2.3治疗由于后腹膜血肿大多合并有腹内其他脏器的损伤,故正确判断伤情非常重要,决定采取剖腹探查抑或行保守治疗。单纯从病理角度讲,血肿是由于血管的破裂所致,而且由于后腹膜组织疏松,出血易扩散聚积成较大血肿。但由于后腹膜不同区域的血肿由于其周围器官的不同及组织解剖的差异,宜采取不同的处理方法。本组病例除对合并症处理外,对后腹膜血肿的处理有以下几点体会:对后腹膜破损的且有活动性出血的病人,宜立即探查,扩大创口,积极止血。对后腹膜完整的血肿,根据其范围、大小、部位,观察有无活动性出血,采取谨慎的必要的探查,可以分三个区域,分述如下。 2.3.1上腹中央区血肿由于该区血肿可同时伴有周围重要脏器如十二指肠、胰腺等损伤,故对该区血肿一般常规探查,以免漏诊其他重要脏器的损伤,造成严重后果。本组中2例探查发现十二指肠损伤,另有1例虽经探查但未发现胰腺损伤致胰腺假性囊肿。 2.3.2肾区血肿结合临床症状如有无血尿,有无尿外渗,血压及血肿大小、部位采取必要的选择性的探查。如血肿较大,合并有肾脏损伤或血流动力学不稳定者应立即行血肿探查术。本组中肾区血肿11例,其中5例伴有脏器损伤且血肿较大者行血肿探查术。 2.3.3盆腔后腹膜血肿本组盆腔血肿16例均合并有骨盆骨折,其中1例由于血肿较大,血流动力学不稳定行探查,但由于找不到出血点,无法止血,死于失血性休克。余15例均经保守治疗治愈。故盆腔血肿的探查应慎重,除非合并有膀胱、直肠挫伤或血流动力学不稳定者,一般行保守治疗。在处理盆腔血肿时,除考虑是稳定性或扩展性外,还要考虑合并伤的处理,手术应持较慎重的态度。密切观察失血速度和血肿大小变化以判断是否扩展性血肿对掌握手术时机十分必要[2]。总之,创伤性后腹膜血肿的诊断和治疗具有其特殊的一面。腹部CT在腹部闭合伤腹膜后血肿的诊断及指导手术方面有极重要的价值,针对创伤性后腹膜血肿的部位不同,采取不同的有效处理方法,可以明显提高治愈率。同时要注意到其他合并伤的存在,本着抢救生命第一的原则,确实掌握手术时机。 医学毕业论文:心舒片中葛根素的含量测定 [摘要]目的建立反相高效液相法测定心舒片中葛根素含量的方法。方法采用十八烷基硅烷键合硅胶柱,流动相为乙腈∶水(10∶90);检测波长为250nm。结果葛根素在0.079~1.185μg范围内呈良好的线性关系;平均回收率为96.21%,RSD=1.10%。结论该方法不仅操作简单、准确,且重复性好,可用于心舒片的质量控制。 [关键词]反相高效液相法;心舒片;葛根素;含量测定 心舒片是本院的院内制剂,由葛根、毛冬青、红花、益母草等9味中药组成,具有活血化瘀的功效,用于心脉瘀阻所致的胸痹心痛、冠心病、心绞痛、冠状动脉供血不全,临床应用多年,疗效确切。为了更好地保证临床疗效,本文建立反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定心舒片中葛根素的含量,控制心舒片的质量。 1仪器与试剂 1.1仪器 日本岛津LC-10A高效液相色谱仪,SPD-10AV紫外检测器;CT-100恒温箱。上海必能信CQ-250型超声波清洗器。BP211DAG电子天平(德国Sartorius)。 1.2试剂 乙腈为色谱醇,水为重蒸水。葛根素(中国药品生物制品检定所,批号:110752-200209);心舒片(本院制剂室生产)。 2方法与结果 2.1色谱条件 (1)色谱柱:十八烷基硅烷键合硅胶柱KromasilC18(250×4.6mm,5μm)(天津市琛航科技仪器有限公司)。(2)流动相:乙腈∶水(10∶90)。(3)检测波长:250nm。(4)流速:1.0ml/min。(5)柱温:40℃。 2.2对照品溶液的制备 精密称取经五氧化二磷干燥12h的葛根素对照品,加50%的乙醇制成每1ml含0.05mg的溶液,即得。 2.3供试品溶液的制备 取心舒片10片,除去糖衣,精密称定,研细,取细粉约0.1g,精密称定,置锥形瓶中,精密加入50%的乙醇25ml,称定重量,超声处理(功率250W,频率50kHz)30min,放冷,再称定重量,以50%的乙醇补足减失的重量,摇匀,滤过,即得。 2.4阴性对照溶液的制备 按处方比例称取除葛根的其他药材适量,依照心舒片的制备工艺和供试品溶液的制备方法制备阴性对照溶液。 2.5线性关系的考察 分别精密吸取葛根素对照品溶液(浓度为0.079mg/ml)1μl、2μl、6μl、10μl、15μl,注入液相色谱仪,测定,以葛根素的进样量(μg)为横坐标,峰面积积分值为纵坐标,绘制标准曲线。回归方程为Y=1E+07X+196030(r=0.9999)。结果表明葛根素在0.079~1.185μg范围内具有良好的线性关系。 2.6精密度试验 精密吸取葛根素对照品溶液10μl(0.039mg/ml),重复进样6次,峰面积积分值分别为4682219、4622176、4671835、4712194、4666457、4622364,RSD=0.76%,表明本法精密度良好。 2.7重复性试验 取同一批心舒片(批号:060321),除去糖衣,研细,取细粉5份,每份约0.1g,精密称定,按2.3项下的方法制备样品,进行含量测定。结果分别为5.503mg/片、5.511mg/片、5.547mg/片、5.378mg/片、5.322mg/片,平均为5.452mg/片,RSD为1.78%。表明本方法具有较好的重复性。 2.8稳定性试验 取重复性试验项下试验号5的供试品溶液,每2h进样1次,每次10μl,连续进样6次,结果表明在10h内峰面积积分值基本稳定,RSD为0.48%。 2.9回收率试验 贮备溶液:精密称取葛根素对照品7.9mg,置10ml量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,制成每1ml中含葛根素0.79mg的溶液。 取已知含量(5.452mg/片)的心舒片小试样品(批号:060321),除去糖衣,研细,取细粉约0.05g(6份),精密称定,1号、2号分别精密加入贮备溶液0.61ml,3号、4号分别精密加入贮备溶液1.0ml,5号、6号分别精密加入贮备溶液1.4ml,水浴蒸干,按供试品溶液制备方法进行制备并测定含量,计算回收率,结果平均回收率为96.21%,RSD为1.10%。见表1。表1回收率试验结果(略) 2.10样品测定 按拟定的含量测定方法测定三批心舒片中葛根素的含量,结果见表2。表2含量测定结果(略) 3讨论 通过对提取溶媒、提取时间进行了考察(见图1~3),结果以加入50%的乙醇、超声处理30min为佳。干扰试验结果表明,葛根的阴性对照样品无干扰。该方法不仅操作简单、准确,且重复性好,可用于心舒片的质量控制。根据测定的结果,并考虑到药材的产地、采收、加工等因素,暂定每片心舒片含葛根以葛根素(C21H20O9)计不得少于3.0mg。 医学毕业论文:中药不良反应分析 中药不良反应分析 中药在我国医药发展史上一直被广泛应用,尤其是临床工作中,中西医结合治疗往往起到事半功倍的效果。但是较长时间以来,许多人都片面地认为中药源自天然,药性平和,无毒副作用。中药的不良反应问题往往被忽视,但近年有关中药毒副反应的问题突现,中药不良反应的报道呈大幅上升趋势,因此,中药安全无毒的旧观念必须改变。现对中药不良反应现状进行分析,旨在引起对中药不良反应的重视和客观评价,促进中药事业的健康发展。 1中药引起不良反应的原因 1.1超量使用 人们普遍存在一种误区,认为中药无毒副作用,中药用量多一点并无大碍。有些医生随便加大方药的用量、剂量,让病人超量服用;有的患者自行加量服药。实际上,由于超剂量用药而引起的不良反应时有发生。 1.2个体差异 患者的体重、性别、体质各不相同,人体对药物的反应,往往因个体的差异而有极大的不同,其中女性药物不良反应比男性多,婴幼儿、老年人不良反应比青壮年多[1]。 1.3药物自身因素 某些中药本身就含有有毒成分,不良反应出现较多,如附子、川乌、大黄、细辛等,过量服用即可中毒,导致人体内各系统的异常表现。中成药的包装说明不明确,中药被农药污染或变质,假冒伪劣品种的混杂也是导致不良反应发生的重要原因。 1.4人为因素 如果药不对证,用药就适得其反。盲目用药,对其药性不详,或未仔细阅读说明书,或迷信偏方、秘方,或盲目长期应用某一味中药,或有些药材未经炮制或炮制不当等,都是人为造成的不良反应,使机体受到不必要的伤害。 1.5剂型因素 中药组成成分复杂,每味中药就含有多种成分,有些中药在其有效成分、药理、毒理不甚明了的情况下轻易改变剂型,加之中药注射剂提纯程度不够或杂质过多常引起不良反应,甚至过敏性休克、死亡等严重不良反应。如清开灵注射液、穿琥宁注射液等引起的不良反应应引起重视。 2提高中药安全应用的途径 2.1加强管理 政府管理部门除了制定法律法规提高药品质量,保障合理用药外,还应完善药品不良反应的监测模式;严格规范药品说明书的管理,避免因商业利益回避不良反应、禁忌等警示性内容;大力宣传药品不良反应相关知识,提高全民的认识和意识。 2.2保证药品质量 与药品质量相关的各环节,都应严格地科学管理。药品的来源、炮制加工、调配、制剂应有具体的规程,同时要有中药材和中药制剂的安全质量标准,以确保中药及其制剂的质量[2]。 2.3合理用药 临床医师应熟悉中药的性能主治、用法用量,严格掌握用药指征,避免滥用;病人应遵从医嘱,不要擅自增加剂量,延长疗程。 2.4加强监测工作 广大医务人员和患者,必须正视中药不良反应的存在,及时反馈中药不良反应信息,减少漏报率。一旦出现不良反应立即停药,采取相应治疗措施。 3讨论 随着中药现代化以及与国际接轨,新的中药制剂不断开发,临床应用越来越广泛,中药不良反应呈现上升趋势,这就要求医务工作者在临床工作中严格掌握药物的禁忌、适用范围以及药物的剂型及用药方法。对于剂型改革、化学成分提取、开发新品种等,其安全性尤其应该得到重视。临床医师应熟练掌握药物间的相互作用及配伍禁忌,提高专业知识水平,科学地、客观地判定中药的不良反应,要积极预防,并采取相应的措施,尽最大可能减少或避免中药不良反应的发生,进一步提高公众的用药安全。 医学毕业论文:人工合成镇痛药 关键词:镇痛药 吗啡易成瘾,是其严重缺点。为了寻找更好的代用品,合成了哌替啶、安那度、芬太尼、美沙酮、喷他佐辛、二氢埃托啡等药,它们的成瘾性均较吗啡轻。较常用的几个药物的化学结构见图18-3 图18-3常用的几种人工合成镇痛药的化学结构 哌替啶 哌替啶(pethidine)又名度冷丁(dolantin),为苯基哌啶衍生物,是临床常用的人工合成镇痛药,其结构虽与吗啡不同,但它仍具有与吗啡相同的基本结构,即哌啶环中的叔氮,与叔氮相隔两个碳原子的季碳和与季碳相连的苯环(环A)。 【体内过程】口服易吸收,皮下或肌内注射后吸收更迅速,起效更快,故临床常用注射给药。血浆蛋白结合率约60%,主要在肝代谢为哌替啶酸及去甲哌替啶,再以结合型或游离型自尿排出。去甲哌替啶有中枢兴奋作用,中毒时发生惊厥可能与此有关。哌替啶血浆t1/2约3小时。 【药理作用】 1.中枢神经系统与吗啡相似,作用于中枢神经系统的阿片受体而发挥作用。皮下或肌内注射后10分钟可产生镇静、镇痛作用,但持续时间比吗啡短,仅2~4小时。镇痛效力弱于吗啡,注射80~100mg哌替啶约相当于10mg吗啡的镇痛效力。约10%~20%患者用药后出现欣快。哌替啶与吗啡在等效镇痛剂量时,抑制呼吸的程度相等。对延脑CTZ有兴奋作用,并能增加前庭器官的敏感性,易致眩晕、恶心、呕吐。 2.平滑肌能中度提高胃肠道平滑肌及括约肌张力,减少推进性蠕动,但因作用时间短,故不引起便秘,也无止泻作用。能引起胆道括约肌痉挛,提高胆道内压力,但比吗啡弱。治疗量对支气管平滑肌无影响,大剂量则引起收缩。对妊娠末期子宫,不对抗催产素兴奋子宫的作用,故不延缓产程。 3.心血管系统治疗量可致体位性低血压,原因同吗啡。由于抑制呼吸,也能使体内CO2蓄积,脑血管扩张而致脑脊液压力升高。 【临床应用】 1.镇痛哌替啶对各种剧痛如创伤性疼痛、手术后疼痛、内脏绞痛、晚期癌痛都有止痛效果。但对慢性钝痛则不宜使用,因仍有成瘾性。新生儿对哌替啶抑制呼吸作用极为敏感,故产妇于临产前2~4小时内不宜使用。 2.麻醉前给药及人工冬眠哌替啶的镇静作用可消除患者手术前紧张、恐惧情绪,减少麻醉药用量;与氯丙嗪、异丙嗪合用组成冬眠合剂用于人工冬眠疗法。 【不良反应】治疗量哌替啶与吗啡相似,可致眩晕、出汗、口干、恶心、呕吐、心悸及因体位性低血压而发生晕厥等。久用也可成瘾。剂量过大可明显抑制呼吸。偶可致震颤、肌肉痉挛、反射亢进甚至惊厥,中毒解救时可配合抗惊厥药。禁忌证与吗啡同。 安那度 安那度(anadol)为短效镇痛药。皮下注射10~20mg,在5分钟后即起效,维持2小时。静注则1~2分钟见效,维持0.5~1小时。主要用于短时止痛,如骨、外、五官科小手术以及泌尿外科器械检查等。也可与阿托品合用,以解除胃肠道、泌尿道平滑肌痉挛性疼痛。副作用有轻微而短暂的眩晕、多汗、无力等。呼吸抑制与成瘾性均较轻。 芬太尼 芬太尼(fentanyl)镇痛作用较吗啡强100倍(治疗量为吗啡1/100),一次肌内注射0.1mg,15分钟起效,维持1~2小时。可用于各种剧痛。与全身麻醉药或局部麻醉药合用,可减少麻醉药用量。与氟哌啶合用安定镇痛作用。不良反应有眩晕、恶心、呕吐及胆道括约肌痉挛。大剂量产生明显肌肉僵直,纳洛酮能对抗之。静脉注射过速易抑制呼吸,应加注意。禁用于支气管哮喘、颅脑肿瘤或颅脑外伤引起昏迷的患者以及二岁以下小儿。本药成瘾性小。 美沙酮 美沙酮(methadone)有左旋体及右旋体。左旋体较右旋体效力强8~50倍。常用其消旋体。药理作用性质与吗啡相似,但它口服与注射同样有效(吗啡口服利用率低)。其镇痛作用强度与持续时间与吗啡相当。耐受性与成瘾性发生较慢,戒断症状略轻,且易于治疗。一次给药后,镇静作用较弱,但多次用药有显著镇静作用。抑制呼吸、缩瞳、引起便秘及升高胆道内压力都较吗啡轻。适用于创伤、手术及晚期癌症等所致剧痛。 喷他佐辛 喷他佐辛(pentazocine,镇痛新)为苯并吗啡烷类衍生物,其哌啶环中N上甲基为异戊烯基取代而成的合成镇痛药。主要激动κ、σ受体;但又可拮抗μ受体(见表18-2)。 【药理作用和临床应用】按等效剂量计算,本药的镇痛效力为吗啡的1/3,一般皮下或肌内注射30mg的镇痛效果与吗啡10mg相当。其呼吸抑制作用约为吗啡的1/2;增加剂量至30mg以上,呼吸抑制作用并不按比例增强;用量达60~90mg,则可产生精神症状,大剂量纳洛酮可对抗之。本药可减慢胃排空并延缓肠管运送肠内容物的时间,但对胆道括约肌的兴奋作用较弱,胆道内压力上升不明显。对心血管系统的作用不同于吗啡,大剂量反而增快心率,升高血压。对冠心病患者,静脉注射能提高平均主动脉压、左室舒张末期压,因而增加心脏作功量。本药能提高血浆中去甲肾上腺素水平,这与它兴奋心血管系统的作用有关。由于本药尚有一定的拮抗μ受体的作用,因而成瘾性很小,在药政管理上已列入非麻醉品。本药能减弱吗啡的镇痛作用;对吗啡已产生耐受性的患者,可促进戒断症状的产生。它拮抗吗啡类抑制呼吸的作用不明显。适用于各种慢性剧痛,口服及注射后吸收均良好,肌内注射后0.25~1小时达血药浓度峰值。口服后,在肝中的首过消除显著,进入全身循环的镇痛新不到20%,故口服后需1~3小时才达血药浓度峰值。本药主要在肝内代谢,代谢速率个体差异较大,这可能是它镇痛效果个体差异大的原因。肌内注射后t1/2约2小时;口服后作用持续5小时以上。 【不良反应】常见镇静、眩晕、恶心、出汗。剂量增大能引起呼吸抑制、血压升高、心率增快;有时可引起焦虑、恶梦、幻觉等。纳洛酮能对抗其呼吸抑制的毒性。 二氢埃托啡 二氢埃托啡(dihydroetorphine)为我国生产的强镇痛药。为吗啡受体激动药。其镇痛作用是吗啡的12000倍。用量小,一次20~40μg。镇痛作用短暂,仅2小时左右。小剂量间断用药不易产生耐受性而大剂量持续用药则易出现耐受性。它也可成瘾,但较吗啡轻。常用于镇痛或吗啡类成瘾者的戒毒。 医学毕业论文:钙制剂的应用及质量评估 关键词:钙制剂 钙是人体内含量最多的矿物质成份,绝大部分钙都储存在骨组织中,骨钙量约占人体钙总量的90%以上。正常情况下,骨钙中约99%的钙是相对稳定的,称为稳定性钙;约1%的骨钙可与细胞外液交换,称为可溶合钙(misciblecalcium)。软组织钙、细胞外液钙和可溶合钙合称为不稳定钙。稳定性钙和不稳定钙通过可溶合钙不断进行钙交换,旧骨中的不稳定钙不断进入血循环和细胞外液,肠道吸收的钙又不断通过血循环沉积在骨中。 钙不仅是骨矿物质的重要组分,并且对机体内许多细胞的功能及整体的生理功能有很大影响。钙主要以其离子形式发挥作用,作用方式类似激素的第二信使,因其在细胞浆膜内外的离子浓度差异可达数千倍,受刺激后钙离子浓度的变化可使信号由膜外传递至膜内。在细胞水平上,钙离子最重要的作用是对膜结构和膜稳定性的作用。存在于骨骼中的钙主要维持人体骨骼的物理强度,并且与血液中的钙离子保持动态平衡。钙离子与血液凝固过程有密切联系,为凝血的第Ⅳ辅助因子,在第Ⅸ因子的激活过程中,需要钙离子的参与,另外钙对神经、肌肉的兴奋性传导,以及心肌细胞作用的发挥具有重要的作用〔1,2〕。 1体内钙代谢的调节机制 1.1肠钙的吸收与其影响因素 钙主要从小肠吸收,肠钙吸收过程以主动转运过程吸收为主,该过程需消耗能量并依赖于1,25-(OH)2VD3,该过程是可饱和的;此外还有依赖浓度梯度吸收的被动弥散过程,该过程是不饱和的。 有多种激素可调节肠钙的吸收,其中很关键的是维生素D及其代谢产物1,25-(OH)2VD3。1,25-(OH)2VD3被运输到肠粘膜细胞后与特异性受体结合,使钙结合蛋白(CaBP)等蛋白的合成增加;并增加刷状缘粘膜细胞的通透性,促使钙离子进入粘膜细胞。 肠钙吸收还受其它多种激素的影响。其中甲状旁腺激素(PTH)是通过增加肾脏1a羟化酶的活性,从而增加1,25-(OH)2VD3的产生而生效的;降钙素具有双重作用,即小剂量抑制,大剂量促进肠钙吸收;此外生长激素、性激素均有促进肠钙吸收的作用。高剂量的肾腺皮质激素、甲状腺素能够减少肠钙吸收。 1.2血钙水平的调节机制 血钙主要以离子钙、蛋白结合钙和与小分子阴离子结合的钙三种形式存在。其中仅有占血清总钙47%的离子钙具有钙的生理活性。一般情况下,血清总钙水平与钙离子的水平是一致的,测定血清总钙即可反映离子钙的相对水平。 正常状态下血钙只在很窄的范围内波动。人体调节血钙和钙离子水平的三大器官是肠、骨、肾,许多调钙激素也是通过这三大器官发挥作用的,血钙调节系统是一个相互联系、相互制约的整体,当血钙下降时,甲状旁腺激素分泌增加,促进肾脏1a羟化酶活性增加,使1,25-(OH)2VD3合成增加,后者一方面使肠钙结合蛋白生成增加,促进肠钙吸收;另一方面与甲状旁腺激素一同动员骨钙释放入血,最终使血钙升高;反之,当血钙高于正常水平时,会抑制甲状旁腺激素分泌,使1,25-(OH)2VD3合成减少,肠钙吸收减少,骨钙动员减少,最终使血钙降低。 2钙与骨质疏松的关系 骨质疏松症(Osteoporosis)是骨矿物质和骨基质随年龄的增加(或妇女的绝比)等比例地减少,骨组织显微结构发生改变,使骨的正常荷载功能发生变化。骨折危险明显增大,伴有周身骨骼疼痛和体态变形的一种疾病。质疏松症是由很多因素引起的,但与钙代谢异常,特别是钙摄入不足有密切的关系。 越来越多的事实证明,增加钙摄入是预防和治疗骨质疏松的有效营养学方法,改变饮食和补钙都是可行的增加钙摄入的方法,改变饮食以达到最适摄钙量的水平较为困难,因而补钙已作为达到提高钙摄入的主要手段〔2〕。 正常人日服钙1000mg-2500mg不会导致高血钙和或高尿钙症。NIH最佳钙摄入学术讨论会也提出大多数人日服2000mg钙是安全的。Curhan等提出高的饮食钙摄入会降低肾结石发生的危险〔4〕。并且有文献报道按推荐日服剂量(RDA)摄入钙剂有助于预防高血压〔5〕。 3国内外主要的钙制剂种类 目前在美国,经典的钙片,如葡萄糖酸钙,因含钙量低已很少使用,临床医生案头手册(PDR)1993版中推荐的口服钙剂主要是碳酸钙、枸橼酸钙和葡萄糖醛酸钙,成人剂量500mg~1000mg钙/天,尤其是碳酸钙,因其含钙量高、无副作用、价廉,已成为主要的钙补充剂。1989年美国药典药物情报(USPID)中介绍的16种口服钙剂中有10种为碳酸钙片;1993年美国PDR非处方药中亦推荐了6种来自生物体的碳酸钙片〔3〕。 碳酸钙作为抗酸剂使用已有150年的历史〔2〕,而作为一种安全、有效、价廉的钙制剂目前在美国等西方国家已被广泛应用。在美国所有钙补充剂(碳酸钙、乳酸钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、醋酸钙)和钙强化的食品、牛奶中,碳酸钙为补充同样量的钙而价格最低的品种〔6〕。 Sheikl等研究各种钙盐和全脂牛奶中的钙在胃肠道吸收的差异。结果表明年轻健康的禁食试者,每人服500mg元素钙,其吸收并无差异,而此结果又与在试管中的溶解实验结果相当,即在pH2.5(模拟胃酸环境)及pH5(模拟小肠上段环境)1小时内钙剂大都可以完全溶解。由此结果显示,似乎胃肠道中的pH值在5左右,大部分钙盐的吸收应相近〔7〕。Kanerva等认为溶解是碳酸钙中钙生物利用度的决定性因素,溶解不完全将显著降低但不会彻底抵消钙的生物利用度。Sheikl等人还探讨了两种碳酸钙制剂在模拟胃酸的溶出速度及口服后吸收的比较,发现赋形剂、添加剂、颗粒大小、压片方式等都会影响制剂的崩解和溶出,进而影响生物利用度。 4钙制剂质量的主要评估方法 目前国内钙剂已发展了数十种,应用相当混乱,缺乏客观的评价方法。国外的钙剂研究已有几十年的历史,目前普遍采用研究钙剂生物利用度的方法评估钙制剂质量的优劣。 由于人体内存在极为灵敏的钙平衡调节系统,在PTH等调钙激素的作用下,血液中钙离子通常维持在2.10~2.55mmol/L,故口服钙剂后血钙浓度不会长时间有很大变化,无法作出药时曲线;人体吸收的钙主要经尿排泄,特别是在骨钙代谢平衡的情况下(如绝经前妇女),摄入的钙在肠道吸收后基本不进入骨骼的钙库,而由肾脏排泄,因此可以选用尿钙排出量作为测定钙剂生物利用度的指标,结合血PTH和血钙浓度,共同反映不同钙剂生物利用度的差异。 目前钙补充剂生物利用度的研究方法主要有:钙平衡法、肠洗出法、放射性钙回收法、双同位素法及口服钙负荷法。 同位素(稳定性或放射性同位素)示踪方法(包括放射性钙回收法和双同位素法)被认为是单次给药后研究其吸收情况的最可信方法。此类方法的主要局限性在于只有当标记用的同位素均匀掺入到钙制剂中后才能用于测定钙吸收,钙平衡法被广泛地用于动物及人体的钙吸收测量中。该方法要求精确控制饮食中的含钙量并收集测试期间所有的尿样与粪样,受试者必须在代谢室内生活很长时间以保证实验不受干扰,因此该方法虽然能提供精确的钙吸收值,但过于昂贵,不适用于快速监测不同钙制剂的生物利用度的差异。肠灌洗法虽能够提供肠内较精确的净钙吸收,但由于灌洗操作使肠内环境变得不同于正常生理状态,可能会导致特异的吸收,另外受试者可能难以接受肠灌洗的操作。 口服钙负荷实验(OralCalciumLoadTest)又称口服钙耐量实验,当摄入钙吸收后,血钙上升和PTH浓度下降导致尿钙排出增加,本方法通过测量服药后2小时~4小时尿钙的升高估算钙吸收。以往文献报道:用口服钙负荷法和标准同位素法在同一个体中所测得的钙生物利用度是一致的〔8〕;另外,利用口服钙负荷实验测得的体内钙生物利用度与体外钙片崩解度明显相关(r=-0.72,p=0.043)〔8〕,口服钙负荷实验在禁食状态下进行,可能与正常状态的生物利用度有差异;而给予标准餐则会使胃肠道的吸收产生适应性改变(如胃酸分泌增加)而影响钙剂吸收情况的考察,而且增加了实验的难度。 总的来说,口服钙负荷实验相对简单,费用较低,实验结果正确,能较好地反映钙剂的生物利用度情况,因而在国外已被广泛采用。 医学毕业论文:洛美沙星眼药水治疗眼部感染104例 关键词:洛美沙星;氧氟沙星;细菌感染;眼感染 [摘要]目的:观察洛美沙星眼药水治疗眼部细菌性疾病的疗效。方法:166例,男性91例,女性75例,年龄37a±s16a(18~65a);结膜炎92例,角膜炎74例;洛美沙星组(104例,男性54例,女性50例),用0.3%洛美沙星眼药水;氧氟沙星组62例(男性35例,女性27例),用0.3%氧氟沙星眼药水,均6次.d-1,每次1滴,7d为一个疗程;治疗前后作结膜囊分泌物或角膜刮出物培养,观察2组病例临床疗效及细菌学变化。结果:洛美沙星组和氧氟沙星组总有效率分别为95.2%和92%(P<0.05),细菌清除率均为100%,无显著不良反应。结论:0.3%洛美沙星眼药水对眼部细菌性疾病有效。 洛美沙星(lomefloxacin)是新型氟喹诺酮类抗菌药物之一,它含有2个氟分子,作用机制是抑制细菌DNA旋转酶[1,2],对活跃期与静止期细菌能迅速杀灭,所以药物作用于细菌后,使其肿胀破裂死亡;此外洛美沙星具有良好的药物动力学特性,生物利用度高,是第1个上市的长效氟喹诺酮类药物,其较长的T(1)/(2)和较低的血浆蛋白结合率都有利于发挥杀菌效应[3]。0.3%洛美沙星眼药水可以在结膜囊内维持有效浓度达6h以上[4],所以对眼部感染亦有疗效。本文报道了0.3%洛美沙星眼药水治疗外眼部细菌性感染性疾病的疗效,并以0.3%氧氟沙星(ofloxacin)眼药水作对照。 临床资料 1一般情况本组共166例(255只眼),均为门诊病人,男性91例,女性75例,年龄37a±s16a(18~65a);结膜炎病人均有程度不同的刺痛、异物感,结膜弥漫性充血,分泌物增多;角膜炎病人均有程度不同的眼红、眼痛、异物感,混合性充血或睫状充血,角膜点状着色或溃疡面形成。病例分成洛美沙星组104例(男性54例,女性50例)和氧氟沙星组62例(男性35例,女性27例);洛美沙星组中急性、亚急性细菌性结膜炎60例(双眼59例,单眼1例),角膜炎、角膜溃疡44例(单眼);氧氟沙星组中,结膜炎32例(双眼30例,单眼2例),角膜炎30例(单眼)。 2给药方法所有就诊病人用药前先做结膜囊分泌物或角膜溃疡面刮出物的细菌培养,洛美沙星组用0.3%洛美沙星眼药水[浙江康恩贝集团研究开发中心生产,浙卫药准字(1995)第157号],氧氟沙星组用0.3%氧氟沙星眼药水[日本参天制药厂生产,进口许可证号X940198],2组均为每眼每次1滴,6次.d-1,3~7d后复诊,再做细菌培养,7d为一个疗程。 3疗效标准痊愈:症状和体征全部消失,病原体阳性转阴;显效:病情明显好转,症状和体征中有1项未恢复正常或细菌培养未转阴;进步:症状和体征有所好转,但不明显;无效:病情无变化或加重者;痊愈和显效合计为有效病例,有效率据此计算。 结果 1临床疗效洛美沙星组痊愈77例(结膜炎46例,角膜炎31例),显效22例(结膜炎13例,角膜炎9例),进步3例(结膜炎1例,角膜炎2例),无效2例(角膜炎2例),痊愈率74%,总有效率95.2%;氧氟沙星组痊愈37例(结膜炎19例,角膜炎18例),显效20例(结膜炎10例,角膜炎10例),进步4例(结膜炎3例,角膜炎1例),无效1例(角膜炎1例),痊愈率60%,总有效率92%,经Ridit分析,R洛=0.5,R氧=0.5722,P<0.05。 2细菌学检查临床分离出菌株137株,阳性率83%,洛美沙星组85株,革兰阳性菌62株,革兰阴性菌23株;氧氟沙星组52株,革兰阳性菌36株,革兰阴性菌16株,革兰阳性菌以葡萄球菌、棒状杆菌和链球菌为主,革兰阴性菌以假单胞菌和肠杆菌为主,2组的细菌清除率均为100%。 3药物敏感试验 3.1纸片法敏感试验见表1。 137株细菌对洛美沙星敏感率与另5种抗生素敏感率比较,经χ2检验:aP>0.05,cP<0.01。3.2MIC值测定137株病原菌MIC50/MIC90测定:洛美沙星为0.25/16(mg.L-1),氧氟沙星为0.12/8(mg.L-1)。 4不良反应洛美沙星组2例眼部轻微灼痛感,氧氟沙星组1例眼部灼痛感,均能继续用药。 讨论外眼部细菌感染性疾病是眼科常见病,随着耐药菌株的产生,应该有新的眼药水研制开发,0.3%洛美沙星眼药水的含药量为3000mg.L-1,体外抑菌试验约为全部病原菌MIC的100倍,即MIC值均在眼药水含量以下,临床上可作为治疗外眼部细菌性感染的又一种药物。 医学毕业论文:异维A酸治疗尖锐湿疣 关键词:异维A酸;尖锐湿疣;人类乳头瘤病毒 [摘要]目的:观察口服异维A酸对尖锐湿疣治疗作用和近期复发率。方法:将门诊确诊的尖锐湿疣病人分为2组;异维A酸组39例,给予异维A酸胶丸10mg,tid或bid口服,每周随访观察至疣体完全消失后评定疗效,将其中痊愈病人改服10mg.d-1×1mo,停药再随访3mo评定复发率。另组为鬼臼毒素组的40例病人,给予0.5%鬼臼毒素酊外用治疗至疣体完全消失后评定疗效。将其中痊愈病人停药随访3mo评定复发率。结果:用异维A酸胶丸治疗的39例病人中痊愈33例(85%),其中复发6例(18%),鬼臼毒素治疗40例,痊愈30例(75%),痊愈30例中复发16例(53%),2组痊愈率比较P>0.05,复发率比较P<0.01。结论:口服异维A酸对尖锐湿疣具有较好的治疗作用,近期复发率较鬼臼毒素低。 尖锐湿疣是由人类乳头瘤病毒(HPV)感染所致的外生殖器、肛门、外阴部位的表皮菜花样增生。其发病率高,治疗方法较多,复发率亦较高,通常采用局部治疗即去除外生疣体为主并佐以干扰素注射治疗。我科自1999年初起用异维A酸胶丸口服治疗39例尖锐湿疣病人,观察其疗效和近期复发率。现总结如下。 一般资料所有病人均在门诊确诊为尖锐湿疣,病程为2wk~6mo,分为2组;其中39例病人作为异维A酸组,男性21例,女性18例,年龄36a±s4a(20~72a),另一组鬼臼毒素组40例,男性22例,女性18例,年龄25a±4a(21~57a)。2组病人来我科前均未接受任何治疗。 治疗方法异维A酸组:口服异维A酸胶丸[商品名泰尔丝,上海延安制药厂生产,每丸10mg,批准文号:(93)卫药准字X-174号],按体重>50kg者服3丸.d-1;体重≤50kg者口服2丸.d-1。均连续口服且每周1次随访,直到疣体完全消失止,改为1丸.d-1维持1mo后停药并连续随访3mo。若连续6wk疣体无明显减少、减小甚至加重则立即停药。鬼臼毒素组:使用0.5%鬼臼毒素酊[商品名疣脱欣,辽宁华卫制药股份有限公司生产,批准文号:(96)卫药准字X-184(1)号]外用治疗至疣体完全消失止,并随访3mo,若连续6wk疣体无明显减少、减小甚至加重,或者其他迫使不能继续用药如较严重感染则立即停药。 疗效评定标准痊愈:用药后疣体完全消退。显效:用药起始疣体有明显减少、减小,但是继续使用6wk以上再无法消退。无效:从用药起连续6wk疣体无明显减少、减小甚至在继续使用中反而增多、增大。复发:痊愈一段时间后,在原皮疹处再次出现新疣体。 1疗效异维A酸组:39例病人痊愈33例(85%),显效4例(10%),无效2例(5%)。在治疗过程中,所有病人均表现为皮损体积范围上的缩小,疣体伏平。鬼臼毒素组:40例中痊愈30例(75%),显效4例(10%),无效6例(15%)。2组痊愈率分别为85%和75%,经χ2检验,差异无显著意义,P>0.05。 2复发率采用口服异维A酸治疗的病人其近期复发率非常明显低于外用鬼臼毒素,见表1。 2组复发率比较经χ2检验:cP<0.01。3不良反应异维A酸组所有病人均出现不同程度口唇干燥,但均能忍受。鬼臼毒素组:均出现疣体及周围红肿糜烂,给予抗感染治疗一般能继续用药。 讨论异维A酸,属于维甲酸类药物,它对细胞免疫及体液免疫均有免疫调节机制并辅助抗体等产生[1,2]。尖锐湿疣发病机制是HPV感染人体后在表皮大量复制增殖播撒,同时侵入细胞核引起迅速有丝分裂增殖形成特征性的乳头样赘生物[3]。维甲酸类药物可以调节被HPV感染细胞的细胞周期,抑制其过度增殖[4,5]。HPV与维甲酸类药物对上皮细胞过度增殖或抑制过度增殖均与两者对表皮生长因子受体(EGFR)表达水平的调控有关[6],而表皮生长因子(EGF)与表皮生长因子受体(EGFR)结合后使表皮增生、有丝分裂加快[7]。因此维甲酸类药物正是可能有以上机制的共同作用达到对于尖锐湿疣的治疗作用。 本研究表明,口服异维A酸治疗尖锐湿疣有一定疗效,并能降低复发率。不良反应较小,病人易于接受,值得推广应用。 医学毕业论文:早期干预对卒中后抑郁的影响 【关键词】脑卒中;抑郁;康复治疗 【摘要】目的探讨早期康复干预对脑卒中后抑郁状态的影响。方法将86例脑卒中后抑郁患者随机分为康复组(研究组)46例,常规治疗组(对照组)40例;两组均进行常规药物治疗,康复组同时进行神经康复治疗。采用改良的Barthel指数评定日常生活活动,汉密尔顿抑郁量表评定抑郁状态,分别于治疗前及治疗第40d末各评定1次。结果治疗40d末,研究组Barthel指数、汉密尔顿抑郁量表评定均有明显改善,差异有显著性(P 0.05),对照组治疗前后改变不明显(P 0.05);两组间比较研究组明显优于对照组,差异均有显著性(P 0.05)。结论早期康复干预不仅能有效改善脑卒中后抑郁患者心境,同时可提高患者的日常生活能力,降低致残率。 【关键词】脑卒中;抑郁;康复治疗 卒中后抑郁(poststrokedepressionPSD)是脑血管意外的常见并发症,脑卒中后约60%的患者可发生抑郁[1,2]。卒中后的抑郁情绪和认知障碍等可直接影响患者的病程及预后。早期康复治疗能使PSD患者的抑郁心境有明显改善,使康复治疗步入良性循环,从而改善预后,现报导如下。 1资料与方法 1.1对象选取2004年3月~2005年6月在我院神经内科住院的86例PSD患者为研究对象。入组标准:(1)均符合1995年全国第四届脑血管病学术会议制定的脑卒中诊断标准,并经CT证实为大脑半球病变(梗塞或出血),无意识障碍、失语及严重的认知功能障碍;(2)均符合《中国精神疾病分类方案与诊断标准》第3版(CCMD3)抑郁症诊断标准;(3)病程10~15d;(4)无严重的心、肺、肾功能障碍,排除既往有神经、精神病史及检查不合作者。其中男54例,女32例;平均年龄58.4±9.4a;脑梗塞50例,脑出血36例。 1.2方法 1.2.1分组方法先按疾病类型分层,尔后将入组的86名卒中后抑郁患者随机分成康复组(研究组)46例,常规治疗组(对照组)40例。两组患者性别、年龄、发病时间、神经功能缺损程度、日常生活活动能力及抑郁程度均无显著性差异(P>0.05)。 1.2.2治疗方法两组均给予神经内科常规治疗和护理,对抑郁显著的患者口服百忧解治疗。研究组采用运动再学习方法(MRP),在生命体征及病情稳定48h后即开始康复治疗,早期均以肌肉按摩、神经肌肉电刺激、患肢的抗痉挛体位摆放、关节的被动与主动活动等,以保持关节正常活动度及肌肉正常长度为主。再根据患者病情,脑梗塞患者一般在发病后3~5d,脑出血患者在发病后10~20d进行坐、立、行、走训练,同时通过具体的作业由易到难进行日常生活活动(ADL)训练与强化,每日1次,每次45min。康复师不断地与患者进行交流,讲解神经康复的基本原理及近期与远期目标,使患者对脑卒中有全面、正确的认识;不断肯定、鼓励患者所取得的每一个进步;进行适当的心理疏导,以唤起患者战胜疾病的信心。 1.2.3疗效评定采用改良的Barthel指数(MBI)评定ADL,汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评定抑郁状态,分别于治疗前及治疗第40d末各评定1次,并进行对比分析。HAMD24项评分≥8为轻度抑郁,≥20为中度抑郁,≥35为重度抑郁[3]。全部数据采用SPSS10.0统计软件包处理,并进行t检验。 2结果 治疗前后两组患者MBI、HAMD评定结果比较,见表1。 表1显示,治疗40d末,研究组MBI、HAMD评定均有明显改善,差异有显著性(P 0.05),对照组治疗前后改变不明显(P 0.05);治疗后两组间比较,研究组明显优于对照组,差异均有显著性(P 0.05)。 3讨论 PSD是脑卒中后常见并发症之一,其发生的机制不明,目前有两种学说:(1)原发性内源性学说,认为脑卒中后破坏了去甲肾上腺素能神经元和5羟色胺能神经元及其通路,引起去甲肾上腺素和5羟色胺之间的平衡失调;(2)反应性机制学说,即卒中后肢体功能的丧失,社会功能减退,角色转变,家庭关系等急性转变超出患者所能应对的范围;患者卒中后对疾病认识不足及对偏瘫后果恐惧导致精神压力过大;怕拖累家人、经济承受力的担忧等,多种家庭、社会、生理因素共同导致病后生理、心理平衡失调,而产生悲观孤独情绪,不愿意与人交流导致抑郁。 PSD与脑卒中的严重程度有明显的相关性[4],患者的神经功能缺失越重,ADL越差,越易导致PSD。而随着ADL的恢复,患者的抑郁程度亦会明显改善。大脑是有可塑性的,早期康复治疗,因能有效抑制异常运动模式的产生,诱发正常运动模式,促使大脑的神经功能重组向符合生理要求的正确方向上发展。本研究显示,研究组治疗前后MBI、HAMD评定比较均有明显改善,差异有显著性(P 0.05),对照组治疗前后改变不明显(P 0.05);治疗后MBI、HRSD评定两组间比较,研究组明显优于对照组,差异均有显著性(P 0.05)。随着康复治疗,患者肢体功能不断改善,ADL的不断改善,激发起患者康复的信心,心理障碍逐步消除,有利于PSD的恢复。 康复训练是有计划、有目的、循序渐进的过程。在其间患者通过与康复师的不断交流,康复师的耐心的心理疏导,向患者传达积极的心理支持;通过建立良好的康复氛围,安排偏瘫患者的集体治疗,促进患者与患者间的交流及加强患者与家属间的沟通,使其心情放松、愉快,不断树立自信心,从而打消患者不良的心理防御体制,消除卒中后不良行为与处理方式,使患者能正确认识卒中事件本身,正确接纳自己与自己的疾病,能积极主动地参与治疗,从而解除抑郁。 总之,早期神经康复能从内因与外因两个方面改善患者的抑郁心理,促进PSD的恢复,而PSD的恢复,反过来又可加速康复进程的发展,最终改善患者肢体功能,减低致残率,改善预后。 医学毕业论文:惊恐障碍误诊为冠心病38例分析 【关键词】惊恐障碍;误诊;冠心病 【关键词】惊恐障碍;误诊;冠心病 惊恐障碍(panicdisorder)是神经症的一种,患者有显著的躯体化症状,惊恐发作的临床表现与冠心病相似,患者多就诊于综合医院心血管内科,常易导致误诊。我们对2000~2004年在新乡医学院第二附属医院内科就诊的38例惊恐障碍误诊为冠心病患者的临床资料进行回顾性分析。 1临床资料 1.1对象38例惊恐障碍误诊为冠心病患者均符合《中国精神障碍分类与诊断标准》第3版(CCMD3)惊恐障碍的诊断标准[1]。其中男12例,女16例;年龄35~67a,平均54.8a;既往有高血压史者2例,糖尿病史者1例,高血脂史者1例。 1.2方法对38例惊恐障碍误诊为冠心病患者的临床资料进行回顾性分析。 2结果 2.1临床表现患者多以突发的心前区不适为主诉前来就诊。主要表现为心悸、心前区闷痛、压榨感、濒死感、呼吸困难,伴大汗,手或全身震颤、麻木及强烈的恐惧感。持续5~20min可自行缓解,与劳累及情绪激动无明显关系,含化速效救心丸不能明显缩短发作时间。总病程数月至数十年不等,症状反复发作,长期按冠心病治疗,应用降压、调脂及改善心肌供血的药物,不能减少症状发作。有8例患者时时刻刻要他人陪伴,不敢单独在家或出门;18例在发作间歇期有惴惴不安、阵发性多汗等症状。 2.2辅助检查心电图检查,症状发作时显示明显心肌缺血者1例(2.6%),心电图出现动态演变,且心肌酶增高1例,运动试验阳性2例(5.26%),静息状态显示非特异性STT改变8例(21.1%);彩色超声检查显示室壁运动减弱,提示心肌梗死2例(5.26%);27例行冠状动脉造影,5例显示单支血管病变,狭窄程度<20%者3例,40~50%者2例,无明显血管狭窄者22例。 2.3诊断及治疗38例患者均经临床心理科会诊,符合CCMD3惊恐障碍诊断标准,停用治疗冠心病的药物,给予抗焦虑、抑郁剂舍曲林、阿普唑仑等治疗,症状渐改善。 3讨论 3.1误诊原因(1)惊恐障碍的症状与冠心病不稳定性心绞痛及心肌梗死的症状极为相似,并且反复出现,发作不限于任何特殊的处境,发作持续时间为5~20min,部分病人在发作时有心电图的缺血改变,部分伴有冠心病易患因素,容易误诊;(2)随着冠心病发病率的增高及发病年龄的年轻化,临床上对冠心病的误诊率也越来越高,除非有作为诊断冠心病的金标准的冠状动脉造影结果,否则,临床医生不敢轻易否定该诊断。(3)依靠临床症状及心电学检查诊断冠心病存在一定的局限性;(4)部分内科医生对惊恐障碍认识不足,过于相信首次诊断,易导致长期误诊。 3.2防止误诊的措施(1)详细询问病史,尤其是心前区不适的特征。冠心病患者的心前区疼痛,大多呈典型的压榨感,束带感,持续时间为3~5min,心肌梗死发生时,胸痛时间会延长,伴有出汗、窒息感、濒死感,含服硝酸甘油或速效救心丸可迅速显效;而惊恐发作患者的胸痛可以是刺痛、闷痛或钝痛,持续时间普遍较长,有显著的心悸、出汗、震颤等植物神经症状或强烈的濒死感或失控感,含服硝酸甘油或速效救心丸的效果不明显;(2)冠心病患者的心绞痛发作多与体力劳动及情绪激动有关,而惊恐发作患者的胸痛发作常不可预料,呈自发性、无明显诱因或与情绪及心情有关;(3)冠心病患者在胸痛发作时,多有ECG成组导联的缺血性STT改变,胸痛缓解后ECG与发作时常有明显改变;而惊恐发作患者的胸痛发作时ECG常呈非特异性STT改变,与发作间歇期的ECG无明显改变;(4)冠心病患者在发作间歇期能正常生活,而惊恐发作患者在发作间歇期有惴惴不安、阵发性多汗等症状,常感到自己像一个永远的患者,情绪不稳定,易出现衰竭状态;(5)冠心病患者行冠状动脉造影显示冠状动脉常有一支或一支以上的狭窄或阻塞性病变,狭窄程度多>50%;而惊恐障碍患者的冠状动脉造影显示冠状动脉无狭窄或阻塞性病变,或狭窄程度<20%;(6)惊恐障碍患者心理健康水平很低,有明显的精神神经质倾向,情绪不稳定[2],较少伴有高血压、高血脂、糖尿病等冠心病的易患因素;据国内外文献报道[3~5],冠心病患者有50%伴有明显的焦虑情绪,有45%伴发抑郁情绪,但惊恐障碍患者的心理症状明显重于冠心病患者。 总之,应在内科医生中普及心理疾病的相关知识。对临床拟诊为冠心病并伴有明显焦虑抑郁情绪者,应当考虑到惊恐障碍的可能性,有条件者应积极行冠状动脉造影术,明确冠状动脉的狭窄程度,如能排除冠心病,可以彻底解除患者的心理负担,避免过多不必要的检查与治疗,同时积极给予抗焦虑、抗抑郁治疗及心理治疗,提高患者及家属的生活质量。 医学毕业论文:红花的现代研究进展 【关键词】红花;化学成分;药理研究;临床应用 现代研究表明:红花集药用、食用、染料、油料和饲料于一身。红花油是世界公认的具有食用、保健、美容功用的功能性食用油。红花油在国际上被作为“绿色食品”,其亚油酸含量是所有已知植物中最高的,达80%,号称“亚油酸之王”。并且在医药工业上,红花油常常用作血液胆固醇调整、动脉粥样硬化治疗剂及预防剂的原料。适用于各种类型动脉粥样硬化、高胆固醇、高血压、心肌梗死、心绞痛等,并可用作脂肪肝、肝硬化、肝功能障碍的辅助治疗。红花油还广泛用作抗氧化剂和维生素A、维生素D的稳定剂。红花油酸值低、黏底小、脂肪酸凝点低、油色浅、清亮澄明,可作为药用注射油。红花花冠不但可作为药用,还可提供天然食用的黄色素、红色素,是理想的食品添加剂,还是高档化妆品、纺织品的染色剂,且对人体有抗癌、杀菌、解毒、降压及护肤的功效。饼粕中制得蛋白质浓缩粉和分离物,可作为食物的强化剂。 1化学成分 目前红花中已分离鉴定的化学成分有60多种〔2〕,其中主要有黄酮类、木脂素类、多炔类等,有药效的成分主要是:黄酮类:包括红花黄色素(saffloryellow,SY,有些文献亦称之为红花总黄素),羟基红花黄色素A(hydroxysaffloryellowA,HSYA)等;脂肪酸:红花中含有棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸;红花多糖:该成分是由葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和中乳糖以β键连接的一种多糖体。1906年日本龟高德平从我国河南产德红花干花中首先分得红色素,含03%~06%;含红花黄色素(SY)查耳酮类化合物为20%~30%〔3〕。为进一步揭示红花药理活性的化学物质基础,开发其活性成分,尹宏斌和郭美丽等对红花进行乙醚和乙酸乙酯提取,并对所得到的化学成分进行了初步分离和纯化,通过波谱分析鉴定出了18个化合物。红花中富含大量的蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素B、维生素E及微量元素铁、锌、铜、磷、硒、钙、钾、钠、铬、钼等,而且还富含多糖和腺苷等物质〔4〕。 2药理研究及临床应用 2.1对心功能及血管的影响 小剂量红花煎剂对蟾蜍心脏有轻微兴奋作用,使心跳有力、振幅加大,对心肌缺血有益;大剂量对蟾蜍反而有抑制作用,而扩张体冠动脉及股动脉。此外,还能解除血管平滑肌的痉挛并增强耐缺氧能力,阻止血栓进一步发展并逐步缓解血栓,降低胆固醇的作用。能较好地改善心肌及脑组织的微循环障碍,起到治疗冠心病及脑血栓的效果〔5〕。 2.2降低血压、血脂的作用 红花煎剂对狗、猫均有较持久的降低血压的作用〔6〕。口服红花油可治疗高胆固醇血症、高甘油三酯血症及高非酯化脂肪酸血症。 2.3抗凝血、血栓的作用 SY可显著延长凝血酶原时间和凝血时间,能显著提高血浆纤溶酶原激活剂的活性,使局部血栓溶解,从而起到治疗心脑血管疾病的作用〔7〕。 2.4抗炎作用 Toshihiro等〔8〕认为红花中的长链6,8双醇化合物是抗炎活性的主要有效成分。SY对甲醛性大鼠足肿胀、对组胺引起的大鼠皮肤毛细血管的通透量增加及对大鼠棉球肉芽肿形成均有明显的抑制作用。其抗炎的机制可能是通过降低毛细血管通透性,减少炎性渗出,抑制炎症过程及肉芽增生。红花中的多种有效成分可影响免疫,拮抗PAF受体,提高体内NO水平,清除氧自由基,还能拮抗多种炎症因子,有效好的抗炎作用。 2.5镇痛和镇静作用 SY红花黄色素对小鼠有较强而持久的镇痛效应,对锐痛(热刺痛)及钝痛(化学性刺痛)均有效。 2.6兴奋子宫的作用 红花煎剂对小白鼠、豚鼠、家兔、狗、猫之离体和在体子宫均有显著的兴奋作用〔9〕。 2.7耐缺氧作用 SY有显著的耐缺氧、抗疲劳作用,能明显延长动物的存活时间,并增加离体家兔心脏和心肌缺氧的冠脉流量,改善心脏的缺氧、缺血病理状态。 2.8保肝作用 红花注射液能明显抑制离体灌流、肝灌流液中的GPT的升高,使流量增加并接近正常,有利于改善肝功能。 2.9免疫抑制作用 陆正武等〔10〕研究结果显示:SY可降低血清溶菌酶含量、抑制迟发型超敏反应和血清溶血素产生、抑制腹腔巨噬细胞和全血白细胞吞噬功能、减少脾特异性玫瑰花形成细胞。体外应用SY,可抑制3HTdR掺入的T/B淋巴细胞增殖反应,抑制混合淋巴细胞反应,降低白细胞介素2水平及其活性,抑制T细胞的产生及其活性,表明SY以剂量依赖方式降低非特异性细胞免疫和体液免疫的效能〔11〕。 3小结 红花及其成分的药理作用十分广泛、毒性小,其防治心脑血管系统疾病的成果已经得到广泛确认。另外还具有抗炎,耐缺氧,免疫抑制,镇痛、镇静等作用。心脑血管疾病已成为我国普遍而严重的疾病,且发病年龄越来越提前。因此,开发红花系列制剂及产品,对提高人民的健康水平具有重大而且深远的意义。 医学毕业论文:氟西汀对海马神经元生长的影响 【关键词】氟西汀;细胞培养;海马神经元;大鼠 氟西汀是5-羟色胺(5-HT)再摄取抑制剂之一,是应用较广的抗抑郁药。氟西汀除有抗抑郁作用外,尚可治疗其他中枢神经系统疾病。有研究表明,氟西汀对海马的神经保护作用是其发挥抗抑郁效应的机制之一[1]。关于氟西汀对体外培养的海马神经元生长的影响未见报道,本研究初步探讨了氟西汀对原代培养的海马神经元生长的影响。 1材料与方法 1.1新生大鼠海马神经元的分离和培养 技术方法在参考文献[2]基础上加以改进。取出生24h内的新生SD大鼠(东南大学医学院动物实验中心提供),无菌分离出双侧海马,用显微剪剪碎,D-Hank''''s液清洗2或3次,将剪碎的海马组织转移至离心管中,加入等量0.25%的胰酶(美国Sigma公司),37℃消化30min,中间振摇1或2次,加入10%的DMEM/F12(美国Gibco公司)5ml,轻轻吹打15次,然后1000r·min-1离心5min,制成单细胞悬液,置于CO2培养箱(德国Heraeus公司产品)中,差速贴壁30min,去除成纤维细胞,吸取未贴壁的细胞,并用200目的不锈钢滤网过滤,收集过滤后的单细胞悬液于培养皿中,然后至离心管中,取一滴单细胞悬液进行计数,并用DMEM/F12将细胞密度调到1×106ml-1,然后接种于200μg·ml-1多聚赖氨酸(美国Sigma公司)包被的6孔培养板中,转移至培养箱内培养,4h后换为无血清培养基,即含2%B27的Neurobasl培养基(美国Gibco公司),以后每3天半量换液1次。使用培养6d的神经元进行染色鉴定。 1.2大鼠海马神经元的鉴定 1.2.1烯醇化酶(NSE)免疫细胞化学染色 取培养6d6孔培养板中的盖玻片进行神经元特异的NSE免疫组织化学染色。弃去培养液,4%多聚甲醛室温固定1h,加入0.3%H2O2甲醇去除内源性过氧化氢酶,0.1%TritonX-100破膜,10%绵羊血清封闭,加入一抗1∶200兔抗鼠NSE抗体,4℃湿盒过夜,0.01mmol·L-1PBS清洗,加入二抗1∶200生物素化的山羊抗兔IgG,放入37℃温箱孵育60min;0.01mmol·L-1PBS清洗,滴加SABC过氧化物酶复合物,37℃温箱中孵育60min,0.01mmol·L-1PBS清洗,滴加DAB显色液作用3~10min,自来水冲洗后,常规脱水,透明封片。光镜下观察NSE表达阳性细胞。 1.2.2尼氏染色 6孔培养板的细胞培养7d时,取出盖玻片进行尼氏染色。弃去培养液,0.01mmol·L-1PBS清洗,4%多聚甲醛室温固定1h,0.01mmol·L-1PBS清洗3次,氯仿中1min,95%、70%乙醇各1min,蒸馏水清洗,置于1%甲苯胺蓝染液中染色20min,95%乙醇分化,在显微镜下观察控制,时间以尼氏体显示清晰为准,37℃干燥,二甲苯透明,中性树脂封片,光学显微镜下观察。 1.3实验分组 在培养的第3天加入氟西汀(常州第四制药厂生产),根据药物浓度不同,将实验细胞分为5组,分别加入1、10、20、40μmol·L-1氟西汀;正常对照组加入等体积的培养基。 1.4海马细胞形态定量分析 倒置相差显微镜(德国Zeiss公司产品)下观察加药48h后的海马神经元形态,每组各孔随机选择20个视野(每个视野0.17mm2),记录每个视野内细胞长出突起的神经元数目,目镜测微尺随机测量15个神经元突起的长度和胞体的长径。 1.5统计学处理 应用SPSS12.0软件进行统计分析,各项检测结果以x-±s表示。多组比较及组间两两比较采用方差分析。 2结果 2.1海马神经元形态学观察 倒置相差显微镜下观察,培养1d,细胞绝大部分贴壁,细胞形态大小不一,以单突起的小细胞为主。培养6d,神经元胞体较大,突起进一步增多、延长,并形成稀疏的网络(图1)。培养12d,神经元胞体进一步增大,突起形成比较稠密的网络。培养24d,神经元胞体出现空泡,部分神经元死亡,胞体崩解,突触断裂。 2.2海马神经元鉴定 NSE免疫细胞化学染色:染色后光镜下观察第6天的神经细胞,胞浆和突起被染成棕黄色为NSE抗体表达阳性细胞,以3个视野中阳性神经元的数目占总细胞的比例为神经元纯度,经鉴定神经元的纯度为90%。见图2A。 2.3氟西汀对海马神经元形态学的影响 结果见表1和图3。不同浓度的氟西汀对海马神经元形态学指标的影响是不同的,10μmol·L-1氟西汀组海马神经元与正常对照组相比,有突起的神经元数目增加、最长突起长度增长(P 0.05);40μmol·L-1氟西汀组海马神经元与正常对照组相比,有突起神经元数目减少(P 0.05),最长突起长度及胞体长径无显著性差异(P 0.05);1、20μmol·L-1氟西汀组海马神经元与正常对照组相比,有突起神经元数目、最长突起长度及胞体长径无显著性差异(P 0.05)。表1氟西汀对加药48h海马神经元形态学的影响(略) 3讨论 本实验严格控制胰酶的量和消化时间,采用了0.25%胰蛋白酶低浓度溶液、30min长时间消化的方法,尽可能减少分离过程中的化学损伤。为了避免操作过程中的机械损伤,分离时动作轻柔,规律换药,每72h半量换液1次,换液时速度快,以减少对神经元生长的影响。本实验采用了差速贴壁生长,去除了成纤维细胞,并采用B27无血清培养基,可以选择性地促使神经元生长,抑制非神经元的生长和繁殖[3],从而可以纯化海马神经元。NSE是神经元分化成熟的特异性标志酶之一,它主要表达于神经元的胞体、轴突、树突部分[4],通过NSE免疫细胞化学染色方法,可以鉴定体外培养的新生大鼠海马神经元及其纯度。本实验通过NSE免疫化学染色,发现大部分细胞胞浆和突起被染成棕黄色,计数阳性细胞百分率为90%。尼氏体是神经元的特征性结构之一,存在于神经元胞体和树突内,可被碱性染料染成深色的颗粒和斑块,它是细胞内的一种蛋白质合成装置,可作为观察神经细胞功能状态的灵敏指标。本实验观察到培养的海马神经元胞质内尼氏体数量较多,说明培养的海马神经细胞生长良好。NSE免疫细胞化学染色和尼氏染色结果提示,本实验能培养出纯度较高、生长良好的海马神经元。氟西汀不仅是广泛应用的抗抑郁药,而且可以用于治疗癫痫、偏头痛、认知障碍、焦虑障碍、儿童孤独症等诸多神经精神疾病。目前研究认为,氟西汀抗抑郁效应与它对海马的神经保护作用有关,这种作用可能是通过促进海马细胞增殖来抵抗神经元的萎缩和丢失来实现的。李鹂等[1]研究发现,氟西汀在显著改善抑郁大鼠抑郁行为的同时,增加了海马齿状回神经前体细胞的数目,其增殖也增强,推测促进海马神经元再生可能是氟西汀治疗抑郁症的机制之一。李云峰等[5]通过慢性应激建立小鼠抑郁模型,认为氟西汀促进海马齿状回神经元再生可能是抗抑郁剂共同作用机制之一,并且可能与提高海马BDNF水平密切相关。一些临床研究的结果也提示抗抑郁药具有神经保护作用。Santarelli等[6] 研究发现5-HT再摄取抑制剂能部分逆转认知功能障碍大鼠海马齿状回神经元增殖减少及树突萎缩,并能促进海马神经元的再生和存活。Yatte等[7]通过高分辨率的MRI和立体定位方法测定海马容量,发现持续性接受抗抑郁药物治疗与只在发作时接受治疗的患者相比,海马容量无显著性降低。 本研究首次以体外培养的新生SD大鼠海马神经元为模型,通过细胞形态定量分析,探讨氟西汀对海马神经元生长的影响。Chiou等[8]通过MTT方法,发现浓度在55μmol·L-1以下的氟西汀可明显促进海马神经干细胞存活,在20μmol·L-1时达到高峰。根据Chiou等[8]的研究结果,本实验选择了浓度分别为1、10、20、40μmol·L-1的氟西汀来干预海马神经元。结果发现不同浓度的氟西汀对海马神经元形态学指标的影响是不同的,10μmol·L-1氟西汀组海马神经元与正常对照组相比,有突起的神经元数目增加、最长突起长度增长(P 0.05);40μmol·L-1氟西汀组海马神经元与正常对照组相比,有突起神经元数目减少(P 0.05),最长突起长度及胞体长径无显著性差异(P 0.05);1、20μmol·L-1氟西汀组海马神经元与正常对照组相比,有突起神经元数目、最长突起长度及胞体长径无显著性差异(P 0.05)。结果表明氟西汀对海马神经元生长的影响有浓度依赖性,浓度过低(1μmol·L-1)对海马神经元生长的作用不明显,适当浓度(10μmol·L-1)可以促进海马神经元的生长发育,浓度过高(40μmol·L-1)则抑制海马神经元的生长。本实验中氟西汀浓度为40μmol·L-1即出现对海马神经元的抑制作用,与Chiou等[8]研究结果不完全一致,表明氟西汀对海马神经元和神经干细胞的影响存在差异。氟西汀促海马神经元生长的机制尚不明了,有研究[9]表明,长期给予氟西汀后,大鼠海马神经元的脑源性神经营养因子(BDNF)mRNA表达明显高于对照组,而BDNF具有很强的刺激和促进神经细胞生长和分化,维持神经细胞存活和正常功能的作用,Dwivedi等[10]发现氟西汀不仅能够增加海马BDNFmRNA的表达,还可以逆转皮质酮导致的海马BDNFmRNA表达的降低。据此可以推测,氟西汀促海马BDNF表达可能是促海马神经元生长的机制之一。非营养因子家族,包括睫状神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子、成纤维细胞生长因子等,都能促进海马神经元的生长,氟西汀是否也可能通过上调这些因子的表达而促进海马神经元的生长有待研究。 本实验结果提示,氟西汀可以促进新生大鼠海马神经元的生长,这为氟西汀治疗与海马损害有关的神经精神疾病提供实验基础和理论依据。氟西汀促海马神经元生长的确切机制尚待进一步探讨。 医学毕业论文:血红素加氧酶 【关键词】血红素加氧酶 [关键词]血红素加氧酶1;心脏疾病;文献综述 人类在进化过程中一种适应性变化就是能够抵御外界氧化损伤而保持自身稳定。超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和一些非酶类物质维生素E、维生素C在抵御外界氧化损伤中都起了重要作用,还有鲜为人知的血红素加氧酶(HO)在应激条件下保持细胞的稳定性也至关重要。HO基因缺失的个体不能正常生长并且对氧化损伤的敏感性增加,直至最后死亡[1]。HO是血红素氧化的限速酶,在体内有3种同工酶,HO1、HO2和HO3,分别由不同的基因编码,其氨基酸序列的同源性HO1与HO2之间是40%,HO2与HO3是90%。他们在分子结构、表达调节和组织分布中有很大差异。HO1为诱导型而HO2为构成型。HO的第3种亚型HO3最近才被发现,与HO2结构相似,但对血红素的分解功能较弱。HO1在组织氧化损伤的病理条件下起着保护细胞作用,而HO2则起着生理性调节作用[2]。目前研究主要集中在对HO1的基因表达、调控以及与疾病的关系等方面。 1HO1的一般生物学特性与功能 HO1也称之为热休克蛋白32(HSP32),是目前研究最多的一种同工酶。相对分子质量为32000,染色体定位22q12,在细胞中定位于微粒体,诱导性表达于肝、脾、心、肺、血管平滑肌、脑等组织,诱导因素为应激、缺氧、内毒素、过氧化氢、重金属、紫外线、细胞因子、生长因子等。作为血红素降解的限速酶,HO1降解由衰老或破损的红细胞释放出血红素,首先生成胆绿素、一氧化碳(CO)和Fe2+,然后胆绿素在胆绿素还原酶作用下转换成胆红素,Fe2+诱导并参与了体内铁蛋白的合成。在血红素降解过程中需要烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)供氢并消耗O2。以往认为血红素代谢产物不仅对机体无益,过量时还可对机体造成损害。如游离胆红素如果不能和葡萄糖醛酸充分结合并排出体外,就容易透过血脑屏障对神经系统造成损伤;Fe2+可产生活性羟基引起严重的氧化应激,导致细胞膜损坏和组织的损伤[3];而CO和血红蛋白结合后可造成组织缺氧。随着研究深入,人们对HO1及其催化产物在机体中的作用有了更深入的了解。首先HO1分解血红素,避免了血红素对细胞的损伤,催化过程中消耗了O2,减少了氧自由基生成。其次HO1的催化产物铁蛋白、CO、胆红素在氧化应激中起着保护组织细胞的作用,其中铁蛋白可降低细胞内Fe2+的浓度[4],同时HO1还可以上调内质网上的Fe2+通道,促进细胞内Fe2+泵出[5],防止由Fe2+介导的氧化应激损伤;胆红素作为HO1的代谢产物,能有效地清除氧自由基,防止细胞脂质层过氧化,而且游离胆红素比结合胆红素更能有效地抑制低密度脂蛋白分解[6];CO可以促使血管舒张,其机制为CO和NO一样可以活化鸟甘酸环化酶,使三磷酸鸟嘌呤核苷(GTP)转化成环磷酸鸟甙(cGMP),使血管舒张;CO还可以通过刺激平滑肌细胞膜上的K+通道促使血管舒张,以及抑制缩血管内皮素(ET1)的释放所引起的血管收缩[7]。另外,CO还通过鸟甘酸环化酶活化P38有始分裂原活化MAPK信号转导途径,既可抑制炎症因子的基因表达,又可促进抗炎因子的产生来抑制炎症反应[8]。除此以外,CO还有防止血管平滑肌细胞过度增生、抗血小板聚集、抗凋亡等作用。 2HO1的诱导与表达 调控HO1可以被许多不同种类的因素所诱导,这些因素的共同特点是都能引起氧化应激,并通过有丝分裂原活化MAPK、蛋白激酶C、cAMP依赖性蛋白激酶A、cGMP依赖性蛋白激酶G等不同的信号途径来诱导HO1基因表达。研究表明,HO1基因表达调控主要在转录水平上,HO1启动子区域包含不同的顺式反应元件,包括激活蛋白1(AP1)结合位点、金属反应元件、抗氧化反应元件、热休克和血红素反应元件等,转录因子如氧化应激反应转录因子NFκB和AP1等与这些特殊元件结合可导致HO1基因激活。但HO1基因调控在不同细胞种类和物种之间有很大差异,如在大鼠HO1的启动子上有热休克反应元件,热休克可促使热休克核因子聚集到相应的基因片段使HO1基因稳定。但在人类,两者结合则会引起HO1基因的表达[9]。目前研究最多的转录因子是激活蛋白因子1(AP1)家族,其中NFE2相关因子2(Nrf2)最为重要。Nrf2可以和HO1基因抗氧化反应片段结合,调节相关基因,在氧化应激细胞反应中起重要作用。动物试验证实在小鼠HO1基因的增强区有一10bp序列,被称为应激反应元件(StRE),对于缺氧以外各种因子引起的应激反应非常重要,StRE中包含了AP1家族结合位点,两者结合可诱导HO1基因表达,而StRE突变会使HO1基因在应激状况下不能被活化,显示了AP1蛋白在HO1基因表达调控中的作用。其他转录因子如低氧诱导因子1(HIF1),在与HO1基因相应片段结合后可诱导缺氧状况下的HO1基因表达[10]。HIF1在含氧量正常情况下也可被一些受体介导因子如生长因子、细胞因子所诱导,但效应远低于低氧因素,低氧可以通过MAPK或磷脂酰肌醇3激酶信号通道介导HIF1蛋白合成[11]。 3HO1与心血管系统 3.1HO1与冠状动脉疾病(CAD)早在1994年Schwertner等[12]第一次发现了血浆中胆红素的浓度与CAD的发病率成显著负相关,这个重要发现提示血浆中的胆红素浓度低于正常可能会导致缺血性心脏疾病的发生。随后,Hopkins等也注意到有家族性CAD的病人血浆中的胆红素浓度明显低于无家族史的病人。Hunt等进一步证实遗传性胆红素浓度降低病人早期易患CAD。另外人们发现胆红素血浆浓度与许多CAD的危险因素如吸烟、低密度脂蛋白、糖尿病、肥胖呈负相关,与CAD保护性因素高密度脂蛋白呈正相关。但即使消除了CAD的危险因素,胆红素血浆浓度降低仍易导致CAD,表明了血浆中的胆红素浓度直接与CAD相关。CAD与氧自由基生成、脂质过氧化、动脉粥样硬化以及炎症有关[1314]。血管动脉粥样硬化主要是因为低密度脂蛋白氧化并被内皮巨噬细胞吞噬后形成了富含脂质的泡沫状细胞。而胆红素能防止脂蛋白特别是低密度脂蛋白氧化,从而阻止动脉粥样硬化斑块形成。同时胆红素能清除氧自由基和与炎症有关的过氧化氢,保护心肌细胞膜免受氧化损伤。HO1还可通过其他途径来影响CAD的发生。如HO1分解血红蛋白(Heme),减少了Heme对心肌细胞的氧化损伤;产生的CO可通过活化鸟甘酸环化酶增加平滑肌细胞内的cGMP,使冠脉平滑肌舒张,还可抑制血小板聚集和血管平滑肌增生;HO1促使铁蛋白合成增加也消除了由细胞内铁引起的细胞损伤和慢性炎症。总之,HO1及其代谢产物可通过不同的途径降低CAD发病的危险性。 3.2心脏缺血再灌注损伤随着心脏移植、体外循环、冠脉搭桥、冠脉介入治疗应用于临床,缺血再灌注损伤已引起医学界的高度重视。动物实验显示,氧自由基、钙超载、心肌纤维能量代谢障碍、血管内皮细胞、一氧化氮、中性粒细胞、细胞黏附分子和细胞凋亡等均可能参与再灌注损伤的发病过程。而HO1作为抗氧化应激的蛋白酶,它在心肌缺血及随后的再灌注损伤中的作用也越来越受到人们关注。Clark等[6]发现在心肌缺血前24h用氯高铁血红素(HO1诱导剂)预处理,再灌注后心肌功能较对照组有显著改善,而且在HO1高表达的区域,线粒体完整性保存较好,心肌梗死面积明显缩小。氯高铁血红素预处理是否影响其他热休克蛋白(HSP)的水平或触发其他的心肌保护机制还缺乏试验证实,但用HO1抑制剂后即使再用氯高铁血红素预处理,心肌缺血再灌注损伤依然没有加重[15],表明HO1与心肌缺血再灌注损伤程度有直接联系。同样,Vulapalli等研究HO1在缺血再灌注心肌保护中的作用时发现,在心肌细胞中选择性表达HO1的转基因小鼠能有效防止缺血再灌注诱导的心肌细胞凋亡,而且HO1高表达并没有影响到其他细胞保护性基因如HO2、HSP90的表达,这进一步证实了HO1在缺血再灌注中直接的心肌细胞保护作用。除了HO1在催化中消耗O2,减少了氧自由基形成以及HO1的催化产物胆红素的抗细胞氧化作用外,对于HO1催化产物CO在缺血再灌注损伤中的保护作用,Yet等[16]发现CO可以阻止炎性细胞浸润,减少炎性渗出。作用机制可能是CO抑制细胞间黏附因子1(VCAM1)、血管细胞黏附因子1(ICAM1)基因的表达,阻碍了中性粒细胞在血管壁上的黏附、渗出和浸润,减少了炎性反应对心肌细胞的损害。CO舒张血管作用提高了再灌注心肌的血流,也可以减轻再灌注心肌的损伤。心肌缺血再灌注引起的氧化和炎症反应必然会导致心肌细胞的坏死和凋亡而造成心肌功能损害。Soares等[17]证实HO1过度表达可以抑制由肿瘤坏死因子(TNFα)引起的内皮细胞凋亡。Vulapalli等[18]的试验结果也证实了HO1的抗调亡作用,但抗调亡机制尚不清楚,推测除了HO1的催化产物胆红素和CO的抗氧化、抗炎作用抑制了引起细胞凋亡的因素外,HO1还促进抗凋亡基因Bcl2、抑制促凋亡基因caspase3的表达,提示HO1与凋亡相关基因之间的传导途径可为减轻缺血再灌注所造成的心肌损伤提供更有效的方法。 3.3心肌重构以往人们认为心肌重构是由血压或容量负荷增加引起心室壁应力的适应性变化,包括心肌细胞体积增大,心肌胶原蛋白合成增加。尽管开始是一种心脏功能代偿机制,但病理性心脏肥大逐渐发展最终会导致充血性心力衰竭。在心脏重构过程中,心肌不断对细胞外刺激如机械应激、缺血、氧自由基、生长因子、血管活性肽、激素等作出反应,心肌细胞体积不断增大,胶原蛋白合成增加最终导致心力衰竭。有研究人员发现,HO1过表达能减轻Wister大鼠由血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)引起的心肌肥厚,但不能缓解由AngⅡ引起的高血压[19]。这个发现提示AngⅡ引起的心肌重构可能并非直接继发于AngⅡ引起的高血压,HO1可能直接作用于心肌组织而非通过血压调控机制来减轻心肌重构。Hu等认为由AngⅡ诱导产生的活性氧簇作为刺激心肌生长的信号分子而非由AngⅡ引起的血压增高,在心肌重构中起了主要作用。而HO1的催化产物胆红素清除活性氧和抗氧化作用,可以抑制活性氧簇引起的心肌重构。这种假设和早期研究抗氧化可以抑制心肌重构的试验结果相吻合。总之,活性氧被认为是一种生长刺激因素的信使,明确活性氧在心肌重构时的传导途径,用HO1作为基因治疗手段,可以为临床治疗心脏损伤后的心肌重构提供一种新的方法。 4小结与展望 HO1性质、功能与调控已日益引起人们的关注。大量研究表明HO1对氧化损伤所引起多种疾病具有保护作用。HO1催化血红素降解的3个产物CO、胆红素和铁蛋白是发挥细胞保护作用的关键分子。虽然每个产物独自作用时都有保护作用,但是细胞保护作用主要是三者协同作用的结果。当应激发生时,适量HO1的诱导产生,能维护细胞自身稳定,实现对细胞的保护。目前加拿大研究人员利用经改造过的病毒为载体,把额外的HO1基因副本释放到实验鼠的心脏组织,使其在缺血、缺氧情况下能迅速地制造出大量的HO1蛋白,以减轻心脏病发作对心肌的损伤。目前对HO1的研究已有很大进展,但HO1的分子结构、催化反应机制、调控系统尚未得到很好了解,有待进一步探索;3种降解产物之间的相互作用关系还知之甚少。进一步探索HO1以及血红素催化产物的细胞保护机制、HO1生成量调控已成为下一步研究的重点。相信在不久的将来,HO1将会成为一种有效的治疗药物应用于临床。
高速公路是作为我国交通运输的基础设施,在其运输能力、运输速度等方面具有十分突出的优势,通过高速公路的互联互通,对平衡我国地区发展差异、调节贫富差距、建立高效交通体系都具有十分重要的意义。在全世界范围内,拥有高速公路的国家和地区已近100多个,通车里程更是接近30万km,高速公路正逐渐成为一个国家现代化的重要标志。随着我国特色社会主义进入新时代,经济结构不断变化,运输需求持续增长,经过近几十年的稳步发展,高速公路建设已取得了巨大成绩,但总体上仍然处于上升发展阶段,无论是数量上还是质量上,还不能完全满足人民对美好生活向往的需求。近年来,在国家一带一路战略方针的指引下,利用政府与社会资本之间的合作,通过签署协议来规范彼此的权利和义务,从而达到互利共赢的建设模式,在我国以及周边地区迅速发展起来,同时也促成了国内外多条高速的诞生。高速公路的快速发展,不仅促进了我国道路交通网络的快速形成,还优化了道路交通运输结构,对缓解城镇交通拥堵压力、促进社会进步都具有积极深远的影响。道路轮廓标作为高速公路安全设施的一部分,设置在道路两侧边缘,附着于波形梁钢护护栏波形凹槽之中,由逆反光材料、支架和连接件组成,用于被动反光显示道路边线轮廓,指引车辆安全行驶能的一种交通安全设施,可附着于隧道侧壁、混凝土护栏、波形梁钢护栏等各种护栏之上。从表面上看,在道路交通建设中,虽然附着式轮廓标所占的比重微乎其微,但其重要性却不可小视,尤其是高速公路、环城路等快速公路,由于车辆行驶速度快,在夜间或视线不良的情况下,轮廓标能使驾驶员在行驶过程中快速对道路轮廓做出判断,提高可视距离,警示道路边线,极大地增加了行车的安全度。因此,道路设置连续线性轮廓标对行车安全显得异常重要。 1轮廓标的使用现状 一直以来,我国公路常规设计都是连续设置线性被动式反光轮廓标,通过对汽车灯光的反射,提早使驾驶员了解行驶前方路况,轮廓标作为道路车行道边界的警示标志,在夜间行车诱导、警示驾驶员等方面作用明显,很好地保证了通行车辆的行车安全。但是,在近来的使用过程中,部分轮廓标已经无法发挥其安全引导行车为目的,具体表现在以下几方面: 1.1反射器反光率不达标 轮廓标反射器的优秀部件是反光片,它是用玻璃珠技术、微棱镜技术、合成树脂技术、薄膜技术等制作而成,广泛的应用于交通标志行业,而反光片首选材料则是高透光率的雅克力板,由于其价格相对较贵,有些生产厂家开始选择价格便宜但折射率低的材料代替,最终造成反光片反光系数不达标,影响轮廓标的使用。除反光片本身质量问题外,当背板结构与反光片密封不合理时,反光片和背板不能黏合在一起,从而影响轮廓标的反光效果。 1.2反射器底板厚度不够 常规底板设计厚度应大于1.5mm,但有些厂家为了节约成本,使用厚度1.0mm甚至更低的钢板来代替,结果底板强度低,既不利于加工制作,又不利于安装施工,同时还会因为变形影响后期的使用。 1.3防腐镀锌不足 根据国标要求,室外安装金属构件表面需热镀锌防腐处理,而且镀锌层厚度应大于50μ,但有些厂家偷工减料,支架表面镀锌层厚度明显低于50μ,有的用冷镀锌,这样的结果显然达不到防腐蚀的作用,有些轮廓标底板支架甚至还没有完全交验就已经锈迹斑斑而脱落,危害道路行车安全。 2轮廓标质量控制及安装的若干建议 2.1加强材料监管力度 为了确保材料质量,在项目实施过程中,各个环节严格按质量管理体系控制程序执行,使对材料质量有可能出现偏差的各个环节处于受控状态。首先,材料采购须采取择优采购原则,选择有生产历史、管理严格、产品优良、市场信誉好的知名产品,已取得质量认证体系的企业产品将优先采购。其次,材料的采购将由相关负责人编制统一的材料采购计划和要求,在采购时,要严格要求供货商采取切实可靠的安全运输方案,分批及时地将设备运抵现场,并对进场设备按开箱验收规范进行开箱检查,经报验合格后方可投入使用。 2.2严把安装质量关 严格按照设计确定的位置进行安装,附着于梁柱式护栏上的轮廓标可按立柱间距定位,附着于混凝土护栏和隧道侧壁上的轮廓标应量距定位,控制好安装高度,确保其线形平顺,逆反射器的安装角度和方向应符合设计文件的规定,经螺栓连接后,紧固可靠。管理上要建立分级质量管理机构,配备专职的质量工程师及质检员,在安装过程中按照“自检”、“复检”、“抽检”分别实施检测任务。要完善岗位责任制,明确各级管理职责,建立严格的考核制度,将经济效益与质量挂钩,随时接受上级监督检查,保证安装质量合格。 3轮廓标发展前景 由于常规道路轮廓标是被动式反光,无光线的情况下无任何警示作用,尤其是高速公路S型弯道、互通双向行车匝道等路段以及夜间雨雾天气,被动式轮廓标无法发挥其安全警示作用。为此,急需一种新型的轮廓标,在常规情况下能被动反光,在光线不足时能主动发光,达到警示后方车辆的目的,这就促使人们开发一种新型的同时兼备上述两种功能的轮廓标,进一步保障道路车辆行车安全。 3.1太阳能主动式轮廓标 太阳能主动式轮廓标是一种利用太阳能供电、具有主动发光和逆反射性能的、并能持续发光的轮廓标,其最重要的特点就是主动发光而且发光亮度大,一般太阳能轮廓标的发光亮度最高可达5000MCD以上,是普通逆反射轮廓标的发光亮度的10倍以上,高强度的黄光可以穿透夜色及雨雾等低能见度场景,为驾驶员指导安全行车方向。在晚上,太阳能轮廓标还可设置以某种频率闪烁,这种动态闪烁警示作用非常强,对于人的视觉刺激更为敏感,因此,主动发光的太阳能轮廓标可以最大程度地避免雨雾的干扰,促进行车安全。 3.2风能主动式轮廓标 风能主动式轮廓标是一种安装在路侧护栏上带有黄色警示LED灯的能自动闪烁的附着式轮廓标,在无汽车经过形成阵风或者平常无风时,与普通轮廓标类似,当有汽车经过形成阵风或风吹轮廓标时,在风力的作用下,微型发电机旋转发电,释放的电能经控制器驱动LED灯,在黄色反光膜的印射下,变成主动发光式轮廓标。这种轮廓标就是利用空气流动所生成的“阻力”来工作的,合理利用“废弃”的能源,为后车提供警示。新技术新材料的涌现促进了新产品的诞生,也促使了更多的更丰富样式的轮廓标展现在世人面前,相信随着社会的发展,在实现中华民族伟大复兴的号召下,中国的交通系统又将迎来一个全新的时代。 4结语 轮廓标作为交通安全设施的重要部件,在安全行车中起到了积极重要的作用,切不可因为在交通安全设施中所占的比重较小而忽视其重要性,尤其是高速公路、环城路等快速公路,由于车辆行驶速度快,在夜间或雨雾天、能见度低下以及互通匝道、高速弯道、上下坡等不利行车的条件下,可视距离短,可视条件差,小小轮廓标就能提示道路线性轮廓,大大提高行车的安全度。因此,研究轮廓标的发展应用,提高对轮廓标的认识,对促进社会和谐发展有重要的作用。 参考文献: [1]桥梁、桥墩轮廓标[J].交通标准化,2010(2):44. [2]包兴臣,孟强.高速公路主动发光轮廓标应用方案设计探讨[J].中国交通信息化,2017(4):113-115. 作者:李首才 单位:中冶(北京)交通科技发展有限公司
化工技术论文:高职应用化工技术论文 一高职应用化工技术专业实践教学基地建设 2010年3月“应用化工技术专业实践教学体系研究”的课题立项,截至2013年底,按照课题研究目标,先后在通辽地区多家大中型企业建立了校外实践教学基地,校外实践教学基地由开展此项课题之前的2家增加到了10家。已与我系签约承担学生见习、实训、顶岗实习的校外实践教学基地有:通辽市谷道粮源农产品有限责任公司、通辽市通华蓖麻化工有限责任公司、内蒙古玉王生物科技有限公司、通辽梅花生物科技有限公司、通辽金煤化工有限公司、内蒙古蒙牛集团通辽分公司;未签约的校外实践教学基地有:内蒙古蒙古王酒业有限公司、内蒙古利牛生物化工有限责任公司、内蒙古塞外狼酒业集团、杨氏调味品厂等企业。校外实践基地,主要采取校企合作的实践教学模式。要让学生在企业实习和顶岗实习过程中,能直接参与企业生产、管理的各个环节,了解现代化工企业的特点,进一步增强就业竞争力,就必须逐步建立和完善校企双向推动、产学密切结合的管理运行机制,将理论优势和科研优势渗透到企业之中,力争做到“双赢”。并根据企业的改革趋势优化实践教学的组织管理,改革以往企业被动地接受学生实习的局面,使校外实践教学能真正收到实效。 3.实践教学基地建设的制度保障 在实践教学体系运行及实施实践教学过程中,始终将建立与之配套的政策和运行机制作为一项重要工作来对待,先后制订并实施了一系列管理政策和办法,出台了一系列规章制度和措施,保障实践教学的可靠进行,先后出台了《实验室设置办法》《实验室工作条例》《实验教学管理规定》《化学化工实验教学中心管理制度》《实验室管理人员岗位职责》《计算机化工模拟仿真控制中心管理制度》《化工系学生实习管理规定》《化工系学生毕业环节管理规定》《校内实习基地管理办法》等,为实践教学改革的顺利实施提供了有力保障。 二高职应用化工技术专业实践教学师资队伍建设 1.实践教学师资队伍建设的要求 第一,要符合专业教师队伍的“双师”素质建设要求。本专业的“双师型”教师队伍建设的好坏,直接关系到学生实践应用能力的培养。优化“双师型”队伍结构、提高“双师型”教师素质是我系教师队伍建设的重点。第二,要符合建立“工学结合”机制的要求。我系现有的化工实验室、实训设施比较简陋,不能适应“工学结合”的需求。应根据实践课程之需求,加大化工实验、实训设备的投入,建立若干化工生产、操作、检验等方面的综合实训基地,以满足学生“工”与“学”的需求,将技能训练与教学课堂合为一体,是校内实验、实训基地建设的关键。第三,要符合加强校外生产实训环节的要求。改革原有的认识实习、生产实习、毕业实习等实践教学环节,集中时间安排校外生产实训(顶岗实习),带领学生深入化工行业具体操作岗位跟工人师傅学习化工生产操作技能、产品检验方法等。实训结束后,通过劳动部门的职业技能鉴定,取得相应的职业技能证书,实现毕业生到企业的“零过渡”。 2.实践教学师资队伍的建设 我系具有本科以上学历的中青年教师,大多是研究型和学术型人才,多数是非化工专业老师,普遍缺少生产、建设、管理、服务等第一线的工作经历,缺乏实践意识。我们利用学院政策,要求刚从学校毕业的青年教师必须到企业、行业实践训练半年以上。在经费和待遇上对到企业、行业实践训练的教师给予支持。经过几年建设,初步形成了一支既注重传授基本知识和基本技能,又注重培养实际操作能力,既能引导学生学习知识,又能指导学生实践训练的“双师型”教师队伍。这支“双师型”教师队伍是实现实践教学体系改革的有力保障。按学院的要求,为了提高青年教师的教学能力,有实践教学经验的老教师与青年教师之间以“师傅—徒弟”形式结成了五对师徒,并签订了师徒协议,以言传身教来培养青年教师尽快适应实践教学的要求。在实验实训工作中,为提高教学质量形成了化学实验团队、化工校内实验实训团队、化工校外实训团队。因为我系应用化工技术专业实践师资不足,为了确保校内外实训基地建设的顺利进行,努力构建一支结构合理、素质优良、教学水平高的“双师型”教师队伍。计划引进有实践经验的专业教师15名,其中高级职称5名,硕士5名,“双师型”10名,来充实化工专业教师队伍。每学期派出一定数量的专业课教师和实践指导教师到合作企业锻炼,参加教育部组织的骨干教师培训,接受新技术、新技能和学历提升教育培训,鼓励教师通过各种渠道参与行业职业技能鉴定,取得测试员、考评员等资格证,鼓励教师参加各类教研和科研交流活动。大力推进现代教育技术在实践教学中的应用,近几年来,院校努力将现代教育技术、计算机仿真技术运用于实践教学中。为适应计算机技术在化工领域广泛应用的趋势,我们组建了计算机化工模拟仿真控制中心,引进了一整套完整的化工仿真软件,内容涉及化工领域多项关键计算机技术,包括分子模拟、过程模拟、过程设计、过程仿真与控制等,有效地提高了师生的计算机应用水平。 三结束语 综上所述,要办好高职应用化工技术专业,就必须做好实践教学基地建设和实践教学师资队伍建设这两项工作;在此基础上才能培养出高技术技能型应用型人才,来适应国家日益增长的技术型人才的需求。 作者:王晓军单位:通辽职业学院化工系 化工技术论文:高职应用化工技术课程改革论文 一、影响高职课程改革成效的因素 (一)教师 1.教师的课程改革观念应用化工技术专业进行以“工作过程系统化”为主的课程改革,要求教师转变传统课堂上的角色,创设以学生为主体的课堂氛围,但部分教师尤其是年龄偏大的教师由于受传统学科教育体系、固有的工作方式与工作习惯的影响,缺乏学习新知识、新技能及更新知识结构的勇气,对进行课程改革不积极、不主动。因此,教师课程改革观念跟不上课程改革的发展,并在短期内难以转变,成为课程改革的一种阻力。 2.教师的素质应用化工技术专业进行“工作过程系统化”课程改革需要“双师”素质教师队伍,要求教师要不断更新专业知识结构并具备精湛的化工岗位实践操作技能,同时具备课程开发设计能力、项目课程的教学能力、课程改革的实施能力等。应用化工技术专业教学团队有专任教师11人,兼职教师9人。兼职教师主要参与了应用化工技术专业课程改革中的专业工作及典型工作任务分析、学习领域描述、学习情境设计等工作,但兼职教师由于工作繁忙、学校上课时间限制等原因其并没有真正进入课堂。即使进入了课堂,部分兼职教师没经过职业教育教学理论与技能的培训,课程的教学能力与课程改革的实施能力偏差,导致兼职教师没有完全发挥作用。另外,专任教师中30—35岁年龄段5人,工作经历就是从学校到学校,没有企业实践的经历,更谈不上具备精湛的化工岗位实践操作技能,所以对实际岗位工作过程不清楚,以致出现项目载体设计不合理、工作任务设计过难和学生完成起来吃力等现象,使课程改革成效受到限制。 3.教师的精力通过与应用化工技术专业教师座谈,教师普遍反映:教师工作量大,时间、精力不够。因为课程改革涉及化工专业工作任务及典型工作任务分析、课程体系的重新构建、学习情境及项目设计、工作任务设计、参与教学评价等,每一环节都需付出大量劳动;另外,我院专业教师还有河南省示范专业、河南省特色专业、河南省省级教学团队等建设任务。因此,对于课程改革过程中遇到的各种难题,教师很难深入地进行反思与总结,而国内外大量研究表明:要提高教师的专业化水平,主要依赖于教师的教育实践及其实践的反思,教师精力不够及缺少时间反思势必会影响课程改革的成效。 (二)校企合作的作用 应用化工技术专业进行课程改革主要是为服务地方区域经济发展,为地方化工企业输送高技能高素质人才,这就要求课程改革要在满足企业真实需求并有企业充分参与的条件下进行,因此,积极寻求校企合作(如企业为学生提供实践实训机会、使专任教师到真实的企业环境中进行历练、从企业聘请能工巧匠充实到教师队伍中来真正进入课堂参与教学各个环节等)是进行课程改革的根本保障,校企合作作用的充分发挥成为制约课程改革成效的影响因素。目前,应用化工技术专业的校企合作主要停留在人情和互赢的关系上,企业积极性不高。企业人员只参与课程调研及课程开发设计、定期开展讲座及最终的学生综合职业能力评价,企业兼职教师并没有真正深入课堂;专任教师无法到真实的企业环境中进行历练,学生无法进入企业进行现场上课。校企合作不充分、不到位,制约了应用化工技术专业的课程改革发展。 (三)教学管理部门 目前,学院教学管理部门的主要职责是建立健全各项教学管理规章制度,组织各专业人才培养方案、各课程的课程标准制定,安排各教师的课程表及教学场所,监督教师的教学计划及进度,进行期初、期中、期末的教学检查,组织学生对教师进行评教,教师工作量的核定等。应用化工技术专业课程改革彻底打破了传统的学科体系,倡导的是工作过程系统化课程改革,原来的教学管理模式和管理手段已经不适应课程改革的进行。如应用化工技术专业“化工单元操作技术”课程进行“理论、仿真、实训有机结合,教学做同步”的教学模式,这无疑对教学场所及教学时间的灵活性提出了要求,四节连上的课程完成过程中,根据教学需要有可能前两节在仿真室后两节就要到实训室,需要中途更换教学场所。但教学管理部门明确规定课程教学过程中途更换场所需要提出调课申请,需三级领导签字,手续繁杂,这无疑挫伤了教师课程改革的积极性,使工作过程导向的教学过程无法落到实处,影响课程改革的成效。教学管理部门在担当好“管理者”、监控者”角色的同时更应发挥好“服务者”的功能。而且,对大多数高职院校的教师来说,“工作过程系统化”课程改革是新事物,教师都有畏惧心理,极需管理部门的耐心指导与多方支持,当教师面对新情况、新问题而有畏难情绪或改革实践成效不如意时,管理部门应发挥好课程改革实践中“指导者”的作用。因此,教学管理部门“服务者”及“指导者”角色的发挥成为影响课程改革成效的重要因素。 二、高职课程改革的有效途径 为解决上述课程改革中出现的问题,课题组成员继续走访、调研、座谈讨论,认为这需要教师、教学管理部门、企业、政府多方的共同努力,发挥各自应有的功能,共同促进课程改革的有效性。具体体现在: (一)教师 1.调动学生参与课程改革的积极性目前,在进行课程改革过程中部分教师更多的是在埋怨学生素质差、学习不积极努力的情绪中开展工作的,而往往忽视了学生是课程改革成效的检验者、受益者,课程改革就必须围绕学生来展开。在我国,虽然高职学生是高考成绩处于中低段的学生,课程系统化学习的知识准备不足,但他们一般具有思想活跃、动手能力强、社会活动能力强的优势,还是比较适合工作过程系统化、项目化课程改革的。所以,应认清学生状况和特点,不是抱怨而是相方设法激发学生的学习兴趣,树立学生学习的自信心,调动学生参与课程改革的积极性。 2.更新课程改革观念,提高自身“双师”素质进行高职课程改革已是大势所趋,教师应该认识到:如果跟不上高职课程改革的步伐,势必将会被学校所淘汰,面临失业的危险。教师要意识到这种危险有可能变成现实,就会积极努力地进行课程改革。教师要进行课程改革,就要主动地更新自己的专业知识结构,不计条件地主动申请下企业进行工作实践,丰富自己的工作经验,了解现代企业需要怎样的技术工人,使教学更加有目的性、实用性,提高自己的课程开发设计能力。 3.坚持教学反思,深入课程改革研究教学反思是教师对自己的教学实践进行的一种回忆、思考、评估、总结的活动过程,符合实践—认识—再实践—再认识的认识论原理,也可指教师对自己完成一个项目或任务的教学后,对教学过程进行全面、客观地分析和思考,发现教学中存在的问题,提出解决问题的方案再组织教学,进一步提高教学质量。教学反思的途径有课后与学生交流、进行课后小结,可以进行公开课、讲课比赛等同行的观摩与交流等。 (二)教学管理部门 教学管理部门应认清目前课程改革现状,需要转变自己的角色,在充分做好课程改革的“管理者”和“监控者”同时,也要发挥好其课程改革“服务者”和“指导者”的作用。具体体现在以下几个方面: 1.做好教师思想工作,消除畏惧情绪教学管理者应放低姿态,多深入教师队伍当中与教师谈心,掌握教师的思想动态。使教师充分认识到传统学科教育教学模式已不适应当今社会的需要,只有课程改革了且改革有效、到位,学生才能发展,专业、学校才能生存,教师才能生存,否则教师将被新形势下的高职教育所淘汰;营造课程改革浓厚氛围,组织教师进行高职教育理论、高职教育教学设计、组织与实施技能培训,学习工作过程系统化课程开发步骤;监督检查教师实践效果,使培训落到实处,使教师感觉培训有效果,课程改革有望,增强老师的成功感,从根本上消除教师对课程改革的畏惧情绪并调动教师参与课程改革的积极性。 2.建立激励机制,调动课改积极性教学管理部门在保证其管理者功能发挥的前提下,要做好其服务者的功能,尽量为教师建立宽松的、支持课程改革的环境,尽可能地为课程改革提供便利,缓解其工作压力。如允许改革课程教学场所和教学时间的灵活性,不要把教师拘泥于“教学事故”的条条框框中;建立健全的激励机制,在教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面对参与课程改革者进行倾斜,充分调动教师参与课程改革的积极性。对于承担课程改革实践的教师,教学管理部门有必要考虑减少其其他任务的工作量,使其将充足的精力和时间放在课程改革上。 3.构建有效的校企合作制度,兼顾教师实践和企业利益教学管理部门应当发挥其“管理者”和“监控者”的职能,制定“专业课教师到企业实践的相关制度”,尤其是教师下厂实践的量化考核制度,与教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面挂钩;明确教师尤其是刚从学校毕业缺乏实践经验的青年教师每年到企业生产服务一线的时间、实习的内容,并对实践过程实时跟踪检查。另外,从企业角度讲,与学校合作的最重要目的就是能从学校赢得利益,学校要制定相关制度,吸引企业积极进行校企合作,如在科研方面建立制度,不断增强教师技术研发力,将解决企业问题和难点的课题加大支持和奖励力度;在教师年度考核和职称评定方面建立制度,倾向于能够定期为企业进行人力资源培训的业务素质高的教师;在兼职教师聘用方面建立制度,明确规定企业兼职教师的权利、义务以及薪资报酬等;在签订校企双方合作协议时,要考虑企业的人事变动、盈利状况等不确定因素对校企合作协议执行影响,写进校企合作协议中。 (三)政府政策倾斜 要想让校企合作更充分、更到位,需要政府政策倾斜,如给参与校企合作的企业实行税费减免、建立贷款贴息机制、建立校企合作专项资金、优先为校企合作科研项目立项等方式。国家在制定有关高职教育法规时,以立法的形式制定有关职业教育校企合作的法规或条例,明确政府、行业企业、学校在校企合作中的职责和义务。 作者:徐素鹏 单位:济源职业技术学院 化工技术论文:化学工程工艺中绿色化工技术论文 1绿色化工技术 绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。 2绿色化工技术的开发 2.1原料的选用 绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。 2.2无毒害催化剂的选用 在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。 3绿色化工技术在化学工业中的应用 3.1清洁生产技术 清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。 3.2生物技术 生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。 3.3生产环境友好型产品 环境友好产品,指在产品的整个生命周期内对环境友好的产品,也称为环境无害化产品或低公害产品。它包括低毒涂料、节水、节能设备、生态纺织服装、无污染建筑装饰材料、可降解塑料包装材料、低排放污染物的汽车、摩托车、绿色食品、有机食品等。这些产品的生产工艺都要应用绿色化工技术,从而在生产过程中降低能耗、节约资源。总之,传统化工行业,为我们创造了丰富的物质基础和能源,但是化工产品在生产过程中的残余物,有毒有害物质等环境污染问题也日益显现。而今我国大力提倡开发绿色化工,并把它作为一项长期发展的基本国策,可见其对整个化工产业及环保事业的重要性。其中,绿色化工技术的开发和应用能大大的减少化工产品生产加工过程中的负面影响,从而真正实现绿色环保,节能减排等目的,是当今化学工业发展的重要环节。 作者:井博勋 单位:天津市化工设计院 化工技术论文:无机化学化工技术论文 1改变原有的实验教学理念 以前陈旧落后的教学理念已经无法适应知识更新比较快的时代了,这就需要我们根据社会需要,注重对学生动手操作能力的综合素质的培养[2]。在新的实验教学理念的指导下,学生会更加清楚社会需要什么样的人才,从而更主动的参与到实验教学当中,变被动为主动,真正实现学生的主体地位,学生对无机化学实验的兴趣也会大大增加,而不再是机械的模仿实验教师的操作,不加入任何自己动脑思考的过程,有针对性的选择与实际生产密切相关的实验操作,灵活有效的利用实验资源,增加学生自我锻炼的机会,培养出适应社会需要的高素质应用型人才。 2精选实验内容,实施绿色化实验教学 无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。 3在实验教学中引入多媒体教学手段 多媒体技术是近年来发展非常迅速的网络技术之一,在无机化学实验教学中,一些抽象的原理和现象,很难通过单纯的语言讲解让学生理解,因此可以通过多媒体教学把难懂的原理和现象,具体而形象的展现的屏幕上,来帮助学生理解与掌握。多媒体教学具有较强的直观性,引入的素材较多,能够声形并茂的将抽象的原理,形象直观的表达出来,提高知识传授的效率,充分调动学生的学习积极性,学生的主体地位能得到更深刻的体现。 4更新实验教学方法 目前无机化学实验的教学方法有很多种,包括注入式、启发式、探究式等,而在实际教学过程中并不是只用一种方法,二是采用多种方法并用的形式,我们要改变传统的知识灌输式的把知识全部灌输给学生,学生只是被动的接受,取而代之的是,引导学生去主动学习,学生对实验内容中的知识点进行小组讨论,老师在实验过程中只起到监督和指导的作用,及时纠正学生的实验过程中的不规范操作,引导学生认真观察、分析解释实验现象,并以小组的形式讨论实验结果,使学生正确的理解和掌握实验原理。在实际教学过程中,采用多种方法联合并用的方式,从而提高无机化学实验的教学质量和水平。 5改善实验室的硬件设施 实验室是无机化学实验教学实施过程的主要场所,学生在这里不仅增长了实验技能,也提高了实践创新能力。在无机化学实验的内容里会涉及一些基本仪器的使用操作,这些仪器的更新程度直接反映出实验室的教学水平。随着时代的发展,科技的进步,仪器设备的更新换代非常快,只有跟上发展的步伐,引入先进的仪器设备,才能培养出与国际接轨的人才。因此,高校要增加实验经费的投资,建设高标准、高水平的无机化学实验室,健全实验室的管理体制,完善基础设施建设,建立更高级别的无机化学实验教学基地。 6结语 无机化学实验教学改革作为课程改革的一部分,是一项复杂而艰巨的工程,需要广大教师和研究者长期坚持不懈地做这方面的工作,我们要从教学理念、教学内容、教学方法等多方面进行研究和改革,结合我院学生的培养目标,加大力度,开拓创新,培养学生的综合素质和实践创新能力,在使学生具备基本的实验操作能力的基础上,为学生创造良好的实验操作氛围,激发学生的实验兴趣,也可适当的组织学生开展无机化学实验知识竞赛或操作技能竞赛,鼓励学生参加一些老师做的科研项目,调动学生的实验积极性,为学生将来的就业和深造打下坚实的基础。 作者:任莉 马立兴 叶倩倩 单位:河北联合大学迁安学院 化工技术论文:新能源化工技术论文 1《新能源技术》课程使用教材存在的问题 通过各学校一段时期的使用,有些教师和学生反馈,本课程使用的教材存在以下不足: 1.1综述较多,技术方面知识相对较少 其中核能及新型化学电源方面介绍不尽详细。例如,燃料电池中的“质子交换膜燃料电池(PEMFC)”,只是简单地介绍了这种电池的结构、原理及新的应用,而对于电池的材料、性能及电极制备工艺、PEMFC的应用和发展没有做详细的列举,工作原理也只是以“氢离子通过电解质渗透到阴极,而电子通过外部网路流动,提供电力。同时,以空气形式存在的氧供应到阴极,与电子和氢离子结合形成水”这样一句话带过。 1.2在材料制造和工艺计算方面有所欠缺 例如太阳能集热器,只介绍其结构、特点、原理,没有进行相关的分析计算。高职院校化工技术类专业的学生,已经学过《化工原理》及《物理化学》课程,具有工艺计算及设计计算的能力,如果能将太阳能集热器的原理和工艺计算结合起来讲解,收效会更好。 1.3理论与应用结合不够紧密 教材中第四章核能,只讲了核能的发展简史、核资源的分布、发电概述等,对于没有实践经验的同学们来说,他们没有机会接触核能,所以只通过理论学习并不能了解核能在实际应用当中的重要性。 2《新能源技术》课程使用教材的改进方法 2.1增加技术层面的知识 例如可以从技术角度详细介绍燃料(含氢、富氧)如何到达质子交换膜,在膜的阳极、阴极发生了怎样的反应而产生了电能,PEMFC从结构性能方面又分为单电池及电池组,以及它们的工作原理和特点。 2.2加强工艺计算 如可以对太阳能集热器传热进行分析计算,其效率方程为:fiajcTTttqAHABH其中Ac——太阳能集热器的面积,m2;A,B——与太阳能集热器类型和型号有关的常数;tfi——太阳能集热器入口流体温度,℃;ta——周围环境温度,℃;qj——热量;HT——热焓。由此可以看出,太阳能集热器的集热量一方面来自辐射,另一方面来自与周围环境交换的热量,而且与太阳辐射强度成正比,与外界空气温度成反比。 2.3理论与实际应用相结合 增加对核能在军事、民用、供热及核动力等方面的介绍,尤其是核电技术层面,可以分别就核裂变反应堆和核聚变装置,阐述电站装置结构、工作原理、分类,以及其安全性、核废物处理等发展。如核裂变反应堆235U,其合理结构:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置,由核燃料、慢化核和冷却剂三种材料的不同组合,产生出各种堆型,有轻水反应堆、重水反应堆、高温气冷堆和快中子反应堆。核聚变反应方式有四个氢核聚合成一个氮核,由氘到氘,由氘到氚,根据反应特点,分析其实现的可能性。 3结语 B-PBL教学法将课堂搬到床边,使学生能够亲临其境,与病人直接接触交流,将文字知识直观的呈现给学生,打破了传统PBL教学法只在于教室和书本的的局限性,弥补了其不足;医院的病例多种多样,即使同一种疾病,症状及体征等信息亦不会完全相同,因此,解决了PBL案例匮乏、易重复的瓶颈;在实施的过程中,将医学临床诊疗思维、操作技能、医患沟通、医学人文等等信息内容均融入了当中,使教学过程更加立体、更加生动,不但激发了学生学习五官科的兴趣,也为学生日后真正步入临床奠定了基础。 作者:周锦 王艳艳 单位:兰州石化职业技术学院 应用化学工程系 化工技术论文:煤化工技术论文 一、煤炭焦化 我国最具代表性的煤化工产业是焦化工业,同时,焦化工业也是冶金工业、机械工业铸造、高炉炼铁等行业最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭工业所直接消耗的原料精煤大约为4.5亿t/a,而全世界的焦炭产量大约是3.2~3.4亿t/a,机械化发达的国家受到世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术的发展、生产成本增高以及环境保护的因素的影响,这些国家的炼焦能力处在收缩状态。我国目前有各类机械化焦炉大约750座以上,交谈年产量大约是1.2亿t/a,在世界上位居第一,直接消耗的原料煤占据全国煤炭消费总量的14%,年设计炼焦能力约9000万t/a,我国煤气净化技术在世界上已处于先进水平,焦炭的质量也得到了较大的提高。上世纪80年代,我国煤炭行业的炼焦技术得到发展,一些地区建成了专门输送人工煤气的工厂,也有以焦炭为主要产品的工厂。焦炭是我国的主要出口产品之一,每年的出口量也在逐年增加,目前是世界上焦炭出口量最多的国家。但煤炭行业的焦化也存在一些问题,其中普遍存在的问题是:焦炉炉型小、受矿区产煤品种限制、调整焦炭质量的难度较大、烟尘处理技术的缺乏等,造成国内大多数焦化行业与国外同行业产生较大的差距。 二、煤气化 煤化工产业化发展过程中最重要的单元技术就是煤气化技术。煤气化技术目前在我国广泛应用的领域有:化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,近二十几年,由于我国引进了加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉等用于生产合成氨、甲醇或城市煤气等。随着社会的发展,科技的日新月异,煤气化技术的发展和作用也引起了国内煤炭行业的关注,“九五”期间,兖矿集团与科研机构、国内高校合作后开发并完成22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置。这一成果标志着我国在自主开发气化的技术上取得了突破性进展。 三、煤气化合成氨 目前我国有800多家中小型化肥厂。我国化肥生产的主要方式是以煤为原料,采用煤气化合成氨技术,采用水煤气工艺,每年消费的原料煤炭以及焦炭都会超过4000多万吨。与我国不同的是,国外生产化肥以煤炭为原料的工厂很少,国外企业和工厂一般都以石油或者天然气为主要原料,而中国因为技术和市场的关系,煤气化合成氨工厂和企业不能与国外相比之。 四、煤气化合成液体燃料 随着中国经济的发展,国内各项事业对能源的质量和用量的要求也越来越高,而由于我国对油品的消费每年都在增加,国内的资源能源并非取之不尽用之不竭,所以从国外进口原油成为我国煤化工业发展的必然趋势。20世纪50年代开始,中国就开展了间接液化技术的开发和研究,到80年代,由铁基催化剂托合成生产汽油技术的实验获得成功,这一技术得到进一步发展,同时,2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验也获得成功。90年代开始,在对钴基催化剂合成工艺的开发方面开展了系统的研究和开发工作,并在这一阶段中取得令人瞩目的有效成果,由此开发出了3种型号的合成柴油钴基催化剂。“十五”期间,针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等小型试验得到立项,并在这一阶段中研制了工业级煤基合成油工艺软件包。 五、煤气化其他产品合成技术 不同的合成技术能合成制成不同的化学品,国外对使用煤通过气化制出合成气的相关技术也已进入研发、开发以及某些商业运作上。甲醇这种化工原料在煤化工行业中占据着重要地位,世界甲醇的生产能力约为3500万t/a,其中,总产量约为2900万t/a。在国内,甲醇的生产企业大概有100多家,这些企业当中,有一半以上是以煤为原料的工艺制作,而我国甲醇的生产能力约为300万t/a。但是我国的生产技术与国外相比,甲醇装置规模较小,生产工艺相较于国外也比较落后,尤其是在我国以煤为原来哦的工艺,生产过程复杂而成品偏高,因此在与世界上其他大国相比,我国的甲醇生产缺乏较强的竞争能力。此外,作为另外一种代用液体燃料,二甲醚的生产技术也受到各方关注。世界二甲醚产量约为15万t/a,主要利用甲醇脱水工艺制成,有相关研究人员认为,二甲醚可以作为车用柴油代替燃料,也可以为民用燃料。 六、煤炭直接液化 煤炭的直接液化,指的是通过对煤炭的加热、加压氢化直接获取液体产品的工艺技术。20世纪70年代开始,美、日、德等工业较为发达的国家已经相继开发出煤炭直接液化的工艺技术,这为全世界的工业化生产奠定了一定的基础。而我国从70年代末开始才进行煤炭直接液化的工艺技术的研究,我国虽然在逐年后都有所发展,并与世界各大国进行合作,但想要达到世界先进水平,还需一定的过程。 作者:王瑜琛 折亚飞 单位:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 1中国石化工业现状 在我国社会主义市场经济发展建设的过程中,石油化工产业的发展有着十分重要的意义,这不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还有效的保障了社会经济的稳定发展。但是从当前我国石油化工行业发展的实际情况来看,由于我国石油化工行业起步得比较晚,而且其生产工艺在实际应用的过程中,也存在着一定的局限性,这就使得人们在石油化工生产的过程中还存在着许多的问题。不过,随着我国社会经济的不断发展,人们也将许多先进的生产技术应用到其中。根据相关的数据统计,在2003年年底,我国的原油加工量已经达到了3亿吨,在全世界原油加工中排行第二位,而在其他产品,比如树脂、乙烯、橡胶等产品中,其生产量也位居世界前十。但是,由于我国人口众多,这就使得其人均占有率比较少,因此还是无法满足现代化人们日常生活的相关要求。为此我们就应该采用相应的技术手段来对其进行相应的创新改进,进而满足现代化石油化工行业发展的相关要求。石油化工的范畴主要是以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。 2石化工业技术新进展 目前在我国石油化工行业发展的过程中,人们也在传统的石油化工技术的基础上,来对其进行相应的创新改进,这不仅使得石油化工生产的质量得到进一步的提高,还很好的满足了现代化经济发展的相关要求。而且在一些比较特殊的生产工艺当中,人们在对其进行相应的创新改进,从而使其生产技术达到了国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 在石油化工行业发展的过程中,顺丁橡胶技术的运用有着十分重要的意义,这也是我国合成橡胶生产技术中应用得最为成熟的一种。近年来,在我国石油化工行业发展的过程中,人们为了使得顺丁橡胶技术的应用效果得到进一步的提高,人们就在其原本的生产工艺上来对其进行相应的改进和完善,尝试不采用终止剂来对其进行相应的加工,这样急速使得合成橡胶生产的效益和质量得到了有效的保障。而随着社会的不断发展,人们也在对该技术进行不断的完善和改进,这就使得顺丁橡胶技术的应用效果得到有效的提升,促进了我国石油化工采用的发展。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。20世纪60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在20世纪80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。20世纪90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997-1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 3结束语 由此可见,在现代化石油化工行业发展的过程中,传统的石化生产技术已经无法满足现代化社会经济发展的相关要求,因此我们在对其化工技术进行开发的过程中,就要在原生产技术的基础之上,来对其进行相应的创新改进,这样不仅使得石油化工采用的经济效益得到有效的保障,还促进了我国社会经济的发展。而且随着时代的不断竞争,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,这就使得石油化工技术的应用效果得到进一步的完善,进而满足人们日常生活和社会生产的相关要求。 作者:杨鹏 单位:哈尔滨石油化工设计院 化工技术论文:化工技术实践教学论文 职业教育是针对职业岗位的教育,其目的是培养应用型人才和具有一定文化水平及专业知识技能的劳动者,主要任务是面向生产、服务、建设、管理第一线培养高素质劳动者和高技能专门人才,与普通教育和成人教育相比较,职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。因此,职业教育必须坚持以职业技术能力培养为重点,根据个人的就业需求及职业岗位要求,结合当前市场需求,满足人们从事一定社会生产劳动的需要,推动社会生产力的发展,进而加快国家产业结构的调整与转型。 1构建实践教学体系框架 完善的实践教学体系是保证整个实践教学环节能够顺利进行的重要因素,所以实践教学目标体系的建设要符合区域经济和社会发展要求及符合重点服务区域或行业发展对高素质技术技能型人才需求,符合学生全面发展要求。体系的定位要体现应用化工技术专业自身纵向发展的需要。所以完善的实践教学体系的建设是建立在对区域或行业高素质技术技能人才需求的数量、层次,就业岗位所需知识、能力、素质等进行了充分调研论证的基础上建立起来的。完善的实践教学体系还应与专业人才培养目标及高素质技术技能人才培养目标相适应,与毕业生就业相匹配。 2实践教学目标体系建设 实践教学体系的目标应围绕学校目标及人才培养目标展开,并与之形成一个有机整体。所有实践教学目标体系应包括专业优秀能力、职业素养、创新能力三个方面。2.1专业优秀能力建设。专业优秀能力的培养要从学生入学开始抓起,开发以构建学生能力为根本的课程体系,培养出既具有专业理论知识又具备企业岗位所必须的专业技能。所以目标体系的建设必须在充分调研区域或行业内产业需求的基础上,结合学校办学特色和办学优势,明确学校专业建设重点和特色,体现行业、区域内支柱产业、优势产业、新兴产业的发展要求。呼伦贝尔煤炭资源丰富,探明及预测储量1948.48亿吨,是黑龙江、吉林、辽宁三省总和的1.8倍,其中褐煤占绝大多数,呼伦贝尔地表水资源储量272亿立方米,占全国地表水资源的1%,占内蒙古自治区水资源储量的73%,良好的水煤组合为本地区煤化工的发展奠定了良好的基础,无论是自治区“十三五”发展规划、呼伦贝尔“十三五”发展规划还是呼伦贝尔“两区三地一家园”的发展思路都提出将呼伦贝尔建设成为清洁能源及新型煤化工基地。我校应用化工技术专业实践教学目标体系正是在充分调研本地区行业、产业对技术技能人才的需求,并结合专业建设特点的基础之上,明确应用化工技术专业发展方向和目标定位。并以此制定相应的专业建设规划,按照专业建设实施计划,每年对建设实施情况进行监督、检查、反馈、评价,实现实施过程全监控,并根据定期开展的企业调研、毕业生反馈调研等活动,建立专业动态调整机制和优化机制。2.2职业素养建设。解决就业问题是全球各国面临的一个严峻考验,国际劳工组织通过的《全球就业议程》强调:“工作是人们生活的优秀,这使得工作成为社会和政治稳定的一个关键因素”,而中国人口众多,青壮年基数巨大,导致就业压力较大;中国有句古话,“人非有品不能闲,小人闲居为不善”。那么要解决大多数人的就业问题,就要从全面提高国民素质,提高就业率及从业质量入手,这也是职业教育义不容辞的责任,所以职业教育必须坚持“以就业为根本”满足社会需要。既然社会需要具有较高的职业素养的毕业生,那么,高职院校就应该把职业素养建设作为其重要目标建设之一。同时,现代社会提倡联合办学,即社会、企业参与到办学中来,共同培养大学生的职业素养。职业素养包含职业道德、职业思想(意识)、职业行为习惯及职业技能四个方面,其中前三项属于世界观、价值观、人生观的范畴是职业素养中最根基的部分。而职业技能,是通过学习、实践、培训获得。例如,应用化工技术专业的技能,可以通过三年左右的时间通过专业、系统的学习掌握入门技术,在后续的实习、实践中逐渐熟练进而成为专家。因此,无论学习的理论教学还是实践教学的培养方案不仅要包括学生职业素养教育,即培养方案要有完成知识、技能等显性职业素养的培养;还要有意识地培养学生具备良好的职业道德、职业态度、职业作风等方面的隐性素养。以此作为为大学生将来职业需要的储备。2.3创新能力培养。随着社会发展、科技进步,高职院校越来越认识到培养学生创新能力的重要性,而高职教学中的实践教学是培养学生具有创新意识、创新能力的主战场,所以实践教学体系框架最重要的一点就是要依据人才培养目标,结合地方经济发展的需要及企业岗位需求,以提升学生就业竞争力为目标,创新实践教学育人模式,积极构建新型的高职院校实践教学育人模式。 