发布时间：2023-03-24 15:14:22
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的工程设计论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心，重新修订教学大纲，整合相关课程，对应工程设计内容体系，构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段，以激发兴趣为主，课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段，包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段，包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段，主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展，在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时，着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备，并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。
2构建完整的工程设计实践环节
工程设计是面向对象的综合性实践活动，只有突出实践环节才能让学生锻炼能力、积累经验、有所感悟。整个工程实践环节包括化工AutoCAD制图、化工原理课程设计、化工设计Aspen仿真模拟、生物工程(制药工程)创新综合性大实验、湖北省化工设计大赛、全国“三井杯”化工设计大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、生产实习、工厂设计项目、毕业设计。工程设计以校企组合的校内生产性实训基地(如尿素仿真实训平台、啤酒发酵实训基地、药物制剂实训平台)和校外企业实习基地(如安琪酵母生物工程专业国家级工程实践教育中心)为依托，注重选题的针对性(面向地方企业)、设计的规范性(符合行业标准)、操作的可行性(绿色、经济与安全)，并将化工设计竞赛、制药工程设计竞赛融入人才培养的教学体系中，大力提高实践教学环节的实效性。
3构建合适的工程设计评价体系和管理模式
工程设计的系统性、协作性较强，因此在工厂设计和毕业设计中采用小组制、导师制、课题制进行管理、操作和评价，以培养学生的团队合作精神，即每小组5～7名学生和1～2名指导老师，每个学生完成每组设计项目下的一项子课题，最后采用学生答辩与互评、教师评价、企业专家点评等构成综合评价体系。另外，建立健全激励约束机制，考虑给予竞赛获奖和设计达优秀等级的学生相应的创新实践学分，代替相关选修课的学分，以此激发更多的学生参与工程设计的学习。
4结语
施工组织设计
疏浚工程拟采用4方抓斗船开挖，配合泥驳施工，疏浚土外抛于附近坝田、深潭或采用吹泥船吹至附近的坝田。工程施工应严格按《疏浚工程技术规范》（JTJ319-99）、《水运工程爆破技术规范》（JTS204-2008）有关规定执行，同时必须在施工过程中实行自检、互检、专检，对不符合质量要求的浅段，不能竣工验收。在施工组织方面，首先形成明确的施工计划，并对施工方提供的材料进行审批。随后，开展技术交底工作，交接完成后即可提出开工申请。最后，相关部门应注意做好施工过程中以及施工结束后的质量检查工作。
航标工程
1．航标设计
西江下游（肇庆至虎跳门）航道整治工程航标工程共配布航标144座，已有5年使用时间，受自然条件和产品老化等因素影响，上述航标受损较多，原主要的备用器材也已经耗完。根据此次航道整治工程涉及的西江航道局、江门航道局、佛山航道局和广州航道局向广东省航道局请示的相关文件，本遗留工程中航标工程主要包括：
（1）航标的改造、改建、修复；
（2）塔标标路、挡土墙、安全护栏的修复、新建指路牌；
（3）航标及备用器材的购置。
2．配布类别
西江下游航标原设计为按内河一类标志进行配布设计，本次航标工程仍按原航标配布类别进行设计。
3．设计原则
（1）特殊情况除外，对撞毁的航标按照原设计方案进行重建，对部分损坏的航标进行改造、修复。
（2）对于损坏的航标，各区域局已修复好，但资金尚未解决的，可列上，并在备注中说明。
（3）航标备用器材的备用量按原设计的备用率计算，即统一按照50％。
（4）由于无大比例放大测图及勘察资料，施工中应根据每座塔标所处的实际地形进行调整，其工程量实行现场计量。
尾工工程
1．码头的现状与功能要求
本码头位于西江下游高明市区太平州荷城公园河段，使用岸线长度约45m，现状为西江航道局高明航道站的简易工作码头，码头目前设置两级浆砌石平台及简易滑道，上游设置一高桩式引桥（顶标高8.2m），码头前沿水域停靠工作船及放置浮标等器材。原码头建设年代较早，设施陈旧，目前不能适应航道日常维护工作的要求，需要进行必要维修。根据高明航道站的要求，本码头需设置两个靠船墩（兼顾系船功能），后方设置码头平台作为堆场及设备检修工作平台。
2．平面布置
