企业技术管理论文:石油化工企业的安全技术管理 引言 基于石油化工产品大部分具有危险性,导致石油化工行业通常具有相当高的危险系数。而在实际的生产操作之中,一旦发生操作不当或者是安全管理的工作还不够完善,往往容易造成安全事故的发生,这样不但会对企业造成非常严重的经济损失,阻碍企业的正常运转,同时还会产生极为恶劣的社会舆论影响。所以,石油化工企业一定要将安全管理的工作落实到实处,根据实际情况对于管理方面的不足之处进行积极的改进以及完善,从而为中国石油化工企业的稳步发展打下良好的基础。 1中国石油化工企业在安全管理方面存在的不足 1.1对于安全管理的认识不足 中国石油化工企业在安全管理方面存在问题的其中一个主要原因就是对于安全管理认识的不足。当前阶段,大部分跨国石油化工企业或者是中外合资的企业在安全管理方面的水平都非常高,所应用的安全生产技术也是十分的先进,在人员管理以及设备管理的工作上都完成的非常出色,极大的降低了事故危害的产生[1]。但从一些生产规模相对较小的少数化工企业来看,由于企业自身的管理工作者的能力还有待提高,对于安全管理的认识还不够透彻,导致这些企业只有简单的安全管理模式,只一味的追求高生产、高效益,从而大大的增长了企业生产中的安全隐患,致使安全事故时有发生。 1.2在安全管理方面投入力度不够 在企业实际生产的整个过程之中,由于在安全管理工作上的投入力度不够,安全管理人员自身的配置也严重不足,安全管理制度不能产生实际的效用;安全设备以及警示标志的短缺,从而导致了企业不能有效的遏制灾害的发生,降低了企业的安全系数。 1.3工作人员的素质不高 当前中国还有少部分化工企业的相关工作人员在自身素质方面存在一定的不足,这也是致使安全事故产生的一个根本原因。特别是在一些小型的乡镇级石油化工企业,个别员工在实际生产操作的技能方面并不熟练,难以达到安全生产的管理要求,对于生产之中出现的问题不能冷静地作出判断,从而导致了事故的产生。与此同时相关的安全管理工作人员也有其不足之处,某些安全管理方面的工作人员并没有受到过有效的培训学习,对于法律认识不够,在实际进行安全管理的相关工作时,没有将正确的安全管理制度作为根本依据,许多生产之中的隐患不能得到有效的规避以及消除,从而造成严重的事故。 2石油化工企业在安全管理方面进行改进的有关建议 2.1健全相关的安全管理机构 石油化工企业相关的安全管理机构分为三个主要部门,分别为决策机构、职能部门以及管理部门。其中决策机构也就是安全生产委员会,身为企业安全管理工作的至高机构,其需要负责企业的卫生环保、生产安全以及技术改造等相关事宜,拟定有关的目标并实际指导相关的企业职能部门切实实施。而职能部门就是负责落实企业安全生产委员会的一切事务,制定相关的企业安全生产管理制度并且加以督促以及实施。至于管理部门以及企业车间的安全管理人员是负责企业安全的有关管理和监督的工作,是能够保证企业进行安全生产的重要因素。 2.2构建一个科学合理的安全管理方式 高效、合理的安全管理模式是所有石油化工企业得以稳定生产的基础。石油化工企业的相关管理工作应该由传统的事故管理模式渐渐向现代化的工业隐患管理模式转变,对于石油化工企业的安全管理应该将被动防御变成主动排除,从而在最大程度上适应现代化安全管理的相关要求。只有这样中国石油化工企业才能在未来的发展形势之中切实保证企业的安全。 2.3有关安全管理措施实际应用 第一点,增强危险辨识的能力即有效辨别系统危险的能力。对于危险的感知以及辨识就是了解危险的过程,在为系统控制提供切实有效的信息的时候,同时也提供了对于危险的评价根据。通过查找在管理方面的不足之处,全面的进行企业安全状况的分析与判断,为了管理部门的工作提供了有力的依据,从而有效的建立起一个动态的约束机制。第二点,对于目标进行管理。这样做能够按照目标的实际变化情况,在最快的时间之内发现问题并且给予相应的处理。第三点,标准化作业的切实开展。标准化作业指的是经过对作业系统进行一定的调查,对目前实施的作业过程分析并深入研究。在保证安全的基础之上,结合工人生产作业的工作经验,对于多人作业实行统一的指挥工作,在最大程度上帮助并且辅助企业的生产以及对于质量的需求,从而在最大程度上达到高效和安全的目的,完成标准化作业的开展。第四点,完善安全检查以及对于安全隐患的排除。企业的相关安全检查工作有专业、抽样、巡回以及例行检查等四种模式。这些检查对于危险源的产生以及发展的掌握具有非常关键的作用,实时掌握有关人员以及设备的相关状态,在最快的时间内察觉到隐患的存在,提供动态隐患需要解决并完善的信息,同时提供安全决策所需要的客观根据。第五点,对于事故资源进行合理有效的开发。事故的产生使得企业遭受非常严重的损失,这些损失损害了企业的效益,对于企业的未来发展进步产生了巨大的阻碍。如果企业能够用积极的态度全力完善企业的安全状况,应用现代先进的科技手段,对于事故的原因以及影响范围进行深入的研究分析,将事故资源的可利用部分进行合理高效的开发,尽最大的努力探索系统功能的不同运用方式,从而使得消极事故逐渐变成具有积极安全指导作用的例子,提高企业的整体安全管理水平[2]。 2.4创建一个完善的安全管理信息系统 传统的安全管理手段具有被动的特征所以很难达到现代化石油化工企业对于主动排除危险的需求,所以有必要建立一个适合中国现代化企业安全管理信息的系统。伴随着社会计算机信息技术的不断发展与进步,将数学方法与计算机技术结合在一起创建一个完善的石油化工企业方面的安全信息系统,是能够切实实现安全管理的有效途径[3]。安全管理信息系统可以将数据分类并进行大量数据统计,为安全管理的相关部门作出非常全面以及详细的数据报告,同时对于这些数据也能够经过系统之中的数据库以及数学预测模型进行相关的处理以及分析,并且还能够对于安全管理部门在安全形势方面的分析工作作出一定的辅助,帮助其察觉出工作之中存在的不足以及问题,从而将中国石油化工企业从传统的、相对静态的安全信息管理系统改变成高效的、科学的以及动态的安全信息管理系统。 3结语 石油化工企业在安全管理方面的工作,对于中国整个石油化工行业的发展都有着非常重要的作用以及意义,在实际的运转过程之中,石油化工企业有必要强化对于管理团队的筛选与创建,大力完善相关的管理制度,提升生产工作人员对于生产安全方面的认识,及时察觉到生产过程之中存在的危险与隐患并对其进行妥善、合理的处理,最大限度地杜绝安全事故的产生,从而促进中国石油化工行业稳定与健康的发展。 作者:付饶 单位:抚顺职业技术学院 企业技术管理论文:现代煤化工企业技术管理的特殊性 0引言现代煤化工属于高技术、高投资、高回报同时也是高风险的新兴产业。技术工作是现代煤化工项目的龙头,在一定程度上决定了项目的成败、影响到企业的发展。大唐克旗及新疆庆华煤制气项目是我国首批获得国家核准的现代煤化工示范项目。大唐克旗煤制气项目2009-07首获国家发改委核准并开工兴建,2013-07一期工程竣工投产。新疆庆华煤制气项目2012-07获得国家发改委核准,2013-08一期工程竣工投产。另外,新疆广汇煤化工项目于2013-01建成投产。但3个煤化工项目在投产运行数月之内先后出现气化炉内部腐蚀、内夹套层减薄的现象,不得不停产检修,造成了巨额的经济损失,部分企业甚至出现了工亡事故。事故发生后,在质疑、争论之余,煤化工的相关技术工作得到了高度重视,技术工作和技术人才队伍的建设在企业管理中的重要性日益凸显。 1现代煤化工企业的技术工作地位突出 1.1煤化工企业性质决定了技术工作的重要性 现代煤化工是以技术为主导,以一体化、大型化、园区化、循环化为特征的资金、技术、资源密集型企业。其投资动辄数十亿元,甚至数百亿元,引进了国内外大量高新技术,吸引了大量专业技术人才,形成了煤化工项目复杂的工艺技术流程以及大型化、集成化的生产设备、辅助设施。设备装置的高度集成、工艺技术的高度耦合,对技术工作提出了极高的要求。煤化工项目选用什么样的工艺技术,采用什么样的工艺流程以及每个生产装置的技术细节都是技术工作的范畴,并在很大程度上影响了煤化工企业的投资方向、资金用量以及资源的聚集方式。因此,构建一支专业齐全、素质过硬、数量保证的专业人才队伍,积极开展煤化工技术工作,对于现代煤化工企业是极其重要的。 1.2企业管理内涵决定了技术工作的重要性 煤化工属于高危行业,存在高温高压、易燃易爆、有毒有害等风险。鉴于煤化工特殊的行业特色,现代煤化工企业的管理工作内容要比一般企业更为丰富,标准要比一般企业更为严苛,技术管理工作在日常管理工作中的地位也更加突出。以煤制天然气企业为例,项目在开展可行性研究、总体设计、工艺包引进、基础设计、详细设计等各阶段工作中充斥着大量的技术工作。各项技术工作的深度、广度和各环节的协调程度,影响项目建设进度、工程投资、工程质量以及项目投产后的日常运营管理。但一些大型煤化工项目业主和设计单位重速度轻质量,不顾设计规律,拼命索要设计图纸,压缩设计时间,甚至采取“边设计、边施工、边修改”的做法,导致项目建设中不断变更设计,建成后麻烦不断。因此,要做好企业的日常管理工作,首要是尊重技术工作规律,以良好、扎实的技术工作为基础,进一步规范企业管理,杜绝系统无计划停车,实现经营的连续稳定。 1.3企业的生产运营决定了技术工作的重要性 现代煤化工企业日常生产运营的目标是安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行。就是要求场内外主体生产装置、公用工程、辅助设施以及其他相关的配套工程能够形成一个完整的系统的生态链。各个环节有效衔接,协调运转自如,信息流转顺畅,发现问题能够及时有效地解决。要实现上述运营目标,离不开强有力的技术支撑,需要建立一支有丰富煤化工企业运营经验的技术团队,渗透到企业生产运营的各个环节,加强技术攻坚,及时发现和高效解决现场的各类技术故障。 1.4技术工作复杂性决定了技术工作的重要性 现代煤化工技术的成熟度应当以其使用的普及程度来确定。目前除了美国、南非以及前民主德国外,现代煤化工项目在其他国家尚没有实现规模化量产。大唐克旗煤制天然气项目仅开车运行1个月后就发生故障,不得不停产检修,恰恰证明煤制天然气技术看似成熟,实则还有部分问题尚未解决或在实践中尚未体现。单个系统、单个装置在中试时可能是正常的,而一旦工业化放大后就可能出现很多不确定因素;单个系统、单个装置在独立运行时可能是正常的,可一旦融入整个生产系统就可能出现各种各样的问题。这说明现代煤化工技术是极为复杂的,不能轻言成熟。目前,现代煤化工项目,离规模化量产还有一定的距离。但社会对现代煤化工的期望值很高。技术工作的复杂性,凸显了技术工作的重要性,要求煤化工企业从一开始就要考虑未来项目的经济运行环境,考虑项目的安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行。 1.5项目肩负的示范任务决定了技术工作的重要性 当前,许多现代煤化工项目从政府批复项目“路条”起,就担负着许多示范任务。这些是国家下达的硬指标,必须要完成。示范任务本身具有探索性、开拓性,需要通过部分项目先行先试,了解相关指标后才能进一步推广,实现规模化、产业化。通过技术攻关,完成示范任务,推动某一产业逐步成熟,有利于避免盲目投资造成的巨额经济损失,有利于引导产业健康发展。这对技术工作提出了很高的要求。不过从煤化工企业的建设运营实践工作来看,部分企业的化工专家话语权不够。在上层的决策中,专家的声音无法传递到决策层中,出现了外行管理内行、重大技术问题决策不征求化工专家意见的现象,甚至有部分企业认为以前搞煤炭、搞电力的一样可以搞好煤化工,导致部分项目设计不合理,不能实现满负荷运转以及项目决策失误。煤化工企业发展实践证明,在项目决策中需要尊重技术人员的意见,在顶层设计、制度安排、体制机制、业务流程等方面保障化工专家的话语权。 2现代煤化工企业技术工作标准 当前,煤化工产业借力煤炭价格下降、煤炭企业延伸产业链和转型发展的需求,已经进入深度调整期和发展酝酿期。现代煤化工产业将快速发展,对技术工作提出了很高的要求,主要体现在以下几个方面:①可靠性。就是要求技术人员全程参与项目前期、建设期、联动试车以及竣工后的生产运营,熟悉生产工艺,处理技术难题,确保尽快打通生产工艺流程,尽快产出合格产品,实现满负荷运转。可靠性是对技术工作的最基本要求。②合理性。是指工艺技术方面的合理,就是要求在选取什么样的工艺技术、选用国内的还是国外的工艺技术、考虑工艺装置的设计能力等过程中进行充分研究论证,提出论证意见,确保在满足生产系统和环保要求的前提下,控制工艺装置裕量和工程造价。③经济性。就是要求在开展总体设计、基础设计和详细设计过程中借鉴在建和建成项目的经验教训,通过对项目工艺技术路线的合理优化,简化工艺流程,控制工程造价,提升装置运行效率,提升企业经济效益。④严谨性[1]。就是要求技术人员,是化工专家能以审慎的态度、科学的精神和严谨的作风开展技术工作,说出来的话、出具的审查意见需要有科学依据作为支撑,不能信口开河、人云亦云,要始终保持战战兢兢、如履薄冰的精神状态解决示范项目推进过程中的技术问题。⑤风险性。就是要求技术人员在开展技术工作过程中,一方面关注项目自身各类技术拼盘相互衔接的技术风险,另一方面关注现代煤化工最新技术进展,关注常规能源和非常规替代能源的勘探开发技术进展,了解煤化工产品的市场需求和国家产业政策走向,掌握示范项目的示范效果,以便及时调整工作思路,降低、规避技术风险[2]。⑥示范性。就是要求技术人员在开展技术攻关时能突出重点,在没有成熟经验可供借鉴的示范任务上,要倾注更多的工作精力,集中更多的工作资源,确保圆满完成示范任务,为国家制定产业政策、确定产业走向、推动产业升级积累可供借鉴推广的先进经验和参考依据。 3推动煤化工企业技术管理的思路 现代煤化工企业技术工作难度大、责任重,从企业高级管理人员、技术人员到基层岗位操作员工,哪一个环节出现问题,都可能造成事故,轻则经济损失,重则人身伤亡、威胁环保,造成巨大的社会影响。就必须要有一个好的工作思路,一套好的制度安排以及一支好的技术团队。 3.1形成一个统筹全局的工作思路 开展技术工作,需要形成宏观的、系统的、战略的、缜密的、逻辑的思维,善于将点滴问题放在系统中去思考。通过制定系统化的解决方案,统揽全局、总体安排、分步实施、逐个攻破,从而解决整体问题。统筹全局的工作思路还要求技术工作不能发现问题才被动地应对问题、解决问题,而要对工作有超前性预判,解决问题于未萌之中。具体到项目建设中,就是要对项目基础设计进行独立自主地、认真细致地审查,不能对设计单位有依赖思想。因为出发点的不同,设计单位承接项目业主单位的设计任务、签订设计合同,所需要做的就是按照既定的输入条件,完成设计任务,提供符合要求的设计产品。 3.2建立一套科学规范的制度安排 一个好的制度体系可以让坏人变好人,让散兵游勇变成技术尖兵团队;一套设计不合理的制度体系,会让好人变坏人,更谈不上团队合作。目前,现代煤化工企业正处于深度调整期和发展酝酿期,有业内专家提出,现代煤化工企业“煤质对路则成,管理对路则顺”[3]。整个产业酝酿一场发展的大风暴。要想在这场发展风暴中扬帆前行,就必须建立一整套科学规范的制度体系,加强对人的管理、对物的管制、对流程的规范、对结果的考核奖惩。当前,部分企业出台了一些基本制度及配套管理办法和操作细则,但总体来说还是亡羊补牢式的管理模式,缝缝补补,缺乏系统性,缺少统筹规划,下一步需在实践中不断完善。具体到煤制天然气项目来说,项目对人才的需求旺盛,但市场上人才不足,部分技术人员是刚从高校毕业的学生,没有经验积累。要使这部分技术人才快速成长起来,必须要坚持会议制度,通过会议互通有无,教学相长;必须坚持安全教育先行,从项目建设期就要开展对员工的安全教育,不能等到试生产以后再开展,应通过长期教育,形成良好的安全习惯;必须坚持从严考核、刚性约束,对不符合企业要求的员工要坚决淘汰;必须不断完善管控体系,随着项目的建设推进,形成一整套技术规范,使员工工作有规范,企业管理有基础,考核奖罚有依据。 3.3打造一支坚强有力的技术团队 企业管理中人最难管理,特别是随着社会的发展,个人主体意识逐渐增强,光靠企业制度、光靠奖励惩罚是行不通的。现代煤化工企业员工文化层次较高,处于不同层面、不同岗位、不同环境的人有不同的需求。作为企业管理者不能够单向思维,简单粗暴地处理工作关系,要转变工作思路,善于关心了解员工,针对员工的不同情况对症下药、灵活处置。在政策允许的范围内,最大程度地满足不同人员的需求。要善于包容、海纳百川,鼓励员工,特别是专家型、领军型人物对技术问题要多发表自己的独到见解,形成敢讲敢说敢负责任的氛围。要建立与基层人员沟通的舆情通道,经常深入基层员工,多与技术人员谈心交流,将基层的问题及时反馈上来。要坚持有为才能有位的人才观,鼓励技术人员在干中学、在学中练、在练中成长进步,在企业形成技术工作的凝聚力、吸引力和号召力。化工行业素有“五年设计、三年建设、一朝投产”之说,这是对化工行业发展规律的科学概括。企业决策层要高度重视技术工作,尊重化工技术工作规律,优选设计单位,严格审核设计资质,严格把关设计质量,严肃追责设计问题,避免在设计上出现差错;同时要定期听取技术工作汇报,了解项目推进过程中的技术难题,通过外委论证等方式调动一切力量解决技术难题,稳慎做好技术工作。 作者:张加春 单位:苏新能源公司 企业技术管理论文:运输企业车辆技术管理问题及对策 一、引言 一直以来,运输企业中车辆技术管理都是一个专业性及系统性较强的工作,主要确保优质、高效、低耗及及时的运输能力,确保车辆的运行安全和使用的良性循环,从而获取最佳社会效益、经济效益及环境效益。但是从现状来看,运输企业的车辆技术管理和时代所需存在一定差距,因此分析技术管理中各种问题为现实所需。 二、车辆技术管理概述 所谓车辆技术管理就是处理道路运输的事情,也就是从选购一直到报废整个过程。从广义的角度来看,也就是对车辆进行规划、选配、检测、改装、维护、更新和报废整个过程进行综合性管理。其中属于前期管理的是车辆规划,选配、新车接收;而中期管理属于使用车辆、检测、维护剂修理等;后期管理属于车辆的改装、更新、改造及报废等。在整个过程中车辆技术装备、车辆技术档案、车辆技术状况等级的鉴定等各种管理均属于车辆技术管理范畴。车辆技术管理主要目的是确保运输的安全性、优质性、高效、及时、低耗及舒适度,确保车辆在使用过程中进行良性循环、保障车辆的运行安全,确保车辆更好运输生产及为人们的生活服务。 三、运输企业的车辆技术管理问题以及对策探究 1.技术管理问题。 虽然运输企业中车辆技术管理得到了一定改善,但是依然还存在各种问题,主要体现在如下几个方面: 1.1领导不太重视维修工作;在市场经济体制的影响下,一些企业领导一味追求企业经济效益,根本不重视营运车辆的维护工作,不重视车辆技术的管理工作,不重视教育驾乘人员对车辆的日常维护,导致一些驾乘人员对车辆根本不进行日常维护,甚至一些人还不了解车辆维护中基本要求与主要的作业项目,连基本的清洁,紧固及润滑都不做,致使车辆的技术状况降低,在行驶过程及时发生故障,存在交通事故隐患,危及人们的生命安全。 1.2维护车辆的意识较为淡薄;从运输企业来看,现在存在一个普遍现象就是重使用轻维护。为了节约成本,大多是等车辆出现了问题后才去维修,以修理替代维护。尤其是现在许多运输企业在经营墨模式上都采用多样化,企业内部的车辆也是承包或租赁给经营个人,企业对车辆日常管理不到位,加上承包者一味注重经济效益,并且在认识车辆管理,使用维护及修理等各方面差异性大,根本没有全面了解相关管理规定,乃至一无所知,难以落到实处,从而影响了车辆的正常维护。 1.3没有严格执行二级维护作业;事实上,运输管理部门详细规定了车辆二级维护项目,对每个项目具体内容及技术要求都做了要求,而维修企业在维护过程中必须要按照项目严格实施。但是许多维护厂的基础管理不到位,员工整体服务意识比较差,检修维修设备落后,根本无法落实三检制度,也无法严格执行维修标准,致使车辆维护中出现漏项、缺项、敷衍及应付等各种现象,根本无法满足作业规范要求。 1.4维修人员素质不高;随着车辆不断增多,车辆上广泛应用新技术新产品,特别是电子技术更为普遍,因此需要维护人员具有较高素质,但是运输企业内部维修人员逐渐老龄化,虽然对某车型具有丰富的维修经验,但是无法满足现实所需。加之不重视人才,许多运输企业投入到维修人员培训中是少之又少,导致新增或者储备的维修人才极少。因此维修队伍的维修人员主要是老年人,文化修养与技术素质都不高,也不了解车辆结构与性能,不掌握维修技术,加之缺少必要的诊断和检测设备,即便有相关设备也无法熟练使用,诊断车辆故障上依然还是依靠手摸,眼看及耳听等各种传统方法,所以极难诊断车辆故障的原因,尤其是一些疑难杂症,根本无法确保车辆维修品质。 1.5忽视了车辆技术档案管理:事实上,车辆从购置一直到报废整个技术管理中,应该系统性的记录车辆技术档案,时刻掌握车辆技术状况,正确使用车辆,增强车辆维修的品质。但是一些运输企业不重视建立车辆技术档案,甚至根本没有技术档案,即便有了车辆技术档案,也是应付了事,缺乏车辆检测与维护的记录,甚至一些运输企业为了应付相关部门的检查,所以编写一些检测与维修记录,导致车辆技术档案缺乏了真实性,致使企业无法掌握使用车辆技术状况及维修情况。 2.解决技术管理问题的对策。 从上面的分析情况来看,运输企业车辆技术管理中还存在各种问题,就需要针对运输企业自身特征采取合理的改进措施。 2.1健全有关的法律法规;从法律法规角度来看,和车辆技术管理相关的已经存在一些,但是总体而言缺乏可操作性,细化程度也不高,一旦遇到特殊情况是无法适用。所以要加强车辆技术管理,必须要修改和增加一些法律法规,确保和技术管理相关的法规更具备权威性与系统性,具备可操作性。 2.2构建完善的奖惩机制;在技术管理中应该采用奖惩落实责任制,这种措施是一种比较常用的实施方法。要确保奖惩合理合情、有据可依,就一定要建立科学的考评体系,明确各项经济指标、技术指标的定额及管理所需,及时考核和评比,发挥鼓励与吸取教训作用,这样才能够真正提升相关人员的责任心,提高学习操作技能自觉性。 2.3加大驾驶人员的宣传教育;因为企业的内部经营成份比较复杂,就必须要加大宣传车辆技术管理的相关规定,让相关人员能够充分了解维护车辆的必要性,再通过一些实例教育不按期维护可能造成的一些不良后果。要加大宣传二级维护相关的政策法规的力度,强制进行,年审时要先审验维护情况,如果没有按期进行维护车辆要给予处罚。 2.4加强技术管理教育培训,做好技术方案的管理和记录;随着汽车技术不断发展和进步,汽车维护人员必须要不断学习新的技术,要与时俱进提高相关人员自身素质。当然教育和培训要具备针对性,不同类型的维护人员以及不同层次,所采用内容不相同。车辆档案记载了车辆的基本情况,以及车辆的主要性能、使用运行情况等,这项工作是车辆技术管理中一个重要的管理工作。 四、结语 对于运输企业的车辆技术管理,直接影响着车辆的正常使用和驾乘人员的生命及财产安全,其重要性不言而喻。因此,必须要分析车辆技术管理中存在的各种问题,并有针对性采取改进和完善措施,才能够真正实现车辆技术管理目标,确保车辆正常使用。 作者:牛国锋 单位:太原重工股份有限公司 企业技术管理论文:企业技术管理构建策略 一、企业技术管理过程中存在的问题 1.企业技术管理观念比较落后 企业技术管理理念是影响技术管理效率的重要原因,当前很多企业在发展过程中的技术管理理念还比较陈旧,还有很多企业管理者在管理重点上存在问题,对企业的营销业绩的重视程度太高,对企业的技术管理重视程度不够,没有结合现代化社会的特征,从而使得企业技术管理效率不高,甚至还会导致企业经济发展受到影响的现象。 2.企业管理人员的综合能力水平不高 企业技术管理人员是企业技术管理过程中的主要力量,随着近年来我国的经济水平的不断提升,企业的管理部门开始对传统的工作理念和模式进行改革,企业的管理人员的任务不断加重,给现有的企业技术管理工作带来严重的挑战。当前的市场经济背景下,企业技术管理过程中一个十分严重的问题就是企业技术管理人员本身的综合能力素养水平不高,各种管理理念比较陈旧,在管理过程中对各种先进的技术以及设备的掌握和应用程度不够,对企业的发展状况不够了解,因此使得企业技术管理不够完善。 3.企业技术管理的责任体系不够健全 企业技术管理责任体系不健全是影响企业技术管理工作质量的重要原因,责任体系的建立,是保证企业技术管理工作能够顺利推进的关键举措,企业发展过程中最重要的问题就是技术问题,由于责任体系不健全,一旦出现问题时不能及时找到相应责任人,最终导致企业受到较大的损失,严重时还会导致企业的整体发展受到较大影响。 二、加强企业技术管理构建的策略 1.加强对技术管理业务流程的管理 为了实现对企业生产技术的科学管理,在日常管理过程中应该要对传统的业务流程进行重组,在企业经济管理中可以借鉴国外一些企业的优秀管理经验,对企业负责技术管理工作的员工进行明确的岗位分工,保证企业的日常工作中可以实现科学的企业技术管理,使得员工能够掌握自己所负责的技术,在企业生产过程中发挥重要的作用。在企业的发展过程中,对企业的各种生产技术,企业要提出相应的管理要求和目标,在管理过程中对各种问题进行有效地解决,使得企业技术可以不断更新,为企业发展服务。 2.加强企业技术管理体系的构建 首先,要建立完善的技术管理体系。在企业技术管理过程中,要建立竖向与横向的管理体系,对于竖向而言,要建立自上而下的领导管理体系,对于企业技术管理过程中的各项任务进行有效地传递,从而使得企业技术管理水平得到提升。在企业的技术管理过程中,应该要建立一个比较明确的横向管理体系,横向管理体系主要是针对一个部门的员工而产生的,在企业的管理部门的建立过程中,应该要积极加强部门领导者与部门员工之间的有效沟通,使得员工的诉求能够得到满足,员工在日常工作中的积极性能够得到有效的提升。其次,要加强企业技术管理组织的构建。在企业技术管理过程中,应该要积极加强技术管理组织的构建,对企业技术管理过程中的人员进行有效地配备,形成一种完善的管理网络,比如企业的技术管理组织要包含企业的技术生产人员、企业的技术管理人员、企业技术责任人等,对不同的人员进行责任分工,使得企业经济发展过程中的各个环节都能得到有效的管理和控制,实行有条不紊的管理,提高管理水平。 3.加强企业技术管理人员的水平的提升 在企业技术管理工作的发展过程中,技术管理人员是企业管理工作的核心,管理人员是对企业人力资源进行管理的一个基本要素,他们的综合能力水平在一定程度上对员工的积极性的调动有很大关系,在企业的发展过程中,管理人员需要具备专业的素质与能力,尤其是在企业技术管理过程中,要不断提高管理信息化水平,在具体的工作中,应该要加强技术管理人员的综合能力水平的培养,使得企业管理人员能够在日常工作过程中积极应用各种现代化技术开展企业生产与建设,比如要对技术管理人员的技术水平进行考核,确保其掌握各种生产技术的基本要义和操作规则,另外要对他们的责任态度进行考核,确保技术管理人员能够积极应对管理过程中的各种问题,一旦出现任何突发状况,可以及时采取相应的应对措施进行应对,具备一定的应变能力。促进复合型人才队伍的充实以及完善,是企业发展过程中的一个重要途径。 4.加强企业技术管理责任体系制度的改革 在企业的技术管理过程中,责任体系的建立是一个十分重要的部分,应该要在新的市场经济环境中,建立严密的责任体系制度,将企业技术管理的责任落到具体的员工身上,对员工在进行技术生产过程中的问题进行及时监控,并且要采取相应的措施进行解决,以提高企业的生产能力。 三、结语 随着我国经济的快速发展,加强企业技术管理成为当前企业经济发展过程中的一个重要方面。在企业技术管理过程中还存在一些问题,比如管理制度有缺陷、技术管理责任体系不够健全等,这些都会导致企业技术管理受到一定阻碍。因此,在未来的发展过程中,为了不断提高企业的生产水平,需要对企业技术管理模式进行调整,采取正确的措施对企业技术管理过程中存在的问题进行有效地解决,为企业带来更大的活力,促进企业经济可持续发展。 作者:朱善容 单位:惠东县技术创新推广中心 企业技术管理论文:油田施工企业技术管理论文 1、强化主任工程师的技术指挥作用 工程质量目标的控制与管理工程质量目标的控制管理是以工程合同文件的质量条款为准则的。工程质量主要表现在材质、施工工艺及维护保养等多方面。在对重要单项工程或采用新工艺、新技术设计的单项工程,施工时应按要求成立攻关(QC)小组,及时解决施工中的技术难题,保证工程质量。当工程质量与企业(项目)利益发生冲突时,主任工程师有责任寻找解决问题的途径,服从于“质量第一”的原则。原材料、成品材料及半成品材料进场应严格实行质量控制。施工中因管理失误造成的工程质量问题应认真处理对待。工程进度管理主任工程师必须按照规定的进度目标,全面执行施工进度计划。针对某些工作的实际进度,及时调整好后续工作的进度计划安排;随时注杨祝伟大庆油田工程建设有限公司安装公司黑龙江大庆163000意单项工程形象进度以及施工能力、设备、材料供应情况。对有分包的工程项目,应注意协调各方有工序衔接关系的工作面的施工,并要求各方有关人员做好交接等有效记录,不能影响整体工期目标。工程成本的管理工程项目要在质量、工期上满足要求的前提下,降低工程成本。主任工程师要经常注意材料检查,工程上各道工序自检,新技术、新工艺推广应用情况以及对工程成本有影响的技术管理。 2、工程技术管理工作 目前油田施工企业通常是在项目上或工程处设主任工程师,受企业总工领导,在主任工程师下设施工技术组,在施工技术组内设置若干工程技术管理岗位,分别掌管不同的工程项目,同时负责施工现场的组织协调工作。 2.1技术组的主要职责 2.1.1负责贯彻执行国家和上级部门颁发的有关技术法规、技术标准、规范、规程及有关制度;负责编制本单位技术发展规划、计划,并组织实施; 2.1.2负责组织本单位工程技术人员进行施工图会审;编制单位工程的施工组织设计(方案)和重要的技术安全措施; 2.1.3负责对本单位施工项目的技术管理工作进行监督检查和指导,组织处理施工现场检查存在的技术问题; 2.1.4按工程进展情况及时组织项目工程技术资料编制、竣工资料组卷归档工作。负责组织技术人员撰写技术论文、工法。 2.2加强工程技术管理队伍的建设 要求工程技术人员要有较高的素质,做到一专多能,既要有较全面的专业知识,又要能掌握几种技能,做到动手做内业和动口现场协调管理能力并重。企业要致力于培养和建设一支既懂技术,又懂经济,理论同实践相结合,且具有奉献精神的工程技术管理队伍,形成集体优势,充分发挥技术人员潜能,以适应市场竞争和社会发展的需要。 2.3加强施工技术资料的积累和档案管理 2.3.1对于施工单位,工程竣工资料主要包括:竣工验收文件,施工总结,施工承包合同、投标文件、工程变更设计文件、工程交接证书、竣工决算、施工文件(工程照片、其它施工原始记录),在上述资料中施工文件是施工单位从开工到竣工与工程施工同步的工程资料,是工程施工的真实反映,是竣工资料的基础,也是油田新改建工程及科研工作的主要参考资料。施工单位在资料整理过程中必须做到专人负责,各职能部门分工明确,协调一致,按建设单位编制规定进行整理,逐步形成规范化、制度化。 2.3.2工程建设档案对于油田的管理、规划及开发具有不可估量的作用。 (1)工程建设档案是处理工程项目施工及使用过程中出现的各种问题的原始依据。工程在使用过程中出现的问题,必须借助于工程建设档案来分析原因,判断问题的影响程度。 (2)工程建设档案是衡量一个施工企业资质等级和信誉的依据。每年的企业信誉评价不仅要查看施工企业的技术力量水平和装备水平,更重要的是要看企业往年所承包工程项目及工程质量的等级水平,要取得这些证明材料,只有靠完整的工程档案来提供。 3、结论 油田建设施工企业是技术和劳动比较密集的企业。有丰富的工程建设经验,有一套比较成熟的工程技术管理经验,有一大批从事工程技术管理的人才,在,对企业的生存和发展起到了重要作用。但是,我们又不能不面对现实,在市场经济条件下,计划经济环境中形成的技术管理模式已经不太适应形势的发展,甚至出现削弱工程技术管理组织机构或工程技术管理职权不清、忙乱无序的现象,专业技术人员的团结协作精神、开拓拼搏和艰苦奋斗精神、服务和奉献精神有待提高。工程技术管理仍然是我们面临着的一项重要任务。 作者:杨祝伟 单位:大庆油田工程建设有限公司安装公司 企业技术管理论文:房地产开发企业工程技术管理措施 摘要:房地产开发企业对于施工技术额管理是保证施工过程正常进行和施工质量的有效措施,但是,在当前的工程技术管理过程之中由于种种原因,工程技术管理存在一些不足之处。文章对于开发企业的工程技术管理之中的不足和改进措施进行了介绍。 关键词:开发企业;工程技术管理;有效措施 1当前工程技术管理之中存在的问题 1.1管理人员心态问题 在开发企业的工程技术管理工作之中,许多管理人员对于监理工作存在轻视和马虎的工作现象。实际的管理之中,对与管理工作不重视,往往造成了对于施工管理工作的严重破坏,且由于技术管理属于传统的施工管理之中一种较为少见的管理形式,施工管理人员可能由于自己的技术素质不足,无法投入且高质量的完成工程技术的施工管理。从另一方面来说,由于我国的房地产开发企业缺乏对于施工技术管理的经验,在实际的施工管理之中,往往把这方面的工作归为质量管理一类,两类不同管理工作的混杂会对两种工作的进行都带来很大的影响,造成了施工质量管理和施工技术管理的不协调,影响了施工管理的整体质量。 1.2建筑原材料质量问题 在施工过程之中,施工原材料的质量对建筑的最终完成质量有很大的影响。当前,我国的建筑项目施工之中大都使用钢筋混凝土结构作为建筑的主体结构,钢筋混凝土结构自身的强度高,重量轻,适合于建筑施工。但是,假如建筑材料之中存在问题,钢筋混凝土等材料存在质量问题,在施工之中就会对施工的建筑质量造成较大的影响,因此原材料的质量对于建筑质量有很大的影响。建筑材料除了影响施工质量之外,其对于施工技术和工艺也有很大的影响。在实际的施工过程之中,不仅是施工人员根据技术来选择施工材料,施工材料也对施工技术的使用和选择有很大的影响,材料的不同会造成施工技术方面的要求的变化,进而影响工程技术的监理工作的正常完成,给工程的质量问题带来隐患。 1.3人员管理上存在问题 从技术管理工作的人员要求上来看,企业的技术管理工作需要高素质的管理人才来完成,而在实际的企业技术管理工作之中,管理人员自身的素质良莠不齐,其对于施工技术方面的知识储备也存在不足,人员的自身素质问题严重影响了开发企业的技术管理工作的质量。施工技术的管理重点在对于时间技术的管理,而在施工现场的技术管理一般是区域理论化的评测和判断,不利于提高技术管理工作的质量。 2工程技术管理的有效措施 2.1在企业内部监理技术管理系统 当前我国开发企业的工程技术管理工作之中存在的一大问题就是管理工作不成体系,其给监管工作的高效率实施带来了很大的困难。为提高技术管理工作的质量,首先,企业要对当前的管理体系进行完善和改革,在管理上,将技术管理工作和建筑的质量管理工作分开,根据技术管理工作进行的各类要求和流程,监理完整的技术监管体系;其次,在监理技术管理体系后,要对当前我国的常规施工流程进行分析,按照施工的不同阶段对不同时间段技术监管工作进行划分,使技术管理工作更为全面有效,将技术管理的主要目的落实到实际施工之中,提高施工技术管理的质量和效率。 2.2提升管理水平 技术管理的水平,首先,管理人员要以工程的施工技术要点作为管理的主要依据和基础,并设置与该施工技术相对应的施工管理标准,成立向对应的施工技术管理小组来进行对应的管理,专门化的技术管理工作可以提高管理的质量和效率,推进工程技术的进展,减少技术使用之中的错误。其次,随着我国建筑技术的逐渐发展,技术管理的难度也逐渐增加,给管理工作带来了较大的问题。因此在实际的技术管理工作之中,管理人员一般要求具有较高的工程技术素养,并对工程施工中的一些问题比较了解才能较高质量的完成施工技术的管理工作。这要求企业在进行管理人员的选拔过程中,需进行技术管理人员的培养,从管理人才的培训和教育阶段做起,从施工技术的使用和注意事项开始对管理人员进行专业教育,保证技术管理的高质量完成。最后,施工管理人员由于对于技术管理工作的不重视,其工作的积极性不高,影响了技术管理工作的质量。为了提高管理人员的积极性,开发企业在管理工作的安排过程之中,可以在管理人员之间引入竞争和责任机制,提高管理人员对于工程技术管理的重视程度,推动工程技术管理工作的完善和发展。 2.3技术管理合理分工 建筑项目的施工过程中,施工部门不再只是使用一种施工技术。当前的建筑部门一般会在建筑项目的的建设之中使用多种技术的结合,体现了当前建筑行业的多元化发展趋势。建筑行业的多元化发展提高了建筑项目的建设质量,同时多种技术的协同使用也给房地产开发企业的技术管理工作带来了很大的难题。即便企业的管理人员对于施工中所使用的技术有较高的了解,但是在实际建设之中建设部门往往使用多种不同技术,影响了管理人员的正常判断结果,降低了技术管理的质量。为改善这一缺陷,工程技术管理人员可以在实际的施工技术管理中对于不同技术的监理进行分工,保证割裂工作的良好完成之后,再将几种管理和研究结果进行综合,并得出在建筑建设之中的技术使用的实际情况。管理工作的分工处理既提高了管理工作的进行效率,也避免了由于多种技术的混合使用造成的施工管理方面的困难,减少了管理失误,提高工程技术管理的质量。 3结束语 建筑项目的施工技术管理之中,开发企业需要针对管理机制内外的困难,既有管理人员对于制度和工作的不重视带来的管理工作的质量下降,又有建筑项目技术多元化趋势对技术管理带来的难题。随着技术的逐渐发展,工程技术管理工作的难度也越来越高,假如技术管理工作不过关,很有可能造成最终的建筑质量问题,影响人民的安全生活。开发企业需要增加技术监督与人员培训,通过对两大要素的训练来提高施工技术水平,以此带动我国建筑工程向着更好的方向发展与转型。 作者:路纲 企业技术管理论文:煤矿企业机电技术管理与创新 摘要:煤矿企业机电技术管理与创新能够解决煤矿安全生产技术管理中存在的多种技术难题,积极开展煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安活动,有效提高矿井技术装备水平,大大降低设备事故障率,使机电技术管理工作逐步走向过程精细化,技术标准化,管理层次责任化,人员能力素质化之路,为煤矿企业安全生产稳定开展夯实基础。 关键词:煤矿企业;机电技术;管理;创新 在现代化煤矿安全生产管理中,随着科学技术的发展,煤矿机电设备的机械化、自动化程度也越来越高,对煤矿机电技术精细化管理的要求越来越严格,这要求煤矿机电技术管理与创新提到更重高的水平,直接反映在企业的竞争力,对安全生产和社会效益的质量有直接的影响。 一、科学合理的进行开展矿井机电技术管理与创新工作 煤矿企业机电技术管理与创新能够解决煤矿安全生产技术管理中存在的多种技术难题,积极开展煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安活动,有效提高矿井技术装备水平,大大降低设备事故障率,使机电技术管理工作逐步走向过程精细化,技术标准化,管理层次责任化,人员能力素质化之路,为煤矿企业安全生产稳定开展夯实基础。组建科学合理的机电技术管理组织机构,明确各管理机构工作人员岗位职责,建立团队团结、协调管理制度,做到“各负其责,各履其职”,工作达到高效率、高质量、高标准、高起点,有效利用各种有效人力技术资源。使各项工作统筹安排,协调部署,实现“人人都干事、事事有人管、管理标准化”的干事创业的团队格局。根据矿井采掘年度计划,对新采区的设备选型进行设计计算。合理编制矿井设备大中修管理计划及设备更新改造计划,紧紧围绕矿井装备科学化、自动化、高效化进行组织开展机电技术管理与创新工作,在确保机电设备安全运行的同时,提高矿井市场竞争力,充分发挥企业区域竞争优势。 二、加强现场机电设备更新改造管理,提高技术人员管理素质 设备是采掘现场主要的生产作业工具,需要相应的人员进行维护管理。因此,现场技术管理人员才是煤矿机电技术的基础主体。首先要提高现场管理人员的业务知识和专业技能,增强管理人员的服务意识、创新意识,以保障煤矿生产的安全高效。根据矿井设备更新改造计划,对现场一些效率低、故障率高的老旧设备进行更新改造,使其装备性能符合现代化矿井安全生产要求。在对更新改造后的设备正式投入使用之前,要反复进行充分调试,达到安全高效技术要求,实现设备安全运转。对矿井机电技术管理人员要进行长期、有针对性的培训学习。根据其各自的理论知识的掌握情况和现场处置能力,进行因材施教,分类培训,逐步提高技术人员的专业素质、技能水平及现场处置能力。制定矿井技术比武年度计划,开展技术竞赛活动,鼓励技术人员提升个人的专业技能和业务水平,促进矿井技术人才的储备与培养。 三、逐步实现矿井机电技术管理的标准化和数据化 要建立完善的矿井机电技术管理平台,实现工作考核制度化、现场标准化、管理规范化、信息网络化。建立符合矿井安全生产的机电技术资料档案管理体系,建立主要设备技术数据库,进行专人管理。建立完善矿井计算机辅助管理,及时掌控和查询大型设备历史技术情况和使用动态,建立大型机电设备的技术特征、参数和维护管理台账,随时了解设备的技术状况。利用矿井机电技术管理平台数据库,建立完善主要机电设备技术履历簿,实现矿井机电技术管理的标准化和数据化。 四、制定完善的机电技术管理保证措施 (一)保证措施 1.制定图纸会审、交底制度建立完善的机电技术管理体系,定期开展由机电工程师组织、机电副总工程师主持、主管技术员具体实施落实的图纸会审、图纸交底会,将会审、交底内容形成会议纪要,会议纪要进行存档备案,确保会审交底工作有效的实施落实。2.建立周技术例会制度每周下午召开由机电副总工程师主持的周技术例会,可将一周内的问题统一协商解决部署。3.实行专题讨论会,遇到较大问题时,与施工单位等有关方面一起协商解决。4.机电成本目标:精心管理,挖掘内部潜力,提高功效,提高设备生命使用周期。5.技术措施(1)对入矿的材料、设备,要严格验收,严把质量关,杜绝违规设备、材料入井。(2)抓好人工、材料预算,坚持按定额耗工、耗料,严格控制,杜绝浪费。(3)积极推广新技术、新工艺,提高功效,减少支出。(4)加强现场管理,减少材料消耗。 (二)对机电安装工程要科学合理安排施工工期,减少不必要环节的影响。特制定如下措施: 加强煤矿机电技术与创新管理,能够有效保证机电设备安全正常运行,保证设备选型的科学性、合理性、可靠性。能在矿井机电技术管理工作中,及时发现、解决工作中存在的问题与不足,增强机电技术管理工作的创新意识,切实提高煤矿机电装备水平和设备的机械化、自动化程度,落实煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安活动,实现矿井机电技术管理的标准化和数据化,推动煤矿企业的现代化的发展。 作者:闵凡生 张丽 张华东 企业技术管理论文:供电企业配电线路检修技术管理研究 [摘要]供电企业配电线路状态检修技术管理变得越来越有必要,本文从状态检修的优越性和具体实施配电线路状态检修的科学基础两个层面,综合研究分析了在供电企业配电线路状态检修中的各种因素,并在文中提出了关于线路检修作业危险点的一些技术方法。 [关键词]检修技术;供电企业;管理 1检修技术管理 1.1检修技术管理的必要性 供电企业配电线路在电力系统与电力用户之间起到了非常重要的作用,也是必须严格管理,减少和避免出现问题的重要环节,在配电线路运行的过程中,其环境和故障原因都相当复杂,只有从最开始就抓好预防,做好配电线路故障的预防措施和工作,才能在问题出现后妥善解决。供电企业配电线路的安全运行是一项长远的、非常重要的工作,只有理论结合实践,在实践中不断进行研究和分析,不断提高故障应对能力,才能保障电力用户安全用电。另外,科技也在飞速进步,现代供电企业在配电线路中开始采用入地电缆的工作方法,而这种模式更为强调配电线路的状态检修,这不仅关系着安全生产,还有利于降低检修开支,通过优化配电线路状态检修技术,达到提高设备利用率以及增加企业自身效益的目的,且在电力企业人才培养中可以起到有益作用。 1.2检修技术管理有助于提升员工素质 供电企业配电线路状态检修技术涉及技术和思想的进步与改变,只有通过专业的科学技术知识完善管理体制,进一步做好规章制度以及技术要求,才能让传统的配电线路状态检修技术跟上时代的脚步。而员工的个人素质在配电线路状态检修中又起到相当重要的作用,状态检修和纯计划检修,对员工素质需求的不同之处在于对员工知识面和素质的要求有所不同,状态检修对这方面的要求更高一些,其不但要求员工具有丰富的专业知识、独立的判断能力,还需要员工具有很强的执行力与事故处理能力,只有综合性的技术人才才符合供电企业配电线路状态检修的需求。通过合理的使用人才,有助于提高效益,降低经济损失。要想做好供电企业配电线路状态检修技术管理,供电企业在提高员工素质的同时,还要做好优秀员工的发掘与培养工作,检修工作在很大程度上受到参与检修工作人员的影响,只有在培育优秀员工方面做到位,同时培养好优秀员工,提升所有员工的素质素养,才有助于配电线路状态检修工作顺利进行。 1.3检修技术管理有助于掌握线路的初始状态 要格外注意对线路运行状态的统计和研究分析。经过对各种情况,如气候和负荷等条件下的运行状态进行分析、发生事故时的具体情况进行分析,及时发现和预防各类故障和隐患,有效降低故障的发生率,才能保证配电线路安全稳定的工作。 1.4在检修技术管理中采用有效的检测技术 在进行配电线路状态检测的工作过程中,要充分利用新技术,虽然现在已有的检测技术并不成熟和完善,不能满足所有的检测需求,但可以利用一些较为成熟的技术和设备,如离线监测装置、红外测温技术以及变压器接地电阻带电测试等技术,在采用新技术的同时,工作人员还要结合感官等比较传统的方式方法,对配电线路的状态进行分析,在技术与经验结合的同时,分析得出配电线路的状态,对隐患进行处理,确保配电线路与系统安全运行。通过利用技术手段得到准确数据以后,再利用科学合理的方式方法把以往数据和现有数据进行比对,进而在差异中找到可能发生的隐患,随时发现设备的故障与存在的隐患,然后有针对性的采取措施进行处理,保证系统安全。 2检修技术管理的影响因素 2.1员工思想 供电企业配电线路状态检测技术管理是一种专业、科学的管理方法,只有从思想认识上进行突破和改变,接受和学习新的检修技术,走出纯计划检修的模式,才能不断提升员工的综合素质和技术水平,更好地适应时展的脚步,懂得如何在实际生活中使用配电线路状态检测技术。 2.2专业知识 目前,供电企业在管理中必须逐步加大对员工专业知识的要求,使员工对状态检测的科学逻辑性等各种知识熟练掌握,不断在实际操作中运用、寻找配电线路状态的规律。 2.3技术水平 在供电企业配电线路状态检测技术管理中,要强调技术的重要性,必须使技术水平跟上发展的脚步,让员工掌握先进的技术,才能有效进行工作。 3线路状态检修 供电企业配电线路状态检修,一要做好检修方案,二要做好班组任务会,三要做好具体检修工作。在制订检修方案前,工作负责人以及工作票据签发人必须进入一线现场,深入了解工作的具体环境和目标,从而准确确定工作任务和危险点,通过研究和不断分析总结,制订出符合现场要求的方案和工作方法,在方案具体执行过程中,还要找出危险点及其控制方案的措施,并在实际工作中对方案进行不断的补充与完善。在工作开始前,供电企业召开班组任务会议也是非常重要的前期工作,工作负责人在会上要对所有员工详细介绍和讲解所要执行的检修方案、方法,对有疑点和有争议的部分,当场由所有人共同讨论和研究,通过这个会议,让工作人员掌握所要进行的工作,制订工作计划和目标。在配电线路状态检修的过程中,供电企业必须把好检修关,首先要确保工作的安全性,其次要保证工作达到检修方案的要求,完成提前制订的目标。在工作实施过程中,可以通过现场巡视和定点检查等方式,保证危险点控制措施确实有效的完成。工作负责人也要不断对现场进行监督和检查,对现场的进度和具体情况做到心中有底、心中有数。在配电线路状态检修过程中还要严格按照工作流程与制度进行操作,如必须在工作票据上注明各种需要注意的操作等。此外,还要把控好小现场工作的安全问题,不要因为工作人数少,工作过程简单就忽视安全问题。 4检修技术管理的有效措施 4.1执行与落实 要保证供电企业配电线路状态检修技术管理优化,重在检修计划的前期安排与部署,更为关键的是计划的执行与落实。相关人员要从宏观的角度统一进行任务安排,掌握好供电企业配电线路检修管理的整体布局,把检修工作计划分为整体计划与机动计划,并逐步执行、落实。在工作过程中,加大对检修任务的全面管理,并提高和增强对突发情况和事件的应对能力,在处理突发情况时要认真应对,全面分析,让检修工作专业化、细致化,强调专业的技术规范,把配电线路状态检修工作的安全性与稳定性放在第一位,要切实有效、安全无误、经济高效的处理好突发事件,通过提前制订详尽的计划避免事故,在事故发生时也要通过专业手段,降低损失,保证安全,尽快修复。 4.2技术与设备管理 要做好供电企业配电线路状态检修的工作,相关人员还要从技术和采用的设备两方面加强管理工作。在工作过程中,准确、严格地按照相关技术标准进行操作,在管理工作中,把状态检修工作责任到人,明确技术管理责任与制度,逐步建成一种拥有具体的、可执行的固定流程模式,让整个配电线路状态检修工作有章可循,全面有序。除了要严格技术标准外,相关人员还要对采用的其他设备进行严格管理,对设备的采用以及使用情况,如维修、维护等各种情况及时进行了解、反馈,针对性的建立巡查、检查制度,在设备使用过程中,要严格按照设备使用要求进行使用,将设备的使用流程规范化,并严格按照规范化的使用流程进行操作。在技术与设备管理工作中,这两方面缺一不可,它们是相依相存的关系,只有将相关管理工作做到位,才能在互相配合中实现配电线路状态检修工作目标。 4.3提高检修质量要求 在供电企业配电线路状态检修管理中,相关人员要重视对检修工作的质量管理工作,要不断提高状态检修工作的质量,并及时对检修工作进行监督和抽检,及时跟进检修工作的完成情况,督促检修进度,提高质量要求。在工作过程中,建立详尽的、可靠的质量管理和评估体系,在工作完成后,必须对配电线路状态检修的工作结果进行检查和验收,对工作中出现的问题,要及时修正,对工作人员疏忽或其他个人原因对整个检修工作造成不可挽回的损失,要按照制度予以处罚。另外,相关人员也要对质量评估、检查体系不断进行修正与完善,并逐步建成体系的管理方案、方法。 4.4加强目标管控 在操作悬挂接地线的工作过程中含有一定的危险性,相关人员必须时刻注意保证线路和工作人员的安全,重视安全措施到位,并要求所有参与工作的人员按照工作流程和有关规定进行操作。在工作过程中,相关人员通过安全措施以及防护措施保证安全,降低事故的发生率。在事故发生后,相关人员要及时上报,保护伤者,通过规范的手段避免事态恶化,把损失降到最低。这就要求在工作之前加强对工作目标和安全施工目标的管理,尽可能减少和避免事故发生。 5结语 如今的供电企业配电线路状态检修管理涉及方方面面,因此,加强管理工作非常重要和必要,供电企业只有不断完善管理方式方法,提高工作人员的素质与专业技能,积极应对随时发生的意外情况,才能把配电线路状态检修的管理工作做好。 作者:唐铂滔 单位:国网甘肃省电力公司兰州供电公司 企业技术管理论文:煤化工企业技术管理的特殊性 摘要:当前煤化工行业的特点是高技术和高投入,以及高收益,同时其还包含着新兴产业存在的高风险。随着现代煤化工产业建设,实际工作中的经营管理,使用正式进行的现代化煤化工项目的回顾性分析的操作结合的结果进行分析,融合现代煤化工技术工作的特点以及技术工作标准的地位和技术管理的理念,去对技术管理在现代煤化工产业的特殊性加以明确。现代煤化工的决策者应该高度重视技术管理,对化工技术的工作予以尊重。 关键词:技术管理;现代煤化工;技术工作 1.现代煤化工企业技术工作标准 主要表现在以下几个方面:①可靠性。就是要求参与整个完工后施工前期间,联动试车和生产经营,熟悉生产过程中的工程技术人员,处理技术问题,生产过程中尽早确保产品符合标准,并且快速的运输,以对满负荷的运转加以实现。可靠性属于技术工作中最为根本的一种需要。②适宜的。其主要指的是合理的对相关工艺技术加以使用,其主要的问题是应该选择何种技术,到底是使用我国的还是使用外国的技术,考虑的工艺装置等相关工艺在设计能力上的论证,提出相关意见,以对生产系统的前提以及环境需要加以满足,进行过程的控制单元保证金及工程造价。③经济性。是吸取相关的经验教训,需要在建项目完成后,该项目通过合理的优化技术路线,简化其生产流程,项目成本控制,增强贯彻整体装置的设计,基础设计和详细设计过程中的运营效率,增强经济效益。④风险性。是请技术人员进行相关的技术工作,还有就是对多种技术彼此的项目自身拼盘彼此连接的技术风险加以保障,而还有一个方面就是要着重对现代煤化工产业进行发展,重视传统和最新技术进展非常规能源勘探和替代能源技术的进步发展。 2.促进煤化工企业技术管理的有关思路 2.1建设出成一个稳定全局的工作思路 要想想进行好技术的工作,就应该能够建筑出一个宏观的,具有系统性和战略性的,仔细的逻辑思维,善于对存在的问题进行思考。通过系统的解决方案进行开发,顾全大局,统筹进行安排,分步去实施,分个击破,来对整体问题加以处理。统筹思维的上的工作也需要技术工作的反应来解决问题之前,不能发现问题,并推进工作的预判,在解决这个问题是不是处在萌芽的状态。具体到项目建设,该项目是进行基本设计独立,自信的进行审查,不可以过分的对设计单位进行依赖。因为在出发点上又一些差异,所以设计单位在对项目业主单位的设计任务以及签订设计合同的过程中,主要应该进行的就是参照已经计算好的输入情况,完成相关的设计任务,提供和需要保持相同的设计产品。 2.2建设处一个完善的科学规范的制度安排 一个好的体系可以让坏人真正变成好人,令一些比较散漫的人变成技术的尖兵团队;假如相关的制度体系建设部好,会使让好人最后变为坏人,这也就成不上是团队的合作了。目前我国的煤化的企业的煤质对路就可以变得成功,管理上对路那么一些都会变得顺利。整个产业正在产生着很大的风暴。假如想要在这样的一场发展风暴中不断的去前行,就需要建设出一整套非常合理而且十分规范的制度以及体系,并且强化相关对人和物的管理,并且对对流程加以规范,对相关结果进行一定的考核与奖惩。当前,很多企业已经办法了基础的制度以及有关的配套管理办法还有操作的规范,可是总体来讲还属于亡羊补牢式的管理方式,东拼西凑,没有一个相对系统性以及完善的规划,下一步需要实践上加强完善。要想使得这一些技术人才能够飞速的成长,就应该秉承着会议的制度,运用会议过程中的沟通,彼此提升;还需要坚持安全教育先行的形式,在项目建设的时期就应该对员工予以安全方面的教育,不能够在真正试生产以后才进行工作,应该经过非常久的一段时期的教育,时期形成一种非常好的安全习惯;一定要坚持严格的考核,还有严格的制约,对于一些与员工的业务需求不适宜的情况应该坚决的被淘汰;要积极的对管理与控制系统加以完善,将项目促进的建设,使其构成一整套相对完善的技术规范,令员工在进行工作的时候有规范。 2.3积极的塑造一支非常好的技术团队 人可以说是最不好去进行管理的,尤其是近几年随着社会快速的发展,企业的管理中个体的意识不断的强化,如果只是依赖于企业的制度,奖励处罚自身并不会得到非常好的效果。现代煤化工产业文化层次比较高的工作人员,在不同的层次和岗位以及人面前都有着不同的环境要求。作为企业的管理者不可能是单向的思维,简单暴力的对工作关系进行处理,对观念进行转变,善积极的以关心员工对员工的情况加以认识,灵活的去对其进行处理。在许可的范围中,尽可能大满足不同人士的需求。要学会宽容,真正的做到海纳百川,积极的激励工作人员,尤其是专家,领导式的人物更技术性的问题发表相关见解,形成真正敢言敢为的气氛。建设公众的舆论,与基层工人和技术人员进行深层次的谈话交流。许诺要坚持才能有一点天赋,做鼓励技能学习,在科学,实践成长与培训,技术工作在企业的汇聚力,吸引力并且感染力的形成。 3结语 企业决策层需要注重技术工作,对化工技术的工作加以规则,最好是设计单位,设计资质,对于设计的质量严格的要求,责任重大设计问题予以严格审查的尊重和防止设计的错误;同时要定期通报技术性工作报告,对项目的理解通过分配参数,以促进技术难题,其他方式的过程中,调动力量,对于技术上的难题,稳定严谨的进行相关的技术工作。 作者:黄昊英 闵楠 单位:蒲城清洁能源化工有限责任公司 企业技术管理论文:怎样构建企业技术管理体系 摘要:随着经济的发展,生活水平的提高,人们需求呈现出个性化的趋势。为了满足人们的个性化需求,企业需要构建技术管理体系,以此响应市场需求的变动。为此,本文通过阐述技术管理体系的含义,分析企业技术管理体系的作用过程,同时提出构建技术管理体系的具体措施,为企业持续发展奠定基础。 关键词:技术管理体系;企业管理;持续发展 随着经济的发展和社会的不断进步,现代技术的重要性日益凸显,并且社会对技术的依赖程度与日俱增。对于企业来说,在激烈的市场竞争中,技术成为其获取竞争优势的核心所在。与此相对应,技术管理一方面可以满足技术的管理需求,另一方面可以根据自身的实际情况制定发展战略。所以说,有效的管理技术在一定程度上可以提高企业的市场竞争力。 一、技术管理体系的含义 对于企业来说,在整个管理体系中,技术管理体系作为其中的重要组成部分,通常情况下,主要包括技术管理实施的组织结构、方法、过程、资源等。在激烈的市场竞争中,为了提高自身的技术绩效、实诚竞争力等,企业会组织控制这些管理要素,同时对其进行有效管理,充分发挥这些管理要素的价值。其中,技术管理的组织结构是指为了组织开展技术管理工作,需要设置的机构、部门等,同时明确各级管理人员责权利,进一步确保技术管理工作的顺利展开。方法是指组织开展技术管理工作所用到的流程、办法等,通常情况下,主要包括测量、评价企业绩效的方法。过程是指由输入到输出涉及到的所有环节。资源是指企业组织开展技术管理活动涉及到的人、财、物等。综上所述,所谓技术管理体系就是企业运营管理模式,在这种模式下,企业借助技术资源和有效的组织机构,按照规定的程序和方法,组织企业员工承担相应的技术职责,在一定程度上提高自身的技术竞争力。 二、企业技术管理体系的作用过程 在市场经济环境下,企业组织开展的任何经济活动都是以获取经济利益为目的,同理,技术管理也不例外。对于企业来说,技术管理针对技术组织一系列的活动,其作用过程主要包括以下方面:(1)对技术进行鉴定,(2)对技术进行选择,(3)获取技术,同时对其进行消化吸收,(4)开发和应用技术,(5)对技术实施保护。对于企业来说,在激烈的市场竞争中,借助技术管理活动,对以上方面进行计划、组织、领导、协调和控制,进一步促进企业技术的发展,同时推动技术创新,帮助企业提升市场竞争力。 三、构建技术管理体系的具体措施 对于企业来说,技术管理体系比较复杂,而且涉及的内容比较多,其中,最核心的内容就是技术管理。在技术管理体系中,要素作为最小单位,是组成系统的重要部分,并且各要素之间相互联系、相互影响。因此,企业在构建技术管理体系的过程中,首先需要分析要素,然后分析这些要素组成的子系统,最后才是技术管理体系。1.明确技术管理体系的要素。在技术管理体系中,涉及到的要素比较多,一方面包含计划、组织、领导、协调、控制等管理职能,另一方面还包含技术过程、资源和组织等管理对象。另外,技术管理体系作为一种人工自然系统,通常情况下,还包含不同层次的目标要素。1.1对象。对于企业来说,构建技术管理体系的目的就是实现自身的生存与发展。所以,企业组织开展技术管理活动涉及到的对象,在一定程度上明确了技术管理体系涉及的范围,同时,为技术管理体系运作指明方向。企业在日常经营过程中,技术管理工作涉及的范围比较广,但是其工作重点主要集中在技术活动方面。但是,从实际情况来看,技术管理一方面需要对对技术实施管理,另一方面借助管理活动充分挖掘技术的价值。从某种意义上说,企业技术管理体系涉及的对象主要包括有关技术所有资源、组织等。1.2管理职能。在激烈的市场竞争中,企业为了实现自身的生存与发展,需要在技术方针、技术目标的引导下,通过对技术采取计划、组织、协调、控制等一系列的活动,进而在一定程度上提高技术竞争力,进一步强化市场竞争优势。对于企业来说,这是具体管理理论的实践活动,在某种意义上代表着企业的技术管理方式,通常情况下,这些共同构成技术管理体系的全面管理职能。其中,计划指明了企业组织开展管理活动的方向,同时明确了实现目标的措施。组织则是企业为了实现自身的发展目标而建立的各种职能部门,并且配备的相应的人员等。协调是为了实现整个系统目标,对系统内的每一个成员进行统筹规划,进一步确保技术管理系统与其他管理系统保持协调一致性。在技术管理体系中,控制的主要职能是按照事先制定的目标、计划等,检查、评估企业经营活动的实际情况,同时采取必要的措施,必要的情况下,做出适当的调整,确保企业目标的实现。1.3目标。对于企业来说,构建技术管理体系的最终目的就是要实现相应的目标。面对激烈的市场竞争,企业通过构建技术管理体系进一步提升企业的技术管理能力,为了实现这一目标,企业需要制定一个发展指南,对技术管理体系的构建进行引导,不断完善系统功能。在不断改进提高技术能力的过程中,评价、比较、优化等是这一过程的逻辑思维。2.构建技术管理体系子系统。在技术管理体系中,构成技术管理体系的各要素之间相互联系、相互影响,并且构成技术管理体系的子系统,所以在构建技术管理体系时,首先需要构建相应的子系统。2.1内容子系统。对于企业来说,在构建技术管理体系时,需要在技术活动的引导下,结合对象要素的实际情况,组织开展计划、组织、协调、控制等活动,这些活动共同构成技术管理的内容子系统,通常情况下,这些内容子系统主要包括技术资源、技术组织、技术文化,以及技术质量的管理。2.2工具子系统。在技术管理体系中,企业的文件、系统、方法等在一定程度上代表着企业的发展目标。在企业的管理工具中,技术管理工具作为其中的一个子系统,直接关系着企业的技术、创新等活动。从技术管理体系的管理职能角度来说,管理工具为行使管理职能提供了必要的支持,同时技术管理工具也是实现企业发展目标的重要措施。2.3评价子系统。在构建企业技术管理体系时,需要根据技术管理的对象设置相应的评价指标,这些评价指标共同构成评价子系统,通常情况下,评价子系统的作用主要是,首先评价技术管理系统的目标实现情况,其次评价资源、组织、文化和质量的管理效率,第三评价具体管理活动的执行情况。对于企业来说,为了确保评价子系统功能的完善性,需要根据评价目标建立评价模型。3.构建技术管理体系模型。通过分析构建企业技术管理体系的要素、子系统可知,企业技术管理体系主要包括三个要素(对象、管理职能、目标)和三个子系统(内容子系统、工具子系统、评价子系统)。通过(1)(2)可知,企业技术管理体系三个要素和三个子系统之间是相互联系、相互影响,由此,可以将技术管理体系中的两个要素构成子系统的框架,将另一个要素视为子系统作用对象,这就成为技术管理体系模型。 四、结语 技术管理体系作为一个有机的整体,其中包括组织结构、方法、过程和资源,这些共同构成组织开展企业技术管理工作的基础。在技术管理体系中,技术管理职能只有借助该体系才能充分发挥自身的作用,同时只有在体系运行中才能实现技术管理目标。对于企业来说,在激烈的市场竞争中,只有构建科学合理的技术管理体系,才能有效调节各种专业技术,进一步发挥企业的整体效益,实现企业的持续发展。 作者:彭学东 单位:南京大学 企业技术管理论文:煤炭企业技术管理体系研究 0引言 技术是企业核心竞争力,是企业实现持续发展的基础。同志提出“推动能源技术革命,带动产业升级,培育新的增长点”,并提升至国家长期战略高度。煤矿是一个复杂的系统工程,资源赋存状况、开采技术条件、洗选加工方法差别大、可变因素多,技术管理差异性及管理难度大、可变因素多。井工开采、深部开采,五大灾害并存;安全矛盾依然突出,行业高危依旧存在。因此,加强煤矿技术管理迫在眉睫。如何强化技术管理,发挥科技是第一生产力的作用,构建科学、高效的技术管理和科技创新体系,实现体系架构顺畅清晰、部门设置有据可依、职责划分合理明确,并应用先进的理念、适合的技术装备,解决煤炭安全、高效开采以及绿色开采、低碳利用的技术难题,挑战当前煤炭市场供需失衡对企业的影响,提高生产力水平和市场竞争力,对煤炭企业可持续发展具有重要的现实和长远意义。目前国内关于技术管理体系的研究集中在煤矿地测防治水技术管理体系的研究[1-2]、煤矿全方位防突预警技术管理体系的研究[3],针对煤炭企业技术管理体系的建设原则、内涵、架构及保障措施等进行研究探讨。 1建设原则 建设科学严谨、管控有效、责权统一、结构清晰的技术管理体系遵循以下原则。1)合理设置各层级职责范围、管理权限。权责明确,职权统一。2)建立充分发挥技术能力的管理机制。从技术上保障实现煤炭企业目标及系统安全管控能力。3)理论联系实际。围绕技术战略、技术政策、技术标准,确保技术体系落实到矿井建设、生产过程中符合实际特点,促进技术发展。4)通过管理创新实现低成本、高效率。借助技术推进煤炭企业降本增效。 2技术管理体系的内涵 煤矿总工程师是煤矿的主要技术负责人,组织指导和协调整个煤矿的技术管理工作,是煤矿企业保障安全生产得以保障的基础。煤矿安全生产的大量事实证明,加强对生产技术的领导,明确责任分工,建立以总工程师技术负责人为首的技术责任制的技术体系是十分必要的[4]。因此煤炭企业需要构建以总工程师为核心的技术管理体系。1)体系架构。构建以总工程师为核心“科学严谨、责权明确、结构清晰、管控有效”的技术管理体系架构,理顺架构、职责划分合理明确,畅通工作流,建立由上至下的工作流,激活由下至上的工作流,实现知识剥离,技术资料与经验成果共享。2)技术管理职责界定和人员配置。对技术决策部门、各层级部门在管理、业务、事务3个方面进行职责分类,研究各层级、各部门业务的衔接与交叉重叠部分,依据合规、合理、专业、安全高效的原则,进行职能划分。3)体系制度。依据强化专业、明确责任、激发潜力、实现目标的原则,提出各层级、各部门应该建立的制度和需要完善的制度。4)运行机制。建立工作信息网,顺畅由上到下的工作流,激活由下到上的工作流。提出重点工作,包括总工程师直接负责的工作及必须定期研究的工作。重大安全隐患在流程、监管、结果3个方面的汇集及处理。5)激励机制。在安全生产、技术创新、降本增效、技术革新、知识共享、微创新平台等方面构建激励机制。6)重大决策。重大决策方面制定技术发展战略、总体规划、专项技术发展规划、重大安全生产技术政策。7)专项技术管理体系。根据公司技术管理情况,提出需要构建的专项技术管理体系。8)知识共享与技术成果管理。对技术人员的先进经验与方法进行知识剥离,对技术成果进行统一管理,实现技术知识与成果共享。 3技术管理体系架构 3.1总体架构 技术管理体系的架构方面,煤炭企业需根据企业自身情况,选择合理的管理模式。一般来说,煤炭企业技术管理体系总体架构可以包括3个层次,一是集团公司(上市公司)技术管理体系、二级公司技术管理体系、煤矿技术管理体系。 3.2集团公司(上市公司)技术管理体系 集团公司(上市公司)技术管理体系为集团公司(上市公司)总工程师在煤矿建设和生产过程中所领导的技术部门和监管部门形成的工作网络。以集团公司的总工程师为核心,且总工程师的工作网络如下。1)总工程师接受上级领导。集团公司(上市公司)总工程师对董事长或总经理负责。2)技术委员会。重大决策方面,由技术委员会与总工程师会定。3)总工程师直接管理的部门。总工程师直接管理的部门包括二级公司总工程师、同级副总工程师、集团层面技术管理部门、技术管理相关部门。其中同级副总工程师包括煤矿机电、水文地质、煤矿安全(一通三防)、化工、制造、发电、其他;技术管理部门包括技术管理中心、设计、科技发展、环保、洁净、节能、其他;技术管理相关部门包括生产调度指挥中心、战略规划、安全监察、应急管理、基本建设、其他。4)总工程师同级业务联系部门。总工程师同级业务联系部门包括董事会秘书处、财务、人力资源、国际合作、物资供应、其他。5)总工程师接受相关部门监督。总工程师接受同级党委、纪委、工会、审计、法律等监督。集团公司技术管理体系架构如图2所示。 3.3二级公司技术管理体系 二级公司技术管理体系为二级公司总工程师在煤矿建设和生产过程中所领导的技术部门和监管部门形成的工作网络。以二级公司的总工程师为核心,且总工程师的工作网络如下。1)总工程师接受上级领导。二级公司总工程师对同级董事长(总经理)或上级总工程师负责。2)总工程师直接管理的部门。二级公司总工程师直接管理的部门包括子(分)公司总工程师、同级副总工程师、技术管理部门、技术管理相关部门。其中同级副总工程师包括采掘、机电、地测、安全、洗选加工、化工、装备制造、其他;技术管理部门包括技术管理中心、科技发展、生产技术、环保、洁净、节能、其他;技术管理相关部门包括调度指挥中心、安全监察、市场经营、应急管理、其他。3)总工程师的业务联系部门。二级公司总工程师的业务联系部门包括基本建设、财务、人力资源、国际合作、其他。4)总工程师接受相关部门监督。二级公司总工程师接受同级党委、纪委、工会、审计、法律等监督。二级公司技术管理体系架构如图3所示。 4保障措施 技术管理体系是一个庞大的、复杂的系统工程,为了保障技术管理体系科学严谨、管控有效、高效运行,提出以下保障措施。1)组织与人员保障。作为煤矿管理机构重要组成部分的技术管理机构,为了实现煤矿整体目标和良好的发展,必须服从整个煤矿的管理形式[5]。因此需明确权责,进行组织机构与岗位设置,明确人员配置及素质要求,并根据岗位要求对员工进行培训。2)制度保障。为促进煤炭企业科学发展,推进科技降本增效,提高安全管控能力,需要建立工作及考核制度,制定工作流程。3)技术保障。提出技术管理体系的技术保障措施,如采取信息化手段、借助移动终端共享先进技术成果等。4)技术文化保障。营造技术文化氛围,充分调动与发挥员工特别是一线员工的技术创新潜力。 5结语 通过对煤炭企业技术管理体系的研究,可以将实现煤炭企业战略目标和政策所需的每一技术要素进行细化,落实逐级所承担的技术责任,实质性的提高技术管理水平,使技术和管理进行有效的融合,并形成一个完善的技术体系,充分发挥各层级的力量来推动煤炭企业发展,对煤炭企业的竞争优势培养和可持续发展奠定良好的基础。 作者:黄艳波 吴建华 单位:中国煤炭工业协会咨询中心 企业技术管理论文:现代煤化工企业技术管理的特殊性 1现代煤化工企业的技术工作地位突出 1.1煤化工企业性质决定了技术工作的重要性 现代煤化工是以技术为主导,以一体化、大型化、园区化、循环化为特征的资金、技术、资源密集型企业。其投资动辄数十亿元,甚至数百亿元,引进了国内外大量高新技术,吸引了大量专业技术人才,形成了煤化工项目复杂的工艺技术流程以及大型化、集成化的生产设备、辅助设施。设备装置的高度集成、工艺技术的高度耦合,对技术工作提出了极高的要求。煤化工项目选用什么样的工艺技术,采用什么样的工艺流程以及每个生产装置的技术细节都是技术工作的范畴,并在很大程度上影响了煤化工企业的投资方向、资金用量以及资源的聚集方式。因此,构建一支专业齐全、素质过硬、数量保证的专业人才队伍,积极开展煤化工技术工作,对于现代煤化工企业是极其重要的。 1.2企业管理内涵决定了技术工作的重要性 煤化工属于高危行业,存在高温高压、易燃易爆、有毒有害等风险。鉴于煤化工特殊的行业特色,现代煤化工企业的管理工作内容要比一般企业更为丰富,标准要比一般企业更为严苛,技术管理工作在日常管理工作中的地位也更加突出。以煤制天然气企业为例,项目在开展可行性研究、总体设计、工艺包引进、基础设计、详细设计等各阶段工作中充斥着大量的技术工作。各项技术工作的深度、广度和各环节的协调程度,影响项目建设进度、工程投资、工程质量以及项目投产后的日常运营管理。但一些大型煤化工项目业主和设计单位重速度轻质量,不顾设计规律,拼命索要设计图纸,压缩设计时间,甚至采取“边设计、边施工、边修改”的做法,导致项目建设中不断变更设计,建成后麻烦不断。因此,要做好企业的日常管理工作,首要是尊重技术工作规律,以良好、扎实的技术工作为基础,进一步规范企业管理,杜绝系统无计划停车,实现经营的连续稳定。 1.3企业的生产运营决定了技术工作的重要性 现代煤化工企业日常生产运营的目标是安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行。就是要求场内外主体生产装置、公用工程、辅助设施以及其他相关的配套工程能够形成一个完整的系统的生态链。各个环节有效衔接,协调运转自如,信息流转顺畅,发现问题能够及时有效地解决。要实现上述运营目标,离不开强有力的技术支撑,需要建立一支有丰富煤化工企业运营经验的技术团队,渗透到企业生产运营的各个环节,加强技术攻坚,及时发现和高效解决现场的各类技术故障。 1.4技术工作复杂性决定了技术工作的重要性 现代煤化工技术的成熟度应当以其使用的普及程度来确定。目前除了美国、南非以及前民主德国外,现代煤化工项目在其他国家尚没有实现规模化量产。大唐克旗煤制天然气项目仅开车运行1个月后就发生故障,不得不停产检修,恰恰证明煤制天然气技术看似成熟,实则还有部分问题尚未解决或在实践中尚未体现。单个系统、单个装置在中试时可能是正常的,而一旦工业化放大后就可能出现很多不确定因素;单个系统、单个装置在独立运行时可能是正常的,可一旦融入整个生产系统就可能出现各种各样的问题。这说明现代煤化工技术是极为复杂的,不能轻言成熟。目前,现代煤化工项目,离规模化量产还有一定的距离。但社会对现代煤化工的期望值很高。技术工作的复杂性,凸显了技术工作的重要性,要求煤化工企业从一开始就要考虑未来项目的经济运行环境,考虑项目的安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行。 1.5项目肩负的示范任务决定了技术工作的重要性 当前,许多现代煤化工项目从政府批复项目“路条”起,就担负着许多示范任务。这些是国家下达的硬指标,必须要完成。