3实践教学内容体系建设 实践教学的终极目标就是解决学生就业,这也是实践教学体系建设的优秀;这一优秀在实践教学内容体系建设中得到了很好的体现,无论是在课程体系建设、还是课程设置都应该满足就业岗位的知识、能力、素质要求,并且要与人才培养目标相匹配、与职业标准相融合。我校应用化工技术专业在实践教学内容的制定上即满足以上标准,还新增了考取国家职业资格证书的内容,即实行“双证书”制度,这也是为了更好的促进学生就业;学生在校期间修完相应学分后会拿到毕业证,完成相应理论知识和实践技能的基础上,具备化工专业特定岗位所需的特定技能、专门知识后,通过职业技能鉴定,考取相应的职业资格证书;例如:可以在考取氨合成工、化工总控工、尿素加工工等诸多工种的职业资格证书;学生可以同时获得学历证书和相应的职业资格证书;真正做到教学与考核结合起来,既让教学考核保持职业方向性,又达到了知识和能力的相互渗透和融合。 4实践教学评价体系及内部质量保障体系建设 高职院校的办学定位决定了高职院校必须紧紧围绕地方经济的发展,服务地方经济为本地区相应的行业、企业培养生产、建设、管理、服务等一线的高素质技能型专门人才。要达到这一高标准、高要求,实现培养学生实践技能、创新能力、协作能力、综合素质的提高,仅仅具有完善的实践教学目标体系及内容体系还不足以完成,还要有对这些体系进行评价和保障的实践教学评价体系及内部质量保障体系。4.1实践教学评价体系建设。实践教学能否达到预期的目标,能否实现培养高素质技能型人才的要求,都需要对实践教学的效果及达到的水平进行评价,即建立校内、校外实践教学评价体系、学生评价和教师评价及社会评价相结合的三方评价体系;定期对实践教学内容、过程及要达到的效果;实训室、实验室教师的师资队伍建设;实践教学的管理、改革等进行评价;例如:定期对实习实训基地、实验室现状进行分析评价;对实验、实训项目及开出率进行统计、分析、评价。并制订明确的实习实训基地、课程、师资、教材等建设的评价标准及评价方案;对师资队伍建设和实习实训条件建设经费预算,额度是否符合相关制度要求,与专业建设需求是否相匹配进行评价。并分析评价结果,找出影响实践教学的主要原因及问题症结所在,形成有针对性的整改方案并落实。4.2内部质量保障体系建设。随着社会对高素质、高技能复合人才的需求越来越旺盛,实践教学的重要性也被很多高职院校重视起来。我院应用化工技术专业为了保障实践教学能顺利高效的完成,促进实践教学质量快速提高,建立了针对实践教学的内部质量保证体系,这个体系不是孤立的,而是与实践教学评价体系紧密联系在一起。通过这个体系能够正确处理实践教学效果与评价的关系,也体现了实践教学体系独特的特点。我院应用化工技术专业注重加强实践教学计划、课程大纲、学生实习、实训报告等文件资料的撰写和管理制度建设,按照制度要求做到组织管理工作到位、教学环节合理衔接。在校内开展了对实践课程建设水平和教学质量的诊改,形成常态化的实践课程质量保证机制;按照实践教学体系建设思路开展实践教学工作,强化学生基本实践技能训练(开展合成氨仿真实训、化工机泵、管路拆装理实一体实训等)、实验教学(化学分析、仪器分析等课程的实验实训)、实习(学生顶岗实习)、毕业论文设计等实践教学环节的管理;完善实践教学考核评价制度;进一步提高实践教学的质量,并取得了一定的成效。 5结束语 实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养高素质、技能型复合人才的重要保障。所以应用化工技术专业的实践教学不能局限于理论知识,不能与现实岗位脱节。我院根据应用化工技术专业人才培养目标,认真筛选实践教学内容,把培养学生技能和提高学生职业素养有机结合起来,注重提升学生的综合能力,突出强调职业岗位的适应性和针对性,从而大大增强学生的择业竞争能力。 作者:肖文侠 乌日娜 董怡辰 单位:呼伦贝尔职业技术学院 化工技术论文:煤化工技术发展论文 摘要:煤资源是世界上的最重要的燃烧能源之一,煤化工技术的发展历史较长,技术也比较成熟,但是随着能源逐渐枯竭以及煤炭对环境的影响,发展新型煤化工技术的现实意义极其重要。新型煤化工技术提高煤化工技术的生产效率,减少能源浪费,提高相关产品的转化率,能够有效减缓空气污染和环境破坏。 关键词:煤化工;煤炭;新型煤化工技术 1煤化工技术的发展 1.1煤化工技术的发展现状 煤化工技术是将煤作为加工原料,利用一些化学手段将煤转化为气体、液体和固体燃料以及其他用于生产生活的化学品的过程。煤化工主要包括煤气化、煤液化、煤干馏等化学加工方法。煤化工的发展历史比较长,早在18世纪后期,全球已经进入煤化工时代,并且在19世纪煤化工技术已经发展完善形成完整成熟的煤化工体系。虽然,在20世纪时,因为石油、天然气的利用削弱了煤炭化工产业的发展速度和规模,但是随着石油、天然气资源的日渐枯竭,煤炭化工产业又逐渐开始复兴。煤炭能源是我国能源结构中重要的组成部分,是确保我国能源安全以及利用的最重要的基础能源之一。所以,煤化工技术在我国的发展比较成熟,同时,在煤化工技术开发研究中,我国也处于比较先进阶段。我国目前仍以煤炭资源为基础能源的能源利用结构不能在短期内改变,因此,更好地发展探索新型煤炭技术是一个急迫而重要的挑战。如今,我国的煤化工产业发展基本处于集约化发展阶段,这样可以保证我国煤炭技术的充分研究利用,并且能够保证资源的合理有效分配,是适合我国发展实际的煤化工发展方式。 1.2煤化工技术 煤化工技术主要是对煤炭资源的再加工生产过程,主要的加工方式有:(1)煤干馏。其实更准确地说是煤焦化,也就是利用煤进行蒸馏加工后生产的焦炭、焦油以及焦炉气等。这些产品一般在化工、医药、农药等产业广泛应用。(2)煤气化。这是生活中比较常见的一种煤化工产品,没有普及天然气的地区,一般都会用煤气作为重要的燃料满足生活中的燃料需求。(3)煤液化。煤液化主要分为直接液化和间接液化。煤液化是将有机质转化为流质产物,利用煤液化产品的碳氢化合物可以代替石油以及石油相关的产品。因此,目前煤液化技术是新型煤化工技术的主要研究发展方向。 2新型煤化工技术的发展现状和发展前景 新型煤化工技术是在煤化工技术的基础上,利用高新技术,获取洁净能源以及产品的新兴技术手段。新型煤化工不仅可以提高煤炭资源的利用率,并且可以使煤化工产品对环境和空气的污染降至最低,新型煤化工技术最重要的研究探索方向是煤化工产品可以代替石油及其相关产品。 2.1我国新型煤化工技术的发展现状 目前我国的新型煤化工产业发展状况比较好,以煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为代表的新型煤化工技术已经实现商业化示范运行,并且在重要工艺阶段以及关键技术拥有完整自主知识产权。根据我国煤化工产业的规划来看,我国的煤化工产业主要集中于新疆、内蒙、陕西省区,因此,这三个重要的煤化工产业地区也是我国新型煤化工技术的重点发展区域。 2.2新型煤化工的发展前景 新型煤化工技术的主要优势就是清洁能源以及有效利用煤炭资源。目前我国的新型煤化工产业发展前景较为乐观主要是因为以下几方面原因:(1)资源丰富。我国的石油和天然气储量虽然相对不足,但是煤炭储量较为丰富,可以满足新型煤化工产业的充足的煤炭资源需求。除此之外,我国的水资源也比较丰富,可以适应煤化工产业的耗水需求。(2)交通便利。目前我国的高速公路、铁路组成的陆上运输网较为广阔,可以保证煤化工产品能够快速方便的运输,而且我国还有专门的煤炭运输铁路,可以确保新型煤化工产业的运输需求。 3结语 新型煤化工技术的发展可以有效利用煤炭资源,并且可以代替石油资源,这在很大程度上可以缓解我国石油资源不足的情况,所以,新型煤化工技术的发展极其重要。随着科学技术的提高,对新型煤化工技术也会有所帮助,能够对煤炭资源进行更充分的利用,这需要我国煤化工技术人员的不停探索和创新。 作者:张洁 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 一、学院现行人才培养模式存在的问题 1.项目选取缺乏适应性 专业优秀课程项目的选取大多来源于大型石化公司生产岗位,校内的生产实训装置与大型石化公司生产一线装置相比较,差距太大。导致工作任务项目化在实施过程中难度较大,有很多任务根本无法实施,最终导致项目化专业优秀课程又回到了传统的授课模式。 2.专业教师缺乏实践性 高等职业教育要求教师具备“双师”素质,并不是拿到了“高级工证”或“技师证”就属于“双师”型教师。学院石油化工生产技术专业教师的结构不合理,老教师具有一定的企业生产经验,但教育理念过于传统。青年教师学历层次较高,专业理论功底较扎实,但由于从教时间短,又缺乏实践操作经验和实践技能。绝大部分教师对教育教学理论了解不深,对职业教育教学规律把握不准,对教育教学技艺应用不够熟练。 3.企业参与度不足 对学生生产实践能力的培养,只是基于企业,而企业本身并没有较好地参加到学生实践能力培养中来。目前的校企合作只局限于把企业的生产能手、技能专家等召集到一起讨论课程的开发,往往忽略了课程的实施环节。聘请的企业兼职教师并没有真正参与到教学当中去。另外企业作为“校企合作”伙伴,对项目化教学的支持也不够。有些任务的实施是需要在企业生产一线进行的,但往往由于客观原因导致学生进不了工厂。 4.学生缺乏社会责任感 化工专业毕业生的就业岗位大多需要倒班,有些工厂离市区还很远。一些毕业生下不去、扎不深、留不住、难干好,跳槽现象较严重。 二、创新人才培养模式的思考 1.职业岗位分析 从近几年的石油化工生产技术专业毕业生的就业情况来看,毕业生的就业岗位有6类:一是生产一线的操作岗位。从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的30%。二是生产一线的技术岗位。从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的40%。三是生产管理岗位。从事生产组织、技术指导和管理工作,如,工作在企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的15%。四是产品的销售、售后的技术服务等岗位。这类人员占调查人数的5%。五是产品的开发、科研、制图等工作岗位。这类人员占调查人数的5%。六是行政管理和个体、其他等岗位。这类人员占调查人数的5%。以上调查结果表明,高职高专石油化工生产技术专业是培养生产、管理、服务一线需要的、具有综合能力和全面素质的技术技能型人才。毕业后,学生主要从事成熟技术与管理规范的相关工作。如,操作与维修人员、工艺技术人员和管理人员等。从学院对2011届和2012届毕业生进行调查的结果显示,毕业生认为,本专业最需要改进的地方是“实习和实践环节不够”。这可以看做是社会对高职高专化工专门人才规格要求的直接反应。 2.职业能力分析 职业能力是确定专业培养目标的依据,良好的职业道德和职业素质是学生未来做好所从事工作的前提和基础,没有良好的职业道德和职业素质不可能做好职业工作。化工行业对高职石油化工生产技术专业人才的职业能力要求包含:操作能力、认知能力、表达能力及其他的相关能力。(1)操作能力是履行岗位职责的动手能力。包括:岗位需要的职业技能。如,化工仪表、仪器的操作及使用和计算机的操作等。基本的实验能力及设计能力,要求理解石油化工生产技术工作的内容要求和操作程序,掌握应知应会的职业技术规范,具有处理生产中出现的事故,一定的维修化工设备的能力等。具体的项目是:化工现场的操作、工艺流程编制实施、工艺参数的调整规范、紧急事故的及时处理和技术改进等。(2)认知能力是指获取知识和信息的能力,观察和判断临场应变的能力,运用所学专业知识分析解决实践问题的能力,以及进行技术革新和设计的创新能力等。(3)表达能力是指语言表达、文字表达和数理计算及图表展示的能力。(4)其他相关能力主要指,组织管理能力、自我发展能力和业务交往能力及社交能力。能将工程设计转变为工艺流程,将管理规范转化为管理实效。具有学习小知识、接受新事物的本领,并能自觉开发、充分发挥自身优势。能够处理好业务关系和人际关系,善于与人合作交流,并能沟通、协调横向关系与纵向领属关系。 3.创新人才培养模式 结合新疆经济发展需要大量石油化工行业的技术技能型人才的实际,构建出适合化工生产特点,符合人才培养规律的“校企共育、教训融合”的人才培养模式,按企业岗位能力要求设置课程教学内容和教学环节。(1)优化专业优秀课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为优秀,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发和设计,形成“工学结合”特色鲜明的专业优秀课程体系(见图1)。(2)教学环节安排。第一学年进行职业基本素质能力培养,在学校主要进行英语、计算机等职业素质课程和部分职业通用技术知识的学习。第二学年、第三学年安排学生开展模拟训练和实训,并以工学结合的方式在企业顶岗实习,实现教学、实习、就业、工作的紧密结合,提高学生化工专门技能。(3)课程教学实施过程。课程教学实施过程做到“四合一”,即理论与实践融合,仿真模拟与实际操作结合,教室与实训室整合,以及教师与师傅配合等。从而强化学生石油化工生产操作能力,提高学生职业素质,实现企业与学校在石油化工技术技能型人才培养中的深度融合。 三、实施效果分析 总之,高职院校人才培养是一项艰巨而复杂的系统工程,它不仅是目前国家高等职业教育面对的一个重大课题,也是关系到每所高职院校生存与发展的重要工作。通过对石化行业特点的分析,结合新疆石油石化企业对高技能人才需求的规律,通过实施“校企共育、教训融合”的人才培养模式,实现了“企业环境育人三年不断线”的办学特色。学生的职业能力得到显著提高,成为新疆化工行业高素质、强技能、可持续发展的专业人才。毕业生除获取毕业证书外,还获取了一项或多项中级职业资格证书,“双证书”获取率达90%以上。学生就业竞争力强,在职业素质、综合能力等方面得到同行及社会的高度认可。 作者:付梅莉单位:克拉玛依职业技术学院 化工技术论文:高职化工技术论文 1应用化工技术专业群建设的重大意义 1.1整合资源辐射发展的需要 通过构建应用化工技术专业群体系,有效整合群内资源,实现专业群内课程、师资及实训基地的共享;在优秀专业的辐射作用和引领下,带动其他专业的发展。目前应用化工技术专业群所含五个专业的学科基础为:理论上以掌握无机及有机物质的特性为主线,建立了四大化学相关知识的相互融合、实用化为目的的课程体系;实践上突出以能力培养为主,通过微型化学实验,使学生在安全、环保的条件下发挥主动性,开拓思维、探索新工艺,培养学生的创新精神。通过基础理论和基础实践的学习,学生具备了基本化学基础、分析化学基础和化工操作基础的基本能力,形成了宽厚的基础平台教育,为后续的多方向模块教育打下良好的基础。此五个专业的技术服务领域包括精细化工、石油化工、制药、新材料等应用化工领域,在其整个领域中均贯穿着绿色环保和安全的技术与理念。我校应用化工技术专业是央财支持的重点专业,精细化学品生产技术专业是省特色专业,在其影响和带动下,其他专业也在不断发展,生化制药专业和环境监测与治理专业也被立项为校级品牌和特色专业建设点,这两个专业在建设过程中,不断借鉴前两个优秀专业建设的成功经验,共享其有效资源,内涵建设不断提高。鉴于此,围绕学科基础构建了以应用化工技术、精细化学品生产技术专业为龙头的包含生化制药技术、高分子材料及加工和环境监测与治理共五个专业的应用化工技术专业群,在群的基础上共建基础平台,共享资源,共建师资队伍,在产业背景下进行“宽平台+多方向”的群的内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养质量,培养复合型高技能人才。 1.2周边化工行业发展的需要 应用化工类产业是江苏省“十二五”重点发展的支柱产业之一。南通市是全国首批15个化工生产基地之一,特别是近三年,众多国内外知名化工企业,如王子纸业、迈图新材料、江山农化等落户南通化工园区。伴随上海北翼的如东洋口港、启东港、如皋港的陆续开发,1000万吨炼油、100万吨乙烯项目的引入,带动了大批下游项目及环保安全产业链的开发,为应用化工产业提供充足的原料,使南通成为国内重要的石油和化工基地。南通现有大小化工类企业数千家,生产规模在亿元以上的化工类企业有16家,其产品涉及农药、医药、合成材料及助剂等。根据南通市政府的发展规划,将重点打造高端精细化学品、高效广谱低毒低残留新农药、医药及生物化工、新型合成材料四大产业链,这些都为该专业群的人才需求提供了广阔的空间和契机。 1.3学生适应行业就业的需要 [3]通过构建应用化工技术专业群,学生可以在经过一定时间的学习,对基础知识、专业知识有一定的了解后,在群内有二次专业选择机会,使学生对专业选择更具有明确性、主动性和灵活性,更能适应将来的发展需要。 2应用化工技术专业群体系建设构想 2.1加强人才培养体制建设,改进人才培养模式 在“工学结合、校企合作、顶岗实习”的人才培养模式下,不断深化和创新人才培养体制。拟通过成立理事会、与企业联合招生、联合教学等方式,将教育和培训的一部分纳入市场化运营,同时让企业参与到人才培养方案的制定、教学管理等环节,实现共同培养。一是校企合作体制的建设。当前社会发展速度越来越快,社会的产业结构边界也越来越模糊,社会迫切需要高技能的复合型人才。针对周边地区对应用化工类人才的需求,企业合作组成“订单班”,企业参与制定订单班人才培养方案,由教师和企业工程师共同承担教学任务。由于订单班人才培养方案的针对性较强,与岗位结合较紧密,学生到岗后很快适应。订单班的培养真正实现了专业教学要求与企业岗位技能要求的对接。除了订单班培养人才的途径,还可尝试共同成立理事会、校企合作学院等其他校企合作途径,从更深层次的途径推进校企合作体制的建设。二是试行多学期、分段式的教学组织形式,引入“弹性学分制”的评价机制。试行弹性学分制,学生不再受时间的限制,即只要修完学分即可毕业。学生可以根据自身条件进行选择,如半年在校学习,半年到企业顶岗,然后再回到学校继续学习,然后再回到企业顶岗,这种“学习-实践-再学习-再实践-…”的学习模式不仅符合人对事物的认知和实践规律,同时也更能培养符合社会需要的人才。三是积极探索中高职衔接、专本科贯通分段培养新模式。推进中高职衔接,制定套餐式的教学计划,单招与普招相结合,探索中、高职教育衔接贯通的人才培养渠道。学生首先在中职院校学习3年,然后通过注册方式进入高职学习2年。5年学习期间,由两所院校统筹制定人才培养方案,系统培养学生。为架构高等教育人才培养的立交桥,满足部分学生继续深造的愿望,与本科院校合作,实施“升本、转本、接本”等多种形式的专本科衔接模式。 2.2加强课程体系建设,打造科学的模块化课程 专业群建设的优秀是构建“一平台,三递进,多模块”课程体系。一是构建“底层共享”的基础平台,将现有的资源进行整合,形成群内资源共享型平台,能够为群内所有专业服务[4]。即通过将现有课程及实训基地的资源整合,拟构建含化工单元操作、化学检验技术及安全与环保等技术的基础平台,通过构建,不仅能提高服务的范围,同时能提高服务质量;不仅对校内学生服务,同时面向社会开展技术指导、培训等多方位服务。二是构建“中层分立”的专业方向模块,将群内专业的优秀课程进行构建,打造更科学的模块化课程,让学生在学完平台课程后,根据自己的意愿进行模块化选择,从而达到专业学习的目的。拟构建分为五个专业方向的模块,即精细化工类、生化制药类、环境类、化学工程类和材料类五个专业方向。三是构建“高层互选”的职业拓展能力模块,包括群内拓展和群外拓展能力模块。群内拓展即以上提及的五个模块的拓展,群外拓展包括物流、营销、日语、建筑材料等方面。 2.3构建新的实训体系,锻炼学生岗位技能 本着资源共享的原则,打破现有实训体系格局,根据专业群的构建模块,将现有实训资源按照功能进行重构,并进一步完善。资源整合后有11个实训单元,包括化学基本技术、分析检测、化工单元操作、化工仿真、高分子材料加工与性能测试、水处理及环境检测、药物制剂、化工中试、化工生产型实训车间及大学生创新实训室。建成后的实训基地将能更好满足专业群的实训环节教育。选择技术先进、区域影响大、人才供需关系稳定的企业,建立紧密的合作关系,积极探索校企共建实习基地、建立“厂中校”、订单培养、工学交替,校企双向介入、预就业实习等多种形式的合作模式,保证每位学生在校学习期间有半年以上的顶岗实习,在浓厚的职业氛围中锻炼和培养学生从事和胜任化工职业岗位的能力。 2.4加强信息化教学资源建设,提高资源利用率 在校企深度合作的基础上,以企业技术应用为重点,校企之间搭建信息化平台,将企业课程引入教学,开发课程。如化工单元操作技术课程,引入了江山农化的草甘膦生产线的生产工艺技术,将其生产工艺嵌入到各个单元操作,让学生体验真实的工艺过程,结合仿真操作,让学生体验模拟的真实环境以及发生事故的模拟真实场景,进一步理解专业知识。引进企业资源还可以自主开发成套模拟设备或虚拟资源。信息化教学资源建设包括教学系统、自主学习系统、实训资源等信息化资源库的建设。通过信息化教学资源的建设,发挥学习者的自主学习,提高资源的利用率,可以提供学生“社会中的学习”,即学生毕业工作后的学习,可以在群内实现最大化共享。 2.5提升师资团队能力,满足专业群建设需要 重点打造一支具有现代职教理念、教学经验丰富、实践能力强的高水平“双师”型专业教学群团队,提升教学团队的教学能力、技术创新能力和技术服务能力,以满足专业群建设的需要。一是通过内培外引的方式培养或引进群内专业带头人,其中有来自于企业人员,并对现有师资进行优化,以优秀专业师资的建设为中心,带动其他专业教师队伍的整体水平,提高师资队伍的整体水平;二是通过专业教师与紧密合作企业中的技术骨干“一对一”互学互助,在人才培养、课程建设、实践教学、产品开发、技术服务、促进学生就业等方面共同合作,相互提高。定期安排企业骨干参加高职师资培训,安排教师到企业定岗或轮岗学习。建设期内重点培养和扶持已取得硕士学位和博士学位的教师;三是加大“双师”型教师到企业锻炼的力度,与企业联合建立教师岗位实践基地,通过校企合作科研项目或到企业轮岗实践等措施,努力打造“校企互通、专兼结合、动态组合”的高水平“双师”型教学团队。 2.6强化服务意识,加强专业群管理体制和运行机制建设 一是管理队伍创新,打造创新团队。要打造一支具有与时俱进的创新思想和灵活的创新思维的管理团队,同时具有百折不挠的锐意进取精神,科学管理。二是改革教学体制,适应建设发展。加大实行教学部门的二级管理制度,强化学校教学管理部门监管作用,打破以往管理体制和模式,设立集监督、管理、指导等为一体的覆盖理论教学和实践教学的质量控制部门,发挥其应有的作用。三是改革行政机构,强化管理服务。为切实加强服务地方经济社会发展的功能,成立理事会后,搭建学校和学院服务地方深度校企合作的平台,发挥学院先进的设施设备和专业师资优势,进一步推动了校企合作研发,帮助中小型企业解决相关的科研难题,帮助中小型企业走健康发展之路。同时通过成立理事会,将先进的管理理念和具体工作融合到专业群课程体系的改革、专业群实践体系的改革、专业群双师团队建设、人才培养方案的制定、专业群管理、教学质量控制、学生的实践管理及学生的就业管理等环节,实现校企的深度对接,为培养高素质的复合型人才打下基础。 3结论 高职院校应用化工技术专业群建设可以提升专业的特色、竞争力,专业群建设以应用化工岗位需求为导向,凭借区域优势,顺应现代职教体系的要求,在不断适应新形式、与时俱进的过程中,改革体制机制,整合课程体系,强化实训环节,打造一流师资队伍,完成对应用化工专业群的建设。 作者:黄艳芳刘志军单位:南通职业大学 化工技术论文:中高职化工技术论文 1目前中高职三二分段试点存在的问题 1.1中、高职人才培养目标不明晰 目前,中、高等职业教育定位模糊已是不争的事实,中职教育定位为“技能型人才”,高职教育为“高技能人才”,这种粗线条的划分方法,无法体现人才培养定位本质上的区分。高职教育究竟“高”到什么程度,用什么标准衡量没有明确规定。以化工类专业为例,应用化工技术专业的高技能人才和技能型人才的主要区别在哪里?相关课程的设计能不能来支撑和体现这个“高”字呢?从研究已开展中高职衔接试点的学校情况来看,很多院校的化工类专业在定位方面都比较模糊,难以区分中高职的主要特点。 1.2中高职衔接的合作院校培养方案脱节、内容模糊 中高职衔接的合作院校培养方案应体现高职教育是中职教育的进一步提升,使已具有一定专业知识和实践能力的中职毕业生提升理论知识、职业技能和创新创业能力、就业能力,但遗憾的是目前中高职院校的培养方案脱节,甚至出现相同的教学模式和培养方案。同时,人才培养方案中课程体系的设置和安排,直接关系到人才培养方案的落实、关系到人才培养目标的实现,而实际情况是中、高职的很多课程在名称、涵盖内容和教材上的区分度不大,甚至使用同一教材。例如:一些学校在安排五年制教学计划时,只是把过去中职的学制和教学内容做了延长和扩展,教学内容基本内涵无太大变化;有的学校课程内容设置中高职阶段部分重复,造成了教学资源浪费,给学生带来了不好的影响。 1.3实践教学体系的一体化设计未体现技能培养的递进性 目前大多数中高职衔接的专业和学校,在实践教学体系的设计方面,只是根据课程的设置,单纯的进行教学内容的安排[2],或根据岗位能力设置相应的独立实践课程。未根据两个阶段培养目标的不同和定位的不同要求进行相关实训和实践教学项目的设计和实施安排,从而不能体现技能培养的递进性。因此,在探索中高职衔接过程中,我院如能依据职业标准,结合国家职业资格技能等级和证书制度,遵照技能人才成长规律、教育教学规律,对准职业岗位,分析中、高职专业学生应知应会的知识和技能要求,与对口自主招生中职院校开展教师活动,加强沟通,开发出应用化工技术专业职业教育技能标准,无疑能很好的实现“三二分段”中高职衔接。 2对中高职三二分段有效衔接的几点建议 2.1多方参与共同制定人才培养方案 在制定人才培养方案之初设计实证调查问卷对中高职院校应用化工技术专业毕业生实行问卷调查,了解学生就业岗位及岗位需要能力;对我省部分中高职应用化工技术专业的学生和教师进行访谈,了解中、高职应用化工技术专业学生的学习情况,教师对课程设置及课程内容的意见和建议;对我省化工行业相关企业进行走访,了解企业岗位需求情况及要求,职业资格证书现状等,与对口中职学校召开联席会议,讨论教学计划、学生现状及实践教学情况,根据以上掌握的资源,高职院校应用化工技术专业教师应与中职学校的专业教师,及化工行业企业技术人才共同商讨制定中、高职衔接的专业人才培养方案。所制定的人才培养方案应注重强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,注重中等和高等职业教育在培养目标、专业内涵、教学条件等方面的延续与衔接。注重中、高职层次知识点的有机融合,以适应其渐进性学习和终身教育的需要。并且在中高职衔接三二分段的实施过程中,各参与学校对学生及行业情况进行跟踪调查,及时调整培养方案[3]。 2.2加强专业及课程的标准衔接 在课程设置上,中职课程应重基础,强应用,让学生初步建立化工相关职业概念;高职课程重实践,强创新,高职课程设置应以化工产品生产及分析检测实践为导向,以培养生产操作及分析检测能力培养为优秀、以项目为载体、以任务为驱动,真正做到“教、学、做”一体化教学,让学生通过在真实或模拟的工作场景中对一些典型产品的分析、设计,以及在教师的指导下解决项目中的实际问题,提高学生的实践能力和创新能力。在课程目标衔接上,要将中职的实用性、操作性、工具性目标与高职的技术性、创造性目标优化整合。 2.3定期和对口学校教师开展教研活动 在教学过程中,高职学院与中职学校可联合申报三二分段衔接有关教学改革项目,为定期举办应用化工技术专业关于课程衔接及有效研究三二分段衔接的教研活动提供政策和资金保障。两校的专业教师一起以三二分段课程衔接为优秀议题,研讨计划、规划教材、交流心得。组织所有参与三二教学的教师进行讨论,分析学生特点,针对学生的这些特点,对既定课程的教学内容进行筛选,选取和现实生活较为贴近的部分,设计学生参与度高的教学互动环节。 2.4加强师资培训,建立双师型教师队伍 高职的培养目标是把学生培养成为高端技能型人才。这就对师资队伍提出了更高的要求,教师不仅应具有理论教学的能力,而且还应具有项目设计开发应用能力的双师型教师。构建现代职业教育体系要注重为教师发展提供空间,调动教师的工作积极性。由于经济社会的迅猛发展,社会岗位随之变化,对岗位技能的要求也随之变化,这就要完善教师定期到企业参加专业实践制度,通过参与企业生产实践提高教师专业课程实践能力与教学水平。 2.5中高职衔接需要规范管理 探索高技能人才选拔培养机制中高职衔接涉及到高职和中职两类学校的组织和沟通,对口学校需提供政策、组织机构、资金等方面的支持,做到计划周密、过程规范、监督有力、反馈及时,保证衔接工作高质量完成均需健全组织机构,加强试点工作的组织管理。成立校领导为组长、副组长的工作领导小组,成员包括教务处、招就办、纪检监察、相关院系等部门领导,统筹协调指导对口自主招生三二分段的工作。健全管理制度,制定学院层面的三二分段分流方案、命题方案、考核方案、保密措施等制度。学院纪检监察处全程参与,确保监察工作到位,保证对口自主招生工作的规范有序,确保公开、公平、公正。在实践的过程中,我院应和对口学校共同建立教学管理小组,定期组织教学检查,确保教学质量;中高职学校应设立专项经费支持三二分段试点工作。有了基本保障和规范的管理,中高职衔接工作才能顺利开展。 3结语 广东省为全国重要的经济大省,特别是石油化工产业作为未来重点发展的三大支柱产业之一,正积极由化工大省向化工强省过渡,对化工行业的人才的需求多,要求高。因此加强中高职的衔接与合作,是培养大批化工技能性人才的有力保证。 作者:侯红瑞王春晓黎春怡陈平清单位:茂名职业技术学院化学工程系 化工技术论文:职校应用化工技术论文 一、项目化教学模式实施中存在的问题 当前,高职院校普遍采用项目化教学模式。项目化教学是指师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目教学法是“行为导向”教学法的一种,具有实践性、自主性、综合性、开放性等特点,能够充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。毫无疑问,项目化教学模式的推广和改进,对于高等职业教育摆脱本本教学,促进课堂教学和社会生产实践的有机结合起到了不可替代的作用。然而,项目化教学实施过程中也存在着不可忽视的问题。首先,“项目化”课程开发脱离生产实际,课程体系构建经不起实践检验。“项目化”教学的初衷是以企业生产的内容和工作程序来规范高职院校的日常教学活动。但是在教学活动“项目化”的过程中,这一良好的愿望很难真正实现。因为“项目”这一概念很宽泛,涉及的内容比较庞杂,既有大项目又有子项目,既有综合项目又有独立项目。按照通常的理解,对于小小的课堂来说,项目化教学应该选择那些子项目或独立项目,但高职的很多课程是综合课程,涵盖方方面面的知识,并不是孤立的,很多项目课程的开发不可能依靠一个独立的项目来实现,而是需要多个项目的共同参与,这就形成了矛盾,处理不好会造成综合项目与子项目关系脱离、各子项目彼此不相关联、知识重复等现象。要想有效实施项目化教学,就需要对原有高职课程体系进行学科性架构,对课程门类进行重新划分,对专业教学计划、课时分配等进行大幅度的调整。这是不现实的。其次,“项目化”教学的实施缺乏教学资源的有力支撑。项目化教学依仗于丰富的教学资源,若没有与教学内容相吻合的现代化的生产设备和生产设施,项目化教学就会成为无源之水、无本之木。而这恰恰是目前国内大多数高职院校的短板。由于教学资源严重不足,因此很多项目化教学只是对原有的综合实训或毕业设计进行简单的重复,无法用现实的工作成果引领学生的学习,无法将生产实际中的“项目”变为教学活动中的“项目”,致使项目化教学收效甚微。 二、成品化教学模式探讨 高职教育中,无论是理论基础课程、专业基础课程还是专业课程,总能够在社会实践和生产实践中找到对应其知识体系的物化原型,这为成品化教学模式的确立提供了条件。成品化教学是指将教学目标产品化,或称实体化。它脱胎于项目化教学,是项目化教学的具体化。相较于项目化教学,该模式教学目标明确,更加贴近生产实际,适用于各类课程的教学活动。它以“教学做一体化”的高职教育理念和教学方法为支撑,基于工作岗位和工作过程来设计教学程序。它生发于成品又终结于成品,能够避免理论讲授和实验实训的脱节,实现课堂知识传授和实验实训的无缝对接,实现高等职业教育系统传授知识、全面培养能力的初衷,能够克服项目化教学脱离生产实际、内容空泛的弊端,能够切实提高学生的学习兴趣、提高教育教学质量。成品化教学模式很大程度上摆脱了传统单一课堂的束缚,集中了多媒体教学、仿真教学的优势,实现了教学资源利用的最大化。成品化教学模式也对教师的综合能力提出了较高的要求,需要任课教师实现由“授人以鱼”向“授人以渔”的转变。教师应该具备广博的专业理论知识、高超的职业技能、敏锐的行业发展洞察力、突出的职业素养。只有授业教师构建出合理的成品化教学方案,拿出合格的、有实质意义的教学产成品,才能够保证学生顺利完成成品化教学提出的各项任务,达到预期的教学目标[2]。对于高职教育而言,学生实践技能的获取需要有专门的实训场所和实训模式,同样,理论知识的传授也离不开专业性的教学场所和教学模式。成品化教学模式能够将传统课堂教学和实验实训有机地结合起来,根据教育教学的目标,灵活、高效地完成发展型、复合型和创新型高等级技能人才的培养任务。将课程知识体系所对应的物化原型或者类似于物化原型的事物作为教师教学分析和研究的对象,符合教育教学的规律;将其作为学生知识学习、技能培养的起点,符合认知规律,符合唯物辩证法的认识论原则。 三、高职应用化工技术专业成品化教学模式的实施 (一)理论基础课程 以《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》为代表的理论基础课程是高职应用化工技术专业教学活动的起点,同时也是教学难点。这三门课程很难套用项目化教学模式,因为它们中的每一门都是一个完整的理论知识体系,无法用一个项目来代表。若强行套用项目化教学模式,只能是换汤不换药,仍然是传统的理论教学加实验检验,最多是用“项目”一词将原有的“教学单元”、“章节”直接替换掉,将原先的“实验课程”改为“项目实训”,达不到理想的教学效果。成品化教学模式可以克服项目化教学的弊端。以有机化学教学为例。我们将Gaussian03量子化学计算软件作为教学工具引入课堂。使用该软件可以逼真地展现各类化合物的立体结构、键长、键角、分子轨道的形状和电子排布的状况,揭示分子最外层电荷分布的规律。学生要在教师的指导下,利用该软件在课堂上完成不同教学阶段的教学成品工作。这样的教学模式可以用在每一章节、每一环节的教学活动中(如表1所示)。这样的教学方式,学生喜闻乐见、易于接受、易于配合。实践证明,成品化教学模式能够提高学生的学习兴趣、激发学生的成就感,最终实现教育教学的目的。在有机化学中,有些章节知识的传授需要实训环节的实时辅助和补充,这就需要引入大型仿真平台[1]。教师将基于仿真平台的实验实训操作融入这些章节知识的传授中,设计好成品化教学任务让学生来完成。有机化学第五章《醇、酚、醚》的成品化教学方案如表2所示。成品化教学模式在整个理论章节教学活动中的应用,其难点在于如何设计成品任务。这种成品任务应具有如下的特点:1.必须和当时所传授的知识相吻合;2.必须是一个具有现实性和合理性的工作过程的结果;3.可操作性强,有明确的评判标准。借助于大型仿真平台,教师可以及时模拟出所学理论知识在生产实践中的应用结果,并将此结果作为成品化教学的阶段性产品,将此产品目标作为判断学生课堂知识掌握程度和能力水平的唯一标准,这样可以达到激发学生的学习兴趣、提高教育教学质量的目的。借助于大型仿真实训平台实时模拟实验实训的成果,它的优点在于可以使实训内容更丰富、实训操作更灵活,它立足于实验实训又高于实验实训,克服了项目化教学模式实训项目过少、实训项目不能代表所讲授的知识体系甚至以偏概全的弱点。《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》这类理论课程的教学目的在于,使学生掌握各类化合物的物理、化学性质及其化学反应的规律。实践证明,成品化教学模式的应用能够在很大程度上降低理论知识的抽象性,提高学生对专业理论课程学习的兴趣,丰富学生的知识体系,拓展学生的学习思路,提高学生的基础学习能力。 (二)专业基础课程 《化工单元操作技术》、《化工设备》、《化工制图》、《化工设计》、《精细有机合成技术》等是应用化工技术专业的专业基础课程的代表。这类课程以使学生获得某一方面、某一单元的专业基础知识和专业基础技能为教学目标。其成品化教学模式中“成品”方案的确立仍然需要克服项目化教学模式中“项目”过大、空洞的缺点,要将某一方面的知识和技能实物化,以灵活多样、切实可行、紧扣主题、操作性强为原则。以《化工单元操作技术》课程为例。该门课程的成品化教学方案可以进行如下的设计。在该门课程的理论教学中引入大型仿真软件操作平台,教师既可以以整个单元操作为成品目标,也可以将一个单元操作细分为不同的部分,将这些部分作为教学成品子目标。总之,要紧跟授课进度,将授课内容物化和实体化。如第二章《流体输送机械》的教学活动可以如表3所示那样进行。在该门课程的综合实训中,根据实训课程的教学目标,将实训内容成品化。在实训阶段,必须要求学生拿出合格的成品来,并以此作为成绩评定的依据;同时,在对实训内容的讲解和辅导中,要基于成品目标,将实训内容归入相关的知识体系中去。如“精馏塔分离50%乙醇溶液”的成品化综合实训,可以按照表4所示的那样进行设计。成品化教学模式借鉴了企业培训中“先习后学”的做法,弥补了学校教育“先学后习”这种方式的不足。同时,以小而全的成品化教学方案组织课堂学习,以实际工业产品为成品,使学生易于理解、易于接受。这种教学模式符合学生的认知规律,往往能够收到明显的教学效果。 (三)专业课程 专业课程的成品化教学方案设计完全可以依照现代工业生产程序来进行。要紧贴教学内容设定物化成品。该服务于教学活动的物化成品可以是多个,也可以是一个。整个教学活动可以依照工业产品制造的过程分为原材料的检测、物化产品的生成、物化产品的行业标准的检测、物化产品三废处理等阶段,并在产品生产的各个阶段,分别制定物化成品教学活动的目标。在现代化教育设施(电教室、教学做一体化综合实训室、校内实训基地)的数量和质量能够得到充分满足的条件下,专业课中理论知识的传授和实验技能的培养完全可以以教学做一体化的方式进行。这种情况下,理论课时往往被大大压缩,实训课时相应地增加;教师集中讲解的部分减少,而穿插在实训过程中的指点和讲评会占据课时分配的绝大部分空间。以《涂料及胶粘剂的生产技术》课程为例,成品化教学模式下的教学方案设计如表5所示。所有的专业课程都能够采用这样的成品化教学模式。学生对这种教学做一体的成品化教学模式认同感强,学习兴趣浓厚,学生能够从抽象的理论讲解中迅速找到理论知识所对应的实践原型或者类似的实践原型,学习效果显著。在这样的教学活动中培养出来的学生,更能够体验到掌握一门技术、获得相应能力的成就感,其就业自信心能够得到极大的增强,毕业后能够迅速进入角色,适应工作岗位的要求,拥有较大的发展空间。实践证明,成品化教学模式符合高职教学的实际,值得推广。 作者:崔金海单位:开封大学 化工技术论文:绿色理念下的化工技术论文 1校企联合在理论教学中的绿色化工教育 1.1开设“绿色化学”课程,邀请校外专家及技术人员进行专题讲座。 我校还聘请校外专家及企业技术人员进行专题讲座,介绍化工前沿性知识,回答学生的提问,与学生进行直面交流,学生的视野得到了开阔。如把模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可通过尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从根本上减少了原料的消耗,对环境污染的排放也相应减少。再者反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。微波反应器、膜分离技术及膜催化集成反应器、超声波萃取传质等等前沿知识的介绍使学生对绿色化工、绿色分离、集成过程等概念有所了解,开阔了学生的思路,激发了学生的求知欲。 1.2重视案例教学,增强学生对绿色化工的感性认识。 专业授课教师通过案例中采用绿色工艺,实行清洁生产增强学生的感性认识。而且针对具体工艺流程中存在的问题及对不同工艺路线和流程的技术经济评价让学生了解该工艺的发展状况和绿色工艺的应用。如氢气是一种高效而无污染的理想能源,制取氢气的方法很多,有①电解法:2H2O2H2+O2;②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤气法:C+H2OCO+H2;④碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2;⑤设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2;⑥寻求高效催化剂使水分解产生氢气。在上述方法中第五种方法设法将太阳能聚焦产生高温使水分解是可行且有发展前途的方法。因为太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,且该反应没有废弃物,不会对环境造成污染;第六种方法寻求高效催化剂使水分解产生氢气也是可行且有发展前途的方法。通过采用催化剂降低了反应活化能,提高了反应速率,降低了反应温度、操作压力,简化了流程。在大规模生产中,这种效应无论从环境影响方面还是从经济影响方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,主要用作合成有机玻璃的单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、黏合剂、润滑剂。其传统合成工艺为丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯传统合成反应中使用剧毒原料氢氰酸,污染严重,设备腐蚀严重,而且合成路线长,原子利用率低。美国Shell公司开发的新路线不用剧毒物质,原料价格低,利用钯催化剂反应一步完成,产品收率高,原子利用率高,经济效益、环境效益均好。 1.3教学方法多样化,教学手段现代化。 绿色化学理念倡导教学方法多样化,教学手段现代化[3]。我校努力将现代教育方法融入课堂教学中,如幻灯片投影、多媒体教学课件、音频视频资料等等。化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等,传统的教学方法是采用板书、挂图和实物微缩教具来进行讲解,只能演示设备静态,讲授过程枯燥,不生动。现利用现代教育方法集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,提高学生学习兴趣及学习的积极性。并且课后教师积极引导学生充分利用网络资源和网络手段拓宽知识面,吸引学生主动求知。 2校企联合在实践教学中渗透绿色化工意识 2.1改进化学实验项目,多开展微型实验、串联实验。化学教师在设计实验内容时应强化绿色化学意识,并把注重环境保护的理念渗透到实验教学中[4,5],舍弃或减少毒性大、危险性大、对环境污染及三废后 处理困难的实验项目,尽可能多地选择低毒、污染小且后处理容易的实验项目,注重开设宣传绿色环保的实验项目[4]。如我们在有机化学实验中开设了从茶叶中提取咖啡碱、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验,这些实验原料是天然的,提取溶剂是无毒的,并且可以回收利用,废渣无公害且可以用作肥料;如综合实验项目“从海带中提取海藻酸”,其传统方法是盐酸-甲醛提取法,我们改用木瓜蛋白酶作催化剂,超声波提取。这样不但大大缩短提取时间,提出率从30%提高到90%以上,而且工艺简单,无污染。微型化学实验的优越性主要表现在试剂与辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低实验成本,而且爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性。又由于产生的“三废”量少,极大地减少了对环境的污染。如综合实验项目“海藻接枝丙烯腈制备高吸水性树脂的研究”,其所用单体丙烯腈不但价格贵,而且有毒,而采用微型实验后,不但经济而且减少了污染。串联实验是指通过调整实验顺序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如双酚A的合成实验产品可作为环氧树脂实验的原料,乙酰苯胺实验的产品可作为磺胺类药物实验的原料。 2.2选用先进仪器和技术进行实验,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验。 先进检测手段包括红外、紫外光谱,气相、液相色谱,电镜扫描,X-衍射等。选用较先进的实验仪器,不但减少了试剂用量,减轻了环境污染,同时也增加了实验操作难度,有利于培养学生严谨的科学态度、规范化的操作技能,有利于提高实验课的质量。如化工原理课程中的吸收实验,其测量气体吸收量的经典方法是酸碱滴定法,因此,实验气体往往只能选用氨气,致使实验过程产生大量废液并且实验环境恶劣。但改用气相色谱法测定气体吸收量后,实验气体可用CO2代替氨气,这既改善了实验环境,又使测量速度加快、测量精度大大提高,且使学生接触到先进环保的检测方法。一些常规、传统的化学实验消耗较多的试剂、药品和水,尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全,这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义,如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等。采用计算机仿真实验既能使学生学会实验方法,又避免了对人体和环境造成的伤害[4,5]。 2.3利用大学生创新实验及毕业设计渗透绿色理念 大学生创新性实验及毕业设计旨在探索并建立以问题和课题为优秀的教学模式,激发大学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法[6]。指导教师首先必须有强烈的绿色意识,在设计课题时多注重向学生渗透绿色理念。如课题“海藻农用节水剂的制备及性能研究”,海藻是可再生性资源,储量相当丰富,而且海藻类植物中含有丰富的微量元素、氨基酸、维生素、胡萝卜素、矿物质等,极易被植物吸收。用海藻制得的保水剂不但能锁住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品质,而且该保水剂能被降解,对环境无污染。又如课题“Ag@AgCl-壳聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有机污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制备的复合膜对有机污染物有吸附及光催化降解协同作用,该研究在解决医药、食品、化工企业废水处理方面有重要意义。学生在这种课题研究方式中增长了知识,开阔了眼界,培养了绿色环境意识及环保理念。 2.4校企联合在学生见习、实习过程中渗透绿色理念 见习、实习环节使学生在掌握专业理论知识的基础上,进一步了解化工行业的实际生产过程,对现代化工生产企业的生产和管理模式有一个较为全面的认识,让理论知识和实际生产相结合,提升学生独立分析和解决化工生产实际问题的能力。见习、实习是学生迈向化工行业工作前的重要的锻炼[2]。因此,学校和企业积极联手,结合企业生产实际,对学生进行绿色化工教育。如学生在长庆石油公司实习时,亲身感受到清洁生产、绿色工艺带来的好处:该公司投建硫回收系统工艺用于废物处理,它既避免了废物直接排放对环境造成污染,又回收到硫磺,创造了巨大经济效益;学生在长庆石油公司及兴平化工厂还参观了污水生化处理工艺。污水生化处理是利用微生物的代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的CO2、水以及富含有机物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。污水生化处理相对于化学处理废水降解污染物更彻底,运行费用较低,基本上不产生“二次污染”。企业技术人员也通过自已企业实施清洁生产后获得的利益向学生宣传绿色化工的重要性。如通过实施清洁生产促进企业整体素质的提高;降低产品成本,提高竞争能力;同时,企业的环境好、无污染、不扰民,使企业具有一个良好的社会形象,增加了消费者对企业产品的信任度;改善了职工的生产操作条件乃至生活环境,减轻了对职工身心健康的影响。 3结束语 绿色化工是降低传统化工所造成的环境污染的最有效手段,学生是未来化工行业的主力军,需要高校与企业联手加强对学生绿色化工意识的培养,这也是素质教育的一项重要内容,是培养学生对社会及未来责任感的一项重要举措。当然,我们的校企合作在不少方面也有不如人意的方面,如合作关系多停留在表层,还不够深入,合作关系脆弱、具有不对等性。总之,校企合作工作任重而道远,需要政府、企业、学校的不断探索和实践。只有大家共同努力,培养学生保护环境、实施绿色化工的意识,我国化工工业才能健康、稳定、可持续发展。 作者:杨连利黄怡张卫红单位:咸阳师范学院化学与化工学院 化工技术论文:优秀课程下化工技术论文 一、优秀课程群的构建 1.基本框架。 通过对滁州市及周边地区化工行业的深入探索和市场广泛调研,以区域产业发展对人才的需求为依据,我院应用化工技术专业分设为化学检验、化工生产技术、化工仪表自动化和精细化工生产技术等多个方向,其专业优秀课程的选择与设置即与此相衔接。其中,《工业分析技术》课程旨在加强专业基础,配套的分析检验专业实验旨在强调实验技能的提高;《流体输送与传热》和《传质与分离技术》课程(原《化工原理》)强调化工基本原理的分析和化工单元操作技能的培养;《化工仪表及自动化》课程突出化工仪表及化工自动控制系统在化工生产中的主导地位;《化工工艺》课程旨在拓展专业适应面,重在工艺过程的分析与工艺参数的整定;《精细化工生产技术》课程以典型精细化学品的生产过程为重点,保留鲜明的化工行业特色。 2.基本关系。 《工业分析技术》是基础,《流体输送与传热》是强化,《传质与分离技术》是提高,《化工仪表及自动化》是主导,《化工工艺》是细化,《精细化工生产技术》是深入。以此为前提,在制定2013级应用化工技术专业人才培养方案的过程中,结合人才培养目标,突显了优秀课程的专业地位;综合课程之间的衔接关系,优化与整合了课程体系;考虑课程之间的先后排序,新构了配套的实践教学条件。 二、优秀课程建设与改革 1.工业分析技术。 《工业分析技术》是分析化学在工业生产上的具体应用,与新时期“双证书”教育这一新的“双证融通”的高职教育模式相对接,[4]与“化学检验工”职业资格证书考试相衔接,其对化学综合知识(包括无机化学、分析化学和有机化学)的整体应用能力有一定的要求。在第一、二学期已开设过《基础化学》和《基础化学实验》(包含《无机化学》、《无机化学》和《分析化学》)的前提下,适当加大了实践学时所占的比例,使得实践与理论学时的比例达到2∶1,不断强化学生分析检验技能的训练与提高;同时,在学生熟练掌握相关操作技能的基础上,还加强了学生专业基础知识的积累,培养学生从实验现象和教学过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力,亦即让学生不仅“知其然”,更要“知其所以然”。 2.流体输送与传热。 《流体输送与传热》与《传质与分离技术》本身就是原《化工原理》课程的优化与整合,原《化工原理》课程教学推导过程繁琐,理论性过强,工程实例不足,经过优秀课程建设与改革之后,整合后的这两门课程均采用了“项目化”的教学模式。通过教学模式、教学内容和教学体系的优化,将原《化工原理》中课堂授课部分和实验部分整合为理实一体化的项目化教学,同时,增加了化工仿真实训,并将原课程设计部分有机地融入其中,用以模拟实际工业生产过程,实现低成本、高效率地引领学生进入生产性实习的环节。《流体输送与传热》在《物理化学》、《化工制图》和《化工机械基础》等前续课程的基础上,开设在第三学期,按照项目化教学的需要,其理论与实践学时的比例控制在1∶1左右,理论学时稍多,以便学生在接触本课程之初,充分掌握必要的化工基本原理和主要单元操作典型设备的构造与操作原理等知识。 3.传质与分离技术。 《传质与分离技术》作为原《化工原理》的下半部分,紧随《流体输送与传热》课程之后,开设在第四学期,以“简单化”(讲清基本原理、避开繁琐的数学推导,简化教学过程)和“具体化”(通过具体工程实例,将基本原理与实际应用有效关联,并与其他优秀课程有机融合)为根本宗旨,理论知识以“必需、够用”为原则,[5]强调技能的训练,因此,其理论与实践学时的比例控制在1∶2左右,实践学时稍多,充分体现“工学结合”、“教、学、做”一体化的项目化教学原则。通过理实一体化的项目化教学,强调理论与实践的有机结合,培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力。 4.化工仪表及自动化。 《化工仪表及自动化》是应用化工技术专业一门应用性、实践性很强的优秀课程,也是优秀课程群中教学内容整合最大的一门课程。过去以纯理论教学为主的教学方式,与职业院校技能大赛严重脱节,理论讲解抽象,学生学习被动,动手能力较差。通过基于“工作过程系统化”的课程体系改革后,实施“任务驱动、项目导向”的教学做一体的项目化教学模式,以工作任务为中心,以实践行为为导向,根据职业岗位和职业能力培养的需要,改革课程教学内容,组织实施教学,施行以过程性考核为主的综合考评方法。通过与全国职业院校技能大赛“化工仪表自动化”赛项对接的CS2000型过程控制系统设备的全面投入使用,对典型化工生产过程自动控制系统进行选择与整合,通过对过程控制系统的操作与参数整定,培养学生的专业能力、职业优秀能力和社会能力。 5.化工工艺。 《化工工艺》作为应用化工技术专业课程群中的一门优秀课程,与其他多门优秀课程存在明显的交叉和互通之处,亟须进一步互相优化与整合。其理论知识部分优化的方向在于:通过与《化工仪表及自动化》等专业优秀课程的知识对接,精简理论知识点,针对典型化工生产过程,重点分析其工艺流程,培养学生分析问题的能力。在此基础之上,结合化工工艺仿真软件,细化与整合实践内容,通过对典型工艺过程的分析与工艺参数的整定,加深学生对“工艺流程”的充分认识和理解,拓展学生的专业适应面,培养学生的工程实践能力、创新能力及全面分析工程实际问题的能力。 6.精细化工生产技术。 《精细化工生产技术》作为高职应用化工技术专业的一门优秀课程,其行业特色鲜明,内容繁杂,知识面宽,要求学生掌握典型精细化学品生产必备的基本知识和操作技能;同时,对化工生产设备、化工单元操作、化工工艺流程等知识点又有较高的要求。为此,本课程在实施的过程中,还需要《基础化学》、《化工机械基础》和《化学反应过程与设备》等相关课程的配套与支撑。通过这些课程之间的优化与整合,以市场需求为导向,以专业技术应用能力培养为主线,与全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项对接,在教学过程中通过以典型精细化学品的生产过程为任务引导学生,通过项目引导、任务驱动、工作过程系统化的课程设计和教学模式,充分发挥学生的主动性,培养学生的创新意识,激发学生对专业学习的兴趣,同时通过开放精细化工实训室,充分调动学生的学习积极性,进一步培养学生的动手能力和创造能力,教学效果显著提高。 三、配套措施 为了更好地实践与推行优秀课程建设与改革,依托中央财政特色专业建设项目,在省级示范实验实训中心的基础上,本着贴近生产、淡化理论重实践、绿色环保低碳的建设理念,配套新建了化工仿真实训室和精馏实训室。 1.配套的实践教学条件。 通过化工仿真实训室的建设,满足了大型分析仪器仿真实训、化工单元操作仿真实训、化工工艺仿真实训、化工自动化基本控制单元仿真实训,以及化学检验工、化工总控工、化工仪表自动化等技能大赛仿真操作的要求,极大地丰富了本专业的实训项目和实训内容。 2.对接职业资格和职业技能大赛。 通过与“化工总控工”职业资格证书考试和全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项的对接,新建了精馏实训室,引进了全套新型精馏操作实训装置。该装置是化工单元操作实训最接近化工生产的理想设备,不仅满足了学生技能训练的需要,即可实现流体流动、流体输送和精馏单元操作的实训任务,同时也可用于化工总控工职业资格考试(实践部分),服务于职业技能大赛,亦可对企业员工进行岗前培训之用。 四、改革成效 1.加强课程整合,优化课程体系。 在专业优秀课程群构建的基本原则和基本框架下,通过优秀课程,以及相互之间的优化与整合,突显了优秀课程的专业地位,衔接了课程之间的关系,优化了课程体系。 2.创新课程内容,改革教学模式。 在教学内容体系设计上,秉承“简单化”、“具体化”的宗旨,淡化理论重实践,以国家职业技能标准要求为依据,创新与完善课程内容,构建以“项目引导、任务驱动”为一体的项目化教学模式,体现工学结合的工作过程系统化和工学交替的教学做一体,形成“实训环境职场化,教师学生角色化,实训内容工作过程化,专业技能培养递进化,实现教学做一体化”的“五化”教学模式,提高了教学质量。 3.改进教学组织方式,强化工程意识。 在教学组织方式上,采取“三个相结合”,即理论与实际相结合、课堂教学与实验实训教学相结合、常规课堂教学与现代教育技术相结合的方式。同时,还采用了包括参观企业、企业调研、工厂见习、案例教学、策划方案、开展实训、开放实验室、小组讨论、专业讲座等多种形式作为补充,强化了学生的工程意识。 4.培养职业素质,拓宽就业面。 改革后的优秀课程在教学过程中引进了“SHEQ”(安全、健康、环保、质量)的管理模式,有效地培养了学生的职业素质和工作习惯,增强了毕业生就业的竞争力和适应性,使其能够更早地融入到职业环境中,较快地适应化工职业岗位的要求,较早地投入到化工职业技能岗位上去。 作者:周玲玲汪蓓蓓周凯孟飞刘义章单位:滁州职业技术学院
石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的优秀[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的优秀区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践,阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火(又称工业动火)是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具,在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备,能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业动火施工,而且经常是一边生产,一边用火,稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此,保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践,笔者就陆上石油化工企业而论,认为确保安全用火作业施工,在制定动火方案时,应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前,必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法,应注意以下安全事项: 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开,关闭闸门,拆掉相联的管线,并加好盲板或堵头。[1]应特别注意,不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外,还应保证能承受管路的工作压力,避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表,并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近,应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的,一方面,隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点;一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时,通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定,以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中,实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内,应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下,凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来,拆卸(安装)时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后,移到非用火区域安全地方预制用火,用火后及时熄火清理场地,再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点(处)相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处,凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方,包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等,都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全,检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫;对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理,必须时要人工刮铲、热水煮洗等,对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等,在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换,将原有的易燃易爆介质排出,消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件,置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时,应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除,同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度,待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析,严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长,至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次,如发现超标,应立即停止作业,并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草,一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上,应重新分析。动火分析合格的标准是:爆炸下限≥10%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤1%为合格;爆炸下限<10%且≥4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.5%为合格;爆炸下限>1%且<4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.2%为合格;爆炸下限≤1%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下;富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格;其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19~22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求,用火单位(生产管理单位)与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底,施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术(安全)措施组织方案(此方案也可分为技术、安全两个不同的方案)。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业(或交叉)施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后,再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书(许可证)的填写必须按照统一的格式要求规范填写,其内容应根据编制方案中用火部位,用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后,逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书(许可证)只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前,监督人员严格按照申请报告书(许可证)填写的内容逐项确认(在确认中增加补充措施),各项措施满足安全用火条件,用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书(许可证)只限一处用火(用火地点),实行一处、一证(动火作业申请报告书)、一人(用火监护人),禁止用一张动火作业申请报告书(许可证)多处用火。 5.3 工业动火申请报告书(许可证)有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求,油田、销售企业的有效时间不超过5天,炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时,二级有效时间不超过3天,三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间(或交接班)不能完成,作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书(许可证),或在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时,相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人,负责用火现场的协调和管理,并检查和确认用火措施的落实,用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书(许可证)没有批准不动火,防火监护人不在现场不用火,防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中,要定时对危险部位有关数据进行检测,并填写记录。对前后检测数据进行对比监控,出现异常波动时,应立即停止用火作业,并及时找出原因,在问题排除后,再进行检测,在检测数据达到安全要求时,再开始用火作业。实践证明,用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用,是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后,在制定和采取必要的安全技术措施之后,并不能完全保证用火施工万无一失。特别是(特)大型用火施工,涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门,技术复杂,组织难度大,危险程度高。因此,各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议,对用火施工的措施、方案进行研究,综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时,做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”,实现全员、全方位、全过程的控制,才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。 结语 近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要:石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业,需对其工业废水的特点进行分析,并研究其废水处理工艺。 关键词:石油化工工业;废水;特点;处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 (1)隔油 在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。 (2)吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。 (3)高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而使油水分层的目的能够达到。 (4)膜分离 此种技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 (1)絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 (2)光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 (3)臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 (4)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 (1)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (2)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要:本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况,分析了我国石油化工业发展过程存在问题,并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词:石油化工业;运行情况;问题;趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化,主要是传统产业比重下降,而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期,石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效,实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比,2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元,同比增长34.1%;实现利润6900亿元,同比增长36%;累计对外投资总额为11525亿元,同比增长13.8%;累计实现进出口额4588亿美元,同比增长40.3%,其中进口额为3245亿美元,同比增长42.3%,出口额1343亿美元,同比增长35.7%。总体来看,我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 (一)产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间,石油化工业大多数产品产能大幅增长,产品供给由“整体短缺”转变为:结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求,装置开工负荷较低,资源浪费严重。2010年,我国甲醇平均开工率不足45%,尿素平均开工率不足75%,烧碱平均开工率约为72%,聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺,进口依赖程度很高,部分高科技产品尚处于空白。2010年,我国进口合成树脂3069万吨,进口合成纤维单体1439万吨,均创历史新高;化工产品贸易逆差达433.82亿美元,其中合成树脂占89.9%。 (二)资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大,2009年我国石油缺口高达2.1亿t,预计2015年将进一步达到2.62亿t,原油进口依存度达到55%,同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约,而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 (三)节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户,能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤,占工业能源总消费量的17.4%,位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标,石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 (一)《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日,中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系,提高产业优秀竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求:“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,……完善油气管网,扩大油气战略储备……”。 2011年3月,全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》,《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 (二)相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长,原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因,从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析,临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主,尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地,新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产,具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料,新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿~5亿吨。 (三)下游产业快速发展 “十二五” 期间,我国有机原料的规模将加大,新技术应用增加;目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加;特种合成橡胶的发展有较大突破;塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体(精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈)等,上述大部分产品每年仍有较大数量进口,国内市场满足率在50%~ 70% 。值得注意的是,石油化工产业目前处在快速发展阶段,原料优化、工艺技术进步趋势加快,很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会,供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展,评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。 2、氧化法 (1)臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。 (2)光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。 (3)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 (1)升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 (2)厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。 (3)厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 (1)序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。 (2)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 (4)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (5)悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其优秀部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要:石油化工是化学工业中的基干工业,在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是:用高新技术提升传统工艺,开发更高效的新型催化剂,发展清洁生产工艺,使石化技术提高到一个新水平,为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词:石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中,石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类,即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉,因此新催化材料是当今催化科学的前沿,已开展的研究:加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂,可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%,称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯,并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主,因而,原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸,异丁烷制甲基丙烯酸酯,乙烷催化脱氢制乙烯,以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸;乙烷直接生产氯乙烯;由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1,4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺,能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产,主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比,具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外,利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题,一旦取得突破,将彻底改变传统的石油化工工艺,引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力,在石油化学工业中的应用更加广泛,也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多,所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度,甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料,可提高反应器的效率,改善产品结构,提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如:将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒,可大大改善催化效果;粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍;纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性,这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势,它包括不用有毒有害原材料,废气、废水、废渣生成少,最终实现“零排放”的环保技术,以及排放废弃物料的有效回收利用,更可以涵括生产产品废弃后(如废弃塑料)的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A,或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇;用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯;改变原料路线,用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料,生产甲基丙烯酸甲酯;生产可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如:可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔,连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏,得到高纯度苯和甲苯,同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展,必须努力增强科技原创力,吸收当代真正最先进的高新科学技术;应用绿色化工技术和可持续发展战略,进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要:本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果,并提出安全措施。 关键词:石油化工业;危险性;事故;措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位,石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多,易形成爆炸性混合物,高温高压设备多,建筑物的孔洞和沟道较多,生产高度密封化、自动化、连续化,工艺复杂,操作要求极其严格,发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石油化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力达到800万t/a,乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4从设备装置看 石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 1.5从动力能源上看 石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品,生产工序多,过程复杂,随着社会对产品品种和数量需求日益增大,迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展,以提高加工深度,综合利用资源,进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性,不分昼夜,不分节假日,长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部,厂际之间,车间之间,工序之间,管道互通,原料产品互相利用,是一个组织严密,相互依存,高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间,乃至一道工序发生事故,都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力最大为800万t/a,乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的 产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高,装置资本密集,发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集,事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969~2008年世界石化行业重大事故进行统计分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸,财产损失高达8.12亿美元;1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元;2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1建立健全安全制度体系 企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果,也决定着施工企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。 3.3用电安全技术措施 (1)为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 (2)对具有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。 (3)当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步,科学技术在不断发展壮大,为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外,近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究,希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展,我国工业对科学技术的运用越来越广泛,由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确,近些年来,自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确,生产出来的产品质量更为合格,大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差,同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中,对所生产的产品将会要求越来越严格,因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍,希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统,而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要,自动化仪表的种类较为繁多,种类多种多样。根据不同的角度,自动化仪表可以分为如下几大类别:根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种;根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种;根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多,各种仪表的组成情况大致相同,这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展,自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进,其中主要的发展动向为;第一,对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制;第二,自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制,由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制,因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题,不容忽视,因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右,因此压力测试仪表的传感器,传输材料,显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表,弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言,种类更为丰富多样,可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器,在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀,较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算,测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今,基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展,传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展,因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移,多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的,其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此,面对这样一个庞大的生产系统,安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要,因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展,自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进,为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索,勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要:随着科学的进步,现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词:CAN;数据采集;构成; 1 前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分,是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2 远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比,智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3 远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成;其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造,以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数,以达到数据采样的目的;采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集,同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据,并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4 数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路,同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51,其内部有4KB的ROM,128字节的RAM以及32个I/O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信,分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连,用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片,它是看门狗定时器,功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号;看门狗对系统进行监控,防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电),以便提供实时钟。 5 数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号,传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,数据长度为8个字节,不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制,因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成,单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后与82C250相连,很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连,起到一定的限流作用,保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容,可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外,两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管,起到一定的保护作用。 6 数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能,其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现,CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲,单片机将此脉冲累加,从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单,发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节),接收到的数据多为命令(1 4个字节),而C AN总线每次数据可传输8个字节,因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码),利用查询方式发送数据,利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志,程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收,CAN控制器接收到一帧数据后,产生中断触发信号,CPU立即响应,将收到的报文接收到字节的接收缓冲器,并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析,并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能,CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据,各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中,数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多,数据集中上传比较多,因此需要较多的数据接收缓冲区保存,然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流,因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信,短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的,其编码转换格式简单,并有较高的转换速率。 7 数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出:因为所有信号的接线直接连接至模件,未采用继电器等隔离,因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份,以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施,为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善,保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训,以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育,认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护,发现问题及时处理。 9 本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流; 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向; 9.3各项管理实现自动控制,实现网络现代化; 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。