本码头平面顺岸布置，码头泊位长40m，码头结构由两个靠船墩组成，靠船墩两端部的连线长23m，后方平台长40m，平台至岸堤止。码头平面布置详见施工图纸。码头前沿线部分水域需进行浚深，以满足船舶吃水要求。码头所在河段河床较为稳定，水深良好。另外码头回旋水域距离主航道约100m，作业不影响主航道的正常通航。拟加固码头前沿港池底高程-2.82m。回旋水域宽度52.5m，底高程为-2.82m，前沿停泊水域16.0m。码头结构长23m，后方平台长40m。
3．作业标准
码头的泊稳和作业条件主要考虑的自然条件包括风、浪、水流的大小及其分布特征。风速风向对码头作业影响较大，当风力大于6级时码头停止作业。本码头位于三角洲河网水道，河道水面宽度约600m，自生风浪较小。涨、落潮平均流速较小，水平平缓，对船舶的靠泊影响不大，水流对码头作业的影响比较小。根据自然条件和作业要求，通过上述分析，考虑风、雨、雾、雷暴、水等各种因素的影响，本码头结构加固后年可作业天数不小于320d。
实船试验
1．试验目的
（1）验证航道整治后的航道的技术参数（主要指弯曲半径和宽度）的合理性，重点验证横坑河段的航道技术参数。
此外西江下游在项目设计前沿河均为单桥，现在高明西江大桥、九江大桥、南门大桥均出现建设双桥在同一区间水域，这和过去航道选线按规范单桥布线有所区别，因此在实船试验中考虑对这三座双桥桥区水域进行上下行会船试验。
（2）检验全线航道航标配布的合理性。
（3）综合验证西江下游航道是否达到3,000t级江海轮的双线航道通航要求。
2．试验范围
本次试验河段为西江下游（肇庆至虎跳门）全程河段长168km，主要有两段航段组成，其中从肇庆二桥至百顷头长123km，百顷头至虎跳门口（即虎跳门水道）长45km。重点试验河段为虎跳门水道的横坑河段，起点从马田水闸对开27#标至荷麻溪大桥上游的33#标，全长约4.4km，详见图2。
作者：方原柏 单位：昆明有色冶金设计研究院
现场无线仪表可以安装在危险环境中，如Class1Division1区域，符合本安（除电池外）和隔爆认证，防护等级不低于IP66。上述无线现场设备中，有少数因耗电量大需现场提供电源。如无线雷达液位计需要65／240V（AC）或24～64V（DC）电源；无线设备振动监测变送器可用电池供电，也可以由外部提供10～30V（DC）电源。现场无线仪表的刷新速度可以设定为1s，5s，10s，30s，未来可以达到0．25s。现场无线仪表通过组态可执行或不执行路由功能。无线网关OneWireless网络的设计具有非常灵活的扩展性，既可以是单一的无线变送器网络，也可以是支持全厂多种无线应用的、全面的工厂级无线网络。2010年6月推出的R200OneWireless网络最新版本，支持用户在其相关设施的不同区域设计具有各种无线覆盖能力的无线网络。如仅针对无线现场仪表的无线网络架构，可选择无线变送器本身的路由功能，由现场设备接入点实现；也可以同时支持无线现场仪表、多种无线应用、有线设备无线转接、有线网络无线互联等多种功能的无线网络架构，由多功能节点（Multinode）实现。一个无线网络可以有多个网关，网关之间支持无线通信。多功能节点一个或多个多功能节点构建无线Mesh主干网络，无线现场设备可以自动选择与任何一个多功能节点进行无线通信。Mesh主干网络支持多种应用，不仅支持同ISA100．11a无线现场设备的无线通信，还支持802．11Wi－Fi无线设备如无线视频、Experion移动工作站、标签扫描仪、无线巡检、无线设备振动监测变送器、无线读表器、可燃气体检测的无线通信，同时支持现场Ethernet设备的无线转接，即现场的第三方设备可以直接有线接入多功能节点从而进入无线网络，或者配置无线转接模块，同多功能节点进行无线通信。每个多功能节点都可同时作为网关或配置冗余网关与DCS，PLC进行数据集成，两个10／100Mbit／s以太网通信口可以同时接在一个交换机上，用于控制系统的通信：Modbus，TCP／IP，OPC，或用于多功能节点之间的有线互联，或用于转接Modbus，RTU，TCP／IP设备进入无线网络。
现场设备接入点采用双天线结构设计，确保Mesh多路径通信环境时无线数据的可靠性。无线管理平台无线管理平台（WDM）管理所有的无线现场设备，如ISA100．11a无线变送器、现场设备接入点和多功能节点等无线网络设备。该平台承担无线现场设备网络网关、系统管理器以及安全管理器的角色，用于初始化无线设备的组态，并存储组态无线现场设备所需的无线网络系统数据；实现无线现场设备网络的安全管理，生成、和管理所有现场设备加入无线安全网络所需的安全密钥；提供Modbus，HART，OPC和专有协议等数据集成通信接口，实现无线网络数据同DCS的数据集成。无线管理平台功能也可以内嵌在DCS的组态工具中，支持无线现场设备在DCS中的内嵌式数据集成；同第三方DCS的数据集成时，应配置单独的采用标准通信协议的无线管理平台。OneWireless工业无线网络的特点OneWireless与其他类型的工业无线技术相比具有如下特点：a）一个无线平台支持多种应用，如过程参数的监控，安全视频监视，流动作业，移动设备的即时定位，管道腐蚀监测，设备状态诊断（如振动、转速、位移）等。b）一个无线平台支持多种通信协议。