示范任务本身具有探索性、开拓性,需要通过部分项目先行先试,了解相关指标后才能进一步推广,实现规模化、产业化。通过技术攻关,完成示范任务,推动某一产业逐步成熟,有利于避免盲目投资造成的巨额经济损失,有利于引导产业健康发展。这对技术工作提出了很高的要求。不过从煤化工企业的建设运营实践工作来看,部分企业的化工专家话语权不够。在上层的决策中,专家的声音无法传递到决策层中,出现了外行管理内行、重大技术问题决策不征求化工专家意见的现象,甚至有部分企业认为以前搞煤炭、搞电力的一样可以搞好煤化工,导致部分项目设计不合理,不能实现满负荷运转以及项目决策失误。煤化工企业发展实践证明,在项目决策中需要尊重技术人员的意见,在顶层设计、制度安排、体制机制、业务流程等方面保障化工专家的话语权。 2现代煤化工企业技术工作标准 当前,煤化工产业借力煤炭价格下降、煤炭企业延伸产业链和转型发展的需求,已经进入深度调整期和发展酝酿期。现代煤化工产业将快速发展,对技术工作提出了很高的要求,主要体现在以下几个方面:①可靠性。就是要求技术人员全程参与项目前期、建设期、联动试车以及竣工后的生产运营,熟悉生产工艺,处理技术难题,确保尽快打通生产工艺流程,尽快产出合格产品,实现满负荷运转。可靠性是对技术工作的最基本要求。②合理性。是指工艺技术方面的合理,就是要求在选取什么样的工艺技术、选用国内的还是国外的工艺技术、考虑工艺装置的设计能力等过程中进行充分研究论证,提出论证意见,确保在满足生产系统和环保要求的前提下,控制工艺装置裕量和工程造价。③经济性。就是要求在开展总体设计、基础设计和详细设计过程中借鉴在建和建成项目的经验教训,通过对项目工艺技术路线的合理优化,简化工艺流程,控制工程造价,提升装置运行效率,提升企业经济效益。④严谨性[1]。就是要求技术人员,是化工专家能以审慎的态度、科学的精神和严谨的作风开展技术工作,说出来的话、出具的审查意见需要有科学依据作为支撑,不能信口开河、人云亦云,要始终保持战战兢兢、如履薄冰的精神状态解决示范项目推进过程中的技术问题。⑤风险性。就是要求技术人员在开展技术工作过程中,一方面关注项目自身各类技术拼盘相互衔接的技术风险,另一方面关注现代煤化工最新技术进展,关注常规能源和非常规替代能源的勘探开发技术进展,了解煤化工产品的市场需求和国家产业政策走向,掌握示范项目的示范效果,以便及时调整工作思路,降低、规避技术风险[2]。⑥示范性。就是要求技术人员在开展技术攻关时能突出重点,在没有成熟经验可供借鉴的示范任务上,要倾注更多的工作精力,集中更多的工作资源,确保圆满完成示范任务,为国家制定产业政策、确定产业走向、推动产业升级积累可供借鉴推广的先进经验和参考依据。 3推动煤化工企业技术管理的思路 现代煤化工企业技术工作难度大、责任重,从企业高级管理人员、技术人员到基层岗位操作员工,哪一个环节出现问题,都可能造成事故,轻则经济损失,重则人身伤亡、威胁环保,造成巨大的社会影响。就必须要有一个好的工作思路,一套好的制度安排以及一支好的技术团队。 3.1形成一个统筹全局的工作思路 开展技术工作,需要形成宏观的、系统的、战略的、缜密的、逻辑的思维,善于将点滴问题放在系统中去思考。通过制定系统化的解决方案,统揽全局、总体安排、分步实施、逐个攻破,从而解决整体问题。统筹全局的工作思路还要求技术工作不能发现问题才被动地应对问题、解决问题,而要对工作有超前性预判,解决问题于未萌之中。具体到项目建设中,就是要对项目基础设计进行独立自主地、认真细致地审查,不能对设计单位有依赖思想。因为出发点的不同,设计单位承接项目业主单位的设计任务、签订设计合同,所需要做的就是按照既定的输入条件,完成设计任务,提供符合要求的设计产品。 3.2建立一套科学规范的制度安排 一个好的制度体系可以让坏人变好人,让散兵游勇变成技术尖兵团队;一套设计不合理的制度体系,会让好人变坏人,更谈不上团队合作。目前,现代煤化工企业正处于深度调整期和发展酝酿期,有业内专家提出,现代煤化工企业“煤质对路则成,管理对路则顺”[3]。整个产业酝酿一场发展的大风暴。要想在这场发展风暴中扬帆前行,就必须建立一整套科学规范的制度体系,加强对人的管理、对物的管制、对流程的规范、对结果的考核奖惩。当前,部分企业出台了一些基本制度及配套管理办法和操作细则,但总体来说还是亡羊补牢式的管理模式,缝缝补补,缺乏系统性,缺少统筹规划,下一步需在实践中不断完善。具体到煤制天然气项目来说,项目对人才的需求旺盛,但市场上人才不足,部分技术人员是刚从高校毕业的学生,没有经验积累。要使这部分技术人才快速成长起来,必须要坚持会议制度,通过会议互通有无,教学相长;必须坚持安全教育先行,从项目建设期就要开展对员工的安全教育,不能等到试生产以后再开展,应通过长期教育,形成良好的安全习惯;必须坚持从严考核、刚性约束,对不符合企业要求的员工要坚决淘汰;必须不断完善管控体系,随着项目的建设推进,形成一整套技术规范,使员工工作有规范,企业管理有基础,考核奖罚有依据。 3.3打造一支坚强有力的技术团队 企业管理中人最难管理,特别是随着社会的发展,个人主体意识逐渐增强,光靠企业制度、光靠奖励惩罚是行不通的。现代煤化工企业员工文化层次较高,处于不同层面、不同岗位、不同环境的人有不同的需求。作为企业管理者不能够单向思维,简单粗暴地处理工作关系,要转变工作思路,善于关心了解员工,针对员工的不同情况对症下药、灵活处置。在政策允许的范围内,最大程度地满足不同人员的需求。要善于包容、海纳百川,鼓励员工,特别是专家型、领军型人物对技术问题要多发表自己的独到见解,形成敢讲敢说敢负责任的氛围。要建立与基层人员沟通的舆情通道,经常深入基层员工,多与技术人员谈心交流,将基层的问题及时反馈上来。要坚持有为才能有位的人才观,鼓励技术人员在干中学、在学中练、在练中成长进步,在企业形成技术工作的凝聚力、吸引力和号召力。化工行业素有“五年设计、三年建设、一朝投产”之说,这是对化工行业发展规律的科学概括。企业决策层要高度重视技术工作,尊重化工技术工作规律,优选设计单位,严格审核设计资质,严格把关设计质量,严肃追责设计问题,避免在设计上出现差错;同时要定期听取技术工作汇报,了解项目推进过程中的技术难题,通过外委论证等方式调动一切力量解决技术难题,稳慎做好技术工作。 作者:张加春 单位:苏新能源公司 企业技术管理论文:道路运输企业车辆技术管理论文 一、车辆技术管理人员自身技术和素质参差不齐 随着交通运输行业的日渐发展,车辆多样化、新技术普遍应用等,都对车辆技术管理人员提出了更高的要求。车辆技术管理人员的素质高低,直接关系到车辆的使用性能。部分运输企业的车辆技术管理团队文化素质与技术素质相对比较低,其操作经验已不再适用于目前的车辆技术管理工作,对车辆的基本性能和结构无法理解与掌握,同时缺乏事业心和责任心,难以确保车辆技术性能完好。 二、加强车辆技术管理的几点建议 (一)建立健全车辆技术管理制度,落实责任 “不以规矩不成方圆”,要保证车辆技术管理工作取得实效,需要结合企业实际建立科学的车辆技术管理制度。制度中应包括:建立组织体系,设置车辆技术管理机构和对应岗位,分清职责,落实到人;配备专兼职车辆技术管理人员,明确机构、岗位、人员的具体分工和职责;制定较为完善的车辆选型、采购、使用、维护、修理、检测、更新及报废的相关规章制度;建立车辆技术档案管理制度,建立车辆技术管理的考核制度和奖惩制度等,并认真加以实施。 (二)加大车辆技术管理人员的准入条件和技术培训力度 道路运输企业的激烈竞争,最重要的就是人才竞争,对于现阶段的车辆技术管理工作人员,要进行综合素质整改。在一定程度上提高车辆技术管理人员的入职门槛,难以满足专业技术要求的人员要进行调离,对专业技能较强的人员,相应的待遇条件应该匹配。适当选派技术人员到先进企业和车辆生产制造厂进行学习,从而进一步熟悉和掌握车辆技术管理的最新信息。适当选派技术人员参加车辆技术管理相关培训及会议,对车辆技术管理内容进行再学习、再培训、再进修,进而提高企业车辆技术管理团队的素质。 (三)提高经营者和驾驶员的车辆维护意识 从源头开始管理,做好车辆维护的宣传工作。只有提高道路运输企业的车辆维护意识,才能将车辆维护工作落实到实处。道路运输企业车辆技术管理机构应加强车辆维护的宣传力度,认真督促经营者和驾驶员按期到有资质的车辆维修企业定点进行车辆维护作业,同时对此项工作进行严格考核,对未按期进行车辆维护作业的,要依据相关规定从严处罚。 (四)加强车辆维护现场监管工作 道路运输企业应派驻车辆技术管理人员到汽车维修企业进行车辆维护现场监管,监督汽车维修企业是否按照规定的车辆维护工艺流程进行逐项操作,该检查、检测的零部件必须按照规定进行拆检,重点加强对欲更换零部件质量的监查,质量不合格的零部件,坚决不允许使用。 (五)合理调整营运车辆二级维 护间隔周期随着道路运输条件不断改善和车辆制造技术的不断提高,车辆的维护周期应该做相应调整。目前规定的二级维护间隔里程为1.5万km,已不适用现在的发展形势。车辆技术状况与车辆类型、等级、品牌、配置的总成及零部件使用寿命有较大关系,一些总成零部件在原厂规定的维护周期内不需要拆解,但维护工艺却要求拆解,每次拆解会对零部件造成很大的损伤,经多次拆解后,会导致其性能下降甚至报废。可见,营运车辆关键部件的维修维护周期已远超出车辆二级维护间隔周期。鉴于确定车辆二级维护间隔周期的诸多因素发生变化,建议行业主管部门对营运车辆二级维护周期进行优化调整。 三、结束语 加强道路运输企业车辆技术管理,是确保车辆技术状况持续良好,降低车辆燃油消耗和尾气排放,节约成本,保证车辆安全运行,保障企业利益和社会效益的先决条件。目前在道路运输行业不断发展,汽车新技术不断应用的新形势下,完善的车辆技术管理更具有重要意义,可以更好的推动道路运输企业发展。 作者:何立 企业技术管理论文:供电企业下技术管理论文 1配电线路状况检修的必要性 公司供电的输配线路是供电可靠性和稳定性的保障,与公司的生产生活息息相关,是保障社会稳定的基础。实施配电线线路状态检修是根据线路运行的状态来进行选择科学合理的检修方式,形成一套立体化、优化的综合检修方式。现存的定期检修方式,需要大量的人力物力,对于一些不需要检修的线路也投入大量的资源,造成维修过度,资源浪费,效率低下等问题。如何能缩减检修成本、缩短维修周期、延长设备寿命的检修模式受到世界各大供电企业的普遍关注。状态检修具有在保证线路运行的安全性和经济性条件下提高工作的效率和减少了停电的检修时间,科学的保护了线路设备,能够积极应对突发性事故,降低事故发生的概率,是未来输电线路状态检修的必然发展方向。 2影响配电线路检修的因素实际工程中 状态检修是一门科学、专业性的技术,但我国供电企业配电人员,对其不够重视,对管理人员的专业培养明显不够,缺乏系统性的专业理论学习。思想上的不重视,使得员工对该类知识一知半解,没有深刻意识到配电线路状态检修工作的艰巨性和复杂性。实际工作中该类问题给供电系统带来了一定的安全隐患,降低了故障检修的效率,影响了供电企业的经济效益。 3对供电企业配电线路检修的管理 3.1状态检修计划的安排 状态检修计划主要是由状态检修年度计划和滚动计划组成,供电企业对检修计划统一管理,要做到扎实、稳定,来确保供电企业的标准化建设和精益化管理,保障供电的安全性、可靠性。一套合理、高效、科学的状态检修计划是根据设备运行的状态、电网电力的平衡情况来制定的。在管理上,保证电网稳定运行的条件下,以设备可用系统指标和供电可靠性统计考核管理,开展集中管理,避免同样事故的发生,减少停电的概率和检修的时间。在项目施工时或者对已有项目的整改,要严格按照相关施工规范和法律法规来进行施工和验收,确保工程检修各个环节按照计划进行,未经部门的批注,不得擅自更改施工条件。在运行和维修时,需要提出停电检修计划,并得到相关部门批准,才可实行,停电检修应当由专门人员进行联系,并详细记录。 3.2配电线路状态检修设备和技术的管理 配电线路状态检修设备的管理主要是为了保证线路状态维修的效率和安全性,统一管理和保养可以提高设备的精确性和安全性,使得设备在采购、使用、保养、维修、报废等环节都有专业人员进行管理。设备的管理给企业的整体管理提供了有利的条件,一定程度上提高了设备的利用率和回收率,杜绝腐败的生成。设备的管理上要注意几点:①设备的使用上,每次入库或出库必须通过验收人员的签字,仪器出现问题要写明原因,防止人为故意破坏的发生。②工具存放要注意防潮、防晒,注意设备对温度、湿度的要求,防止因为环境条件的变化损坏仪器。③为保证仪器的使用,不耽误工程的施工,每套设备出现问题要及时进行更换,最好每台设备要备用一道两台。对于供电企业为了配电线路状态检修的高效性和稳定性要加大对技术的投入,如采用新技术、新材料、新工艺,来提高配电线路的输电能力,利用先进的检测技术手段、开发可靠性高、稳定性强、自动化智能化程度高的设备,利用先进的如红外线、振动、超声波等检测手段,对线路状况进行系统化管理。 3.3供电企业配电检修质量管理 检修作业使用的设备材料、零件等必须选用质量合格、技术达到相关要求规范,最好由供电企业统一采购,采购时要及时检查相关数据是否符合设计要求,一旦发现问题产品要及时进行更换。从事带电作业、导线压接、焊接等工作的,必须是专业人员,必要时要进行统一培训,考试上岗操作。深入检修现场,解决现场问题。定期对施工现场进行检查,消除施工过程可能存在的安全隐患,监督施工质量符合设计标准,建立健全的检修责任制度,认真督促施工的进行,配合施工人员的要求,按照工程计划进行审核和验收,一旦发现问题,要及时沟通,把隐患扼杀在摇篮里。施工时及时消除线路缺陷,以及可能引发的问题,保障施工人员的人身安全,特别是防护措施的使用如安全带的保护、绝缘设备的保护等等。加强重点部位的检查和控制,针对施工中,由于地理环境和管理规定,使得施工受到干扰,要注意提醒标志的设计,加强该类区域的检查和管理,必要时要派遣专业人员对其进行评估,作出可能发生事故的预案,来有效控制发生隐患的可能性。 3.4悬挂接地线的管理 接地线是保证线路安全和工作人员人身安全的必要措施,悬挂地线时要按照相关技术规范进行操作,在悬挂接地线时要首先注意佩戴绝缘手套,减少人与电线的直接接触,并注意接地棒和接地线的连接,配电户外检修用接地线要保证接地线和接地棒的连接的坚固程度,底线的悬挂要由专业人员进行操作和检查,接地线长度要达到接地要求。对悬挂接地线的管理是保障工作人员安全施工的基本手段,供电企业要加强对该类问题的学习和培训,重视安全施工的必要性,针对新员工,结合实际情况派遣监护人员,避免事故的发生。 3.5技术人员综合素质的管理 任何生产都离不开工作人员,在保证输电线路状态检修质量的各项因素中,人是最主要的因素,也是较难控制的因素。线路缺陷事故的频发发生,往往和技术人员专业素养不到位和责任感低等相关联,所以在技术人员的管理上要格外注意。加强质量意识教育,实施责任上岗制度,普及安全教育,严格按照执行检修规程,加强对专业知识的培训和学习,实行考试上岗制度,颁发检修操作等级证书,实行持证上岗。加强对技术人员思想道德和职业道德的培养,促进检修人员强化个人修养和自我批评的能力,提高自我管理,独立创新。开展状态检修,需要一支优良的团队,各司其职,一个高素养的技术团队是检修质量的保障。供电企业要严格按照标准、严格要求,保证工作人员的高起点、高素质,定期进行考核,并聘请专家教授进行授课,积极接触先进技术和工艺,不断更新自身知识储备,来提高工作人员的整体素质。同时企业要注意对状态检修计划的宣传,使得管理人员和普通员工在思想上和行动上达成共识,促进状态检修计划的顺利开展。 4结束语 配电线路检修是电力系统和用户连接的重要部分,其故障预防、设备运行和维护是一项长期的艰巨的任务,需要各个部门和专业人员的积极配合,在实际中不断学习、不断总结和实践,才能确保电力系统稳定可靠的运行。尽管现阶段我国供电配电线路状态检修还存在许多问题和挑战,这需要供电企业能根据相关技术规范、管理标准等,来落实好配电检修的管理工作。相信在未来随着我国对电力系统的不断投入,配电线路状态检修技术管理将发挥出更大的价值,来为供电企业创造出更多的经济收益。 作者:姚忠祥 单位:甘肃永昌县供电公司
现代工业建筑设计及发展浅析:关于我国现代工业建筑设计现状与应对策略的探讨 摘要:我国现代的工业建筑与过去相比无疑取得了不菲的成绩,但我放眼望世界就会发现我国的建筑设计水平还存在较大的差距。本文通过对现代工业建筑设计现状的分析,然后提出了一系列进一步完善现代工业建筑设计的应对策略。 关键字:现代;工业建筑设计;现状;策略 随着社会经济的不断发展,我国工业建筑的环境与需求也在不断地在进行各种转变。首先,在现代工业随着科学技术的进步而飞速发展,工业产品进一步要求精密化、自动化、微型化且环保化,工业生产变化的同时使工业建筑设计的要求也随之发生变化。其次,在各城市都有着经济技术开发区以及现代工业聚集地,人们对生活质量越来越重视,对城市的风貌也随之有了更高的追求。再次,企业之所以越来越重视工业建筑设计是因为其建筑能够有效反应其企业文化及精神面貌,是企业外观形象的重要部分。 我国工业建筑设计的现状 经济技术开发区的兴建 在进行现代城市总体规划的时候都会将新兴的工业区纳入,不仅仅是生产建筑,同时还要对辅助配套建筑进行完善,并且还对厂区环境进行更具精密的设计从而将城市现代化的风貌以及企业精神充分的展现出来。例如武汉的东湖新技术开发区、北京亦庄经济技术开发区、深圳八卦岭综合工业小区等。工业新区的建设还可以有效推进城市住宅区、商业区以及能源供应区的开发与建设。 2.旧城区改造的完善 在我国,无论是沿海还是内地都新建了许多以某个大型企业骨干为中心的工业基地或者工业城,例如武钢、宝钢、包钢、中国一汽、东风汽车公司、金山石化公司等。改革开放以来,旧的厂房都进行了一系列挖潜改造与生产结构调整从而使之焕然一新,中国第一汽车集团公司便是最好的例子。旧城区的老厂房有的就地更新有的易地重建。例如北京的大北窑金属结构厂就更换地址进行重建,而旧址则成为了中国国际贸易中心,整体建筑面积多达40多万平方米,如此看来易地重建有时候还能促成双向的发展。 新型工业建筑的兴起 在施工工艺技术的大力发展下,我国从国外引进了不少的现代工艺。将高新科技与新工艺融合到工业建筑之中,从而促使工业建筑的形式进一步发展与完善,促使现代工业建筑更具多样化、标准化与定向化。当前就出现了现代交通能源建筑、高多层厂房等新型工业建筑,它们不仅结合了通用性与灵活性的建筑要求,同时还使土地资源得到了充分利用。 现代工业建筑设计的应对策略 坚决遵守城市设计原理 所以,城市化要给予多方面的考虑,否则只会使这个国家的城市化陷入混乱的境地。现代城市所面临的各类问题中,属在城市中心的工厂或者是工业生产项目所造成的困扰最大。工厂不仅会给城市带来直接污染,同时还牵扯到城市机能与城市交通,对城市品质还有可能造成不良的影响。所以在进行工业建筑设计的时候要充分结合城市设计理论,有效协调城市与工业建筑的关系。在选择厂址的时候必须具备科学论证且通过了严格审查;城市中原有的工业厂房,影响不大的小型企业应该对其发展进行限制,敦促其进一步完善科学技术从而减少对城市的影响;而对于影响较大的,如生产规模大、污染干扰严重的重型企业则应该促使其进行逐步外迁。另外,还要有效利用城市设计原理来处理城市与工业园区的关系,积极吸取国外经验同教训。例如,苏州工业园的规划就十分成功的展现了文化古城同新型工业园的和谐共存。 注重工业建筑造型设计的个性特征 工业建筑与民用建筑是不尽相同的,然而它们之间的基本原理确实一致的。它们虽满足着人们不同的需求,但是应该同时具有时尚、优美且富有文化内涵的环境与建筑空间。所以在进行工业建筑设计的时候也应该同时赋予其艺术性,这也是一种文化的体现。在创作中可以将人文因素引入其中,并重视对地域性以及长索性的了解。同时,建筑师为了使自己的视野更为开阔,还要对地域文化脉络进行延续。这样一来不仅仅是开拓了视野,还能有效地改造与保护传统建筑,并且增进了工业企业与公众的沟通,对企业形象的树立带来了积极的影响。例如,2000年建成的广州羊城晚报印务中心,建筑师在设计的过程中要始终贯彻以展现工业美学与企业文化为中心,做到高感情与高科技设备的功能的有效融合,从而成功建立其了一座赏心悦目的新型工业建筑。 充分贯彻可持续性思想 由于经济与认识的原因,我国许多工厂只是一个单纯的生产场所。不仅选址不当、环境恶劣、设备陈旧、污染严重从而给城市环境质量带来极大的影响,与此同时这类工业企业还带来了论巨大的废物排放量。所以,在现代工业建筑中贯彻可持续性思想无疑具有着重大意义。首先,要工业建筑的热功能性要得到充分加强,并且促进被动式能源利用技术的发展。建筑师在设计现代化工业建筑的时候要充分考虑到平面设计、空间设计一家细部装饰处理,从而达到节能的效果。其次,关于工业建筑设计的指导思想方面要有机结合发展、环境以及人类等因素,从而使工业建筑在满足生产的同时还为劳动者创造现代化的工作环境,并且还要使自然免受侵害。再次,要对落后或者旧建筑的改造与再利用引起重视。建筑并非一次性消耗品,为了促使其充分到达自身使用周期,要对一些废弃的工业建筑进行改造,从而满足其他用途。例如中山岐江公园就是建筑师创造的一个特殊遗址公园,建筑师将已经废弃的粤中造船厂利用进来,然后对原有的机械设备、自然环境以及工业建筑物的景观进行了一系列设计与改造。 总之,建筑不仅仅是建筑,同时它还是一项艺术。建筑是在设计的时候不仅要结合高新技术凸显现代化还使建筑富含文化底蕴。我国现代工业建筑设计若要进一步完善,所采取的策略应当建立在其总体发展趋势的基础之上,与此同时还要与我国的理论基础、技术水平以及经济基础充分结合起来。 现代工业建筑设计及发展浅析:浅谈现代工业建筑设计 【摘要】回顾工业建筑发展历程,展望工业建筑设计发展趋势,总结目前国内工业建筑设计不足之处。 【关键词】工业建筑设计;趋势;不足 工业建筑的发展进程 十八世纪,随着工业革命的到来,生产技术发生了根本的变革,大量的使用机器,带来了大规模的工业建设,许多新技术与新形式产生,工业建筑也从此诞生了。它更加注重功能与形式相互适应,大胆尝试新的建筑材料和结构形式,建筑造型开始净化,摒弃了传统繁琐的装饰手法。 1909年德国现代设计奠基人之一的彼得·贝伦斯(Peter Behrens)在柏林为德国通用电气公司所设计的透平机制造车间(AEG Turbine Factory)被西方称之为第一座真正的“现代建筑”,成为现代建筑史上的里程碑。 作为包豪斯(Bauhaus)创始人的格罗皮乌斯(Walter Gropius)于1911年和梅耶尔(Adolf Meyer)共同设计的阿尔费尔德的法古斯工厂(Fagus Werk,Alfeld),采用非对称的构图;简洁整齐的墙面;无挑檐的平屋顶;大面积的玻璃墙;取消柱子的建筑转角等处理手法,和钢筋混凝土结构、玻璃、金属协调统一,产生了一种新的建筑形式美,它也成为第一次时间大战以前最先进的一座工业建筑。 大跨度建筑在十九世纪末开始有了很大的创新,尤其在第二次世界大战后的几十年又有了新的突破,此时利用钢筋混凝土薄壳结构来覆盖大空间的做法已经越来越多。工业厂房为了节约空间,倾向于坡度平缓的扁壳。1945~1951年的英国南威尔士布林马尔橡胶厂(Bryn Mawr Rubber Factory),通过采用厚度为9厘米的扁壳,柱网尺寸达到27×21米。 1955年由丹下健三设计的原町图书印刷厂是一座新型的工业建筑,在90米跨度悬臂钢桁架中部由一对钢筋混凝土柱支承,整个屋顶由十一件这种钢桁架构成,四面为玻璃墙面带遮阳设施,内部空间开敞灵活,反应了当时日本工业建筑已经步入现代化水平。 二十世纪八十年代,当时正值英国电子时代的没落,政府为了发展电子工业,投资建造了Inmos微处理器工厂,把这个项目委托给理查德·罗杰斯(Richard Rogers)。Inmos微处理器工厂的前身是罗杰斯十年前建造的Reliance Controls电子工厂,这个工厂的特点就在于它是一个可以生长的建筑,一个单层的钢结构厂房,36米跨度、中间无柱的车间,可以根据生产要求不断地灵活调整生产路线。 随着现代科技、工艺的发展,国外的工业建筑已经发生了很大的变化。通过建造联合厂房、多层或高层厂房,实现对土地的节约利用;通过对厂区绿化,把绿植引入车间和生活空间;通过对废气、废水、废渣等的排放进行综合治理,严格控制标准,避免由于现代化大生产,工业高速发展,对环境和生态平衡所造成的污染和破坏。另外,工业建筑的设计思路已经更新,更加重视艺术创作,发挥建筑师的作用,工业建筑的重要性也日益突出。 我国现代工业建筑的发展 我国自1949年解放以来,经过几十年的社会主义经济建设,大量的工业厂房和工业基地诞生。从最开始的效仿苏联工业建筑设计,到期间的、赶英超美,再到改革开放后的大发展。60年来,我国的工业建筑取得了辉煌的成绩,也走了不少弯路,付出了很多代价。随着中外设计合作的增多,更多的国外先进的技术被引进,我国的工业建筑也出现了新的面貌。主要表现在以下几个方面: 一批新兴的经济技术开发工业区拔地而起。这些新兴的工业区都纳入了城市总体规划。除了生产建筑之外,还有完善的辅助配套建筑、精心设计的厂区环境,体现了企业精神和城市现代风貌。工业新区的建设依托于旧城,同时又带动了城市商业区、住宅区、能源供应中心以及大市政的开发建设。例如深圳的八卦岭工业小区、蛇口工业区、厦门湖里工业区、沈阳南湖科技区、北京亦庄经济技术开发区、上海虹桥经济技术开发区等。 高科技的现代工业建筑蓬勃发展。随着工艺技术的发展,大量的高新技术被采用,主要体现在以下建筑类型: 多高层厂房,如河南平顶山锦纶帘子布厂是单多层结合的工业建筑,总建筑面积达17.31万平方米;上海丝织厂织机大楼为7层25米单跨的高层厂房,车间内部无立柱,全空调系统,技术夹层设在大跨桁架结构空间层内,采用钢绞线曲线后张预应力大跨度框架剪力墙体系。 灵活通用车间,如1986年建成的兰翔机械加工车间,宽72米,长192米,柱网为12米×12米,能承受不大于1吨的悬挂吊荷载。厦门工程机械厂的柱网扩大到18米×18米,灵活布置的悬挂吊起重荷载可达5~10吨。漳州港机厂的柱网达24米×36米,用悬臂吊和龙门吊解决15吨的运输问题。上述车间全都采用轻钢网架结构。 洁净密闭车间,如友达光电(苏州)有限公司、摩托罗拉南京研发中心等,造型简洁新颖、色彩明快、功能合理、技术先进,体现了现代工业建筑特点。 现代交通能源建筑,如北京空港四机位机库、北京与上海的空港配餐楼(工业化厨房)、波音747模拟培训中心等航空附属建筑都达到了新的水平,至于城市热电厂、水力发电站和核电站等在规模和技术等级上都已步入世界先进行列。 现代仓储建筑,如大型冷库、民航货运库、观光平台等都有了较大发展。 工业建筑设计的发展趋势 融合性 工业园区的形成,使不同功能建筑相互交叉。与城市的交通、市政、科技、文教和服务设施相依托;共同带动城市经济、技术、社会服务的发展。生产和生活、产业与科教、工业与民用等不同功能内容相互交叉、相互渗透。 可持续性 可持续发展的概念是当今社会发展的主题,其基本思想是既满足当代人的需要,又不对后人满足其需要的能力构成危害。从广义来讲,可持续发展战略诣在促进人类之间以及人类与自然之间的和谐,形成一种平衡的状态。 1993年美国国家公园出版社出版的《可持续发展设计指导原则》(The Guiding Princip of Sustainable Design)中列出了关于建筑设计的六项指导原则: 完善建筑空间使用的灵活性,以便减少建筑体量,将建设所需的资源降低到最小; 针对当地的气候条件,采用被动式能源策略,尽量使用可再生能源; 树立建筑材料蕴含能量和循环使用意识; 增强适用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术; 重视对地段的地方性、地域性理解,延续地方场所的文化脉络; 减少建造过程中对环境的损害,避免破坏环境。浪费资源及建材。 属于广义建筑学范畴的工业建筑,同样也应该遵循这些指导原则进行可持续设计。 文化性 纵观当代建筑的发展思潮,从现代主义到后现代主义,到高技术派。到新理性主义,到解构主义,甚至这些年重新引起人们关注的新现代主义,建筑思潮的发展沿着一条不确定的轨迹一直向前,但在最近这十年,建筑思潮已不再像以前那么单一,明显,而是各种风格和理念的混杂,我们很难分辨出那一个是当代建筑思潮的主流。 从深层的原因分析,这种局面的到来是90年代以来文化及艺术多元发展的结果和最终反映,而对于建筑来讲,建筑思潮不过是艺术更新与变革的一种反映,建筑本质上最终仍然是功能,空间这一类东西对人的生活产生影响的东西,当然不是说形式和视觉上的形象对人类的生活不起作用,从这个层面去说,综合性可能正是目前普遍存在的一个现象。 当代建筑发展到今天,在注重功能技术的同时,越来越关注有关未来发展的种种因素,除了生态建筑和可持续建筑持续,有关建筑的种种探索一直未断,作为文明载体之一的工业建筑,承担的责任不仅仅是生产,工业建筑的设计实践已经成为现代建筑思想理论的核心。 创新性 现代社会随着技术的不断进步,新的技术手段不断孕育新材料的诞生,并且运用到实际的工程中去,材料技术的进步,迫使新的施工工艺的出现,从而带动了工业建筑外部形式的多样化发展。随着网壳结构、膜结构等新型结构形式的产生,一大批造型新颖的建筑纷纷涌现,多彩炫目,夺人眼球。 人性化 人性化设计的本质就是将人类工程学引入现代工业建筑中去。“人类工程学”作为一种边缘科学、方法论,是随着大工业生产和军事科学的发展而产生的。人性化设计必将要求建筑师摒弃传统的重生产工艺、轻人的行为、心理要求的倾向,将建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来,重视并努力体现对人的关怀。在工业建筑空间设计上,创造让人产生归属感和亲戚感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。 多元化 随着科学技术的提高,强大的现代资讯技术使得远距离的模仿成为可能。建筑可以超越其所在环境和地点的限制,人们能够随心所欲的得到需要的形象。当代建筑给人最突出的印象不在是各民族间差别迥异的传统建筑,而是全球性趋同的方格子建筑,这说明建筑趋同现象已经跨越传统和地域的界限,而成为全球性的了。“建筑文化的全球化与多元化是一体之两面”。 我国工业建筑发展的不足 我国正处在“十二五”期间,面临着建设宏伟蓝图的大好时机。工业建筑在取得长足的进步之后,要寻找差距、承认差距、扬长避短,走向世界。在市场化、全球化、地域化的世纪网络中,我们面临诸多的不足。主要表现在以下几个方面: 观念上的不足。工业建筑属于建筑范畴。建筑设计中的一般规律,工业建筑都存在,但工业建筑还有它自身的特点。对建筑师来说,工业建筑与体育馆、医院、住宅一样,都是不同功能、不同工艺类型的建筑。在建筑艺术上,工业建筑和民用建筑在功能布局、空间处理上是相通的;在新技术、新材料、整个设计程序、方法上也是相通的。我们有理由呼吁管理者、开发者和建筑师不带偏见地共同关心和提高工业建筑设计水平。 教育上的不足。工业建筑设计水平和建筑师的水平、学校教育、在职培训有着密切关系。在学校教育期间,应让学生对工业建筑有全面的认识。通过建筑史、设计原理、材料构造、工程实践等环节,让学生了解工业建筑的历史、现状和发展方向。通过对工业建筑的了解,培养学生运用科技新知识解决好工业建筑的整体性、综合性、灵活性等问题,并学会运用“工厂美学”、“机械美学”的观点来处理好工厂建筑大尺度、大比例、大色块、大空间的相互关系,进而训练其发展思维,鼓励其独创性。 建筑师发挥的作用不足。一般说来,工业建筑项目中的总设计师往往是由工艺专业人员担任,建设师仅仅负责参加前期工作,对地方规划局、建委的审查申报;在施工过程中进行综合协调。建筑师在工业建筑设计中的地位尚未被确认。另外,受到工艺、总图、结构和机电等专业的限制,建筑师的作用仅仅是对工业建筑外观形象加以修饰,对上述专业的设计内容一般没有发言权。而且建筑师在市场经济条件下对业主的服务存在误区,一种是缺乏服务思想,粗放设计,缺乏对建筑合理性和科学性的推敲,在工程设计中留下许多隐患,造成使用上的不便;一种是过分迁就业主的眼前利益,为节省投资成本,降低装修标准,放弃造价较高的新型材料,去掉与生产无直接关系的辅助用房、福利用房,使建筑本身失去内涵。 结束语 本章一方面从历史发展角度,谈论国内外工业建筑的历程,同时对国内近期的发展趋势做出一番阐述;另一方面总结归纳出国内现今与西方的差距。正是基于这种背景之下,我国建筑行业不断受到西方建筑文化的冲击。在新的时期内,建筑师们应该不断学习、取长补短,从而设计出优秀的工业建筑作品。 现代工业建筑设计及发展浅析:探析现代工业建筑设计的新思路 摘 要: 随着社会的发展和科技的进步,工业厂房设计从以往的以生产设备为中心朝着以人为本的方向发展,人的因素在建筑中越来越重要,创造让人产生归属感和亲切感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。本介绍了当前我国工业建筑的现状, 从建筑设计角度探讨了现代工业建筑设计的设计思路。 关键词 :现代工业建筑; 设计思路; 发展趋势 正文: 经过近几十年的建设,我国工业建筑亦取得了辉煌的成就,特别在改革开放以后,工业建筑出现了新的面貌,无论在量还是在质方面都有了较大的提高。但以往在工业建筑设计中只考虑满足企业生产工艺和生产空间的要求,就是先生产后生活,重生产轻生活,在设计中建筑师难以发挥其应有的作用,工业建筑几乎成为生产设备外壳的简单包装。 现代工业都以电子信息工业、化学、生物、金属机械为主的高科技产业,即由劳动密集型提升为技术、咨询密集型。因此,现代工业建筑设计不仅要满足生产需要,同时还应满足生产产品的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染等要求。纵向与我们自己的过去比,成绩斐然;横向与发达国家比,在观念上、体制上、技术上和教育上还在较大的差距。 1目前国内工业建筑的现状 1.1新建一批经济技术开发区 这些新兴的工业区都纳入城市总体规划, 除了生产建筑之外,还有完善的辅助配套建筑, 并有精心设计的厂区环境,体现了企业精神和城市现代风貌。 1.2旧城区改造 我国在沿海和内地都已建成许多以大型骨干企业为中心的工业基( 工业城) ,如宝钢、 鞍钢、武钢、包钢、一汽、二汽、一重、二重、金山卫石 化公司、扬子石化公司等。通过改革开放,近年来又使这些老厂房调整生产结构、挖潜改造焕发青春,如长春一汽——大众新厂。城中的老厂房有的易地重建,有的旧貌换新颜。 1.3新型工业建筑蓬勃发展 随着施工工艺技术的发展,引进了不少国外现代工艺工业建筑中大量采用了高新技术, 新工艺使得工业建筑形式不断发展,日趋完善,实现了标准化、定型化、多样化。例如多高层厂房、现代交通能源建筑等一批新型工业建筑的出现不仅满足灵活性、 通用性的要求, 还节约了土地。 2工业建筑设计的新思路 随着全球经济观念的推广,给工业建筑的发展带来了新的思想,工业建筑必然也会受到新思潮冲击而发生一些变化,工业建筑形象、空间的多重性等地位的重要性日益凸显。 2.1注重与城市规划相结合 工业建筑的规划设计必须依托于城市总体布局环境设计,工业建筑是一个较复杂的系统工程,涉及到方方面面。无论是新建厂还是改建厂,无论是在城市还是在乡村,无论是近期建设还是长远规划,都必须纵观全局、统筹安排,特别是对产生有污染源的工厂,要进行全面整治,达到国家治污排放标准,才能保证城市环境不受污染。 2.2大力贯彻可持续性思想 我国的工业建设在几十年的奋斗中形成了自己的工业体系,但由于经济上和认识上 的原因,许多工厂仅仅是单纯的生产场所,存在着选 址不当、设备陈旧、环境恶劣、污染严重等问题,极大地影响着城镇的环境质量,亟待加以改造。同时,工业企业的废物排放量也十分巨大,在工业建设和工厂设计中增强环境意识,用可持续发展的思想来指导我们的设计工作,无疑有着极为重要的意义。 2.3突出工业建筑造型特征 工业建筑虽然不能完全等同于民用建筑,但其基本原理是一致的。它们在满足不同使用要求的同时,也应创造宜人、优美、时尚、有文化内 涵的建筑空间及环境。因此,工业建筑同样具有艺术性,也是一种文化的 表现。其次,从工业建筑的形象意义看,工业建筑尽管以生产为基本特性,但这并不意味着它们总是以粗、笨、重、脏的建筑形象出现。在工业建 筑创作中引入人文的因素,重视对场所性、地域性的理解,延续地域文化脉络,有助于开拓建筑师的视野,有助于传统建筑的保护与改造,电有助于加强工业企业与公众的沟通、 树立企业形象及得到公众的认同。 2.4注重建筑空间 空间具有多重性,对当前的中国工业建筑姑且可分为三种——室内 空间、 室外空间、 过渡空间。当然从不同的角度有多种分法,但马丁·海德 格尔认为“ 空间从位置取得其存在, 而不是从空间本身。” 也许这正是空 间的基本所在。空间具有物质和精神的双重性,其大小、比例、形态、质感、颜色、环境、光线、空建筑与结构设计气质,都给不同的人以不同感受,或给同一个人不同时段以不同的感受。尤其在工业生产车间里面,这点更为显著,也许在工作的时间里,空间的本身和感受无时不在变化。工业的迅速发展对空间的可变性和适应性提出更高要求。其包括所有空间、也涵盖了所有空间的所有品质。 2.5重视建筑设计理念 (1) 构建开放的空间形象和集中的建筑布局,例如,在方案设计时可以考虑以线性的空间布局,生产区沿发展轴的排列、带状的绿化、沿城市道路的景观带等,形成园区开放、动态的空间体系。生产区内相对集中的布局方式, 以便为实现资源共享(动力、超净工房)和废水等集中处理提供保障。 (2)塑造优美的环境和 良好的城市景观:营造良好的园区环境,并注重建筑群体与环境的融合。一方面是工业生产的要求,另~方面也是现代高新企业展现自身形象、塑造标志性景观的需要。 (3)营造适于交流的场所和人性化的空间努力创造一个鼓励人与人之间,人与自然之间, 园区同城市之间相互交流的空间,并将对人性化的设计始终贯穿在每个空间中,使园区成为具有吸引力的能充分发挥人力资源聪明才智的场所。 3对工业建筑设计发展趋势探讨 为适应现代工业建筑的总体发展,工业建筑设计必须在符合我国经济、技术水平需要的基础上,朝以下趋势发展: 3.1现代工业建筑向大、高、轻方向发展 大:指的就是大空间、大体量和大跨度。高:指的是高层厂房和空间。轻:指的是轻质材料和轻型结构以及轻巧的造型。大空间和大跨度的设计使得工厂内容空间更兼灵活和充足,更能够适应现代化大型机械设备的更替,提高了厂房的利用价值。修建高层厂房可以减少土地的利用,节约道路投资,以此来扩大绿化用地,改善工厂环境。开始采用轻型的结构骨架,以及轻型的材料为主,比如带保温隔热材料的钢板等等。随着工业技术的不断改革,运输工具的不断革新,生产设备的自动化进程不断加快,厂房所能承受的负荷也大幅度减小。因此,很多工厂采用了轻型钢结构代替厚重的钢筋混凝土结构,对加快施工速度和保证施工质量都有着重大的推动意义。同时,由于轻型结构的厂房拆装方便,也有利于厂房的改造和扩建。 3.2工业建筑设计中贯彻可持续性思想 在工业建筑设计中贯彻可持续性思想:①必须加强工业建筑的热工性能,发展被动式能源利用技术。作为生产空间的工业建筑,因其投资大,容量大使用周期长,对企业的节能增效起着重要的作用。近些年来,我国新建工厂因产品精度要求和工艺水平提高、大都采用人工空调来调节室内温湿度,这样使得能源的耗费大大增加。因此建筑师在进行现代工业建筑设计时,从平面设计、空间设计到细部装饰处理,都应尽量从节能考虑。②在指导工业建筑设计的思想上,应将工业建筑与人类、环境、发展有机地结合起来 做到工业建筑既能适应生产工艺的需要,又为劳动者创造符合现代文明的生产生活环境,还不会使自然环境遭受侵。 4 结 语 建筑需要回归艺术,工业建筑也需要回归建筑。随着高科技产业区迅速蔓延、网络信息时代的到来、工业建筑的使用者知识水平和专业技能的不断增长、产品生产和更新换代周期的不断缩短,对工业建筑以及工业建筑环境设计提出了新的挑战。 现代工业建筑设计及发展浅析:浅谈现代工业建筑设计的发展趋势 【摘 要】 现代经济与社会的发展对工业的发展提出了更高的要求,工业建筑也要根据环境和企业项目的需求进行设计,本文对工业建筑设计的心要求,以及工业建筑的总体布置、内部空间设计、节能设计和发展趋势进行了简要探讨。 【关键词】 工业建筑 节能设计 一、现代经济发展对工业建筑设计提出新要求 近年来,随着社会经济的发展,工业建筑存在的社会环境、社会需求也在发生着变化,其设计要求主要表现在以下几方面。 1、在现代工业聚集区、各经济技术开发区等城市工业新区,人们对生产生活环境质量越来越关心,要求越来越高;城市工业新区的城市面貌和城市景观也有了更高追求。 2、工业建筑作为工业企业外观形象的重要因素,反映一个企业的精神面貌和企业文化,越来越被企业重视。 3、现代工业迅猛发展,科学技术进步,工业生产产品向的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染等发展,工业生产的变化,对工业建筑设计的要求发生了很大的变化。 4、建筑新科技、新材料、新工艺的发展对工业建筑设计提供了更广阔的空间。 二、工业建筑的总体布置 工业项目特别是电厂项目的总图设计一般会有总图专业设计专项布置,总图以工艺流程为主,综合考虑经济、使用方便,合理地进行布置,建筑师在此阶段也需参与其中,与总图专业一起结合工艺管线环境要素,因地制宜地综合考虑建筑的单体布置、群体组合、道路形式、 空间序列安排及环境绿化等方面的问题。例如厂前生活办公区与厂房区的位置关系处理、人流进厂的视觉感受等,通过对总体布置的参与设计,可以提高整个厂区的功能空间及环境设计质量,增强工业项目总的人文关怀。 三、建筑内部空间设计 工业建筑其主要功能是生产,根据工艺设计体块布置相应的模块,如火力发电厂,主厂房一般由汽机房、煤仓间、集控楼、锅炉房等几大模块组成,整个设计一般以工艺流程的安排为主,但并不意味着建筑师一味地按工艺管道布置图被动地进行设计,建筑师应该与工艺专业进行沟通和配合,在不增加管道费用或者只是稍微增加个别费用,但能达到很好的空间效果的情况下,对设备、管线进行合理有序的综合布置,避免杂乱无序,特别是主要的疏散通道楼梯等人员流动比较大的地方,应尽量营造宜人的工作空间环境,以电厂设计为例,汽机等工艺专业应根据大的原则将各种类管道布置好,建筑师此阶段必须介入,与工艺专业进行沟通协调,在不影响大的原则的情况下,调整各类管道布置,营造一个好的空间环境 同时主厂房内部也有一些功能房间,如主控室、值班室、休息室、工具间、卫生间、工程师室等,这些房间人流相对比较集中,其位置主要由生产工艺的安排,工业设备的布置情况而定的,但其平面和外型只要用心设计,在条件限制的情况下创造出优美的室内小品,既可以满足生产使用功能的要求,又调节了厂房内部建筑空间效果。 同时,建筑师应通过色彩对室内空间进行设计,但在颜色使用时须统一协调,与整个项目的设计理念相符,如通过颜色对各类设备进行区分,将比较危险的设备管道涂以警示颜色,其他管道使用暖色,室内地板、天棚、柱子涂以相应的颜色,合理的颜色有助于美化室内空间,极大地提高企业的形象另外,建筑师应重视对采光、照明、通风的设计,以避免出现眩光、通风不畅等,努力为生产者提供舒适的室内工作环境,实现建筑的人性化设计理念在进行室内空间设计时,建筑师可以借鉴我国传统园林的一些设计手法,如渗透、借景、对景等来引进自然风光,改善内部环境。 四、工业建筑的节能设计 随着经济的高速发展,对能源的消耗越来越大,工业厂房的建筑设计需在满足经济、安全、美观几个原则的前提下,力求在设计阶段做到以最小的资金投入去获得最大的使用效益。 以电厂为例,我们在建筑设计中,一般采取以下措施来达到节能的目的: (1)围护结构材料的合理选用。对有空调要求的建筑物的墙、天面隔热层等围护结构的材料,采用导热系数低、热阻值高、质量轻的隔热保温材料,如加气混凝土砌块、复合泡沫隔热板等新型材料;对综合办公楼等公共性建筑的设计,执行GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,门窗采用涂膜玻璃、中空玻璃等材料,以有效地降低建筑物的能耗损失。 (2)充分考虑天然采光和自然通风。对厂区有人值班的建筑物或房间设计,充分考虑天然采光和自然通风,尽量减少人工照明和机械通风 (3)尽量降低建筑日常的维护管理费用。根据工业建筑的特点,在满足工艺及规范要求的前提下,尽量简化一般附属建筑的体型设计,减少开窗面积,采用稳妥可靠的构造措施 耐久实用的装饰材料,以降低日常的维护管理费用在节能设计上,建筑师应与工艺、采暖等专业共同协调设计,通过合理布设厂房剖面,在满足要求的情况下,尽可能降低采暖和空调降温的能量消耗。 五、对工业建筑设计发展趋势探讨 为适应现代工业建筑的总体发展,工业建筑设计必须在符合我国经济、技术水平需要的基础上,朝以下趋势发展: 1、现代工业建筑向大、高、轻方向发展。大空间和大跨度的设计使得工厂内容空间更兼灵活和充足,更能够适应现代化大型机械设备的更替,提高了厂房的利用价值。修建高层厂房可以减少土地的利用,节省占地面积,节约道路投资,以此来扩大绿化用地,改善工厂环境。开始采用轻型的结构骨架,以及轻型的材料为主,比如带保温隔热材料的钢板等等。随着工业技术的不断改革,运输工具的不断革新,生产设备的自动化进程不断加快,厂房所能承受的负荷也大幅度减小。因此,很多工厂采用了轻型钢结构代替厚重的钢筋混凝土结构,对加快施工速度和保证施工质量都有着重大的推动意义。同时,由于轻型结构的厂房拆装方便,也有利于厂房的改造和扩建。 2、现代工业建筑常采用单元化设计。单元化设计是指采用标准柱网设计成标准单元。单元化设计是为了适应建筑构件的工业化生产和机械化施工的需要而产生的一种设计方式,它可以减少装配式构件类型和规格,适应厂房的扩建,增加其通用性。常见的单元化设计方式有两种: (1)一次性规划,分期按单元建造。为了便于分期投资、简化设计,适应工业化生产构件和机械化快速施工的要求,可采用一次性规划、按单元分期建造的方式。这样不仅方便设计和施工,而且扩建时对工厂原有的生产影响很小,各期建筑也可以保持相对独立和完整。 (2)由若干个定型单元组合成厂房。这种方式在缩短设计和施工周期、满足工艺要求和使用灵活性等方面,都有较突出的优点。这种单元是多功能单元,在满足多种功能要求的前提下,应做到结构基本统一。 3、重视工业建筑的人性化设计。人性化设计的本质就是将人类工程学引入现代工业建筑中。工业建筑作为生产资料,理所当然要为生产服务。在生产过程中,操纵生产的最活跃的因素是人,以人为中心来创造良好的工作和生活环境是不言而喻的。对于我国现代工业建筑的人性化设计,大致可以从两方面出发:首先是人与内环境的关系,即作为工业建筑使用主体的生产者与生产环境之间的关系,主要指人与人、人与机器之间的关系。其次是人与外环境的关系,即生产者与工厂外部环境、生活环境之间的关系。 4、工业建筑设计中贯彻可持续性思想。在工业建筑设计中贯彻可持续性思想,首先必须加强工业建筑的热工性能,发展被动式能源利用技术。作为生产空间的工业建筑,因其投资大,容量大使用周期长,对企业的节能增效起着重要的作用。近些年来,我国新建工厂因产品精度要求和工艺水平提高、大都采用人工空调来调节室内温湿度,这样使得能源的耗费大大增加。因此建筑师在进行现代工业建筑设计时,从平面设计、空间设计到细部装饰处理,都应尽量从节能考虑。其次,在指导工业建筑设计的思想上,应将工业建筑与人类、环境、发展有机地结合起来。做到工业建筑既能适应生产工艺的需要,又为劳动者创造符合现代文明的生产生活环境,还不会使自然环境遭受侵。 现代工业建筑设计及发展浅析:现代工业建筑设计方法与特色塑造 内容提要现代工业的蓬勃发展催生了大量工业建筑,然而它们大多面孔近似于民用建筑的“简化版”,缺乏自身特性的确切表达。作为工业产品(商品)设计、生产的“容器及载体”,工业建筑设计不能仅限于满足其功能工艺等物质诉求,在建筑形式上必须“量体裁衣”,满足特定产业、企业个性表达的精神诉求。本文以某科技产业园区规划设计方案为例阐述了现代工业建筑设计的方法和特色表达的途径。 关键词工业建筑、设计方法、特色表达 一、前言 19世纪欧美国家第二次工业革命之后,机器化大生产逐步取代了小规模手工作坊而成为社会生产力发展的核心,作为装载生产机器和劳动工人的“容器”——现代工业建筑诞生了。工业建筑为了追求生产的功能性与经济性,它与当时的先进技术紧密结合,造型简单,便于标准化快速建造,这一优点非常适应当时城市化扩张的需求,很快被吸纳到“民用”等其他建筑领域,逐渐形成了一套功能至上、带有技术主义倾向的现代建筑美学。新中国成立后,建设部紧随世界现代建筑发展的步伐,提出了建筑 “经济、适用、美观”的三个基本原则。这一方针在此后若干年适应了社会生产力的发展,对我国城市化建设起到了巨大的推动作用。 然而自上世纪90年代以来,随着世界经济的发展及信息时代的来临,发达城市的建筑形式作为一种时尚文化符号在全球各城市间迅速传播普及,千城一面的现象日愈突出。此时人们开始反思现代主义建筑过分强调功能理性,而漠视地域、人文等因素的弊端,寻找建筑除其功能之外的“意义”。时至今日,民用建筑领域对现代建筑理论的修正以及对“经济、适用、美观”原则的重新诠释已卓见成效,大多民用建筑正朝着“朴素的个性”方向健康发展。而工业建筑领域,建筑形象的转身却良莠不齐,大多工业建筑的面孔仍近似于民用建筑的“简化版”,缺乏自身特性的确切表达。 那么,如何才是工业建筑正确的设计方法?又如何进行建筑的特性塑造呢?为了更直观阐述作者对这两个问题的观点,下文以某TFT-LCD偏光片产业园区规划设计作为实例进行探讨。 二、规划实例分析 (1)项目背景 偏光片(Polarizer)是液晶面板关键零件(材质与电影胶片和相机胶片相似),其主要作用是可以将不具偏极性的自然光转化为偏振光,透过液晶的转向,来控制光线的穿透与否,进而产生面板明暗之显示效果。液晶显示产业的飞速发展促生了对偏光片的巨大需求。而在中国大陆,偏光片的生产厂商只有深纺乐凯和温州侨业公司。但这两家公司原有的生产线及工艺技术落后,只能生产低阶的TN-LCD型偏光膜,不能生产高阶的TFT偏光膜产品。该项目的建设投产,有望改变偏光片产业的原有格局,从而实现TFT上下游整个产业链全部国产化、高端化。 (2)地理区位 项目位于深圳市坪山新区聚龙山片区,用地呈南北向不规则扇形,地势平坦。南面是园区主要道路青松路,毗邻已建成的赛格三星园区,远处是群峰连绵的马峦山景区;基地东侧与建设中的湿地公园相接;其余两侧均规划有园区次要道路,西侧毗邻商住区,北侧毗邻聚龙山公园,区位环境优越。 (3)厂房栋数层数分析 根据TFT类产业生产工艺的要求,厂房的建筑层数不宜超过3层,而且单栋厂房平面尺度要求较大。构思初期我们进行了多种总图布局比选,发现布置3栋厂房时,单栋厂房平面尺寸最大仅能达到120×90米,尺寸稍小,可能制约将来生产线排布。因此最终采用了布置两栋生产厂房的方案,这样单栋厂房平面尺寸可以到达150×120米,给日后的生产线灵活排布及施工建设带来便利。 (4)功能分区与建筑布局 项目用地南临主干道清松路,布置研发办公区,利于烘托园区建筑形象。用地北接聚龙山公园,布置员工生活区,适合员工休息及活动。生产区位于地块中央,西面临接规划七路,货物进出便捷。生产区两栋生产厂房根据地形特点呈夹角布置,在中部设装卸货场,生产配套用房布置在货场东端,位于两栋厂房之间,管线短,对其他部分干扰小。 研发办公区西侧布置研发楼,东侧布置办公楼,两栋建筑与生产厂房共同围合成庄重大气的入口广场,提升园区建筑形象。 用地东侧毗邻湿地公园,适合人行及休憩活动,因此,用地东侧沿河布置休闲景观带,实现园区景观与湿地景观渗透融合,构成一个无明确边界的开放自然景观系统,体现高科技园区的人性关怀,激发员工的工作热情,实现城市、自然、企业的利益共赢。 整个园区根据其产业特点因地制宜布置为研发办公区、生产区和生活区三部分。各个功能区对内形成有机组团,对外形成富于韵律的完整界面,由东侧休闲景观带将整个园区串接为一个有机整体。 (5)建筑空间与景观 研发楼与办公楼围合的入口广场,一面迎向城市道路,另一面与优美的河面形成对景,如同园区的“客厅”与城市空间交融、对话,构成园区开放型空间节点。 两栋生产厂房之间的生产辅助用房周围不宜作为活动场所,但该空间却有利改善厂房通风、采光条件及景观视野,而且可以使硕大的厂房凭添了几分张力,此处构成园区私密型空间节点。生活区宿舍、食堂及北侧厂房共同围合出一个较大的生活庭院,为内部员工提供休息及活动场所,属于半开放型空间及空间节点。 各个景观节点采用点、线、面的手法由用地东侧的休闲景观带将其串接为一个抑扬有序的空间及景观序列,人们在轻松愉悦中沿河岸树木与草地到达园区的各栋建筑,体验高科技园区的人性化魅力。
机械零件论文:基于机械零件加工的“假正品”研究 摘要:为了避免在实际机械加工中,利用工艺尺寸链计算工序尺寸及其公差时,由于工艺基准与设计基准不重合,而出现的“假废品”与“假正品”,导致企业生产的产品质量不稳定,通过对“假废品”现象的分析,提出了在机械加工中“假正品”出现的原因、“假正品”存在的区间以及“假正品”问题的解决方法。应用于实际生产,提高企业经济效益。 关键词:假正品;产生原因、区间;解决措施 0 引言 机械制造企业,在对机械零件进行机械加工的过程中,因零件的工艺基准与设计基准不重合时,需要利用工艺尺寸链计算工序尺寸和公差,在此过程中会出现工序尺寸超差而设计尺寸合格的“假废品”现象。此时工艺人员必须计算出“假废品”出现的区间,在此区间安排复检;具体方法是:设计尺寸便于直接测量的,直接测量判断其是否合格;不便于直接测量的,便测量其他相关尺寸最后推算出设计尺寸再判断其是否合格,以防止“假废品”被当做真废品扔掉而造成不必要的经济损失。 除“假废品”外,在机械产品的加工中,还有一种与其相似的“假正品”现象。其产生原因与“假废品”现象相同,都是由于在机械加工中工艺基准与设计基准不重合时利用工艺尺寸链计算工序尺寸和公差时出现的,只不过它正好和“假废品”现象相反,前者是工序尺寸超差而设计尺寸合格,而“假正品”则是工序尺寸合格而设计尺寸超差。对此我们做了一定的研究。 1 案例 如图1所示,是某矿山企业输送机上用压板零件局部简图,在用调整法镗削两孔O1、O2时,均以M面为定位基准,需标注镗削两孔的工序尺寸。因该零件加工后,在检验两孔孔距时,其测量不方便,试标注出测量尺寸A的大小及偏差。若A超差,可否直接判断该模板为废品? 2 解题过程 3 结果分析 通过尺寸链的计算可以看出,测量尺寸A的公差为0.24,而设计尺寸80±0.1的公差为0.2,TA T80,由此可知,若A超差,就可直接判定该压板因该尺寸不合格而为废品。若反过来,是否A合格,两孔中心距尺寸80±0.1mm就合格呢?现分析一下这个特例:假设压板加工好后测得A的实际尺寸为50.08mm,而两孔尺寸均为?准30.04mm,则两孔中心距为50.08+30.04=80.12(mm)。显然大于设计尺寸而超差,是不符合设计要求的,也就是该压板为废品。但工序尺寸是合格的,这就是前面提到的出现了“假正品”问题。若“假正品”问题不解决,工人将会将本工序产生的废品当做正品转入下一道工序继续进行加工,就会造成不必要的浪费。 4 解决措施 为此“假正品”问题的解决办法同“假废品”一样,他要求工艺人员在计算出工序尺寸和公差后,进一步将“假正品”出现的区间计算出并标明,保证工人在“假正品”出现的区间对工件进行复检,复检办法也同假废品一样,就是直接测量或推算出设计尺寸的实际值,将其与理论值相比较,若实际值在理论要求的范围内则为正品,否则即为废品,废品必须及时报废以免造成不必要的浪费。 那么“假正品”出现的区间如何计算?这是工艺人员应具备的基本能力,其 “假废品”区间的计算方法是将工序尺寸的公差比设计尺寸的公差减小的那一部分补出来,上下对称的补,补出的两部分即为“假废品”出现的区域,也就是要求复检的区域。同样的道理,“假正品”区间的确定办法是将工序尺寸的公差比设计尺寸的公差大出的部分减掉,上下对称的减,减去的两部分即为“假正品”出现的区域,也就是需要复检的区域。 以前述的例题为例。工序尺寸A的公差为0.24mm,设计尺寸的公差为0.2mm,工序尺寸的公差比设计尺寸的公差大0.04mm,所以将工序尺寸的公差从上向下减0.04mm,从下向上加0.04mm,分成三部分如下: 50区间为正品区,50与50为“假正品”出现的区域,即需复检区域。验证如下: ①当两孔为最大极限尺寸,测量尺寸A为50.06mm时,孔心距为80.1mm,出现最大极值。若A超过50.06mm,则出现废品,但若两孔尺寸小于最大极限尺寸,则有可能出现正品。若Amm大于50.1mm,则即使两孔为最小极限尺寸30mm,两孔中心距尺寸仍超差。 ②两孔为最小极限尺寸,测量尺寸A为49.9mm时,孔心距为79.9mm,出现最小极值。若A小于49.9mm,则出现废品,但若两孔尺寸大于最小极限尺寸,则有可能出现正品。若A小于49.86mm,则即使两孔为最大极限尺寸,孔心距尺寸仍超差。由此得出结论:当测量尺寸A超出50mm范围时,能直接判断该模板为废品;当测量尺寸A=50mm时,压板为正品,无需检验;当测量尺寸A在50mm与50mm两个区间范围时,模板可能是正品,也可能是废品,必须复检。复检办法是:测出两孔和A的实际尺寸,推算出孔心距的实际值,与理论值比较判断其是否合格。若为正品则送入下一道工序继续进行加工,若为废品而且无法修复则可直接报废。 5 结语 综上所述,不论是“假废品”还是“假正品”,都是在机械加工生产过程中,所表现出来的实际的问题,严重影响着企业对产品质量的管理控制,是企业工艺人员必须认真对待的。在我们与某机械企业的机械加工工艺人员,一起将上述研究应用到机械零件的加工中,说明了尺寸链的计算是编制机械产品加工工艺中的重要环节,正确的计算与应用,就可以减少不必要的机械加工工时,达到缩短产品的生产周期,保证产品质量,进而提高经济效益的目的。 机械零件论文:机械零件加工工艺的分析与研究 摘 要:通过对机械零件加工工艺的研究,针对常见的机械零件的加工进行工艺方案的分析,确定主要常见零件的加工方法等,提高工作效率和工艺水平。 关键词:机械零件;加工;工艺 在机械零件制造业中,由于组成零件的材料、结构和技术要求各不相同,各种工具的用途和性能也不同,所以各种零件的加工工艺是不同的。 1 机械零件加工工艺 1.1工艺概述 在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法,这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时,应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。对零件进行工艺分析,分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;分析加工零件的作用及技术要求。制订工艺路线;选择定位基准;确定各表面的加工方法。选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准,争取做到开工前的设备准备充足,以免出现加工过程中的失误与材料浪费。 1.2工艺特征 对零件的特征进行全面、系统而准确地分类可以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。从加工的角度来对零件的特征进行分类,可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。 形状特征是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征,主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。材料特征主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。精度特征用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。工艺特征主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。制造资源特征是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。 2主要机械零件加工工艺分析 2.1轴类零件 轴类零件是旋转体零件,这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同,它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。 2.1.1轴类零件一般加工要求 一是零件图工艺分析,要研究产品装配图,要做好技术要求的相关准备工作;二是精基准选择,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准,使定位基准与测量基准重合;三是粗基准选择,选牢固可靠表面为粗基准,应选非加工表面作为粗基准。同时,粗基准不可重复使用;四是渗碳件加工工艺路线,一定要做到加工顺序正确。因此,在制订工艺规程时,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。 2.1.2轴类零件加工的工艺分析 (1)轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为:一是粗车D半精车D精车;二是粗车D半精车D粗磨D精磨;三是粗车D半精车D精车D金刚石车;四是粗车D半精D粗磨D精磨D光整加工。 (2)典型加工工艺路线。主要为:毛坯及其热处理D预加工D车削外圆D铣键槽D(花键槽、沟槽)D热处理D磨削D终检。 (3)轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括:以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准,又符合基准统一原则。以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。生产中,锥堵安装后一般不得拆下和更换,直至加工完毕。以两外圆表面作为定位基准,可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时,可用轴的两外圆表面作槎ㄎ换准。 2.1.3保证加工精度的方法 采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。刀具半径的选定。刀具较小时不能用较大的切削量加工,刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 2.2箱体类零件的加工工艺分析 箱体零件的典型加工路线为:平面加工-孔系加工-次要面加工。 (1)箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。 (2)主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级,还应增加一道精密加工工序。 (3)箱体加工顺序的安排。由于箱体上的孔分布在平面上,所以先加工平面对孔加工有利。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,因为减少了装夹次数,提高生产率。 2.3齿轮零件的加工工艺分析 2.3.1普通精度齿轮加工工艺分析 齿轮在加工过程中可以分为若干个加工环节。第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。第二阶段是齿形的加工,是保证齿轮加工精度的关键阶段。第三阶段是热处理阶段,主要对齿面的淬火处理。最后阶段是齿形的精加工。应对定位基准面进行修整,以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,以达到精加工的目的。 2.3.2齿轮加工工艺过程分析 (1)基准的选择。一般基准的选择可分为:对于空心轴,用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差,在加工齿轮时应注意:一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时,其配合间隙应近可能减少,以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。 (2)齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理,当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时,必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。需要提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。 (3)齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。 3 机械加工工艺对加工精度的影响 3.1热变形对加工精度的影响 有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:第一种,刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法:在刀具上涂抹润滑剂;选用合理的切削参数。第二种,机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种,工件热变形对加工精度的影响。 3.2受力变形对加工精度的影响 解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力,增加工艺系统的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。 3.3几何精度对加工精度的影响 在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度。除此之外,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。 4 结论 本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究,采用合理的加工方法能够提高零件加工的效率和精度。 机械零件论文:工程机械零件的清洗 工程机械零件在装配前、装配中、装配后大都需要进行清洗,有些零件还根据需要在试运行后进行清洗。清洗零件的目的是清除其表面残留的铸造型砂、铁屑、铁锈、研磨剂、油污、尘土等各种污物。零件清洗后的洁净程度将直接影响装配质量和工程机械的使用寿命,因此零件的清洗工作是工程机械装配中十分重要的环节。 做好零件的清洗工作,应根据其材料、结构特点、污染情况以及对其清洁度要求等,正确选用清洗剂和清洗方法。 1 清洗剂分类及特性 工程机械零件常用的清洗剂包括有机溶剂清洗剂、水基清洗剂和碱性溶液3种: (1)有机溶剂清洗剂 有机溶剂清洗剂以石油系溶剂为主,是企业中常用的清洗剂,如汽油、煤油、轻柴油及与其性质相似的乙醇、乙醚、丙酮等。该类清洗剂可溶解各种油脂,适用于精密件的清洗。有机溶剂类清洗剂优点是使用方便,不需要加热,对金属无损伤,清洗效果好。其缺点是有机溶剂均为易燃物,使用和储存时需注意防火与通风,该类清洗剂对橡胶制品有溶解作用,不能用来清洗橡胶类制品。 (2)水基清洗剂 水基清洗剂(常称化学清洗液)由表面活性剂、助洗剂和其他添加剂与水配制而成。表面活性剂是水基清洗剂发挥清洗作用的主要成分,助洗剂和其他添加剂主要是起提高溶液的防腐、防锈及去除积碳等辅助作用。水基清洗剂的水溶液对油脂和水溶性污垢等有良好的清洗能力。此类清洗剂的配方、配比、清洗温度、清洗方法均有所不同,常用水基清洗剂(化学清洗液)的配方、配比、清洗温度、清洗方法和适用范围如表1所示。 (3)碱性溶液 碱性溶液是指碱或碱性盐的溶液,一般将碱或碱性盐的溶液中加入乳化剂形成乳化液,依靠混合溶液的乳化作用去除油垢。在配制碱性溶液时加入少量的水基清洗剂,如6503型、TX-10型等,清洗效果会更好。碱性溶液成本低,去污效果好,应用范围广泛。其缺点是清洗时需要对碱性溶液进行加热,且碱性溶液对金属有不同程度的腐蚀作用,清洗零件以后,必须用清水将残留在零件上的碱性溶液冲洗干净。常用碱性溶液的成分、清洗温度及适用范围如表2所示。 2 清洗方法 零件的清洗方法种类繁多,但从本质上可以分为机械清洗和物理化学清洗2种。 (1)机械清洗 压缩空气吹除法 对附着性不强的污垢,可利用压缩空气吹扫零部件表面,将覆盖在零部件尘土、铁屑等杂物吹扫干净。 手工去除法和工具清理法 使用尼龙刷、金属刷子、刮刀、铁钩等工具,用手工的方式清理,再使用棉织品、合成纤维品、白绸布等将部件表面的污垢擦拭干净。将刷子、刮刀安装到电动或风动工具上,依靠机械动力可快速去除零件表面的污垢。 高压水清洗法 依靠高压水枪、旋转式清洗机、通用式清洗机等设备产生的高速水流产生的冲击动能,将零部件表面、死角、盲孔及内腔等各部位的污垢冲洗干净。 磨料射流法 在水中混入磨料,形成的固、液混俞介质,将这种混合介质以高压的形式喷射到零件表面,高压水和磨料撞击污垢层后,将污±厉层击碎,并将零件表面冲洗干净。 (2)物理化学清洗 浸洗和煮洗法 将零部件浸泡在清洗液中,清洗液和污垢之间发生物理、化学反应后,污垢逐渐软化、游离,最后从零部件表面脱落。煮洗时需要将清洗液加热到沸腾状态,温度提高后,物理、化学反应发生的更快、更彻底,清洗液的去污能力会更强。 蒸汽浴清洗法 卤代烃类有机溶剂类清洗液加热后会使清洗液形成蒸汽,蒸汽与零部件的表面充分接触,并与污垢发生理化反应,将污垢快速的分解和剥离,从而达到清洁的作用。 超声波清洗法 超声波发生器能产生20kHz以上的超音频电信号,该超音频电信号通过安装在清洗槽内的压电效应换能器转换成同频率的机械振动。该机械振动在清洗槽内清洗液中辐射传播,在清洗液中形成交替作用的正压区和负压区,并产生无数个超过1000个大气压的微小气泡。气泡的形成和爆破,对清洗物表面产生高压轰击,将零件局部细微处及缝隙之中的污垢迅速剥落(空化效应)。超声波在液体中沿声的传播方向产生流动(直进流),液体的流动作用使污物与清洗液产生对流,并将污物层分解、乳化、剥离。对局部细微处及缝隙的清洗,是超声波清洗所独有的,超声波清洗原理如附图所示。 电化学清洗法 在特定的电解液中通入直流电,通过电化学的溶解、抛光作用,可将零部件表面的薄氧化膜、硫化物、夹杂层、薄金属层等彻底清洗干净。 3 清洗注意事项 清洗零件时,要保护其不受损伤,特别是加工面应保持原有精度。零件在清洗后,应检查其配合表面有无碰损和划伤,棱角部位有无磕碰和毛刺,螺纹、螺孔有无损坏。 零件清洗后,应待其上的液体干燥后才能装配,以免水或清洗液带入工程机械内部,影响装配质量。清洗后的零件如不能及时装配,应涂上润滑油,并用洁净的防潮纸包裹好,防止灰尘落入,并做好标识后存放。清洗过的零部件不应放置时间过长,以防止锈蚀。 清洗液应按照规定定时更换。更换时要认真清洗溶液槽底部和内壁的油垢,并保证每次注入足量清洗液,清洗槽应加盖防尘罩。 零部件的清洗工作是工程机械装配过程中的必备环节,严格按照以上方法选择清洗液、清洗设备,并严格执行清洗操作规程,才能获得良好的清洗效果,提高清洗效率。 机械零件论文:精密机械零件去毛刺及抛光加工工艺与质量提升 摘要:文章主要针对精密机械零件去毛刺以及抛光加工的新工艺应用进行分析,结合当下精密机械零件去毛刺以及抛光加工的具体现状等为出发点,从加工原理浅析、加工工艺的具体特点以及新工艺的具体应用等方面深入探索以及研究,主要目的在于更好的提高精密机械零件去毛刺以及抛光加工新工艺的应用质量,帮保证精密机械加工质量。 关键词:精密机械、零件去毛刺、抛光加工、新工艺应用 随着科学技术发展进步以及机械零件加工技术的创新,社会上对于机械零件加工提出更加严格的要求,传统的精密机械加工技术已经不能很好的适应社会的需要,所以不断进行创新以及优化。精密机械零件加工以及制造等方面主要是为了更好的提高加工质量,其中的去毛刺以及抛光加工更是非常重要的步骤。同时去毛刺以及抛光加工也是精密机械加工的劳动集中部分,加工费用更是全部加工中最高的一部分,在具体进行去毛刺以及抛光加工过程中,经常会遇到各种问题,需要详细掌握加工工艺原理基础上保证精密机械加工的去毛刺以及抛光加工质量。 1. 精密机械零件加工原理浅析 在进行去毛刺以及抛光加工研究期间需要针对精密机械零件加工原理进行分析,在掌握基本加工原理基础上才能保证对去毛刺以及抛光加工的深入研究。文章研究的精密机械零件加工主要是依据航天航空机械零件为基础展开,因此下文中所涉及到的各种零件都属于航天航空机械零件。 1.1AFM加工原理 AFM加工原理是精密机械零件加工中非常重要的内容,AFM主要是精密机械零件中的磨粒流加工基本原理,因为其被称之为Ab-rasive Flow Machining,所以简称为AFM。在进行AFM加工期间,需要根据加工需要配备夹具,保证加工零件的运输通道,整个加工流程顺利完成。在此基础上还需要根据加工原理的需要,选择两个相对应的磨粒流进行加工,通过固定通道来回在摩擦之后进行挤压,保证其能够均匀的撒入到通道中,及时对其进行打磨抛光。 1.2去毛刺加工原理 去毛刺是精密机械加工中非常重要的步骤,利用热能的方式展开去毛刺,这种技术被简称为TEM。利用热能方式进行去毛刺主要是依据高温的方式将精密零件中的毛刺以及飞边进行高温处理,这样能够保证毛刺清除的干净利索。