高分子化学教学改革探讨:高分子化学实验教学改革与实践 摘要:高分子化学实验课程可以帮助学生接受课堂高分子化学理论学习,巩固高分子化学基本概念和理论,培养科学素质。文章介绍了嘉兴学院对高分子化学实验教学的改革和实践,主要通过学生参与实验前的部分准备工作、调整实验项目、完善实验考核制度及建设实验课程的网站方面进行改革与实践。通过两个学期的初步实践表明,高分子化学实验教学的改革探索激发了学生的学习兴趣,在提高学生的综合实验能力方面已初见成效。 关键词:高分子化学实验;改革;实践 高分子化学是嘉兴学院材料与纺织工程学院高分子材料科学与工程专业学生的优秀基础课程,它是以实验为基础的自然科学。通过实验课的教学,不仅能加深学生对理论知识的理解,培养学生熟练的实验操作,还可通过安装实验装置、观察和记录实验现象,培养学生动手能力,进而分析现象、解决问题,最终提高学生的综合素质和创新能力。由于本专业设立仅有5年时间,高分子化学专业课程的开设也只有短短的3个学年,由于教学经验有限及实验室建设的延迟,所开设的实验一般都是一些典型的验证性实验(如甲基丙烯酸甲酯的本体聚合、醋酸乙烯酯的乳液聚合等),学生往往不用动脑思考,只要按照标准步骤动手完成实验即可。基础性的实验可以培养学生基本的实验技能和熟悉实验仪器的操作,但是,往往难以培养学生分析问题、解决问题的能力,更不利于学生创新能力的培养及学生的学习兴趣的提高。等到学生到大四做毕业论文时,问题也暴露出来:缺乏思考问题、解决问题的能力,实验意识没体现出来。经初步调研论证,结合本校实际情况,我们确定选择即将开展高分子化学实验课程的高材09、10级学生作为这次实践教学改革的试点,有计划、有步骤地进行高分子化学实验教学模式的改革探索与实践。 一、让学生参与实验前的准备工作,珍惜实验教学,提高学生动手能力 实验前期准备工作是实验顺利进行的保证。尤其是高分子化学实验,在实验前有大量实验准备工作,包括实验室仪器设备调试、检修工作;所需玻璃器皿的清洗工作,化学试剂的配制,如单体、引发剂的精制,溶液的配制等。这些工作都由实验老师来承担,学生不了解实验的顺利开展凝聚着实验老师的大量劳动,所以,往往不珍惜实验过程。在已开展高分子化学实验的09级同学中,我们让学生适当参与实验的准备工作,如玻璃仪器的清洗,做过高分子化学实验的人都知道,残留高分子物质的玻璃仪器难以清洗,同学在清洗玻璃仪器的过程中,既珍惜实验过程,又能初步了解高分子的性质;甲基丙烯酸甲酯单体的蒸馏,在甲基丙烯酸甲酯溶液中往往加入微量的阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合,所以为了缩短实验时间,提高反应效率,实验前学生在实验老师的指导下采用蒸馏的方式对单体进行提纯,加深理论课程中关于阻聚剂的理解。通过参与实验前的准备工作,同学们懂得实验的成功不仅取决于实验过程,与实验前的准备工作也密不可分,从而更加珍惜实验教学过程,珍惜自己的实验成果。更重要的是,实验的准备工作又加深了对理论知识的理解。 二、结合嘉兴学院高分子材料与工程专业特点及实际情况,改革优化实验项目,着重培养学生思考问题、解决问题的能力及团队精神 高分子化学是一门以实验为基础的自然科学。传统的实验课程内容主要是验证性实验。通过无机及分析化学、有机化学及物理化学的基础实验,已使学生掌握了基本仪器设备的使用和相关实验操作。因此,在专业高分子化学实验中,过多地开设验证性实验,不利于学生思考问题和解决问题能力的培养,不利于创新能力的培养。因此,必须对高分子化学实验项目进行改革,主要包括:①基础实验项目的改进,巩固及培养学生的基础理论与操作技能。如聚甲基丙烯酸甲酯的制备,学生可根据兴趣选择悬浮聚合或本体聚合,确定实验所需仪器设备及药品。在实验过程中,不同聚合方法有不同的实验步骤及注意事项。如,本体聚合分为三阶段进行,不同阶段温度不同,关键在于第一阶段转化率的控制,避免出现爆聚,反应时间相对较长,最终的实验产品为板材;而悬浮聚合实质也是本体聚合,但由于分散介质的加入可以很好地进行传质和传热,避免爆聚现象的发生,搅拌速度是控制实验成败的关键,聚合时间相对较短,最终的实验产品为球状小珠。同学之间对各自的实验现象、产品外观、产品性状等进行热烈讨论,从而加深对于聚合方法的理解。②强化设计性、综合性实验,培养和提高学生的综合素质及创新能力。开设具有工程特色的综合性实验项目,如聚醋酸乙烯酯乳液聚合实验,扩展为一组设计性、综合性实验:从单体精制、引发剂精制、乳化剂的选择与用量、到动态光散射法测定乳胶粒尺寸、稳定性的测定,最后在将其配制成乳胶漆,测定涂层性能与乳胶粒尺寸之间的关系。学生通过对整个材料制备及使用过程的全程跟踪,掌握结构、性能与合成之间密切联系,充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,提高学生的工程能力,有利于引导学生参加大学生创新性实验的科学研究,培养学生的工程观念。③适当增加科研性实验项目,培养学生的团队精神,增强对本专业的了解与热爱。为进一步激发学生的创新能力及参与科研的积极性,浙江省设立了大学生科技创新项目,嘉兴学院每年也设立大学生研究训练(SRT)计划,本专业大部分09级的学生都参与到科研性实验项目研究中。学生们呈现出前所未有的申报热情,他们自愿组成实验小组、每组成员3~5人,分工明确,团结合作。如作者本人就指导了一项浙江省大学生科技创新项目的研究,团队负责人由08级同学担任,主要成员为09级同学。项目开展之初,主要由08级同学设计并实验,09级同学从旁学习并辅助完成实验,项目进行中期,09级同学已掌握实验方法与手段,具备独立完成实验能力,08级同学的主要精力可放在考研复习上面,顺利完成新老接替的工作,培养了学生的团队精神。同时,学生更多地接触到高新技术和应用技术,开阔思路与视野,增强他们对于本专业的了解与热爱。 ④增加经典验证性实验的趣味性,提高学生的学习兴趣。很多同学刚上大学的时候,严重缺乏对高分子材料科学与工程专业的了解,因此对于学习没有兴趣,甚至有些学生想要转专业。为了培养学生的专业素养,提高学生的学习兴趣,我们将一些经典的验证性实验与我们日常生活密切联系起来,增加实验的趣味性和实用性。如,制备有机玻璃板前,让学生们准备一些干花、干树叶或大头贴,在注模过程中放入其中,等产品成型后,美感十足的玻璃板就制成了,学生们非常有成就感,同时提高了对于高分子化学实验的兴趣。 三、完善实验考核制度,全面反映学生实验各环节中的表现 我们进一步细化与完善了实验的考核方式,使学生在实验各环节中的表现均得到不同程度的体现。以往我们只根据学生的实验报告来评定学生的实验成绩,学生在整个实验过程中的预习、实验装置的安装、实验设备的清洗、实验室的清扫等工作都不能得到体现,缺乏客观、公正、全面的实验考核机制。因此,我们借鉴比较传统的有机化学实验的考核机制,将实验成绩的评定细化:预习报告20分,实验着装10分,实验装置20分,操作规范20分,实验结果20分,卫生情况10分。将实验成绩的评定标准公布给学生,加强学生的实验规范观念,从实验预习开始直到实验结束清扫实验室的整个实验过程都能认真完成,从而改善学生不注重实验教学过程的现象,增加了学生的主观能动性。 四、建设实验课程网站,有助于学生的课前预习,提高学生学习的自主性 在以往的实验教学前,教师要详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理及实验注意事项等,甚至要把实验从头到尾演示一遍,让学生看得清清楚楚,学生完全不用预习实验,也不用思考问题,这样就造成了学生对于实验教学的忽视。在理论教学中,多采用先进的多媒体教学手段,但在嘉兴学院大部分实验教学中,还没有利用多媒体的教学模式。而多媒体的生动性、可重复性可以让学生直观感受实验操作,可以很好地进行实验的预习。因此,我们正逐步建设高分子化学实验课程网站,初步将实验课的教学大纲、讲义等内容放到网站上。编制实验教学课件,如实验过程所涉及的基本仪器、基本操作、基本装置、注意事项等。实验课程网站的建成,方便学生的课前预习,提高学生学习的自主性。为了进一步完善课程网站的建设,我们还拟采用Flash演示等手段,帮助学生掌握实验步骤,了解注意事项。目前,实验课程网络的正在逐步建设与完善中。 高分子化学教学改革探讨:科学发展观与高分子化学教学改革初探 摘 要:高分子化学是综合了物理化学,数学,有机化学等相关课程知识于一体的专业基础性课程,涉及的知识面较广,教学难度与学生的接受难度都比较大。同时高分子化学也是一个较为年轻的学科,有许多东西还在不断的完善当中,并没有彻底定性。如果可以帮助学生更加深入的认识到科学发展观与高分子化学之间的联系,对于提高学生的学习积极性,悟性以及对于深入的学习与探讨都有较高的帮助。本文就意在阐明如何将科学发展观与高分子化学有机的结合在一起,达到更好的教学目的。 关键词:科学发展观;高分子化学;结合创新 在新课改不断深化的大背景下,教育工作者在不断的摸索不断的寻找着更好的教育学生的方式,希望借此来提高学生的成绩。强灌硬输很明显不是最好的方法,那么以引导为主,激发学生自主学习,自主探究的教学方式就随之而来,加之以理论与实践的结合。就是我们今天要探究的这种将科学发展观与高分子化学教学结合在一起的化学教育的初步改革。我们要做到将可持续发展观与课堂还有高分子化学有机的拆分再结合在一起,成功完成这一改革初探。 一、何为科学发展观以及如何应用在教学中 由中央在2003年7月28日的讲话中提出‘坚持以人为本,树立全面协调可持续的发展观,促进社会经济和人的全面发展’。概括起来就是四点: 1、以人为本的发展观 2、全面发展观 3、协调发展观 4、可持续发展观 如何将这四点有机的结合在高分子化学的教学中是重中之重。首先坚持以人为本的发展观,做到因材施教,以学生为基础采取多元化,多种样式的教学模式。从不同学生的心理角度出发找到可以激起他们学习兴趣的突破口,以这个突破口为起点做出针对每名学生让他们可以学的懂学的明白的教学方案。 其次坚持全面发展。在高分子化学这个领域有很多问题其实还没有一个全世界统一的口径,统一的看法。相对应的高分子化学本身也是个涵盖知识面很广的一个学科。每名学生在学科方面都会有自己的长处或者是自己的短板。对于自己喜欢和自己学的会的领域就会越来越喜欢,越来越爱学。而对于自己在高分子化学这一领域的短板的内容就会逐渐的从学不会,到不爱学,再到最后的放弃。而结合科学发展观我们要做的就是让每个学生对高分子化学这一学科的每一个小知识领域都产生都兴趣,做到不放弃任何一个地方。最后成为一个高分子化学的高手。再就是协调发展观,劳逸结合,丰富多彩的课堂才会激起学生的学期兴趣,而兴趣反而是最好的老师。而最后的可持续发展观对应了前面三点,在前面三点都做到了以后可以成功的激起学生的学习兴趣,对未知的主动求知的欲望,这些不会随着时间的改变而消散,只会随着时间的推移而因为越学越明白产生对高分子化学的无限热爱,良性循环就此展开。 二、在课堂上的具体应用 1、温故而知新可以为师矣 孔圣人的这句话很好的诠释了复习这一环节在学习生活中的重要性。那么是给学生留任务在课后复习呢还是课堂上给出一部分时间复习呢?前者对于当代的学生来说显得略微的有些不现实,至少在一部分学生的身上这是根本不可能出现的事情。那么就要着重是后者身上下功夫。可以在刚上课的时候抽出几分钟的时间,把上一节课的知识点与本节课要讲的知识点结合在一起向学生提问。这样有了新知识的加入既不会让学过的知识点略显枯燥同时也在无意识中将要学习的新东西在学生的心里打下了问号。对于未知的东西谁都是有一颗好奇心的,学生带着这一份好奇心去参加这一节课,必然就不会放过任何的一个讲课细节,因为他们要‘解密’!这样就可以使课堂变得生动而又有效率。 2、针对每名学生做出一份教学的计划 每个学生都会有自己擅长的在高分子化学中的领域,而作为教育工作者要做的就是将整个高分子化学划分为几个领域,找出每名学生所最擅长的领域,在每节课给他的任务中略微的掺杂一些别的领域的知识点。以此逐步渗透,将学生在以前并不擅长的知识领域渗透到他擅长的领域中,逐渐的就可以做到掌握高分子化学的全部领域。 3、授之以鱼不如授之以渔 要激起学生的学习激情与探知兴趣,让现代教育中普遍存在的被动教授知识变为主动的求索知识。而有了这样的一个态度就可以在以后的学习生活中做到可持续发展,在学生正确的找到了一种可以成功完成一科目学到十分优秀的方法后,以后是不会轻易放弃与遗忘这种方式的。主动勾起学生求知的欲望。关于高分子化学的教学过程中学生提出的问题不要给他做最全面的解答。只要给出一部分的答案另一部分或者说是具体细致的答案让学生自己去寻找,自己慢慢寻找到的过程会让学生自己知道怎么去寻找知识,这是很关键的一点。 三、结束语 如何将科学发展观与高分子化学有机的结合是新兴教学方式中很有意义的一种。结合科学发展观中的四个关键点坚持以人为本,全面发展,协调发展,可持续发展。当教育工作者与学生都能找准自己的角色融入到这四点中的时候,那么课堂将会变的很活跃,学生的思维也会对应发散,有自主的求知意识,并且会潜移默化的影响以后的学习和生活中去。 高分子化学教学改革探讨:高分子化学课程教学改革与实践 摘 要: 本文通过对高分子化学教学中的难点进行分析,对高分子化学课程教学方法和教学手段提出几点建议,以开拓学生思路,激发学习兴趣,增强教学效果。 关键词: 高分子化学 教学改革 教学实践 高分子化学是材料化学、应用化学及其相关专业的专业基础课,与四大化学并列,已成为第五大化学。能否学好该课程直接关系到高分子物理、材料合成与加工学等后续课程的学习,学好并熟练运用课程的专业思想和思维方法,在学生将来的科研和工作中将发挥直接或间接的作用。鉴于高分子化学这门课程的重要性,如何深入进行教学改革,如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生,并能够指导实践应用,就成为众多教学工作者的共同目标。 一、高分子化学教学的主要难点 (一)高分子化学的发展历史较短,许多理论尚不成熟,随着新的聚合方法和新的合成技术不断涌现,对传统的高分子化学概念提出了挑战,并极大地丰富了高分子化学的内容。 由于课时及其他客观原因的限制,教师往往把所有内容全部灌输给学生,“填鸭式”的教学模式会使学生产生乏味厌学的情绪,学生易出现“被动学”、“死记硬背式学”等问题[1]。 (二)高分子化学理论性强,学生理解困难,适时恰当地采用多媒体教学能使抽象的教学内容具体化、清晰化。 从学生反馈的信息来看,普遍认为教师在使用多媒体授课时只是展示根据书本内容制作的幻灯片,有些幻灯片重点不突出,且没有深入联系到实际生活和生产的经验,不能完全激发学生对高分子化学学习的专业自豪感;又加之教师授课时缺乏与学生互动交流,课堂气氛不活跃,出现来不及记笔记、不利于学生复习等情况,久而久之,就会影响学习的主动性和兴趣性,达不到理想的教学效果。 二、高分子化学的教学实践与探索 (一)讲解重点突出,创新教学内容。 教师在选好教材、消化、吸收和融合教材内容的基础上,要处理好“干”与“枝”的关系,在课程内容方面做到重点突出、主次分明。在授课时要避免将教材内容“填鸭式”灌输给学生,应有针对性、侧重点讲解,少讲精讲[2]。如限于课时紧等原因,在讲解聚合方法时,由于此部分内容多数比较简单易懂,可以略讲。但对于自由基聚合反应要重点讲解,让学生对自由基聚合的机理、聚合速率、动力学链长、聚合度和聚合度分布等重要知识点要深入地理解并能加以灵活运用,这样可以有重点地完善学生的知识结构,满足实践应用的需求。同时,要不断更新、创新教学内容。在教学中,教师可以及时地在传统教材内容的基础上补充近年发展起来的前沿科学技术和研究方法,也要关注国内外重要期刊上的最新报道,在课堂上结合国内外的最新研究进行讲解与介绍,并推荐一些期刊、数据库和书籍给学生,引导学生根据自己兴趣自由地学习,扩大学生的知识面,建立知识结构,引导学生探索高分子化学领域。 (二)加强师生互动教学,发挥主观能动性。[3] 在教学中,互动式教学能有效地改变“老师主动讲,学生被动听”的“一言堂”式的教学模式。教师要多与学生眼神交流,用情绪感染学生,引导学生“多想善思”,讲课时语言要清晰流畅,抑扬顿挫,引导学生“勤学好问”。重要的是,在讲课时可穿插有关高分子的小知识、小故事,尽量将生活中常见实例与理论知识相联系,努力为学生营造生动活泼的课堂文化氛围,使学生自觉、主动地接受知识。如:在讲到聚酰胺、聚酯时联系到我们日常穿衣用合成纤维的尼龙、涤纶,学生戴的隐形眼镜、普通眼镜的树脂镜片都是特殊的高分子材料。联系生活中的常见实例有利于学生更深刻地掌握课程内容。在课堂上,多采用启发性的多种教学方法,合理安排课堂反复提问、反复练习、反复分组讨论等互动式教学,加深学生对所学知识的理解,提高教学质量。 (三)多渠道联系实践,培养自主学习能力。 随着如今高分子材料发展的迅猛,教材的教学内容已远远不能满足现代教学的需要,在课堂教学中应把高分子化学领域最新的科技动态、学术前沿有机地渗透到课堂内容当中,给学生多介绍一些近年来高分子化学的最新成果、最新理论,开阔学生的视野。如医用上介入诊疗的各种高分子管材、可降解的手术伤口缝合线、有机高分子发光二级管用于手机、数码相机显示和照明等。针对学生在高分子课堂教学中讨论比较感兴趣的话题,或者是高分子化学前沿领域的新方法、新技术等,可鼓励学生到图书馆和互联网上查找资料,撰写小论文,制作幻灯片,并在课堂上为大家作知识讲座,营造合作探究、自主学习的氛围。同时,也可关注网络上以高分子为主题的论坛,通过与网上的专家、学者的交流,调动学生探知高分子知识和应用领域的兴趣,培养主动学习的能力,激发研究兴趣。 (四)选择合适的教学内容,不断完善多媒体教学。 1.适时使用拿来主义,做到因材施教。 教学是一个个性化的过程,不同的教师有着不同的授课思路、方式与方法。一般来说,可以借助别人的课件作为启发自己的思路,但是,这种“拿来主义”绝不应成为主要依赖的对象。由于学生的层次不同、专业不同、对知识的接受能力不同,教学过程中好的方法可以借鉴,但重要的是要根据学生的需求、教材体系、自己的教学经验、教学思想使用自主开发的课件。尤其是在课件中更应该增加一些理论联系实际的例子,比如聚合物合成工艺和聚合物应用等实践应用方面的内容。 2.将多媒体教学与传统教学手段相结合。 多媒体教学具有传统教学手段不可比拟的优势,能更直观、更形象和生动地传导高分子化学的魅力,并能有效地扩充知识的广度和提高课堂的利用率。特别是需要向学生演示情景的内容,采用多媒体教学就更有优越性。如在讲解乳液聚合机理这一节,采用了动画方式形象演示了胶束成核的机理和乳液聚合过程的三个阶段,帮助学生理解,印象深刻。但是先进的教学手段并不一定能达到良好的教学效果,关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合,从而实现它应有的价值。如在高分子化学的课堂授课中,讲述自由基共聚理论推导公式时,就应该采用黑板板书的方式一步步进行推导,同时采用启发式方法调动学生积极性,促进学生主动学习和思考。 3.采用多种手段完善多媒体教学。 采用多媒体教学,教学信息量大,进度快,学生在课堂上有效掌握大量的理论难度较大,因此要做好课后辅助工作。不断完善网络教学平台,将多媒体课件、课后复习材料、教学重点、习题题库及小知识、小贴士等内容在学校的教学网络中充实完善,这样既有利于学生课后复习,又能加深学生对所学知识的掌握和应用。另外,还可利用各种化学软件、网络资源和视频等多种手段展示各种反应模型,特别是一些三维立体模型,启发学生思考,激发学习兴趣。在教学中逐步渗透双语教学,可以有意识地把新出现的专业词汇和标题用英文书写,能有效提高和丰富学生的专业词汇量,对收集到的专业文章,采用多媒体的形式讲解,又可以提高学生的专业阅读水平,这样,能帮助学生提高对专业英语的学习兴趣,为今后的毕业论文撰写及工作实践打下坚实的基础。 三、结语 高分子化学课程教学改革是一项系统的工程,总结近几年来的教学实践,笔者认为,以人文本,转变观念,因材施教是探索高分子化学课程的有效途径,合理有效地利用多媒体,不断完善网络教学平台,逐步渗透英语教学是实践高分子化学课程教学的有效手段,而创新教学内容、加强互动教学,培养学生学习的主观能动性是搞好高分子化学教学的前提条件。我们将不断地继续深入研究与探索,使高分子化学的教学不断适应新形势发展的要求,为培养高分子领域优秀人才作出不懈努力。 高分子化学教学改革探讨:工科院校高分子化学教学改革的探索与创新 摘 要: 高分子化学是高分子材料专业重要的专业基础课。本文针对高分子化学课程的特点,从五个方面对高分子课程教学进行初步探索,包括教学结合科研,合理有效利用多媒体,开展师生互动教学,联系实验与生产实践等方面进行探讨。 关键词: 高分子化学 教学改革 教学创新 高分子化学是高分子专业理工科学生的必修课,也是高分子科学及材料科学的理论基础,在高等学校化学相关专业占有较大比重,与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并列成为第五大化学。因此,如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生,并能够指导实践应用,已成为众多教学工作者的共同目标。作为一名高分子化学的教师,笔者在讲授高分子化学课程中,对课堂教学方式与方法,多媒体教学手段,实验教学,以及与生产生活的结合等方面进行了探讨和思考。 1.教学与科研讲解相结合 高分子化学是一门年轻的学科,发展历史较短,许多理论尚不成熟。随着时代的不断进步,新的聚合方法和新的合成技术不断涌现,对传统的高分子化学概念提出了挑战,同时也导致高分子化学教材的更新不能与科技同步。因此,在教学中,教师可以及时在传统教材内容的基础上补充近年发展的关于高分子化学的前沿科学技术和研究方法,结合国内外科研的最新研究成果和动向进行介绍与讲解,使教学内容始终跟上时代的步伐,开阔学生的视野,激发他们对高分子化学课程学习的热情。教师还可以推荐一些期刊、数据库和书籍,引导学生根据自己的兴趣自主学习,扩大学生的知识面,积极探索高分子化学的新领域。此外,在课堂上,对本专业老师的研究项目及最新研究成果进行介绍,如在配位聚合的讲解中,笔者就结合自己的研究方向,讲解通过开环易位聚合及非环二烯烃易位聚合方法合成不同拓扑结构的可降解聚合物用于纳米材料和生物医药。同学们对高分子化学的某些知识有了更深的了解,从而调动了学习和科研的积极性、主动性[1]。 2.多媒体和板书授课相结合 高分子化学中聚合反应机理与动力学理论比较抽象,难以理解[2]。多媒体教学作为一种当前基本普及的教学手段,可以实现传统教学无法实现的动态与三维效果,将高分子化学中微观反应历程形象逼真地显示在屏幕上,大大增加单位时间内学生掌握知识的数量。此外,对于工科院校高分子材料专业的学生,毕业以后多数去工业研究部门或工厂工作,除了要掌握理论知识外,还要将理论与实际相结合。因此,在高分子化学的讲授中应加入一些聚合物生产工艺部分的内容,对于这些内容的讲解,都涉及生产流程,应用Flash作出动态的流程图,帮助学生了解实际的生产过程,为以后的工作打下基础。然而,先进的教学手段不等于能达到良好的教学效果,关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合,从而实现它应有的价值。讲授中发现,有很多需要理论推导的公式,例如自由基聚合中关于聚合动力学公式的推导,通过多媒体与板书相结合进行讲解,学生能够更容易理解和掌握。首先利用板书对相关公式进行详细推导,一步一步地传授给学生,然后与多媒体结合讲解,并进行归纳和总结,这样可以将结果表示得更清晰明确,更有助于加深学生对公式的记忆。 3.探究式与启发式教学相结合 高等教育的任务不仅是传授知识,而且要教给学生学习知识的方法,让学生积极思考,充分发挥想象,勇于探索和创新,培养自学能力。教学是教师和学生的双边共同活动,在教学时,教师应经常向学生阐明“弟子不必不如师,师不必贤于弟子”的道理,引导学生自由发表观点,从而拓宽学生思路,变被动学习为主动学习,培养他们的语言表达能力和归纳总结能力。在课堂上,教师采用讲授、提问、练习、讨论相结合的互动式教学启发学生,学生积极参与。这样不仅活跃了课堂气氛,而且学生感到上课很轻松,渐渐对该课程感兴趣,从而促进对知识的理解和探索。如教师可以在课堂上就某一主题或知识点专门进行讨论,大家畅所欲言、各抒己见,培养发散思维能力。此外,还可以让学生走上讲台,参与到教学工作中。例如在讲到连锁聚合反应时,科研将学生分成小组,各自选择一种聚合反应,学生通过查阅文献,制作多媒体在课堂进行讲解,其他同学向其小组成员提问。通过文献调研、讲解、回答问题,锻炼学生学习的主观能动性与综合能力,对学生基本的科研能力进行培养,老师也能从学生图文并茂、生动形象地演讲中获得很多新的知识[3]。 4.理论知识与实验教学相结合 化学是一门以实验为基础的科学,在化学教学中,实验占有十分重要的地位。高分子化学实验是高分子化学理论教学课程的重要组成部分,也是工科学生理论联系实际的纽带。实验教学不仅能使学生更好地理解课程中的理论知识,而且对提高学生学习本课程的积极性,培养学生的思维能力,操作能力,观察和解决实际问题的能力也有着极其重要的作用。高分子化学重点讲述聚合反应的机理和实施方法,其实验结果往往得到的是一些聚合物产品。我们可以选择一些和学生平时生活、学习关系紧密的实验内容来做。比如,以前我们开设了“聚甲基丙烯酸甲酯的制备”实验,目的是让学生了解和掌握自由基聚合反应的原理及反应条件对产物性能的影响,在实验中发现,学生的积极性并不高。学生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么东西。为此,我们将这个实验换成“聚乙醇缩甲醛的制备”这个实验,同学们的兴趣一下子提高了许多。因为他们了解到这就是平时用的胶水,在实验过程中尤其积极认真。很多同学还带着空瓶子,做完实验将自己制得的样品带回去。这虽然是一个实验的调整和改变,但是通过这些,不仅使学生进一步学习和掌握了高分子化学的相关理论知识和高分子化学实验的基本操作,提高了学生做实验的积极性和主动性,而且使学生深刻认识到了高分子化学是一个和人们的日常生产生活息息相关的学科,激发了他们对该专业的热爱[4]。 5.高分子化学与社会生活相结合 以塑料、橡胶、纤维、涂料等为代表的高分子材料与人类社会的生产实践密切相关,且已经深入到日常生活的各个方面。然而,目前许多高校在讲授时,对基础理论方面的介绍非常系统、深入,但在高分子的应用和日常生活的联系方面相对弱一些。因此,教师在进行理论教学的同时,应结合高分子的特点,注重积极联系实际的生活和应用,在传授学生理论知识的同时,还要培养其对身边各种聚合物的认知能力。例如,在第一次上课时,可以介绍身边的高分子材料,看到保鲜膜就知道是聚乙烯,看到一次性饭盒知道是发泡聚苯乙烯,看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等,掌握一些基本的生活技能。此外,有些高分子材料还能很好地引出课程内容。比如女生都非常熟悉的尼龙袜就是缩聚反应的典型代表――尼龙。此外,还可以提示学生在买鞋的时候,如果售货员告诉是聚氨酯材料的,你就可以知道并不是天然的“皮”,而是人工通过缩聚反应合成的高分子材料。在教学过程中,还应当密切结合社会热点与时事。如当前我们国家面临大量废弃塑料难以降解造成严重的白色污染问题、2010年上海市静安区“11.15”重大火灾等,培养学生社会的责任心、思考能力和研究能力[5]。 教学方法的改革是高校教育改革的重要组成部分。创新精神与实践能力的培养是一个长期的过程,需要对教学过程中的各个环节认真研究,层层贯彻。随着教学改革的不断深入,我们将继续探索,总结经验教训,为培养优秀的应用型创新人才作出不懈努力。 高分子化学教学改革探讨:高分子化学特色教学改革研究 摘要:为了提高相关专业学生对高分子化学课程知识的掌握能力,本文结合实际教学经验,针对该课程的特点,从教学内容、教学方式、教学对象以及教学实验拓展创新几个方面探讨了教学改革,突出了课程的特色化、针对性及实用性。旨在提高教学质量,使同学们对高分子化学有更直接、更深刻的认识。文中特别强调了研究生教学与本科生教学的区别。 关键词:高分子化学;教学改革;教学质量 高分子化学是高分子专业和材料专业的理科及工科学生的必修课,也是其他化学、化工专业学生的选修课之一,是高分子科学及材料科学的基础,在化学相关专业培养体系中占据相当重要的地位。所以,很多院校既在本科阶段开设本课程,又在研究生阶段开设相应的必修和选修课程[2]。高分子化学的主要讲授内容[1]为各种聚合方法的反应机理及其对聚合物结构的影响,以及聚合物的化学改性方法。课程的目的在于使学生能够通过高分子化学基础知识的学习,指导科研和生产实践活动。但是由于相对材料领域的其他学科来说,高分子化学还是一门比较年青的科学,许多理论还不太成熟,而且新材料和新的合成方法不断涌现,致使许多学生感觉无所适从,反映该课程涉及的内容太多且难于掌握,在一定程度上影响了学习的兴趣和掌握程度。为了提高学生学习的兴趣及知识的掌握程度,本人就教学中存在的一些问题进行了思考并且提出了一些个人的解决意见。下面分别从教学内容、教学方式、教学对象以及教学实验拓展创新几个方面分别阐述。 一、关于教学方式 以往的高分子化学课程多是采用讲授法[3],这种方法的优点是教师容易控制教学进程,能够使学生在较短时间内系统地掌握科学知识。但是,如果运用不得当,就会出现教师在讲台上激情澎湃,而学生却听得云里雾里的状况,很可能由于听不懂而失去兴趣。所以我们根据授课对象的不同,改变不同的授课方式,通过调整教学方式,使难懂的知识变得易于接受,增加学生的学习兴趣。比如在讲授法的同时适当地加入了讨论教学法、互动教学法等。其中讨论法教学特别适用于对研究生的教学,让学生以小组为单位,围绕最新的高分子前沿知识,查阅相关资料,并布置课后作业,让学生查找与某一知识点相关的前沿科研成果(如RAFT法在材料制备中的应用),做成幻灯片,然后在课上以主题讲座的形式向全体同学汇报、讲解,并回答其他同学的问题。通过主动讲解的方式,把被动思维转化成主动思维。这样既调动了大家的积极性,同时又丰富了大家的知识,使学生在深刻地掌握高分子学科的相关知识的同时,又锻炼了研究生查阅文献和学术报告的能力。互动教学法中,我们会让学生提出一些自己感兴趣的高分子相关问题,然后在课堂讲授中予以回答。比如缓释药剂的释放原理是什么、塑化剂为什么会到饮料中去、饮料瓶是如何成产的等等。学生提出的往往是生活中遇到的实际问题,将这样的问题放到课堂,可以提高学习兴趣,活跃课堂气氛,加深学生对知识的理解。 二、关于教学内容 高分子化学是一门化学类的专业课程,它不仅需要有机化学、物理化学等基础化学专业背景知识,而且内容丰富、知识点众多,理论体系严谨,实践性强。在教学过程中存在知识点众多、反应方程式复杂、反应机理抽象深奥等特点,相对较难理解记忆。尤其是作为选修课的时候,许多同学由于相关的化学背景知识掌握得不扎实,导致难以理解,甚至不理解,造成学习障碍,从而影响学习的兴趣。因此,如何把复杂的机理,例如配位聚合、开环聚合等,通过通俗易懂的方式将知识点深入浅出地传达给学生,是教学改革的关键问题。在实际教学过程中,我们将高分子化学中的反应过程、反应机理、聚合物立体构型等抽象难懂的教学内容,以立体或动画的形式表述出来,实现了聚合反应的“可视化”[4]。以丙烯的配位聚合为例,我们以三维动画的形式来表述,分子式是三维立体的,反应机理是动画的形式一步一步进行的,生动地向学生讲述了从配位到过渡态再到反应终态的过程,最后还用ChemOffice等专业化学软件绘出彩色立体并可以旋转的聚丙烯旋光异构的结构,直观形象地描绘出难以想象的三维立体结构。大量三维立体图、动画、视频等多媒体的综合运用,将高分子化学知识形象逼真地显示在荧屏上,从而多方位刺激学生的感官,达到“刺激-反应-强化”式现代教学方式[5]。这种方式有利于调动学生的学习积极性和提高学习兴趣,加深对知识点的理解,优化教学过程,提高教学质量,提高学生形象思维能力和课堂效率,实现最佳的学习效果。我们还将高分子教学与网络教学相结合,提供给学生相应的文献检索数据库(如CNKI、ISI等)和高分子领域主流杂志(如Macromolecules、Progress in Polymer Science、Polymer、高分子学报等),使学生可以在课堂以外有针对性地选择自己感兴趣的内容,进行深入的学习。尤其对于研究生教学,要强调高分子科学中前沿科学的讲解,注重结合科研的最新成果。高分子科学本身就是一门年轻的学科,随着时代的不断进步,其内容也在不断地发展与完善。如自由基活性聚合机理的提出、配位聚合机理的完善、树枝状聚合物的成功合成、活性可控乳液聚合方法、‘click化学’的出现,极大地丰富了高分子化学的内容。它们不同于经典的高分子化学反应,但又是当今研究的热点。这些新技术的机理往往还不太成熟,很难在近期内系统写入教科书中。所以我们在讲解高分子化学的课程中,要在深化基础知识的前提上,将前沿的科研成果作为实例,融合到教学过程中,从而丰富和活化教学内容,使教学内容始终跟上时代的步伐。总的来讲,学生更爱听一些高分子化学在实际应用方面的知识,所以在讲课中,作者还把自己以前的研究内容,如聚合物纳米微球的聚合方法、聚合物互穿网络、铬系非均相催化乙烯的配位聚合等与所讲知识结合起来,丰富了教学的内容,收到了比较理想的效果。 三、关于教学对象 高分子化学这门课程既对本科生又对研究生开设,但是学习的侧重点会有所不同,所以应采用不同的教学方式,选择不同的教学内容。对于本科教学,我们要抓住基础知识的讲解。初窥门径的学习,最重要的是要有直观的认识,要将知识点尽量讲得生动、具体;注重基础理论部分,同时也要注重开放性思维的培养。对于研究生教学,则应当关注更深层次的理论研究,并将其与所研究课题的内容联系起来,把所学的知识活学活用,理论落实到实际当中去。在正式讲课前,可以让学生对自己的研究方向、研究内容做一个简短的介绍,了解学生研究课题与高分子相关之处,这样在授课中,对于学生的研究课题有益的地方重点讲解,做到有的放矢。比如乳液聚合的讲解。对于本科生,基础地从乳化剂、聚合机理和动力学进行讲解,突出强调了成核机理、聚合场所和乳液聚合的三个阶段这些基础知识点,并以最为常用的醋酸乙烯酯乳液聚合为例(同时还进行了分组实验),与本体自由基聚合进行对比,让学生形象地认识到乳液聚合的特点,特别是乳液聚合可以同时提高聚合速率和聚合度。而对于研究生,有些学生已经在本科阶段学习过该课程,而且学生的接受能力也较本科生好,可以在帮学生梳理上述基础知识后,结合乳液聚合的新进展进行讲解。我们为学生介绍了可控活性乳液聚合,即将可控活性自由基聚合和乳液聚合结合起来,如RAFT乳液聚合、RATRP乳液聚合等;还介绍了以不同材料作为种子,进行的种子乳液聚合制备多种复合材料的方法。 四、关于教学实验拓展创新 高分子化学是高分子科学的基础,是一门以实验为基础的自然科学,但是它的理论部分略显枯燥,让人觉得难以理解,如何把理论与实验相结合,相得益彰,这是我们努力的重点方向。实验部分不仅可以验证聚合理论,理论的学习最终也是要为实验服务。合理引导与启发,更能为学生学习后继高分子课程奠定必要的认识基础。为此,我们在绪论、逐步聚合和连锁聚合等部分的讲述过程中穿插开设了相应的实验。在课程伊始的绪论部分,我们将PE、PP、尼龙6等聚合物工业原料颗粒带进课堂,让学生对聚合物有一个直观的认识,并分别以果冻和淀粉这两种的食物为例,来区别交联和线性聚合物。在逐步聚合部分,让学生分组进行了酚醛树脂的制备实验。以先对简短而又典型的聚合实验,展示缩聚反应的过程,并让不同组,加入不同的苯酚和甲醛配比,来说明凝胶点问题。在连锁聚合讲述过程中,我们插入了醋酸乙烯酯的乳液聚合,结合乳液聚合特点的讲述,使学生在实践中学习,显得更有效率,印象更加深刻。 我们要不断改进教学方法和教学内容,调动学生的积极性,力求学生能掌握知识要点,让学生学得明白,学得透彻。使学生在学习高分子化学课程后,能够融会贯通,指导生产实践和科研创新。
先进制造论文:先进制造技术课程的论文 先进制造技术内涵广泛、学科交叉,并且不断地发展与完备,在激烈的国际市场竞争中,制造业要求生存和发展,必须掌握并科学运用最先进的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化,将对国民经济的发展产生越来越大的影响。本文主要分析了当今我国先进制造技术的特点及发展趋势,介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。制造业在国家企业生产力构成中占很大比重,因此若想增强综合国力,大力发展制造技术是必由之路。 关键词:先进制造 特点 发展现状 趋势 0引言:先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统[1]。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 1先进制造技术的特点: 1.1实用性: 首先先进制造技术应该能够为我们所用,是实用的,而不是观念上得东西,能够真正为人类造福的。其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术, 它的发展是针对某一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术 , 它有明确的需求导向的特征, 其应用特别注意产品最好的实际效果 , 以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。 1.2先进性: 其次,从他的命名来看,他显然应当具有先进性,这符合社会的发展,能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。它从传统的工艺发展而来 , 既保留了过去制造技术中的有效要素, 又吸收了各种高新技术的最新成果 , 并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的优秀是优质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺, 这些工艺也必须是经过优化的先进工艺 。 1.3 广泛性:再者,他应当具有广泛的应用,而不是单单用于某个狭窄的方面或者是个狭窄的技术。他应当能够为现在生产制造的绝大部分所使用,这样才能体 现先进制造技术的存在价值,才能激发科学研究者去研究发展它的决心。 先进制造技术是由计算机技术、设计技术、自动化技术、系统管理技术组成, 渗透到产品的设计、制造、生产组织、市场营销及回收再生等所有领域及其全过程。 1.4动态特性: 而且先进制造技术是一类技术,而不是单指某项技术,拥有一定的目标。是一个技术群, 并且是针对一定的应用目标 , 不断地吸收各种高新技术逐渐形成的新技术 , 因此这个技术群是一个动态技术 , 不同时期有不同的特点 , 通过不同形式发展不同国家和地区的制造技术。 1.5集成性: 先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合 , 界限逐渐淡化甚至消失 , 技术趋于系统化 , 已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科 。 1.6效益、成本和质量的统一性: 先进制造技术能对市场变化作出敏捷的反应, 提出提高产品劳动生产率的有效途径 , 并且将其转变为以时间为优秀的效率、成本、质量的有机结合, 使其达到高度的统一 ,最终在市场竞争中立于不败之地 [2]。 2先进制造技术目前的发展及几种常见的技术介绍: 我国现阶段正大力发展先进制造技术,但是与国外顶尖技术还是有一定的差距,把我国的制造技术提高上去才能真正增强国家的综合实力,才能真正提高国家的科技竞争力,所以应当大力发展先进制造技术。 2.1主要的优秀技术及发展情况: 2.1.1快速成形, 英文是Rapid Prototyping, 是当代先进制造技术的一种. 快速成形技术是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)材料增加成形(MAP)技术以及它们的集成. 通俗一点说, 快速成形就是利用在三维造型软件中已经设计的数字三维模型, 通过快速成型设备(快速成形机), 制造实体的三维模型的技术。 快速成形技术有以下特点: (1)制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用 (2) 原型的复制性、互换性高 (3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越 [3] (4) 加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般与传统加工模型的工艺相比, 快速成形在制造费用上可以降低80%,加工周期可以节约70%以上 (5) 高度技术集成,可实现了设计制造一体化 曾经和目前仍然为主流的快速成形技术有以下几种: 2.1.2立体光刻技术 (SL/SLA) SLA的工作原理是以液态光敏树脂 (例如一种特殊的环氧树脂)为造型材料,采用紫外激光器为能源:一种是氦一福激光器 (波长 325nm,功率15~50MW),另一种是氨离子激光器(波长351~365nm,功率 100~500MW ),激光束光斑大小为0.05~3mm。由CAD设计出三维模型后将模型进行水平切片,分成为成千上万个薄层,生成分层工艺信息,按计算机所确定的轨迹,控制激光束的扫描轨迹,使被扫描区域内的液态光敏树脂固化,形成一层薄固体截面后,升降机构带动工作台下降一层高度,其上复盖另一层液态光敏树脂,接着进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固地粘在前一层上,就这样逐层叠加直到完成整个模型的制作。一般每个薄层的厚度0.07~0.4mm,模型从树脂中取出后,进行最终硬化处理加以打光、电镀、喷漆或着色等即可。 发展趋势:稳步发展. SL/SLA技术的缺点在于材料成本和设备维护成本十分高昂。因为紫外激光器的使用寿命只能维持在1年左右, 同时作为成形材料的光敏树脂也需要每年更换, 仅此两项便需要每年50万人民币以上的维护成本. 此外, SL/SLA快速成形设备结构复杂, 零件众多, 日常的维护保养也十分不易. 但是, 由于SL/SLA技术的成形精度非常高, 可以制造十分细小的模型或表面特征, 这一项优势似的SL/SLA技术仍然具有十分广阔的应用前景. 2.1.3 薄材叠层成形技术 (LOM) 薄材叠层成形技术是通过 对原料纸进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。其工艺是先将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置,将下面已经切割的层粘合在一起,激光再次进行切割。切割时工作台连续下降,切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固化作用,纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。该方法特点是成形速率高,成本低廉。 发展趋势:已经淘汰. LOM技术是快速成形技术发展过程中曾今为了寻找成本相对低廉, 精度相对合理的解决方案的一种尝试性探索. 客观而言, LOM设备的成形精度适中, 可以制造一些具有表面纹路的模型, 同时, 成形速度也相对较快. 但是, 由于LOM技术的材料利用率很低(10%-20%), 使得实际的材料成本并不便宜. 此外, LOM设备的稳定性和安全性也存在严重隐患,在实际运行过程中, 纸质、木质和PVC材料在激光照射极易着火, 引起事故. 因此, 目前LOM技术在全世界范围内已经几乎停止使用。 2.1.4选区激光粉末烧结技术 (SLS) 选择性激光烧结 (SLS)的成形方法是。在层面制造与逐层堆积的过程中,用激光束有选择地将可熔化粘结的金属粉末或非金属粉末 (如石蜡、塑料、树脂沙、尼龙等)一层层地扫描加热,使其达到烧结温度并烧结成形;当一层烧结完后,工作台降下一层的高度,铺下一层的粉末,再进行第二层的扫描,新烧结的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复,最后烧结出与CAD模型对应的三维实体。选择性激光烧结 (SLS)突出的优点在于它是以粉末作为成形材料,所使用的成形材料十分广泛,从理论上来说,任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为SLS的成形材料。 展趋势:停滞不前。 2.1.5熔融沉积成形技术 (MEM) MEM的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息作X--Y平面运动和高度Z方向的运动,丝材 (如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头,在喷头中加热、熔化,然后选择性地涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层截面轮廓,层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。 发展趋势:快速发展. MEM是在相对近期发展处的快速成形技术, 其有点在于安全性高, 设备稳定性高, 成形精度高而运行成本低. 因为含有特殊配方的ABS工程塑料本身的物理和化学性质, 使得MEM技术制作的模型具有很好的强度和韧度, 可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试. 加之ABS丝材成本相对低廉, 设备设计简洁, 维护方便等优势, 使得MEM技术目前后来居上, 成本工人的应用最广泛的快速成形技术。 先进制造论文:先进制造技术教学改革论文 一、先进制造技术教学现状 目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课(选修课)。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂,教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因,使得学生在学习过程中困难重重,教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下: (1)学时少,涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。 (2)先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术,大多数教师受到现有教材的限制,无法在授课过程中及时融入先进制造技术的最新发展现状。 (3)实验设备匮乏,无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。 (4)课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂,涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。 (5)很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法,达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。 (6)现有的教材内容繁杂,相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明,特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来,工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教,不断探索和总结教育教学的内在规律,提高教学质量是我们所面临的关键问题。 二、“先进制造技术”案例式教学策略 (一)整合教学内容 精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术,分大类,然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、最先进的技术,以此为主题,广泛收集相关案例资料的最新研究成果,及时补充教学内容,确保教学内容的前瞻性,最好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考,同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。 (二)选择案例资料 从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例,激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣,逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术,同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导,让学生在课堂上积极参与思考,并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获,比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习,这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力,又充分调动教与学双方的主动性,使得学生在讨论交流中获得更多的启发,并学会去思考问题;同时鼓励学生在课下查阅相关文献,提前做好功课,带着问题来听课,培养学生自主学习的能力。 (三)完善多媒体课堂教学课件 制作案例的教学课件,要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等,并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球,使学生更加清楚全面地了解整个零件的加工过程;在课前备课时,要大量查阅相关内容,挑选有用的信息,特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中,从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课;在进行课件设计时,将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来,并注意与课本知识有机结合,通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频,让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。 (四)融合海洋特色的案例及改进课外互动模式 21世纪是海洋的世纪,面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场,世界各国都在积极发展相关装备,加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订,并围绕研究主题发表较高质量的研究论文,给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器,并开设实践课程,培养学生的动手能力和分析试验结果的能力,所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中,这就是将理论环节与实践环节有机结合,从而形成了课程的教学体系;同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷,可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式,使教学过程得以继续延伸,以数字化的形式在整个教学网内,实现资源共享、教学互动,适应多层次教学的需求,进而提升教学质量。 (五)改革考试方式 增设案例考试环节。给定主题,学生自己寻找案例,主动查阅文献并制作课件进行讲解,以增强学生对科技文献的阅读和理解能力,为毕业设计撰写综述打下坚实的基础;同时,每位学生都需对本课程的教学效果进行评价,比如以5分制的方式,以小纸条的形式给任课教师打分,同时可提出对课堂教学具有建设性的意见,教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度,将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式,根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩,可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。 (六)加强与国内外高校的学术交流活动,以跟踪海洋工程领域制造业的最新发展 目前,以上环节已经基本完成。通过两轮授课,学生评测成绩在90分以上,极大地调动了学生的学习积极性,改善了机械类课程枯燥乏味、授课效果差的现状。学生普遍反映对于海洋工程装备有了较深的认识,已经意识到所学的知识对于中国海洋业发展的重要性,大家众志成城,信心百倍地做好了投身海洋事业的准备。结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要,在先进制造技术授课内容中引入海洋装备先进制造技术。不仅可丰富学生的专业知识,开阔学生的视野,增强其专业技能,而且可将一种严谨的科研理念灌输给学生,培养其创新意识,并树立一种推动科学进步、社会发展的光荣使命感。探索案例教学方式,取代传统的灌输式教学,激发学生的学习兴趣,提高授课质量,通过引导学生在课堂上去思考问题,并进行细致讨论,充分调动教与学双方的主动性。将实践环节与理论环节进行有机结合,有助于培养学生的动手能力和分析实验数据的能力,加深对海洋工程装备等相关知识的掌握,注重海洋工程领域人才的培养。 作者:刘璇宋秋红曹守启单位:上海海洋大学 先进制造论文:先进制造技术的发展方向论文 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 一、当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。 (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-RealSpace)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 (3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。 (4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。 这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。 二、现代机械工程的前沿科学 不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。 超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。 信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。 2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学 机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。 与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容: (1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。 (2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。 这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。 2.2微机械及其制造技术研究 微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。 微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。 目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。 2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础 材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。 2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。 地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。 仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。 仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。 仿生制造的研究内容目前有两个方面: 2.4.1面向生命的仿生制造 研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等; 2.4.2面向制造的仿生制造 研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。 机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。 三、现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。 随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面: (1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。 (2)设计技术与手段更现代化。 (3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。 (4)新型特种加工方法的形成。 (5)开发新一代超精密、超高速制造装备。 (6)加工工艺由技艺发展为工程科学。 (7)实施无污染绿色制造。 (8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。 (9)制造以人为本。 先进制造论文:先进制造技术对我国IC卡制造业未来发展的推动作用和意义 摘 要: 现代化社会中实用功能产品的多元化给人类带来了许多方便,我们常用的ic卡(integrated circuit card,集成电路卡),不同的国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。ic卡在安全和便捷等性能方面全面优于磁卡的时代,全世界范围内普及ic卡已经势在必行。而ic卡的芯片(设计)流片,ic卡封装和测试,成卡等整条产业链依赖先进制造技术的发展和进步,体现出先进制造技术对ic卡制造业未来发展具有重要推动作用和意义。 关键词: ic卡; 封装和测试; ic卡制造业未来发展 1 理论基础 1.1先进制造技术范围以及微电子技术应用对社会的影响。先进制造技术(advanced manufacturing technology),人们往往用amt来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统,其中微电子技术是建立在以集成电路为优秀的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。当然,ic卡的大范围应用也改变了世界。 1.2 ic卡简要介绍和基本工作原理。ic卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。ic卡指的是集成电路卡,一般常见的ic卡采用射频技术与ic卡的读卡器进行通讯。ic卡与磁卡是有区别的,ic卡是通过卡里的集成电路存储信息,而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。ic卡的成本相对一般磁卡要高,但保密性更好。 ic卡工作的基本原理是:射频读写器向ic卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个lc串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波激励下,lc谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到一定额度时(2v)时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。 1.3 ic卡应用的现状。ic卡的开发、研制与应用是一项系统工程,涉及到计算机、通讯、网络、软件、卡的读写设备、应用机具等多种产品领域的多种技术学科。因此,全球ic卡产业在技术、市场及应用的竞争中迅速发展起来。ic卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之一,除了在商业、医疗、交通、能源、通讯、安全管理、身份识别等非金融领域得到广泛应用外,在金融领域的应用也日益广泛,影响十分深远。 ic卡虽然进入中国较晚,但在政府的大力支持下,发展迅速。 20世纪末,国家金卡办为统筹规划全国ic卡的应用,组织拟定了 (金卡工程非银行卡应用总体规划)。为保证ic卡的健康发展,在国务院金卡办的领导下,信息产业部、公安部、卫生部、国家工商管理局等各个部委纷纷制定了 ic卡在本行业的发展规划。 中国发展金卡的方针是“两卡并用,磁卡过渡,发展ic卡为主”。未来的发展趋势必将是ic卡逐步取代磁卡。ic卡既可以由银行独自发行,又可以与各企事业单位合作发行联名卡。这种联名卡形成银行ic卡的专用钱包账户。当前,联名卡主要有保险卡、财税卡、交通卡、校园卡等多种。由于ic卡既方便又快捷,因此在发达国家已相当流行。 2 ic卡制造业与先进制造技术的融合和发展 ic卡制造业包含芯片(设计)流片,封装与测试,成卡等一系列步骤,下面具体表述一下各步骤与先进制造技术的融合与发展。 2.1芯片(设计)流片。对于计算机产品而言,芯片可以说是其精髓所在,毕竟芯片的等级也就决定了产品的性能表现以及功耗、发热量等额外因素,作为芯片的前身,晶圆的品质和制程就成为消费者以及厂商所共同关心的。 晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之ic产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解,再于融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一 颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。其中,各项工艺操作远非人工能力可以达到的,而是由融入先进制造技术的高精度和可靠性工艺的设备按照规定动作进行操作和完成。以提高良品率。 2.2封装与测试。芯片的封装与测试作为ic卡的中间环节,起着重要作用。同时,封装和测试的费用占整体成本的三分之一。模块加工设备从法国、德国和瑞士引进,设备厂家对设备的运行提供保障,生产设备的技术软件在设备进口时同时引进。加工该产品的技术要求相对较高,主要体现在设备和工艺两个方面。但生产流程较简单,如下: 在这一环节,先进制造技术所产生的巨大优势在于精细化,高速度,高质量的连续加工,同时完全解决了稳定性的问题。其中特别是光电传感器,步进传感器,高速机械手臂按照既定程序24小时持续运行等,给批量生产提供了便捷和稳定。 2.3成卡。成卡方面与前面的封装与测试类似,均使用精细化、全自动、高速度高质量的稳定设备进行定向加工,具有先进制造技术的特点和优势。 3 ic卡制造业未来发展的意义和展望 ic卡在电信领域的应用长期以来都占据主流地位,占整个市场的70%左右,据国际电信联盟统计,到2009年底,全球手机注册用户达到46 亿,即全球平均每3个人就有2个手机用户,同时无线固话、上网本、具备通讯功能的gps终端应用的普及,以及移动支付的蓄势待发都将推动电信领域智能卡应用的持续增长。 ic卡在金融及零售领域的市场份额约为15%,在欧洲非接触式支付卡正逐步普及;ic卡在政府及公用领域的市场份额约为12%左右,主要用于身份证、城市卡、交通卡、医疗卡、社保卡、校园卡、税务卡等方面。ic卡在安全性、互操作性及兼容性方面的优势也愈发明显,未来的需求量必将十分可观。 2009年,在全球金融危机的负面影响下,智能卡依然保持着平稳的增长势头,09年全球需求为56亿片,其中在中国加工量占80%左右。随着各行业ic卡的不断推广普及,ic卡应用领域不断扩大,特别是以“物联网”为代表的新型信息技术产业的迅猛发展,使ic卡的需求量进一步扩大,市场前景非常广阔。 在结合先进制造技术的应用ic卡制造业一定会走出一条科技含量高、经济效益好、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化之路。 4 结语 技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,而在ic卡制造业市场蓬勃发展的今天,在整个产业链条中使用和拓展先进制造技术,即会对ic卡制造业起到一个推动和支持。虽然先进制造技术具有人工无法比拟的优势,但同时还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。相信在结合先进制造技术的情况下,我国ic卡制造业未来的发展会更上一个台阶。 先进制造论文:谈先进制造技术与先进制造模式 【摘 要】文章阐述了机械制造 发展 的精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化趋势,介绍了先进制造模式,并提出了我国 目前 存在的差距及发展策略。 【关键词】制造技术;生产模式;柔性;信息;对策 随着 科学 技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造 企业 开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的 研究 和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了 社会 主义市场 经济 体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一、机械制造业的发展趋势 先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此, 21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面: (一)精密化 精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是 现代 化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米 电子 学和纳米材料技术得到了 应用 。因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。 (二)自动化 自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过nc、mc、cam、fms、cim、ims等来完成。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。 (三)信息化 信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。为此一些企业开始利用 网络 技术、 计算 机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化,以适应高柔性生产的需要。 (四)柔性化 随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。 (五)集成化 集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计, 分析 原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。 (六)智能化 智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(imt)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。 二、先进的制造模式 机械制造业发展趋势表明,只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。 (一)精良生产(lp)与独立制造岛(ami) 20世纪90年代美国麻省理工学院(mit)提出精良生产(lp)概念。它的特征是:(1)重视客户需求,以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场,并向客户提供优质服务。(2)重视人的作用,强调一专多能,推行小组自治工作制,赋予每个工段有一定的独立自主权,运行企业文化。(3)精简一切生产中不创造价值的工作,减少管理层次,精简组织结构,简化产品开发过程和生产过程,减少非生产费用,强调一体化质量保证。(4)精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。 独立制造岛是张曙教授根据在引进先进技术的同时,必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是:以gt为基础,以nc机床为优秀,强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式,它的特征是:组织、人员和技术三者的有机集成,面向车间、权力下放、综合治理,并以获取经济效益为主要目标。ami是发展 (二)敏捷制造与虚拟制造 美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(am),am是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长,并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。am的特征是:(1)制造资源的集成性, 企业 间联作集成。充分发挥各企业的长处,针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。(2)具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。(3)充分发挥人的作用,不断提高企业职工素质和 教育 水平,优化人机功能分配。 虚拟制造(vm)是国际上提出的新概念。vm与am联系密切。vm的特征是:当市场新的机遇出现时,组织几个有关公司联作,把不同的公司,不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须 分析 组合是否最优,能否协调运行,以及投产后的效益和风险进行评估,这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行,包括物理基础、 法律 保障、 社会 环境和信息技术。因此 研究 开发虚拟制造技术(vmt)和虚拟制造系统(vms)意义重大,美国称am为21世纪制造业 发展 战略。 (三)集成制造与智能制造 美国哈林顿博士在“ 计算 机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(cim)的概念。集成制造的优秀 内容 是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是cim的优秀,这种集成不仅是物的集成,更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成,计算机是集成的工具,计算机和辅助各单元技术是集成的基础,信息交换是桥梁,信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高企业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。 智能制造(im)是美国出版研究im和ims书籍中首先提出的。它的特征是:在制造 工业 的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。 三、存在差距和实施策略 改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列,必须采取相适应的措施和策略。 (一)人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场 经济 体制,研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场, 科技 人员必须强化市场意识,因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域,更新教育内容与 方法 ,培养一支了解和掌握机械工程 科学 的前沿技术人才,加速先进制造技术的推广和实施,为市场经济服务。 (二)加强政策与法规建设, 建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下,国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划,以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生,要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。 (三)发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式,要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展,避免盲目的追求 目前 实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。 (四)建立与发展我国自主的 nc、mc、cad、cam、fms、cat、cim、ims等制造自动化单元技术,结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(ce)、敏捷制造(am)、精良生产(lp)、智能制造( im)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式,(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。 (五)提高制造业 现代 化管理水平。现代管理优秀是信息管理、物质管理、质量管理、生产过程管理和市场信息管理、加强企业人才的培养同时与国际接轨,开展iso9000系列管理体系认证,加快现代企业制度改革,为先进制造技术的发展奠定良好的基础。 先进制造论文:做好先进制造业工作意见 一、制造业发展的基本特点 一)经济总量不断扩大。全市实现工业总产值3634.96亿元,规模以上工业实现总产值3125.36亿元,分别是年的2.78倍和3.19倍,年均增速分别为22.69%和26.11%全市实现工业增加值1006.38亿元,规模以上工业实现增加值865.09亿元,分别是年的2.4倍和2.78倍,年均增速分别为19.14%和22.69% 二)经济效益不断增长。全市规模以上工业企业实现利税319.73亿元,实现利润213.37亿元,分别是年的4.75倍和7.43倍,年均增速分别为36.56%和49.35% 三)固定资产投资逐年加大。全市完成工业投资501.78亿元,年的3.57倍,年均增长28.98%年到年累计完成工业投资1792.56亿元,期间累计完成工业投资的4倍,高出1346亿元。 四)规模以上企业数量不断增加。全市规模以上工业企业1107户,比年净增加187户。其中,超百亿元的5户;超50亿元的3户;超20亿元的8户,而年我市没有百亿元企业,超50亿元只有3户,超20亿元的有5户。 五)装备制造业支撑地位更加凸显。全市规模以上装备制造业实现增加值438.53亿元,年的2.94倍,占全部规模以上工业增加值的比重由47.53%上升到50.69%装备制造业支撑地位更加凸显。 六)企业自主创新能力不断提升。市拥有部级企业技术中心11户,省级企业技术中心81户,分别比年增加5户和52户;市级企业技术中心从年开始建设,现拥有55户。有中国名牌产品18个、省名牌产品153个、市名牌产品293个,分别比年增加9个、49个和105个。年全市规模以上工业企业实现新产品产值530.53亿元,年的3.1倍。期间,市产生了一批国际国内领先水平、具有完全自主知识产权的产品和技术,其中有3个产品分别荣获国家科学技术进步一、二等奖。 七)二环内及二环沿线工业企业搬迁改造成绩突出。全市从年开始共计搬迁改造了135户工业企业,为推进工业化和城市化协调发展。搬迁企业已全部按产业定位进入相应工业园区发展,现已基本实现城墙内无工业企业,二环内及二环沿线无高耗能、重污染、不符合城市规划和安全生产的工业企业。 二、下一步加快制造业发展的措施 一)继续培育扶持大企业大集团。提高本地配套率。围绕骨干企业,重点在汽车及零部件、高中压输变电成套设备、专用通用设备以及航空航天设备等产品的产业链延伸上有所突破,加快制定出台《市工业地产品配套奖励(暂行)办法》鼓励和倡导产品使用者积极选用我市企业生产的产品。 二)以工业园区为承载。加快产业集聚发展。要进一步完善促进区县工业园区发展的政策措施,加大对区县工业园区的支持力度,增强园区承载能力,促进产业集聚发展。继续发挥好区县工业园区发展专项资金的支持和引导作用,市级相关产业发展专项资金要对区县工业园区及园区内工业项目给予优先支持,推动区县工业经济持续快速发展。 三)实施项目带动。推动企业技术进步。要紧紧围绕《水经济区发展规划》以及国家和省产业调整及振兴规划确定的产业发展方向和重点,集中力量抓好159个总投资2247.56亿元的重大制造业投资项目。通过推进实施一批重大项目,切实提升产业的综合竞争力。 四)大力实施中小企业成长工程推动非公有制经济快速发展。抓好大企业大集团培育工作的同时,。引导中小企业走“新、优、特、精”发展路子。认真落实市委、市政府关于推进全民创业的政策措施,放宽市场准入,坚持一视同仁,鼓励民间资本创办各类小企业。以市中小企业特约服务机构建设为依托,以融资服务、技术服务、法律维权服务、创业培训服务为重点,进一步加强中小企业服务体系建设,努力为中小企业发展提供有效的公共服务和个性化指导,不断提升中小企业和非公经济的发展质量,提高在全市经济总量中的比重。以开发区和区县工业园区为载体,引导中小企业进园入区,聚集发展,加强创业培训和创业辅导,努力为创业者提供有效的公共服务和个性化指导,使开发区和区县工业园区成为全市非公经济快速发展的示范区。 五)继续抓好节能降耗。推动可持续发展。通过分解节能目标、落实节能责任、加强节能执法监察、推广节能管理新机制、加强节能技术服务等措施,狠抓企业节能降耗,积极鼓励企业利用新技术、新工艺改进生产流程,实现产业的可持续发展。 六)推动两化融合和军民结合。培育工业增长新亮点。以企业为主体,通过政府引导和推动,加快企业信息化建设,促进信息化与工业化融合。同时,充分利用我市军工资源的较大优势,积极探索体制、机制的改革创新,以航空基地和航天基地为典型,推动军民结合产业迅速发展,使其成为我市工业转型升级的新亮点。 七)重视人才培养。努力提高企业经营管理水平。充分发挥我市高等院校和职业培训机构的教育资源优势,加大对企业家队伍和高级工商管理人才的培养,造就一批政治素质高、懂市场经济、懂经营管理的职业经理人;依托大项目、大企业吸引和培养高端科研人才,打造一支优秀的科研创新队伍;加快发展职业技术教育,积极培养各类专业技术人才和技能型人才;建立健全职业经理人、科技人员和技术工人的市场供需机制,实现人才的合理流动。 八)加大扶持引导力度。推动工业又好又快发展。充分发挥投资控股有限公司、工业资产经营公司等支持产业发展投融资平台以及区县投融资平台的作用,以股权投资等方式支持重点行业、企业发展、重点项目及园区建设,抓好资本运作、资产经营和工业土地收储等工作,发挥财政支持产业发展资金的乘数效应。准确把握国家产业政策导向,积极争取国家重大专项支持;设立支持战略性新兴产业发展专项资金,重点支持符合中省和我市产业发展定位、规划的战略新兴产业领域的重点项目、园区和企业发展。 先进制造论文:先进制造业基地创建工作意见 一是重点推进“一高地四基地”建设。一高地即全国内陆型经济开发开放战略高地,省提出打造“一高地四基地”战略目标。四基地为统筹科技资源改革示范基地、全国先进制造业重要基地、全国现代农业高技术产业基地和彰显华夏文明的历史文化基地。 二是积极推进一体化。根据国务院批准实施的—天水经济区发展为加快推进一体化建设,推进一体化是贯彻落实一项重大任务。着力打造国际化大都市,新区规划”正式,标志着我国第四个部级新区已经诞生。新区分为沣东新城、空港新城、秦汉新城、沣西新城和泾河新城五大板块,将发展成为我国北方内陆地区对外开放的门户、西部地区国际经济交流的平台,国际化大都市新的增长极和助推器。 三是建立省部共建机制。省政府及有关部门加强与国家有关部委联系,批准实施后。积极探索省部合作共建机制。省政府已分别与国土资源部、人力资源部、环保部等签署了共建协议。国家开发银行与我省共同编制了一天水经济区融资年“两会期间”省长、副省长拜访了工信部部长,部省领导充分交换了意见,就部省共建先进制造业基地达成共识。由副省长和部长分别代表省政府和工信部在北京签署了共同推进先进制造业基地建设战略合作协议》形成了部省合作共建的良好机制。 四是以技术创新和技术改造为突破口。加快推进地区工业结构调整和优化升级。从年至年,经济区生产总值年均增速达到13%地方财政收入年均增长15%以制造业为主体的工业经济发展迅速,区域支撑和引擎作用愈来愈突出。根据国家总体部署,省积极推进重点产业调整和振兴规划实施方案的落实工作,着力抓好装备制造、汽车、航空、有色金属、太阳能光伏、电子信息、轻工和纺织等8大产业调整和振兴规划的实施。并在全省工业规划编制过程中,以构建现代产业体系为目标,努力实现产业结构调整升级。地区以发展先进装备制造业为重点,推进汽车、输配电、数控机床、飞机、煤炭化工冶金重型装备、新能源及环保装备、工程机械等产业发展。 五是以创建新型工业化产业示范基地为抓手。大力推进产业集群发展。突出产业集群发展理念,推进先进制造业发展中,依据已的全省产业集群指导意见、规划纲要和21个产业集群专项规划,按照“三抓一上”抓龙头,抓配套,抓园区,上水平)要求,切实抓好集群规划的实施。一是按照世界知名、国内一流的产业集群发展标准,集中力量抓好航空、汽车、输配电等6大重点产业集群规划的实施。二是着力培育壮大60户产业集群龙头企业。三是加强产业协作、完善产业链条、提升省内配套率和产品深加工能力上取得突破。 六是大力推进“两化”融合和军民结合。以制造业、能源化工行业为切入点,进一步促进信息化与制造业的全方位、多层次、高水平融合。推动信息化与工业化深度融合。从企业、行业和区域三个层面推进两化融合。重点推进生产装备与过程信息化、企业管理信息化、产品流通信息化等。做好两化融合典型示范工作。重点抓好100个两化融合示范企业,500个示范项目和10个“数字园区”7月4号刚刚结束的省两化融合推进大会上,工信部副部长授予、两市部级两化融合试验区称号。深入开展军民结合“双百工程”重点在航空、航天、专用设备制造、电子信息、化工、新能源、新材料等7大产业领域内支持100个军民结合重点企业和100个重点建设项目,促进一批军民两用技术成果实现双向转移;支持航天产业示范基地、航空产业示范基地、宝鸡高新区、兵器工业园、高新区电子工业园、船舶科技产业园创建军民结合园区;支持民营企业承担军品科研和生产任务,统筹军民科技资源,形成高效运行机制,实现集群化发展。 先进制造论文:工商局加快先进制造业建设意见 各镇乡党委、街道党工委,各镇乡人民政府、街道办事处,市机关各部门: 为加快实现我市社会经济全面崛起的步伐,深入实施“两创”战略,推动工业经济率先发展,提高工业经济综合实力,现就进一步扶持工业经济发展,加快先进制造业基地建设提出如下意见: 一、坚持扶优扶强,着力培育优强企业 1、培育重点工业企业 每年经申报推荐审核,按标准分类确定优强企业名单。市政府与其签订目标责任书,企业须制订发展规划,并提出实现规划的保障措施。责任期内若企业经济指标下降或一类优强企业无技改投入、技术创新项目,二三类优强企业无市级以上重点技改项目,则不列入扶持范围。 ⑴国地两税2000万元以上的优强企业为一类企业,以20*年税收净入库数为基数,市政府可与其签订“一厂一策”协议,给予重点培育扶持,以财政奖励形式支持企业技术进步。 ⑵国地两税1000-2000万元的优强企业为二类企业,以20*年净入库数为基数,所得税、增值税净入库数比上年增长15%和18%以上,超基数以上的市得部分,由市奖励60%用于企业技术进步。 ⑶国地两税500-1000万元的优强企业为三类企业,以20*年净入库数为基数,所得税、增值税净入库数比上年增长20%以上,超基数以上的市得部分,由市奖励40%用于企业技术进步。 2、对有突出贡献的工业企业和经营者给予奖励。每年对优强企业的发展实绩进行综合评估,对销售收入超亿元、利税超千万的“亿千”企业和销售收入超5000万、利税超500万的“双五”企业予以授牌,并选择若干名入库税金贡献大、增长快的企业和企业经营者予以表彰并重奖。 3、鼓励优强企业收购兼并市内企业,对收购兼并所涉及的土地、房产权证过户手续及税费按园区有关政策办理。 4、鼓励各类符合条件的企业以发行股票、债券等直接融资方式筹集资金。对企业上市并在兰溪注册登记的,股票公开发行并将募集资金80%以上用于本市投资发展的,一次性奖励100万元;对实现买“壳”上市将其公司注册地迁至本市并在本市纳税的企业,一次性奖励100万元;对企业上市募集资金的投资计划项目,优先准予立项并按拟所需土地优先安排指标。由于历史原因,股份公司组建过程中因资金重组涉及的土地、房产、车船等资产的变更,在办理过户手续时,按园区有关政策收取相关费用。 二、培育企业主体,大力扶持中小企业和家庭工业 5、培育创业主体。坚持未禁即入,放开市场准入,凡是法律法规未明确的行业和领域,全部向各类创业主体开放。放宽注册资本金额限制,有限责任公司、股份有限公司、一人有限责任公司的设立除法律法规另有规定外,均按最低注册资本限额执行,有限责任公司为3万元,股份有限公司为500万元,一人有限责任公司为10万元。且公司注册资本可分期到位,首次出资额最低为注册资本的20%,其余部分两年内缴足。放宽投资者出资方式,其中无形资产出资比例最高可占注册资本的70%。 6、积极发展家庭工业。拓展家庭工业发展空间,鼓励家庭工业集聚发展,充分利用空闲宅基地、村集体用房等存量集体建设用地发展家庭工业。国土部门要安排一定比例用地指标专项用于家庭工业发展。村存量建设用地可作为临时建设用地批给家庭工业加工户或企业建设临时加工和仓储设施,不改变原建设用地的权属。年产值100万元以上或年上缴税收5万元以上的家庭工业户或企业,在符合村、镇规划、土地利用规划和安全、环保要求的前提下,可由业主提出临时用地申请,经镇乡、街道审核,报国土、规划部门审批。符合上述条件的新办家庭工业,设备投资在10万元以上,经申请给予适当补助。对家庭工业租用园区标准厂房,租期在一年以上且当年取得经济效益的,第一年每月补助3元/㎡,第二年2元/㎡,第三年1元/㎡。 7、每年确定100家成长性好、创新欲望强、经营者素质高、有特色优势的中小企业列入重点培育的成长型中小企业,优先推荐给各金融机构,把对成长型企业贷款支持作为人行考核金融机构实绩的重要依据,同时择优选择若干家企业享受优强企业政策。对年销售(营业)收入首次突破500万元、1亿元的工业企业经营者分别奖励5000元和5万元。 三、推进自主创新,提升工业优秀竞争力 8、鼓励企业加大技术改造力度。对列入市级以上重点技改项目,按实际完成设备投资额和投产状况,给予重点技改奖励。对市级以上高新技术企业、农业龙头企业、年出口额1000万美元自营出口企业,适当提高奖励额度。对列入市重点技改项目的有关规费按照园区有关政策收取,重大工业发展项目经批准可享受兰政发[20*]169号文件免征配套设施建设费政策。 9、鼓励企业实施“挖潜节地”项目。重点鼓励企业通过工艺改进、设备更新的“零增地”技改;鼓励有条件的企业在确保安全的前提下采取厂房加层、翻建改造等措施提高土地利用水平;鼓励企业通过收购、兼并等方式盘活存量土地和闲置厂房。对不新增用地且新增投资达到1000万元以上的工业项目按市重点技改项目给予奖励。 10、大力推进科技创新。建立以企业为主体、市场为导向、政府扶持、产学研结合的技术创新机制,提升区域自主创新能力,加快科技强市建设步伐。在申报各级高新技术企业、民营科技企业、信息化示范企业、企业技术中心、新产品开发、自主知识产权保护以及新办科技中介服务机构、科技孵化器等方面予以财政奖励。 11、企业新创一只中国名牌产品或中国驰名商标的奖励50万元(司法认定获得的减半奖励);获得国家免检产品的奖励20万元;新创一只浙江省著名商标或浙江名牌产品的奖励10万元,新创一只浙江省知名商号的奖励3万元;新创一只金华市著名商标或名牌产品的奖励1万元,新创一只金华市知名商号的奖励1万元。(同一年度同一级别不同荣誉不重复计奖,获不同级别称号的按最高级别计奖,省级以上品牌通过复认的减半奖励)。奖金按70%奖给企业经营者,30%奖给有突出贡献的部门有功人员。设立市长质量奖,对产品质量稳定优秀的企业进行适当奖励。 12、推进信息技术与产业发展融合。以企业信息化为突破口,促进信息化与工业化融合。支持工业企业根据行业特点和企业实际,采用计算机辅助制造、柔性制造系统、先进控制技术等信息技术改造工艺技术和装备,提高制造过程的自动化、智能化水平。大力推进管理信息系统在企业财务、物流、营销、人力资源等管理环节的应用,实现管理的集成化、信息化和智能化。积极应用嵌入式系统等技术改造提升传统产品,促进信息技术和传统产业的融合。对新认定的信息化示范企业、工业设计创新示范企业给予一定的奖励。 13、加强工业企业项目包装和申报工作。鼓励部门积极帮助企业争取省级以上工业用地指标和补助资金,对争取到省级以上工业用地指标的,给予相关单位每亩5000元奖励;对争取省级以上补助资金成绩突出的部门,给予一定的经济奖励。 四、加强工业发展平台建设,提升园区发展水平 14、加快园区基础设施建设。按照“政府引导、市场动作”和“高起点规划、高标准建设、高水平管理”的原则,推进园区基础设施建设。鼓励各类投资主体以各种形式参与园区基础设施建设和经营,逐步建立多元化投入机制。积极推进开发区城市化进程,建成区要按城市化的要求加强管理,逐步把园区内的水、电、路、通信、绿化、治污、消防等基础设置的养护纳入城市建设计划。 15、促进集约发展。按照“节约、集约、高效、挖潜”的总体要求,发挥园区产业集聚、集约发展的优势,推进集约节约利用土地,转变经济发展方式。工业用地投资强度按《浙江省建设项目用地控制指标》的标准提高20%以上,绿化率不超过20%。在满足消防安全和建筑结构安全的前提下,工业用地容积率控制在1.0以上,新建标准厂房必须建三层及三层以上。对投资强度达不到120万元/亩且用地小于5亩的工业项目,原则上不单独供地。按照“以用为先、依法处置、分类处理、集约利用”的原则,加大对闲置和低效利用土地的清理和处置力度,鼓励园区和企业盘活存量土地,实现“腾笼换鸟”。 16、进一步完善工业项目考核评价制度。继续坚持工业项目预审制度,凡市域内的工业性投资项目,必须对企业的投资实力、产业方向、技术层次、节能环保、亩产效益等情况进行审查,工业用地安排与亩产效益相挂钩,实行项目保证金和土地预发证制度,运用规范程序和措施,督促工业项目早开工、早投产、快达产,从而提高投资质量,优化产业结构。 17、鼓励企业按产业布局向园区集聚。鼓励城市规划区内的工业企业搬迁、扩建、技改等方式按产业布局进入园区,促进集聚发展。 五、推进节能降耗工作,促进可持续发展。 18、明确节能降耗工作目标。坚持开发与节约并重、节约优先的原则,努力形成市场导向、政府推动、企业和公众参与的节能降耗格局。到2010年,全市万元GDP综合能耗在20*年基础上下降20%;能源利用效率达到40%;主要产品生产单位能耗总体达到或接近20世纪90年代中后期国际先进水平;建立比较完善的节能降耗标准体系、政策支撑体系、监督管理体系和技术服务体系。 19、加大节能降耗工作力度。加强企业节能用能审查,严格控制新增高耗能项目,推广应用节能新技术、新工艺、新设备,积极推进循环经济发展,加快淘汰落后生产能力,依法监察能源利用状况,重点抓好建材、电力、冶金、化工、印染、医药等行业和年综合能耗超过1000吨标准煤企业、年耗水超过10万吨企业、年耗电超过200万千瓦时企业、拥有4吨及以上燃煤锅炉企业以及列入工业循环经济试点企业和开发区、乡镇工业功能区的入园企业。全面推进全社会节能,大力实施政府节能工程,积极推进建筑节能、交通运输节能和可再生能源开发,倡导生活节能,建设节能文化。 六、加大工业经济扶持和考核力度,加快工业经济发展 20、为加强对工业经济的协调领导,激发创业创新热情,营造合力扶工氛围,成立由市委、市政府主要领导挂帅、分管领导具体负责的发展工业经济领导小组,办公室设在经贸局(简称工业办),设立重点工业企业“直通车”,定期召开工业例会,通过企业服务年、企业文化年、项目推进年等有效载体,及时沟通协调处理各类企业发展中各种问题。 21、强化对工业经济考核力度。从20*年起建立对镇乡、街道及市有关部门的工业经济目标责任制考核制度(具体考核办法另行制订)。 22、加大对工业经济扶持力度。市财政设立工业发展专项资金,力争每年有所增长。主要用于技术改造、科技创新、节能降耗、扶优扶强、企业上市、品牌建设、园区集聚、扶持中小企业发展、外贸发展、标准厂房补助、服务平台建设、招商引资等方面的奖励。各相关部门协同财政局制定工业发展各专项资金使用管理实施细则,加强资金的使用监督,确保专款专用。 23、本意见自20*年1月1日起执行。原政策与本意见不一致的,以本意见为准。原兰政发[20*]27号《关于促进“以企引企”的若干政策意见》同时停止执行。 先进制造论文:CAD应用于先进制造模式 摘要:系统分析了在各种先进制造模式中如何应用CAD技术进行产品设计,提高工程设计的质量和效率,对于不同的制造模式采取不同的CAD方法,使CAD技术完全适应先进制造模式的需求。 关键词:CIMS;并行工程;敏捷制造;虚拟制造 0前言 计算机辅助设计(CAD)技术是近几十年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用技术,它的应用和发展已经成为衡量一个企业工业现代化水平的重要标志。特别是在当今市场竞争日趋激烈的条件下,要想赢得竞争,企业必须以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务、最利于环境的产品满足用户的不同需求。在各种先进的制造模式中,CAD技术得到了广泛的应用。无论是并行设计、协同设计、虚拟设计,还是环保设计都离不开现代CAD技术的应用。应用现代CAD技术能使设计工作实现网络化、集成化和智能化,以求达到产品设计周期短、成本低和高质量的目标。 1CAD技术在并行工程中的应用 并行工程和协同工作是一种新型的设计模式,通过把先进的企业管理和先进的自动化技术结合在一起,采用并行化的产品设计理念及其相关过程,在产品的设计早期全面考虑产品的制造过程和生命周期。并行工程的设计方法强调功能和过程的集成。在对产品设计过程进行集成的前提下,优化和重组产品的开发过程,实现多学科专家群体协同工作的工作方式。 (1)将企业实施的各种串行过程转变为并行工程,要求在进行上游工作环节设计的同时,尽可能多的考虑下游工作环节的工作。在产品设计的初始阶段,应全面考虑后续制造的相关问题,对产品的可靠性、可制造性、可测试性、规范性和成本可计算性进行设计,尽早考虑产品整个生命周期中的所有设计因素,以求达到各项设计工作的协调一致,力争设计工作一次完成。 (2)并行工程的实施需要建立多学科协作的组织形式,运用可制造性设计DFM方法开发新产品。当采用这种设计方法时,由于需要集体合作,所以个体的设计结果应该信息共享,设计规范统一,应用集体的智慧和经验,产生高质量、低成本的产品。 (3)在进行产品的并行设计时,要选择合适的软件工具和方法,选定的软件能对产品的设计、制造周期进行全程服务。在设计、制造周期中的数据交换应符合STEP标准,便于实现产品数据管理PDM。通过这些CAD技术的应用使产品的开发集体所有成员都组合在同一个信息环境中,保证所有成员得到最新、最准确的产品信息,协同一致的完成设计任务。在产品的设计早期全面地考虑产品的制造周期。 2CAD技术在敏捷制造中的应用 精良(LeanProduction,LP)生产是一种新的生产模式,这种生产方式在日本企业中得到了推广应用,并且取得了成功,促进了日本经济的快速发展。在精良生产方式中,从生产操作、组织管理、经营方式等各方面,找出一切不能为产品增值的活动和人员,加以改革,进而杜绝浪费,提高经济效益。精良生产方式实现了精良管理、精良设计、协同配套、用户至上、高素质人员的集成。在此基础上,美国的制造业界提出了敏捷制造(AgileManufacturing,AM)的先进制造模式,为了实现企业生产制造的敏捷性,采取现代通讯手段,通过快速配置各种资源,以有效和协调的方式响应用户需求的一种新的企业发展战略。这种生产模式正在发展之中,其基本思想是将灵活的动态联盟组织、先进的柔性生产技术和高素质的人员全面集成,使企业能够应付迅速变化和不可预测的市场需求,以求得长期稳定的经济效益。CAD技术在产品设计、生产全过程的动态联盟组织中的应用有如下特点: (1)实现产品的敏捷设计和管理。 应用CAD技术可实现设计资源共享、信息服务、合作建模、数据管理和设计过程管理,达到敏捷设计的目的。在敏捷设计中,产品的开发是利用数字方式确定工作任务,用数字方式在各部门、各地点的合作者之间进行联络。产品开发环境中的产品实际上是一种数字模型,在同一个数字模型上工作,通过PDM系统管理和集成,PDM是管理产品信息的重要技术措施。 (2)实现网上协同设计。 在网络环境下,从事CAD技术工作的人员组成跨专业学科的设计团队,分散在不同的企业中,实现企业间的动态集成。随着产品结构的日益复杂化以及新技术更替的加快,对某些产品一个企业已不可能快速、经济的独立开发和制造,必须寻求企业的动态联盟形式,把具有各种特点和优势的企业以产品为纽带联合在一起,共享一个产品数据库和统一的产品数据管理系统,最大限度的保证设计者和制造者以优化的形式在网上进行新产品的协同设计和制造3CAD技术在CIMS集成系统中的应用 早期的CAD系统是致力于提高绘图的工作效率,数控机床的出现,发展成了计算机辅助制造CAM,进而促进了CAD技术的发展。在CIMS系统中,要求产品的信息实现CAD、CAPP和CAM的集成,实现产品设计到制造各环节中资源共享和信息传递,提高设计效率。CAD技术在CIMS系统中的应用有如下特点: (1)CAD建模技术的应用。 特征建模技术是CIMS的关键技术之一。它是在CAD/CAPP/CAM范围内建立相对统一的、基于特征的产品定义模型,包括了从产品设计到制造各阶段所需要的产品定义信息,通过产品的几何形状信息和工程信息的描述,体现设计意图,并将产品的设计意图反映到各个后续环节。特征建模技术是CAD/CAPP/CAM集成的重要前提。 (2)数据交换技术的应用。 对于以单元自动化为目标的CAD/CAPP/CAM应用系统,各子系统数据的逻辑和物理结构差异很大,这给各子系统间的数据传递带来了一定的困难。因此,需要设计专用的数据格式文件交换产品信息。为了提高产品数据格式的标准化程度,可通过标准数据格式文件交换产品信息,这需要在各个子系统中设计前/后置数据处理程序,实现系统数据格式与标准格式的转换,常用IGES图形数据交换格式作为各子系统数据转换的标准格式。也可以通过统一的产品模型交换设计信息,使各子系统间直接进行信息交换,采用STEP标准以通用的数据格式描述一个产品在生产周期内完整的产品模型。这样做可以大大提高系统的集成性。 (3)产品数据管理(PDM)技术的应用。 为了提高数据传输效率和系统的集成化程度,保证各子系统间设计数据的一致性、可靠性和数据共享。可采用产品数据管理系统(PDM)统一管理与生产有关的全部信息。CAD/CAPP/CAM之间不需要传递信息。各子系统从PDM系统中提取和存放各自需要的信息,从而真正实现CAD/CAPP/CAM的集成。通过PDM实现产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息集成,确保CAD/CAPP/CAM设计出最新、最好、性能最优的产品。 4CAD技术在虚拟制造技术中的应用 虚拟现实(VR)技术目标是建立一个与客观世界相似、逼真的虚拟环境(VE)。科学计算可视化(VISC)是将科学计算过程中产生的数据与计算结果转换为图形或图像并进行交互处理的理论和技术。可视化技术和多媒体技术是实现虚拟环境的基础,利用可视化技术实现的三维真实感场景是虚拟环境的最基本体现。 (1)虚拟产品加工流程。 设计产品的三维表达需要CAD技术的支持,在产品的设计阶段就应该考虑产品零件的可造性,对于大型复杂零件的制造可先在计算机上进行虚拟加工,进而获得合理的加工流程,为合理的设计提供工艺保障。实际上数控仿真就是在计算机上执行数控程序,并将工具图形、刀具轨迹在计算机显示器(CRT)上显示出来。 (2)虚拟产品样机。 机械产品从概念设计到成品面市过程,需要经历“设计样机制造测试评价修改产品”这一耗时的反复循环。如何加速新产品的开发周期,并在新产品投产之前有一个有效的手段来检验新产品的效能和适用性,避免投产后的失败,这是工程技术人员追求的目标。 通过CAD技术表现样机的直观形象和功能动画。 5结束语 随着计算机科学技术的发展,CAD技术在工程领域会得到了越来越广泛的应用。CAD正经历着从传统单元技术向复杂大系统环境下的设计自动化技术的重要转变。21世纪,济竞争是世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力。对制造业而言,每个企业都面临找持续多变和不可完全预测的全球化市场竞争,竞争的优秀是以知识为基础的新产品的竞争。为了提高竞争力企业必须解决好产品的上市速度(T)、最好的质量(Q)、最低的成本(C)、最优的服务(S)和最清洁的环境(E)来满足顾客的不同需求和社会可持续发展的要求。先进制造技术必然十分重视产品设计问题。没有适销对路的创新产品会在激烈的市场竞争中败下阵来,所以采用先进制造技术的企业必然将产品设计这个环节视为企业的生命线,先进的设计技术必然成为先进制造技术的优秀之一,先进设计技术离不开CAD技术,而且会大大促进CAD技术的发展。 先进制造论文:政府先进制造业基地建设意见 各区、县(市)人民政府,市政府各部门、各直属单位: 为全面贯彻落实党的*大精神,充分发挥我市工业的比较优势,进一步加快*先进制造业基地建设,促进*经济持续快速健康发展,现提出如下意见: 一、充分认识我市建设先进制造业基地的重要意义 (一)建设先进制造业基地是贯彻党的*大精神,走新型工业化道路的具体行动。党的*大把实现工业化放在全面建设小康社会,加快推进社会主义现代化建设的战略地位。完成工业化,必须以制造业为基石。因此,建设先进制造业基地有利于发展先进生产力,加快实现工业现代化。 (二)建设先进制造业基地是顺应世界产业转移趋势,加快我市经济结构调整的有力举措。当前,世界经济正面临新一轮的大规模重组,制造业形成了新的国际分工。我市要紧紧抓住这一历史机遇,充分发挥自身优势,通过合资合作等多种形式,建立接受转移的平台,促进制造业发展,使“*制造”成为“中国制造”的重要组成部分,提升*的国际竞争力。 (三)建设先进制造业基地是我市“工业兴市”的内在需要。工业是我市GDP的主要创造者、财政收入的主要来源、安置就业的主要渠道。建设先进制造业基地,将大大促进产业层次的提升,扩大产业规模,进一步做大做强*工业,保持国民经济持续快速健康发展。 (四)建设先进制造业基地是我市接轨上海,融入长三角经济一体化的重要步骤。建设先进制造业基地能够更好地接受上海的辐射,参与长三角的产业分工和重组,实现优势互补、错位发展。 我们要充分认识建设先进制造业基地的重要意义,坚定信心,开拓创新,努力奋斗,乘势而上,沿着新型工业化的道路不断前进。 二、我市建设先进制造业基地的指导思想、总体目标和发展重点 (一)建设先进制造业基地的指导思想:以邓小平理论、“三个代表”重要思想和党的*大精神为指导,紧紧围绕我市全面建设小康社会、率先基本实现现代化的宏伟目标,依靠科技进步,扩大对外开放,以信息化带动工业化,努力建设以高科技产业为主导、传统支柱产业为依托、大企业集团和重点企业为骨干,与城市定位相适应的制造业基地,走出一条具有时代特征、*特色、产业特点的新型工业化道路。 (二)建设先进制造业基地的总体目标:到*年底,我市要形成电子信息、医药化工、机械制造、纺织服装和食品饮料等五大产业基地。打造一批具有较强市场竞争力的优势企业,吸引一批国际大企业,培育一批具有市场竞争力和较高知名度的名牌产品,实现市委市政府提出“力争通过5年努力,使工业成为*大都市产业的重要支撑,使*成为浙江工业发展的龙头,长江三角洲乃至全国一流的制造业基地”的目标。 1、销售产值实现翻番。全市实现工业销售总产值5700亿元。其中规模以上工业企业4000亿元,占全市工业总量的70.2%;工业经济总量列全省第一,在全国42个中心城市中排名前移1位。 2、扶优扶强上档次。培育6家以上年销售收入超过100亿元的大企业大集团;3家以上年销售收入60—100亿元的大企业大集团;10家以上年销售收入30—60亿元的大企业大集团;25家以上年销售收入15—30亿元的大企业大集团。 3、园区建设上规模。建成5个年营业收入100亿元以上和5个年营业收入50亿元以上的开发区、工业(科技)园区,形成一批以大企业为龙头,特色鲜明、企业集聚、协作配套的专业工业园区。 4、广泛应用信息技术。力争制造业信息化应用达70%以上,全市信息产业销售产值突破800亿元,其中软件业销售产值达240亿元,总量稳居全国第3位。 5、增强技术创新能力。通过认定的企业技术中心超过150家,争创“中国名牌”产品10个、“浙江名牌”产品150个;*年当年获得有自主知识产权的专利技术达到1000项。 (三)建设先进制造业基地的发展重点和主要任务:到*年,电子信息、医药化工、机械制造、纺织服装和食品饮料五大产业基地的规模以上工业企业产值达3300亿元以上,年均增长20.0%以上,占全市规模以上工业企业产值总量的82.5%以上。 1、电子信息产业基地:到*年,全市信息产业增加值占全市GDP的20%,成为国内一流的IT产业基地和全国信息化建设示范城市。全市销售额突破800亿元,年均增长25.0%以上,其中软件企业销售额突破240亿元,年均增长30.0%以上。 重点发展通信设备、通信传输器材、数字音视频产品、集成电路设计与制造以及软件等5个行业。 主要任务:通信行业要加快移动通信升级换代,保持接入网设备、特种通信车系统、交换设备和传输设备的市场份额和技术领先。通信传输器材行业要扩大射频线缆、数据电缆和光缆的市场份额,形成光纤、光棒、光通信器件和光端设备的规模生产能力。数字音视频产品要 提升全数字处理彩电、CD—R(一次性刻录光盘)、DVD—R(写入光盘)等产品档次,加大产业化力度。集成电路制造业要扩大8〃硅单晶和硅片生产,发展集成电路设计产业,形成*微电子工业拳头产品。软件业要在继续保持软件技术领先的同时,开拓软件发展新领域,大力开发改造传统产业的各类应用软件、嵌入式软件和工程软件系统集成,积极推进软件的委托加工和软件出口,加强对通信软件、电子商务软件和以Linux为平台的应用软件的开发。 2、医药化工产业基地:到*年,医药行业规模以上企业销售产值达到140亿元,年均增长30.0%;精细化工行业规模以上企业销售产值达280亿元,年均增长20%以上。医药产业重点发展生物医药、现代中药、新型化学合成药、医疗器械等行业;化工产业重点发展精细化工行业。主要任务:生物医药行业要大力发展基因工程药物、免疫增强剂和抑制剂、生化诊断试剂和生物疫苗,加快生物医药产业化,并应用生物技术改造传统医药产业,形成国内重要的生物医药产业密集加工区。现代中药行业要以发展天然药物和海洋药物为主攻方向,加快重点中药品种GAP种植基地建设,建成国内重要的现代化中药基地。化学制药行业要继续坚持创新和仿制相结合,加强拥有自主知识产权的创新药物的研发,重点发展新型抗生素、心血管系统药物及新剂型,着力打造*抗肿瘤药物基地,加快生物制药、中成药、化学合成药等行业抗肿瘤药物的研发及产业化,5年内争取鲁比特康、紫杉醇衍生物、膀胱癌免疫毒素等一批新的抗肿瘤及免疫药物上市。医疗器械行业要重点发展新型光机电一体化产品,加快产品更新换代,重点扶持核磁共振仪(MRI)等大型医疗诊断设备以及高温高压内窥镜、医用导管、微型手术刀、微型注射输液泵、生化检测分析仪等产品的开发,形成具有区域特色的产品基地。精细化学品制造业重点发展特种造纸化学品、新型环保染料涂料、低毒低残留农药、有机硅系列产品等。做大做强特种纸化学品的研究和生产基地,重点生产处于国际先进水平的非木材纤维专用增强剂、草浆造纸用助滤助留剂、新闻纸湿部专用化学品等。染料制造业要继续保持国内领先和出口优势,重点发展分散染料、酸性染料,环保涂料和各类功能性粉末涂料,并保持粉末涂料树脂在国内市场上占有30%以上的份额,继续居于领先地位。化学农药行业重点发展低毒低残留杀虫剂和杀菌剂,扩大草甘膦等除草剂产能,提高有机硅系列产品产量和质量,成为国内有机硅产业的龙头。 3、机械产业基地:到*年,规模以上企业销售产值达到900亿元,年均增长20%以上。重点发展汽车和关键零部件、电工电器、仪表仪器等三大强势行业。重点培育空分设备、船用齿轮箱、电梯与自动扶梯、叉车和新型钢构等五大优势产品,确保行业领先地位。 主要任务:汽车及关键零部件行业要大力开发生产宽系列客车、大中型豪华客车及客车底盘系列,保持高空作业车在国内的领先优势,并加快专用车、特种车产品的研发和技术引进,积极推进电动汽车产业化进程;做大做强汽车零部件生产行业,形成整、零部件系列配套,并逐步向系统配套和模块供货发展。电工电器行业要大力发展工业汽轮机、余热锅炉和水力发电设备等现有优势产品,通过引进先进技术和自主创新,保持国内技术领先地位,重点开发110KV和220KV高电压等级包括开关、变压器和线缆在内的输变电成套设备,开发智能式电控配电装置、智能化断路器和交流接触器等新一代输变电设备,满足不同行业装备需要。仪表仪器行业要重点发展高稳定性、大过载、小温差的电磁感应式电能表和多元化的电子式电能表,大力开发配电自动化系统和用户自动化系统,积极开发光-机-电结合的高科技光学仪器。 4、纺织服装产业基地:到*年,规模以上企业销售产值达到820亿元,年均增长20%以上。 重点发展棉纺织、化纤、丝绸、服装(女装)和家纺布艺等行业。 主要任务:棉纺织行业要采用清梳联合机、高效能精梳机、无梭织机等先进设备,实现织造高速化、智能化、自动化;扩大高档色织产品比重,开发混纺面料、交织面料和提花面料等。化纤行业要全面发展熔体直接纺长丝新技术;力争5年内化纤织品产量达到300万吨,成为中国化纤原料新品研发和制造基地。丝绸行业要保持丝绸印花技术国际领先地位,大力开发丝绸与多种纤维混纺的新颖、特色面料。服装(女装)业以最终产品为目标,主攻中高档面料服装(女装),争取形成3—5个年销售额超过10亿元的服装(女装)企业集团,2—3个女装品牌在国际市场注册,服装(女装)年销售产值达到140亿元左右。推进家纺布艺行业的企业集群,销售量连续保持国内领先地位。 5、食品饮料产业基地:到*年,规模以上企业销售产值达到380亿元,年均增长15.0%以上。重点发展方便食品、传统优势食品和特色休闲食品。 主要任务:方便食品行业要对“康师傅”、“旺旺”、“五丰”、“康”等方便食品,实行工厂化生产、网络化供应。“娃哈哈”、“农夫山泉”、“金义”等饮料企业要充分利用现代物流和电子商务等先进技术,做大做强。传统优势食品行业的香烟、黄酒、啤酒、味精、蜂产品、乳制品等产品要进一步提高质量、档次和集约化程度,集中优势,打响品牌,拓展市场。特色休闲食品行业要做好笋干、山核桃、茶叶等特色农产品的深加工,大力开发休闲食品、绿色食品、旅游食品和保健食品,满足不同消费群体的需要。 三、建设先进制造业基地的保障措施 (一)加大招商引资力度。招商引资是建设先进制造业基地的重要手段。要大力实施“北接上海、东引台资、主攻日韩、拓展欧美”战略,以开发区、工业(科技)园区为载体,实行统一招商引资,加大招商力度。鼓励*工业企业加强与国际大公司的合作,通过招商、嫁接引进世界名牌,促进国际研发机构、大企业生产基地向*转移。建立工业招商引资项目库,建立健全懂外语、有涉外工作经验、高素质、有奉献精神的专业招商队伍。发挥政府的主导作用,在完善工业招商引资工作网络的基础上,强化工作责任,层层分解目标,层层抓好落实,加大奖惩力度,确保取得良好成效。 (二)以信息化带动工业化。要大力发展信息产业,积极拓展硬件开发和制造、软件设计和应用的领域。努力推进*作为国家信息化、电子政务、电子商务、智能交通、高清晰数字电视、制造业信息化工程等6个试点和国家软件产业化、集成电路设计产业化两个部级基地的建设,提升制造业水平。发展集成电路设计和OEM加工,培育6-8家年产值超亿元的微电子生产企业。巩固半导体单晶硅和高分子膜材料生产技术与规模在全国的领先地位。支持和鼓励企业大力引进、运用和掌握先进的信息技术和适用技术装备,实现制造过程的自动化、集成化、网络化,推进传统产品信息化改造,增加产品的技术含量和附加值。推行企业网上营销,加快物流与电子商务的融合,促进企业经营和管理的信息化。要适应构筑大都市的需要,适度超前建设高水准的城市信息基础设施,构建技术先进、布局合理、功能完善的基础信息网络层。在光纤同轴复合网和宽带城域网“两环支撑”的城市综合信息网络平台基础上,构建*市公共信息交换平台,整合各业务部门和专业领域的信息资源,实现互联互通,信息共享。 (三)加快工业园区建设。要强化产业重点集聚式布局,引导工业项目向各级开发区、专业工业园区集中。要创造条件形成产业结构调整和工业布局联动的格局,拓展工业发展空间。加快江东、临平两大工业区建设步伐,确保5年内形成产值达100亿元以上的规模园区。进一步扩大部级开发区规模效应。*高新技术开发区(滨江)要不断增强科技成果孵化功能,初步建成以IT、BT产业为主体的科技新城,力争成为全国“科技特区”之一。*经济技术开发区要加大招商引资力度,提升产业层次,成为传统产业和高新技术产业共同发展的现代工业城。要发挥*高新技术开发区(滨江)、经济技术开发区和萧山经济技术开发区等3个部级开发区的示范和辐射作用,大力推进富阳、桐庐、临安、建德、淳安等省级经济开发区和科技经济园的建设,优化乡镇特色工业园区,建立起布局合理、层次不同、规模各异、特色鲜明的先进制造业发展平台,形成以两大工业区为新增点、部级开发区和省级开发区为支撑、区县(市)工业园区为基础的园区网络体系,提高产业集聚度,发挥经济集约效应。工业园区要注重环境保护,建设绿色工业、生态工业,实现可持续发展。 (四)进一步深化企业改革。在基本完成改制的基础上,企业要按照现代企业制度要求,加快完善法人治理结构。要继续深化产权制度和劳动用工制度改革,推进制度创新。要建立规范的企业运行机制,增强企业活力和市场竞争力。要积极促进企业股权优化和合理流动,为企业的长远发展和做大做强提供内在动力。要积极鼓励符合条件的企业通过上市深化改革、筹集资金、优化资本、加快发展。要大力发展个私经济,鼓励具有一定规模和实力的非公有制企业通过合资、合作和投资改造,实现新的扩张。 (五)主动接轨上海。*制造业门类齐全,基础厚实,要在竞争中加强合作,自觉为上海的相关产业提供配套服务。要充分利用上海在港口、金融、科技、信息等方面的优势资源,主动接受上海的辐射和产业梯度的转移,实现市场相通、体制相融、产业互补、错位发展,增强*工业区域竞争力和国际竞争力。要进一步疏通接轨的渠道,加快*交通、住房、通讯等基本建设的步伐,为接轨上海创造环境。*工业网站要与上海的工业网络主动链接,定期有关信息。要充分利用上海国际大都市平台和成功申办2010年世博会等机遇,通过参加上海的各种国际性会展,带动*工业走出国门,走向世界。 (六)推进技术创新和技术改造。要加强技术创新体系建设,积极探索企业创新途径,形成政府、高校、科研院所和企业紧密结合的共性技术创新机制,推进产学研结合。要鼓励具有较完善的研究开发、试验条件和较强的研究开发能力及较高的研究开发投入的企业,建立企业技术中心。要推动企业加大技改投入,选择一批投资方向准、水平高、效益好、能耗低、污染少的项目作为先进制造业的重点技改项目。要围绕先导技术的突破,建立起以技术为优秀并由相关产业良性互动产生的“雪球效应”和“溢出效应”机制,推广创新成果,加速实现产业化。 (七)实施品牌带动战略。要进一步增强企业的品牌意识,树立品牌就是市场、品牌就是效益、品牌就是竞争力的观念。通过加强管理、提高质量、扩大营销、搞好服务等多种措施,打造“*制造”品牌,提升*工业的知名度和竞争力。要发挥品牌优势,采用品牌输出、定牌生产的形式,扩大生产规模,调整产品结构,促进企业发展。 (八)加强人才队伍建设。要想方设法培育和引进一批掌握优秀技术的科技带头人、具有成长潜力的创新人才和一流素质的企业家。