可以支持HART，Profibus，FF，Modbus（Serial和TCP）以及OPC等多个协议。c）无线网络连接的现场设备种类齐全，不仅有HART设备，还有4～20mA模拟设备，热电偶，热电阻，阀位，DI，DO，甚至还可以通过无线读表器连接就地显示圆形刻度盘的压力表、真空表、温度计，扩展了无线解决方案涉及的产品系列。d）无线网络用于连接的现场设备参数除了常见的压力、流量、温度、物位外，还包括管道腐蚀监测，设备状态诊断（如振动、转速、位移）等特殊参数。e）现场无线设备的刷新速度快，目前可以设定为1s，未来可以达到0．25s，从而为无线传输的参数用于闭环调节控制创造了条件。f）传输距离远。一个网络的覆盖面积可以达到数十平方千米。g）现场无线仪表电池的使用时间可以达到4．5a以上。h）无线现场设备的路由功能选择提供了系统构成的灵活性。i）扩展方便，规模可大可小。j）支持移动设备如移动工作站、IntelaTracPKS无线巡检设备等，以通过无线网络收集现场数据，执行资产智能管理。k）通过XYR400E无线转接模块可以无线转接如下协议的第三方设备：RS－232，RS－485，Ethernet。第三方设备包括PLC，分析仪，照相机，报警盘等。3OneWireless工业无线网络系统工程设计应用场合a）适合采用工业无线网络的场所：测点分散，被铁路、河流、建筑物分割；危险区域；罐区储罐分散、无集中监控设备；现场移动作业的需要；系统布置要求更简洁、安全；改造项目时间紧迫。b）采样刷新速度快，适用于要求采样刷新速度较快的工业无线网络。c）过程工业为无线网络设定的参数标准共分0～5级，对应信息传输速度的重要性由高到低，即0级要求的信息传输速度最快。目前，OneWireless工业无线网络主要用于5级的记录和下载／上传参数、4级的报警参数、3级的开环控制参数及2级的紧急程度不高的闭环监督控制参数；而属于1级的紧急程度高的闭环调节控制参数和0级的涉及过程安全的紧急动作参数，为可靠起见，目前暂不采用该网络，而应以4～20mA，HART，FF现场总线等方式传输。d）无线现场设备、无线网关均为本安认证，可用在本安设备上，防护等级不低于IP66，现场无线设备还带隔爆认证。e）现场设备接入点可以与无线现场设备通信，而多功能节点既可以同无线现场设备通信，也可以支持无线视频、移动工作站、振动监测等多种无线通信，也支持有线接入PLC或其他以太网设备，进行无线转接。
无线网络的规模a）一个无线网络最多可支持40个现场设备接入点／多功能节点，每个节点都可以作为网关有线接入上位机系统，实现数据集成。一个无线网络可以有多个现场设备接入点／多功能节点同时作为网关。b）现场设备接入点／多功能节点作为网关时，每个都可以带100台无线现场设备（刷新速度1s），现场设备接入点／多功能节点不作为网关时可以支持20台无线现场设备（1s刷新速度时）或80台无线现场设备（大于1s刷新速度时）。c）无线网络的规模至少可以支持多达800台无线现场设备（1s刷新速度时）或3200台无线现场设备（大于1s刷新速度时）。设计要点a）接入OneWireless工业无线网络的输入信号类型及采用的无线现场设备见表1所列。b）无线现场设备有作为路由器或不作为路由器两种使用选择。当无线现场设备组态为不具有路由功能时，支持快速数据采集，可做到如1s的刷新采集和小于100ms的通信时间滞后；当数据采集速度要求不快时，无线现场设备可以组态为具有路由功能，一些不能直接与网关无线通信的无线现场设备可以借助其他无线现场设备的路由将信息传输到网关。c）通常需要得到有关的现场设备配置图，然后标出所需安装的无线仪表位置。当无线现场设备组态为不具有路由功能时，现场设备接入点、多功能节点之间同无线现场设备之间的无线通信距离根据天线类型不同分为305m，610m，3km，两个现场设备接入点或多功能节点之间的通信距离为1km，采用高增益天线时为10km；当无线现场设备组态为具有路由功能时，两个无线现场设备之间的通信距离可达400m。d）无线网关支持标准的通信协议，更支持同DCS的内嵌式数据集成。如与霍尼韦尔公司PKSExperion控制系统集成时，无线管理平台所有功能已经内嵌在DCS的组态工具中，不需要再接入无线管理平台。e）作为控制应用的无线网络，网关必须冗余配置。f）采用ModbusTCP／IP进行数据集成时，应配置即插即用的无线防火墙，确保网络安全。g）现场设备接入点电源为直流24V交流，交流110／230V，多功能节点电源为直流24V，应由UPS供电。安装要点网关a）安装位置尽可能地有开阔的视野，便于与其他多功能节点构建Mesh无线主干网络以及与无线现场设备之间建立连接。b）靠近DCS室或者装有有线接口的控制室。c）防爆区域必须将网关置于防爆箱内。d）易于提供交流220V电源。e）网关可安装于抱杆上，高增益天线也必须安装在抱杆上，天线尽可能地装得高一些，但是必须在接闪杆的45°角保护范围内。f）抱杆所用材质为镀锌钢管，直径为50mm左右，钢管壁厚不小于2mm；抱杆安装位置高出管架正上方或者就地机柜室外部墙体顶部1～2m，并距离墙壁等物体至少200mm；抱杆底部可焊接在管架或者钢板上，再用膨胀螺丝固定到楼顶，高度要求为2m，抱杆需良好接地。