将需要去毛刺的精密零件放置在密封的高温燃烧腔内,同时将其中的各种气体以及氧气等进行科学配比,保证燃烧的顺利完成。严格控制压力变化,提高腔内的压力,能够将精密机械零件中的毛刺以及飞边等进行燃烧,并且这种热度能够遍布零件的全部范围,能够深入到零件的内部,这样才能彻底对毛边等进行去除[2]。再者因为腔内中的燃烧体属于火花形式,能够在燃烧的一瞬间产生非常高的温度。因为温度的急剧上升,所以机械零件上的毛刺以及飞边等耐热性相比较机械本身比较低,所以非常容易被燃烧。当飞边或是毛刺燃烧之后会延伸到机械零件本身,在燃烧尽之后温度自然会不断下降,并且腔内包含很多氧气,与毛边的燃烧灰烬之间相融合之后产生氧化粉尘,这种氧化粉尘能够起到急速降温的作用。在燃烧结束之后将其中的氧化反应物进行清洗,保证其干净卫生。 1.3电化学去毛刺以及抛光加工原理 电化学加工手段主要是在科学技术发展以及加工技术进步基础上形成,利用电化学的方式对精密机械零件进行去毛刺以及抛光加工,不仅在时间上为机械加工进行节省,同时在技术上也得到很大的改善。这种加工方式以及手段内称之为ECM、ECD、ECP。精密机械零件加工过程中,经常因为加工通道或是各种原因导致零件本身出现很多的毛刺以及飞边,这些毛刺飞边对机械零件的应用质量会产生很大影响,所以需要采用科学方式将其去除。这种电化学方式的产生以及应用,很好的改善了这方面的问题,这种电化学方式主要是利用以及成形的机械零件进行仔细检查,在发现其中包含飞边或是毛刺等问头,连接电流催动电解液将毛刺清除,并且还能对机械零件进行详细检查,能够及时更正其中的不协调之处,这种技术在当前的精密机械零件加工中应用非常广泛,同时在时间上也做了很大的调整,所以能够很好的提升精密机械零件加工的整体工作效率。 2. 精密机械零件去毛刺以及抛光加工新工艺的具体应用 2.1磨粒流加工 上文中对磨粒流加工原理进行了详细介绍,这种磨粒流加工是所有机械加工中非常重要的步骤,对于机械加工的零件大小以及尺寸等具有重要影响,所以需要十分注意。对于不同尺寸下的小孔所需要的工艺技术形式包含很多不同。比如说直径齿轮在1-1.5毫米之间,需要采用精密的技术形式对其进行施工,并且在加工机床上安装回旋臂,若是直径在50毫米左右的齿轮就要求不仅加入回旋臂,还需要设置输送通道,保证输送通道的安全运输。而且光洁度一般能够改善五到十个等级,生产出的零件表面更加光滑而且还很均匀。这种工艺方式在航天航空机械零件生产加工中应用非常广泛,对于增压腔、气缸头、以及涡轮壳体等方面都非常实用。 2.2热能去毛刺以及抛光加工 热能加工方式在去毛刺以及抛光加工等方面也是非常常用的技术之一,这种技术不仅能够理想的将机械零件中的毛刺清除,同时还能帮助机械加工企业降低生产加工成本,提高加工速度,保证加工件数基础上对加工过程进行严格控制监督,同时防止重复加工现象的出现。这种热能去毛刺的方式在范围上进行了很好的扩散,能够将很多人工不能清除的地方进行彻底清除。 2.3电化学去毛刺加工 电化学方式是当下应用非常广泛的一种形式,这种方式在去毛刺上能够更好的保证清净,同时能够根据零件的相互去毛刺进行科学对比,在发现其中的尺寸或是设计不规格期间还能够及时发出提醒,去除其中的不规格之处,为零件的加工提供了更高的保障。 3.毛刺的危害问题 毛刺的危害问题主要有以下几种情况:第一,机械设备的配件如果存在毛刺会导致之后的制作工序的准确性与检查精准性出现问题。第二,机械设备生产产品中存在毛刺则会是机械设备各构造连接处出现卡顿状况,在机械设备自动化中问题最为常见。第三,许多电气工程设备在运行时其中存在的毛刺脱落,致使电气工程设备电路发生故障。第四,机械设备表面毛刺发生脱落,加快了设备之间的磨损程度,降低其使用寿命。 4.毛刺去除措施 在去除零件毛刺过程中,工作人员通^科学的方法在确保零件形状不发生改变的过程中对零件进行抛光技工,清除掉零件上的毛刺。在毛刺危害被人们了解的情况下,工作人员经常通过各种方法对机械零件上存在的毛刺进行清除。全球许多企业都在对去除精密机械零件上的毛刺措施进行研究。在零件设计与制作时工作人员就因该了解与掌握发生毛刺现象的问题,在根本上降低毛刺问题的出现。在零件生产过程中工作人员利用科学合理的方法去除零件上的毛刺,并不断的完善去除毛刺设备。在去除零件毛刺的各种措施中,人工方法的使用可以更好的对零件中存在的各种毛刺进行清除。在使用机械设备对零件毛刺进行清除时对其规格、均匀度都有着严格的需求。 结束语: 综上所述,对于精密机械零件加工来讲,在要求上非常严格,特别是其中的去毛刺以及抛光加工工艺更是最繁琐复杂的一种。在详细了解加工设计原理基础上,积极采用适当方式对其进行加工,消除其中的不合理之处,保证精密机械零件加工质量,从而保证机械加工的整体质量。 机械零件论文:机械零件可靠性优化设计研究 摘 要:机械产品的可靠性能够准确的衡量机械产品自身的质量,特别是在机械行业飞速发展的今天,科学技术的进步要求机械零件具备最基本的可靠性。提升机械零件的可靠性离不开设计过程的优化,为此需要从细节上重视优化设计方案的拟定。本文将分析机械零件可靠性优化设计的相关措施,结合现阶段机械零件的运用现状,明确应该采取的实际举措。 关键词:机械零件 优化设计 可靠性 提升机械零件的可靠性,需要从设计的环节解决机械产品固有的可靠性要求,同时还需要在制造过程中提供可靠保证。面对市场的激烈竞争,机械产品需要具备良好的可靠性指标,才能拥有最基础的立足根本,由此可见机械零件的可靠性优化设计至关重要。机械零件的设计应该跟随时代的发展适当的创新,同时体现出时代的特色,注重零件的使用质量和安全可靠,掌握科学合理的优化设计技巧。 一、机械零件可靠性优化设计的意义 可靠性对于机械零件来说具有至关重要的影响,主要是指通过形成产品的可靠性作目标的设计方案,同时也被称作概率设计,主要是涵盖了外荷载、承受能力及想相关尺寸等具体的指标,在服从随机因素的基础上,避免零部件出现破坏,从而形成合理的科学的设计方案,保证机械零件的可靠性和结构的安全可靠,控制好失效的发生概率。优化设计方案的提出,可以依照具体的计算展开设计的过程,确保产品的可靠程度,同时根相关的任务指标,确立可靠性标准,同时归纳零件的具体参数,帮助设计人员和生产者更好的掌握零件设计的可靠性原则。 二、机械零件可靠性优化设计的现状分析 现阶段,依靠可靠性优化设计的方案仍然较为传统,因此在设计零件的时候,还是会将零件的具体强度、应力和安全系数等作为单值分析,把安全系数和根据具体使用的某一数值进行比较分析,发现如果前者相较于后者更大,则证明零件符合安全标准。但是并没有分析各个参数存在的随机性,将各个设计参数看作是单一的确定值,无法准确的预测零部件可靠运行的实际概率,所以难以客观的选出最优方案,相关的设计人员也难以把握设计产品的可靠性。 通过概率论和数理统计的方式,可以准确的分析零件的可靠性设计技巧,这个过程就避开了主观人为因素的影响,同时,也能更加准确的把握外界条件的变化,确保设计的结果更加贴合客观情况。可靠性的设计被广泛的运用于机械零件可靠性优化设计的多种问题中,通过更加科学的方案,解决了诸多较为繁琐的传统设计方式带来的不便,更有助于满足现代社会对于精巧设计的需求。 三、机械零件可靠性优化设计的具体方案 机械零件可靠性优化设计的具体方案应该跟随时代的发展不断创新,同时也需要时刻关注零件的具体质量,确保在可靠性设计的时候,更好的掌握科学的方式方法。机械零件的可靠性优化设计相较于传统的机械设计方案来说,更有助于综合分析机械产品的功能和结构形态,体现出因势利导的优势。 (一)权衡与耐环境设计 权衡设计对于机械零件的可靠性影响深远,因此可以综合分析零件的质量、体积和成本等各个要素,确保制定出更为合理科学的设计方案。耐环境设计则可以综合分析,涉及到机械零件的诞生到运用,在机械零件生产之初,可以充分考虑到零件在整个寿命周期内所能遭遇到的各种环境,其中涉及到运输的碰撞问题、空气的干湿程度对机械零件产生的影响,经过对相关环境因素的综合分析,可以对零件生产过程中的用料、技艺等适当优化,由此确保零件自身和整个设备的安全可靠。 (二)预防故障设计法 机械设备在实际运作的过程中,往往需要调动整体运作,所以始终处于串联式的系统中。为了实现整体功能之和大于部分功能之和的目标,需要适当的优化机械零件的可靠性设计,通过对机械零件的严格挑选和控制,加之对外购零件的严格分析,可以及时明确零件本身存在的主要问题。在选用相关的零件时,还应该经过分析与验证的过程,确保在最大的程度上分析故障成果,利用较为成熟到位的经验适当分析验证零件的可靠性。 (三)简化及余度的设计 简化设计主要是指在满足了特定的功能基础上,设计的过程必须要适当的简化,比如零部件的数量应该适当的减少,避免出现冗余的情况。在机械设备运用的过程中,如果涉及到的零部件较多,则越容易出现一系列的问题和错误,可见可靠性的优化设计极为重要。简化和余度设计属于可靠性优化设计的基本原则,能够有效的避免故障并提升可靠性。简化的过程就是适当的减少不必要的部分,但是并不是减少超负荷的工作,零部件的简化应该从全方位的角度分析,仔细的分析零件的组合和具体的配合方式。余度设计需要适当的结合整体分析,也可以将其看作是备份过程。经过对完成功能设置重复的结构和备件等,确保因为局部的故障问题,影响机械设备整体系统的稳定性。 (四)概率设计法 这种方式主要是通过应力-强度干涉理论的指导作用,将应力和强度变作是分布随机变量的处理。处理设计的对象是机械零件的参数和变量部分,同时也应该符合特定的统计规律随机变量,确保构建起更为合理的可靠性设计标准概率数学模型。经过概率和数理统计理论的应用,在给定的条件下,得出零件发生破坏时的概率公式,由此计算出相应的尺寸和寿命等,确保设计出更符合要求的参数。这种方式可以及时弥补常规设计的缺陷,同时又能及时贴近生产的实际过程。 结语 综合分析,机械可靠性优化设计就是对传统设计方式的发展和完善。机械零件的可靠性优化设计能够及时掌握相关参数的随机性,同时也能在设计的过程中,及时预测零部件的可靠程度,确保更好的实现全局性的贯穿。为了更好的在竞争中占有一席之地,机械零件生产商应该注重可靠性优化设计的实践,通过正视机械零件可靠性的优化设计的重要性,在展开相关课题的讨论时,适当的加入创新思想,从而更贴合时代的发展需要。 机械零件论文:浅谈车辆机械零件的磨损与预防 摘 要:车辆机械零件的主要失效形式为磨损,根据磨损机理来讲,可以将车辆零件失效分为不同的形式,其中包括粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀等,因此,分析车辆机械零件的磨损机理具有重要作用,通过采取有效的预防措施,延长车辆机械零件的使用时间。文章就对车辆机械零件的磨损与预防展开研究。为实现车辆机械的使用时间的延长,减少车辆机械故障的发生提供一些参考。 关键词:车辆机械零件;磨损机理;预防措施;分析 引言 车辆零件失效形式多种多样,疲劳、磨损、腐蚀等是最常见的,其中磨损是最主要的一种失效形式。通过对相关资料的调查可知,较多的车辆的零件报废的原因为磨损的占有75%以上的比例[1]。车辆机械零件由于长期在较为恶劣的条件下工作,极易导致零件失效的现象发生,严重的情况下,还会导致交通事故的发生。因此,针对车辆机械零件的磨损与预防进行研究十分有必要。 1 粘着磨损 粘着磨损是车辆机械零件失效的常见的形式,其主要是由于零件摩擦表面相互接触,而使摩擦表面金属存在转移,最终使零部件出现磨损[2]。出现这种现象极易破损润滑油,最终导致摩擦过程中无法散发热量,粘着点产生塑性变形而导致被剪切撕脱,在这个过程中还会反复出现粘着再撕脱的现象。甚至还会使摩擦表面遭到破坏,最终使其无法正常运行,给车辆安全埋下隐患。粘着磨损还包括这几种形式,涂抹、轻微磨损、擦伤、咬死与胶合。 对于粘着磨损的避免方法来说,首先需要使两摩擦表面间具有易剪切的薄膜,薄膜包括油膜、边界膜等,其中使用最广泛的一种为边界膜,在润滑油中加入抗磨极压添加剂有着重要作用,其在摩擦当中能够使保护零件,使零件表面形成边界膜。将固体润滑剂应用其中,在液体润滑、边界润滑失效的情况下,能够使摩擦与磨损有所减小。其次,应选择合适的摩擦副配对材料,另外还可以将改性处理应用于零件处理中,由此避免粘着磨损的发生。 2 磨料磨损 磨料磨损也是较为常见的一种零件失效的形式,其主要是由于硬质颗粒造成相对运动的零件表面的磨损现象。造成车辆机械零件磨损危害最为严重的即磨料磨损,具体可见图1。减少磨料磨损的方法,对防止磨料进行摩擦副内有着良好的效果[3]。在使用该措施时,首先应做好“三滤”的清洁与更换工作,使其保持最佳状态。同时,全面检查各管路接头与结合面处,其目的是为了防止出现松动问题。在维修与保养车辆时,应选择环境较好的地方实施;在装配之前,要将零件清洗干净,另外,将改性处理应用于易出现磨损的机械零件中,以此使零件的表面硬度得到提升,在这个过程中,应注重摩擦面硬度高于磨料硬度,以此使零件的耐磨性得到提升,降低零件磨料磨损的现象发生。 图1 磨粒推挤材料模型 3 疲劳磨损 疲劳磨损的发生是建立在接触应力周期性的基础上,导致的摩擦面材料的疲劳破坏问题。对于该现象的防止措施,首先应保证零件的质量满足要求,主要是零件表层材料的品质应达到最佳,这样能够有效减少疲劳磨损的现象发生。由于这些杂质形状各异,极易造成其他零件的损坏。同时,将零件表层的缺陷得到减少,这些地方是导致裂纹发生的主要部分。其次,提升零件的表面品质。零件表面如果没有出现较显著的粗糙现象,说明零件的抗疲劳磨损能力就越好。另外,还可以通过一些表面改性工艺,来提升零件的抗磨损能力,最常见的有喷丸、表面渗碳渗氮等。 4 腐蚀磨损 腐蚀磨损的发生主要是由这两个因素造成的,分别为腐蚀性气体、腐蚀性液体,其相对滑动摩擦极易产生化学反应,生成的腐蚀产物极易导致材料的损失现象[4]。也可以说,这种现象发生是由于腐蚀与摩擦共同作用下所带来的后果。腐蚀磨损主要包括特殊介质腐蚀磨损与氧化磨损两种类型。其中在防止腐蚀磨损发生的策略中,首先应保证发动机工作的条件的合理性,防止其长时间在较低的条件下工作,同时还需要注意车辆的正常驾驶,车辆不可较为频繁地启动,避免车辆在驾驶过程中突然减速,以此减少腐蚀磨损的发生。 另外,将表面改性应用于极易出现腐蚀磨损的零件中处理中,采用镀锡、塑料等实现防腐蚀的保护,以此为减少零件的腐蚀磨损奠定基础。 5 气蚀 当液体与零件表面接触,并发生相对运动时,液体的饱和蒸汽压力高于液体与零件接触处的局部压力,那么溶解于液体中的气体将会形成气泡,并与液体流到高压区,气泡在这个过程中会出现一些变化,但气泡破裂时,会出现较大的冲击力与显微射流,在此作用下将会导致表层材料出现疲劳剥落的现象。在气蚀发生之前,会存在麻点坑,之后会使麻点坑的深度逐u增大,最终造成零件被穿透,造成机械故障。 对于减少气蚀的发生,首先应减少气泡的形成,如果防止气泡的产生,那么就应当采取有效方法,将机件表面之外的气泡破裂。 6 微动磨损 微动磨损指的是两个互相接触并压紧的表面间,出现低幅往复切向振动时,导致零件出现微粒脱落的现象发生。对于这种现象,应当控制零件配合表面之间振动,同时,在零件配合表面之间涂覆固体润滑剂。 7 结束语 综上所述,对于车辆机械零件磨损,不仅仅是一种磨损机理的结果,其是由多种磨损机理综合作用的结果。因此,分析车辆机械零件磨损机理具有重要作用,需要从多个方面考虑,通过采取有效的措施,使车辆机械的使用时间得到延长,以此减少车辆机械故障的发生,为保证车辆的正常使用奠定的基础。 机械零件论文:探究精密机械零件去毛刺与抛光加工的新工艺应用 摘 要:机械制造行业在发展的进程中,劳动力相对集中在精密零件精细加工环节,而这一环节工作难度系数也是相对较大的,一般情况下机械零件在加工的过程消耗的成本费用高达总生产成本的15%。文章在浅谈各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义的基础上,着重地探究几种去毛刺与抛光加工的新工艺在精密机械零件加工与制造进程中的运用。 关键词:精密机械零件 去毛刺 抛光加工 新工艺 在精密机械零件的制作与加工的进程中,全面地提升精密机械零件精细加工质量是极为关键的,其设计了多样化的加工技术。而去毛刺与抛光两大问题一直被视为精密机械零件自动化生产进程中最大的弊病[1]。宇航产品要求10倍显微镜下观测无微小毛刺,零件表面不能有任何划伤,毛刺作为多余物一旦掉落就会严重影响卫星的安全性能。只有在高端新工艺、新技术的辅助下,机械产品的应用性能与外部美观度才有所保障。磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工3种新工艺技术在对金属零件表面进行处理之时取得了良好的效果[2]。 1 分析各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义 在工业化以及自动化进程不断加速的局势中,只有机械零件毛刺在去除的情况下其零件表面的质量才会相应f 提升,也就是说无论是在产品的性能还是在装配与外观的质量以及使用年限上均达到改良与优化的效果[3]。例如在航空发电机机械系统传动中,只有去除毛刺,才会有效地规避传动系统卡死问题的出现;此外,在切削加工和装配的环节,毛刺和锐边消除以后才会强化机械零件抗疲劳的能力,从而延长机械设备使用的年限。总之,去毛刺和提高表面精度是机械零件在生产制造过程中不可缺少的工序,其可能会消耗一定的人力、物力以及财力,但是在优化产品性能方面发挥关键性的作用,可以认为去毛刺工艺环节的有效落实可以推动机械制造企业可持续发展前进的历程。 2 探究精密机械零件的去毛刺 2.1 机械去毛刺 这是一种借助切削加工去毛刺的方法,只有在加工刀具与被加工零件的毛刺或导角部位相切时,才能达到去除毛刺的目的。 2.1.1 基本工作原理 即动力刷去毛刺,这种加工方法在操作之时是极为简易的,面对经机械加工之后的零件,对其去毛刺之时,对刷子可以采用手工操作的措施,也可以使用机械操作的方法,一旦应用的是机械操纵刷子去除零件表面的毛刺,可以被称之为动力刷去毛刺或机械刷去毛刺。对动力刷的工作原理进行概述,可以将其视为一种多刃切削工具,每条刷丝都在同步地进行切削工序。在实际的加工环节中,刷子始终与精密机械零件处于旋转运动或直线往复运动这类相对运动的状态中,刷丝能够对零件产生多次的压接、摩擦、切削和弹性冲击的效果,最终达到去毛刺与抛光加工的加工目标。 2.1.2 动力刷机械去毛刺特征 优点:去毛刺效果良好,不会使机械零件表面产生划痕,同时达到倒圆、抛光、去锈的效果;可以有效地增强零件耐磨性和抗疲劳性,从而延长其使用的年限;刷子种类具有多样性的特点,可以安置于机械设备之中;在加工成本上体现经济性的特点,同时易于操控。 缺点:机械零件以及刷子的外部构造等因素,均有可能成为去除复杂型腔内部隐蔽毛刺的屏障,此时细微孔和窄缝处的毛刺很难被彻底清除;一旦毛刺高度大于300 mm,该工艺技术就无法达到对其去除的目标;此外,动力刷使用的时长是极为短暂的。 2.2 挤压珩磨去毛刺 2.2.1 基本工作原理 应用挤压一种半固态的成粘弹性的磨料介质(一般由基料、磨料和添加剂组成)渗透于待加工零件的棱边、表面从而产生磨蚀作用,实现去毛刺、倒圆和表面抛光目的。磨料的最大挤压力=介质受阻通道的横截面积×机床挤压力×100%。这一新型技术在对机械零件进行加工之前,要将零件放置于特殊设计的封闭夹具内,一定的压力和流量的共同作用下珩磨介质往复通过零件,在反作用力作用下,零件被加工部位在径向受到一定力度的挤磨、切削,从而实现去毛刺、倒圆和抛光的目标。 2.2.2 挤压珩磨去毛刺特征 优点:适用范围广;在加工环节具有方向性;精加工时间短。 缺点:不适用于较小盲孔或容积较小的空腔零件;大型的机械零件难以加工;在对机械零件加工之时存在浪费材料的现象。 3 阐述三种新工艺应用的具体实例 3.1 磨粒流加工应用实例 以0.2 mm为直径的小孔、以1.5 mm为直径的齿轮、以25 mm为半径的通道,或者是直径为12 mm的叶轮在加工的环节中均可以采用磨粒流加工技g。也就是说,在不同尺寸精密机械零件制作与加工的过程中均可以采用这一类型的工艺技术。但是技术人员在对这一加工工艺进行应用的过程中,如果面对的对象是大型机械设施的某个零件,应该做好技术应用前期准备工作,即安设专门化的输送通道。 在卫星系统进排气管、进气门、增压腔、喷油器、喷油嘴、气缸头零部件的精加工环节,该工工艺技术拥有较高的应用率。比如说在专门2工位磨粒流的生产线上粗糙的气缸头铸造件实现被精细加工的目标,优化了生产效率(30件/h)。有关数据显示该加工工艺的应用,使气缸头铸造零件表面的粗糙度从Ra4μm或Ra5μm降至到Ra0.4μm,可见降幅是极为显著的;此外该加工技术在卫星系统进排气管结构上的应用,可以有效地使废气排放量减少8%,发动机功率有6%的增幅,汽车行驶的距离是原先的1.05倍。 3.2 热能去毛刺加工工艺 该类型的去毛刺加工工艺技术最大的特点就是能够完全地依据制造者的主观意念去清除处于任何位置的毛刺,甚至可以延伸至人工无法涉及的方位,比如所机械零件的交界位置、盲孔里的毛刺等,正因如此,该工艺技术中在航空零部件和五金配件去毛刺与抛光加工环节的应用体现出巨大的实用价值。此外,该去毛刺工艺最大的优势是最大限度地压缩了机械设备整体的加工费用,使生产制造产业在单位时间内生产出更多数量的零配件,有效地规避了重复加工现象的出现。 3.3 电化学加工工艺 电化学抛光工艺技术具体在那些具有高纯净度标准的零件、人体手术植入构件、瓶模或者是形状各异对策不锈钢零件中有广泛的应用。这里笔者重点提及的内容是ECM仅仅满足常规加工方法的需求,在形状特殊化轮廓(例如柴油机的燃油喷油器喷油嘴的腔体)以及边角形状的零件加工环节是难以适用的。而ECD应用在安全气囊推进系统内表面的通孔和汇流板内部阶梯相交孔这类工件上之时,在对孔和边角进行去毛刺之时存在较大的难度系数;ECP可以大幅度地提高铣削三维轮廓(滚针轴承的滚针)表面的抛光效果。 4 结语 总之,机械零件欲要实现精加工的目标,去毛刺与抛光加工工艺技术就必须及时地引进与应用,但是技术人员在对磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工技术应用之时,一定要对机械零件的形状、尺寸等因素进行综合的分析[4],同时坚持经济性的原则,从而选择最优质的工艺技术,使卫星零件和机械零件的性能达到全面优化的目标,为我国制造行业获得更为宽阔的发展空间。 机械零件论文:机械零件的表面光整加工常用方法分析 摘 要:伴随着我国机械技术不断的发展以及创新。我国机械加工制造行业也有了非常大的提升。在我国机械加工领域中,如何进一步提升机械加工的精度以及表面质量显得尤为关键和重要。零件表面的加工精度以及加工质量是零件加工质量最直接的保障措施。加工零件的稳定性以及可靠性,实用性都能够在零件机械加工表面精度以及质量上得到体现。零件使用的延长方式有很多种,但是最重要的一种就是要在机械零件的加工过程中提升零件表面的加工精度以及加工质量。文章主要针对机械零件的表面光整加工方法进行详细的论述以及分析,希望通过文章的阐述以及分析能够为有效提升我国机械零件表面光整度贡献自己一份微薄的力量。 关键词:机械零件;表面光整加工;常用方法;技术' 1 我国机械零件加工过程中光整加工的具体含义以及主要特点 伴随着我国工业领域的不断发展以及提升,我国对于机械加工的零件表面质量以及精度有了更高的要求。零件的表面加工精度和质量对于零件主要有着四方面的影响;首先能够影响到零件的抗疲劳强度;其次能够影响到零件的抗腐蚀性能;再次是能够对零件的耐磨性能有一定的影响,最后是对零件的刚性接触强度有影响。因此在零件的加工过程中我们要对零件的加工质量严格的控制以及把控。零件的使用寿命以及零件的可靠性能也和零件表面的加工质量和精度有着非常大的关系。零件的光整加工主要是指零件在加工质量提升的同时还能够保障零件具有稳定的加工表面精度,有效的保障零件的加工效率。零件的加工光整程度在我国机械行业中是实现先进加工技术的一个非常重要的前提。也是我国零件加工等级从微米向着亚微米甚至是纳米等级发展的主要技术保障。光整零件Φ募庸し椒ù笾赂爬ㄓ辛街郑首先是传统意义上的机械加工;其次是非传统意义上的机械加工技术。从实际的操作技术来区分,还可以分为固结研磨和有礼研磨两种形式。抛光以及研磨是零件表面光整加工最长用到的方法。零件表面的光整加工在我国机械行业中的主要作用有六个。第一个是能够有效的降低零件加工过程中的表面粗糙度;第二个是能够有效的保障零件加工过程中表面缺陷的消除或者减轻;第三个是能够有效的改善零件表面的使用性能以及精度质量;第四个是能够对零件加工后的物理性能有很大的提升;第五个是能够均衡零件加工过程中产生的加工应力;最后一个是能够有效的对零件加工表面的光洁度以及清洁度进行提升。除此之外还能够对零件加工后的装配工作有很大的帮助,提升了零件的整体装配工艺。 2 我国机械零件加工过程中光整加工的主要方法 零件表面光整度加工方法主要有以下几种,精密磨削;砂带磨削;研磨;抛光;珩磨以及电化学抛光加工等等方法。下面针对每一项加工方法进行简单的分析以及叙述。 2.1 零件光整加工方法中的精密磨削加工方法 在机械加工过程中,零件表面光整加工的方法有很多,但是作为常规加工方法中的最后一道加工方法,精密磨削加工非常的重要以及关键。精密加工能够有效的保障零件在加工过程中的尺寸精度;表面粗糙度以及行为精度等加工要求。在零件的切削加工过程中,切削掉的零件表面尺寸越小,就意味着零件的加工难度越大。在精密加工中,使用的加工零件首先就是砂轮。砂轮的主要作用就是使用磨料对切削量要求非常小的零件表面进行切削。在这一过程中切削掉的零件表面非常小,通常情况下能够达到微米的级别。通过这一点我们能够相信,在零件加工过程中磨削加工完全能够满足零件加工最小尺寸的要求,对于零件加工精度以及形位精度和粗糙度的控制都能够达到要求。在机械加工过程中,磨削加工在零件的加工过程中使用的最广泛。在磨削过程中使用的磨削材料也是非常的多,例如软金属;不锈钢;淬火钢以及高速钢等都能够使用磨削的加工手段进行零件的加工。伴随着科学技术的不断提升,现阶段磨削加工工艺已经能够对非金属进行加工处理,特别是现阶段较为热门的半导体以及陶瓷灯非金属,质地较硬的非金属也使用磨削的加工手段来进行零件的加工。目前,几乎所有的零件材料都能够使用磨削的加工手段来进行加工,能够最大限度的保障零件的加工精度以及加工质量。但是需要注意的是精密磨削加工虽然有很多的优点,但是其加工加工效率低下的问题还是阻碍了静默磨削加工技术进一步的发展。由于精密磨削加工需要对细小的微粒进行加工处理,因此在加工过程中会产生非常高的加工温度,这样会导致加工零件在高温的作用下出现一些不良的状况,最显著的就是金属内部的金相组织容易在高温下出现变化,能够导致加工的硬化,由于加工过程中出现的高温,还能够影响零件后期的热处理淬火,最明显的体现就是精密磨削加工后的零件表面会出现一定量的表面烧伤或者是出现裂纹。因此在零件的加工过程中,要对静默磨削加工技术慎重选择,提前做好相应的准备工作。 2.2 零件光整加工方法中的砂带磨削加工方法 我国目前常常使用的加工方法还有砂带磨削加工技术,砂带磨削加工技术在目前看来是一项非常专业的加工技术。砂带磨削加工技术术语涂附磨具加工的范畴。砂带磨削在加工方法上分为两类,首先是闭式加工,其次是开式加工。砂带磨削的加工基材为混纺布,通过粘结剂的作用将磨料粘在零件的加工表面,砂带磨削的主要优点是能够实现非常高的生产效率,同时零件的磨削质量非常好,目前的应用也较为广泛。但是砂带磨削也存在一定的缺点。例如砂带的品种目前较少,砂带的质量也需要有一定程度的提升。 2.3 零件光整加工方法中的研磨加工方法 在光整度加工过程中,研磨加工技术主要就是通过相应的加工研具对加工物料进行加工,这种加工时一种微量加工,能够有效的保障零件加工表面的加工精度以及加工质量。研磨加工最主要的缺点是在研磨过程中加工速度过低,使用的加工时间较长,对加工效率有一定的影响。 2.4 零件光整加工方法中的抛光加工方法 抛光是用微细磨粒和软质工具对工件表面进行加工,是一种简便、迅速、廉价的表面光整加工方法,其主要的目的是去除前道工序的加工痕迹,改善工件表面的粗糙度,使工件获得光滑光亮的表面。传统的研磨与抛光的区别是在工具和效果上,一股研磨所用的研具是硬的,不仅可以降低表面粗糙度,而且可以提高精度,而抛光所用的工具是软的,它主要是降低工件表面的粗糙度,对加工精度无提高,甚至有时还会降低或破坏几何精度。 2.5 零件光整加工方法中的珩磨加工方法 珩磨是一种以固结磨粒进行加工的光整加工方法,它不仅可以降低工件表面的粗糙度,而且在一定条件下还可以提高工件的尺寸精度及形状精度。 2.6 零件光整加工方法中的电化学抛光加工方法 电化学抛光加工是利用电化学方法对工件表面进行的一种光整加工,是直接利用在金属表面发生的氧化还原反应来去除金属表面切削加工所残留的微观高点以降低其表面粗糙度的一种方法。 机械零件论文:机械零件设计中常见错误 摘 要:机械零件设计是在教师的指导下由学生独立完成的。装配图中体现了合理布置三视图,正确使用绘图工具及正确的投影关系。合理的零件结构、合理的箱体结构;合理的油标安装位置、合理的放油塞位置等。充分利用图册、手册、指导书等为依据,绘制出结构合理、规范的视图。通过边绘图、边计算、边修改的设计方法,发现错误、分析原因、及时改正。 关键词:视图 绘图工具 投影 设计 草图 机械零件设计是机械设计课程的一个重要的实践环节,是培养学生综合运用机械设计、机械制图等先修课的能力。通过机械传动、机械零件设计,掌握机械设计的一般规律和方法。综合训练学生设计计算能力、查阅图表能力、绘图能力。运用标准、规范,查阅手册和图册的能力。在指导学生课程设计的过程中有以下问题。 1 合理布置三视图 三视图是指主视图、俯视图和侧视图。一张完整A0图纸,除了三视图,还要标注必要的尺寸、形位公差、技术要求、标题栏和明细栏。合理布图,视图之间留有足够空间来标注尺寸,视图与图框之间也有相应的距离。不合理布图集中于整个图面的左侧或集中于下半部,视图画到边框线以外,无法标注。 2 正确使用绘图工具 绘图r多数同学使用自动铅笔或2B铅笔,少数同学用HB铅笔,还有的同学不会削铅笔。正确的方法是选用中华绘图铅笔HB打底线,用2B铅笔加深,削铅笔时从标铅笔型号的另一端开始,切记不要用卷笔刀。在绘图时,学生用三角板绘制水平线和垂直线,这样图面的水平线和垂直线就达不到要求。另外还有的同学把丁字尺当作直尺用,这样画出的图也不美观。常用的绘图工具有丁字尺、三角板和圆规。丁字尺有尺头和尺身构成,尺身有刻线的一边为工作边,符合要求的丁字尺,尺头的内侧与尺身工作边必须垂直。丁字尺用于画水平线。绘图时,由尺身的内侧边靠紧图板左侧导边,上下移动即可由丁字尺的工作边画出水平线。三角板可画出直线,也可与丁字尺配合画出垂直线和45°剖面线。 3 正确的投影关系 正确的投影关系,即:长对正、高平齐、宽相等。由于二级减速器结构尺寸相对比较大,多数同学都能做到长度对正、高度平齐、忽视宽度相等。因为这个宽相等是俯视图的宽度和侧视图的宽度相等。少数同学侧视图的宽度和俯视图的宽度不等,这就需要修改图纸或者重画。还有错误较多的轴承旁联接螺栓铸造凸台的投影。又如M12螺栓投影主视图正确,俯视图投影画成直径8 mm、10 mm、12 mm、14 mm等。有的投影关系对上了,尺寸不对。还有的尺寸对上了,有的投影关系不是偏左就偏右了。正确的是M12螺栓投影主视图正确,俯视图投影画成直径12 mm圆,而且在同一投影线上。 4 稳固的机座 设计时应保证机座有足够的强度和刚度。箱体壁厚8 mm,为增加机座底凸缘刚度,取机座凸缘厚度20 mm。机座凸缘的宽度应超过机座内壁以增加机座的刚度。如果机座凸缘的宽度没有达到或超过机座内壁,则机座的刚度不足,受力较差,易变形。 5 带油轮的设计 在设计二级圆柱齿轮减速器时,考虑润滑条件,为使高速级大齿轮和低速级大齿轮直径接近,取i1=1.4i2。当高速级齿轮传动模数m=1.5 mm,低速级m=3 mm时,会出现低速级大齿轮浸油深度超过1/3R时,高速级大齿轮才能得到浸油润滑,使得低速级大齿轮搅油损失功率过大。为解决这个问题低速级大齿轮浸油深度10 mm,高速级大齿轮采用带油轮润滑。带油轮常用塑料制成,带油轮的宽度是大齿轮宽度的1/2,带油轮浸油深度为10 mm。带油轮用带有螺纹的销轴固定在箱体内壁,带油轮与箱体之间有一个塑料套筒,保证带油轮与大齿轮中间部位啮合。 6 箱体结构设计 在小齿轮一侧,箱体轮廓圆弧半径通常大于小齿轮中心到凸台处的距离。 由于主视图中齿轮投影只画分度圆,在确定箱体内壁时会忽视齿顶高,产生齿顶圆与箱体内壁刮砰等现象。正确方法应保证齿顶圆与箱体内壁10 mm的距离。 7 油标指示器选择 油标指示用来显示油面的高度以保证油池中油量正常,一般设置在箱体上便于观察油面的部位。多数同学选用油标尺,油标尺上有最高油面刻度和最低油面刻度,油面高度位于这两个刻度之间视为油量正常。设计时,注意选择在机体上放置的位置及倾斜角度。在不与机体凸缘相干涉,并保证顺利加工及拆装的情况下,油标设置位置尽可能高一些,倾斜放置时与水平夹角不小于45°。当减速器安装位置过低或过高,不便于安装油标尺时,可采用圆形油标。如果油标指示器位置选择错误,加工时产生刮砰,易打刀;位置过低、溢油。如果油标指示器位置选择正确,则加工时不产生干涉,油面位置满足润滑要求,拆装油标方便。 8 装配草图的检查 装配草图的检查中有如下问题:(1)少数同学布图不合理,主视图和俯视图画到图框以外。(2)少数同学粗实线细实线不分。(3)还有的同学画出齿轮或轴承轮廓,剖面线就画出来了。这些错误,有些同学只有一项,也有些同学有若干项。正确方法是先画出三个视图中心线,可避免布图不合理;先画俯视图草图,用细实线画出齿轮、轴、轴承、套筒、箱体及端盖的轮廓,再向主视图投影,最后向侧视图投影。当装配草图检查没有错误时,中心线和齿轮分度圆绘制点画线,零件轮廓线绘制粗实线,剖面线和尺寸线绘制细实线,剖面线和尺寸线是在图面加深以后最后绘制。 除了上述基本的错误以外,还有以下结构及工艺错误。如:启盖螺钉、吊耳处箱体结构、定位销、油标、放油塞、凸缘螺栓等。具体如下:(1)启盖螺钉工作螺纹长度不足。(2)吊耳处,箱体内表面为斜面。(3)定位销过短。(4)油标与水平面小于45°,开口处润滑油外溢。(5)放油塞,开设位置过高。(6)轴承旁螺栓和凸缘处螺栓,两处都是铸造的未加工表面,易受偏心载荷的作用。 针对上述错误改正如下:(1)启盖螺钉工作螺纹的长度应大于机盖凸缘的厚度。(2)吊耳处箱体结构,机盖内表面螺纹处增设凸台,防止偏钻打刀。(3)定位销的长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度,以便于拆装。(4)油标与水平面不小于45°,以便于加工和装配时油标不与凸缘干涉。(5)为了将污油排放干净,应在油池的最低位置设置放油孔。(6)凸缘处在安装螺栓头及垫圈处,锪出沉头座保证支承面与螺栓轴线垂直(轴承旁螺栓和凸缘处螺栓错误相同)。 9 结语 通过机械零件课程设计的训练,使学生掌握了机械零件设计的一般方法和步骤,学会了查阅手册、图册,使学生学会了综合运用所学知识。同时深刻体会边设计、边计算、边画图、边修改的原则,使设计图纸成为生产用图纸,为工程实际服务。 机械零件论文:探讨表面强化技术在机械零件中的运用 摘 要:机械零件出现失效的问题大多是从表面开始,因此,表面强化技术在机械零件中运用具有十分重要作用,可以提升零件的性能,比如,耐腐蚀性、耐高温性以及抗疲劳性等。不但提升材料性能、挖掘材料的潜力,而且可以有效提升零件的寿命。 关键词:表面;强化技术;机械零件 机械零件在运转过程中出现失效的原因在于零件的材料已经不能适应机械工作的环境,本人总结主要由三方面导致:由于腐蚀导致失效、由于工作强度过大而失效以及由于磨损而失效。失效总是先从机械零件表面开始,之后在影响到零件的内部结构,进而对机械的使用造成严重的影响。需要注重机械的零件使用情况,尤其是零件表面的材料,延长零件的使用寿命,提高机械零件性能。 1 表面强化技术的涵义以及意义 表面工程主要是指通过一些化学和物理的工艺让机械零件表面的材料以及性能得到改善,提高零件的抗压强度和耐磨性,其工艺内容主要包含了表面改性、表面加工、表面处理、表面涂层等。表面工程是影响零件成分、性能以及组织结构的关键性技术。表面强化技术能够通过不同的工艺手段来增强零件材料的硬度、强度、性能、组织结构等,使零件更加耐腐蚀、耐磨,增强零件的使用寿命。在零件中使用表面强化技术能够达到节约材料、挖掘材料潜力的目的,可以制造出不同的表面强化层,进而使经济效益得以提升。上个世纪60~70年代时期,在工业领域逐渐引进了激光束、离子束、电子束等技术,致使工业生产开始进行表面处理,同时国家对这方面展开研究,并在表面处理技术上取得一些进展。90 年代,表面工程技术逐渐系统化,出现表面工程学。这些都推动了表面工程技术的发展,也推动了其他相关技术的发展和进步。 2 对材料进行表面强化技术的意义 (1)可以挖掘材料潜力。在实际的生产工艺中,传统的表面强化技术,比如淬火技术、热处理技术等,它可以让零件的材料抗强度性更高、耐磨性更高,同时也可以承受更大的冲击力,韧性非常好,进而使零件的寿命得到大幅度提高。近代的一些表面处理技术,更可以增强零件材料抗强度性、耐磨性、耐腐蚀性、韧性、抗疲劳性等方面的性能,提高零件的使用寿命,如离子注入技术。 (2)有效节约零件材料。机械运作需要特殊零件材料,这些材料尽管性能比较好,但是非常稀缺和昂贵,给生产造成巨大的压力。表面强化技术对一般材料进行处理后,材料的性能会得到加强,可以代替一些特殊的材料,节约生产的成本,同时能节约零件材料。比如对钢件渗铝后,可提高钢件耐腐蚀性以及抗氧化性,同时也可以保持钢件的韧性,其在机械、汽车、建筑、石化等行业运用十分广泛。 3 常见的表面强化技术使用 (1)不改变材料表面成分的表面强化。不改变表面化学成分的表面强化技术一般有激光处理以及表面形变两种技术。表面形变技术已经在一些机械零件表面得到广泛使用,如齿轮、链条、弹簧等,在生产工艺中常用的表面形变技术有喷丸、摩擦强化、爆炸冲击强化、滚压等。其中,喷丸主要是根据弹丸高速的冲击力来撞击零件表面,使零件表面的密度更加紧实,从而形成硬化层。激光处理是一种零件表面加工的新技术,主要是将激光束照射零件表面材料,在材料表面吸收红外线的能量后达到非常高的温度后形变,但零件内部却是冷态,使零件表面迅速冷却,进而产生淬火效果。激光进行淬火后,材料表面硬度比普通淬火要高,同时淬硬层更厚,零件的耐磨性以及使用寿命大大提高。 (2)表面岽理的强化技术。对表面进行热处理的表面强化技术主要是通过零件材料的形态变化,进而使零件材料得到强化,例如,表面淬火。这种技术通过流动粒子炉、感应、电接触等传统加热工艺进行加热材料,属于低能量的表面强化,常被用于齿轮、机床等零件的表面强化上。高能量密度强化技术是在热处理表面强化技术上发展起来的,它主要是通过激光对零件材料进行瞬间扫描加热,使零件材料从珠光体快速变成奥氏体,之后再由零件自身进行冷却,使表面得到高硬度马氏体组织。这种表面强化技术主要在动力机械的零件上应用,如汽车、轧棉机的齿轮等,其可以提高零件材料的使用寿命。 (3)化学热处理表面强化。化学热处理的表面强化技术主要是将零件放在活性介质之中,在对其加热到相应的温度时,这样其他的元素便会渗入零件的表层,并改变零件材料表层的化学成分,使其具有特殊性能。这样的技术,能够提升零件的使用寿命以及抗疲劳的性能。此外,提升零件抗腐蚀能力以及抗氧化的能力,并且降低零件摩擦系数,改善零件润滑性,减少零件运行的摩擦。 (4)表面涂覆层的强化技术。在金属的表面上可以涂上一层或者几层特殊材料的薄膜,可以使用物理法或者化学法,这样的零件涂覆层的技术,主要包括电化学法、离子注入法以及气相沉积法。其中,电化法以及气相沉积在我国得到广泛应用以及技术相当成熟,此处不做说明。离子注入技术是将几万或者几十万的束流离子注入在材料的表面上,提升材料表面性能。比如,汽车在模具当中注入钠离子之后,可以延长汽车的使用寿命,甚至延长寿命达到十倍以上。又比如,在TI64AL4的材料当中注入钡离子之后,可以促使这种材料在温度六百摄氏度以上的情况下,氧化的速度得到大幅度的降低,大约可以降低80倍。此外,将离子注入在不锈钢或者轴承钢当中,可以促使不锈钢以及轴承钢的使用寿命得到大幅度的提升,可以提升几倍甚至几十倍。 4 结语 综上所述,随着技术的快速发展,在机械零件制造的过程中已经使用了表面强化技术,表面强化技术可以提升零件的使用寿命以及性能,增强零件的抗腐蚀性、耐疲劳性以及耐高度能力,相关技术人员应当在零件加工中广泛应用表面强化技术并且加强对表面零件技术的研究。 机械零件论文:数字图像处理在机械零件测量中的应用 摘 要:随着我国科学技术水平的发展,数字图像处理技术被不断应用在各个领域中,其中,在工业生产自动化系统中,数字图像处理技术得到了广泛应用,这对于我国提高工I化自动水平提供了技术支持。自动化、高精度化和客观化是应用数字图像处理技术的机器视觉的特点。该文针对数字图像处理技术在机械零件测量中的应用问题进行分析探讨。 关键词:数字图像 图像技术 机械零件 测量 由于我国数字图像处理技术的快速发展,在机械测量中取代了传统利用卡尺测量的方法。数字图像处理在机械零件测量中的应用,使测量工作的效率得到了有效提高,最大程度地保证了检测任务能及时、高效完成。机械零件测量的速度和精度是机器视觉所强调的,大大提高了工业现场的可靠性。通过数字图像处理技术测量机械零件,有利于提高零件的精度和准确度。 1 图像测量系统 光源、计算机、CCD相机、传感器、支架、零件移动平台等各个部件是图像测量系统的主要组成部分。图像测量系统原理图如图1所示。 机械零件的图像通过CCD相机获取,再利用计算机图像测量系统对所获取的图像进行预处理,使用测量软件测量机械零件的图像。由于受现场各种因素的影响,如受照明条件的影响,容易影响现场机械零件测量的精度。在此条件下,就要求测量人员对影响测量机械零件精度的因素进行处理,在现场采用环形光源,有利于避免机械零件产生阴影,影响测量精度。此外,环形光源的使用。使光线与机械零件近似垂直,使机械零件在环形光源的照射下更加明亮,便于分割零件图像,从而提高机械零件的测量精度。此外,在测量机械零件过程中,有的机械零件较大,导致CCD相机无法一次获取全部数据,这就要求使用双重坐标系来测量,双重坐标系是由面阵CCD相机和高精度的计量光栅单元共同组成的。由双重坐标系采用轮廓跟踪的方式进行检测,从而对机械零件的实际位置进行确定,进而提高机械零件的测量精度。 2 机器视觉技术在机械零件测量中的应用 2.1 利用机器视觉技术对机械零件进行精密测量 由CCD摄像头、计算机处理系统和光学系统共同组成了图像检测系统。图像检测系统的工作原理是先用平行光束照射待检测的机械零件表面,光源利用反射光,将机械零件的轮廓利用光学显微镜进行放大,然后将放大后的机械零件通过CCD摄像头使其成为图像,在计算机处理系统中输入成像后的数据,并对数据进行分析,从而对机械零件的定位进行精准测量。此外,在针对机械零件获取位移量的问题上,先移动需要检测的机械零件,对数据进行测量,再按上述方式对机械零件再测量一次,机械零件的位移量就是两次测量结果之差。在测量过程中,如果被测量的机械零件的两次轮廓线出现在同一个成像位置,该轮廓线的实际尺寸就是该机械零件的位移量。对于体积小、形状简单和生产数量多的机械零件使用此种方式检测具有明显的优势。 2.2 利用机器视觉技术对机械零件进行预调测量 利用光学投影对机械零件进行定位是传统的机械零件预调测量方式,通过光栅数显表将测量数据显示出来,但是此种方法要求相关测量人员具有较高的专业技术水平,此外在此种方式的使用上需要投入大量的人力,造成人力资源分配不合理的现象,阻碍了工作效率的提高。针对此种现象,新式预调测量仪在专业人士的创建改善后被应用到机械零件预调测量的工作中。新式预调测量仪,在传统的光栅测量技术的基础上,对机器视觉技术、计算机处理技术和机器自动控制技术等相关技术进行引进。这些先进技术的引进,对传统的机械零件预调测量模式进行改善,机械零件的光栅测量技术与机器视觉技术相结合的新式预调测量仪的应用,优化了操作流程,提高了工作效率,在提高机械零件测量精度方面也有十分显著的效果。 2.3 利用机器视觉技术对机械零件进行逆向测量 以三角法为基础,把机器视觉技术应用在逆向工程机械零件的测量中,对机械零件表面轮廓利用应用线结构光进行测量,是快速轮廓视觉测量技术。在机械零件的测量表面投射平面条纹结构光,使测量表面在光的照射下产生不同形状的条纹,从而开展机械零件表面的分析工作。此外,在摄取机械零件表面条纹的图像时,必须把经过视频信号的CCD摄像头转化到模拟信号模式,再进行模拟信号转化数字信号的工作,在此工作完成之后对所得数据进行保存,最后用计算机处理系统对所得图像进行处理,得出机械零件模型图,从而对机械零件进行测量。 3 结语 机器视觉技术和数字图像处理技术的快速发展,使其在机械零件的测量中得到了广泛的应用。该文从图像测量系统、机器视觉技术在机械零件测量中的应用两方面进行分析,得出数字图像处理技术具有工作效率高、测量结果精度高、可靠性强、节省人力资源且有实时性等特点。在测量机械零件的工作中使用数字图像处理技术为我国工业的进一步发展奠定了基础。 机械零件论文:浅谈机械零件制造成本估算系统 摘 要:在机械零件的制造过程中,零件的可制造性的指标有很多,其中重要的一个就是零件的制造成本。零件的制造成本不仅是其可制造性的重要指标,同时还是产品设计的反馈。因此,机械零件的制造成本估算对于帮助设计人员了解机械的成本和及时的对成产品进行改进有着很大的作用。只有做好成本估算,设计人员在设计机械零件的过程中才更够把握好每个零件设计所需的成本,准确的控制住整体成本,并及时的改进。这就在很大程度上影响着企业的生产和经营活动,同时对产品的质量和价格等有着重要的影响。本文主要根据机械零件的特点等进行了分析,简单的研究了机械零件制造成本估算系统。 关键词:机械零件;制造成本;估算系统 在机械制造中,要向做好成本分析,降低相应的成本,首先要做好成本估算。而在成本估算中,制造成本的估算是其中最重要的部分之一,它是整个成本估算的基础,因此制造成本的估算是极为重要的部分。制造成本的估算,主要就是指从产品的设计特征转换到产品制造成本,并将相应的信息传递给零件的设计人员,并尽快的做出相应的决策。制造成本估算的速度和准确率,直接影响着企业的经营活动和相关的管理工作,同时对企业的决策和分析产品数据的准确性有着重要的影响。在早期的成本估算中,由于估算方法较为传统,不能有效的反映零件的加工情况,掌握加工过程中的一些信息,因此估算系统需要不断的改进,使其能够对零件进行详细的分解。 一、机械零件制造成本估算系统的框架结构 一般来说,机械零件制造需要根据零件的功能和核算的准确性等进行划分,保证成本的估算能够尽可能的准确,接近实际成本。成本估算系统一般分为: 1、分类编码及相似检索模块; 2、基于神经网络的成本估算模块; 3、基于相似性的模糊成本估算模块; 4、基于工艺的交互式成本核算模块; 5、基础数据库管理模块。 在成本估算系统中,各个模块之间有一定的联系,并且相互之间的影响也是较大的。如果利用成本估算系统来对零件的制造成本进行估算,那么对于每一样零件成本的估算,都需要该零件的具体信息。因此,在这个过程中,不同零件的信息会与其相对应,输入零件信息的时候要根据所选估算模块的需求和特点,来输入相应的参数。 二、机械零件制造成本估算 (一)网络模型建立 在机械零件制造成本的估算中,本文主要使用神经网络系统对机械制造成本进行估算。在神经网络系统中,误差网络神经传播是最为重要的一种,也是使用最广泛的估算方法。从结构上讲,模型网络是一种多层网络,其中分为输入层、隐层和输出层,在几个层面之间,基本都是采用全连接的方法,这就使得整个网络系统的联系有所增强。BP网络模型相对于其他的网络模型具有更强大的功能,在自组织、自学习方面都较强,且具有非线性处理功能,因此,机械零件的成本在设计阶段就可以得到较好的控制。由于BP网络之中包含着隐含层,在N维到M维之间的映射就可以很好的完成,因此为了使所需的网络结构显得简单方便,可以使用含有隐含层的网络对机械零件成本进行估算。 (二)确定相应的网络结构 在零件的制造过程中,由于其构成的类型较多,且每一种类型的特征有所不同,如果全部都使用同一种结构,那么它所牵涉的网络就会很复杂,需要很多的时间和精力去学习。而若是专门设置一个集成的网络系统,为每一个类型的零件都设置一个子网络,那么每个相应的子网络就会根据零件类型的特征而显得不同,更加的符合零件制造的需求。这样就能够更好的对对应的子系统进行训练,并从中获取所需的参数和信息等。在这个过程中,首先要根据零件的类型,去选择与其相符合的子系统,并利用起相应的参数,经过系统的估算,来计算出零件的制造成本。 (三)系统的实现 根据前面的模型系统和估算方法,再利用相应的软件作为具体的开发工具,对零件制造成本估算系统进行编制。这个成本系统主要包含了几个重要的模块,而网络结构成本估算模块中又有几个子系统,专门用于针对零件特征类型的。这些子系统的功能是根据所对应的零件类型的特征和需求来设置的,这些系统的设计需要根据具体的零件数据信息来完成。 三、结束语 本文主要针对零件的制造成本估算系统进行了一系列的分析和研究,使用神经网络估算法对相应的零件成本进行了计算,尽可能的提高了估算的准确性,且在一定程度上节约了时间和精力,产生的效果较为明显。这种方法不仅提高了零件制造成本估算的准确性,同时避免了一些复杂的计算关系,使系统变得相对简单,提高了估算的速度。但目前我国的机械零件制造成本估算系统还需要进一步的完善,尽量减小估算的误差,使其更加接近实际成本,减少不必要的损失。从以上可以看出,在早期的机械零件制造成本估算中,运用神经网络的方法是可行的。 机械零件论文:浅谈复杂机械零件的六面体有限元网格生成方法 摘要:目前,飞机、车辆以及机床等机械制造业迅速发展,其中很多关键部位的零件并不是呈规则分布是,具有复杂性特点。所以,关于复杂机械零件的有限网格生成具有非常广阔的应用前景,其中六面体网格和传统的四面体网格相比,具有显著优势,所以是有限元网格生成的首选方法。为了提高六面体网格的适应性,扩大其在复杂机械零件生产中的应用,本文首先论述了六面体网格的必要性,然后对其主要生成方法进行了讨论。 关键词:复杂机械零件;六面体;有限元网格;生成方法 近几年来,在工程领域中,有限元法可以解决很多工程问题,是一种近似的数值法。在进行有限元仿真时,必须要对连续体进行离散化处理。为了让离散的网格无限接近连续区域,保证计算的结果在误差允许的范围之内,就必须确保离散后网格的高质量。目前,二维平面的网格生成方法比较成熟,但是在三维立体的有限元网格,尤其是六面体网格中,其生成方法还存在较大争议,还有很多问题需要解决。下面,我们就从如下两个方面对复杂机械零件中应用六面体有限元网格的重要性和常用的生成方法展开讨论。 一、复杂机械零件应用六面体有限元网格的重要性 在对复杂机械零件进行有限元的仿真过程中,要确保计算结果的准确性和精确性,就必须对单元类型因素进行综合考虑。由此可知,单元类型的选择在有限元的仿真计算中具有非常重要的作用。如果复杂机械零件需要对体积成形的刚塑性或者钢塑粘性进行有限元仿真,那么单元类型的选择就尤为重要。 刚塑性或者钢塑粘性有限元具有三个主要特点:第一,这是一个很大的变形过程,在对其进行有限元计算时,需要对网格进行多次划分,会消耗大量的时间,而且每划分一次,都会影响其精确度。第二,它属于非线性问题,需要迭代求解,对效率进行计算。第三,工件和模具之间的动态接触需要进行多次处理,但是每一次处理都会让模型的体积产生影响,导致计算精度的误差增大。上述三个问题的产生都和单元类型的选择具有密切联系,如果选择合理的单元类型,可以减少网格的划分次数,减少相同的高斯积分点数,提高计算结果的精确度和计算效率。 六面体有限元网格单元具有很好的变形特点,计算的精确度高,所以在三维立体的有限元仿真中被广泛应用。在复杂机械零件的三维有限元仿真中,单元必须具备一定的刚性,也就是抗畸变能力,这样才能避免网格的重复划分;同时也要具备一定的柔性,即变形特性,这样才能将变形的过程真实的反映出来;另外,较高的计算精确度也是必不可少的。 目前,四面体和六面体是复杂机械零件体积成形有限元仿真的主要单元,但是通过大量的实验研究和计算表明,六面体单元计算的准确度高于四面体单元,所以在复杂机械零件的成形过程中,应该首选六面体有限元网格。 二、复杂机械零件六面体有限元网格的常用生成方法 (一)单元映射法 这种方法是三维网格生成中使用最早的,具体步骤如下:①将立体图形进行交互划分,分成几个具有20个节点的六面体区;②利用函数映射原理,对六面体区进行更进一步映射,将其分成若干个具有8个节点的六面体单元。所以,这种网格生成方法的操作比较简单,能够生成比较完整的结构化网格。这种生成方法最大的局限性在于,复杂机械零件的表面并不是平整的,而是具有复杂性特点的自由曲面,会对计算结果的精确性产生较大影响。同时,采用人工方法进行分区会消耗大量的时间,自动化程度较低。目前,虽然有研究学者提出了整体规划技术,实现了分区的自动化,但是在复杂机械零件的区域划分中,还是很难进行自动分区。 在单元映射法中有一个特例,即曲面映射法,能够对几何曲面进行离散化处理。有学者对这种六面体有限元网格的单元映射自动生成技术进行了研究,在这个过程中,自然坐标的分割可以利用加权因子进行控制,生成的有限元网格的密度也有所不同。对原域为单连通凸区域的简单形体及原域为复连通凹区域的复杂形体,该种方法均可生成质量较高的网格。 (二)栅格法 这种方法的具体步骤如下:①提前制作网格模板;②将需要进行网格化出来的复杂机械零件放置在模板上;③在零件的实体内部,尽可能多的填充一些规则的网格,例如长方体或者正方体;④根据零件实体的边界特征,对边界上的网格性状和连接关系进行调整,让边界上的六面体单元能够无限接近其真实形状。这种网格生成方法的最大优势就是,自动化程度较高,生成的速度较快。同时,边界单元的质量不高是其最大的缺点,而且单元网格的尺寸比较接近,无法对网格的密度进行有效控制也限制了该生成方法的应用。由此可知,这种网格生成方法的未来发展趋势就是:控制实体内部的初始规则网格的尺寸,以控制最终形成的网格的密度,采用拆分中和合并单元等网格结构重组的方法,以及网格优化算法来提高边界单元的质量。 除了单元映射法和栅格法之外,几何变换法、改进八叉树法、模块拼凑法、单元转换法和B样条曲面拟合插值法等都是复杂机械零件六面体有限元网格常用的生成方法,需要在今后的研究中进行深入探讨。 机械零件论文:分层教学在《机械零件数控加工》课程中的探索 【摘要】根据教育部因材施教的教学原则,针对学生的个体差异,从以学生为本,满足学生需求的基本目的出发进行分层教学,使不同水平的学生都能得到合适的指导并取得发展。本文通过对《机械零件数控加工》课程分层教学的分析和尝试,证明在此类课程中进行分层教学更加有利于教学的进行和学生的发展。 【关键词】分层教学;数控加工;个性差异 随着社会的不断发展进步,忽视学生个性发展的统一规格教育的弊端不断显露出来,造成大学教学出现费时低效的局面。随着教育改革的不断发展,差异性教育符合了现代教育理念,针对学生的个体差异,以及教育部因材施教的教学原则,从以学生为本,满足学生需求的基本目的出发进行分层教学,使不同层次的学生都能在自己的“最近发展区”内获得发展。 因此在我国高等院校,尤其是高职院校中,综合分析多种情况,进行分层教学的的研究越来越广泛,并且不断深入。现针对我校的具体情况进行分析和研究,并通过实验,得出实验结果并进行分析。 1 学生个体发展的不同要求进行分层教学 我院属高等职业技术院校,存在很多鲜明的特点。招生生源多样化;招生的学生思 想活跃,差异较大;学生能力水平不以及机械零件数控加工这门课程本身的特点等等,都为实施分层教学提供了必要依据和可操作性。 1.1高职院校招生途径和生源多样化。 现我院的招考途径主要有自主招生,单考单招、国家高考统一招生等几种方式,每种招 生方式对学生的能力考核和要求都是不同的;就生源上讲,有普高生和中职生。由于高中阶段教育侧重不同,普高生和中职生在理论掌握和动手能力等方面都有很大的不同。因此,重视这种不同,根据各自不同的特点进行分层教学是非常必要的。 1.2学生自身特性的差异。 学生自身能力差异在实训实践课堂表现会更加明显,往往这种差距比较大,这也为我们 分层教学提供了条件。数控加工实训课程是一门动手能力要求很强的实践课。而由于我们招生生源的不同,中职生和普高生在实践经验和动手能力方面存在着很大的差异,这给我们提供了分层教学的理论基础。 1.3学生职业生涯规划的不同。 高职学生对自己的职业生涯已经有了基本的规划。因此学生对课程内容的难度需求会有不同。进行分层教学可以使学生有目的的进行学习。 2 《机械零件数控加工》课程特殊性的需要 近年来随着职业学校招生途径的多样化,不同生源之间文化水平和技能水平差距越来越大,普通的统一的课题教学模式和内容已经不能满足不同水平学生的学习需求。特殊的课程教学模式和要求更加适合分层教学模式 2.1目前我们的数控加工实训课程存在的主要问题。 统一的教学内容不适合个人能力上存在梯度的学生。数控加工实训课堂教学内容一样,但高职学校的学生的能力和需求差距很大。比如原中职的同学,已经掌握基本的设备操作方法,能加工普通的机械零件;但普通高中升上来同学,数控机械设备还是第一次见到,可以说是零基础能力,相对后期的学习压力就会很大。 2.2统一的教学方式,学习效果不好。 现在统一规格的教学内容,在教学和实践过程当中,往往是几个会做的同学包办所有零件的加工。这样就会造成水平高的同学没有更进进步,水平低的同学没有学到知识。同学之间的能力差距会越来越大。 2.3课堂氛围不活跃。 由于同组的人能力相差悬殊,缺乏互相的学习、沟通和协作。 2.4考核评价激励作用不足。 由于学生的能力和未来的就业方向的差异,同样的考核评价体系起不到足够的激励作用。 3 分层教学形式的确定和实施 通过分析我校学生的各方面特点,以及根据《机械零件数控加工》课程的具体特性,以大一第二学期的某班级学生为主体,我们制定了分层教学模式,并进行了实验。 3.1以学生为本,满足学生需求 根据学生的不同水平进行层次的划分。在了解学生的生源、能力、学习意愿的基础上把 学生初步分层几组,进行分层次的教学和辅导,经过一段时间后,根据学生学习的状况可以进行二次的分层,即实现动态的分层,满足不同时间段学生的真实需求。同时要注意分层的隐形性,考虑到学生自尊心和自信心的保护。 3.2因材施教,打造饱满课堂 根据学生的分层,教师进行教学目标分层,重新进行了教学整体设计和单元设计,从而完成教学内容的分层;在上课过程中对学生进行分层的辅导。充分把握辅导时间和辅导内容,使整个课堂人尽其才,充满生机和活力。 3.3分层考核,有效激励。 对学生课程考核进行分层。消除以前的顺序排名制,进行分层次顺序排名。对每个层次优秀的学生进行同等的激励,对在同一层次里成绩提高的学生进行特别的奖励。这样使得学生能够充满学习的渴望,不断要求进步。使考核真正对学生进步起到激励作用。 3.4 实施结果分析 通过一个学期的分层教学。试验班级和其他并行班级相比,学习热情和学习效果都有了明显的提高。在教学过程检查记录中发现,课堂热情和课堂纪律和学生参与度都是比较高的;在课程结束后的数控中级考证中成绩也明显优于其他班级。 因此,分层教学在《机械零件数控加工》课程中的应用是非常必要的。同时此种学方式也适用于其他以操作训练为主的实训课程中。 机械零件论文:浅谈机械零件的测绘方法 摘 要:机械零件测绘是学生进行产品设计入门的初级阶段,也是对机械制图这门课程的实践,学会机械零件的测绘方法,对机械专业的学生十分重要。 关键词:零件测绘 步骤 注意事项 笔者刚参加工作时,虽说刚从学校毕业,但好像觉得什么都不懂不会,什么都要问师傅。那时就觉得在学校实践太少,对相关知识联系太少。所以笔者认为,学生走出校门走上社会工作岗位,在学校的时候应该多参加实践课,多积累一些工作经验是很有必要的。机械零件测绘是在校机械专业学生进行零件产品设计入门的初级阶段。现在又有人把这种方法称为反向设计法,对学生而言,实践性很强。作为机械专业的学生来讲,学会零件的测绘是非常有必要的。那么,机械零件如何进行测绘呢?方法其实比较重要。 一、零件测绘的概念 所谓测绘就是对已有零件进行分析,以目测估计图形与实物的比例,徒手画出草图,测量并标注尺寸和技术要求,然后经整理后画成零件图的过程。测绘零件大多在车间现场进行,由于场地和时间限制,一般都不用或只用少数简单绘图工具。徒手目测绘出图形,其线型不可能像用直尺和仪器绘制的那样均匀笔直,但不能马虎潦草,而应努力做到线型明显清晰,内容完整,投影关系正确,比例匀称,字迹工整。 二、零件测绘的步骤 1.分析零件 在最初设计时,一般都赋予零件某种功能,以及在机器当中担负的作用。为了把被测零件准确完整地表达出来,相关的精度和尺寸要标注清楚,所以我们应先对被测零件进行认真的分析,了解零件的类型以及在机器中的作用,所使用的材料及大致的加工方法。 2.确定零件的视图 为满足生产的需要,零件图的一组视图应视零件的功用及结构形状的不同而采用不同的视图表达方法。关于零件的视图表达方案,主要分两个方面: (1)主视图选择:主视图的选择应遵循两条原则: ①应反映零件的主要形状特征; ②尽可能反映零件的加工位置或工作位置,当这些位置难以确定时,应选择自然放置位置。 (2)其他视图及表达方案的选择。若主视图未能完全表达零件的内、外结构或形状,就应选择其他视图或表达方案进行补充。因此在零件的总体表达方案中,每个视图或表达方案都应有一个表达重点。需要重申的是一个零件其表达方案并非是唯一的,可多考虑几种方案,选择最佳方案。 3.目测徒手画零件草图 在这一步当中,主要分以下五个小步骤: (1)确定绘图比例并定位布局:根据零件大小、视图数量、现有图纸大小,确定适当的比例。粗略确定各视图应占的图纸面积,在图纸上作出主要视图的作图基准线和中心线。要注意留出标注尺寸和画其他补充视图的地方。 (2)详细画出零件内外结构和形状,检查、加深有关图线,注意各部分结构之间的比例协调。 (3)将应该标注尺寸的尺寸界线、尺寸线全部画出,然后集中测量、标注各个尺寸。注意检查遗漏、重复或注错尺寸。 (4)填写技术要求:确定表面粗糙度,确定零件的材料、尺寸公差、形位公差及热处理等要求。 (5)检查、修改全图并填写标题栏,完成草图。 4.绘制零件工作图 由于在绘制零件草图时,受某些条件的限制,有些问题处理得不够完善,一般将零件草图整理、修改后再画成正式的零件工作图,经批准后投入生产。在画零件工作图时,要对草图进一步检查和校对,对零件上的标准结构,需要查表并正确注出尺寸,用仪器或计算机画出零件工作图。画出零件工作图后,整个零件测绘的工作就完成了。 三、零件测绘的注意事项 第一,在测量尺寸时,应正确选择测量基准,以减小测量误差。对零件磨损部位的尺寸,应参考其配合零件的相关尺寸,或参考有关的技术资料予以确定。 第二,零件间相配合结构的基本尺寸必须一致,并应精确测量,查阅有关手册,给出恰当的尺寸偏差。 第三,零件上的非配合尺寸,如果测得为小数,应圆整为整数标出。 对零件上的截交线和相贯线,不能机械地照实物绘制,因为它们常常由于制造上的缺陷而变形。画图时我们要分析它们是怎样形成的,然后用学过的方法画出。 从以上机械零件测绘方法可以看出,机械测绘与机械制图这门课程联系比较密切,学生学了机械制图这门课,就可以应用到机械测绘上面来。这样既得到实践,又巩固了知识,同时也掌握了零件设计的基本方法,在走出校门进入社会时,又多掌握了一门技术。这样既可以胜任绘图员工作,也可以从事技术管理工作,就业的空间更加宽广,前途更加光明。 机械零件论文:机械零件中的表面质量与精度控制 【摘 要】机械零件的表面质量与精度是机械加工中非常重要的两个内容,也是提升零件使用性能的重要影响因素。分析加工过程中工艺因素对零件表面质量的影响,控制加工过程是提高零件使用性能的重要方法。本文主要论述了表面质量对耐磨性、耐蚀性和疲劳强度的影响。 【关键词】表面质量 精度 措施 在机械零件中的破坏首先会从零件的表层开始,所以零件表面质量的好坏直接影响着产品的使用性能,以及其可靠性和耐久性。研究加工零件表面指令的目的是为了掌握加工过程中的加工工艺对零件表面指令的影响因素,从而通过一定的措施控制加工工艺过程,最终改善零件的表面质量,提高产品的使用性能。 一、机械加工表面质量与产品性能的联系 在机械零件的使用过程中,零件的磨损是不可避免的,也是一个逐渐积累的过程。零件在使用的过程中药经历初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个时期,在不同的时期内零件的表面粗糙度对其磨损程度不同。表面粗糙度越小,其磨损性能越好,但是其表面也不易太过光滑,否则不利于润滑油的存储,出现零件内部分子之间发生相互粘结的情况。所以控制零件表面的粗糙度是保证加工环节稳定运行,实现工作载荷有效控制的有效方法。另外零件表面的粗糙度是衡量零件耐蚀性的重要因素,二者成正比关系。零件表面的粗糙度越大,其表面之间相互配合的质量就越差,间隙也就越大,不利于控制加工过程中的零件磨损率。 二、机械零件中表面质量对机器使用性能的影响 (一) 对耐磨性的影响 对于刚刚加工好的两个零件表面之间的磨损最初只是存在于表面粗糙的峰部之间的接触部分,其实际接触面积远远小于其理论接触面积。在接触部位存在着很大的接触应力,导致零件容易产生塑性变形、弹性变形以及峰部之间的剪切破坏等等,从而引起更为严重的磨损。表面粗糙度值越小,其磨损性能越好。但是也要保证相互接触的两个零件之间有足够的润滑,因此对于香花接触的两个零件的表面粗糙度存在一个最佳值,它跟零件的工作情况有关,工作载荷越大,其初期磨损量就越大,表面粗糙度的最佳值也要相应变大。 表面冷作硬化是影响其耐磨性的又一个影响因素,冷作硬化后的表面层金属的显微硬度得到了提高,故其耐磨性也得到了提高。但是零件表面的冷作硬化程度并不是越高越好,过高后会导致金属组织的疏松,零件表面容易出现裂纹和表面层金属的剥落,这样就会大大降低零件表面的耐磨性。 (二)对疲劳强度的影响 疲劳破坏是金属零件破坏的又一表现形式,产生疲劳破坏的部位往往发生在零件的表面和表面冷硬层。 表面粗糙度。受交变载荷的影响,零件表面粗糙度的凹谷部位往往存在应力集中,容易产生疲劳裂纹。表面粗糙度的数值越大,其裂纹越深,吻底半径越小,零件抗疲劳破坏的能力就越差。 残余应力。零件的经过处理的过程中往往会存在残余应力,残余拉应力值越大产生的疲劳裂纹越大,零件的破坏也越大。零件表面层的残余应力则可以阻止疲劳裂纹的产生,延缓零件被破坏的速度。 (三)对耐蚀性的影响 零件的耐蚀性在很大程度上跟零件表面粗糙度的数值有关,其值越大,凹谷中所能积聚的物质也就越多,零件抗腐蚀的能力就越差。 (四)对配合质量的影响 对于间隙配合,零件的粗糙度数值越大其磨损量越大,如果间隙过大就会影响零件之间的配合性质。对于过盈配合来说,在零件的装配过程中有一部分峰尖会被挤平,造成实际过硬两减小,大大降低了零件之间连接的紧密程度。 三、影响机械零件加工质量和精度的因素 机械零件的加工精度是零件使用过程中好坏的又一影响因素,一般情况下影响零件加工精度的因素主要有三个:尺寸精度、几何形状精度和位置精度。尺寸精度是指加工表面与基准尺寸之间的误差;几何形状精度是零件表面几何形状的误差,主要有平面度、直线度、圆度和圆柱度等;位置精度是加工表面与基准之间误差,主要有平行度、垂直度和同轴度等。 由于加工过程中多种因素的限制,这三个精度不能完全达到,加工误差不能完全被消除,那么分析加工过程中影响其精度的因素就变得非常必要。通过对零件加工过程的分析,我认为影响其加工精度的因素主要有:机床的几何误差、定位误差、调整误差和刀具误差等四个方面。 四、提高机械加工质量和精度的方法 (一)选用精度高、韧性强的刀具。 在零件加工过程中所采用的刀具要有较大的刀尖圆弧半径和较小的副偏角以及合适的修光刀或者精车刀等。但是在选用的过程中要注意相互之间的相容性,使刀具的材料与工件材料相适应。 (二)优化其塑性和金相 对于塑性较大的低碳钢,在加工之间要进行正火处理,以降低其塑性,减少加工过程中的变形。在选择好材料进行加工之前要进行适当的处理,以保证其内部晶粒的大小和分布。 (三)减少误差 在机械加工的过程中提高夹具、刀具等的精度,减少因热变形造成的设备误差和刀具的磨损。对于精密零件要采用精度较高的机床,并且控制机床的加工环境,从而提高所得零件的质量和加工精度。在适应的情况下还可以采用误差补偿措施,通过人为制造出的新的误差来降低或者补偿机床原有的误差,从而提高其加工精度。 五、结语 由于机械零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性以及精度稳定性都有很大的影响,因此对于重要的加工表面在加工过程中要综合考虑各个方面的因素,从而达到提高零件表面质量的要求 机械零件论文:机械零件的检测与误差原因分析 【摘 要】工件的整体质量大大取决于机械零件的质量,因此,在工业生产当中应当注重对机械零件的检测,以保证产品的性能。笔者从机械零件检测之前的准备出发,阐述了检测过程,并对可能出现的一些误差及其产生原因作了讲解。 【关键词】机械零件;检测;误差;原因 如今数控加工在工业生产当中的运用越来越广泛,为了对一些工艺参数进行调整,往往需要去加工的产品采取检测。其中对机械零件的检测主要是尺寸方面的度量以及定位方面的检测。假如将生产出来的产品送到另一部机器上检测,需要再次进行定位,这就导致了更大的误差产生。如果产品检测不满意需要返工的话,又要送回原仪器再次制作,容易损坏产品。这样来回奔波也不利于生产效益的提高。于是,机器视觉应运而生了,高精度、高速率的优势使之受到广大工业生产企业的热爱。 1 机械零件测前准备 1.1 阅读图纸、了解零件 对机械零件采取检测之前,应先熟悉其结构,从图纸看起。图纸上一般为三视图,先看主视图,主视图中反应了产品最多的信息,往往表示了产品加工的位置或者在设备上的安装位置。并兼顾观察其他视图,观测产品由什么样的表明构成,注意上面的一些特殊细节,比如孔、键之类。此外,应注意小部位的相对位置。大体的信息了解之后,应仔细观察产品的尺寸大小,由长、宽、高的绘图基准来研究,注意尺寸的性质,有些是定形的尺寸,有些是定位的尺寸。对面的性质也要加以注意,有些需要精加工,有些只需要粗加工,还有的不需要加工。对于有些重要的尺寸,上面标明了公差,加工时应加以注意。有一些标准件,应当按照标准数据来,比如齿轮和蜗杆之类。检验的专业人员应当对这些标准有所熟悉。对于有后期加工的工件,应当考虑尺寸的前后差异。 1.2 分析工艺文件 类似于平常所见的说明书,工艺文件阐述了零件加工以及检验的过程。检验的专业人员应当仔细阅读工艺文件,了解每一道工艺实施的位置、过程,且需要熟悉重要的装夹方式以及定位的基准。此外,检验的专业人员应当对加工的仪器和检测的仪器有一定的了解,熟悉它们的运行机制和加工流程。全部过程都应当根据规定好的流程加工,不然容易出现误差,甚至发生事故。有些检验工作者认为自己经验丰富,省略一些工序,这是很危险的,也会造成产品的不合格,影响生产。 1.3 合理选用量具、确定测量方法 在完成上面两个步骤之后,就需要挑选合适的仪器检测零件是否合格。选择的依据是零件的几何性质,如果零件是圆柱台阶轴,按照公差要求装配的话,可以使用千分尺、游标卡尺;假如零件含有内孔,能够使用钢板尺、内径百分表。此外,还有一些无法测量的尺寸,需要工作人员按照以往的经验进行判断,并自制一些测量工具帮助测量。整个加工过程均为按照一个流水线上的工艺流程进行的,应注意各个工序之间的衔接。 1.4 表面随机纹理处理 根据制作要求的不同,有些产品要求表明车出纹理,纹理比较细致,很容易出现缺陷。但是缺陷往往很难发现,且占的比例不高,所以应该编辑合适的算法进行除噪,使缺陷更加明显一些。能够使用高通滤波过滤低频区域,这样能够使高频区域更加突出。使用比较普遍的有理想高通、指数高通以及BHPF滤波器。相比而言,第一种效果最佳,不过于截止频率的地方会出现振铃效应,不利于检测。第二种也是在截止频率的地方出现问题,出现很多噪声点。最后一种比较温和,反应比较平缓。一般情况下,缺陷都在高频区域,所以选择合适的截止频率,就可以有效地突出缺陷。 2 机械零件的具体检测 2.1 合理选用测量基准 测量过程中使用的基准最好和加工时所用标准一致,有利于提高测量的精度。如果不一致,就应当选择精度比较高的面,方便定位。比如检测套类零件的时候,能够挑选中心孔的轴线当基准;如果要检测垂直程度应当把主要的表明当基准。 2.2 表面检测 零件的整体质量与表面质量息息相关,表面质量不过关可能会引起内部缺陷的出现。通过对产品表明质量的探究可以对制造过程中的每一步工艺流程进行深入的分析,从而从源头上防止缺陷的产生。表明的缺陷包括一些小的磕碰、划痕以及一些裂缝等等。对于不同的产品应当注意容易出现哪些缺陷,做到有的放矢。表面检测完之后,应将检测结果仔细做好笔记,并且将不同的产品进行分析,做到条理清晰。 2.3 检测形位公差。 不同的尺寸可能有不同的公差要求,需要尽量根据现行的标准来设计。比如轴类、方形器件应检测其直线度,对称的部位需要检测对称度。检测的过程中,有些误差是不可避免的,有些误差是可以避免的,不可避免的误差往往是由于仪器精确度所限,还有估读最后一位读数的时候,由于随机性,一般不会相同,可以通过取平均值,减少误差,但是无法避免;而可以避免的误差往往是由于操作不规范而导致的,因此,应当规范测量减少这种人为误差。 3 机械零件误差原因分析 加工过程中,产品是固定在设备上,随着机器的运转而运动。所以,刀具、机床固有的误差以及加工过程的不可控性造成了机械零件的一些误差。这些固有的误差往往是由于使用时间久了,对设备产生了一定的磨损,造成测量、定位的系统误差。还有可能是由于制作过程中产生热量,刀具、工件的温度升高,造成尺寸不同,原有的尺寸关系发生变化,降低了产品的精确度,不利于产品制造的控制。机械零件的误差往往包括随机误差、粗大误差以及系统误差。 3.1 随机误差 所谓随机误差,即为无规律可循,无法控制的误差。即便在同样的环境下,检测的结果都未必一样,这就是测量的随机性造成的。要是测量仪器受到外力压迫或者温度变换而变形,也会导致测量产生误差。解决方案有两种,一个是保证温度恒定用力适当,防止仪器变形;另一个是测量三次以上求平均值,有些测量结果略大,有些测量结果略小,求平均之后,就能够减小一定的误差。 3.2 粗大误差 所谓粗大误差是由测量的工作人员自身原因产生的,是可以消除的。有些检测人员在测量的时候粗心大意、不够专心,以至出现了很幼稚的错误,比如读错数值、记录错误以及统计错误。这些都是可以控制的误差,应当提高检测人员的专业素质,减少这些粗大误差。 3.3 系统误差 所谓系统误差,就是系统固有的而又有一定规律的误差。这类误差往往是由于测量工具制作不合格,定位工具不过关造成的。因此,在进行检测之前应当检测这些工具是否合格,选择符合要求的工具,从源头上尽可能消除误差。对于测量精度指标比较高的零件,应当选择精度符合的工具采取测量。 4 结束语 综上所述,对机械零件进行检测是保证产品达到生产要求的必要环节,应当严格按照检测的流程降低机械零件的误差,从阅读图纸开始,仔细分析工艺文件,选定合适的测量工具,对零件进行检测。检测过程中应当对不同的误差类型以及产生的原因进行仔细的分析,尽量从源头消除这些误差,否则就从后期处理中降低误差,以确保产品达到所要求的精度。 机械零件论文:关于机械零件可靠性设计理念研究 摘 要:机械可靠性设计的任务就是提供实际计算的数学模型和方法,在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或寿命。本文通过结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析,阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵,为今后机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。 关键词:机械零件;可靠性优化设计;机械产品 现在,可靠性设计,又称机械概率设计,是机械零件现代设计方法之一。目前,该设计方法广泛应用于飞机、汽车等重要产品以及其它机械产品内重要部件的设计过程中。作为常见的建材机械,我们在设计挤砖机及其辅助机组的结构、部件、零件时,仍主要使用传统的设计方法。能不能把先进、科学的可靠性设计方法应用到挤砖机等机械产品的设计中去,本文通过研究可靠性设计理念,给出上述问题一定的借鉴。 1.机械零件可靠性设计基本理论 在实际工程中,人们逐渐认识到,除了随机性以外,在工程中还存在着另一类重要信息:模糊信息。所以传统的可靠性方法就是用概率论和模糊理论处理不确定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用较多的数据去定义参数的概率分布或隶属函数,且计算量较大。通过研究,建立了结构概率-模糊-非概率混合可靠性模型,该混合可靠性模型能够综合各单一模型的优点。最大限度地将已有的信息利用到产品的可靠性分析中去,并能够更加客观和全面地反映结构的实际安全状况,为分析和设计决策提供更全面而且更真实的有用信息。可靠性设计的精确性和先进性是建立在应力、强度、寿命等数据的真实性、精确性基础上的,重视试验数据的收集和分析,建立可靠性数据库。对设计新产品时有很重大的参考价值,用概率-模糊-非概率的方法解决不确定问题的框图见下图。 2.机械零件可靠性设计理念研究 2.1.可靠性优化设计 可靠性优化设计是在可靠性基础上进行优化设计。既能定量地满足产品在运行中的可靠性。又能使产品的尺寸、成本、质量、体积和安全性等参数得到优化。从而保证结构的预测工作性能与实际工作性能更符合。该方法将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起,在对各参数进行可靠性优化设计时。首先以机械零件的可靠度作为优化的目标函数,使零件的某些指标、成本、质量、体积或尺寸最小化,再以强度、刚度、稳定性等设计要求为约束条件建立可靠性优化设计数学模型。根据模型的规模、性态、复杂程度等因素选择合适的优化方法,最后求出最优设计变量。 2.2.可靠性灵敏度设计 可靠性灵敏度设计是在可靠性基础上进行灵敏度设计,充分反映各设计参数对机械产品失效影响的不同程度。便于找出哪些随机变量对机械零件可靠性设计的敏感性影响较大,并对此参数进行重分析和再设计。通过估计设计变量变差和约束变差对质量性能指标影响的大小,改变设计参数中影响较大的参数以使产品对可控因素变差和不可控因素变差的影响失去灵敏性。可靠性灵敏度设计首先建立极限状态方程,然后对各设计参数求偏导数,得到可靠性的灵敏度计算公式,进而确定各设计参数的灵敏度,用灵敏度数值作为再设计时修改设计参数的依据,从而使得参数修改和再设计工作事半功倍。 2.3.可靠性稳健设计 稳健设计能使产品的性能对在制造期间的变异或使用环境的变异不敏感,并使产品在其寿命周期内,不管其参数、结构发生漂移或老化的小范围内,都能持续可靠地工作的一种设计方法。可靠性稳健设计在设计阶段通过灵敏度分析,使产品在不消除和不减少不确定性因素的情况下。通过设计使不确定性因素对产品质量影响的敏感程度最小,从而提高产品质量和降低产品成本。 2.4.可靠性试验 可靠性试验是对产品的可靠性进行调研分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷。为改善产品的战备完好性,提高任务成功率,减少维修费用及保障费用提供信息。确认是否符合可靠性定量要求,我们通过试验一方面要获取可靠性数据。另一方面要通过产品在试验中发生的各种故障,找出其原因并进行细致的分析和研究以提高产品的可靠性。但实际机械零件的设计方案如果有改变,就必须重新进行一次试验分析,这需要花费很大的人力、物力和财力。所以在可靠性试验前利用一些高性能的软件进行模拟分析能减少试验次数,节约时间和研究基金。 2.5.传统设计方法与可靠性设计相结合 目前采用概率设计法的概念去完善和改进传统的安全系数,使可靠性和安全系数直接联系。广泛应用现有的各种设计方法对产品进行设计计算,并与采用可靠性概率设计方法得出的结果以及实物试验的结果进行比较,从而积累经验,收集和整理可靠性设计。 结语: 可靠性是产品的一种动态质量指标。在现代化生产中已经贯穿在产品的开发、设计、制造、试验,使用及维修保养的各个环节之中。对于可靠性知识掌握越多,主观经验的运用就会越少,自然机械结构的设计也就越合理。这正是机械工程技术研究追求的目标。本文通过了解机械工程结构可靠性的研究不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且将其应用到机械结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。所以该课题的研究内容是相当丰富和有意义的。