要通过建设留学人员创业园、新材料博士园、企业博士后流动站和科技企业孵化器等,吸引高等院校、科研院所和留学人员入驻创业,用先进的理念、成熟的经验和高科技成果推进制造业的发展。同时,要采用多种形式,抓好现有员工的培训,特别是要培养一批具有较高操作能力的技术工人,形成多层次、高素质的适用人才体系。 (九)培育扶持大企业大集团。要进一步促进大企业大集团按照现代企业制度要求深化改革,建立起完善的法人治理结构。要在技术改造、证券融资、发展空间和职工住房等方面给大企业大集团更多扶持,为其发展创造良好的环境,鼓励他们做强做大,更好地发挥龙头骨干作用。要充分发挥大企业大集团的联合带动作用,以横向配套、纵向协作为基础,形成以大带小、共同发展的行业架构,加快行业规模化集聚。要依靠大企业大集团的资本实力,通过参股、收购等形式,促进中小企业的改革与发展。 (十)努力改善环境,为企业提供优质服务。要从制定战略、组织引导、公共服务、保障权益、塑造形象等入手,继续加快行政审批制度的改革步伐,整顿和规范市场经济秩序,加大对假冒伪劣产品的打击力度,加强对知识产权的保护,加强环境治理。 要从强化服务意识、切实转变职能出发,进一步深化“满意不满意”单位评比、“工业服务月”等活动,切实改进工作作风,提高工作效率,增强政府服务功能。要进一步营造和改善硬件环境、体制环境、政策环境、政务环境、法治环境、人文环境、人居环境、治安环境和生态环境,为建设先进制造业基地创造良好的条件。要全面落实“工业兴市”各项政策,认真总结经验,表彰激励先进,全面推进*先进制造业基地建设。 先进制造论文:打造先进制造业基地年会上的讲话摘要 一、充分肯定,正确估价2004年全市打造先进制造业基地工作所取得的成绩 去年是全市先进制造业基地建设全面展开的第一年,我们面临了宏观调控的新形势,面临了生产要素严重制约的新困难,困难比预期大,在这样的困难情况下,按照年初工业大会的部署和“年度先进制造业推进计划”,全市各级各部门奋发有为,难中求进,扎实工作,取得了比预期还要好的成效。 从打造先进制造业的实绩看,突出亮点有: 一是全市先进制造业经济总量实现了新的扩张。全年全市规模以上工业完成工业产值766.37亿元,同比增长31.88%,增幅列全省第4位,其中制造业总量700.01亿元,增长33.53%,高于面上1.75个百分点;四大基地完成393.35亿元,增长38.5%,高于面上6.72个百分点;十大先进制造中心完成382.68亿元,增长36.4%,高于面上4.6个百分点;其总量已占全部产值的49.93%,同比提高2.01个百分点。全市工业呈现了由轻型制造业为主转向重型制造业为主的高级化趋势,重工业销售产值占比达51.98%,增幅快于轻工业10.9个百分点。实现全市工业增加值282.5亿元,增长18.8%,对全市gdp增长贡献率为59.2%,同比提高8.6个百分点。全市工业产销率累计98.13%,同比提高0.18个百分点。 二是全市先进制造业增长质量进一步提升。全年全市规模以上工业实现销售收入760亿元,增长34.3%;实现利税和利润分别为74.64亿元和43.34亿元,分别增长25.7%和24.1%;十一项工业经济效益综合考核得分名列全省第一,利税、利润增幅分别列全省第二和第一。四大基地实现销售收入、利税、税利分别为391.61亿元、34.7亿元和21.7亿元,分别增长40.0%、34.9%和39.6%,高于面上增幅5.7、9.2、15.5个百分点;十大先进制造中心分别完成销售收入373.32亿元、利税35.6亿元、利润22.1亿元,分别增长37.5%、33.6%和32.9%,占面上总量的49.1%、47.7%和51.0%。 三是先进制造业投入力度加大。全年共有在建项目1849项,3000万元以上项目255项,5000万元以上项目127项,亿元以上49项。全年已竣工项目1421项,累计完成工业性投入170.89亿元,增长29.5%。其中3000万元以上项目已完成投资82.6亿元,占全市48%;先进制造业基地投入121亿元,占全市的71.0%;新型纺织与新型建材完成投资80亿元,占全市47.0%;全市特色机电完成38亿元,增长35%。 四是一批先进制造业中心建设初具规模。建筑新材、特色机电产品、金属管道及不锈钢、优质水泥、特色纺织品等5个制造中心去年累计完成投资60.3亿元,占四大基地的49.8%,占全市的35.3%。尤为可喜的是,这些增量投入已经产出,促进了这些制造中心总量迅速扩张。优质水泥当年完成产值24.95亿元、销售收入24.73亿元,分别增长91.6%和84.5%。金属管道及不锈钢完成产值38.29亿元、销售收入34.91亿元,增长47.1%和43.8%。建筑新材完成产值26.27亿元、销售收入25.20亿元,增长47.3%和39.2%。此外,在后备制造中心中,车用蓄电池中心发展加快,全年完成产值14.11亿元、销售收入13.55亿元,分别增长84.6%和69.7%。 五是先进制造业龙头企业培育成效显著。全市83家重点骨干企业实现销售收入和利税分别占规模以上企业的41.5%和43.8%。全市实现利税千万元以上工业企业103家;其中3千万元以上30家;5千万元以上18家;亿元以上10家,同比净增5家;销售超5亿元以上21家,同比净增9家;其中超10亿元以上10家,同比净增6家;销售超20亿元以上2家,同比净增1家。 六是一批先进制造业基地建设配套设施落成。按照全市热电规划,全市共立项批准建设热电项目30项,发电机组46套,总装机容量65.3万千瓦。其中已建成投入运行发电机组12套,装机容量9.6万千瓦;在建发电机组20套,装机容量22.5万千瓦。热网已覆盖了德清县全县、市区除菱湖双林外,以及大多的省级开发区、工业园区和重点城镇工业功能区。同时,建设了一批公共服务平台。其中湖州工业网已开通,安吉椅业检测中心、研发中心、长兴水泥、蓄电池检测中心、织里童装、南浔木业检测中心、信息中心等已建成投入运行。 从工业作措施看: 一是进一步明确了先进制造业建设的方向和重点。根据市打造先进制造业指导意见,各县区也相继结合自身实际,在去年初出台了实施意见和先进制造业基地、制造中心发展规划,明确了建设方向和重点。如德清县提出“建设优秀区块,着力打造生物化工等四大特色优势先进制造业基地”;长兴提出“打造新型纺织等四大产业基地和优质水泥、蓄电池等三大全国制造中心”;安吉县提出重点“打造椅业、竹业全国先进制造业中心”;吴兴区提出“建设吴兴制造,打造新型建材、特色童装、金属管道等三个全国先进制造业中心”;南浔区提出“全力打造特种电磁线、不锈钢、木业等三个全国制造中心和若干个后备中心”;开发区提出“打造生物医药、环保等四大先进制造业基地”等等,目标具体,主线突出。 二是形成了上下联动的工作体系。建立健全了自上而下的基地建设工作班子和部门间密切配合、相互协作,合力推进先进造造业建设的协调工作机制。根据市年度推进计划和全市工业大会,各县区作出了再动员、再部署,把市、县区目标分解落实到乡镇、园区和企业,引导并督促明星企业、制造业龙头企业、特色优势企业和重点骨干企业制定自身发展的五年规划,促使他们按照规划与计划推进,并形成竞相争先的良性态势。市县区各有关部门也紧紧围绕推进并加快先进制造业基地建设,积极主动做好相关配套工作和服务工作。从而使全市从打造先进制造业基地“口号”转化到规划,从规划转化到计划,从纸上转化为行动,完成了从启动到全面推进,从虚到实,从摸索前进到有序推进的转变。这对今后工作深入,起到了开创性的作用。 三是出台了一系列配套政策和考核办法。根据市里打造先进制造业30条若干政策和市里关于打造先进制造业基地工业投资、技术创新、园区建设、规模经济、内资引进等考核办法,各县区也相继制定了有关配套政策和考核办法。这些配套政策和考核办法,注重实在、管用、可操作,各县区还加大了配套政策的透明度和宣传力度,做到各部门、各企业都知道,从而发挥了很好的激励作用和导向作用,有力地推动了全市先进制造业基地建设。 四是初步积累了打造先进制造业基地的一些工作经验。包括思想上、认识上的进一步深化,工作举措上的进一步细化,加大投入,加速集聚,抓龙头培育、抓平台建设、抓项目推进、抓素质提高等经验和办法。涌现了一批先进制造业基地建设的先进,包括先进工作者、先进企业项目和先进乡镇等等。刚才表彰的就是其中一部分的代表。 二、高度关注、正确把握今年先进制造业建设推进中的几个问题 2004年成绩可喜、成效明显。但我们也要清醒地看到存在的问题。市委全委会和“创新破难、加快发展”大学习、大推进动员会上徐书记、黄市长已作了很深入、很全面的分析。如工业经济总量过小,产业层次不高、发展后劲不足、企业规模不大、增长方式粗放以及结构性、素质性问题等等。这些问题和薄弱环节,我个人认为这也就是我们的潜力所在和着力点所在。因此,今年工作乃至今后一个时期打造先进制造业基地,加快工业经济发展,我们要高度关注这些方面,突出以下几个着力点。 一是把握在科学发展观指导下,十分注重经济增长方式转变这一紧迫问题。在当前,牢固树立科学发展观,加快经济增长方式转变,既是自觉贯彻落实中央大政方针的具体行动,也是顺应经济发展规律,实现我市经济更快更好发展的必由之路。去年下半年以来,我市企业生产成本上升,库存增加较快,效益增幅回落较快,这种现象的背后,其实质问题是粗放型增长方式还没有得到根本改变。以高投入、高消耗、高排放为特征的传统粗放型增长方式,在资源要素相对宽松的时候,矛盾不十分突出,但在资源要素趋紧的情况下,矛盾就日益尖锐。更为重要的是,我市企业以低成本、低价格占领市场的竞争模式已日益受到严峻挑战,如果经济增长继续依靠大量增加投入来实现,不仅各种要素供给和环境承载能力难以支撑,而且企业原有的竞争优势也会日渐丧失。因此,在科学发展观指导下,十分注重经济增长方式转变,是减少资源消耗,缓解环境压力,实现可持续发展的客观需要;也是增强企业创新能力,降低生产经营成本,扩大盈利空间和提高企业竞争力的必然要求。经济增长方式的转变,对企业而言,不是要我转的问题,而是我要转的问题。对我市而言,必须痛下决心,持之以恒地加快推进增长方式的转变,坚定不移地走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路,加快推进先进制造业基地建设。 二是把握在贯彻落实国家宏观调控政策措施的同时,十分注重确保区域发展目标实现这一首要问题。今年总的看中央仍将进一步加强和改善宏观调控。加强和改善宏观调控的实质,就是要树立和落实科学发展观,优化经济结构,加快转变经济增长方式,逐步消除可能导致经济大起大落的体制性、机制性障碍,实现经济既快又好地发展。从本质上看,全局利益与局部利益、长远利益与眼前利益是一致的,加强宏观调控与实现地方经济发展之间,最终目标是一致的。加强宏观调控,是要按照客观经济规律办事,决不是人为地放慢经济发展步伐,也不是搞“一刀切”。这次市委全委会和大学推进活动动员会也强调:正确认识科学发展观不等于不要发展,不等于不要发展速度;正确树立政绩观,不等于不要政绩、不讲政绩。各级政府、各部门要准确理解并认真贯彻中央、省和市委、市政府关于加快经济发展的精神,紧密联系湖州实际,采取更为务实有效措施,在努力实现宏观调控预期目标的同时,确保区域经济平稳较快发展,确保先进制造业基地建设既快又好又稳地推进。 三是把握在推进先进制造业基地建设中,十分注重加大有效投入这一突出问题。没有投入就没有产出。05年投入是个难点,也是个重点。要素的制约依然突出,投入的增幅要求也有很大压力。因为,已经连续五年保持了高增长。这是一方面。另一方面,投入的要求和准入门坎也提高了。既要加大工业投入的强度,更要提高投入的质量。因此,要鼓励投入向先进制造业倾斜、向装备投入倾斜,向重点项目和关键技术改造和技术创新倾斜。特别是要在推进重大工业项目建设上下功夫。去年,我们在这方面已经开了个好头,就是“盯住项目抓投入”。对一批重大项目,抓前期、抓开工、抓建设、抓跟踪、抓反馈、抓落实,联合办公、现场协调,解决项目建设中的重大问题,特事特办,急事急办,强化服务,很有成效。今年要继续坚持上下联动,联合作战的作风,狠抓一批符合国家产业政策、投资额5000万元以上、科技含量高、经济效益好、产业关联度大的重大工业项目,继续坚持资金、电力等要素向重大工业项目倾斜,通过有效投入,实实在在推进先进制造业基地的建设。 四是把握好在加快经济发展的同时,十分注重平台建设及其作用发挥这一关键问题。突出强化产业集聚、企业集聚和要素集聚。一方面,我们要十分珍惜现有的平台,即五个省级开发区和五个省级工业园区的规划建设和发挥作用;注意防止一种不好的倾向,开发区、工业园区名不符实,产业区块越来越小,商贸区块越来越大,现有可利用的平台而不能发挥应有作用;另一方面,我们要注意在加快发展的同时,避免重复以往村村点火、乡乡冒烟的老路子。就是在编制和修订新一轮土地利用总体规划、城镇总体发展规划时,既要充分安排城镇工业功能区块用地,又要注意防止工业布局过度分散。所有平台建设,都要做好规划,明确功能区块和建设的每一阶段目标,做到整体布局,有序开发,开发一块,建成一块,严格标准,形成特色。要切实加大招商引资的力度,在量质并举的同时更重视引资的质量,突出引高、引大、引优的外资项目,优化强化招商引资。在加强建设平台提高同时,还要进一步推进区域公共服务平台建设。对已建的湖州工业网、织里童装、南浔木业、长兴水泥、蓄电池、安吉转椅等区域创新平台,要巩固提高,提升服务水平和运行质量,真正发挥作用。其他已列入规划建设的区域公共服务平台,要抓紧投建,已建的要加快进度,尽早投入运行。 五是把握好在加快淘汰落后技术、设备和工艺的同时,要十分关注加快高新技术产业发展这一主要问题。做到两手都要硬。去年,省政府出台了提高土地利用效率和节约用电等有关文件,今年省经贸委还将出台促进工业节水、节材等政策措施,这就要求我们在大力发展资源节约型工业上下功夫。前阶段,市委徐书记、黄市长还相继批示并大会提出,要大力发展高新技术产业,明确定位,研究规划、制定政策,建设平台,营造环境。下步,市里将出台《关于加快发展高新技术产业的指导意见》。各级各部门都要重视高新技术产业的发展。要充分认识发展高新技术产业的重要意义。各开发区、工业园区等现有平台都要把发展高新技术产业放到重要位置,切实加强领导,形成合力,强化招商引资和考核,招商引资中要有一定比例。持之以恒,不懈努力,抓出成效。同时,要加大淘汰落后技术、装备、工艺的力度,市里将出台产业导向目录和淘汰机立窑和粘土砖瓦窑办法,各级各部门要协同推进。继续加大对水泥、钢铁、化工、印染等行业投资项目的管理,促进清洁生产和资源节约,多管齐下,促进结构调整和产业升级。 六是把握好在加快规模经济培育发展的同时,十分关注发挥企业主体作用这一根本问题。要把强县强区强乡镇战略落到实处,关键在于大企业、大集团的培育和企业自主创造性的充分发挥。全省经贸工作会议提出:力争在三年内有30家左右企业的销售收入超过100亿元,创建100个左右的知名品牌。按照这个要求,我们的差距还很大。要通过政企双向互动、联合重组、引进外资、企业上市、技术创新、技术改造等途径,促使现有的市明星企业、制造业龙头企业、重点骨干企业、上规模、上水平,从中培育一批企业规模大、创新能力强、品牌价值高、经济效益好、竞争优势明显的大企业、大集团。在培育规模企业中,要重视主业的壮大。我们有的企业看看规模还不错,但是,实际上主业总量很小。长此下去,不但做不大,可能还会加速萎缩。在培育大企业、大集团同时,要进一步抓好特色优势企业的培育,支持并引导广大中小企业向“专精特新”方向发展,力争形成一批小型巨人企业。品牌建设,还有一定潜力,要力争三年内达到全省总量的1/10。各县区,都要加把劲。 品牌建设,大企业、大集团培育,主体是企业。调动好、发挥好企业主体作用,既靠企业内在动力,也靠外部推动。现阶段,外部推动更显突出。我们各级各部门,特别是经委系统要下更多的功夫。要从抓好培训、提高素质、营造环境、政策激励等多方面入手,做到帮一把、促一把、推一把。去年,市经委编印了重点企业打造先进制造业发展规划摘要。这很好。下一步,还要在细化规划、细化措施上紧盯不放,按照“倒逼法”,促使企业更加自觉主动地认识机遇,把握机遇,运用机遇,加快发展。 三、找准定位、创新方法充分发挥政府部门及经委系统在推进先进制造业基地建设中的职能作用 这次市委全委会、创新破难、加快发展动员会上强调,要在加快建设服务型政府上有新突破,在加快提高执政能力上有新突破,这对我们各级各部门都很有针对性。这里,我主要就打造先进制造业基地方面如何找准定位、选准位置、发挥我们各部门及经委系统职能作用谈点想法。 一是要努力把握先进制造业建设的方向,谋划工业经济发展全局,提出区域经济发展战略,完善规划,制定政策,狠抓落实,全力以赴促发展,不断提高执政能力和水平,要善于参谋,敢于参谋,分管的要向管全局的多提建议,职能部门要多向政府提建议,只有群策群力,集思广议,未雨绸缪,才能把工作做主动、做到位。 二是要为企业诚心诚意办实事,尽心竭力解难事,坚持不懈做好事。企业是市场经济的主体。无论是科学发展观的贯彻,还是国家宏观调控政策的落实,无论是经济增长方式的转变,还是经济平稳较快增长目标的实现,最终都要落实到企业。只有企业自觉地贯彻落实国家的方针政策,政府工作才能真正收到实效。因此,各级各部门一定要牢固树立为企业服务的思想,转变观念,创新方法,强化服务,把中央、省和市委、市政府的大政方针和各项部署落实下去,体现到企业的具体行动上。 三是要突出工作重点。要督促检查有关政策措施的落实。对已出台的有关政策措施的落实情况进行一次全面督查。对未落实的,要督促尽快落实到位;对一时难以落实的,也要千方百计创造条件予以落实。要经常不间断下基层为企业排忧解难。各级各部门都要加强与企业的联系,多下基层了解实情,倾听企业呼声、积极采取措施,帮助企业协调解决发展中遇到的困难和问题。要切实加强对企业的指导。进一步做好产业指导信息工作,及时向社会经济运行动态、行业发展导向、国家产业政策等。积极引导企业苦练内功,创新创业,提高竞争力和经济效益。 四是要兼顾面上,抓好全局性的重大工作指导、推动和服务。对省工业园区、重点城镇功能区、主体工业园区、重点块状经济和重大项目要盯住不放。春节后,我将会同市有关部门,集中有选择的跑一跑,各县区也要抓好全局性的重大工作指导推动和服务,对需要现场协调的,要象去年重大项目推进一样,现场办公、一步到位,该解决什么就解决什么。同时,要切实加大考核、督查力度,做到每季重大项目、重点园区、明星企业、制造中心进度情况有通报、有分析、有建议,使考核督查工作落到实处。 五是要提高办事效率。去年全市开展了“效能建设年”活动,但效能建设和为企业服务是永恒的。各级各有关部门必须进一步改进机关作风,转变职能,深化审批制度改革,提高办事效能,尤其是提高协同办事的效率。这方面,要树立全市一盘棋,发展是优秀,从我们在座各部门每一位的工作和行动上率先体现合力扶工。 对经委系统干部来说,除了上述要求外,在打造先进制造业基地建设中,工作更多,要求更高,责任更重。各级经委要努力发挥做好各级党委政府发展工业的参谋助手作用。突出四个重点: 一是加强经济运行分析。突出抓好工业经济形势分析,做到月底有例行分析、季度有深化分析、半年度有综合分析,定量分析与定性分析相结合,全面准确把握经济运行态势,研究提出有针对性、可操作性、能见实效的对策措施。去年,这项工作开始被动,后来主动,值得总结。要努力做到信息早通报、情况早分析、措施早提出。切实发挥工业经济预警预策的优势。 二是加强事关工业经济发展和先进制造业建设的重大问题专题研究。为保持工业经济的平稳较快增长,各级经委要结合实际,围绕如何加快工业经济发展、加快推进先进制造业建设、促进经济增长方式转变、为基层和企业服务、加强自身建设等问题开展调研。调查要研究,研究要出成果,成果要管用,真正做到“站到高处、谋到深处、抓到实处”。 三是认真做好工业“十一五”规划的编制工件作。在规划理念上,要以人为本,促进全面、协调、可持续发展;在规划体系上,要做到功能清晰、衔接协调;在规划内容上,要加强全局性、战略性重大问题的前瞻性研究,增强规划的针对性;在编制程序上,要体现科学性、公开性和规范性。 四是要切实加强经委系统自身建设,提高整体素质。要认真学习中央十六届四中全会和市委五届七次全委会、大学推进动员大会的精神,认真学习政治理论、法律和业务知识,深刻领会和掌握科学发展观的精神实质,探索研究市场经济条件下政府依法有效管理经济的方式方法,增强把握全局、指导发展的能力,增强服务企业、解决实际问题的能力,增强牵头组织、综合协调的能力。 当前,还要做好五件事:一是做好中央、省经济经贸工作会议,市委全委会和大学推进动员会议精神的贯彻落实,做好市县区工业大会的各项准备包括预期目标的确定,节日前后重大工作的安排等等。二是做好经济运行的综合协调,特别是有序用电等要素协调,确保今年工业经济发展和先进制造业建设“开门红”。要做深做细相关工作,一家一家企业的生产销售排出来,一个一个的技改项目进度排出来,逐旬逐旬抓进度,逐项逐项抓落实,确保一季度各项工业指标开门红。三是抓好安全生产,严防重特大事故发生,尤其春节将临,丝毫麻痹不得,还有春节长假上班前的设备检修,冬季值班,春运安全等等,切不可掉以轻心。四是整顿和规范市场经济秩序,坚决查处和严厉打击各种经济违法行为,特别是抓好食品、药品领域里的市场经济秩序,让人民群众过上放心年。五是抓好全年工作安排,抓紧排定全年的重大活动、重大工作,并制定好实施方案、细化措施,力求每月有重点,每季有突破。 先进制造论文:打造先进制造基地 托举我市乡镇企业 筑平台促飞跃打造先进制造基地,托举我市乡镇企业 【摘要】乡镇企业由于具有较高的生产率和灵活性,因而能保持着高速增长的发展势头,能在国民经济中不断增加其份额比重,成为中国经济增长的重要源泉,并在增加农民收入、转移农村剩余劳动力、增加财政收入等方面发挥着生力军作用。下文从我国乡镇企业的概念内涵出发,对其发展阶段、历史地位以及形态转变等进行了研究,并结合富阳市乡镇企业发展的现状及面临的困境,寻求乡镇企业的突破之路――以打造先进制造业基地为平台,从高起点上促使企业的再度腾飞。 随着中国经济体制改革的不断深入和完善,农村经营组织逐步放松管制,借此东风,我国的乡镇企业如雨后春笋般蓬勃兴起,并且快速地成长壮大,成为推动中国农村经济增长的主体和中国近几年经济保持持续高速增长的重要支撑力量。从改革开放以来的经济发展轨迹看,乡镇企业已经突破原有的二元经济结构、成为促使中国经济快速发展的重要转化因素和动力源泉,其发展变化在中国经济的未来走势中处于举足轻重的地位。 中国入世,一方面给企业进一步拓展空间、打开市场、参与国际合作创造了契机,但同时也给我国乡镇企业的传统发展模式和经营理念造成了冲击。规模小、技术含量低、市场销售能力不足、融资渠道狭窄等顽疾、新症极大地限制了乡镇企业的发展壮大,部分企业甚至出现了停滞和倒退。更何况,面对开放的市场环境,我国乡镇企业现有的技术开发能力和国际竞争力实难抵挡来自发达国家产品的竞争。在这一形势下,乡镇企业的调整、改革已如利箭在弦。 笔者作为一名直面“三农”,分管工业的基层干部,多年来密切关注着我市乡镇企业的发展与变迁,经多年的工作实践与理论总结,认为富阳市的乡镇企业要突破瓶颈、再度飞跃,必须走科技创新之路、走集聚战略之路、走打造先进制造基地之路。 一、乡镇企业的基本概念和发展模式 从广义上看,乡镇企业是指所有成立于农村地区、由农民投资和组建的企业,包括乡、镇、村的集体企业,农民组办、联户办和个体办的企业。1996年颁布的《中华人民共和国乡镇企业法》从法律的角度明确把乡镇企业定义为:农村集体经济组织或农民投资为主,在乡镇(包括所辖村)举办的承担支援农业义务的各类企业。【1】本文所阐述的乡镇企业侧重其广义范围。 乡镇企业源于中国因经济不发达而形成的城市与农村相分离的二元经济结构。由于农村人口在长期政策规定下的身份限制和不流动性,使得在农村自发生长起来的企业与其他形态企业相比,具有明显不同的成员构成、社会地位、发展轨迹和运作方式,成为一种具有独特性质的经济组织和社会群体。乡镇企业在其发展过程中,逐步产生了两种较为典型的发展模式――苏南模式和温州模式。“苏南模式”是对江苏南部地区最早发展起来的集体所有制的乡镇企业模式的统称,主要特点为由乡镇或村政府掌握企业发展初期的所有权,企业经营者则在之后的发展过程中逐步接管企业的实际控制权。“温州模式”是对温州私营、个体企业蓬勃发展、遍地开花的经营模式的统称。两者最大的区别在于“苏南模式”以集体企业为主,而“温州模式”主要以家庭经济为主。在当今中国乡镇企业的发展进程中,两种模式互为作用,交替发展。【2】 二、乡镇企业的发展历程和历史地位 (一)发展阶段 在我国广大农村,非农产业早已存在,但真正形成一定规模并上升为农村经济的主导产业,是经济改革后出现的事物。乡镇企业在其20多年的发展进程中,先后经历了社队企业恢复与发展、乡镇企业高速增长、调整与波折、再一轮高速增长以及变动整合与提升等几个阶段。【3】 1.社队企业恢复与发展。上世纪70年代末,随着农村家庭联产承包责任制的推广,农业劳动生产率大幅度提高,农村劳动力逐步从土地的束缚中解放出来,形成日益庞大的待业群体。因势而起的社队企业,在改革后农村的就业压力下得到进一步扩张,成为农村经济新的增长点。 2.乡镇企业的首次飞跃。至80年代中期,中央相关倾斜、鼓励、扶持政策的颁布实施,为农民自主联合办企业和农民个体办企业开了绿灯,社会上下形成同心协力推动乡企发展的高潮,农村企业发展滞后的局势得到很大改观。据统计,1984年5月,仅在浙江省一省范围内,就兴办起2万多家乡镇企业。【4】 3.调整与波折。由于片面追求市场的自主协调能力,忽视宏观调控力度,导致80年代后期,全国范围内出现经济增长过热,信贷规模过大,货币发行过多等经济问题。日益严峻的外部环境使得乡镇企业的发展遭到抑制,各地相继出现一股“压乡办企业,保全民企业”的潮流。面对“银行不贷款,原材料实行专营,电力严重不足,煤炭价格飞涨还难以买到”的市场环境,乡镇企业的生存受到极大挑战,企业普遍开工不足,亏损上升。 4.乡镇企业的第二轮高速增长期。邓小平南巡讲话为乡镇企业迎来了又一次的大发展机遇,众企业顺应改革开放的潮流,长足发展,其经济总量、生产规模和经济效益均取得快速增长。 5.变动、整合与提升。进入90年代,我国主动接轨国际,加大参与国际竞争的力度,以激活和重组国内市场,实现优胜劣汰,乡镇企业何去何从又面临着新的转折。企业为求生存、发展,积极转变观念、整合资源优势、提升御险能力,其结构形态上发生很多转变。首先,所有制结构进一步调整,个体私营企业迅猛发展;集体企业内部的产权主体呈多元化趋势。其次,企业的增长方式由外延扩张型向质量效益型转变。第三,企业的规模档次拉开、配置趋于合理,大量的小企业开始为大企业配套生产,形成了以大带小、以小促大、协调发展的格局。 (二)历史地位和发展形态的转变 以富阳为例,经过几十年的发展,我市的乡镇企业通过实施改革驱动、外向带动、科技拉动、人才推动等多项战略,冲破了“小农经济”的束缚,破除了传统计划经济的框框,基本形成了产品众多、门类较全的工业体系。特别是1992年小平同志南巡谈话后,乡镇企业进入了“跳跃式”、“超常规”的快速发展阶段,创造了一个又一个经济奇迹:多种所有制共同发展的格局初步形成;资本经营取得重大突破;规模经济优势更加突出;经济结构得到有效调整;企业技术创新能力明显增强;经济运行质量大大提高。至2003年底,我市已拥有各类工业企业10118家,实现工业总产值414.8亿元,其中规模以上企业585家,创造工业产值234.8亿元,实现利税近20个亿。乡镇企业的地位及发展形态也发生了根本转变。 首先,从社会经济地位来看,实现了由“微不足道”向“举足轻重”的转变。发展初期的乡镇企业仅仅是为了满足广大人民群众的基本生活而组织生产的,在社会经济中属于“补充”地位,其总产值、工业产值更是少得可怜。现如今,不断发展的乡镇企业已经成为区域经济的重要组成部分和主要增长点,其生产总值和工业增加值已占国内生产总值和工业增加值的半壁江山。 其次,在产权和投资主体上,实现了由“单一主体”向“多元主体”的转变。早期的乡镇企业实际上是基层政权机构直接兴办、经营的部门,呈现“乡有乡营、镇有镇营、村有村营”之势,其所有权、经营权“两权不分”。近几年,各地通过不断加大企业产权改革的力度,大部分乡镇企业都在不同层面上进行了产权的转让,企业所有制结构有了明显的变化,再加上大量外资和民间资金的涌入,使乡镇企业产权和投资主体呈现多元化、混合型的趋势。 再次,区域布局实现了由“分散经营”向“相对集中”的转变。乡镇企业兴起之初,强调就地取材、就地加工、就地销售的“三就地”原则,以致造成布局上的极度分散。改革开放以来,各地积极引导乡镇企业逐步由“村村点火、户户冒烟”向“相对集中、连片开发”转变,从而实现了优势的互补与整合。 从外延分析,乡镇企业的所有制结构,实现了由“四轮驱动”向“多轮驱动”的进化。1978年以前,乡镇企业只是单一的社办工业,勉强形成了传统意义上的“乡办、村办、户办、联户办”“四轮驱动”的格局。随着改革的不断深化,市场经济使各种生产要素在不同区域、不同行业、不同所有制之间流动,优化配置和重组,不同所有制企业相互投资、相互融合,新型的企业组织形式和资本组织形式大量出现,股份合作制、股份制、个体私营经济以及各种形式的联营和中外合资企业迅速发展。乡镇企业真正形成了“多轮驱动、多业并举、多轨运行”的所有制格局。【5】 三、面临的困境以及制约因素 乡镇企业是亿万农民的伟大创举,它在振兴农村经济中的地位和作用是不可替代的,它不单单是促使我国农村经济增长的主体,也是中国近几年经济保持高速增长的重要支撑力量。 然而,在肯定这些成绩的同时,我们也应该看到,早期脱胎于农业、由农民创办的传统乡镇企业,萌芽在计划经济的夹缝中,发展在“双轨制”的体制里,生存在短缺经济的环境中,投资主体、管理体制、分配机制单一,是不完善的市场经济主体。【6】随着社会主义市场经济体制的逐步建立和完善,在宏观经济政策、市场结构、发展环境变化的大背景下,传统的乡镇企业普遍感到压力和困惑,并或多或少地出现了“不适症”。此外,全球经济一体化已是大势所趋,不同的企业将被放到同一个标准上进行公平竞争,乡镇企业将在更加开放、竞争对手更多更强、市场要求更高的舞台上谋求新的发展,难度可想而知。就我市来看,目前乡镇企业发展过程中的弊端已不容轻视。 1、具有国际竞争力的骨干企业规模小、数量少。富阳的乡镇企业和我国大多数中小城市的企业一样,点多面广,各自为政,没有融入全球一体化的生产体系,产品的销售没有建立完善的营销网络,企业规模较小,技术人才短缺,自身的研发中心实绩不多,有的企业甚至没有这个机构,在技术的革新、产品的提升和企业的发展上,只能跟着商品的销售形势走,盲目追逐市场,追求利润,具有国际竞争力的优势企业更是少之又少。 至2003年底,我市规模以上企业585家,仅占全部企业的5.67%,销售收入超过10亿元的更是只有2家。与毗邻的余杭区相比,在总量规模上,两地企业的固定资产净值十分接近,但在浮动资产平均余额及企业负债额度上均大于余杭区,而工业销售产值相差48个亿,工业增加值差14.13个亿。此外,我市360多家造纸企业平均生产规模只有0.9万吨每年,抵御风险的能力不强,极容易被淘汰。 2、产品定位落后,技术设备陈旧。拥有重点高技术的企业只有26家,部级仅3家,省级18家,杭州市级5家。无污染且工艺先进的企业甚少,大多为造纸业。在发展经济的同时却因吨纸污水排放量超标,对富春江水系造成严重污染,给人民群众的生产、生活带来不利影响。据调查,目前只有极个别造纸企业污水排放达到国际标准,在45m3/吨纸——65m3/吨纸,大部份企业污水排放在65m3/吨纸——250m3/吨纸。这种现状,由于耗水量大大超标,从而导致排污总量直线上升。其次,我市造纸企业产品结构过于单一,且大多生产设备陈旧,生产方式和生产工艺落后,导致产品能源消耗高、污染重、质量不达标。高能耗、高污染、大进大出的产业链已成为我市工业企业的显著特点,如宏观环境发生变化或是要素供给矛盾进一步加大,就容易给我市乡镇企业的发展带来诸多限止因素,就很难产生大企业带动效应和创造较高的工业增加值。 3、零散企业多,品种杂,规模小。虽然我市有一个经济开发区和19个工业功能区,产业布局有一定的思路和规划,但长期的企业自主发展所造成的品种杂、规模小、分布广的局面是难以一时解决的。如常绿的织布业,几乎家家户户有织布机,却各自为政,品种多,规格不一,设备也旧,始终成不了规模,形不成定位,市场竞争力弱。另外,由于点多面广,政府也没办法扶持,造成基础设施建设速度跟不上,配套投入严重不足,只能任其随行就市,自生自灭。 4、销售渠道狭窄,销售网络的形成差距甚远。乡镇企业产品的销售,多数只靠几个供销员去找渠道和业务,信息闭塞,销路单一,对产品市场的前景缺乏预见性。我市虽然成立了《白板纸网》和《中国球拍网》但上网信息的企业很少,大多数业主并未真正认识到网络销售的优越性。导致企业走的步子放不开,迈不大,限制了自身的发展速度。 此外,负担沉重,弱势地位并未完全改观;资金不足,融资困难程度有增无减;人力资本缺乏,企业发展缺少后劲;组织结构不合理,产业层次低等现状都成为限制我市乡镇企业持续高速发展的缰绳、绊索。 四、发展的必然趋势和有效途径 上述分析表明,随着经济体制的变化和市场机制的完善,为了保持我市经济的增长步伐,改革的重点应从过去供给结构的调整转向着眼于解决长期性的结构问题。不仅要进一步调整供给结构,使之适应需求结构的变化,提高竞争能力;更要注重市场结构、产业结构的整合,从过去简单供给调整转向合理引导经济结构和社会结构调整相结合上来。 第一,要提高认识。首先,要达成“发展区域经济,就必须大力发展乡镇企业”的共识。区域经济作为国民经济的重要基础和基本单元,毫无疑问应该把大力发展乡镇企业作为其重中之重倾注大量的精力。要对乡镇企业高看一层,厚爱一分。其次,要认识到“发展乡镇企业,就必须走内涵发展与外延并举的路子”。 第二,要拓宽思路。在成分上,进一步放开手脚,乡办、村办、联户办、户办以及股份合作、联营、外商投资企业一起发展,不限速度看效益,可以适当把步子迈得大一些。在领域上,放得更宽、更活,坚持一、二、三产业一起上,贸工农、种养加、产加销齐发展,不限产业看市场,不限规模看项目。 第三,要调优结构。一是优化企业布局。尽管经过多年的努力,我市乡镇企业工业布局已渐趋合理,但“天女散花”的状况还没有得到根本性转变,乡办、村办、组办、户办“散而杂”的现象依然严重。今后,应该继续把发展乡镇企业与加快小城镇建设这两大战略结合起来。原有的乡镇企业尽量创造条件,逐步向小区和小城镇聚集;新办的乡镇企业,统一安排在工业功能区。二是优化产业结构。目前很多商品已经供过于求,市场从卖方市场变为买方市场。因此,对乡镇企业来说不能只是上一些一般性的项目,搞低水平的重复建设,要重点发挥乡镇的资源优势,避免与城市企业结构趋同,形成独具特色的产业体系,提高市场竞争能力。三是优化产品结构。乡镇企业由于受“三就地”原则的束缚,生产的产品普遍存在“五多五少”现象:即资源性产品多,高附加值产品少;长线产品多,短线产品少;大路产品多,高科技产品少,其劣势显而易见。今后,乡镇企业可以通过实施名牌战略等措施来不断提升产品的档次,在注重质量提高的同时,搞好产品文化内涵等的提升。四是优化技术结构。在人才使用上,引导乡镇企业冲破“小农经济”“情感经济”的局限,打破“一方水土用一方人”的人才“田螺壳”模式,解除亲族和血缘关系的绳索,真正建立起“才用八方、智纳百川”的用人机制。 第四,要放活机制。乡镇企业机制已经用了20多年,随着社会主义市场经济的发展,产权不清、政企不分、体制不顺、机制不活、管理不善等问题也日益暴露出来,迫切需要通过多种形式的改革,因企制宜、择舟上船,为企业焕发新的生机和活力提供制度、组织和动力保证。 浙江作为全国经济强省,具备特定的市场优势和区位优势,乡镇企业的综合经济实力名列前矛,走具有浙江特色的新型工业化道路是我省贯彻落实党的十六大和省十一次党代会精神的重大战略部署。富阳作为构造环杭州湾产业带,构筑接轨大上海的前沿阵地,乡镇企业的兴起和发展都具有其典型性和前瞻性。结合本市实际,笔者认为要从根本上解决富阳乡镇企业发展过程中的结构性、素质性的矛盾;扭转产品层次低、高新技术产业比重小、产业组织化程度不高、资源综合利用率低下的现状,打造先进制造基地不失为一项有效之举。 先进的制造基地是以高新技术为先导、优秀企业和优势主导产品为龙头,规模经济显著、竞争优势突出、技术创新能力强、国际化程度高、专业化分工协作的产业集群区。打造先进制造基地是加快我市建设小康社会,提前基本实行现代化的主要支柱;是提高我市经济综合实力和国际竞争力,走新型工业化道路的重大举措。 1.做大做强骨干企业。 鼓励乡镇企业进一步深化企业改革,实现制度创新,通过收购、兼并、控股、联合等多种形式做大做强。以发展培育制造业新增长点为主攻方向,加快形成一批主业突出、优秀竞争力强、带动作用明显、技术创新能力强的骨干企业。 2.提升发展中小企业。 加快形成垂直整合、水平分工的发展格局,支持形成各具特色的企业联盟,提高中小乡镇企业的国际合作水平;完善产品质量检测网络,建成一批具有明显区域性特色的行业,充分发挥中小企业在先进制造业基地建设中的生力军作用。 3.强化工业功能区的规划与整合。 坚持“统一规划、企业集聚、资源共享、整体优化”原则,按照“适当集中、形成规模、体现特色”的要求,根据已有发展基础和经济发展规律,提高我市各类工业功能区的总体规划水平,进一步形成层次分明、各具特色、功能完备、有机链接的产业空间布局。推动区域相近、功能雷同园区的整合步伐,提高功能区的产业集聚程度,发挥产业链优势,将园区建设的整合、扩容、提升有机结合起来。提升功能区制造中心、研发中心、营销中心等作用,不断增强区内企业的技术创新水平。 4.推行清洁生产,走可持续发展之路。 推行清洁生产,整治环境污染是打造先进制造业基地的必要条件。目前造纸行业是富阳乡镇企业的支柱产业之一,全市有各种不同规模、规格、型号、质量的造纸企业360多家,年生产规模达到420多万吨,拥有总资产81.6亿元,全行业从业人员达到3.9万多人,并占全市工业经济总量的20.7%,2003年创年税4.76亿元,对全市经济的发展起着举足轻重的作用。可造纸行业犹如一柄“双刃剑”,在创造巨大经济效益的同时,也导致严重的污染问题。我市传统的粗放型生产方式不仅浪费了大量水资源,更对富春江水体造成不可忽视的破坏。因此当务之急是积极引导企业贯彻实施清洁生产促进法和节约能源法,尽快采取措施进行全面技改,推行清洁生产,发展循环经济,推动制造发展模式从末端治理向全过程控制转变,形成以资源节约型,清洁生产型和生态环保型为特征的制造业新格局。 5、改善投资环境,提高土地利用率。 近几年来,我市出台了一系列改善投资环境的有关政策措施,投资环境得到了较大程度的改善,但政府职能机关对个别存在争议的项目,仍存在推、扯、拖、卡等现象;能源动力,信息化基础网络,防火减灾网络,高效力交通网络等项目的建设还远远满足不了先进制造业基地的需求。 6、走出国门,开拓国际市场。 顺应世界产业发展趋势,积极发展外向型资源,融入全球一体化生产体系是打造先进制造业基地的必然趋势,只有坚持以加速技改,以质取胜,挤入国际市场,扶持优势企业到国外建立营销网络,建立技术开发中心,创建生产加工基地,才能真正发挥产品市场效应。 7、扶持、巩固、发展优势加工产业。 打造先进制造业基地,只抓主导的具有强势的支柱产业是远远不够的。到2003年底,我市轻工纺织业、机械、电子、都市型农产品加工业等总产值已达百亿元以上。因此,扶持和巩固这批企业,加快技术改造步伐,提高它们的产品档次,顺应市场发展的需要,加快进入国际营销网络,已迫在眉捷。这将是巩固和发展先进制造业基地的有力保障。 富阳作为环杭州湾产业带的重要组成部分和杭州高新技术产业的重要拓展空间,要积极依托丰富的山水资源和良好的生态环境,优化调整各乡镇企业产业结构,以特色优势行业为依托,大力培育一批骨干企业,推进农业与制造业、服务业联动发展,借打造先进制造业基地之机,促使我市的乡镇企业冲破束缚,再度飞跃。 先进制造论文:先进制造环境下的管理会计变革探讨 摘要:先进制造技术带来了新的生产方式、新产品和新的商业模式,改变了价值链的长度和宽度,为企业带来了新的价值创造路径、拓展了价值创造的新空间,在这样的大环境背景之下,企业的生产和管理方式必须发生变革以适应经济发展规律的要求。管理会计作为企业管理的基础,应从成本、资本管理以及从柔性化、绿色化理念入手逐步推进管理会计变革,使其在新的环境下更好地发挥管理控制和信息支持的功能。 关键词:先进制造环境;管理会计;变革 一、引言 伴随工业4.0的提出,各个国家正在积极筹谋如何在新工业革命浪潮中占据主动。一方面,发达国家想着要实现再工业化,如美国工业互联网计划,另一方面,发展中国家积极参与全球产业再分工以拓展国际市场空间,同时通过技术创新来争取全球分工的重新定位。在这场势不可当的工业化浪潮中,中国于2015年提出了“中国制造2025规划”,强调通过实现制造业的智慧转型以达到跻身制造强国行列的战略目标。随着“中国制造2025”计划的推行,无论是新经济领域还是传统经济领域,制造业的转型升级和创新发展正处于一个新的战略发展机遇期。先进制造技术深刻影响着产业格局,催生出了许多新的生产方式,新的产品以及新的商业模式、管理模式、服务模式、企业组织结构和人才资源需求模式,给工业领域、生产价值链、业务模式乃至生活方式带来根本性变革。对企业而言,先进制造技术为企业带来了价值创造的新路径,拓展了企业价值创造的空间,作为企业管理的基础,管理会计必须为能给企业带来持续价值创造的先进制造技术的成功实施保驾护航,这需要变革管理会计。 二、先进制造技术与新经济 先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,AMT),是先进制造系统中所需技术的集成,包括信息技术、数据库技术及管理科学技术等内容,是以计算机技术为主体的综合性技术。从体系结构上看,AMT包括主体技术群(包括面向制造的设计技术群和制造工艺过程技术群)、支撑技术群(如人工智能、数据库)以及制造技术基础设施(如用户、供应商交互等)三个层次。站在企业角度,AMT的引入是基于一种战略性的选择。先进制造技术带来的最基本的变化是改变了传统的制造方式,通过引入和投放先进的机器设备和数控技术,许多直接由人工操作的工序直接被先进技术设备所替代,通过对机器设备的精准控制,有利于降低产品废品率,降低产品的质量成本,一方面节省了大量人工,另一方面提高了生产效率。在新的科技革命的带动下,社会生产、交换、效费和分配都发生了极大的变化,导致了旧的经济模式逐渐被新经济模式渗透和替代,这是经济技术发展的必然结果。新经济一方面表现为基于互联网、物联网、云计算、大数据、新一代通信等信息技术产生的各类新产业、新业态和新模式,比如自2014年兴起的虚拟现实产业,就是利用计算机、网络技术发展起来的一种全新产业,其市场增长率较高,已经成为国际上热捧的新兴产业,根据赛迪顾问预测到2020年,中国虚拟现实市场规模将达到1000亿;另一方面又表现为先进制造技术与旧的经济领域的结合,如博世公司与百度、高德及四维图新三家公司于2017年4月达成战略合作,将“博世道路特征”引入中国自动驾驶市场,以促进本土自动驾驶技术的发展,利用更精准的定位技术以促进自动驾驶真正驶向道路。总之,新经济的基本特征主要表现为以信息技术为优秀,以智能化为媒介,绿色化为标准的追求全社会的生产效率和质量的提高。先进制造的不断向前发展,逐渐改变了企业之间、顾客之间以及企业与顾客之间的联系方式,因此对经济发展的思考需要突破“线性思维”的传统,站在多维度角度,思考适应新经济发展需要的服务模式以及管理模式。 三、先进制造环境下的管理会计变革 (一)成本管理向作业成本管理转变 先进制造技术明显改变了产品的成本结构,即直接成本降低而间接成本提高。具体来说,在先进制造环境下,企业的生产设备自动化水平不断提高,导致了从事直接生产的人工减少,与此同时,通过斥巨资引进的先进技术与设备直接导致每期的折旧费用和维护费用大量增加,因此产品生产的间接费用等成本会大幅度上升。传统成本核算模式主要是为直接人工成本的计量和报告而设计的,在产品成本计算的过程中,制造费用的直接分配和交互分配远远不能达到对间接费用正确分配的目的,因此,需要一种能够对间接成本正确计量和分类的新型成本核算方式——作业成本法,将间接成本和辅助费用更准确地分配到产品和服务以实现产品与成本的准确对接,能够及时、准确提供产品成本信息,提高了管理会计的信息有用性。先进制造技术的不断发展,给企业的生产经营运作方式带来了根本性的变化,企业与企业之间的边界变得愈加模糊,使得企业的作业管理的外延发生了变化,作业管理的对象不再局限于企业内部,不再只是“链式”作业链,而是呈现“网状”形态。这说明企业的作业管理的视野变得更加开阔,管理程序变得更加复杂。先进技术的发展带来了企业制造范式的变革,进一步也对成本管理方式的变革提供了新的机遇,随着互联网+、大数据、云计算等先进技术的发展,加快了企业获取数据、数据加工和信息传递的速度并提高了精准性,为作业成本管理的实施提供了技术可能性。在先进制造环境下,通过最大化利用那些服务企业管理的先进技术无疑可以提高企业成本管理的效率和效果,将成本管理的传统模式转变为作业成本管理模式,提高成本控制有效性和成本信息有用性,为成本管理向着决策方向转化提供动力。 (二)资本管理重心偏移 企业的资本大致可以分为智力资本与物质资本。Botis(1998) Johnson(1999)认为智力资本包括了“人力资本”、“结构资本”和“关系资本”三类,其中,人力资本是智力资本的优秀。物质资本包括了实物资本与货币资本,在整个价值活动中,实物资本(如存货、固定资产等)和货币资本没有直接创造价值在价值,是充当了整个价值活动过程的媒介,人的“活劳动”才是创造价值的唯一源泉。但是单纯地讲述智力资本与物质资本与价值创造之间的关系是毫无意义的,马克思的政治经济学中就提到,单纯以实体性资本为优秀的物化劳动难以解释价值创造的源泉所在,而单纯脱离“物”的活劳动亦是无源之水、无本之木,因此二者只有达到“和谐共生”,才能有效促进企业价值创造。在以智能制造技术为代表的先进制造环境下,人机交互以及机器人之间的对话变得越来越普遍,重复性的体力劳动和脑力劳动逐渐被智能设备所替代,人在其中的角色也由服务者、操作者转变为规划者、协调者、评估者、决策者。先进制造技术(如机器人制造技术、数据挖掘技术、ERP系统、XBRL语言等)在企业的操作需要以具备知识要素的“人”为载体,才能成功实现人机交互以及价值创造。基于此,企业对从事简单劳动的人力需求逐渐减少,企业需要引进的“人”必须更多地具备战略眼光和全局视野以及企业家精神,在引进人力资本之后,企业还可以建立知识共享中心,塑造全企业的学习氛围,通过建立学习型组织,培养员工的自学习能力,促进人力资本存量的优化。基于人力资本主观能动性的发挥,进一步促进企业结构资本与关系资本的协同发展,最终促进智力资本与实物资本的协同优化。总之,在先进制造环境下,智力资本创造企业价值的空间逐渐扩大,需要重视对智力资本的管理,尽量使智力资本与实物资本达到最佳匹配度,实现二者的“和谐共生”,帮助企业建立持久的竞争优势,促进企业价值创造。 (三)将柔性理念注入管理会计 先进制造技术改变了企业的运营环境,为企业提供了一个柔性制造的平台。先进制造技术具有多品种小批量的生产特点,方便企业随时随地在短时期内生产出所需产品以满足顾客的多样化需求,而且其转换成本较低,为企业开发和生产新产品以及发现新的市场机会提供了技术保障,有效提高了企业不断适应变化的能力。因此,企业的管理模式必须从刚性变为柔性,管理会计柔性化就是为满足柔性管理需要而生的。传统管理会计偏向战术型管理,仅仅立足于企业内部,视野相对狭隘,其提供的信息容易引导决策者进入一条重眼前而轻长远利益的道路。互联网+、大数据、云计算等信息技术的快速发展,为管理会计的柔性发展提供了技术手段。通过借助大数据和数据挖掘技术帮助企业搜集超大容量的数据并建立企业共享数据中心,同时借助云计算处理大量的初始数据并生成所需信息呈交行为主体,由于先进技术的发展,信息从搜集到处理直至最后生成并传达到信息使用者手里的整个过程所需的时间会大大缩短,有利于管理会计实时监督并提供实时信息,帮助管理者迅速作出反应。先进制造为企业带来了先进的信息处理技术,加快了数据信息的搜集速度,提高了数据处理的精准性,数据的搜集和处理变得愈加快速、愈加准确和愈加精细化,有利于行为主体快速地制定应对现实挑战的方案。譬如在提前预测产品未来发展前景方面,由于技术的发展,更多的定性变量可以通过定量方式表现出来,通过采用先进的数据处理技术进行事前模拟,可以验证项目的可行性以及预见未来可能出现的情况并提前准备应变方案。通过及时掌握信息,可以帮助管理者发现并扩展或者延伸企业价值链,提升企业价值创造的空间。 (四)将绿色理念注入管理会计 现代制造技术融合了自然科学和社会科学的最新进展的成果,以绿色、低碳、可持续为发展理念,使全球技术要素和市场要素配置方式发生了革命性变化,在先进制造环境下,环境要素进入企业生产流程成为一个不可忽视的新要素。先进制造的不断发展,不仅为企业带来了绿色化的生产技术,更引发了绿色管理模式的思维变革。让绿色一直贯穿产品的全生命周期,企业会选择绿色供应商,通过建立绿色的分销系统和和采用绿色的宣传方式,实现绿色产品和服务的绿色消费。如中石化举办的“智慧能源”公众开放日活动,通过吸引公众参与,向大众消费者输送“集约利用资源,绿色简约生活”理念。在先进制造环境下,产品和服务从设计到生产再到销售直至使用寿命结束的整个寿命周期过程秉持“以环境为友”。引入先进制造技术,有利于为企业带来环境收益,与此同时企业也需要付出相应的环境成本,若继续沿用传统管理会计,环境支出与环境业绩等数据都不能被独立地表现出来,而是被分散或隐藏在其他项目中的,未被追溯归集到真正引致其发生的事项中,从而使得其分配归集丧失了相关性、准确性,而导致决策失误。将绿色理念注入管理会计,目的是能将先进制造技术所带来的环境支出与环境效益清晰地计量、表述出来,供信息使用者使用,以使产品定价能够充分涵盖产品的全要素生产率的代价。先进制造为企业带来了绿色的生产方式和理念,企业战略的制定和计划的执行以及结果的评价都不能脱离绿色标准的依据。正如冯巧根教授所说,管理会计的一大职能是“信息支持功能”,管理会计必须能够充分提供绿色决策信息,保证信息使用者所做的决策是一个衡量了所有要素之后的最佳决策。 四、总结 先进制造带来了企业的生产方式和经营方式的根本性的变化,随着客观条件的转变,企业的管理模式需要朝着先进的管理模式转变。管理会计作为企业管理的重要工具,顺应企业内外部环境变化进行的变革既是现实管理发展的需要,也是管理会计发挥其功能作用的内在需求,通过顺应先进制造环境的变化,并从从成本、资本管理以及从柔性化、绿色化理念入手逐步推进管理会计变革来提高管理会计信息的有用性和决策支持价值的发挥。值得注意的是,管理会计可以反过来借助先进制造技术的发展实现自身的飞跃,随着先进制造技术不断朝着智慧制造方向前进,管理会计也会朝着智慧管理会计的方向前进。 作者:查美芳 王凤洲 单位:集美大学财经学院 先进制造论文:高校先进制造技术双语教材创建 摘要:先进制造技术是建设和发展的重要基础,加强对该技术的学习已经成为当前高职高专教育中的重要内容。高职高专先进制造技术双语校本教材的开发对于学生先进技术的学习具有非常重要的推进作用,能够拓宽学生学习先进技术的范围和领域。本文对高职高专先进制造技术双语校本教材开发和实践进行研究,并提出自己的策略以供参考。 关键词:高职高专;双语教学 一、引言 随着教育教学模式的多样化,本科院校虽然依然是学生们努力的方向和目标,但是却已经不再是唯一的选择。加上当前社会对于应用技术的注重,更多的学生开始倾向于选择高职高专作为自己未来发展深造的基地,并在高职高专中学习更加实用的技术和知识应对未来就职过程中企业的需要。高职高专也开始越来越受到社会的关注,其教学也受到了教育界人士的重视。先进制造技术作为高职高专教学中非常重要的一门学科,其教学的质量受到了各界人士的关注。运用双语对此专业进行教学可以让学生们的视野更加开阔,能够让学生们在双语的基础上学习更加先进的技术,阅读的资料也更加广泛。因此,高职高专先进制造技术双语校本教材开发就显得尤为重要。教材是学习的基础和根本,只有双语校本教材的质量高,才能让学生在学习中获得知识能力的提升。 二、开发双语校本的原则 第一,注重教材的趣味性。很多学生在进入到高职高专学习之后,其依然保持着天然的童真之心。虽然学生看似长大成人,但是其依然是一名学生,还未真正走入社会,其依然保持着欢乐的童趣和天性。因此,教师在进行双语教本开发的时候,就需要保持教材的趣味性。只有有趣的内容才能够吸引学生们的注意力。教材的趣味性是教材开发过程中所应当注重的一个原则。 第二,注重教材与学生生活的贴近性。只有与生活相关联的内容才能真正被学生们所接受,这些内容也将会成为学生们生活中所经常接触到的知识,成为学生们内化的重要途径。因此,双语教本在进行开发的时候,要注重其与学生们生活的关联,很多抽象的知识都可以通过生动形象的,与学生生活相关联的事物描述而得以具象化。 第三,注重内容的条理性。教师在编写双语校本教材的时候要注重内容的条理性,只有内容具有条理性,学生学习起来才能具有逻辑性,学习起来才能做到切实有效。教师在进行教材设计的时候要注重导读内容的设计,做好设计能够很好地引起学生的学习兴趣。在进行教材设计的时候要依照教材的目标进行编写,保证其教材的设计符合教学的需要。其内容的条理性是双语校本教材服务学生的重要基础。 第四,注重教材的实用性。双语教材的应用目的是不为了让学生单纯学习知识,其更重要的是将所学习的知识进行应用。因此,其内容的编写要注重其应用性,只有具有实用性的教学内容学生学习起来才更有意义,学生学习的积极性才高,学生进行双语教材的学习才切实有效。 三、高职高专先进制造技术双语校本教材开发存在的问题 国内外制造业都在不断发展,尤其国外对于制造业的发展更为迅速,所掌握的技术也更加先进。因此,阅读国外的各种资料,掌握国外的各种先进制造技术非常关键。不仅是双语教学的目的,更是双脚本教材开发的重要目标。但是,当前阶段,国内在进行先进制造技术双语校本教材开发的效果并不理想,其中还存在很多问题。 第一,教师自身能力需要提高。当前高职高专进行先进制造技术课程双语教学工作的教师,大多为英语老师。英语教师的英语功底较好,但是其对于先进制造技术则并不了解。有的高职高专院校选择了先进制造技术专业教师进行双语教学,可是英语教学能力则显现出不足。寻找到既具有先进制造技术能力的教师,又具备较好的英语水平的教师非常困难,教师专业能力的不足不仅让课堂教学出现了很大缺陷,同样让校本教材的开发出现困难。先进制造专业的教师无法真正了解教材的含义,能够阅读教材的英语教师对于专业术语又无从真正掌握。[1] 第二,教材结构体系混乱。当前所使用的先进制造技术双语教材在内容的编写方面虽然具有一定的合理性和条理性,但是其结构体系并不完善,还存在很多混乱的,或者不合理的地方。不合理的结构体系将会给学生的学习思维造成混乱,让学生无法形成良好的专业思维,在进行实践操作的时候也无法将知识进行合理应用。所学习的知识仅仅成为“纸上的兵”,难以发挥实用的价值。[2] 第三,实践环节不足。高职高专院校所培养的学生更多的是为了适应未来企业或者单位的需要,因此,所培养的学生应当具有实用性技能,能够在毕业之时将所学习的知识进行很好的应用。但是,当前的教材在实践环节的编写方面还存在不足,实践内容较少,或者教材中所列明的实践内容很难在实际生活中实现,教材中的实践仅仅停留在教材中,难以转化成为现实。[3] 四、高职高专先进制造技术双语校本教材开发的策略 高职高专院校进行先进制造技术双语校本教材开发是对自身教学工作的研究和提高,是对教材应用价值的体现。教师在进行先进制造技术双语校本教材开发的时候,一方面要符合双语教材制定原则的要求,另一方面要满足学生们的需要,同时,还要注重结合高职高专教学的实际,从而让教材的价值能够获得充分的展现,让其在教学中进行更好的应用。 第一,注重原版教材的引进。教学最好的教材,莫过于对原版教材的使用。尤其对于先进制造技术专业来说,能够获得原版教材的使用,等于让学生直接与国外的先进制造教学工作进行直接接触,一方面能够让学生了解到国外的先进制造技术现状,另一方面也可以让学生感受到英语应用的魅力。国外所使用的教材相比较国内来说质量较高,对其进行引用需要教师在教学中充分发挥其引导的作用,帮助学生对教材中偏难部分,或者理论部分进行充分的讲解,让学生对于教材能够通透的、深刻的理解。高职高专院校学生普遍来说其基础较差,因此,教师在进行原版教材引用的时候,要进行甄别和选择,从学生的实际水平出发,选择适合学生的教材。[4] 第二,在原版教材基础上进行改进。高职高专院校在进行先进制造技术双语校本教材开发的过程中,一方面可以对引进的教材进行直接使用,但是,最好的方法还是对教材进行改良和改进,让其满足国内学生的需要,符合教学实情。因此,高职高专院校在引进英文原版教材的基础上,需要对教材进行在改编。比如,可以对原教材内容进行删减,对于难度过高,学生根本无从接受或者理解的部分予以删除,对于学生通过教师引导可以理解和接受的部分进行简化,或者形象化处理,让学生学习起来更加容易、便捷。[5同时,教师还要对原版教材进行本土化“建设”,将国内的先进制造技术融入其中,让学生有针对性的对比国内和国外的先进制造技术的差别和差距,从而让学生对于教材的内容内化、深化。[6] 第三,优化教材结构体系。教师在进行先进制造技术双语校本教材开发的过程中,要注重教材的结构体系建设、规划和优化。教材的机构体系将会成为学生未来学习的结构体系,也将会形成学生头脑中的学习思维,因此,教材的结构体系对于教材的教学应用来说非常重要。教师一方面可以参考英文原版教材的结构体系,在此基础上进行改进和优化,另一方面,教师也可以根据实际需要进行体系构建,以方便学生学习为主。教师在进行结构体系优化的时候要立足实际,结合学生基本情况,并对有关资料进行通篇了解。因此,教材结构体系的优化需要教师深厚的功底做基础,需要教师长时间的研究和探索。[7] 第四,增加教材的实践环节。任何专业的学习都离不开实践过程的注重和提高。因此,教师在进行先进制造技术双语校本教材开发的过程中,需要融入实践的环节,将实践的过程纳入到教材的结构体系中,成为学生学习、教师教学的重要内容。实践的环节需要教师在进行教材编写的过程中,对当前社会的实际情况有所掌握,在当前高职高专实践、实习的情况的基础上,对教材中的实践应用进行编创。[8]同时,实践环节不适宜特别困难,最好能够做到简单易行,既可以让学生在教师的引导下进行实践,也可以让学生自行组织进行实践,从而增加教材中实践环节的灵活性。 五、结束语 先进制造技术虽然具有非常枯燥的理论内容,但是其还是一门内容丰富的专业学科,并且与其他很多学科都有联系,还需要跨出国门,与国外的制造技术“挂钩”学习。所以,此专业的双语教学工作是非常重要的工作,对双语校本教材进行研究、开发和编制也同样是非常重要的工作内容。教师要此方面进行潜心研究、刻苦钻研,让教材的编制和创作更好地为教师的教学、学生的学习服务。 作者:薛健 单位:天津中德职业技术学院应用外国语学院 先进制造论文:先进制造技术在工程训练的应用 摘要:先进制造技术在机械加工领域有着举足轻重的地位,使工程训练过程中能更加合理的结合先机制造技术,提出成立教师实践教学研究小组,进行模块式实践教学方法,使学生从传统的加工方式思想逐渐转变到先进制造中来。并积极开展校园与企业的双赢合作,使学生提前认知先进制造技术对于未来机械设计行业的改变。 关键词:先进制造技术;工程训练;教学模块化;自主创新 工程训练是我国在进行高等教育改革的发展历程中必然经历的一种实践教学的新型模式[1],近几年来,工程训练已然成为工科类院校规模最大、受众学生最多的重要教育教学资源。前不久国家提出了“中国制造2025”的概念,强调创新驱动以及发展先进制造业已成为现阶段国际竞争主流。为适应“中国制造2025”,需加强对学生工程能力的培养和对学生的先进制造动手能力的培养。 1高校工程训练中存在的问题 1)教学结构欠佳。由于工程训练开课学期较早,理论知识还未学习,没有系统性的金属加工概念,理论与实践无法相互结合,为学生的学习增加了理解难度。2)设备缺乏以及设备落后。由于工程训练中心规模较大,需涉及到各个工种,需投资资金较多。再加上民办本科以及独立学院资金来源较少,或重视成都不够,导致基础设备过于陈旧不能及时更新,遇到问题无法检修[2]。同时,缺少先进的数控车床或先进制造车床,使学生仍旧停留于传统加工方式的观念,对于先进制造技术只能观看无法进行操作,严重降低了教学效果以及影响学生对先进制造技术操作能力的培养。3)教学模式滞留。目前,大多数学校工程训练仍旧停留在生从师带的过程,加工物品仍旧是榔头,指导教师给出各种要求条件以及设计图纸,学生只是在被动的模仿老师的加工过程,缺乏自主动脑的思维,限制了学生创新能力的发展。指导教师教学模式过于程式化,讲解简单,学生无法形成系统、全面的知识架构体系,致使理论与实践环节脱离,也导致了工程训练结束后,学生对其印象不深,仅仅获得了加工过程以及劳动力的付出,无法与自身理论知识联系到一起。 2先进制造技术应用于工程训练必要性分析 1)先进制造技术及其特点。先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称[3-4]。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等[5]。其特点为:a.先进制造技术具有范畴领域性。b.先进制造技术企业推展性和经济效益性。c.先进制造技术具有主体性和群体性。2)先进制造技术应用于工程训练的必要性。从根本上说,随着AMT的发展,传统的制造业正面临一场全新的技术革命,以制造业信息化推动制造业发展是当前必然趋势[3]。培养创新驱动型人才,正是我们开展先进制造技术工程训练的首要目的。其必要性有以下几点:a.先进制造技术应用于工程训练是培养创新性人才的必须过程。b.先进制造技术应用于工程训练是提出培养适合我国提出的“中国制造2025”技术性人才的关键过程。c.先进制造技术应用于工程训练也是现如今互联网快速发展,以及材料快速成型的必然要求。 3先进制造技术应用于工程训练的模块化教学理论 把先进制造技术应用于工程训练中,是必然经历的过程,其培养目标也非常明确:提高学生整体工程的综合性能力,包括系统的统的工程技术理论知识和实践能力、良好的职业素养和创新意识、初步的市场感知能力和对行业规则的了解。为达到这一目标,也需要调整相关的教学模式,建立起教学研究小组,采用化整为零,逐步突破的方法实施模块教学理论。1)先进制造技术工业生产认识模块教学方式。设计此模块的目的是对先进制造技术基础流程以及产品加工过程的了解。此教学模块最大的特点是虚实结合,以演示视频为主,结合各行业特色,与各专业老师合作,找到各专业切入点进行深入讲解,使各专业学生对本专业所从事的行业采用先进制造技术的生产制造以及管理模式进行直观了解。2)基础工艺学训练与先进制造技术结合模块教学方式。该模块以基础工艺理论为主导,结合传统制造工艺过程逐步过渡至先进制造技术,实行基础训练讲解和演示操作,由学生自主设计具有一定简单功能的日常生活器具或用品,如榔头、锤子、衣架等。指导教师根据学生设计进行分类讲解工艺知识,指导加工。并讲解同种加工方式采用先进制造技术与传统制造技术的优缺点以及工艺的不同性。实施作品展览等形式,让学生能独立完成先关设计以及工艺的交互式学习体验。3)先进制造技术实习模块教学方式。该模块以数控设备和激光设备以及3D打印等设备为主体框架,进行自主式指导教学法,指导教师需要根据学生设计物品进行讲解加工,并传授数控变成法则,让学生自主编程然后检查相应对错并指导加工,使学生能自主完成设计物品并加工出实物,并与设计对比,找出不合理的地方然后进行改进,培养学生工程设计和优化设计的工程学思维。4)综合创新训练与开发教学模块。此模块针对大学生创新实践训练与竞赛平台功能和协同研究开发功能于一体的教学模块,以历届工程训练大赛或机械创新大赛要求为主题,以各一等奖作品为蓝本讲解设计中的优缺点以及如何优化和处理。使学生在训练之后能继续对本专业有所兴趣参加各类比赛,继续发展自己的创新能力。尽量引导学生的制造方式从传统加工方式逐步过渡到先进制造技术中,以更好的适应毕业后所处的先进制造的大环境中。 4总结 培养创新驱动型人才,正是我们开展先进制造技术工程训练的首要目的,也是培养未来机械创新驱动型人才的重要工具,通过发现现如今各高校对于先进制造技术应用于工程训练教学模式过于陈旧等问题,提出工程训练与先进制造技术的模块化教学理论,为以后先进制造技术能更加有效的应用于工程训练中,起到一定的指导教学实践的作用。 作者:武时会 单位:重庆人文科技学院
环保材料在包装设计中的应用:环保材料在糖果外包装设计中的应用 1常用到的包装材料以及所面临的问题 糖果的消费者更多的是少年儿童或年轻的女性。国内外现有的糖果包装设计大多都在追求形态、色彩等方面的创意,以求在外观上刺激人们的购买欲。比如在色彩心理学的方面的应用——多用粉红、浅绿、黄色、橙色等颜色来对糖果进行包装,让购买者联想到糖果的香甜。同时少年儿童的视觉系统这些色彩对视觉感知更为强烈,自然更有吸引力。纸品以及塑料是现在国内糖果类包装主要使用的材料。塑料,经过百年的发展之后,几乎渗透在所有的产品包装当中。它质地轻,加工方便快捷,便于印刷,拓展了糖果的包装形式,且对糖果的包装来说有极好的保质效果。但是人们对于塑料的便利及易加工欣喜若狂的同时,也不得不为处理充斥在生活中、给生存环境带来巨大威胁的东西烦恼了。另外,锡纸也是很多糖果食品外包装喜欢使用的材料。不过,这种材料的铅含量始终达不到卫生标准,因此用它作为糖果外包装还是具有一定风险的。总结起来,目前市面上使用的糖果外包装,虽然有一定的优点,带对于环境的破坏极大,在其加工生产的过程中,既有可能对食品造成污染,也对人们的生存环境造成极大的破坏。同时印刷和包装的形式,也因此显得单一。 2糖果包装设计的趋势 2.1可食性材料包装可食性包装是世界食品工业新科技发展的主要趋势,它已涉及广泛的应用领域,如肠衣、果蜡、糖衣、糯米纸、冰衣和药片包衣等等。举个例子,非常受小朋友喜爱的大白兔奶糖,它的外包装其实就是用纸作为材料,而里面用的则是糯米纸材料对糖进行的包裹。由于可食性包装功能多样,无害环境,取材方便,可供食用,因此近年来发达国家食品业竞相研制开发,新产品、新技术不断涌现。如“果蔬菜纸”的包装很受消费者的欢迎。把蔬菜洗净、剥皮、切细、煮熟、冷却、烘干,然后加工制成的“蔬菜纸”,外观鲜亮,极易诱发顾客的购买欲。人们用这种“纸”包装的食品,不用撕开“包装纸”就可直接食用。据专家测算,一张“蔬菜纸”相当于250克新鲜蔬菜的营养价值。另外,从豆奶及豆腐的生产过程产生的豆渣中提取出的豆渣纸,价格低廉,环保健康,不但具有降糖降脂的效果,还含有较丰富的钙、磷和维生素类,对儿童营养及老年人保健均具有一定的积极作用,具有较高经济效益和社会效益,较高的营养保健价值以及广阔的发展前景。搭配这种可食用性的包装材料,对于包装上面的图案印刷要求也相应提升。本身糖果包装就要求以艳丽的色彩、精致的图案来刺激消费者的购买欲,但是印刷油墨对于人体又有较大的伤害。所以在可食用的包装材料应用上,可以选取两种方式进行设计,一是用天然染料进行印刷,天然染料中很多还包含对人体有益的成分,比如说板蓝根;二是对于新型染料的开发和应用,新型的无毒或低毒性的印刷油墨不断在研制和发展,如UV油墨的发展等等。 2.2新型科技材料包装塑料包装的便利性展现在多个方面,但近年来新型材料的发展既继承了塑料的便利性,又杜绝了塑料对环境的危害。聚乳酸这一种新型材料在科学研究之下越来越为人们所熟知,特别是在食品包装材料中,聚乳酸材料正在取代软塑料包装材料,成为一种新型的“绿色塑料”。这种材料来源于玉米、木薯等一些高糖高淀粉的农作物,除能快速降解外,生物相容性、光泽度、透明度、手感和耐热性好,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外线性,因此用途十分广泛。2004年4月,美国collegefarm品牌首先采用了以生物降解树脂聚乳酸天然材料包装糖果。这种薄膜外观和性能与传统糖果包装膜(玻璃纸或双向拉伸聚丙烯膜)相同,具有结晶透明性、极好的扭结保持性、可印刷性和强度,并且阻隔性较高,能更好地保留糖果的香味。目前该公司高速扭结包装设备中已有一套采用planatureworks薄膜,生产能力为每分钟包装1300块糖果。除聚乳酸天然材料之外,还有其他的生物塑料在不断的研发过程中。这些材料都具有很好的可降解性、强耐耗性、耐高温性等特质,在包装上除了视觉效果出色,对人体来说也有诸多益处。 3结束语 目前,糖果包装在我国具有很广阔的市场。但是在糖果外包装设计中,采用的通常都是一些浪费资源而且会对环境造成污染的材料,这无疑对糖果包专业带来了一定的困恼。不过在相关专家的研究下,从产品的包装材料,到与材料相互搭配的印刷、造型、色彩的设计等等,都取得了明显的进步。因此,相关工作者今后要更加刻苦努力,争取发现出更加适合糖果外包装的环保材料,从而为我国的糖果外包装业以及环境保护做出贡献。 作者:邱蔚琳 单位:广东石油化工学院 环保材料在包装设计中的应用:环保材料在绿色包装设计中的应用 摘要:包装设计是一门艺术,紧密联系着人们的日常生活。近年来,随着经济与科技的高速发展,包装材料的来源越来越广泛,其多元化、复合性的特征预示着包装设计行业光明的前景。同时,由于包装材料的广泛应用,带来的废弃环境问题也不容小觑,加上绿色环保理念逐年深入人心,可以预见,未来的包装设计必然是绿色的、环保的。 关键词:环保材料、绿色包装设计 上古时代,古人就懂得用树叶、毛皮简单的包装生活物品,延续至今,包装不仅需要满足一定的实用性,同时还需要兼顾美观、文化、价值等方面的因素。随着经济与科技的高速发展,人们利用、改造自然的能力不断增加,包装材料的来源也越来越广泛,呈现多元化、复合性的特点。然而,在包装行业快速发展的同时,大量废弃包装材料对我们周边的环境产生了极为严峻的后果,过度使用不可回收、难降解的塑料材料,使生态环境难以维持平衡,长期下去,势必会影响人们的正常生活。因此,包装行业必须从根源着手,基于可持续发展观的理念,大力发展环保材料,并落实其在设计过程中的应用。 一、我国包装设计行业现状 不可否定,包装为人们的生活带来了极大的便利,与此同时,我们也应看见其衍生的负面环境问题,人类赖以生存的环境正在受到包装废弃物的威胁,据相关数据显示,城市生活垃圾的百分之七十以上都是源于包装废弃物。近年来,人们的环保意识有所加强,包装设计行业也推崇“绿色理念”,污染问题得到些许改善,但总体形势仍然严峻,具体表现为: (一)商品过度包装 如今社会,部分商家为了吸引顾客的目光并满足其虚荣心,对商品外表进行奢华包装,毫无意义的同时,对环境造成了极大的破坏,商品一经拆用,包装即被抛弃,造成了资源的过度浪费,并且包装的雷同性也容易引起顾客的审美疲劳,奢华包装的唯一目的亦无法达成。因此,过度包装必须引起人们的重视,亟待包装设计者解决,许多人不知道的是,光每年中秋节用的月饼包装,其用纸量就需要消耗168万颗碗口大的树木,森林的快速消失进而引起土地流失,荒漠化等恶劣环境问题,使本已不再强大的生态系统更加脆弱,得不偿失。所以,消费者应该摒弃以奢华包装为荣的观念,倡导简洁、实用、雅观,这样才能从根源上缓解当前的困局。 (二)难以消失的“白色污染” 许多商家习惯于使用廉价的塑料制品,其中很重要的一个原因就是成本低。但是,他们没有想到的是塑料一旦被丢弃,很难自然降解,现在已经成为人类的头号公敌,比如动物园里的动物误食了塑料制品,就会因为不消化而痛苦死去,海岸线上经常漂流的海鸟尸体也是同样的原因,人类的饮用水如果混入塑料,后果可想而知。此外,塑料包装的回收处理成本极高,分类困难,大量制造塑料产品会消耗石油资源。所以,为了保护环境,节约资源,包装设计时应当尽量少用塑料制品,采用易降解,好回收,可再生的材料,积极响应可持续发展的战略。 二、“绿色包装”的内涵 随着人们保护自然和节约资源的意识不断增强,“绿色包装”的理念于20世纪80年代浮于水面并逐渐被人所接受。受到全世界“绿色浪潮”的影响,并且为了协调好包装与环境的关系,包装行业提出了“绿色包装”“绿色材料”的理念,又名“无公害包装”。“绿色包装”主要体现在环保和节约资源俩方面,即要求做到: 1.减量化包装: 产品包装在满足功能性、运输方便、利于销售的基本条件下,力求实行材料最省化、体积最小化的设计包装。 2.可回收、可再生包装: 以提高包装材料利用率为主要目的,于废弃包装材料中提取可再用资源或通过降解作用为土壤提供养料,物尽其用又保护了环境。 3.包装材料易降解、腐化: 包装材料废弃后,在较短的时间内容易自然降解或腐化,不对生态系统造成长期的危害,目前各国对此项投入力度较大,已取得一定突破。 4.包装材料无毒化: 在包装设计选材时以不破坏自然、威胁人类安全为前提,优先考虑整个生命周期均健康、清洁的包装材料。 三、“绿色”的包装材料选择 “绿色包装”的历程艰巨且长远,我们可以从其最本源的因素——包装材料做起,选择恰当的“绿色”的环保材料,是发展“绿色包装”的优秀。 1.天然材料: 过去,环保材料多指由木浆、草浆制成的纸制品,随着社会的进步,传统的纸质材料已经不能满足人们的多样化需求,所以天然材料包装成为市场新贵。典型的就是竹类材料的使用,一方面竹类材料色泽淳朴,纹理清晰,由于取自天然,未经过太多的加工与修饰,气味清新,触感自然,并且,竹类生长半径较之木材小的多,取材方便,轻微的后期处理就可制成精美的包装,具有丝滑的质感,不容易变形,兼具实用性与美观性;另一方面,天然材料普遍具有一定的保健功能,传统文化中,竹子也象征着长寿、健康,其抗菌性,天然无污染,使用时自然流露的清香,均有益于调节使用者的心性和呵护身体健康。此外,使用竹类、荷叶等天然包装材料,对环境几乎没有什么压力,使用后即便丢弃也可以快速降解,余料补充土塘养分或用作他用都是极好的选择。综上所述,包装设计者应该重视天然材料的利用,不但解决了环境问题,更实现了人性化设计,何乐而不为。 2.可降解材料: 在固定的环境下经过一定的时间,材料本身历经复杂的反应发生结构破坏,化学成分因此出现特定改变的材料被称为可降解材料,这里的“反应”一般是指微生物分解作用使材料重归于生态系统的循环中,因此,利用可降解材料符合“绿色包装”的理念,未来很长一段时间,可降解材料将会统治包装市场。 3.可食用材料: 传统的包装设计不能完全解决包装材料与环境之间的矛盾,近年来,随着生物科技与食品工业的不断发展,市场上出现了一种新型的包装技术——可食性包装膜。顾名思义,可食性包装膜可以被直接食用,原料主要是淀粉、植物纤维、蛋白质等一些自然物质,通过分子间作用形成孔状网络结构的薄膜,目前多用于食品与药品的包装设计中。所以,包装设计可以在可食性方面做出一些尝试。 4.可再生材料: 当下“绿色包装”设计的大方向之一即是使用可再生包装材料,这里的可再生范围比较宽泛,既包括可以多次使用的材料,又指余料可作他用的材料。如何提高材料的利用率并做到保护生态成为摆在设计者面前的一道难题,幸好,行业已经在这方面取得了不小的进步,例如,竹类包装废料可以回收处理后用来制浆和造纸,包装材料采用中密度纤维,不仅提高了利用率,而且不含甲醛成分,对人体有很大的好处。 四、环保材料在“绿色包装”中的设计原则 目前市场上的环保材料包装普遍较为简单,仅仅只是用材料将商品包裹起来,缺乏美感,在某种程度上会导致产品缺乏优秀竞争力。所以,“绿色包装”中采用环保材料不单单需要体现其环保特性,雅致大方的设计也是必不可少的,最起码需要做到维护产品的印象分,不使买家心生厌恶。笔者认为“绿色包装”设计过程中需要坚守以下几个原则: 1.适当选材造就简洁雅观。 包装设计形式无需过度繁杂,不但表现效果差强人意,甚至可能适得其反,违背了“绿色环保”理念不说,无形中消耗了大量的自然资源,人们也会在众多类似的产品包装中产生审美疲劳,因此,为了达到成功设计与节约资源的双重目的,适当选材是极为重要的。当代的设计风格呈现多样化的趋势,各种各样的包装设计流通于市场,但是纵观历史,“留名”“经典”“永恒”的往往都是那些用最简洁的样式表达最完美的效果,这在某种角度与我国古代道家思想不谋而合,“知足”,“寡欲”,忌讳工艺技巧。当我们选择环保材料用作包装时,表达的是一种追求自然、崇尚健康的生活态度,在此,简洁的设计风格一定要满足雅观的要求,不能说用几根竹条随便将鸡蛋装起来就是“绿色包装”该有的样子了,“绿色”的包装理念要求造型简洁,但同时需要保证设计的实用性,美观性,便利性,不是繁枝末节,而是拐角的一抹弧线,甚至一点微小的装饰都有可能做到这一点。不难发现,只有选材恰到好处,才能造就包装的简洁雅观。适当的材料维持着包装与产品的一致性,使买家心生认同,仿似这产品就该这么包装,那样才真正实现了“绿色包装”的最高境界。 2.凸显色泽表达设计意图。 色泽某种程度上刺激着买家的购买欲望,绿色象征着自然、生命、活力与和平,目前市场上的环保材料包装或多或少都带点绿色,贴合中国人向往修身养性、融入自然的愿望,所以在利用环保材料进行包装设计时,注意维持材料的基色,在之基础上加以点缀,达到表达环保的设计意图。色彩给予了产品丰富的生命力与表现力,设计者应当切实依据产品的实际情况,进行适度选材设计,不能过分夸张,但也不要低调如水,力求展现产品特点,建立产品形象。 3.人文气息映射设计内涵。 源于民间的图形及样式时刻散发着人文的气息,给人一种坚实、厚重的感觉,它是数千年的历史积淀,是古人对大自然的高度概括,从中我们可以确切感受到泥土的醇香与心灵的慰藉。正因如此,采用环保材料进行包装设计时,可以努力从民间艺术中获取灵感,与环保材料完美结合,从而达到映射环保设计内涵的目的。完美的设计一定是具有思想的,包装于生活中无处不在,融入思想的包装才算的上是完美的艺术品,而不会转手被废弃,所以“绿色包装”设计还需要将人文价值与环保的理念在包装中有所体现。 五、结语 虽然目前“绿色包装”设计还没有完全落实,但是“环保”“生态”“绿色”的理念已经深入人心,人们在追求生活品质的同时,也会开始关心对环境的影响。在包装设计中利用环保材料不仅符合“绿色环保”的理念,同时提高了产品的优秀竞争力,进而取得顾客认可并带来巨大的经济效益。相信在未来的很长一段时间内,环保材料将会被广泛应用于包装设计中,而作为设计者的我们,应当积极开发新型环保材料,为保护环境、服务社会做出贡献! 作者:张立中 单位:包头师范学院 环保材料在包装设计中的应用:环保材料在绿色包装设计中的应用浅析 摘 要:作为一项古老的活动,包装在商品出现之初便随之出现,其在促销商品流通行销环节中扮演着重要的角色,而包装设计与人们的日常生活有着紧密联系。近年来,快速发展的经济和科技,也在一定程度上扩宽了包装材料的来源,其多元化、复合性的特征也预示着包装设计行业的前景势必是一片光明的。但随着包装材料应用范围的扩大,也产生出了诸多废弃环境问题,值得我们注意,加之人们已具有一定的绿色环保理念,可以想象,绿色、环保必然是今后包装设计的总趋势。 关键词:环保材料;绿色包装设计;应用 近年来,人们的环境保护意识不断增强,开始有更多的人关注到自然的返璞归真,追求简约的生活,低碳生活理念深入人心。同时在产品的包装上,也不断提高了对绿色包装的需求。作为一个系统工程,绿色包装涉及知识的范围较广,包括容器、包装材料、包装涉及、生产工艺和废弃物处理技术等。对当前设计界来说,当务之急就是站在材料与设计的角度,在探索绿色包装设计领域运用到环保材料。 1 我国包装设计行业现状 对于包装给人们生活带来的极大便利,我们予以肯定,但同时我们也应对其衍生出了负面环境问题引起重视,包装废弃物正严重威胁到人类赖以生存的环境,相关资料显示,包装废弃物占到了城市生活垃圾的70%以上。[1]近年来,随着人们不断加强的环保意识,使得“绿色理念”备受包装设计行业的推崇,污染问题虽有所改善,但总体形式仍然不容乐观,具体表现为: 1.1 商品过度包装 目前,一些商家为了吸引顾客使其虚荣心得到满足,往往过于注重商品外包装,商品外表奢华,不仅毫无意义,极大地破坏了环境,商品在被拆开后,包装就被丢弃,过度浪费了资源,且顾客也极易对雷同的包装产生审美疲劳。为此,人们必须重视过度包装,包装设计者也应有效解决这一问题,大多数人不知道的是,单是每年中秋节所用的月饼包装,其用纸量就大约消耗了168万棵树木,快速流失的森林让诸如水土流失、荒漠化等一系列环境问题日益严重,使本就脆弱的生态系统变得不堪一击。因此,消费者应从奢华包装为荣的观念中突破出来,提倡实用、简洁,环保,如此才能使当前的困局从根源上得到缓解。 1.2 难以消失的“白色污染” 现今,之所以廉价的塑料制品受到大多数商家的青睐,很大一个原因在于其低廉的成本。但他们没有考虑到的是,塑料一旦被丢弃,往往无法自然降解,将对生态环境造成极大的危害,如塑料制品被动物园的动物误食,就会因为消化不良而痛苦死去,而海岸线上海鸟的死亡也与此有关,试想若塑料混入人类的饮用水中,将会造成怎样严重的后果。除此之外,塑料包装需要花费极高的处理成本,且分类困难,大量制造塑料制品也会让石油资源过度消耗。因此,为了对生态环境予以保护,节约资源,在包装设计上应尽可能少用塑料制品,材料最好为易降解、好回收,可再生,坚持可持续发展理念。 2 环保材料在绿色包装设计中的应用途径探索 环保材料在绿色包装设计中的应用需在设计中融入环保思想与低碳生活理念。要将环保思想体现在包装设计的外在形态与内在涵义上。 2.1 将材料绿色化理念融入包装设计中 选用单一化、减量化、无毒害化、易降解、高性能材料均包括在材料绿色化范畴内,其不仅具有经济节能的优势,还可使废弃物减少,保护人们的身体健康。设计者要秉承材料绿色化理念,并将其体现在产品包装设计中,并在选料和用料上追求绿色。具体为:第一,材料尽量以耗能低、污染少的为主,对于可重复利用和再生的包装材料、可食性包装材料、可降解材料以及纸材料等予以优先选用,促进资源利用率的提高,达到可持续发展的目的。第二,选用货源充足的包装材料。且加工性能、成型性能以及印刷着色性能均要好,让绿色包装材料在“清洁生产”下完成。第三,坚决不选用有毒、有害、有辐射性的材料,包装设计所用的涂料与黏合剂也最好是以水为基础液的产品,尽可能不破坏空气与周围环境。第四,将对包装材料的文字型说明赋在产品外包装上,并加以处理建议,以便于绿色处理包装材料。 2.2 追求简洁明了的包装造型设计 过度包装不仅起不到良好的表现效果,也会让人在视觉上产生审美疲劳。且过度包装也与环保原则相悖,造成了极大的浪费,与低碳生活理念也是不符的。当前,现代设计多样化趋势愈加明显,包装造型更是种类繁多,但成为传世经典的作品基本上都是通过简洁效果呈现出唯美的意境。为此,设计者应追求简洁明了的包装造型,杜绝过度包装。在具体操作中,应以薄、轻、短、小代替过去厚、重、长、大的包装规格,站在节约资源、关爱环境的角度上进行选材,通过利用再生材料,摒弃不必要的形式,尽量少使用材料。 2.3 颜色选择上突出绿色环保、和谐统一的意图 色调通常会对人体造成较大的刺激,因而包装设计者在选择颜色上,应构建绿色环保、人与自然和谐统一的意图。设计者在进行色彩设计时,首先要将材料的原有色调保留下来,将重点放在颜色搭配与点缀上;其次是将材料本色突显出来,进一步传递绿色环保、和谐统一的思想意图。设计者可按照商品的不同性质,利用色彩塑造不同的主题思想,让作品具有生命,充满感染力,使产品包装不仅是容器,也代表绿色理念与低碳生活。 2.4 将自然气息和人文思想渗透到设计内涵上 环保材料有着原始厚重的肌理,而来自民间与原始的图形也给人以厚重、粗犷的感觉。古人对大自然的精确提炼均通过传统工艺中的造型与色彩等体现出来,让我们感受到心灵的返璞归真。因此,设计者在包装设计时,应渗透自然气息和人文气息。设计者要将自己思想融入包装设计中,通过思想将绿色传递,为环保助力。 3 结语 虽然现在,尚未完全落实“绿色包装”设计,但在人们心中已具备了一定的“环保”、“生态”、“绿色理念”,人们不仅追求生活品质,也开始对环境的影响予以关心。将环保材料运用于包装设计中,既与“绿色环保”的理念相符,也促进了产品优秀竞争力的提高,以获得顾客认可,实现经济效益的最大化。相信在今后很长一段时间里,环保材料将会在包装设计中得到普遍应用,对设计者而言,应对新型环保材料展开积极探索,致力于保护环境、服务社会,促进社会的可持续发展。 环保材料在包装设计中的应用:环保材料在糖果外包装设计中的应用研究 摘 要:随着世界经济的不断发展,人们环保意识的加强以及各国环保措施的完善和加强,保护资源与环境,创造良好的生存和发展空间,是实施可持续发展、实现全球经济良好发展的基本战略!使用新型绿色环保包装,将是全球性的必然趋势。本文以糖果包装作为主要的对象,研究新型环保材料在糖果包装设计中的应用。 关键词:环保;新型材料;糖果包装设计 随着经济的发展和人们生活水平的提高,对糖果的包装,人们的要求也越来越高。首先对卫生标准,人民的自我保护意识增强很快;其次对于环境保护方面,他们开始意识到糖果外包装应用环保材料的重要性。本文将针对此问题进行探讨。 1 常用到的包装材料以及所面临的问题 糖果的消费者更多的是少年儿童或年轻的女性。国内外现有的糖果包装设计大多都在追求形态、色彩等方面的创意,以求在外观上刺激人们的购买欲。比如在色彩心理学的方面的应用――多用粉红、浅绿、黄色、橙色等颜色来对糖果进行包装,让购买者联想到糖果的香甜。同时少年儿童的视觉系统这些色彩对视觉感知更为强烈,自然更有吸引力。 纸品以及塑料是现在国内糖果类包装主要使用的材料。塑料,经过百年的发展之后,几乎渗透在所有的产品包装当中。它质地轻,加工方便快捷,便于印刷,拓展了糖果的包装形式,且对糖果的包装来说有极好的保质效果。但是人们对于塑料的便利及易加工欣喜若狂的同时,也不得不为处理充斥在生活中、给生存环境带来巨大威胁的东西烦恼了。另外,锡纸也是很多糖果食品外包装喜欢使用的材料。不过,这种材料的铅含量始终达不到卫生标准,因此用它作为糖果外包装还是具有一定风险的。 总结起来,目前市面上使用的糖果外包装,虽然有一定的优点,带对于环境的破坏极大,在其加工生产的过程中,既有可能对食品造成污染,也对人们的生存环境造成极大的破坏。同时印刷和包装的形式,也因此显得单一。 2 糖果包装设计的趋势 2.1 可食性材料包装 可食性包装是世界食品工业新科技发展的主要趋势,它已涉及广泛的应用领域,如肠衣、果蜡、糖衣、糯米纸、冰衣和药片包衣等等。举个例子,非常受小朋友喜爱的大白兔奶糖,它的外包装其实就是用纸作为材料,而里面用的则是糯米纸材料对糖进行的包裹。由于可食性包装功能多样,无害环境,取材方便,可供食用,因此近年来发达国家食品业竞相研制开发,新产品、新技术不断涌现。如“果蔬菜纸”的包装很受消费者的欢迎。把蔬菜洗净、剥皮、切细、煮熟、冷却、烘干,然后加工制成的“蔬菜纸”,外观鲜亮,极易诱发顾客的购买欲。人们用这种“纸”包装的食品,不用撕开“包装纸”就可直接食用。据专家测算,一张“蔬菜纸”相当于250克新鲜蔬菜的营养价值。另外,从豆奶及豆腐的生产过程产生的豆渣中提取出的豆渣纸,价格低廉,环保健康,不但具有降糖降脂的效果,还含有较丰富的钙、磷和维生素类,对儿童营养及老年人保健均具有一定的积极作用,具有较高经济效益和社会效益,较高的营养保健价值以及广阔的发展前景。 搭配这种可食用性的包装材料,对于包装上面的图案印刷要求也相应提升。本身糖果包装就要求以艳丽的色彩、精致的图案来刺激消费者的购买欲,但是印刷油墨对于人体又有较大的伤害。所以在可食用的包装材料应用上,可以选取两种方式进行设计,一是用天然染料进行印刷,天然染料中很多还包含对人体有益的成分,比如说板蓝根;二是对于新型染料的开发和应用,新型的无毒或低毒性的印刷油墨不断在研制和发展,如UV油墨的发展等等。 2.2 新型科技材料包装 塑料包装的便利性展现在多个方面,但近年来新型材料的发展既继承了塑料的便利性,又杜绝了塑料对环境的危害。聚乳酸这一种新型材料在科学研究之下越来越为人们所熟知,特别是在食品包装材料中,聚乳酸材料正在取代软塑料包装材料,成为一种新型的“绿色塑料”。这种材料来源于玉米、木薯等一些高糖高淀粉的农作物,除能快速降解外,生物相容性、光泽度、透明度、手感和耐热性好,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外线性,因此用途十分广泛。2004年4月,美国collegefarm品牌首先采用了以生物降解树脂聚乳酸天然材料包装糖果。这种薄膜外观和性能与传统糖果包装膜(玻璃纸或双向拉伸聚丙烯膜)相同,具有结晶透明性、极好的扭结保持性、可印刷性和强度,并且阻隔性较高,能更好地保留糖果的香味。目前该公司高速扭结包装设备中已有一套采用planatureworks薄膜,生产能力为每分钟包装1300块糖果。除聚乳酸天然材料之外,还有其他的生物塑料在不断的研发过程中。这些材料都具有很好的可降解性、强耐耗性、耐高温性等特质,在包装上除了视觉效果出色,对人体来说也有诸多益处。 3 结束语 目前,糖果包装在我国具有很广阔的市场。但是在糖果外包装设计中,采用的通常都是一些浪费资源而且会对环境造成污染的材料,这无疑对糖果包专业带来了一定的困恼。不过在相关专家的研究下,从产品的包装材料,到与材料相互搭配的印刷、造型、色彩的设计等等,都取得了明显的进步。因此,相关工作者今后要更加刻苦努力,争取发现出更加适合糖果外包装的环保材料,从而为我国的糖果外包装业以及环境保护做出贡献。
石油化工设备论文:新时期石油化工设备管理论文 1新时期石油化工设备管理现状 1.1设备管理工作不专业 石油化工设备管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求。 1.2设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求。 1.3化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况。 2石油化工设备管理工作的重要意义 2.1有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4结束语 新时期石油化工设备管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 作者:李光强单位:延长油田股份有限公司青化砭采油厂 石油化工设备论文:石油化工设备检维修人员定员制定初探 摘要:石化行业检维修劳动定员还没有规范方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。本文以设备检维修劳动定额为基础,通过定性和定量地分析检维修工作内容,探索检维修劳动定员方式,为检维修企业规范员工配置提出了一种可行的工作思路。 关键词:劳动定额 劳动定员 劳动定员管理是企业人力资源管理的一项基础内容,为了使设备检维修人员的责任、职权、定员达到合理规范要求,保证企业持续经营,这就要求企业进行合理的岗位设置,实现企业、业主、员工的共同发展。但目前对设备集中化的检维修企业,国家和行业还没有规范的定员方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。因此探索检维修劳动定员方式,定性、定量地分析和确定检维修人员配置质量,是控制和降低人力成本的主要途径。本文结合检维修企业实际,就如何制定检维修企业的劳动定额及定员进行一些探讨。 一、设备检维修的主要工作内容 设备检维修主要包括两部分,一是日常机电仪设备检修,二是日常机电仪设备维护。 1.日常设备检修。第一,小修:设备校验、调整及一般故障处理等。第二,中修:设备解体、清洗、除垢、主要部件检查鉴定、更换修理、清理、润滑、调整(校)等。第三,大修:设备所有部件全部解体清洗、除垢,必要的部件检查并测试其性能,更换主要部件或易损件,总装润滑、恢复外观、整体修复,总体(整体)性能试验,使其主要技术指标达到出厂要求等。 2.日常设备维护的主要内容。设备维护主要包括设备巡检、监测、保养、故障分析及判断。 二、设备检维修劳动定额制定 设备检维修劳动定额制定也按照两方面考虑,即检修劳动定额和维护劳动定额。 1.检修劳动定额。按照行业机电仪设备检修标准,按照每台设备的检修工时,计算总的检修劳动定额。 2.维护劳动定额。根据企业制定的巡检办法,需要对所维护的机电仪设备进行全覆盖的巡检,为了定量地衡量维护工作定额,主要从三个方面计算维护定额。一是确定所维护的设备巡检路线。二是确定某一个巡检路线每天进行的巡检频次。三是确定某一个巡检路线每次巡检所需的时间。机电仪设备维护劳动定额就是员工每天对所有巡检路线所花费的时间。 三、设备检维修劳动定员制定 根据计算而得的机电仪设备所需检维修劳动定额,进而计算检维修人员定员。 1.定员的方法。按照人员对设备检维修联系的紧密程度,把检维修人员分为两类,生产人员和非生产人员。 2.车间机电仪等主体工种人员定员。机电仪设备检维修人员定员=检维修劳动定额/每人标准出勤劳动定额。每人标准出勤劳动定额的确定:按照国家《劳动合同法》的规定,计算员工的出勤工作时间,即每年天数减去法定休假和节假日,乘以每天工作时间。 3.辅助工种人员定员。辅助工种人员为机、电、仪等主体工种以外的其他工种,包括机加工、焊工、管工、仪表安装工、司机、库房保管工等工种,辅助人员定员以比例法确定。即根据检维修单位检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定辅助检维修人员定员。 4.非生产人员定员的确定。非生产人员包括检维修单位行政管理人员、经营核算人员等。非生产人员定员应以比例法确定。即根据检维修单位设备检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定非生产人员的定员。 5.定员修订系数确定。根据上述方式计算的检维修定员,是理想化的定员,按照本单位检维修人力资源现状与实际,综合考虑员工出勤情况(休假、培训等)、员工年龄结构、员工性别比例、技能水平等现实状况,对检维修人员定员进行必要的修订。主要是确定劳动定额完成率,把劳动定额完成率作为修订系数,调整各单位的定员。 6.定员的动态调整。定员确定后,每年应根据检维修装置及设备增减情况,以及员工的劳动生产率提高情况而适时地调整总劳动定额,进而调整定员。 四、本方法制定检维修劳动定员的特点 按照劳动定额的总量,制定劳动定员主要有以下特点: 1.定员标准化。劳动定额按照中石油和中石化两个行业标准为基础依据,充分考虑公司专业化的管理特点,按照实际情况进行修订,作到了标准化,减少人为的主观思想。 2.定员数据化。所有设备的定员,检修工时、维护工时、出勤率等都以数据说话,作到定量化。 3.定员可靠性高。由于按照标准、数据计算劳动强度,并充分考虑了责任、风险等方面的因素,因此可靠性比较高。 4.定员便于操作。人员定员以设备多少为基础,因此设备的增减直接与定员挂钩,便于调整和修订定员,作到了动态管理。 设备检维修人员直接影响着生产装置安、稳、优运行,因此加强一线检维修人员的管理,通过定员的分析和制定,配足配好检维修人员,一定能提高生产装置的保运能力。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备带压堵漏方法 摘 要:带压管道堵漏潜藏着巨大的危险,一旦失控,极有可能泄露导致灾难的发生,给哈石化带来严重的损失。本文在对主要的化工设备堵漏的影响因素进行分析的基础上,着重对几种带压堵漏的安全措施展开探讨,提出合理化的建议。 关键词:石化设备,堵漏方案,焊接罩子 前言: 石油化工产业生产了大量的化工产品,对于发展国民经济和改善人民生活做出了巨大的贡献。长时间的运转对化工设备的防护和检查提出了更高的要求,保证安全、正常生产,必须对设备管道的漏点及时进行堵漏处理。然而,设备和管道内的物料大多数是易燃易爆、高温高压、有毒有害介质,如不制定完善的安全堵漏措施,施工过程中,极易发生安全事故,给单位带来损失,造成环境污染。因此,对设备和管道内的介质做出判断,再保证生产正常运行的情况下,采取正确的安全措施,确保堵漏安全,成为十分重要的问题。 正文: 1石化设备中动火带压堵漏的措施 在石油化工设备中,需要对堵漏装置的性能进行研究,以确保堵漏装置的可靠性,从而有效地发挥堵漏装置的作用。为设备和管道的状况能够保证正常生产的需要,设备和管道内只要有适宜动火抢修的介质时,制定安全的动火方案,采取有效地安全措施,在确保安全的情况下,可动火堵漏。 1.1做罩子 先将泄露部位的外部尺寸测量出来,然后选择大直径的相同材质的管材,根据测量的直径做罩子,罩子的外形应为圆筒形,罩子上要预先焊上阀门,然后将罩子包焊到泄露的部位。要注意在罩子没焊好之前阀门必须全开,以将漏出物料排走,消除压力对堵漏工作的影响。如阀门、法兰等。 1.2铆焊 根据泄露设备和管道的材质,准备相同材质的圆锥形堵头,用夹钳夹住,对准漏点砸紧,再用电焊将其与设备和管道焊接。铆焊适用于设备和管道因点腐蚀出现的点泄露。铆焊之前应尽可能的降低操作压力和温度,完成堵漏后再恢复。 1.3做圆筒 用一根大于泄露直径3-5倍的钢管,在钢管一端安装经过检验的阀门,施焊时把阀门打开,将钢管的另一端罩住泄露点,然后把钢管焊好,检查无质量问题后,将阀门关闭,即达道堵漏的目的。加圆筒一般用于已形成一定漏洞的漏点。 带压动火堵漏是相当危险的,除上述各种堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下的安全防护措施: (1)检测泄露设备和管道的壁厚,当壁厚小于2L时,一般不宜动火焊接;当壁厚大于3L时,可以动火焊接。一般采用手工电弧焊,电流要控制适当,防止烧穿。 (2)带压动火堵漏只适用于低压设备和管道,不适用于中压、高压设备和管道,当设备和管道内的物料从漏点泄露时决不能带压动火。 (3)焊接前,清除动火点周围的易燃物,并确认已经覆盖,铺沙,同时准备好灭火器。无论是露天还是室内一定要检测动火点周围的环境的可燃气体,有毒气体和氧含量,以防止动火时发生燃烧爆炸、中毒、烧伤等事故。 (4)操作人员进入作业点应穿戴好防护服和防护面具。堵漏前必须办理好相关的作业许可证。若是高处作业必须佩带安全带。 (5)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,须慎重果断,如发现异常,采取措施尽快解决。 2石油化工设备中的非动火带压堵漏的措施 在连续生产的石油化工装置中,如果发生泄露,常采用非动火的带压堵漏方法,此方法的危险性较大,如安全措施不全面,不但堵不了漏,反而会使漏点扩大,危机生产和人身安全。因此,堵漏前必须制定切合实际的安全防护措施。 2.1打卡子 卡子的大小、厚度、宽度可根据设备和管道的大小、漏点的大小、设备和管道内介质温度和压力而定。假如管线有泄露点,做一个能包住泄露点的卡子,先用铅将泄露点堵上,在垫上一块四氟或有弹性的胶皮,然后用卡子包住,吧包好后将卡子螺栓拧紧,直至不泄漏。只有在压力不高、温都不高、泄露孔不大、外表面简单对称的场合打卡子,才能获得理想的效果。 2.2注密封剂 首先把泄露点用夹具封闭在一个密封腔内,选择能耐泄露的介质及其温度的密封剂,通过专用的注射工具把密封剂注入到密封腔内,密封剂在腔内充满并且压力升高,当密封腔内的密封剂压力与泄露介质压力相平衡时,便阻止了泄露。 不动火带压堵漏除了上述的堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下安全措施: (1)操作人员要经过有关专业部门进行全面的堵漏技术培训,经理论和实践操作合格后,才能上岗操作。 (2)操作人员必须按规定穿戴好安全防护用品才能进入堵漏现场。堵漏前,必须办理相关的作业票据。堵漏过程中,注意防烫、防火、防爆、防中毒等事故发生。 (3)泄露介质为易燃易爆物质时,夹具应涂抹油脂,轻拿轻放,用防爆工具进行堵漏,避免撞击产生火花。而对有毒有害的气体介质泄漏时,操作人员必须佩带密闭式空气呼吸器,才能进行堵漏。 (4)操作人员应站在上风口操作或用蒸汽吹扫掩护,把泄露的介质吹到一边,使泄露部位显露出来,不能让介质喷到操作人员身上。 (5)检测设备和管道器壁较薄时,如果器壁不能承受任何压力时,不能把密封剂直接注入到泄露点上。否则会发生严重的破坏事故。 结论: “ 安全第一”是堵漏的最重要话题。为了保证带压堵漏装置的可靠性,需对其进行定期或者必要的性能检测,在线检测装置的工作状态,从而对装置的工作性能和状态做出有效的评估,保证装置能够有效的工作,从而为完善堵漏装置的设计提供更有力的依据。堵漏是在形式严峻、条件恶劣的环境下进行的作业,因此操作人员必须严格执行有关的规章制度和操作规程,确保带压堵漏作业的安全。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐的有效措施 摘 要:近些年来,我国石油化工行业发展迅速,对国民经济的整体发展起到了巨大的促进作用。但是在石油设备长期运行的过程中,出现了日趋严重的腐蚀问题,制约到了石油化工行业的发展,需要引起人们足够的重视。文章简要介绍了石油化工设备腐蚀的原因,然后探讨了防腐措施,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词:石油化工;设备腐蚀;防腐措施; 石油化工设备腐蚀问题的出现,不仅会破坏到设备的物理性能,影响到机械装置的正常运行,还会对石油化工行业产生较大的影响,比如设备使用寿命遭到缩短,制约到石油化工企业经济效益的提升。因此,石油化工企业就需要充分重视设备腐蚀问题,将一系列针对性的防腐措施运用过来,促使石油化工设备的使用周期得到延长。 1 石油化工设备的腐蚀原因 有诸多原因都会导致石油化工设备腐蚀问题的出现,通常情况下,可以将其划分为外在因素和内在因素。 1.1 外力原因 在这个方面,又包括两种类型,分别是化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。 前者主要是石油化工设备接触到硫化物,与空气中的氧分子和水分子发生化学反应,有新的氧化物形成,导致有腐蚀层形成于石油化工设备表面。具备了相应的条件方才会出现这种腐蚀现象,分别是腐蚀物质和较高的温度。以硫酸含量为例,如果达到了50%左右,就会以最快的速度腐蚀碳钢材料,如果含量较低的话,也会随之降低腐蚀速度。 后者主要是石油化工设备接触到了电解质溶液,电解质溶液中会产电极被石油化工设备表面所吸附,进而有腐蚀层形成于表面。潮湿的生产环境以及较长的接触时间是本种腐蚀现象的产生条件。 1.2 内在因素 ①没有正确的使用材料。在石油化工设备材料选择中,比较的复杂,特别是设备检修过程中出现了比较严重的材料使用不当问题。因为着急使用设备,而没有及时的供货,那么可能会采用低质量的产品,这样腐蚀可能性就得到了提高,进而出现一系列的事故。还有则是将高等级的材料运用过来,以为这样材料的抗腐蚀性就会得到提高,但是却会产生相反的效果。 ②没有科学的管理材料。因为设备有着比较复杂多样的类型和种类,会混乱地使用一些材料和零件,没有严格的管理材料,都可能会导致腐蚀问题出现于石油化工设备的使用当中。 ③没有科学的设计设备。在结构设计初期,就需要对石油化工设备的结构设计问题充分重视,如果有问题出现于本阶段内,那么就会直接影响到设备的刚度、强度以及承受力,严重的话,设备松动或者局部振动也会随之出现,进而对设备的抗腐蚀性造成较大的影响,设备的使用寿命遭到缩短。 ④设备加工不当;对于石油化工设备来讲,基本上都会有误差存在于结构设计和实际加工之间,这是因为设备材料的设计标准与设备的实际加工需求不相符合。此外,在焊接设备的过程中,因为没有严格控制施工工艺,也会导致设备腐蚀问题的发生。 2 石油化工设备的防腐措施 2.1 对腐蚀介质的有效隔离 为了避免有外在腐蚀问题出现于石油化工设备中,就需要有效隔离石油化工设备和腐蚀介质。一般情况下,经常用到的方法是将油漆涂抹于使用化工设备的表面,以便充分发挥防护作用。环氧树脂、酚醛树脂等都是不错的油漆涂料。在防护层涂抹之前,需要对石油化工的材质、使用情况等充分了解,还需要将设备性能、老化以及防护层的耐腐蚀能力等因素充分纳入考虑范围。 此外,为了有效隔离,也可以将金属覆盖层制作于石油化工设备的表面,这种方式可以对点化学物质腐蚀有效的应对,在石油化工设备表面所涂抹的金属漆往往具备较好的耐腐蚀性能,或者是将其制成适当的形状,以便在母材的表面所焊接。母材因为材料属性的限制,要求相对较低的电位,那么覆盖之后,就需要将腐蚀保护设备作为阳极,在电流不断升高的过程中,会持续降低腐蚀电流,以便有效控制腐蚀率,发挥防腐效果。 2.2 对设备结构设计的大力优化 在石油化工设备中,起始阶段就是结构设计,那么就需要从这个阶段来进行防腐。在设计过程中,需要将控制腐蚀的知识经验合理运用过来,促使设备具有较高的性能和较长的使用寿命,同时,经济、实用以及环保等方面的要求也需要纳入考虑范围。 此外,石油化工设备的实用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,就需要将防腐措施运用到安装中的各个环节,对设备包装、加工以及运输等各个环节所存在的腐蚀问题充分考虑。需要注意的是,材料虽然有较好的性能,但是无法保证制造质量的话,也不可能提高设备的抗腐蚀性,因此,在设备制作过程中,就需要对各个环节存在的腐蚀风险充分考虑,同时,做好材料管理工作。 2.3 对设备材料的合理选择 石油化工设备材料会对设备整体的抗腐蚀性产生直接的决定性作用。目前,通常用金属和非金属两类材料来作为抗腐蚀性材料。碳钢是金属材料中运用最为广泛的,但是其没有较高的抗腐蚀性,因此,就需要将涂层保护措施运用过来。科学技术的革新,如今出现了一些新型设备材料,如合金钢、玻璃钢等,其有着较高的耐腐蚀性能,因此,可以大力推广和应用。在对石油化工设备材料进行选择时,需要将材料经济性、介质性能以及设备加工要求等诸多因素充分纳入考虑范围。 2.4 对设备加工工艺的大力完善 石油化工设备有着比较复杂的加工生产过程和多样化的工艺流程,因此,在这个过程中,就需要对腐蚀风险有效的规避。目前,通常采用的方法是控制设备的加工环境,如对空气中的水分进行减少,对作业温度大力提高。通常情况下,水分子会对设备腐蚀起到加剧作用,在常温干燥的环境下,可以更好地保存和利用设备。因此,就需要将干燥和冷却设备增加于设备的加工过程中,促使空气中的水分得到有效的降低或者减少。同时,提升了温度之后,还可以更快地蒸发空气中的水分,设备腐蚀性得到降低,因此,就需要对加工温度适当提高。 2.5 加强防腐技术管理 在石油化工设备防腐中,还有非常重要的一个环节是技术管理工作,在这个方面,需要对防腐新材料和新技术积极地开发和运用,将其有效转化为生产力,促使石油化工企业更加健康的发展。要将防腐教育贯彻于设备设计、生产、使用和维护过程中,对员工的防腐意识大力提高,并且将防腐安全教育机制有效的构建起来。此外,在石油化工设备的各个环节中都会出现防腐现象,因此,就需要做好日常预防和维护、定期检查工作,将定期检查和维护机制科学构建起来,以便真正落实防腐工作。 3 结 语 综上所述,石油生产企业的发展会直接受到石油化工设备腐蚀问题的影响,因此,就需要充分重视。虽然设备腐蚀是不可避免的,但是通过一系列措施的运用,可以有效降低其发生率。对于石油化工企业来讲,需要对设备腐蚀原因充分了解,然后结合具体情况,采取一系列针对性的措施,以便降低设备腐蚀率,促使石油化工设备使用寿命延长。 石油化工设备论文:论石油化工设备的安装 摘 要:现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的需求量越来越大。石油在我国国民经济中占有非常重要的地位,因此,石油化工企业应该重视石油化工设备的安装。本文主要分析了石油化工设备安装的特点,并提出了一些石油化工设备的安装措施,希望能够对相关负责人提供一定的帮助作用。 关键词:石油化工;设备;安装;特点;措施 石油化工设备生产是一个复杂并且危险的过程,生产出来的产品都是属于易燃易爆物品,因此,石油企业应该重视石油化工设备的安装问题。近年来,随着我国社会经济的不断增长,石油化工设备的安装过程越来越备受关注。因此,在对石油化工设备安装的过程中,应该由相关的专业技术人员进行操作,注重石油化工设备的安装质量,从而保证石油生产的安全稳定性。 一、石油化工设备安装的特点 (一)周期长,投入大 一般情况下,石油化工的设备体积都很庞大,安装过程也非常繁琐,耗费时间也比较长,在对设备安装时,还要投入大量的人力和财力。同时,在具体的安装中,涉及到的专业知识也非常广泛,还要有很多的单位参加,比如建设单位、施工单位等,只有这些单位共同合作,才能使得设备安装更加具有安全性。 (二)技术含量高 现如今,我国石油化工企业生产出来的产品是多种多样的,其中生产出来的每一种产品都是按不同的设备要求来完成的,比如,耐压性、耐热性、耐腐蚀性等,由此可以看出,生产产品的过程非常的复杂。目前,我国的石油化工设备具有很多的特点,比如,自动化程度灵敏性高、设备结构精湛等,而且体积大、重量高,因此,设备安装比较繁琐,技术含量非常高。 (三)风险大 我们都知道,由于石油化工设备自身的特点,所以在设备安装过程中需要很多的人力和财力,而且也会出现各种各样的安装问题。同时,在购买设备之后进行运输时,由于设备体积大也会出现一定的风险问题。另外,在生产过程中,如果设备出现了质量问题,维修时也要经过很长的一段时间,因此,为了减少设备的风险,在安装时一定要仔细检查每个环节,安装之后还要经过严格的验收。 (四)工种交叉多 在石油化工设备安装过程中,设计道德专业知识非常多,比如电器、土建等。并且安装中也少不了工艺、防腐等专业知识的相互协调,同时需要很多的单位进行参与,如制造、监理、施工单位等。由此可见,石油化工设备安装过程非常复杂,需要的工种交叉也很多,综合性非常强。 二、石油化工设备的安装措施 石油化工设备安装是一个非常复杂且周期很长的工作,为了提高设备的安装质量,石油化工企业就要时刻注意安装的每个环节,下面我们就来具体说下石油化工设备的安装措施都有哪些: (一)提高安装人员技术水平 众所周知,企业的发展关键在于人才。随着我国市场经济的不断发展,企业对技术人才的需求越来越高,特别是石油化工安装的技术人员,这是因为石油化工设备安装质量好坏直接关系到生产中是否安全。与此同时,为了提高技术人员的工作效率,企业还要定期对他们做一些专业知识的培训,同时,还要在企业内部制定一些奖惩措施,以此来提高他们的工作热情和积极性,避免人才的流失。另外,企业为了能够跟上市场发展的脚步,还要定期更换新设备,不断引进新技术,然后聘用国外有专业经验的人才与企业内部的工作人员一起安装新设备,提高安装人员的技术水平。 (二)要做好石油化工设备的开箱检验工作 石油化工设备的开箱检验工作是一项非常重要的工作,它直接关系到设备安装的是否成功,一旦安装不成功给设备造成质量问题,后果将不堪设想。