g）从无线网关设备到上一级有线设备（交换机、路由器等）之间的网线不可以超过100m。不作为网关的多功能节点及现场设备接入点a）应满足节中步骤c）～f）要求。b）当无线现场设备组态为不具有路由功能时，安装位置尽可能有开阔的视野和该节点覆盖的所有无线现场设备的中心，以便于与网关或其他需要建立无线链接的多功能节点尽可能地保持可视；如果没有直达路径，非视距路径也可以通过反射或折射覆盖，但是覆盖范围将缩小，需要较多的站点才能满足要求。4结束语OneWireless系统在中国的应用已经有数十套，如中国石化和中国石油多家下属企业、重庆锦湖化工厂、广州珠江水泥厂、申能上海临港电厂燃气电站、中国EPC油库、中联煤层山西沁县气田。华东电力试验所等。其中中石化武汉800kt／a乙烯无线通信项目由237台无线现场设备、22台多功能节点（包括5台网关和5台冗余网关）及ExperionServer内嵌无线管理平台组成。目前工业无线通信技术相关标准的现状为三足鼎立。除中国国家标准化管理委员会提出的WIA－PA（WirelessNetworksforIndustrialAutomation－ProcessAutomation）工业过程自动化的无线网络规范外，OneWireless与WirelessHART是国外主流厂家推出的两个重要的工业无线通信技术标准。
1.1河道水质改善措施
在河道治理工程中，改善水质是其重要内容，由于河道治理和周边城市建设息息相关，所以治理河道对城市品质的提升具有促进作用。河道水质改善工程具体内容包括初期雨水截流工程、旱季污水截流转输工程以及补水工程等。3.1.1截污治污一般情况下，旱季污水截流是通过河道河口对泵站予以提升，而初期雨水截流是通过河道两侧对截流箱涵进行敷设。截流初期雨水与旱季污水最终均为至河道干流截流系统，应该创建三个雨水处理池，以实现初期雨水处理，并将其设置于河道左岸，17.56m3左右的总调蓄容积。新创建的截流系统应该有效衔接大量污水及雨水排放口，采用限流井与截流井等措施，有效处理污水。同时还要进一步推进污水处理厂的科学、合理建设，使区域内大量污水及雨水处理问题得到有效解决。加强水保工作，对河道垃圾予以及时性清除，对乱排错接排水管网进行全面改造，尽可能减少河道污水排放量。
1.1.2排水泄洪很多河道都属于暴落暴涨型河流，所以在河道治理中，汛期泄洪排洪仍旧是其第一要素，保证河道能够安全泄洪排洪，此为治理河道的前提条件。截流处理初期雨水能够使排洪压力得到有效缓解，然而，河道治理还应该对一些极端情况进行综合考虑，应该将泄洪排洪视为关键性指标来处理。
1.2河岸治理绿色方案
通过绿色生态法治理河岸，改造硬质河岸，运用柔性材料在土坡上种植绿化，所种植的绿色植物包括黄金叶、小叶榄仁、四季桂花以及木棉等乔灌木。河岸保护工程需要对可持续发展与生态环境保护要求进行综合考虑，应该和河道岸边生态景观保持协调一致。通过梯形断面，将人行道设置在堤顶处，将亲水平台设置在堤下。通过斜坡衔接堤顶和亲水平台，依照平面范围对坡度予以确定，通过草皮护坡。采用砼植草对亲水平台与护岸进行护坡。
1.3改造河道景观优化方案
河道治理工程重点规划了河岸景观改造，种植植物具体将其绿化本质体现出来，重视河道生态效益，通过丰富的植物群对人工群落景观予以构造，和河水形成一种映衬，保证生态景观的融合性与一致性。道旁树、园路、亲水平台、人行道以及草坪等设计均错落有致，可谓“绿水映清流，两岸百花香”。此外，河道河岸景观设计还重点体现区域文化因素。在挖掘河道文化内涵中，重视主流文化精神的体现，构建一种和谐统一的生态文化景观，确保河涌文化品位得到进一步提升。
2治理生态河道的前景展望
治理生态河道，应该确保生态指标得以实现，并将开发和整治并重原则充分体现出来。在城市建设中，河道水域是其重要生存资源，生态治理河道水域，对人居环境的改善与城市生活品质的提升具有重要意义。由于近年来生活水平的进一步提升，使得城市居民也不断提升其环境要求，生态型河道的建设逐渐成为人们的统一愿望，尤其是城市周边河道，对其实施生态建设，是我国河道周边城市建设的关键内容。创建最佳人居环境，是现代城市与现代人的共同追求。目前我国一些城市生态型河道治理基本上已初有成效，城市得到优质水资源的滋润，完善水域生态体系，河道景观建设与绿化美化，将更多优秀旅游资源提供给城市居民[3]。
3结束语
1价值工程的基本理论
在价值工程里，价值是指产品的功能和项目整个寿命周期成本的最终比值。而价值工程主要是用以满足客户的需求与价值的需求，从两者的需求出发，然后以功能分析作为核心，最终通过系统的方法与创造性的理论进行科学管理的一个手段。但系统这项概念主要是由价值工程来进行支撑的，而创新则是整个价值工程的最初灵魂。因此，对于价值工程其工作步骤的开展可以是依据一系列的而且要具有启发性的问题进行开展。据此可以大致分为12个问题区，即三个阶段，12个步骤。价值工程大体的思路方法是:首先将价值工程分为小组，在通过小组对价值工程的项目做适当的分解，然后依据专家的打分结果来确定每个功能所对应的一个权值，然后确定出每个功能的系数。最后依据每个功能的实际成本或者是估算的成本来最终确定整个成本的系数，而两者的比值就是价值系数。