煤矿开采技术论文:浅谈煤矿绿色开采技术 摘 要:深入分析了我国煤炭开采的现存问题,总结阐述了绿色开采的技术体系构成,调查研究了相关保障技术的研究现状和发展趋势,论证了以关键层理论为基础绿色开采是煤炭工业可持续发展的必然趋势。 关键词:绿色开采;关键层理论;保水开采;充填开采;煤炭气化 2009年12月7~18日,世界各国领导人齐聚丹麦首都哥本哈根,协商如何共同遏制全球变暖,如何保护我们赖以生存的空气、水、土地和食物。然而会议没有达成全球亟需的气候保护协议,以不具法律约束力的《哥本哈根协议》草草收场,加剧了人们对全球气候恶化的担忧。如何应对全球气候变化,是每一个国家、每一个行业都有责任、有义务深入研究和思考的问题。 中国作为世界上主要的发展中国家,近些年在温室气体减排方面做了很多卓有成效的工作,全国各行业积极倡导和实施可持续发展、和谐发展观及循环经济等技术理念。正是在这个过程中,2003年钱鸣高院士提出了“绿色开采”的理念[1-2],为煤炭行业的发展指明了方向。 1.我国煤矿开采存在的问题 我国“富煤、贫油、少气”的能源赋存状况决定了能源消费必须以煤为主,一次能源消费中有70%~75%来源于煤炭,煤炭行业的健康发展关系到国民经济可持续发展的全局。多年煤炭开采带来一系列环境和安全问题,屡屡为人诟病。 1.1 安全问题 2009年12月21日,黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故,再次引发公众对煤矿安全,特别是群死群伤公众事件的关注和深层思考。煤矿事故频发的原因何在,如何从根本上杜绝大型和特大型伤亡事故,不断拷问着各级监管、经营和科研服务单位。我国煤炭安全事故频发有着诸如井工开采量大、小煤矿安全装备和生产工艺落后、行业多年安全欠账严重、科技投入不足以及技术与管理人才流失严重等客观原因。从2006年起,国家加大对煤矿安全投入和治理,煤矿安全的总体形势是好转的,在产量增加的同时,死亡人数逐年下降,多年来煤炭产量以近2亿t/a的速度递增,而百万吨死亡率逐步下降。如何推动煤炭安全形势的进一步好转,实现以人为本与本质安全型的和谐矿区,是煤炭行业亟待解决的问题。 1.2 环境问题 主要包括由于地下采掘引起的地面塌陷、水土流失、沙漠化、采煤废水排放以及煤矸石露天堆放污染等。 我国煤炭开采主要采用冒落法管理采空区顶板,造成地面沉降和陷落,因而引发村镇、铁路、桥梁和地面管线设施破坏。大量的农田因塌陷、盐渍化和水土流失无法耕种。矿井开采过程中的大气降水、地表水、地下水及生产用水涌入井下而成为矿井水,目前矿山的年排水量约为22亿m3。以山西省为例[1],采煤破坏地下水达4.2亿m3/a,导致井水水位下降或干涸共计3 218个,影响水利工程433处、水库40座及输水管道793.89 km,造成1 678个村庄,81.271 5万人以及10.824 1万头牲畜饮水困难。《山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价》显示,该省因采煤漏水和矿井水排放等造成的经济损失累计达300多亿元。 我国现有煤矸石山1 500余座,历年堆积量达30亿t,占地超过5 000 hm2,在大气降水淋溶时还会进一步污染周围水体、农田和地下水。目前有自燃现象的矸石山约140多座,自燃过程中产生大量的硫化物等有毒有害气体,成为大气污染源。 矿井瓦斯主要是矿井中由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。它既是煤矿重大安全事故的祸根,又是一种严重的温室效应气体。研究显示,甲烷造成的温室效应在全球气候变暖中所占份额为15%,仅次于二氧化碳。等量甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍。据初步估计[2],我国2 000 m以浅范围内具有30~35万亿m3煤层气资源,居世界前列。但由于我国煤层透气性差,难以在开采前抽出。建国以来,我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1 500余次,2001年由于瓦斯事故的死亡人数占煤矿总死亡人数的40%。煤V每年排放瓦斯70~190亿m3。 2.绿色开采理论体系与总体框架 绿色开采理念是在科学采矿三原则(安全、环保和经济)的指导下提出的,强调在现有采煤理论、方法和技术的基础上,发展与创新采矿科学技术,从广义资源的角度上认识和对待煤、瓦斯和水等一切可以利用的各种资源。其基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响,以期取得最佳的经济效益和社会效益[1]。 煤矿开采引发的环境与安全问题无不源于采矿活动造成的岩层运动,进而引起周围岩体的应力场、节理裂隙场和瓦斯运移场等相关物理场的变化,因此,研究绿色开采技术必须以科学先进的岩层控制理论为基础,钱鸣高、缪协兴及许家林等人提出的关键层理论[3-5]为科学采矿的实施提供了理论基础。 在科学采矿的总体框架体系内,主要包括保水开采、煤与瓦斯共采、充填与条带开采和离层注浆减沉、煤巷支护和部分矸石井下处理以及煤炭地下气化等五大技术方向。 3.主要技术现状 近40年来,我国共发生矿井突水事故2 000余次,直接经济损失高达40多亿元。据统计,我国国有煤矿中半数具有突水危险性,且突水危险越来越严重。同时,山西、陕西和内蒙古等缺水地区也急需解决煤炭保水开采的问题。关键层理论认为[1],煤炭采出后,随着关键层的破断,在该区域内地下水将形成下降漏斗。地下水位能否恢复,取决于随着工作面的推进,上覆岩层中是否含有软弱岩层(事实上它是研究地下水渗漏的“关键层”),及其能否经重新压实导致裂隙闭合而形成隔水带。这说明从技术上把握了关键层的破断规律,可以有条件开采受水患威胁的优质煤炭资源。 煤与瓦斯共采技术充分利用了煤炭开采中上覆岩层的矿压活动,着重对卸压煤层的抽采时机把握和抽采工艺优化。在这项技术上,以袁亮院士为代表的课题组,创造性地解决了我国淮南矿区低透气性煤层群开采的关键问题。该技术将高瓦斯、高地压和低透气性煤层群的技术难题统一考虑,以沿空留巷的方式一体化解决高瓦斯、高地温、高地压、井巷失稳、瓦斯突出和冲击地压等开采技术难题,通过通风降温和简化采掘接替,实现连续开采,并为高效抽采瓦斯和治理煤层群瓦斯提供最佳的工作空间,提出基于快速留巷Y形通风抽采卸压瓦斯的煤气共采技术路线。这项技术在排除低透气性难抽瓦斯安全隐患的同时,改善了作业环境,扭转了采掘衔接紧张的不利局面,较好地贯彻了安全、经济和环保的科学采矿三原则。 4.结语 煤矿绿色开采是我国煤矿发展的必然方向,是和谐矿区建设的重要指导,有着以关键层理论为基础的实施依据,框架体系内主要技术的发展将为我国煤炭开采中实现安全高效、经济环保提供重要保障,达到煤炭行业“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。 煤矿开采技术论文:谈煤矿开采技术的发展及存在的问题 摘 要:21世纪以来,我国信息技术及科技发展取得了前所未有的成绩。伴随着经济水平的提升,人们的资源环保意识也逐渐的加强。煤矿开采,一直都是我国国民经济的一项重要组成部分,其为社会的进步及满足人们的日常能源使用方面发挥出了不可替代的作用。但是在煤矿开采技术的发展过程中,也出现了一些让人担忧的问题,亟待人们研究解决。因此,该文从煤矿开采技术的发展趋势方面入手,对煤矿开采技术发展中遇到的问题进行了分析,针对如何创新解决这些问题,给出了一定的建议对策,以期与大家共同交流。 关键词:煤矿开采技术 发展 问题 煤炭是我国重要的基础性能源及原料。煤炭工业也是国民经济的重要命脉及重要的能源安全基础产业。因此,关于煤矿开采技术发展,也必然得到了人们密切的关注。就目前来看,我国在煤矿开采的综合技术及效率方面,依然比较落后,开采技术及管理模式也相对陈旧,所以已经无法满足当下时展的需求[1]。如何对煤炭开采技术发展过程中存在的问题,进行科学的探讨及创新的解决,确保我国煤炭开采技术的价值和效率真正得以发挥,成了当前煤矿开采工作所面临的重要研究课题。 1 煤矿开采技术的发展趋势 21世纪以来,人类社会的发展对资源及环境问题的重视程度越来越高,国际相关组织也制定和颁布了一系列的提议和规定,可见,资源环境问题已经成了当前人类社会发展所共同面临的重大性问题[2]。而煤炭资源的开发过程,在一定程度上也存在著对自然环境的污染和破坏,且影响巨大,这一点在我国煤矿开采技术的发展过程中,表现得尤为明显。众所周知,煤炭是我国主要使用的一次性结构能源,在使用燃烧过程中,会大量释放一氧化碳和二氧化碳等有害气体,导致对大气的污染及温室效应的发生;同时,由于开采技术条件及思维较为传统及落后,在煤矿开采过程中,也会对水资源及土地资源等造成一定的污染及破坏,给人类生存带来了一定的安全隐患,也严重制约了煤矿企业的长远发展。而新时期,随着人们环保意识的加强,也为煤矿开采技术的发展指明了目标和方向,那就是:创新及改善原有传统落后的开采方式,由粗放型向节约型开采转变、由破坏浪费向节约环保方向转变、由盲目施工向安全管理方向转变,只有真正的从安全环保的方向考虑,积极引进先进的开采技术,才能真正减少对环境的破坏,并提高煤炭资源的开采效率,为我国煤矿企业的可持续发展做出重要贡献。 2 煤矿开采技术中遇到的问题 2.1 水资源破坏严重 由于煤矿一般与水资源共处于一个整体的地质体中,本在自然环境中各自发挥独立的作用及变化规律[3]。但是,在煤矿开采过程中,难免会触及到地下浅、中层的水资源原有的生态平衡系统,造成以矿井为中心的漏斗式降落,加大了地下水流的速度,使水位明显下降,含水层被改成了透水层,导致地层以上的裂隙水资源也受到了严重的破坏。我国淡水资源本来就相对紧张,传统煤矿开采技术下,对水资源循环系统造成的污染及破坏是不可修复的,长此以往,必然导致我国淡水资源供应系统出现严重的问题,对人类的生存及长远发展造成严重威胁。 2.2 地表及土地资源被破坏严重 目前,我国有95%以上的煤炭产量是来自于传统的井工开采,且国有重点煤矿的开采方法基本都是以长壁式开采及全部垮落顶板方式管理,这种开采方式对于地表植被的破坏范围极大,且能够引起地表塌陷的深度和面积一般都能达到煤层开采厚度的0.7倍及1.2倍左右[4]。地表的塌陷,会造成水土流失及土地荒漠化的加速发展,严重的还会诱发山体崩塌、滑坡以及泥石流等自然灾害,对生态植被及土地资源的破坏难以恢复;同时,采空区对地表上的建筑物影响也较大。由于地下被采空,造成地下岩层及土层发生崩塌及流动,严重影响了建筑物地基的稳定,造成地基沉降和受力发生改变,影响建筑物的安全使用及寿命,加大了人类生存的威胁。 2.3 没有完善的瓦斯处理系统 煤矿开采的前提和重点是安全开采。这不仅是因为安全与生产和企业经济效益之间有着密不可分的关系,更是由于人权保障及传统开采技术利用的必然要求[4]。然而,受限于传统煤矿开采技术的落后,导致部分煤矿开采企业只顾盲目追求企业经济效益,没有将安全生产的相关系统工作落实到位,不仅对工人的生命安全造成了严重的威胁,也使企业经济效益及长远发展受到了严重的阻碍。例如,在煤矿开采过程中,瓦斯处理系统是绝对不能被忽略的重要技术。但是,瓦斯处理系统的使用会对大气臭氧层及环境造成极大的污染,加剧温室效应的发展。同时,瓦斯属于易燃物,如果处理不慎或安全防护措施不到位,极有可能造成重大事故或灾害。 3 针对性解决措施 3.1 优化开采技术 为了更好地避免对地表植被及地下水资源循环系统造成不可修复的破坏,我们必须积极思考优化开采技术。例如,运用先进的数值模拟计算机相关类似材料模拟等手段,深入研究分析所需要开采地的上覆岩层及地表运动沉陷的特定规律,探究能够满足当前地表、地上建筑物以及地下水资源保护等方面需求的优化参数及开采系统[5]。对于模拟所示的沉降控制理论以及涉及的关键控制技术进行发展,包括充分利用地表开采废料将垮落造成的采空区进行全面充填的系统等;研究并创新应用各种组合填充技术,同时对开采地的房屋建筑进行加固改造或重建,开发真正适合村庄保护的新型煤矿开采技术;对近水体的开采工艺参数、设备及设计进行全面的研究优化,发展与城市建设及生态环境发展和谐统一的煤矿开采沉降控制技术;优化村庄土地下压煤、矿井水资源优化以及土地复垦等关键技术。切实为提高我国煤矿开采技术的发展及人与自然的和谐发展做出贡献。 3.2 完善瓦斯处理系统 瓦斯处理系统的建设,是涉及安全开采的关键。因此,为了减少或避免瓦斯系统建设不完善可能给煤矿开采工作及企业经济效益带来的影响,在实际进行煤矿开采工作时,务必要完善好相关瓦斯处理系统。例如,当前我国煤炭开采企业运用比较多的技术就是瓦斯抽放技术,但实际上的作用多数未达到预期的效果。经过长期的分析研究,发现瓦斯抽放技术之所以没有得到预期效果,并不是技术本身不合理,而是具体开采工作中,对于抽放瓦斯的设置、工艺及相关技术系统没有完善,进而严重影响了瓦斯抽放技术作用的发挥。研究发现,对于需要高密度使用瓦斯的开采,最好利用大孔径、长距离的抽放技术,并按照瓦斯运动情况及规律进行规范抽放操作,将高纯度地下瓦斯及时进行抽放处理,有效降低瓦斯可能引起的安全及污染问题,确保我国煤矿开采安全顺利的进行。 4 结语 综上所述,经济的快速发展,必然增加对煤炭资源开采及使用的需求。而环保及工程安全问题却依然是制约当前我国煤矿开采技术的关键所在,为此,新时期的煤矿开采工作,必须加快引入高科技技术手段,坚持从实际出发,走可持续发展的路线,积极创新工作思维,完善现有的工作实践方法,为实现环保煤矿开采提出更多新颖高效的解决意见及办法,切实为我国煤矿开采技术的发展及我国煤炭资源的利用做出努力,为我国其他行业的发展提供重要保障,同时也为促进我国社会主义和谐社会的建设做出贡献。 煤矿开采技术论文:煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术 [摘 要]煤矿开采注重的是开采效率,成本和安全性,在开采过程中应根据所采煤矿的特性来选择合理的巷道布置形式。文章结合生产实际,以一些具有代表性矿区的煤矿开采巷道布置形式,谈谈煤矿开采巷道布置的方法和采煤工艺技术。 [关键词]煤矿开采;巷道布置;采煤工艺 1 引言 我国产煤量世界第一,而采煤技术水平却参差不齐。采煤技术说白了就是采、掘、运、支的技术,但煤系形成过程中,由于地壳运动、河流冲刷等等地质原因,造成各个煤区赋存条件差异巨大,开采环境也是各不相同,如何在不同的开采环境下,采取合理的巷道布置、支护形式以及相关技术措施来提高煤炭资源回收率,提高采煤效率,降低采煤工人劳动强度,确保采煤过程中的安全性,是采煤技术的目的和意义所在。 2 不同煤系的巷道布置形式 2.1 近距离煤层 近距离煤层是指上下相邻煤层间隔距离小,当上层开采时,下部煤层顶板收到上层开采的影响,上部煤层开采后遗留煤柱也会在底板形成压力,使上部煤层极容易产生顶板冒落,因此其巷道布置形式必须具有一定的针对性。首先,如果采用重叠式布置,即在下部煤区与上部煤区之间的回采巷道在平面上重叠布置,上下煤层工作面的长度相等,这样可以使上下层之间不留煤柱,减少了煤的损失,但是这样做的缺点也非常突出,一是下层回采巷道的施工难度很大,二是下层安全性较差,反观内错式布置,下层回采巷道布置在上层工作面内侧,区段之间形成正梯形的煤柱,虽然煤柱损失了一定的煤,但是下部煤区开采效率会增加很多。综上所述,应该采取的最佳方法是,在上部煤层应用单孔送巷,采用沿空留巷的布置形式,然后在进行巷道开挖,到达开切眼位置后,应挖掘形成与下部煤层开切眼位置相通巷道,以下部煤层开切眼作为边界来输送煤矿。其次是巷道的断面设计,应满足专用空间小,震动小等特点,可采用机轨合一的形式,采用金属可缩型支架进行支护。这种布置形式也叫做回采巷道布置形式,它的特点是可以在两个开采面同时进行回采,缓解采煤工作面紧张的情况,增加了回采速度从而提高了采煤效率。 2.2 多煤层 多煤层相邻两层类似于近距离煤层,但也有它的特点,多煤层开采巷道布置要考虑的因素概括起来约 3 个方面,一是下部任意一层开采时岩层移动对上部煤层巷道稳定性影响大小,二是所采煤层前支撑压力的影响,三是支撑压力沿底板的传递方式和方向。现假定煤层为三层,分别设置三条上山,两条岩石上山和一条煤层上山,上山巷道应用煤柱保护,以下图1为例进行煤柱留设。第一层上下区段巷道进行加强支护,第二煤层位于中部,对下部形成的压力较大,煤柱宽度应加以控制,宽度可设置为 20米以下,一则减少煤损失,二则满足巷道维护和生产空间要求,第三层采取如前文所述的内错式布置,错距控制在 7.5 米以上,控制好巷道围岩的变形,但缺点是煤柱宽度较大,造成煤炭的损失。 2.3 高瓦斯煤层巷道布置 高瓦斯煤矿因瓦斯涌出量大,必须建立瓦斯抽放系统,随时进行瓦斯抽放。在巷道布置过程中,应对瓦斯量大的煤层设置解放层,可选择瓦斯含量相对较低的煤层作为解放层,先开采好解放层设置好瓦斯抽放巷,解放层为了适应瓦斯的抽放必须有良好的通风效果,可采用一进二回的通风方式,并增加进风巷兼做为带式输送机巷,另外 2 条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷,两条巷之间应留有煤柱。这样设置就可以再抽放巷进行抽放钻场,可边抽边掘,提高了挖掘进度,减少了瓦斯超限问题,消除了开采过程中的安全隐患。 2.4 残煤开采巷道布置 残煤开采巷道布置是开采的最后一项工作,但残煤比较分散且疏松易落,瓦斯一般较低。其巷道布置应结合原有的生产系统来设置,首先是要尽量利用原有巷道,而区内的共用巷道应开凿在煤层下部的小槽煤中,其他的准备巷道尽量减少送岩巷,增加送煤巷。其次是要保证采区煤炭回收率,残煤一般不连续,块段较小,大量增加巷道必然浪费成本,在这些贫煤区采煤一定要结合原有巷道位置和位移,结合其临近巷道证实后再确定待采区位置。有大煤柱时,可采用急倾斜沿顶底板布置;小煤柱则应将上下顺槽布置在煤柱上下采迹内,将其采出,回收砂充填区内的残煤时,巷道应沿着残煤底层布置、沿砂面掘进。利用这些方法后,就能够最大限度的回收煤炭资源,同时能够使巷道处于免压带,在回收充填区残煤时也能够保证支架的稳定性,防止掉底。 3 采煤工艺技术 采煤工艺技术在我国发展时间是比较长的,主要有普通机械化和综合机械化采煤设备和工艺,代表性的设备有无链牵引双滚筒采煤机,双速、侧卸、封底式刮板输送机和 π 型长钢梁支护顶板等。机械化采煤使得采煤技术向着高产高效、自动安全方向发展。文章主要对综采工艺技术进行分析。 综采工艺及综合机械化采煤工艺,它的特点是全工序或绝大部分工序为机械化连续性作业。是一种最先进、高产、低劳动强度的采煤工艺。该套工艺包含有割煤、运煤、工作面支护和采空区处理等环节。 综采割煤多采用滚筒式采煤机和刨煤机进行破煤和装煤。而现有的滚筒式割煤机以可调高式双滚筒采煤机应用最为广泛,在煤层相对平缓时,它可在上行或下行的过程中,对煤层上下两个平面同时进行割煤,即顶煤和低煤一次割完。割下来的煤因滚筒旋转抛送直接落入刮板输送机,实现割煤、装煤一体化,自动化。但在采煤过程中值得注意的是,操作工要及时调整滚筒升降幅度,做到割顶作业时将顶煤割净,底割作业则应追求底板的平整度,并保证煤壁的平直度。 运煤一般是从刮板输送机由工作面经送煤巷中的桥式转载机或可伸缩式输送机运出综采工作面的。 工作面的支护和空采取处理虽不能产生直接效益,确是必做工作。 现代的技术一般是使用液压支架自行完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸和采空^处理等工序。对于周期压力大和直接顶稳定性较好的顶板可采用滞后支护的方式,反之则需要进行及时支护。进行滞后支护,移驾可滞后采煤机后滚筒 5架左右,但应根据现场的压力情况、顶板破碎情况酌情考虑减少滞后量。进行及时支护时,工作面一般采用手动邻架,新暴露顶板支护采取单架依次顺序移驾方式,移动步距应与截深相等;在采煤机动作完成后立即移驾对新暴露的顶板进行支护。值得注意的是,采煤机的运行速度肯定比移驾的速度要快,进行及时支护必须考虑其速度差,适当降低采煤速度匹配移驾。对于煤矿顶板比较破碎或顶板受压严重下沉时,一定要加强对顶板状态的监控并采取相应的应急措施,如利用平衡千斤顶增加顶梁支护力等等。在端头支架移动之前,应对伞檐位置进行检查是否存在活石或零皮等安全隐患,并采取措施消除隐患,清理支架座附近矸石与浮煤。 4 结束语 煤矿开采巷道布置和采煤技术的提高对采煤效率和安全性提高有着至关重要的作用,希望本文能够为采煤领域提供一定的借鉴作用。 煤矿开采技术论文:我国煤矿开采技术现状和发展展望 [摘 要]煤炭是我国能源结构的重要组成部分之一,也是影响国民经济发展的重要因素,煤矿开采技术的进步和完善始终是相关领域研究的重点。本文首先简要介绍了我国能源结构中煤炭生产和消费的基本情况,然后重点论述了煤炭开采技术的现状,最后指出了煤炭开采技术的发展趋势。 [关键词]煤炭 开采技术 现状 发展趋势 1 引言 煤炭一直以来都是我国的基础能源,在一次能源的生产及消费结构中均占到70%,远高于国际能源25%的消费水平。 2010年,全国原煤产量完成32.4亿吨,同比增长8.9%;煤炭开采及洗选业完成固定资产投资3770亿元,同比增长23.3%;煤炭出口量完成1903万吨,同比下降15%,出口金额为23亿美元,下降5.2%;煤炭进口量完成16478万吨,同比增长30.9%,进口金额169亿美元,增长60.1%。初步核算,2010年能源消费总量32.5亿吨标准煤,比2009年增长5.9%。煤炭消费量增长5.3%。用煤行业的增长速度均超过煤炭行业,来自下游的强劲需求使得煤炭供需缺口有进一步扩大的趋势。"十五"是我国煤炭工业快速恢复和发展时期,2005年煤炭产量已经超过20亿吨。 2010年煤炭产量超过30亿吨,由煤炭供应偏紧转向供需基本平衡。"十一五"期间我国煤炭工业转入比较平稳的发展势头,煤炭产量平均每年增长5%左右。 2 煤炭开采技术的现状 煤炭开采技术直接关系到煤炭开采的效率。近年来,煤炭工艺日新月异,相继出现的长壁采煤方法和放顶煤采煤方法的出现,攻克了当时的采煤技术难点。本文接下来要介绍的就是我国煤炭开采技术的现状。 2.1 煤炭开采技术的多样化特点 改革开放给我国的经济发展注入了新鲜的血液,我国开始出现多种经济所有制形式,煤炭行业也不例外,煤炭企业开始出现公有制形式,个体制形式等。这些经济表现形式大大影响了企业的发展形式,各个的发展侧重点和技术投入比重都完全不同,这造成了每个煤矿企业所采取的煤炭开采技术也有所区别。分别出现了全自动化,半自动化以及纯手工开发等煤炭开采技术。现阶段,这三种技术并驾齐驱,各领风骚,但是科技化和自动化必将是煤炭开采技术未来的发展趋势。 2.2 煤炭开采技术发展趋势良好,进步空间很大 随着科技水平的提高,信息技术的发展,尤其是网络技术的引入,我国煤矿开采技术不断创新,却得了巨大的发展,实现了各个革命性的突破。综合放顶技术,坚硬式顶板技术,大型综合开采技术都是近几年涌现出来的高新煤矿开采技术,这些技术有效解决了煤矿开采技术的发展瓶颈问题,大大提高了煤炭开采效率。 2.3 煤炭巷道布局的优化 煤炭资源是目前世界上最普遍的能源,它为人类社会的经济发展提供了强大的动力。但是由于煤炭是传统型能源,在现有的开采技术中,普遍存在着环境破坏和污染问题。它所处的地理位置比较特殊,其中最主要的环境问题就是对煤矿上面地表资源的浪费和对地下水资源的污染,而且在煤矿开采过程中还造成了一定程度的空气污染问题,在煤矿开采中,不可避免地会带来大量粉尘。这些环境污染问题促使了环保型开采技术的萌生,激励着我国煤炭开采技术的发展。 3 煤炭开采技术的发展趋势 3.1 煤炭开采技术与工艺发展相结合 工艺技术的发展可以有效提高开采质量,同时可以保证煤矿开采的安全性,所以在近年的发展过程中,我国煤矿开采在追求高数量的开采量的同时,也更加注重了煤矿的开采质量的提高。只有将煤矿开采技术和工艺发展进行完美的结合,才可以有效地达到数量和质量的统一。高科技的,智能化的开采设备以及先进的监控设施的使用在未来的煤矿开采技术发展过程中非常作用。 3.2 煤炭开采技术的发展 没有对于煤炭的需求,以及煤炭矿藏不可再生的特点,未来需要在建筑物下,铁路下以及水体下的之前不进行开采的场所进行煤炭开采。这就使得煤炭开采技术遭受了挑战,不仅仅要实现对这些区域的煤矿开采,还要同时注意减少资源的浪费和环境污染问题。煤炭开采技术的发展不仅仅是采煤设备的进步,改变煤矿的巷道布局也是其中一种发展方向,这可以减少废气矿石的排放,实现煤矿企业良好的经济效益。由于这个特点,造成了煤矿巷道布局优化成为了煤炭开采技术一个重要发展方向。在建筑物,铁路和水体下的特殊区域的煤炭开发要特别注意煤炭巷道的布局特点,要求简单实用,追求集中开拓,集中开采等关键技术的实现。 3.3 煤矿开采技术的创新 新鲜技术往往可以给项目注入全新的活动和动力。新的采煤技术的运用就给煤矿产业的发展,煤矿开采效率的提高发挥了巨大的作用。煤炭开采肯定要破坏煤矿的表层结构,围岩控制技术就是这对这个问题而出现的,并且一直都是煤矿安全生产的保障。而近年来,随着开采深度的增加,煤炭气化技术出现,它通过利用煤炭的热作用和其他一系列的化学作用产生可燃气体,从而实现对新能源的开发。而对于出现的,越来与复杂的开采地形,只有实现技术上的创新才可能寻找到最合适的开采方法。在实现开采技术创新的同时,也要同时研究创新型的煤炭开采设备。要充分利用并且完善近年来出现的高新开采技术,如围岩控制技术,深井开发技术以及三下采煤技术。 4 结束语 煤炭资源是我国,甚至是世界各国最主要的能源。随着经济的发展,科技水平的提高,各国都开始寻求高新的煤矿开采技术。煤矿工艺和开采技术的结合发展,三下煤矿开采技术和深井煤炭开采技术的发展都给煤矿产业的发展注入了无尽的动力。煤炭开采技术会不断地创新和发展,在实现高数量开采的同时,保证煤炭的质量和开采效率。 煤矿开采技术论文:煤矿开采技术存在问题及解决措施研究 摘要:煤炭资源是促进人类社会经济发展的重要自然资源,人类从认识到煤炭的价值以来,对煤炭的开采就从未停歇,伴随着社会发展各类煤炭开采技术也在不断更新迭代。纵观煤炭开采技术发展,当前的开采技术在开采的安全性、地理环境保护等方面还存在着较多的问题。作为国民经济的重要产业,如何改进开采技术,在提升开采效率的同时实现环境保护,是煤炭发展行业的关键课题。 关键词:资源;环境;煤矿开采技;创新 社会经济的发展、国家的繁荣富强必然是伴随着大量的建设和城镇化,城市建设的加快加大了人类对于煤炭能源资源的需求,煤炭开采量日渐加大。大量的煤炭开采在满足人类社会经济发展的同时,也带来了比较严重的环境破坏和资源浪费。经济发展与环境保护如何兼顾?如何在满足日渐膨胀的煤炭需求的同时尽可能保护环境与资源?这是煤炭开采领域亘古不变的课题。 1煤矿开采技术现状 受经济形式影响,我国煤矿企业分为国有重点、地方国有、乡镇三个类别,他们各自有着不同的发展侧重点,造成各自技术投入比重也存在不同,再加上我国由于幅员辽阔,各地地貌不同,因此使得各个煤层的具体位置存在着较大的差异性,以及各地经济发展水平不同,这就造成在我国拥有各种各样的煤矿开采技术。[1]一些地方至今仍然在采用落后的开采方法,一些地方却已经拥有高度机械化的高效、高产矿井,这就使得我国煤矿开采技术呈现出了纯手工开采、半自动开采、自动化开采并驾齐驱的局面。当然,总的来说我国煤矿开采技术仍然停留在半机械、半自动化的综合煤矿开采方式上,因此煤矿开采效率并不是很高,且在开采过程中更会对周边生态环境造成较为严重的破坏。 2煤矿开采技术运用过程中存在的问题 一是破坏水资源。我国虽然幅员辽阔、地大物博,然而在庞大的人口基数下,仍然面临着人均水资源占有量低的窘局,再加上水资源严重污染问题,使得水资源匮乏这个局面更加严重。煤矿开采技术的运用过程中,将会对煤矿周边的水域造成严重的破坏,尤其是因煤矿开采技术的实施而导致煤矿周边地下结构被严重破坏,更会严重干扰地下水资源原本的规律。比如倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法的实施就会对煤矿周边地表环境和岩层结构造成严重破坏,进而干扰地下水资源规律。 二是破坏土地资源。依据开采方式不同,煤矿一般分为井工矿和露天矿,然而不论是采用哪种开采方式,土地一旦经过煤矿开采,就失去了耕种价值,即使是采取最先进的开采技术,在开采过程中不可避免地会对土地造成破坏。再加上一些煤矿企业重视眼前利益,忽略可持续发展,肆无忌惮地进行深度挖掘,不仅严重破坏了土地构造,甚至导致土地塌陷情况,这不仅是对土地资源的破坏,更是对周边居民人身安全的严重威胁。 3煤矿开采技术发展建议 3.1优化完善采场围岩控制技术 我国煤炭资源的总量是不会产生变化的,然而煤炭资源的需求却依然巨大。伴随煤矿资源开采的逐渐深入,外围环境较好的煤炭资源终将会被开采完毕。因此未来将不得不对一些地质构造复杂或地质构造不稳定以及急倾斜的高深采场、地质煤层开采。而对现有的采场围岩控制技术[2]予以优化完善,将使其更适用于地质构造复杂、地质构造不稳定煤矿采场的开采需求。在对这些煤矿开采之前,煤矿地质研究工作人员要深入分析煤矿开采场地质以及开采条件,综合考虑地质围岩结构、结构压力等多方面因素,不断完善采场围岩控制技术,最终实现煤矿高效安全开采。此外,有效预测与防治冲击地压等岩层控制技术问题也对煤矿的开采效率和开采质量有着重要的影响,煤矿企业也必须对其加以重视。 3.2保水开采技术和煤炭瓦斯共采技术 所谓保水开采技术则是指在煤V的开采过程中,采取先进的采煤技术与相关的地面注浆技术来确保地表水和地下水不会受到煤矿开采的影响。而煤炭瓦斯共采技术[3]则是指在煤矿的开采过程中,同时采集瓦斯。在传统的煤矿开采技术中,煤矿企业一般是先抽排瓦斯,然后再进行煤矿开采,这种开采方式是对资源的严重浪费。因此运用煤炭瓦斯共采技术,一方面能够有效降低煤矿井下的瓦斯含量,降低瓦斯带来的安全隐患,一方面又能够实现对瓦斯的有效利用,从而提升煤矿企业的经济效益。 3.3建设智能化的开采过程 首先,煤矿企业应当尽可能地将先进的科学技术运用到对煤矿的开采过程中来,通过对机械开采工作的实时监控操控,实现煤矿开采机械化和智能化。对煤矿予以远程监控操控开采,这不仅有助于大大提升开采效率,降低企业生产成本,提高其经济效益,还有助于确保煤矿企业工人的人身安全。其次,煤矿企业应当对煤矿开采加强信息化管理程度,这有助于煤矿企业在煤矿开采时对煤矿开采情况予以全面充分的掌握。此外,煤矿企业在进行煤矿开采之前,还需要多角度勘察煤矿采场周围的环境,尽可能确保开采机械能够在最恰当的环境下进行工作,这也是延长开采器材使用寿命,节约企业生产成本的另一个重要途径。最后,企业通过信息化管理,还有助于煤矿企业能够深入了解煤层和煤矿顶板等情况,从而不仅有助于确保煤矿开采工作的有序进行,还有助于提升煤矿开采的安全性。 4结语 综上所述,伴随伴随社会的不断发展,资源与环境问题应当引起各个煤矿企业的重视,煤矿开采作业不仅要不断完善和创新开采技术,更要不断纵向发展,在确保煤矿开采效率的同时,注重保护好生态环境不受破坏。本文先阐述了煤矿开采技术现状以及存在的问题,然后在此基础上从采场围岩控制技术、保水开采技术、煤炭瓦斯共采技术、建设智能化的开采过程等几个方面给出了煤矿开采技术发展建议,希望能借此给予其他煤矿企业一定理论指导与借鉴,共同促进煤矿开采技术的不断完善与创新,使其更好地为煤矿开采服务,切实提升煤矿企业的社会效益和经济效益。 煤矿开采技术论文:试述我国煤矿开采技术发展现状及趋势 摘 要:煤炭资源对我国的经济发展有着重要的作用,而煤炭开采已经成为我国中要的经济产业。在我国经济的发展中,各种新型的煤矿开发技术逐渐的成熟起来,这在一定程度上促进了我国经济的稳定。在今后的发展中各种与我国实际煤矿开采状况相契合的技术会逐渐的成熟起来,其发展前景较为良好。对此本文主要基于采矿技术以及今后的发展趋势对其进行了探究分析,希望可以为我国煤矿行业的发展提供理论参考。 关键词:煤矿开采;技术发展;趋势 煤矿的生产安全性以及其相关设备的实际性能、采煤成本的主要控制以及经济的整体效益,与煤矿开采技术有着直接的关系。纵观我国煤矿开采技术的发展历史,其主要可以分为六个阶段,其中第一个阶段就是放炮开采阶段;第二个阶段就是普通机械化开采阶段;第三的阶段就是相对较高的机械化开采阶段;第四个阶段就是综合性机械开采过程;第五阶段就是综合性开采放顶煤的过程;而第六个过程就是现阶段的段强力综合开采过程。 1 我国煤矿开采技术的发展现状 因为我国在发展中其不同地区的经济以及科学技术的整体发展缺乏均衡性,导致在不同区域范围内其煤矿开采的技术有着一定的差异性,在实践中主要应用的模式多为机械化与半机械化的融合,其整体结构内容相对具有一定的复杂性。我国现阶段正处于一个多元化的发展过程,对于煤炭行业的开采也较为重视,积极探究环境保护与资源开采中的平衡点,对此逐渐的发展其各种较为成熟的技术手段,这些技术的发展已经为我国煤炭行业的开采奠定了有效的技术支持,对此下面就会现阶段主要应用的相关煤矿开采技术进行以下简单的分析。 (1)深矿井开采技术手段。此种技术手段就是指针对在实际开采深埋距地面在八百米到一千二米范围之间的相关煤层。其主要归纳起具有以下相关特征:第一,就是原岩应力过啊;第二就是其整体的岩体塑性相对较大;第三就是矿山压力相对较为剧烈;第四就是其整体的地温相对较高;第五就是其整体的矿井瓦斯相对较大。这五种特征主要就是对煤层开采的技术提出了更为严格的要求,对此与其相对应的技术主要就是矿压控制技术、瓦斯以及热害治理技术、围岩控制技术、巷道布置技术、冲击地压防治相关技术以及深井通风等技术手段等。 (2)采场围岩控制技术。现阶段此种技术在采矿技术中有着重要的地位,是一种核心技术手段之一。此种技术在研究中为今后对于采场顶板的相关结构理论、采场顶板的相关运动参数、采场支承的相关压力分布规律等理论的研究奠定夯实的基础。 (3)“三下一上”的矿井采煤技术模式。这里所谓的“三下”就是在建筑、铁路以及相关水体物质之下;而“一上”就是在承压的水体之上,在操作中此种技术手段并不会对地面的矿井采煤技术造成破坏,此种技术手段在我国20世纪50年代就已经获得了较为普遍的应用。现今技术的发展可以应用计算机对采煤层进行模型构建分析,对此可以对一些岩层地表运动中存在的各种规律进行探究分析。对此在实践中可以通过此种模式对于实际矿井采煤需求的相关数据以及参数进行系统的预测,进而实现工艺的环保、设计的科学、装备的完善,进而有效的提升了其整体经济效益。 2 我国煤矿开采技术的发展方向 煤矿开采技术在实践中可以对各种研发技术进行系统的预测,进而对这些技术在实践中的安全性以及合理性进行分析。现阶段,在全球经济发展融合的趋势之下,在世界范围之内的能源匮乏已经较为严重,对此作为我国的主要能源的煤炭也是如此。 (1)采煤方法以及相关工艺。采矿科学发展的本质就是采煤方法以及相关工艺的优化。我国在发展现代化的采煤工艺的过程中,要探究多元化、多层次的工艺技术手段,只有这样才可以构建具有中国特色的采煤技术。 (2)开采技术。我国在实践中基于具体状况对于其相关开此技术以及手段进行探究分析,主要研究了“三下”采煤技术手段,在实践中逐渐呈现着浅埋煤、硬顶板、硬煤层”的技术手段。 (3)优化巷道布置的相关开采技术。要想真正的提升煤炭经济效益的最大化,就要对现有的采煤方式与开采布置进行及时的完善与优化。煤矿企业在尽可能的做到开发方式以及布置的科学性,使其与实际的地质条件相契合。 3 我煤矿开采技术的发展趋势 (1)可持续的发展趋势。要想提升我国的整体煤矿生产质量与效率,我国的煤矿开采技术必然要基于高效集约型、智能化以及可持续的发展趋势。 第一,高校集约型的发展趋势。现在煤矿企业为了提升其整体的开采效率与质量,避免各种安全施工发生,增强其整体经济效益,就要提升企业的各种先进技术手段的应用,加强各种设备的完善性,充分的应用计算机信息技术,进而全面的实现综合性的采矿技术,实现其集约化,进而增强其整体的生产质量与效率。 第二,智能自动化发展趋势。我国煤矿企业在发展中要具有一定的时代性,要在传统的发展模式上,不断的促进其机械化、自动化以及智能化发展,进而有效的提升其整体技术水平。 第三,可持续发展趋势。煤炭企业要想真正的做到可持续发展,就要提升对环境保护的重视,在进行煤炭开采的过程中,努力探究与环境和谐的平衡点,进而共同发展。对此哟啊通过国家的相关政策法规开展工作,提升对环境保护工作的重视,避免因为人类自身原因对环境带来破坏。 (2)加强对煤炭地下气化的相关技术的研究。煤炭地下气化技术是一种全新的技术手段,是一种绿色能源开采工艺,其今后的发展前景较为良好。在低下深层埋藏的煤炭是一种具有高效性的能源,对此可以通过各种高科技术手段加强对这些资源的利用率,进而利用热化学相关反应产生一些具有可燃性的气体,在对其进行利用。 (3)基于实际状况,全面优化煤矿技术。在整体上来说,我国的矿区技术差别相对较大,在实践中的研究过程中,要根据具体的状况对其进行分析处理,进而利用各种高新技术手段,全面的优化、完善采煤工艺,进而有效的促进企业长足发展。 4 结束语 科技的发展有效的促进了煤炭开采的科技化发展,对此在今后的发展中要不断的对一些传统的技术手段进行淘汰,要积极的引入各种全新的技术手段与设备应用,提升煤矿开采技术的科学性。 煤矿开采技术论文:我国煤矿开采技术发展的方向探讨 摘 要:当今社会,信息科学技术已经渗入到了人们生活的方方面面,人类社会生活、经济发展也离不开科学技术的支持,科学发展观已经成为了整个世界的社会发展的基本指导方向,在此过程中,也要同时重视环境和资源的保护,实现可持续发展目标。其中煤炭资源的开采作为传统的重工业行业,更加需要积极配合社会发展目标,实现资源能源的可持续发展。这就需要有科学支持的开采技术来完善和提高原有的开采技术,从而实现煤炭资源合理、绿色开采。 关键词:煤矿资源;开采技术;发展方向 0 引言 煤炭资源在如今社会中是重要的经济发展资源能源,随着社会经济的快速发展,我国对煤炭资源的需求越来越多,对其开发和利用的技术也要随之不断发展,这样才能更好的使煤炭资源的作用最大化。研究如何使用更好的开采技术以及为开采技术制定正确的发展方向至关重要。 1 煤矿开采技术的发展趋势 煤炭资源已经成为21世纪社会经济发展中地不可缺少的资源能源,世界各国在经济不断发展的同时也开始重视环境与资源能源的保护,比如联合国已经颁布许多有关环境与资源能源保护的相关规定。在这样的社会现状下,我国更加应该重视对煤炭资源开采技术的革新和完善,因为在传统的开采技术下,造成了许多资源的浪费和环境的污染如水污染、土地资源破坏以及大气污染等,尤其是对生态环境的破坏十分严重,破坏了生态环境系统的完整性。由此可见改进开采技术的重要性。 2 当前煤矿开采技术的发展现状与问题 (1)应用层次亟待深化。煤炭开采技术与在实际运用上面存在着许多的局限因素,因为原有的传统开采技术很多工作都是车间工人之间和合作与传递,但如今加入新的信息化技术,已是由于开采工人本身信息化技术知识有限,不能快速适应这些专业的信息化技术应用,另外,由于煤炭开采行业本身的基础设备比较老化,信息化应用水平落后,许多只运用于办公;其次,由于和各方面的因素,使得煤矿开采技术的推广面有限,不能辐射到大部分地区。但是,煤炭资源的整个开采过程中需要大量的信息交流,因此深入加强煤炭在开采到运输整个系统过程中的信息化技术十分必要,要十分紧要。 (2)专业人才匮乏。煤炭开采是一项十分危险的并且有技术性的专业性的工程,在开采过程中稍有不慎就可能铸成大错,所以煤炭开采技术发展需要有十分专业的技术人员组成一个有保障的队伍,这样才能在面临技术发展时期带来的重重困难时做出更加专业的,有保障的处理,也能更加快速、理性的解决问题,不至于临场退宿。但是目前在我国的煤炭开采技术发展队伍中,还没有十分专业的人才,因为本身在传统教育下,这种专业课程少,学习人才也少。又由于煤炭开采技术发展的人才培养成本高,使得整体的开采技术发展团队人员专业性较低,。这不仅不利于煤炭开采技术发展的推进,也不利于整个煤炭开采过程中人员的安全性。 (3)政策环境较差。任何技术的发展都要有与之相配套的指导思想以及政府的大力支持,政策的支持会促使一个工程的成员增加信心,从而加快工程进行速度。但是在目前我国并没有完善的关于支持煤炭开采技术发展的相关规章制度或者优惠或扶持政策,这样会的许多开采企业没有信心去做这方面的努力,也不能吸引更多的开采企业加入到整个煤炭开采技术发展的大军中。另外,我国政府的一些关于煤炭开采方面的支持与补偿与煤炭开采技术发展之间存在较大的差异,使得开采企业创新制度受到一定的限制。 3 我国煤矿开采技术发展的方向 3.1 提高开采技术层次 在煤炭开采技术发展的过程中,我们要具体问题具体分析,与针对性的进行技术方面的改进与运用。在上文中提到我们的煤炭开采技术在实际应用较少,那么针对这一问题应当采取相应措施,加大整个煤炭开采技术在煤炭开采到运输的整个过程中的应用,加强信息化。不能将开采技术的应用只限于较低层次的办公软件或者基础信息交流中,而应当将其应用开采过程中的更高层次中,以此提高整个煤炭开采的信息化和科技化。另外要注重煤炭开采技术的创新。煤炭开采企业要想赚取更多的利益,就应当不断实施创新奖励制度,促使技术团队不断摸索创新,从而加快开采技术发展,提高开采效率,节省时间,从而减少开支费用,增加企业盈利。 3.2 制定优越的环境制度 政府在煤炭开采技术发展中起着举足轻重的作用,煤炭开采技术的发展若是有了政府分大力支持或相关优惠及扶持政策,就会吸引大部分开采商加入到煤炭开采技术发展的大潮中。因此政府提供良好的环境制度对煤炭开采技术的 发展至关中重要。尤其在我国,政府对的政决策对企业的发展方向起着引导作用,那么我们的政府更加要做好@一引导人的角色,建立完善的煤炭开采技术发展扶持制度,提供合理、可持续发展以及有吸引力的政策或者煤炭开采技术发展奖励制度,促使各大开采企业积极加入煤炭开采技术发展的庞大队伍中,这样一来,真个煤炭开采行业将进行整体技术创新与竞争,形成良好的发展竞争机制。 3.3 培养大量专业人才 专业人才的匮乏,是煤炭开采技术发展过程中的严重问题,积极培养专业人才已经成为了一种迫切需要解决的重中之重。煤炭开采区企业可以设立专门的人才培养机制,培养一批专业的煤炭开采技术人员,激发其创新思维。专业的人才不仅能够为企业带来利益,也会为整个社会带来利益,应此国家也应当大力支持煤炭开采技术人员的培养,提高煤炭开采技术人员的整体专业性。 4 结语 目前,我国的煤炭开采技术发展还存在着许多问题与困难,我们要综合各个各方面的因素,分析不同问题的不同难易程度,然后有正对性的提出有利的解决措施,不断促进我国煤炭开采技术的发展,促进社会经济的发展。不仅如此,煤炭开采技术的发展,还将有利于生态环境额保护和自然资源的保护,实现人与自然和谐发展,从而实现社会可持续发展。 煤矿开采技术论文:浅析煤矿开采技术及绿色开采技术 [摘 要]绿色采矿可以减少坏境污染,还能带来良好的深灰经济效益。 [关键词]采煤工艺、膏体充填、绿色开采 一、采煤工艺的发展 在当今社会发展的新形式下新矿开采的技术和完善始终是开采学科发展的主题。在发展采煤工艺的同时,继续发展多层次.多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国采煤方法已成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断的提高。 现阶段开采技术,开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。 深矿井开采的关键技术是;煤层开采的矿压控制、冲击地压防止、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。“三下”采煤技术,提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表深陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适合于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采深陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源优化等关键技术。 采场围岩控制技术,进一步完善采场围岩控制理论;以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标,深入总结我国几十年的矿山压力研究成果,以理论分析、现代数学力学和实测法相结合运用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件。研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术地成本岩层控制技术,目前,由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。放顶煤开采岩层和支护一围岩相互作用机理,研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架一顶煤一直接顶一基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。支护质量与顶板动态监测技术,在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型方向发展。冲击低压的预测和防,通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理;进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术,完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。研究开发新型的支护设备,研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统,开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。 优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术,改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。 二、绿色开采技术是今后的方向 针对坏境的影响所畅导的绿色开采技术,绿色开采是煤矿开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态坏境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。本文分析了绿色开采技术,总结了我国煤矿绿色开采方法的发展现状,对科学采矿具有一定的指导意义。煤炭开采造成岩层移动破坏,引起岩层中水与瓦斯的流动,导致煤矿瓦斯事故与井下突水事故;煤炭开采引起岩层移动,进而造成地表沉陷,导致农田、建筑设施的损坏;煤矿开采形成的大量堆积在地面的矸石,即占有良田,又造成坏境污染;随着我过矿井开采深度的不断增加,矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的濒次增加,强度增大,危及矿井的安全生产。上述问题若得不到有效解决,在未来几十年内,随着能源总需求和煤炭产量的不断增长,煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态坏境问题更为严重,人类的生存和社会发展坏境降受到严重威胁。 煤炭绿色开采体系,煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术,在基本概念上是要从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对坏境和其他资源的不良影响。目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,绿色开采主要是包括以下内容:水资源保护一“保水开采”;瓦斯抽放一“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护一“充填开采”;排放矸石占用土地污染坏境一“煤炭地下气化”等。2003年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系,随后明确了实现煤炭资源开采和坏境保护协调发展的绿色开采研究目标,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术体系,绿色开采理论依据: (1)关键层理论 (2)_采对岩层移动的影响及移动规律 (3)水在裂岩体中的渗流规律 (4)开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等 我国多数煤矿都存在着建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采发是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现,改善采场和巷道维护状况,有效减少地表下沉和变形、提高煤矿采出率、保护地面建筑物、构筑物、生态坏境和水体。按照充填材料的不同,充填采矿法分矸石充填、水沙充填、和膏体充填。矸石充填利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率,是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。 (1)抛矸几抛矸填充 (2)刮板输送机卸矸充填 (3)风力抛矸充填 水沙充填采煤法是利用水力通过管道吧充填材料沙粒送入采空区得充填采煤法。 膏体充填技术是1979年在德国的格伦德铅锌矿首先发展起来的,由于膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低等优点是绿色开采中技术中的重要组成部分,是解决煤矿开采坏境问题的理想途径,是解决村庄等建筑物下大量压煤开采问题的迫切需要。 根据我国的能源资源状况,煤炭作为我国最重要的一次性能源,在未来20年内,其在能源构成中的主体地位不会改变。2020年我过煤炭消费量将达到40亿吨,煤炭产量很可能无法满足工业需求。不能再单纯的通过提高煤炭的产量缓解煤炭供应的压力,而应该综合考虑发展煤炭循环经济,减少煤炭开采对坏境的破坏,而且也应该把“发展煤炭循环经济,实现煤炭绿色开采”作为理念,大力发展绿色的采煤技术。 资源和坏境协调的绿色开采是解决煤炭开采坏境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少坏境污染,还能带来良好的深灰经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分,详细随着绿色开采的不断发展和完善,煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用,为人类和自然的协调发展做出贡献。 煤矿开采技术论文:探析煤矿膏体充填开采技术的应用 [摘 要]煤矿开采生产技术的选用关系着煤矿资源的开采效率与安全性,也在很大程度上影响着煤矿企业的生产效益,现代科技的不断发展使得现代煤矿的开采生产技术水平得到了很大程度的提升,膏体充填开采技术便是一种相对较为先进的现代化煤矿开采技术,在现代煤矿生产中有着广泛的应用。为了确保膏体充填开采技术的实践应用价值发挥,本文将针对我国煤矿开采作业中膏体充填开采技术应用的相关问题展开研究和讨论。 [关键词]煤矿生产;膏体充填;开采技术;应用 随着煤矿开采工作的不断推进,会形成一定范围的采空区,对采空区的处理如不得当,将极有可能造成煤矿地质稳定性下降,给后续开采工作造成严重的安全威胁,也将增加开采的成本,同时,如水砂充填法、低浓度胶结充填法等一些煤矿采空区的充填处理方法在实际运用中还可能导致对矿区及周边的水体环境的污染,综合比较之下,选择膏体充填开采技术,并加以科学利用,能够有效保证采空区充填的质量,避免地质失稳,并能够减少对水体环境的污染,其在煤矿开采作业中能够发挥出积极的价值。 一、煤矿膏体充填开采技术应用的优势 1.稳定性更强 充填开采技术的应用中充填材料的性质与充填开采作业的效果是具有直接关系的,膏体充填开采主要是使用矸石粉、粉煤灰、胶固料、矿井水等缓和形成的膏体作为填充材料,通过膏体的凝结发挥出充填支撑的作用,膏体材料往往能够具有较强的稳定性,这对于防止分层、离析等问题的发生是具有着良好效果的。膏体充填材料的强稳定性与其充填料浆的高浓度是有很大关系的,传统充填技术中所使用的充填料浆浓度最高只能达到65%,普遍属于低浓度充填料浆,而膏体充填开采技术中所使用的充填料浆的质量浓度一般都可达到75%-82%的水平,如配合骨料的使用甚至可达到88%,高质量浓度也赋予了膏体充填材料较强的屈服切应力和塑性粘度,在同一横截面上浆本流动速度为常数,浓度、流速基本不会发生改变,因此稳定性更高。 2.抗错位变形能力更强 充填材料的可塑性对于其错位变形的抵抗能力有着较大的影响,而膏体充填开采技术中应用的膏体充填材料质量浓度高,可塑性也较传统的充填材料更强,在实际的施工应用中既能够保证充填料的有效输送,同时也能够保证管输过程中在管道弯曲、连接部位发生变形后不影响料浆的结构、成分及性质,也不会因此导致料将沉淀、离析、脱水等问题的发生,这也就大大减少了管输过程中对材料的不利影响因素的产生,保证了充填施工的整体效果。此外,经科学配比配制出的膏体充填材料在充填后能够在较短时间内完成初凝,并保证初凝后的整体强度,进而发挥出围岩支撑的作用,也能够在合理的时间范围内完成终凝,达到有效充填支撑的效果,这也能够确保后续开采施工作业的顺利推进。 3.更加经济环保 经济性方面,目前膏体充填开采所使用的材料多为细粒级物料,如粉煤灰等,使用这些物料作为骨料,可保证骨料粒径在35mm以下,大大降低了破碎充填骨料的材料加工成本。同时膏体充填开采技术的应用不需要过滤排水环节,因此无需建设专门的过滤排水系统,这也将减少了过滤排水设施引进装配以及过滤排水环节所产生的成本,具有着一定的经济性优势。环保性方面,膏体充填开采技术的应用能够实现对大量矸石、粉煤灰等固体废弃物的资源化利用,减少了固体废弃物的污染影响,同时也能够避免传统充填方法运用过程中,井下排水对于地下水及地表水环境的污染,在环保性方面较一般传统充填开采技术更具优势。 二、煤矿膏体充填开采技术应用的要点 1.合理选用和布置充填管路 管路的合理选用是煤矿膏体充填开采技术应用的要点之一,管路选择应当结合煤矿生产的实际需求与生产条件,把握好经济性、可靠性、安全性等基本原则,选择质量合格、性能良好、符合生产需要的管路材料,在对管路材料性能的考察上,必须要充分考虑材料的抗磨、抗腐蚀、抗冲击等各方面的能力,应通过实验检测等方法确定管路材料的主要参数,确保其符合实际的生产需要,一般以综合性能较强的金属耐磨钢管作为煤矿干路的充填管材。除干路管材的合理选择外,还要注重对管路附件材料的合理选用,一般情况下都是以耐压能力作为最近本的考量要素,为确保膏体充填施工系统的可靠运行,干线管路法兰、旁通管法兰应选用公称压力不小于10MPa的钢制法兰或钢制法兰盖,柔性连接器、三通、闸阀等管路附件也应满足干路附件承压不小于10MPa,工作面管路承压不小于2MPa的需求,且要充分考虑弯曲、连接部位的局部压力,在管路材料的承压设计上予以加强,避免安全隐患的产生。 2.做好膏体充填材料的配制 膏体充填开采技术的应用水平在很大程度上要受到膏体材料配制水平的影响,因此,在膏体充填开采作业中,还必须要结合煤矿生产实际需要做好膏体充填材料配方的科学设计,通过实验确定膏体充填料浆配制的最优原材料比例,确保料将性能达到最理想状态,最有利于泵输充填作业的顺利开展。为保证充填效果,料浆的配料中至少要包含15%以上的小于20μm的粒级含量,以作为骨料的矸石为例,一般煤矿生产中要求矸石粒度必须低于25mm,这样既能够保证料浆输送的效果,也能够有效避免分层、泌水等问题的出现。同时,对于料浆中所包含的粒度5mm以下的颗料占比也有一定的要求,此类颗粒至少要占到30%的比例,但最高不能超过50%,一般情况下,保持在40%最适宜。如果料浆采用泵压进行长距离输送,则要求其分层度小于2.0cm,在这种技术条件下即使料浆在管道中有发生静置,也不会影响后续的输送。 3.做好工作面支架的建设与地面沉降管理 膏体经管路输送到工作面后,要确保其充填的效果,还需要在工作面做好机械设备的支架建设,通常会选用支护强度较高、性能可靠的液压支架,并依据地质条件、矿压及工作面其他环境因素等确定液压支架的技术参数。支架的布置可按照每台刮板机机头处各配置端头支架组一组,由机头处每布置10台中部基本架就布置一台特殊架,机尾处最后一台设置特殊架的方式进行,合理划分不同的作业区域,确保充填效果。为避免煤矿生产对地质条件、地表建筑及自然环境的影响,膏体充填的效果应符合相关规定对地面沉降量的要求,这就要切实做好对地面沉降的管理,在施工前要根据现有的通行规程合理预测膏体充填后充填区域的地面沉降量,确定充填作业的最小充实率,并作为对充填材料性能试验检测的参考因素,对充填料浆凝结过程中因体积收缩可能导致的地面沉降变化情况有准确的把握,避免材料性能缺陷或充填作业不到位等导致的过量沉降的情况发生,在此基础上做好地面建筑物维护,防止煤矿生产中过量的地面沉降对地面建筑物的使用安全造成不利影响,导致不必要的安全事故的发生。 总结 本文首先针对煤矿膏体充填开采技术应用的主要优势进行了阐述,随后从几个主要方面着手对煤矿膏体充填开采技术的应用要点进行了分析,煤矿膏体充填开采是一项系统的开采作业应用技术,本文仅是对该技术进行了简要分析介绍,在该技术的实践应用中还有很多地方需要加以注意,煤矿行业的相关技术人员、研究人员应当加强对膏体充填开采技术要点的把握,确保充填施工的规范性、可靠性和安全性,为煤矿开采作业的有效开展提供保障,也通过开采技术的不断创新和科学运用为煤矿经济的有序发展提供新的动力。 煤矿开采技术论文:煤矿综放工作面开采技术剖析 摘 要:煤炭资源紧缺,为保持矿井较长的使用寿命,有效回收煤炭资源,在开采区范围内,适当设置了各类综放工作面,综合开采技术应用在这些工作面上,产生了良好的反馈效果。本文详细探究了综放工作面开采技术的应用,可供有关读者研究参考。 关键词:综放工作面;开采;支架 厚煤层综采设备与技术水平得到大幅度提升,综放工作面开采技术保障了厚煤层开采的高效性与安全性[1]。选取某城市煤矿企业主采区,开采的是2号煤层,煤层厚度在5.4-5.6m,将经济型综采开采技术应用在该工作面开采中。本研究运用了综合开采技术,这种技术具有适合各种煤层开采的特征。 1 综放工作面回采方法及开采工艺 煤炭工业组成了国民经济的支柱产业之一,在后续相当长一段时间,煤炭在能源结构中将还将继续发挥重要的作用[2]。本文以冀中能源峰峰集团大淑村矿172106综放工作面回采方法及回采工艺为例进行详细介绍,本煤层属二叠系山西组地层,煤层赋存稳定,一般厚5.6米,煤层上部及下部各含夹矸一层,顶夹矸厚0.05-2.1米,距煤层顶板0.45米,工作面中部区域局部顶夹矸厚,最厚可达2.1米左右。底夹矸厚0.09米,距底板0.91米。 工作面采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤法。本工作面为2#煤摸底回采,煤厚5.6m。其中:割煤高度2.6m,架后放顶煤高度3.0m,采放比为1∶1.15。 落煤方式:煤壁采用MG250/600-WD 型双滚筒采煤机割煤,架后采用支架尾梁摆动配合插板伸缩放顶煤。采煤机两端头斜切式进刀,双向割煤,往返两刀,一刀放一次顶煤。 装煤方式:煤壁采用采煤机滚筒配合前部输送机铲煤板装煤,放顶煤利用尾梁摆动和插板伸缩配合后部输送机节煤器直接装煤。 运煤方式:煤壁使用前部输送机SGZ730/400型刮板输送机运煤,放顶煤使用后部输送机SGZ730/400型刮板输送机运煤。 支护方式:工作面使用ZF4000/16/28型放顶煤液压支架支护;上下端头使用ZFG4600/17/28型放顶煤液压支架做为端头支架,下顺槽采用一组ZT12000/23.5/35型液压支架, ZT12000/23.5/35型液压支架外采用沿走向布置铰接顶梁配单体液压支柱进行支护。 2 综放工作面端头支架应用技术分析 2.1 端头支架规范操作要求 ①安全确认,无隐患后移架。 ②回收煤壁侧支架顶调顶镐,利用底调顶镐调正支架,保证支架底座与转载机间距(以能拉过支架为宜),回收护帮板,回收伸缩梁200mm,降立柱顶镐和支撑顶镐。 ③用推移顶镐推出煤壁侧端头支架,同时打开侧护板侧推顶镐,推移顶镐推不动时配合回柱绞车,但必须点动碰车拉移,一次最大拉200mm,回柱机操作严格执行操作规程要求。 ④煤壁侧端头支架顶到位后,升起立柱和支撑顶镐,伸出顶调顶镐、底调顶镐 、伸缩梁,保证支架初撑力达到要求。 ⑤用同样方法收回老空侧端头支架顶调、底调、护帮板、伸缩梁的顶镐,降立柱顶镐和支撑顶镐。 ⑥用推移顶镐拉出老空侧端头支架,同时收回侧护板侧推顶镐,推移顶高拉不动时配合回柱绞车,但必须点动碰车拉移,一次最大拉200mm,回柱机操作严格执行操作规程要求。 ⑦老空侧端头支架顶到位后,升起立柱和支撑顶镐,伸出顶调顶镐、底调顶镐、伸缩梁,保证支架初撑力达到要求。 ⑧依照①-⑦操作程序移够端头支架步距。拉到位后保证支架支护达到作业规程要求。 2.2 端头及超前支护方式 ①、上端头支架外沿走向布置三路1m双楔顶梁进行超前处理支护。排距1.2-1.8m。双楔梁支护采用齐梁直线柱正悬臂布置。点柱分别打在距梁头250mm处。煤壁外10m一梁两柱支护,10m~20m一梁一柱支护。向外可在巷中加打单排点柱加强支护,所有点柱必须穿铁鞋,初撑力不小于90KN,柱头使用塑料绳拴好防倒。 ②、下端头支护:煤壁以里采用一组ZT12000/23.5/35型液压支架,往外采用沿走向布置三路1m双楔顶梁进行超前处理支护,排距1.2-1.8m。双楔梁支护采用齐梁直线柱正悬臂布置。点柱分别打在距梁头250mm处,柱距1.0m。破碎机以里范围内均为一梁一柱支护,破碎机外采用戴帽柱进行支护。超前处理不低于20m。向外可在巷中加打单排点柱加强支护,所有点柱必须穿铁鞋,初撑力不小于90KN,柱头使用塑料绳拴好防倒。 2.3 端头支架应用优势 综放工作面上下超前处理支护段采用铰接顶梁配液压点柱支护,当顶板破碎时,可操作性较低,且支、撤顶梁和点柱时,容易发生掉砟人事故,顶板稳定性不易控制。 顺槽采用ZT12000/23.5/35型端头液压支架替代铰接顶梁配单体液压支柱支护,一是节约了支护材料的使用费用;二是减少巷道维护人员,提高了工作效率,增强了操作的安全性;三是避免了因频繁支、改、运支柱和铰接顶梁等不安全因素,工作面端头的安全状况得到了大幅度的改善。 3 结语 综放工作面开采技术从实践应用反馈得出,完善工作面布置,使用有效的开采工艺,运用良好的巷道支护方式,保障工作面处在一个安全的开采环境中,回收了更多的煤炭资源,在应用过程中比较成功,综采的应用领域较为广泛,保持了较高的工作面安全程度,提升了矿井煤炭资源采出率,借助综采技术开采,获得了较高的矿井可采储量,消除了矿井小大在衔接方面存在的问题,产生了较高的经济与社会收入,在条件相同的矿井中,其应用前景是比较广阔的[3]。 煤矿开采技术论文:煤矿开采井下采煤技术 摘 要:随着我国科技水平的快速提高,科技手段在各个领域中都得到了广泛的应用,尤其是在煤矿开采中的应用,更是极大地促进了我国井下采煤技术的进步,有效的提高了煤矿资源的开采率。接下来,本文将通过对煤矿开采中井下采煤技术的发展现状进行分析,并有针对性的提出一些开采建议,以此来进一步推进我国井下采煤技术的发展,为我国的经济发展增添动力。 关键词:煤矿开采;井下采煤;技术分析 煤矿资源的高效利用,对我国经济水平的提高有着至关重要的作用。井下采煤作为煤矿开采中的一个核心环节,其开采技术的高低将在很大程度上影响我国煤矿业未来发展进程的快慢。因此,如何提高井下采煤技术的有效性,已经成为当前煤矿开采工作中一个亟待解决的问题。提高煤矿开采工作的有效性,保证煤矿开采环节中的安全性,对于我国人们生活水平以及国家整体实力的提高都有着十分重要的作用。 1 提高煤矿开采井下采煤技术的必要性 1.1 保证煤矿开采井下采煤工作的安全性 与其他工作不同的是,煤矿开采的井下采煤工作是在地表下进行的,相应的施工人员的人身安全也就面临着更大的威胁。因此,重视对井下煤矿开采作业安全性的提高是十分重要的。在进行作业时,必须要充分保证相关工作人员、设备等的安全,才能够有效减少煤矿开采作业中安全问题的出现,为我国煤矿开采业的稳定发展奠定基础。纵观我国煤矿开采的发展,虽然在工作过程中已经十分重视对施工安全的提高,但是井下开采事故仍然时有发生。提高井下采煤工作的安全性,不仅取决于工作人员是否有严谨的工作态度,更取决于煤矿开采井下采煤技术的高低。 1.2 提高煤矿开采井下采煤工作的经济性 如果说保证井下采煤工作的安全性是煤矿开采工作中的第一要务,那么提高井下采煤工作的经济性就是煤矿开采工作中的另一个重要组成部分。首先,在进行井下采煤工作时,必须要根据井下的地质结构来选择合适的采煤技术;其次,要保证选用采煤技术的经济性,尽可能在耗费最少人力、财力的基础上,提高井下采煤的开采率。通过这种方式,既能够有效提高煤矿开采井下采煤工作的安全性,又能够实现井下采煤技术对经济发展的促进作用。 1.3 提高煤矿开采井下采煤工作的采出率 虽然说我国是一个煤矿资源比较丰富、地域广阔的国家,但是我国也是一个人口大国,对资源的需求量比较大,加之煤矿资源的不可再生性,使得煤矿资源的人均占有率十分有限。所以,在进行井下采煤工作时,就必须要提高煤矿资源的采出率,减少在开采过程中由于一些外在因素的影响而造成煤矿资源的浪费,尽可能实现各开采区煤矿资源采出率最大化的工作目标。 2 煤矿开采井下采煤技术的应用分析 2.1 煤矿综采技术的应用 综采技术在煤矿开采中的应用主要是通过机械设备实现的。