在这个开箱检验中,必须经过两个重要步骤:一方面是工厂验收,另一方面是商检用户验收。其中工厂验收的目的就是检测设备的质量是否过关,以免在生产过程中发生安全事故;商检用户验收主要指的就是买方与设备厂家、商检局以及保险公司共同进行验收。在进行验收的过程中,要检查数量是否准确无误,设备是否完好无损等,最后如果检查结果都合格之后就要签字确认。 (三)要加强与外商专家的协调管理 在安装的过程中,还有一个问题是必须要注意的,那就是要加强与外商专家的协调管理,这主要是针对那些从国外进口的关键设备。在与外商合作时肯定要签合同,然后根据合同的内容进行安装试运,这个过程中必须由外商专家亲临现场进行指挥安装,以免错过某个细小环节,给设备安装造成质量问题。第一,要结合企业的实际情况,制定相应的安装方案,协调好与外商专家的指导时间,在做好一切准备工作之后,双方就要协商好安装的流程。第二,企业要定期召开设备安装会议,讨论安装过程中容易出现的问题,然后找相应的措施进行解决,确保安装进度。第三,要与外商专家建立相应的友好合作关系,经常沟通感情,加强双方之间的配合度。 (四)重视安装过程中的质量管理 在石油化工设备的安装中,最重要的就是安装质量。因此,企业要专门组织一个部门,重点抓好质量管理工作,并聘请相应设备专家进行管理。与此同时,监理工程师应超前的对设备安装的流程进行质量管理,定期到现场进行考察,并对工序的质量进行检验,确保设备能够安全生产,一旦发现有问题,无论大小,都要认真对待,及时找到问题原因然后采用相应的措施进行解决。总之,企业要重视安装过程中的质量管理,提高设备生产的安全效率。 总而言之,石油是我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,因此,为了提高石油生产的安全性,就必须重视设备的安装过程。在具体的设备安装中,技术操作人员应该做好石油化工设备的开箱检验工作,提高自身的安装操作技术,注重设备的安装质量,总结以往的经验教训,为我国石油化工的可持续发展奠定坚实的基础。 石油化工设备论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油化工设备论文:新时期石油化工设备管理浅析 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,地球资源的使用程度不断加强,伴随人们对能源与资源的过度使用,导致部分地球能源出现短缺的状况,尤其是石油能源。现阶段,石油能源的合理利用逐渐引起了各领域的关注。在石油化工行业的不断发展中,其相关设备的管理问题逐渐暴露出弊端,因此,应对其进行科学合理的完善与更新,进而积极的促进石油化工行业的进一步发展。 关键词:新时期;石油化工;设备管理;浅析 石油化工行业主要是对化工产品进行必要的生产与加工,因此,对相关的设备进行管理与维护工作具有一定的现实意义。不仅能够提高设备的使用效率与质量,同时间接地推动了石油化工行业的工作效率。文章通过对石油化工相关设备管理问题的全面分析,提出相应的解决措施,进一步完善石油化工设备的管理工作。 1 新时期石油化工设备的管理现状 1.1 设备管理工作不专业 石油化工设备的管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求[1]。 1.2 设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求[2]。 1.3 化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况[3]。 2 石油化工设备管理工作的重要意义 2.1 有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2 有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3 完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1 贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收[4]。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2 加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3 对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4 普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率[5]。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5 积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4 结束语 石油化工设备的管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 石油化工设备论文:石油化工设备管理浅析 摘要:随着经济的不断发展,资源能源的利用也是越来越频繁,尤其是作为重要能源的石油,更是得到人们的广泛关注,石油化工的不断发展的过程中,石油化工设备的管理问题成为重要因素,它直接关系着整个石油化工业的健康有序发展。本文主要就石油化工设备管理进行了分析研究。 关键词:石油 化工设备 设备管理 引言 众所周知,石油化工设备是进行化工产品生产和加工的基础,只有不断加强石油化工设备的管理和维护,才能更加有效地提高石油化工设备的质量和效率, 也可以在一定程度上提高石化企业的生产效率。由此看来,对石油化工设备管理进行研究很有必要。 一、石油化工设备管理的重要性 1.化工设备管理是化工企业安全生产的保障 安全是一个化工企业最基本也最重要的生存要素。在化工企业实际的生产中必须把生产安全放在首位,保障设备的安全和人员的安全,避免企业遭受不必要的损失。化工企业能够进行正常的生产运作,化工设备管理的系统化、科学化是重要的前提之一。部分对安全环境要求比较高的化工设备比如电力设备、机动设备、压力设备等,需要特别加以个性的管理和维护才能保证设备安全的工作。这些高压强电的设备一旦出现故障不仅对设备会造成一定的破坏,对操作人员的生命安全还会造成威胁,后果不堪设想。因此,化工设备管理的安全是化工企业的生产生命线,必须制定科学、合理的管理方案来给化工企业在安全制度的保障下实现经济效益最大化。 2.设备管理是稳定生产的保障 关于化工设备的管理工作有相当多的具体内容,比如如何对化工设备进行设备的定期保养和调试、设备的招标和成本的预算等,需要化工企业不同部门的员工齐心协力共同来完成设备的管理工作,做到各尽其责,在自己的岗位上做好有关化工设备的管理工作,为化工企业生产的稳定性、高效性、持续性作出自己应有的贡献。 3.设备管理是提高产品质量的重要因素 化工企业产品的质量的好坏关系着一个企业经济效益的好坏,是影响企业在市场占有率和同功能产品竞争上地位的重要因素。而化工设备的管理又是直接与企业产品质量挂钩的,设备能够正常安全的运作才能制造处符合企业标准的优质产品。化工设备管理需要各管理人员让设备时刻保持一个良好的工作状态,这样才能让设备高效的在生产线上运作,提高产品的质量。 4.设备管理还是提高生产效率的重要因素 化工设备的优秀管理,帮助生产线正常的运作,实际上就是在生产效率上给了一个强有力的保证,设备不出故障,生产效率就能在技术的带领下不断提高。生产效率的不断提高,就能帮助化工企业能够实现效益的最大化。因此设备管理工作对于企业生产效率还是非常重要的。 二、石油化工设备管理的现状 1、化工设备管理专业性不强 以往的化工设备管理体制跟不上化工设备发展的脚步很大一部分原因就是因为设备管理的专业性不强,严重制约了设备管理体制的深入改革和完善。要求设备管理人员的综合素质和专业素质都要非常的扎实过硬,各方面能力都要平衡发展,而现代的化工企业的设备管理人员恰恰缺乏专业性的知识和操作经验,无法适应化工设备的日益更新。 2、化工设备管理安全问题 众多化工企业的化工安全事故发生原因都是因为设备管理上出现的管理方法不够科学先进和不严谨。随着现代化技术的不断发展,各种新型的化工设备都在不断更新换代,集约化设备日益增多,而且部分化工设备还出现过载过量工作的情况,给设备管理工作带来了不小的困难。安全隐患的节节攀升也给化工设备管理带来了许多难题,传统的设备管理制度已经不能满足现代化化工设备的安全监控的实际要求。迅猛发展的集约式设备对化工设备管理的要求越来越严格,日益凸显的设备故障造成的安全事故给化工企业敲响了警钟,设备管理安全问题已成为现代化化工企业设备管理要解决的重大难题 3、设备滞后和管理的不规范 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验经行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已体满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 四、加强石油化工设备管理的措施 1、落实企业设备管理主体责任 首先应该进行设备的专业管理,企业要充分掌握设备使用、维护、维修和保养的重要技术。企业设备管理部门负责维修和保养计划以及材料和部件计划,负责质量控制验收,负责设备文件的管理和维护信息。再者,企业必须加强设备管理的领导,落实领导责任。企业应明确领导团队成员负责设备管理。根据企业需要,可以建立设备、电气、仪表副总工程师,来辅助分管领导负责设备的技术管理。另外,特大型和大型的石油化工企业,需要设置专职副领导进行设备的管理。 2、加强石油化工设备的管理和专业技术人员的培训 首先石化企业应该高度重视石化设备的管理,很好地理解石化设备管理有效增强企业盈利的重要作用;其次,设备管理部门还要不断加强专业技术人员的培养,并协助其他部门搞好这方面的相关工作,如辅助人力资源部门进行专业技术人员的招聘工作。栽培的技术人员根据企业实际需求,做到培训要具有针对性,从而提高有关人员的技术水平。而且,在进行相关技术人员培训的同时,也要重视技术人员的培训结果,并要进行及时的检查,检查结果必须记录在档,鼓励培训人员更加认真谨慎的看待培训工作。更为重要的是要注意石化公司应该开发详细的评估体系,以提高设备的运转率为优秀,加强石化设备的管理。 3、加强石油化工设备的安全管理,普及化工设备安全管理的意识 石油化工设备的安全管理的方方面面的准确把握需要化工企业上上下下全体员工树立安全操作、安全管理的意识,而不是单单依靠设备管理技术人员的单方面的维护和操作。全体员工能在化工设备出现故障的第一时间及时反映给管理相关的技术人员,从而避免设备故障的进一步恶化。而且部分设备操作人员安全意识淡薄,不加强宣传安全教育的话,会增加设备出现使用故障的概率。所以,设备管理的全体安全意识要从上到下、从部门之间的横向上都要切身落实,加强安全的宣传教育,全面保障设备的安全运行。 4、引进先进的设备维护技术 随着改革开放的进一步深入,大量的石油化工企业不断引进国外先进技术,如等离子焊、氩弧焊、热喷涂涂料、胶粘剂等等,这些重要的先进技术在企业中得到了广泛的应用和流行,各种先进的技术,使用先进的工具,在很大程度上提高了设备的效率,劳动强度得到了很大程度的降低,一旦设备出现故障,可以实现快速修复。石化企业在未来的发展,还要加强对先进技术的引入,并不断引入检测方法,如x射线、超声波等等先进的技术手段,可以实现现场快速判断,提高设备维修效率,加快维修计划,确保生产的正常运行,不断提高石化企业设备的现代化水平。 结束语 总而言之,石油化工设备管理是关系到石油化工企业发展的关键所在,必须采取各种措施不断加强石油化工设备管理,只有这样,才能不断促进石油化工业的不断发展,才能给石油化工企业带来良好的经济效益,同时为我国国民经济的不断发展做出贡献。 石油化工设备论文:石油化工设备的维护探究 摘要:在我国的石油化工设备中,设备的维护的重要性不言而喻。化工设备的维护工作影响其日常工作的正常运作。只有掌握好化工设备的维护检修技术,才能使设备良好运行,维持较好的生产秩序。基于此,文章对石油化工设备的维护进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:石油化工设备;维护;措施 1.石油化工设备维护的必要性与原因分析 首先,加强石油化工设备的维护是适应石油化工产业发展的客观要求。石油化工产业生产离不开设备的运用,任何机械化设备的使用都有其使用寿命或是缺陷不足,在日常的运行过程中产生的消耗也会加快设备的老化程度,不利于设备的长期连续使用,因此鉴于为了减少在化工生产中出现突发事故或是技术性问题就需要加强和完善化工设备的维护和保养,从而更好地促进石油化工产业的健康顺利运作。 其次,石油化工设备维护也是促进化工生产物质技术发展进步的重要体现。随着科学技术和信息科技化的快速发展,无论在各行各业都离不开科技的进步与发展,石油化工产业也不例外。化工设备在日常使用中出现的故障等技术问题都需要加强维护和处理,这就要求石油化工生产需要提高设备维护的管理体制,加强技术创新和维护,从而为生产作业提供一个有保障的平台和环境。 最后,加强石油化工设备维护也是企业保障员工人身安全的具体措施。石油化工设备的使用主体是生产工作人员,在日产生产过程中不可避免会出现一些安全事故等,这就要求石油化工企业需要及时的加强设备的维护工作,减少由设备故障所引起的安全隐患,这不仅是为了延长设备使用寿命,也是保障员工人身安全必不可少的完善措施。 2.设备维护的标准 2.1要保证设备在产品的制造生产环节中拥有较长的持久性,可以让石油化工设备在连续不断的生产工作中保持正常运转,企业要把石油化工设备的维护和保养规定做实做细。 2.2尽量避免具有腐蚀性的物品损害石油化工设备,企业的管理人员要组织员工负责清理设备表层的污物,让设备一直处于清洁状态。这样石油化工设备就可以在一个清洁卫生的环境中作业,为正常生产制造一个有利条件。 2.3要降低物品原料的消耗和相关能源的损耗,避免因为物品的泄漏引起的火灾、爆炸和环境污染等一系列重大事件的出现。要根据具体的工作实际制定相应的安全规则,科学严谨的监督管路连接处的安全情况,根据经常出现的问题制定有效的应对措施。让因泄漏造成的损害减到最小,甚至避免事故的出现。 2.4假如在生产的过程中石油化工设备出现突发性的故障,要及时开展维修工作。要制定规则保证维修当天完成,使危机在最短的时限内消除。这样,设备就可以快速恢复工作状态。所以,企业要在监督维修的同时,做好相应制度的跟进工作。员工就有依据对设备进行严格检查,才能保证出现的问题得到及时解决。 3.化工设备维护的基本方法 化工企业生产性质的特殊性,以及化工设备性能恶化的因素,要求化工设备时刻要保持高效、稳定的生产运行状态,而保证设备平稳运行的重要手段就是做好维护与保养工作:首先,化工设备运行的持续性要求要实现专人负责制,保证每个重要的设备部门都要有专人负责;其次,要规范设备操作人员以及维护与保养人员的行为准则,化工生产工艺操作比较严格,操作人员要严格按照相关规定执行,避免因为人为操作导致设备发生故障;最后,加强安全教育和知识能力培训活动。企业要积极开展一系列的安全教育和技能提高实践活动,并且制定一些激励措施,提高员工的主人翁意识,增强他们的责任心。 3.1化工设备投产前的维护保养 化工设备在投产前的维护保养是化工设备维护保养工作的基础,对设备的安全高效运行具有重要的影响,因此投产前的维护保养一定要做好:一是按照设备的使用要求,编写相应的操作规范和维护保养手册,并且根据设备的出厂安装顺序绘制润滑示意图,便于为日后使用提供重要的数据参考;二是在设备投产前要对操作人员、管理人员以及技术人员等进行相应的教育培训,让他们了解设备的结构、性能、维护保养等各方面的知识,并且在经过一段时间的培训后,要对他们进行考核,实施带证上岗制度;三是做好设备相关配件的准备工作;四是要准备必要的维护保养工具。 3.2化工设备使用中的维护保养 一是在设备使用中,要制定严格的岗位工作制度,并且认真执行巡回检查制度,尽早发现潜在故障,并给予解决,避免设备故障的进一步扩大;二是要严格执行“以维护为主,检修为辅”的维修保养制度;三是做好设备润滑工作,及时对关键部位进行润滑,避免因为润滑不及时而造成的设备的过度磨损。 3.3设备的巡回检查 化工设备与一般设备相比,其摆设位置和安装方法具有独特性,一般很少看到独立的化工设备,通常是设备群体相连,即一个程序的设备与另一个程序的设备相连,一个集中控制系统同时控制十几台相连设备,其中任何一台设备出现问题,都会殃及到其他设备。目前,化工企业采用的是集中控制监控方式,少有人工检修管理人员的参与,因此,必须采用巡回检查的方法来弥补控制检测的不足,在遵循化工设备连续性的基础上,参考集中控制管理中心的监控参数,以小组为单元、采用巡回、片区、现场三种方式定期定点对每一个设备运行、机械振动等展开检查,彻底杜绝高危害性因素。 4.加强石油化工设备维护的具体措施 4.1提高维护人员安全意识 由于化工企业的特殊性,无论在日常生产,还是装置维修、改造作业中,每一个点都存在着危险源。针对这种情况,必须提高维修人员的安全意识。作为专业的设备维修人员,在化工企业或其他危险行业设备检修等作业安全管理工作中,为了保障现场的安全生产,必须严格遵循相关管理规定。每一个作业人员应在思想上重视,在实际工作中落实和体现,细节决定成败,如果只停留在理念和口号,或者通过“搞运动式”的短暂行为,是无法真正落实到每个员工的心里,从而转化为行动的。 4.2提高维护人员技术水平 化工企业中对维护人员的要求较高,要求懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程;会操作、会保养、会排除故障。所以提高设备维护人员的专业技术水平及职业素质势在必行。 对于化工企业从事维护的人员,可以聘请专家或技术能手为企业的维护人员讲课,讲一些维护技术要领、注意事项等内容。也可以对设备维护人员进行专业培训,使维护人员充分了解设备的原理结构,常用的设备保养维修及故障处理方法。还可以举办技术竞赛,对成绩好的人员给与物质奖励,维护人员不仅可以借此机会相互交流、学习,还能够提高学习专业技术的积极性。 对于高职院校的设备维护专业的学生,可以通过以上方法提高维护的技术水平,也可以通过专业相关理实一体课程、实训课程、职业资格培训等方法提高技术水平。总之要成为一名优秀的维护人员应将理论和实践相结合,二者相辅相成,缺一不可。 4.3制定科学合理的设备使用管理机制和体系 石油化工生产离不开设备的使用,然而目前大多数化工企业对于设备的管理存在细节上的问题,忽视了设备的维护和保养工作,这样不仅不利于化工企业的发展,还会造成设备在使用环节上出现各种问题,因此这就要求企业在日常生产中需要制定一个全面科学的设备管理机制和体系,重点负责设备的日常使用和事后的维护事项。这样不仅能够促进设备维护工作有序进行,还提高了生产工作效率,促进化工企业的发展。 结束语 基于上述的分析,可以发现,在日常生产环节中不可忽视对于设备的维护和保养,必须要结合相应的维护技术,提高维修人员技术水平,以适应时代的进步与发展。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备的维护及检修 [摘 要]国家经济的快速发展,对能源的需求也在逐渐增长,这就需要石油化工企业的生产能力能够满足经济发展的需求。石油化工设备对于经济发展有着重要的作用,石油化工设备的优劣和工作状态,直接影响到石化企业生产装置的安全稳定和长周期运行,也影响着石化生产企业的经济效益。 [关键词]石油化工 设备维护 安全 检修 1、石油化工设备的特点和维护的基本要求 1.1 石油化工设备的特点 石油化工是一个技术相对比较复杂的行业,涉及到的石油化工设备也较多,其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程,具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点,同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养,确保设备正常运行并且强化可靠性,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 1.2 石油化工设备维护的基本要求 (1)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。 (2)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 (3)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 (4)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 2、化工设备检修中的危险因素分析 与其他类型的生产相比,石油化工生产设备检修是一项高频率、高风险且复杂的技术性工作。 特别是石油化工生产区域的设备布局较为集中,局限了检修的场地,而对设备进行内外部以及高空检修作业时,动火、高空、容器内、起重、拆装作业等会同时进行,交叉作业多,若缺乏严密的施工组织和不周全的施工计划加之麻痹大意,非常容易造成安全事故。 2.1 动火作业的危险性 检修前,生产设备系统介质清理不彻底、盲板安装不到位、阀门内漏等安全防护措施不到位时,必将增加生产系统检修的危险性。 许多易燃易爆的介质容易在设备、管道内壁形成积垢层,如果清理不彻底,置换不到位,动火作业时,非常容易引起火灾、爆炸等安全事故。 2.2 高空作业的危险性 高空作业时,可能存在的危险性主要是由于脚手架的搭设不规范、 稳定性差造成的高处坠落事故;同时在高空作业时,可能由于周围环境的变化,有毒气体的散发,引起检修人员造成中毒,致使高处坠落事故发生; 若未按照要求办理登高作业票证、未系安全带、未佩戴安全帽,易造成检修人员高处坠落。 2.3 管理的不规范 企业若在管理上出现疏忽,比如不按照规定办理动火证、未采取必要的动火安全防护措施等,都非常容易造成火灾、爆炸事故;未按要求对有毒有害介质进行清洗、置换以及合格性分析,会诱发中毒事故;若容器内含氧量不达标,检修人员进入作业,则有发生窒息的危险,或者受限空间通风不畅也会造成窒息事故; 在容器内使用的照明灯具、电动工具的安全电压不符合要求,或者电源线保护层出现了破损未采取措施,则会造成触电事故;若未按照要求佩戴防毒器材进入有毒、有害区域或者防毒器材存在缺陷等,均会造成中毒事故的发生。 3、强化设备维护及检修的措施 3.1 实现检修的协同与同步性 一般在设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 3.2 加强巡回检查,保证设备可靠运行 一般石油化工设备,都是设备与设备串联在一起的,如果其中一台设备出现问题,将会对其他设备的运行造成影响,所以在设备维护检修过程中,应该采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理。巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 3.3 创新检修管理方式,提高检修管理水平 随着社会的发展,石油化工设备在不断的更新升级,所以必须强化设备的自动化系统。传统的设备检修管理系统已经落伍,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 3.4 强化日常设备维护与保养,有效的预防安全事故 根据发展趋势以及实践经验,各石油化工企业必须注重生产设备的预防性维护,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态。 在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备出现的零件松动、异常声响等情况,应该及时的采取措施进行维修处理,将设备的隐患扼杀在萌芽状态。 加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。 3.5 重视员工培训,提高员工综合素质 员工是石油化工设备维护与检修的主动力,他们的技术水平会直接影响设备维护与检修的质量,所以强化石油化工生产企业员工的综合技术素质是必需的。首先要组织和吸收责任心强的维修人员,不断的完善维修队伍;其次积极的开展业务培训工作,组织相关专家对技术管理人员进行定期的技术授课,讲解设备的结构组成、运行原理、维护重点等。不断拓展员工的知识面,提高业务素质,能够使员工的设备维护与检修技术水平得到不断的提升。 4、结语 石油化工行业是国家经济命脉的重点,是国家的支柱产业之一。石油化工设备是石化企业进行生产的物质技术基础,设备状况的优劣直接影响企业生产装置的安全稳定和长周期运行,所以石油化工企业为了确保安全生产和提高经济效益,就必须高度重视设备的保养和检修工作。 石油化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 作者简介:郝文龙(1978.09.09),男,陕西省渭南人,工作单位:陕西煤化能源有限公司,职务:设备主任。 石油化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 中图分类号:TM05 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油化工设备论文:大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
石油和化工设备论文:石油化工设备检维修人员定员制定初探 摘要:石化行业检维修劳动定员还没有规范方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。本文以设备检维修劳动定额为基础,通过定性和定量地分析检维修工作内容,探索检维修劳动定员方式,为检维修企业规范员工配置提出了一种可行的工作思路。 关键词:劳动定额 劳动定员 劳动定员管理是企业人力资源管理的一项基础内容,为了使设备检维修人员的责任、职权、定员达到合理规范要求,保证企业持续经营,这就要求企业进行合理的岗位设置,实现企业、业主、员工的共同发展。但目前对设备集中化的检维修企业,国家和行业还没有规范的定员方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。因此探索检维修劳动定员方式,定性、定量地分析和确定检维修人员配置质量,是控制和降低人力成本的主要途径。本文结合检维修企业实际,就如何制定检维修企业的劳动定额及定员进行一些探讨。 一、设备检维修的主要工作内容 设备检维修主要包括两部分,一是日常机电仪设备检修,二是日常机电仪设备维护。 1.日常设备检修。第一,小修:设备校验、调整及一般故障处理等。第二,中修:设备解体、清洗、除垢、主要部件检查鉴定、更换修理、清理、润滑、调整(校)等。第三,大修:设备所有部件全部解体清洗、除垢,必要的部件检查并测试其性能,更换主要部件或易损件,总装润滑、恢复外观、整体修复,总体(整体)性能试验,使其主要技术指标达到出厂要求等。 2.日常设备维护的主要内容。设备维护主要包括设备巡检、监测、保养、故障分析及判断。 二、设备检维修劳动定额制定 设备检维修劳动定额制定也按照两方面考虑,即检修劳动定额和维护劳动定额。 1.检修劳动定额。按照行业机电仪设备检修标准,按照每台设备的检修工时,计算总的检修劳动定额。 2.维护劳动定额。根据企业制定的巡检办法,需要对所维护的机电仪设备进行全覆盖的巡检,为了定量地衡量维护工作定额,主要从三个方面计算维护定额。一是确定所维护的设备巡检路线。二是确定某一个巡检路线每天进行的巡检频次。三是确定某一个巡检路线每次巡检所需的时间。机电仪设备维护劳动定额就是员工每天对所有巡检路线所花费的时间。 三、设备检维修劳动定员制定 根据计算而得的机电仪设备所需检维修劳动定额,进而计算检维修人员定员。 1.定员的方法。按照人员对设备检维修联系的紧密程度,把检维修人员分为两类,生产人员和非生产人员。 2.车间机电仪等主体工种人员定员。机电仪设备检维修人员定员=检维修劳动定额/每人标准出勤劳动定额。每人标准出勤劳动定额的确定:按照国家《劳动合同法》的规定,计算员工的出勤工作时间,即每年天数减去法定休假和节假日,乘以每天工作时间。 3.辅助工种人员定员。辅助工种人员为机、电、仪等主体工种以外的其他工种,包括机加工、焊工、管工、仪表安装工、司机、库房保管工等工种,辅助人员定员以比例法确定。即根据检维修单位检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定辅助检维修人员定员。 4.非生产人员定员的确定。非生产人员包括检维修单位行政管理人员、经营核算人员等。非生产人员定员应以比例法确定。即根据检维修单位设备检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定非生产人员的定员。 5.定员修订系数确定。根据上述方式计算的检维修定员,是理想化的定员,按照本单位检维修人力资源现状与实际,综合考虑员工出勤情况(休假、培训等)、员工年龄结构、员工性别比例、技能水平等现实状况,对检维修人员定员进行必要的修订。主要是确定劳动定额完成率,把劳动定额完成率作为修订系数,调整各单位的定员。 6.定员的动态调整。定员确定后,每年应根据检维修装置及设备增减情况,以及员工的劳动生产率提高情况而适时地调整总劳动定额,进而调整定员。 四、本方法制定检维修劳动定员的特点 按照劳动定额的总量,制定劳动定员主要有以下特点: 1.定员标准化。劳动定额按照中石油和中石化两个行业标准为基础依据,充分考虑公司专业化的管理特点,按照实际情况进行修订,作到了标准化,减少人为的主观思想。 2.定员数据化。所有设备的定员,检修工时、维护工时、出勤率等都以数据说话,作到定量化。 3.定员可靠性高。由于按照标准、数据计算劳动强度,并充分考虑了责任、风险等方面的因素,因此可靠性比较高。 4.定员便于操作。人员定员以设备多少为基础,因此设备的增减直接与定员挂钩,便于调整和修订定员,作到了动态管理。 设备检维修人员直接影响着生产装置安、稳、优运行,因此加强一线检维修人员的管理,通过定员的分析和制定,配足配好检维修人员,一定能提高生产装置的保运能力。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备带压堵漏方法 摘 要:带压管道堵漏潜藏着巨大的危险,一旦失控,极有可能泄露导致灾难的发生,给哈石化带来严重的损失。本文在对主要的化工设备堵漏的影响因素进行分析的基础上,着重对几种带压堵漏的安全措施展开探讨,提出合理化的建议。 关键词:石化设备,堵漏方案,焊接罩子 前言: 石油化工产业生产了大量的化工产品,对于发展国民经济和改善人民生活做出了巨大的贡献。长时间的运转对化工设备的防护和检查提出了更高的要求,保证安全、正常生产,必须对设备管道的漏点及时进行堵漏处理。然而,设备和管道内的物料大多数是易燃易爆、高温高压、有毒有害介质,如不制定完善的安全堵漏措施,施工过程中,极易发生安全事故,给单位带来损失,造成环境污染。因此,对设备和管道内的介质做出判断,再保证生产正常运行的情况下,采取正确的安全措施,确保堵漏安全,成为十分重要的问题。 正文: 1石化设备中动火带压堵漏的措施 在石油化工设备中,需要对堵漏装置的性能进行研究,以确保堵漏装置的可靠性,从而有效地发挥堵漏装置的作用。为设备和管道的状况能够保证正常生产的需要,设备和管道内只要有适宜动火抢修的介质时,制定安全的动火方案,采取有效地安全措施,在确保安全的情况下,可动火堵漏。 1.1做罩子 先将泄露部位的外部尺寸测量出来,然后选择大直径的相同材质的管材,根据测量的直径做罩子,罩子的外形应为圆筒形,罩子上要预先焊上阀门,然后将罩子包焊到泄露的部位。要注意在罩子没焊好之前阀门必须全开,以将漏出物料排走,消除压力对堵漏工作的影响。如阀门、法兰等。 1.2铆焊 根据泄露设备和管道的材质,准备相同材质的圆锥形堵头,用夹钳夹住,对准漏点砸紧,再用电焊将其与设备和管道焊接。铆焊适用于设备和管道因点腐蚀出现的点泄露。铆焊之前应尽可能的降低操作压力和温度,完成堵漏后再恢复。 1.3做圆筒 用一根大于泄露直径3-5倍的钢管,在钢管一端安装经过检验的阀门,施焊时把阀门打开,将钢管的另一端罩住泄露点,然后把钢管焊好,检查无质量问题后,将阀门关闭,即达道堵漏的目的。加圆筒一般用于已形成一定漏洞的漏点。 带压动火堵漏是相当危险的,除上述各种堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下的安全防护措施: (1)检测泄露设备和管道的壁厚,当壁厚小于2L时,一般不宜动火焊接;当壁厚大于3L时,可以动火焊接。一般采用手工电弧焊,电流要控制适当,防止烧穿。 (2)带压动火堵漏只适用于低压设备和管道,不适用于中压、高压设备和管道,当设备和管道内的物料从漏点泄露时决不能带压动火。 (3)焊接前,清除动火点周围的易燃物,并确认已经覆盖,铺沙,同时准备好灭火器。无论是露天还是室内一定要检测动火点周围的环境的可燃气体,有毒气体和氧含量,以防止动火时发生燃烧爆炸、中毒、烧伤等事故。 (4)操作人员进入作业点应穿戴好防护服和防护面具。堵漏前必须办理好相关的作业许可证。若是高处作业必须佩带安全带。 (5)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,须慎重果断,如发现异常,采取措施尽快解决。 2石油化工设备中的非动火带压堵漏的措施 在连续生产的石油化工装置中,如果发生泄露,常采用非动火的带压堵漏方法,此方法的危险性较大,如安全措施不全面,不但堵不了漏,反而会使漏点扩大,危机生产和人身安全。因此,堵漏前必须制定切合实际的安全防护措施。 2.1打卡子 卡子的大小、厚度、宽度可根据设备和管道的大小、漏点的大小、设备和管道内介质温度和压力而定。假如管线有泄露点,做一个能包住泄露点的卡子,先用铅将泄露点堵上,在垫上一块四氟或有弹性的胶皮,然后用卡子包住,吧包好后将卡子螺栓拧紧,直至不泄漏。只有在压力不高、温都不高、泄露孔不大、外表面简单对称的场合打卡子,才能获得理想的效果。 2.2注密封剂 首先把泄露点用夹具封闭在一个密封腔内,选择能耐泄露的介质及其温度的密封剂,通过专用的注射工具把密封剂注入到密封腔内,密封剂在腔内充满并且压力升高,当密封腔内的密封剂压力与泄露介质压力相平衡时,便阻止了泄露。 不动火带压堵漏除了上述的堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下安全措施: (1)操作人员要经过有关专业部门进行全面的堵漏技术培训,经理论和实践操作合格后,才能上岗操作。 (2)操作人员必须按规定穿戴好安全防护用品才能进入堵漏现场。堵漏前,必须办理相关的作业票据。堵漏过程中,注意防烫、防火、防爆、防中毒等事故发生。 (3)泄露介质为易燃易爆物质时,夹具应涂抹油脂,轻拿轻放,用防爆工具进行堵漏,避免撞击产生火花。而对有毒有害的气体介质泄漏时,操作人员必须佩带密闭式空气呼吸器,才能进行堵漏。 (4)操作人员应站在上风口操作或用蒸汽吹扫掩护,把泄露的介质吹到一边,使泄露部位显露出来,不能让介质喷到操作人员身上。 (5)检测设备和管道器壁较薄时,如果器壁不能承受任何压力时,不能把密封剂直接注入到泄露点上。否则会发生严重的破坏事故。 结论: “ 安全第一”是堵漏的最重要话题。为了保证带压堵漏装置的可靠性,需对其进行定期或者必要的性能检测,在线检测装置的工作状态,从而对装置的工作性能和状态做出有效的评估,保证装置能够有效的工作,从而为完善堵漏装置的设计提供更有力的依据。堵漏是在形式严峻、条件恶劣的环境下进行的作业,因此操作人员必须严格执行有关的规章制度和操作规程,确保带压堵漏作业的安全。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐的有效措施 摘 要:近些年来,我国石油化工行业发展迅速,对国民经济的整体发展起到了巨大的促进作用。但是在石油设备长期运行的过程中,出现了日趋严重的腐蚀问题,制约到了石油化工行业的发展,需要引起人们足够的重视。文章简要介绍了石油化工设备腐蚀的原因,然后探讨了防腐措施,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词:石油化工;设备腐蚀;防腐措施; 石油化工设备腐蚀问题的出现,不仅会破坏到设备的物理性能,影响到机械装置的正常运行,还会对石油化工行业产生较大的影响,比如设备使用寿命遭到缩短,制约到石油化工企业经济效益的提升。因此,石油化工企业就需要充分重视设备腐蚀问题,将一系列针对性的防腐措施运用过来,促使石油化工设备的使用周期得到延长。 1 石油化工设备的腐蚀原因 有诸多原因都会导致石油化工设备腐蚀问题的出现,通常情况下,可以将其划分为外在因素和内在因素。 1.1 外力原因 在这个方面,又包括两种类型,分别是化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。 前者主要是石油化工设备接触到硫化物,与空气中的氧分子和水分子发生化学反应,有新的氧化物形成,导致有腐蚀层形成于石油化工设备表面。具备了相应的条件方才会出现这种腐蚀现象,分别是腐蚀物质和较高的温度。以硫酸含量为例,如果达到了50%左右,就会以最快的速度腐蚀碳钢材料,如果含量较低的话,也会随之降低腐蚀速度。 后者主要是石油化工设备接触到了电解质溶液,电解质溶液中会产电极被石油化工设备表面所吸附,进而有腐蚀层形成于表面。潮湿的生产环境以及较长的接触时间是本种腐蚀现象的产生条件。 1.2 内在因素 ①没有正确的使用材料。在石油化工设备材料选择中,比较的复杂,特别是设备检修过程中出现了比较严重的材料使用不当问题。因为着急使用设备,而没有及时的供货,那么可能会采用低质量的产品,这样腐蚀可能性就得到了提高,进而出现一系列的事故。还有则是将高等级的材料运用过来,以为这样材料的抗腐蚀性就会得到提高,但是却会产生相反的效果。 ②没有科学的管理材料。因为设备有着比较复杂多样的类型和种类,会混乱地使用一些材料和零件,没有严格的管理材料,都可能会导致腐蚀问题出现于石油化工设备的使用当中。 ③没有科学的设计设备。在结构设计初期,就需要对石油化工设备的结构设计问题充分重视,如果有问题出现于本阶段内,那么就会直接影响到设备的刚度、强度以及承受力,严重的话,设备松动或者局部振动也会随之出现,进而对设备的抗腐蚀性造成较大的影响,设备的使用寿命遭到缩短。 ④设备加工不当;对于石油化工设备来讲,基本上都会有误差存在于结构设计和实际加工之间,这是因为设备材料的设计标准与设备的实际加工需求不相符合。此外,在焊接设备的过程中,因为没有严格控制施工工艺,也会导致设备腐蚀问题的发生。 2 石油化工设备的防腐措施 2.1 对腐蚀介质的有效隔离 为了避免有外在腐蚀问题出现于石油化工设备中,就需要有效隔离石油化工设备和腐蚀介质。一般情况下,经常用到的方法是将油漆涂抹于使用化工设备的表面,以便充分发挥防护作用。环氧树脂、酚醛树脂等都是不错的油漆涂料。在防护层涂抹之前,需要对石油化工的材质、使用情况等充分了解,还需要将设备性能、老化以及防护层的耐腐蚀能力等因素充分纳入考虑范围。 此外,为了有效隔离,也可以将金属覆盖层制作于石油化工设备的表面,这种方式可以对点化学物质腐蚀有效的应对,在石油化工设备表面所涂抹的金属漆往往具备较好的耐腐蚀性能,或者是将其制成适当的形状,以便在母材的表面所焊接。母材因为材料属性的限制,要求相对较低的电位,那么覆盖之后,就需要将腐蚀保护设备作为阳极,在电流不断升高的过程中,会持续降低腐蚀电流,以便有效控制腐蚀率,发挥防腐效果。 2.2 对设备结构设计的大力优化 在石油化工设备中,起始阶段就是结构设计,那么就需要从这个阶段来进行防腐。在设计过程中,需要将控制腐蚀的知识经验合理运用过来,促使设备具有较高的性能和较长的使用寿命,同时,经济、实用以及环保等方面的要求也需要纳入考虑范围。 此外,石油化工设备的实用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,就需要将防腐措施运用到安装中的各个环节,对设备包装、加工以及运输等各个环节所存在的腐蚀问题充分考虑。需要注意的是,材料虽然有较好的性能,但是无法保证制造质量的话,也不可能提高设备的抗腐蚀性,因此,在设备制作过程中,就需要对各个环节存在的腐蚀风险充分考虑,同时,做好材料管理工作。 2.3 对设备材料的合理选择 石油化工设备材料会对设备整体的抗腐蚀性产生直接的决定性作用。目前,通常用金属和非金属两类材料来作为抗腐蚀性材料。碳钢是金属材料中运用最为广泛的,但是其没有较高的抗腐蚀性,因此,就需要将涂层保护措施运用过来。科学技术的革新,如今出现了一些新型设备材料,如合金钢、玻璃钢等,其有着较高的耐腐蚀性能,因此,可以大力推广和应用。在对石油化工设备材料进行选择时,需要将材料经济性、介质性能以及设备加工要求等诸多因素充分纳入考虑范围。 2.4 对设备加工工艺的大力完善 石油化工设备有着比较复杂的加工生产过程和多样化的工艺流程,因此,在这个过程中,就需要对腐蚀风险有效的规避。目前,通常采用的方法是控制设备的加工环境,如对空气中的水分进行减少,对作业温度大力提高。通常情况下,水分子会对设备腐蚀起到加剧作用,在常温干燥的环境下,可以更好地保存和利用设备。因此,就需要将干燥和冷却设备增加于设备的加工过程中,促使空气中的水分得到有效的降低或者减少。同时,提升了温度之后,还可以更快地蒸发空气中的水分,设备腐蚀性得到降低,因此,就需要对加工温度适当提高。 2.5 加强防腐技术管理 在石油化工设备防腐中,还有非常重要的一个环节是技术管理工作,在这个方面,需要对防腐新材料和新技术积极地开发和运用,将其有效转化为生产力,促使石油化工企业更加健康的发展。要将防腐教育贯彻于设备设计、生产、使用和维护过程中,对员工的防腐意识大力提高,并且将防腐安全教育机制有效的构建起来。此外,在石油化工设备的各个环节中都会出现防腐现象,因此,就需要做好日常预防和维护、定期检查工作,将定期检查和维护机制科学构建起来,以便真正落实防腐工作。 3 结 语 综上所述,石油生产企业的发展会直接受到石油化工设备腐蚀问题的影响,因此,就需要充分重视。虽然设备腐蚀是不可避免的,但是通过一系列措施的运用,可以有效降低其发生率。对于石油化工企业来讲,需要对设备腐蚀原因充分了解,然后结合具体情况,采取一系列针对性的措施,以便降低设备腐蚀率,促使石油化工设备使用寿命延长。 石油和化工设备论文:论石油化工设备的安装 摘 要:现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的需求量越来越大。石油在我国国民经济中占有非常重要的地位,因此,石油化工企业应该重视石油化工设备的安装。本文主要分析了石油化工设备安装的特点,并提出了一些石油化工设备的安装措施,希望能够对相关负责人提供一定的帮助作用。 关键词:石油化工;设备;安装;特点;措施 石油化工设备生产是一个复杂并且危险的过程,生产出来的产品都是属于易燃易爆物品,因此,石油企业应该重视石油化工设备的安装问题。近年来,随着我国社会经济的不断增长,石油化工设备的安装过程越来越备受关注。因此,在对石油化工设备安装的过程中,应该由相关的专业技术人员进行操作,注重石油化工设备的安装质量,从而保证石油生产的安全稳定性。 一、石油化工设备安装的特点 (一)周期长,投入大 一般情况下,石油化工的设备体积都很庞大,安装过程也非常繁琐,耗费时间也比较长,在对设备安装时,还要投入大量的人力和财力。同时,在具体的安装中,涉及到的专业知识也非常广泛,还要有很多的单位参加,比如建设单位、施工单位等,只有这些单位共同合作,才能使得设备安装更加具有安全性。 (二)技术含量高 现如今,我国石油化工企业生产出来的产品是多种多样的,其中生产出来的每一种产品都是按不同的设备要求来完成的,比如,耐压性、耐热性、耐腐蚀性等,由此可以看出,生产产品的过程非常的复杂。目前,我国的石油化工设备具有很多的特点,比如,自动化程度灵敏性高、设备结构精湛等,而且体积大、重量高,因此,设备安装比较繁琐,技术含量非常高。 (三)风险大 我们都知道,由于石油化工设备自身的特点,所以在设备安装过程中需要很多的人力和财力,而且也会出现各种各样的安装问题。同时,在购买设备之后进行运输时,由于设备体积大也会出现一定的风险问题。另外,在生产过程中,如果设备出现了质量问题,维修时也要经过很长的一段时间,因此,为了减少设备的风险,在安装时一定要仔细检查每个环节,安装之后还要经过严格的验收。 (四)工种交叉多 在石油化工设备安装过程中,设计道德专业知识非常多,比如电器、土建等。并且安装中也少不了工艺、防腐等专业知识的相互协调,同时需要很多的单位进行参与,如制造、监理、施工单位等。由此可见,石油化工设备安装过程非常复杂,需要的工种交叉也很多,综合性非常强。 二、石油化工设备的安装措施 石油化工设备安装是一个非常复杂且周期很长的工作,为了提高设备的安装质量,石油化工企业就要时刻注意安装的每个环节,下面我们就来具体说下石油化工设备的安装措施都有哪些: (一)提高安装人员技术水平 众所周知,企业的发展关键在于人才。随着我国市场经济的不断发展,企业对技术人才的需求越来越高,特别是石油化工安装的技术人员,这是因为石油化工设备安装质量好坏直接关系到生产中是否安全。与此同时,为了提高技术人员的工作效率,企业还要定期对他们做一些专业知识的培训,同时,还要在企业内部制定一些奖惩措施,以此来提高他们的工作热情和积极性,避免人才的流失。另外,企业为了能够跟上市场发展的脚步,还要定期更换新设备,不断引进新技术,然后聘用国外有专业经验的人才与企业内部的工作人员一起安装新设备,提高安装人员的技术水平。 (二)要做好石油化工设备的开箱检验工作 石油化工设备的开箱检验工作是一项非常重要的工作,它直接关系到设备安装的是否成功,一旦安装不成功给设备造成质量问题,后果将不堪设想。在这个开箱检验中,必须经过两个重要步骤:一方面是工厂验收,另一方面是商检用户验收。其中工厂验收的目的就是检测设备的质量是否过关,以免在生产过程中发生安全事故;商检用户验收主要指的就是买方与设备厂家、商检局以及保险公司共同进行验收。在进行验收的过程中,要检查数量是否准确无误,设备是否完好无损等,最后如果检查结果都合格之后就要签字确认。 (三)要加强与外商专家的协调管理 在安装的过程中,还有一个问题是必须要注意的,那就是要加强与外商专家的协调管理,这主要是针对那些从国外进口的关键设备。在与外商合作时肯定要签合同,然后根据合同的内容进行安装试运,这个过程中必须由外商专家亲临现场进行指挥安装,以免错过某个细小环节,给设备安装造成质量问题。第一,要结合企业的实际情况,制定相应的安装方案,协调好与外商专家的指导时间,在做好一切准备工作之后,双方就要协商好安装的流程。第二,企业要定期召开设备安装会议,讨论安装过程中容易出现的问题,然后找相应的措施进行解决,确保安装进度。第三,要与外商专家建立相应的友好合作关系,经常沟通感情,加强双方之间的配合度。 (四)重视安装过程中的质量管理 在石油化工设备的安装中,最重要的就是安装质量。因此,企业要专门组织一个部门,重点抓好质量管理工作,并聘请相应设备专家进行管理。与此同时,监理工程师应超前的对设备安装的流程进行质量管理,定期到现场进行考察,并对工序的质量进行检验,确保设备能够安全生产,一旦发现有问题,无论大小,都要认真对待,及时找到问题原因然后采用相应的措施进行解决。总之,企业要重视安装过程中的质量管理,提高设备生产的安全效率。 总而言之,石油是我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,因此,为了提高石油生产的安全性,就必须重视设备的安装过程。在具体的设备安装中,技术操作人员应该做好石油化工设备的开箱检验工作,提高自身的安装操作技术,注重设备的安装质量,总结以往的经验教训,为我国石油化工的可持续发展奠定坚实的基础。 石油和化工设备论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油和化工设备论文:新时期石油化工设备管理浅析 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,地球资源的使用程度不断加强,伴随人们对能源与资源的过度使用,导致部分地球能源出现短缺的状况,尤其是石油能源。现阶段,石油能源的合理利用逐渐引起了各领域的关注。在石油化工行业的不断发展中,其相关设备的管理问题逐渐暴露出弊端,因此,应对其进行科学合理的完善与更新,进而积极的促进石油化工行业的进一步发展。 关键词:新时期;石油化工;设备管理;浅析 石油化工行业主要是对化工产品进行必要的生产与加工,因此,对相关的设备进行管理与维护工作具有一定的现实意义。不仅能够提高设备的使用效率与质量,同时间接地推动了石油化工行业的工作效率。文章通过对石油化工相关设备管理问题的全面分析,提出相应的解决措施,进一步完善石油化工设备的管理工作。 1 新时期石油化工设备的管理现状 1.1 设备管理工作不专业 石油化工设备的管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求[1]。 1.2 设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求[2]。 1.3 化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况[3]。 2 石油化工设备管理工作的重要意义 2.1 有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2 有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3 完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1 贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收[4]。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2 加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3 对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4 普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率[5]。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5 积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4 结束语 石油化工设备的管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 石油和化工设备论文:石油化工设备管理浅析 摘要:随着经济的不断发展,资源能源的利用也是越来越频繁,尤其是作为重要能源的石油,更是得到人们的广泛关注,石油化工的不断发展的过程中,石油化工设备的管理问题成为重要因素,它直接关系着整个石油化工业的健康有序发展。本文主要就石油化工设备管理进行了分析研究。 关键词:石油 化工设备 设备管理 引言 众所周知,石油化工设备是进行化工产品生产和加工的基础,只有不断加强石油化工设备的管理和维护,才能更加有效地提高石油化工设备的质量和效率, 也可以在一定程度上提高石化企业的生产效率。由此看来,对石油化工设备管理进行研究很有必要。 一、石油化工设备管理的重要性 1.化工设备管理是化工企业安全生产的保障 安全是一个化工企业最基本也最重要的生存要素。在化工企业实际的生产中必须把生产安全放在首位,保障设备的安全和人员的安全,避免企业遭受不必要的损失。化工企业能够进行正常的生产运作,化工设备管理的系统化、科学化是重要的前提之一。部分对安全环境要求比较高的化工设备比如电力设备、机动设备、压力设备等,需要特别加以个性的管理和维护才能保证设备安全的工作。这些高压强电的设备一旦出现故障不仅对设备会造成一定的破坏,对操作人员的生命安全还会造成威胁,后果不堪设想。因此,化工设备管理的安全是化工企业的生产生命线,必须制定科学、合理的管理方案来给化工企业在安全制度的保障下实现经济效益最大化。 2.设备管理是稳定生产的保障 关于化工设备的管理工作有相当多的具体内容,比如如何对化工设备进行设备的定期保养和调试、设备的招标和成本的预算等,需要化工企业不同部门的员工齐心协力共同来完成设备的管理工作,做到各尽其责,在自己的岗位上做好有关化工设备的管理工作,为化工企业生产的稳定性、高效性、持续性作出自己应有的贡献。 3.设备管理是提高产品质量的重要因素 化工企业产品的质量的好坏关系着一个企业经济效益的好坏,是影响企业在市场占有率和同功能产品竞争上地位的重要因素。而化工设备的管理又是直接与企业产品质量挂钩的,设备能够正常安全的运作才能制造处符合企业标准的优质产品。化工设备管理需要各管理人员让设备时刻保持一个良好的工作状态,这样才能让设备高效的在生产线上运作,提高产品的质量。 4.设备管理还是提高生产效率的重要因素 化工设备的优秀管理,帮助生产线正常的运作,实际上就是在生产效率上给了一个强有力的保证,设备不出故障,生产效率就能在技术的带领下不断提高。生产效率的不断提高,就能帮助化工企业能够实现效益的最大化。因此设备管理工作对于企业生产效率还是非常重要的。 二、石油化工设备管理的现状 1、化工设备管理专业性不强 以往的化工设备管理体制跟不上化工设备发展的脚步很大一部分原因就是因为设备管理的专业性不强,严重制约了设备管理体制的深入改革和完善。要求设备管理人员的综合素质和专业素质都要非常的扎实过硬,各方面能力都要平衡发展,而现代的化工企业的设备管理人员恰恰缺乏专业性的知识和操作经验,无法适应化工设备的日益更新。 2、化工设备管理安全问题 众多化工企业的化工安全事故发生原因都是因为设备管理上出现的管理方法不够科学先进和不严谨。随着现代化技术的不断发展,各种新型的化工设备都在不断更新换代,集约化设备日益增多,而且部分化工设备还出现过载过量工作的情况,给设备管理工作带来了不小的困难。安全隐患的节节攀升也给化工设备管理带来了许多难题,传统的设备管理制度已经不能满足现代化化工设备的安全监控的实际要求。迅猛发展的集约式设备对化工设备管理的要求越来越严格,日益凸显的设备故障造成的安全事故给化工企业敲响了警钟,设备管理安全问题已成为现代化化工企业设备管理要解决的重大难题 3、设备滞后和管理的不规范 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验经行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已体满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 四、加强石油化工设备管理的措施 1、落实企业设备管理主体责任 首先应该进行设备的专业管理,企业要充分掌握设备使用、维护、维修和保养的重要技术。企业设备管理部门负责维修和保养计划以及材料和部件计划,负责质量控制验收,负责设备文件的管理和维护信息。再者,企业必须加强设备管理的领导,落实领导责任。企业应明确领导团队成员负责设备管理。根据企业需要,可以建立设备、电气、仪表副总工程师,来辅助分管领导负责设备的技术管理。另外,特大型和大型的石油化工企业,需要设置专职副领导进行设备的管理。 2、加强石油化工设备的管理和专业技术人员的培训 首先石化企业应该高度重视石化设备的管理,很好地理解石化设备管理有效增强企业盈利的重要作用;其次,设备管理部门还要不断加强专业技术人员的培养,并协助其他部门搞好这方面的相关工作,如辅助人力资源部门进行专业技术人员的招聘工作。栽培的技术人员根据企业实际需求,做到培训要具有针对性,从而提高有关人员的技术水平。而且,在进行相关技术人员培训的同时,也要重视技术人员的培训结果,并要进行及时的检查,检查结果必须记录在档,鼓励培训人员更加认真谨慎的看待培训工作。更为重要的是要注意石化公司应该开发详细的评估体系,以提高设备的运转率为优秀,加强石化设备的管理。 3、加强石油化工设备的安全管理,普及化工设备安全管理的意识 石油化工设备的安全管理的方方面面的准确把握需要化工企业上上下下全体员工树立安全操作、安全管理的意识,而不是单单依靠设备管理技术人员的单方面的维护和操作。全体员工能在化工设备出现故障的第一时间及时反映给管理相关的技术人员,从而避免设备故障的进一步恶化。而且部分设备操作人员安全意识淡薄,不加强宣传安全教育的话,会增加设备出现使用故障的概率。所以,设备管理的全体安全意识要从上到下、从部门之间的横向上都要切身落实,加强安全的宣传教育,全面保障设备的安全运行。 4、引进先进的设备维护技术 随着改革开放的进一步深入,大量的石油化工企业不断引进国外先进技术,如等离子焊、氩弧焊、热喷涂涂料、胶粘剂等等,这些重要的先进技术在企业中得到了广泛的应用和流行,各种先进的技术,使用先进的工具,在很大程度上提高了设备的效率,劳动强度得到了很大程度的降低,一旦设备出现故障,可以实现快速修复。石化企业在未来的发展,还要加强对先进技术的引入,并不断引入检测方法,如x射线、超声波等等先进的技术手段,可以实现现场快速判断,提高设备维修效率,加快维修计划,确保生产的正常运行,不断提高石化企业设备的现代化水平。 结束语 总而言之,石油化工设备管理是关系到石油化工企业发展的关键所在,必须采取各种措施不断加强石油化工设备管理,只有这样,才能不断促进石油化工业的不断发展,才能给石油化工企业带来良好的经济效益,同时为我国国民经济的不断发展做出贡献。 石油和化工设备论文:石油化工设备的维护探究 摘要:在我国的石油化工设备中,设备的维护的重要性不言而喻。化工设备的维护工作影响其日常工作的正常运作。只有掌握好化工设备的维护检修技术,才能使设备良好运行,维持较好的生产秩序。基于此,文章对石油化工设备的维护进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:石油化工设备;维护;措施 1.石油化工设备维护的必要性与原因分析 首先,加强石油化工设备的维护是适应石油化工产业发展的客观要求。石油化工产业生产离不开设备的运用,任何机械化设备的使用都有其使用寿命或是缺陷不足,在日常的运行过程中产生的消耗也会加快设备的老化程度,不利于设备的长期连续使用,因此鉴于为了减少在化工生产中出现突发事故或是技术性问题就需要加强和完善化工设备的维护和保养,从而更好地促进石油化工产业的健康顺利运作。 其次,石油化工设备维护也是促进化工生产物质技术发展进步的重要体现。随着科学技术和信息科技化的快速发展,无论在各行各业都离不开科技的进步与发展,石油化工产业也不例外。化工设备在日常使用中出现的故障等技术问题都需要加强维护和处理,这就要求石油化工生产需要提高设备维护的管理体制,加强技术创新和维护,从而为生产作业提供一个有保障的平台和环境。 最后,加强石油化工设备维护也是企业保障员工人身安全的具体措施。石油化工设备的使用主体是生产工作人员,在日产生产过程中不可避免会出现一些安全事故等,这就要求石油化工企业需要及时的加强设备的维护工作,减少由设备故障所引起的安全隐患,这不仅是为了延长设备使用寿命,也是保障员工人身安全必不可少的完善措施。 2.设备维护的标准 2.1要保证设备在产品的制造生产环节中拥有较长的持久性,可以让石油化工设备在连续不断的生产工作中保持正常运转,企业要把石油化工设备的维护和保养规定做实做细。 2.2尽量避免具有腐蚀性的物品损害石油化工设备,企业的管理人员要组织员工负责清理设备表层的污物,让设备一直处于清洁状态。这样石油化工设备就可以在一个清洁卫生的环境中作业,为正常生产制造一个有利条件。 2.3要降低物品原料的消耗和相关能源的损耗,避免因为物品的泄漏引起的火灾、爆炸和环境污染等一系列重大事件的出现。要根据具体的工作实际制定相应的安全规则,科学严谨的监督管路连接处的安全情况,根据经常出现的问题制定有效的应对措施。让因泄漏造成的损害减到最小,甚至避免事故的出现。 2.4假如在生产的过程中石油化工设备出现突发性的故障,要及时开展维修工作。要制定规则保证维修当天完成,使危机在最短的时限内消除。这样,设备就可以快速恢复工作状态。所以,企业要在监督维修的同时,做好相应制度的跟进工作。员工就有依据对设备进行严格检查,才能保证出现的问题得到及时解决。 3.化工设备维护的基本方法 化工企业生产性质的特殊性,以及化工设备性能恶化的因素,要求化工设备时刻要保持高效、稳定的生产运行状态,而保证设备平稳运行的重要手段就是做好维护与保养工作:首先,化工设备运行的持续性要求要实现专人负责制,保证每个重要的设备部门都要有专人负责;其次,要规范设备操作人员以及维护与保养人员的行为准则,化工生产工艺操作比较严格,操作人员要严格按照相关规定执行,避免因为人为操作导致设备发生故障;最后,加强安全教育和知识能力培训活动。企业要积极开展一系列的安全教育和技能提高实践活动,并且制定一些激励措施,提高员工的主人翁意识,增强他们的责任心。 3.1化工设备投产前的维护保养 化工设备在投产前的维护保养是化工设备维护保养工作的基础,对设备的安全高效运行具有重要的影响,因此投产前的维护保养一定要做好:一是按照设备的使用要求,编写相应的操作规范和维护保养手册,并且根据设备的出厂安装顺序绘制润滑示意图,便于为日后使用提供重要的数据参考;二是在设备投产前要对操作人员、管理人员以及技术人员等进行相应的教育培训,让他们了解设备的结构、性能、维护保养等各方面的知识,并且在经过一段时间的培训后,要对他们进行考核,实施带证上岗制度;三是做好设备相关配件的准备工作;四是要准备必要的维护保养工具。 3.2化工设备使用中的维护保养 一是在设备使用中,要制定严格的岗位工作制度,并且认真执行巡回检查制度,尽早发现潜在故障,并给予解决,避免设备故障的进一步扩大;二是要严格执行“以维护为主,检修为辅”的维修保养制度;三是做好设备润滑工作,及时对关键部位进行润滑,避免因为润滑不及时而造成的设备的过度磨损。 3.3设备的巡回检查 化工设备与一般设备相比,其摆设位置和安装方法具有独特性,一般很少看到独立的化工设备,通常是设备群体相连,即一个程序的设备与另一个程序的设备相连,一个集中控制系统同时控制十几台相连设备,其中任何一台设备出现问题,都会殃及到其他设备。目前,化工企业采用的是集中控制监控方式,少有人工检修管理人员的参与,因此,必须采用巡回检查的方法来弥补控制检测的不足,在遵循化工设备连续性的基础上,参考集中控制管理中心的监控参数,以小组为单元、采用巡回、片区、现场三种方式定期定点对每一个设备运行、机械振动等展开检查,彻底杜绝高危害性因素。 4.加强石油化工设备维护的具体措施 4.1提高维护人员安全意识 由于化工企业的特殊性,无论在日常生产,还是装置维修、改造作业中,每一个点都存在着危险源。针对这种情况,必须提高维修人员的安全意识。作为专业的设备维修人员,在化工企业或其他危险行业设备检修等作业安全管理工作中,为了保障现场的安全生产,必须严格遵循相关管理规定。每一个作业人员应在思想上重视,在实际工作中落实和体现,细节决定成败,如果只停留在理念和口号,或者通过“搞运动式”的短暂行为,是无法真正落实到每个员工的心里,从而转化为行动的。 4.2提高维护人员技术水平 化工企业中对维护人员的要求较高,要求懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程;会操作、会保养、会排除故障。所以提高设备维护人员的专业技术水平及职业素质势在必行。 对于化工企业从事维护的人员,可以聘请专家或技术能手为企业的维护人员讲课,讲一些维护技术要领、注意事项等内容。也可以对设备维护人员进行专业培训,使维护人员充分了解设备的原理结构,常用的设备保养维修及故障处理方法。还可以举办技术竞赛,对成绩好的人员给与物质奖励,维护人员不仅可以借此机会相互交流、学习,还能够提高学习专业技术的积极性。 对于高职院校的设备维护专业的学生,可以通过以上方法提高维护的技术水平,也可以通过专业相关理实一体课程、实训课程、职业资格培训等方法提高技术水平。总之要成为一名优秀的维护人员应将理论和实践相结合,二者相辅相成,缺一不可。 4.3制定科学合理的设备使用管理机制和体系 石油化工生产离不开设备的使用,然而目前大多数化工企业对于设备的管理存在细节上的问题,忽视了设备的维护和保养工作,这样不仅不利于化工企业的发展,还会造成设备在使用环节上出现各种问题,因此这就要求企业在日常生产中需要制定一个全面科学的设备管理机制和体系,重点负责设备的日常使用和事后的维护事项。这样不仅能够促进设备维护工作有序进行,还提高了生产工作效率,促进化工企业的发展。 结束语 基于上述的分析,可以发现,在日常生产环节中不可忽视对于设备的维护和保养,必须要结合相应的维护技术,提高维修人员技术水平,以适应时代的进步与发展。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备的维护及检修 [摘 要]国家经济的快速发展,对能源的需求也在逐渐增长,这就需要石油化工企业的生产能力能够满足经济发展的需求。石油化工设备对于经济发展有着重要的作用,石油化工设备的优劣和工作状态,直接影响到石化企业生产装置的安全稳定和长周期运行,也影响着石化生产企业的经济效益。 [关键词]石油化工 设备维护 安全 检修 1、石油化工设备的特点和维护的基本要求 1.1 石油化工设备的特点 石油化工是一个技术相对比较复杂的行业,涉及到的石油化工设备也较多,其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程,具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点,同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养,确保设备正常运行并且强化可靠性,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 1.2 石油化工设备维护的基本要求 (1)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。 (2)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 (3)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 (4)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 2、化工设备检修中的危险因素分析 与其他类型的生产相比,石油化工生产设备检修是一项高频率、高风险且复杂的技术性工作。 特别是石油化工生产区域的设备布局较为集中,局限了检修的场地,而对设备进行内外部以及高空检修作业时,动火、高空、容器内、起重、拆装作业等会同时进行,交叉作业多,若缺乏严密的施工组织和不周全的施工计划加之麻痹大意,非常容易造成安全事故。 2.1 动火作业的危险性 检修前,生产设备系统介质清理不彻底、盲板安装不到位、阀门内漏等安全防护措施不到位时,必将增加生产系统检修的危险性。 许多易燃易爆的介质容易在设备、管道内壁形成积垢层,如果清理不彻底,置换不到位,动火作业时,非常容易引起火灾、爆炸等安全事故。 2.2 高空作业的危险性 高空作业时,可能存在的危险性主要是由于脚手架的搭设不规范、 稳定性差造成的高处坠落事故;同时在高空作业时,可能由于周围环境的变化,有毒气体的散发,引起检修人员造成中毒,致使高处坠落事故发生; 若未按照要求办理登高作业票证、未系安全带、未佩戴安全帽,易造成检修人员高处坠落。 2.3 管理的不规范 企业若在管理上出现疏忽,比如不按照规定办理动火证、未采取必要的动火安全防护措施等,都非常容易造成火灾、爆炸事故;未按要求对有毒有害介质进行清洗、置换以及合格性分析,会诱发中毒事故;若容器内含氧量不达标,检修人员进入作业,则有发生窒息的危险,或者受限空间通风不畅也会造成窒息事故; 在容器内使用的照明灯具、电动工具的安全电压不符合要求,或者电源线保护层出现了破损未采取措施,则会造成触电事故;若未按照要求佩戴防毒器材进入有毒、有害区域或者防毒器材存在缺陷等,均会造成中毒事故的发生。 3、强化设备维护及检修的措施 3.1 实现检修的协同与同步性 一般在设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 3.2 加强巡回检查,保证设备可靠运行 一般石油化工设备,都是设备与设备串联在一起的,如果其中一台设备出现问题,将会对其他设备的运行造成影响,所以在设备维护检修过程中,应该采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理。巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 3.3 创新检修管理方式,提高检修管理水平 随着社会的发展,石油化工设备在不断的更新升级,所以必须强化设备的自动化系统。传统的设备检修管理系统已经落伍,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 3.4 强化日常设备维护与保养,有效的预防安全事故 根据发展趋势以及实践经验,各石油化工企业必须注重生产设备的预防性维护,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态。 在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备出现的零件松动、异常声响等情况,应该及时的采取措施进行维修处理,将设备的隐患扼杀在萌芽状态。 加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。 3.5 重视员工培训,提高员工综合素质 员工是石油化工设备维护与检修的主动力,他们的技术水平会直接影响设备维护与检修的质量,所以强化石油化工生产企业员工的综合技术素质是必需的。首先要组织和吸收责任心强的维修人员,不断的完善维修队伍;其次积极的开展业务培训工作,组织相关专家对技术管理人员进行定期的技术授课,讲解设备的结构组成、运行原理、维护重点等。不断拓展员工的知识面,提高业务素质,能够使员工的设备维护与检修技术水平得到不断的提升。 4、结语 石油化工行业是国家经济命脉的重点,是国家的支柱产业之一。石油化工设备是石化企业进行生产的物质技术基础,设备状况的优劣直接影响企业生产装置的安全稳定和长周期运行,所以石油化工企业为了确保安全生产和提高经济效益,就必须高度重视设备的保养和检修工作。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油和化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 作者简介:郝文龙(1978.09.09),男,陕西省渭南人,工作单位:陕西煤化能源有限公司,职务:设备主任。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 中图分类号:TM05 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油和化工设备论文:大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
建筑结构抗震设计研究篇1 我国所处的地理位置地壳运动比较频繁,相对来说,发生地质灾害的概率高于其他国家,除此之外环境问题的不断恶化,也是最近几年我国各个地区地震灾害频繁发生的主要原因,地震灾害给广大民众和社会经济发展造成的创伤是很难弥补的,特别是在高层建筑越来越多的现代社会中,一旦发生地震灾害,后果的严重性是不可想象的,由于建筑是否具备优越的抗震能力,是建筑能否安然应对地震灾害的决定性因素,因此在现代建筑设计中合理融入抗震设计概念逐渐引起各相关方面的关注与重视,但是在当前的现代建筑结构抗震设计中,仍有一些尚未得到妥善解决的问题,所以迫切需要合理开展现代建筑结构抗震设计与加工处理的探索和研究。 1概念设计在现代建筑结构中的抗震作用 随着近年来大型地震对建筑物造成的严重破坏,以及因为建筑物严重损坏所带来的人民生命财产安全的严重损失,使得人们对于建筑物的抗震性能产生了较高的需求,相应的概念设计理念也在这种需求中逐渐浮出水面,这种概念其核心目的是有效的提升建筑整体结构的抗震性能,通过针对不同地质状况和地理位置所开展的建筑物结构选型,来满足人们日益增长的对建筑物的抗震需求提升。因此在进行建筑物结构设计的过程中所包含的抗震设计内容得到了明显的增加,设计人员应当针对抗震设计来不断提升自身的专业知识和设计能力。在进行建筑物结构方案的选择过程中要避免受到业主的影响,防止受到来自建筑物的外观形状以及结构布局等诸多因素中存在的抗震缺陷。良好的技术选型工作能够有效降低业主对建筑物经济型乃至外观的干扰和影响,如果不能对建筑物地下结构的延展性进行有效的控制,盲目的增加地面下结构的延展性可能会导致建筑物本身的抗震性能受到影响甚至会影响建筑物本身的质量。 2建筑结构抗震设计中亟待解决的问题 2.1前期设计方案中的抗震设计某些建筑工程设计过程中设计单位甚至业主对于建筑物结构的设计方案没有给予相应的重视程度,大多建筑物设计过程集中在如何让建筑外观更加符合业主的要求,这使得设计单位在开展设计的过程中为了迎合业主的需求使得建筑物本身的结构性能得到有效的控制。加之当前建筑行业市场发展速度较快,部分工程的整体开发周期较短,所以在设计的过程中为了能够加快设计速度,某些设计单位甚至会脱离建筑物的结构设计方案。这使得建筑物自身的平面结构或立面结构甚至特殊结构都没有进行科学有效的评估,对于建筑物的抗震性能产生了负面影响。建筑物的设计过程中要将结构设计和建筑设计进行有效的平衡,保证两种设计内容都具备较高的科学性,这是建筑在满足质量要求以及抗震需求的前提下获得更好的外部特征。所以在设计的过程中要重视结构平面立面和建筑物内部的梁柱性能设计,提升建筑物的抗震效果。 2.2结构体系选择在进行结构体系的选型过程中,应当通过对抗震设防的烈度以及类型,建筑本身的地质情况,建筑物的高度,以及施工技术和施工材料等多种因素进行考量,要将建筑物的经济性和技术水平以及最终的建筑物功能进行有效的平衡来提升结构设计的科学性以及合理性。在进行结构设计时应当首先进行计算简图的制定工作,同时要对建筑物自身的地震传递渠道进行有效的模拟。这能够有效降低建筑物不同部位的结构在地震中遭到破坏而使得建筑物整体结构失去有效的载荷能力,出现严重的建筑质量安全事故,要保证建筑物具备良好的地震中的承载能力,吸收地震应力的能力以及在应对不同震级情况下建筑物所能够提供的变形能力。对于建筑物存在的某些弱势结构应该通过各种技术或方法来提升其抗震性能。 2.3结构平面与立面的选择在进行平面结构和立面的设计过程中要面对平面规则问题,通常导致平面不规则最主要的原因是凹凸以及扭转两种不规则问题,在某些情况下楼板局部的连续性较差也会产生平面不规则问题。而立面不规则则由竖向抗侧力构件以及侧向刚度连续性不足的问题产生,在某种情况下楼层的承载能力发生了突然的变化,较为典型的是在地震过程中楼层的承载能力发生突变导致的纵向立面不规则问题。要在设计过程中降低上述几种立面和平面结构不规则的问题,如果设计过程中无法避免这种不规则立面和平面,则需要召集技术人员和工程人员用特殊的技术或措施来进行立面平面的加强工作。 2.4抗震概念设计的有效延伸在进行建筑物的抗震设计过程中,除了对现有技术的依赖和应用之外,还需要通过建模来提升建筑物本身的抗震水平,但受到地震过程的不确定性使得这种技术应用和建模模拟过程仍然不能完整的实现建筑物抗震水平的有效提升,所以应当在进行结构设计时增加建筑物的抗震措施,通过多种不同的方法来有效的缓解地震对建筑物产生的破坏作用。在进行概念设计时首先需要设计人员对于不同建筑结构的性能和原理有着清晰的认识,只有具备完善的设计原则,明确不同的抗震技术在抗震过程中所起到的作用,将这些技术进行有效的排列,明确不同技术的优先级,使得建筑物本身的抗震容错能力得到有效的提升。 2.5结构材料与施工的重要性抗震设计过程中也要考虑到建筑物在选择抗震材料过程中的不同要求,并将这种要求在设计图纸中反映出来。通常针对砌体建筑物所使用的砖块性能有如下要求,多孔砖以及普通砖应当满足MU10的强度等级,空心砖的强度等级应当满足MU7.5,砂浆强度等级应当满足M5。建筑物所包含的框梁以及混凝土的强度等级在一级抗震水平的条件下应当高于C30。圈梁以及构造柱等建筑物构件的强度水平不得低于C20。在建筑物所包含的钢结构在相关技术参数中钢结构的屈服强度以及抗拉强度所产生的比值不应当超过0.85。 3抗震加固技术类型 3.1自身加固方法在对建筑物的结构进行认证加固的过程中,较为常见的加固方法包含压力灌注及其细分的环氧树脂浆和水泥浆的加固方法以及铁把锯加固方法,针对铁把锯加固方法,其核心原理是通过穿墙的裂缝开展加固流程,其核心构件所选用的材料为直径6mm的钢筋,通过对其弯折形成超过两侧缝隙并形成100mm的直钩作为加固构件。 3.2外包加固方法开展外包加固的过程中,主要的加固对象为钢筋网水泥砂浆、外包钢筋混凝土以及水泥砂浆三种面层和钢构件网笼等四种加固方法。钢筋混凝土梁柱砖柱以及砖墙的加固是外包钢筋混凝土面层加固的主要对象,而针对水泥砂浆面层的加固对象主要面向不需要大幅提升抗震能力的砖墙。钢筋网水泥砂浆面层的加固对象主要集中在砖柱和砖墙两个部分的加固流程,在进行该流程的架构过程中通常不需要设置模板进行支撑,只需要在完成钢筋设置后进行多层抹灰工作也能够实现有效加固目的。针对烟囱和钢筋混凝土的砖柱、梁柱进行加固的方法通常为钢构件网龙加固,这种加固方法通常较为简单,只需要做好相应的防锈措施,如果建筑物本身自然环境中的湿度较大时则尽量避免使用这种加固方式。 3.3构件增设方法在进行增设构件的过程中要将在原本结构构件的基础上增加新的构件,增设构件的主要目标是为了加强建筑物本身的抗震性能和整体结构的稳定性,还建议具备一定的变形性能,这能够有效提升抗震水平。通常在进行构件增设的过程中,要将增设的构件可能会对建筑产生的影响进行有效的考量,大多数情况下正是构件通过以下几种方式进行,首先是墙体增设,这种方法适用于抗震横墙本身存在较大的间距,墙体的承载能力不足时便可以增加墙体来实现加固作用,使用这种方法进行墙体加固是可以选择钢筋混凝土墙体或砌体墙体。其次是柱子增设,增加柱子的主要目标是为了增加墙体的颠覆能力,通常增加柱子会采用钢筋混凝土柱圈梁或拉杆等基础构件来对柱子进行有效的连接实现墙体的加固作用。在增设拉杆的过程中通常适用于存在加固受弯的构件以及纵横墙连接部位的固定作用。增设支撑是指适用于屋盖天窗或柱间等建筑内部结构的支撑过程。这也是能够有效提升建筑物抗震性能的重要措施。圈梁的加固过程主要面对圈梁自身的技术参数与施工设计要求存在差异,通常会选择钢筋混凝土和内墙圈梁来对其进行有效的加固,使得圈梁能够依照建筑物的周边形成闭合式的环形圈梁,以此来实现建筑物的整体结构受到圈梁的约束,提升抗震性能。 3.4连接增强方法在发生地震的过程中,保证建筑物实现有效抗震能力的关键部位为建筑物结构构件的连接位置,这是建筑建造过程中常常被忽视的区域对于建筑物的抗震性能有着直接的影响,应当增强对构件连接位置的加固使其具备较强的承载能力,通常该区域存在质量问题的主要反应和特征包含以下两点,首先是拉结钢筋通过砖墙与混凝土梁柱进行有效的连接能够提升加强拉结筋的作用,通过将钢筋进行弯折后插入到砖块的灰缝之间,并在另一侧通过环氧树脂砂浆将钢筋与梁柱体的斜孔进行有效的固定,使得墙体和新增的外加柱进行有效的连接实现加固作用。压浆锚杆则适用于纵向的墙体连接不存在要求连接性能较好的条件下通过将锚杆与内墙和纵墙进行连接再用水玻璃砂浆进行灌浆处理。 4加固设计的技术革新趋势 4.1加固设计所包含的内容为了能够有效提升加固补强作用,在加固之前应当做好加固设计工作,通过将不同的加固方案进行多角度的比较来选择性能较好经济性较强的加固方案,加固工作的核心内容要体现出良好的预防性,对于静结构通常应将其转化为超静定结构,能够有效地提升建筑物在抵御地震过程中所产生的冗余效果。 4.2加固设计过程中的要点内容加固过程中所选择的混凝土其强度要高于建筑物本身的结构所采用的混凝土强度,之所以采用这种强度的混凝土,除了能够有效保证前后混凝土界面之外,还能够提供更加强力的粘接效果,使得钢筋或其他加固材料能够得到有效的巩固,通常后续施工所采用的混凝土体积低于旧有混凝土的体积,加之浇筑过程中受到空间的限制不能够实现有效的浇筑质量。比如在针对较小容积的模板进行浇筑时对其混凝土质量进行检测发现其混凝土质量远低于大空间比例的混凝土浇筑质量,因此需要通过加强混凝土的强度等级来弥补浇筑质量的下降。在进行混凝土加固设计的过程中要对该加固过程的经济性进行考量,防止重复性施工或过度施工所产生的浪费现象,如果建筑工程项目本身处于地震带或地震高发区可以通过对该建筑物增加防震构件来提升建筑物的抗震水平。 5结语 建筑与广大民众切身问题存在紧密关系,建筑的稳固性与耐久性不仅是自身价值的重要体现,对建筑用户的生命财产安全也有重大影响,而地震灾害的发生,是对建筑稳固性的考验,而优越的抗震能力是保证建筑工程安然度过地震灾害,并为民众提供庇护所的有效保障,最近几年地震灾害不时发生的事实,充分引起了人们对建筑结构抗震能力的重视,鉴于将抗震概念合理应用到建筑结构设计中,是提升建筑抗震能力的有效举措,因此,各相关方面应高度重视目前建筑结构抗震设计中的对结构材料与施工作业的要求,以及结构平面与立面选择等各种核心问题,同时也需要合理探讨自身加固、外包加工以及增设构件与增强连接等建筑结构抗震加固措施,以便确保现代建筑结构抗震设计与加固处理的科学性与合理性,借此为广大民众献上高质量建设项目。 作者:商治强 单位:中交铁道设计研究总院有限公司 建筑结构抗震设计研究篇2 建筑行业的发展使得人们对住宅建筑的要求不止步于舒适度方面,人们对住宅建筑的质量和安全能力也提出了很高的要求。住宅建筑的设计单位和施工团队需要提升住宅建筑的抗震能力,保证住宅建筑达到小震不坏、中震可修、大震不倒的要求。建筑单位要对住宅建筑的抗震性能进行把握,建筑结构设计中的危险因素进行排查,保证住宅建筑的安全性和抗震性。 1基于抗震性能的建筑结构设计 1.1选择建筑场地建筑和设计单位在设计住宅建筑时,要充分考虑住宅建筑在不同场地中的抗震效果。比如,在设计条件不变的情况下,平坦地区的住宅建筑在抗震效果方面高于地势起伏大的地区[1]。因此,设计人员要在住宅建筑施工前做好场地调研,对工地的地质条件进行把握,使住宅建筑通过结构设计发挥应有的抗震效果。如果住宅建筑坐落于软土和黄土较多的地区,会降低住宅建筑的抗震能力,如果住宅建筑坐落黏土区域,可以提升住宅建筑的抗震性能[2]。住宅建筑的设计人员需要在设计工作中考虑地质条件、土层条件等因素,保证住宅建筑的地基能够达到抗震标准,使住宅建筑能够有效抵御地震。 1.2建筑地基设计地基基础是建筑结构的重要组成部分,需要保证地基的质量,从而保证住宅建筑结构的抗震能力,这需要设计人员充分考虑地基质量对住宅建筑抗震性能的影响,并在设计过程中充分考量这一因素,具体措施如下:一方面,在建筑结构的设计阶段,相关设计人员需要对地基的承载力进行计算,如果建筑类型为超高层建筑,还需要进一步考虑地基基础的填埋深度,从而提升嵌固效果[3]。另一方面,高层浇筑的建筑,如果地基基础在深度方面难以达到标准,会导致住宅建筑在抗震性能方面存在不足。为了加强住宅建筑的抗震性能,设计人员需要在住宅建筑的结构设计方面提升住宅建筑的防御能力。 2建筑结构抗震性能设计与常规抗震设计的比较 2.1常规抗震设计方法可视为抗震性能设计的雏形早在1980年我国对民用建筑和工业建筑的相关抗震设计标准进行修订时,就明确指出了抗震目标和口号,需要做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”,在这一抗震目标上提出了“三水准两阶段设计”的设计方法。1989年,我国相关部门根据当前的建筑抗震发展需求制定了《建筑抗震设计规范》,这一政策将以往的抗震口号和防护目标进行综合考量,形成了以下两个方面的特点。一方面。为了真正实现规范中“小、中、大”的设计目标,对地震事故进行分析和统计,制定了相应的地震影响系数比。同时提出了关于地震破坏程度的规范性描述,具体内容见表1。其中:局部指5%以下,少许指30%以下,几乎所有指超过50%。另一方面,为了满足“小、中、大”的地震防护标准,提出了“两个阶段”的设计方法。第一阶段的内容为验算结构构件的承载力。这一阶段主要的理论支持为结构弹性反应谱理论,并从中得出了地震作用的标准值及其效应。第二阶段为验算建筑结构的弹塑性变形,并要采取相关抗震构造措施,保证在地震作用下不易倒塌且有特殊要求的结构的薄弱处符合“大震不倒”这一规范要求。通过上述简要分析可以看出,1989年所颁布的《建筑抗震设计规范》中提出的抗震设计方法及步骤已经初步具备了性能设计的雏形。经过多年的不断发展与更新,2001年,我国的抗震规范在概念设计及性能控制上的发展又“更上一层楼”,内容也更加具体和规范。 2.2常规抗震设计方法与抗震性能设计方法之间的对比基于前文对“性能设计”的相关认识,本文对建筑结构常规抗震设计与建筑结构抗震性能设计进行了比较分析。(见表2) 3抗震技术在建筑结构中的应用 3.1主动控制技术主动控制技术是指住宅建筑通过外部的能源来提升住宅建筑本身的抗震能力,在住宅建筑外加入一个外力用来与地震的作用力进行有效对抗,反向的作用力能够提升住宅建筑的防震效果。主动控制技术的工作原理是在住宅建筑外部设置传感器,根据住宅建筑和位置的不同,在对应的位置放置传感器,传感器可以对地震产生反应,并触发一定的响应,通过科学技术和计算机计算,及时将地震的相关情况和信息传输至计算机中,并通过相关步骤计算地震作用力的具体数值,再通过住宅建筑外部的驱动系统来对抗地震的作用力[4]。我国当前对住宅建筑的主动控制技术有阻力设备、防风板、动力脉冲设备等。 3.2被动控制技术被动控制技术是指将住宅建筑内部的系统支撑点进行扩张,形成一小部分的结构动能增加。当前我国对被动控制技术的运用主要在住宅建筑的防震、减震功能中,在住宅建筑的设计过程中,通过被动控制技术来提升住宅建筑的减震和防震功能。减震防震技术的基准点是将住宅建筑本身作为基点和依托,可以有效提升住宅建筑的内部抗震能力,通过科学的住宅建筑控制结构将地震对住宅建筑产生的作用力通过科学技术和相关设备进行缓解和阻断,降低地震对住宅建筑的破坏程度,从而达到减震、防震的目的[5]。当前,我国在被动控制技术方面主要有摆动、混合、支撑等,通过住宅建筑外部的构件来形成住宅建筑内部系统的元件,通过这些小构件阻隔地震所带来的动能。一些地区为了更好地缓解地震对住宅建筑造成的动能破坏,采用阻力器和耗能原件来对抗动能较小的地震,通过风的作用力来对抗震动以提升整个住宅建筑的抗震强度。阻力器和耗能原件会随着地震的强度发生相应的改变,将地震对住宅建筑的动能进行吸收和转化,从而降低住宅建筑的晃动频率,可以有效减少地震对住宅建筑的损坏,保护人民的生命财产安全[6]。 3.3混合控制技术混合控制技术是住宅建筑防震、减震的重要技术之一,在住宅建筑的抗震能力提升过程中将主动控制技术和被动控制技术进行科学、合理的融合,可以有效提升住宅建筑的抗震水平。相关工作人员将被动技术和主动技术的优势进行结合,可以将住宅建筑的外部和内部抗震能力同步提升[7]。主动控制技术的抗震效果比较理想,被动控制技术在住宅建筑的抗震适应性方面比较强,但是两者都存在不同程度的缺陷,被动控制技术在实际的应用过程中容易出现检测漏洞的问题,主动控制技术在实际应用过程中过度依赖外部力量控制,而且主动控制技术的结构系统在构建过程中较为复杂,很难在实际应用过程中进行普及。混合控制技术可以将被动技术和主动技术的优势进行结合,同时最大限度规避两者的缺陷,在实际中的应用比较广泛。 4当前抗震设计理念中存在的问题 4.1设计理念过于保守当前,我国存在部分设计单位在设计理念方面受到传统想法的禁锢和限制,在住宅建筑抗震设计理念上缺乏新技术和新思想,这在一定程度上阻碍了新技术和住宅建筑抗震设计的结合和融入[8]。存在部分设计人员在进行住宅建筑减震、抗震设计工作时,没有对现场施工环境和建筑性能进行了解和把握,设计的内容过于死板和僵硬,导致设计方案比较刻板,难以有效提升抗震能力。 4.2过于重视抗震结构强度,忽视性能建设我国当前的建筑设计单位对住宅建筑的抗震结构和整体承载能力投入了过多的关注度,而对住宅建筑外部和内部的建筑结构和性能设计方面缺乏足够的重视。许多设计人员学习的理论知识,大多内容为住宅建筑主体的抗震能力设计,却忽视了对住宅建筑在细微之处的抗震能力,缺乏抗震损失的经济评估准则。 4.3抗震指标不清晰、理念不明确当前我国在住宅建筑的设计理念和设计方法方面缺乏规范的系统和标准,没有对抗震效果的规定和具体数值作出明确规定。除此之外,一些落后地区的建筑单位,对抗震理念和抗震知识没有深刻地了解,对于住宅建筑建设完成后是否能够建立抗震性能和抗震能力都无法进行有效的判断。 5提升住宅建筑抗震设计的有效措施 5.1减少地震的能量输入住宅建筑的抗震效果主要体现为设计人员在进行设计工作时能否提前预测地震对住宅建筑的破坏力,并根据破坏力的大小来对住宅建筑结构的形变能力进行规划和调整[9]。设计单位需要根据住宅建筑的施工环境和具体情况来计算住宅建筑的结构形变数值,对施工地址进行调研,通过具体的公式进行有效计算,保证地震来临后住宅建筑可以最大限度对抗地震的破坏力,减少地震给住宅建筑带来的能量输入。 5.2设计过程中明确设计规则和方案建筑单位在对住宅建筑进行设计和规划时,需要对住宅建筑进行有效地规划和布置,对我国当前的抗震数据进行汇总和分析,并根据住宅建筑所在地的地震频率对住宅建筑的抗震效果进行针对性的设计和规划。通过建立平立面可以提升住宅建筑的抗震能力,建筑设计单位在设计过程中需要对建筑结构的抗震规则进行了解,保证住宅建筑的抗震能力能够得到提升。 5.3抗震性能设计方法提升住宅建筑抗震能力的方法有很多,比如直接位移设计、位移影响系数等。直接位移设计是通过判断建筑材料极限数据的预期位移,来得到住宅建筑抗震性能的实验数据。直接位移设计法在实际运用过程中也存在一定的局限性,这一方法难以精准测量建筑材料极限数据之外的抗震效果。位移影响系数法主要是通过相关方法对住宅建筑的结构性能进行规划和设计,对住宅建筑作出最大期望位移值的判断和设计,这种方法主要是通过模拟地震作用力,来判断住宅建筑的整体抗震效果[10]。位移影响系数法在实际运用过程中也存在一定的局限性,这一方法无法具体展现住宅建筑某一层楼的损坏情况,是属于整体性的评估。 5.4设计过程中考虑住宅建筑自身重量住宅建筑在面对地震灾害时会发生不同程度的损坏,这种损坏不只是地震产生的动能造成的损坏,与住宅建筑本身的质量也有很大的关系。因此,施工过程中,在保证地基等具体设施条件不变的情况下,要尽量降低住宅建筑本身的重量,提升住宅建筑设计的质量和水平[11]。通过对我国地震灾害的相关数据调查,笔者发现软土层地基的区域,如果住宅建筑的层数过高,地基难以支撑高层结构,则容易出现头重脚轻的局面,在发生地震时对住宅建筑的破坏程度比较高。 6结语 住宅建筑的抗震设计是一项系统、综合性的考量,住宅建筑的抗震水平会对人民的生命财产安全产生重要影响。相关住宅建筑设计单位必须高度重视房屋抗震性设计,采用准确、合理的抗震设计方法,不断提高房屋抗震性能,为社会建造更好的房屋建筑项目。 作者:张瑜 单位:京鼎工程建设有限公司 建筑结构抗震设计研究篇3 一直以来,人们对在建筑中有关的耐震措施都是秉承着“小震不塌、大震能修”的准则,尽管建筑设计在耐震方面也采用了不少的措施,受诸多因素的影响仍然不可避免地出现了质量问题,与此同时也给社会造成了巨大的经济损失。影响建筑物质量的因素有很多,其中最主要的还是施工工人的安全意识不够,在施工过程中产生了侥幸心理,偷工减料,甚至私自更改了总体设计方案,从而未能切实地把建筑防震的安全措施落到实处。 1建筑抗震设计的必要性 据统计,全球一年出现的地震约达五百万次,其中大部分地震都产生于地球内部,而人类感受到的最大抗震,亦为有感抗震,仅占总量的百分之一以下,能引起灾害的强地震则为数更少,一般每年十几起[1]。不过,即使是这种每年为数不多的大地震,也给人类造成了无可挽回的巨额经济损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关统计表明,我国95%以上的地震事故是由于建筑无抗震结构能力或抗震结构能力低下出现倒塌。而作为一个地震频发国,日本一直很注重建筑材料的抗震设计工作,其抗震结构设备和技术手段也比较发达,日本建筑已普遍达到了抵御7~8级地震的能力。《中国防震减灾技术法》第35条明文规定:“新增、扩大、改造施工,必须符合抗震结构建筑设防标准。”由此可见,对建筑实施合理的防震设计是降低抗震灾情最可行、最基本的保护措施。 2“结构抗震概念设计”的含义 从20世纪70年代开始,世界各国标准都明确了在建筑工程技术上应当注意“结构抗震概念设计”,即基于抗震灾情调查、科研和施工经验等场所形成的基本原则与建筑设计思想,进行建筑物构件的总体布局和确定细部结构。这些设计理念将有利于确定构造抗震思想,不仅可以改善建筑物构造的抗震特性,同时也为有关抗震计算提供了有利条件,从而使计算分析结论更能体现今后抗震时构造的实际抗震反应。 3抗震概念设计的基本原则 3.1选择对抗震有利的场地和地基建筑的抗震能力和现场要求有密切联系。对多次地震的研究已经证实,对于同类别的建筑,因为施工地点不同,损坏程度也会存在较大差异。因此建筑物的选址应该尽量避免在地貌上有活动断层通过或断裂交叉的地区,尤其是在有活动断层的区域进行施工。 3.2通过合理规划,防止地震时出现的次生灾害地震所引起的次生灾难,有时也会造成大于地震直接带来的社会经济损失,防止地震时出现更强烈的次生灾害,是防震工作的一项非常重要方面。在震中区域的建设规模上应使住宅分散建立,而住宅的高度间距以不低于1~1.5倍的房屋标高为宜,以便为在抗震时人员撤离和救援以及为抗震修筑临时性工程留出余地。要尽量避免房高巷小,防止抗震时因为楼房坍塌将道路阻断,公共建筑更应充分考虑抗震避难问题,通常可和消防避难一起考虑。 3.3选择合理的抗震结构方案建筑的基本结构制度,必须根据建筑物抗震设防类型、抗震设防力度、建筑标高、施工条件、地基材料、结构构造建筑材料与施工条件等各种因素,经科学技术、经济价值与实际使用条件的综合评估对比后而制定。所选择的结构构造系统,应该具备明确的计算简图和合理的地震作用传导路径,并具有必要的抗震强度、正常的变化力量以及消耗抗震能量的能力,可以防止由于部分结构或构件损坏而造成整体构件缺乏抗震能力以及对重力荷载的承受能力。 3.4非结构构件的处理非结构构件分为建筑物非结构构件和建筑物内部附带机械设施,包括与建筑物结构基础之间的机械连接等。但是,由于在强烈抗震影响下,建筑物中的这部分构件会或多或少地参与其中,因此可以改善整个构件或部分结构的强度、承载力和传力路径,从而形成意想不到的耐震效应。所以,有必须参照以往每一次震害经历,妥善处理这种非结构构件,以降低震灾,并增加建筑物的耐震可靠程度。 4设计多道抗震防线 4.1设计多道防线的必要性众所周知,地震的震动不只是一次,一般是在一段时间内持续震动,并且大型地震之后还会伴有余震。所以建筑物在地震多次震动的影响之下会形成累积型的损伤。因此,对于建筑物的抗震防线的设置,不能只局限于一道防线,只有在第一防线的基础上设置好第二、第三道耐震防线,才能够提高建筑物的抗震能力,从而提高建筑物的安全性。 4.2第一道防线的构件选型建筑物的结构是不同的,无论是砖墙、构架还是墙体都必须具有一定的抗震能力。但是不同的建筑物的结构的受力能力不同,所在防震的效果则存在着具体的差异。一般来说,相关工作人员需要充分考虑建筑物结构所能承受的重力情况,例如轴压比较小的防震墙体结构,在具体的施工过程中将防震墙体当作第一道抗震设防的抗侧力构件。工作人员通常不考虑将轴压特别大的框架墙作为第一道设防的抗侧力构件。如果选择轴压较小的防震墙体作为第一道防线,即使结构被破坏,也不会危害到整体结构。选择轴压大的防震墙体作为第一道防线,一旦抗侧力构件遭到破坏,就会造成整体构架柱的竖向承载力大幅度降低,从而对整体构件的结构安全造成威胁。所以在技术条件允许的情况下,并且构架是整体结构中独立的抗侧力体系时,工作人员就必须采取强柱弱梁的结构,这样能够更好地提高整体构架的延展性。 4.3抗侧力体系多余杆件的利用建筑物主体结构抗震设计的最主要目标是防倒塌,当建筑物主体结构受到较重外力造成损伤的情形下,也能够保持一种比较稳固的状态。因此针对建筑物结构主体比较理想的应用方法就是能在主体构件内部增加若干杆件,其中杆件和主体构件之间的强度差值应当在国家规定的标准范围内,并采用合适的配筋,保证主体构件及其杆件有较好的可伸缩性,当遇到地震时,这种杆件设备会在主体构件之前进行有效的抗压,利用它所具备的塑性程度,把地震过程中产生的破坏力进行分散[3]。例如:针对两片或者是多片的单肢抗震墙,利用水平抗弯梁共同连接成为多肢的抗震墙,并且使抗震墙能够和同一个平面之中的框架形成并联,从而加强其抗震方面的能力。这种方式可以实现对于结构动力整体的特性的控制,并且在多余杆件之间的耗能和内部力量在双重分布之下,通过结构系统将压力逐渐转移到内部,从而形成更加稳定的结构系统。具体可以从以下两个方面进行:首先是关于新建楼宇的总体设计。随着当前建筑行业的迅速发展,以及建筑架构设计理念的不断更新,人类对建筑内部结构的减震、隔振设计也日益关注。因此在建筑设计的时候,除了对建筑的基础部分采取特殊处理措施以外,还可以利用消能减震设备以及元件减小震害对结构的作用力,进一步保障人们的生命财产安全性。其次是加强新建成建筑物的防震加固措施。针对新建筑的地面或基座实施隔震设计,工作人员需要在建筑还没有施工之前进行建筑物的隔震设计,采取各种积极措施结合实际情况进行适当的调整。在具体的施工过程中,必须在建筑的关键地点设置特殊的隔震设备。在建筑完成之后,如果要增强建筑物的耐震性,工作人员可以采取增设阻尼器的措施,在建筑的构造上进行添加减能设备。 4.4结构选型 4.4.1合适的结构类别工作人员在具体的施工过程中应该制定出相应的结构方案,这种方案既能满足经济效益的提升,也能够保证建筑物的实用性,工作人员在设计方案时需要充分考虑建筑物的抗震性能。通过对抗震的相关资料进行研究,从而得出钢筋之中的直径混凝土结构整体的抗震特性需要优于砌块,在具体的施工过程中砌块结构要比无筋砌块理想。而针对配筋砌块,工作人员需要配合结构方面的具体模式进行施工。从整个杆件的类型上而言,墙体在抗震性比起材质的空间构架或者是排架更加稳定,而整个空间构架的抗震性优于平面的抗震性。 4.4.2超静定次数增多从平面构件上来说,各个构架的耐震性排名如下,构架的耐震特性高于排架构造,带支承构架也高于简单架构。静定结构的杆件具体特点表现在搭设受力体系和传力路径独立,当一根杆件搭设损坏之后,整体构造也不会因传力路径的断裂而损坏。当超静定构件在超载荷状况下工作时,首先是剩余杆件的搭设上发生损坏,该杆件搭设在产生塑性铰的工作过程中,会分解一部分地震的危害力量。其结果也只能是减少构件的超静定次数,但整体构件结构仍然是一种稳固体系,具备较好的防震能力构件的超静定次数越多,所消耗的震害能力也就越多,抗震安全程度也就越高。 4.4.3耐震的屈服机制一个良好的结构屈服机制,主要特点是结构在其杆件出现塑性较之后,在承载能力基本保持稳定的条件下,可以持续地变形而不倒塌,最大限度地吸收和耗散地震能量。结构的塑性发展从次要构件开始,或从主要构件的次要杆件开始,最后才在主要构件上出现塑性铵,从而形成多道抗震防线。结构中所形成的塑性铵的数目多,塑性变形发展的过程长.构件中塑性较的塑性转动量大,结构的塑性变形量大。 5建筑结构的主要隔震措施 中国的建筑的耐震设计中,一般都是采取对地面结构进行特殊处理、设置耐震装置、对建筑物的上部构造进行抗震设计,以便于实现建筑抗震隔震的目的,相关措施一般也是混合应用的,不过人们根据震害构造特征和建筑自身构造特点,会有所侧重的在重要部位设置隔震层,而根据隔震层的情况不同我们可以将建筑的隔震设计分成如下几类。 5.1对建筑物地面使用的特殊建筑材料隔展建筑物基本隔震,主要是对建筑物的基底部分加以特别处理,减少地震时的地震波,进而降低震害对建筑物结构的破坏。传统上是在建筑物的基本部分交替铺设黏土和砂子,甚至直接设置黏土或沙子垫板,在我国建筑史上,就已经有人以糯米为主要原料,在建筑物的基本部分设置了垫板,以减轻震害对建筑物结构的破坏。近年来,国家有关部门在这方面的研究上已经获得了突破性发展,以沥青为主要原材料研发出了特殊建筑材料,这种方法设置的隔震层效果比较良好。 5.2在建筑基础上设有隔振装置减震这一类隔震措施,主要是在建筑的基座和上层建筑物中间设有特殊安装,从而减少震害的方向传播,不过,这些措施的主要缺点是不宜使用于大型高层建筑,由于在大型高层建筑设有这种安装会拉长建筑物构造本身的自震期,起不到减少震害对建筑破坏的目的。一般使用的措施有:摩擦滑动隔震、粘弹性隔震等多种,一般设定的装备有橡胶垫、混凝土隔震设备等。 5.3建筑楼层间隔地震预防措施建筑楼层间隔地震这种方式主要应用于旧房改造,在建筑施工中有着简便、易于运行的优点。与在建筑物结构基础部分设置隔震设备的方法比较,层间隔震的效应并不是特别显著,这些方法大多是通过设置在建筑物结构中各层间隔的减震设备吸引和减弱地面震害力量,从而降低地震对建筑结构的损害,所设置的装置也基本与建筑基础隔震的原理一致。 5.4对建筑构件悬挂隔震所谓悬挂隔震,就是把建筑的部分甚至整体构件都悬挂起来,也就是人们平时所谓的悬空构件,这样,在地震来临时,地震的力量就不会传导给悬空起来的建筑构件,从而起到了减轻地震带来的危害的目的。这个隔震方法最常用于特大型钢构,因为特大型的钢结构建筑都是通过钢构件悬挂系统用以隔震。而大型钢结构建筑一般划分为副构架和子框架,在悬架系统中,子框架通过索链和吊杆挂在主构架上,在地震发生来临之时,主构架就会因为地壳运动而产生摇晃,不过,由于子构架与主架构之间是可以活动的索链和吊杆,当震害的力量在达到这个部位的时候就会减弱,不至于传导到次结构上产生惯性力。 5.5其他减震措施(1)根据建筑的方向设置防震问题。众所周知,建筑防震问题主要受到地壳的移动影响,和地质构造学有着十分重要的联系。人们在建筑材料选择的时候,必须充分考虑现场地质条件,并分析当地地震的震向,使建筑材料的方向与地震震向垂直,而尽量避免二者方向相互平行。从刚刚发生的四川汶川地震和玉树地震的实际状况分析,与地震震向水平的建筑的坍塌概率更高,而与此相反,与地震震向垂直的建筑不太易坍塌。而科学研究也表明,与地震震向水平的建筑,当震中产生时,随地震波运动的振幅更大,所以更易于坍塌。(2)无粘接支持系统的减震问题。无粘接支持系统是建筑结构减震系统中较为有效的一类,这个系统主要是经过科学设计,使建筑内部钢板与外部的包钢间无粘接并可形成能随意滑动的一个层面,当抗震问题产生时,可以利用内部钢板间的协同效应从而消耗抗震能力。不过,这样设计的缺点是在结构设计和有关部件的计算方面规定得特别严格。主要是因为这种系统中建筑物的重量大部分由内钢来承受,外钢则主要起配合和辅助的功能,还能够避免内钢弯曲变形。 6结语 综上所述,地震是一个突然的自然灾害现象,就目前世界各国为减少地震等突发灾难所采用的对策来说,大致有以下三种:一是加强地震预报,并在震害出现之前采取适当措施以降低经济损失;二是在建筑设计与施工等方面,增强各种建筑对震害的抵抗能力,以及对已建建筑进行耐震能力评估与加固;三是做好大地震时的紧急指挥和救灾工作。总之,在各个环节上注意和严格把关,将大地震灾难规模尽量减至最小、最轻微。 参考文献 [1]胡爱珍.关于提升建筑工程结构抗震性能的思考[J].河南建材,2018(4):55-56. 作者:金旭 汲鹏 张值源 刘子寒 单位:辽宁工程技术大学土木工程学院