2项目在工程设计阶段主要造价的关键控制点
通常在工程实践的整个过程里，人们习惯将项目按照某种客观的规律将其进行划分，基本上可以划分为四个阶段，即决策，规划设计，实施与投产着四个阶段。虽然每个项目具有一个唯一的特性，但是每个项目都是需要经过其因果关系与彼此联系的关系确定实施的方案，最大程度的减少风险与失误的发生。对于项目，最根本最直接的目标就是实现野猪的高收益，因此，成本控制的好与坏直接决定了野猪收益的高与低。而设计阶段对于项目成本的节约扮演着重要的角色。主要是因为在设计阶段，项目并没有真正的实施，因此我们可以通过对其做可行性方面的分析，然后对不合理的步骤做及时的更改，进而最大可能的降低成本。一旦工程进入施工这个阶段之后，每个项目的量与价都已经基本完全确定了，已经不能再以人们的主观意志进行更改，即使在施工的过程中会涉及到以下现场签证的变更，但是总的消耗量几乎是不变的。因此，我们必须对设计阶段进行严格的把关，控制好材料的量，最大程度的减少工程的成本，提高整个项目的技术含量。在设计阶段，我们要选用最科学最合理的设计理念与评估方法，获得一个最佳的设计方案。
3价值工程在房屋建筑工程设计阶段的切入点
众所周知，房屋建筑工程整个项目都是哥哥活动彼此之间相互关联与相互依赖而完成的。其前期的工作内容是后期工作的内容的基础，但是前期的设计与决策对于房屋建筑的后期工作有直接的影响。因此，在设计阶段要将项目的不确定性降到最低。这就要求我们要将价值工程具体的活动内容合理的加入到房屋建筑的设计方案中。首先要组成一个价值管理的小组，其组成人员包括其活动的主持人，建设方的代表，专业的设计员，施工专家，造价的工程师以及监督人员。开展价值工程的研讨会，将与项目相关的材料都需要提前准备好。然后确定合适的研究对象。该阶段要求对工程所有项目进行全面的探讨研究，确定最重要的工序与价值对象。其次是功能的分析阶段，要求其活动的小组要在前两个阶段的基础之上，对设计要素能否满足工程的所有需求进行准确的分析，尽可能的寻找找节约成本的，又不降低工程质量的环节。接着是方案的创造阶段，此阶段主要是要求小组的成员可以尽可能的为建设方提供多种工程设计方案，来作为备用，使设想能够更加的具体化。归纳整理好设计的方案之后，便是实施阶段。此阶段要求小组对研究方案的每一步行动执行的时间进行科学的安排。最后在活动执行的过程中，要对实施的情况做及时的汇报总结。
4结束语
某集装箱码头工程建设规模为长1016m10万t级码头岸线，工程位于东南沿海，所处的港区现正在建设环抱型防波堤，防波堤建成后，留出400m宽港区水域口门，口门方向刚好正对该码头工程其中的一个泊位，该码头工程后方堆场原状为山体和村庄，高程在8.5～30m（当地理论基准面）之间。临近的已建一期工程码头面高程为4.5m。该码头工程平面布置见图1。
2码头面高程研究
2.1码头面高程初定方案
该码头工程所处的港区规划有突堤，本工程与突堤建成后，港池周围均形成岸壁式码头，根据波浪推算资料显示，码头前沿波浪较大，码头面顶高程可按上水标准控制。
2.2初始方案的物理模型试验
由于港池内存在波浪反射、叠加等现象，为了掌握码头前沿波浪越浪情况，从而为合理确定码头面高程提供科学依据，为此，建设单位委托某科研机构做了波浪局部整体物理模型试验，试验水位（当地理论最低潮面）：50年一遇极端高水位4.08m，10年一遇极端高水位3.38m，设计高水位2.05m。试验采用SSE、S、SSW等3个波向，波浪重现期为50年一遇、10年一遇、2年一遇。
2.3码头面高程方案优化
经试验研究表明，在4.8m高程的情况下，码头面上水情况较为严重。为减轻码头面上水淹没程度，经建设、设计、科研等单位技术人员多番研究，对码头排水情况进行多种方案优化，并进行相应的模型试验，最终确定优化方案如下：将码头面高程提高至5.2m，护轮坎高程不变；码头后轨与重箱堆场中间35m拖车通道做成1%单向坡度，重箱边缘高程为5.5m，并在该处设置一道50cm高挡水墙，在拖车通道坡脚和后轨之间设置1道通长越浪截水沟（兼作排水沟），码头前沿和排水沟的距离为40m，沟宽1.0m，沟深1.5m，并通过16座d1200排水出口排海。排水设施既可用于排放越浪，也可兼顾码头前沿雨水排放。依据上述优化方案，物模试验结果如下：
1）在设计高水位+S向50年一遇波浪条件下，码头面局部少量上水，很快排光。
2）在10年一遇极端高水位+S向10年一遇波浪条件下，码头面在连续大波作用下上水水体不能及时排出，测得最大水体厚度约为30cm，该区域堆积的水体2分钟内可基本排光，码头沿线基本无水越过挡墙顶部。
3）在50年一遇极端高水位+S向50年一遇波浪条件下，测得最大水体厚度约为40cm，波浪作用结束后5分钟内，该区域的堆积水体可基本排光。局部有水体越过挡墙顶部。该方案的主要缺点是挡墙要设计成移动式，出现热带风暴天气情况时，安装临时挡墙。码头正常作业时需移掉挡墙，操作较麻烦。本码头工程的周边陆域，尤其是后方山体、村庄等，与港区5.5m高程相差较大，导致高程衔接处需设置较高的挡土墙，费用较大；另一方面由于施工有大量的疏浚砂需外抛，外抛费用较高。因此，工程技术人员结合RMG设备、水平运输车辆、排水、临时挡墙优化等要求，对堆场区高程进行了优化设计，以降低港区与后方的高程差，减少外抛量，降低工程造价。另一方面也可以解决码头上水向堆场扩散的问题。