相对于其他采煤技术来说,这一方法是当前采煤工作中最为常用的,也是比较现代化的采煤技术。将这一技术应用到井下采煤工作中来,能够实现井下采煤工作的不间断性,减小井下采煤人员的工作难度,最大程度的保证井下采煤工作的安全性以及经济性,为我国煤矿开采水平的提高奠定基础。综采技术在煤矿井下开采中的应用可以分为以下几个方面。 2.1.1 井下割煤技术 割煤是井下采煤工作中的一个工作环节,其目的是将开采出来的大块煤矿分割成小块,便于装运。在进行割煤操作时,需要用到的机械设备是采煤机。常见的采煤机有刨煤机和单、双滚筒式采煤机。 2.1.2 井下运煤技术 在对煤矿进行割煤操作后,大块的煤矿就会被分解成较小的煤块,然后再经过传送机将开采出来的煤矿运输到综采平面上来。在这一工序中需要注意的是,在设定传送机的传送速度时,必须要等于或略大于采煤机的采煤速度。只有这样,才能充分保证井下煤矿开采工作的有序、安全生产。 2.1.3 井下支护技术 井下支护技术的应用,对于井下采煤作业而言有着十分重要的作用。常见的支护方式可分为立即支护与滞后支护。立即支护适用于那些稳定性较差的、承受压力较小、可间接支护的工作面,而滞后支护具有更强的稳定性。所以,在进行井下采煤作业时,应该根据实际需要选择经济、实用的支护方式。 2.2 煤矿炮采技术的应用 炮采技术在煤矿开采中的应用,主要是通过爆破来实现的,但相对于综采技术来说,在进行煤矿搬运时,就需要使用人工将炸开的煤块进行装运。除此以外,炮采技术还不需要使用采煤机对煤块进行分割,而是需要经过打炮眼、放炮等操作来实现对煤矿资源的开采。所以,在进行井下采煤作业时,必须要对井下工作平面进行一个详细的勘测,然后根据实际需要使用合适剂量的炸药,降低应用炮采技术的风险性,减少不必要的浪费。 2.3 煤矿普采技术的应用 普采技术在煤矿开采井下采煤作业中的应用也需要依靠机械设备来完成,但是它在进行采煤作业时,会将割煤操作与装煤操作同时进行,有效的提高了采煤的工作效率。在使用采煤机进行采煤时,可以在条件允许的前提下,使用能够进行双向操作的采煤机,有效提高工作效率。 3 总结 在进行煤矿开采作业时,必须要以保证开采安全为核心任务,其次就是要提高采煤技术的有效性,保证煤矿的采出率。所以,在工作过程中,煤矿开采人员必须要注意对煤矿开采经验的总结,不断改进井下开采技术,提高自身的综合素质水平,为煤矿井下开采作业的安全性提供保障,为我国煤矿业的蓬勃发展奠定基础,进一步实现煤矿产业对我国经济发展水平的促进作用。 煤矿开采技术论文:煤矿开采技术及其工艺探析 摘 要:煤矿开采技术在煤矿生产中是一个极其重要的环节,抛开煤矿资源本身的质量因素干扰,一个煤矿企业的生产是否达标,几乎就是由煤矿开采技术的适应性和先进性决定的,因此作为煤矿企业,需要在煤矿开采技术及其工艺上多下功夫,开发创新,才能从根本上有所突破,本文也将就煤矿开采技术及其工艺展开讨论和分析。 关键词:煤矿开采技术;工艺运用;煤矿生产 从目前的情况来看,我国的煤矿开采技术和方法已经逐渐成熟,与之相对应的技术和应用也在逐渐推广,但是在某些煤矿开采工艺上面还是有所欠缺,所以,我国的煤炭企业还是需要在煤矿开采技术的工艺上进行深入探索和研究,并增强煤矿开采技术理论及工艺运用的针对性,才能从根本上提升煤矿开采的效率和质量。 1 煤矿开采技术 当前我国的煤矿资源丰富,分布广泛,不同的矿井之间含煤性和煤质差异很大,从而造成了大、中、小型矿井并存等情况出现,但是在煤矿开采技术方面还是具有类似的特点的,下面将进行具体阐述: 1.1 开拓方式多元化 我国煤矿开拓方式的多元化是由我国煤层的不同赋存条件决定的,而开拓方式的判别标志主要为井简形式,一般分为主、副两种,并且常见的井简形式有立井开拓、斜井开拓、平响开拓和综合开拓四种,立井开拓在所有井简形式中生产结构较为简单,但是生产效率却较为突出,在表土层较厚、倾角较大,尤其是含有流砂层的井田中表现优秀。在中小型的矿井中,因为其表土层较薄,也极少出现流砂层,所以广泛采用斜井开拓。而平响开拓因为其技术很容易受到例如地形、地貌、地质构造等因素的限制,使得其在各类型矿井中都不能得到推广,仅仅只在一些特殊情况下才能发挥其作用。综合开拓随着矿井的不断延伸,在技术改造方面已经有了相当成熟的发展,目前已经广泛应用于各类矿井中。 1.2 大、中、小型矿井并存 大、中、小型矿井并存目前是我国煤矿工业结构中最为突出的特点。在一些国家重点煤矿上,规模大多为大型或是中型,但同时也存在着数量极少的特大型矿井,而在地方的矿井上,则多是以中型和小型为主,在这类矿井中其结构相较于大型矿井也更加复杂,既存在受到地质变动和人为破坏较轻的无限煤田,也存在着受到地质破坏和认为破坏较重的有限煤田,其生产能力和大型矿坑相比还有一定差距的,V井的大小尺寸对这种现象也有着一定影响。另外,因为煤矿开采技术和煤矿企业所有制等问题,也使得我国矿井的存在形式错综复杂。 1.3 矿井开拓特点各异 从目前煤矿的赋存条件来看,我国煤矿开采技术需要应对多元化且极为特殊的开采条件,因此开采技术也呈现出多元化的趋势,我国也是世界上采煤方法种类最多的国家,在我国的矿井中一般采用的采煤方法有:刀柱式采煤法、柱式体系采煤法、掩护支架采煤法和水平分段放顶煤采煤法等,但是与拥有先进煤炭开采技术的国家相比,在深度和广度上都有着极大的差距。 2 煤矿开采工艺分析 采煤工艺的发展对于煤炭开采的环节有着至关重要的影响,随着理论科学的进一步研究和更多高性能设备的广泛应用,采煤工艺上即将出现质的飞跃,以下将进行具体分析: 2.1 壁式体系采煤工艺 壁式体系采煤工艺是一种可实现长期作业的工艺形式,其特点有单产高、时效高、采出率高和适用范围广等,鉴于我国复杂多样的矿井形式和煤矿开采条件,很明显壁式体系采煤工艺可以与我国的各类型矿井具有较为优秀的契合度,同时我国大部分矿井的综采程度普遍都没有达到一半的程度,这也为壁式体系采煤工艺提供了较好的应用环境。 另外,我国缓斜厚煤层储量也较为丰富,我国的煤矿产量中约有40%的比重都来自于厚煤层的开采,可见其重要程度,但是目前应用于厚煤层的开采技术为放顶煤开采和分层开采,此类开采工艺需要在顶分层设置网及相关装备,开采作业则是在中下分层的网下开展,已在中国、前苏联的煤矿工业中广泛应用,但是从长远的角度来看,壁式体系采煤工艺仍具有巨大的价值,必然会在不远的将来成为煤矿开采的主要形式之一。 2.2 性能可靠的大功率薄煤层采煤机和刨煤机 采煤工艺的发展趋势在采煤机和刨煤机等采煤大型设备上也有着相当重要的体现,采煤机作为煤矿开采的最主要设备之一,其性能的优劣直接决定了煤矿企业的生产效率,因此,发展可靠性高、大功率的薄煤层采煤机和刨煤机势必会成为煤矿开采工艺的主要发展走向,采煤设备只有具备极高的功率和稳定性才能在情况各异的矿井环境中展现出优秀的适配性,然而从我国目前的情况来看,在矿井中总主电机的功率和机面高度之间难以进行有效的调和,从而制约了采煤机和刨煤机的作业效率和环境适应性,因此,研制出适用于薄煤层作业的高稳定性大功率采煤机就成为了一个重要的课题,只有这样才能在硬件设施上达到世界先进水平,而目前我国和外国的在采煤机的设计上仍有较大的差距。 目前我国已经开发了30多类放顶煤液压支架架型,并对例如矿压显现规律、放煤规律等问题等进行了深入的研究,这对于我国的煤矿开采技术和工艺的完善和发展有着重要的现实意义。 3 总结 正因为煤层的赋存条件不同,我国煤矿开采技术和工艺都有着极大的差异,多元化的技术和方法目前已在煤矿工业中应用成熟,生产指标也明显改善,随着经济的不断发展,我国的煤矿开采技术相比也会达到世界先进行列,本文就煤矿开采技术及其工艺进行了深入的分析和探讨,希望能给相关从业人员一点启示。 煤矿开采技术论文:煤矿采矿的新技术与开采方法研究 摘要:煤炭是不可再成资源,随着社会的发展,煤矿资源需求量不断增加,煤炭储储量不断减少,使得煤矿开采体系必须不断完善,适应生产需求的变化,研发出新型采矿技术和开采方法,提升煤矿开采效率和产煤质量。目前,在煤矿开采中应用较为普遍的采煤新技术有炮采放顶煤、小阶段爆破落煤和全自动刨煤机采矿技术,广泛应用的采矿方法有井下采煤、露天采煤以及急倾斜层采煤方法,保证了煤矿的高效安全开采。 关键词:煤矿采矿;新技术;开采方法;研究 煤炭作为我国最丰富的不可再生能源,被广泛应用于我国居民的日常生活以及社会工业的生产制造,随着社会的发展,人们对于煤矿的需求量不断增加。我国的煤矿资源大多深埋地底,需要通过井工开采的方式获得,对于煤矿开采技术的要求比较高。如若开采不合理,会对当地地质结构以及水文条件造成毁灭性的破坏,并威胁到采矿人员的生命安全[1]。随着煤矿资源需求量的扩大,采煤技术也随之不断发展,经历了人工挖掘到爆破采煤,再到如今的机械化采煤这三个阶段,现代化采煤体系正在不断完善,先进的采矿技术和开采方法被引进现有的生产工艺中,使得煤矿开采效益不断提高。 一、煤矿采煤新技术 进入二十一世纪以来,我国经济飞速发展,应用于各个领域的生产技术也进入了一个蓬勃发展的时期,大大提升了我国的劳动生产率。在煤矿开采中,实际工作仍然会受到地质构造、煤层结构、煤层性质(比如说硬度、厚度、埋藏深度)等因素的限制,而且随着煤炭资源的日渐减少,煤矿的生产质量和生产效益也应该不断提升,这给煤矿开采技术提出了新的要求。随着煤矿开采新技术的研发,先进开采设备的引进,煤矿的生产效益大大提升[2]。 (一)炮采放顶煤采矿技术 炮采放顶煤采矿是目前应用较为广泛的一类采矿技术,在实际工作时主要有以下两种技术体系:①π型钢梁放顶煤开采,过在顶煤层架设置π型钢梁和液压单柱体,进行系统支护后,独立开展采煤、放顶这两项工作,随后选择合适的人工爆破方式进行采矿。这一采矿技术常用于煤层结构不稳定的区域,对采矿设备的要求比较低,但是在实际使用时,需要操作人员严格按照技术流程及技术标准进行工作,对于作业人员的专业性要求比较高;②滑移支架放顶煤采煤法。将弹簧钢及沟槽等装置安装在采煤层的前梁与顶梁部位,同时在矿层支架的位置安装3个左右的液体单体住,再通过销轴将二者稳定连接,便可开展采煤工作。这一技术对矿区环境的要求比较低,技术体系灵活系数高,易于实施,能够保证采煤高度,但是在实施是存在稳定性较差、支架支撑力不够等问题,影响煤矿生产安全。 (二)三下采矿技术 这是一项高科技技术,把收集到的煤矿的各项数据输入计算机,计算机对数据进行分析整理,然后进行模拟开采实验,这样就会把一些实际开采可能会发生的问题展现出来,我们可以以此作为依据,在实际开采中做好相应的防护措施,大大降低煤矿开采安全事故发生的频率。 (三)全自动刨煤机采矿技术 在浅中层煤矿中,常采用全自动刨煤机进行机械化采矿,在工作时,作业人员应该不定时检查产煤质量,及时调整刨煤机的运行参数,确保煤矿开采效率。刨煤机是此类采矿技术的关键性设备,因此作业人员应该定期对机械设备进行养护维修,在日常工作时如有异常,及时检修进行故障排查,确保机械零部件的牢固,如有损坏及时更换,让设备始终处于一个机械疲劳状态内的最佳运行状态,延长设备使用年限,进一步提高生产效益。全自动刨煤机采矿技术的生产效率极高,能蛞淮涡酝诰25米厚度的煤层,生产成本较低,是现代化机械采煤体系中的一种重要采矿技术。 二、煤矿开采方法 (一)井下采煤方法 我国煤炭资源丰富,但是大多深埋地底,因此井下采煤是较为普遍的一类煤矿开采方法,井工开采的技术要求是比较高的,必须设置煤矿通风系统,加强“一通三防”安全施工技术的应用,才能确保采煤安全性,保证煤矿生产效益。井下采煤方法包括水采和旱采两种,是根据矿区有无水源来选择的,有壁式、柱式等多种实施形式,落实效率高,简单高效。在进行井下采煤时,由于大多数情况为倾斜煤层,水平煤层较少,因此需充分掌握倾斜煤层的采煤技术,尤其是当煤层的倾斜度大于30°时,充分掌握相应的采煤技术能够提升采煤效率,同时保证作业人员的安全。 (二)“三下一上”矿井采煤方法 该方法,是指在铁路下、建筑物下、水体下和承压水体上开采煤炭,且不破坏原本地貌的技术。目前我国主要矿区,如开滦、抚顺、淄博等都采用了大量的“三下一上”矿井采煤技术,极大地提高了煤炭的开采量。建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层的开采,并且做到井筒矿柱的回收,达到即开采出煤炭,又保护好地面建筑物的目的。铁路下开采指铁路干线与支线下所压煤层的开采,同时采用留下矿柱的方法来保护铁路。水体下开采包括地面水体下和地下水体下的开采。水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度,此上限到地面的垂高,就是安全开采深度。承压水体上开采指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。 (三)急倾斜层采煤方法 急倾斜层采煤的技术性要求比较高,在进行采矿规划时,需要综合矿区地质勘探结果和采矿单位的开采技术水平、设施配置进行,作出正确的开采方案,合理规划煤矿掘进开采路线,配置作业人员和机械设备,建立健全煤矿开采技术体系,明确采矿流程和技术标准,提高煤矿开采效率及回收效率。与此同时,为了进一步提升煤矿开采的可操作性,可以适当加深采矿高度,增长采矿工作面,进一步改造煤矿巷道结构,优化煤矿通风系统布置,提高通风安全性,将巷道瓦斯浓度和粉尘浓度控制在合理范围内,保证煤矿生产安全。 三、结语 煤矿开采效率的提升是社会发展的要求,但是同时也不能忽略煤矿生产的安全性和产煤质量这两个核心要素。近年来,煤矿开采事故频发,主要原因就是采煤技术的发展跟不上煤矿开采量的变化,现有的掘进支护技术无法保障煤矿大量开采情况下作业人员的安全。因此,要想提高煤矿开采的安全性与工作效率,就必须综合分析影响煤矿生产效率的要素,根据煤矿开采的实际需求,从破煤、落煤、装煤、运煤等多个环节开展技术研发工作,贯彻落实安全质量生产理念,提高生产工艺工序的技术含量,继而提高煤矿生产效率和产煤质量,以技术的发展推动煤矿行业的前行[5]。 煤矿开采技术论文:浅析煤矿薄煤层开采技术 [摘 要]煤矿地质条件复杂,断层多,煤层厚度变化大,工作面布置常受断层、矿井边界、火成岩侵人、冲刷带等影响的采煤工作面,为减少巷道掘进工作量,减少资源丢失,缓解回采工作面接续紧张的局面,可运用薄煤层综合开采创新技术,扩大其生产能力,实现资源的全部回收。 [关键词]薄煤层 回采技术 地质环境 1.引言 随着我国经济的快速发展,煤矿资源的日益减少要求煤矿在开采时实现高产量高效率。煤矿的高效开采主要包括回采薄煤层、合理选择配套设备以及优化回采工艺等。本文以煤矿薄煤层为主进行研究,分析薄煤层的开采技术概况提出相应的开采改善措施,实现煤矿薄煤层的安全高效开采。 2.概述 在我国煤矿开采过程中,薄煤层普遍生产效率低下。然而回采力以及生产水平是影响煤矿产业发展的重要因素,煤矿的薄煤层开采需要合理及时开采,否则会引起煤炭资源的严重浪费。薄煤层的开采技术水平差异决定了地区间煤矿生产水平。我国薄煤层在我国分布广泛,且薄煤层资源丰富,煤层质量好。薄煤层的开采主要有以下几个特点:煤层硬而薄、劳动效率低下、采掘接续紧张且掘进率较高、机械化程度小。这几项特点也充分说明薄煤层开采对技术和机械设备的要求较高,需要确定科学合理的工艺参数,选择较高水平的开采技术和高质量的设备,提高回采效率。 3.煤层薄煤层开采基本情况 3.1 选择合理的采煤技术和设备 合理的采煤回采技术能保证采煤工作面高效率高产量,回采技术主要决定于煤层的赋存条件、设备选择和操作人员的素质。提高回采煤矿机械化水平虽然是煤矿高效高产的保障,但是由于煤层的地质层面条件复杂,所以需要操作人员选择合理的技术和设备,以避免工作搬家频繁、采取不配套的机械和劳动组织艰难等问题。根据我国现行的薄煤层开采实际情况,可知最好选择使用刨煤机或采煤机进行开采,这样可以实现高效高产的开采。 3.2 技术参数的选择 确定科学合理的工作面技术参数,是薄煤层开采实现高产量的保障。首先,对截深的选择上,需要依据采煤机的功率、煤层厚度以及支柱支护方式等因素进行确定。操作人员需要认真了解工作面的地质环境和配套设备的情况,进而确定截深。比如,在顶板节理发育情况不理想、片帮严重时,需要在割煤后超前支护,以保证高产高效。 3.3 确定支护方式 根据我国薄煤层开采的实践情况,可以确定采取分组作业时,需要无间隔支护;在采煤机割后,需要及时支护顶板,然后移送输送机;结合顶板和截深状况,选择合理的支护密度和支护形式;当顶板较为完整时,顺序移柱与分组移柱相结合,以达到快速连续切割煤矿的目的。 3.4 采煤机选择合理的进刀方式 在对煤矿薄煤层的开采中,有两种选择。一种需要采用采煤机落煤,主要采用单向开采,提前在施工缺口直接进刀,或者中部斜切进刀;另一种是可利用双滚筒采煤机的前滚筒切割顶煤,同时用后滚筒切割底煤,自开缺口。 4 加强工作面管理、做好保障措施 针对上述的薄煤层开采的基本状况,可知主要有四个方面内容:采煤技术、开采参数、支护方式和进刀方式。为提高煤矿的产量和提升生产效率,本部分提出一些建议改善当下的状况。 4.1 合理使用回采技术 回采技术的应用可以保障薄煤层开采的合理性有效性。实践表明,在薄煤层开采时使用回采技术极大提高了煤炭的回收利用率,降低了生产成本。同时减少了工作人员工作面量,降低了操作人员的劳动强度,保护了开采人员,实现安全开采。薄煤层的回采技术是以固定的步骤循环开采的,可以增加煤炭的生产量。但是需要使用合理科学的回采工艺进行回采,针对煤层厚度不足1m的薄煤层,不可使用回采技术。 4.2 加深对地质环境的分析 在对薄煤层进行开采前,勘测人员需要充分利用各种机械设备对煤矿所处的地质环境进行完整的勘测,并作出彻底完善的分析报告。在勘测前,需要对煤层结构、埋藏深度和平均厚度等数据进行精确分析。同时利用机械对工作面岩石层的质地、机构和厚度等属性进行充分勘察测量,以便可以灵活设计机械化开采需要的设备,优化设备的选择配置。同时,还需要保证工作面的“三平一直”,且工作面前的20m范围内进行超前支护,以保证支护强度。 4.3 合理控制采高 控制采高也是薄煤层开采的重要环节。首先,工作面应开采高于0.7m,以保证采煤机可以在支架前梁下无障碍通过。其次,在较薄的煤层处,需要根据顶板和底板的岩石属性进而掌握好顶板和底板的切割量,必要时还需要预先爆破,同时割媒后及时移架。最后,在采空区域需要及时放下顶板,控制好顶板的下沉度,使得采煤机可以正常运行。 4.4 加强机械设备管理 加强机械设备的管理是提高开机率的关键。在对机械设备管理中,可以严格实行机电设备岗位责任制,制定相应的奖罚制度,增加机电人员的维护的责任心。淞⑵鹚们主动对机械设备的勤检查、维护和保养的意识,把隐患消除在起始点,最大限度降低事故的发生,提高开机率。此外,还需要以人为本,注重对职工安全操作知识技能的培训,全面提高职工的安全意识,最终建立起一支技术强、操作熟练、善于维修和管理的职工团队,最终实现质量指标,创建精品工程,为薄煤层开采的高效高产打下基础。 结语 薄煤层是我国煤炭资源的重要构成部分,加强薄煤层的开采也是我国煤矿资源开采行业的重中之重。由于薄煤层的厚度小、地质条件复杂等特性,煤矿开采对薄煤层开采技术要求较高,需要通过对薄煤层技术深入研究,科学合理地选择开采技术,加强对地质环境分析,合理控制好采高和加强机械设备管理以及强化职工人员对安全操作知识的培训。因此,薄煤层开采技术的研究,是合理开采充分利用我国煤矿资源、实现煤矿高产量高效率的前提。 作者简介 王洪利,男,1979年出生,2004年毕业于黑龙江科技学院矿业工程专业,工程师,现工作于黑龙江龙煤七台河精煤集团公司建设煤矿一采区任技术区长,主要负责采煤技术及管理工作。 煤矿开采技术论文:煤矿开采技术与工艺发展研究 摘 要:本文主要概括说明了中国煤矿开采技术的一些情况,指出了其中存在的问题,并对煤矿开采技术的应用进行了分析,将自己对煤矿开采工艺发展的想法进行了阐述。希望能够为相关人员和单位提供一些参考,为中国煤矿事业的发展做一点儿贡献。 关键词:煤矿开采;技术;工艺;发展 0 引言 复杂、分布范围较广,类型相对繁多是中国煤田成煤时期的特点,煤质与含煤性能在煤层中存在很大的差别,虽然缓斜煤层非常多,但还是有一部分倾斜煤层和急倾斜煤层。因此,对于多类型煤矿的开采方面的研究是非常重要的,相关研究人员要对不同煤层赋存条件进行全面的分析,争取使煤炭资源得到最有效的开发和利用,促进煤矿开采行业取得长足的进步。 1 中国煤矿开采技术现状 煤矿开采技术的运用在煤矿开采过程中非常重要,这能够有效的提高开采效率。伴随着社会经济和科学技术的快速发展,煤矿开采更需要科技升级和技术革新,如果一直沿用过去的陈旧方式,会导致经济效益跟不上社会经济的发展,同时将伴随衍生出许多安全隐患。如今,中国煤矿开采存在着以下几个重要的问题。a)煤矿开采效率还不够高,煤矿开采技术不够先进,煤矿事故率仍然较高。煤矿开采非常复杂,只有提高技术水平才能提高开采效率。但是,部分煤矿开采依然沿用过去的老旧方式, 使得煤炭采出率低、造成浪费资源的现象突出,不但无法保证效率更无法保证安全。b)煤矿开采会对环境造成严重的污染,另外还会污染、浪费水资源,产生有害气体影响我们的生活。如今,地下水已经流失了很多,地表植物被严重破坏,进而会影响植被对大气的污染,煤矿开采过程中二氧化碳等废气的排放,导致温室效应的产生,对环境影响严重。 2 煤矿开采技术分析 对于深部矿井开采必须要在煤层开采过程中加强矿压监测和管理,以防在开采过程中出现冲击地压等现象,而且还应该注意瓦斯与热害的问题,并且要使开采区域内井巷布置不断优化。此外,为了加强对煤矿深部开采的管理,需要采用针对软岩巷道的快速掘进与支护、瓦斯监控及防治等先进的开采技术。在煤矿开采过程中,控制好矸石排放量,并且不断优化巷道布置可以提高煤矿开采效率。依我所见,具体有以下几点技术措施: a)需要全面考察并结合煤矿开采的实际情况,来优化具体的方案和措施。在煤矿开采效益最大化的基础上使采煤方法得到有效提高,为了使开采方法、现场布置及开采区域地质条件得到协调应该有效的应用工艺技术评价专家体系,并且需要关注的是,现行巷道布置方案需要不断地进步,应使巷道布置不断集中来提高工作面参数的准确性。推动工作面单一煤层集中开采还有开采与回采集中在一起。这些技术措施可以有效的降低煤矿开采中相应的岩巷掘进率水平,在矿井下直接处理掉矸石是在开采过程中可以直接做到的,要想让这些矸石得到充分利用可以选择在工作面填充的方法,有效控制出矸率,这对开采效益有非常大的意义; b)采场围岩控制技术的应用与研究在煤矿开采过程中有很大的影响,会提高煤矿开采的效率和效益。综合运用矿山相关理论研究成果不仅可以使煤矿开采工作的更加安全和稳定还可以提高开采效率,煤层地质条件需要得到合理和全面的分析,而且评估工作也十分重要,这样可以让岩层控制技术的运用更加合理、高效。尤其是高压注射技术、化学加工技术等方面存在的问题是非常影响如今中国煤矿开采的,硬顶板条件与破碎顶板条件的岩层控制需要相关技术人员深入了解和研究的。煤矿开采工作面放顶煤开采岩层与支架-围岩结构相互作用的关系是需要仔细探讨的,通过以离散元分析为基础这一方法对对应开采部分的顶煤放落规律进行合理评估,从而使工作面放煤得到优化,充分回收顶煤。 3 煤矿开采工艺发展分析 在如今中国煤炭资源的情形下,加强壁式体系采煤技术的研究与开发可以使煤矿开采工艺得到优化。开采效率、工作效率及采出率比较高是这一项开采工艺的优势,而且它的适用性很强。针对煤矿开采的复杂性与多样性的特点,首先对开采条件进行充分分析,然后可以选择壁式体系综采技术与长壁开采技术。以下几种采煤技术是非常有效的:a)走向长壁采煤法。在开采过程中,工作面的布置要沿用煤层倾斜方向,还要将回风平巷与运输平巷设置在回采工作面的上、下方,这种方法的优点是回采工作面与采区巷道之间可以形成通道以供通风、运输及行人使用,还要自采区边界向采区上(下)山方向进行回采工作在顺着煤层走向的基础上;b)倾斜长壁采煤法。这种方法是沿着走向布置回采工作面,并随倾向逐渐推进。换言之,就是在井田中顺着煤层走向对主水平大巷进行布置主要以仰斜和俯斜为主的采煤方法,这种方法可以更加简便,并且使开采过程更加安全和稳定。 煤矿开采更需要先M的设备和技术作为支撑,相关人员应该加大力度研究和开发新技术新设备,来提高煤矿开采的效率和安全性。在如今的技术下对于薄煤层的开采,采煤机的总装机功率可超过500 kW ,这样可以很好的适用于对薄煤层的煤炭资源的开采。在薄煤层开采过程中,主电机功率与机面高度方面的矛盾问题是非常突出的,所以,当我们在研究薄层采煤机设备时,全面考量薄层采煤工作面输送机长度,提高采煤机等相关开采设备的开采量是值得特别关注的,这样有利于促进综采效率的提升。要采取有效的措施来降低煤矿开采对环境的负面影响,在能够保证不严重破坏环境的基础上,大力发展煤矿经济,这有助于社会经济的可持续发展,是我们每个人需要特别注意的。 4 结语 伴随着社会经济和科学技术的快速发展,人们的生活质量有了很大的提高,如今,不仅更加需要丰富的自然资源,还需要有更舒适的生活环境。煤矿开采对社会经济的影响是深远的,因此,我们必须重视煤矿开采行业的发展,而煤矿开采技术与工艺的发展研究是完善煤矿开采工作的重要途径,因此对此的研究与分析,对推动中国煤矿事业的发展具有重要的意义。
本文主要对建筑工程中施工方案与工程造价之间的关系进行论述,从而使相关企业能够充分地认识到科学合理的工程施工方案可以有效地控制工程造价,变被动为主动,为企业谋取更多利益。 引言 本文基于长期的预算编制和造价审核工作经历,发现工程造价管理和施工方案的编制存在各种各样的问题。虽然很多专家、学者就如何提高工程造价的管理以及施工方案的编制质量进行了探讨并提出了一些建议和措施,但这些建议和措施主要集中在工程量计算、方案优选等方面,较少从施工方案方面涉及提高编制工程造价准确性的问题。为此,本文从工程实践中经常出现的问题上进行研究,重点分析施工方案对工程造价管理的影响。 1施工方案与工程造价的关系 工程项目的施工方案与工程造价管理相互依存,互为条件。施工方案是确定工程造价的基础,工程造价是施工方案价值化的体现。工程建设的复杂性、长期性决定了需要各组织多单位、多工种及多专业的协同配合,才能达到建设工程合同中工期、质量、造价等约定的标准。完成施工任务,就必须制定施工方案,选定有效的施工机具,先进的施工工艺,合理的劳动组织,使用最少的资源,获得最满意的成果。因此,进行科学合理的施工方案设计,不仅对于建筑工程施工建设有着积极的指导意义,而且对于工程造价管理都有一定的积极作用。近年来,建筑业的过快发展,导致各种管理问题频出,比如管理方法落后、缺乏规范的成本管理理念。尤其在施工方案管理方面问题居多,施工方案编制的的合理与否决定着工程造价的高低,反过来,工程造价在一定程度上又制约了施工方案。两者是辩证统一的关系,是相铺相成的,因此加强施工方案对工程造价的影响的研究是十分必要的。 2施工方案与工程造价管理现状 目前我国的建筑市场发包人占有优势地位,在签订工程施工合同时滥用该种优势地位,强加给承包商诸多不公平的条款,导致发包人与承包人的利益失衡。承包方不规范的管理常会导致结算困难重重,甚至产生不必要的纠纷,使得很多实际发生了而结算却算不回来的问题屡屡出现,严重影响了承包方的利益。而作为工程造价计算依据最具说服力的施工方案的编制跟现场施工出现两张皮的现象,或者说施工方案的编制对于现场实际施工又太过于失真,导致监理方审批通过的施工方案不能很好的指导工程造价管理。 2.1施工方案新工艺方面的编制对工程造价的影响 建筑业蓬勃发展,新工艺、新技术、新材料不断出现影响着建筑业的发展,使得工程建设施工更先进,更高效,更节能。但是受我国工程造价管理体制的影响,工程造价的管理一直依赖政府颁发的预算定额,由于工程建设定额的滞后性,致使新工艺、新技术工程在结算时没有可参照的定额执行。另外,很多造价人员毕业后直接从事预算编制和审核工作的,缺乏现场施工经验,对新工艺了解甚少,在借套工程建设定额时分歧不断。比如:连梁内型钢设置,施工方案对此工艺只字未提,审核方不了解该施工工艺,靠主观想象判断按铁件给予计价,而按型钢施工工艺可以根据该省定额解释套用更高的价格。充分说明了施工方案的编制水平,从一定程度上影响了工程造价的价格记取。 2.2施工方案对工程造价管理缺乏有效指导 受目前低价中标高价索赔观念的影响,不少施工企业为了提高企业利润,在编制施工方案时过分考虑经济利益,把影响工程造价的方案编制的过于高于施工实际,比如对于措施钢筋的方案,为了多算工程量,方案编制马凳筋采用比主筋大很多的钢筋支护、梁垫铁、剪力墙顶模措施筋的设置更是大的离谱。致使造价咨询企业和业主方质疑方案的真实可操作性,纵使施工方案获得了监理工程师签证盖章审批,也不能作为结算的依据,工程造价管理很是被动。 2.3施工方案与工程造价管理脱节 工程造价的高低除了与现行计价定额和计价办法有关外,其很大程度上取决于施工方案。如果工程造价管理与施工技术脱节,施工方案不能有效的指导现场施工,工程造价管理困难重重。笔者在工作中发现不少企业不重视施工方案的编制,或者不编写施工方案,或者即使编写了施工方案但不作为工程施工或工程造价管理的依据。施工方案的编制靠复制粘贴以往过时的施工方案而成,或大篇幅的采用复制一些规范规则上的通用条款来凑字数,对工程没有针对性的指导。现场施工靠以往经验或技术工程师口头指导。工程结算时,由于施工方案中没有可利用有价值的信息,所以施工方案对施工或对结算来说都只是摆设而已。在工程结算过程中,对于一些隐蔽工程,措施工程的造价无依据可查,比如:大体积混凝土导热金属管的制作安装如果在施工方案里没有针对性的编制,在结算审核时工程师以无计算依据为由不予计取;钢筋混凝土灌注桩的施工方案编制,由于桩基施工大多由业主外包给专业地基处理施工单位,总承包施工单位从凿桩,挖桩间土开始施工,土方方案对桩的情况根本就没有提到,在结算时,凿桩头的工程量计算,既没有签证资料依据,也没有在方案中写明每根凿桩的直径依据桩基施工单位实际不同桩径计算,造价师只能按设计图示直径计算凿桩头体积,而现场实际桩径每根都不同,且比图示直径大很多,图示800mm的桩径,实际有1000mm的,1200mm,诸如此类的结算,承包方百口莫辩,最终以承包方妥协让步解决,承包方苦不堪言。 2.4施工方案对工程造价争议项的影响 造价人员在编制竣工结算时往往重视施工图纸、计价办法和计价定额,而忽视施工方案对工程造价的影响。所以,在工程结算过程中,受专业人员业务素质的影响,出现很多争议问题双方僵持不下,工程结算不能顺利进行。比如工程植筋问题,各种技术措施问题、脚手架搭设问题等,都是在我们已往结算中发现争议最多最大的问题。在双方结算核对过程中发包方想少算甚至不算,承包方由于没有很好的利用施工方案作为计算依据,双方争执不断,扯皮现象时有发生,施工方经济效益受到影响。 3针对施工方案存在的问题提出解决对策 3.1在施工方案中加强对新工艺、新技术、新结构的编制 每一个工程不论复杂与否或多或少都包含有新工艺、新结构、新技术,目的是提高建筑工程质量,减少工程投资,提高企业经济效益。对于专业定额没有合适的套用子目,在组价时就需要工程师根据施工方案找定额中接近的施工工艺进行合理调整借套替换。组价合理依赖于施工方案的严谨真实,能准确反映现场施工工艺技术。 3.2加强施工方案对工程造价管理的作用 工程造价是由施工方案确定的,工程造价的高低除了与预算知识有关外,其实很大程度上取决于施工方案的先进与否,不同的施工方案所反映的价格是不一样的。只有根据合理的施工方案和施工技术,才能做出正确的工程单价,确定合理的工程造价。而工程造价的合理确定同样影响着施工方案的优化。只有认真编制施工方案,符合施工规范要求,不高估夸大,可信度加强,就会得到审核方的认可。另外诚实守信也是编制施工方案的基础,每个工程不尽相同,需要根据工程具体特点编制操作性强的,适合本工程的施工方案。 3.3施工方案与工程造价管理相辅相成 要做出一个合理的施工方案,施工技术人员还必须借助于工程概预算知识,如在施工布置、设计合理而施工方案不同的情况下,除方案本身的优劣外,工程造价计算准确与否将直接影响施工方案的优选。施工方案指导投标报价,指导现场施工,又是结算编制的依据,认真编制施工方案可以让方案价值发挥到极致,摆脱两张皮式的管理,依据工程实际进行方案必选,找到适合施工的最佳方案。真正做到方案怎么写现场怎么施工。方案与施工紧密相连,相辅相成,互为指导。 3.4把工程造价的争议问题写进施工方案 承包方应该把以往结算中遇到的所有争议问题收集起来,以书面形式写进施工方案中,在最终结算时,做到有据可查,避免了不必要的纠纷争吵。比如明确写明脚手架的搭设,在编制施工方案之前先有造价师测算好脚手架的搭设费用,再根据施工经验把脚手架搭设方案详细写到方案中,这样在结算时就可以把发生的脚手架费用全计算回来;可以把植筋部位以及如何植筋详细写进施工方案既方便施工又方便结算;措施筋的规格及草图以及部位都按规范及常规经验写到方案中,比如板的马凳措施筋规格同受力筋规格,但也要写明,如果现场规格大的钢筋头比较多时为了降低成本可以采用规格大的钢筋头作为板马凳筋;钢筋根数争议问题也可以在钢筋方案中写明钢筋布置按规范向上取整加一设置等。 4结束语 综上所述,工程施工方案的设计对工程造价的影响非常大,好的施工方案可以在工程竣工结算时减少不必要的损失,帮助我们处理争议问题,这就要求在编制施工方案时不仅要有技术工程师而且还要有造价工程师参与论证,做到科学合理,利于保障施工顺利进行,结算有据可查。
微电子论文:微电子技术在航空系统中的应用 文章摘要:随着微电子技术的不断发展,在我国的各行各业中科技水平也在不断提高,微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域,我们也可以看到微电子技术,同样可以应用在航空系统之中,促进航空系统的进步,从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点,从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。 关键词:微电子技术;航空系统;综合化 微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。 1微电子技术的基本概念 微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。 2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵 随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。 3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中 3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合 我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。 3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才 无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。 3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护 在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。 3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新 航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。 4结语 在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。 作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院 微电子论文:机械系统微电子论文 1微电子机械系统的概述 1.1微电子机械系统的概念 微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。 1.2微电子机械系统技术的特点 1.2.1尺寸微型化 传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。 1.2.2集成化 微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。 1.2.3硅基材料 微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。 1.2.4综合学科英语 微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。 2微电子机械系统的技术类别 2.1体微机械加工技术 体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。 2.2表面微机械加工技术 表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。 2.3复合微机械加工技术 复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。 3微电子机械技术的应用 3.1环境科学领域 微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。 3.2军事领域 纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。 3.3医疗领域 在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。 4结束语 微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。 作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所 微电子论文:校企合作下的微电子论文 1校企合作的可能性及重要意义 1.1无锡是我国微电子产业的南方基地,需要大量的微电子专业人才 无锡是中国微电子产业的摇篮,是我国第一块集成电路的诞生地,微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来,无锡政府出台了一系列优惠政策(比如530计划),大力吸引微电子高端人才,创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划(2013—2020)》,为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展,无锡微电子产业形成了产业结构比较完整,产业规模庞大,管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652.12亿元,规模列全国第二[7]。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体(无锡)有限公司和英飞凌科技(无锡)有限公司分别以第一名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业[8]。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩,但也存在一些问题,比如:微电子产业的优秀专业人才比较匮乏,已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是优秀人才的聚集地,江南大学微电子专业可以发挥人才优势,为无锡的微电子产业培养大量的优秀人才。 1.2江南大学注重校企合作 无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势,开展校企合作,服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章,文章指出:“江南大学提出要以项目为平台,广泛开展校企合作,为地方科技创新和经济转型添砖加瓦,这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡唯一的一所211重点建设的高校,非常注重与企业的合作,积极参与国家、无锡地区的科技创新,推进科技成果产业化,为本地区的经济服务。比如:与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园,已成为高科技研究项目的重要孵化基地;江南大学的科研经费每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研总经费来自于与企业的合作。总之,江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。 1.3微电子专业自身建设的特点 微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律,即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此,学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识,还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术,才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训,还有必要阅读一些最新的参考文献,参加一些前沿科学的研究,甚至参与企业的技术研发。但是,微电子专业实验室建设的投入非常昂贵,一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币,这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说,这是很难承受的。其实,对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校,其实验室也主要面向研究生开放。所以,为了更好地提升本科生的教育教学质量,必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业,也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此,无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况,以及学校的政策,还是从本专业自身建设的特点来看,校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此,积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式,具有非常重要的意义。 2校企合作联合培养的教学模式 校企合作的目的是共同发展,实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持,为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节,提高教育教学质量,培养优秀的创新型人才。为了更好地实现校企合作,我们从三个方面进行了有益的探索。 2.1学研结合 我们可以采取多种方式的校企合作,实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如:实施以项目为导向的校企合作模式,鼓励老师承担企业和研究所的横向课题,让大三和大四的一些优秀学生参与项目的研发,这样既发挥了学校的智力优势,为企业解决了技术难题,也使得学生积累了宝贵的实践经验,提高了教学质量,实现了共赢。也可以让学生在学习过程中,参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室;并且,让学生在参与的过程中,积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流,让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所,鼓励学生去这些企业实习,让学生积极参与企业的研发和生产,既为企业提供了优秀的人才,又培养了学生的实践与创新能力。 2.2在职人员互聘 我校微电子专业80%以上的教师具有博士学位,而且,有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识,并且对微电子学科的前沿比较了解。但是,对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解,导致研究与市场需求脱节。还有一些教师,在多年的研究过程中,获取了一些核心技术,但苦于没有资金的投入,没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强,没有自己的核心技术,在市场上的竞争力不强。因此,有必要加强学校和企业的联系,通过校企合作,鼓励教师积极承担企业和研究所的课题,发挥自己的专业特长,为企业技术攻关。或者,鼓励教师到企业中挂职,真正深入的生产的第一线,与企业的研发人员合作,研发新产品,增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授,讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程,甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的第一线,他们有更丰富的生产和研发经验,对微电子产业的市场寻求更了解,对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。 2.3共享实验室 微电子实验室的建设需要一笔很大的费用,但凭高校自身的力量是无法完成的,需要微电子企业的大力支持和帮助。当然,高校可以为企业培养大量的优秀人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发;这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力,从而能留住一部分优秀人才;也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化,从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室,也可以面向企业开放,从而共享实验室。总之,通过共享实验室,提高了实验室的利用效率,高校和企业实现了共赢。 3结论 本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此,只有加强校企合作,才能提供更好的教学条件和资源,有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力,培养更多的优秀微电子专业创新型人才。 作者:王福学虞致国肖少庆闫大为单位:江南大学电子工程系 微电子论文:微电子控制机电设备论文 1微电子控制机电设备系统的组成和原理 在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC,再由PLC进行分配给循环泵,随时调节循环泵的频率,实现能源合理分配。在此套系统里面,主要的被控变量是管路循环水的压力,管路循环水的压力随着使用点的多少而变化,再由压力变送器反馈到PLC进行调节。 2可编程序控制器((PLC)的优势 可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势: 第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。 第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。 第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。 第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。 第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。 3变频调速器的优势 变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点: 3.1性能优越。 随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。 3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。 多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。 3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。 完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。 4电路的调试 电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。 第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。 第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。 第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。 5结论 由上文可知,微电子控制机电设备主要包括可编程序控制器、变频调速器等组成,在工业中起到了很大的作用,因为各自都有不同的优势和功能,所以在工业中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,微电子控制机电设备会得到更大的改进,在工业中会发挥更大的作用。本文是根据笔者多年的工作经验总结出来的,希望能够为相关部门和人士提供有益的参考和借鉴,也希望能够为我国的微电子控制机电设备在工业中的发展贡献出自己的一份力量。 作者:吴笑天单位:辽宁省公路勘测设计公司 微电子论文:新领域发展下的微电子论文 1.微电子技术概述 1.1认识微电子 微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。 1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅 位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。 1.3集成电路的发展过程 20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块—集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。 1.4走进人们生活的微电子 IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。 2.微电子技术发展的新领域 微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。 2.1微机电系统 MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。 2.2生物芯片 生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。 2.3纳米电子技术 在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。 3.微电子技术的主要研究方向 目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。 作者:金撼尘工作单位:哈尔滨工业大学 微电子论文:煤化工微电子论文 1微电子技术简介 微电子技术,它是建立在以集成电路为核心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,微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术,主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如internet,ATM(异步传输模式),FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前,要严格划分煤炭矿区资源线路数据,并实施图层管理,再通过矢栅划分的方式进行数据储存,这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中,用户端设计通常由11个功能模块组成,这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能,而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充,依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭运输计划信息化的作用,可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE,它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。 2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备 2.1规范制度,端正思想 人们知道,一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,微电子技术在煤矿机械的应用过程中,很需要一个合适的技术管理结构,以便于明确各个技术人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解,尽可能全面地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法,还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着全面的认识,思想上时刻保持着“安全第一”的意识,保证将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面,最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。 2.2加强微电子技术产品的设备管理 加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点,预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性,应该建立完善的设备定检制度,机电一体化产品设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的机械设备,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 2.3提高微电子技术机械监控的技术管理 由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素,技术管理在其中的作用不容小觑。因此,加强机械设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统 3.1智能监控模式的自动化控制和管理 由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容,可以通过4个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架,可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明,如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致,那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理,对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出,同时作用在该子系统所包含的元件上,进而对该子系统的输出状态实施调控,最终将它调回正常运行状态。 3.2监测技术的应用 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,人们可以初步确定远程监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术,可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在远程视频监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。 3.3视频流管理服务端口设计 视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容,具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是,视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段,要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台,尚还任重道远。 4结语 通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的最优化解。为此,人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强煤矿化工产业微电子监控管理水平,使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。 作者:张德迪工作单位:淄博职业学院 微电子论文:抗辐射加固微电子论文 1引言 预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。 2辐射效应和损伤机理研究 微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。 3抗辐射加固设计技术 3.1抗辐射加固系统设计方法 开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。 3.2加固模拟/混合信号IP技术 最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。 3.3SiGe加固设计技术 SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。 4抗辐射加固工艺技术 目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。 5重点发展技术态势 5.1美国的抗辐射加固技术 5.1.1加固设计重点技术 美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。 5.1.2重点工艺和制造能力 美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。 5.2混合信号的抗辐射加固设计技术 如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。 6结束语 微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保证战略级加固能力,美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时,也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术(RHBD),这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面,亚微米CMOS,SOI,SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。 作者:王健安谢家志赖凡工作单位:中国电子科技集团公司第二十四研究所 微电子论文:高职微电子人才培养模式探索与实践 1发挥省实训基地作用,提升学生核心能力 “集成电路版图设计”、“微电子工艺及管理”、“半导体设备维护”为微电子技术专业学生培养的核心工作岗位.在省实训基地的建设中,建立了IC版图设计实验室、微电子材料及器件工艺实验室和IC封装测试实验室.依托省实训基地,瞄准本专业的核心工作岗位需求,进行本专业的新技术、新工艺、新材料等实训,使学生在校期间掌握本行业的先进技术,提升就业竞争力.在微电子工艺的教学中,改变原来学生只能通过教师解说、观看录像等了解相关工艺过程,没有机会亲自动手的状况,采用理实一体化的教学模式;在IC版图设计、IC封装测试的教学中,进行大力教学改革,以项目或任务驱动,面向工作过程,实现融知识、技能与职业素质于一体的人才培养[4]. 2校内外实训基地相融合,推进教学改革 微电子涉及的实训设备昂贵,学校由于本身经费的限制,只能建立非常有限的微电子实验环境,其它的要依靠校企合作方式来解决.为发挥企业的优势,与苏州中科集成电路设计中心进行紧密合作.苏州中科集成电路设计中心是中国科学院和苏州市政府联合创办的大型院地合作项目,是苏州市集成电路公共实训基地.双方合作的主要内容有:中科积极参与学校微电子专业人才培养方案的建设,在教材及教学内容上互相学习,相互渗透,该专业基于项目教学法的“IC版图设计”课程就是双方合作开发的结果,中科每年都免费接受该专业学生到中科进行为期2-3天的参观、实习、设计体验等活动,每年都派工程师到学校给学生进行行业发展及职业规划的辅导,该专业每年推荐优秀的学生,由学生自愿参加中科组织的有关“集成电路版图设计”和“集成电路测试”方面的高技能培训,并由学校与中科共同择优推荐学生就业.校企深度合作,校内外实训基地相融合的培养方式,使学生参与到企业的实际工作中,按企业员工的要求进行实战训练,提高学生的责任感、团队意识和实际技能,也降低了学生的就业成本. 3工学结合,提高人才培养质量 国家在“十二五”高等职业教育发展规划中明确提出:继续推行任务驱动、项目导向、订单培养、工学交替等教学做一体的教学模式改革.顶岗实习是让学生对社会和专业加深了解的有效方法和途径.在学校的大力支持下,先后与苏州中科集成电路设计中心、信音电子(苏州)有限公司、秉亮科技(苏州)有限公司、旺宏微电子(苏州)有限公司等公司建立了紧密的合作关系,成为本专业的校外实训基地.2009级微电子专业三个班的同学2011暑期在信音电子(苏州)有限公司进行了为期三个月的顶岗实习,这也是学校第一次一个年级的全专业学生到企业去.这是一次难得的了解企业的机会,锻炼了学生各方面的能力,特别是毅力和个人意志品质及团队合作精神.学生到企业顶岗实训,虽然很辛苦,但加深了对社会和企业的了解,挣了自己所需的学费,学生感到特别自豪,也体会到父母挣钱给自己读书的艰辛,深刻体会到以后努力学习、提高自己谋生手段的重要性.本专业探索出既增强学生的就业竞争力,又降低企业的用人成本的人才培养模式,实现企业、学校、学生、家庭等多方共赢. 4构建双师结构教学团队 实施“请进来,走出去”的培养方式,向校外实训基地苏州中科集成电路设计中心、苏州玮琪生物科技有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司等先后派出5名教师以项目合作的方式到企业短期工作,深入企业一线亲身了解最新技术、体验工程环境,促进双师型教师队伍的建设.另外,也把企业项目带进来,目前本专业教研室的教师们承担了来自校外实训基地的3项研发项目.与此同时,实训基地先进的仪器设备,也为教师开展科研创造了条件,提升了教师的科研水平,为指导学生实训打下基础[5]. 5结语 近两年多来微电子技术专业就业率和签约率较高,连续3年签约率高达85%以上,也高于学校的平均水平,2012届的签约率更高达96%.近3年的毕业生约有1/4—1/3进入集成电路设计公司从事IC版图设计的工作,成为研发辅助人员,这在高职院校各专业中是不多见的.其中不少学生被本行业的著名公司,如旺宏微电子、秉亮科技、奇景光电(苏州)有限公司等公司竞相录用,不少学生已成为公司的技术骨干.在苏州地区的主要集成电路设计公司,其后端版图设计人员,基本上有一半以上的员工是本校微电子专业毕业的学生.在微电子工艺领域,本专业也有不少学生进入像苏州纳米所等单位从事微电子工艺工作.通过推行校内外实训基地相融合,教学和课程相渗透的人才培养模式,提高了学校微电子技术专业学生的人才培养质量,成为本地区特色鲜明并有一定影响的专业. 本文作者:吴尘陈伟元工作单位:苏州市职业大学 微电子科技发展关键走向 微电子技术对现代人类生活的影响极大,自从1947年第一个晶体管问世以来,微电子技术发展速猛。Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出,晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律(Moore,sLaw)。根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然按“摩尔定律”缩小下去,2016年可以达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸将继续缩小。微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片(SOC),它的发展时间可能会更长,所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加,一种新的产品把系统做在了芯片上,该芯片被称为系统芯片(简称SOC)。系统芯片将逐渐取代微处理器,SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。另外,微电子技术还会与其它技术相融合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMS技术和生物芯片等。 一、微电子的集成技术 微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。目前,建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术,其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1?m。硅基技术的高度成熟,硅基CMOS芯片应用的日益扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。据国际权威机构预测,到2012年,微电子芯片加工技术将达到400mm(16in)硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。然而,硅基CMOS的发展和任何事物一样,都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程,不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。随着特征尺寸的缩小,将达到器件结构的诸多物理限制。当代各种集成电路发展状况,越来越接近物理限制。 采用新材料的非经典CMOS必将发展起来,高K材料和新型的栅电极;采用非经典的FET器件结构;采用新工艺技术等。在非经典CMOS迫切需要解决的问题中,功耗是一个最严峻的问题,能否圆满解决这一问题,将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。 二、正在成长的系统芯片—SOC 由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与当年从分立晶体管到集成芯片(IC)一样,系统芯片(SOC)将是微电子技术领域中又一场新的革命。 上个世纪90年代以来,集成芯片系统(SOC)讯速发展起来,它基于硅基CMOS工艺,但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。它是以硅基CMOS为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC(UserSOC)。 三、MEMS技术是微电子技术新的增长点 微机电系统制造(Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS)是微电子发展的另一方向,它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。因此,它被认为是微电子技术的又一次革命,对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。 微机电系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。?微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。?微机电系统(MEMS)的研究已取得很多成果。在微传感器方面,利用物质的各种特性研制出了各种微型传感器;在微执生器方面有微型马达、微阀、微泵及各种专用微型机械已组成微化学系统和DNA反应室。此外,还有其它很多方面的应用。 微机电系统(MEMS)的制造,是从专用集成电路(ASIC)技术发展过来的,如同ASIC技术那样,可以用微电子工艺技术的方法批量制造。但比ASIC制造更加复杂,这是由于?微机电系统(MEMS)的制造采用了诸如生物或者化学活化剂之类的特殊材料,是一种高水平的微米/纳米技术。微米制造技术包括对微米材料的加工和制造。纳米制造技术和工艺,除了包括微米制造的一些技术(如离子束光刻等)与工艺外,还包括利用材料的本质特性而对材料进行分子和原子量级的加工与排列技术和工艺等。 随着信息时展需要,后硅时代的将来还无法预料,但微电子方面的科学工作者普遍期望基于分子结构新方案和工作原理的发展,在基础研究方面,已有分子电子的设想,但还不能估计其技术可转换性。有机微电子技术、超导微电子技术、纳米电子技术等,都将是微电子领域新的亮点。 微电子论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们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所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事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。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 微电子论文:微电子封装金丝倒装键合的微织构研究论文 【摘要】采用EBSD取向成像技术研究了各工艺参数(功率、载荷、超声作用时间)对倒装键合组织及微织构的影响,并与对应的剪切性能值进行比较。结果表明,功率的影响最显著,它可在增大形变量的同时提高键合强度;负荷加大形变量,但提高界面结合强度的效果不显著;超声持续的时间不明显提高形变量,但能在一定程度上提高界面强度。超声是通过软化金属,加强界面扩散的方式提高键合强度;超声的存在使取向变化的速度变慢。 【关键词】金倒装键合EBSD微织构 引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究[1-3],一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用,必然会引起焊点组织及织构的变化,这些变化到目前尚不清楚。此外,金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异,其形变组织与微织构就会不同,它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化,提高强度,另一方面影响电阻;含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的,可加速原子的扩散,也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同,键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响;另外通过剪切力试验,对比了各参数对键合强度的影响区别;讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。 