现代生物技术论文:环境监测现代生物技术论文 1PCR技术 PCR技术是一种将特异性DN段在体外合成方法,也是聚合酶链式反应。通过PCR技术,环境中的有害生物,包括病毒,病原菌等都可以被监测到。过程主要包括分析与监测PCR扩增产物、PCR扩增靶序列、提取模板核酸等。不仅如此,环境中的特异性种群也都可以通过PCR进行监测,甚至基因表达都可以以之来测定。同时,PCR也可以用来对环境中基因工程菌株进行跟踪监测。 2生物发光监测技术 大自然非常神奇,各种各样的生物都有。而在其中有些昆虫会发出亮光,比如萤火虫。其实不止萤火虫等昆虫,包括真菌、细菌等在内的许多生物也都可以发出亮光。这些细菌天生对土壤中的重金属敏感,会根据重金属的多少而发出强弱程度不同的光。只需要通过判断其放射荧光的强度便可以对其所处环境的污染程度完成监测。较之常规监测方法,生物发光监测技术具有监测方便、快速、特异性强、灵敏度高等特点。 3生物酶技术 3.1处理功效高 生物酶技术利用微生物和酶结合,极大地提高了其处理污染的效率,较之通常的化学和生物方法,生物酶技术可对有机物进行快速降解,速度得到极大提升,是传统方法的百倍。将生物酶技术应用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同时也能对水质进行净化处理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。这也是有些洗衣粉品牌在广告语中强调酶含量的原因所在。 3.2适应性更广 生物酶技术通过微生物和酶的结合,大幅度增加了微生物对环境的适应性,使得微生物可以在多种生存条件下得以生存并逐渐适应多种温度和pH值范围。如此一来,微生物便可以在低氧环境中也能有效发挥作用。 3.3更有针对性 生物酶技术现在拥有多个研究配方,甚至多达四十多种。可在不同领域、不同用途和不同的污染环境中广泛使用;即使碰上处理不了的,也可根据具体治理对象的具体情况,专门研发出针对性的、最具效力的配方。 3.4治理成本最低 生物酶技术产品投入资本小,但治理效果却十分显著。无需花高价购买地皮建厂,也不必购置大型仪器,在综合治理成本上有着明显优势,非常值得采用。 3.5纯绿色环保 当今环保意识已逐渐渗透到每个人们的心中,绿色产品成为人们普遍关注的焦点。而生物酶技术产品由纯天然菌种和酶复合后生成,在它的成分内既无转基因,也不包含任何的化学物质,也自不会给环境造成二次污染,是一种生物技术在环境保护应用上非常值得大力推广的环测方法。 4生物芯片技术 生物芯片技术起源于速测试试条发明后的次年,亦即1995年,通过这项技术,数以万计的基因的表达情形都可以被自动且迅速地监测出来。依照固定于芯片上的探针种类的不同,生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片以及组织芯片等。近日,国外的一个资深生物学家通过不断研究,发明了一种新的,独特的,可提供更多基因信息的组织芯片和细胞芯片。较之基因芯片或蛋白芯片,组织芯片可提供的信息更为庞杂,对于环境监测而言更为有用。因此许多环境科学家逐渐意识到了生物芯片技术的强大,并将之引入到环境科学研究中来。在科学技术较为发达的西方国家,他们基因学研究的新趋向便是基于生物芯片技术的环境基因学。作为科学技术稍显落后的我国,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在国家自然基金委与科技部都对这项新兴技术予以大力支持,并将之列入了前沿课题项目中,相信在不久的将来,我国的生物芯片技术也会取得非常成就。 5生物传感器技术 电子科技技术研发的不断深入、以及生物技术的研究的持续发力,使得生物传感技术应运而生,并获得人们的逐渐认可。它的特点在于高度集成化、微型化和自动化,能够快而有效地帮助环境监测进行有害物质分析。不仅常被用于环境监测,在食品工业与生物医药领域也都应用广泛。生物传感器通常由转换器和敏感材料(分子识别单元)俩个部分构成,其特点为:测定速度快、成本低、且操作简便。相信在未来会被广泛应用于环境监测中去,会大有所为。 6结语 近年来,现代生物技术在环境监测中的应用逐步增多,尽管受限于其方法和生物材料的来源,存在一定的问题,但都会在未来逐一被解决。笔者坚信现代生物技术在未来将对环境监测以及其他应用方面起到不可替代的作用,也将给我国的环境保护贡献力量。 作者:李菁华 单位:贵州省黔南州环境保护监测站 现代生物技术论文:现代林业生物技术论文 1林木组织培养育苗 林木组培培养是采用林木的器官和组织作为外植体进行苗木快速繁殖的技术,目前可以通过组织培养繁殖的木本植物多达120余种,并且逐年在增加。美国1978年已经使用火炬松组培苗进行小范围造林,1983年其里格斯苗圃林木组培苗的生产规模就达到100万株,德国、法国、加拿大和巴西等国家对云杉、杨树、桉树等树种的组培方面也进行了较为系统的研究,并投入了工厂化生产。我国于20世纪70年代开始了林木组织培养研究。通过科研工作者的不懈努力,先后分别有杨树、桉树、马尾松、泡桐、杉木、湿地松、马褂木、柚木和桑树等树种通过组织培养成功获得再生植株。目前,我国的林木组织培养育苗研究已从实验室研究进入工厂化生产阶段,分别华北和华南建立了具有国际先进水平的组织培养育苗工厂,仅中国林业科学院在湛江的南方桉树中心,年产桉树组培苗就达到300万株。 2林木转基因育种 基因工程是生物技术五大工程之一,是生物技术的优秀,基因工程育种的原理是将目的基因片段整合到到相应的受体植物细胞的染色体中,改变受体植物的DNA组成,进而改变林木自身的相关性状,产生新的有利性状,转基因为林木遗传改良提供了一条全新的途径。基因工程技术与常规杂交育种和纯合育种相结合,可以大大缩减育种周期,加快林木育种进程,可以有效打破远缘杂交不亲和的生殖隔离障碍,创造新物种和选育新品种,对优质人工林的营造和生态环境保护具有重要意义。近年来,基因工程在林木育种工作中开始大量应用,其中主要技术有基因片段的分离与鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植株的鉴别等。目前我国的林木基因工程育种研究取得了较大进展,已经有几十种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、罗威云杉等先后进行了基因工程研究,已经获得转基因植物的有杨树、核桃、柳树、松树、苹果、李和葡萄等。研究领域主要有抗病虫害、抗除草剂、抗逆性、花色花期调控等基因,其中抗虫基因工程已经取得突破性进展,培育的抗虫转基因杨树新品种已实现商品化生产。 3林木分子标记辅助育种 遗传标记是指能稳定遗传,容易识别的遗传学特征,包括形态特征、细胞学特征、生化特征和分子标记等。分子标记是在分子生物学基础上发展起来的一项技术,已经广泛应用于生命科学研究的各个领域,由于DNA分子具有多态性,能体现生物的基因特征,常作为分子标记的遗传标记。目前,在林木育种工作中用的分子标记手段主要有4种,分别是限制性片段多性(PFLP)、随机扩增多态性(RAPD)、扩增性片段多态性(AFLP)和简单重复序(SSR)等。在林木遗传改良中,分子标记主要用于种质鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助选择、)重要经济性状基因定位等方面。目前,借助分子标记技术,杨树、桉树、松树等主要经济树种已经建立了遗传图谱,通过遗传图谱能识别遗传标记的具体位置,可以对树高、胸径、材积、干形等指标进行定位研究,遗传图谱对林木育种工作有极大的促进作用,有利于优良品种的定向选育与培养。随着分子标记技术的发展和应用成本的不断降低,作为一种行之有效的遗传标记,在现代林木遗传育种研究中发挥着越来越重要的作用。 4林木次生代谢物质生产 植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物,并非生命活动所必须。采用植物细胞培养技术,利用生物反应器将林木细胞排泄到液体培养基中的次生代谢物质,然后使用生物技术的方法将其分离和纯化,可以用于制药、生产化妆品和染料。目前使用细胞培养技术生产的次生代谢物质有药物成分、生物碱、活性肽、色素和香精等,在某些植物细胞培养物中次生代谢物质的含量接近和超过亲本,通过细胞培养提取次生代谢物质比传统的溶剂提取法、超声提取、微波萃取等物理和化学的方法,效率更高,且不受季节和地域的限制,一年四季都可以生产。如通过培养人参细胞提取人参皂苷、培养毛地黄细胞提取地黄酮,培养红豆杉细胞提取紫杉醇等技术已经投入工业化生产。 作者:祝剑峰 李芬 单位:湖北生态工程职业技术学院 现代生物技术论文:现代生物技术废水处理分析论文 1现代生物技术的内容与特点 现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。 生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。 2现代生物技术在废水处理中的应用 废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。 2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。 2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。 2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术 生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。 生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。 4微生物水处理剂 微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。 现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。 摘要:当今的水处理技术中,生物处理法已成为水污染控制的主要方法,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。 关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂 现代生物技术论文:现代生物技术制药研究论文 生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。 有些学者认为,20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位,而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同,生物技术是当今高技术中发展最快的领域似乎是不争的事实。科学家预测,生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题,彻底消除营养不良,改善食品的生产方式,消除各种污染,延长人类寿命,提高生命质量,为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。 1.生物制药现状 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。 美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘,已进入Ⅱ期临床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎,有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病,如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞,再将细胞注入人体,使工程细胞产生全程胰岛素供应。 4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2.生物制药展望 今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。目前热门的药物生物技术如下: 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 到下世纪初生物技术药物的种类数目尚不会超过一般药物的总数,但生物技术制药公司总数将超过前10年的6倍。目前主要生物技术公司多分布在美国,如Amgen,Geneticsinstitute,Genzyme,Genentech和Chiron,还有Biogen也发展较快。1987年尚没有一种重组DNA药物进入世界药品销售额排名前列表,但到1996年已有多种生物工程药物榜上有名。经上市的生物技术药物主要含3大类,即重组治疗蛋白质、重组疫苗和诊断或治疗用的单克隆抗体。 药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 值得注意的是,制药工业的知识产权保护在世界各地是不平衡的。某些地区(例如亚洲)会继续以生产专利过期药物为主,有些地区(如美国和欧洲)除了继续生产低利润的药物外会不断开发新的药物。 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 现代生物技术论文:现代农业生物技术发展论文 在当今世界各国纷纷建立以基因为优秀的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其优秀就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 现代生物技术论文:现代农业生物技术发展论文 在当今世界各国纷纷建立以基因为优秀的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其优秀就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 现代生物技术论文:现代农业生物技术论文 在当今世界各国纷纷建立以基因为优秀的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其优秀就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 现代生物技术论文:现代生物技术在油菜育种中的应用 摘要:介绍了植物组织培养技术、重组dna技术和分子标记在油菜育种中的应用。植物组织培养技术已日趋成熟,应用在了油菜的单倍体育种、远缘杂交和染色体诱变等方面;重组dna技术在油菜抗除草剂,抗虫和抗病等方面已发挥巨大作用;随着基因饱和度的增加,基因图谱与物理图谱的建立,分子标记将有望在提高选择效率,培育好的油菜品种方面发挥大的作用。 油菜是世界四大主要油料作物之一,属十字花科芸薹属,包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来,油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改良带来了一场革命,把育种技术从宏观水平提高到微观水平,以植物组织(细胞)培养技术、重组dna技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。 1、植物组织培养 植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养,器官培养,分生组织培养,细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段,对植物改良有重要价值。 1.1单倍体育种技术 控制和改变植物染色体倍数来达到选育优良品种的技术,其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体,无论花粉来源于纯合体还是杂合体,经加倍后即纯化,为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前,花药培养已在200多个植物种中获得成功,中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究,运用花药培养已经获得新品种的重要作物有水稻、小麦和大麦等,通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株,进而加倍,已成为常规育种的重要辅助技术。 1.2通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性,拓宽种质范围 远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交,可以获得品种间杂交难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交,还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育,杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上,远缘杂交均有成功的报道,我国也有不少成功的例子,如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。 1.3原生质体培养及融合技术 植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生质团。这种裸露细胞在适当的外界条件下,还可以形成细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株,因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种裸露细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、dna或细胞器的导入,以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。 体细胞杂交又称原生质体融合,是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合,而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此,杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞中染色体数的总和及全部细胞质。当然,由于自然的原因,由杂种细胞再生成的杂种植株内,染色体数目和细胞器的组成以及其它细胞质成分还有不同程度的变化,因而大大增加了后代的变异。此外,由于人为的控制,也会使杂种细胞内的遗传物质发生某种变化,例如体细胞杂交过程中有意识地去除(或杀死)某一亲本的细胞核,得到的将是具有l个亲本细胞核和2个亲本细胞质的杂种细胞,通常把这种细胞称为胞质杂种。 关于原生质体融合技术,自carlson(1972)获得第l个烟草体细胞杂种以来,到80年代中期报道有15个种内组合,38个种间组合,13个属间组合的体细胞杂种植株。大多数属于茄科植物,十字花科只有少数。据不完全统计,到90年代,通过体细胞杂交技术又增添了再生植株的种内杂种14个,种间62个,属间47个,并有2个科间组合的胞质杂种分化出植株。油菜的原生质体融合在70年代也开始了尝试,如拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种一拟南芥油菜。banneret等通过种间杂交将ogura在萝卜中发现的雄性不育性胞质转移到甘蓝和甘蓝型油菜中。pelletier等通过体细胞融合的方法产生雄性不育的甘蓝型油菜胞质杂种,从而得到优良的没有缺点的雄性不育系。heyn通过油菜雄性不育和raphanobrassica(萝卜×甘蓝型油菜杂交的双二倍体)种间杂交,将恢复基因从萝卜导入到甘蓝型油菜中,pelletier等选择得到了具有改良的最佳胞质杂种组胞质全恢复植株,这类种质具有一个显性恢复等位的基因,近年来,通过不断改良,萝卜胞质三系已接近生产和利用阶段。 1.4诱发与筛选遗传变异,转移创造抗逆、抗药、抗病性突变 因为组织培养改变了细胞分裂的正常周期,使异染色质dna复制更加延迟,从而使带有异染色质区的染色体在细胞分裂过程中发生断裂、引起染色体畸变,诱发转座因子。因此,在组织培养条件下,无论有无诱变剂存在,都有较高的突变率,再生植株中存在着丰富的遗传变异。由于组织培养的环境条件可以严格地加以控制,我们就有可能模拟出各种自然灾害条件,如培养基中nacl的浓度、ph值、添加对某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠剂等,组成各种特异性选择培养基,从而筛选出具有对特殊自然灾害抗性、抗药性或抗病性细胞系或再生株,为作物改良提供宝贵的基因来源或种质资源。 2、植物基因工程技术 基因工程即重组dna技术,或分子克隆。是一种外科手术式的遗传操作。它不是通过一般传统的有性杂交方法,而是采取类似于工程建设的方法,按照预先设计的蓝图,借助于实验室的技术,将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去,使后者定向地获得新的遗传性状,成为新的类型。用重组dna技术实现对某一植物的改造,大体上要经过以下5个步骤:①从某种特定的生物中获取外源dna或目的基因; ②从原核生物中获取目的基因的载体并进行改造;③用限制性内切酶将载体切开,用连接酶把目的基因连接到载体上,获得dna重组体;④以欲改造的植株作受体,使重组dna进入受体细胞,即实现外源dna的转化; ⑤被转化的受体细胞再生完整植株,外源dna在受体内表达。 利用基因工程技术可以改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,脂肪酸组成,培养抗病毒、抗虫及抗逆境植株,在当前农业生产中已经显示出巨大的经济效益。因此,倍受重视,已经成为研究人员多,投资大,进展快并极富活力的生物技术产业,并展示出在未来农业生产中的诱人前景,是我国"863"计划的重点项目。 近年来,油菜基因工程研究已蓬勃开展,据不完全统计,1985-1991年,十字花科基因工程研究共23篇,其中油菜占13篇。在加拿大,1992年全国转基因植物试验共205个,其中油菜164个。在这164个试验中,抗除草剂试验159个,抗病试验l个,改变蛋白质试验1个,提高含油量的试验l个。 2.1抗除草剂 将除草剂耐性引入农作物是增加对除草剂选择性及完全性的一条新途径。在油菜基因工程中,对抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突变基因的导入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一种非选择性的广谱除草剂,它是通过抑制epsp合成酶的活性而阻断芳香族氨基酸的合成,最终导致受试植物死亡。 目前已从e·coli分离出一个突变株,它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突变基因,将其引入到作物中,当使用草甘磷时,作物不受损害。由于草甘磷无毒,无残留,易分解,不污染环境,因此,人们对抗草甘磷的epsp合成酶基因的遗传操作十分重视。目前加拿大已有2个抗草甘磷的转基因油菜品系,多加1992一1994年加拿大油菜品种联合试验,这些品系在产量方面与当前品种相当,但品质和抗性加强。 2.2抗虫 培养抗虫植物是基因工程的一个重要应用领域,不仅对改良作物具有重要意义,同时对种子工业和农业化学也有不可低估的影响。在抗虫方面,主要是通过克隆编码。将苏云金芽孢杆菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也称杀虫晶体蛋白基因)转移到植物细胞中,从而获得抗虫的转基因植株。目前已将其转入到烟草、番茄、棉花中。在姜芸薹抗虫基因工程中,已将苏云金杆菌毒蛋白基因转入油菜、花椰菜、花茎甘蓝,结球甘蓝中。 利用一些蛋白酶抑制剂基因,也可获得抗虫植株。如英国已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因,将该基因转入植株,就产生抑制剂,能破坏虫体胰蛋白酶的活性。害虫食转基因植株后,便因消化不良而死亡。 2.3抗病性 病毒对植物的危害是农业生产上损失最大的病害之一,目前普遍采用的控制和避杀传毒昆虫、选育带有抗病基因的品种、生产脱毒苗以及接种病态的弱毒株系以达到交叉保护的作用等常规方法,均或多或少存在限制因素,导致效果欠佳或产生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下几种。 ①病毒外壳蛋白基因的导入:即利用导入的外壳蛋白基因形成交叉保护,防止或减轻病毒危害,已经获得的抗病毒转基因蔬菜作物有番茄、马铃薯、辣椒等。美国于1986年获得了转化tmv外壳蛋白基因的番茄植株,在大田试验条件下,有tmv外壳蛋白的番茄接种tmv后只有5%的植株发病,产量不减,而对照植株发病率达99%,减产26%~35%。已经成功转化的病毒外壳蛋白基因还有马铃薯x病毒(pvx)、马铃薯y病毒(pvy)、黄瓜花叶病毒(cmv)和大豆花叶病毒(smv)等。 ②病毒卫星rna的crna导入:1986年英国科学家把cmv的卫星rna转成cdna。再将它转进植物中去,第l次获得了抗cmv的工程植株。我国学者赵淑珍也获得了类似的转基因植株。 ③病毒的反义rna:日本科学家1993年已将cmv反义rna基因导入到辣椒中并探索反义技术在抗病毒育种上的应用价值。其抗病机理就是将病毒的基因组反向结合在启动子上,转入植株,使转基因植株编码出反义基因的rna,当外源rna病毒侵入时,反义rna便与之形成互补,构成双链结构,从而阻止病毒复制,减轻病毒危害。 除上述3种方法外,还可以利用植物自己编码的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法进行抗病品种的育种。 2.4品质改良 据davies(1992)报道,在脂肪酸代谢过程中催化不饱和反应的酶为质体中18碳酰基载体蛋白脱氢酶。将其反义rna基因导入油菜和芜菁。结果使转基因植物中饱和的18碳烷酸含量由2%提高到40%,增加20倍。但油脂含量仅为正常种子的一半。另据kuntzon等报道,由加州月桂树分离得到的月桂酸酰基载体蛋白硫酯酶基因导入油菜中,使转基因油菜种子油中月桂酸(13碳饱和脂肪酸)含量高达50%。此外,据krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)报道,通过根瘤农杆苗导入拟南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西坚果富含甲硫氨酸种子蛋白基因,使转基因油菜蛋白质总量成倍增加,甲硫氨酸和赖氨酸含量显著提高。这些事实都说明,提高基因工程改良种子中油脂和蛋白质组成是可能的。 2.5自交不亲和性的转变 自交不亲和性(si)有孢子体和配子体2个主要系统,孢子体不亲和系统是不亲和花粉管在柱头表面生长停滞,配子体不亲和系统是不亲和花粉长出花粉管,花粉管生长停滞一般发生在进入柱头之后。甘蓝(brassica oleracea)仅孢子体系统,其s一座位(s-locus)含有2个多态基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受体激酶(spk)基因,两者是分离的,相隔约200kb。srk基因中一个类似于slg的结构区域,一个假定的穿膜结构区域和一个激酶结构区域。 甘蓝型油菜(brassica napus)属于自交亲和性的植物,将其slg基因转入自交不亲和性的甘蓝(brassica oleracea)后,甘蓝即变成自交亲和株。这可能是甘蓝的slg基因在受到有益抑制,引起柱头发生变化造成。 2.6育性 决定植物育性的ta29基因及转基因杂种油菜已取得突破性进展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在烟草花器中发现的。这一基因转至油菜等作物中可以表达。据marlani c·等研究,外源的ta29核酸酶基因在绒毡层中专一表达时,致使绒毡层细胞败育,而绒毡层细胞主要是为花粉粒发育提高营养的,败育后导致花粉发育不正常而表现为雄性不育。为了达到育性的恢复,marlani c·又设计了用绒毡层专一启动子与ta29核酸抑制物基因构成融匣?虻既胫参铮?肷鲜龅既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株杂交,在f1代中,由于ta29核酸抑制物基因表达,抑制了ta29核酸酶的活性,从而恢复可育。 为了使基因工程雄性不育可保护下去,mariani c·又设计了将ta29核酸酶基因与bar基因(编码抗除草剂磷化黄酮的ppt乙酰转移酶)串联在一起的转化植物。这一转基因雄性不育植物当与正常油菜杂交时产生的后代即可用除草剂处理,选择性杀死可育株而保留不育株。现在比利时pgs公司(1993)已利用这一套材料生产杂种。 3、分子标记 分子标记(molecular marker)是指与特定基因或标记连锁的一段经过扩增并可检测出的dna序列。经典的分子标记rflp(限制性片段长度多态性)至今仅l0多年的历史,但人们利用它已构建了数以百计的植物分子标记遗传连锁图。后来发展了基于pcr技术的各种分子标记,如ssr、rapd、scar、aflp等等。这些分子标记各有千秋,已有许多专文予以介绍。这里仅就分子标记在辅助作物育种中的功用概述之。 从本质上看,分子标记与构建经典细胞遗传连锁图的形态学标记和生化标记是一致的。所不同的是与后两者相比较,前者直接反映了dna序列上的变异,并在数量上具有无限性,因此在辅助作物育种上有更广泛的用途。 3.1作物品种资源的dna指纹分析 这种分析不仅将导致对遗传资源本质的评价、归类和利用,还将在品种的纯度测定和品种知识产权保护上发挥作用。 3.2标记重要基因 有些重要基因,如抗病基因检测不仅很费时,还受植物发育阶段的限制。利用与这些基因紧密连锁的分子标记,无疑有助于在育种过程中对特定基因型的选择。如果利用分子标记与目的基因之间的连做关系,构建出类似于细胞遗传图的分子标记遗传连锁图,那么分子标记还将有下述用途: ①辅助回交育种 回交育种中需要解决的问题之一是连锁累赘。利用分子标记可能检测到在目的基因两侧各发生了一次交换的个体,因而可以仅经过二、三次回交,便可达到常规回交育种中回交上10次也达不到的目的。 ②全基因组选择 借助于饱和的分子标记连锁图,可以对各预选单株的整个基因组组成进行分析。在此基础上选择出不仅具有多个目标性状,且遗传基础最为理想的个体。 ③杂种优势分析和预测 杂种优势来源于dna的杂合性,分子标记第一次提供了准确判断杂交组合dna杂合性的手段,从而也第一次有可能从dna水平预测杂种优势。利用分子标记,还可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度杂合的亲本,从而配制出超优势的f1组合。 4、结语 处于世纪之交的现代植物育种学是以组织培养、分子克隆和分子标记3大生物技术同育种实践紧密渗透为特征的。组织培养技术已日趋成熟,成为油菜常规育种的重要辅助手段,随着基因图谱的饱和度日益提高,以及rflp标记图谱,基于pcr标记图谱、物理图谱间对应关系的建立,育种家在不久的将来有望利用分子标记来提高选择效率,更快地培育出更好的品种。基因工程除在抗除草剂、抗病、抗虫等方面发挥巨大的作用外,在创造新的雄性不育材料、充分利用杂种优势方面亦展现出诱人的前景。 现代生物技术论文:现代生物技术在环境保护中的应用和前景 摘 要 针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护 1 我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2 现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以dna分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。 (1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 (2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。 (3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 3.1 污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(las)方面取得较大进展,对于含100mg/l废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 3.2 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 3.3 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。 有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组dna技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(phas),研究人员正设法构建出自溶性phas生产菌种,即将phas重组菌进行发酵,在积累大量的phas后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,phas析出,以简化胞内产物phas的提取过程,降低提取成本。 3.4 化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物co2和h2o,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。 所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组dna技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 现代生物技术论文:现代生物技术在水污染控制中的应用 摘要:当今的水处理技术中,生物处理法已成为水污染控制的主要方法,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。 关键词:现代生物技术 废水生物处理 生物修复 水处理剂 0 引言 随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。 1 现代生物技术的内容与特点 现代生物技术是指以dna 技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。 生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。 2 现代生物技术在废水处理中的应用 废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。 2.1 固定化微生物技术 固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池 ”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。 2.2 生物强化处理技术 为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除 1~3gcod ,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。 2.3 生物反应器技术 生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便 ,运行费用低,所以欧美地区约有 7%的污水处理厂采用该技术[6]。 3 生物修复技术 生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为co2和h2o或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明 ,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。 生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。 4 微生物水处理剂 微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8 种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。 现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。 现代生物技术论文:现代生物技术在水污染控制中的应用 摘要:当今的水处理技术中,生物处理法已成为水污染控制的主要方法,尤其是 现代 生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。 关键词:现代生物技术 废水生物处理 生物修复 水处理剂 0 引言 随着 工业 的高速 发展 ,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和 经济 的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。 1 现代生物技术的内容与特点 现代生物技术是指以dna 技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。 生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。 2 现代生物技术在废水处理中的应用 废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。 2.1 固定化微生物技术 固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池 ”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。 2.2 生物强化处理技术 为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从 自然 界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除 1~3gcod ,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。 2.3 生物反应器技术 生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便 ,运行费用低,所以欧美地区约有 7%的污水处理厂采用该技术[6]。 3 生物修复技术 生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为co2和h2o或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使 自然 生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明 ,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:① 经济 ,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。 生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需 发展 鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。 4 微生物水处理剂 微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8 种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。 现代 生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。 现代生物技术论文:现代分子生物技术实验教学体系构建 摘要:依据我国对于创新型人才培养要求,增加实践创新型人才培养力度,促进高校开展创新人才培养计划,为我国提供更多的创新型专业人才做出积极贡献。本文针对现代分子生物技术研究生创新型实验教学体系进行探讨,为我国现代分子生物技术的发展奠定基础。 关键词:现代分子生物技术;研究生创新型实验教学体系 1创建全新生物技术实验教学体系 社会科技的不断发展,分子生物技术的实验教学体系也在不断完善。社会发展对于专业的生物技术实践人才需求越来越大,高校也在逐步增加现代分子生物技术创新实验教学,将综合分子生物学的基本实验进行科学分解,并且安排分子生物学实验教学环节、生物技术实验教学和高级生物实验教学三部分,形成了全新的生物技术创新实践教学体系。通过将三门的生物实验教学内容独立分开,又能够将三门实验教学内容相互衔接,通过完整规划分子生物技术创新实践教学体系,使研究生通过理论知识内容能够有效的与实践技能相结合,增强了研究生的科研开发能力、动手能力,研究生在实践过程中,培养了自身的数据分析能力、问题解决能力和钻研能力,并且完善了研究生的创新科学思维方式。通过建立全新的现代分子生物技术实验教学体系,能够有效开发研究生的发展潜能,解决了生物教学过程中的专业技能训练和理论知识的脱节问题,有效提高了专业人才的培养质量。 2创新型实验教学体系创建办法 2.1自主实验设计教学 在教学过程中,教师应该鼓励研究生自主开发实验,并且对实验进行独立研究,积极培养研究生的独立操作能力、创新意识、学习兴趣。自主实验设计应该包含:资料的整理查阅、实验选题、实验方案设计、自主操作实验环节、实验总结。督促研究生将研究性问题和实验过程中的数据信息完善整理,鼓励研究生通过期刊、电子文献等资源完善自己的实验体系,增加数据资料的收集途径,有效的训练研究生开发能力和实验能力。 2.2教学内容和科研成果结合 教师在教学过程中,应该将最新的教学科研成果和前沿的实验发现有效的引用到教学实验中,有效丰富了教学内容,提高了教学内容的先进性,例如:教师在教学实验中将钙调蛋白磷酸酶的克隆技术和分离净化结构的研究数据作为教学内容,增加了教学课堂的先进性。 2.3增加全新的科研动态教学 实验教学中,教师应该不断向研究生传递全新的英语前沿科技文献,并且结合教学内容选择教学方法,让研究生通过实验教学内容了解实际科研的过程,增强研究生对于实验材料的搜集意识,加强了研究生对于实验课堂项目的参与感和投入感。 2.4多媒体教学 在实验教学过程中使用多媒体教学设备,让研究生通过多媒体教学设备感受教学实验中视频、音频、文字内容,更加直观的感受到生物实验教学的转换过程。例如:在分子生物实验教学中,对于实验的基本操作和设备使用等内容设置成视频形式,通过生物实验将分子筛层分析原理进行动画视频展示,促进了研究生对于生物技术的直观认识,促进了实验教学的代入感,提升了研究生的学习兴趣。 2.5网络教学 社会科技不断发展,教学形式不断发生改变,通过网络教学平台创建实践教学课程,将教学理论内容、教学参考资料和实验仪器操作技术等等方面直观展示给研究生,拓展了研究生的学习渠道,并且增加了研究生自主选择学习时间的自由,增加了研究生的学习机会,加强了研究生的自我管理能力。 2.6多元化教学评估方式 在教学过程中,教学成绩应该由日常成绩和年度考核成绩组合而成,日常成绩包含出勤、实验记录完整性、实验参与态度、实验基础常识、实验报告、教学课堂参与性等等。年度考核成绩一部分是实验操作技能测试,教师针对每位研究生的操作技术进行科学评估,一部分是自主创新实验,包含实验目标设计、实验环节操作、实验结果展示、论文分析和实验总结汇报等等,一部分是教学实验中的总结感受。教师对所有实验环节都进行严格管理。 2.7开放教学法 高校通过开放生物技术教学实验室,增加研究生的参观机会,加强教学内容相关联的实验设备讲解,积极促进研究生参加生物技术专业学术报告会,拓展研究生的视野,促进研究生对于分子生物技术的了解,提高对于分子生物技术创新实验的兴趣,加强了研究生的自我探索能力。 3结语 通过建立现代分子生物技术研究生创新生物技术教学体系,能够促进我国的实验教学方式发展,并且结合自身实际情况,有针对性的开发有自身特色的实验教学体系。通过不断完善和创新,能够加强实验教学体系的构建,积极推动了我国高校实验教学体系的发展,提高实验教学质量,为我国分子生物技术的发展奠定坚实基础。 作者:曾嵘 陈绍文 单位:湖北中医药大学 现代生物技术论文:食品检验中现代生物技术的应用 摘要: 现阶段,人们的生活质量水平得到了进一步提高,对食品安全愈加重视。为了保障食品安全,就要采取相应措施检验食品安全。将现代生物技术应用在食品检验当中,能起到积极作用,食品安全检验的效率比较高,技术应用也较方便。本文主要阐述了食品检验中现代生物技术应用重要性和主要生物技术,对现代生物技术的应用和发展趋势详细探究。希望能借此理论研究,对现代生物技术科学应用起到一定促进作用。 关键词: 现代生物技术;食品检验;技术应用 食品安全检验的方法较多,在随着新技术的发展应用下,为食品检验工作提供了技术支持,大大方便了食品检验。从理论上深化对现代生物技术的应用研究,能为实际的食品检验工作提供参考依据,促进食品检验工作顺利开展。 1食品检验中现代生物技术应用重要性和主要技术 1.1食品检验中现代生物技术应用重要性 食品安全问题已经成为社会话题,尤其在近些年出现的食品安全事件比较突出,严重威胁着人们的身体健康。加强食品检验就成为重点工作,传统食品检验主要技术就是通过物理化学仪器,对食品检验的整体效率较低,很难满足实际的需求。而在当前的科学技术进一步发展下,将生物技术应用在食品安全检验中,就能发挥积极作用[1]。现代生物食品检验技术的应用,主要是通过动植物自身对某化学物质特异性识别检验食品性质,能准确检测出食品中各种成分,对保障食品安全起到了积极作用。另外,现代生物检测技术的应用,弥补了传统食品安全检测的不足,提高了食品检验的效率和准确性。现代生物技术的应用,对食品的生产加工等各个环节都能应用,对食品的品质以及安全性和精密性的检验比较有利[2]。对食品的品质评价以及质量控制有着良好作用,未来的发展前景也比较广阔。 1.2食品检验中现代生物关键技术 1.2.1生物传感器食品检验技术 食品检验中运用的现代生物技术类型较多,其中生物传感器技术是应用比较广泛。在用生物传感器技术检验食品时,是把生物相关特性作为依据,把信息输入到传感器识别系统当中,对输入的信息识别分析,转化成有效数据,这样就能方便食品检验工作人员了解食品安全[3]。在对生物传感器检验技术应用的优势比较突出,对食品安全的检验比较迅速,检验的结果准确度较高,提高了食品检验的效率。 1.2.2生物酶食品检验技术 在食品的质量安全检验技术中,生物酶技术应用比较广泛,这是对食品当中的农药残留以及微生物污染安全问题检验的技术,特异性比较强。生物酶技术是结合了免疫学以及酶学,检验技术应用比较广泛,对食品的检验范围在ng及pg,有着高精度的检验优势,在实际的技术应用方面比较简单[4]。对食品样品当中所存在的有害成本,能够准确识别,有助于保障食品检验工作过的质量,应用价值较高。 1.2.3PCR生物食品检验技术 现代生物技术中的PCR是重要技术类型,这一技术是从遗传学角度对食品中微生物种类数量分析。通过对指定基因的分析,能有效判断食品当中的微生物种类数量,能对转基因以及基因克隆成分有效控制。这一技术在食品样品微生物形状和遗传背景分析有着积极作用,对保障食品安全有积极作用[5]。在对食品样品病原菌检查后,能分辨食品当中致病菌种类和数量,为食品检验的工作质量提高打下了基础。 1.2.4生物芯片食品检验技术 食品质量安全检验中对生物芯片检验技术的应用起到积极作用,这一技术的主要原理就是光导原位合成以及微量点样,对食品样品当中生物分子实施标记,对大量生物分子排序,固化在指定载体,从而形成二维分子排列,然后和已经标记的生物分子杂交,根据相应仪器的应用就能对生物分子信号强度分析,对食源性疾病临界值加以判断。这一新型检验技术,对食品安全的检验有积极作用。在这方面由夏俊芳等撰写的《生物芯片应用概述》一文可知,目前世界上第一个能够检测肉类中兽药残留的生物芯片系统在北京国家工程研究中心研制的,该芯片能够分析大量的生物分子,快速准确地完成肉类中兽药残留的检测工作[6]。而唐晓明等利用基因芯片对从水中分离的20株细菌杂交检测,用传统方法对这些菌株鉴定,基因芯片检测结果与传统方法鉴定结果的一致性达95%。还有,陈广全等研制了一种高通量检测食品中常见致病微生物的寡核苷酸微阵列芯片,结果表明该芯片的特异性良好,在所检测的菌株之间无交叉反应,与同属其他菌株之间也不存在交叉反应。生物芯片技术在农产品安全检验中和保障食品安全方面发挥重要作用,在产生巨大经济效益的同时,也在很大程度上保障了人们日常生活的安顺。 2食品检验中现代生物技术的应用和发展趋势 2.1食品检验中现代生物技术的应用 现代生物技术在食品检验的各个环节都能应用,对食品当中存在的有害微生物检验方面,发挥积极作用。食品质量安全其中比较严重的就是微生物威胁,对食品当中存在的微生物如果不能有效处理和控制,必然会对人的身体健康造成威胁。通过对生物技术的应用,对微生物生存特征和生理生化特征的了解,有助于判断分析微生物的种类和含量,按照我国的食品质量安全保障的法律和行业的标准,对微生物的含量是不是存在超标的情况的判断,能最大化把对人的身体健康的微生物威胁降低[7]。在生物技术中的PCR技术的应用能有效达到检验目标。食品检验中对生物传感器技术的应用,能检测食品的成分,以及检测食品当中存在的添加剂。在技术应用的时候用生物传感器检测食品添加剂,对甜味剂以及发色剂的有效检测[8]。在对食品的成分检验上也能发挥积极作用,食品成分也决定着食品的营养价值。通过生物传感器技术对食品的成分检验有着显著实用性。通过现代生物技术的应用,对食品当中存在的农药残留检验,也能发挥其积极作用。食品当中的农药残留超标,必然会威胁人的身体健康。在生物技术的应用下,能对食品中农药残留精确分析,有效保障食品的安全,所应用的技术中通过生物酶技术以及生物传感器技术,能对食品农药残留准确检验。食品质量检验中生物技术应用在转基因食品的检验方面比较重要,当前食品当中出现的转基因食品种类比较多,转基因食品对人的身体健康和生态环境会造成一定影响,加强对转基因食品的检验,就能保障食品安全[9]。通过相应生物技术的应用,对转基因食品检验,主要是对食品中酸检测以及蛋白质和酶活性检验。在这些方法的应用下,能有助于保障食品安全。 2.2食品检验中现代生物技术的应用发展趋势 2.2.1高效性发展趋势 现代生物技术在食品检验当中的应用发展,随着科学技术的进步,生物技术的应用将会向着高效性方向迈进。对食品的质量安全检测工作实施,要在时间上节约,这就对食品质量安全检测的效率要求有所提高,要在短时间内完成食品检验的任务,所以保障生物技术的应用高效性就显得比较重要。结合我国的法规和行业标准,对食品的检验科通过PCR生物技术对食品微生物检测,能大大提高检测效率。 2.2.2多样化发展趋势 食品检验工作实施过程中,对现代生物技术的应用就要充分重视技术的多样化,这样才能保障食品质量安全检验的准确性。在我国的工业化发展进程进一步加快下,工业生产带来的污染问题愈来愈严重,而食品受到污染的现象比较突出。在各种污染源的影响下,食品的质量安全问题也比较多,采用单一的检验技术已经不能满足食品检验工作的需求,所以采用多样化的生物检验技术应用就比较重要[10]。保障生物检验技术对多种有害物质检测,要加强抗干扰能力,从而保障食品质量安全。 2.2.3灵敏性发展趋势 在食品检验工作实施中,现代生物技术的应用在灵敏性的要求上愈来愈严格。科学技术的进步在各个领域中都得到了提高,发挥着重要作用。在食品检验领域中,对生物技术的应用提高食品检验的质量,提高技术应用的灵敏性就显得比较重要。有的食品污染是受到农药残留的因素影响,对人体健康有着严重威胁,而保障生物技术的应用灵敏性,提高检验的准确率,才能保障食品的质量安全。 3结语 综上所述,近些年的食品安全问题频发,对食品安全检验已经成为保障人们食品安全食用的重要举措。在现代化的发展过程中,加强食品的检验效率提高,通过生物技术的科学性应用就显得比较重要。从理论上对生物技术的应用研究,就能进一步深化生物技术的应用认识,从而为实际食品质量安全检验工作的实施打下理论基础,为实践提供参考依据。 作者:朱娅媛 单位:广东天地壹号食品研究院有限公司 现代生物技术论文:现代生物技术防治作物病虫害探析 摘要:农业是我国的第一产业,从狭义上来说,农业主要指的是种植业,主要生产活动包括有粮食作物种植、经济作物种植、饲料作物种植等等,只有农业稳定才能够保障工业以及我国第三产业的稳定,对农作物的病虫害进行防治是否有效直接关系到农业的生产和发展。随着科技的不断进步,现代生物技术逐渐被应用到对作物病虫害进行防治的工作中,本文主要分析了几种有效防治病虫害的生物技术,希望对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 关键词:现代生物技术;农业;农作物;病虫害防治 随着科技的进步和发展,在防治病虫害时逐渐开始应用生物技术,并且取得了非常良好的效果。使用微生物技术进行病虫害的防治不仅符合农业发展的要求,同时也符合环境保护的要求,有效的促进农作物保持健康的生长状态,防治病虫害的发生。接下来,笔者从基因工程对于作物病害防治、生物技术在防治病虫害的实际应用以及生物技术在防治草害的应用和生物农药的应用这4个方面展开论述。 1基因工程对于防治病害的作用 CP基因能够适当诱导作物对病毒进行免疫,有效地提升作物对于病害的抵御能力,因此,无论是国内还是国外,都对基因工程非常重视。RP基因是能够实现病毒复制的一种复制酶基因,能够将病毒进行编码,再通过不同形式和组合生成聚合酶,快速合成病毒基因DNA,除此之外,RP基因还能够把一些存在问题的复制酶基因传入作物中,使得病毒复制速度大大降低。Sat-RNA和中和抗体的应用。Sat-RNA和中和抗体是低分子RNA的一种,需要通过依靠病毒实现复制,在复制的整个过程中,会产生对辅助病毒的影响,在症状表现上出现变化。在防治作物病害过程中,通过病毒症状来减弱Sat-RNA,对病虫害的防治有着非常积极的作用,应该得到科研人员的重视。 2生物技术对防治病害的作用 在大多数的生物体内,都含有一种蛋白酶抑制剂,这是一种能够使得生物体代谢正常维持的保障的基因,同时,这种基因也能够有效的对外来各种蛋白水解酶形成抵御,防治生物体遭到损坏。近几年来,随着科技的不断进步,生物技术也处在快速发展的阶段,科研人员越来越重视蛋白酶抑制剂这种基因的研究,所研究的范围也更加广,蛋白酶抑制剂在抗击病虫害这一方面的作用逐渐被发掘出来。通常情况下,在杀虫工作中,蛋白酶能够起到的主要作用是有效的对病虫肠道的蛋白活性进行抑制,直接破坏病虫自身的消化系统,病虫会因为体内缺少氨基酸而无法正常的成长和发育,最终死亡。就目前情况来看,用蛋白酶来对病虫生长进行抑制的方法在作物生长过程中起到了良好的保护作用和促进作用,得到了越来越广泛的使用,有效的推动了作物对病虫害的防治能力,有助于作物实现健康的生长。 3生物技术对防治草害的作用 通过使用生物技术能够把一些具有抵抗除草剂效果的基因转移至作物中,使作物自身增强对于草害的抵御能力,一般情况下,这些能够抵御除草剂的基因主要包括利用编码将除草剂酶分解的酶和在扩增时被除草剂破坏的酶等,这些基因能够有效的达到抵抗草害的效果。近几年来,随着人们环保意识的逐渐加强,生物技术的研究中也开始注重保护环境,通过生物技术实现草死苗长的效果,可以有效的推动除草剂应用的价值的提升。 4生物农药应用研究 生物农药主要包括有微生物农药、生化农药、农用抗生素以及植物源农药等,生物农药的研究不仅能够更好的抑制作物病虫害的发生,更能够降低对于环境的污染,将病虫致死,又能够保证对人畜没有害处。随着时代的发展和人们环保意识的逐渐提升,生物农药逐渐得到了越来越广泛的应用和认可。 5结束语 近几年来,随着科技的进步和发展,作物的病虫害防治工作也取得了非常明显的效果,有效的应用生物技术,能够使得作物同病虫害之间的互相作用的机制得到充分的研究,有效的提升作物对于病虫害防治的效果和能力,使得作物能够健康的生长,在环境保护意识日益增强的今天,生物技术逐渐得到了越来越广泛的认可和应用。本文作者主要分析了现代生物技术对于作物病害防治的几个典型应用,以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 作者:赵海兰 单位:甘肃省甘南州舟曲县农业技术推广站 现代生物技术论文:现代生物技术在环境工程中的应用 摘要:尽管当前发展已经成为当前全球范围内时代两大主题之一,经济的发展与城市建设在不断改变人们生活习惯、提高生活质量的同时,也不可避免地带来了环境问题。为了应对当前层出不穷的环境问题,生态环境工程建设活动也随之成为工程建设中的新生力量与重要组成,只有切实处理好生态环境工程问题,才能真正实现可持续发展与绿色发展。在环境工程的发展进程中,现代生物技术的创新与变革起着关键性的作用,它既带来了科技的跨越式发展,同时也有环境工程的顺利进行提供了新的思路和途径。本文拟就对现代生物技术在环境工程中的具体应用问题进行研究分析,以供相关学者专家参考批评。 关键词:现代生物技术;环境工程;应用 经济发展与城市建设作为当前时展的主流与基本趋势,尽管在多年来已经取得了显著的成就,然而由于城镇在自身发展的过程中过于追求经济效益,而忽视了必然的社会效益,生态环境问题油然而生。针对当前愈演愈烈的环境问题,只有不断完善发展环境工程项目体系,不断创新发展已有的现代生物技术,才能真正在探索解决环境问题新方法的基础上,实现经济效益和社会效益的有效统一,真正为人类的可持续发展做出重要贡献。 1现代生物技术在环境工程中的应用 现代生物技术在构成上主要以DNA技术为基本引导,包括一系列生态高新技术,例如细胞工程技术、基因工程技术、微生物工程技术、生物修改技术等。从环境工程的角度来看,由于该技术具有无污染、再生方便、循环性强等基本特征,因此在环境工程中具有较高的应用价值,能够在确保生态环境友好的基础上追求最大化的经济效益。下面将以生物技术和基因工程技术为例来具体论述。 1.1生物技术的应用 生物技术在生态环境工程中的作用体现在多个方面,以医学为例,DNA重组技术的出现使得血浆蛋白相关临床病理特征不再那么神秘。研究人员开始利用生物及时对血浆蛋白进行结构上的优化处理,并通过母体繁殖的方法,制造出了大量的人体蛋白,而这些蛋白在临床上都具有极高的应用价值和显著疗效。与常规的临床治疗技术进行对比,生物技术的优势特征主要体现在两个方面,首先,生物技术的副作用低,由于人体蛋白是经由生态技术所获取的,因此应用于人体具有很高的适用性,不良反应发生率极低;其次,由于生物技术能够通过作用与人体网络功能体系的方式来达到综合医疗的临床诊治效果,因此比常规的化学疗法或放射性疗法具有更高的临床适用性。 1.2基因工程技术的应用 以植物基因工程技术为例,随着当前基因工程技术的不断创新发展,我们已经构建起了完善系统的生物技术体现,经由将植物基因工程的相关研究内容放置到标准操作流程当中,不仅能够植物基因工程在实际操作过程中科学性和准确性,同时还能够帮助研究人员研制出更多的转基因植物,进而产生大量的医学蛋白,为医学发展创造有利条件。 2现代生物技术继续发展的建议 当前现代生物技术的创新发展对生态环境工程建设活动起了重要的推动作用,而为了适应当前日益增长的环境保护与绿色发展的要求,就需要我们进一步地发展现代生物技术的重要作用。由于上文针对生物技术和基因工程技术展开了论述,下面将继续就这两点分析继续发展壮大现代生物技术的建议措施。 2.1提供生物技术在能源问题的应用效率 能源问题作为时展与经济建设的重要问题,与生态环境之间有着密切的关系。这就给我们以有益提示,在发展生态技术的过程中,应当强调将生物技术与能源开发与利用有机地结合起来,一方面不断提高旧能源的利用效率,另一方面不断研究探索新型能源与绿色能源,着力转变能源应用的传统地位,尝试新思路与新途径。可以说,基于生物技术的能源开发与利用是未来经济发展的重要途径与趋势之一。 2.2强化转基因工程及时在环境自治问题上的应用效果 生态环境问题在迫使人类开始重新审视人与自然关系的同时,也开始让人从环境保护的基本思路转变为强调提高环境的自治能力,因此如何在发展的过程确保生态环境的自我恢复能力,已经成为当前环境工程的重要研究课题。以转基因工程技术为例,通过将转基因技术与新植物培育与养殖有机地结合起来,从而达到植物品种改良、土壤优化的目的。此外,研究人员还可以考虑改良一些具有显著吸附能力的植物,通过将土壤中一些已经超标的金属元素予以有效吸收,在提高土壤自身恢复能力的基础上,提高当地生态环境的自治能力。另一方面,经由转基因工程技术所培育出的植物在应用过程中能够兼具经济效益和社会效益,这就达到了二者的有机协调。 3结语 事实上,现代生物技术所涵盖的范围与内容及其广泛,由于篇幅原因,本文在此只是简单地选取了生物技术和基因工程技术两方面的内容。当前现代生物技术在生态环境工程中的应用价值与实际效果已经为人为熟知,为了确保现代生物技术能够在未来更好地为环境问题作出重要贡献,就需要不断实现该技术的创新与发展,不断将现代生物技术与生态环境工程有机地结合起来,达到经济效益和社会效益的和谐统一。 作者:刘晔 单位:江西立成景观建设有限公司 现代生物技术论文:现代生物技术应用进展分析 摘要:随着社会不断进步,科技日益发展,现代生物技术应运而生,被广泛应用到食品工业中,发挥着至关重要的作用,为其注入了新的活力,不断促进新时期食品工业向前发展。在现代生物技术作用下,提高了食品资源利用率,改良了食品的品质,食品包装实现了产业化,有效解决了食品工业生产中产生的环保与健康问题,不断促进食品工业走上健康持续发展的道路。 关键词:食品工业;现代生物技术;应用进展;分析 生物技术是一种对生命有机体进行加工改造、利用的重要技术,也是新时期国际上食品领域的最具前沿的关键性技术。随着经济日益发展,人们的生活水平日渐提高,对食品提出了更高的要求。而现代生物技术的应用有效解决了食品工业发展中存在的各种问题,满足了人们对食品的客观要求,不断推动食品这个极具发展潜力的新兴产业向前发展,能够更好地应对来自各方面的挑战,不断发展壮大,促进我国社会经济的持续发展。 1基因工程、细胞工程在食品加工业中的应用 在现代生物技术中,基因工程技术是其不可或缺的组成元素,是分子遗传学、工程技术作用下的产物,可以有效改良微生物、动物的基因,为食品工业提供多样化的动植物原材料,价格低廉的酶制剂,增加食品功能,不断促进新功能食品的开发。以改善食品原材料品质、加工性能为例,在食品加工过程中,动、植物都是重要的基本原料。在生产植物食品原材料方面,基因工程能够改良品种,促进新品种的开发,促使原材料增产,比如,耐除草剂植物。基因工程在一定程度上丰富了食品原料的种类,优化了食品资源的品质特性,大大增加了食用以及营养价值。比如,充分利用反义RNA技术,把不同类型的基因结构顺利转移到番茄植株上面,延缓了番茄的后熟、老化,具有更长的架货期,极大地提高了经济效益。此外,基因工程的应用促使谷类蛋白质中的氨基酸比例发生变化,提高了谷类物质的营养价值。就细胞工程而言,以细胞为基点,按照相关规定,有计划地改造生物的生产性能、遗传特性,来获取所需的新生物体、细胞成品的一种技术。在食品工业中,细胞工程的应用和细胞培养、细胞融合技术紧密相连。在植物细胞作用下,生产出各种功能性食品、食品添加剂,比如,天然香料。就我国而言,充分利用胡萝卜细胞,生产出大量的胡萝卜素,其繁殖速度相当快,周期也非常短,为实现工业化生产奠定坚实的基础,具有非常广阔的应用前景。 2酵工程在食品工业中的应用 2.1食品保鲜: 从某种角度来说,酵属于生物催化剂,具有多样化的特点,比如,较高的催化剂率,被广泛应用到食品工业中。在食品保鲜方面,生物酶发挥着不可替代的作用,要根据不同物质中酶的种类,选用适宜的生物酶,有效抑制食品中不利于保质的酶或者减慢其发展速度,实现食品保鲜。比如,在瓶装饮料中加入适量的葡萄糖氧化酶,能够有效吸取瓶隙存在的氧气,适当延长食品的保鲜期,避免食品坏掉,增加生产运营成本。对于溶菌酶来说,能够有效溶解革兰氏阳性菌,主要用于这些食品的保鲜,比如,干酪、水产品;而对于细胞壁溶解酶来说,能够在一定程度上避免一些微生物的大量繁殖,取代了有毒化学防腐剂的地位,食品具有非常好的保鲜贮藏效果。 2.2食品加工: 在酶工程作用下,传统食品工业发生了质的转变,比如,玉米在酶作用下实现液化、糖化等,能够生产大量的果葡萄浆,取代了蔗糖的地位,作为饮料、食品重要的甜味剂。就日本而言,推出了谷氨酞胺转胺酶,具有催化蛋白质分子的特点,转移分子内部的酞基,能够改变低档次面粉中的蛋白质,具有较好的口感,面食具有较好的弹性、持水能力。对于玉米面来说,它的口感比较粗糙,运营效益并不理想,在酶工程作用下,改良后的玉米面深受社会大众喜爱,具有很好的销量。 3发酵工程在食品工业中的应用 在食品领域中,发酵工程技术是应用最早的生物技术,在该技术作用下,能够有效改造传统发酵食品,不断加快现酵产品的研发,涉及到不同食品工业领域,比如,食品加工催化剂、饮料稳定剂。以“开发功能性食品”为例,在相关研究中,发现很多真菌中都含有多糖成分,比如,冬虫夏草、猴头菇,可以提升人体的免疫力,更好地抵抗各类疾病。更为重要的是,有些的真菌还具有较好的抗肿瘤能力、抗衰老作用。而这为发展功能性食品提供了关键性的原料。就传统生产方法来说,主要是依靠人工,采摘或者种植,但其规模大都比较小,产量较少极易受到各种客观条件的影响,无法满足社会市场的客观需求。在发酵条件下,可以实现真菌多糖的工业化连续生产,在增加产量的同时,还提高了真菌的质量,为更好地研制功能性食品做好了铺垫。 4结语 总而言之,在食品工业发展中,现代生物技术的应用发挥着不可替代的作用,其应用范围不断扩大。但在应用过程中,需要注重自主创新,加强国际科技合作,优化利用国外先进技术,寻求新的发展出路。而生物技术企业也需要意识到现代生物技术的重要性,不断增加产品的科技含量,扩大自身规模。以此,在促使现代生物技术优化利用的基础上,不断促进新时期食品加工业走上长远发展道路。 作者:陈家禄 单位:海南师范大学 现代生物技术论文:现代生物技术应用与发展分析 摘要:随着社会不断进步,科技日益发展,我国农业已步入崭新的发展阶段。在新时代下,现代生物技术被广泛应用到农业生产中,有效解决了当前世界面临的粮食、人口等关键性问题,不断促进社会经济的持续发展,已成为未来农业发展的重要方向,促使其走上“高产、高效、优质”的可持续发展道路。 关键词:农业生产;现代生物技术;应用;发展;分析 就高新技术而言,农业生物技术是重要的研究领域之一,也是整个生物技术、相关产业发展的首要前提。生物技术产业属于知识密集型产业,具有多样化的特点,比如,高产量、高汇报率,能够优化利用自然界中的各种再生能源,实现可持续发展。在农业生产过程中,现代生物技术的应用有效解决了经济、社会发展中的各种问题,比如,环境、人口,改变了农业生产现状,极大地提高了农产品的产量、质量。在优化利用各种农业资源的基础上,生态环境也得到了应有的保护,具有较好的“经济、社会、生态”效益。 1农业生产中现代生物技术的应用 1.1植物育种、繁殖: 在新时代下,生物技术日益发展,被广泛应用到植物育种、繁殖中,充分发挥基因工程的作用,把某些品种的优良性状转移到其它品种中,提高品种的产量和质量或者提高转入品种的抵性,简化传统种植操作,比如,病虫害防治,远远优化传统育种,在减少运营成本的基础上,具有较高的经济效益,在未来农业发展道路上植物基因工程有着非常广阔的发展前景。当下,抗虫、抗病等转基因玉米、大豆等正处于大规模的商业化阶段。 1.2生物农药: 就生物农药而言,是在优化利用生物活体、代谢产物的基础上,防治病虫草鼠害,促进农作物的健康成长。在应用过程中,站在广义的角度来说,生物农药就是微生物源农药,能够大规模生产。在现时代下,我国生物农药正处于飞速发展中,药物生产企业不断增多,各类新型的生物农药频繁出现,各自发挥着不同的特点。 1.3提高植物的抗性 1.3.1抗虫: 在抗虫方面,世界范围内,由于虫害的影响,粮食产量、质量都受到影响。在农作物种植过程中,人们普遍采用化学杀虫剂有效控制虫害,避免造成严重的经济损失。长此以往,引发了一系列问题,比如,环境污染遭到严重污染,不利于农业的健康发展。面对这种情况,必须优化利用基因工程,培育出抗虫植物新品种,解决虫害问题,降低对周围生态环境的污染程度,还不需要花费大量的运营成本,已成为社会大众关注的焦点。就其研究现状来说,我国已获取不同类型的抗虫基因,被广泛应用到不同类型的农作物中,比如,油菜、玉米,甚至有些方面已经走上了“商品化生产”的道路。 1.3.2抗除草剂、抗寒: 当下,世界范围内除草剂已有2000多种,在社会农药市场中占据优秀地位。但除草剂具有其局限性,无法正确区分庄稼、杂草,甚至有些除草剂必须在野草长出来之前进行使用,抗性草类使用量较大,严重污染周围的生态环境。为此,在研究除草剂的过程中,需要大力研究抗除草剂的转基因作物,有效解决除草剂存在的问题。如果温度过低,植物细胞将会受到损害,影响农作物的正常生长,产量和质量。在生物膜作用下,充分利用其中双层脂分子的流动性,不断增加其中不饱和脂肪酸的含量,提高其抗冻性,避免农作物受到自然灾害的影响。 2农业生产中现代生物技术的发展 2.1光合作用机理: 在农作物生长过程中,适当提高其光合作用效率,可以不断增加农作物产量,提高作物质量,提高能源利用率。光反应、暗反应是光合作用的重要组成元素,把光能转化为化学能,叶绿体在相关物质作用下能够有效催化底物的加氧反应。但想要提高其中固定二氧化碳的具体运行速度,需要适当降低加氧酶活性,并提高Rubisco的羧化酶活性。面对这方面,研究者大力研究Rubisco各个方面,比如,结构、功能,为进一步提高农作物的光合作用做好铺垫。 2.2生物固氮、基因组学: 在种植过程中,一旦农业土壤氮元素不断流失,将会出现水体富营养化现象,生物技术的优化利用能够有效解决这一问题,不断促进农业的持续发展。生物固氮的应用能够在一定程度上节约能源,保护生态环境。就我国而言,固氮基因工程正处于飞速发展中,在基因组、功能基因学作用下,生物固氮迎来了崭新的局面。在实际中,我国已经成功研制出12株水稻粪产碱菌耐氨工程菌,给农作物施加这种细菌,可以节约一定量的化肥,还能增加产量。在二十一世纪中,基因组研究发生了质的转变,逐渐向“功能基因组”方向发展,很多国家在这方面投入大量资金,研究农作物,构建全新的突变体库,为全面认识基因功能做好铺垫。 3结语 总而言之,在世界人口不断增长的浪潮中,农业发挥着举足轻重的作用,而现代生物技术是推动农业持续发展的关键所在。现代生物技术的应用能够优化农业生产方法,不断提高农业生产力,提高各种农业资源利用率,减少运营成本,实现最大化的经济效益。还能在一定程度上保护人类赖以生存的环境,实现人与自然的和谐相处,具备较好的生态效益。此外,随着农业不断发展壮大,为国民经济注入新鲜的血液,有利于社会稳定发展,具有较好的社会效益。 作者:曾永平 单位:海南师范大学
石油化工产业论文:浅谈我国石油化工产业的发展 [摘要] 我国石油化工产业是在以保护、扶持为主的产业政策中得以发展的,且整体发展水平低于发达国家。加入WTO,我国的石化产业发展呈现了新的特点,笔者针对这些特点提出了相应的发展对策供有关部门参考。 [关键词] 石油化工产业现代管理 一、前言 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中,以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素,甚至制取硝酸也列入石油化工。 二、近年来中国石油化工产业的发展特点 我国石化市场经过20余年的快速发展,已取得了长足的进步,形成了相当规模,并在世界石化市场战局了重要的地位。从近年来我国石化发展情况看,呈现出以下特点: 1.我国石化产品的需求年均增长速度在高经济增长的带动下一直保持高位增长 1998年以来,亚洲金融危机影响逐渐消退,入世后塑料制品、纺织品和轮胎等下游制品出口量的大幅提高,以及世界经济的复苏,极大地带动了我国石化产品市场发展,石化产品需求每年都以两位数的速度增长。2005年我国乙烯当量消费1693.52万吨,合成树脂、合成纤维、合成橡胶消费量分别达到3335万吨、1298万吨和220万吨。 2.中国对亚洲乃至世界石化市场的影响力逐渐增加 中国石化工业发展非常迅速,目前不但是世界最大的涤纶生产和消费国,同时也是世界合纤原料最大的进口国;合成橡胶消费量位居世界第二;乙烯生产能力也在2003年上升到世界第三位,对亚洲乃至世界石化市场的影响力日益增加。相对生产,我国石化产品消费在亚洲市场占有更大的比重。在2005年,已有不少产品的表观消费量占到亚洲总消费量的半数以上,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、涤纶、腈纶和SBS等六个品种。 3.聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL等产品供需矛盾十分突出 虽然我国近年石化产能有了显著的提高,但由于下游需求增长非常迅速,很多石化产品仍处于供不足需的状态。从2005年我国各主要石化产品的自给状况看,聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL的自给率都在50%以下,供需矛盾十分突出。与此同时,一些产品的自给率还在不断下降,对外依存度较高。韩国、日本、中国台湾等周边国家和地区成为中国在此领域最大的贸易伙伴。 4.国内石化产品的市场区域呈现出明显的地域特征 我国石化产品的消费市场大多集中在东南沿海地区。如塑料制品,不仅产量大,而且档次相对较高。我国合纤消费也主要集中在上述地区。合成橡胶的消费市场主要集中在山东省、江苏省、浙江省、上海市和福建省,其中山东省是我国橡胶工业规模最大的省份;江苏省、浙江省、上海市、福建省也是橡胶工业发展较快的地区。 三、加快我国石油产业发展的对策建议 1.实行集团化经营,建立现代企业制度 坚持建立现代企业制度的改革方向,从整体上对石油公司进行规范的公司制度改造,建立符合社会主义市场经济体制要求和国际规范的管理体制和运行机制,强化集团化经营,培育集团化优势,增强市场适应能力和市场反应能力,提高与竞争对手抗衡的能力,以适应经济全球化、市场全球化要求。 2.降低成本,提高竞争能力 加入WTO 后,国内石油石化市场将逐步成为开放市场,国内企业生产经营成本高,无法左右价格。因此,要加强企业的运作管理,提高装置开工率,降低财务费用、人工成本、生产成本,节能降耗,优化原料配置,加快技术改造和技术创新,全方位降低企业成本是提高我国石油化工企业在国际国内市场竞争力的必由之路。 3.改革管理体制,增强市场营销能力 加大营销力度,提高营销水平,对市场开拓十分重要,国际上非常重视营销系统,因为它是效益主要的和直接的产生者,我国同国外公司的竞争就是争市场,争份额。因此,根据大型跨国公司的经验,我国石油化工行业应当重视全面的营销管理,包括市场研究、新产品开发、广告、形象设计系统、售前售后服务等。进口石化产品目前在中国占据了大半壁江山,石化产品必须实施进口替代战略。 4.进一步加大技术创新力度 加入WTO 后,知识产权保护力度加大,我国要立足自身,加大技术创新和新产品开发力度,形成拥有自主知识产权的专有技术和优秀技术。首先,科技创新的前提是体制和机制创新。体制创新的目标是通过实现产、销、研一体化,从而达到科技成果产业化。机制创新的关键在市场化,采用激励机制,可以建立科研开发风险基金,对学科带头人实行高报酬,对重大科技成果实行重奖。其次,有选择地引进国际先进技术,加快消化吸收,加强自主技术研发的力度,以技术进步带动产业结构升级。 5.我国政府应注意充分运用WTO的多边协议及保障条款 石油化工行业是中国的支柱产业,还需要政府的扶持,建议政府将WTO所允许的补贴适当给予石油化工企业。例如:扶持企业的科研活动;为适应新的环保要求,支持企业对现有设备进行更新和改造等。加入WTO后给反倾销工作带来了便利,国家要支持国内石油化工企业加大反倾销力度,协助国内石油化工企业立案调查反倾销,保护民族工业的利益。 石油化工产业论文:浅谈我国石油化工产业的发展 [摘要] 我国石油化工产业是在以保护、扶持为主的产业政策中得以发展的,且整体发展水平低于发达国家。加入WTO,我国的石化产业发展呈现了新的特点,笔者针对这些特点提出了相应的发展对策供有关部门参考。 [关键词] 石油化工产业现代管理 一、前言 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中,以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素,甚至制取硝酸也列入石油化工。 二、近年来中国石油化工产业的发展特点 我国石化市场经过20余年的快速发展,已取得了长足的进步,形成了相当规模,并在世界石化市场战局了重要的地位。从近年来我国石化发展情况看,呈现出以下特点: 1.我国石化产品的需求年均增长速度在高经济增长的带动下一直保持高位增长 1998年以来,亚洲金融危机影响逐渐消退,入世后塑料制品、纺织品和轮胎等下游制品出口量的大幅提高,以及世界经济的复苏,极大地带动了我国石化产品市场发展,石化产品需求每年都以两位数的速度增长。2005年我国乙烯当量消费1693.52万吨,合成树脂、合成纤维、合成橡胶消费量分别达到3335万吨、1298万吨和220万吨。 2.中国对亚洲乃至世界石化市场的影响力逐渐增加 中国石化工业发展非常迅速,目前不但是世界最大的涤纶生产和消费国,同时也是世界合纤原料最大的进口国;合成橡胶消费量位居世界第二;乙烯生产能力也在2003年上升到世界第三位,对亚洲乃至世界石化市场的影响力日益增加。相对生产,我国石化产品消费在亚洲市场占有更大的比重。在2005年,已有不少产品的表观消费量占到亚洲总消费量的半数以上,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、涤纶、腈纶和SBS等六个品种。 3.聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL等产品供需矛盾十分突出 虽然我国近年石化产能有了显著的提高,但由于下游需求增长非常迅速,很多石化产品仍处于供不足需的状态。从2005年我国各主要石化产品的自给状况看,聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL的自给率都在50%以下,供需矛盾十分突出。与此同时,一些产品的自给率还在不断下降,对外依存度较高。韩国、日本、中国台湾等周边国家和地区成为中国在此领域最大的贸易伙伴。 4.国内石化产品的市场区域呈现出明显的地域特征 我国石化产品的消费市场大多集中在东南沿海地区。如塑料制品,不仅产量大,而且档次相对较高。我国合纤消费也主要集中在上述地区。合成橡胶的消费市场主要集中在山东省、江苏省、浙江省、上海市和福建省,其中山东省是我国橡胶工业规模最大的省份;江苏省、浙江省、上海市、福建省也是橡胶工业发展较快的地区。 三、加快我国石油产业发展的对策建议 1.实行集团化经营,建立现代企业制度 坚持建立现代企业制度的改革方向,从整体上对石油公司进行规范的公司制度改造,建立符合社会主义市场经济体制要求和国际规范的管理体制和运行机制,强化集团化经营,培育集团化优势,增强市场适应能力和市场反应能力,提高与竞争对手抗衡的能力,以适应经济全球化、市场全球化要求。 2.降低成本,提高竞争能力 加入WTO 后,国内石油石化市场将逐步成为开放市场,国内企业生产经营成本高,无法左右价格。因此,要加强企业的运作管理,提高装置开工率,降低财务费用、人工成本、生产成本,节能降耗,优化原料配置,加快技术改造和技术创新,全方位降低企业成本是提高我国石油化工企业在国际国内市场竞争力的必由之路。 3.改革管理体制,增强市场营销能力 加大营销力度,提高营销水平,对市场开拓十分重要,国际上非常重视营销系统,因为它是效益主要的和直接的产生者,我国同国外公司的竞争就是争市场,争份额。因此,根据大型跨国公司的经验,我国石油化工行业应当重视全面的营销管理,包括市场研究、新产品开发、广告、形象设计系统、售前售后服务等。进口石化产品目前在中国占据了大半壁江山,石化产品必须实施进口替代战略。 4.进一步加大技术创新力度 加入WTO 后,知识产权保护力度加大,我国要立足自身,加大技术创新和新产品开发力度,形成拥有自主知识产权的专有技术和优秀技术。首先,科技创新的前提是体制和机制创新。体制创新的目标是通过实现产、销、研一体化,从而达到科技成果产业化。机制创新的关键在市场化,采用激励机制,可以建立科研开发风险基金,对学科带头人实行高报酬,对重大科技成果实行重奖。其次,有选择地引进国际先进技术,加快消化吸收,加强自主技术研发的力度,以技术进步带动产业结构升级。 5.我国政府应注意充分运用WTO的多边协议及保障条款 石油化工行业是中国的支柱产业,还需要政府的扶持,建议政府将WTO所允许的补贴适当给予石油化工企业。例如:扶持企业的科研活动;为适应新的环保要求,支持企业对现有设备进行更新和改造等。加入WTO后给反倾销工作带来了便利,国家要支持国内石油化工企业加大反倾销力度,协助国内石油化工企业立案调查反倾销,保护民族工业的利益。 石油化工产业论文:低碳经济对中国石油化工产业的影响 2009年年末的哥本哈根全球气候大会结束之后,低碳成为现如今各行各业的热词,低碳经济正逐步成为全球意识形态和国际主流价值观,低碳经济以其独特的优势和巨大的市场已经成为世界经济发展的热点,全球已经进入哥本哈根时代,石油化工产业这个高污染行业,走低碳道路是正确、且唯一的选择。低碳经济是国际社会应对人类大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起的全球气候灾害性变化而提出的新概念。 2010年是经济复苏的一年,石油化工产业经过金融危机的洗礼后,石化产业势必能够在发展低碳经济方面大有作为,产业需要调整对自身的定位,进行二次创业,抓住发展低碳经济带来的机遇。企业应采用先进技术装置、提高能效。由于石油资源逐渐枯竭,石化企业还应当大力发展现代煤化工,包括煤制天然气、甲醇、乙烯、丙烯等,现在可能成本比较高,但是规模扩大之后成本会降下来。 在哥本哈根全球气候峰会嘈杂的争执和矛盾交错的博弈中,一个声音掷地有声,震动世界,这是中国的声音,是中国对世界的承诺。中国政府提出,2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。中国自主确立的行动和目标是不附加任何条件的,不以任何其他国家的行动为前提。坚定的“中国立场”背后,是国人对以往发展的深刻反思与自觉矫正。全球气候变暖、资源环境约束的双重压力,决定了中国必须改变依靠高投入、高消耗和高污染来支持经济增长的模式。低碳经济,是人类可持续发展意志下的“中国选择”,更是各国之间共生共栖共济下的“中国立场”。发展低碳经济,无疑成为推动产业结构调整、转变发展方式的有力抓手和新的市场动力。实施国家低碳经济宏观战略,石油和化学工业是重点行业,在我国经济发展方式进入低碳产业升级进程中,该行业致力于清洁生产和高效利用资源的改造具有举足轻重的地位。 全球温室气体排放总量的77%,其中,化石能源消费导致的CO2,排放量占全球温室气体排放总量的57%大量温室气体排放导致的全球气候变化已引起全人类的关注。CO2是最主要的温室气体,占左右,约占CO2,总排放量的75%。石油石化工业作为国民经济的支柱产业,既是能源生产大户,又是能源消耗大户,同时也是CO2,排放大户。 作为耗能大户的石油石化产业,首当其冲被推到了风口浪尖。2010年2月25日召开的国务院常务会议指出,要压缩和疏导过剩产能,加快淘汰落后产能,引导产业健康发展,同时启动石化产业低碳技术示范工程建设。社会目光在聚焦,人们在期望,在寻求中国的低碳经济发展之路上,石油石化行业成为积极践行者。 低碳经济对中国石油石化产业的挑战,石油石化行业的低碳化发展,将面临成本、技术、工艺、管理与替代能源竞争等诸多方面的挑战。低碳化发展必将给石油石化行业带来勘探、开发、炼化等各个环节技术和管理水平提升的压力。 无疑,低碳经济对中国石油石化产业来说,是挑战,也是机遇,更是一份沉甸甸的责任和担当。一方面,中国石油石化行产业面临相当大的减排压力。统计数据显示,在国家发改委公布的千家重点耗能企业中,石油和化工企业有340家,占1/3;在环保部公布的废气、废水污染源国家重点监控企业中,石油和化工企业分别占13.4%和25.8%。另一方面,低碳经济必将促进天然气行业加快发展,中短期内新能源和可再生能源的发展将减轻国内油气供应压力,二氧化碳封存和利用技术的突破可提高未来发展潜力。 石油化工行业走低碳道路是行业发展的必然趋势,哥本哈根时代来临,若干年后,那时的我们应该生活在无污染、无噪音的时代。未来人们的生活,应该朝着更加节能环保的方向迈进,未来的地球,应该是我们更加生机勃勃的家园。 随着科学技术的进步,石化产品的应用领域越来越广,尽管制造这些产品不可避免会排放一些温室气体,但是在使用这些产品的过程中会较大幅度降低温室气体排放。根据国际经验,石化产业每排放1个单位的温室气体,可通过化工产品和技术帮助其他行业或消费者实现2~3个单位的减排量。比如,在汽车制造领域,大量使用塑料产品会减轻汽车重量,进而降低油耗,相应节省的二氧化碳排放是生产这些塑料制品过程中排放量的2倍。在风力发电机组叶片上使用玻璃纤维和碳纤维产生的减排额是生产这些塑料制品生产过程中排放量的120倍。在建筑节能领域,使用泡沫绝缘材料产生的二氧化碳减排额是生产这些塑料制品过程中排放量的250倍。中国的能效水平远低于国际水平,可能的系统收益远远超出这一水平,因此急需利用系统论的思想,认清石化产品在低碳经济中的作用。 如果说2009年是中国经济比较困难的一年,2010年是比较复杂的一年,那么2011年必将是一个转变和变革之年,对中国石油和化工产业而言,在世界经济格局加快调整、中国经济模式加速转变的大背景下,只有放眼世界、着手超越,真正践行科学发展观,在发展中促转变、在转变中谋发展,加快由大到强的新跨越,才能跟上、引领时展的潮流,转变,不仅是2011年的主线,还将贯穿整个“十二五”甚至更长的时期。中国的转变之路,机遇与挑战并存,我国经济发展的长期格局没有变化,工业化、城市化、市场化的推动仍然蕴藏着巨大的发展潜力。中国石油和化工产业的转变之路,同样希望与困难同在,行业参与国际竞争的固有优势依然存在,国内扩内需、促消费和加快发展战略性新兴产业为行业提供了新的舞台和巨大发展空间。加快转变步伐,向世界化工强国目标挺进,中国石油化工产业必将迎来新气象、大景观。 石油化工产业论文:我国石油化工产业改造研究 内容摘要:石油化工产业是我国国民经济的基础产业和支柱产业之一,其发展状况直接关系到整个国民经济的稳定,而我国石化产业虽然在许多领域已经取得了令人瞩目的成就,但还是存在着一定的问题,需要对其进行改造。本文从我国石化产业的特点出发,分析了其在发展过程中存在的一些问题,并得出利用高新技术来对其改造的基本思想,提出了三点改造的政策措施。 关键词:石油化工产业;高新技术 一、我国石油化工产业的基本特点 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,它是指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业,是我国的支柱产业部门之一。 (一)石油化工产品的生产能力已居世界前列。 随着世界经济复苏与全球化进程的加快,以及我国国民经济的快速发展和市场开放程度的提高,我国石油化学工业规模实力也在不断地增强,已跻身于世界石化大国行列。截至2006年底,中国原油一次加工能力较上年增长6.3%,约达3.5亿吨,稳居世界第二位;原油加工量达到3.07亿吨,四大类成品油(汽油、柴油、煤油和重油)产量达到1.88亿吨。据中国石化协会统计数据显示,2007年中国生产原油1.8665亿吨,同比增长1.6%;原油加工量32,679万吨,同比增长6.4%。国内成品油供需基本平衡,支持了国民经济的发展。 (二)石油化工产品贸易逆差进一步扩大。 我国不仅是世界石油化工产品的生产大国,同时也是消费大国。由于近年来我国经济快速而稳定的增长,对能源的需求也在不断的增加,使得石油化工产品市场需求也在快速的增长,以石油为原料的大部分石油化工产品的产量满足不了国内市场,每年都要依靠进口才能解决需求。2007年我国进口原油花费797.7亿美元,进口成品油花费164.3亿美元,分别比上年增加超20%和约6%。而我国化工产品的自给率相对较低,一些高新技术的化工产品更是需要进口。2005年我国化学品及有关产品进口777.4亿美元,增长18.7%,其中化学品贸易逆差为410亿美元。 (三)整体实力明显增强。 在中国经济多年持续快速发展的有利形势下,在2006年我国石油化工行业累计完成现价工业总产值42602亿元,同比增长26.7%,完成工业增加值12131亿元。如表1所示,我国是石油化工产业的增加值逐年在上升,并且占我国国内生产总值的比重也在逐年的提高。(见表1) 美国《财富》杂志按2006年营业收入排列的2007年世界500强企业中,我国石油化工产业的巨头企业中石化和中石油的排名都有所上升,其中中国石化(SINOPEC)以1316.36亿美元的营业收入从2006年的第23位上升到第17位,中国石油(CNPC)从2006年的第39位上升至2007年的第24位。 二、我国石油化工产业发展的问题 (一)国内石油资源紧缺。 尽管我国石油资源总量比较大,但是人均占有量远远低于世界平均水平。另外我国石油消费进人增长期,从未来的趋势看,国内石油产量的增长仍将跟不上需求的增长,而且目前我国没有足够的能源战略储备,所以国内市场的需求得不到充分的满足,石油对外依存度增大。我国原油进口量和净进口量从2000年的7013万吨和近6000万吨分别增长到2005年的12682万吨和11875万吨,原油进口量、净进口量分别增加了80.8%、98.9%,年均增长率分别为12.6%和14.7%;而原油的年均增长率仅为2.2%。石油对外依存度由29.6%上升到42.9%。预计未来我国的石油资源供需矛盾和对外依存度将会越来越大。而过高的依存度几乎要达到了国际上公认的50%的石油安全警戒线。由此可见,我国石油安全风险将进一步加大,这将对国内石化企业的发展带来一定的风险。 (二)总体技术水平不高,技术创新能力较差。 石油和化工是典型的技术密集型产业,技术、产品的更新速度和频率都很快,科技进步和技术创新始终是石化产业发展的先导。我国石化技术的进步虽然已取得一定的成绩,但科研体制仍然不适应现代市场经济的要求,科研开发的集中度不高,特别是自主知识产权的优秀技术少,高新技术和产品应用开发薄弱,缺乏世界一流的研究人员和研究院所,使得我国石化行业的专利技术和成套装置技术较少,应用基础研究和前瞻性技术研究存在差距,在控制技术和信息技术应用方面的差距更大。 (三)行业垄断严重。 我国的石化行业中的三大巨头企业中国石化、中国石油和中国海洋石油占我国石化产业的大部分比重,行业垄断情况比较严重,而且我国现有的政策使得国外的大型石化公司很难进入中国市场,只有通过投资来参与竞争,这无异于降低了对国内行业的冲击度,减小了国内市场的竞争,使得国内企业的改革和创新的动力不足。 三、利用高新技术改造我国石油化工产业的基本思想 (一)改造我国石油化工产业的方向。 1.技术密集化。石油化工行业的生产存在连续性强、危险性大等特点,属于技术密集型行业。要实现技术密集型,设备是关键,科学的工艺配套方案是优秀,控制技术是保证。如果设备故障多,必然会使得先进的工艺无法有效应用,职工的数量也无法减少,因此就不能实现技术密集。另外石化行业本身有自成体系的特点,即全部开采加工工程可以在一个企业内完成,因此企业内部必须要有科学的工艺配套体系来保证这一过程的顺利进行。向技术密集型发展,是我国石化行业发展的必然趋势,技术密集型同时也是我国石化行业在市场竞争中取胜的必由之路。 2.集约化。上个世纪,我国所建设的石化企业一般都属于大而全的大型模式,如上海石化就属于油、化、纤、塑和精细化工门类齐全的特大型石化企业。而进人新世纪以来,在市场经济大环境的条件下,石化工业应该进行转型,强调发展优秀业务,强调专业集中度。只有这样才能降低成本,企业更易管理,技术才可以更加集中,企业的销售也可以更加的专业化,从而有更强大的竞争力。 (二)改造我国石油化工产业的重点。 1.拓展产业链。相对于其他行业,石化行业有着独特的行业优势,它可以利用其自身的化学合成来加快技术创新。因而便于在行业内部之间形成纵向的产业链,有利于开展深加工、精加工,提高附加值,提高资源利用率和废弃物的再资源化率;在横向上又可立足某一特定区域,相互间关联度高的企业之间进行合作,形成新型的生态工业区或生态经济区。 2.替代能源和可再生资源。虽然在未来数十年内,石油依然在世界能源市场中占据主导地位,但石油资源毕竟是有限且不可再生的,它将最终被消耗殆尽,因此开发替代和可再生能源是未来世界能源发展的大趋势。石化企业应该利用高新技术积极探索,开发利用替代与再生能源,这对世界能源的可持续发展具有重大意义。 四、促进石油化工产业改造的政策措施 (一)提高创新能力。 1.强化创新主体。明确和巩固企业主体地位,使企业成为真正的创新投入主体、创新执行主体、创新决策主体、创新利益的分配主体和科技成果转化主体,鼓励各类企业特别是中小企业充分发挥创新活力,鼓励技术革新和发明创造,营造一个创新大环境。 2.建立创新机制。由于石油化工行业的技术研发面较广,需要加强与高等院校、科研单位之间的密切合作与交流,建立产学研合作平台,实现优势互补。我们应该努力建立高效的产学研相结合的体制,充分发挥各自的优势,保证创新成果能迅速得到转化和推广,最大限度地体现创新成果的价值。 3.培养创新人才。创新的关键在人才,企业创新更需要人才的强力支撑。石油化工企业作为技术密集型行业,要提高创新能力,必须建设一支高素质的科技人才队伍,充分发挥人才在科技创新中的关键作用,大力培育富有创新能力的各类人才,把培养优秀科技人才作为企业发展的重要任务。此外还要建立和完善人才激励机制,充分调动科技人员的积极性。 4.加大创新投入。资金投入是创新的保证,石油化工企业应该积极建立研发投入保障机制,不断提高企业研发投入强度,可以从每年营业额中提取一定的比例,作为创新的经费,同时也要加大对新技术、新产品科研经费的投入力度。当然,企业的资金投入不应该是盲目的,要以市场为导向,注重企业长远发展和投入结构的合理性和科学性。 (二)增强行业竞争力。 国外的许多公司已大举进军中国市场,如美孚、壳牌、埃索三大品牌以及加德士等品牌已牢牢占据中国的润滑油市场,并且这些跨国公司在中国市场的定位是以高档油为主,中国70%的高档润滑油市场掌握在跨国公司手中。虽然我国已经有一些自己的品牌,但尚未形成国际化品牌。 这就要求石化行业要重视我们的市场,甚至是国外市场,把市场作为竞争的主战场,进一步完善营销体系,提高市场占有率。重视营销的管理,主要包括新产品的开发,市场研究等,实施品牌战略,积极开发自主品牌,增强行业竞争力。 (三)深化国有企业改革。 一是加快重组改制,建立现代企业制度。我们应当按照市场化、社会化、现代化的要求,针对石化企业的内部管理机制中的问题,鼓励主业与辅业相分离,企业职能与社会职能相分离,建立符合社会主义市场经济体制的运行机制,从根本上转换经营机制,增强我国石化行业的整体实力。二是加快发展混合所有制石化经济和民营石化经济。运用各种经济形态,突出发展混合所有制经济,鼓励以合作、合资等方式参与企业项目,国有资本逐渐退出产业领域。这些经济形态能够给老工业带来活力,促进石化行业的快速发展。 石油化工产业论文:基于SWOT模型的新疆石油化工产业竞争力分析 【摘要】 新疆位于亚欧大陆中部,石油和天然气源十分丰富,形成了四大石化产品生产区。本文基于SWOT模型的新疆石油化工产业竞争力研究,找出提升新疆石油化工产业竞争力的有效途径,有助于新疆石油化工产业的发展,对于保障全疆安定团结和提高各族人民生活水平,促进新疆经济协调发展都具有重要的现实指导意义。 【关键词】 新疆 石油化工 产业竞争力 SWOT模型 石油化工产业是关系到国家经济、国防安全、人民生产生活的重要产业。我国石油化工产业经过几次改革重组,发展速度明显加快,已经跻身世界石油化工大国行列。新疆位于亚欧大陆中部,占中国陆地总面积的六分之一,石油和天然气源十分丰富,同时依托吐哈、塔里木、克拉玛依等四大油田公司,形成了乌鲁木齐石化、克拉玛依石化、独山子、库车、泽普等各具特色的石化产品生产区。 本文基于SWOT模型的新疆石油化工产业竞争力研究,分析新疆石油化工产业的优势、劣势、机会和威胁,找出提升新疆石油化工产业竞争力的有效途径,有助于新疆石油化工产业的发展。新疆石油化工产业的发展对新疆经济发展有着非常深刻的影响,对于保障全疆安定团结和提高各族人民生活水平,促进新疆经济协调发展都具有重要的现实指导意义。 一、新疆石油化工产业现状 1998年国家对石油化工行业进行重大改革重组,以石油石化生产上下游一体化、内外贸一体化、产销一体化的原则组建中国石油、中国石化两个特大型石油石化企业集团。新疆拥有丰富的油气源,随着国家能源战略向西部地区转移,新疆的石化产业也迎来了空前的大发展。一是现有炼油厂不断扩建。克拉玛依、库车等炼油厂纷纷准备将炼油能力扩建到500万吨。二是新建了部分大型化工项目。2005年,中国最大的石化项目独山子石化公司1000万吨炼油和120万吨乙烯开工建设。同时,作为国家“十一五”重点工程――乌鲁木齐石化公司100万吨芳烃建设项目已通过国家发改委批准。另外,建设总投28.37亿元的塔里木大化肥项目也已经开工。新疆已建起独山子―克拉玛依、乌鲁木齐、吐哈、南疆“四大”石化基地,最终形成年销售收入超千亿元的石油石化产业集群。 二、影响新疆石油化工产业竞争力因素分析 20世纪80年代初美国旧金山大学的管理学教授韦里克提出SWOT分析法:分析企业的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机会(Opportunities)和威胁(Threats)。由此将对企业内外部条件各方面内容进行综合和概括,进而分析组织的优劣势、面临的机会和威胁(图1)。本文基于4个方面对新疆石油化工产业的竞争力进行分析。 1、自身优势和劣势 (1)源与地域优势突出。新疆地域辽阔,是石油与天然气的富集区。新疆石油源量200余亿吨,天然气源量为10余万亿立方米,占全国陆上源量的1/3。另一方面,新疆周边与8个国家接壤,有16个对外开放口岸,是中国面积最大交界邻国最多的省区,成为中国向西对外开放的首要据点。这就意味着新疆的石化产业发展还可以积极参与周边国家的石油开发,开拓周边国家的油气市场,最大化地发挥国内国外两个石油市场的巨大潜能。 (2)新疆油气田产量优势。新疆现在已经形成了新疆油田公司、塔里木油田公司、吐哈油田公司、西北石油局西北分公司四大石油勘探开发公司,新疆油田生产能力在全国排在第二位,新疆油田的生产能力使得新疆成为中国的石油接替区,新疆石油开采产量为新疆石油开采业、加工业和化工业的发展做好了铺垫。 (3)装置缺乏、技术落后,原油深加工不够。无论是从新疆还是从全国来看,生产装置缺乏规模效应已日渐成为炼化企业发展的瓶颈。由于新疆石化企业都属于单系列且规模小,导致装置能耗高,因而加工费用高,不利于实现规模经济效益。目前,国内石化企业的技术水平比国外落后,大部分炼油、乙烯装置的能耗指标均高于国外水平。在技术创新方面,企业缺少拥有自主知识产权、国际领先的优秀技术,自主研发能力较弱,主要技术依然需要引进。技术落后不仅造成源浪费,而且成品油将会由于原油品质偏重、加工深度不够而缺乏竞争力。 (4)新疆地区人才源缺乏。东部地区的人才政策、优厚待遇吸引源源不断的人才向东部地区转移,进一步导致新疆的大学生人才流失。新疆地广人稀,教育基础薄弱、人才培养环境差、师力量严重不足,造成了新疆人才的短缺和整体文化素质不高,从而影响到新疆经济和社会的发展。 2、外部机会和威胁 (1)国家政策上大力支持。国务院出台了对新疆给予政策倾斜的《关于新疆发展与稳定的总体部署》把新疆的发展提升到事关党和国家工作大局的战略高度,明确将新疆加快建成国家重要的能源战略接替区、国家能源基地。新疆自治区政府成立石油石化发展领导小组,集中力量建设独山子―克拉玛依、乌鲁木齐、南疆和吐哈等四大石化基地及大型石油炼制、大型乙烯、大型芳烃等十大工程,把新疆建成西部地区重要的石油化工基地。 (2)高速增长的消费需求提供广阔空间。近年来,随着中国经济持续快速发展,国内对石油化工产品的需求不断扩大。中国石油生产能力相对不足,中国石油源的对外依存度出现明显提高。在这种背景下,新疆拥有丰富的石油源、沿边市场广阔、地价低廉等不可替代的优势,其发展石油石化工业的潜力是巨大的。而且,新疆在上下游一体化,保障原料来源,向下转移成本上的发展空间也是很大的。 (3)国际石油公司的加入使得竞争加剧。近几年,国外石油公司大量输出质优价廉的产品同我国产品展开激烈竞争,而供应总量的增加必将导致市场价格下降。另外,在产品质量方面,我国石化产业也将面临着严峻的考验。许多跨国公司像壳牌、BP等石化巨头加大了在中国化工领域的投力度,纷纷在中国建设加油站及大型石化项目,优先抢占中国市场,这些都对我国石化产业的发展造成了巨大冲击。 (4)石化产品档次低,缺乏高附加值的产品。新疆乙烷、轻烃和凝析油源十分丰富,但没有得到充分利用,源深加工不够,特色石化产品和高附加值产品开发不足。在产量和品种上很难与国外发达国家企业竞争,缺乏高品质的全球知名商标。与国内大型企业相比,后阶段的销售系统也极其落后,缺乏如环保汽油等高增值水平的产品。 三、对于新疆石油化工产业发展的对策建议 通过对于新疆石油化工产业SWOT模型分析,新疆石油化工产业应采取增长型战略手段。现就新疆石油化工产业发展提出几点对策建议。 1、节能降耗,提高石油利用效率 为解决新疆石油产业可持续发展与石油源相对紧缺的矛盾,新疆石油企业要围绕节电、节气、节水、源头控制、环境保护等重点节能目标,大力开展节能增效活动,加快治理和淘汰不符合环保要求的生产工艺,大力推进技术进步,降耗与环境友好的工艺技术,提高能源和水源的利用效率,推行污水回注,实现“零排放”。同时,抓源综合利用,提高源利用水平、石油采收率和综合回收率,加大落地油、渣油及放空天然气的回收,减少油田低效原油自用量。 2、实现炼化一体化,优化装置效率 结合炼化企业生产工艺流程,石化企业在布局上应实现炼化一体化发展模式,为下游的化工提供原料、降低输送成本,实现装置效率优化。此外,在炼化企业中,催化裂化、催化重整、焦化等装置都不同程度的存在比例失调的问题,这样不仅浪费源,而且产品质量也会受到影响,因此应进行装置优化,实现炼油工业发展与乙烯和纤维原料工业发展紧密结合,降低化工原料成本,达到炼厂与石化厂整体效益最大化,提高石化工业整体竞争力。 3、强化技术进步,延伸产业链,提高产品附加值 目前,新疆向内地输出的石化产品附加值较低。同时又由于新疆远离经济发达的内地市场,运输成本高,就造成产品竞争力下降。在强化技术进步方面,一方面要加强自主研发,可以建立生产企业、高等院校及研究设计单位一体化研发模式。另一方面,可以考虑同国外的大企业进行技术合作,共同出建设大型石化项目,利用国内巨大的消费市场换取国外公司先进的生产技术。进行技术革新同时,对初级产品进行深加工,延伸四条产业链主线:一是延伸橡塑加工业;二是发展聚酯等合成材料;三是利用天然气源,发展甲醇等;四是发展精细化工。 4、利用地缘优势,通过多种方式展开与周边国家的石油合作 新疆与哈萨克斯坦、俄罗斯等8个中南亚国家接壤,充分利用这种地缘优势,采用投、进口、合作开发、技术合作、技术服务等多种方式展开同这些国家的石油合作,应该成为新疆实施石油产业可持续发展战略的重要举措。新疆可以利用自身的地缘优势,以充分利用周边国家石油天然气源为目标,采取贸易、勘探、投开发等多种方式加强同这些国家的合作,积极融入中南亚地区石油源的再分配中去,为新疆石油产业长期的持续发展提供充足的源保障。 5、重视培养和引进石油化工人才 新疆地处祖国边疆,缺少吸引人才的客观条件,当前应贯彻“尊重知识、尊重人才”的原则,优胜劣汰,促进竞争,创造使拔尖人才脱颖而出的良好环境。石油化工类学校在学生动手能力的培养上还不能完全满足市场要求,应该注重新型教学机械设备的引进,不断更新学习的内容,培养有用人才。引进人才是第一步,而后是对人才的再培养,企业应该拥有一个稳定的培养机构,可以是企业内部办立或委托给有能力的学校,这样既稳固了人才的技术水平,同时培养了有企业归属感的员工。 石油化工产业论文:石油化工产业现状及竞争力分析 一、中国石油化工产业的现状 中国市场经济的系统加强和优化,中国政府增强了监管,中国的石油化工产业进步所必备的比较公正的市场大环境可以说初步达到。国家先后颁布了相关领域的一系列法规和规范,推动解决炼油和小炼油问题,坚决地志在制止土法炼油,增强原油配置系统的运营;实施成品油的集中批发,保证成品油流通秩序,梳理和优化成品油在零售领域的规范性;在价格方面,致力于推动原油的价格以及成品油的价格和国际价格同步,建立起公平的市场大环境,使得中国的石油化工发展有比较好的发展环境。近些年,国家在中国石油化工工业的改革领域投入了比较大力度的重新组织,大大提升了相关行业内石油化工工业企业的综合竞争力。上个世纪90年代,我国政府在石油化工行业领域的改革,成功组织建立了中国石油和中国石化两个最大的国有集团公司。进入21世纪后,中国石油和中国石化两大集团公司的主要发展目标集中在和国际石油化工产业的接轨上,参考现代化的企业管理和运营制度,分别建立了股份制,而且在中国和海外纷纷上市。 二、中国石油化工工业的发展机遇 (一)国际环境 在世界经济的整体稳定发展背景下,石油化工工业上下游产品的需求保持着比较稳定的增加。而因为美国经济的复苏,以及中国在经济方面过去三十年的迅速增长,带动了全球经济。从2001年开始到2003年,经济增长率已经增加了1.9%。世界格局走向多极化,经济方面逐步进入全球化,这些都在非线性的发展着。全球范围内的石油化工工业已经逐步形成了三个重要的地区,包括亚洲、西欧以及北美。 (二)国内环境 中国的经济发展速度之快以及过去三十年不断提升的国际地位,为中国的石油化工的高速发展创造了优质的基础条件。在国际事务的重要环节,不卑不亢的处理也使得中国的作用得到不断的提升。从中国的改革开放开始,中国的市场向世界友好的开放,为全球的经济带来巨大的贡献,同时,中国一直在政策上与操作上同世界各国保持友好良性的互惠互利合作关系。中国的石油化工产业在中国加入WTP后进一步的增大发展力度。2000年可以说是中国的石油化工产业发展的重要分界点。在此之前,中国的石油化工产业侧重于国际上的合作,通过将资金和技术从优秀的海外地区引入国内,发展适合中国的管理模式;在此之后,中国的石油化工产业慢慢进入到上市和并购的阶段,正式进入到国际化高阶发展的层次。 三、中国石油化工工业的竞争力分析 (一)中国石油化工工业的整体规模实力 如果将视角切换到中国石油化工工业完整的产业的全貌,中国的石油化工业慢慢开始具备相对来说较为实在的整体规模实力,某种程度上可以看过符合世界级别的石油化工主力国家的级别。综合来说,由于产品结构上的短板,中国的规模实力、管理能力和发达国家还存在一定差距。在美国、日本和韩国这三个石油大国中,它们的石油化工业已经进入比较成熟的发展阶段,这些国家已经进入到第三次的产业结构调整中,产业的进步和更替换代也比较块。通用的石油产业上下游产品不仅仅可以满足国内的市场需求,同时也保持一定量的出口,这些石油大国针对细分市场的不同需求,已经进入到产品精细化、差别化的石油化工产品的拓展环节,他们的产品逐渐有用较高的技术含量,也产生了比较高的产品附加值。因此也使得这些国家和产品已经把握住了全球石油化工产业的未来市场。 (二)我国石油化工产业的盈利能力 中国最主导的三家石油化工公司,都已经有非常可观的规模上的竞争力,中国石油和中国石化的规模甚至也已经达到了世界级别大型石油化工公司的级别。但是规模实力依然存在不足的情况,此外,管理、市场、技术等等领域的创新和本土化的提升能力短时间内仍面临很大挑战。企业盈利水平方面,距离国外的三巨首依然还有很大的差距。 四、总结 经过六十多年的发展,中国的石油化工产业现在是中国国民经济里的龙头产业,支撑着中国的国民经济发展。促进国民经济能够持续高速的前行。伴随着经济全球化和市场化的趋势,在国际化市场上,不仅仅是中国,整个石油化工产业都要面对前所未有的调整。唯有把握住时代的发展契机,确立适宜的发展策略,制定相应的保障措施,才能真正提升我国中国石油化工产业的综合竞争力,同时也是为中国经济发展和国际地位的提升做出贡献。 作者:卞金飞 单位:唐山市特种设备监督检验所 石油化工产业论文:石油化工产业的知识产权保护 《广东石油化工学院学报杂志》2014年第二期 1我国石油化工产业集群知识产权保护国内优势 1)以中国石油化工股份有限公司为代表的我国石油化工产业集群在知识产权创新发展保护中取得了可喜成绩。其知识产权拥有的数量和质量方面都名列企业前茅。2012年,中国石油化工股份有限公司以1044件发明专利,在全国企业中排名第四位。世界知识产权组织和国家知识产权局联合颁发的110项中国专利金奖中,中国石化获得了8项。我国化学领域评出的2项国家技术发明一等奖全部由中国石化获得。在第十五届中国专利奖评选中,中国石化6项专利获得优秀奖。 2)石油化工产业集群在知识产权创新研究的同时其营业收入也不断攀升。从2005年以来,中国石油化工集团公司营业收入额一直位居世界500强中国企业之首,2013年世界财富500强的中国大陆石油化工企业有6家,其中中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司和中国海洋石油总公司,分别列世界第4、5和第93位,中国石化和中国石油分列中国进入世界500强企业的第一、二位。见表1。进入2013年世界500强的中国石油化工公司,也同样引领行业科技创新,笔者通过国家知识产权网(SIOP),检索到从1985年9月10日至2014年1月2日,石油化工行业专利总数是164873件,在此期间进入世界财富500强的中国石油化工三家大企业其知识产权总数31583件,占全部石油化工行业专利的近20%。详见表2。 3)石油化工产业注重知识产权研发投入和商标厂商品牌建设。石油化工行业科技研究意识强,并注重研发经费的投入。2009年石化行业规模以上工业企业开展研发活动的企业达到4399家,占全行业规模以上工业企业总数的11.5%,全行业共有研究和开发人员33万余人。在新产品开发和生产方面,石化行业研发的项目数为39126个,经费支出超过654.5亿元。截至目前,中国石油化工产业的科技进步贡献率已达到52%以上,为知识产权战略的实施写下了良好的注释。近几年来,石油化工产业注重知识产权商标及厂商品牌建设,2013年石油化工联合会在北京召开全国石油和化学工业质量标准化工作会议,会上拟推荐64个企业的74个产品为2013年中国石油和化学工业知名品牌产品,推荐中的“昆仑”、“中国石化”、“三棵树”、“天业”、“星球”等一直是都是业内认可的驰名商标。同时中国石油化工产业采用海外并购方式,将法国“安迪苏”、澳大利亚“凯诺斯”、法国“罗地亚”、瑞士“阿达克斯”这些国际品牌收为己有。我国石油化工产业集群知识产权发展保护与国内企业相比具有突出的成绩,但与国外同行业的知识产权发展及保护措施相比,还存在许多差距和不足。 2我国石油化工产业集群知识产权保护与国外相比存在的不足 我国石油化工产业与国际石油化工行业知识产权保护相比存在以下不足。 1)石油化工产业集群利用知识产权法律保护不够。首先石油化工产业集群利用知识产权法律法规及政策保护其行业发展不够,体现为本行业对国家的立法和执法变化情况关注度不够,缺少积极应对措施,没有专门针对本产业的立法、执法及司法活动进行评论的研究人员。而国外石油化工行业,特别关注本行业立法和执法变化情况,当法律和政策稍有变化,企业界常常在很短的时间内就收集到各种详尽的资料,汇集成书面报告,提出具体的政策建议,供立法和执法者参考,从而使国家的立法和执法有利于本行业。其次产业集群内部缺少法律信息传播及提示预警,对动态的法律变化关注不够。目前许多国家加速知识产权国内规则调整,推行知识产权国际规则一体化,这些立法趋势和导向,应引起石油化工产业集群的重视和关注。 2)石油化工产业集群没有建立改变落后产能的知识产权研究体系。目前,石油化工行业,在炼油、化肥、烧碱等企业内部仍存在一定比例的落后产能,资源消耗高,“三废”处理措施不到位,技术装备水平低,原料配套条件差,资源再生、循环利用技术较少等问题。虽然有了一批比较成熟的能源节约、清洁生产和“三废”综合利用的新工艺和新技术,但总体上讲数量比较少,水平也比较低。据统计,目前石油和化工行业炼油、乙烯、氮肥、纯碱、烧碱、电石,黄磷等高耗能产业的能耗约占行业总能耗的60%。这些高耗能产业的单位产品能耗与国外平均水平相比均有较大的差距,在消耗大量能源的同时,又产生大量的“三废”,给环境造成严重的危害。研究开发利用这些废渣,即可以大幅度减少堆积量,又可发展循环经济、改善环境、造福社会。国外通过建立化工园区的形式、建立循环经济模式解决此问题,我国目前省级以上化工园区已达70个,但缺少在化工园区内,整合相关企业、高校、科研院所、行业协会和其他社会资源,系统规划研发,节能、安全环保的知识产权机制。正如田培炎所说:我国知识产权的自主创新能力在这些年有了长足的发展,但是“两张皮”的问题依然存在。现在的高校和科研院所跟企业完全想不到一块去。高校和科研院所想的是、申请专利和课题经费,至于产品的科研成果出来之后能否转化成现实生产力,它们是不太关心的。企业也只是想到用自己的力量进行研发,不管多么先进的成果都没有想到跟科研院所去对接。这种各自为政的研究发式,既浪费资源,又不能推进行业的整体发展。 3)石油化工产业集群缺少应对国外专利保护战略。专利是企业赢得市场竞争的重要手段和筹码,近几年来,跨国石化企业在专利保护中形成了许多新战略,如:一些技术领先的石化企业越来越多地通过工艺技术授权的形成加强知识产权保护,增加企业盈利。同时国内一些企业在引进技术时,不注意对专利进行核查,当企业技术和品牌建立并运行良好的时候,国外企业以侵权为由,迫其退出市场,采取“后发制人”的专利保护策略。再者以美国为代表的国外企业,开始采用商业秘密的方式保护技术,商业秘密的不公开性,比起专利和商标的公开性,其界定的弹性和余地大,其优点是可以不受专利技术的时间和地域限制,保护力度更大。针对变化的国外专利保护战略,我国石油化工产业还缺少应对的保护措施。 4)石油化工产业集群没有形成应对国外知识产权诉讼的策略。知识产权诉讼是知识产权保护一个重要环节。石油化工行业知识产权诉讼纠纷,多为涉外主体并以被控国内企业侵权为主。例如:2005年10月29日,在英国格拉斯哥举办的欧洲农化博览会上,巴斯夫、拜耳公司组织律师和当地警察进入场地“清场”,两家中国农药企业被认定侵权,并被当场拆除展台,另有17家企业被要求在参展目录中删除涉嫌专利侵权的产品;同时石油化工产业在美国遭遇最多的“337”调查诉讼案件,也给中国企业带来了极大损失。