3堆场高程研究
3.1堆场高程方案比较
1）方案一：RMG两轨道在同一高程上，两轨道之间堆场区（42m）采用3‰的双向排水坡度，两轨道间距区（5m或8m）做平，并设置排水沟收集雨水，在空箱堆场区往后按5‰，到港区后方高程达到6.61m，总费用节省约246万元。该方案不足之处是前方堆场的积水不易排掉。
2）方案二：重箱堆场做成3‰坡度，RMG两轨道在不同高程上（相差0.13m），RMG设备采用长短腿形式，以适应高程差，两轨道之间堆场区（42m）采用3‰的单向排水坡度，两轨道间距区（5m或8m）做平，并设置排水沟收集雨水，在空箱堆场区往后按5‰，到港区后方高程达到7.39m，总费用节省约418万元。该方案缺点是由于RMG设备两轨道在不同高程上（相差0.13m），设备考虑设计为长短腿形式，属于非标产品，但不影响RMG设备制造及使用。
3）方案三：RMG两轨道在同一高程上，两轨道之间堆场区（42m）采用3‰的双向排水坡度，两轨道间距区（5m或8m）按3%进行放坡，从前沿往后逐步抬高，并设置排水沟收集雨水，在空箱堆场区往后按5‰，到港区后方高程达到7.54m，总费用节省约460万元。该方案缺点是纵向运输通道不平顺，影响拖车运输。另一方面，考虑到重箱集装箱的堆存及作业，本工程堆场如采用箱脚基础+砼预制块铺面，独立的箱脚基础可做平，独立基础顶面比砼预制块铺面高出20cm，堆场提高坡度对重箱堆放基本不影响。
3.2通过物模试验进一步验证堆场高程方案
为了摸清码头上水扩散对重箱堆场区的影响，科研单位再次进行试验，试验方案为将码头面高程提高至5.2m，护轮坎高程5.5m，码头后轨与重箱堆场中间35m拖车通道做成1%单向坡度，重箱边缘高程为5.5m，取消临时挡水墙，在坡脚和后轨之间仍设置1道通长越浪截水沟（兼作排水沟），排水沟距离码头前沿为40m，为减少使用过程破损，将排水沟尺度减少，沟宽0.6m，沟深1.0m，并通过16座d1200排水出口排海。
4结语
拟建的220kV排岭变电站位于钦州市钦南区大番坡镇，主要供电范围为钦州市东南部的钦南进口资源加工区、中马工业园，东场镇、那丽镇和那思镇。随着钦南进口资源加工区内大客户的建设，附近的220kV榄坪变电站220kV出线间隔已经不能满足加工区内220kV客户的接入需求。随着负荷发展需要，2012—2015年以及2020年须由排岭变电站供电的最大负荷分别为126、245、250、448和885MW，综上所述，为满足钦南进口资源加工区和中马工业园负荷发展的需要，实施就近提供可靠的220kV及110kV供电电源，新建220kV排岭变电站是必要的。
2变电站工程
2.1工程设想
本变电站按《南方电网变电站标准设计（2011年版）》《南方电网3C绿色电网输变电示范工程建设指导意见（试行版）》《南方电网3C绿色电网输变电技术导则（试行版）》要求，并结合本工程实际情况进行优化。
2.1.1电气主接线
220kV配电装置：终期规模建设双母线双分段接线形式，本期按双母线接线建设。110kV配电装置：终期规模建设双母线接线形式，本期一次建成。10kV配电装置：终期规模建设单母线双分段三段母线接线方式，本期按单母线建设。
2.1.2设备选择
按南方电网3C评价指标进行设备选型，满足3C评价指标的智能化评价指标和绿色评价指标中的控制项、一般项及优选项。主变压器应选用低损耗节能型产品，采用三相三绕组油浸式自冷有载调压变压器。220kV、110kV均选客户外敞开设备，配置电子式电流、电压互感器，为适应客户专线的计量需要，客户专线采用常规电磁型互感器和电子式互感器双重配置。10kV低压配电装置选客户内成套开关柜设备，配置常规电磁型互感器；无功补偿选客户外框架式并联补偿电容器组。设备的外绝缘按Ⅳ级防护等级选取，220kV和110kV泄漏比距取31mm/kV，10kV泄漏比距取31mm/kV（户外），20mm/kV（户内）。220kV、110kV和10kV设备的短路电流水平分别按50、40和31.5kA考虑。
2.1.3电气总平面布置
220kV配电装置布置位于站区的西面，向西出线，断路器双列布置。110kV配电装置布置于站区的东面，向东出线，断路器单列布置。主控楼、1号主变压器、2号主变压器、3号主变压器从南向北依次排列，10kV配电室位于主变压器和110kV配电装置之间。
2.1.4主要设备在线监测
《南方电网3C绿色电网输变电技术导则（试行版）》《南方电网3C绿色变电站示范工程评价指标体系（试行版）》，配置变电站主要设备的在线监测装置。对重要的电气一次设备例如变压器、高压断路器等实施了状态监测，配置一套设备状态监测及评估系统，实现设备多状态量的综合在线监测、诊断、分析和评估，并可将信息上送当地主站。设备状态监测及评估系统后台与变电站监控系统融合。通过仪器测取一次设备的振动信号，也可测取声音、温度、电磁、压力等设备明显特征信号来综合诊断设备问题，做到及时发现缺陷并处理，预防事故事件发生。
2.2变电站控制及系统二次部分
2.2.1系统继电保护及安全稳定控制系统