1样品制备 试验样品为直径为1mil(254μm)键合金丝,经电子火花(EFO)形成金丝球,再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点,倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样,然后经过磨样、机械抛光,最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。 2结果及分析 2.1超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后,因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%,总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf(注:这是几个样品的总值),并且未出现下降。图2为各样品的取向成像,红色为〈111〉压缩轴的取向,黄色为〈100〉取向,蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向,后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示,原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果,可见,因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b) 图2不同功率下样品的取向成像;红色:〈111〉,黄色〈100〉;蓝色〈110〉 2.2载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变化的曲线。可见,负荷从800gf增至1600gf时,形变量只增加7%,增加幅度较小,不如功率的影响大。性能变化不大,有微弱的先增加后减小的趋势。由于形变量增加就不大,所以还不能说,形变量影响小。与图1的性能数据相比,还未达到最佳键合强度。即使形变量达到70%,也难以达到提高超声作用的效果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出,载荷变化的范围小,形变量变化也不大,形变组织比较相似。从定量数据看(图3(b)),〈110〉织构含量在下降。这应属于波动。组织上的另一特点是,下侧中心部位为原始金凸点的尾部,即自由球下的热影响细晶区。倒装键合时,该部位所受变形量最大,这也是要键合的界面,因此,大量的晶体缺陷会促进扩散键合。与文献3数据相比,本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响. 微电子论文:微电子科学与工程教学改革的研究与实践 21世纪是知识经济时代的竞争,归根结底是人才的竞争,努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来,我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。 一、巩固基础、因材施教 当今,芯片时代的到来,标志着一个国家的经济强盛。在全面建设伟大复兴中国梦的同时,微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广,为了更好的展开微电子专业教育,就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A,微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科,涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术,例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等,综上可以看出,微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标,在制定大纲的时候,基础课方面,如数学,在原来高等数学基础上,增加复变函数作为基础课,是为了后续更好的从事科学研究;在专业必修课方面,增加了模拟集成电路设计课时,目的让学生学会充分分析电路;在选修课方面,增设了版图方面内容的教学,可以更好的培养学生就业兴趣,在专业课程设计方面,增设集成电路设计课程设计,帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步,微电子专业也需要深入改革,跟上时展的脚步。 社会需求的变化,会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师,太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下,还要因材试教,大学的时间是有限的,因个人的爱好选择,培养自己的热爱方向。对专业必修课,要求每个人都学好,在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细,做到因材试教。 二、升级教学内容、提高教学方法 微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起,社会进步的需要,就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学,组成一个庞大的教研室,只让一个老师每学期带一门课,提高科研指标,让本科学生配合老师一起完成项目,这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣,才能真正走进专业学科当中来;其次结合当地微电子公司,带领学生参观当地的微电子工艺生产线,微电子设计公司等,了解前沿发展,提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣,我们才会培养出更多更优秀的人才,来造福社会。 教学方法的改进也是很重要的,对于工程类的专业学习,不要一味的照本宣科,要结合实际,培养学生自己解决问题的能力,课堂教学求“精”,让学生把每个问题吃透,理解深刻,如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。 通过这两年的教学改革,巩固学生们的专业基础,提升了学生的就业水平,培养了学生对微电子领域的热情,一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说,吉林大学珠海学院微电子专业的学生,基础扎实,素质高,动手能力强,很受欢迎。 微电子论文:微电子电路校准技术和自动测试 摘 要在社会经济和科技不断发展的过程中,微电子电路技术也称为目前科学技术的研究重点,我们要保证微电子电路技术能够与时俱进的基础上,具备完整、一致且准确的检测及校准方法。所以,就要加强对微电子电路校准技术及自动测试的研究,从而提高微电子电路电气设备的质量,保障人们的生活,稳定社会经济。 【关键词】微电子 电路校准技术 自动测试 在电子技术不断发展的过程中,各种电子电路技术被广泛应用到社会各方面的电器中。获取电器中的微小微电子参量,能够保证生产的电器产品达到质量标准。但是由于微电子参量容易受到干扰,所以就要使用专业的校准技术对其进行校准及自动分析,从而使电器产品的质量能够得到保障,以此更好的应用到电子电路技术中。 1 微电子电路校准技术和自动测试技术的基本认识 1.1 微电子电路校准技术 在测试设备满足相关要求的基础上,测试软件的质量影响着监测数据的可靠性及准确性。如果检测设备自身没有满足准确性的要求,那么即使测试软件具有良好的质量,也不能够全面保证测试结果的准确性。一般,如果生厂商对质量的要求比较高,那么校准技术系统量值的准确性也就比较高。以此提高了生产及管理成本,从而影响了产品的生产速度。 1.2 微电子电路自动测试技术 根据相关要求,对微电子电路进行严格测试,能够有效保证商家产品不受其他商家的影响。为了能够保证使用微电子电路技术产品的质量能够达到标准,就要根据产品的实际情况完成测试。如果测试的设备级别高于产品测试水平,那么软件自身的质量也能够影响测试的质量。但是软件自身的质量与检测依据和其过程中使用的方式、验证有效性及测试覆盖率和有着一定的关系,这方面也是目前自动检测技术重要的研究课题。 2 微电子电路校准技术及自动测试技术重点 2.1 微电子电路校准技术及自动测试技术的依据和方法 目前,我国微电子电路校准及自动测试并没有正式的标准,其主要依据为电子计量测试应用手册及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等,这些只是对测试方法的基本理论进行了规定,并没有涉及到编程规则,所以其并不完善。如果校准及测试只有基本理论没有编程规则,那么使用同种标准编制出的程序质量并不同,那么就没有办法保证校准及测试的一致性及完整性。微电子电路校准及检测使用的设备并不是一般的设备或者系统,其检测过程能够通过程序控制,不需要人为干预。所以对其的研究也可以看做是对校准及检验程序设计规则的研究。校准过程中的控制本文为规程,检测过程中的控制文本为规则,两者都是通过程序设计的形式进行实现。 2.2 设备的校准依据和方法 设备的校准依据指的是生产制造厂设计的指标,包括范围和不确定度、基准量值、输入/输出通道量值。如果通过传统手工的方式进行校准,显然校准的量值较多,一个六十通道的测试系统需要十天或者二十天左右完成,在此过程中要使用三百多页表格。所以就要使用自动校准方式进行。 设备校准主要有两种方法: 2.2.1 基于基准参量分别溯源法 因为微电子电路检测设备为综合测量设备,有多个不同类型的参量要进行校准,比如电阻、电压及时间频率等,他们相互之间并没有关系。通过此方法校准,首先要对基准量溯源,之后使用合格的基准量对设备的所有参量进行校准检测,以此对整个系统进行校准。 2.2.2 标准物质法 这种方法是通过已知不确定度的标准样片,对不确定度使用的检测设备进行测量校验,如果其在参量类型范围内是完整的,那么测量的过程就是校准,否则只是核查或者比对。核查和比对在过程条件及目的方面存在一定的差别,如果此测量过程是为了能够检查系统样片的可用性,这叫做核查。制备微电子标准样片一般为自制芯片,因为芯片结构较为复杂,制作也非常精细,自制的话要花费大量的资金。所以可以从同批的产品中进行选择,在不确定的条件下,实现参量的一致性是可行的。 2.3 检测覆盖率及校准的完整性 检测故障的覆盖率越高,那么就说明检测校准的过程越好,使用最少的代码获得最大的故障覆盖率是最理想的。在传统测试码生成算法研究过程中就有多种使用的算法,但是实际上除了穷举,其他都是实现不了复杂电路的全部故障覆盖率。 与测试故障覆盖率相比,校准的完整性对测试码的量是不太重视,它重视的是需要检测的参量是否被完全检测。所以,其与检测的过程及方法有着一定的联系。比如使用标准物质法,重视的是输入/输出参量是否都被全部检测,尤其是第一个通道的范围及参量。因为系统一般都自带验证程序,在自己校验的过程中,都会以零通道为基础,从而实现测试系统中通道的一致性。 2.4 软件校准及检测的验证方法 对于此类的专用软件,除了实测验证之外,并没有其他较好的办法。所以对于校准软件的检验,首先可以使用可测性设计技术,以此保证测试过程中都能够验证。另外,使用局部化原理,保证测试过程中的测试都与一个参量相关,以此保证唯一的测试结果。最后,根据电路通过及不通过不断变化状态的特征,使用相对性原理,对测试结果有效性进行全面的检查,以此保证程序的可靠性,降低错误检测的机率。 2.5 量值溯源 量值溯源指的是将量值通过不间断的一条链追溯到国家及国防的最高标准。在微电子电路校准及检测过程中,量值溯源校准的方法及溯源方法有着一定的联系,所以也就是量值溯源具有两种方法,分e为溯源法及标准物质法。由于后者在使用过程中具有一定的限制,所以就要使用溯源法对微电子电路进行校准。 3 结语 随着我国社会的不断进步和发展,不断是大型工程中的电气设备,还是日常生活中的家用电器,都会使用微电子电路技术。微电子电路技术就是一种将多种半导体作为基础的电子技术集成电路,其特点就是重量轻、体积小,并且具有较高的可靠性。为了能够保证微电子电路电气具有较高的质量,就要对其进行检测,以此控制器质量。基于此,以上本文就针对微电子电路的校准技术及自动测试进行了研究和探讨,以此保证电气设备中微电子电路的安全性。 微电子论文:基于微电子学的无人机技术 摘 要随着电子信息技g发展,无人机技术已成为一种重要的信息技术手段,相较于有人机而言,无人机系统具有一定的“自主性”,能够在一定程度上实现系统的自主控制,强化系统的智能性,是无人机系统发展的重要方向。本文就对无人机系统自主控制技术研究现状进行分析,并展望无人机系统自主控制技术的未来趋势。本文研究了无人机技术的国内外研究现状,重点分析六轴飞行器研究领域当前的关键技术,包括无人机的研究与设计,并对无人机未来的发展进行了探讨。 【关键词】电子信息 无人机 六轴飞行器 研究与设计 1 前言 无人机首次出现在 1917 年,主要应用于防空导弹打靶、军事侦察、载弹远程打击,尤其美国“全球鹰”、“捕食者”、“沙漠鹰”等型号的无人机在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战中在侦察和主动攻击中所取得的良好军事效果,使得世界各国首先在军事上开始重视无人机的研制与开发。我国无人机发展起步于 20 世纪 50 年代末,20 世纪 90 年代末,发展才得以提速,国内大学相继成立了无人机专门研究机构,西安爱生技术集团公司(西安无人机研究发展中心)成为国内一家主要的无人机研制生产厂商。它是航空工业总公司设在西北工业大学集科、工、贸一体化的现代化高科技企业,主要研制和生产系列化小型无人机系统,被国务院发展研究中心确认并入选“中华之最(1949-1995)”,是我国最大的无人飞机科研生产基地。随后,无人机的发展逐步扩展到民用市场,而在测绘行业的应用成为民用最大且发展较早的一个分支。中国测绘科学研究院于 2003 年完成并通过国土资源部验收的“UAVRS-II 型低空无人机遥感监测系统的研制”项目,实现了无人机遥控、半自主、自主三种控制方式,利用获取的影像制作了数字正射影像和线划图,开创了国内无人机应用于测绘领域的先河。 目前国际上对多轴飞行器研究与设计较为深入,后期经过大量实验及不断地调整和改进,合理的设计了六轴飞行器的整体结构。六轴飞行器的支架通过3D打印而整体打印出成品模型,飞控板和电机都固定在打印出的架子上,将六个电机呈六边形放置,使飞行器灵活并易于控制。电池利用扎带固定在飞行器下方,以保证飞行器的重心偏下,增加飞行的灵活性。遥控器通过铜柱将两个PCB板子连接起来,增加握持的手感,并且主要元件都放在两块PCB板中间,增加系统的安全性能前端引出无线通信模块天线,增加传输的功率与距离。 2 调试问题 系统的软件和硬件调节是一个漫长而复杂的过程,而且在调试过程中会不断遇到各种问题如电机坏掉、MOS管烧掉、连接突然断掉甚至在飞行过程中飞行器直接从空中衰落导致整个系统的崩溃。这些问题必须及时的解决,否则根本不能进行下一步的工作。虽然在调试过程中问题不断,但是整个制作过程累积的大量的宝贵的经验,在飞行器终于能飞的时候,会发现自己的这些努力是值得的。下面列出调试过程中的遇到的主要问题。 2.1 电机控制与驱动设置问题 动力系统是多轴飞行器的核心系统,因为整个系统的最终目的就是通过PWM波来控制电机的转速,保证动力系统的稳定是飞行器能运动的前提。在开始调试的时候,总出现电机不转的问题,通过不断的验证发现是电路MOS管选择错误,最终选择了P沟道增强型MOS管进行对电机的控制。在飞行过程中总会出现MOS管烧毁的情况,还有NRF24L01总是失联,最终发现是没有焊接保护电容导致,还有数字地和模拟的地信号没有分开。并且STM32的PWM控制需要较高的的频率,当频率较低时,可能会出现电机转速不均匀的情况,最终选择的电机频率为20KHz,能够保证系统流畅的运行。 2.2 飞行器的重量问题 在开始设计时由于没有考虑飞行的重量,导致飞行器根本飞不起来。之后更换飞行器支架,更换更大功率的电池,总体来说就是让飞行器的重量更轻,让飞行器电机的拉力更大。还有飞行器电机的垂直放置也是相当重要,当倾斜时,会有一部分的力是飞行器向某个方向飞行,并且这个力不容易抵消。 2.3 PID的参数整定问题 PID控制器直接控制的是飞行器的电机输出,直接影响六个电机的转速,控制飞行器的飞行姿态。因此合理的PID参数可以使飞行器更加平稳的飞行,所以说PID参数对飞行器的姿态确定至关重要。并且在飞行器的飞行过程中,可以通过PID的调整来实现不同的飞行效果如翻滚动作,以达到在各种控制环境下的稳定运行。PID参数中,P、I、D三个参数作用各不相同,在实际中,其输出的结果是相互影响的。为了保证飞行器的平稳飞行,需要多次对PID三个参数进行调节,保证系统对飞行姿态的快速响应以及在外界干扰到来时系统能够稳定的运行。 2.4 遥控器控制频率问题 在刚开始遥控飞行时,遥控器对飞行器的控制总是慢0.2秒左右,导致遥控器不能实时的控制飞行器的姿态,出现一些意外的碰撞等状况。调试遥控器的过程中发现,在主循环中加入了过多的程序,导致系统循环一次的时间过长,系统响应慢,传输数据的频率过低,整个系统反应过慢。最后解决办法是增大遥控器的频率,并减小主函数中循环的代码量,留下最基本的代码,保证整个系统的流畅运行。 3 结论 六轴飞行器是一种较为新型的飞行器,目前国内外的发展迅速,在各个领域中都起到了重要的作用,并且将来会发展到更广阔的空间。随着技术上的发展,多轴飞行器会向微型化、自动化方向发展,能够更好的结合实际,发展到各个领域。本课题研究比较了许多国内外的产品,并通过比较,结合其优点,弥补其不足,根据实际情况进行研发,最终完成了六轴给星期的设计。随着科学的发展,本文设计的六轴飞行器还可以得到更好的改进,随着时间的推移,会有更好的产品出现在人们的面前。 微电子论文:当前微电子学与集成电路解析 摘 要 微电子学属于电子学的分支学科,以半导体为主要对象,形成微小型电路和系统等。而集成电路属于微型电子器件,将各类元件通过合理的布线方式,成为一个具备完整电路功能的结构。微电子学与集成电路直接关系到相关高新产业的发展和进步。展开对微电子学与集成电路的分析,旨在明确微电子学与集成电路的基本情况,推动微电子学与集成电路的有效应用,实现相关产业的创新和发展。 【关键词】微电子学 集成电路 半导体 微电子学与集成电路是现代信息技术的基础,各类高新行业在具体发展中,均会对微电子学和集成电路进行应用。其中,集成电路选择半导体镜片作为基片,并结合相关工艺,将电阻、电容等元件与基片连接,最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上,研究半导体和集成电路的相关物理现象,并有效的对其进行应用,满足各类电子器件需求的效果。基于此,本文对当前微电子学与集成电路展开分析,具体内容如下。 1 微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。 集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2 微电子发展状态与趋势分析 2.1 发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。 现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下: (1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。 (2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。 (3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2 发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。 在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1 硅基互补金属氧化物半导体(CMOS) CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。 2.2.2 集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3 微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。 3 微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。 在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4 结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。 微电子论文:军事信息作战领域的微电子技术应用 【摘要】 自80年代以来,军用微电子技术得到了快速的发展,及其微电子技术在信息作战领域发挥突出作用。特别是雷达领域,微电子技术的成熟日渐提高了雷达系统的各项性能。本文主要阐述在90年代中美国军用微电子技术当中的两个支柱型产品超高清集成电路与微波单片集成电路的发展现状以及它在雷达系统当中发挥的先用。 【关键词】 雷达 微电子技术 分析 在现代化的军用雷达与电子设备之中军用微电子技术属于非常重要的技术之一,是现代军事信息作战的基础。在军用微电子工业当中,集成电路属于最具活跃的产品。在美国非常重视开发与应用军用集成电路。美国相关的国防部门早在十几年前曾提出^超高速集成电路与微波单片集成电路的发展规划。只要真正的实现这两者的发展计划对于军用雷达与武器装备未来的发展有着巨大的影响,对打赢未来信息战争发挥举足轻重作用。 一、超高速集成电路与微波单片集成电路的特点 1、超高速集成电路的特点。在未来的信息作战当中,电磁信号的环境十分汇集而且复杂,军用雷达与电子情报系统需要面对一百至二百万脉冲美妙的信号方面的强度,处理信号的系统极有可能需要执行几十亿条指令。面对极其复杂的信息作战环境,然而目前一般的集成电路处理信号系统的效率很难满足相关的需求。要想真正的处理好这方面的问题,美军便加大力度促进超高速集成电路发展。 2、微波单片集成电路的特点。微波单片集成电路将超大规模集成电路、超高速集成电路以及超高性能集成电路使用至数字电路中的微波电路,它属于集成电路处于微波电路中主要的发展。微波单片集成电路将诸多晶体管、电阻、电容等管线集中至一个芯片上,制成许多功率放大器、低噪声放大器、移相器等。仅有很少的微波单片集成电路芯片组合起来就能组成一个收发构件,用来代替很多元件。 二、超高速集成电路与微波单片集成电路的发展现状 1、超高速集成电路的发展现状。美国国防部门早在很多年前年对超高速集成电路的发展就已经开展实施以硅为主要材料发展计划,之后又转化成将硅和砷化稼作为主要材料并举的超高速集成电路发展计划,为了促使军用电子系统发展的快速进程。此计划主要是为了促进民用半导体商家的发展所难以解决的军用信号需要的元器件工艺,就是为了满足军用信号处理、抗辐射、故障容限等能力的有关需求所提出的。这个计划的的总提目标就是为了研制出功能先进、价格合理、高质量的超高速集成电路芯片,确保处理信号速率、功耗减少、可靠性、维护性合理提高的终点目标,并且使目前具备处理数据的速度必须提升一级。其实际的目标是为了使芯片的微加工线宽达到标准的规格,各项功能要比同样种类民用的产品高出百倍,将其的可靠性提升十倍。按照制定的范围超高速集成电路应当于1990年完成计划,共投资量达到十亿美元,通过集中开发了来实现亚微米特有的尺寸要求的技术。 2、60年代中期才得到逐渐的发展,70年代,砷化镓材料制造工艺的逐步成熟,对于微波单片集成电路的发展形成了很大影响。因为砷化镓材料的电子迁移率比硅高出7倍,且半绝缘砷化镓的电阻率的高度达到108,因此砷化镓属于最合理的微波传输介质材料,非常适合用在单片微波单片集成电路的衬底。正是因为砷化镓技术的普遍推广,促进了工业界集团朝向微波单片集成电路的方向发展。 三、超高速集成电路与微波单片集成电路在信息作战领域的应用 1、超高速集成电路在雷达和军用电子设备中的应用。超高速集成电路应用至军事雷达与电子装备系统中有效的提高了的在战场上获取情报、侦查情报、分析目标、处理数据等方面的能力;在很大幅度上,有效的提高了雷达、电子设备、武器系统在复杂的环境当中,以最快的速率反应能力与应变能力,实现了信息作战武器系统的高速、高效和精准性。 2、微波单片集成电路在军用雷达中的应用。与普通使用的陆基雷达相比较之下,微波单片集成电路器件与之同样的雷达在相同条件下所耗费的性能提高十倍。相控阵雷达的真正优势在于产生的微波功率的与传输效率较高,发射机的功能消耗等于使用功率管的三分之一,同时接收机的灵活度也提高了2倍。另一方面的优势在于可靠性较强,在此过程中,就算其中有百分之五的构件失灵。雷达系统依然能保证供应更好更多功能工作性能。微波单片集成电路 T/R组件极具紧凑、可靠性高、重量轻、成本低等结构方面的优势。 结束语:综上所述,超高速集成电路能够有效的提高处理信号与处理数据的能力,还能增强信号方面的接收、传输、发射能力的微波单片集成电路电路能实现构建出新一代全新的军用微电子系统,这种系统在军事信息作战领域特别是雷达和电子设备中拥有良好的应用前景。在下一代中的军用雷达关键特征在于它器件方面的模块化与集成化,而超高速集成电路与微波单片集成电路属于提高军用雷达器件集成化、模块化过程中最重要手段之一。
在大跨度建筑工程中经常能够见到网架结构,其外观具有多种类型,采用这种方式构建的工程具有较高的安全性,同时其安装技术对工程质量、效率方面的要求较高。为提升其整体施工工艺水平,现场人员必须掌握对网架结构的关键工序,遵守相应的施工制度,确保现场施工顺利开展。 1工程概况 陕能集团陕西商洛发电有限公司2×660MW机组工程,位于陕西省商洛市张村镇,为落地双联跨拱形煤场,矩形建筑。设计采用筒壳网架结构,建成后为陕南第一座火力发电厂,填补了陕南地区无发电厂的空白,有力地提升了地方经济。本工程初步设计时,使用预埋锚栓连接支座,该支座对土建误差控制要求严格,锚栓安装精度要求较高,球、支座底板分离,需先安装支座板,现场焊接支座球。且侧面及底板均设置有预埋锚栓,安装支座及其困难。如遇到较大安装及预埋缺陷,整改复杂,烦琐,且易留下质量缺陷。因螺栓球与支座底板钢性不同,焊接需采用特种焊条,现场焊接支座球预热时会对已经安装完成的高强螺栓造成一定的热影响,对高强螺栓强度不利。安装工程中如支座因预埋误差不能就位,则后续施工不能进行,对施工进度严重滞后造成极大影响,使现场施工成本成倍增加,且网架单元处于高空吊装中,对整体施工安全造成极大隐患,稍有不慎,将造成严重的安全事故。根据公司历年施工经验及高深的设计技术,深化后支座球取消预埋锚栓,取消支座底板,支座球与支座底板在加工厂直接加工焊接完成,省去现场预热,不会出现热影响区对高强螺栓造成不利影响。支座板直接与预埋件进行焊接。如安装中出现偏差,直接使用气割工具修整支座板,简单易行,方便快速。即使预埋件中心出现少许位移,进行整体调整时,因没有预埋锚栓孔距精密要求的牵绊,累积误差非常容易修整。对施工进度的影响基本可以忽略不计。网架安装完成时,支座与预埋件采用二保焊现场焊接,方便快捷。 2建筑工程中网架结构施工工艺 建筑工程中网架结构在实际施工过程中,结合现场情况制定完善的工艺流程,采取相应制度保障,确保施工顺利、有序开展,加强现场监督管理,避免质量问题的出现,保证了施工企业获得更大的利润,同时提升了现场施工工艺水平。 2.1常见施工工艺 2.1.1采用整体提升的方式进行施工 网架结构施工过程中,采用整体提升的方式进行施工,主要是指在网架结构上安装相应的提升设备,然后通过这些设备将网架进行整体提升,或者在进行网架提升的同时采用滑升模板的方式对柱子进行施工,一般适用于场地较小、周边存在较多网架支点的区域。但是采用整体提升的方式进行施工,在网架结构提升到空中后无法进行再次调整、移位,现场人员进行精密计算,并确保提升过程中能够严格依照相应计算结果进行操作。对于整体结构的提升点位置、数量,要合理选择,确保其受力状况与网架结构正常使用时接近,从而保证网架结构能够按照准确的方式方法进行提升、安装。 2.1.2采用整体顶升的方式进行施工 采用整体顶升的方式进行网架结构施工主要应用在网架结构支撑点较少的情况。由于在顶升过程中需要较大的起重能力,为减少垂直运输的工作量,需要先在地面上将网架拼装好,并然后将屋面构件安装到网架结构上,然后利用千斤顶、支撑结构进行交替填塞,然后逐渐将网架结构整体顶升到设计标高即可。通过将结构中的柱块连接起来,形成网架结构的支撑柱。这种网架结构的施工方式所需的设备简单,顶升能力要求高,但是由于网架结构的支撑节点较少,需要截面较大的柱子才能满足要求,所以,对于采用整体顶升方式进行施工时要尽量利用工程结构中的永久性支撑柱进行顶升,不然就需要在原支点或附近设置临时顶升系统,并且在顶升过程中,要保证各个顶升设备的速度、效率、进度保持一致,避免因为设备原因造成的问题。 2.1.3采用整体吊装的方式进行施工 采用整体吊装的方式进行施工,需要先将网架结构在地面拼装成整体,然后核查其整体质量,据此选择满足要求的设备,并结合现场施工情况布置设备,在确保现场稳固后,将其吊装至设计高度。这种方式主要适用于通过焊接方式进行连接的网架结构。在地面进行综合拼装能够确保结构整体的焊接质量及其尺寸精度,但是在吊装过程中所需的起重能力要求较高。一般情况,采用整体吊装的方式进行施工可以使用多台桅杆或自行式起重机进行抬吊,这主要是桅杆起重机的起重量大,能够解决各类大型网架结构的起吊问题。但是,在现场施工过程中需要采用大量钢丝绳、辅材、人力、卷扬机等,造成大量附加成本,但是对于中小型钢管桅杆的整体吊装网架所需的成本会相对较低。网架结构在地面拼装时,可以在设计位置错位拼装,然后采取相应措施避免网架结构吊装过程中被障碍物阻碍,必要情况下可以征得设计单位同意,个别构件暂不拼装,在网架结构整体就位后再行安装。 2.1.4采用悬吊拼装的方式进行施工 悬吊拼装先在地面将网架主要杆件、节点进行组装,形成网架结构的小单元,然后将其悬吊到空中。根据施工方案确定的预定位置、安装方法进行拼装,最终形成建筑工程网架结构。采用悬吊拼装的方式进行施工需要借助机械设备,但是由于主要将网架结构的小单元进行悬吊,整体来说对于机械设备的起重能力要求较低,但是对于脚手架的搭设质量要求较为严格,特别是在悬吊拼装施工过程中,要严格管控脚手架的搭设,并做好相应的安全防护,避免现场施工人员高空作业时发生安全事故,这也是采用悬吊拼装的方式进行施工时需要注意的关键。在网架结构正式进行拼装前要按照图纸将各轴线标记好,然后在保证拼装精度的基础上按照顺序进行拼装,严格控制拼装误差。现场拼装过程中要定时对网架杆件轴线、标高等关键因素进行检查,确保其误差在施工工艺允许误差范围内,若发现存在误差异常的问题,现场施工人员必须及时进行纠偏,对网架结构的几何尺寸、安装精度满足方案要求,并采取针对性措施进行安装调整,,避免误差累积直接影响整个工程项目,切实保证建筑工程网架结构安装质量。采用悬吊拼装的方式进行施工工序简单、对机械设备要求不高,但是在实际施工过程中,需要将整个网架结构系统的各个节点、构件单元等通过焊接、螺栓的方式进行连接,施工过程中的安全风险大、安全系数低,加之网架结构上的面积大,需要进行连接的各个节点、构件单元等数量较多,实际作业量较大。若全部采用焊接方式进行连接,容易在焊接过程中出现电火花、漏电等问题,总的来说采,用悬吊拼装的方式进行施工安全隐患较多,实际施工过程中必须做好完善的安全防范措施,现场施工人员必须做好全部安全防护措施,然后才能进行网架结构安装,确保现场施工安全,保证施工人员的生命安全。 2.2合理选择安装工艺 网架结构中多采用强度较大的材料,其安装工艺方式较多,需要根据不同施工条件选择相应的施工工艺。但是无论何种施工方式,都要确保现场安全技术、工艺的准确性,从而保证网架结构质量、功能满足相应要求。若选择错误的施工工艺,会造成工期延误或存在较大安全隐患,同时现场施工要确保规范操作,确保达到预期的施工效果。 2.3加大施工质量管理力度 影响网架结构安装质量的因素较多,需要选择合理的施工工艺技术,避免外部因素的不利影响,充分发挥出网架结构的价值。在网架结构安装过程中,对于时间、技术、质量等管控能够有效延长建筑工程的使用寿命,通过加强网架结构安装管控,提升现场安装效率,保证施工安全,针对施工工艺采取有效措施进行平衡,加大现场施工质量管理力度,大大提升工程的经济效益和社会效益。 3结语 建筑工程中的网架结构施工会受多种因素影响,科学、合理的施工工艺是确保建筑结构稳定、工程质量的重要基础。在安装网架结构时,根据现场情况选择合理的施工工艺流程,能够有效提升现场施工效率,缩短工程建设周期,提升施工工艺水平。因此,在建筑工程中网架结构的施工必须通过完善的制度,将先进的施工理论与实际工程建设相结合,充分体现出网架结构的特点、优势,利于实现网架结构的价值。
石油化工论文:绿色石油化工工艺 一、绿色石油化工工艺的主要内容 “原子经济性”是绿色石油化工工艺的核心内容之一,所谓经济性就是减少浪费,让所有参与的物品都能达到最大的使用性,原子经济性就是利用原料中参与反应物中的细小原子,在化学反应过程事能够得以充分的利用,尽量!向空气中少产生或不产生废弃物,既能充分利用资源,又能防止污染。回收再利用、减少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是绿色石油化工工艺的另外一个核心内容,回收再利用就是将已有废弃的产品经过化学工艺使之产生新的产品,减少使用量就是对于污染环境,给人类的生存健康的材料少用或尽量不用或是找新的材料来代替。这样就会大大减少三废排放;有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。 二、绿色石油化工工艺现存在的问题 1.危险性大绿色石油化工工艺术行业是一个存在潜在网险巨大的行业,它生产的任何产品都要经过化学反应来进行,稍有不慎就会造成巨大的经济损失或人员伤亡事件,行业危险系数高,危险性大。 2.原料种类少,资源浪费严重绿色石油化工工艺行业主要原料就是石油和煤炭,而我国两种原料的储藏资源在日异减少,要想发展好绿色石油化工工艺行业,就必须保证和两种有限资源的协调发展。目前,我国能源的使用率不高,单位能耗所创造的财富远远低于发达国家,我国创造每单位GDP的能耗比国际水平高出许多,是世界平均值的3至4倍,日本的11.5倍,美国的4.3倍,德国、法国的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式扩大生产,全世界的能源也难以维系高速运行的中国经济快车。 3“.三废”排放多,对环境污染大汽车行业是石油化工行业最大的用户,它每年向空气中排放大量的CO2,全国一些大城市汽车尾气对空气的污染已达到50%以上,人生常期生活中这样的环境里会感觉胸闷,嗓子干痒,头晕等,严重威胁人类的健康。四、绿色石油化工工艺发展思路绿色科技内涵是要对环境污染进行合理控制,从根源上解决环境污染问题,传统的石油化工工艺已对环境产生了污染,而绿色化工工艺体现为绿色生产、无废物排放,这才是控制环境污染的最根本的方法。所以绿色化工工艺要向使用无毒害作用的反映材料与催化剂,追求原子经济,减少“三废”的排放目前标努力!第一要进一步开发研制“原子经济”反应,它是绿色化学工艺首要研发的反应类型,不断研制和改善反应中的催化剂,以实现反应中的各原子利用率最大化;第二,加强石油石化行业管理和内部控制,保证生关设施安全和人员安全,加强岗位责任制度建设,培养员工主人翁意识和责任感;第三选取环保的原材料,绿色石油化工工艺的一个要求就是杜绝使用毒害的原料,而是选择化学物质充当原料,要想从根本上免除环境污染,可以利用能够再生的自然材料例如:野生植物作为化学原料,以及一些农业废物,如:秸秆、稻草等进行反应成为酸、醇等化学物质;第四,选择绿色环保效果好的工艺,设计有利于环境的化学反应途径,形成物质与能量的良性循环。 三、结束语 绿色石油化工工艺的最终目标为生产出对环境和对人类健康有利的产品,保障人们正常的生活和生产中所需的能源。特别是能够研究出代替燃油,减少汽车对向空气中排放的废气,来保护生态系统。随着科技的发展,科研水平的提高,如今,一些高分子、精细化工产品都已问世。例如:生物生产干扰素、费事催化技术合成醛、醇等产品都取得了良好的环保效果。绿色石油化工工艺行业要想有效降低对对环境的破坏,达到没有公害的绿色生产的目的,就要尽量选取一些节约资源,耗能低的化工工艺,以及一些无毒害作用的原材料,利用绿色环保的生产技术,不断提高生产工艺。 石油化工论文:石油化工的防爆电气设备 摘要:近年来,随着对安全生产管理的进一步深入,石油、海洋石油、石油化工和化学工业等行业在争创效益的同时,以人为本、安全生产的意识正在逐步提高。因此,爆炸危险场所的电气和照明设备在采购、设计、安装、使用和维修后的防爆安全性能已经越来越得到石油、化工等行业的重视。 关键词:石油化工 防爆 环境 电气设备 采购 维修 石油化工企业因以石油、天然气及其产品为原料,在生产、加工、处理和储运石油、天然气产品过程中不可避免地会出现爆炸性混合物或火灾危险物质,而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路、漏电、电火花或电弧等产生火源,工艺设备或管线会因静电产生火花,爆炸性混合物或火灾危险物质遇到火花、电弧或高温时,将可能引起爆炸或火灾,因此,石油化工企业与普通场所的电气设计相比,因爆炸和火灾危险环境的存在,在电气安全方面有较高的要求。 一、防爆电气应用的场所和环境 (1)具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。 (2)具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。 (3)易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。 (4)上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件(高温高湿、低温、砂尘、雨水、振动)影响的环境/作业场所。 上述爆炸危险环境/场所主要存在于危险化学品生产、运输、储存、应用和销售中。这种环境/场所在石化行业的企业中所占比例大约70%~80%;化工和制药行业占有大约50%。根据危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区,它们的划分主要取决于释放源(爆炸危险源)的释放程度。当然,场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响,有的影响很大。 二、电气设备选择 1 电气设备的防爆途径 电气设备的防爆主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般有以下几种途径:采用防爆外壳。当爆炸性混合物进入壳体内发生爆炸时,不会引起外壳变形,火焰从外壳之间的间隙传出时,受到足够的冷却,其能量已不能引燃外界的爆炸性混合物,从而起到防爆作用。 采用本质安全电路。当电流和电压都比较小时,在电路中采取一定措施,使线路或设备产生的电火花能量不能引燃外界的爆炸性混合物。隔离法。主要是将爆炸性混合物与产生火花等危险因素的部分隔离,如正压型、充油型电气设备。限制设备正常工作的温度,如增安型电气设备。爆炸性气体环境的电气设备防爆类型有:本质安全型,标志为ia、ib;隔爆型,标志为d;增安型,标志为e;正压型,标志为p;充油型,标志为o;无火花型,标志为n。 2 爆炸性气体环境的电气设备选择 电气设备应根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求进行选择,选用的防爆电气设备的级别和组别,不应低于该爆炸危险气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。 三、防爆电气设备采购的一般要求 防爆电气设备采购渠道主要来自以下5个领域: (1)设计部门选型; (2)工程项目的招标; (3)成套进口设备采购配套; (4)企业通过网上或自主通过多家报价比较自主采购; (5)市场上企业经营部或商店采购。 采购过程中对供应商和产品资质的要求: (1)防爆合格证。 (2)防爆电气产品的检验报告和检验机构审查通过的技术文件。主要是防止防爆合格证的伪造以及更加详细地了解产品防爆参数和限制的条件。 (3)生产许可证,没有在生产许可证目录的,此项不考虑。 (4)企业的定点或入网证明,此项限于特大型企业。 (5)产品的其他质量证明,例如:船检型式报告、防腐报告、防护试验报告等。 石油化工论文:石油化工内部控制工作要点 随着集团公司各项改革工作的深入实施和管理转型,内控制度进入正式实施的第三年,也是内控管理工作的调整发展年。内控制度实施以来,各企业以完善制度体系为基础,以构建内控管理长效机制为主线,以强化执行力为重点,以检查考核为手段,坚持将内控管理融入日常工作,内控管理工作稳步推进,管理水平不断提升,在规范经营管理行为、防范经营风险、建立长效管理机制等方面起到了很好的保障作用,企业内控管理水平明显提高。但通过检查发现,企业在一些关键环节和细节上还存在部分问题,特别是去年集团公司及股份公司少数企业相继出现管理失控的情况,凸显出内控制度在深入贯彻执行及风险管理方面还存在很多问题。,我们要结合企业改革和转型的需要,以“有效和高效”为目标,围绕总部内控“一体化”、依托制度信息化、研究建立风险识别及预警和防范体系、优化内控检查思路等重心,狠抓内控制度的深入贯彻落实,推动内控管理的转型,提升内控执行力,确保内控管理实现可持续发展。总部及企业重点抓好以下工作: 一是强化风险管理,研究建立风险识别及预警防范体系 研究建立以风险管理为核心和导向的内控管理,企业应从加强关键环节、重点领域的业务管理入手,强化对招投标管理、信用管理、对外投资、分包管理、资产产权处置等生产经营管理过程中高危地带的监控,并加强风险分析和定期评估,避免重大风险和实质缺陷的发生。结合国资委全面风险管理指引的要求,逐步研究建立风险管理事件库。企业要按照统一的格式和要求,定期开展风险分析和评估,对已发生的事件或潜在的重大风险及重要风险进行分析,制定应对、解决或改良措施,按要求纳入风险事件库的管理,并按季度上报总部汇总更新,逐步推进内控管理与全面风险管理的有机融合,进一步提升风险的防范和抵御能力。风险管理事件库统一的格式和要求由总部制定下达,并负责汇总建立集团公司总体的信息库,定期进行分析。 二是开展外部项目调研督导,加强外部项目监管 根据近两年的检查和了解,总体感觉企业外部项目内控管理比较薄弱,考虑外部项目管理的现状,企业要加强对外部项目内控管理的支持和督导。一是加强外部项目管理人员内控培训学习,采取集中培训和现场培训相结合的方式,提高内控管理意识。二是加强外部项目的督导调研,了解外部项目内控执行的难点和阻力,制定切实可行的应对措施,强化对外部项目的支持,提升外部项目的内控执行力。三是加强对国际项目的监管和指导,研究国际市场的特点,有针对性探索和完善国际项目内控管理制度。今年总部拟组织对外部项目相对较为集中的地方,开展外部项目专项调研和检查,以促进提高外部项目的内控管理水平。 三是建立内控管理定期通报机制,定期内控管理动态(简报) 为解企业内控工作开展情况,定期总结管理经验,剖析执行中出现的案例,建立相互学习交流的平台,各企业要建立定期简报制度,通过总结本企业内控管理、风险管理经验或剖析执行中出现的问题与案例,以内控管理动态(简报)的形式下发所属单位,同时将每期内控动态(简报)每月25日前向总部进行报送。原则上规模较大的企业每月报送,其他企业按季度报送。总部依据企业的内控动态(简报),对各企业总结的先进经验和典型案例进行总结提炼和选编,以总部内控动态(简报)的形式定期下发企业,供所属企业进行学习和参考。 四是继续强化基础资料规范工作,推进内控管理要件的表单化工作 集团公司要分步推进实施制度全面信息化工作,将所有制度按照“制度流程化、流程表单化、表单电脑化”的要求进行信息化,该工作也与内控制度表格化联系紧密。企业要规范内控管理要件,结合企业管理实际,整理汇总企业成熟的要件资料,并结合内控制度要求对没有的要件进行制定和完善,对所有内控要件资料力求以表单的形式体现出来,形成本企业的内控管理要件,并于7月底前上报总部。总部借鉴各企业的管理要件格式,完善制定出统一的管理要件格式,形成系统的管理要件表单,为制度信息化奠定基础。 五是调整优化检查考核思路,提高内控检查质量 企业要继续加强内控检查评价,优化和创新检查思路,选拔、培养和选用经验丰富、责任心强的内控检查人员,完善专业队伍人才库建设。企业在做好内控重点流程测试及自查工作的同时,加强外部项目的检查评价工作,延伸检查范围和深度,提高检查频率,结合审计、稽核、效能监察等形式开展专项和复合检查工作。检查中重点控制风险点和关键环节的抽查样本,切实提高内控检查的质量和效果,并落实“严考核、硬兑现”机制,企业检查评价工作应在10月中旬底前完成,11月15日前将自查报告报总部备案。为了进一步提高内控检查的深度,延伸检查范围,总部也将研究优化内控检查的思路和方法。 六是继续加强宣传培训,通过多种形式扩大内控影响力 企业要抓好内控环境建设,扩大内控影响力,提升全员内控管理意识,坚持对内控宣传培训工作常抓不懈,并开展多种形式的宣贯方式。一是坚持业务流程讲解与案例相结合,引用国内外企业的典型案例,通过案例分析来加深对内控流程的理解。二是要加强企业间相互学习交流,内控培训可以聘请兄弟企业的内控专家进行交流讲课,也可组团到管理好的企业去现场学习。三是鼓励内控管理骨干参加有关权威机构或高校举办的培训班,了解内控新观点和新思路,加强理论知识学习。四是开展内控知识竞赛,丰富宣贯形式,强化对流程的学习和理解。五是开展内控论文征集和评比活动,提升内控理论学习和研究水平等。 七是开展专题研究,研究做好与内控相关的专项管理工作 为了更好地做好内控相关工作,配合解决好今年重点工作中的难点,确保内控工作深入并顺利开展,总部计划采取实践推进与课题研究相结合方式,选定部分重点课题,指导企业开展研究工作,以推进专项工作顺利开展。各企业要成立课题研究小组 ,指定相关人员,结合实际工作开展情况,对相关工作进行研究,在企业内开展优秀课题评选活动,并向总部提交推荐优秀研究成果。具体研究围绕以下课题开展:内控风险识别及预警防范体系的构建;内控“一体化”管理存在的问题及应对措施;内控管理与业务监督管理的关系;新形势下内控管理如何实现可持续发展;内控检查评价方法及考核方案的优化思路;内控管理信息化的实现途径及探索等。原则上规模较大的企业应选择多个课题开展研究。 八是做好内控日常管理和运行工作,狠抓内控制度的贯彻落实 内控制度贯彻落实的好坏决定内控管理水平的高低,为了进一步确保内控制度贯彻执行,企业要结合管理实际,继续做好日常管理和运行工作。一是跟踪抓好内控检查出问题的整改落实工作,开展检查回头看及复查工作,防止类似问题再次发生。二是做好年度内控工作计划的安排布置,结合企业实际和总部要求,有针对性地开展内控管理工作。三是抓好内控实施细则的完善,规范权限的细化和转授权机制。四是抓好内控制度的贯彻执行,切实提高内控执行力和自觉性。五是做好内控管理定期总结和汇报工作,并分别在6月中旬及12月中旬前将内控管理总结上报总部。 石油化工论文:石油化工工程项目管理的实用性 1质量控制上的项目管理 其实,质量控制可以看作是三个核心目标中最关键的一个目标,只有保证了工程的质量,才能够进一步讨论对成本以及进度的控制。工程质量的控制贯穿整个施工过程,从建设施工材料的采购,到具体施工流程的进行,到最后的工程验收,都需要进行非常严格的质量控制,才能够保证工程的质量达到要求。要从施工人员的专业技能水平以及职业道德素养入手,确保在整个施工流程中,工作人员严格按照规定进行材料的采购与工程的进行,杜绝偷工减料、违规操作等情况的出现。另外,对新技术、新工艺的开发应用也可以提高工程的质量,可以在实际的施工过程中更多地注意采用更加先进的技术。 2石油化工建设工程项目管理的主要内容 以成本、进度、质量三个核心目标为出发点,在现代的建设工程项目管理中,可通过多方面的措施来实现项目管理的作用。在当今科技水平飞速发展的背景下,项目管理主要包括了SHE管理、合同管理以及信息管理等三方面的内容,通过这三方面的内容,在建设工程中进行综合应用,可以让三个核心目标得以实现,充分体现出现代项目管理在石油化工建设工程中应用的完善性。 2.1项目管理中SHE管理的应用所谓SHE管理,也就是将安全(safety)、健康(health)、环境(environment)三者结合到一起的一个综合管理系统。将减少施工过程的安全事故,保证施工人员的健康状况,保护外界环境不受破坏作为管理的出发点,对可能存在着危险、不稳定的因素进行及时的纠正。特别是对于石油化工建设工程来说,在施工过程中会存在着相当多的安全隐患以及威胁施工人员健康和破坏生态环境的因素,进行SHE管理是石油化工建设工程最为基本的一项管理内容。 2.2项目管理中合同管理的应用 合同管理是通过建设工程中的不同参与方所应该履行的义务以及所具有的的权利来进行责任分配的一种管理方式。通过合同管理,可以更好地明确建设工程中每一个具体项目的负责方,将保证施工的成本、进度以及质量具体到每一个工程参与方。目前石油化工建设工程中参与方可能涉及到的合同包括设计合同、承包合同、分包合同等等,这些合同在签订于解除的过程中都具有相应的法律效应,加强合同管理是提高整体工程质量,实现工程参与方利益共赢的必要手段。 2.3项目管理中信息管理的应用 信息管理是在新时代高科技发展背景之下兴起的一种管理方式,通过信息手段,实现建设工程的高效系统化管理。在石油化工建设工程中,信息管理主要包括组织类信息管理、经济类信息管理、技术类信息管理、政策类信息管理等多方面的内容,通过对多种信息的综合管理,可以很好地实现对建设工程中成本、进度、质量等目标的有效控制,让石油化工建设工程得到更加快速的发展。 3结束语 经过多年的发展,项目管理的水平取得了很大程度上的进度。随着科技技术的逐步完善,许多高科技手段在项目管理中的逐渐应用,石油化工建设工程中的项目管理将会达到一个全新的台阶,在现代项目管理的调控与影响下,石油化工建设工程将会得到更加全面的发展。 石油化工论文:石油化工安全生产风险控制的措施 石油化工是以石油为原料生产化学产品的化学工业,安全生产时石油化工企业生存和发展的生命线,关系到国计民生,而在现实石油化工成产中,由于相关工作人员安全生产风险控制意识薄弱,没有贯彻落实安全生产要求,石油化工企业在化学药品开发、煤矿开采等方面发生的风险事故较多,给国家和人民的人身财产安全造成严重损失。因此,加强石油化工安全生产过程中的风险控制显得尤为必要。 1安全生产风险控制概述 石油化工属于高危行业,发生安全事故具有一定的必然性,但在生产过程中,进行严明的安全生产管理,严格控制生产流程,规范操作,可将风险发生率降到最低。一般可以从以下几个方面来进行安全生产风险控制:第一,人的安全可靠性。对于生产过程每一个环节,工作人员需要严格遵守规范操作,保证自身安全;第二,设备的安全可靠性。设备是石油化工顺利生产的重要决定因素,因而需要时刻保证生产设备安全稳定的运行状态;第三;环境的安全可靠性。保障设备、人员所处环境的安全性,避免因环境因素引发安全事故;第四;制定合理的生产管理制度,纪律严明,避免因管理不当而引发安全事故。安全生产风险控制是指企业根据风险评价报表,制定并落实相应的风险控制措施,从而将安全生产风险控制在合理范围[1]。一般风险控制措施包含两个方面:第一,预防安全事故的发生,即在石油化工生产过程中做好预防措施,防患于未然;第二,控制故事损失扩大的措施,即在事故发生以后,采取一系列针对性的挽救措施,将事故控制在最小范围,从而降低损失。 2安全生产风险控制措施 2.1安全生产风险控制措施内容 第一,采用先进工程技术手段实现安全生产,控制生产风险。工程技术措施是解决企业安全生产风险的优化方案,主要通过采用先进的工程技术手段来控制安全生产中的风险因素。例如,石油化工生产过程中易发生火灾等安全事故,可采用防火工程、消防技术等先进技术措施,做好风险控制管理,从而有效降低安全事故的发生率;第二,提高安全生产管理水平。人为因素在石油化工安全生产中起着决定性作用,因而在生产过程中,要加强安全管理,制定标准设备管理制度、员工行为准则和岗位职责制度,实现一体化的管理,从而提高化工生产安全性;第三;提高操作人员的综合能力。操作人员的专业能力和职业素质是影响石油化工安全生产的关键因素,企业需要提高操作人员的操作技术和职业道德素质,以此降低安全生产风险。例如,企业可开展思想道德教育讲座、讲坛等活动,利用多媒体技术播放优秀石油化工生产人员的工作事迹,以此对企业员工进行思想道德教育,增强员工的责任心;第四,加强个体防护措施管理。 2.2安全生产风险控制措施的制定与实施 安全生产控制措施是将风险程度作为参考依据,风险程度一般分为轻度风险、中度风险、重度风险。在制定控制措施时,要充分考虑到控制措施的可操作性、可行性、安全性和合理性。针对轻度风险,风险控制措施为:保持石油化工生产现状,检查生产设备,找出风险原因和解决方案,并作好记录;针对中度风险,一般根据风险制定相应的管理制度,从而控制风险;针对重度风险,首先要整理重大风险改进措施清单,清单中需要包含风险名称、风险现状、风险级别、责任部门和相应的风险改进措施。同时,还要制定包含风险名称、改进目标、改进指标、改进投入资金、实施时间和负责部门等条例的风险控制方案,严格按照风险控制方案执行风险控制措施,保证责任到人,以达到控制风险的目的。控制措施落实到位以后,还需要由该项目的负责人对实施结果进行审核评定,主要审核指标包括技术措施完成进度、完成质量和资金投入等,确保风险控制措施落实到位。 2.3风险信息更新 石油化工生产工艺繁多复杂,生产过程存在易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险,易引发安全事故,因而企业要及时更新化工生产过程中的风险信息,以便做好防控风险措施,降低风险发生率。例如,企业每年定时对常规化工生产活动进行一次风险识别和风险评价[2],主要审核过去的风险评价是否完善、是否全面包含企业生产各个环节以及相应的风险措施是否有效、是否需要扩充等,进行必要完善后制成风险评价报告。针对非常规性、作业复杂、危险性较大的生产活动,在每一次开工前就需要对生产活动进行风险评价工作,确保生产设备安全可用、生产环境适宜等,并将其制成可行性报告上报给上级领导,得到审批后才可作业。 3结语 石油化工属于高危行业,也关系到国计民生,因而加强石油化工企业安全生产风险控制是十分必要的。企业可以从采用工程技术措施、提高安全生产管理水平、提高操作人员的综合能力、加强个体防护管理等方面来提高化工生产过程中的风险控制。针对轻度风险、中度风险、重度风险等不同风险级别采取针对性的控制措施,并定时进行风险信息更新活动,以此降低企业化工生产风险发生率。 石油化工论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工论文:大型石油化工企业供配电系统 摘要:大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。本文根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内三种主要的供配电方式,并对其进行了较详细的分析比较。 关键词:石油化工 企业供配电 1 前言 目前我国的大型石油化工企业(简称石化企业)多数是由中、小型逐步扩容起来的,对于企业内的供配电系统没有很好地按照大型以及特大型石化企业统筹规划。随着我国经济建设的飞速发展以及现代生活的需要,还将新建许多大型以及特大型石化企业,如企业内供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题,也是与大型石化企业供配电特点息息相关的。 2 大型石化企业供配电特点 2.1 对供配电的可靠性要求非常高 对连续运行的石化企业来说,对供配电的可靠性要求是非常高的,仅几个周波的电力系统故障就能造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。 2.2 负荷相对平稳 石化企业的负荷是相对平稳的,日负荷曲线的变化很小,生产装置运行正常后,负荷几乎数周甚至数月不变。 2.3 负荷以异步电动机为主 石化企业的负荷主要是以大型异步电动机拖动的风机、压缩机以及隔爆或增安型异步电动机拖动的机泵为主。由于石化企业供配电系统内具有大量异步电动机的运行,因此,应对其功率因数进行有效的补偿。当采用电力电容补偿时,电力电容器组宜安装在主变电所、多区域配电所或多区域变电所内,因为这些变电所内的负荷相对平稳,而且可缩短装置变电所故障时的备用电源自动投入时间。 2.4 大型电动机启动 催化主风机等大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间却较长,是影响大型石化企业内供配电系统的关键问题之一。 2.5 具有企业自备热电厂 大型石化企业都具有企业自己的热电厂,其规模与企业的规模及地域的需求有关,有些规模大的热电厂除满足本企业的用电需求外还可向电力系统售电,通常仅能为本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂的主要作用是为企业内供汽,因此汽轮机多以背压式、抽汽背压式或抽汽凝汽式为主。一旦电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,各发电动机很难保证此时的稳定运行。通常大型石化企业的热电厂既是企业供配电系统的中心。 2.6 逐步扩容 石化企业的另一特点是用电负荷的逐步扩容,增加新装置及改造扩容是石化企业司空见惯的事情,因此在设计石化企业内供配电系统时一定要考虑留有足够的扩展余地。 3 大型石化企业对供电电源的要求 大型石化企业的用电负荷较大,通常总运行容量大于60MVA,供电电压为(66)110KV,220KV,并应由两个以上独立的电源供电,运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。 所谓双电源单运行供配电方式是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用,正常运行供电电源故障后备用供电电源自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是企业内供配电系统倒闸操作方便,缺点是正常运行供电电源故障后极易造成企业生产的混乱。 双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行,某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后对企业生产造成的影响较小,缺点是企业内供配电系统倒闸操作很不方便。 4 大型石化企业内的主变电所 大型石化企业通常是以热电厂或总降压变电所作为主变电所。一些大型石化企业内具有数个主变电所,运行方式等事宜通常供电力公司制约。大型石化企业内主变电所的接线方式通常是单母线分段带旁路母线及双母线等,一般位于企业的外侧以便输入供电电源,因此,必须采用电力电缆向生产装置变电所供电。企业内采用供配电电压及供配电方式应根据企业的负荷特点及地理位置等因素仔细选择。 5 大型石化企业内供配电电压及供配电方式 我国大型石化企业内供配电电压通常为: 35KV,10KV,6KV及0.4KV; 大型石化企业内主要供配电方式为: 主变电所直配供配电方式; 多区域配电所供配电方式; 多区域变电所供配电方式; 6 主变电所直配供配电方式 从主变电所6(10)KV母线采用放射式直接供配电至各装置变电所就构成了主变电所直配供配电方式。 该供配电方式构成简单,设备管理集中,容易实现全企业的微机化管理及保护,各装置变电所均可无人值守,人员需求较少,是目前多数石化企业主要采用的供配电方式。但该供配电方式主变电所配出回路过多,系统供配电损耗很大,另外,目前多采用电力电缆沿系统管架敷设的形式,多条电缆都从主变电所一处配出也给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了极大的不便。在该供配电方式中每个配出回路都必须按该生产装置的最大运行负荷考虑,因此,不得不增加电器设备及配出电缆的投资。由于该供配电方式仅从主变电所一处配出,供配电系统末端的电压波动很大,这给处于企业负荷远端的储运及给排水系统的电气运行造成了一些困难。 为了在主变电所配出线短路时维持主变电所6(10)KV母线的残余电压,以及限制装置变电所的短路容量,也不得不在主变电所母线配出端安装出线电抗器。出线电抗器的安装又给大型电动机启动及供配电系统运行等带来了一系列问题。大型电动机回路出线电抗器的选择是一个非常严格的问题,电抗百分值选择小了,不但短路电流限制的不够,而且大型电动机启动时对主变电所6(10)KV母线的冲击也很大;选择大了,又不能保证大型电动机启动时的机端电压及启动力矩。因该供配电方式从主变电所至装置变电所是采用电力电缆直配方式,主变电所的短路阻抗与装置变电所的短路阻抗几乎相等,不能用短路电流的幅值来选择装置变电所内故障与主变电所出线电抗器及其系统电力电缆故障,过电流保护必须采用时间阶梯方式,所以主变电所母线配出回路不能安装过电流速断保护。当某一装置变电所发生短路故障时,会造成在主变电所该段6(10)KV母线下各装置变电所的大量低压电动机因瞬时低电压停机,这会给生产造成混乱,而且主变电所配出的回路越多影响范围越大。由于大型石化企业的大型异步电动机很多,因此,除多区域变电所供配电方式外,在计算主变电所低压侧母线短路电流时应考虑多台大型异步电动机的影响。该供配电方式的主变电所6(10)KV母线的短路容量及变压器容量不能太大,否则无法选择电气设备。对于6KV系统,变压器容量不易大于31.5MVA;对于10KV系统,变压器容量不易大于50MVA。有效的处理方法是将主变电所6(10)KV母线分成多段,以降低主变电所每段母线的短路容量。 大型石化企业典型主变电所直配供配电方式电力系统接线简图见图-1。在该简图中,电力系统的供配电电源侧采用了双电源单运行供配电方式,四台变压器的容量应相同,而低压侧决不能简单的看作四台变压器的连接,各变压器的低压侧通过主母线、旁路母线、母联断路器及旁路断路器组成数个环状接线,它具有高度的灵活性和可靠性。该接线可看作是具有紧密连接的两个独立变电所,而且仅增加了LB23一台断路器并结合旁路母线,主变电所的运行最大负荷既可从各变压器总容量的50%增至66%,既正常运行时各变压器的负荷率均为66%,某台变压器故障后,该变压器负荷通过母联断路器、旁路母线及旁路断路器分别由另外两台变压器各负担33%,而且对故障变压器所担负的任何装置变电所的两段进线,还都是由主变电所的两台独立的变压器分别供出的。大型电动机的启动是采用两台变压器短时并联的方式完成的,对主变电所母线冲击很小,而且只有该接线才能确保在单台变压器故障后仍能有两台变压器并联完成大型电动机的启动。 图-1 典型主变电所直配供配电方式电力系统接线简图 7 多区域配电所供配电方式 在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域配电所,由企业主变电所以6(10)KV电压向这些区域配电所供配电,再由这些区域配电所向各装置变电所供配电即形成了多区域配电所供配电方式。 该供配电方式与主变电所直配供配电方式相比仅是在主变电所的配出方式有所不同。配出回路数的减少,给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了一定的方便,也减少了电器设备及配出电缆的投资,系统供配电损耗也有所降低,设备管理还很集中,可较容易地实现全企业的微机化管理及保护。除一些重要区域配电所外,一般区域配电所及各装置变电所也是无人值守。该供配电方式也是目前一些石化工企业采用的供配电方式。由于该供配电方式增加一级配出,使主变电所母线配出回路过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入与主变电所直配供配电方式相比必须还要增加一个时间阶梯。主变电所母线配出回路也不能安装过电流速断保护。另外,该供配电方式仍没有解决供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题。瞬时低电压停机问题依然存在,大型电动机回路也仍然需要主变电所6(10)KV母线经出线电抗器直配的供配电方式,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也无法解决。 区域配电所的容量还要受到主变电所母线出线电抗器容量的限制。简单的解决方法见图-2,从主变电所母线增加S3回路与L13和L23母联断路器,可将S1和S2回路的负荷率从50%增至100%,L13和L23母联断路器也应增设备用电源自动投入保护。 8 多区域变电所供配电方式 同多区域配电所供配电方式相似,区域变电所供配电方式也是在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域变电所,将电力系统获得的电源电压经数台主变压器变压为石化企业内可接受的35KV电压,由企业主变电所用35KV电力电缆向这些区域变电所供配电,再由这些区域变电所经过变压器变压后,再向各装置变电所供配电即形成了多区域变电所供配电方式。大型石化企业典型多区域变电所供配电方式电力系统接线简图见图-3。 该供配电方式是以35KV为主供配电系统,解决了供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也得到了解决。主变电所母线配出回路可安装过电流速断保护,缩短了断开35KV电力电缆短路故障的时间。从主变电所经35KV电力电缆与变压器配至各大型电动机,使各大型电动机与其供配电的变压器组成了电动机—变压器组,设计人员可根据各大型电动机的有关参数很容易地选择变压器的容量及阻抗电压百分值。该供配电方式不必增加主变电所母线配出过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入的时间阶梯,瞬时低电压停机的影响范围也有所减小。虽然该供配电方式是以35KV为主供配电系统,但在主变电所附近的生产装置(见图-3装置1变电所)还应采用主变电所直配供配电方式。但由于在企业内增加了35KV电压等级,而且该供配电方式与上述两个供配电方式相比增加很多变压器,这给企业内供配电系统的设计、施工、运行管理及检修试验增加了很大的难度,目前我国大型石化企业还很少采用该供配电方式,但却是今后新建大型及特大型石化企业主要采用的方式。 图-3 典型多区域变电所供配电方式电力系统接线简图 9 装置变电所供配电方式 装置变电所通常均采用单母线分段的供配电方式,母联一般装设备用电源自动投入保护,配出方式则有母线直配至用电负荷与母线配至各电动机控制中心(MCC)再配至用电负荷两种。国外进口装置变电所多采用后者,该供配电方式可在MCC开关柜上减少一些投资,而且可缩小在MCC故障时对供配电系统的影响范围。在设计装置变电所开关柜时,宜将进线、母联、电压互感器、变压器及补偿电容器开关柜集中布置,以方便今后的运行管理。 10 保安电源的设置 当石化企业发生大面积停电事故时,极易发生着火爆炸事故,一些生产装置还会造成重大设备事故,因此,必须考虑企业全面停电时的消防及其它问题。企业热电厂应安装低周减载装置,以增加事故情况下的发动机运行的稳定,并通过安装大型柴油消防泵及在部分生产装置安装柴油发电系统以解决此类问题。 11 结束语 多数石化企业的供配电系统是根据本企业实际情况,采用上述各种供配电方式的混合形成的。建议对主变电所附近少量负荷较少的生产装置采用主变电所直配供配电方式;对距主变电所较远负荷较少的多个生产装置,采用多区域配电所供配电方式;对距主变电所较远或供电半径内负荷较大的多个生产装置,采用多区域变电所供配电方式。对于采用主变电所以直配及多区域配电所为主供配电方式的大型石化企业,建议考虑图-1的主变电所接线方式。对于新建大型石化企业的供配电系统,建议考虑多区域变电所供配电方式。 石油化工论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。 石油化工论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。 石油化工论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。