从2004年以来,美国对中国发起的“337”知识产权调查案日益增多,2010年达到历史最高的19起。“337”调查是指根据乌拉圭回合协议修正的美国《1930年关税法》第337条款,主要针对侵犯专利权或者商标权行为指控,它由美国国际贸易委员会(ITC)来管辖,该委员会可以发出“普遍排除令”、禁止令等措施,限制被侵权的产品进入美国市场。与反倾销等常规贸易壁垒相比,“337”调查的杀伤力更大,一旦被判处“排除令”,同类产品将永远无法进入美国市场。近些年来,以侵犯知识产权为由针对我国企业发起的“337”调查,大都采用商业秘密的保护策略。中国石油化工产业面对国外企业知识产权各种理由的投诉,或踏入国外早已布好的诉讼雷区而被控侵权时,一般都采取逃避诉讼、赔付的方式解决,尽管有中国山东圣奥化工股份有限公司勇敢应诉并胜诉的案件,但大多数企业都是采取躲避、庭外赔付等解决方式,少数几个企业参与诉讼,显得形单影孤,只能单打独斗、各自为战,没有形成集群诉讼策略。 3石油化工产业集群知识产权保护建议 党的十八大报告提出“要实施创新驱动发展战略”,并提出要建立以企业为主体,以市场为导向,产学研相结合的技术创新体系。为此石油化工产业集群的知识产权保护要从以下几个方面加以完善。 1)利用产学研整合资源加强知识产权法律研究。石油化工产业集群首先要利用产学研平台,发挥高校、科研院所、协会等产业集群外部法律研究优势,健全和完善与产业集群相关的立法、执法和司法问题研究,分析立法和执法上的变化或不合理之处,为产业集群的知识产权保护制度的完善提出建议和意见,及时反映产业存在的问题,并提醒产业根据立法调整生产科研战略。其次产业集群内部要建立知识产权法律信息传播及提示预警机制,及时通报专利无效等信息,宣传我国知识产权法律制度在节能环保方面的税收及奖励政策,并及时通报国外相关与企业有联系的立法变化,从而调整企业结构及生产方式。其三“安全、卫生、环保”成为当今各国技术性贸易措施的关注优秀,我国许多技术被进口国阻挡,尤其是与人身相关的食品、家用电器以及儿童用品等敏感商品的科技研发项目,其知识产权研发保护应引起重视。 2)完善石油化工产业集群的知识产权专利战略。专利是企业赢得市场竞争的重要手段和筹码。专利的保护战略是石油化工产业集群的生存之本,由于我国石油化工产业海外并购的成功,形成了专利引进战略,专利引进可以很快组织实施,使企业借助专利可以迅速占领市场,但引进专利的风险也很大,我国在引进专利中上当受骗的例子不少,我国众多合资企业,关键技术多为外方所控制,为此重视引进专利的风险调查,尤其对是否优秀技术及是否牵涉诉讼纠纷的调查尤为重要。其次我国石油化工产业集群要建立利用失效专利战略,失效专利是指已经到期、快到期或其他原因提前终止的专利,建立利用失效专利战略,是因为我国石油化工产业集群有较大数量的专利,这些专利有许多已经失效,但失效专利不等于没有技术含量和市场价值,充分利用这些专利并在产业集群内部之间使用,可以减少支出,增加收入。同时充分利用失效专利还可以避免国外企业采取打包许可,收取许可费的情况。再者石油化工产业集群内部要建立专利联盟战略,产业集群内部建立专利信息检索,及时判断“新颖性”,利用专利“地域性”及早将国外未申请的技术在国内注册或申请。 3)石油化工产业集群应对国外诉讼策略。石油化工产业集群应对国外诉讼策略涉及知识产权司法保护问题,知识产权司法保护,对确立产业重要行为标准和确立产业发展起导向的作用。为此最高人民法院了关于充分发挥知识产权审判职能作用的意见,对如何判断知识产权侵权及证据的认定提出了明确的司法意见,应引起石油化工产业集群的注意。石油化工产业集群应对国外诉讼策略,可以分积极策略和消极策略。积极策略是指石油化工产业作为原告积极保护自己的知识产权不被侵权所采用的策略,消极策略是指石油化工产业作为被告,被控侵权时,应采取的诉讼策略。石油化工产业采取积极诉讼策略,其本质是石油化工产业集群利用法律保护自己权利不被侵权,它可以导致被告或竞争对手退出相关市场,并支付高额侵权赔偿。但也可能遭到被告证明原告知识产权无效、不具有强制执行性或是该项知识产权并未受到侵犯等的顽强抵抗,为此要做好积极诉讼前的各种准备。 首先要确立自己知识产权的稳定性,要对自己的知识产权进行再评估,对专利的技术、法律状态进行分析和调研,有胜诉的把握后可以采取积极诉讼策略。其次要遵循“谁主张,谁举证”的原则,掌握诉前证据搜集的主动权,并积极利用法律规定的各种诉讼保障措施,例如:诉求禁令、财产保全、证据保全、先予执行等措施,固定证据形式。其三准确评估胜诉的赔偿,并根据掌握证据情况确立赔偿数额。最后要选择合适的时间、管辖地及纠纷处理机构等进行诉讼。石油化工产业在消极诉讼策略中,因为是处在被控侵权的地位,所以要掌握抗辩策略,积极做好应诉前的各项准备,检索控方专利的各种法律状态,分析对方专利是否具有无效的情况,分析己方的专利是否构成侵权、是否存在合理使用及和解等问题。首先要考虑的对策是提出对方专利无效,利用专利法律规范寻找对方无效理由,并及时向行政部门提出无效申请,如果无效成立,是最理想的诉讼结果;其次在确认无效不成立后,提出自己合理使用的法定理由,例如:是否属于专利权用尽、先用权、临时过境和科学研究与实验室使用的范围;其三不存在合理使用后,要选择和解策略,可以通过实施许可或交叉许可的方式与对方和解,避免判决造成更多损失;最后在法定合理范围内给予赔付,避免扩大损失。 作者:孙丽华黄碧单位:广东石油化工学院文法学院 石油化工产业论文:新形势下财务管理对石油化工产业的作用 摘要:由于中国石油化工以及相关的产业的特殊性,与此同时这种特殊性就导致了财务管理在对石油化工产业的影响中发挥了不可忽视的重要作用。同样,在新的发展形势之下,石油化工产业的财务管理工作也受到了当前严峻的发展形势的挑战。从我国的石油化工产业的角度来说,企业获利的数量的增减以及企业规模的扩大与否与财务管理工作的建设情况密切相关。本文以现阶段的石油化工产业的财务管理为切入点,进行了深入的探究,对石油化工产业的长足发展提出了相关的期望以及实施策略。 关键词:石油化工企业;财务管理;经济发展;竞争 和一般的行业发展规模比起来,石油化工产业的企业发展规模更加庞大,经济实力也更加强悍,几乎每个石油企业规模都是超大的集团,在石油化工企业的日常管理过程中,事务繁杂,程序繁琐,而每个企业的管理阶层组成结构都很复杂,而石油化工企业的主要经营项目大多为国家的原油、与化工相关的产品,因此,石油化工企业的经营活动具有超高的风险的同时,收益性也是非常可观的。因此,从每一个石油化工企业的管理角度来看,只有企业的管理足够严密,没有丝毫的漏洞,这样企业的财务管理必须符合企业的发展方向,符合企业的经营管理进程,如果企业的财务管理跟不上企业规模发展的脚步,那样企业的经营活动就会受到严峻挑战,甚至导致企业的经营活动出现一定程度的紊乱、不协调。所以,进行科学的财务管理对石油化工企业的发展有着不可言明的重要性。 1.石油化工企业所面临的财务管理问题探究 (1)财务管理的建设运行跟不上市场经济发展的脚步 中国石油化工行业的相关企业在以前的计划经济的背景之下,企业之所以存在的重要原因之一就是完成国家所下发生产任务,为国家的发展贡献自己的一份力量,而石油化工企业的一切生产经营活动也包括企业的相关科研研究也都被国家的直属部门掌控。然而在这样的经济状况下,很多企业的财务管理单位没有充分的自主性,财务管理部门的相关工作人员在工作上积极性不足,严重缺乏对自己工作岗位的责任意识。然而在社会主义市场经济逐渐发展的现阶段,中国石油化工行业的财务管理也随着经济体质的变化而在进行改革创新,与此同时,由于2008年发生的金融风暴以及蔓延至现在的严重影响,国际的石油化工产品及其相关产品的价格波动极其巨大,因此,国家相关部门为了实现宏观调控理想中的效果,逐渐改变石油化工企业的发展战略,让企业努力走出国门,到国外开拓更大的市场。然而,现阶段,国家层面对于经济发展的要求不断提升,对改革开放的水平也在逐步上升,这就导致了国家经济体制的快速转变与过度,但是由于石油化工企业的适应能力不够强,直接后果就是财务管理的相关工作的开展一团乱麻,国家相关直属部门重点关注的是财务部门的上报,对实质性的财务管理工作的开展不甚关注,间接地导致了石油化工企业的资金回笼难、速度慢,相关发展资金的筹集过程不公开透明,企业生产活动过程中成本高等一系列财务管理工作进行不善的问题。严重妨碍了石油化工企业的发展。 (2)企业运作资本不当,管理效率下降 雄厚的资本运作是石油化工等企业正常进行运行的重要条件之一。然而,在现实生活中,很多的地方性石油化工企业即使取得了不错的市场份额,取得了不错的发展成绩,获得了不菲的经济效益,不过,企业管理层还是没有意识到企业的财务管理部门并未良好的运作企业的雄厚资本,导致企业发展的资金的利用效率低下,间接地给企业进行资本市场投资以此来促进企业的多元化发展,增加一个盈利点的目标,增加了不小的挑战。换句话说,大多规模还不错的石油化工企业在经营管理的过程中,对其进行的相关投资每次的投资额大多都是千万,假若在进行资本运作的过程中,财务管理部门不能够发挥资金的全部作用,资本投资的可行性报告、对项目的考察报告存在一定得错误,这样的后果就是催动企业发展的资金运作过程不善,减少了企业的投资效益。因此,及时大多数的石油化工企业了解资金运作不善对企业所造成的危害有多大,然而在进行项目的实际操作过程中,在企业对运营项目的审核过程中,经常有人为因素让企业的项目顺利通过,而不会得到很严格的审核过程,对企业的资金投资造成了恶劣的影响,不利于企业流动资金的管理。甚至导致企业出现资金流动出现问题,不能够让企业的每一分资金都用的恰到好处。 (3)企业财务管理制度有待健全 企业的财务管理想要变得贴和市场经济,能够正确把握企业的投资发展与日常资金管理,就必须建立健全企业的财务管理方面的相关制度,让其成为正常进行财务管理的保障。然而由于中国改革开放之前实行已久的计划经济体制的影响,企业在向市场经济的转变过程中,仍然会有一些不适应,石油化工企业的市场竞争水平与当前行业标准的市场竞争水平还是不相符合的,没有真正的让财务管理在石油化工企业的管理中占据主要地位。因此,在不少的地方性石油企业中,很容易的就会出现企业管理过程中,管理层的权责不明确,没有完善的企业问责制度,有的时候也会出现企业管理松散的状况。除此以外,现代化企业中的财务管理不单单要进行资金的管理,诸如会计事务管理等,他的管理对象也包括企业的相关投资管理、资金的筹集、以及主导投资资金的运行等多个方面。因此,在实际的企业管理的过程中,很多的地方性石油化工企业没有能够正确意识到财务管理对企业管理独特重要性。所以,企业的财务管理制度建设并不完善。 2.强化石油化工企业的财务管理 (1)建立与市场经济相符合的现代财务观念 近来几年的市场经济发展情况下,中国石油化工企业的经营管理由于市场经济体制的实行,企业的经营管理与过去相比发生了很大的变化。而现在的石油化工企业在新的市场环境之下,只有改革过去的老旧观念,抛弃计划经济体制下残留的之后财务管理意识,将企业的财务管理工作与市场经济相结合,积极了解市场规律,将之与财务管理的日常工作相结合,不断在改革的过程中进行对财务管理部门的位置调整,使之与企业发展的情况相对应。而企业在改革的过程中,想要达成这个目标的话,就必须完善财务管理的制度,让财务管理部门能够有效地进行资金筹集,提高企业对于投资资金的使用效率,让财务管理部门在进行巩固运行的过程中拥有自主性和主动性。其次,企业必须进行风险意识的培训,让财务管理的工作人员在工作的过程中时刻都有风险意识,在进行财务管理以及企业投资的过程中,不确定因素很多,来自各个方面,比如人为失误、项目决策错误、审核过程不透明等。而企业管理过程中想要有效地减少资金运行的风险,财务部门必须对企业的财务状况进行指标划分,包括企业的盈利能力、偿还债务能力、企业日常运营情况和企业现有项目的运营前景预测等方面。这些分析报告越好,就说明该石油化工企业的运营前景越好,企业的发展前景非常好,然而如果企业的负债过高,导致资产负债率过高,就会造成该石油化工企业的投资机会减少,资金利用效率低下。因此,公司的财务部门必须做好本职工作,对公司的实际发展情况与资金状况进行结合,做出实际客观的分析报告。再然后,企业管理者需要抱有人本理财的理念,在实际的工作过程中,积极地实行改革计划,减少财务工作者身兼数职的现象,让企业财务管理部门进行权力与职责相融合,建立健全企业财务部门的问责制度,严格管理企业的财务部门。积极培养企业的财务管理部门的工作人员创造意识并且提高工作人员的积极性,让企业财务管理人员对企业的预算工作、成本分析等工作做到尽心尽责,以此来推动企业的财务管理的日常工作的有序运行。 (2)对企业的资金进行严格监管 正常来讲,企业的资本的特点可以概括为这几点:流动性强、资金只要运用得当,企业的经营管理也就变得顺利。然而,假若企业的资金不具备很强的流动性,得不到合理使用,这样的话,就不能够操纵资本进行运作获得再盈利的能力。在石油化工企业的经营管理过程中,企业正好是依靠这样资本的灵活运作,不断进行资本的流动投资,以此来实现资本的盈利。所以,石油化工企业的进行财务管理的有关部门在日常的工作过程中,必须严格重视企业资金的运作情况。与此同时,一直以来,石油化工企业所一直奋斗的目标以及准备为之奋斗一生目标就是实现企业经营活动的利益最大化,实现长时间的可持续盈利,石油化工企业的相关管理工作全部都是以这个目标为中心点来展开的,但是企业在实际的运营过程中,财务管理部门难免会对资金的运作情况的监管有所疏忽或者是失去对资金的控制权,这样的突发状况就会造成石油化工企业在进行企业投资的时候赔本甚至是血本无归,进而导致了石油化工企业的资金链进行恶性循环甚至中断。所以,石油化工企业在进行资本运作的时候要对自身所拥有的资源有一个充分的了解,确保自己在进行市场运作的时候可以灵活使用,能够加强企业财务部门们对于资本运作的监管过程,更精确的了解每时每刻资本的运用情况与盈利情况。通过这样的方式表达出来的种种数据,比起直白的盈利或者亏损情况,更加具有视觉性和说服力,让企业的管理层可以很清楚的了解企业的财务运营状况,并对企业的未来发展做出符合实际的规划。这样的财务管理部门的工作形式更加适合现在的现代化石油化工企业的发展需求,让企业的资金变活,从而推动企业的进一步发展。 (3)让财务分析与决策支持成为企业运营的优秀 为了尽快建立健全石油化工企业的财务管理体系,石油化工企业必须严格监管财务部门的财务分析报告以及企业管理层的决策在公司内部的执行效果,企业的管理人员必须对“分析去竞争”的管理方法有一个全面而细密的认识,并且在实际的管理过程中有一个灵活的运用。企业管理者在企业的管理过程中,必须通过定期的培训,不断提高企业财务部门的工作人员的专业素养,强化他们在工作中的对相关项目投资的预判能力,以确保工作人员在进行公司投资的过程中,减少失误,确保公司的利益不受损害。让财务管理的相关工作人员在日常工作中可以更好的进行企业的预算、分析监管等相关工作。建立健全财务管理部的风险警报体制,加强财务管理部门的监管权,充分发挥财务管理部门在企业运营过程中的作用,促进企业的发展,减少企业的不必要损失。 作者:薛洲晖 单位:闽南理工学院 石油化工产业论文:石油化工产业区配套服务业发展模式分析 摘要: 随着以上海石化和上海化学工业区为主体的上海石油化工生产基地及相关产业的发展,与其配套的综合服务业已成为产业区结构与功能提升的重要内容。结合国内外相关案例及区域整体发展状况,探讨并分析了上海石油化工生产基地综合配套服务业的发展模式。对服务性产业发展状况、产业发展战略、规划选址、服务功能等进行了相关研究。 关键词:石油化工;综合配套服务业;产业区 1 产业区综合配套服务业 产业区综合配套服务业大致可分为生产性服务业和消费性服务业两大类。而其中的主要优秀部分是为整个石油化工生产基地配套的生产性服务业。主要为化工制造业直接服务,将原本附着于化工生产的部分服务环节,从制造过程中分离出来加以培育。形成以研发、设计、物流、融资、租赁、商务、维修等为主要内容的相关服务行业[1]。 1.1生产性服务业 现代服务业是依赖于网络信息和管理创新发展而来的。知识和技术高度密集的服务业。它主要由面向生产者的生产性服务业,面向大众中高端消费的服务业(如休闲旅游).面向日常消费的传统服务新型业态(比如大买场、连锁超市、摩尔),和经现代技术改造的传统型社会公共服务业(政府机关、教育、医疗机构)等4部分构成。 生产性服务业是特指那些主要为满足中间需求、向外部企业和其他组织的生产活动提供中间投入服务,用于进行商业运作和更进一步的生产而非主要用于满足最终直接消费和个人需要的行业。在现代服务业中,生产性服务业是增加值和就业增长最快的部分。是现代服务业的优秀[2]。 1.2上海生产性服务业发展趋势 根据第二、三产业融合发展特点,上海正在推进先进制造业转型发展,将使生产性服务业进一步适应。先进制造业服务化”的大趋势。2008年12月召开的沪港生产性服务业合作发展论坛上.有专家指出,上海服务业在连续多年占据GDP半壁江山后。其中的生产性服务业增加值也已占到整个服务业的一半。据预测,到2010年生产性服务业占服务业的比重还可望增至6成。接近发达国家水平。在发展面向制造业的服务业方面。上海未来将重点发展8个领域,包括:总承包与总集成、第三方物流、服务外包、节能环保服务、融资租赁、研发与创意服务、咨询服务和专业售后服务 2 相关产业区案例研究 2.1 新加坡裕廊岛化工园区 新加坡裕廊岛化工园区是现代化、一体化的化学品生产中心,巴斯夫、BP、塞拉尼斯、埃克森一美孚、杜邦、三井化学、雪佛龙德士古、壳牌、住友化学等化工巨头云集于此。园区固定资产投资和产业产出分别达11亿和168亿美元.已成为世界第三大炼油中心和石油转口贸易中心。 岛上公用工程设施、贮罐和终端设施、仓储和维修中心一应俱全,大量公司人驻参与服务。80hO的化学后勤园区拥有诸多泊位、码头和其他海上设施而进一步开发的Banyan后勤园区,成为石油贮存和石油交易活动中心。通过深水港湾和航道,优化实现石油贸易和其他相关服务。 2.2 德国法兰克福一赫斯特工业园 法兰克福一赫斯特工业园区累计投资4.71亿美元,约有2.2万名工作人员和4000多名研发人员工作于此,80多家化工、生命科学和生物技术领域的企业在此扎根.吸引了拜耳、德固萨、赫斯特、西门子等多家全球著名企业。园区研发制造的产品涉及制药业、基础和专用化学品、食品添加剂、涂料、塑料、农作物保护等多个领域。园区管理部门为已落户园区的企业、’潜在投资者和流露落户意向的企业提供了6000多项服务,包括能源供应、废弃物处理、设备管理、场地管理、技术维护、物流、教育培训、健康安全、环境保护、租借等全方位服务。 2.3 案例启示 制造业发展到一定阶段。其利润必然会向研发、设计、咨询等生产性服务业转移,生产性服务业便成为带动经济发展新的增长点。从新加坡的经验来看,有两点值得国内借鉴,其一是化工物流园区和化工企业群的配套建设。其二是大幅增加第三方物流服务提供商的比例。 3 上海石油化工生产基地综合配套服务业发展分析 3.1 综合配套服务业发展状况 上海市域西南部片区,是上海石油化工生产基地的优秀区域,沿杭州湾的上海石化、上海化学工业区、产业发展备用地(规划综合配套区)、金山第二工业区、上海化工区金山分区和奉贤分区将构成化工产业带,是长江三角洲经济圈南翼的“黄金产业带”.是体现上海产业经济发展新高地的重要区域之一[3]。 3.1.1 金融业服务 上海化工区目前有工商银行、建设银行、中国银行、交通银行、浦发银行、农业银行等6家银行人驻,为企业提供全面、便捷、优惠的多种金融服务,包括项目融资、贸易融资、人民币及外币业务结算、电子银行服务、财务顾问及政策咨询服务。据统计,到2006年底。6家银行的存贷款规模达到60亿元人民币。到2007年4月。化工区已带动项目融资贷款约370亿元人民币。 3.1.2 物流业服务 1) 上海化工区 依据“物流传输一体化”理念。化工区的主要物流形式为包括海路、公路、铁路、管路、仓储等在内的多式联运,搭建起与国际接轨的物流发展平台。其中,码头:化工液体码头 (3个5000t泊位和3个25000t泊位)、工业盐码头和大件吊装码头均在运行中。铁路:区内化工支线通过区外专用线与浦东大铁路贯通,并可连接上海洋山深水港。公路:园区道路与周边道路对接,经由A4莘奉金、A30郊环线等与长三角高速公路网连通。管廊:区内物料管廊与上海石化、高桥石化、吴泾化工等接通,另外中石化第二条成品油管道起点在金山石化,直抵湖州,并将在宁波舟山形成超大型原油接卸基地。仓储:港区内储罐(包括2个大型储罐)投入运行。大型保税仓库也已建成运营(包括2个化工散货仓库和1个危险化学品专用仓库)。 化工区投资组建了多个物流企业.并积极引进多种类型的物流服务企业。据统计,2006年进出化工区的物流总量达900万吨,2006年10家物流企业的营业收入约为10亿元。 2) 上海化工区金山分区 金山分区已有金山石化物流、优月仓储、君昊物流、金巢实业等物流公司落户。重点发展物流、储运、保税等为主的现代服务业,与化工区错位发展。提供配套服务。 3.1.3 公用配套服务 上海化工区内配有世界一流专业公用配套企业,组建了5家公用工程公司,统一建设供水、污水处理、供气、热电联供、危废焚烧炉等公用配套设施,为主体化工项目的生产和经营提供了可靠的服务保障。 3.1.4 科技研发服务 上海化工区内展开三区联动(园区、校区、社区)和产学研一体化的发展理念。配备有人才交流中心、研发中心等。加大科研力度和增强自主创新能力,为区内企业进一步提高规模化、集约化生产能力提供科技研发的支持服务。 3.1.5 化工交易服务上海化工品交易市场紧紧依托现代化工生产基地和专业化 工物流基地的产业优势和配套服务。发挥市场集散功能、信息功能、结算功能、价格功能、陪送功能和展示功能,为杭州湾地区的众多化工企业搭建一个在华东地区屈指可数的专业销售平台[4]。 3.1.6 企业保障服务 上海化工区引入了一批以装置维护、五金机电、设备检维修、特种气体、安全防护、汽车维修等为主营业务的综合配套企业,为主体项目企业提供专业、周全的后勤保障服务。 3.1.7 社会后勤服务 漕泾、柘林两镇目前是化工区主要的后方支持基地、生活保障基地和社会管理服务基地,但毕竟地处工业区外。因此,在工业区内部设置后勤服务中心是必要的。主要提供满足日常一般需求的服务项目。 3.1.8 度假旅游、文化、展示服务 上海化工区作为全国循环经济的示范区域。可充分展示其高科技工业的特色。成为杭州湾北岸一线产业观光旅游的一部分,设置商务、展示、文化、信息等设施。 3.2 综合配套服务业发展战略 3.2.1 存在的问题 目前.从整个上海石油化工生产基地的范围来看,上海石化和上海化工区是以炼油和烯烃装置为龙头。从事基本合成材料和基本化工原料的生产基地。其中在上海化工区内有为本区服务的行政管理中心、经济管理中心,银行、信息管理中心和部分科研机构。上海化工区金山分区则重点发展仓储和检维修服务。其和奉贤分区都没有形成集中的为区域大化工产业所服务的生产性服务业集聚区。就现状来看,为制造业所服务的金融、保险、贸易、咨询等生产性服务业在整个产业结构中的比例还不尽合理。主要问题是:其一.生产性服务业与化工制造产业相比,比重较小;其二,为化工配套的服务业在内部构成上。传统服务业占了相当大比例。现代服务业尤其是与现代化工产业相联系的生产性服务业比重还比较小。 3.2.2 服务对象与功能定位 上海石油化工生产基地的定位为,建成以上海石化和上海化学工业区两大石化生产基地为基础.以拥有杭州湾北岸不可多得的土地、淡水、港口资源为依托.以长三角地区强大的人才优势和技术优势为支撑的具有国际先进水平的石油化工和精细化工产业基地群。这就决定了为其配套的服务业对象是石油化工产业,服务范围应立足上海和长三角地区。打造面向国际国内市场的化工产品供销网络,构建国际化工产品交易平台。形成仓储配送一体化的现代化工物流体系。 2008年10月,在上海市人民政府与中国石油化工集团公司签署的战略合作框架协议中,中国石化将进一步扩大在沪企业的生产规模.落户上海化学工业区的新炼化一体化项目以及 上海石化的乙烯扩建改造等项目将进一步体现规模集聚效应。 上海将按照国家产业政策.在杭州湾北岸建成具有国际竞争力的石油化工基地和循环经济示范基地。这为上海石油化工生产基地综合配套服务业进一步拓展了服务对象。 因此。上海石油化工生产基地有条件也有必要发展更为集中和外部化的生产性服务业集聚区。形成上海石化产业的企业总部基地、行业服务中心、金融服务中心、研发服务中心、分销中心、文化优秀区等。直接为整个70kO的上海石油化工制造业服务,应形成以石化为特色的,服务本地和长三角、辐射全国、面向国际的现代服务业集群.打造在业内具有权威性的国际化工产品交易平台,成为上海乃至全国的化工服务产业龙头,建成面向国内国际化工品市场。 4 上海石油化工生产基地综合配套服务区规划建议 4.1 选址分析 4.1.1 区位优势 规划建议可将上海石油化工生产基地综合配套区选址在上海化工区产业发展备用地(16.7km2)内,既能与周边的几大产业片区形成良好的位置关系.更好的为区域内化工及物流产业服务,又能保持开发地块的相对独立性,符合生产性服务业的外部化和第三方特征。即服务企业同生产企业或社会组织相对分离。 4.1.2 产业优势 形成以现代物流产业、商贸服务等为基础的生产性服务业集群。是化工产业调整内部结构和提升服务业水平的发展方向.为上海经济发展带来新的亮点和创造新的增长点。根据上海石化、上海化学工业区的产业布局规划,金山第二工业区、上海化工区金山分区的功能定位,在化工生产基地中设置综合配套服务区。符合整个石油化工生产基地的功能分区定位,并使本产业区与其它片区之间做到优势互补、错位竞争、整体发展。 4.1.3 交通优势 规划选址的位置,南侧紧靠金山大道,对外交通可依靠莘奉金高速、嘉金高速、亭卫公路等,周边的铁路及设施则有铁路金山支线、浦东铁路、铁路支线漕泾站等。可以很好地利用周边便利的交通条件,为化工品交易及物流集散等创造良好的条件。 4.2 功能细化 上海石油化工生产基地将建成以上海石化和上海化学工业区两大区块为基础,构建国际化工产品交易平台,形成仓储配送一体化的现代化工物流体系。据此定位。将会带动与此相关金融、保险、贸易、咨询、物流、服务等行业在周边地区的蓬勃兴起,并可开发建设科技研发中心、培训中心、会展中心、特色科技旅游等增值功能。 4.3 功能分区 物流仓储区:为各类产品提供仓储环境,由仓储信息系统统一进行出入库调度和管理。对于国际化工品贸易业务,公共保税仓有海关进驻并监管,提供存储、报关、提货、配送等服务。流通加工及配送区:根据发货指令进行集货和统一配送.并提供商品分类、磅秤、拆箱改包装、贴条码标签等增值服务。 管理服务中心:以管理办公和商务功能为主。设置园区管理会,包括园区运营管理机构及其组建的联合办公机构等。构成园区正常运作的基础.包括为整个石化基地各类产业、物流、运输企业提供服务的银行、保险、外汇、法律、邮电、咨询、等设施和机构。国际贸易商务区:以集聚国际、国内著名贸易公司、第三方物流公司和货物企业总部及办事处为主。为其提供层次较高的商务办公区。提高园区的经营规模和竞争能力。 贸易销售区:包括化工品交易中心、配送中心、展示中心和与之配套的宾馆、酒店等服务设施。 科研培训区:包括化工技术研发中心、科研所、实验室、测试中心、产品技术孵化、化工学校、教育培训基地等。形成产、学、研一体化的高科技研发与培训中心。 特色科技旅游区:展示高科技工业的特色.成为杭州湾一线观光旅游的一部分。 公用设施服务区:为整个化工配套区提供水、电、气、热等能源供应的动力中心。提供通信、监控等功能的监控中心和园区消防救援等功能的消防中心及汽车加油等服务设施。 5 结束语 随着二、三产业不断融合和“先进制造业服务化”的趋势。应积极推进先进制造业转型发展,进一步体现产业规模集聚效应.在上海建成体现具有国际竞争力的产业基地和循环经济示范基地。结合先进产业的以生产性服务业为优秀的综合配套服务业是产业转型的润滑剂和催化剂。服务业发展模式的规划需要在实践过程中进一步探索和深化,从发展策略、功能定位、规模指标、服务方式等各个方面进行研究。应根据实际产业的不同类型和各自特点,对服务业功能进行选择和提升,充分融合产业本身特点。实现产业服务化的转型。 石油化工产业论文:浅析我国现代煤化工产业发展现状及对石油化工产业的影响 摘 要:随着我国经济的不断发展,煤化工产业的规模不断扩大,社会对于煤化工产业的要求也更为严格。为了提高煤化工产业的生产效率及质量,从而促进石油化工产业的发展,进而为企业节约更多成本,便有必要在综述煤化工概念的基础上,分析现阶段我国煤化工产业的发展现状,以石油化工产业为切入点,就提出具体的影响范围进行深入探究。 关键词:煤化工产业;发展现状;石油化工产业;深远影响 进入21世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国煤化工产业的生产水平已取得一定的进步与发展。与此同时,为了顺应时展潮流,满足日益严峻的产业发展需求,煤化工产业的工作重心逐步向分析发展现状及提出深远影响转变。其中,煤化工指以煤为原料进行化学加工促使煤转化为化学品、固体燃料、液体、气体生成为能源产品的过程。煤化工的形式丰富,例如:电石乙炔化工、焦油、干馏、液化、汽化等,特别是煤的汽化,不仅能生产各种气体洁净燃料,还能保护环境,提高能源利用效率,具备显著价值作用。有统计资料表明,全球煤化工产业起源于18世纪后半期,于19世纪形成较为完整的煤化工体系。鉴于此,本文针对现代煤化工产业发展现状及石油化工产业影响的研究具有重要意义。、 1 现代煤化工产业的发展现状 1.1 煤制油 按制造工艺,煤制油技术可分为间接液化技术及直接液化技术。其中,直接液化技术主要将煤直接制作为油煤浆于10至30帕斯卡及450摄氏度下加氢气催化形成液化油,便于加工为化工产品、柴油、汽油。有统计资料表明,直接液化技术起源于上个世纪30年代的德国,经多年发展现已初步形成较为成熟的技术体系,例如:日本DEDOL工艺、美国两段催化液化工艺、德国IGOR工艺等,不仅提高油收率,还降低成本投入。 间接液化技术主要将煤气化净化后制作为合成气再经费托合成工艺生成为石化产品及合成油。间接液化技术的煤种适应性强,生成条件相对宽松,可借助生成条件改变产品结构,是煤制油技术的发展趋势。有资料表明,以甲醇制油技术、SMDS技术、南非sasol费托合成技术为国际间接液化技术典型代表,特别是asol费托合成技术,历经几十年发展现已成为世界最大以煤基合成油为主要产品的大型煤化工产业区域。 我国于上个世纪50年代着手研究直接液化技术,经多年技术攻关,现已建成108万吨年煤直接液化设备,是世界首套煤直接液化设备,再经技术改良,设备运行较为稳定,获取巨大经济效益。同时,我国间接液化技术以中科合成油企业自主研发技术为主,现已建成21万吨年煤间接液化设备。从总体来看,现阶段我国直接液化技术发展较为成熟,间接液化技术具备大规模生产条件,发展前景良好。 1.2 煤制烯烃 煤制烯烃技术主要将煤气化生成甲醇再脱水制作为丙烯或乙烯生成为聚丙烯及聚乙烯。从现阶段煤制烯烃技术水平来看,烯烃聚合及煤制甲醇的技术较为成熟,甲醇制烯烃技术较为落后,并且受甲醇制烯烃技术复杂性的限制,涉及甲醇制丙烯技术(英文简称MTP技术)及甲醇制乙烯或丙烯技术(英文简称MTO技术)。 有资料表明,以清华循环流化床甲醇制丙烯技术、中科院DMTO技术、哈佛MTO技术为国际煤制烯烃技术典型代表,特别是中科院DMTO技术,现已成为我国煤制烯烃的主要技术。同时,煤制烯烃技术以我国甲醇及煤炭资源使用现状为基础结合市场聚丙烯产品需求所做出的抉择,即针对内地煤矿富含区域选择煤制烯烃技术,针对沿海煤矿缺乏且甲醇价格合理地区,选择甲醇制烯烃技术。 截止至2016年,我国现已建成煤制烯烃设备共8套,例如:神华包头60万吨年聚乙烯或聚丙烯设备等。以神华包头60万吨年煤制烯烃设备为例,是世界首次实现煤制烯烃技术的工业化,其甲醇制烯烃技术以中科院自行研发DMTO技术为依托,于2011年正式实现商业化运营,经济效益良好,并且作为世界首套煤制烯烃示范工程,其工程建设及技术开发基本实现工业化生产,设备国产化率超过85%,进一步推动我国煤制烯烃设备国产化的发展进程。 1.3 煤制天然气 煤制天然气,又称煤气化转化技术,主要以煤为原料制成合成气经转化及净化后利用催化剂产生甲烷化反应生成生产热值符合国家规定的替代性天然气,并且传统煤制天然气技术是以煤气化及甲烷化为主的两步工艺法。有统计资料表明,上个世纪80年代美国已建成全球首家煤制天然气工厂,也是国际煤制天然气的代表技术。 同时,在经济稳健发展的大背景下,已出现直接合成天然气技术(又称一步法技术),例如:美国“蓝气技术”,即将甲烷化及煤气化合二为一有煤制成富甲烷气体,不仅能优化制作环节,弥补传统方法的不足,还能减少耗水量,压缩成本投入,对于缺水地区的效果明显,但是对于催化剂回收环节尚存在较多问题亟待解决。相较于常规煤制天然气技术,一步法技术的特点鲜明,实现于1个加压流化反应器中催化3种反应,即甲烷化、变换及汽化。 2 现代煤化工产业对石油化工产业的影响 现代煤化工产业具备市场需求旺、产品齐全、价格低廉、资源丰富等优势,逐步成为石油化工产业的强力支持。在我国现代煤化工技术蓬勃发展的大背景下,聚酯、芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等大量生产设备投产运行,现代煤化工产业步入大规模产能扩展阶段,对石油化工产业的影响日益扩大。 有统计资料表明,2015年我国聚乙烯产能超过1500万吨每年,聚丙烯产能超过1700万吨每年,总共超过3200万吨每年,特别是煤制烯烃(包括甲醇制烯烃)产能超过500万吨每年,占我国聚丙烯及聚乙烯总产能约15%。由此可见,作为我国烯烃产能的主要增长对象,煤制烯烃对石油烯烃生产存在巨大压力已形成竞争局面,但是受煤制烯烃产品特殊性的限制,存在严重产品同质化问题,缺少高端专用料产品。 3 结语 通过本文的探究,认识到随着我国经济的不断发展,煤化工企业的数量不断增多,煤化工的技术水平逐步成熟,煤化工产业的规模不断扩大,社会对于煤化工产业提出全新的发展标准及发展要求。如何评估煤化工产业对石油化工产业的影响,是煤化工企业在发展M程中所面临的主要问题。因此,综述煤化工的概念,分析现阶段我国煤化工产业的发展现状,以石油化工产业为切入点,就提出具体的影响范围具备显著价值作用。 石油化工产业论文:关于我国石油化工产业的发展探讨 [摘 要]石油资源作为重要的战略资源,一直是全世界关注的焦点问题,我国石油化工产业的发展对世界经济格局具有极大的推动作用,本文对石油化工产业在我国的发展趋势进行探讨,简议石油化工产业在我国的现状,客观分析其中存在的问题和影响。 [关键词]石油化工产业 发展 探讨 中图分类号:F426.7;F426.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0130-01 随着经济发展,石油资源作为重要的战略资源,在经济建设中凸显着重要的作用。我国石油储采量和开采量一直居于世界前茅,是石油消费增长最为迅速的国家之一。进入90年代以来,石油资源一直是我国的重要资源,它的涉及面广泛、影响力深远,对我国各项事业发展起着至关重要的作用。 一、石油化工产业的发展现状 石油化工行业是我国的一项支柱型产业,仅从中石化的角度上讲,就有原油、成品油、天然气输油等建筑管道近6000km,加油站2.4万个,生产社会所需要的汽油、柴油、化工原料、合成橡胶等等。石油化工产品和人们的衣食住都息息相关。 从全球的范围上来看,我国的石油供给普遍呈现“供大于求”的发展现状。石油的资源分布和消费具有很大的倾斜性,石油的价格和市场需求容易被产油大国和组织影响。面对日益庞大的国内石油市场,中国石油公司走出国门,实现跨国经营,走出石油化工行业的困境。从宏观上说,解决我国油气资源供需矛盾是维护我国石油安全乃至国家经济安全的客观要求。 二、石油化工产业的行业发展特点 石油化工产业设计的科学技术含量高,具有明显的行业特点。 由于石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料等半成品材料的不稳定性比较高,容易引发火灾、爆炸等伤亡事故。比如石油、天然气、乙烯等等可燃物质,苯、氰化钠、氯气等高毒物质,硫酸、盐酸等易腐蚀物品。石化生产的工艺技术比较复杂,运行条件也较为苛刻,例如高温、低温、真空等技术条件,容易出现技术事故。装置大型化、大规模生产运行时自动化程度精确,一但有某一部位发生故障,就会有全盘皆输的连带效应。装置的技术密集,资金需求量大,发生事故后财产损失更大,直接或间接发生的石油化工事故经济损失惊人。例如2001年的巴西海上半潜式采油平台事故损失可达5亿多美元,可谓天文数字。 三、石油化工行业最新趋势 回顾2015年前五个月,石油化工行业呈现以下趋势: (1)增加值增长加快。截止到2015年5月末,石油和化工行业的规模可达到29418家,累积增加值可达到8.7%,比前四个月增加0.3个百分点。化学工业、炼油业平稳增长,农药、涂料和化肥制造业遥遥领先,保持第一的发展状态,合成材料制造和橡胶制品略有下降,私营化工企业和非公有制企业经济保持平稳增长。 (2)生产增速趋于缓慢。截止到目前,全国原油天然气总产量增长1.9%,减缓0.5个百分点。石油生产保持平稳增长,天然气资源继续下降。由于绿色农业的倡导思想,农药原药产量减少、除草剂等产量略有减少。 (3)投资继续下滑。自从2015年开年之后,石油和化工行业完成固定资产总投资7347.3亿元,回落1.1个百分点,创历史新低。开采业投资从之前的狂热逐渐冷却,出现下降趋势,化学工业基本保持整体平稳。 四、强化石油化工产业的发展策略 (1)着力打造中国加油站设备出口首站 中国式世界上的石油消费大国,也是正在崛起的汽车大国。随着运输设施和经济条件的发展,我国私人汽车的持有量大幅度上升,截至目前已经达到了2200多万辆,带动油类产品快速发展。 近年来,随着经济全球化的进行,我国成品油正在快速接轨国际市场,日益增长的市场压力使我国石油销售企业不断加快发展脚步。首先,加油站、加气站的设备改造升级,与之相关的产业、服务逐步推进,强化了中外石化企业的交流。其次,为中外企业搭建了技术、设备的贸易桥梁,拓宽了加油、加气站的服务概念,促进我国成为加油站设备的出口首站。例如,2011年,“广州国际加油加气站高新技术与设备暨油气设备回收技术设备展”就在中国进出口商品交易会上成功举办,以新技术、新理念拓展全国乃至全球的销售市场,展示优秀的品牌形象,打造一流的石化商业平台。 (2)强化低碳环保的石化装置技术水平 随着环境问题的凸显,节能环保成为了石化行业的主要话题。如何在两者之间寻求共鸣,助力中国节能环保产业发展迫在眉睫。自国家颁布《油库、加油站大气污染物排放标准》以来,“油气回收”成为了成品油的发展趋势,装置的节能减排效果得到了充分的肯定,并得到各级政府和相关部门的大力推广。强化低碳环保的石化装置技术水平将直接把加油站、油库的工作做到实处,给油气回收行业带来广阔的发展空间。 (3)平衡石油化工行业中的新情况和新问题 随着石化工作的逐步推进,各项问题突出,面对市场需求增长乏力、投资下降、行业赋税过重的情况,行业工作者从不同的方面给予帮助扶持。政府部门要引起重视,多出台一些行之有效的实施战略,上游勘察开发投资资金的下滑,将会导致动力严重下降,对国家能源安全和行业发展产生重要影响,企业为了谋求发展要提高技术、人员的工作生产水平,同时还要创造适合石油化工行业长期发展的战略性策略,不能光顾眼前的利益而使整个石油市场失去平衡。 五、结论 在石油化工产业的发展中,全行业生产保持增长、市场供需稳定,但仍要看到价格回升加快,需求增长乏力,行业赋税过重等发展弊端,广大石油工作者要开拓进取,强化石化产业各项政策,积极投身石油化工产业事业中,才能获得石油化工事业的全面发展和提高。 石油化工产业论文:中国的石油化工产业现状与竞争力分析 【摘 要】 石油化工产业是国民经济命脉,是提供能源、交通运输燃料和有机化工原料的最重要产业。本文清晰地描述了我国石油化工工业的现有状态,以及中国石油化工产业发展的外在和内在因素,探讨了这个行业存有的问题以及同国际发达国家的距离。寻找提升我国石油化工产业竞争力的策略与潜在方案以及突破口,全力发展中国石油化工产业。有效增加能源综合利用程度,尽可能地达到生产过程清洁化程度,整体提升中国石油化工产业中的企业在国际上的竞争力。同时在环保经济和可持续发展大背景下中国石油化工产业的发展方向进行了讨论。 【关键词】 石油化工产业;现状;竞争力分析 前言 石油化工产业是以石油、天然气为原料生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品和基本有机化工原料、三大合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)等石油化工产品的能源和原材料产业,其生产的汽油、航空煤油、柴油、润滑油等石油产品可直接为交通运输业、工农业、国防提供其它能源难以替代或者难以大规模替代的燃动能源;生产的三大合成材料等石油化工产品,广泛应用于国民经济和人民生活各个方面。因此,石油化工产业是关系国家经济命脉和安全的支柱产业,在促进国民经济和社会发展中具有重要地位和作用。未来中长期是中国石油化工产业发展的重要战略机遇期。 一、 中国石油化工产业现状分析 在许多发达国家,化工产业的产值一般占国民生产总值的6%-7%,相当于工业生产总值的7%-10%;石油化工产品销售额在销售份额比例中,约占全部化工产品的45%;到目前为止,全世界的石油和天然气消费量约占总能消耗量60%。五十年代以来,经过半个多世纪的努力,我国工业已发展成为在国际市场上占有关键地位的产业。石油是工业发展的动脉,而传统农业、与石油相关的生活日用品制造业、现代交通工业、建材工业、轻工业、纺织工业,乃至高速发展的电子工业及诸多高新技术产业的发展,都离不开石油化工。石油在经济发展中有着难以替代的重要贡献。 近些年,我国中国石油化工工业大力推行重组改革,使石油化工工业企业大大提升了在相关行业内的综合竞争力。上个世纪90年代,我国政府在石油化工行业领域的改革,成功组织建立了中国石油和中国石化两个最大的国有集团公司。进入21世纪后,中国石油和中国石化两大集团公司的主要发展目标集中在和国际石油化工产业的接轨上,参考现代化的企业管理和运营制度,分别建立了股份制,而且在中国和海外纷纷上市。 二、 中国石油化工工业的竞争力分析 (一) 产业布局和产业集中度 通过近几年的调整改造,石油化工产业的整体布局在我国得到改善,产业集中度明显提高。2003年我国千万吨级以上规模的炼厂已从1998年的2座增加到7座,乙烯装置在普遍完成第一轮改造的基础上,燕山、上海、扬子、大庆等乙烯装置成功地进行了第二轮改造,生产能力均达70万吨/年以上,齐鲁、茂名乙烯正在进行第二轮扩能改造。天津、中原、广州和独山子等中型乙烯也进行了以降低生产成本为目标的扩能改造,装置生产能力均达到20万吨/年以上。为减少成品油及石化产品的长距离调运,重点扩建了石油化工产品需求旺盛地区的炼油能力和乙烯能力。2003年长江三角洲和华南沿海地区炼油能力占全国炼油能力的比例比1998年上升2个百分点,乙烯生产能力所占比例上升了4个百分点,缓解“北油南调、西油东运”给交通运输带来的压力。目前,我国已建成镇海、大连、金陵、高桥、抚顺等一批大型炼油基地,以及燕山、上海、扬子、齐鲁、大庆、茂名、吉林、兰州、辽阳、仪征等一批大型石油化工基地,产业集中度显著提高。 (二) 装置结构 通过不断调整装置结构,已基本趋向合理,已基本适应了资源和市场的需要。炼油产业通过技术改造,提高高含硫原油加工能力,适应进口原油加工量不断增加的需要,2003年高硫原油加工能力已达到4300万吨。还增加了加氢裂化、加氢精制和催化重整能力,2003年两大集团公司加氢裂化占原油一次加工能力比例继续保持1998年时的5%,加氢精制能力所占比例已从1998年的12%上升到24%,催化重整比例从1998年的6%上升到7%,满足油品质量不断提高的需要。 (三) 我国原油输转体系 随着原油进口量的不断增加,近年来我国加大了对原油输转设施的建设,已初具规模,形成了功能比较完善的原油输转体系。在原油接卸设施方面,沿海地区已形成了多个20万吨和10万吨以上不同等级的原油码头,2003年10万吨级以上泊位的原油接卸能力已达到135亿吨。在陆上原油输转设施方面,我国原油管线总长度已达16800公里,管道运输比例已达到90%以上,基本实现原油运输管道化,并初步形成网络,可以满足进口原油的需要,并为降低原油运输成本奠定了一定的基础。 (四) 我国成品油销售网络 在1998年石油化工工业战略性重组中,各省市石油公司按地域分别划归中国石油、中国石化两大集团,为建立全国性油品销售网络奠定了基础。自1999年开始,为迎接入世挑战,两大集团加快收购、兼并、调整、新建加油站和油库的步伐,大力发展终端销售网络,扩大零售和直销比例,努力提高国有石油化工企业的市场竞争力。2003年底,我国加油站总数约为8万多座(其中中国石油、中国石化两大集团合计5万座左右,约占全国的60%),成品油总库容约2560万立方米,具备2000万吨的储存能力。 结语 经过六十多年的发展,中国的石油化工产业现在是中国国民经济里的龙头产业,支撑着中国的国民经济发展。促进国民经济能够持续高速的前行。伴随着经济全球化和市场化的趋势,在国际化市场上,不仅仅是中国,整个石油化工产业都要面对前所未有的调整。唯有把握住时代的发展契机,确立适宜的发展策略,制定相应的保障措施,才能 真正提升我国中国石油化工产业的综合竞争力,同时也是为中国经济发展和国际地位的提升做出贡献。 石油化工产业论文:中国石油化工贸易产业分析 摘 要:石油化工产业是国民经济的重要产业,对我国经济发展和全面建成小康社会具有重要现实意义。本文通过分析我国石油化工产业贸易现状,对我国石油化工产业发展对策和企业经营战略提出了建议,旨在加深我国石油化工贸易产业的了解。 关键词:石油化工 贸易产业 经营战略 一、引 言 近年来,随着世界贸易格局的不断变革,我国石油化工产业进入发展快车道,进出口贸易年均增长率均高于同期对外贸易总额平均数。尽管石油化工产业每隔几年就会出现一次较大波动,例如2000年~2008年前,石油化工产业处于蓬勃发展的高峰期,而进入2008年以后,受到金融危机的冲击和世界经济增长放缓的影响,石油化工产业产能过剩突出,进入相对低潮期。 近两年,随着世界经济的复苏,石油化工贸易逐渐活跃,我国石油化工产业又迎来了新一轮的发展机遇期,但我国石油化工产业在世界贸易中仍有较大发展空间。因此,我们应该深入研究我国石油化工贸易产业,分析产业市场及经营战略对策,提升参与国际竞争的实力,不断将我国石油化工产业推向新发展。 二、中国石油化工产业发展概况 1.我国石油化工产业发展态势 我国石油化工产业通过六十多年的不断发展,形成了门类丰富且具有一定竞争力的完整工业体系,主要包括化学工业、石油天然气工业、石油加工及炼制业和化工设备制造业。据统计,截止2010年,现有产品6万余种,行业门类30多个,企业近4万家,工业总产值近7亿元,约占我国工业总产值的12%。 近年来,随着我国橡胶制品、专用化学品、化学采矿品和油墨涂料的需求不断增长,其中有些产品产业已超过基础原料产业比重,我国石油化工产业结构明显优化,高附加值石油化工产业发展进入快车道。 2.我国石油化工产业发展规模 经过多年的发展,我国已是石油化工产品制造和消费的大国,能源产品需求量激增,相应的带动了石油化工下游化工产品的需求也非常旺盛,我国石油天然气进口连年大幅度增长,国家重点大宗石油产品产量和质量均已进入世界前列,石油化工产业规模空前。 尽管我国石油化工产业规模较之前有很大提高,但一体化程度仍有待提高,尤其是石油炼化板块,原油供应不足矛盾加深,而成品油供应能力明显过剩。国内大型炼油企业建设往往单纯追求炼油能力,而不重视石化产业的发展,形不成炼化一体化的产业,造成产能过剩。 三、石油化工贸易产业分析 1.我国石油化工贸易形势现状 我国石油化工进出口贸易在改革开放以来得到长足有效发展,石油化工进出口贸易额持续增长,石化进出口贸易初具雏形。石油化工产业结构也逐步由劳动密集型向技术密集型过渡,石油化工企业规模效益不断提高,不少企业已计入国际市场。 但是,我国石化产品的进出口贸易逆差局面未能改变。随着进出口总额的增长,贸易逆差不断扩大,未来还有上升的趋势。造成这种局面的主要原因是我国石化产业劳动和资源密集型所占比重较大,产品价格和附加值低,在国际市场上属较低端产品,缺乏竞争力。2008年金融危机以后,出口贸易受到影响出口下降,更是加剧了市场竞争的劣势。同时,与大型跨国公司技术、资金集中相比,我国石化行业生产分散,也造成了石油化工产品竞争力不足。 2.我国石油化工贸易进出口分析 随着2008年金融危机石油化工产品价格剧烈波动,我国石化产品净进口贸易额首次大幅度下降。受到金融危机影响,2009年贸易额增速放缓,进出口总额下降23%,其中进口同比下降22.5%,出口同比下降25%。石油化工产业贸易逆差1300亿美元,同比缩小 21%,是行业贸易逆差首次出现缩小。 与此同时,我国石油进口贸易持续增长,包括原油、成品油和液化天然气在内的石油进口量增幅达9%,达到2亿吨。目前,我国有千万吨级的炼油厂14座,规模和实力进一步增强,截止2010年原油年均一次加工能力达4.5亿吨,原油进口依赖程度高达50%。 据统计,我国石油化工年贸易逆差主要出现在合成树脂、有机化学原料两个子行业,贸易顺差主要出现在橡胶制品行业,甲醇、乙二醇、 PVC、化肥等被国外产品倾销严重,而国内则产能过剩而竞争激烈。 因此,我国石油化工贸易产业结构亟待优化。我国国内产品产能过剩、竞争激烈和国内需求旺盛的矛盾日益突出,石油化工部分产品与国际大公司相比竞争力低,造成外国产品倾销国内市场。 3.我国石油化工对外贸易对策 我国石油化工产业应积极调整产品出口结构,鼓励科技创新,依靠科技进步,提高产品科技含量,增加产品附加值,努力实现产品的质量效益,走科技创新的新路子。 首先,企业应当注重研究国际市场,研判国际市场和产品发展趋势,控制总量,保持供求平衡。同时,企业应当建立高素质的人才库,特别是外贸型的国际人才库会极大促进企业的发展后劲。 其次,政府应当积极引导石油化工企业集约化发展,集中资金、人力和财力壮大企业,形成一批有竞争力的大型龙头企业,抢占国际市场,提高国际竞争力。 第三,应当深化经济体制改革,尤其是外贸体制改革,进一步放开进出口权,让更多有竞争力的企业参与国际竞争。 4.我国石油化工企业经营战略选择 面对我国石油化工产业的发展现状,石油化工企业的经营战略选择尤为关键。首先,石化企业应不断夯实传统业务,做大做强优势产品业务,努力朝科技创新方向发展,并结合自身实际走出一条符合自身特色的贸易路子。其次,应当创新组织经济结构,找出符合石油化工贸易企业规律和特点的职能架构和机制,加快人才引进和培养。第三,重视企业文化建设,建立企业优秀价值,凝聚员工人心。最后,应建立完善的信息系统,现代企业参与国际竞争的信息量巨大,强大的信息系统可保持对市场灵敏的嗅觉,加强对市场的掌控。 四、结语 总之,我国石油化工产业及贸易总体基本面较好,未来随着我国推进向拉动内需型经济结构的改革转变,石油化工产品市场需求将进一步增加,产能过剩问题有望得到解决。石油化工贸易企业自身也应主动担负起时代赋予的重任,抓住自身发展机遇,促进产业升级,提高竞争力,优化资源配置,将我国石油化工贸易产业推向新发展。 石油化工产业论文:我国石油化工产业现状及竞争力分析 摘 要:现阶段,经济全球化趋势不断增强,有力地促进了中外石油化工企业之间的相互交流,也在很大程度上推动了我国石化企业的进步和发展。本文围绕石油化工行业在我国国民经济中发挥的重要作用展开研究,深入分析了当前我国石油化工产业的发展现状以及面临的挑战,并针对国石化行业存在的问题提出了相应的解决方案,以更有效地提升我国石化产业的市场竞争力。 关键词:石油化工产业 现状 发展 挑战 石油化工行业将石油和天然气作为生产原料,生产各种石油化工产品的原材料和能源,比如汽油、煤油、柴油、润滑油等其他石油产品,基本有机化工原料,合成材料等,其中汽油、航空煤油、柴油以及润滑油等石油产品能够在交通运输业、工农业生产、军事国防中作为燃料能源发挥出其它能源不能替代的重要作用;而合成树脂、合成纤维、合成橡胶这三大合成材料,在整个国民经济和人民日常生活的各个方面都有非常广泛的应用。所以,石油化工产业对整个国家的经济增长和安全保障有着直接的影响,能够有效促进我国经济和社会的持续发展。我国的石油化工产业应该在接下来的战略发展时期,抓住机遇,迎接挑战。 1我国石油化工产业的现状和存在的问题 1.1我国石油化工产业发展现状分析 (1)我国石化行业的生产能力在全世界已经名列前茅,“走出去”战略在很多企业中得以实施。截止到2010年,中国石化行业各个企业的生产总值达到了8.88 亿元,比2005年增长了1.6 倍。 (2)石化产品的贸易逆差加大。中国不仅是石化产品的生产大国,而且也是消费大国。经济危机的影响渐渐消失,中国经济逐渐恢复,市场对资源和能源的需求持续增长,对石化产品的需求量也在日益增多。为了满足市场对石化产品的正常需求,我国每年都要从国外进口石化产品以供应国内需求。 (3)整体实力显著增强。随着社会经济的迅猛发展,中国石油化工产业的增长值每年都在提高,其在中国国内生产总值中的比例也在逐年增加,在2010年《财富》杂志世界五百强的排名中,我国的两家石油巨头企业中国石油和中国石化都名列前十位,创造了我国石油化工产业的又一个里程碑。 (4)产业布局和产业集中度明显提高。经过一段时间的改革和完善,有效地改善了中国的石化产业的布局,集中度显著提高,近年来,我国一系列的石油化工基地相继建成,有效地改善了之前的“北油南调,西油东运”的状况。 1.2我国石油化工产业中存在的问题 虽然中国的石化产业在很多方面都取得了令人瞩目的成就,但是,我国的石化产业的发展依然存在很多问题,比如产能的快速扩张,新型产能的相对需求过快增长;石油供应的稳定性和安全性存在隐患;产业区域分布比较松散等。 石油供给的稳定性和安全性存在潜在风险。我国的石油资源总量丰富,但是人均占有量相比世界平均水平要低得多。由于我国国内石油供应量比较有限,现在也缺乏足够的石油战略储备,国内的石油生产总量供应无法达到市场运行的要求,还不得不从国外进口石油。原油进口的主要方式是通过海洋运输,而我国的远洋运输船队规模又比较小,当前我国有九成的原油进口是通过外国的运输船队运输的,这就使原油供应的风险大大增加。 化学产业区域分布比较松散。现阶段,中国的炼油厂数目达到一百多家,除了极少数的几个省市之外,其余每个省都建立了炼油厂,布局比较分散,所以集群效应很难产生作用,这样不仅对环境保护产生不利影响,而且也不能有效地减少生产成本,违背了全球石化产业紧密布局的发展趋势。 (3)行业垄断严重,缺乏改革和创新的动力。随着中国石油,中国石化和中国海洋石油三大巨头行业的不断发展壮大,对国内的石化行业形成了垄断,国外很多大规模的石化企业难以开启中国市场,这样一来,就造成外资石化企业对国内石化企业的冲击力度大大减小,由于缺乏竞争对手,使得国内的石化企业也没有了改革和创新的强大动力。 2我国大型石油化工企业的国际竞争力 2.1 我国的石油化工技术开发能力 我国在炼油和化工领域中的技术开发方面成就显著。我国掌握着当今世界领先的炼油技术,能够独立构建千万吨级的炼油厂,我国的炼油工业基本都是依靠自身技术来建设和发展的。而且还成功研发了一系列独特的技术,比如重油催化裂化、加氢裂化、渣油加氢等,取得了一批重大的工业成就。 2.2我国的原油运输系统 近年来,随着我国原油进口量的不断增加,为我国的原油运输体系的建设提出了更高的要求,现在我国的原油运输系统已初步建立,具备了相对完备和齐全的功能。在原油接卸设备上,沿海地区已经建成了20万吨和超过10万吨的各种等级的原油码头,到2013年超过10万吨的码头原油卸载能力能够达到135亿吨。在陆地原油运输设施上,中国的原油管道总长度已达到16800公里,管道运输的比重已超过90%,原油的管道化运输基本实现,并初步形成运输网络,能够满足原油进口的需求,并为原油运输成本的降低提供了必要条件。 2.3我国成品油销售网络 上世纪90年代末,我国石油化工行业进行了战略性的改制重组,国家根据企业所在地理位置,将各个省市的石油公司分别划给中国石油和中国石化两大集团,由这两大集团进行集中统一管理,这为全国范围的油品销售网络的建立创造了条件。从1999年开始,为了迎接入世挑战,两大企业加速推进创建、收购、合并、改革、调整加油站和油库的进程,全力建设终端销售网络,使得零售和直销的比重不断提高,有效增强国有石化企业的整体实力和市场竞争力。 2.4产品质量 与往年相比,我国的石化产品的质量得到了显著提高。2013年,我国实行了新的汽油、柴油标准,汽油的含硫量从之前的1SOOPPm降至SOOPPm,柴油的含硫量从5000ppm 下降至 Z000ppm,从今年开始,北京、上海和广州等一线城市汽油和柴油的含硫量已经降低到50P0pm ,质量有了很大的提高。化工产品的产业结构不断得到完善,高附加值产品所占的比例有所提高,合成树脂专用材料和差别化纤维的比例也有很大程度的提升,市场竞争力显著增强。 2.5产业布局和产业集中度 经过最近几年的改革和调整,中国的石化产业的总体布局不断改进,产业集中程度显著改善。1998年,我国规模超过千万吨级的炼油厂只有2座,而2013年已增多至12座。在第一轮改造完成后,燕山、上海、扬子、大庆的等地成功完成了乙烯装置的第二轮改造,而且都达到了每年70万吨的生产能力,齐鲁和茂名乙烯的第二轮扩能改造正在进行当中。为了降低生产成本,一些中型乙烯生产基地,比如天津、中原、广州和独山子等也进行了相应的扩能改造,设施的能够达到20万吨/年的生产能力。 总而言之,在科学发展观和可持续发展思想的引导下,我国的石油化工产业将在未来的一段时期内保持稳定健康的发展,但我们依然要把握形势,认识到我们目前存在的问题和面临的挑战,增强创新发展能力,不断提升中国石化产业的市场竞争力,在巩固资源保障的基础上,推动石油化工产业的快速发展。 石油化工产业论文:基于中国石油化工产业现状及竞争力分析 摘要:石油化工业,主要是以石油制品为主要生产对象,其原材料主要包括石油本身和天然气。从人口增长与自然资源匮乏这一矛盾现象上来看,它的发展不仅客观上有效地弥补和解决天然原材料缺乏这一严峻的问题,主观上还大大带动了国民经济的迅速发展。 关键词:石油化工;产业现状;竞争力;分析探讨 一、引言 随着近年来的科技迅速发展,我国的石油化业已经有了相当大的发展。无论是规模还是基础,就整个世界而言都可谓是石油化工的头号大国。但若与国际石油化工业来相比,不得不承认,我国当前的石油产业中任何一部分产业链,明显仍与其存在着不可小觑的差距。故此,文章将以竞争环境作为切入点,针对这一问题加以深入的探索与分析,力图为我国石油化工业提供一些有利于持续发展的策略。 二、中国石油化工业发展现状 (一)相关产业的发展被带动 从石油化工业以乙烯为龙头生产来看,其发展的趋势不仅带动了以乙烯下游为主的一些塑料加工业以及纺织工业等相关石油化工产业链的迅速活跃发展,引申地来看,就连冶金、建材、谁被制造以及通讯等等一系列与其挂钩的相关行业同时亦随之而相继崛起。由此可见,石油化工业的发展,势必将“一人得道鸡犬升天”激活所有相关产业的齐头并进。为相关产业起到了较强的带动作用。 例如:一座年产1000万吨的炼厂,除了0.6~0.7万立方米的木材是基本必备材料,10万吨的钢材、8.5~9万吨的水泥同样必不可少。那么如此看来,无论是客观或主观,相应的机械设备、冶金以及建材等行业则势必将随之“活跃”起来。 (二)国内市场环境被优化 积极推进原油!成品油价格与国际接轨,为国内石油化工企业发展创造了公平的市场环境。除了一些相关法规的先后颁发,国家还对原油配置进一步加强管理,并整顿土炼油和小炼油来坚决取缔土法。在实现成品油的集中批发的基础上,不仅对其流通秩序进行了有效的维护,还将成品油的零售市场加以整顿。 石油化工业促进了市场环境,而市场又为石油化工业营造出公平的环境,积极推进原油,还使其价格与国际接轨。 (三)原油输转体系 基于时下原油进口量的持续加增,我国已于近年来,对原油的输转设施方面的建设工作着力加大了改进的措施。规模已初步显形,输转系统亦有了进一步的改革完善。 (1)原油接卸工作:以10万吨和20万吨以下的多个不同等级的原油码头子,近年来已沿海地区建立形成。2003年至今,原油码头已经延展向其他各个地区。据不完全统计,10万吨以上泊位的原油,已达1.35亿吨的接卸能力。 (2)原油陆上输转设施:我国原油在多达16800公里的管线总长度上,其中90%以上为管道运输所占的比例。故此,网路化也因为原油运输管道化的实现而基本形成。一方面解决老了原油进口的需求,另一方面还奠定了利于原油输运成本降低的基础保障。 三、中国石油化工业竞争环境分析 我国石油化工业当前面临的主要强劲对手跨国公司以及周边石油化工近年来迅速崛起的一些国家所构成的市场压力。 (1)近年来,我国石油化工业在一些跨国公司加快重组改制的影响下,竞争力度更是与日俱增。规模兼并联合重组的大调整,使得这些大型公司在国际地位上成为一只离弦的箭矢,无疑为中国石油化工业造成巨大的威胁和对垒。 世界石油化工业产值,30%以上都掌握在世界的几大主要石油跨国公司的手中。若以世界为基准的化,这些跨国公司的贸易量与直接投机金额如今已占据了1/3的惊人比率。不仅如此,他们还在技术的先进程度上,80%的拥有值更是令包括中国在内所有国家望尘莫及。 占据世界32%的石油产品销售量的,主要包括世界前四大是石油化工公司埃克森美孚、道达尔菲纳埃尔夫以及BP 和英荷壳牌,其中炼油能力约占世界的19%。21世纪石油化工业的世界竞争格局,必然会因为这些跨国公司经营全球化的战略而备受重大的影响,且中国石油化工业必然连带着面临前所未有的发展压力。 (2)从近年来周边国家与地区的石油化工业参差不齐地悉数崛起和持续不紊的发展势头来看,无疑将对我国石油化工业市场机构造成不容忽视的压力竞争。自20世纪90年代后,这些周边地区国家的石油化工业开始呈现出迅速且持续性的产能的扩张。故此,作为世界石化产品最大进口国的中国,势必将令这些周边地区国家有的放矢地把市场目标聚焦而来。 特别是以印度为代表的国家,石化工业于近十几年来的发展更是令人喟叹。许多产品的年消费已超过了15%的平均值,且市场需求已经远远承载不了这迅速增长的生产能力,进而一些关键产品导致大量供应过剩的现象出现。从20世纪90年代后,原本还是石化产品与石油成平的净进口国的印度,瞬间乾坤大逆转,摇身成为世界净出口国。 此外,石化工业的发展热潮中,以沙特阿拉伯、伊朗、卡塔尔、科威特等为代表的一些中东地区国家也相继投入了拓展开发的队伍中。在2001年的1400kt/a到2006年时倍增2800kt/a的数值中,这些向外出口的产品,其中绝大部分都被中国市场所容纳。 中东凭借其低成本的油气资源优势和引进采用当今世界最先进的工艺技术建设的外向型石化装置, 势必加剧世界石化业的竞争。 在基于油气资源低成本的优势和先外向型装置的积极引进,为石化业的世界市场无疑注入了一股新的竞争力量。将世界市场的羹汤,铆足劲地往自己杯中瓜分。 四、保证战略开发的正常实施应采取的策略 (一)将对国际市场,积极且充分地应用国际资源 从预测资源量和石油产量上来看,尽管我国目前于世界位居第十与第五,但在我国石油资源环节,储量增长缓慢而致使的储量置换率较低也一直都是最为显著的诟病。石油供需上存在的矛盾化,是激发中国石油企业步伐必须迈向海外市场的首要前提。所以,海外石油资源勘探开发低廉成本的优点是我国必须要汲取和利用的。这不仅能活跃起国内的石化产业发展的可持续性,同时还是走向国际市场的唯一战略。 (二)以维护石油安全为目的,积极加大战略储备建立 随着今年来一些国家之间的经济发展而引发的对垒情势的接连横生,所以对于石油这一重达产业的安全保护工作,已经逐渐成为不可忽视且必须要着重解决的问题。故此,许多国家或地区,在石油的战略储备上已基本建立形成。特别是韩国,尤为重视恐怖袭击事件后的情势。对于石油的储备,他们几乎竭尽所能地从最大限度上加强。所以,推己及人地反思我国石油业的行情,供给依赖进口的定局则更需要储备的建立,且势在必行。 (三)发展规模经济, 加强合资合作 我国若想实现低成本战略的发展形势,就必须从大型化装置的建设,以发展规模经济的方式来实现,这是最好的途径。除此之外,从一些跨国公司近年来以“圈地”运动,对我国石化企业发展形成“技术壁垒”情势来看,加强合资合作与技术上的创新建设则更加刻不容缓。 五、结语 纵观时下,我国的石油化工业发展,无论规模或是基础,其空间的提升已成为不可争议的事实。单就乙烯,我国现阶段的成产能力已于世界各个大国中位居第五。除此之外,就连合成树脂与合成橡胶的生产能力都分别位居世界的第六和第四位。最最值得一提的是,其中的合成纤维能力位居世界所有大国的第一位。虽则,我国现已享有世界石油化工业大国的号称,但在化工产品的供应中,不难看出仍存在一部分值得考量的缺口。 石油化工产业论文:勘察与岩土工程在石油化工产业的现状和前景分析 【摘要】本文围绕着勘察与岩土工程在石油化工产业中的现状进行了具体的分析,进而论述了岩土勘察的一些勘察方法,并提出了如何更好的将岩土勘察应用于石油化工产业中,最后,本文分析了岩土勘察应用于石油化工产业的前景。 【关键词】勘察;岩土工程;石油化工产业;现状;前景 一、前言 石油化工产业作为和国家经济发展密切相关的产业之一,其建设和运行过程够需要应用合理可靠的技术,岩土勘察技术的使用大大提高了石油化工产业的发展水平,是一种和石油化工产业联系紧密的勘察技术。 二、勘察与岩土工程在石油化工产业中的现状 1、勘察人员素质差异大,应变能力低在岩土工程中,岩土勘察作为一项基础性工作,是决定岩土工程成功与失败的因素之一。为了规范施工过程,对岩土工程进行勘察有一定的必要性。但是,勘察人员所受的教育有很大的差异性,使其素质也各不相同,在进行岩土勘察时,经常存在工作量的分工不明确、不合理,导致分配不均的问题。同时,岩土勘察没有一个准确的依据、方案和原则,导致在岩土勘察过程中,往往出现数据不一,勘察结果大不一样的情况。如:未经专业培训的有关人员,在地底下进行勘察时,明明是一级工程的一般勘探孔要不小于15米,却只是随便钻个洞,随意填写数据。 2、勘察的仪器设备具有落后性精密度,是在岩土过程中的岩土勘察一直追求的东西。只有高的精密度,才能有高的准确度。要保证岩土勘察的数据具有高的精密度,才能更加正确了解工程的各个施工,为其提高一个科学有用的数据参考,使施工方案在设计时更详细、更准确。但是,如今我国的岩土勘察机构仍发展缓慢,运用的岩土勘察仪器和设备比较落后,使得勘察数据的精密度较低,让岩土工程得不到一份准确的勘察数据。 3、监理力度的不足让岩土勘察错漏百出岩土勘察,是一项基础性工作,是为了提高岩土工程质量而进行的,其勘察结果十分重要。因为岩土勘察是在地下进行的,所以这就让很多施工单位为了节约成本,减少时间,提高经济效益,促使某些勘察人员为了达到工作目标,对数据乱编乱猜,弄虚作假。对于地下的勘察,究竟钻了几个洞,钻了多深,这些都是没人监督和检查的。如:有些勘察人员甚至连洞都不钻,根据经验就把数据“一猜、一填、一交”。这种不正当的做法会使工程施工过程中出现大大小小的问题,使施工设计不完善,不详细,不准确。更重要的是,这样出现颇为严重的工程事故,如:坍塌事故。 三、岩土工程勘察的方法 1、工程地质测绘工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地。则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 2、勘探与取样勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它足被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。 3、原位测试与室内试验原位测试与事内试验的主要日的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般部藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响。 四、提高岩土勘察工程在石油化工产业中的使用质量 1、施工前要做好技术人员准备、施工人员的准备、技术资料的准备、施工机具的准备、现场办公设备的准备、现场简易生活区的准备等工作。施工前的准备是工程勘察、基础施工、施工工程的基本保证。认真的做好施工前的准备工作能够较好的发挥企业的经济效益,实现施工企业管理的规范化以及科学化。 2、加强勘察技术人员的教育以及培训,促进其知识的更新换代,以便跟上技术发展的步伐。在勘察单位内部要施行内部岗位轮换制度,促成勘察专业的技术交流以及知识渗透,积极地组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,以便达到扩大勘察技术人员知识深度的目的。 3、加强过程检查。在作业人员自检的基础上应该对生产过程以及中间成果进行检查,在检查的时候要严格按照相应的技术标准、任务书以及勘察要求来检查。在过程检查中,要注重工程使用设备、作业方法及作业程序的检查,加强对照检查。在工程中使用的设备、仪器、工具、材料,其性能、规格,应符合有关技术规程、标准和勘察纲要的要求;作业方法以及作业程序必须符合有关的技术规程以及勘察纲要要求;原始资料必须及时、准确、完整;在对照检查中,和地层划分应与岩样对照检查、工程地质测绘形成的工程地质图件中的地层岩性界线设计孔位应与实地位置对照检查、与不良物理地质现象位置应与实地位置对照检查。五、岩土勘察和岩土工程在石油化工产业的前景规划 1、开设培训课程,提高岩土工程勘察技术人员的素质水平 岩土勘察所需的专业知识要求很高,这就决定了勘察技术人员的素质必须提高,才能提高勘察工作的质量。为了使岩土工程的顺利完成,必须先提高勘察技术人员的知识和素质,因此,在勘察人员在工作之前,可先参加培训课程。学习相关的专业知识,再进入实习期,学习到相关经验之后,最后还需通过考核,才能正式参加工作,进行勘察。这样提高了勘察人员的素质和专业知识,一定程度上解决了工作量分配不均和数据不一等问题。 2、逐步改善岩土工程勘察仪器设备 二十一世纪的岩土勘察越来越重要,地位越来越高,这就迫使岩土勘察也向科学发展方向靠拢。陈旧的设备仪器已不能在市场上继续使用,必须引用新设备新技术。在岩土工程中,岩土勘察的数据是十分重要,这就要求了岩土勘察需要多方面的测量地底下的岩土实况,产生大量有效的数据。然而,陈旧的大型勘察仪器只能大约的得出数据,已经遭到市场的淘汰,因此,引入新技术,提高岩土勘察技术,提高岩土工程的质量,是岩土工程者的唯一道路。先进的设备能使岩土勘察的结果更加准确,这不仅提高了勘察工作的效率,也为岩土工程提高了一个强有力的后盾。随着社会不断发展变革,岩土工程也会越来越受到重视,所以,岩土勘察的前景未来一定会更好。 3、建立岩土勘察相关的监理法律 岩土勘察的工作复杂多样,它所涉及的工作是多方面多角度多层次的测量。若没有完整体系的法律,就会缺乏岩土勘察的规范和原则,也不能惩罚那些从中取利的不法商人还有对工作不付责任的监察人员。因此,随着社会的不断发展,岩土工程也日新月异,岩土勘察更是重中之重,在未来,法律的制约是对岩土勘察的又一促进发展的因素。健全监理的制度,保证岩土工程中的各个施工有其相应的工序和规则,是提高岩土工程质量的关键,只有让勘察技术更加先进,才能更好的设计岩土工程施工的方案,才能使工程更加有效的进行。 六、结束语 综上所述,岩土勘察应用于石油化工产业是未来的发展趋势,能够有效的提高石油化工产业地质勘察质量,从而为石油化工产业的发展提供技术支持,促进产业的快速发展。 石油化工产业论文:浅述低碳时代石油化工产业资源与能源走势 摘 要:我国在社会经济建设中一直都遵循可持续发展战略,大力提倡节能减排。在低碳时代新形势下,石油化工产业对其资源利用率也有了更高的要求,有效利用资源,减少石油化工产业中的资源浪费,为石油化工企业谋取最大化利益。本文主要阐述了低碳时代石油化工产业工作中的现状、存在的问题,并深入分析了石油化工产业资源与能源的未来走势及发展。 关键词:低碳时代 石油化工产业 资源与能源 发展走势 随着我国经济地位的不断攀升,新的时期对石油产业经济也有了不同的要求,其发展趋势也发生了变化。在现今这个事事都注重低碳的社会经济中,石油化工产业在生产中也要遵循这一时代要求。在石油化工生产中遵循这一要求可以减少生产中的资源能源浪费,降低因生产造成的污染,提高整个石油化工场的空气质量,节约能源开支,从而为石油化工产业创造更高的经济效益,提高石油化工产业在社会经济中的地位。 一、低碳时代下我国石油化工产业的现状 石油化工产业是化学工业的主要组成部分,是促进化学产业发展的关键。虽然我国石油化工产业在世界上已经具有一定的影响力,今年来其发展速度也是不断攀升,但发展的同时也消耗了大量的资源与能源,然而资源能源直接决定了石油化工产业的发展速度及空间,在石油化工产业中发挥着关键性作用。然而,随着我国石油化工产业的飞速发展,对资源能源的需求量更是与日俱增,现今我国的石油化工产品已经不能满足我国市场经济的实际需求,而是需要依靠国外的进口材料来支撑石油化工产品的进一步开发与研究,这对石油化工产业来说,无疑是一种负担,需要投入大量的资金来购买国外能源,如此一来,就大大降低了石油化工产业的经济效益,阻碍了石油化工产业的进一步发展。 二、低碳时代下我国石油化工产业存在的问题 随着石油化工产业的不断发展,其在世界中的经济地位也是越来越重要,但在现今低碳时代下还存在一定的阻碍石油化工产业的因素,以下就是笔者据调查所列举了几点关于石油化工产业存在的问题: 1.石油化工产业资源供应量与市场需求相矛盾 我国在以往可以说是一个能源大国,但是就世界能源的平均水平来讲,我国人均占有量并不能达到世界平均水平的标准。我国现在存在严重的供求问题,石油化工产业资源能源所有量不能满足人们对石油化工市场的需求量,面临这一现状及问题,我国石油化工产业选择与外国合作,进行进出口贸易,从国外引进了大量的石油化工能源,以此来调节市场供求不平衡现象,然而,我国石油化工产业越来越依附国外的能源供给,已经快超越了国际承认的50%的石油化工安全警戒线,这样的状况使得石油化工产业在发展过程中处于一个被动的状态,加大了石油化工产业发展的风险。 2.石油化工产业优秀技术少,缺乏竞争力 石油化工产业不断向前发展,石油化工产品也随之快速更新,石油化工产业要适应这一现状就要不断创新,打造出新型的石油化工产品,然而,目前在我国石油化工产业普遍存在石油化工产业优秀技术少,缺乏竞争力的现象。就我国目前发展状况来看,我国石油化工的科研体制还不够完善,石油化工新产品的开发速度慢,生产量小,不能满足人们对石油化工产品的市场需求。我国的石油化工产品生产量大,但是并没有其自身特有的优秀技术,一般情况下都是引进国外的新进技术来作为石油化工产品的支撑点及两点,这一状况严重降低了我国石油化工产业的优秀竞争力,与我国遵从的可持续发展相矛盾,不利于石油化工产业的瞻顾性发展。 三、低碳时代下我国石油化工产业资源与能源的未来走势 根据我国近几年的石油化工产业的发展状况,笔者分析并总结了低碳时代下我国石油化工产业资源与能源的未来发展趋势,以下就是对石油化工产业能源未来的状况分析: 1.从一次性能源转变为终端利用,提高资源利用率 低碳时代下,注重石油化工资源能源的二次利用,因为再多的资源如果不加以合理使用,始终会有耗尽的一天,我国现已认识到这一问题的严重性,在未来的石油化工产业发展中,石油化工产业会遵循 我国的可持续发展战略,将资源能源的利用率扩展到最大化,从一次能源转变为资源终端利用,实现低碳经济的要求。未来的石油化工产业能源将由一次性能源向核能,地热能和可再生能源转变,不断开发新能源,降低产业发展中的能源消耗,促进我国石油化工产业带的可持续发展。 2.产业布局转变,产业集中度增高 近几年来,我国石油产业结构不断调整改造,石油化工产业布局的转变已是未来石油化工发展的趋势。原因在于石油化工产业集中在一起,可以减少石油化工生产过程中资源能源的运输里程,倘若不集中在一起,密度颇大,会加大资源输送资金的运用,影响整个石油化工产业的生产效率,阻碍石油化工产业的发展脚步。形成密集型产业格局,可以避免石油化工资源的长时间运送,缓解了因交通不便而带来的资源运输压力,可以为石油化工产业及时提供所需资源。现如今,我国大连、上海、大庆、吉林等多个地区已建立石油化工生产基地,实现了密集型产业格局。 3.形成自身产业的优秀技术,提高产业竞争力 石油化工产业若没有其本身的优秀技术,就少了支撑产业发展的实力,会对石油化工产业造成很大的风险。就我国现状而言,是一个网络信息发达的时代,更加注重创新性人才的培养,这一形势为产业发展奠定了技术基础,石油化工产业在未来的发展中有了创新性人才的加入定会形成其优秀竞争力,不在依附国外的先进技术,提高自身道德产业竞争力。 四、总结 在现今这个低碳经济时代下,我国遵循可持续发展战略,对石油化工产业生产中的资源状况进行了现状分析,研究了石油化工产业资源与能源德尔未来的发展趋势。就整体的研究分析来看,我国石油化工产业具有良好的发展前景,不久的将来会形成自身的优秀技术,提高石油化工生产的产业水平,我国石油化产业在世界上的经济地位的进一提升更是指日可待。 石油化工产业论文:石油化工产业存在的问题及改革措施 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国经济发展起着很大的促进作用,同时对我国社会发展也起着至关重要的作用。我国自从加入了世贸组织,对于我国的石油化工产业而言迎来了新的机会,但是,同时也是一种严峻的挑战。因此,石油化工产业不仅要抓住机会还必须积极面对各种挑战,从而使我国的石油化工产业得到快速、健康的发展。本文针对石油化工产业进行了分析,首先讨论了石油化工产业所存在的一些问题,并针对这些问题进一步提出了相应的改革措施。 关键词:石油化工产业 问题分析 改革措施 一、前言 所谓石油化工即以天然气和石油为原料,进行石油化工产品以及石油产品的生产加工工业。石油和化学工业是我国国民经济的支柱产业,产品广泛应用于工业生产、人民生活、国防科技等各个领域,对促进相关产业升级和拉动经济增长具有举足轻重的作用 二、存在问题分析 在我国,虽然石油资源总量较大,但是人均占有量却低于世界平均水平。虽然石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,由于没有足够的石油储备资源,不能满足我国国内市场的需求,所以需要进口的石油数量越来越多,石化行业对于资源的依赖程度很高。目前,我国石油、天然胶和硫磺的对外依存度已分别达到或超过50%、70%和90%。由此可以看出,我国石油资源供需矛盾不断扩大,所以,需要的石油量也不断扩大,石油进口依存度由29.6%上升到42.9%。几乎要达到国际上公认的50%的石油安全警戒线。由此可见,我国石油能源战略储备的安全风险将进一步加大,这将对国内石化企业的发展带来一定的风险。石油化工产业的产品技术不断加快的更新频率、更新速度,不断进步和创新的科学技术是促进石油化工产业的发展的先导。虽然,我国的石油化工产业已经取得了不错的成绩,不过仍然不能满足当代市场的需求,没有较高的新产品开发集中度,也没有足够的知识产权和优秀技术,开发高科技产品环节相对薄弱,缺乏一流的研究人员和研究院,这就导致了我国石油化工产业成套的装置技术较少,应用基础研究与前瞻性技术标准差距较大,信息、控制技术应用更是存在较大差距。同时,石化行业也是污染排放大户,“三废”排放量位居全国工业行业前列。近年来,随着国家对于节能减排要求的日益严格,石化行业面临的环保形势也愈发严峻。 三、改革措施 1.进行集团化经营,现代企业制度的建立 确定改革方向,坚持现代企业制度的建立,支持企业并购,鼓励企业进行兼并重组,特别是鼓励过剩产能企业之间的重组,提升实力和竞争力。对石油公司的制度进行改造,在整体上对其进行规范,所建立的运行机制以及管理体制必须要符合国际规范,同时还要满足社会主义市场经济体制,不断的使集团化经营得到加强,并进行集体化优势的培育,使市场的反应能力以及市场的适应能力都能得到增强,同时与竞争对手相抗衡的能力也得到相应的提高,从而适应市场全球化的要求以及经济全球化的要求。 2.运用多种手段降低成本,提高企业市场竞争能力 我国自从加入了世贸组织,我国的石油石化市场不断的向市场进行逐步开放,提高了国内企业的生产经营成本,价格已经很难被控制。所以,必须要使企业的运作管理得到不断的加强,使装置开工率得到有效的提高,使生产成本、人工成本、财务费用等得到有最大限度的降低。综合运用多种手段,推动行业节能减排。加快能源发展和管理的法制化建设,规范和调节能源的开发利用;加快制定和实施强制性、超前性能效标准,及早遏制能源浪费现象;加强清洁生产审核,强制推广重大减排技术,从源头遏制污染超标排放,实现企业的节能降耗,使原料配置得到优化,并不断加快技术创新以及技术改造的速度,使企业成本得到全方位的降低,在国际国内市场竞争中,有效的提高我国石油化工企业的竞争力。 3.改革市场营销管理体制,增加国际市场份额 对于市场开拓而言,提高营销水平、加大营销力度等是十分重要的环节。在国际上,对于营销系统是非常重视的,这是由于它属于效益直接的和主要的生产者,在与国外的一些公司竞争的过程中,其实就是份额以及市场的竞争。所以,通过对一些大型企业经验的分析和研究,我们发现,我国石油化工产业要想健康的发展必须要将全面的营销管理过程充分的重视起来,其中包括:售前售后服务、形象设计系统、广告、新产品的开发以及市场的研究等。应适时调整外贸政策,稳定海外市场,加大信息化投入,支持协会和企业的信息化建设,把握时机“走出去”,支持海外资源的勘探开发;扩大权益投资资金的使用范围,尽快进行石化产品进口替代战略营销策略的研究,实现石化产品国际市场份额的增加。 4.进一步加大技术创新力度,开发高端产品,优化产品结构 我国自从加入了世贸组织,保护知识产权的力度逐渐扩大,在巨大的市场竞争中,我国的石油化工产业要想占据一席之地,必须加大力度进行技术创新,并不断开发新产品,成为具备优秀技术和专有技术的自主知识产权。通过产、销、研一体化的实现,使科技成果产业化的目标得以实现,这就是体制创新的目标。市场化是机制创新的关键所在,根据激励机制的要求,进行科研开发风险基金的建立,对一些国际先进技术进行有选择的引进,并将消化吸收的速度加快,使自主技术研发力度得到有效的加强,利用技术进步促进产业结构的升级。 四、总结 总而言之,科学发展观的落实,可持续发展的实现等过程都需要石油化工产业不断加大投入,使技术进步的脚步不断加快,并进行产品质量的不断提高,使汽油、柴油质量及石油化工产品升级步伐不断加快,争取在最短的时间内赶上并超越发达国家水平,同时,还应该使生产过程清洁化通过努力得以实现,减少废渣、废水、废气的排放,使石油化工企业对环境的压力得到有效的减轻。 石油化工产业论文:我国石油化工产业的发展现状及发展前景 【摘 要】当前,全球经济的一体化发展,促进了中外石油化工企业的发展和互动。本文先介绍了石油化工产业的在国民经济中不可替代的作用,接着又分析了我国石油化工产业的发展现状,最后剖析了我国石化产业面临的挑战以及如何应对。 【关键词】石油化工产业;现状;发展;挑战 0.引言 石油化工产业是我国国民经济的基础和支柱产业,石油化工产业的发展势必会影响国民经济的发展与稳定,同时,石油化工产业也为国防工业提供技术材料和战略物资。当前,随着全球经济一体化的发展,全球的石油化工企业开始双向互动:越来越多的跨国公司开始来中国投资,而中国的企业也开始逐步走向世界。现如今,欧美等发达国家都开始进入后工业时代,全球的石化产业都开始向发展中国家转移,在经历了2008年的经济危机和2009、2010两年的经济平稳回升后,近两年全球的经济环境都开始慢慢有所好转,但是,国际市场中仍然存在很多不确定的因素,而且石油化工产业又属于资产密集型的企业,所以,在后金融危机时代,我们中国的石油化工企业要想“走出去”有所发展,更是要更加谨慎。 1.我国石油化工产业发展现状和存在的问题 近几年来,石油产业经历了不寻常的变化,在后经济危机的影响下,石油的价格像过山车一样跌宕起伏,然而,中国的石油化工企业缺是率先走出了经济低谷,石油消费达到了近几十年来的最高水平,炼油行业也是转亏为盈,使中国的石油化工行业在复杂多变的经济格局中稳步发展。 1.1我国石油化工产业发展现状分析 (1)石化产业生产能力已据世界前列,部分企业开始“走出去”。 直到2010年,我国的石化产业规模以上企业实现总产值8.88亿元,比2005年增加了1.6倍。很多知名的跨国公司都已经来到我国开展业务,我国的公司也开始积极走出去,与世界石化产业进行了深度合作。 (2)石化产品贸易逆差扩大。 我国是石化产品的生产大国,同时也是消费大国,经济危机后由于经济复苏,我国对能源的需求不断增长,使得对石化产品的市场需求也在增长,我国每年都需要进口才能满足我们对石化产品的需求。 (3)总体实力明显增强。 随着经济的快速持续发展,我国石油化工产业的增加值也在逐年上升,占我国国民生产总值的比重更是逐年提高,在2010年《财富》世界五百强的排名中,中石油和中石化这两家石油巨头企业,都进入了前十,再次刷新了历史记录。 (4)产业布局和产业集中度明显提高。 通过几年的调整,我国的石化产业布局得到明显调整,集中度明显提高,近几年,我国相继建成了一大批石油化工基地,曾经的“北油南调,西油东运”已得到了明显改善。 (5)技术装备和产品质量大幅度提高。 近些年来,我国不断调整技术装备,改造生产技术,提高了高含硫石油的加工能力,适应了进口原油加工量不断增加的需要,从而提高了石化产品的加工质量,市场竞争力明显增强。 (6)拥有先进的石油化工开发技术。 我国拥有先进的石油化工开发技术,炼油工业基本上是靠自己建设发展起来的。目前,我们可以自己建设千万吨级的炼油厂,我国的重油催化裂化和渣油加瓴处理技术已达到国际先进水平,我国还拥有独创性的催化裂解技术,这些技术都居世界领先水平。 (7)石化产业重组后大力发展销售网络。 我国的石油化工产业在1998年战略性重组,各地的石油化工企业按地域划归到中石油或中石化,两大集团加快收购、兼并,建设的步伐,大力发展销售网络,努力提高我国石油化工产业的综合竞争力。 (8)产品质量显著提高。 近几年来,我国生产化工产品的技术得到不管提高,进而使得化工产品的质量和结构得到很大改进,使得国内的石化企业竞争力明显增强。 1.2我国石油化工产业中存在的问题 尽管我国的石油化工产业在许多领域取得了惊人的成就,但是,我国石油化工产业的发展现状也是喜忧参半,也存在着很多问题,如产能扩张过快,新建产能相对需求增长过快;石油供给的稳定性和安全性存在潜在危险;区域布局较为分散。 (1)石油供给的稳定性和安全性存在潜在风险。 我国的石油资源总量大,但是人均占有量缺远远低于世界平均水平。由于我国国内石油供应量有限,目前没有足够的石油战略储备,国内的石油产量根本不能满足人们对石油的需求,所以还要从国外进口石油,原油的进口主要是依靠海洋运输,而我国的远洋运输船队规模较小,目前我国原油进口运输有90%要依靠外国运输船队,这就加大了原油供给的风险。 (2)化工产业区域布局较为分散。 目前,我国有炼油厂一百多家,除了少数几个省市外,其余的各省市都建有炼油厂,分布较为零散,这样一来,就很难发挥集群效应,既不环保,也不利于降低生产成本,不符合世界石化产业的较为集中布局的趋势。 (3)行业垄断严重,改革创新动力不足。 由于国内石油行业的三大巨头中国石油、中国石化、中国海洋石油垄断了国内的石化产业,国外的大型石化公司很难进入国内市场,如此一来,就降低了外国石化企业对国内石化企业的冲击度,由于没有竞争对手,国内的石化企业改革创新动力不足。而当今石化产品的更新速度和速率很快,我国虽然已经取得了一些技术方面的成就,但是我们缺少一流的研究人员,所以新产品和高新技术品的开发环节很薄弱,在控制技术和信息技术方面的差距很大。 2.我国石油化工产业的发展面临的挑战和对策分析 在后金融危机时期,我国的石油化工产业虽然有许多发展优势,但也还面临着诸多的挑战。 2.1“十二五”期间,我国的石化产业还面临着诸多挑战 (1)由于原油的价格提高,导致石化行业成本上升,经营压力增大。 (2)目前国际大型石化公司几乎全部在我国投资建厂或设点,因此激烈的市场竞争是不可避免的。 (3)我国石油人均占有量低,对外国进口石油依存度高,资源问题任然是个大问题。 (4)我国提倡走可持续发展道路,要求低碳、节能减排,环保排放标准日益严格,石化企业面临着技术和成本的双重压力。 2.2我国石油化工产业发展对策 我国的石化行业经过几十年的发展,已经具备了相当的基础,今后的问题是,要在坚持可持续发展的战略思想指导下,做到以下几点: (1)扩大我国的原油贸易,建立稳定多元化的原油进口渠道,保证充足的资源供给。 (2)有效的利用宝贵的石油资源,充分发挥石油资源的利用率,落实节能措施。 (3)由于石油资源是有限的,它是不可再生资源,我们要尽快寻找替代能源或可再生能源成为石油资源的重要补充。 (4)我们要坚持建设环境友好型社会,坚持可持续发展战略,坚持低碳、节能,实施“绿色化学”工程。 (5)我国的石油化工企业要不断的实施战略调整,在现有企业的基础上新建或扩建工程,进一步优化产品结构,提高对市场需求变化的适应能力。 (6)我国的石油化工产业要做大做强,提高国际竞争力,必须要不断的创新,开发具有自主知识产权的炼油技术,开发高品质的清洁燃料。 3.小结 我国的石油化工产业今后一段时期内,将在科学发展观和可持续发展思想的指导下,继续保持平稳较快的发展,但是,我们仍要认识到我们当前面临的问题和挑战,不断的发展,不断提高我国石油化工产业的竞争能力,以加强资源保障为基础,促进石化产业的快速发展。 石油化工产业论文:我国石油化工产业发展循环经济途径的思考 摘要:石油化工产业要实现可持续发展,实现资源的重复循环利用,必须以发展循环经济作为实施可持续发展战略的重要途径和实现方式。根据这一指导思想,文章从8各方面对我国石油化工产业发展循环经济的途径进行了研究。 关键词:石油化工;循环经济 循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为优秀,以节能、减污、降耗、增效为基本特征,符合可持续发展理论的经济增长模式。循环经济追求生态效益、经济效益、社会效益的均衡及效益最大化,对构建和谐社会具有十分重要的作用。 发展循环经济是落实科学发展观的重要举措,是建设资源节约型、环境友好型社会的具体要求,是走新型工业化道路的体现,是构建社会主义和谐社会的途径。循环经济本质上是一种生态经济,它将传统的经济增长模式由资源-产品-废物排放的开环方式转化为资源-产品-再生资源的闭环方式,提高资源利用率,有利于增强企业竞争力,在发展生产的同时充分考虑自然生态系统的承载能力,有助于保护环境,防治污染。可以实现经济效益与环境效益的统一。同时,发展循环经济也有利于保障国家的经济安全。 石化产业在生产的过程中需要耗费大量的石油,煤炭,化工原料及水资源,且资源利用率低,资源的缺乏和不可再生性,以及环境的污染成为了制约石化产业长足发展的瓶颈。工业废水废气及固体废弃物的排放量和处理量不成正比,造成了对环境的破坏。我国石化产业必须改变传统的经济增长方式,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化道路。实现资源的重复循环利用,以发展循环经济作为实施可持续发展战略的重要途径和实现方式。循环经济体现了经济可持续发展的内在要求,是石化产业发展最佳选择。 1.努力提高资源利用效率。 努力提高资源利用效率,减少生产过程的资源和能源消耗石油作为不可再生资源将会越来越少,合理有效利用石油资源,充分发挥其使用价值是今后炼油和石化业的重要任务,要把宝贵的石油资源主要用于生产其他能源难以替代或难以大规模替代的交通运输燃料和石化原料上。要按照清洁生产的思路,从“规划、设计、生产过程、产品”的整个生命周期来分析生产过程,采用新工艺、新技术,使生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化和连续化的方向发展,尽量减少进入生产过程中的物质和能源能量,从而减少废弃物的产生与排放。在今后技术改造中,石油企业要大力发展加氢炼油二次加工装置,使原油中的重质、劣质成分充分转化成优质的汽、柴油和石化原料,提高轻质油收率,达到80%的国际水平。同时,石油石化企业要狠抓节能降耗,从生产各个环节最大限度地挖掘资源潜力,努力减少原料自用和加工损失。 2.延长和拓宽产品生产链条。 在污染的石化企业中,中小企业的比重比较大,完全依靠污染治理实现达标排放和按总量要求排放的难度很大。而通过生产链接,既能解决环境问题,也能降低资源消耗,提高企业管理水平和经济效益。因此,在石化企业集中地区、石化园区发展生态工业,在企业清洁生产的基础上,使上游企业的废物成为下游企业的原料,不断延长生产链条,实现区域或企业群的资源最有效利用,废物产生量最小,甚至“零排放”。重点发展塑料深加工产业链,包括塑料汽车配件的加工、塑料建筑装潢材料、塑料小商品等产业链的延伸。 3.加强水资源的循环利用。 石化工业是个用水大户,我们必须要建立节约用水的理念,建立企业工序内部、厂内、厂际多级用水循环思想,提高循环水的浓缩倍数,实现水资源消耗减量化,减少循环系统的工业废水排放量。具体措施包括:与主体技术改造相配合,采用不用水或少用水的工艺及大型设备,做到源头用水减量化;要采用高效、安全可靠的先进水处理技术和工艺,提高水的循环利用率,进一步降低吨油耗水量;要采用先进工艺对循环水系统的排污水及其它排水进行有效处理,使工业废水资源化,实现炼油石化工业污水的“零排放”,真正实现废水资源化。 4.加大废弃物集中回收、处理。 没有废弃的垃圾,只有放错地方的资源。对于石化行业来说,要转变企业能源消费观念,改变生产方式,由依赖资源消费转变为依靠资源再生,重点是解决化工废物升值利用问题。要加快发展环保产业,加强工程塑料废料以及塑料废弃物的回收再利用。利用塑料生产与加工过程中产生的工业废料以及大量废弃塑料制品等,采用一定的工艺技术进行再加工,不仅达到环保要求,还可产生可观的经济效益。同时,建立以石油化工为中心的石化生产与能源、汽车、造纸等其它工业及社会生活共享资源、互为排放物治理、互为二次资源循利用的区域生态工业园,实现区域内物质循环,废弃产品、生活垃圾和生活污水的社会大循环。 5.建设生态企业。 建设生态企业,全面推进石化企业清洁生产。一要以综合利用资源为优秀, 以降低废弃物排放为目标, 逐步建立与发展循环经济相适应的运行机制, 将企业建设成为生态型企业。要坚持循环经济的减量化、再利用、资源化原则, 形成有利于节约资源、保护环境的生产模式。二要全面推进清洁生产, 从源头减少污染产生。要认真贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》和《环境影响评价法》, 把生态工业、清洁生产等措施综合起来, 使资源得到最有效利用、大幅降低污染物排放。要借鉴发达国家先进企业管理经验, 从企业实际出发,从强化清洁生产审核入手, 改善工艺, 把污染控制在生产过程中。三要大力推行ISO9000 质量管理体系认证、ISO14000 环境管理体系认证及ISO10040 环境协调性评价等一系列管理标准。 6.构建石化产业生态工业园区。 构建石化产业生态工业园区,一是要统筹考虑国内外石化工业的发展态势, 科学合理地规划好我国石化工业园区的发展。注重石化产业的结构调整和优化升级。二是要进一步加大对已有石化工业园区的清理整顿力度。对于那些产品结构雷同和污染严重的石化工业园区, 要下决心予以停办或核销。三是要按照基地化、大型化、一体化方向, 调整石化工业布局。依托大型石化基地, 重点发展上中下游一体化的大型石化工业园区, 并充分利用国外的先进技术, 在有资源和市场的地区适度发展若干个特色鲜明的专用化学品化工园区。 7.大力发展技术含量高的产品。 积极调整结构, 大力发展技术含量高的产品。首先, 要坚决清理整顿落后的规模小的石化装置, 大力进行石化工业结构调整。依法坚决关闭质量低下、严重浪费资源和污染环境的小炼油厂和小化工厂, 大力发展技术含量高的石化生产工艺, 优化生产布局, 用先进的生产线取代落后的生产线, 用有限的资源生产高附加值和高科技含量的石化产品。其次, 要优化调整石化工业的产品结构, 努力适应资源结构和市场需求的变化, 提高产品质量。要利用区域优化和炼化一体化优势, 实现整个产业链价值的最大化, 提高石化行业的规模效益; 以信息化和科学化促进物流体系的建设, 提高石化产品的储运和营销水平, 降低物耗和运输成本。再次,努力推进石化行业的企业重组。实行大公司、大集团战略的同时, 要搞活中小石油和化学工业企业, 通过产权改革、股份制改造等形式使它们在市场竞争中得到发展。 8.提高资源及能源的利用效率。 加快技术创新, 提高资源及能源的利用效率。一是牢固树立节约优先、效率为本的观念, 大力推进节油、节水、节能、节地、节材, 提高资源的使用效率。要继续发展大型现代化生产线,降低石化工业综合能耗, 提高资源及能源的利用率;搞好资源综合利用, 降低石化行业自身的能源消耗和加工损耗。二是通过大规模技术改造, 优化现有的石油和化学工业企业的工艺、技术、装备和管理,实现优质、高效、低耗、符合环境保护要求的均衡稳定生产。三是要研发高新技术, 积极引进国外先进技术, 加强替代能源技术的开发利用。石化工业的科研、设计单位和企业技术中心应积极承担石化生产实践中出现问题的研究和攻关, 不断加速我国石化工业科技进步; 对发展循环经济的关键技术和共用技术要充分调动政府、社会、企业资源进行重点攻关。