220kV久隆—排岭I、排岭—榄坪I线路：维持220kV久隆—榄坪I线路现两侧保护，在排岭变电站按照对侧配置同样的保护装置，即220kV久隆—排岭Ⅰ、排岭—榄坪I线路每回线均各配置1套光纤分相电流差动保护和1套光纤分相距离保护，保护命令分别通过不同路由的专用纤芯和2Mbit/s光纤通道传输。220kV久隆—排岭Ⅱ、排岭—榄坪Ⅱ线路：220kV久隆—排岭Ⅱ、排岭—榄坪Ⅱ线路均各配置2套光纤分相电流差动保护，保护命令分别通过不同路由的专用纤芯和2Mbit/s光纤通道传输。220kV排岭—锐丰、排岭—星王线路：220kV排岭—锐丰、排岭—星王线路暂按各配置2套光纤电流差动保护考虑，保护命令通过专用纤芯传输。220kV母线按双重化配置2套母线保护，每套均配置母线充电保护、断路器失灵保护。110kV母线配置1套微机型母线保护。110kV线路暂按配置保护测控一体化微机距离保护考虑。本期220kV部分、110kV部分各配置1套微机故障录波柜。变电站配置1套保护与故障信息管理子站系统。变电站配置1套低频低压减载装置。
2.2.2调度自动化及电能计量
排岭变电站由广西电网电力调度控制中心(以下简称广西中调)和钦州电网电力调度控制中心（以下简称钦州地调）双重调度管理，远动信息直采直送广西中调、备调与钦州地调。排岭变电站设置两台互为热备用的远动工作站，采用调度数据网和2Mbit/s数据专用通道与广西中调通信；采用调度数据网与广西中调备调通信；采用调度数据网和4线模拟通道与钦州地调通信。排岭变电站采用调度数据网传送远动信息，相应配置二次安全防护系统。排岭变电站计量点按照《广西电网公司电能计量装置配置及验收技术标准》（Q/GXD116.01–2007）的要求进行设置。计量关口点采用“常规互感器+常规电能表”配置，变电站配置一套电能量远方终端，采集变电站电能表电能量信息送钦州供电局计量自动化系统。
2.2.3系统通信
光纤通信：220kV久隆—榄坪I线路上已有24芯OPGW光缆，本工程把该光缆沿线路π接进排岭变电站，形成久隆变电站—排岭变电站—榄坪变电站光缆路由。系统组织：排岭变电站配置两套STM–16光纤传输设备，分别接入钦州电网光纤通信传输网I、Ⅱ，接入点均为久隆变电站和榄坪变电站，接入带宽采用2.5Gbit/s。排岭变电站设置调度数据网设备一套，接入广西电网调度数据网。排岭变电站配置1套综合数据网络的接入设备。排岭变电站、广西中调、钦州地调各配置1套PCM终端。排岭变电站不配置数字程控调度交换机，由钦州地调、中调的数字程控调度交换机分别设置小号。本站相应配置一套录音系统。排岭变电站设一门公网电话。排岭变电站配置机房动力环境监测系统1套。通信电源：配置2套通信电源系统。具体配置为：直流配电屏二台，高频开关电源二套，蓄电池二组。排岭变电站配置1台光纤配线柜(ODF)、1台数字配线柜(DDF)及1台音频配线柜(MDF&BDF)。
2.2.4电气二次
排岭变电站控制方式采用综合自动化系统，五防主机按双机冗余配置，其中一立配置，另一台与操作员站共用，采用在线式五防，实现全站全程实时在线操作闭锁。220kV、110kV、10kV间隔及主变压器均采用保护测控一体化装置，其中220kV电压等级、主变压器等冗余配置，主变压器非电量保护、110kV、10kV单套配置，合并单元、智能终端配置原则与继电保护装置相同。“二次设备及其网络”配置满足3C评价指标的控制项及一般项，部分满足优选项。变电站自动化系统按照DL/T860通信标准，在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成，按三层结构两层网络设计。站控层网络采用双星形网络结构，双网双工方式运行。过程层网络考虑SV、GOOSE、IEC61588三网合一，220kV电压等级过程层网络按双套物理独立的单网配置，110kV电压等级过程层网络按双网配置；10kV不设独立的过程层网络，GOOSE信息利用站控层网络传输。10kV保护就地布置。按3C评价指标的“其他二次系统”配置要求，满足控制项及一般项，部分满足优选项。即变电站视频及环境监测系统与消防及火灾自动报警系统、变电站自动化系统、地区调度自动化系统、采暖通风系统联动，实现可视化操作。辅助系统统一后台，采用标准的信息模型、通信规约、接口规范，具备接入远方主站的功能。按3C评价指标配置“智能高级应用系统”，满足控制项，部分满足一般项及优选项。即配置一次设备在线监测评估系统，对重要的电气一次设备实施状态监测；具备智能告警与事故信息综合分析决策功能，变电站自动化系统具备程序化操作功能，程序化操作与视频监控系统实现联动。具备源端维护功能，完成全站完整的数据模型配置。具备基于DL/T860标准的配置文件自动生成图模库功能，自动导出符合IEC61970标准的CIM模型文件功能。变电站配置网络通信记录分析系统。监视方案考虑按不同网段进行监视，即站控层网段、220kV网段、110kV网段及主变压器网段。变电站220kV、110kV母联断路器装设独立的充电、过流保护装置。主变压器配置1面微机故障录波柜。变电站配置电能质量在线监测装置，小电流接地选线系统及二次防雷系统。全站设两套直流系统，按两充两蓄设计。
3节能降耗分析
1)化工工程的设计总体分为三个阶段进行