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。 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核心,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 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核心[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核心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: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: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: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核心,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 专业核心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核心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)优化专业核心课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为核心,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”特色鲜明的专业核心课程体系(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: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:探索国际石油化工焊接施工技术发展水平、动向和趋势 【摘要】基于国际焊接技术发展史,本文着重从焊接材料、设备以及工艺等角度,对国际石油化工焊接施工技术的现状进行了阐述,并提出了我国石油化工焊接施工技术中存在的问题,对国际上该技术的发展趋势进行了展望。 【关键词】国际 石油化工 焊接施工技术 发展趋势 为了满足和适应现代工业生产的实际需要,现代焊接施工技术得到了长足的进步和发展,它是以现代工业作为载体的重要技术。就西方发达国家而言,重工业已经发展到了一定高度,而石油化工焊接施工技术的核心材料为钢材,目前,钢材的基本性能已经得到了大幅度改善,焊接材料的质量也已经得到了提升。近年来,全球的产业结构得到了深刻变革,焊接技术已经不仅仅局限于焊钢,非铁金属以及非金属的焊接已经逐渐走进了人们的视野,作为一项新兴产业,它具有非常广阔的发展空间。 1 国内外焊接技术的发展现状 现如今,我国的焊接理论研究已经上升到了一定的高度,有相当一部分焊接技术已经与世界接轨。同时,我们也深刻地认识到:国内的焊接技术总体水平以及在各个产业的应用远远落后于国际上一些发达国家。首先,我国的焊接结构应用比例远远不足,作为衡量一个国家焊接结构应用广泛与否的重要标准之一,我国的焊接结构产量与西方发达国家存在着巨大差距,据不完全统计,我国的焊接结构用钢量仅仅占到钢材产量的四分之一,远远低于发达国家的平均水平。其次,我国的焊接技术自动化水平相对较低,距离全面实现焊接技术的自动化还有很长的一段路要走。而且,常规意义上的焊接工艺水平相对滞后,虽然一些企业引进了一些国外的先进器材,但这远远不能够满足工业生产的实际需要。其次,国内的焊接材料质量非常不稳定,品种相对单一,这些都是制约我国焊接技术发展的重要因素。由此可见,我国的焊接工业在今后相当长的一段时间里,仍需要将钢材视为焊接对象的主体,主要产品仍旧需要与传统产业的结构相适应。 2 石油化工焊接施工技术 就国内的石油化工焊接施工技术而言,该技术的发展水平与总体焊接水平十分相符,手工电弧焊仍旧是石油化工行业中应用最为广泛的一种技术,而新产生的TIG焊目前也得到了大力推广和广泛应用。由于石油化工产业的焊接施工技术具有其自身的特点,激光焊接、等离子焊接技术并没有得到应用。对石油化工焊接技术有所了解的人都知道,化工容器、化工装置以及管线现场拼装焊接是石油化工焊接工程的主要特点,石油化工焊接工程所采用的材料具有较大的变化范围,焊接位置的随机性非常强,这些特点决定了手工电弧焊在石油化工领域仍旧具有相当大的应用空间。就目前的形势而言,在国际以及国内的石油化工施工领域,手工电弧焊占到的比例均达到了一半以上。据不完全统计,在西方一些工业相对发达的国家和地区,焊条的产量呈现出了逐年下降的趋势,这与手工电弧焊的应用息息相关,反观我国,焊条的产量仍旧居高不下,焊条渣系采用的仍旧是上世纪中叶从前苏联引进的,品种非常单一。而工业发达国家所采用焊条的牌号以及系列则呈现出了多元化态势,这些焊条的性能多样,用户完全可以根据自身的需求,在各类产品中选择符合要求的焊条。当然,由于焊条的牌号不同,各自的价格也不尽相同。由此可见,国际焊接技术较从前得到了很大程度地进步,其正朝着高效率、高质量的发展方向高速前进。我国在此领域也不甘落后,相继开发了铁粉焊条、重力焊条等一些列特种焊条,并相继在石油化工焊接施工中得到了推广和应用。在最近几年,重力焊条普遍得到了人们的重视,该种类型焊条的药皮中被放入了铁粉,这大大提升了熔敷效率,如果与一些机械化焊接设备进行协调配合,将大大超出手工电弧焊的工效。目前,重力焊条已经在石油化工焊接施工中得到了大力推广,其具有广阔的可利用空间。而铁粉焊条的优势在于其耗电量少、熔敷效率高,这些优势对改善焊条的工艺性能十分有帮助。基于此,西方国家把对铁粉焊条的研发和应用作为重点项目工程。而E5028和E5018铁粉焊条的应用,预示着焊条产量将能够充分满足当今工业的生产需求,而在石油化工施工中,铁粉焊条同样发挥了不可取代的作用。通过以上的阐述,我们不难看出,高效焊条的应用,改变了当今世界工业产业的格局,更使得石油化工焊接施工技术朝着高效的方向发展。 目前,我国的弧焊发电机在直流弧焊机中占有相当大的比重,而此类焊机由于具有噪音大、高耗电量的劣势,已经基本被西方国家所淘汰,在上个世纪的美国,动焊机就已经被应用到了各类工业产业当中。此外,国内焊机的技术指标相对较低,其水平只相当于国外上世纪80年代的水平,这严重制约了我国焊机的发展。现如今,由于电子逆变技术的发展,先进的电子器件被不断地研发出来,自从人类步入了21世纪,国际的电焊机已经朝着全电子化控制的方向发展,弧变电源中越来越多地运用到了逆变技术,就现在的形势而言,不论哪一种焊接设备都与电子控制技术息息相关。电子弧焊机具有动态反应时间及时、焊接稳定、控制性能好、节能环保等诸多优势,而其重量仅仅是传统焊机的10%-20%。这些优势都奠定了电子弧焊机在电焊机领域中的牢固地位。此外,在西方发达国家,人们正试图开发管式逆变焊机,从而取代常用焊机,以弧焊变压器为核心的交流焊机,也已经被众多新型焊机所取代,而在国内,弧焊发电机仍旧占据着主体位置,但整体来说,我国弧焊机的整体发展趋势是良好的。 埋弧自动焊,成本低、效率高以及质量稳定是此类焊接技术的最主要特点,时至今日,埋弧自动焊仍旧占有非常重要的位置。特别是在石油化工施工领域里,利用埋弧自动焊可以制造一些化工装置或化工压力容器,在最近一段时间,埋弧自动焊已经朝着高效、节能的方向发展。而带极埋弧焊的效率尤为突出,效率要比其他焊接技术高出三到四倍,西方一些国家在此基础上,研制出了双带极埋弧焊技术,其熔敷效率可以达到每小时60千克,这是任何焊接技术都不能比拟的。 3 总结 当今社会,信息技术高度发达,工业领域的技术革命引领着工业产业的发展方向,我国也已经涉足于高技术领域,就石油化工焊接施工技术而言,其在工业产业发挥巨大作用的同时,更显现出其高技术特征。石油化工在我国属于传统产业,而提升焊接施工技术水平,可以有效保障石油化工产业的正常生产维护以及基本建设。对此,我国必须紧跟时代步伐,不断开发出新的焊接施工技术,与石化产业的发展状况相适应,满足社会的需要。 石油化工技术论文: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: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。
版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 表1 厚膜工艺与印制板工艺比较 图2 原理图(1) 图3 原理图(2) 图4 外形尺寸图 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积:贴片电阻电容:4.8×46=220.8 mm2;贴片二三极管:8.9×5=44.5 mm2; 贴片集成电路:77×3+72=303 mm2;贴片运算放大器:33.44×11=367.84 mm2;电 位 器: 38×4=152 mm2;晶振:16 mm2。 元器件的总面积:220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积(单面):3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 图7 印制板装配图 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 版图设计论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。
建筑规模的庞大和各种改变都影响着建筑企业的经济效益,想要提升建筑行业在未来的发展,必须认真对待工程管理中的每一个项目。岩土工程的施工管理是建筑企业比较重视的问题,岩土工程中施工的有效管理,对推动企业的经济发展有着重要的意义。本文对岩土工程中施工管理的方法进行相关探讨,便于给建筑企业提供参考意见。 1引言 近几年来,我国在科学技术和经济实力方面的飞速发展,使得城市化进程的脚步越来越快。一定程度上,人们对周围各项事物的需求都发生了改变。在岩土工程中的施工管理方法上,人们对此提出了更高的要求,使建筑行业在这方面不得不严加审查,不断完善。根据有关调查统计,建筑行业在我国的市场上的发展规模逐渐扩大,而且施工增加了难度,使一些技术和流程变得复杂。那么,想要加快建筑企业的经济成长,必须要结合时代的脚步,对岩土工程中的施工管理方法进行更加专业化的研究。 2我国岩土工程施工管理的现状分析 对于岩土工程施工管理来说,施工材料占据的成本比较大,施工材料的管理是岩土工程在施工管理中的一个重要组成部分。但就目前市场上的现状而言,环境变化导致的全球材料价格都有所波动,这些材料价格的波动严重地影响着企业自身的利益。根据研究表明,现在的很多建筑企业内部的一些管理制度还不够完善不够健全,对这方面的管理和研究不够深入,并没有明确掌握他们之间的关系。而且还存在一些虽然从事岩土工程施工管理的人员,他们自身其实并没有特别丰富的经验以及相关的专业理论知识,有些施工管理人员对待工作不够认真负责,经常玩忽职守,想要调动他们对待工作的积极性是一件非常难的事情,这种现象对岩土工作管理的进行有着严重的阻碍。再者,建筑企业中的领导者自身的综合素养和对这个行业的认识度不够深刻,他们的目光不够长远,对企业的管理方式也并没有严格的看管和完善,对岩土工程施工管理的方法不及时更新,一系列问题引起岩土工程质量管理的质量逐渐低下,加大了企业的成本支出。就这种现状发展而言,如果不及时地制止,将会给我国岩土工程方面带来严重的损失,从而会使相关的经济利益流失。因此,相关人士应当对此及时反馈,对以上这些问题严加管理,及时采取合理有效的解决措施进行改善。 3优化岩土工程中施工管理方法的途径 建筑工程行业的发展对我国整体的经济效益有着很大的影响,想要成为发达国家,必须要严格及时地对发现的问题进行解决,采取有效的措施进行改善,这样才能够逐渐地推动国家的发展和成长,从而给我国的经济效益带来提升。优化岩土工程施工管理方法主要有以下几个途径。 3.1加强施工技术的科学化管理 科学化的管理方式一直处于变动中,想要提高岩土工程中施工管理的方式,施工企业就应当紧跟时展的步伐,积极地对新型的工艺技术和各类新的材料进行研究和探索,借助这些新时代的产物来不断地增强自身的专业能力。同时在科学技术发展的情况下,合理地利用计算机网络这些新型的技术来提高组织管理能力。 3.1.1新工艺的大力推广 时代的发展必然会带动工艺的发展,新型的工艺是在旧工艺的基础之上进行的延伸和改变,更是旧工艺的完善与更新。新型工艺自然去掉了旧工艺的缺点,在一定程度上对施工技术的加强有更大的帮助。而且新工艺的诞生会增加市场上的竞争力,因此,应当对新工艺进行大力推广,积极研究新型工艺,并在此基础上不断地进行完善和更新,这样就能够达到与时俱进,从而促进企业的发展。 3.1.2新技术的不断钻研 在目前的发展中,深基坑支护技术的安全性能要求越来越高,这其中包含了各类技术的总和。市场竞争的剧烈,使得这其中的每一项技术都在不断地发生改变,从而达到市场上的需求标准,对于企业的发展来说,应当对新技术不断钻研,提高企业自身的能力,才可以稳固企业在市场上的地位,这样一来,企业的利润提升也就指日可待。 3.1.3新材料的广泛应用 建筑市场上对材料的需求非常的紧张,而且新型材料的研发在建筑企业中的市场是非常的广泛,再者材料成本在工程成本中占据的比例非常高,因此,建筑工程方面对于材料的要求也就非比寻常。既要价格实惠,也要材料的性能要比较好,能够满足建筑工程的使用。新型的材料一般都能够在原始材料的基础上以一顶三,企业加大对新材料的广泛应用,必定能够给岩土工程管理降低一定的成本。 3.2实现现代化的施工现场管理方式 施工现场管理的方式也在随着时代的变化发生着变革,现代化的施工现场管理方式,将更能够对岩土工程考虑全面。管理的目的就是实现企业的经济效益最大化,既然如此,企业应当跟随现代化脚步的进程,不断地采取各种现代化的管理方式来给企业降低成本,从而加快企业的经济效益发展。可以采用外企总承包的模式,这种模式是总承包方对工程项目进行科学合理的管理与指挥,同时对各个部门和单位依照项目总体的经济效益进行有效的协调,便于满足生产发展的各种要求。外企总承包的模式能够增强战斗力,并且可以提升工作效率。还可以把岩土工程的整体进行分割,统一按安排好各个部分进行组织协调来对这些进行施工处理。必须要加强交流和沟通,对在整个岩土工程施工管理中出现的各种问题进行及时处理,并采取合理有效的方式进行解决,避免在施工的过程和施工完成之后出现隐患给企业带来经济损失。 3.2.1国内大型施工现场管理方法 大型施工现场的管理中,国内的管理方式一般是把这种大型的现场分为几个部分,根据相关专业的公司再进行分配管理施工。这种方式使企业没有办法实行统一的管理和解决,一旦出现问题就非常的麻烦,必须要针对不同的部分进行解决,比较浪费企业有关人员的精力和给企业加大成本。有些时候由于出现的问题比较重大,还有可能请领导出面解决。这种管理方式不利于工作的有效展开,相关企业对自己的施工项目不够重视,就会出现反复进行返修的情况,这种重复投入建设的方式会加大企业的各项成本,降低企业的经济效益,有时候还会给企业的声誉带来一定的影响。 3.2.2国外大型施工现场管理方法 和国内的施工现场管理方式不同的是,国外一般对这种大型施工现场管理方式都是全权交给一家公司全部承包整体的工程建设。这种施工管理方式在管理的时候可以实行统一管理,由一家施工企业对自己手下所分布的各个模块进行统一管理,这样就有效地提高了施工建设的工作效率,从而也就能够给企业带来经济效益增长。我国的一些岩土工程在施工管理时也可以效仿国外对这种大型施工现场的管理,这种管理方式在一定程度上还是有着非常明显的效果。 3.3提高岩土工程施工现场管理的人性化 3.3.1管理人性化的意义 岩土工程生产工艺的提高,使企业对施工管理过程中操作工人以及施工人员的相关要求也逐渐提升。对于岩土工程在国内的发展而言,很多现场施工人员大都是农村,他们自身并没有过多地学过相关的专业知识,自身的综合素质也不高,而且这些人员的流动性比较大,给企业带来了一定的成本损失。在施工的过程中,对比较专业化的流程和施工项目也无法提供可靠的保障。因此,企业在对这些施工人员的管理过程中,应当采取一系列的措施,对这些人员进行专业培训,加强他们自身的专业技能,培养施工人员的综合素质,稳定施工团队,这样才能够使企业的发展趋于稳定状态。 3.3.2人性化管理实现的途径分析 想要实现人性化管理,需要平等地对待每一位工作人员,明确工作人员自身在岩土工程施工中的位置,使用公平公正的态度对待他们。岩土工程施工管理人员应当在和施工人员们相处的过程中,要处理好彼此之间的关系,遇到问题和矛盾时不要争吵,要采用合理有效的方式及时地解决这些问题。同时,管理人员要创造一个温馨和谐良好的工作环境,使大家在这种工作氛围中有更好的工作效率。在工作开始时,施工管理人员应当使用合理的方式调动起施工人员的积极性,引导并带领他们认真对待施工项目中的每一项工作任务,这样才有利于后期工作的顺利进行。 4结束语 综上所述,在对岩土工程的施工管理的一系列方法进行相关的研究之后,发现岩土工程在施工管理这方面的内容还是有些复杂,它所包含的部分比较多,而且在实际情况中也会出现一些人们意想不到的问题。随着城市化建设的不断发展,建筑企业想要稳固自身在社会上的地位,就必须要对岩土工程施工管理方法进行不断地研究和创新,合理地把握好各个部分之间的关系,才能有效地推动社会经济效益的发展。
化工机械设计材料选择及应用:浅析化工机械设计中材料的选择与应用 摘 要:化工机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。材料选择作为机械设计最关键的内容之一,其质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏。本文探讨了化工机械设计中材料的选择与应用。 关键词:化工机械 设计材料 选择 应用 一、做好化工机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择 要做好化工机械设计中的材料选择工作,首先要使材料满足机械零部件在运行过程中各种机械性能、物理性能以及化学性能的要求。在此基础上,还要兼顾机械生产与加工过程中的可操作性、经济性以及安全性。在当前的机械设计材料市场当中,碳素钢受其加工性能和操作性能好、成本价格优越等特点影响得到了广泛的关注与应用。但是,这种碳素钢的低强度、低韧性以及中等形状以上材料零部件无法进行热处理加工淬透作业等缺陷,使其在机械设计材料选择中受到了较为严重的制约。研究发现,在碳素钢中加入一定比例的合金元素就能够形成合金钢。这种合金钢结构的机械材料在强度与韧性上能有一定的提升,还可以在一定程度上赋予零部件材料诸如耐腐蚀、耐高温、耐磨损等方面的特殊性能。虽然合金钢材料较碳素钢材料各方面性能均有所提升,但只有在材料外载荷作用力较大,或是零件的有效截面尺寸较大且需要进行淬透 DnI 的情况下才应选用合金钢材料,其他情况则应选用碳素钢材料。 二、化工机械设计中材料的应用要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标 在机械生产与加工作业中,铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。铸造工艺要求机械设计材料的应用向高流动性、高收缩性以及高吸气性方向发展,焊接工艺需要机械设计在材料应用中考虑材料的冲压性、冷镦性特点,热处理工艺需要机械设计在材料应用中满足淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性等方面的基本性能,切削工艺则要求机械设计在材料应用中满足切削作业可操作性的特点。机械设计中材料的应用,要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械零件是组成机械的基本单元,机械零件在一定的工作条件下具有足够的工作能力,并且成本低廉,是设计机械零件应满足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力,对载荷而言称为承载能力.零件因某种原因而不能正常工作的现象称作失效。零件设计除应保证零件具有足够的工作能力外,为降低零件成本还需考虑合理选择材料,降低材料费用;保证良好的制造工艺性,减少制造费用;尽量用标准化、通用化零件,简化设计过程,降低成本。 三、做好化工机械设备的防腐设计 腐蚀是化工机械设备发生的常见问题,这主要是由于化工机械设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应,进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化,从而影响设备的正常使用和生产,也会给相关的企业带来一定的损失。所以,对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。我公司2005年从加拿大IMW工业有限公司采购2台IMW50风冷W型往复式CNG子站压缩机,型号是IMW50-3X1750SA-100-3625-2AC,进口压力为3-20MPa,排气量为450-3900NM3/H,该压缩机为自适应工况压缩机,运行至今(2013.11)工况良好,问题主要在压缩机配置的进口管路上的碳钢管接和碳钢单向阀锈蚀严重;究其原因主要是当管束气源压力低于约8MPa时进口管路出现冷凝水,冬天则为霜或冰,长期以来慢慢锈蚀,危及安全。同时管路温度急剧降低引起进口气动球阀在大压差下动作不灵敏,或扭矩不敢阀门打不开引起压缩机报警。目前准备更换316不锈钢管件及单向阀,采取2只1/2”气动球阀代替1只3/4”气动球阀。现场情况见下图: 结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点,在设计中需要注重一下几个方面:首先是产品的结构要求应该要与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致;其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性,防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积;最后是要注意对于外力的保护,防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。 四、化工机械设计中材料的应用要做到环保性与节能性的统一 随着我国经济的迅速发展,对于资源的需求正在迅速增加,其中很多应用于机械设计的很多材料都已被大量开采,有一些已经变成了稀缺资源。在这种情况下,我们应该在机械设计的材料选择方面,更为注重绿色环保与经济性。机械设计材料应用工作环保性与节能性的统一,作为生态经济社会建设发展过程中,可持续发展观念赋予机械设计工作的新要求。经济社会在发展过程中对于各种不可再生原材料的需求与消耗,最终势必会给机械设计材料的选择与应用工作埋下严重的隐患,因而材料应用工作中节能性与环保性的统一已成为我们下一步工作的重点。以机械设计铸件环节材料的应用工作为例,铸件设计阶段 5%左右的成本决定着 80%左右的铸件生产成本。因此要关注机械设计材料应用阶段的节能环保,有效节约原材料和成本,减少不必要的能源耗费。 五、结束语 综上所述,在化工机械设计中材料的选择与应用已成为一个备受关注的问题,在机械设计中要做到材料的使用与节能环保协调进行,以促进我国经济的可持续发展。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中如何选择和运用材料 摘要:最近几年,我国的社会经济得到了很大的发展,这也在一定程度上影响到了化工发展的进度。化工机械设备在化工生产中占据了很重要的地位,相关设备的工作效率以及使用时间都会对化工产业最终产生的经济利益产生很大的影响。但是,因为化工机械设备长期处在一个密闭的工厂环境中,设备本身也存在材料的问题,因此经常发生化工设备被腐蚀的现象。这种现象会使化工设备的许多性能都被影响,也会严重妨碍到该设备的使用寿命。所以,让化工设备通过技术方式达到防腐的效果以及化工设备所需的材料如何选择就成了关键的问题。本文对化工机械设计中如何选择和运用材料进行了探讨。 关键词:化工机械;设计;材料选择;运用 一、化工机械设计中材料的选择 1、选择载荷类型的材料 机械设计过程中,通常机械材料的外载荷性能容易导致机械设计的部分元件失效,而机械的零部件所具备的性能却能有效的防止这种零件的失效。由于失效零部件性能与材料的外载荷性能之间的矛盾,进而要求在机械材料的选择上,要以材料的载荷性能的大小作为机械选材的标准。在选材上可以将材料的载荷性能归结为两个方面:一是当零部件在外载荷力的作用下出现扭转时,其中应力大多集中在材料表层,这就表明,材料表面的性能直接决定着零部件间的控制效果。所以在机械设计材料选择上,如果机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工。通过此种材料的选择和加工方式能够确保产品的质量。二是对一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,由于外载荷力作用到零件的横截面,使横截面的应力比较均衡,所以这就需要在机械材料的设计中,选择一些性能分布均匀的材料,保障在机械设计的加工、生产等环节中能够对材料进行高效的作业。 2、选择合金钢与碳素钢材料 在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素钢也存在一定的缺点,即韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,为了改进碳素钢的功能,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而与碳素钢材料相比,合金钢材料的淬透性、韧性、强度等都有所提高,但是只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。 3、选择可回收和能够循环利用的材料 在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。然而在机械设计中,由于不同种类的材料都堆放在了一起,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中,为了便于循环利用,可以选择一些单一的合金系制作零部件,因为合金系的构成元件比较少,对环境的压力也较小,所以能有效提高对合金的回收和循环利用效率。 二机械设计中材料的运用 1、材料运用的经济性与实用性相统一 材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。 2、化工机械设计中,应用材料要参考机械材料零件的制作工艺 在进行机械生产或是加工生产的时候,许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点;焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好;热处理工艺要在温度过高的时候,材料具备敏感性,在进行氧化的时候会脱碳;切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中,运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体,在进行零件选择的时候,一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力,也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力,也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下,一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力,还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺,尽量减少经济支出,零件的类型尽量能通俗化、标准化,将设计程序尽量简单化来降低生产成本。 3、对化工机械设备要进行防腐的保护 在防腐的时候,首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂,这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来,但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此,为了避免这种现象,在进行化工设备的组合设计的时候,就要考虑到以下几个问题: 3.1设备的结构尽量简单化,将一切零件都尽量运用一种材质的金属,零件组合的时候也尽量不要留下缝隙; 3.2设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆,这也是比较关键的一环,好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里,还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说,设备组合复杂的情况下,防锈漆的涂抹也会出现困难; 3.3在进行设备设计的时候,尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说,设计过程中,不要出现凹孔。有的设备必须出现,则应该设置一个排水系统; 3.4化工设备在进行焊接的时候,一定哟尽量连续不中断,在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷,很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象; 3.5因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的,因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高,这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。 腐蚀在化工设备中并不罕见,化工设备在日常的工作中,经常与空气和水汽接触,发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象,而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀,其外表的色泽就会发生改变,内部性能也会受到一定的影响,而后设备的使用寿命缩短,工作效率下降,就会影响到整个化工工程的进度,影响化工企业的收益。因此,对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候,要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点:第一,产品的结构应该具备耐腐蚀的特点,因为这是化工产品的生产要求;第二,化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅,不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降,不要让腐蚀大量积累,否则只会越积越多;第三,设备运行也要关注外力的保护作用,防止产生新一轮的腐蚀。 4、材料运用的节能性和环保性的统一 近些年来,我国的经济正在腾飞,快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽,有些资源已经是极其稀少。这时候,我们在进行机械设备的材料选择时,要更多地考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候,注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展,对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根,所以说,化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节,刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以,在进行化工设备设计选择材料的时候,要考虑现阶段的节能与环保问题,有效地节约不可再生资源,节约成本,千万不要产生无效的浪费。 结束语 化工机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。材料选择作为机械设计最关键的内容之一,其质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏。 化工机械设计材料选择及应用:关于化工机械设计中材料的选择与应用探讨 摘要:化工机械已经在我国的化工生产中占据了重要的地位,化工机械设备的性能,尤其是其工作效率以及使用寿命都会对化工企业的经济效益造成重要影响。而材料的选择与应用作为化工机械设计的关键内容之一,对化工机械设备的性能以及使用寿命有着直接的影响,需要引起我们充分的重视。 关键词:化工机械设计;材料选择;材料应用 1引言 随着经济和科技的发展,我国的化工产业也取得了飞速的发展和进步,当前应用到化工生产中的机械设备无论从数量上还是从种类上都较过去有了一个显著的提高,这一方面提高了化工生产的效率,但同时也对化工机械的性能提出了更高的要求。现阶段,化工机械已经在我国的化工生产中占据了重要的地位,化工机械设备的性能,尤其是其工作效率以及使用寿命都会对化工企业的经济效益造成重要影响。 因为化工生产的特殊性,决定了化工机械设备往往长期处于一个比较密闭的工厂环境中,如果机械设备本身的材料再应用地不合理,那么就可能导致机械设备发生腐蚀现象,进而对机械设备的工作效率以及使用寿命造成严重的不利影响。鉴于此,我们必须加强对化工机械材料的选择与应用问题的研究,通过合理选择与应用材料来提高化工机械设备的防腐能力,以为化工生产工作的正常开展提供充分的保障。 2化工机械设计中材料的选择 2.1金属材料的选择 1.碳钢的选择 在当前应用到各领域工业生产的机械设备当中,碳钢凭借其优良的力学性能以及对环境腐蚀要求比较低的特性,在机械设计中取得了广泛的应用,化工机械设备自然也不例外。碳钢在常温下对液氨、浓硫酸以及NaOH溶液都具有良好的承装效果,所以在化工生产中,可以选择碳钢作为那些低浓度的浓硫酸、NaOH 溶液及含水量较低的液氨机械的材料。与其他金属材料相比,碳钢的价格比较低而且资源丰富,所以取得了广泛的应用,即使对于那些对抗腐蚀性能要求比较高的化工机械设备,也可以选择碳钢材料并喷涂不锈钢等措施后加以使用。 2.不锈钢的选择 因为化工生产的特殊性,所以化工机械设备在日常使用过程中将不可避免地会接触到酸、碱、盐等各类活性气体,如果机械设备材料的防腐蚀性能又不够好,那么设备的性能以及使用寿命必然会遭受严重影响。在这种背景下,不锈钢在当前的化工机械设计中取得非常广泛的应用。不锈钢不仅具有良好的抗腐蚀性能,而且还能有效避免铁离子的污染,因而正逐渐成为化工机械设计中所普遍采用的一种金属材料。 3.其他金属材料的选择 除了碳钢和不锈钢材料外,钦材和合金也是在化工机械设计中应用比较多的金属材料。一般而言,钦合金具有高比强度、高耐蚀性能等优点,可用于氯化盐、氯化物和强碱等场合使用的化工设备;而镍基合金则多用于那些对抗腐蚀性能要求非常高且工作在高温条件下的机械设备。 2.2非金属材料的选择 1.石墨的选择 石墨在经过一定的处理后可以形成不透性石墨,而不透性石墨在温度低于160℃、压力低于0.5Mpa的条件下可以长期适用,并且具有良好的抗腐蚀性能,可以用于绝大多数化工生产场合,对大部分腐蚀环境也都具有良好的适用性,例如沸点的稀硫酸、氢氟酸、盐酸等。此外,石墨材料还具有良好的热传导性,所以在制作热交换器时也使用地较多。但同时我们也应该看到,石墨材料的塑性以及抗拉强度都比较差,所以为了防止以石墨材料为主的化工机械设备出现损坏,一般需要使用其他金属材料制作设备外壳。 2.搪玻璃的选择 搪玻璃对各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强抗腐性,通过将其与具有良好力学性能的碳钢材料相结合使用,可以得到良好的抗腐蚀性以及力学性能,是当前化工机械设计中的一个研究和应用热点。当然,搪玻璃设备也存在一些缺点,如在遭受机械冲击时极易发生破碎,在骤冷和骤热的变化过程中还可能发生脱瓷的问题等,这些缺点在选择应用搪玻璃材料时应该加以重视。 3.玻璃钢及塑料材料的选择 玻璃钢是一种增强型塑料,其相对密度在1.5~2.0之间,抗腐蚀性能优良,对水、大气以及普通浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都具有良好的抵抗能力。现阶段,在化工机械设计中,经常使用玻璃钢来作为通风管路、凉水塔外壳以及盐酸贮灌的材料,但玻璃钢材料也具有一些缺点,如其不能用作高温工作条件下的化工机械设备等。 3化工机械设计中材料的应用 1.追求适用性与经济性的统一 在化工机械设计中,材料的应用要追求适用性与经济性的统一。一方面,在机械设计中,材料的应用应以化工机械的制造工艺为标准,根据机械设备制造加工工艺的不同,应选择合适的材料。如切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变等。另一方面还应强调材料应用的经济性,有些材料虽然各方面性能都非常好,但其成本较高,全部采用可能会大幅度增加化工机械设备的成本,此时不妨在一些关键接触部位使用性能较高的材料,而其他部位选择性能较好而成本又较低的材料,以最大限度地对化工机械设备的加工制造成本进行控制。 2.做好防腐保护 在进行防腐处理时,首先要从材料的选择以及加工工艺上进行设计。如选择耐腐蚀性较强的材料,尽量减少形状非常复杂、易于积尘的零部件结构设计等,从而达到减缓腐蚀发生的目的。具体而言,化工机械设计中的防腐保护需要重点考虑以下几个方面的问题:(1)设备的结构尽量简单化。避免化工机械设备及其零部件的结构设计过于复杂,要对结构尽量进行简化,同时避免零部件装配时出现缝隙。(2)涂抹防锈漆。化工机械设备的表面应涂抹质量较好的防锈漆。(3)确保不存在水汽淤积现象。在对化工机械进行设计时,尽量避免出现凹孔,有的设备考虑到工作特性应设置专门的排水系统,以尽量减少水汽的淤积。(4)保证工作的连贯性。化工机械设备在加工制造过程中可能需要用到焊接工艺,此时一定确保焊接的连贯性,避免因焊接不连贯而造成的质量缺陷发生。现实中,机械加工制造过程中的不连贯之处往往可能成为缺陷点,而这些缺陷点恰恰是腐蚀容易发生的位置。(5)合理化的防腐处理。由于化工机械设备的缝隙处非常容易发生腐蚀现象,所以除了需要在设计阶段避免装配缝隙的出现外,在零部件间的主要结合位置应该进行一些合理化的防腐处理,以有效防止缝隙处腐蚀问题的出现。 3.强调节能性和环保性 近年来,我国的工业生产水平取得了突飞猛进的发展,但这同时也造成了对环境资源的大量消耗,当前应用于化工机械设计中的很多材料的储量已经极其稀少,有的甚至可能已经被开采殆尽。这就要求我们在进行化工机械设计时,要将材料应用的环保节能性考虑在内,不能一味地只追求化工机械的使用性能和工作效率,以达到促进化工产业乃至于整个社会实现可持续发展的目的。 4结束语 化工机械设备在化工生产中发挥着不可替代的作用,其使用性能和寿命对化工企业的经济效益有着非常重要的影响。而材料的选择与应用作为化工机械设计的关键内容之一,对化工机械设备的性能以及使用寿命有着直接的影响,需要引起我们充分的重视。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中材料的选择探讨 【摘 要】化工与人们的生活密不可分,无论是从物质生活的角度还是从精神生活的角度,都需要化工产品为之服务。在化工生产过程中,化工的机械设备在其中占据着重要的位置,相关机械设备的工作效率、材料的选择等方面都会对化工产业最终所产生的经济效益发挥重要的影响作用。其中材料的选择是化工机械设计最为关键的内容之一,其质量的好坏直接关系到整个化工机械设计工作质量的高低。基于此,论文针对如何在化工机械设计工作开展过程中选择好材料进行主要的探讨。 【P键词】化工机械;设计;材料 1 引言 随着社会生产力的发展,化学工业的生产进入到一个全面发展时期,新的技术与手段层出不穷,使得化学工业得到更大规模的生产和发展,为人们的生活和社会的发展增添了大量的物质财富,加快了社会发展进程。在化工机械设计过程中,选择优质且合适的材料至关重要。做好这一项工作,不仅有利于促进化工生产的发展,提高设备工作效率,而且也有利于提高整体的经济效应,促进发展。 2 在化工机械的设计过程中材料的选择探讨 在我国经济快速发展这一背景之下,资源的需求以及利用趋势日益上升,目前大多数用于机械设计的相关材料已经被大量开采,甚至于有些材料已经成为稀缺资源,因此,在化工机械设计过程中对于材料的选择方面更要慎重。在此讨论在化工解析设计过程中哪些材料是适合机械设备设计过程的,以此为后续的材料应用奠定基础。 2.1 对于载荷型材料的选择 在化工机械的设计过程中,一般来讲,对于材料的选择方面需要考虑材料的载荷性能,而从材料的载荷性能考虑的话,又可以分为两个方面。 一是在外载荷力的作用下,零部件出现扭转的情况时,应力大多集中在材料的表层,这就表明,材料的表面性能直接决定着零部件的控制效果。因此,在材料的选择方面,假若机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工,通过以上方法来确保机械产品的质量[1]。 二是对于一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,载荷力一般是作用在零件的横切面,可以使得横截面的应力均衡受力,这就需要在化工材料的选择方面选择一些性能分布均匀的材料,以此来保障在机械设计的加工、生产等环节对材料进行高效作业,促进化工工业的发展。 2.2 对于碳素钢与合金钢型材料的选择 在化工机械的设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,究其原因,正是因为碳素钢这一材料在价格方面比较实惠、加工的工艺也比较便利,从而被广泛使用。尽管碳素钢这一材料存在多个方面的优势,但是也存在碳素的韧性和强度比较差这一缺点,这就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于这一缺点的存在促使碳素钢这一材料不能被广泛使用在化工机械设计过程中。 随着科技的进步与发展,可以在碳素钢中加入合金,从而形成一种新的材料,即为合金钢[2]。这一材料在淬透性、韧性、强度等方面都得到了较大的提高,并且由于合金的加入也提高了这一材料的耐磨性。 因此,在化工机械的设计过程中,为了充分利用材料,当遇到零部件横截面积大、材料外在荷力大以及需要对材料进行淬透时就可以使用合金钢这一材料,而其他情况则使用碳素钢就可以得到解决。 3 在化工机械的设计过程中材料的应用探讨 在了解化工机械的设计过程中所需要使用的材料之后,如何将所选择好的材料应用于化工机械中呢?为此,论文就针对于此,提出以下几个方面的探讨和研究。 3.1 经济性与实用性相结合,合理应用机械材料 针对化工机械设计材料的运用,首先要遵循经济性与实用性相结合的原则,为化工机械的设计奠定基础。材料运用的经济性与实用性的统一,需要充分考虑到两个方面的内容。 一是应用于机械设计中的材料要按照零部件的加工工艺标准,机械加工过程中所要使用的工艺技术也有多个种类,如切削工艺、铸造工艺、焊接工艺等,不同的工艺技术对材料的运用要求也是不同的,比如说切削工艺要求材料的应用符合切削工艺可操作性特征,因此,在材料的应用过程中要在工艺技术不同要求的基础上合理使用。 二是需要强调材料应用中的经济性,在化工机械设计^程中,在保障各项材料符合工艺要求的前提之下,科学合理地对材料加工成本进行有效的控制,从而为后续工作的顺利开展奠定基础[3]。 3.2 环保性与节能性相结合,减少机械材料的损耗 针对化工机械设计材料的运用,需要在使用的过程中遵循环保性与节能性相结合的原则,从而有效提高资源利用率。随着我国经济的快速发展,不断增长的经济与不断消耗的资源成为主要的一组矛盾,如果一味地追求经济效益,势必会给社会的发展带来不利的结果,因此,对于化工机械设计材料的选择,不仅要考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在化工机械的设计过程中,做到环保性与节能性的统一,有利于促进我国生态环境社会的发展和建设,也是可持续发展对化工机械设计工作所提出的新要求。比如说,在机械设计铸件的环节中,就需要充分考虑这一环节所使用到的材料在环保方面的问题,在环保观念下尽可能地合理使用材料,在最大程度上节约原材料和成本,减少不必要的能源消耗,从而做好化工机械设计工作。 4 结语 机械设备是化工生产正常且稳定运行的一个先决条件,而在机械设计过程中对材料的选择和应用是机械设备设计中关键性的一个环节,也已经成为一个深受社会大众关注的问题,由此可见,做好化工机械设计中材料的选择,并且在此基础上进行合理的运用至关重要。为此,论文就以此为主要的讨论方向,针对在化工机械设计过程中如何做好材料的选择工作,并且在此基础上进行合理地运用,促进化工机械设计工作得到顺利开展,从而提高化工机械设备的工作效率,进一步提高化工生产的质量。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中材料的选择和应用 1材料的选择 1.1碳素钢与合金钢型 在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素的韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。 1.2可回收和循环利用型 在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。导致在机械设计中,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中,可以选择一些单一的合金系制作零部件,以有效提高对合金的回收和循环利用效率。 2材料的运用 2.1使经济性与实用性相结合 材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。 2.2参照零件的制作工艺 在进行机械生产或是加工生产的时候,许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点;焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好;热处理工艺要在温度过高的时候,材料具备敏感性,在进行氧化的时候会脱碳;切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中,运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体,在进行零件选择的时候,一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力,也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力,也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下,一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力,还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺,尽量减少经济支出,零件的类型尽量能通俗化、标准化,将设计程序尽量简单化来降低生产成本。 2.3做好防腐保护 在防腐的时候,首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂,这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来,但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此,为了避免这种现象,在进行化工设备的组合设计的时候,就要考虑到以下几个问题:(1)设备的结构尽量简单化。一切零件都尽量运用一种材质的金属,零件组合的时候也尽量不要留下缝隙;(2)涂抹防锈漆。设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆,这也是比较关键的一环,好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里,还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说,设备组合复杂的情况下,防锈漆的涂抹也会出现困难;(3)确保不存在水汽淤积现象。在进行设备设计的时候,尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说,设计过程中,不要出现凹孔。有的设备必须出现,则应该设置一个排水系统;(4)保证工作的连贯性。化工设备在进行焊接的时候,一定哟尽量连续不中断,在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷,很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象;(5)合理化的防腐处理。因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的,因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高,这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。腐蚀在化工设备中并不罕见,化工设备在日常的工作中,经常与空气和水汽接触,发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象,而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀,其外表的色泽就会发生改变,内部性能也会受到一定的影响,而后设备的使用寿命缩短,工作效率下降,就会影响到整个化工工程的进度,影响化工企业的收益。因此,对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候,要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点:第一,产品的结构应该具备耐腐蚀的特点,因为这是化工产品的生产要求;第二,化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅,不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降,不要让腐蚀大量积累,否则只会越积越多;第三,设备运行也要关注外力的保护作用,防止产生新一轮的腐蚀。 2.4强调节能性和环保性 近些年来,我国的经济正在腾飞,快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽,有些资源已经是极其稀少。这时候,我们在进行机械设备的材料选择时,要更多地考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候,注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展,对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根,所以说,化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节,刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以,在进行化工设备设计选择材料的时候,要考虑现阶段的节能与环保问题,有效地节约不可再生资源,节约成本,千万不要产生无效的浪费。 3结语 工业发展离不开化工机械设备,保证其正常运行是工程项目的正常生产和运作的前提与关键。而化工机械设备又离不开化工机械的设计,作为机械设计最关键的内容之一,材料选择的质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏,因此要倍加注意,以保证机械设备的正常运行。 作者:时培玉 单位:黑龙江省龙凤区大庆石化公司化工二厂
环境艺术设计专业人体工程学教学探析:浅谈环境艺术设计专业人体工程学教学改革的思路 摘要:“人体工程学”课程是环境艺术设计专业一门重要的基础课程,因为它理论性极强,实际教学中,教学效果往往差强人意。针对这一问题,笔者从分析人体工程学教学目标、课程现状出发,提出了几点教学改革的主要思路,希望对环境艺术专业人体工程学的教学提供参考。 关键词:人体工程学;环境艺术;设计 设计服务于人。人总是在某一个环境中使用着某些物质设施,或是生活和工作的工具,或是人类生活的空间环境。人的生活质量和工作效能很大程度取决于这些设施是否适合人的行为习惯和身体各方面特征,所以学习人体工程学,并将人体工程学的设计要素应用于设计之中,才能使设计更好的为人服务。 一、环境艺术设计专业人体工程学课程的教学目标 环境艺术设计专业涵盖内容非常广泛,既包括各类人们使用的家具、设施,又包括人们生活的各类室内外环境,作为设计专业课程之一的人体工程学的学习应该达到这样几个目的: (一)为确定空间场所范围提供依据。影响场所空间大小、形状的因素很多,但最主要的因素还是人的活动范围及设施的数量尺寸。 (二)为设计家具、设施等提供依据。家具、设施的主要功能是使用,因此,无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。 (三)为确定感觉器官的适应能力提供依据。人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物,什么刺激可以接受,什么刺激不能接受,这也是人体工程学的一大重要课题。 二、环境艺术设计专业人体工程学课程的现状分析 笔者将多年在实践教学中发现的问题,分析如下: (一)学生 (1)积极主动性不够,被动学习的情绪明显。究其原因,是由于学生对人体工程学在大量环境设计实践中的重要性缺乏广泛的直观、切身的体会; (2)实践中运用人体工程学在时,往往各种因素的复杂性会给学生的主动学习设置思想障碍。即便在教师的引导下,从学生日常接触的绘图桌椅、餐厅桌椅、会议室桌椅、学生寝室卧具、学生寝室环境、洗漱间环境、教室环境、餐厅环境及其他一些典型的室内、外环境入手, 引导学生思考并讨论这些与自己日常生活密切相关的家具及环境在实际使用中造成的种种不便的原因,也会因为问题的复杂性造成积极主动学习的障碍。 (3)环境艺术类学生大都为艺术类考生,逻辑思维能力较差,思维方式大都注重感官而缺乏理性。在实例讲解过程中,大量的尺寸分析,除考虑各种人体静态尺寸、动态功能尺寸之外,还要考虑一定的使用状态、使用方式等等,这些因素之间的相互作用,最终会导致设计结果的截然不同,因此,严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计出真正符合人体工程学需求的家具或环境。 (二)教师 (1)大部分教师注重理论教学,而非以提高学生的兴趣、建立学生正确的设计思维为主要教学目标。目前的人体工程学教材内容偏重理论、原理、公式、数据,较为枯燥,使艺术类学生容易产生厌学心理。这要求教师要根据学生的实际情况和专业的重心适时调整教学计划,将以提高学生的学习兴趣和锻炼其人体工程学设计思维为主要培养目标。 (2)注重理论的全面性,而不注重解决单个实际设计问题的精确性。大量的理论使得学生有了一些人体工程学的设计意识,但针对实际问题的解决时,面对相对复杂的情况,导致学生手足无措,教师应注重设计实践的有效设计及精确的指导。 三、教学改革的主要思路 (一)教学模式上 (1)以案例教学为主,抛砖引玉 课程各章节内容的安排应以经典案例空间为切入点,提出案例,先让学生讨论如果自己遇到这样一个设计项目,应考虑人体工程学的哪些因素、应如何设计?让同学充分讨论,各抒己见,利用教学中相互作用的方法,全班讨论、分组讨论,既活跃课堂气氛又加深了学生的印象。将学生的讨论结论归纳并一一列出,同时记录学生们疑惑的内容,让学生带着疑问去听课,并要求课程之后让同学自己解决刚才遇到的问题,不足之处教师再进行纠正和补充。 (2)以实践教学为目的,理论指导实践 环境艺术设计是一项实践性较强的专业,所有的理论都是为了使学生在日后面临实际设计项目时能有法可依、有据可循。人体工程学课程本身是直接服务于环境的使用者――人的,因此,环境艺术设计专业人体工程学课程应以面向实践为主要目的。课堂之上教师讲解的各种案例,学生总会感觉离自己很遥远,是天方夜谭,针对这样的情况,教师应带领学生走出课堂,面向真实的设计项目,亲身体验设计项目时面临的种种问题,这样才会有更迫切的解决问题的欲望和冲动,从而上课时才能积极思考、主动学习,达到事半功倍之效。 (二)教学方法上 (1)纳入丰富的多媒体手段 现在的多媒体已经广泛而深入地应用到学校课堂里,教师上课不再是传统的言传身教,而是集言、声、乐、动画、媒体剪辑等等融为一体的生动有趣的视、声觉盛宴,众多高校每年一次的多媒体课件比赛,也证明了高校对教师多媒体技术的重视。为了削弱人体工程学给学生带来的枯燥、乏味的感受,教师在多媒体制作上也应花一番心思,不仅仅加入图片和文字,也可以加入一些视频,例如国内外著名设计师的设计思想、某款著名家具的设计思路等等,拓展了学生的见闻、增加了对设计专业的喜爱。 (2)循序渐进的课程设计 人体工程学是设计的尺度基础,对学生的设计思想有重要的指导作用,因此,它在设计专业课程中的地位和作用是毋庸置疑的。教师应在理论教学之后组织相应的课程设计,宜采用学生生活常见的现实生活现象为题材,可以先讨论,教师再指导,最后学生自己完成设计。整个课程应完成5-6个课程设计,有效锻炼学生的设计思维和设计能力。 环境艺术设计专业的人体工程学课程应该以培养学生以人为本的设计理念、缜密的设计思维,较强的独立的设计能力为目的的一门基础专业课程,希望通过教学改革,对人体工程学课程的教学及人才培养起到理论及实践方面的示范作用。 环境艺术设计专业人体工程学教学探析:环境艺术设计专业人体工程学教学 一、人体工程学课程现状 从课程设置来看,人体工程学是环境艺术设计专业的必修课程,通常安排在大学二年级的下半学期,是进入专业课程学习前的专业基础课,有8周的课程安排,共32个学时。在此之前,学生已学习的课程主要为基础必修课,如素描、色彩、设计构成、图案、计算机辅助设计等。从课程内容来看,人体工程学作为一门综合性的边缘学科,研究的内容和范围极其广泛。因此,许多专业都开设了此门课程,只是针对不同专业的特点,在授课内容的重点、难点及时间安排上略有不同。以环境艺术设计专业为例,课程的内容包括人体工程学及其应用、人体工程学基础(包括人体生理学知识、心理学知识、人体测量学知识)、人与环境(包括人与环境的交互作用、行为与环境、视觉与环境、听觉与环境、肤觉与环境、嗅觉与环境、人和环境质量评价)、环境行为与室内设计(包括居住行为与户内设计、商业行为与店堂设计、餐饮行为与餐厅设计、观展行为与展厅设计、人际行为与室内交往空间设计)。从教师授课情况来看,环境艺术设计专业的人体工程学涵盖的理论知识多、涉及范围广,若要在短短8周的时间内既对每个章节进行细致的分析讲解,还对每个知识要点进行扩展和延伸,时间明显不够。因此,教师通常以理论课的方式讲述人体工程学,主要讲授人体工程学的基本原理、概念、方法,课程结束后以传统的理论考式进行考核。从学生学习情况来看,相比专业课程而言,人体工程学在整个课程体系中所占学分分值较少。大部分学生认为此课程属基础理论课,以理论课的心态对待,对人体工程学课程重要性的认识不足,课堂出勤率不高,常出现迟到、旷课现象。 二、教学中存在的问题 (一)教学模式单一,教学方法陈旧 教师围绕教材内容,固守传统教学模式和思维模式,采取单一的教学方法,是导致人体工程学教学效果差的直接原因。在传统的教学理念中,教师是课堂的主导者,常常采取“填鸭式”的教学模式;学生是信息的被动接收者,习惯性采用机械的、死记硬背的方式记住知识要点,完成对课程内容的学习,很难将知识内化成与实际经验相符的内容。加之受课时的限制,教师忽视了与学生的互动和交流。这种授课方式既限制了学生的思维能力,也使教师很难收到学生反馈的信息,更无法全面了解学生的情况,进而不能针对学生的学习情况进行及时的教学调整。 (二)同质化教学,缺少与专业课程的联系 作为一门交叉学科,人体工程学常以基础课的形式引入不同学科专业,如工程制造专业、工业设计专业等。教师常以讲述的方式对课程内容进行陈述式的讲解,往往忽略人体工程学针对不同学科、不同专业具有不同的重点与难点,若均采用同样的教学方法讲授相同的内容,必然导致学生对该课程在本专业的作用理解不足,做不到有的放矢的学习,影响学习效果。 (三)缺乏实践环节,理论与实际脱节 人体工程学属应用型学科,需要在理论框架上辅以实践教学。但是,目前教学中教师讲授理论知识的时间占据了全部课时,实践部分流于形式,导致这种情况出现的原因主要有三点:一是授课教师将本门课程定性为理论课,仅按照理论课的步骤和方法,围绕书本内容完成讲解部分;二是课堂缺少实验环境,无法进行有效的实践教学环节;三是课程学时少,除理论讲授之外没有更多的时间进行实践教学,导致本门课程终究无法与专业相结合,最终沦为一门讲授纯理论的课程。 三、课程教学改革与实践 (一)明确课程定位 人体工程学包含对人的生理和心理特征、人的行为模式、人体基本数据、人与环境关系的分析,其内容是环境艺术设计顺利实施的基础。教师应围绕教学大纲的要求,明确人体工程学在专业中的基础作用,制定具有针对性的教学方案和课程设计。同时,在上课之初就应该向学生指出人体工程学课程的重要性及其与本专业其他课程的关系,充分调动学生的学习积极性,促进教学工作更好的开展。 (二)转变教学理念 “以学生为导向”的教学模式,强调学生作为教学主体在教学中的地位,改变学生以往作为教学附属者而导致学习目标不明确、产生学习惰性的现象。学生由被动接受者转变为知识体系的构建者、信息加工者,提高了学习的能动性,强化了学习效果。教学模式的转变,首先要求教师改变教学理念,由知识的传输者转变成学习的引导者,加强师生互动,及时对学生的学习情况进行评估,通过案例分析、课题讨论、现场教学等环节加强学生对知识的应用,使理论与专业有机结合起来。 (三)采用多样化的教学方法 由于受到教学条件、学时的限制,人体工程学的实践课题很难在既定的教学时间开展,但这并不意味着人体工程学只能作为理论课的形式出现。若仅注重理论框架的完整性而忽视与实践课题的结合,势必会限制其与专业课的联系,也必然会使其成为无关紧要的理论课。在有限的教学时间里,教师可采用多样的教学方式,如案例分析、实地调研、小组讨论等,将理论与实践结合。在提高学生学习能力、问题分析能力的同时,强化学生对人体工程学的认识,使人体工程学真正成为环境艺术设计专业不可或缺的基础课。具体做法如下: 第一,在教学中以实践为导向,以理论为指导。人体工程学和环境艺术设计都属于应用型学科,理论和实践相结合,才能使理论更好的指导实践。教师讲授理论时,可将文字讲解与视觉图片相结合,用图片展示空间形态,用文字做阐述,如在讲到人的行为与环境的关系时,可联系学生熟悉的校园环境,以某一行动路径为导向,分析学生的行为方式及由此形成的空间形态,并对行为模式与空间形态之间的相互制约的关系做进一步的解释。 第二,引入调研课题,开展实践教学。在学生已基本掌握概念、原理的基础上,教师可以设计实践课题,如指导学生综合运用自然观察法、实测法、资料研究法、调查分析法等,对人体、家具进行测量,制作人体模型或空间模型;或是对校园空间进行实地考察与测量,分析人的行为模式与空间形态的关系等。课题实施的方式可以是自主研究,也可以是团队合作。通过对个案的调查、测量、分析、总结,将教师口中抽象的理论与学生切身体验结合起来,转化成形象、生动、可感知的内容,以加深学生对知识的理解。 第三,设计课堂讨论环节,鼓励学生提出自己的观点。通过前期实地调研课题的开展,学生对空洞的概念、数据、原理有了更多的理性认识。教师设计课堂讨论环节,鼓励学生以汇报演讲的方式,对前期调研的成果进行总结并提出自己的观点。通过理论——实践——总结的过程,使学生完成课程的学习,提高学习能力,逐步完善知识体系。 第四,考核内容既要涵盖基础知识,又要体现专业特色。人体工程学涵盖的知识点多,教师常采用问答的模式进行考核,虽然能够考察到学生对知识的掌握情况,却不能考察到学生的实践能力,也无法了解学生综合运用知识的能力。因此,考核形式应多样化,内容应当从理论与专业结合的角度设计,如针对室内设计方向的学生,考核内容可以是“完成一套居室空间的平面布置图”。由教师提供原始建筑图,学生假定空间性质、人群使用情况等,完成对空间的分析与布局。如此,学生将人体工程学课程学到的知识综合运用于实际案例中,既得到了实践的机会,又提高了学习兴趣,同时帮助学生建立起学科专业间的联系。 人体工程学与环境艺术设计专业的结合尚处于探索阶段,教学中存在教学模式单一、教学内容晦涩难懂、专业特点不突出等问题。人体工程学的教学改革应紧密围绕专业特色,转变教学理念,明确教学目的,采用多样化教学方法,充分调动学生的学习主动性和积极性,更好地构建人体工程学与环境艺术设计专业紧密联系的学科体系。 作者:赵菁 单位:西南交通大学艺术与传播学院 环境艺术设计专业人体工程学教学探析:环境艺术设计专业人体工程学教学改革的思路 设计服务于人。人总是在某一个环境中使用着某些物质设施,或是生活和工作的工具,或是人类生活的空间环境。人的生活质量和工作效能很大程度取决于这些设施是否适合人的行为习惯和身体各方面特征,所以学习人体工程学,并将人体工程学的设计要素应用于设计之中,才能使设计更好的为人服务。 一、环境艺术设计专业人体工程学课程的教学目标 环境艺术设计专业涵盖内容非常广泛,既包括各类人们使用的家具、设施,又包括人们生活的各类室内外环境,作为设计专业课程之一的人体工程学的学习应该达到这样几个目的: (一)为确定空间场所范围提供依据。影响场所空间大小、形状的因素很多,但最主要的因素还是人的活动范围及设施的数量尺寸。 (二)为设计家具、设施等提供依据。家具、设施的主要功能是使用,因此,无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。 (三)为确定感觉器官的适应能力提供依据。人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物,什么刺激可以接受,什么刺激不能接受,这也是人体工程学的一大重要课题。 二、环境艺术设计专业人体工程学课程的现状分析 笔者将多年在实践教学中发现的问题,分析如下: (一)学生 (1)积极主动性不够,被动学习的情绪明显。究其原因,是由于学生对人体工程学在大量环境设计实践中的重要性缺乏广泛的直观、切身的体会; (2)实践中运用人体工程学在时,往往各种因素的复杂性会给学生的主动学习设置思想障碍。即便在教师的引导下,从学生日常接触的绘图桌椅、餐厅桌椅、会议室桌椅、学生寝室卧具、学生寝室环境、洗漱间环境、教室环境、餐厅环境及其他一些典型的室内、外环境入手, 引导学生思考并讨论这些与自己日常生活密切相关的家具及环境在实际使用中造成的种种不便的原因,也会因为问题的复杂性造成积极主动学习的障碍。 (3)环境艺术类学生大都为艺术类考生,逻辑思维能力较差,思维方式大都注重感官而缺乏理性。在实例讲解过程中,大量的尺寸分析,除考虑各种人体静态尺寸、动态功能尺寸之外,还要考虑一定的使用状态、使用方式等等,这些因素之间的相互作用,最终会导致设计结果的截然不同,因此,严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计出真正符合人体工程学需求的家具或环境。 (二)教师 (1)大部分教师注重理论教学,而非以提高学生的兴趣、建立学生正确的设计思维为主要教学目标。目前的人体工程学教材内容偏重理论、原理、公式、数据,较为枯燥,使艺术类学生容易产生厌学心理。这要求教师要根据学生的实际情况和专业的重心适时调整教学计划,将以提高学生的学习兴趣和锻炼其人体工程学设计思维为主要培养目标。 (2)注重理论的全面性,而不注重解决单个实际设计问题的精确性。大量的理论使得学生有了一些人体工程学的设计意识,但针对实际问题的解决时,面对相对复杂的情况,导致学生手足无措,教师应注重设计实践的有效设计及精确的指导。 三、教学改革的主要思路 (一)教学模式上 (1)以案例教学为主,抛砖引玉 课程各章节内容的安排应以经典案例空间为切入点,提出案例,先让学生讨论如果自己遇到这样一个设计项目,应考虑人体工程学的哪些因素、应如何设计?让同学充分讨论,各抒己见,利用教学中相互作用的方法,全班讨论、分组讨论,既活跃课堂气氛又加深了学生的印象。将学生的讨论结论归纳并一一列出,同时记录学生们疑惑的内容,让学生带着疑问去听课,并要求课程之后让同学自己解决刚才遇到的问题,不足之处教师再进行纠正和补充。 (2)以实践教学为目的,理论指导实践 环境艺术设计是一项实践性较强的专业,所有的理论都是为了使学生在日后面临实际设计项目时能有法可依、有据可循。人体工程学课程本身是直接服务于环境的使用者——人的,因此,环境艺术设计专业人体工程学课程应以面向实践为主要目的。课堂之上教师讲解的各种案例,学生总会感觉离自己很遥远,是天方夜谭,针对这样的情况,教师应带领学生走出课堂,面向真实的设计项目,亲身体验设计项目时面临的种种问题,这样才会有更迫切的解决问题的欲望和冲动,从而上课时才能积极思考、主动学习,达到事半功倍之效。 (二)教学方法上 (1)纳入丰富的多媒体手段 现在的多媒体已经广泛而深入地应用到学校课堂里,教师上课不再是传统的言传身教,而是集言、声、乐、动画、媒体剪辑等等融为一体的生动有趣的视、声觉盛宴,众多高校每年一次的多媒体课件比赛,也证明了高校对教师多媒体技术的重视。为了削弱人体工程学给学生带来的枯燥、乏味的感受,教师在多媒体制作上也应花一番心思,不仅仅加入图片和文字,也可以加入一些视频,例如国内外着名设计师的设计思想、某款着名家具的设计思路等等,拓展了学生的见闻、增加了对设计专业的喜爱。 (2)循序渐进的课程设计 人体工程学是设计的尺度基础,对学生的设计思想有重要的指导作用,因此,它在设计专业课程中的地位和作用是毋庸置疑的。教师应在理论教学之后组织相应的课程设计,宜采用学生生活常见的现实生活现象为题材,可以先讨论,教师再指导,最后学生自己完成设计。整个课程应完成5-6个课程设计,有效锻炼学生的设计思维和设计能力。 环境艺术设计专业的人体工程学课程应该以培养学生以人为本的设计理念、缜密的设计思维,较强的独立的设计能力为目的的一门基础专业课程,希望通过教学改革,对人体工程学课程的教学及人才培养起到理论及实践方面的示范作用。
在设计工作完善之后,得到非常优秀的室内环境艺术设计,可以促使建筑本身散发出非常浓厚的艺术特色,并且从根本上服务于生活、工作等。所以,本次研究主要阐述的内容是新时期建筑室内环境艺术设计现状,在总结问题的基础上探讨现阶段建筑室内环境艺术设计的发展措施。 1前言 随着社会的发展,对于现阶段建筑室内来说,人们会愈加严格的要求现阶段建筑室内设计的功能,如果只是单纯形式的生活要求满足,是很难实现可持续发展的,所以需要完成室内空间布局的有效设计,与此同时,现阶段我国经济发展中存在非常多的环境污染问题以及能源消耗问题,人们正在不断提升自己的环保意识,争取在建筑室内设计的过程中有效的应用环保基础理念。现阶段我国建筑室内环境艺术设计工作还是存在非常度偶的问题得,设计人员需要从根本上强化建筑室内环境艺术设计的基础思想,积极融入创新设计活动,最后促使我国现阶段环境艺术设计实现最为有效的发展。 2新时期建筑室内环境艺术设计现状 2.1缺乏完善的建筑室内环境艺术设 计的审美性与建筑功能性结合程度现阶段,我国现阶段的建筑室内环境艺术设计工作来说,最为显著的一个问题就是缺乏足够的审美性与建筑功能性,两者之间存在明显的融合度确实,这是导致建筑室内环境艺术设计实现可持续发展最为主要的一个因素。一般情况下,在室内环境艺术设计的过程中,设计师在掌握现阶段建筑室内环境艺术发展情况的基础上更加的注重以及关注空间设计的艺术性、空间设计的审美性、空间设计的创新性、空间设计的独特性等方面,但是其明显的忽略了建筑物的实际用途以及基础功能。 2.2缺乏完善的建筑室内环境艺术设计基础理念 在发展壮大建筑室内环境艺术工作的过程中,我们需要从根本上不断的革新以及转变建筑室内环境艺术的基础设计理念。在分析现阶段实际情况的基础上得到,建筑室内环境艺术设计将会成为大部分人关注的一个审美问题。但是现阶段革新与发展建筑室内环境艺术设计基础理念还没办法紧跟时展步伐。现阶段我国存在相对滞后的建筑室内环境艺术设计基础理念。 3新时期建筑室内环境艺术设计发展措施 3.1建筑室内环境艺术设计层次跟风格的不断丰富 现阶段,我国建筑室艺术性大内环境艺术设计已经具备一个非常成熟的市场竞争,但是,设计艺术性会受到室内环境艺术设计的直接影响,如果室内环境艺术设计非常的雷同,那么就会从根本上降低其艺术性[4]。所以,在实际工作中,想要进一步发展建筑室内环境艺术设计工作,那么就需要实现建筑室内环境艺术设计层次跟风格的不断丰富,并且重视多元化发展壮大。 3.2我国建筑室内环境艺术设计技术跟基础工艺的完善 建筑室内环境艺术设计技术的改善,建筑室内环境艺术设计工艺水平的提升,可以从根本上改善建筑室内环境艺术设计工作。对于设计图纸来说,建筑室内环境艺术设计可以实现非常好的表达,完善设计图纸的基础上,需要积极的融入整个实践过程。所以,在实际工作中,我们需要按照实际情况完成施工设备、施工技术、施工材料、施工工艺等设计方面的不断更新,争取发挥最佳的艺术效果。 3.3完善建筑室内环境艺术设计理念的智能化与生态化 随着科学技术的更新以及时代的推进,人们将会愈加重视生态环境的保护,且将会更加严格的要求建筑行业的智能化、建筑行业的生态化。所以,在实际工作中,智能化、生态化发展建筑室内环境艺术设计工作是非常重要的。将现代化智能技术手段很好的运用在建筑室内环境艺术设计过程中,在新时代要求的基础上完善建筑设计的基础文化理念。不仅如此,还需要设计工作人员,在实际设计的过程中,积极使用绿色原理、生态原理、自然原理、和谐原理等,在实际设计的过程中,需要积极采取绿色材料或者是绿色技术,防止污染环境,促使室内环境艺术设计实现进一步的完善,最后服务于我国人们身心的健康壮大。 4结束语 综上所述,随着我国建筑室内环境艺术设计工作的不断推进。对于其他发达国家来说,对于设计基础理念、常用工艺技术、资金的支持、市场的认可度等方面来说,建筑室内环境艺术设计工作还是存在明显的问题的。所以我们需要认真的审视这部分问题,对问题进行深化解决。随着生态环境恶化问题的不断突出,设计师需要时刻坚持可持续发展这个基础原则,从根本上有效的结合智能化与生态化建筑环境设计工作,最后促使我国现阶段建筑室内环境艺术设计工作实现可持续发展。