中药制药论文:中药制药专业项目教学论文 1教师应以工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动 尽量做到通过该项目的完成使学生能够掌握或熟悉本剂型产品生产的基本工艺流程、关键岗位、常用原辅料、质量控制点、生产区域洁净要求及其他相关的工作过程知识和其它有关的基础知识。 2教师应按照项目的学习目标编制项目任务书 项目任务书应轮廓清晰,工作成果有一定应用价值,在项目工作过程中可安排一定的教学内容,使学生能自己运用已有的知识克服在项目工作中的现场问题,并在一定范围内学习新的知识技能和工作过程知识。项目任务书应明确教师讲授或演示内容;明确学习者复习、预习的要求;提出该项目整体安排以及各模块课时、内容等。按小组形式进行学习,应注意以下几个问题。 2.1分组安排以6~8人一组为宜。每组成员可以好、中、差生混合,这样有利于互帮互学体现团队的合作精神;亦可相似水平的编为一组,以让每个人都有展示自我的机会,以增加其成就感和自信心,并在学习过程中同样受到尊重与激励。 2.2合理分工,结果整合小组间要体现大体平衡,但在小组内可把任务分成若干块,小组成员各负其责,除了必须完成独立承担的任务外,还必须为小组集体成果负责。这样形成了互帮互学的合作气氛。 2.3个人计算成绩,小组合计总分合作学习既追求团队总分,也不放弃个人得分;既发挥了优势学生的积极性,也调动了弱势学生的积极性。在小组内必须人人努力,而且互帮互学,共同进步,才能取得团体总分上的好成绩。 2.4分配角色,分享领导学生可根据课题内容轮流担任小组负责人,亦可分担不同任务角色,使每个人都在不同角色中得到锻炼和提高。 3教师应以学习者为主体,建立一种新型的教学互动、教学相长、平等和谐的关系,营造民主和谐的教学氛围 不要对学生的意见立即做出评论,在项目工作过程中,应保持旁观、克制的态度和咨询师的角色,尽量少提供直接答案,而只提供信息来源。激发学习者参与教学活动,提高学习者的积极性。 4教师应指导学生完整地完成项目 指导学生完整地完成项目,并在此过程中有意识地培养其遵纪守法、爱岗敬业、以质量为本的良好职业道德,操作上严谨细致的工作作风,互帮互助、团队合作的精神风貌;将有关知识、技能与职业道德和情感态度有机融合。 5项目任务书编制案例 5.1教学项目板蓝根颗粒的制造。 5.1.1项目任务制造1000包(规格:含糖5g/包)符合质量要求的板蓝根颗粒。 适用专业:药物制剂专业(中专或高职) 学习时间:查阅资料,18课时,生产制造48课时 5.1.2学习目标通过项目学习学生能够绘制颗粒剂的生产流程、写出质量控制点、知道颗粒剂质量要求和相关理论;能够熟练进行各岗位操作、设备操作、工艺计算、检测仪器使用以及生产过程中的质量、物料、状态、卫生控制等;能防止与排除常见的生产、质量、安全问题,适应车间班组的工作、组织环境;能对产品的半成品和成品做出初步的质量评价;在工作中遵纪守法,爱岗敬业,以质量为本,操作上严谨细致,并有良好的团队合作精神。 5.1.3工作任务按GMP人员净化要求,进入相应洁净级别的岗位操作间;用提取浓缩设备制备板蓝根清膏;用粉碎机、分筛机,按工艺要求和SOP熟练将需要粉碎的物料进行粉碎、过筛,得到细度符合工艺规定的粉末;根据批生产指令正确领取合格物料,按工艺规程及配料称量SOP熟练完成物料地称、量、取,使用高效湿法制粒机,按工艺要求和SOP熟练将物料与清膏或润湿剂混合制备湿颗粒,湿颗粒必需符合质量要求;使用热风循环烘箱,按工艺要求和SOP熟练将合格的湿颗粒进行干燥,得到干颗粒,干颗粒必需符合质量要求;使用整粒机、原盘分筛机,按工艺要求和SOP熟练将合格的干颗粒进行整粒分级,并与其它物料混匀,得到符合质量要求的颗粒;根据批生产指令正确领取合格的内包材,使用颗粒包装机,按工艺要求和SOP熟练将合格颗粒进行分装,分装出符合半成品质量要求的板蓝根颗粒;根据批生产指令正确领取合格的外包材,按操作规程熟练进行手工外包装,随时自查、互查外包质量。 6教学实施案例 6.1板蓝根清膏的制备(18课时) 6.1.1学生复习内容板蓝根、板蓝根清膏及板蓝根颗粒的质量要求,煎煮法、酒精沉淀法、减压蒸馏法及相关设备操作。 6.1.2教师演示内容板蓝根有效成分的理化性质。 6.1.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差生混编式。 6.1.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?本次为何要选用煎煮法,其它还有那些提取方法?各设备操作的注意事项有哪些? 6.1.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 6.2蔗糖粉的制备(6课时) 6.2.1学生复习内容辅料、糖粉的质量要求,锤式粉碎机的操作。 6.2.2教师讲授内容出粉率及物料消耗定额。 6.2.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差混生编式。 6.2.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?医药生产中常用的粉碎设备有哪些?本次为何要选用锤式粉碎机?讨论并制定蔗糖出粉率。 6.2.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 6.3板蓝根颗粒的制备(12课时) 6.3.1学生复习内容板蓝根颗粒的质量要求,湿法制粒,湿颗粒干颗粒经验判断法,颗粒机、干燥箱及筛分机的操作。 6.3.2教师演示内容湿颗粒、干颗粒质量的经验判断方法。 6.3.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差混生编式。 6.3.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?各设备操作的注意事项有哪些?颗粒剂质量控制点有哪些? 6.3.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 6.4板蓝根颗粒的分装(12课时) 6.4.1学生复习内容颗粒内包材的质量要求,颗粒分装机的操作。药品内包、中包、外包材相关知识。 6.4.2教师讲授内容包材特点及其与药品质量的关系。 6.4.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差混生编式。 6.4.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?各设备操作的注意事项有哪些?颗粒剂的工艺流程如何绘制?本次产品的出率如何计算? 6.4.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 总之,作为一种新的教学模式,项目教学还应具备一定的硬件、软件基础,如一定层次的实训基地、领导的支持度、教师的实践能力、学生的知识结构等,其对项目教学的成败也起到至关重要的作用。 【关键词】中药制药专业项目教学 中药制药论文:湖北医药学院中药制药专业综合改革 [摘要] 普通高校本科专业综合改革需要从多个方面开展,对管理机制、绩效考核方式、教学实践管理等各个方面进行整合和管理,努力地提升高校的专业建设水平,不断地探究出符合高校专业发展的新模式,为高校的学科建设提供良好的环境。本文结合湖北医药学院(以下简称“我校”)中药制药专业近十年的建设历程,从“双师型”师资队伍建设、人才培养模式、教学方法改革、实践教学等4个专业综合改革方面,详细阐述了我校在建立起新型校企联合培养中药制药专业人才培养模式中的经验与做法。学术带头人、企业与学校教师的培训和本科生导师制是“双师型”师资队伍建设的优秀,省级标准化实训基地和四年不间断实践教学为学生铺平了就业道路,多种教改方法的灵活应用与培养服务地方医药产业发展需求的目标相结合,最终形成一种人才培养由企业与学校两大教学模块组成,课程与实践、科研和师徒传授等多方面相结合的人才培养方式。本文旨为培养面向中药及其相关领域的应用型人才培养方案和改革提供借鉴。 [关键词] 中药制药专业;综合改革;湖北医药学院 长期以来,湖北医药学院(以下简称“我校”)以推进教育教学改革、提高教育教学质量为立足点,注重加强专业内容建设,提升人才培养质量。2003年,为适应医药卫生发展对人才的需求,在充分调研论证的基础上,我校开始招收药学专业四年制本科生,并设立中药制药方向。2009年,药学专业成为湖北省品牌专业建设项目。到2011年药学院成立,学校投入一千余万,对药学院软、硬件全面升级,药学专业(中药制药方向)便进入了快车道。近五年来先后成为了湖北省战略性新兴产业计划人才项目,本科教学工程“专业综合改革试点”部级建设项目,建设成了湖北省高校省级实习实训基地、校级重点学科、硕士学位授予权学科等等。目前,该专业办学定位准确,服务面向明确,在培养模式、教学团队、课程教材、教学方式及教学管理方面具有特色,培养出的毕业生受到用人单位广泛好评。本文将从如何建设“双师型”师资队伍、“2+3”一体化人才培养模式、教学方式方法改革、实践教学等四个方面介绍我校药学院在专业综合改革方面采取的措施,以此抛砖引玉,希望推动药学相关专业的综合改革。 1 “双师型”师资队伍 1.1 专业带头人 应选择学历职称高、实践技能水平高、教学学术水平高、师德高的“四高”教师为本专业带头人。定期派遣专业带头人到国内外知名大学访问交流,不断更新教学理念;建立激励机制,明确目标责任,促进专业带头人提升专业能力和学术水平;搭建省级重点实验室和校企研发中心,激励专业带头人确定以武当中药品种为主要研究方向;聘请美国休斯敦大学、香港大学知名专家学者担任本专业兼职教授,帮传带本校专业带头人快速成长。聘请美国休斯敦大学教授Ming Hu为外籍院长,为学科建设把脉。经过5年的建设,校内45岁以下专业课教师中具有博士学位教师比例超过20%,有企业实践经验教师比例达80%,形成一支70人左右师德高尚、教学水平高、实践经验丰富、动手能力强、具备创新能力的“双师型”教师队伍。 1.2 企业教授的培训与聘用 聘请合作企业的专业人才和技术骨干担任专业兼职教师,参与课程开发、教材编写、实践教学、指导学生科研和论文撰写等教学活动。学校、企业的授课教师进行双向培训,企业人员到学校主要进行教育理论、教学技能方面的培训,每期不少于1周;学校教师深入企业一线,进行实践能力培养,每期不少于1个月。定期召开由校企双方参加的教学研讨会,加强学校与企业的“产学研”合作,实现以理论指导实践,以实践提高技能,以科研引导教学的目标。 1.3 本科生导师制 本科生导师制是近年来我国部分高校在借鉴国外高校教育和管理工作经验的基础上,适应我国高等教育发展需要,探索在本科生教育中培养出一批具有潜质的创新型高素质人才的一种新的工作机制[1-5]。我校采用双导师,即学业导师和职业导师的机制。新生入校即建立与其对接的“导师制”,给予其生活、学习和职业生涯上的指导。最初2年在校以基础理论学习为主,学生重点完成对专业基础知识和基本技能的培养;暑假和寒假期间强化专业技能,结合市场需求及学校现有实验室条件精确定位方向;将学科带头人的科研成果转化或者企业的特色技术为教学内容,带领学生早进实验室、早参加课题研究。后期1年的实践学习中,实训教学环节主要依靠本专业教师和合作企业内的导师联合指导和培养,使学生紧密结合药学实际,深入到中药产品的研发、生产、设计、营销和管理等环节中,完成在企业实训阶段的学习任务。实施本科导师制,发挥教师在学生培养教育过程中的主导作用和学生的主体作用,建立新型师生关系,更好地实施因材施教和个性化培养,提高学生创新精神、创新能力、团队精神,使学生在教学计划和导师的指导下,自主地构成合理的知识结构和技术特长。 2 全面升华实践教学,为学生就业铺平道路 建立由“认知教育、实践训练、联合培养、企业创业”四个阶段构成的“四年校企实践合作不断线”实践教学模式[6-8]。实行早期实践、连续实践、多次实践和多时实践,建设省属一流的专业实验室、实训室、实践基地和科研平台,加强实验技术人员培养,选派高水平教师带教实验,激励学生开展自选性、协作性试验,努力使学生达到“四能”,即能识药、能验药、能制药、能研药。 2.1 按照“一体两翼,两个结合,三个环节,四年不断线”的原则强化实践教学 “一体两翼”是指以构建实验实训课程教学和专业见习实习为主体、以课外科技创新和综合社会实践为两翼的学生实践能力培养体系;“两个结合”指校内实践教学资源与校外实践教学基地相结合,教学与生产实践相结合;“三个环节”指见习环节、实习环节和毕业论文设计环节的实践训练,见表1;“四年不断线”指从大一开始到大四,加强实践能力培养不中断。在整个实践锻炼过程中,始终强调创新能力、综合运用知识能力、设计能力、科学研究能力、计算机与外语应用能力、文献检索能力和技术经济分析能力的培养,使必修课∶选修课∶实践教学之比达到4∶1∶1。 2.2 省级人才培养实训基地建设 在高等教育中,实践教学是提升学生专业途径的必要途径,通过实践与理论有机结合,可显著提升教学效果[9-10]。我校以校内省级重点实验室“武当特色中药研究实验室”“武当山中药资源开发与利用”“中药新制剂研究开发”“药物分析”三个国家中医药科研二级实验室和“中药药理(肿瘤)研究”国家中医药科研三级实验室以及“湖北医药学院中药产业化工程技术研究中心”等一系列科研平台作为培养产业人才的开放实验室,完善管理办法,优化运行机制。把企业生产中遇到的问题和教师的科研方向作为学生设计性、自选性、综合性实验选题的主要依据,目前通过导师的实验指导,学生完成的设计性、自选性、综合性实验达到总实验项目数的50%。逐步完善企业的湖北省高校省级实习实训基地,2014年中药制药省级实习实训基地完成了我校和湖北中医药大学药学和制药工程两大专业600余名学生的见习、毕业实习教学任务。此外,在校内建设药物研究所、药用植物标本馆和百草园,以加强学生对本专业知识的理解与掌握。密切与九州通、湖北天圣清大制药有限公司、湖北神龙本草中药饮片有限公司、湖北天圣康迪制药有限公司、十堰神农医药科技园有限公司等战略性新兴(支柱)产业人才培养项目合作单位合作,以校企合作为基础、产学研合作为纽带,全力建设科技创新平台、产学研合作平台,多项重大成果取得突破,达到学校与企业“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展”的双赢目的。 3 教学方式方法改革 应用学导启发式、问题探究式、小组讨论式等教学方式,注意因材施教、因人施教;坚持以培养目标为导向,以学生为主体,以培养能力为优秀,结合课程特点,运用多种教学方法保证教学质量。 3.1 开放式教学和“第二课堂”教学 积极推行开放式教学,充分开放教学资源。通过成立“小神农科研小组”、药用植物盆景和中医药文化进课堂、药用植物野外采集、第二课堂等多种方式,培养学生对中药制药专业的认知和兴趣。在开放《药用植物学》和《生药学》的辅导体系和标本馆的基础上,加大力度建设专业课和特色课程的辅导体系;将学校与企业共同开发的五门特色课程安排到企业生产车间和野外药用植物采集点,加深学生对知识的掌握和理解;广泛开展技能比赛、科研设计大赛、专业趣味活动等,使学生能在比中学、学中乐,提高学生学习效率和学习效果。 3.2 课程与教材建设 按照“厚基础、强能力”的总体要求,优化课程结构,突出学生创新精神、实践能力和自学能力的培养,构建新型的课程体系。在课程设计上,公共基础课、专业基础课、专业课、特色课程等四类课程的学时比例达到2.0∶2.9∶2.4∶0.5;必修课、选修课、实践课学时之比达到4∶1∶1;建成专业课程自学辅导体系(参考书、题库、教学光盘等)。建设3门校级精品课程,1~2门省级精品课程,公开出版3本以上特色教材,编制实验实训教材讲义5本[11]。特色课程模块为校企联合或与其他学科协同开发。课程以实训教学为主,着重培养学生运用现代化技术解决中药生产过程中的中药材养殖、栽培、植保、饮片加工炮制、中药制剂等方面的关键技术和能力。具体课程包括:①湖北省中药资源开发现状,主要介绍湖北省中药资源分布、资源种类、开发应用前景及开发现状。②鄂西北中药资源开发,主要介绍鄂西北(神农架、武当山地区)特色中药资源与开发,神农架地区的地理特征、气候特色、资源分布、特色资源和开发应用现状。结合鄂西北区域性中心城市重点产业建设,建立鄂西北特色中药资源(房陵丹参、柴胡等)GAP基地。③湖北省中药资源文化,以神农医药文化、李时珍医药文化和鄂西北生态文化为主线,介绍湖北省中医药文化和中药资源文化,提高学生对湖北省中药资源文化的认识,培养学生对中医药文化和中药资源文化的认同感和传承能力。④湖北省及鄂西北中药饮片生产及标准研究概况,主要讲授湖北省及鄂西北中药饮片生产现状、生产工艺改革、饮片质量标准研究及应用现状。⑤中药制剂实用技术,包括“半仿生提取法(SBE)、大孔树脂吸附法及膜分离技术在中药制剂中的应用”“中药传统制剂、丸剂、膏剂”“滴丸、分散片、固体分散体、微囊等制剂的制备技术及质量控制方法”“软胶囊制剂技术”以及“中药注射剂、粉针剂制剂技术”等几个板块。通过该课程的学习能帮助学生进一步掌握中药制剂理论和实用技术。 3.3 开展以问题为主导大教学(PBL) 借鉴药剂学教研室PBL教学的经验,在中药制药专业课中推进PBL教学,对开展PBL教学的教师给予一定的政策奖励[12]。我院药剂学学科自2003年开始探索以问题为主导大教学,探讨PBL在医学教育中的应用范围。经过长达十年的研究和数届学生的反馈总结出了PBL教学法在本科药学教育中的优势与不足,研究了PBL教学模式的适用范围,表明PBL教学模式在大学三到四年级的高年级学生较低年级学生更适用、专业课比基础课更适用、实践实习课程较适用。我校在此基础上,针对性地在中药制药专业的大部分专业课程中开展了PBL教学,收到了良好的效果。 3.4 促进学生自主学习 自主学习是与传统的接受学习相对应的以学生作为学习主体的一种现代化学习方式。正对药学专业学生终身学习的特点,教学改革中大力缩减课堂授课学时,扩大学生自学空间;开放实验室、标本馆、实训室、自主学习中心、图书馆、百草园等,鼓励学生组成学习小组积极开展探索性、设计性、综合性实验,鼓励学生主动和教师进行互动,鼓励学生质疑和提问教师,鼓励学生自主选择导师;制订相应评价制度,引导学生开展自主学习。 4 “2+3”一体化人才培养模式 人才培养模式是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系,管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和[13-17]。通过校企合作,建立一种新型的“2+3”一体化人才培养模式。“2”是指人才培养分别在学校和企业两大板块进行,“3”是指培养过程实现三个方面的结合,即教学与生产实践结合、教学与科研结合、课堂教学与师带徒结合。依据人才层次的应用性、知识和能力的专业性、人才类型的技能性、毕业生去向的基层性等方面特点,构建了“见习-企业实践实训-校企研发中心基本功训练和专项实训-企业综合实习-顶岗实习”渐进式实践体系。校内模拟实训与校外顶岗实操相衔接,进一步提升学生的实践技能。大力改革课内理论教学的形式,采用了课堂理论教学与边讲边练、专业实训与校外实习结合等多种教学方法,逐步形成理论学习与基本实践能力、专业技术应用能力、综合实践能力有机结合的教学体系。增加部分专业特色实践课时,如在校企共同开发的课程、企业优秀文化、人文素养等。 5 存在的问题及建议 经过近五年的建设,我校中药制药专业毕业生已经在各个企业茁壮成长,学生就业率一直在省内同等专业前茅。但在建设过程中也遇到了各式各样的问题,希望大家能够借鉴:首先,学生的发展问题,中药制药专业人才培养的目标希望学生为当地区的生物医药产业发展做贡献,但是很多学生想继续考研深造,结果大部分学生选择深造而与用人单位解约,这给学校和企业带来了很多问题;其次,理论教学与实践教学的问题,很多学生在学习过程中更加注重科研技能、操作技术等问题,出现了重实践轻理论的现象,因为实践技能具有较强的实用性和成就感;再次,培养计划在实习实训的基础上,建设的企业特色课程模块补充实训教学,着重培养学生运用现代化技术解决中药生产过程中的中药材养殖、栽培、饮片加工炮制、中药制剂等方面的关键技术和能力,但是目前由于资金和企业专业人才的缺乏导致课程开发进展缓慢。要针对这些问题展开探讨和分析,针对性解决“专业综合改革试点”建设中的问题,深化专业建设改革、实现校企合作,探究实践新模式、有效评估,完善质量考核机制,只有不断地进行探索和分析,才能够促进高校本科专业建设质量的提高,让教学管理模式趋于合理[18-20]。 中药制药论文:基于“互联网+”及“双师型”对中药制药应用型人才培养的教学改革 【摘要】我国政府发展中提出要把教育与“互联网+”结合起来,加快应用技术型人才培养。“双师型”教师一专多能型培养:培养专业教师一个专业领域,多种技能并存。国家教育部明确表示将有600多所高等院校学校转向职业教育,因此“互联网+”及“双师型”对医药院校的学习模式、教学方式、教学资源等带来深刻的影响,引导学生化被动为主动学习;丰富授课方式;企校合作提升师生实践能力。 【关键词】互联网+ 双师型 中药制药应用型人才 教学改革 近年来,我国中药制药工程教育理在实践教学方面一直进展不大。然而在“互联网+”的影响下出现了好转,“互联网+”派生出多种新型互联网的教育模式,将传统课堂教学与网络平台教学,促进中药制药行业新型发展,掀起“互联网+中药制药应用型教育”的热潮。医药院校“双师型”要教师发展一个专业领域中多种技能并存,取得技术技能多能化[1],达成学校与中药制药应用型人才培养、企业与学校、企业与中药制药应用型人才的“共赢”模式,带动中药制药应用型人才培养“共享、协同”的绿色发展。 1.中药制药应用型人才培养现况 我国中药制药专业实践教育教学与企业的联系不密切,导致培养的中药制药学生难直接为中药制药企业作出贡献[2]。中药制药应用型教育旨于培养具有良好职业道德、在中药制剂生产、质量控制、新药研究上有实践与创新能力的应用型人才。目前中药制药应用型专业涉及的科目数量比较多,既要求学生具有扎实的制药基础知识,更需要引导学生参与解决实际医药生产研发中可能会遇到的问题,以培养学生的实践和创新能力。 2.“互联网+”与中药制药应用型人才培养的定位 “互联网+”是通过互联网把创新成果与社会各领域深度融合,提升实体经济创新力和生产力,形成以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。“互联网+”要求中药制药专业教师熟练利用网络平台教育教学。例如运用网络远程在线教学,实现学生翻转课堂,让学生通过网络学习掌握知识技能,再进行授课。但目前医药院校对互联网仿真实训室建设的投入不足,对学生的培养不足以满足企业对医药院校毕业生的技能要求。 3.“双师型”与中药制药应用型教师培养的定位 实践指导教师应了解中药制药应用型学生的情况并为他们进行针对性训练,准确地为学生讲解操作流程和注意重点,及时反馈给学生[3]。然而“双师型”仍然存在某些问题,如难以评定“双师型”教师在理论教育方面与一般教师是否应该有所差别而在实践能力方面没有具体规定等[4]。为逐步完善“双师型”师资建设,对外与国内外知名大学友好交流沟通,此外对于“双师型”教师要严格其任职标准,明确其能力资格,健全其培训体系,设置其激励机制[5]。 4.“互联网+”及“双师型”对高校教育的影响与改革 4.1 “互联网+”和“双师型”教师引导主动学习丰富课堂的授课方式 互联网为学生带来广泛的学习资源,可是在自主学习中学生通常缺乏学习强制性,难以辨别信息的实效性。需要教师引导学生对网络信息的收集、整理应用的能力[6]。目前课堂的知识可以从有趣多样的互联网获取,传统的灌输式授课不能诱发学生的求知欲,教师应该转换角色,运用其专业实践知识,运用互联网技术,整合互联网上的专业信息,合理经加工处理,激发学生的学习兴趣,让其注视点从互联网上转回到课堂上。 4.2“互联网+”和“双师型”教师结合完善课程设置,专业课精品化 在互联网时代,培养中药制剂应用型人才要开放合作、建立互通互助平台,“双师型”教师完善课程设置,体现专业特色,突出了专业课程的理论性、实践性。“双师型”教师可以了解互联网上新技术发展,运用教育方法将实质技能准确教授给学生,使专业课精品化成为可能,共享本校的精品课程在网络平台上交流,还可以有效利用成熟的慕课(MOOCs,即大规模开放式在线课程)可以作为借鉴模板,整合精品教学资源,构建教育资源交流平台。 4.3“互联网+”和“双师型”教师基于企校合作,提升师生实践能力 中药制剂应用型人才培养有与不少企业与高校共建基地项目,学生可以从中获到很好的实践训练。但学生不一定熟识全部各环节,使培养出的应用型人才出现不全面的缺陷。在“互联网+”平台上,根据学生的实践情况和内容不同,有大量的学习资源供其学习,包括提供的企业实践视频。也可以聘请企业精英担任兼职教师,实现来源上教师的“双师型”。教师可以在网络上获取加深对实践岗位认识的信息资料,与岗位上的精英交流互动,提高自身实践素质。同时教师在企业岗位实习通过员工标准自我评价,设计符合自身的评价标准,为“双师型”师资建设开辟一条新道路。 作者简介: 曾宇(1978.10-),女,博士,副教授,中药学研究方向。 通讯作者:王淑美(1966.11-),女,博士,教授,中药学研究方向。 中药制药论文:菏泽“第一股”步长制药着陆A股 欲打造中药行业龙头 中医药行业的发展一直是我国高度重视、重点发展的领域,医药股也历来都是资本市场的“宠儿”。据悉,我国中成药行业的标杆企业――山东步长制药股份有限公司(下称:“步长制药”)已拿到证监会批文,近期将正式登陆A股市场,成为医药股的新“宠儿”。 此次步长制药拟公开发行不超过6980万股新股,占发行后总股本的比例不低于10%。募集资金将用于“陕西步长制药有限公司心脑血管用药生产基地新建、扩建,山东步长制药股份有限公司稳心系列产品生产基地”等10个项目。 值得注意的是,步长制药上市后,将填补菏泽A股市场没有上市公司的空白,成为菏泽“第一股”。步长制药董事长赵涛表示,“我们要做中药行业的龙头企业,进一步推进中药的现代化和国际化,发挥带头作用,弘扬中国的传统文化。” 菏泽“第一股” 据了解,步长制药是一家专注于中药专利药研发、生产、销售的国内知名企业,在山东、陕西、河北、东北、四川均设有生产基地,分支机构遍布中国主要省份。 2012年,步长制药完成股改,由山东步长制药有限公司整体变更而来,总股本61200万股。公司招股意向书显示,拟公开发行不超过6980万股新股。募集资金将用于“陕西步长制药有限公司心脑血管用药生产基地新建、扩建”等10个项目。 招股书数据显示,前6个生产项目投产后,预计年新增营业收入分别为30.77亿元、27.42亿元、20.14亿元、6.13亿元、32.26亿元、9.93亿元,合计126.65亿元;预计每年新增税后利润分别为5.39亿元、3.33亿元、3.49亿元、0.79亿元、4.49亿元、1.34亿元,合计18.83亿元。投产后的新增规模相当于再造一个新“步长制药”。 近年来,步长制药业绩保持快速增长。招股书显示,2013年、2014年和2015年,步长制药营业收入分别为85.92亿元、103.34亿元和116.56亿元;归属于母公司所有者的净利润分别为11.69亿元、13.24亿元和35.37亿元。 根据统计数据显示,按照申银万国行业分类,2015年仅有4 家中医药上市企业的营业收入超过步长制药。而步长制药去年实现归属于母公司股东的净利润远超同行业上市公司。 目前,步长制药已形成了一支理论功底扎实、经验丰富、创新能力突出的专业科研团队。公司以“聚焦大病种、培育大品种”为发展战略,坚持“储备一代,研发一代,构思一代”的新药研发战略,重点围绕心脑血管、妇科、糖尿病、恶性肿瘤、消化系统和呼吸系统等大病种治疗领域,加大新产品开局。 拥有224项国家专利 三大产品市场地位突出 步长制药现已建立多层次、宽领域的在研产品储备,构建了从临床前研究到新药证书审批的完整产品梯次,为公司的长远发展提供了优秀支持。 目前,公司拥有10个年销售收入过亿品种、17个过5000万的品种,近160个品种收录在《国家医保目录》,50余个品种收录在《国家基本药物目录》,近180个在研品种覆盖心脑血管、妇科、糖尿病、消化系统和呼吸系统等大病种治疗领域,形成了立足心脑血管市场、覆盖中成药传统优势领域、聚焦大病种、培育大品种的立体产品格局。 随着《国家医保目录》的全面实施、基本药物制度加速推进,公司优势将得到进一步发挥。公司一贯重视产品的知识产权保护,现拥有240余种国家专利。 其中,步长制药的主导产品脑心通胶囊、稳心颗粒和丹红注射液均为专利保护品种,头痛宁胶囊、康妇炎胶囊、红核妇洁洗液、消乳散结胶囊和通脉降糖胶囊等储备产品亦取得了专利权。并且,主要产品的专利到期日都在10~20年以后,能够长期排除竞争对手、掌握定价权,随着研发的进一步深入,公司还将拥有更多的专利产品和独家产品。 步长制药研发的脑心通胶囊、稳心颗粒和丹红注射液三个独家专利的拳头产品,在市场上有突出地位。2013年、2014年、2015年,这三个品种合计收入分别为67.52亿元、78.63亿元和88.17亿元。统计数据显示,2015年公司在心脑血管中成药市场占有率达9.23%,排名第一。 据了解,心脑血管疾病用药一直是全球医药市场前三大用药品种。在国内临床终端,2010-2014年,心脑血管中成药市场从551亿元增长到1029亿元,增速保持在15%。随着人口老龄化的不断增长,心脑血管中成药的市场呈现扩大趋势。 借力资本市场弘扬传统文化 由于主导产品销量呈逐年上升趋势,且新产品需求也在快速增长,亟须新建和扩建产能。传统中药行业一般按照传统方式经营管理,但董事长赵涛认为,近二三十年为中医药发展的重要时机,借力资本市场不仅为步长制药带来快速发展,同时也能将传统中医文化进一步传承。 “随着国家整体实力的提升,中华文明的魅力重新绽放,我们希望借助资本市场的力量,开发出更多现代化的独家中药专利品种,努力成为全球植物药的代表企业。”步长制药有关人士表示。 国家目前对于中医药的发展与传承也给予支持,2月26日消息称,国家印发中医药发展战略规划纲要,文件提出到2030年,中医药治理体系和治理能力现代化水平显著提升,中医药服务领域实现全覆盖,中医药健康服务能力显著增强,中医药工业智能化水平迈上新台阶。 此次步长制药上市积极响应国家政策,以对产品质量及高度不断地追求和企业上下对于中医药文化的认知、传承,为步长制药踏入资本市场带来更扎实的基础和更稳健的战略。 该专业人士表示,中医药和西药都是人类文化的结晶。不过,中医药发展面临的困局是“戴着镣铐跳舞”。在申请药品文号时,国内的中药产品也需要按照西方新药上市流程,进行临床研究和试验。尤其是独家专利药品,失败的概率很高,耗时长。此外,即使拿到了药品文号及独家专利认证,中药在市场推广时也面临难题。 由于目前大多数医生接受的都是西方医学理论,这使得中医药在推广时加大了难度。中药企业需要耗费大量人力物力进行产品推广。该人士进一步指出,中医药欲突破西医西药一家独大的“惯性制约”,需要国家、社会和企业三方共同努力。 中药制药论文:探讨中药制药工程理论研究和实践 摘 要:中华制药工程是运用传统中药理论和当下药学理论、传统生产工艺和当下技术结合的新时代代产物。中药制药工程技术是保证中国中药产业进步和进入良性发展的理论和生产实践的基础。中药制药工程技术的研究的领域应该按照质量可控、工艺规范、中试放大和装备标准四个要素的理念。中药产业走过了中药机械化、中药工业化和中药现代化发展的三个阶段,当下的辉煌成绩和实践经验,来自于以前的经验教训,及时分析总结是重中之重的问题。需要关注到,中药现代化发展是国家宏观政策指导和主管部门的正确引导之后的成绩。但是中药行业本身工程素质和技术标准是关键的关键至关重要。 关键词:中药制药工程;质量控制;工艺规范化;技术标准化;装备标准化 一、中药制药工程研究现状和需要注意的一些问题 1、中药制药工程优秀 (一)来自历史的原因,我国中药工业还是仿造化工、食品、轻工和机械行业等的技术和设备,缺少专业的工业研究,技术装备和中试放大的科学技术平台,出现工艺与技术装备滞后,产品不稳定和高投入,低产出的尴尬僵局,严重制约中药产业的快速发展。中药制药工程研究是中药产业链的重要技术之一。所以中药制药工程是研究中药工业生产制作过程规律和解决单元工程技术问题的科学,中药制药工程技术研究优秀内容总结一下几点:1质量可控性研究分析。中药的有效成分与无效成分的分离纯化的定性和定量。2工艺规范化研究。认真分析最佳工艺参数、制定生产工艺流程化。3装备标准化研究。展开工程技术,进行工程和装备设计。 (二)中药制药工程技术的进程发展 1加入世贸后中药产业经受着严格考验。建国以来中药产业生产技术水平发生了很大的变革,走过了中药机械化、中药工业化、和90年代的中药现代化的三个发展时期。因为许多原因制约,中药产业现代化理论研究和生产实践还处在探索阶段。我国中药工业总量偏小、大型企业少、工艺技术滞后技术装备和计算经济指标低、成本高、缺少成套自控工艺装备。据国家经贸委统计数据;全国中药生产企业总数为1127家,工业总量为534.02亿元,工业销售产值为498.52亿元,其中独立核算大型企业为107家,工业总产值为229.84亿元;中成药年销量超过500万元的品种有384个,包括5000万元的有82个。超过1亿是41个,这就说明,中国中药工业产值总量具有潜力。上升空间还很大。因制药工程的工艺装备是确保中药工业产值的必要条件。 2分析2001年全国中药企业结构:因大型中药企业只占9%但是产值的42%、销售额为45%、出口创汇为50%;全国中药企业生产值总量偏小,生产小企业比较分散,市场竞争力不强发展不快。 3分析2005年到2015年中药工业产值和新增能力预测结果: 中药工业发展速度按照行业的15%和16%的增长能力计算,其工业总产值为984亿元,=40~45%;新增药材生产能力12.3万吨和159.3万吨,为工业装备的发展提供了市场空间。 (三)中药制药工程技术和国际的距离 中医药是我国在自然科学领域里拥有优势的特殊行业,也是国际市场最有优势竞争力的行业。因为我国制药技术水平还比较滞后,削弱了中药进入国际市场的竞争力。日本的汉方制剂和韩国的传统药物都来自中国,因为他们重视现代工艺工程技术的研究和开利用,汉方药和天然植物药生产达到了国际先进的工程技术水平。也为我们的中药产业提出了考验和鞭策。因此,研究推广先进的工程技术就成为中药产业发展的重中之重的问题亟待解决。也为我们中药产业发展空间提供了方向。 (四)中药制药工程发展的优秀技术 中药制药工程是保证中药现代化发展的基础,是利用现代工程技术方法手段,达到实现中药产业化的目的。中药行业发展战略目标的实现,需要国家对中药产业政策、技术导向、基础研究、资源配置、风险基金的建立以及中药产业本身工程技术水平、中药现代化是系统工程,按照中药生产通用性和相关性的特点,中药制药工程研究范围是中药材预处理单元,中药提取单元、浓缩分离单元、干燥单元制剂单元等五个单元。按照工程学分类的五个部分,其中,中药工艺规范化工艺装备标准研究,是行业发展的薄弱环节,需要提高,因为他是推动产业化规模的前提。 二、中药制药工程技术研究重大进程 中药制药工程单元数学模型设计与应用是中药工艺规范化与工艺标准化研究的基础,是技术进步的标志。中药工艺来自生产实践,是中药生产过程中长期客观规律的总结。 (一)中药逆流多级浸取工艺与工业设计原则 原理是合理运用固液两相的浓度梯度差,逐步把药材中有效成分扩散到起始浓度相对较低的套提溶液中,浸取工艺过程技术参数的溶质量、药材表面积、扩散时间、扩散系数和浓度梯度的关系ds=D.F.dc/dx.dt表示,原理是溶质在药材细胞溶出的瞬间过程,是经过对溶出的数学模型微化后的变化率。 (二)中药多效浓缩工艺研究和工业设计 三效浓缩蒸发工艺的原理,是在单效蒸发基础之上,在真空条件下,把蒸发过程中一效和二效产生的二次蒸汽逐步进入二效和三效蒸发器的原理的设计工艺。三效蒸发流程为加热蒸汽和材料液的流向应哟逆流式工艺。 (三)中药喷雾干燥工艺分析研究和工业设计 中药喷雾干燥由于受热时间短,适用热敏性药物。喷成粉末或颗粒状溶解度更好,在实际生产中发现物料粘度高,制约了应哟范围。当下中药工程干燥系统的动力学数据还缺少准确测定,不能全部靠理论数据来解决。对不一样药品种,设计关键工艺参数需要现场工艺试车的经验进行调整,确保安全生产。含蛋白质类大分子化合物容易凝固变性。减少粘壁办法可按照品种特性,调整有关工艺参数。 三、完善本土国际化的中药制药工程技术平台具有时代意义 完善中国本土特色的国际先进的制药工程技术平台。研究探索中药制药工程技术理论和生产实践,是业内人士的重中之重的首要任务。 (一)探索一条具有中国特色的自主技术产权创新的中药制药工程技术平台。 针对中药生产工艺的多样性,在长期生产实践的基础上采用多终端模块式新组合工艺,是新型中药工艺生产目标。按照终端产物的各种要求,安排各单元模块的组合。保证传统中药二次开发和标准提取物研制配套实验和设计生产工艺装备线。中药制药工程技术单元主要有1工业膜分离技术,膜分离技术可在原生物体系环境下完成物质分离,能高效浓缩集产物。微虑、超滤、反渗透和纳滤都能为中药工业采用。但是膜分离的预处理工艺很关键。这一工业技术算基本成熟,能为中药液的无热源浓缩。采用中药一二类新药和中药注射剂的生产。 (二)新微粉化技术 微粉化技术对药材细胞进行超细粉碎,提高生物的利用度,我国百余种药材进行了超细粉碎,喷雾干也能达到好效果。我国也有此类雾化器,像这样生产的中药细粉比药材超细粉碎的微粉纯度高许多。 (三)新二氧化碳的超临界萃取技术 这个技术的工业化生产已经成熟,超临界萃取在中药行业采用主要是发挥提取,和萃取中药脂溶性成分。我国研究结构一对100个中药品种展开了提取研究,超临界萃取用于开发一、二类新药所要求的高纯度中药有效成分提供了有效工艺装备和技术。运用中试参数和产品特性,选取中药专用的超临界萃取工业装备。 新工业色谱分离技术是获取高纯度中药有效组成的又一种分离技术,分离原理是吸附剂对不同吸附性能的化学物质的吸附―解吸―再吸附。因为工业色谱分离当下在世界上也具有成熟的工业装置,为中药工业装备标准化应用提供基础。 (四)新大孔树脂吸附分离技术 采用大孔树脂内部的孔隙选择吸附相应分子直径的制药成分,用于中药提取物纯化、分离的目的。 (五)新利用微波、超声、辅助萃取技术 这个技术能使中药成分更快更多的渗出。 (六)新指纹图谱技术 应用指纹图谱技术进行质量监控是中药现代化和国际化发展方向。中药制药工程技术和科学建设在全国得到推广应用。 四、结束语 综上所述,中药制药工程是专业工程学,任务是解决行业传统技术落后的技术问题。这些需要工程专家和药学专家需要研究的难题。只有通过学术交流和广泛开展产学研合作。才能不断深化完善中药制药工业工程理论研究和生产实践。 中药制药论文:中药工业4.0:从数字制药迈向智慧制药 [摘要]该文对中药制药工程科技进行前瞻分析,设计了中药制药业“未来工厂”愿景,进而提出“中药工业4.0”战略构思和技术路线图,构划了相关优秀技术体系,由此阐明中药工业从数字制药迈向智慧制药的技术发展路径在定义中药制药过程控制在线检测过程质量监测等概念及术语基础上,阐述了数字制药与智慧制药的技术理念及技术特征,倡议大力推进中药数字制药技术的广泛应用,通过制药过程高度信息化和多学科集群创新,创建中药智能制造技术,为中药产业提质增效及技术升级提供新动能 [关键词]中药制药工程;中药工业4.0;数字制药;智慧制药;先进制药技术 中国制造2025战略规划以来,中药制造业对采用先进制药技术有了强烈愿望,中药工程科技创新驱动力正在形成。为实现“制药强国”建设目标,我们应该以更高的站位和更宽的视野谋划中药制药工程科技创新发展战略,牵引中药产业技术创新升级,建立全面提高国家药品标准的支撑技术体系,占据国际天然药物制造业的科技制高点,进而使我国倡导并制定的中药工业技术标准成为全球规则。 具有现代工业形态的我国第一代中药制药技术创始于 20世纪70年代,以水煮醇沉等工艺的“机械化和半机械化”为技术特征,可称为“中药工业1.0”,20世纪90年代出现了第二代中药制药技术,以中药制药设备的“管道化自动化和半自动化”为技术特征,可谓“中药工业2.0”;21世纪初笔者率先提议运用高新技术改造中药传统制造方式,重视发展中药制药工程技术,应尽快实现中药工业数字化网络化自动化及智能化等技术突破,提高产品质量及资源利用度并降低物耗(即提质增效),引导中药制造业步上先进产业台阶这可视作提出“中药工业3.0”构想:面对“云计算”和大数据时代的到来,笔者提出创新发展以制药工艺“精密化、数字化及智能化”为主要技术特征的第三代中药制药技术,实现中药制药技术的升级换代,迎接第三次工业革命。2013年7月在天津举办的国家人社部高级研修项目“现代中药制药质量控制技术高级研修班”上,笔者分别介绍了新一代中药制药技术及中药数字制药;同年8月在中国工程院主办的第165场中国工程科技论坛上,笔者在专题报告“从数字制药到智慧制药;大数据时代的制药工程科技”中提议:大力发展数字制药技术,打造数字化中药先进制造平台,并推动中药工业从数字制药迈向智慧制药时代;在2015年4月召开的第201场中国工程科技论坛上,笔者阐述了“对制药工程科技创新与中国医药工业4.0的思考”。本文根据国际先进制药技术最新进展,对笔者以往论述进行整理和归纳,结合我国制药强国建设中现实情况,进一步思考中药制药技术创新升级策略,提出发展“中药工业4.0”的战略性构想和技术路线图。 1中药制药工程科技前瞻分析 中医药是实现“健康中国梦”的重要支撑力量,中成药是中华民族贡献给人类的拥有特定临床优势的药品,中药工业是在我国生物医药领域中具有重要战略地位的优秀产业,确保中药产品安全、有效和质量可控是医药工业界肩负的重大使命。为切实提高中药产品质量,必须将制药工艺与制药工程技术创新研究延展前移到中药新药研发阶段;而对于已上市中成药品种,应当实施制药技术升级改造,这也是制定中药配方颗粒制备工艺标准及生产技术规程中必须重视的问题。如何使用化学组成差异度较大的药材原料制造质量一致性较好的中药产品是世界性难题,唯有通过中药制药工程科技创新才有可能破解。 1.1中药工业的历史遗题 受制于药品原研时代在医药知识、工艺技术、制药设备以及药品监管政策等诸多方面的历史局限,大部分中成药品种的制药技术较落后,存在粗放、缺控、零乱、低效、高耗等问题,导致相关药品标准难以提升,这是做大做强中药产品必须直面的关键性挑战。 1.2中药工业的新动能 数字化是当今世界的技术潮流,前所未有的巨量数据喷涌给人们带来大数据时代的空前机会。笔者认为,应尽快推动大数据技术在制药业的应用,当前须对药品生产全过程注入“数字技术NDA”,即实施制药车间数字化改造,收集、管理、分析及利用制药过程数据;倘若大量使用工业传感器和智能检测仪表甚至分析仪器等过程检测设备,将使制药过程数据呈指数级增长,积累形成制药工业大数据,这是极为重要的信息资产,具有不可估量的知识资源价值,从而引发颠覆性的制药技术理念和模式创新;应采用数字技术将制药工艺系统与生产管理系统相融合,由此提升制药过程管控技术水平,依据真实数据而不是经验及直觉做出控制和管理决策,这将为制药过程质量控制、制药工艺品质优化、降低生产成本及节能减排、药品质量风险管控、生产车间管理及企业经营决策等提供强有力的技术支撑,为中药工业跨越发展提供新动能。 1.3中药工业的重大挑战 中药制药车间的现实技术表现远达不到人们理想的要求,更不是理论上完善的技术设计,设计和建造优质中药产品生产线已成为中药制药工程界的紧要任务。中药制药过程的分段式工艺布局形成了“各自为政”的割裂式控制现状,积累的大量数据分散在各自的“信息孤岛”,无法有效用于制药过程控制与管理决策,导致实现中药生产全程质量控制目标的技术难度极大;另一方面,药品要求的均质性与药材以及制药工艺过程的异质性形成了中药制造的复杂性,如果不对制药过程进行全面而深刻的持续性跟踪考察与系统研究,就难以透彻地认知控制药品质量的各项要素;再者,不同种类的中药工业数据都是以彼此独立的方式收集,对众多来源的庞大数据集群进行整合及自动化分析存在难以想象的困难,考验着业界的智慧和能力,上述这些都是设计和建造数字化制药工厂所面对的艰巨挑战。 目前,中药制药工程界技术概念陈旧落后,没有围绕制药过程质量控制这一提高药品质量的关键优秀技术开展系统深入的研究。在中药生产车间技术改造中,有人将制药工艺设备自动化说成是数字制药,甚至出现将近红外光谱检测等同于在线质量检测并等同于过程质量控制的怪象,严重误导中药企业,造成花大钱没有解决质量控制实际问题的不良后果。因此,如何引领我国中药工业迈向数字制药时代面临极严峻的技术挑战 1.4中药制药工程科技战略思考 面对新一轮工业革命的机遇与挑战,应当认清中药产业乃至全球医药产业大格局,着眼于未来国际制药业竞争,思考中药工业战略性定位,注重中药制药技术的后发优势,进行前瞻性技术布局,制定中药制药工程科技创新的大战略(grand strategy),即开展中药工业大设计(grand design)。布局未来需要我们显示战略勇气和智慧,也需具备全球眼光及产业战略思维。通过启动中药制药工程科技创新的引擎就能激发中药产业发展的新活力,建立撬动显著提升中药产品质量和生产效能的“新支点”。 当制药工业跨入大数据世界,依赖经验对制药过程进行操控和管理的传统方式将沦为落伍。谁拥有药物“智”造的优秀技术,便拥有了改变医药产业格局的话语权,仍采用陈旧制药技术的企业将可能淘汰出局 时不待我,中药制造业应集结千帆竞发的聚合之势,加快推进中药工业数字化和信息化,谋势而动,顺势而为,乘势而上,借梯登高,迎接和把握国际制造业科技变革大趋势,借助数字化网络化智能化制药技术提高药品标准,实施中药工业技术标准国际化战略,造就一批中药企业成为附加值更高的价值链环节 中药制造业应当采用制药工业物联网及医药大数据等领先一步的前沿技术,建设智能制药的“未来工厂”,将中药产业从粗放型向智慧性升级 1.5中药制造业的“未来工厂”德国工业4.0所引发的工业革命悄然而至,其技术特征是将信息物理融合系统(GPS)广泛应用于制造业,构建智能工厂并实现智能制造,这标志着世界即将进入以智能制造为优秀的智能经济时代制造中药的“未来工厂”应瞄准国际前沿技术水平,以制药工业物联网为优秀,将所有结构性与非结构性数据整合进“大数据仓库,”构建功能强大的中药工业信息智能管理系统通过大数据分析从巨量数据中提炼出有价值信息,同时通过可视化技术将数据转变成明晰易懂的制药过程信息,并进一步转化为知识,应用于改善过程管控模式、提高药品质量、避免生产事故、减少质量风险、降低能耗和物耗、预测制药过程结果、增加生产效力等。 中药制造由多个单元工艺组合而成,导致其制药过程数据集合以分段式的复杂多维空间为基本特征。因此“未来工厂”应在信息技术的主导下多段融合,建立多维多段一体的全过程管控模式,重构制药过程控制与管理体系。运用数据挖掘工具发现制药过程动态规律、各类关联和最佳控制模式,构建预测模型以优化控制和管理决策,弥补操作和管理经验的不足,提高生产精益化程度,进而持续提升中药产品质量和生产效能,实现智能制药和绿色制造目标。 2中药制药工程领域若干概念、术语及定义 中药制药界许多概念、术语或技术名词在中药制药工程理论上尚无明确的定义,某些术语含义不确切,在有歧义时仍含混使用,导致不同的人使用同一个名词时,其词意差别很大,易引发技术困惑或误导,甚至影响某些先进技术方法的声誉,阻碍了先进制药技术在中药产业的应用与发展。因此,极有必要厘清这些概念、术语或技术名词的真实含义,对其涵义作准确的定义。 2.1中药制药过程管控 通常简称过程管控,包括过程控制与过程管理两大方面,制药过程控制主要包括:①提取浓缩、干燥、纯化、制剂等工艺的制药设备控制,②制药工艺品质控制,③制药过程质量控制,④中药产品质量检验,⑤质量风险控制。制药过程管理主要包括:①GMP管理,②以设备为中心的全员生产管理,③IS010012测量管理,④AQ/T9006企业安全生产管理,⑤IS014000环境保护管理等。 2.2在线检测 这是一个常被混淆的技术名词。在线检测系指在生产线上检测制药过程参数,而过程参数通常包括工艺参数、状态参数、质控参数、物料属性参数及环境参数等不同类别参数(如密度,pH,水温,乙醇浓度,蒸气压力,气温,流量等)。显然,在线检测不等同于在线检测药品质量或检测药用物料质量,更不意味着在线质量控制。 2.3质量在线检测 通常是指在生产线上检测药用物料质量。在不至于混淆的情况下,有时也将检测与药品质量相关的过程参数称之为质量在线检测。有必要指出,物料质量属性并不等同于质控参数,质控参数不一定是药用物料成分当检测的物料属性参数与药品质量无关时,则无法表征药用物料质量;即检测物料属性参数并不一定能检测出药用物料质量。因此,在使用近红外光谱等过程分析仪器检测药材或某工艺环节的药用物料质量前,必须全面深入研究哪些成分与药品质量相关,以及这些成分含量的范围。 2.4过程质量监测 一般是指不仅检测药用物料质量参数,而且在给定的范围内进行观察和判断质量状况,通常设置越限报警功能。因此,检测与监测的工业意义不同,监测质量比检测质量更为重要,难度也更大。 2.5过程质量监控 一般是指不仅检测药用物料质量参数,而且将这些质量参数调控在给定的范围内。显然,近红外光谱在线检测并不一定能在制药过程中准确检测出药用物质,也难以应用于监测过程质量;过程质量监控需要多种技术方法的融合才能实现,仅靠单一的近红外光谱检测技术无法控制中药产品质量,不少企业盲目投资建设近红外在线检测系统失败的主因就在于此。 2.6过程质量控制 一般是指在中药生产全程中通过调节各种关键的过程参数来控制药品质量,使制药工艺流程制造出来的中药产品符合特定的质量要求。 由上述定义可知,在线检测方法包括工业传感器、过程检测仪表及过程分析仪器等;不能将在线检测视作为在线质量检测,也不能将在线质量检测等同于过程质量监测,更不能视作为过程质量控制;过程质量监测不等同于过程质量监控,也不能视作为过程质量控制。 3中药数字制药技术概述 中药数字制药是采用统一的数字化技术,不仅对制药工艺参数、质控参数、状态参数、物料属性参数、环境参数等过程参数进行数字化检测、控制及储存,而且对药材原料及制药过程中药用物料进行数字化检测,监测各类过程参数与药用物质在制药过程中的变化轨迹,综合判断过程状态并控制工艺进程,从而控制中药产品质量;同时,对CMP,计量器材,安全生产,生产车间,环保,仓储及物流等实施数字化管理按照制造业国际上目前通行的观点,可称之为“中药工业3.0”。 中药数字制药的主要技术特征是:原料药材数字化、药用物质数字化、制药过程各类参数的数字化(包括工艺参数、状态参数及质控参数等)、单元工艺模型化及定量化、生产车间各类管理体系数字化、全过程测管控信息一体化、各类信息集成管理和综合应用。 中药数字制药技术包括:①提取、浓缩、干燥、纯化、制剂等工艺的制药设备自动控制技术;②制药工艺模型化及定量化/制药工艺品质优化技术;③复制药过程各类参数在线检测技术;④制药过程质量数字化控制技术;⑤制药过程分析建模/PAT技术;⑥制药过程测管控信息一体化技术;⑦质量风险数字化管理及控制技术;⑧药效物质数字化辨析技术;⑨数字GMP系统;⑩精益生产MIS系统;⑾药品质量检验LTMS系统;⑿数字化仓储系统等。经过十余年的努力,本团队已建立中成药二次开发优秀技术体系(包括中药数字制药技术),促进了中药产业的数据制药时代到来。 笔者认为:在中药数字制药技术体系建设中,单元工艺建模是前提,数字化设备是基础,全过程测管控信息融合是关键,管控质量风险是底线,药用物质全程监测是优秀,数据集成管理及应用是根本,数字CMP管理是保障。中药制药工程界应当在中药制药工艺模型化和定量化方面聚焦发力,根据单元工艺流程将制药过程质量控制序贯化、精准化和规范化并具备预测性,将精益生产理念渗透到中药制造过程的每一个工艺环节,打造“数字化透明”的中药制造平台,实现制药过程数字追溯,为持续性提升中药产品质量奠定技术基础。 4中药智能制造技术概述 21世纪的工业信息科学将像20世纪的硅信息科学一样具有变革性意义,将产生全新的产业技术并使药物制造方式发生根本性改变伴随着数字制药技术广泛应用而产生的以各种形式存储的海量数据可创造丰硕的知识财富和经济价值,这就需要制药工业的大数据分析师“点石成金”。超大规模的信息交互与多维融合必将引发制药过程控制模式和生产管理方式的深刻变革,在制药过程高度信息化前提下实现知识发现管理和应用,牵引“数字化透明”中药制造平台向智能化发展,从而升华形成中药智能制造技术,即中药工业4.0。 中药智慧制药的主要技术特征是,使用大量的工业传感器过程检测仪表以及过程分析仪器等组成一张庞大而灵敏的可反映制药过程全貌的感知网,并将信息技术与制药技术深度融合,进而实现人与人、人与机器机器与机器生产管理与过程控制等之间互通互联,通过制药设备、生产管理、质量检测等与过程控制系统网络化联接,形成集聚了原料/制药生产/药品流通/临床使用等中药产品全生命周期信息的智能网络,使制药过程的每一个工艺细节均被注入“智慧基因”通过赋予中药制造平台学习和思考能力,用充满智慧的数据整合、分析与挖掘,从多种来源的中药工业数据中寻找关联,发现制药过程规律,洞察引起药品质量波动的因素,不仅实现制药工艺精湛控制,而且达到管理精益化要求,实现优质保量低耗绿色高效能制药。 中药智能制造技术主要包括:①制药信息处理、信息解释、信息利用、知识发现与管理等关键技术;②测管控信息融合智能管理技术;③中药产品质量智能预测技术;④质量风险智能预警及预控技术;⑤制药过程智能预测控制技术;⑥制药过程轨迹智能追踪分析技术;⑦水、汽、电系统智能优化管理技术;⑧精益生产智能管理技术等。 5中药工业4.0技术路径 制药工业数据储备、数据分析、数据建模、数据挖掘及可视化能力将成为医药产业未来最重要的优秀竞争力。工业信息感知技术的发展,使获取制药过程全貌的数据描述成为可能,通过分析各类数据集群间关联关系,不仅能认知制药工艺各环节输入/输出的药用物料变化规律,而且可以揭示在生产全过程中物质、能量、信息等变换规律,发掘出中药工业数据的内在价值,创新定义数据制药技术,开辟获取中药工艺知识的新路径,重新建构中药工业技术格局,这是建设中药工业4.0的战略价值所在。 目前,我国有些地方已出现智能制造园区及智能工厂建设热潮,许多地方政府在规划未来5年建设上千个智能工厂或车间,但至今未见制药企业参与,以工业互联网为代表的信息技术如何进入制药工业领域仍面临巨大困难。一方面工业互联网和大数据在制药业并无技术应用基础,缺乏制药信息工程技术人才,容易出现只做“表面文章”而没有促进企业提质增效现象;另一方面,很多制药企业生存艰难,无暇顾及新概念技术,缺乏应用新技术的积极性或足够资金。我国中药制造业仍处于工业2.0进程中,传统制药工艺与现代制药技术共生,落后与先进并存。 根据中药工业的上述现实情况,笔者认为在实现中药工业4.0战略目标的征程中应实行分步走策略,倡议在现阶段首先大力推进中药数字制药技术的广泛应用,促进中药工业化与信息化融合,以应用目标牵引,构建“信息主导、系统集成”的中药数字制造技术平台,为实施中药工业4.0技术升级工程建设夯实数字化基础,创造必要的技术条件。人才是第一资源,组建科技创新团队是我国中药工业跨越发展的关键,应当构建成长性环境以及多样性、包容性学术生态,使中药制药工程科技创新力量成为中药产业可持续发展的发动机和推动力。 在新兴信息技术进入中药工业领域时,工业互联网只是一种技术工具,主导我国中药产业创新升级的应是精湛的制药工艺和过程质量控制技术。唯有通过制药相关技术的融合创新,提升中药产业的整体质量及效益,以工业物联网为优秀的智慧制药技术才能在中药工业“落地”。因此,在中药制造向中药智造转向发展中,不仅需要基于物联网思维的现代工业精神,而且需要追求精益生产目标的“工匠精神”,更需要注重工业转化,防止出现一哄而上、不重视实效的局面。 设计中药工业4.0技术体系应当面向临床应、用面向中药大品种培育、面向国际谋划全局,通过中药制药工程科技集群创新和协同融合策略,破解中药制药过程管控难题。从解决中成药品种个性化难题出发,瞄准中药工业共性关键技术的突破,在构建先进适用制药技术体系上创新发力,打造中药制药升级版,从制药工业标准的被动接受者转变为掌控国际制药工业标准主导权。 我们必须同舟共济、齐谋创新,开源而达均衡,通过中药高端制药技术的突破,描绘中国制药新的技术版图,建立既符合中药特点又顺应世界新科技革命潮流的中药工业技术体系,使中药这一古老的传统产业重焕青春,为全面实现“健康中国”宏伟目标做出历史性贡献。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域的应用研究 摘 要:在经济建设的水平不断加快的过程中,对于高新技术的要求越来越强烈,以制药领域为例,中药制药一直以来都是十分主要的一个行业,为了在激烈的市场竞争中占据优势,就需要在这一行业中应用高新技术,从而促进制药生产率水平的进一步提高。本文重点对这一技术的应用问题进行了论述,针对当前中药生产过程中存在的问题进行了探讨,为未来中药生产指明了正确的方向,随着科学水平的进一步提升,相信在中药制药领域中可以应用的技术手段将会更多,也会让中药的发展道路更加开阔。 关键词:高新技术;中药制药领域;分析 要想促进中药生产效率的进一步提高,就需要掌握好中药生产过程中的一些技术手段,在我国的传统中药生产过程中,其技术手段可以说是相对落后的,因此文中提出了一种新的技术手段,高新技术是集合先进理论研制出来的技术之一,可以帮助制药生产朝着自动化以及规模化的方向发展,本文重点对高新技术在中药制药过程中的应用情况进行了论述,希望能够对今后的生产效率有所帮助,更好的发挥药材自身所具有的价值,促进我国中药市场规模的进一步扩大。 1 高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.1 泡制全浸润工艺与装备 在中药制剂生产的过程中需要经过一系列的过程,这些过程都是十分复杂的,最终才能制成饮片,但是在临床医药治疗的过程中却具有十分显著的效果。在所有的工序中,其中一个比较重要的环节是浸润工艺,这不仅是重要的工艺环节之一,同时也是最后一道工序,在这一工序中对浸润的时间提出了严格的要求,因为时间过长或者过短都会对中药的生产造成一定的影响,因此需要在这一环节中具备完善的工艺以及设备,这样就能有效的控制不同药材的浸润时间。 1.2 动态提取技术 在生产中药的过程中,提纯技术又是比较重要的一个操作技术,在当前的提取技术应用过程中,主要采用的技术方式是乙醇以及水,在此基础上加以进一步的沉降,但是因为相应的设备比较落后,这样就会造成药物具有较低的使用效率,所以要想让药物得到更加充分的提炼,将药材的价值发挥出来,就需要进一步完善相应的提取技术,在动态提取技术的应用过程中,主要是在提取的过程中加入药材,采用机械化的方式进行提炼,保证药材中的有效成分能够得到最大化的提炼与溶解,同时还能对药物的相对浓度差加以进一步的保证,有效的促进药物溶出率的提高。 1.3 仿生技术 在生物学中具有仿生技术这一技术手段,将其应用在中药制药的过程中是具有十分显著的意义的,主要是对药物在人体内的使用情况加以进一步的模拟,这样有助于将药物研究以及分子技术有机的结合在一起,经过人体消化以后进而得到合理化设计的一种制药工艺,因为酸碱环境的不同,所以中药制剂在生产环境中所要求的溶解度标准也具有一定的差异性,只有选择出最为合适的酸碱值,才能更好的实现对药物的提取,保证药物的质量,促进其价值得到有效的发挥。 1.4 生物酶技术 生物酶技术也是经常应用到的一种技术,这一技术与仿生技术具有一定的相似性,主要是在生物工程技术以及酶工程技术的基础上加以进一步融合最终形成的技术手段,可以帮助对中药进行提取,在应用这项技术的过程中,主要采用了催化剂这一方式,生物酶就是一种高效的催化剂,其具备特殊的催化作用,采用这项技术可以保证让中药的成分得到最大化的发挥,并且在中药提取完成以后,其中是含有一定杂质的,在生物酶的作用下,可以帮助将这些杂质挥发掉,促进药物的浓度更高。 2 中药制剂应用高新技术应注意的问题 2.1 理论与实践相结合研究重要处方中的重要活性成分、部位或药物配比的关系 在进行中药研制的过程中,应该进一步确定其中所蕴含的活性成分,并且对有用的部分加以更加充分的利用,这样才能研制出高效的药物。中药药剂中包含的药剂成分是十分多样化的,为了保证相互之间能够得到有效的融合,同时让各个部分以及药物都达到良好的配比关系,就需要充分的运用先进的高新技术,将药物资源的应用加以进一步拓展。我国在目前的研究工作中,主要的方向是中药药性以及药物组成方面的研究,所以在药物量效方面的研究是缺失的。因此,我们在继承和发扬我国传统中医中药理论和处方方剂的基础上,要从理论研究与实验方式相结合的方式进行发展和研究。 2.2 中药产品的内在质量和技术含量是至关重要的问题 解决这个问题的办法是要求我们完善药物提取可控制行的强制化标准。目前,我国中药制药产业中经常发生的农药超标、重金属超标问题、中药制剂的理化性质问题、当前中药产业的生产效率和质量控制等问题已经有了很大程的提高和完善,同时也极大的促进了中药制药产业的发展。但是仍然还存在着尚待解决的问题。中药制剂的质量可控的重点工作就是中药处方各中药制剂的药性如何确定、如何检测,除了采用指纹图谱技术之外还需要我们研究更为实用的新技术。农药残留问题和重金属超标问题应该从药材的种植源头抓起,中药制剂的理化性质包括溶解率、缓释等问题的改进和药物易吸湿、霉变的稳定性问题必须依靠先进的技术和可靠的设备得以改变。对于中药制剂在药性的最大化保留和药物性质的稳定问题上应尽量采用新技术和新设备进行生产,而固体制剂应该改变以往的传统的生产模式,同样应该采用高新技术和先进的生产设备,例如新制粒技术、包衣技术、固体分散技术、包合物技术、包囊技术等。此外,为了药物的物理和化学性质的稳定应该采用先进的包装技术。 2.3 应用现代检测技术控制中药质量在当前的中药制药领域中 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 结束语 随着科学技术的进步和发展,未来中药制药领域的高新技术和设备的使用的频率和数量将不断的增大。中药制药领域使用高新技术不但能提高整个产业的生产效率和药物制剂的质量,而且还会大大的促进我国中药制药领域的发展和繁荣。总而言之,为了提高中药制药的整体水平,在该产业领域就必须加大对高新技术的使用率和应用的程度。随着科学技术的日新月异,我们相信,未来的中药制药领域一定会有更加先进的科学技术应用到该领域中去。 中药制药论文:浅议当今我国中小中药制药企业发展策略 【摘要】在中国医疗体系改革进入攻坚深水区大环境下,中国的中药制药行业正面临一个整合的时代。大型医药集团跑马圈地、境外医药机构虎视耽耽,中小型企业度日艰难,正可谓机遇与挑战并存,痛苦与希望皆有。为了在激烈的市场竞争中求得生存并发展,中小型企业必须改变经营思路,提升优秀竞争力,才能不被无情的市场所淘汰。本文就我国中小型中药企业的现状进行分析,探讨中小型中药生产企业的存在的问题和发展策略。 【关键词】中小型中药企业 发展 策略 医改进入深水区的影响对制药行业的冲击是非常显而易见的。特别是各地各项新医改政策的出台,如制订并颁布《国家基本药物目录》,基本药物招标生产和直接配送,药房托管减少中间流通环节,降低药品价格;药品集中采购由批发企业投标改为药品生产企业直接投标及集中采购二次议价等。这些政策的出台在规范药品市场的同时,又对我国中小型中药制药企业的发展提出更高的要求。如何在产业危机中寻找企业发展中存在的问题与缺陷,这对于中小型中药制药企业在未来发展制定制定应对策略是至关重要的。 一、目前我国中小型中药制药企业存在的问题以及面临的困难 (一)“一小二多三低”的现象在中小型中药制药企业中广泛存在 “一小”指大多数中药生产企业规模小。虽然国家对医药生产企业实施强制的GMP认证,控制了低端企业数量,保证了药品质量。但是总体而言,中药生产企业中大多数依然为中小企业。这些企业中大多数并无自身优势产品,仅靠生产成熟简单的仿制药品存活。“二多”指产品重复多,以致这些产品供大于求。“三低”指大部分中小中药生产企业产品技术含量低,新药研究开发能力、管理能力和经济效益都很低。 (二)企业管理水平差,产品科技含量低 当前我国制药企业在成本控制方面普遍存在着成本控制能力缺陷,而人才方面既缺少能委以重任新药研发专家,也缺少既精通药品的管理又能拓展市场的管理人才。这样研发导致医药行业的技术创新能力低下。制药企业不注重研发的主要原因在于制药产业的研发风险非常高。 (三)环保压力哦非常突出 史上最严格的新《环保法》给制药企业的环保再敲警钟,,细分化的《制药行业水污染排放标准》给企业污水处理提出了更高的要求。企业为了环保达标讲不得不由投入大量资金,而当今低迷的经济形式又给我国中小型中药制药企业增添了新的压力。 二、中小型中药制药企业发展策略思考 (一)改变经营思路,进行科学管理 利用科学的管理方法和全新理念管理企业。譬如高效的界面管理有助于药企的创新发展。中小中药制药企业在融资、知识、信息获取等方面长期处于劣势地位。其市场分割现象严重,不同区域交易成本高,使得中小型制药企业技术创新所需要资源难以整合,阻碍了企业创新,积极开展界面管理能有助于企业更多的整合创新资源,敏锐的捕捉医药市场信息,制定科学的创新政策,获取社会信任与政府的支持,提高企业融资与创新所需的必要资源的获取能力。 (二)创新渠道与促销模式,转变向专业性学术化 医药产品的营销渠道主要是两种:(1)患者者可以在各种药店买到非处方药品(OTC)。这种渠道模式创新就是“弱化一级经销商,加强二级经销商,决胜终端零售商”。厂家一方面通过加强对商、经销商、零售商的等环节的服务与管理,使自身的产品能及时、准确的达到零售终端。同时厂家能加强零售终端的管理,使之激发消费者的购买欲望。(2)只能在医院买到的处方药。随着国家对药品监管力度的不断加大,从我国医药企业自身发展的角度说以往的促销模式必须改变,带金销售的模式必然要被逐渐被淡化。应医药企业自身的专业性的学术促销模式才是适应市场主流的,可以加快我国医药行业的发展。确立产品的市场定位。这种通过市场理论与销售策略相结合的方法,能达到深入发掘市场潜力目的。市场利益的驱动以及国家对医药行业的加大力度整顿也必然要求非专业化促销必须向专业化促销的转变。专业化的促销既提高了制药企业的拜访促销效率,又保证了医生的用药安全性,对医生的临床的处方技能的提高也起到了非常好的促进作用,这会促使国内医药行业持续健康发展。 (三)培养企业的自主创新能力,提升企业优秀竞争力 企业的发展战略应结合自身的优秀竞争力来制定,只有二者的有机结合,才能使企业保有持续的竞争优势。一个企业的研发水平,代表着一个企业优秀竞争力的强弱。提高研发能力,需要增加研发资金的投入,这是提高企业研发能力的关键所在。中小型中药制药企业间可以通过资产重组,合作开发等形式,资源互补与企业间互动,整合资源开发有价值的产品。我国制药企业普遍规模较小,研发实力偏弱是不争的事实,在稳步提升主业的同时,逐步兼并扩张是企业持续发展的一条必由之路。 (四)利用政策机遇,实现资源整合, 深化医药卫生体制改革将有利于延续医药行业的景气状态。专家学者曾对医改深化带来的市场扩容做过估算,随着政府投入的增加,新农合将带来市场新增支付能力约450亿元,社区医疗市场新增支付能力在500亿到2900亿元。药企如果能抓住这个时机,扩大社区、农村网络,就有望抢占市场先机,借机放量,争取足够的市场销售费用支撑。而且随着近年来国家政策的扶持,市场购买力呈逐年递增的趋势,对于中小中药企业来说这更是一个机遇! 中药制药论文:步长制药:中药现代化引领者 截至2016年6月30日,公司年销售收入过亿品种10个、过5000万品种17个。 中国资本市场医药板块的格局即将被改写,随着中药现代化领军企业之一――步长制药(603858.SH)的成功发行与上市,医药板块不仅将迎来一只重量级的中药股,整个医药板块在A股市场的地位也将随之提升。 作为一家专注于中药专利药研发、生产、销售的国内知名企业,步长制药业务范围覆盖心脑血管疾病药物、抗肿瘤纯中药注射剂、妇科类药、消化类产品、普药、西药、OTC产品。秉承“聚焦大病种、培育大品种”战略,步长制药以专利中成药为优秀,致力于中药现代化,凭借着诸多强势产品、GAP种植基地、强大的产品储备、市场网络及先进的企业文化,公司在心脑血管和妇科用药领域建立了强大的竞争优势。 其中,在心脑血管中成药领域,公司培育了脑心通胶囊等3个优秀产品,市占率稳居国内心脑血管中成药领域第一。截至2015年年底,公司年销售收入过亿品种为10个,且覆盖多数大病种治疗领域。公司也拥有显著的专利优势,现已拥有244项国家专利,在研药品近180余种。 2013年,步长制药蝉联中国制药工业百强中药企业第一,并荣膺“2013中国五星级企业公民”荣誉称号。2015年,公司实现营业收入116.56亿元、净利润35.34亿元,在南方医药经济研究所《医药经济报》评选的“2015年度中国制药工业百强榜”位列第六位。 更重要的是,步长制药始终以“中药现代化、市场国际化”为己任,努力打造中国中药第一品牌,挑起中医药行业发展的重任,此次,借力资本市场不仅为步长制药带来更快的发展步伐,同时也能将传统中医文化进一步传承。 大病种大品种 中医药是中华民族的文化瑰宝,为人民的健康事业做出了重要贡献。随着“健康中国”上升为国家战略,中国中医药产业迎来“刚需+政策”双重利好,获得了良好的发展机遇。 根据米内网的《2014年中国医药市场发展蓝皮书》显示,中国的中成药工业取得了长足的进展,“十一五”期间的复合年增长率为20.79%,2013年达5242亿元,同比增长23.26%。 而在中医药领域,随着中国老龄化人口的递增,心脑血管疾病用药成为中国中成药的一大重要临床终端市场。 中国老龄化速度加快,到2020年,老年人口将达到2.48亿,中国心脑血管病例数也由1993年的0.37亿人增加到2008年1.14亿人,发病率明显上升。 鉴于中成药在心脑血管疾病方面具有辨证施治、标本兼顾等独特优势,心脑血管中成药在医院终端中成药市场中占据了重要地位,连续多年市场份额都在35%以上。2011年至2015年间,心脑血管疾病中成药市场规模从645亿元增长到1073亿元,增速保持在13%以上。 步长制药秉承“聚焦大病种、培育大品种”战略,在脑心同治论指导下开发了一系列特色专利中药,在发病率高、用药量大、治疗周期长的大病种领域形成专利产品群,提升品牌影响力。 在心脑血管用药领域,步长制药充分发挥中成药在心脑血管这一“大病、慢病”领域的治疗优势,研发、培育出了脑心通胶囊、稳心颗粒和丹红注射液三个独家专利品种,治疗范围涵盖中风、心律失常、供血不足和缺血梗塞等常见心脑血管疾病。 公司脑心通胶囊、稳心颗粒、丹红注射液市场地位突出,其2013年、2014年、2015年和2016年1-6月的合计收入分别达67.52亿元、78.63亿元、88.17亿元和37.41亿元。根据《心脑血管中成药市场研究报告(2015年度)》的统计数据,公司2015年度在心脑血管中成药市场合计的占有率为9.23%,排名第一。 公司的上述三个主要品种均进入了《国家医保目录》,其中脑心通胶囊、稳心颗粒同时收录于《国家基本药物目录》,三者均享受国家医保基金比例报销的政策支持。作为心脑血管中成药的主要品种,其在未来的市场规模将得到进一步的提升。 步长制药的优势领域并不仅是心脑血管用药一个领域。截至2016年6月30日,公司年销售收入过亿品种10个、过5000万品种17个,收录《国家医保目录》品种近160种,收录《国家基本药物目录》品种50余种,在研品种近180个,覆盖心脑血管、妇科、糖尿病、恶性肿瘤、消化系统和呼吸系统等大病种治疗领域,形成了立足心脑血管市场、覆盖中成药传统优势领域、聚焦大病种、培育大品种的立体产品格局。 而随着《国家医保目录》全面实施、基本药物制度加速推进,步长制药“聚焦大病种、培育大品种”的优势将得到进一步发挥。 研发构筑竞争力 步长制药研发坚持市场需求导向,通过行业地位、营销网络等优势及时了解、掌握市场需求,确定研发方向,避免无效研发。在研发过程中,公司紧跟市场需求变化,适时调整研发方向和研发策略,提高研发的经济性。 公司重点围绕心脑血管、妇科、糖尿病、恶性肿瘤、消化系统和呼吸系统等大病种治疗领域,加大新产品开局。公司在心脑血管等领域拥有权威的专家顾问及合作科研机构网络,提高了新药研发的效率和成功率。 此外,公司广泛开展产学研合作,与国内外高等院校、科研院所进行合作,引进创新药物和先进技术,整合科技、人才和新药品种,进一步提升科技创新能力。 结合循证医学和现代制药技术,步长制药持续对优势品种进行开发。2010年启动、2012年完成的稳心颗粒循证医学研究为公司改进生产工艺、提升产品质量、延长产品生命周期做出了重大的贡献。与此同时,公司其他产品的二次开发亦在持续进行,以挖掘已有产品潜力,延长产品生命周期。 而且,针对中成药复方结构普遍、生产工艺复杂并显著影响药品疗效这一特点,公司构建了以配方和工艺专利为优秀,以剂型专利和质量标准为辅的多层级知识产权保护体系,多途径延长公司独家专利品种的生命周期,保持市场竞争力。 目前,步长制药已拥有244件国家专利。公司主导产品脑心通胶囊、稳心颗粒和丹红注射液均为专利保护品种,头痛宁胶囊、康妇炎胶囊、红核妇洁洗液、消乳散结胶囊和通脉降糖胶囊等储备产品亦取得了专利权。 公司主要产品的专利到期日都在10-20年以后,能够长期排除竞争对手,掌握定价权,针对这些专利产品,公司亦在不断研发新的专利,以延长保护期。 截至目前,步长制药共有在研产品近180种,覆盖心脑血管、妇科、糖尿病、恶性肿瘤、消化系统和呼吸系统等大病种治疗领域。公司已建立多层次、宽领域的在研产品储备,构建了从临床前研究到新药证书审批的完整产品梯次,为公司的长远发展提供了优秀支持。 凭借着强大的研发实力,步长制药一方面进一步巩固、强化公司在心脑血管和妇科用药领域的优势,并向糖尿病、抗肿瘤、泌尿消化、呼吸系统等大病种治疗领域扩展,形成相互补充、相互渗透的产品群,增强公司的持续成长能力。 同时,公司也关注缓控释化学药物和高端生物制药的研发和国内首仿,为公司创造新的利润来源,提高优秀竞争力。 由此,步长制药形成了中药为主线、高端化药为右翼、生物技术药为左翼、高科技含量产品为尾翼的鹰状新产品布局,并形成了“上市一代、储备一代、研发一代、构思一代”的良性循环。 募投描绘未来蓝图 凭借着强大的竞争优势,步长制药近年来的财务数据十分靓丽。2013年至2016年1-6月,公司营业收入分别为85.92亿元、103.33亿元、116.56亿元、51.51亿元,复合增长率为16.46%,归属于母公司的净利润分别为11.69亿元、13.24亿元、35.37亿元、6.05亿元,复合增长率为73.94%,同期,公司综合毛利率分别为81.30%、80.43%、82.79%、82.96%。 在快速发展的同时,步长制药也面临着产能不足等问题,为抓住中医药发展的好时机,步长制药采取了“研发+并购”两条腿走路的方式。 此前,步长制药通过数次收购完善了产品线,而此次首次公开发行更是公司发展的一个良好契机。 此次发行后,将增加步长制药的产品竞争优势,心脑血管用药生产基地新建、扩建项目、稳心系列产品生产基地项目、丹红生产基地(注射液GMP车间改扩建)项目及妇科用药生产基地二期项目的建成将扩大公司现有主要产品的生产能力,进一步降低生产成本,提高产品质量,从而扩大市场占有率,增强产品竞争优势。同时,企业化信息平台建设项目将大大提高公司的信息化水平,增强信息化平台对公司运营和决策的支持力度,提高公司运营效率,降低决策风险。 此外,募集资金用于对营销网络建设项目的实施,将进一步完善销售渠道和销售网络,为公司在国内市场打造产品品牌、扩大销售量、增强产品的影响力起到关键作用。 随着心脑血管用药生产基地新建、扩建项目、稳心系列产品生产基地项目、丹红生产基地(注射液GMP车间改扩建)项目及妇科用药生产基地二期项目的建成达产,公司产能空间得到提升,高效而完备的营销网络恰能与此配合,充分消化提升的产能,并将其转化为经营成果。而营销信息体系的建成,将提升公司应对市场变化的反应速度,促进业务流程重组与优化,增强产、供、销协作能力,实现供应链体系上的合作,实现针对专业领域的客户服务,实现以客户为中心的品牌企业的认同优势。 中药制药论文:中药制药工艺学考试方法改革探讨 摘 要: 本文针对高校教学考试中存在的问题,结合中药制药工艺学课程性质及教学实践,对考试方法的改革进行探讨,并指出该课程考试方法的改革能更全面客观地评价学生的学习成绩,发挥学生学习的主观能动性。 关键词: 中药制药工艺学 考试方法 教学改革 长期以来,我国高校教学活动中评价教学的方法比较简单,通常是采用试卷考试或者期末课程论文等形式,但是过于单一的考核模式暴露出诸多缺陷,如考试内容覆盖范围的局限性,论文评价标准的主观片面性等。国外高校的考试方法相对比较复杂,一般由四个部分组成:笔试、个人陈述、论文和平时作业[1]。考试作为高校教学活动中检测教与学的重要手段,可以帮助反馈教学过程中存在的各种问题和信息,评价学生的学习效果,反映教师的教学水平,传统的考试方法滞后于现代教学的要求,对传统考试方法的改革应成为高校教师密切关注的问题。 中药制药工艺学课程在对学生的考核中通常采用的是期末闭卷考试形式,这种传统的“一卷定成绩”的考核方法让学生形成了考前强记强背理论知识的应付考试固定思维模式,培养出来的学生运用理论知识分析解决实际问题的能力较弱,不利于创新型高素质人才的培养。中药制药工艺学是制药工程专业(中药制药方向)本科生的专业优秀必修课,是在相关学科基础上,以中药现代化为优秀,围绕现代中药制药领域和中药生产过程中的优秀技术而形成的一门综合性专业学科[3],它提供学生从事中药制药工作必需的基本理论知识和基本实践知识。近年来,在中药制药工艺学教学过程中,我们积极探索能更全面客观地评价学生学习成绩,发挥学生学习主观能动性的考核模式,结合本校实际情况,对该课程的考核方法与手段进行改革。 1.平时成绩 目前,高校很多课程考核都是采用期末闭卷考试模式,某些学生平时学习不积极,期望老师考试前划重点,临时强记强背应付考试。中药制药工艺学课程既需要学生学习基本理论知识,又要求学生应用理论知识分析解决实际问题,这些要求仅凭考前的突击记忆是不可能完成的,学生必须从平时一点一滴做起,在学习基本理论知识的基础上锻炼对实际问题的分析和解决能力。从中药制药工艺学的教学实践看,教学过程中除了采用多种教学方法外,还需要采取多样化的考核方法和手段,最大限度地调动学生学习的主观能动性,达到教学目的和要求。通过考核方式的改革,将平时成绩计算到总评成绩中,而且将平时成绩所占比重加大到占该课程总成绩的50%,使学生平时学习更有目的地进行,增强学习效果。 按平时成绩满分为100分计算,其考核内容主要包括:(1)平时考勤,严格遵守上课时间,不允许迟到早退和旷课,每迟到早退一次平时分扣3分,旷课一次平时分扣10分,课堂上认真听讲,不允许聊天、听音乐、手机上网或玩游戏,每发现一次平时分扣5分。该项为扣分项,直到平时分扣至零分为止。(2)上课积极回答问题和课后提出问题,上课积极回答问题,每答对一次平时分加5分,答错不扣分。课后对所学知识进行思考,提出问题,根据所提问题情况进行加分。该项为加分项,用于奖励平时喜欢积极思考探讨问题的学生,直到平时分加到满分为止。(3)五次作业(提取与分离纯化工艺一次,浓缩与干燥工艺一次,固体制剂工艺三次),根据作业上交情况、作业完成态度、作业的正确率等进行打分,五次作业满分为50分。(4)PPT报告及分组讨论,在课程学习进行到一定阶段后,可以组织学生进行中药制药相关知识点的分组讨论或者分组PPT报告,每组学生根据老师所给文献资料或范围,进行分组讨论或者制作PPT并进行报告。该项满分30分。 通过平时成绩的考核,学生减少了考前的临时抱佛脚,可以循序渐进地对所学知识进行理解掌握,在学习过程中逐渐建立自信心,减少侥幸浮躁的不良心态。老师每一次给学生平时分时都是对学生的肯定和鼓励,极大地调动学生学习的积极性,促进教与学的良性发展。 2.期末考试 期末考试是对一门课程的总结性考试,期末考试成绩在课程总评成绩的评定中占有重要的地位[3],对于中药制药工艺学这样的优秀必修课程来说,这种传统的考核方法是非常重要的,针对我校的具体情况,我们对该课程期末考试内容和题型进行了改革。目前,我们将其在总成绩中所占的比例规定为50%。虽然期末考试这种考核方法发展比较成熟,可以较系统地考查学生对该课程基本理论和基础知识的掌握情况,但是,如果试卷内容和题型模式一成不变,就很容易让学生抱有侥幸心理,形成考前突击的思想。我们在试卷内容中加入一些平时教学中涉及的实例分析,这些实例可以来自于平时作业和发给学生的文献材料,也可以来自于学生自己的PPT报告,考试内容与平时教学有机地结合起来,试题除了可以考查学生对基本理论知识的学习情况外,还可以考查学生运用理论知识分析、解决实际问题的能力。这样期末考试内容灵活性更强,学生不得不从平时就开始进行有的放矢的学习,上课认真听讲,课后钻研问题,积极地进行知识积累和整理,很难再通过临时抱佛脚的方式应付考试。对期末卷面考试的题型要进行适当改革,避免出现过多需要死记硬背的考题,体现学生分析和解决问题的能力,使学生平时学习时可以把更多精力放在对课程内容的理解上,增强学生钻研和归纳总结问题的能力。教师对考试试卷进行批阅后,通过学校的网上考试分析系统对试卷题型和学生考试成绩进行统计分析,找出存在的问题,为以后的理论考试改革提供依据。 3.结语 中药制药工艺学课程考试需要经过长期不断的改革探索才能更好地反映教与学的质量。在中药制药工艺学课程教学过程中,对学生平时成绩进行考核,在总评成绩中加大学生平时成绩比重,丰富平时成绩考核方法,改革期末考试内容和题型,发挥学生平时学习的主观能动性,逐步提高学生的学习质量。 中药制药论文:浅谈中药制药技术专业实验资源的高效利用 摘要:分析了在教学工作中实验资源在各课程实验应用中存在的问题,结合专业课程设置探讨了如何高效利用实验资源,节约实验材料,降低实验成本。 关键词 :中药制药技术 实验资源 高效利用 在中药制药技术专业的人才培养计划中,为了培养行业需求“宽口径、重技术”的应用型人才,需要开设大量的实验课培养学生的实践动手能力,确保毕业学生的质量。近年来随着物价的不断升高,学生的培养成本也顺势而涨,再加上诸多因素造成的实验经费的减少,使实践教学面临越来越多的困难和挑战。怎样用较少的钱做更多的事情已经成为摆在我们每个教师面前的一个重要课题。高效利用实验资源已经成为我们减少实验资金投入的一个有效途径。经过一段时间的探索我们发现,结合中药制药专业的特点,如果把每门课程所需要的实验资源进行合理分配和利用,可以节约实验材料,降低实验成本。 1中药制药技术专业的培养目标 中药制药技术专业培养目标是为中药制药行业的生产、管理、服务一线培养具有一定的中医药理论基础,具备现代中药制药生产所要求的知识技能,能够胜任中药生产企业的中药制剂、中药饮片生产,质量控制等工作且能够从事中药营销和调剂等方面知识和技能的高素质技能应用型专门人才。要求学生掌握基本理论知识并且熟练掌握相关的专业技能,要达到培养目标需要开设大量的实验课程作支撑。 2中药制药技术专业所开设的主要专业课程 药用植物鉴别技术:主要学习识别植物,为中药鉴定技术的学习奠定基础。 中药鉴定技术:主要学习来源鉴定、性状鉴定、显微鉴定、理化鉴定等方法鉴定中药材和饮片的真伪优劣。 中药学:主要学习各种中药饮片的功效及应用。 中药炮制技术:主要学习净选、饮片切制、炒法、炙法、煅法、蒸煮法、复制法、发芽发酵法、制霜法、制曲法等炮制方法,把药材炮制为饮片,满足中医临床需要。 中药调剂技术:主要学习中药调剂工作中的审方、计价、配方、复核、发药等技术。 中药提取技术: 主要学习常规提取技术、浓缩技术、色谱分离技术、干燥技术等。 中药制剂技术:主要学习丸剂、散剂、片剂、颗粒剂、硬胶囊剂、酒剂、酊剂、口服液剂等剂型的制备技术。 中药制剂分析检验技术:主要学习利用各种仪器或理化方法检验药材或中成药的药典中规定的理化指标,确保药材和中成药的质量。 中药制药设备:主要学习中药制药设备的种类、构造和原理、使用方法,简单故障排除方法等,并懂得一些设备的维护保养的知识。 3实验资源在各课程实验应用中存在的问题 3.1缺乏高效利用实验资源的意识 各任课老师在安排实验时缺乏沟通,各课程实验没有做到相互衔接,使实验材料只在一门课程中应用,用完后丢弃,缺乏实验资源高效利用的意识,造成实验资源的浪费。 3.2缺乏低成本获得实验资源的意识 任课老师上实验课往往是安排好实验项目,由实验老师通过市场购置实验材料。在实际工作中,其实有些项目的实验材料只要有意识地去动手制作,可以减少实验材料的购买量。 3.3缺乏科研实验项目与教学实验项目整合的意识 高校教师有很多科研项目,实施过程做很少与教学实验项目整合,使实验资源不能得到最大化的利用。 4降低实验成本的方法 4.1实验资源的高效利用 通过各课程实验的衔接,利用其他课程实验的产品作为本课程的实验材料,统筹安排相关课程实验材料的利用,减少本课程实验材料的购置。中药鉴定技术课程所用的药材先完成中药鉴定技术的实验要求后,再通过中药炮制课程的实验制成饮片,满足中药学、中药制剂、中药提取等课程实验的需要,而中药制剂课程的实验产品又可作为中药制剂检验技术的实验材料。中药设备课程实验中所用的设备又可满足中药制剂、中药提取课程对设备的需求,通过专业教研室内部统筹安排,使本专业课程的实验资源得到最大化利用,避免了课程之间的脱节和实验材料的浪费,减少了实验经费的投入,既低碳环保,又节约实验经费,符合当今社会发展的潮流。 4.2自己制备实验材料 药用植物课程需要每年带领学生到校外实习基地进行实习,实习过程中,学生采回来大量的草药,我们进行整理后就可作为中药鉴定正品或伪品的实验材料。学生把药用植物栽培实验课中种植的药材采收后可为我们提供了很多的中药鉴定实验材料,既提高了学生的参与意识和动手能力,又减少了实验材料的购置,降低了实验成本。 4.3科研试验项目和教学实验项目有机结合 有科研项目的任课老师可以和所担任的课程结合起来,尽可能在根据自己的科研项目设计部分教学实验项目,可以使科研经费、实践教学经费都能得到高效利用,又有利于学生创新意识的培养。 不同的专业有不同的特点,我们仅仅是对中药制药技术专业的的实验资源的高效利用进行了总结,目的是为更多专业在实验资源高效利用方面提供一个新的思路。 中药制药论文:超微粉碎技术及其在中药制药中的应用 摘 要:超微粉碎技术是最近20年刚刚发展起来的一种新型的药品粉碎技术,这项技术在应用的过程中能够展现出非常好的溶解性、分散性以及吸附性,同时其还具备非常强的化学活性,所以,该技术也广泛的应用在了中药的制药过程中,本文主要分析了超微粉碎技术及其在中药制药中的应用,以供参考和借鉴。 关键词:超微粉碎;中药制药;应用 超微粉碎技术通常就是指采用机械或者是流体动力的途径,将药料颗粒粉碎到直径不足10μm颗粒的过程,超微细粉末是超微细粉碎处理过程中的最终产品,这种技术在应用的过程中能够展现出其他技术无法展现出来的优势,所以其在化工医药和食品行业等都得到了非常广泛的应用。 1 超微细粉碎设备及其原理分析 1.1 机械粉碎机 机械粉碎机在发展的过程中一个非常明显的表现就是能够在很大程度上改变粉碎介质,同时还能非常明显的增加搅拌振动装置,对及其结构抑或是整个设备的运行方式加以调整,其设置了分级器,这样就可以使得不同形式的外力形成联合,从而对物料进行更加全面的处理,展现出更好的粉碎效果。最新研发的剪切超细粉碎机是一种粉碎原理以及结构和传统粉碎机完全不同的特点,其在应用的过程中具有非常大的离心力场,在运行的过程中借助搅拌臂来带动介质球和物料,并且使其能够发生摩擦桩基等,这样就使得物料可以得到非常好的细化处理,在非常短的时间之内就可以收到非常好的效果。 1.2 气流粉碎机 气流粉碎机通常又被人们称为流能磨,它在运行的过程中主要运用的是高压电流,从而使得粉碎的物料粒子能够相互碰撞,从而真正的达到粉碎的作用。和普通的机械式粉碎机比较而言,气流粉碎机能够更好的保证产品的细度,同时粒径分布的范围也得到了有效的控制,气体在喷嘴的位置可以膨胀降温,粉碎温度变化并不是十分的明显,这一特性也使得低熔点和热敏性相对较高的物质能够实现超微粉碎。但是其在气流粉碎的过程中会产生非常大的能耗,采用国际上较为先进的多喷灌技术和流化床技术以及卧式分级系统,其在运行的过程中E狗展现出非常好的自动分级功能,产品的细度较高,同时具有非常好的均匀性。 1.3 超声波粉碎机 超声波发声器以及换能器在运行的过程中可以产生高频的超声波,超声波在待处理的物料当中可以十分有效的引起超声空化的作用,超声波传播的过程中会产生密疏区,在负压的作用下会产生一定数量的空腔,所以空腔在高频压力变化的影响下发生了振动而膨胀和爆炸,所以,真空腔在爆炸的时候就可以起到非常好的物料粉碎作用。此外,因为超声波在液体中传播时会产生非常明显的扰动,这样也就使得颗粒有非常大的速度,物料会产生较为明显的碰撞,超声波粉碎之后会在液体当中会生成固体颗粒或者是生物组织,同时粒度分布也处于相对比较均匀的状态。但是目前这种粉碎机的生产效率并不是很高。 2 超微粉碎技术在中药制药中的应用 2.1 中药和中药复方超微粉碎后药效学研究 三七的粉碎度不用,其溶出度也会存在着一定的不同,在众多形态的三七中,三七粉的入药效果比较好,在研究的过程中发现将原生要材料以传统的粉碎方式进行处理,其粒径为150-200目的的粉末,而使用当前的研制方法可以将中心粒径控制在10μm以下,在研究中还发现采用不同方式所生产出来的药效指标存在着十分明显的差异,采用超微粉碎技术能够十分明显的减少中药的服药量,同时超细珍珠粉在临床应用的过程中能够展现出更好的效果,更加有利于人体的吸收。 2.2 可以十分有效的提升植物药材提取率 研究人员对山茱萸和红参普通粉碎方式和超微粉碎处理方式的溶出速度进行了非常细致的比较,研究结果充分的标明,超微粉碎技术可以十分有效的提升植物药材的提取率。 2.3 可改善中药制剂工艺 某药厂超微粉碎技术在中药散剂中的应用,通过对珍珠、炉甘石超微粉碎与传统粉碎的比较,发现超微粉碎技术可明显缩短上述两味药的生产周期,降低了成本,提高了效率,有利于大批量生产,同时使得到的中药粉体粒径更小,提高了药物的临床应用疗效。 3 对超微粉碎技术应用于中药制药业的思考 3.1 中医药的特色得到更大的发挥 有着几千年历史的中医药,为人类的健康做出了巨大的贡献,辨证性治疗、整体性治疗、综合性治疗体现着中医药的无穷魅力。传统的中药剂型丸、散、膏、丹、汤等正是在这种理论的指导下,作为中医临床给药的不同方式发挥其神奇的疗效。中药或中药复方治疗疾病靠的是诸多成分之间的相互联合、相互制约作用,具有多组分、多靶点的特点,不像化学药物那样,单一成分作用于特定的靶点而发挥疗效。将超微粉碎技术应用于传统的中药剂型的制剂工艺改进,使原有物料处于一种超微细粉末的一种“新的状态”,充分发挥超微细粉独特的理化性质,中药的有效成分不但不会丢失或减少,而且还会被人体充分吸收利用,中医药的特色将得到更大的发挥。 3.2 增加中药的科技含量,赋予中药以时代特征 尽管中医药有自己的优势和特色,但烦琐的煎药过程不能适应当今快节奏的生活。某些中药饮片经过超微粉碎后,可省去烦琐的煎药提取过程,经口服吸收后起效迅速,吸收更加完全,为减少中药服用剂量奠定了基础。若能够通过粘膜给药,其疗效更为迅速。故超微粉碎技术的应用将为中药向现代剂型的发展,提供更加广阔的空间。 3.3 巨大的经济效益和社会效益 中药制药不同于西药制药的一个重要方面就是它们所用的原料不同,即中药制药要经过一个复杂的原药材前处理阶段。原药材提取率的高低,在一定程度上反映着中药制药的水平,同时也严重影响着中药疗效的发挥。中药经过超微粉碎后,原药材的提取率明显提高,可减少中药材资源浪费。同时保健中药超微细粉末还可以作为食品添加剂加入饮料、面包、饼干、糖果等食品中而制成各种各样的保健食品,还可将其运用到纺织业中,加工成具有一定保健作用的产品,形成产业链,带动一个地区的经济发展。 3.4 要提供客观指标 超微粉碎技术毕竟是中药制药领域中的一项新技术,在中药领域应用的研究还处于刚刚起步阶段,因此其最终应用于各种各样的中药材时还应具体问题具体分析。必须要通过大量的实验研究,提供诸如超微与药材性质,超微粉末与指标成分提取率及体内吸收、超微粉末的药效学、临床疗效等各项客观指标,证明中药材经超微粉碎后,各项指标均与其经普通粉碎后得到的结果存在显著性差异,不可一味追求高科技,盲目应用超微粉碎技术。 结束语 超微粉碎技术在中药制药的过程中得到了非常广泛的应用,在技术适应性上存在着非常多的问题,但是我国的科学技术发展水平在不断的提高,在技术发展的过程中,这些问题也会解决,所以这一技术在发展的过程中会越来越广阔。同时它对我国中药制药现代化的发展也起到了非常重要的推动作用。 中药制药论文:IC和CASS联动在处理中药制药废水中的应用 摘 要:中药制药废水包含了每一个生产车间中清洗药、封罐瓶、高温蒸煮以及清洗等程序里产生的废水,是一种成份复杂多样、污染物质种类繁多的具有一定浓度的有机废水,其中也含有许多天然药物活性成分。废水会污染环境,因此,有效处理废水的同时产生优良的环境效益成为了亟待解决的问题,该文通过分析IC和CASS这两种废水处理工艺在中药废水处理中的应用以及搭配使用所产生的效果,旨在探索一种新型的中药废水处理工艺与模式,从而使得处理废水更加合理。 关键词:IC CASS 中药 制药废水 应用 中药制药废水水量大,其中有机污染物浓度高,某些组分具有生物毒性,生物降解性好,属于高浓度易降解有机废水[1]。随着节能减排工作的进行,制药企业废水排放标准不断提高,诸多以生物处理为主要处理方式的药品企业排放废水已达不到排放要求,从而面临可持续发展的限制。 内循环厌氧反应器(IC)是一个厌氧生化反应塔,能够通过一系列的生物化学反应来有效的降解制药废水;周期循环活性污泥法(CASS)发源于美国,可以连续给水,间歇排水,在制药企业废水处理中应用也很广泛。笔者接下来分析两种废水处理方法在中药制药废水处理中的联合应用,以期获得一种新型的废水处理模式。 1 内循环厌氧反应器(IC) 1.1 IC的起源与由来 近些年来,已有许多处理工业废水UASB反应器被建立。之前的研究[2]表明:为了防止升流速度过大导致的悬浮体流失,UASB反应器在处理中低浓度(1.5~2.0g COD/L)废水时,反应器的进水容积负荷率一般限制在5~8kgCOD/(m3d),在此负荷率下,最小HRT为4~5h;在处理 COD浓度为5~9g/L的高浓度有机废水时,反应器的进水容积负荷率大体被限制在10~20kgCOD/(m3d),以免由于产气负荷率太高而增加紊流造成悬浮体的流失。为了解除这些限制,PaquesBV公司开发了一种内循环(internalcirculation,IC)反应器。 1.2 IC的运作 IC反应器具有很大的高径比,一般可达4~8,反应器的高度可达16~25m。从外形上看,IC反应器实际上是个厌氧生化反应塔。进水通过泵由反应器进入第一反应室,与该室内厌氧颗粒污泥混合均匀。废水中所含的部分有机物在此处被转化成沼气,所产生的沼气被第一反应室的集气罩聚集,沼气沿着提升管上升。与此同时,第一反应室的混合液提升至设在反应器顶部的气液分离器,被分离出的沼气由气液分离器顶部的沼气排出管排出去。分离出的泥水混合物沿着回流管回流到第一反应室底部,与底部的颗粒污泥和进水充分混合均匀,实现第一反应室混合液的内部循环。 1.3 IC处理中药制药废水的的优势 IC反应器通过采用内循环技术,大幅度提高了COD容积负荷,实现了泥水间的良好接触。因为使用了高COD负荷,所以沼气产量提高。加之内循环液,颗粒污泥处于膨胀流化状态,强化了传质效果,使得泥水充分接触。内循环技术不但改善了泥水接触,也增加了生物量,发挥了生化处理能力,抓住了厌氧废水处理的关键,从根本上提高了生化反应速率,大幅度提高处理容量得以实现。 2 周期循环式活性污泥法(CASS) 2.1 CASS概述 CASS是一种间歇式的反应容器,在同一个反应池中将生化化学反映与泥水分离共同完成。能很好的处理一般的污水,不需要庞大的组织与结构。CASS反应池由两个部分组成,分别是主反应区和生物选择区,两大分区之间有隔板分开。CASS每个反应分为四个循环,分别为曝气、沉淀、上清液排除、闲置阶段[3]。 2.2 CASS技术特征 与传统的SBR工艺相比,CASS的特点是可以持续进水,这也是CASS相比传统SBR来说一个进步与创新的关键部位,此外,CASS运行有顺序,但是工艺流程具有一定的稳定性,溶解氧的浓度有时也很高[4]。 2.3 CASS技术优点 CASS占地面积小、投资低、流程简单,生化反应中机制利用率高,生化反应的后盾很强;此外,CASS的沉淀效果较好,不受温度等因素的影响;且抗冲击能力很强,不会因为水流量大而损坏,运行比较灵活;系统稳定性好,不会发生污泥膨胀;这样的一种方式适合于分期建设,而且适用范围广;所产污泥性质稳定[5]。 3 中药制药废水处理工艺的选择 中药生产过程中产品的提纯与净化都离不开水。中成药生产过程的洗药、浸泡、蒸煮、煮药、蒸发浓缩、提取、出渣、离心过滤都需要以水为载体。在应用上述两种工艺之前,可以先进行预处理:粗滤,有效去除细小纤维素等不溶性悬浮物,减轻后续生化处理的负荷;与此同时,因为中成药生产废水排放的不连续和水质变化大,在滤膜后面设置一个调节池,以均衡水质水量,有效降低冲击负荷,便于后续的处理。 中药生产废水易于生物降解,可生化性较好,适合用生物法处理,其废水特点有:有机浓度高、水量大、冲击负荷大、色度高等。基于以上因素和上文提到的IC塔优势特点,可考虑选择IC反应器进行粗处理反应;对任何公司来说,降低生产、环保成本是必然追求,上述CASS工艺有着运行成本低,投资少,管理方便,能够间歇式运行等优点。基于以上考虑因素,中药制药废水可选择IC+CASS治理模式。 综上所述,两种工艺各有优点,两种模式配合使用;两者可以结合,成功建造出另一种模式,具有一定的推广价值。可以很好的处理中药制药废水,达到排放标准,提高企业的竞争力。 中药制药论文:吉首大学制药工程专业开设中药资源学课程的探索 摘 要:制药工程专业是与生命健康息息相关的特殊专业,由于多学科的交叉,专业成立时间不长,培养的学生缺乏工程意识。本文结合吉首大学制药工程专业中药资源学教学的实际,提出了一些建议,为制药工程专业更好地发展提供思路。 关键词:吉首大学;制药工程;中药资源学;教学 高等学校开设中药资源学的目的在于,调查中药资源的种类、数量、分布及动态规律;根据中医药理论,进行中药新药开发、道地药材规范化种植,合理开发中药资源,为制药工业的发展提供药材原料。在“宽口径专业教育”成为新世纪人才培养模式的今天,吉首大学制药工程专业开设中药资源学课程,是培养制药人才的需要,也是发展区域经济、建设资源型社会、提高欠发达地区普通高等教育水平的需要。本文就开设中药资源学课程的必要性、教学内容和教学目标做有益探讨。 一、开设的必要性――发展地方经济 吉首大学地处湘、鄂、渝、黔四省(市)边区的武陵山区,该地区植物资源丰富,是我国南方重要的植物原料、中药材和果品基地。药用植物有273科、1020属、2461种,约占全国药用植物总数的22%,占全省药用植物总量的67%。据测算,野生药用植物资源蕴藏量达400多万吨。丰富的药用植物资源是中国药材公司直接联系的野生药材收购点和药材种植主要基地之一,是本科生、研究生进行天然药物绿色高效提制、天然药物有效成分筛选、天然药物成分分离与分析、天然药物修饰与纵深开发、高值终端产品原料开发的物质基础。 近五年来,吉首大学在植物开发加工应用方面,以湘西猕猴桃、杜仲、花椒、盾叶薯蓣、倍子倍花等药用植物与农林产品为突破口,开展基础与应用研究。在药物研究方面已申报专利40余项,针对药用植物成分进行结构修饰,在药物化学相关期刊上发表学术论文100余篇。同时,还通过校企合作平台开发出“果王素”、金雪康杜仲胶囊、天之骄青花椒精华素胶囊、薯蓣皂素、双烯、花椒油、倍花单宁酸等产品,“果王素”成为国家名牌产品。这些项目的推广和产业化,产生了显著的经济效益,有效推动了地方经济的发展,也促进了我校制药工程学科的迅速发展,形成了鲜明的学科特色。 二、开设的内容――教学内容的选择 围绕理论教学的重点和难点,精心设计教学内容,以激发学生的学习热情。 总论介绍中药资源调查和质量评价、地理分布、化学成分、开发利用、资源的保护更新等问题,以增强学生有关资源保护和合理开发利用的意识、理念。中药资源学的基本理论包括:中药资源的调查与评价;我国中药资源种类、分布,了解我国中药资源的种类,重点了解民间药和民族药的地位、特点以及在中药资源开发中的利用地位,了解我国地道药材的概念与含义、形成原因以及对现代中药开发研究的意义,同时要了解我国各地区的地道药材资源,了解其特点以及新的资源开发前景,牢记通过GAP认证的产地与药材。介绍中药资源的开发与利用,使学生了解我国药材的一级开发、二级开发和三级开发的含义,同时要了解扩大和寻找中药资源产量的途径和方法。介绍中药资源保护、更新与可持续利用,使学生了解我国中药资源保护与管理的现状和意义,同时要了解扩中药资源更新的意义、分类、方法及基本措施,了解中药资源的再生性,寻找中药资源可持续利用的方法与途径。 分论有针对性地对学生进行有关资源科学知识、技能、技巧的专业教育。每章先概说,主要入药部位的不同药用植物的生药名、来源与植物学特征、成分与功效、资源开发与保护等,然后简单介绍代表药物的药性、功效与应用。 三、培养目标――教学目标的确定 利用药理学、生物化学和天然药物化学等相关知识,建立相互交叉的制药工程专业的课程体系,培养学生的资源开发利用意识以及利用天然药物开发新的药物的专业技能,为湘西及周边地区培养优秀的制药工程方面的人才。 由于该课程具有较强的理论性,在教学过程中应密切联系武陵山片区的中药资源优势,加强实地调研环节,加强学生的学习兴趣培养。根据吉首大学的实际情况,结合湘西地区的特点和人才要求,拟定合理的调研项目。改善教学手段,使学生了解中华民族丰富的“中药资源”,以及湘西地区的药物资源,培养药物开发方面的人才。 建设规划方面,与我校的对口支援学校――中山大学、中南大学或湖南师范大学联系,采用课程进修的形式培养师资。初步把握教材的编排体系,学习、体会进修学校教师处理教材的方法与技巧,搞清教材的重点与难点,领会和推敲教学方法和教学模式。根据吉首大学的实际情况,结合湘西地区的特点和武陵山片区中药材多的特点,合理增加教学内容。 作者简介:冯秋菊(1980― ),女,山东济宁人,讲师,主要从事绿色有机合成研究。 中药制药论文:制药工程专业中药学基础教学改革探索的思考 【摘 要】中药学在相关医学院校是中医药教育中的主干课程之一,中药学知识掌握程度对学生下一阶段的专业学习和未来临床工作都具有重要影响。但对于工科定位的制药工程专业开设中药学基础课程,如何开展好课堂授课,将是一个值得探讨的话题,本文对近两年来对中药学基础课程的教学实践探索,浅谈笔者的思考、看法。 【关键词】中药学基础;教学改革;制药工程 中药学是中医药院校里必修的一门具有实践性很强的专业基础课程。为达到扩大学生的知识面,加强基础,拓宽口径的效果,在本校设立的制药工程专业课程中设有中药学基础这一门选修课程,而制药工程专业为工科专业,其在中医药理论基础知识上,可谓是非常薄弱。本文结合笔者近年的教学经验,就目前制药工程专业的培养模式现状,中药学基础在制药工程中的地位及作用,中药学基础教学改革探索,浅谈笔者的几点思考。 1.制药工程专业人才培养模式现状 近年来,制药工程作为新兴的专业,悄然在各大高校中兴起,一些老牌院校得益于雄厚的硬件基础和先进的软件设施,很快发展成优势专业。部分刚刚转型升本的高校也纷纷紧随其后,陆续开设利于地方的,具有独特的制药工程专业。纵观各学校该专业的培养模式现状,就人才培养目标要求及主干课程上有如下特点: 1.1人才培养目标 培养具备生物制药、化学制药、中药制药方面基本理论知识、实验技能和工程实践能力,能在制药、生物化工和食品等行业从事产品的研制开发、生产以及应用研究和经营管理等工作的高级工程技术人才。 1.2人才培养要求 制药工程专业主要以化学工程与技术、化学及生物工程、细胞工程为主干学科。采取宽口径人才培养模式,突出制药工艺、设备的开发和工程设计特色,专门研究药物生产的原理、方法、工艺与设备的开发与设计。学生在校期间学习制药的基本理论与基本知识,经过专门实验技能、制药工程实践,具备药物的研制、生产、工程设计的能力、创新能力和独立获取知识的能力。以期培养出能在医药、化工、卫生、食品等领域的企业、事业单位从事生物药物、天然药物、精细化工产品的技术开发、产品研制、化学分析、仪器操作、生产管理、教学培训、商品检验和技术服务等工作的应用型高级专门人才。大致的主要课程有有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、生物化学、微生物学、微生物发酵制药、生物催化、生物分离、药物化学、药理学、天然药物化学、药剂学、制药工程、化工原理、化学制药工艺学、制药工程工艺学、生物制药设备学等;根据各学校办学特色和社会需求,开展一些主要实践环节,包括化学与制药基础实验、生产实习、计算机软件模拟实际生产及生产线实践、课程设计、毕业设计等。可以看出,制药专业涉及多学科的交叉融合,特别是药学、化学占据很大比重。 2.中药学基础在制药工程中的作用 随着现代医学技术的飞速发展,制药工程专业作为一个与医药学紧密相关的工科专业,观其培养模式及相应课程设置,药学基础知识这方面的进一步加强势在必行。中药学基础这门课,它强调了学习中药的基础,也是对药学知识的重要补充。中药涵括了天然中草药、民族药、西药等部分药物,制药工程专业学习过程中,可以达到标本兼治的效果。不仅可以优化学生的知识结构,而且为今后制药技术指导打下牢固的基础。如果培养出来的学生只知道如何摆弄机器,而不知道所制药物的根本原理,那就等同于专科培养模式,影响其进一步深造。因此,中药学基础可以说是链接各主干课程的纽带,具有很好的驱动作用,是药剂学、药理学、药物分析、制药工艺学等与药学相关课程的理论基础。 3.中药学基础教学改革探索的思考 通过几届学生的教学实践和不断探索研究,对于在制药工程专业中开设中药学基础课程教学改革,谈谈几点思考和看法。 3.1中药学基础教学模式的改革探索 目前,中医药院校中药学的教学模式大部分是根据教材编写内容确立的,总论依次按中药的发展沿革、药性理论、药物的采收、煎药方法、配伍服用禁忌、炮制方法意义等顺序讲授,各论分药材来源、性能、功效主治、临床应用的顺序授课,其涉及到大量的中医的各种病证,从中医的病因病机来解释中药的作用,而制药工程专业中强调的是基础知识,如果按照中医药院校照本宣科的教法,学生学习过程是非常艰难乏味的,失去学习兴趣,教学效果的提高是无法凑效的。因此,在授课过程中,教师应在每个章节授课过程中,适当给予补充一些中医内容,以临床案例为导向,对疾病诊断中出现的症候、用药法则进行通俗讲解。进而讲授中药学的基本理论,诸如四气、五味、归经、升降浮沉、有毒无毒、配伍法度,煎煮方法、服药时间,用药禁忌等基本知识,学生就会积极主动吸收消化,激发其学习兴趣。 3.2中药学基础教材、教学大纲与内容的改革 在制药工程专业中开展中药课程,其教材、教学大纲内容应有自己的特色,可根据国家中医药类规划教材《中药学》及其教学指导大纲进行编写属于本专业的课本,内容编写上要求通俗化,介于科普知识与专业知识之间。达到传授传统中药理论知识外,教师还应紧密联系临床诊断表现,将中药化学成分、药理研究进展及临床报导贯穿一起,把现代科学的前沿科研成果的内容融入到课堂教学中去。根据专业培养需要和课程设置需要,对相应的知识模块采取适当取舍,使之适应不同层次的学生。 3.3中药学基础教学方法上的改革 中药学内容很多,功效相似药物容易使学生产生混淆,而制药工程专业本来中医基础理论知识就薄弱,其学习难度就会加大,导致学生缺乏学习热情,只能被动的接受。在教学方法上,课堂讲授要形成灵活多样、生动活泼的教学方法,教师授课过程中善于运用增强记忆能力法,综合比较法,多媒体教学法等具体教学措施。改变教学观念,以学生为中心,问题为导向,让学生主动参与课堂教学。教师可做出部分课时计划,开展中药学实验课,譬如带学生野外考察,上山采药,制作药材标本,下到医药药房及社会药店的中药柜台进行实践技能锻炼,使学生身临其境,更好掌握中药知识和技能,满足社会需求。 3.4中药学基础考评制度改革 考试可以体现出学生对中药学知识掌握的程度,合理的考核方式是改革的重要环节。我们曾尝试以开卷考试的方式考核,但开卷考试学生往往容易投机取巧,平时不认真学习的同学也得到相似的分数,分数无法拉开,数据体现不出没有正向分布的规律,成绩结果得不到有效的评价,也没有达到掌握中药基础知识的目的。而后又采用闭卷考试,运用分段考评方式在学生学习中药学过程中进行两次中期考试,期末成绩分为两部分,包括平时成绩和卷面成绩,其比重为30:70,对中药学基础实验课进行考试,考试采取通过分组抽签的方式,主要是认识常用药物和功效主治,将其纳入到平时成绩部分,这样学生就会自主地去学习、查阅相关文献资料。最终结果显示,该方法能提高学生学习主动性,牢固掌握课堂所学知识并加以内化,提高了教学质量。 中药学是一门基础学科,在中医药院校是重要课程,若在制药工程中开展教学工作,我们必须得量体裁衣,在教学中不断改进,完善教学内容,紧扣培养方案,科学合理考评,既可以使学生获得知识补充,又能让教师在教学上形成自身独特的教学风格。 作者简介: 潘立卫,男(1987-),硕士,实验员,研究方向:中草药有效成分研究。 中药制药论文:高职中药制药专业中药化学的项目教学法研究 [摘要] 根据中药制药技术专业人才培养目标,结合现代高职教育特点,辽宁医药职业学院在中药化学实用技术教学过程中采用项目教学法,促进学生的主动式学习,提高学习积极性。本文就课程设计思路、教学目标、教学内容的选择、教学项目和任务的设计、实施过程、教学手段、教学评价、教学成果及未来发展目标等方面阐述项目教学法实施过程,以提高授课效果、学生的创新能力和解决问题的能力。 [关键词] 高职;中药制药技术专业;中药化学;项目教学法 中药一直以来以历史悠久、安全有效、毒副作用小为中华民族的繁衍昌盛做出了巨大的贡献。随着社会的发展、疾病谱的变化、药物的滥用等因素导致的某些疾病无法医治,如20世纪80年代疟原虫对奎宁类药物产生抗药性从而西方国家转而求助于中药。2011年9月,中国中医科学院研究员屠呦呦因为发现青蒿素获得拉斯克临床医学奖,人们更加意识到中药之于人民身体健康的重要性。但目前中药由于同物异名、同名异物、一药多来源及生产、采收、炮制、加工、运输、贮藏等因素的影响质量难以控制,在一定程度上阻碍了中药现代化的进程[1]。故应培养中药相关专业的技能型人才,以有效控制中药材及中药制剂的质量,为中药走向国际市场开辟通道并更好地为全世界人类服务。 辽宁医药职业学院(以下简称“我校”)于2001年设置中药制药专业,根据专业人才培养目标和未来就业岗位群分析,使学生初步具备中药制剂的制备、调剂、质量控制的能力[2],并能胜任药品生产企业的生产技能性操作岗位及管理岗位等。通过对该专业知识、能力及素质结构分析,《中药化学》为其专业优秀课程之一,在中药专业知识结构中起着举足轻重的作用。同时,在国家人力资源和社会保障部主办的中药药剂员职业资格考试中,中药化学为其考试内容之一。通过本门课程的学习,使学生掌握中药中的黄酮、生物碱、蒽醌、香豆素和木脂素、皂苷、强心苷、萜和挥发油等常见成分的结构、理化性质、提取分离和检识方法[3],能采用合适的方法提取分离中药中的各类成分,并且进行检识。 1 目前中药化学教学现状 中药化学需有机化学、分析化学等学科作为前期基础课,涉及的知识面比较广泛,学生普遍反映化学基础差,且化学成分结构、理化性质等方面对高职学生而言比较抽象,学习本门课程难度相当大,学习兴趣不大。就教师而言,上课容易出现“一言堂”,几乎就是教师一人的独角戏,学生被动式学习,授课效果可想而知。我校中药制药专业中药化学总学时为72学时,其中理论课40学时,实践课32学时,理论、实践几乎各占50%,但传统的授课模式下,先理论再实践,学生无法将理论更好地融入实践,操作过程中只是机械的重复验证性实验,缺少主动性思考过程,更多的情况下只是问该做什么,而不去想为什么。根据高等职业教育理念,以就业为导向、以能力为本位,我校的目标是培养技能型人才。怎样提高学生的学习热情,提高其发现问题、解决问题的能力,是目前中药化学教学过程中必须解决的问题。目前的教育现状迫切需要进行中药化学的教学改革。 2 项目教学法在中药化学课程教学过程中的设计与应用 2.1 关于项目教学法 项目教学法最早源于美国教育家凯兹和加拿大教育家查得合著的《项目教学法》,德国引进后制订了“以行动为导向”的项目教学法法规,并开始应用于现代职业教育[4]。项目教学法以建构主义学习理论为基础,过程中改变了传统的以教师和教材为中心,而改由学生和实践项目为中心,由教师或师生共同制订相应教学内容的项目并且完成这些项目[5]。项目教学法改变了以往教师讲授为主、学生被动学习的传统教学形式,采用项目导向、任务驱动、演示讲解、现场点评、师生角色互换等教学方法,全面提高学生的职业能力。根据“以服务为宗旨,以就业为导向”的职业教育目标,在高职中药制药技术专业的《中药化学实用技术》教学中,打破传统的教学模式,采用项目教学法的教学模式,并以此来推动学生职业技能培训环境与模式改革,用全新的模式培养出高素质的技能应用型人才。在整个学习的过程中,学生不再是简单的接受知识的容器,靠死记硬背的方法去死读书、读死书,而是从被动的“让我学”转变为“我要学”,学生可通过动口、动脑、动手真正地参与到教学中来,成为知识的主动构建者。 2.2 课程设计思路 本着“课程教学目标服务于人才培养目标,课程教学内容服务于课程教学目标,课程教学方法适合课程教学内容”的教学设计思路[6],采用项目教学法,结合中药制药技术专业的未来岗位群、岗位职业能力分析,确定知识目标、技能目标和素质目标,通过对课程内容的整合,确定适合学生学情的项目及任务,提高学生的职业能力,实现与未来工作岗位的零对接。 2.3 课程教学目标 2.3.1 知识目标 掌握中药中八大类化学成分生物碱、黄酮、蒽醌、香豆素、木脂素、强心苷、皂苷、萜和挥发油等化学成分的提取分离技术及必备的理论知识,并了解中药中各类化学成分的存在、分布及生理活性及中药化学成分的提取分离新技术、新方法。 2.3.2 技能目标 能熟练根据各类化学成分的结构、理化性质选择合适的提取、分离的步骤和方案,并可采用化学检识法初步鉴别中药化学成分的基本技术。 2.3.3 素质目标 具备科学严谨的学术作风和良好的职业道德;具备信息获取能力,利用书籍或网络获得相关信息,并经归纳整理,能够解决岗位实际问题;具备团结协作精神,互相帮助,共同学习,达到目标。 2.4 教学项目的选择 在项目教学法的实施过程中,如何针对所选的教学内容及不同学习基础的学生选择合适的项目是问题的关键,既要保证教学的基本知识点的学习,同时要兼顾到学生的学习积极性,所以在项目的选取上一定要注意难度,项目不能太大、太难,必须保证学生在必要的指导下顺利实施。同时项目的设计既有以小组为单位的大项目,也有以个人为单位的小项目,或者有些项目二者兼有。这样设计的目的是在教学质量评价的环节既可体现小组的团结合作,也可体现个人的实际操作水平,避免出现小组中某些或某个学生参与度不高,激发学习的主动性和参与的积极性。比如,皂苷的提取与检识方法,在项目设计中,以三七中皂苷为例,采用甲醇回流提取并回收溶剂,取适量三七皂苷的甲醇提取液,进行Liebermann-Burchard反应的定性检识。操作过程中,三七皂苷的提取可以以小组为单位进行评价,而理化反应检识可单独评价。 当代职业教育目标,将中药化学实用技术内容分割成两大模块,八大项目。两大模块分别是中药提取分离方法、中药各类化学成分的提取分离技术;八大项目分别是生物碱、黄酮、蒽醌、香豆素、木脂素、强心苷、皂苷、萜和挥发油的提取分离技术。对每一项目进一步分割成适合教学基本目标的若干子项目,每个子项目设计基本理论学习和专业技能训练,实施项目化教学。通过子项目的实施,使学生达到对应知识点的理论要求及能力要求。 以生物碱为例,生物碱具有明显的生理活性,已知生物碱种类约10 000种,是中草药中最为重要的有效成分之一,如黄连、苦参、防己等均含生物碱,且为其重要的活性成分。生物碱结构种类很多,性质比较复杂,学生在学习时通常感到难度很大,学起来很吃力。我校在过程中选用项目《一叶c中一叶c碱的提取、分离和检识》进行教学,通过一叶c碱的提取和分离来掌握生物碱的基本性质和一些提取分离方法[7]。见表1。 表1 生物碱教学项目设计 之所以选择一叶c中生物碱的提取和分离,是因为过程中用到了渗漉法、离子交换树脂法、索氏提取法等多种方法,而且通过分离可得到一叶c碱的单体,学生实验结束后直接可看到成果――一叶c碱的浅黄色结晶,更为直观,也更有成就感。据笔者了解,多家同类院校在生物碱一章中多选择黄连中小檗碱的提取分离和鉴定作为实训项目,过程中包括酸溶碱沉、盐析的操作,而且得到的是小檗碱、黄连碱等生物碱的混合物,无法得到单体。相较而言,一叶c中生物碱的提取分离技术所呈现出来的是更多的实验操作,成果显著而直观,可说是生物碱一章的经典实训项目。 2.5 教学实施过程 将中药制药技术专业每班学生30名左右,分成8组,每组3~4名,明确各组分工及成员分工。教学过程包括创设任务情境、知识铺垫、制订方案、项目实施、总结评价,引导学生完成既定任务,并进行组间及组内讨论、组间互评及对每组学生进行教师评价,总结记入成绩。如以上述一叶c碱的提取分离为实例,首先布置查阅文献,确定提取分离路线。开展组内讨论及组间讨论,并适时教师介入点评。根据模块――提取分离方法的学习,确定索氏提取法的操作要点及对应分值。观看视频,并对既定评分标准进行修订,在项目实施过程中采用自评、组间评分或随机抽调几人为评分小组进行打分。操作结束后各组进行讨论,总结心得。教师随即抛出问题,引导学生重新回忆操作过程及要点难点,如索氏提取法的优点和操作要点,为什么树脂先经碱化后再用石油醚索氏提取。通过这样的教学形式,使学生深刻的理解索氏提取法及生物碱的提取分离的操作过程,而不是单纯的理论说教,过程中课堂气氛活跃,学生的学习热情很高。教师扮演的不再是课堂的主角,而是给予必要时适时、适度的指导,避免出现将项目教学法的课堂沦为把理论课搬到实验室中的尴尬现象。 值得注意的是,课程教学过程中必须注意同学生的交流,既包括课前交流、课堂交流,也包括课后交流。有些同学在专业学习、课程学习及未来就业形势或生活等方面产生困惑时应及时解惑,鼓励健康向上的行为及观点,及时纠正片面或偏激的行为;课堂交流主要指在授课过程中耐心解答随堂产生的疑问并配合学校德育部门及时解决;课后交流主要指课后或学生毕业后做到积极与学生沟通,了解本门课程学习情况或行业应用情况,并及时对教学环节进行改进完善。教学以人为本,不仅仅是知识的生硬传授,所谓教书育人,不仅仅要达到学习目标和技能目标,还要培养德、智、体、美全面发展的技能型人才[8]。目前许多院校的专业课教师主要把注意力放在教学改革上,忽视了学生的德育培养,对此应引起足够的重视。 2.6 教学手段 目前全国各大院校在中药相关专业采用的教学方法多种多样,除传统的教学模式外,目标教学法、启发式教学法、Seminar教学法[9]、任务型教学法[10]、TDL教学法[11]、感官刺激法[12]等多种方法应用其中,提高授课效果。但由于中药化学教学内容很多,学生的学习情况也不尽相同,所以各种方法各有利弊。在中药制药专业的授课过程中,采用项目教学法教学方式,并且在必要阶段辅以其他方法进行教学,提高了学生主动学习的热情,并可避免传统教学模式中理论和实践相脱节的现象,取得了一定的成果。 另外,笔者及课题组成员参与国家教育部主持的药物制剂专业的资源库建设,可充分利用这一平台,充分利用既有的网络资源,如图片、视频、动画等开展教学。 2.7 教学评价 传统教学模式下,采用的考核方式包括平时成绩、实践课成绩及期末考试成绩三部分,平时成绩包括出勤情况及课堂表现、实验报告,实践课采用各类化学成分的理化检识操作,期末考试为闭卷答题所得的分值,三部分所占比例为20%、20%和60%。考试过程中可能会出现学生考试发挥不理想带来的成绩不好的情况。学生参与并完成项目的过程是一个动态过程,为此,笔者采用过程性评价和终结性评价相结合的方式,并加大过程性评价的权重,弱化终结性评价,以期真实反映学生的实际操作水平[13]。改革后的教学评价方式更为灵活、全面地反映学生的学习情况,主要包括平时成绩、在项目实施过程中的组间评价、教师评价及期末考试四部分,理论考试的比例也下调至40%。 3 中药化学教学改革未来发展目标 3.1 教材建设方面 在现行版本的中药化学教材中,糖和苷类单列一章,但在历年的教学过程中不难发现,本章内容比较抽象,涉及很多的有机化学基础知识,而且在以后各章节教学中,有些重点内容反复提及,如糖和苷的检识反应――Molisch反应。所以在教学过程中,笔者直接将其打散,揉入其他各章。如在黄酮一章中,选用“槐米中的芸香苷提取、分离和检识”为例,将芦丁的检识方法作为子项目,采用Molisch反应进行检识,从而将抽象的方法作为一个可操作、可以直观观察到结果的形式出现,令学生更加印象深刻;再比如苷的水解反应是一个难点,将其结合到强心苷的酸水解反应中,两方面内容互相补充,互相说明,授课效果更好。 另外,现在许多教材虽按照项目教学法的教学过程进行编排,但许多内容根本不适应教学,一些有效成分的提取只是参见以前版本的教材。比如,甘草中皂苷类成分的提取,实际在操作过程中很难得到甘草次酸单体。笔者近几年也多次参与《中药化学》教材的编写工作,但是关于项目教学法的内容也在逐渐摸索中,未来期待能编写更适应当代职业教育的《中药化学》教材,而不仅仅是拘于编排形式的变化。 3.2 教学项目的设计 教学项目的设计应注重与药物分析、中药炮制、中药药剂等学科的融合,通过开设学科交叉的项目设计,使学生做到中药学知识的系统掌握,而不是死学硬学。目前开设的实验多与现代工业化药企的生产差距较大,所以未来将开展与更多家药企合作,通过行业专家参与教学制订教学项目,真正实现工学结合[14]。 3.3 师资建设 中药化学的项目教学法在教学实践中逐渐摸索和不断改进是一个长期的过程,包括教学流程设计和教学质量的评价体系也在不断的完善。教学模式的改变带来的成果毋庸置疑,但笔者想说的是,在教学改革的过程中,同样重要的是教师素质能力的培养,尤其是实践能力的培养。目前许多高职高专类学校的专业课教师主要来源于高校毕业生,经试讲、面试、考试合格后即可具备教师资格,从一个学校走向另一个学校,没有企业生产经验[15-18]。笔者认为教师应不仅仅拘泥于校门之内,拘泥于学校的实验室,更应该走向药厂,结合生产一线强化实践技能。目前许多高校教师走向工作岗位仅仅是作为一个旁观者的形式,企业出于生产效益、风险预估或等多方面因素的影响不愿让实践者参与其中,教师专业素质是否真正得到提高可想而知。期待以后更多院校和药企关注此类问题,使教师真正具备双师资格。 4 小结 项目教学法在中药化学教学过程中的优势地位无可替代,但实施起来问题较多,诸如每年学生情况不同,如何提高学生的能动性是一线教师一直致力于解决的问题,过程中很容易出现课堂气氛沉闷、把理论教学搬到实验室中的情况,同时,教学评价方法也应逐步完善。怎样提高学生的创新能力及发现问题、解决问题的能力需不断进行深入研究。 目前,全国多所职业院校在《中药化学实用技术》的教学过程中相继采用项目教学法进行教学,但辽宁省可说寥寥无几,故此次教学改革除可填补这一不足之外,也期待在前人的基础上更为创新,培养高素质的技能型人才。