即计划、设计和实施三个阶段，先从相关的学科理论上分析设计是否可行，再经过逐步的工程试验，最后把设计落实到工程中去，应用于实际的生产，化工工程设计与其他的工程有着不同的特点，化工工程的技术含量在工程行业位居前列，且工艺流程与其他工程大不相同。化工工程的内容包含了设备的遴选、设计工艺线路、绘制成图以及对周围环境进行可行性评估，这些设计最重要的是落实到图纸上形成规范性的图件，即化学工程工艺流程图、化工预算、化工工程设备布局图等。化工工程设计是化工工程进行的首要也是重要的环节，要考虑到诸多方面的因素，解决安全问题也要由此开始，在设计时，设计人员要考虑到化学工程的安全性，诸如化学设备的选用，设备如何布局才能避免安全事故发生等等。
2)化工工程设计中的安全问题。
化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多，其中需要进行大量的运算，包括数学、力学、化学反应方程式等等，需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数，参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段，设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化，以防止安全事故的发生，其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段，安全问题是设计的重点，应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置，我国化工行业主要存在以下几点问题:
a．设备的安全隐患。
前文提到，化工工程需要的设备往往是与众不同的，有的设备甚至需要定做才能满足需求，一个工艺流程中需要数个，甚至数十个设备彼此连接，所需要的设备型号也是各不相同，由此带来的型号不相互匹配，造成化工工程安全隐患。
b．设计所用资料不详实。
我国现阶段的化工工程不发达，在设计阶段所用的基本资料也并未进行严格的实验，其来自于一些中小型企业，可靠性不强，数据权威性不强，未经过大规模生产，因而在设计中使用这些数据会给安全生产埋下隐患。
c．设计中安全因素考虑不到位。
化学工程需要的化工设备纷繁多样，管道彼此交织，资金投入较大。安全因素考虑不到位分为两个方面:其一是设备过多，又限于设计人员水平有限，许多安全因素考虑不到位;其二是由于化工企业感觉投入已经过高，再花费过多进行安全设计会降低企业的收益，因而放弃了工程的质量。有些企业过于追求工程进度，导致工程粗糙，安全隐患层出不穷。
2化工工程设计安全观
工程安全在如今阶段已经备受重视，这是近年来安全事故频发以后总结的经验教训，工程事故给企业带来了严重的损失，给人们的生命安全带来了极大的威胁，近些年经济发展使工厂如春笋般涌现，但是频发的安全事故给人们心中留下了一道不可抹去的伤疤。化工工程的事故率较之其他工程更高，因而在设计阶段必须做好事故防范工作。在设计阶段要满足安全要求，重视每个生产环节的安全生产设计，严格遵守相关部门的安全标准，把安全的理念深入到设计中的每个细节中去，以主动的姿态防范安全事故的发生，设计人员严格遵守安全设计的制度，把制度作为安全的保障。根据化工工程不同阶段和不同部分的要求，注入安全运行的新元素，把安全设计深入到每个环节和每一个部分。同时对于化工工程的安全设计要有针对性，抓重点，有区别的对待不同的工艺流程。在工程设计完毕以后，要对设计完成的方案进行复议，对每个环节进行模拟实验，逐个排除其中的不安全因素，对设计好的图纸进行修改和优化，力求做到万无一失。
3化工工程设计中相关问题的解决方案
1)化工厂的选址问题以及场内布局。
化工工程的设计要从化工厂的选址开始，做好化工厂的选址工作并且做好厂内布局直接关系着化工工程的安全。按照以往的设计理念，化工厂要建在水源充足、原料供应充足、交通便捷的位置，这样的选址有利于产品的销售使用，减少运输路途，减少不安全因素，产、销、用区域化。其次，厂址的选择应该以人为本，化工厂不应该选择人口稠密、风景秀丽的地区，也不应该设立在上风向，避免有害气体扩散至人口稠密区，影响人们的日常生活，厂址的选择也要符合可持续发展的生态理念，化工厂在建立之前应该对周围进行环境影响评价，尽量少的破坏原有的生态环境，做到人与社会和谐共处，做到可持续发展。其次是厂内的布局，厂内的布局是指化工厂内部各组件之间的设置问题，化工厂中的各个设备要为物资的投入以及人员的工作提供便利，对设备中的永久性管件进行设计保护，将危险性较高的设备和危险性较低的设备分成不同的区域，并对危险性较高的设备进行专门的保护设计以及应急设计，一些可能接触发生反应的设备要隔离开。
2)管道的安全控制。
管道设计是化工工程设计中最为重要的一部分，管道担负着运送液体的任务，也是设备相互连接的通道，在化工生产过程中，管道中的液体一般具有可燃性和较强的腐蚀性，部分液体的毒性还比较强，管道安全是整个化工工程设计的关键，有的管道使用不久便会腐蚀掉，发生漏液等，进而发生危险，机械损坏也是最为常见的问题之一。因而在进行管线的设计过程中，要选用合适的金属材料，金属管道的连接处要做相应的安全处理。
3)电气设备的安全控制。