由于人们审美理念日趋上升,对箱包设计的需求不再仅限于实用性,人们越来越追求审美享受。除了别具一格的设计风格外,设计师还必须更加重视工艺、裁剪和材质给人带来的的强烈视觉刺激和质感。利用材料艺术的再现,最大限度发挥材质优点,设计师们创作出了令人眼花缭乱旷世作品,通过箱包艺术再造表达自己的艺术态度和时尚审美,使箱包设计产生了巨大的艺术影响力。 1材料在行李箱设计中重新设计 艺术的应用价值材质是物体的外观,可看作是材料和纹理的组合。箱包设计中材料艺术再现旨在使材料纹理结构组合多元化,可提高箱包附属价值,使箱包更具装饰性。箱包艺术美学是一项高尚的审美文化,它包括造型设计与图案设计。由于科学的快速发展,材料品种越来越丰富,因此把握好材料设计以及色彩设计逐渐被设计家们所重视。 1.1改善设计风格 通过材料的艺术再造,不仅使设计师在外形方面具有更大的设计空间,而且还让箱包的艺术魅力得到升华,让使用者更有气质,最终带来全新的美学视觉体验。 1.2凸显艺术特色 箱包设计是一种艺术,若使设计的箱包能够自然大方散发出奢华气质,可使之日久弥新。通过材料艺术再造,艺术特色继续升华,会使箱包具有令人叹为观止的视觉效果,使人们更深入地了解设计师的创作理念。 1.3丰富款式 在箱包设计中,重新设计材质艺术可使设计产生事半功倍的效果。在一致的设计理念、环境下,不同形式的材料具有不一样的感官效果。若可灵活使用材质进行艺术重构,便能丰富箱包款式。 1.4增加附属价值 风格独树一帜的设计不仅突出了箱包本身的气质特色,而且也是树立品牌口碑、提高箱包附属价值的有效方法。材质再造降低了成本并增加了箱包的附属价值,不仅可多次利用,节省资源,还可重新利用材料二次设计。 2行李箱设计中材料再造的设计原则 材质重造作为箱包艺术设计新方法,须恪守相应原则,让其功能、特色和属性反映在箱包设计中。 2.1反映箱包的功能 在箱包艺术重建中,材质须基于包本身特性展开设计。在箱包功能设计原则下,须考虑箱包实用性,适用对象,使用场合,风格工艺等因素。结合传统美学和现代工艺技术,寻求更环保,更优越的材质。 2.2凸显与材料匹配的艺术属性 箱包材质具有其特殊的性能和工艺。对于外表单调的材质,材料艺术优点应在艺术重塑和二次利用中得到充分展示,应挖掘材质的深层价值,让箱包成为完美的艺术品。 2.3协调设计风格 为了让材质内在属性与其自身风格相匹配,应在箱包材料艺术设计期间集中协调整体设计风格。根据各种材料的纹理特性,将设计创作概念和风格融入其中。 2.4提升品牌经济效益 经济效益是企业品牌发展立足之本,对于品牌而言,设计不仅是外表视觉呈现,更是品牌文化的深层艺术表达。材质设计在带来足够感官刺激和精神享受的同时,还应满足公众需求。只有得到消费者认可,带来可观利润的设计才是最好的设计,否则再如何标榜,艺术设计也失去了其真正的市场内核。 3材质艺术再造的具体方法 材质的艺术重建主要是根据材料质感进行二次设计,即按设计要求,满足实际需求,提高艺术表现力,同时基于材质现有条件,使用各种技术,对材质外观纹理经过反复加工,以在形状外貌上制造全新的纹理效果,给人带来风格变幻的新感受。重建材质艺术设计方法大致可分为平面重建,三维重建,加减法重建。 3.1材质的平面重建 平面重建再造艺术运用的是外在形式美规则规划材料表面,主形式有手绘,镶珠,蜡染和扎染等。手绘是人工绘制图案的装饰方法,绘制的图案灵动且独特。图案内容往往以动植物仿造学,卡通形象和抽象文字字母为多,设计师经常设计不对称的图案,以满足丰富个性的风格和视觉审美需求;镶珠在中国传统刺绣基础上开发,多色工艺珠子采用抽象图案或几何图案独立设计,其具有现代和欧美浪漫风格,也不失亚洲文化特色和民族魅力;蜡染作为传统工艺,色彩鲜明图案精美有感染力;扎染图案设计风格多变,纹样特别,给人以简洁优雅的感觉并涵有浓厚的民族风味。除了上述方法外,平面重建还可通过外部贴袋设计,对箱包各个形状、外观进行改变,或通过明辑线手段可获得所需的装饰效果。 3.2材质的三维重建 通过立体三维重建,唯一的原始表面可展现出多种纹理效果,这已经成为许多设计师采用的设计技巧,通常有针织,皱纹,压纹等。这种方法改变了材料的原始外观,呈现出强烈的立体感和雕刻感,改善了它的触感和空间感。 3.3加减法再造 3.3.1加法再造 加法重建是指在成型箱包材质表面,继续添加相同或不同的一些纹理材料,改变箱包原始外观,使箱包外观颜色和质地更丰富,形成独特的风格。材质添加会使箱包表面纹理不均匀,改善了材质分层和多维视觉效果,提升了箱包成品的整体气质,核心方法是点缀,刺绣和填充。 3.3.2减法再造 按照设计理念、要求,破坏原材料表面,使其表面具备残缺或无序表面特征,虚实结合,交错出一个宽松通透的空间。加工方法主要包括镂空,雕刻,剪裁和做旧处理。 4材质艺术再造对箱包设计的影响 4.1促进设计专业化 在箱包设计中,材质艺术再造是为了服务于箱包总体设计,也应将其应用到设计发展规程中。好的设计师不仅要考虑文化环境,形状和场合,更要善于发觉材料自身独特属性和视觉美感。更重要的是,必须给作品注入情感概念和文化思想,展现其文化底蕴和独特的艺术魅力,从而实现实用性与艺术性的共生共融。 4.2提高设计创新标准 箱包材质是艺术再造的基础条件。材质的选用不仅展示着箱包的整体风格特色,还直接影响了箱包其他设计环节。不同材质的差异性表达,对于箱包设计创新能力的形成影响巨大。因此,除了充分利用其特性和长处外,设计师还必须根据流行元素进行艺术再造,使箱包创新性更丰富。这为行李箱设计思维创新指明了方向。 4.3引导箱包设计潮流和发展趋势 艺术重新设计不是最终目标,而是一种手段,以满足大众审美需求。它用最原始的方式重新审视我们身边的老旧设计,却让人们对产品有了全新的体验和感受。艺术再造改变的不仅仅是箱包本身的艺术价值,甚至是设计模式的改革和企业品牌的重塑,因此艺术再造对箱包设计的潮流趋势有着积极引导作用。 5结束语 箱包相关产业已经成为消费品市场的主力军,人们对箱包的喜爱已经深入人心,有着良好的市场需求,箱包设计更需要贴近市场需求,满足消费者对箱包需求和设计要求,从而使得箱包产业更加繁荣。箱包设计中,艺术再造是现代箱包装饰的重要形式手段。它充分展现了箱包设计的风格魅力,完美体现了设计师理念和品牌内涵。在重塑箱包艺术过程中,设计师若能恪守艺术再造基本准则,敢于打破形式美规律,根据主题灵活运用不同再造手段,使箱包材料艺术化,最大限度挖掘材料特质,箱包的艺术再造一定能为企业品牌树立带来巨大效应。
建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中建筑外墙保温技术及施工工艺的运用 【摘要】外墙保温技术在建筑节能中发挥的影响越来越大,既能给用户提供舒适的居住环境,又能够实现节能,值得推广。本文针对建筑外墙保温技术及施工工艺进行了探讨。 【关键词】建筑施工;外墙保温技术;施工工艺 外墙保温层的任务是把建筑物的内部温度始终保持在最佳状态,而尽量减少能量损失,即散热。它把建筑物外表“包裹“保护起来,在满足了建筑物的保温性能的同时,大大延长了建筑物的寿命。外保温体系是新建筑最好的外墙防护体系,也是老建筑物最好的维修体系。伴随着我国经济的快速发展,房屋建筑业也取得了显著的成就,外墙外保温技术在我国房屋建筑施工中得到了广泛的应用。但与此同时,在对建筑物实施外墙外保温施工时常常由于各种因素而出现许多问题,本文就外墙保温施工中出现的主要问题进行分析,并对出现的问题提出具体的解决措施。 1外墙保温技术阐述 1.1外墙外保温技术 1.1.1保温效果好 外墙保温必定要用到各种保温材料,其保温效能有利于减弱冷桥或热桥造成的影响,从而维持建筑质量。选择同一种保温材料时,与外墙内保温相比,外保温需尽量保持材料较小的厚度。 1.1.2应用范围广 外墙外保温技术应用范围较广,在冬季可用于北方建筑,起采暖作用;夏季可用与南方建筑,起隔热作用。对以往建筑进行节能改造时可用,在新节能建筑中也可使用。外墙不管是剪力墙结构,还是砖混结构,外保温技术都同样可用。 1.1.3保护主体结构 由于自然界的温湿度以及紫外线等都会对建筑产生一定的影响,当保温层位于建筑物的外侧时,能够削弱其作用,从而对建筑的主体结构起到保护的作用。尤其是外界温度,如果温度差较大,受热胀冷缩作用,极有可能引起建筑物的开裂。采用外保温技术可大大减弱温度对建筑内部的应力。 1.1.4 改善室内环境 在阻隔了外部温度影响的同时,保温技术还有助于墙体隔热性能的提升,从而使屋内热量流失量减少,以保证室内温度的稳定。同时,雨雪天气易引起墙体潮湿,时间一久,室内可能会出现透寒、霉斑等情况,采用保温技术,以上状况都能得到不同程度的避免,提高室内环境的舒适性。此外,保温材料贴附于墙体外侧,纵然有危害物质分散,也不会对屋内造成污染。由于保温层的保温层很薄,受外部因素影响较大,其各种性能都应有所改进。 1.2外墙内保温技术 相对来说,外墙内保温技术比较简单,施工方便,且工期较短,通常是利用保温砂浆或苯板等材料提升其保温性。传统的保温技术难以达到现代建筑的标准,随着技术的不断深化,内保温应用范围不断扩大,并取得显著效果。受季节性温差影响,室内外温差的变化对墙体结构影响很大,很容易引起其变形。内保温技术的应用,可减弱季节温差造成的影响,使建筑内墙和楼板空间得到有效应用。但同时也出现了一些问题,如占用室内空间,施工质量的控制有一定的难度,干扰日常生活,饰面容易发生开裂现象,建筑结构出现热桥或冷桥现象引起局部温差过大等。 1.3夹心保温技术 还有一种保温技术,即内外混合保温技术,也叫外墙夹心保温技术。该技术同样应用很广,主要是将保温材料放置于外墙的内外侧墙片之间,内外侧的墙片通常会选用混凝土空心砌块。该技术没有过高的要求,施工工艺、时间、材料等方面都无需过于严格,如保温材料,玻璃棉、聚苯乙烯等皆可使用。其缺点在于多用于严寒地区,在非严寒地区使用,比传统墙体要厚;因为需要许多构件进行连接,与传统墙体相比,其结构较复杂;而且受室外气候影响较大,温差大,易引起墙体开裂。 2.建筑外墙保温技术施工工艺 2.1主要工艺流程 在对建筑进行外墙保温的工作中,其施工工艺主要有以下几点:首先,应当先对基层墙面进行初步的清理,以便为后续的施工做好准备。当清理完成之后,就应当进行最基础的垂直吊线以及对灰饼进行制作。当制作完毕之后,则应当再次对墙面的平整度进行检验,如果发生问题则应当及时的对其表面进行处理。之后,再将砖墙进行充足的湿润,并将之前制作的保温浆料将其抹平,再对保温层进行验收工作。然后则应当进行弹分格线以及开分格槽的工作,当以上工作完成之后再使用水泥抗裂砂浆将其压入网格布之中,并再次对抗裂层进行验收,合格之后再进行下一工序,即对其涂刷低层土料以及刮抗裂柔性耐水腻子面层装饰涂料。 2.2保温浆料的施工 在对建筑外墙进行保温施工时,特别需要注意的一个环节就是保温浆料的施工。首先,应当在搅拌机中加入24至26kg的水以及经过比例计算的保温胶粉料,在将其进行搅拌30min直至成为材质均匀的胶浆之后,再向其中加入200L的聚苯颗粒轻骨料并继续进行搅拌5min。当发现浆体已经比较均匀时则可以正式进行施工。在这个过程中,一定要浆料各成分的比重进行精确的计算,从而保证材料比例的合理性,同时还应对搅拌的质量进行保证,而在搅拌质量检查的一个主要方式就是对其状态、抗滑坠性以及可操作性进行逐一的检验,从而对拌制质量进行综合的评价。 在浆料拌制之后,则可以将拌制好的浆料通过抹子将其均匀的涂到建筑外墙之上。在初次涂抹的过程中,应当保证其厚度为25mm左右为宜,并在上层初凝的时候进行下一次抹灰,并使中间涂抹层的厚度保持在15至18mm为宜。而当进行最后一层的涂抹,也就是建筑外墙面层的涂抹时,则应当注意这层不应当太厚,一般都控制在8至10mm之间。 2.3滴水线以及分格线槽的施工 对建筑外墙滴水线以及分格线进行施工时,可以通过对成品塑料线槽进行嵌贴的方式对其进行。而对于滴水线以及分格线的施工工序来说大体上则是相同的。首先,应当在已经抹好的保温层中依据之前的设计对滴水槽以及分格线的控制线进行弹出,并通过壁纸刀沿着线路将设定好的凹槽划开,其深度通常为15mm左右。之后,再使用抗裂砂浆对其进行填满,并使用塑料线槽将其嵌入到其中,并使其能够同抗裂砂浆之间粘结牢固。 2.4抗裂砂浆施工 在外墙保温工程中的抗裂砂浆施工环节时,首先应当将中砂、31.4MPa硅酸盐水泥以及抗裂剂按照3:1:1的比例投入到搅拌机之中,再将其拌制均匀为止。此处需要注意的就是在进行配制的过程中不能够进行加水,从而保证材料比例的精确性。当拌制均匀之后,再是同抹子将抗裂砂浆涂抹到外墙之上。通常来说,涂抹的厚度应当保持在3至5mm之间为宜。当涂抹一部分之后,则应当使用抹子将耐碱网格布压入抗裂砂浆中,并保证网布间的宽度应当大于50mm,在压入的过程中应当先将一侧压入,当对其抹入一定的抗裂砂浆之后再将另一侧压入到其中,而在其阴阳两角位置还应当将其进行搭接,搭接的宽度应当在阳角位置180mm、阴角位置的50mm为宜。而对于部分在进行施工过程中由于没有得到细致处理而出现的孔洞,则应当在其周围预留出25mm长度的位置,并在此处不进行对砂浆的涂抹,之后再以对角线的形式将网格裁开,使其形成四个不同的三角片,而当孔洞已经修补完毕之后,当对其进行砂浆的涂抹时,再将之前预留的网格布压入到其中,并将其进行抹平。 3.结束语 在建筑行业中,一项施工合格的工程都同一套合理有效的施工工艺有着密切的关系,而在外墙保温施工中也是这样,在对外墙进行保温的过程中,其所使用的施工工艺将对最终的保温效果产生重要的影响,也会直接影响到外墙保温的质量,这就需要我们应当对施工工艺进行细致的掌握。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺探析 摘要:桩基施工是建筑工程施工的重要构成部分,桩基施工工艺水平的高低直接关系着桩基施工质量,并进而影响到整体建筑工程质量。因此,对于桩基施工工艺技术必须受到建筑施工单位的重视,认识到桩基施工质量的重要性,做好施工准备工作,编制出合理的建筑工程桩基施工方案,选择合适的桩基施工工艺,保障桩基施工的质量,延长建筑物的使用周期及提高使用性能。基于此本文分析了建筑施工中桩基施工工艺。 关键词:建筑施工;桩基施工;施工要点 1、建筑施工中桩基及其施工工艺概述 1.1、桩基 桩基是建筑施工的基础,其施工质量高低直接关系着整体建筑工程的稳定性、安全性以及使用寿命,主要由基柱和桩顶两部分构成。建筑工程施工中常有的桩基形式主要有两种:一是高承台桩基,其桩身的上部在地面上,桩身的下部埋在地下;二是地承台桩基,其桩身的上下部分均埋在地下。 1.2、桩基施工工艺 (1)桩基施工工艺的种类。桩基施工工艺有很多种,在不同的地质条件下施工时,要选择不同的桩基施工工艺。在建筑工程桩基施工的过程中,常用的施工工艺主要有两种:一是预制桩桩基施工工艺,其主要是采用打击或者是振动的形式将桩基打入土中;二是灌注桩桩基施工工艺,其相对于预制桩桩基施工工艺较为复杂,首先要在施工现场的地基处钻孔,然后将事先准备好的钢筋笼放置孔中,之后再将混凝土浇筑在孔中,并对其进行必要的维护、保养,以确保桩基的形成效果。 (2)桩基施工工艺的作用。桩基施工工艺对于保障建筑工程质量具有重要的作用,具体表现如下:一是桩基施工工艺可以将建筑物在使用过程中产生的竖向荷载转移到桩基附近的土层中,增强发生自然灾害时建筑物的抗震能力以及抵御能力;二是桩基施工工艺可以降低建筑物在使用过程中的沉降速度,避免地基不均匀沉降、建筑物变形、墙体开裂等现象的发生,确保建筑物的安全性及稳定性,保障建筑物的使用质量,延长建筑物的使用寿命。 2、现代建筑工程桩基工程施工技术控制要点 2.1、建筑施工中桩基施工工艺准备工作 桩基施工工艺的准备工作极为关键,具体来说,在建筑施工中桩基施工工艺开始前我们需要做好的准备工作主要有以下三点:勘察施工现场;编制施工方案;准备相关机械设备。 2.1.1、勘察施工现场 在建筑工程施工之前我们一般需要对于施工线进行必要的勘察,这种施工现场勘查对于桩基施工工艺来说也是极为关键的,现场调查的结果能够帮助我们避免在桩基施工过程中可能遇到的一些问题,具体来说,进行现场勘查主要需要我们调查的就是施工现场的地质水文状况,对于地质进行必要的勘察能够帮助我们了解桩基施工时需要针对什么样的土层进行施工,有助于我们进行具体桩基施工工艺的选择,尤其是对于预制桩还是灌注桩的选择提供参考;对于施工现场的水文状况进行勘察则能够帮助我们了解施工现场地下水位状况,帮助我们在桩基施工过程中构建有效地排水作业结构,进而避免因为地下水对整个建筑工程桩基施工造成质量影响,确保桩基施工质量。 2.1.2、编制施工方案 施工方案的选择和确定也需要我们在具体的施工工作开始前完成,对于桩基施工工艺而言,编制恰当的施工方案也是极为重要的,这些都需要我们在准备过程中进行。对于现场进行充分的勘查之后,经过分析,我们就可以对于具体可以采用的桩基施工工艺和一些机械设备的使用进行确定,进而对于整个桩基施工工艺的过程进行规划,最终使具体的桩基施工操作有据可循。 2.1.3、选择机械设备 在工程施工中的桩基施工工艺执行中,我们必然会用到一些相关的机械设备,对于这些机械设备的选择至关重要,施工前准备好会用到的机械设备能够有效帮助我们减少工程施工中会遇到的麻烦,尤其是会避免对于施工工期的影响,确保桩基施工的顺利进行。 2.2、正确的施工顺序 在施工过程中坚持科学正确的施工顺序不仅能够降低工作难度,还会大大减少事故的发生。在制定施工方案时要综合考虑实际情况,条件允许时尽量选择先浅后深的施工顺序。因为,大多数情况下,桩孔越深,施工难度会随之增加,选择先完成浅层的桩孔施工不仅能够加固上部土层的稳定性,还能降低深孔施工时候的压力。如果在有动水压力或者在含水层进行施工,则先考虑迎水部位的桩孔施工。这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而作为排水井,以方便其它孔位的施工,从而保证了桩孔的施工速度和成孔质量。 2.3、建筑工程桩基工程施工阶段的技术要点控制 2.3.1、预制桩施工技术 在预制桩桩基施工工艺中,我们需要重点关注的工艺过程要点有两个:一是对于沉桩高方式的选择至关重要,直接关系着预制桩的质量,对于预制桩沉桩工艺过程有多种方法,比如水射法、击打法、静压法和振动法等,这些方法各有优缺点,且适合的施工环境地质条件各不相同。因此,我们在选择沉桩工艺方法时,要结合施工现场的具体情况,做出恰当的选择,以达到施工质量控制的最佳效果;二是对于预制桩施工过程需要用到浇筑工艺,浇筑工艺过程质量对于预制桩桩基质量也有着直接的影响。在浇筑工艺施工过程中,我们要时刻关注着浇筑过程的持续性,并且要恰当合理的设计保护层,确保保护层参数设置在25米左右,以满足施工质量要求。 2.3.2、灌注桩施工技术 灌注桩桩基施工工艺是比较复杂的,具体来看,灌注桩桩基施工工艺主要和混凝土施工存在密切关系。所以我们要严格混凝土施工操作程序,确保混凝土施工质量,进而就可以在很大程度上确保灌注桩桩基施工质量。除此之外,对于灌注桩桩基施工工艺中的成孔操作也需要我们重点关注,在当前我国具体施工过程中主要使用的成孔操作方式有四种,即干作业成孔;泥浆护壁成孔;沉管成孔和冲击成孔。其中干作业成孔又可以细分为机械钻孔和人工挖孔两种方式。对于这四种成孔方式来说,特点各异,具体的施工程序和施工优缺点也各不相同,在具体的成孔操作中需要我们根据现场成孔的具体要求进行恰当选择,比如对于一些施工现场多为粘性土或者淤泥土的情况就应该选择泥浆护壁成孔方式进行成孔操作。 3、加强建筑工程桩基管理 桩基础施工的前期最重要的技术资料就是工程地质勘察报告,工程地质勘察报告的质量需要建设单位的协助。当建筑施工企业在桩基施工过程当中,如有发现工程地质情况与工程勘察地质报告不相符时,应立即与建设、勘察、设计、监理等单位取得联系,共同探讨并采取相应的措施进行处理。针对桩基工程施工人员综合素质较差这一问题,一方面,施工企业必须选择专业的,有资质的施工队伍,这是保证桩基工程质量的最基本条件;另一方面,施工企业要定期对施工队伍进行培训和考核,淘汰不符合要求的施工人。同时,不定期的抽查和对员工进行思想政治的理论培训,提升员工的自我素质,从而提高施工队伍的整体素质。此外,施工企业要建立完善的质量技术控制体系,严格按照标准化进行操作,这是桩基施工质量提高的保障。在施工过程中要及时的检修桩基施工设备,确保在施工过程中施工设备处于良好的运作状态。 总之,在现代建筑工程施工的过程中,桩基施工占据着更加重要的地位,高质量的桩基施工是确保建筑工程质量的重要基础,因此需要我们不断加强对其的研究,要提前做好地质勘查工作,以便于采取合理的桩基施工工艺,从而确保工程质量。 建筑施工工艺论文:浅谈高层钢结构建筑施工工艺 摘 要:由于钢结构强度高、自重轻以及施工快等优点,因此钢结构在建筑业备受欢迎。随着建筑造型和功能的多样化,对钢结构施工提出更高的要求。在钢结构建筑施工中,确保各个步骤都能准确到位,同时也要对相关技术进行不断的研究与探索,保证施工技术不断地得到提升。 关键词:钢结构;高层建筑;施工工艺 高层建筑物要求的质量要相当高,所以在建筑中基本都是用钢构结构,钢构结构能保证高层建筑的质量,可以说高层建筑物就是高层钢构结构。高层建筑的施工质量以及施工的技术是非常关键的,施工中的每一个步骤都需要经过精确的计算,用的材料都是经过科学的计算而精心设计的,本人将对高层建筑物钢结构施工工艺进行探讨。 一、钢结构施工前期准备 (一)施工前要对施工的环境以及施工的周围环境进行了解,只有了解了环境问题,才能选择施工环境的机械设备,要考虑现场施工的条件制定出一个施工的规划,然后按照规划进行快速、有效的施工。 (二)选择安装技术路线前要对钢结构的特点进行分析,要了解钢结构的组成以及荷载的途径。只有了解了钢结构的组成才能更好的分配出吊装单元,要想合理的进行施工顺序的按安排,就得清楚知道钢结构的荷载传递途径。了解了钢结构的特点,才能更准确的达到设计的标准。 (三)在进行安装施工前,要对设计的要求以及设计的理念进行了解,选择一个合适的施工队伍,保证施工队伍的技术能力与设计中的安装标准有效的统一起来。只有施工者技术能力的特长方面是设计中需要的,才能使安装技术达到最高境界。 二、建筑钢结构的施工工艺 (一)施工前的准备 在施工前,监理人员首先要对工程的图纸及相关工艺进行熟悉了解,其中包括技术条件与规范,充分领会图纸的意图,加强重难点的理解。其次,要及时组织相关的技术人员进行图纸的会审,以防止图纸中出现缺漏与错误,一旦发现问题及时解决,争取在施工之前保证万无一失,保证施工的正常进行。 (二)具体施工工艺 1、螺栓预埋。要想使建筑工程中的钢结构施工得到质量保证,一定要首先从螺栓的标准化预埋开始,应当保证预埋位置的精准定位,包括在施工时的标高基准点、基础轴线的划定要达到规范要求,并且应当保证两次测量位置的一致性。初次测量需要在埋设定位之后,再次测量应当在基础混凝土浇筑初凝完成时。如果两次测量产生的结果超过标高偏差的 5 毫米,或者是超过定位轴线的偏差 2 毫米,则一定要重新进行埋设。 2、钢梁安装。在进行钢梁吊装时,需要首先检查钢柱标准问距及其相应标高,然后才能进行钢粱吊装。在进行主钢梁的吊装以前,要在梁上安装合适的扶手杆以及扶手绳,主梁吊装完毕后,要将扶手绳和钢柱连接在一起并且紧密绑扎,这样能够给施工者带来安全保障。一般情况下会将开孔当成吊点,它的位置会处在钢梁上翼缘,吊点准确位置会受到钢梁的跨度所限。而次梁与小梁的重量很小,便可以应用多头吊索的形式,一次吊起多根钢梁,这样安装的速度会明显上升。 3、钢柱安装。柱体是钢结构建筑的的核心部件,在制作加工钢柱时应当首先使其满足规范要求,在钢柱的制作过程中还应当系统考虑到纵向负荷作用同焊缝收缩变形所造成的钢柱压缩问题,所以应当先行照顾到不把钢柱实际长度当作建筑设计长度这一问题。另外,即便是截面完全一致的两根钢柱,同样不允许上下两节颠倒使用,每节钢柱均应当以编号的方法加以区别,以确保安装位置的正确,不出现压缩问题。 4、焊接结构。在焊接之前同样需要保障焊条合于规范,并且遵照说明书的要求焊接,不能让焊接表面出现焊瘤与裂纹等一系列质量问题,同样也不能出现气孔、裂纹、夹渣之类的质量问题。焊接完毕后要对相应位置进行无损检测,对易于出现质量问题的位置需要再次进行人工重点检查。 5、放线。施工放线对于钢结构的整体质量影响很大,若是放线工作达不到标准要求,那么肯定会带来一系列的连锁反应,致使最终的工程质量不过关。要在图纸上把放线坐标点标示清楚,并且将标示清楚的图纸当作施工基础,进行连线与找点等项工作。此外,要注意加强针对建筑物本身的地脚螺栓、定位轴线、基础标高等内容的检查与复查。在定位钢架位置时,要尽最大可能避免螺栓同钢架的柱脚发生碰撞,这样考虑周全,还可以防止钢架柱底出现挤压变形,并且能同时让螺栓的弯曲变形问题减小至最低。 除了放线施工以外,还要注意屋面板的安装,应当保证第一板需同屋脊保持九十度角。安装工作人员要让自己处在施工安全位置,等到屋面板安装完毕后,避免无故踩踏,严禁负荷重物在上面行走作业。在安装钢结构门窗洞口时,两侧通长龙骨同门窗框的连接要以外包彩板与扣件相连的办法实现连接,并以铆钉固定。 6、钢构表面油漆。当所有安装工序全部完成后,要把钢结构表面处理干净,去掉表面残留的锈斑、毛刺、焊渣、灰浆、油污、浮土一类的杂物,然后再于表面涂上防锈漆,油漆完全风干后,再把构件表面细致刮平。为了让油漆更具干硬效果,还可以在其中加入一定量的红丹粉。涂抹油漆分成两步,第一步是先选择磷化底漆进行涂抹,接下来在此基础上再涂抹面漆,以达到预防腐蚀、增加使用寿命的效果。一般对钢结构进行油漆涂抹均应当遵循从难到易、从上至下的过程,整个过程应当多次涂抹,防止漏抹,而漆的涂刷次数以二至三次为宜。 (三)施工的安全流程 在具体的施工中,安全措施也是一个重要环节。施工整个过程都要有严格的管理体系,要有专门人员进行防火监管,确保各种操作都按照规范进行,同时要做好安全教育及监察工作,保证施工的每一个步骤都安全有序地进行。 三、结语 随着建筑造型和功能的多样化,对钢结构施工工艺提出更高的要求,施工过程中只有严格按施工图纸及现行规范施工,才能保证施工质量,达到预期控制目标。 建筑施工工艺论文:建筑施工中钢筋工程的施工工艺探析 摘 要:近几年随着建筑行业的不断发展,使得钢筋工程得到了很大的发展。在我国的大部分工程建筑中应用的都是钢筋结构,所以要想控制好建筑工程的安全,必须要做好地钢筋工程的控制,以保证其施工的质量问题。笔者通过对钢筋工程的施工工艺进行分析,提出加强其施工工艺的几点措施,仅供参考。 关键词:钢筋工程;制作工艺;施工要求 随着社会的不断发展对建筑工程的需求越来越多,促进其发展的同时,对其质量问题也提出了更高的要求,而建筑工程中的钢筋工程是其重要的组成部分,在施工的过程中必须要好对其质量的控制分析,特别是对一些施工工艺的控制上,因为其工艺的好坏对工程的质量产生着重要的影响,因此,在施工的过程中要加强建筑工程中钢筋工程的施工工艺分析。 1 钢筋进场检验 要想确保钢筋工程的施工安全,首先要保证在采购的过程中,钢筋质量要符合国家的规定标准,所以施工单位的采购管理员要把握好材料的质量问题,首先要看其手否有质检合格的证书,这是度其最基本的质量保证,另一方面钢筋是最容易发生腐蚀现象的,所以在购买材料的过程中要看其是否存在腐蚀的现象,以免影响工程施工的使用功能,然后在运送到场地之后还要对其进行检验,看其与购买时的样品是否一致,以免厂家发生偷换材料的现象。 在对钢筋的性能进行检测的过程中,首先要注意其在力学性能方面的检测,这是对钢筋质量问题的最基本保障,由于施工所需要的钢筋量非常大,所以必须要进行抽样检测,在抽样的过程中,必须严格按照正规的抽样标准进行检测,对不同批次、不同规格、不同厂家的钢筋要进行分批检测,要在一定的数量中选取抽样的标准,而且要保证选取的数量也要达到一定的标准,这样才能保证抽样检测结果的可用性,也使其检测结果更具参考价值。 2 钢筋制作工艺 在保证钢筋材料符合标准后,就要对其施工的工艺进行控制,在进行施工之前,首先要进行图纸的绘制,在设计的过程中要以实际的施工需要为标准,然后要对材料再次进行检查,看其与实际的施工需要是否相符,然后根据设计的要求对钢筋材料进行试验检测,试验成功后,要按照设计的图纸对钢筋进行加工处理,加工成型后要选择特定的位置进行堆放,以免环境潮湿对钢筋产生腐蚀的现象,如果在施工的过程中,发现钢筋与实际的施工设计图纸不相符,要及时与设计人员进行沟通,查明钢筋存在的原因,以免出现钢筋与实际施工的强度要求不相符,如果需要对钢筋进行调整,施工单位必须要做出书面说明,并经过相关部门允许才能进行替换,以免出现质量问题时差生责任纠纷。 在施工的过程中,一定要做好对钢筋的维护工作,因为钢筋很容易受到环境的影响,产生锈蚀的现象,所以必须保证钢筋的表面干净,如果发现有存在锈蚀的现象,要对其进行处理,如果是锈蚀现象严重的钢筋就要对其进行替换,因为钢筋工程对整体建筑的工程来说起着重要的作用,必须要根据实际的施工需要,截取钢筋的长度,以免出现钢筋的浪费现象,建筑工程应用到的钢筋数量很大,如果浪费现象严重,就会使得工程施工的成本增加,近而使得企业的经济利益降低。 正常情况下钢筋的弯钩有三种形式,半圆弯钩、直弯钩和斜弯钩三种。钢筋在受到弯曲后,其内部会形成收缩的现象,外部会形成延伸的现象,这样是为了更好地确保弯曲的程度符合圆弧的标准,要根据实际的施工需要,对其弯曲的弧度进行适当的调整,以便在长度上也更好地符合施工的需要,这样才能更好地保证工程施工的质量。 3 钢筋绑扎安装 在进行钢筋绑扎的时候要对图纸进行熟悉,同时对配料表和图纸以及设计情况进行检查,再对钢筋制作成品的质量进行检查,这样能够保证钢筋绑扎安装的效果。在对所有检查的项目都检查以后,可以进行钢筋的绑扎。在进行绑扎的时候,如果出现双层钢筋网的情况,要在两层钢筋网中设置固定的钢筋间距,这样能够更好的对绑扎的垂直度进行控制,同时也能对其主筋间距情况进行控制。为了保证钢筋位置的正确,竖向受力筋外绑一道水平筋或箍筋,并将其与竖筋点焊,以固定墙、柱筋的位置,在点焊固定时要用线锤校正。外墙浇筑后严禁开洞,所有洞口预埋件及埋管均应预留,洞边加筋详见施工图。墙、柱内预留钢筋做防雷接地引线,应焊成通路。其位置、数量及做法详见安装施工图,焊接工作应选派合格的焊工进行,不得损伤结构钢筋,水电安装的预埋,土建必须配合,不能错埋和漏埋。 与梁与板绑扎时,当纵向受力钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋,如纵向钢筋直径大于25mm时,短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。箍筋的接头应交错设置,并与两根架立筋绑扎,悬臂挑梁则箍筋接头在下,其余做法与柱相同。梁主筋外角处与箍筋应满扎,其余可梅花点绑扎。若板的钢筋网绑扎与基础相同,双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋要防止被踩下;在板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁或垫梁时,主梁钢筋在上。楼板钢筋的弯起点,若在加工没有起弯时,设计图纸又无特殊注明的,可按以下规定弯起钢筋,板的边跨支座按跨度1/10L为弯起点。板的中跨及连续多跨可按支座中线1/6L为弯起点。当框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时,应注意梁顶面主筋间的净间距要有留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。 4 施工操作要求 操作人员必须持证上岗,挤压操作时采用的挤压力,压模亮度,压痕直径或挤压后套筒长度向波动范围以及挤压道数均应符合经型式检验确定的技术参数的要求。挤压前应做下列准备工作:钢筋端头的铁皮、泥砂、油漆等杂物应清理干净。应对套筒作外观尺寸检查。应对钢筋与套筒进行试套,如钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大者,应预先矫正或用砂轮打磨,对不同直径钢筋的套筒不得相互串用。钢筋连接端应划出明显定位标记,确保在挤压和挤压后按定位标记检查钢筋伸入套筒内的长度。检查挤压设备情况,并进行试压,符合要求后方可作业。挤压操作应符合下列要求,应按标记检查钢筋插入套筒内的深度,钢筋端头离套筒长度中点不宜超过10mm。挤压时挤压机与钢筋轴线应保持垂直。挤压宜从套筒中央开始,并依次向两端挤压。宜先挤压一端套筒,在施工作业区插入待接钢筋后再挤压另一端套筒。筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行挤压连接工艺检验。 5 结束语 对于建筑工程施工来说,整体的施工质量是非常重要的,要对整体的施工质量进行控制就要对各个施工部分的质量进行控制,其中钢筋工程的质量是非常重要的,它能对整个工程的承载能力进行影响,因此,要保证钢筋工程的施工质量,要对钢筋制作和安装质量进行控制,同时对施工人员的施工也要进行控制,这样才能保证整个建筑工程的质量。 建筑施工工艺论文:建筑施工工艺课程一体化教学的分析与思考 摘 要: 建筑施工工艺是建筑施工过程中的核心工作,为让学生适应当前职业教育需要,培养学生在建筑施工方面的实践技能。通过对建筑施工工艺课程的学习,学生能够了解并掌握建筑施工过程中的问题,并培养学生独立分析和解决问题的能力。施工工艺课程需要理论与实践的一体化教学。实现一体化教学,需要以课堂教学为主体,通过课堂外加以辅助教学,并积极参与建筑施工的现场教学,使专业施工知识和实践技能有机结合,达到一体化教学的目的。本文根据建筑施工工艺课程的特点,对如何实行一体化教学做出分析与思考。 关键词: 建筑施工 工艺课程 一体化教学 建筑施工工艺课程是建筑课程教育中的专业必修课程,主要目的就是研究建筑工程中一些主要施工工艺及相应施工方法和一般规律。一体化教学方法的运用应当以学生为中心,在教师帮助下,学生自行制定科学的学习目标,完成学习任务。施工工艺课程需要大量实训辅助教学,能够较好地解决理论和实践之间的脱节问题,增强教学实效性,充分发挥学生参与作用,提高学生专业技能。那么,教师应当采取怎样的措施教会学生转变呢?笔者认为应当做到以下几点。 一、课程构思,科学开端 “万事开头难”,要让一体化教学成功,首先要有一个科学的开端,也就是最重要的课程构思,建筑施工工艺课程涉及选材、设计、施工及造价等方面内容,这门课程要求学生在掌握最基本概念原理的基础上,多加熟悉其中的材料选择及相应工艺流程,注重理论和实践的结合,注重各种项目的设计。随着经济的发展,人们生活水平的提高,建筑材料也日新月异,从单一的材料到复合型材料都有极大变化。在传统教学模式下,单一的教材和理论性极强的课堂已经无法满足教学需要,学生毕业后将面临尴尬局面。要想让建筑施工工艺课程取得良好的教学效果,就需要实施一体化教学模式,将理论与实践相结合,不仅对材料市场及简单理论加以理解,而且应当对市场上的材料价格及工程造价有十足把握,在现场施工过程中需要充分了解各个项目的流程工艺,对各种施工工具都能有深刻透彻的认识并熟练使用。所以,本课课程的教学思路需要对实践内容进行构思,从传统理论转向实训,构建可持续发展的实践施工工艺课程教学体系,建立一体化的教学机制。 二、课程设计,关键举措 随着市场对建筑施工人才的需求增加,建筑施工工艺课程中的设计理念可以归结为:“以理论为基础,以实践为核心,以市场为背景,以创新为目标。”这一设计理念的提出是为了让学生拥有发散性的设计思维,提高学生施工组织和设计管理能力,最终培养出能够从事相关设计工作的应用型人才。 对于施工工艺课程的设计,笔者认为可以从以下四个方面组织,也就是任务的提出、任务的准备、任务的实施及任务的考核。任务的提出是课程设计的基础,包括项目理论及课外项目两大板块,课内项目需要学生掌握熟悉一些最基本的材料种类和基本性质,课外项目可以让学生以小组为单位寻找建筑施工市场进行采样和调查;任务的准备需要学生完成相应的市场报告分析并发表相关报告;任务的实施阶段,也是至关重要的阶段,需要学生将理论与实践加以很好地整合,按照教师所教,在掌握各项建筑材料及基本的工艺流程之后进行实践;最后一个任务的考核,教师就需要提高自身评价能力,让学生在学中做,在做中学,实现一体化教学设计。 三、课程发展,根本保障 纵观整个建筑施工行业的发展,课程如何发展是施工工艺课程一体化教学的根本保障,现在的课程教学仍然有很大不足,如很多教师自身素质有待提高,对外交流平台还不够完善,现在的教学资源仍有很大局限性,为改变这一局面,就需要让课程具有可持续发展的可能性,据此,笔者对未来课程教学提出以下思考。 1.加强师资队伍建设。教师应当改变传统教学观念,通过多种途径积极投入到实践中,迅速提升教师的实战经验和能力,如果教师做出了好的项目,则学生能更好地接受,教师手上有项目,才是教学的最好载体,通过活的例子鼓励学生积极参与实践,让学生敢于接受社会的挑战。 2.加强校企合作交流。无论是口头教会学生实践,还是在学校建设实训基地,都没有让学生亲自体验效果来得更明显。建筑施工工艺的学习,最关键的还是实训,所以,学校应当经常邀请那些经验丰富的设计师到学校现场开展讲座,与学生洽谈,这样能够有效增强学生的市场竞争力,邀请施工专门人员与学生面对面交流,和学生进行直接的互相感悟,通过这样一些形式,横向加深学生对施工工艺的理解,增强对材料的使用能力和应用创造力。 3.培养学生创新意识。要培养学生创新意识,让他们及时了解当前建筑施工的最新动态,可以根据课程内容衍生出一些“工艺技术交流会”等类似的交流创新性活动,鼓励学生积极参加各种各样的施工工艺设计大赛,以此启发学生思维,拓宽眼界,加强与建筑市场的交流,实现一体化教学。 四、结语 建筑施工工艺课程的一体化教学,最根本的就是让学生通过多种渠道认识和了解施工工艺,培养出应用型和创新型人才,通过课程体系的不断改革及实训基地的建立,不断提高学生的参与度,达到“教学做”的有机统一,真正实现一体化教学。笔者希望广大建筑施工工艺课程的教学者能够通过不断探究,共同推动一体化教学可持续发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺刍议 近年来,随着我国经济的发展及社会的进步,人们的生活水平日益提高,与此同时,对建筑的要求也越来越高。众所周知,建筑是人类生存及社会发展所不可或缺的一项要素,所以建筑的质量必须要得到切实保障。在建筑施工过程中,桩基施工是一项基础施工环节,其对建筑工程的整体施工质量有着非常深远的影响。只有先保障了桩基施工质量,才能够确保建筑安全。本文主要针对建筑施工中桩基施工工艺进行探究,希望能够促进我国建筑事业的进一步发展。 对于建筑工程来说,桩基施工是其关键施工内容之一,桩基施工的质量将直接影响着建筑工程的整体施工质量及工程项目的经济效益。近几年来,随着我国城市化进程的不断加快,城市当中建筑工程项目的数量亦日益增多,同时其工程规模也在不断扩大,在此情形下,若想切实保障建筑的质量安全,就必须要打好建筑桩基。以下笔者就结合实际情况来简单谈一谈建筑施工中的桩基施工工艺。 建筑施工中桩基施工工艺简介 在建筑施工中,桩基的作用是给建筑打下基础形式。桩基是由基桩和桩顶这两部分相连而构成的,桩基的形式有很多,比较常见的形式有高承台桩基和地承台桩基。其中,高承台桩基的特点是桩身上部分露于地面而下部分理在地下,地承台桩基的特点则是桩身上下部分都埋在地下。桩基的施工工艺同样也有很多种,其中最为常见的两种桩基施工工艺是预制桩桩基施工工艺与灌注桩桩基施工工艺。对于预制桩桩基施工工艺来说,其需要先在工厂或施工现场预先制作各种桩,如混凝土桩、木桩、钢桩等,然后再采用沉桩设备等将其以打入、压入或振入等形式埋至土中,目前在我国的建筑施工中采用最多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢预制桩;而对于灌注桩桩基施工工艺来说,其施工过程比较复杂,一般需要先进行人工钻孔,钻孔的截面为圆形,然后再将钢筋笼置于孔中,最后再以混凝土浇筑钻孔并进行必要的维护,从而形成稳定的桩基。良好的桩基施工工艺可以转移建筑物的竖向荷载至周围土层之中,从而提高建筑物抵御外力的能力,以免当发生地震等自然灾害时建筑物受到较大的损坏。再者,桩基还能够避免建筑物变形,从而有效保障其安全性及稳定性。 桩基施工前的准备工作 为了更好地保证桩基施工质量,必须要在施工前做好充分的准备。具体来说,在桩基施工前,应当要做好以下几项准备工作:①施工人员应当要在施工前先对施工现场进行仔细的勘察,从而详细了解施工环境,为施工打下良好的基础;在对施工现场进行勘察之时,应当重点对地质和水文情况进行查探,并要保证勘察结果的准确性和及时性,从而给相关施工技术指标的制定提供科学的依据。②在勘察完施工现场之后,就要根据勘察结果来制定详细的施工方案,施工方案中应明确规定桩基施工工艺类型、施工机械设备及施工进度等,同时还要针对施工场地附近的其他建筑物及管线等制定一定的保护方案。③在桩基施工前,还需要预先选择好施工所需的各项机械设备,因为只有符合施工实际情况的机械设备才能够确保施工质量和施工进度;在选择施工机械设备之时,不能仅只看一台设备本身的功能和效率,还要结合其他设备来共同进行选择,这样才能够确保各项设备之间的协作效率达到最大化。 建筑施工中桩基施工技术 1.静力压桩施工技术 民用建筑是最常见的一种建筑类型,其主要功能是供人们居住生活,所以大部分的民用建筑都是在城市中的居民住宅区进行建设的。为了避免桩基施工造成过大的噪音而影响到居民住宅区居民的正常生活和休息,采用静力压桩施工技术是非常有必要的。普通的打桩机在打桩过程中往往会产生很大的噪音,而利用静力压桩施工技术则能够有效改善这一问题,减小噪音。静力压桩施工技术的主要原理是以静压力将预制桩打压进土中,所以其不会产生过大的噪音,并且静力压桩施工技术还能够大大节约钢筋及混凝土的使用量,从而降低施工成本、提高施工效益。目前,静力压桩施工技术已经在我国建筑施工中得到了非常广泛的应用。 2.振动沉桩施工技术 建筑施工中常见的桩基施工技术还有振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种打桩效率较高的桩基施工技术,其原理是先在桩顶部安装一个固定振动器,固定振动器会进行振动,而其振动会使得土层也受迫振动,这样土层就会产生一定的收缩和位移,从而起到打桩效果;同时,在土层振动过程中,土层与桩表面之间的摩擦力也会减小,这样桩就能够在振动力与自重的共同作用下而自动沉入进土中。在采用振动沉桩施工技术进行桩基施工之时,需要先采用小距离的轻度锤击将桩沉入至土中约1-2m的深度,然后再逐渐增加落距至要求高度,最后再连续锤击至要求深度。一般情况下,振动沉桩施工技术比较适用于一些施工现场的土质是粘土、软土、黄土及松散砂的建筑工程,利用该施工技术进行桩基施工,不但操作方便简单,而且还能够大大提高施工效率、降低工程造价成本,所以非常值得推广。 结语 综上所述,桩基施工是建筑施工中的重要内容之一,为了确保建筑施工中桩基施工的质量,施工人员必须要积极学习更加先进和科学的桩基础施工工艺技术。 (作者单位:长江工程职业技术学院) 建筑施工工艺论文:浅述建筑施工中桩基施工工艺 【摘要】文章根据影响桩基施工质量的因素进行了分析,重点的阐述了建筑施工中桩基的选型原则及质量控制要点,根据实际情况对建筑施工中桩基施工工艺进行了探究。 【关键词】建筑施工,桩基施工,工艺 一、前言 桩基工程施工是现代大型建筑工程施工中较为常用的基础处理形式,即将整个建筑上部的荷载经过桩承台和桩基传递给持力层,来确保建筑物的结构安全;这也对承建工程的施工企业在整个施工过程中的质量控制提出新的要求,对施工企业施工技能的提高起到了重要推动的作用。 二、影响桩基施工质量的因素 随着社会经济的不断发展,我国的建筑业也得到了较快的发展,各种民用建筑和工业建筑越来越多,建筑也逐渐向高层化和沿海发展、同时也逐步通过吹沙造地以节约土地和提高港口的通航能力,这给建筑基础施工和结构安全及稳定性带来了更加严峻的挑战。为了满足上述要求,依靠桩身及桩基承台将上部荷载传到地基持力层上的桩基作为一种新型基础结构逐步发展起来,桩基具有承载能力高、沉降量小且变形较均匀、应用范围广的优点,已成为地质不良地区建筑物施工中广泛采用的基础形式。桩基工程作为建筑工程中的基础工程,其施工质量的好坏直接影响着建筑工程的整体质量,因此,在桩基施工的过程中,须严格控制施工工艺,以保证施工质量。经过总结分析发现下列因素是影响桩基质量的关键因素。 1、桩倾斜 桩端遇到了地下孤石或坚硬物、桩间距过小,打桩时顺序不当产生的挤压效应均可造成桩倾斜;同时桩机安装不正,桩夹与地面不垂直、成桩过程桩顶受力不均也是导致桩身倾斜诱因;由于桩顶面有倾斜度,并且位置偏移,也会导致的预制桩质量不达标。这些直接改变桩的受力效果。 2、断桩 导致断桩的最为常见的原因为(1)桩倾斜;(2)预制桩多采用锤击的方式进行沉桩,为了保证桩身长度就必须得进行多次锤击次数,如果桩锤击力度过大(一般因桩锤重量和锤距选择不当造成),施工作业时易引起桩断裂;(3)起吊与运输时,位置不当的支点和吊点;(4)沉桩时,过力扭曲桩身,遇到较硬的土层锤击而弯曲;(5)灌注桩施工时工艺和成孔设备选择不当造成塌方引起断桩;(6)桩身混凝土浇筑工艺不当及浇筑不连续都是造成断桩重要因素。 3、设计原因造成桩的单桩承载力不满足要求:(1)桩的有效长度不够,桩端未进入持力层、贯入度过于大,承载力大大下降;(2)前期勘察的报告与实际地质情况不符,如地形的剖面,地基承载力(是否是岩石或粘性土)与实际不符等均可影响到桩基施工质量。 三、建筑施工桩基的选型原则及质量控制要点 1、桩基的选型原则 各种不同的桩基都有着与其特定的适用条件,施工时如果对桩基的适用范围不给予足够的重视,势必会给工程的质量留下钟爱的安全隐患。结合多年的工作经验将选择桩基的原则归纳为以下几点:第一,外部载荷,合理的计算评估外部荷载是很有必要的;第二,地质条件,因每个工程其地下环境的差异,在施工中会遇到各种突发情况(如地下水变化、流沙等),充分地掌握其地质条件是进行桩身选型和承载力计算的前提;第三,施工环境条件,如预制桩在施工过程中,应注重噪音、油污、振动对周边环境的实际影响,而钻孔灌注桩则应做好对泥土、泥浆和地下水的处理;第四,成本、机具设备和施工场地的因素,如果地区比较偏远、施工条件差,必须得考虑机具设备的运输和组装成本;第五,工期要求,如果计划工期时间比较紧张,应该优先考虑预制桩。 2、桩基施工中的质量控制要点 (一)、检测原材料 在施工过程中应该对原材料进行严格检查,如水泥的细度、安定性、初凝终凝时间以及抗折抗压强度;对钢筋进行拉伸、弯曲实验;检查砂石的级配、含水率等。对于商品混凝土,则应当检测坍落度、水灰比及其抗压强度,以此来保证施工原材料的合格。 (二)、灌注桩成孔过程的复核与检测 应严格按照设计文件上的要求进行桩顶部标高,桩长进行严格控制。在双控开挖的过程中,时刻观察地基土的状况,如果出现软弱地层,结合勘探的地质报告,为保证桩基的承载力和其正常受力,应当将桩端进入持力层的长度延伸0.8-1.0m,以便符合规范要求。 (三)、钢筋笼的质量控制 在施工过程中,应对钢筋笼的钢筋焊接质量、直径、搭接长度进行严格检查,其长度也应该与桩基的深度相适应,桩身过长可以采取搭接的形式。焊接接头应该错开使其不在一个平面之上。为了避免施工过程中钢筋笼上浮以及灌注时导管挂笼的状况发生,可将笼底钢筋制作成喇叭状。对终端的配筋桩,笼顶的标高如果低于地面时可通过吊筋焊接来保证其牢固。 (四)灌注桩的混凝土浇筑 成孔后及时清除桩孔内的杂物,并将混凝土浇筑导管插入桩端,待导管内混凝土达到预计高度后开始拔管。拔管要均匀,不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。控制拔出速度,对一般土层,以不大于1m/min为宜;在软弱土层及软硬土层交界处,应控制在0.8m/min以内。 四、建筑施工中的桩基及其施工工艺 桩基作为建筑工程基础形式之一,它是由基桩和桩承台构成的。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行成孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再在桩孔中浇筑混凝土,混凝土浇筑以后还要进行必要的养护,以保证桩基的形成效果,下面简述两种桩的施工工艺。 1、预制桩的施工工艺 (一)预制桩的制作 制作预制桩是钢筋混凝土预制桩最核心的工序,质量是否合格,直接影响到后续的施工和应用。不合格的桩基会影响其受力性能,甚至会给整个建筑物埋下重大的安全隐患。制作过程中,应该注意以下几个问题:第一,保证预制场地平整、有必要的强度且不能积水,具有完善的排水系统,以此来达到一个良好的施工和养护环境;第二,浇筑混凝土时,应保证连续施工,中途不能随意停止浇筑,否则会造成断层现象的发生,对桩身的质量产生重大影响;第三,应保证桩身表面的平整密实,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,另外,因为桩顶、桩尖位置特殊,不得出现蜂窝和麻面、掉角现象,一旦发生,即为不合格产品;第四,应将桩的主筋和钢筋网连为一体,在打桩的过程中,桩基收到巨大的冲击力,连为一体才能使之更好的承受在打桩时巨大的锤击力。 (二)、预制桩的沉桩技术 常见的混凝土预制桩打桩机械是打桩机、桩锤、桩架,打桩前应充分做好以下几个准备工作:第一,确定好桩基轴线的轴线;第二,在桩点临近地区设置好标准水准点,对装位进一步复核并报监理等单位进行验线,确保无误后开始进行试桩。 在打桩的过程应注意以下规定:第一,开始打桩时,宜轻击不宜重打,尽量将桩锤落距控制在0.5~0.8m之间;第二,当桩身已进入土体一定深度并校核轴线位置后,再逐步加大撞锤落距,并进行重击;第三,打桩时,应对其严格进行实时观测并做好记录,留用备查;第四,打桩过程中出现突发情况,一旦发生,切勿慌乱,应冷静处理。例如施工过程中桩基发生偏离或者扭转,轻微时可以人工进行逐步修正,便宜过大时应该将桩拔起重新打入,锤击过大造成桩身混凝土破裂时,首先应采用钢箍夹将其夹紧,然后对其进行补强焊固、必要时增加桩垫。 (三)、钢筋混凝土预制桩的起吊、运输和堆放 当混凝土预制桩的混凝土强度达到设计强度的70%以上才能进行吊装作业。吊点的个数和吊点的位置都有严格的规定,应该按照相关要求进行计算,严格按照计算结果进行起吊。通常来说,桩长小于15m的桩起吊时采用单点起吊,吊点应设置在距离桩顶为桩长的0.293倍的位置;15m以上25m以下的采用双点吊装,吊点应设置在距离桩尖和桩端的为0.207倍桩长的位置;超过25m的桩体应设置三个或四个吊点,吊点的位置设置应该依照相关规定进行计算确定。桩在运输环节也是很容易出现问题的,在运输之前务必检查桩的混凝土强度、质量、尺寸等指标是否符合要求。短距离运输时,可在桩身下垫上滚筒进行运输;长距离运输时则必须借用平板拖车来进行运输。桩基的堆放也应按照相应要求进行:堆放场地应干净平整,且应坚硬牢固,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,桩身表面应在醒目的位置贴上标有规格型号等的铭牌、进入施工现场后也应逐个进行桩身质量检查、发现桩身断裂或其它质量缺陷的必须弃之不用。 2、灌注桩的施工工艺 (一)、钢筋混凝土灌注桩施工技术 灌注桩按其成孔方法不同,可分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、套管成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。 (二)、浆护壁成孔灌注桩施工技术 下面以泥浆护壁成孔灌注桩为例,介绍灌注桩施工方法:首先是采用钻孔机具进行钻孔、在钻孔过程中应进行桩长的实时监测同时做好桩孔的护壁,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查,验收合格后应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。清理完桩孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,进行定位和固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。为防止钻孔坍塌,应当在钻孔的同时注入有一定相对密度泥浆进行护壁,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。 五、桩的检测 当桩基施工完毕后,应按照设计要求进行桩身完整性和承载力的检测。桩身检测分为高应变检测和低应变检测两种。高应变检测(或静载试验)主要检测桩基的承载力是否满足设计要求,而低应变则是通过脉冲检测桩身的完整性。 六、结束语 无论是在预制桩的桩基施工中,还是在灌注桩的桩基施工中都必须严格依照设计和施工措施以及有关技能标准进行施工操作,强化桩基工程施工质量、完善桩基施工技能、科学管理,对桩基工程施工质量有着重要的影响,同时对建筑业发展发挥着不可小觑的作用。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺探讨 摘要:本文以建筑施工中桩基及其施工工艺为出发点,分析了建筑施工中桩基施工前的准备工作,并探讨了预制桩桩基与灌注桩桩基的施工工艺,以及桩基施工中需要注意的问题,以期为提高建筑工程中桩基施工质量和和施工效率提供参考价值。 关键词:建筑施工 桩基施工 施工工艺 在建筑工程的施工中,桩基施工工艺不仅可以适应复杂地质,保障建筑施工顺利完成,而且可以提高施工质量和施工效率,消除施工中的安全隐患。因此,探讨建筑施工中桩基施工工艺及应用措施,对提高施工单位经济效益,推动建筑行业的健康可持续发展有着积极的意义。 1 建筑施工中桩基及其施工工艺 在建筑工程施工中,桩基作为建筑结构的基础形式,主要由基桩与桩顶两部分相互连接构成。依据形式不同,桩基主要分为地承台桩基与高承台桩基,前者在施工中桩身上下两部分都需要埋入地下,后者在施工中桩身的上部分需要留在地上,而下部分需要埋入地下。 在建筑工程施工中,桩基施工工艺主要分为灌注桩桩基和预制桩桩基两种施工工艺。灌注桩桩基施工工艺比较复杂繁琐,在施工的过程中,施工单位需要先进行钻孔施工,然后在钻孔中防止钢筋笼,并以混凝土对钻孔进行浇筑施工,最后需要对浇筑后的钻孔开展维护工作,从而确保桩基施工质量满足工程施工要求。预制桩桩基施工工艺相对简单,施工单位只需要利用振动棒通过夯实与打击的方法,将桩基打入地下即可。 桩基施工工艺可以将建筑重量在垂直方向形成的荷载分散到桩基周围土层,从而减轻建筑本身对土层的直接压力。在遇到地震等形式的自然灾害时,建筑的抗震能力可以因桩基作用而大大增加,从而避免建筑结构因外力而变形,影响建筑的安全性与稳定性。因此,在建筑工程的施工过程中,桩基施工工艺的应用非常广泛,尤其是在软体地基的处理方面,通过桩基施工可以使地基质量显著提高,从而在保障建筑施工质量的基础上,延长建筑使用年限。 2 建筑工程实施桩基施工前的准备工作 桩基施工前的准备工作是保障建筑施工质量的重要环节,其内容主要包括:全面掌握施工条件、体制条件、水文状况与原材料的管理情况;科学规划施工工艺,详细制定施工方案;合理配置施工机械设备,保障施工过程按照施工方案顺利实施等。 2.1 仔细勘察水文条件。在进入施工现场后,施工单位需要仔细勘察水文条件与地质条件,为桩基施工工艺提供详细的技术资料,以确保桩基施工的质量与效率。在施工现场勘察时,施工单位需要选择合适的勘测仪器设备,确保勘测结果的准确性、可靠性与科学性,并全面掌握施工现场地质状况,结合土层特点与施工要求,确定合适的桩基施工工艺,保障施工过程不会受到地质与水文状况的不利影响。同时,施工单位需要掌握施工现场地下水情况,为施工过程中采取正确的排水措施,保障地下水排水系统正常运行提供依据。如果建筑工程的施工条件与施工环境非常复杂,施工单位需要严格按照技术要求与施工流程开展施工作业,以提高建筑工程施工质量和施工效率。 2.2 认真编制施工方案。在施工现场的勘查工作完成后,施工单位需要将勘察的数据与资料进行归纳整理,并依据勘察的结果认真编制施工方案,合理安排施工规划,确定合适的桩基施工工艺,确保建筑施工的顺利进行。同时,施工方案需要明确施工材料的准入制度与管理措施,以及施工现场管线的管理规章制度,从而实现对建筑施工过程的全面控制,在确保建筑工程施工质量的基础上,使工程可以如期完工。 2.3 选择先进机械设备。由于建筑工程涉及到很多施工环节,桩基施工工艺的技术要求也相对较高,因此施工单位需要选择先进的机械设备,并做好机械设备的维护工作,充分发挥机械设备集群化与高效化特点,保证建筑工程施工质量与施工效率。 3 预制桩桩基与灌注桩桩基的施工工艺分析 3.1 预制桩桩基的施工工艺。施工单位在建筑工程中采用预制桩桩基施工工艺时,需要做好两个方面的工作:一方面,在制作预制桩的时候,施工单位需要按照打桩的顺序确定其朝向,浇筑时沿着桩顶持续浇筑到桩尖,确保保护层的厚度为25m左右。另一方面,在沉桩方式的选择上,施工单位可以采用静压、振动、击打与水射等不同方式将桩基打入土中,其中水射方式只适用砂土层,而采取静压、振动与击打等沉桩方式,施工过程中会出现挤土情况,所以在实际的施工过程中,施工单位需要结合桩基数量、基础范围及桩基间距,制定合理的施工规划,并采取有效措施以避免挤土情况的发生。 3.2 灌注桩桩基的施工工艺。依据灌注桩桩基的施工工艺,其成孔方式主要分为沉管成孔、冲击成孔、干作业成孔与泥浆护壁成孔等四种,每一种成孔方式对地质条件的要求不同,适用的范围也不同,所以在桩基施工中,施工单位需要依据施工要求,选择合适的成孔方式:①如果施工区域为为砂性土、普通粘性土、与你图纸和粉土土质的时候,施工单位需要选用泥浆护壁成孔的方式,并做好护壁防护工作,避免其出现倒塌情况。②如果施工区域为粉土、沙土土质、淤泥土、碎石土与粘性土时,施工单位需要选用冲击成孔的方式,通过振动或振动冲击等途径进行成孔。由于其在施工中会产生挤土问题以及噪音污染,施工单位需要做好环境保护措施。③干作业成孔方式分为人工挖孔和机械钻孔两种途径。如果施工区域为砂土、粉土与粘性土,施工单位可以选用机械钻孔的方式;如果施工区域土质松散,施工单位可以选用人工挖孔的方式,以注意控制桩体强度,以保证灌注桩桩基施工的质量。 4 建筑工程桩基施工中需要注意的问题 4.1 在桩成孔后,施工单位需要认真检查桩孔垂直度、嵌入持力层的深度、沉渣厚度和岩石强度等相关数据,确保其符合建筑施工的设计要求。如果检查数据与设计不符,施工单位需要及时分析其原因,并在采取有效措施解决后才能移动钻机,以免造成人力资源与物力资源的浪费。 4.2 在基桩开挖前,施工单位需要认真检查成桩的记录及其测试资料,如果存在质量问题,需要经过分析研究后才能挖土,切不可在基桩已经开挖后再进行处理,为桩基工程的顺利施工埋下隐患。 4.3 在灌注桩桩基施工中,施工单位需要保证混凝土强度等级 C15,骨料粒径≤40mm,坍落度在50mm~70mm之间;以水下导管进行混凝土的灌注时,其强度等级需要≥C20,骨料粒径需要小于管内径1/4,最大粒径≤50mm,坍落度在160mm~200mm之间。 4.4 如果钢筋笼的长度 4m,施工单位需要在每隔2m处焊接箍筋;如果钢筋笼埋在钢套管内,箍筋需要放在主盘中,而且钢筋笼的外径需要比套管内径小50mm;如果采取导管进行水下混凝土浇灌作业,箍筋需要在钢筋笼之外,钢筋笼的内径需要比导管接连处外径至少大100mm,其外径至少比钻孔直径小100mm。 5 结束语 总之,在建筑施工中桩基施工工艺在保障建筑施工质量和施工效率中起着重要的作用。施工单位只有做好桩基施工前的准备工作,并结合施工现场的地质条件和水文条件,选择合适的桩基施工工艺,注意桩基施工中的问题,才能确保桩基施工顺利完工。 建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:随着城市的快速发展,城市建筑物也越来越多,建筑物施工质量的提升成为建筑行业一直关心的课题。建筑物桩基质量的好坏直接关系着整个建筑物质量。作者结合自己多年的工作经验,就建筑施工中桩基施工工艺进行简要介绍,并对桩基施工工艺的准备工作和施工工艺要点进行简要的阐述,希望与同行业学者共同交流。 关键词:建筑施工;桩基施工工艺;施工要点 随着我国城市建设的快速发展,建筑工程发展飞速,城市中各项建筑工程项目也很多,这些项目的建立与施工,有些是增加了居民楼房,有些是增加了商场企业。这些建筑工程的增加,一方面方便了我们的日常生活,另一方面,我们也要认识到建筑工程质量的重要性,关注工程质量。近些年来,一些由于建筑工程质量问题产生的事故屡见不鲜,在这些负面新闻的影响下,很多人都开始担心建筑物质量,对于新建筑物质量不信任,给建筑行业也带来了很坏的影响。作为建筑施工技术人员和施工单位,要严格执行建筑施工要求,确保施工质量以满足生产生活要求。其实,影响建筑工程质量的因素有很多,我认为最重要的,也是最基础的就是建筑桩基质量。提高建筑物桩基质量最关键的就是提高桩基施工工艺,加强质量控制,为整个建筑物的工程质量打下坚实的基础。 1 建筑施工中的桩基施工工艺 对于一项建筑物施工过程来说,打桩基是第一步,也是最关键的一步,如果桩基质量不能达到设计要求,那整个建筑物工程质量就不可能满足施工要求和使用要求。把好桩基质量关,有利于提高整个工程的质量,确保整个建筑工程的顺利施工。桩基一般由两部分组成,即基桩和桩顶。根据不同的桩基的施工过程不同,桩基的类型又分别高承台桩基和地承台桩基。这两种桩基的施工工艺并不是完全相同的,其中最大的差异就是高承台桩基有一部分是在地面以上的,而地承台桩基全部都是在地面以下完成施工,包括基桩和桩顶全部都在地下施工。 根据建筑施工工程中桩基施工工艺的不同,又可以对桩基进行不同的分类。在我国最常用的有两种,分别是预制桩桩基和灌注桩桩基。预制桩桩基的工艺比较简单,主要是利用打击或振动将桩基打入地下,而灌注桩桩基相对比较复杂,含有多个复杂的施工操作步骤,比如打孔、放置钢筋笼、浇筑混凝土、混凝土养护等等,每一步操作过程都要注意施工要点,以保证施工质量。 为什么说建筑物的桩基质量对于整个建筑物质量的提升有重要意义呢?这是因为建筑物桩基能够将地表上建筑物的震动压力有效的传递到桩基周围的土壤中,这样能够降低建筑物的摇晃,提高建筑物的稳定性,避免在建筑物使用过程中遇到大的震动造成建筑物倒塌。所以说,作为建筑行业技术人员必须重视建筑物桩基质量的提高。如果建筑物桩基质量出现问题,或者是建筑物施工过程中缺少桩基的建设,将致使整个建筑物出现严重质量问题,影响后期的使用,最可怕的是造成整个建筑物的倒塌,即造成经济损失,也威胁人身安全。 2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作 在建筑施工过程中,要保证桩基施工质量,需要从各方面着手做好准备工作,首先就是对桩基施工工艺过程的准备工作,这个准备工作主要包括三方面内容,一是勘察施工现场,二是编制施工方案,三是准备相关的机械设备。做好桩基施工准备工作,有利于桩基施工的顺利进行,并有利于桩基施工质量的控制把关,下面,作者简单介绍下各种准备工作的内容。 2.1 勘察施工现场 做为建筑工程施工技术人员来说,都知道在建筑物施工开始前或说设计前就要对施工现场进行勘察,主要是查看地质条件,并根据实际情况设计合理的施工方案,以避免各种不必要的返工情况发生,或是产生不必要的损失,施工现场勘察有利于我们及时发现问题,从而制定解决方案。在进行桩基施工时,现场勘察更是影响施工工艺稳定性与施工质量的重要因素。在我们勘察地质水文状况后,可以根据施工地区的土层性质选择适宜的施工技术,尤其是对于预制桩还是灌注桩的选择提供参考。对于土层性质的勘察还有利于我们了解地下水文状况,有利于排水沟的设计,以防止排水不畅对施工质量造成影响。 2.2 编制施工方案 勘察施工现场后,我们就要编制施工方案。施工方案的编制需要在施工开始前完成,施工方案的选择很大一部分也要考虑施工现场的地质条件,充分勘察施工地区地质水文状况,进行研讨与分析,从而确定出适宜的施工工艺。例如预制桩施工工艺还是灌注桩施工工艺。施工工艺确定后,就要根据工艺完成的要求确定施工所用的机械设备,同时对整个施工操作过程进行具体规划,制定出详细的施工方案与细则,从而使整个施工过程都有法可依、有章可循。 2.3 选择机械设备 完成以上两项准备工作后,要进行施工机械设备的选型与准备工作。提前做好机械设备的准备工作,有利于保证桩基施工过程的顺利进行,提高施工工作效率,减少不必要的麻烦,避免由于机械设备不符合施工要求,或是机械设备不能及时到位而影响施工工期。机械设备的提前选择与准备,对于保证桩基施工过程的顺利进行有着重要意义。 3 预制桩和灌注桩施工工艺 建筑工程施工技术是多样的,但是在我国,就我国建筑行业的施工现状来看,最常用的桩基施工工艺技术有两种,即预制桩施工和灌注桩施工。 3.1 预制桩桩基施工工艺 在预制桩桩基施工工艺中,我们需要重点关注的工艺过程要点有两个:一是对于沉桩高方式的选择至关重要,直接关系着预制桩的质量,对于预制桩沉桩工艺过程有多种方法,比如水射法、击打法、静压法和振动法等,这些方法各有优缺点,且适合的施工环境地质条件各不相同。因此,我们在选择沉桩工艺方法时,要结合施工现场的具体情况,做出恰当的选择,以达到施工质量控制的最佳效果;二是对于预制桩施工过程需要用到浇筑工艺,浇筑工艺过程质量对于预制桩桩基质量也有着直接的影响。在浇筑工艺施工过程中,我们要时刻关注着浇筑过程的持续性,并且要恰当合理的设计保护层,确保保护层参数设置在25米左右,以满足施工质量要求。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺是比较复杂的,具体来看,灌注桩桩基施工工艺主要和混凝土施工存在密切关系。所以我们要严格混凝土施工操作程序,确保混凝土施工质量,进而就可以在很大程度上确保灌注桩桩基施工质量。除此之外,对于灌注桩桩基施工工艺中的成孔操作也需要我们重点关注,在当前我国具体施工过程中主要使用的成孔操作方式有四种,即干作业成孔;泥浆护壁成孔;沉管成孔和冲击成孔。其中干作业成孔又可以细分为机械钻孔和人工挖孔两种方式。对于这四种成孔方式来说,特点各异,具体的施工程序和施工优缺点也各不相同,在具体的成孔操作中需要我们根据现场成孔的具体要求进行恰当选择,比如对于一些施工现场多为粘性土或者淤泥土的情况就应该选择泥浆护壁成孔方式进行成孔操作。 4 结束语 对于建筑物施工质量来说,桩基施工工艺质量是十分重要的,直接影响着建筑物施工质量。因此,对于桩基施工工艺技术必须受到建筑施工单位的重视。我们要认识到桩基施工质量的重要性,做好施工准备工作,尤其要重视施工前的现场勘察工作、施工方案的选择评审确认工作,及施工前机械的准备工作,同时注意施工工艺过程的控制要点,为提高建筑物质量打下坚实的基础。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工几种地基处理方法与施工工艺 摘要:近些年来随着科学技术的快速发展,我国各行各业都取得了比较优秀的科技成果,房屋建筑施工技术也取得了突破性进展,尤其是在房屋建筑中,对地基处理施工技术获得了一些先进的科技成果。本文就地基处理之前的准备工作,对地基处理的几种方法及施工工艺进行阐述。 关键词:建筑施工; 地基处理;方法;施工工艺 一、导言 目前,随着城市化与现代化进程的不断推进,我国建筑行业获得了较好的发展空间,作为建筑建设的基础与前提的地基处理也受到了广泛的关注。对于不同的建筑物类型、建筑物设计构造以及不同的施工环境,其应采取的地基处理方法和施工工艺都不尽相同,本文即重点探讨了地基处理的四种方法及其施工工艺,以澄清房屋建筑的地基处理技术中存在的疑问和模糊之处。 二、我国建筑地基处理的现状 随着我国地基基础研究的进步,其建筑的荷载和建筑规模也日益加大,这就对地基基础要求也跟着越来越高。地基的处理方案是否适用,关系着建筑的安全,并且对工程造价和建设速度等都有极大的影响,也越来越成为工程建设的重要位置。天然地基根本就无法满足高层建筑或有特殊要求的建筑物的承载力要求,在施工之前就得需要对地基进行一个处理。所以说,地基处理的重要性已经逐渐的地被人们所重视起来,发展以及推广各种地基处理的技术,从而提高地基处理水平,加快基本建设的速度。 三、房屋建筑地基处理施工特点 1、地基基础工程的复杂性 由于我国幅员广阔,南北方的地质差异较大,工程地质条件很是复杂,例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等,不同类型的土壤在进行房屋建造时要进行预先的勘探,对于一些土质难以处理的地点,可以换取其他施工用地进行房屋建造。同时,地震也是造成我国地基基础工程复杂的一方面原因之一,地震对地基基础影响是非常大的,这种复杂地质条件对地基基础工程的勘察设计处理和工程施工增加了不小的难度,提出了大量的而且复杂的技术难题。 2、地基施工不当的严重性 由于地基基础设计或者施工方案不当而导致房裂屋倒,导致非常严重损失的实例时常有发生,所造成工程建设中恶性的巨额浪费确实惊人。在进行房屋建造时,一旦建筑工程施工完成之后,地基产生质量等问题一般无法弥补,这样的损失与建造工程相比其产生的损失要大得多。由于地基所承受的是来自房屋的全部承载力,所以有局部的损坏就会使全部的建筑变成危楼,同时由于身处地下,地基的损坏只有达到影响建筑的程度才会被人发现,那时造成的损失无疑是十分严重的。 四、建筑地基处理方法及其施工工艺 1、高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是指用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出, 形成喷射流, 以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。高压喷射注浆法适用于处理淤泥、 淤泥质土、 流塑、 软塑可塑粘性土、 粉土、 砂土、 黄土、 索填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、 大量植物根茎或有较高的有机质时, 以及地下水流速过大和已涌水的工程, 应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、 喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压喷射注浆法分旋喷、 定喷和摆喷三种类别, 可用于既有建筑和新建建筑地基加固, 深基坑、 地铁等工程的土层加固或防水。根据工程需要和土质条件, 可分别采用单管法、 双管法和三管法。加固形状可分为柱状、 壁状、 条状和块状。对既有建筑物在制定高压喷射注浆方案时, 应搜集有关的历史和现状资料、 邻近建筑物和地下埋设物等资料。高压喷射注浆方案确定后, 应结合工程情况进行现场试验、 试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。 2、换填垫层法 换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层, 回填坚硬、 较粗粒径的材料, 并夯压密实, 形成垫层的地基处理方法。此方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其中垫层材料可选用砂石、 粉质粘土、 灰土、 粉煤灰、 矿渣、 其他工业废渣、 土工合成材料等。应根据建筑体型、 结构特点、 荷载性质、 岩土工程条件、 施工机械设备及填料性质和来源等进行综合分析, 进行换填垫层的设计和选择施工方法。 3、机械压实法 土是岩石风化的产物,其形成过程决定了土是一种碎散的颗粒堆积物,土颗粒在堆积的过程中势必会形成大量的孔隙,并且在实际工程中经常会遇到需要将土按一定要求进行堆填的情况,如路堤、土坝、桥台、挡土墙等,机械压实法根据施工机械、施工方法的不同可分为重锤夯实法、机械碾压法和振动压实法。 重锤夯实法是利用起重机械将重锤提升到一定高度,然后自由下落,以重锤自由下落的冲击能来夯实浅层地基的处理方法。将重锤若干次重复提前、下落的过程可使地基表面形成一层较密实的硬壳,从而提高地基强度,这种方法还可降低黄土的湿陷性并减小杂填土的不均匀性,适用于处理距地下水位0.8m以上的稍湿杂填土、黏性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基。夯实的效果和土的含水率密切相关,只有土达到了最优含水率,才能够获得最好的夯实效果。 4、强夯法、强夯置换法 强夯法是指为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。在夯击过程中,如往夯坑内不断地回填的砂石、钢渣等硬性粒料并将其夯实.使其形成密实的墩体的地基处理方法,又称强夯置换法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑一流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。 5、振冲挤密法。振冲挤密法,主要是指凭借特定的振冲设备或器械,利用其反复的横向振动和侧向挤压力,损坏土体的原有结构,使得土体内部的孔隙水压快速提升,密度逐步由低变高。一般情况下,振冲挤密法的具体施工流程主要包含:清洁整理施工场地,使其变得平整后设置各个桩位;将振冲设备或器械安置妥当,对准各桩位后即可开启振冲器;振冲器打击并进入土层至高于原设定的加固深度30cm以上,反复进行这一动作,直至振冲器的孔内泥浆稀释到一定程度,记录下每一次振冲器到达不同深度的电流及所用时间;向已经稀释的孔内填充材料,利用振冲器进行振实的同时拓展其桩径,反复进行此动作,直到此深度下的所用电流达到预想的密实电流,记录下此刻的材料填充量;振冲器持续运作,直到实现一个桩体的完全振动施工,将其拔出、移至另一桩位后重复上诉动作。这里需要强调的是,在施工之前,应先设置排泥水沟;具体制桩时,各段桩体都必须符合密实电流、填料量和留振时间等方面的要求,且此要求应根据现场试验而定。 结束语 综上所述,地基处理方法与施工工程的质量密切相关。因此,施工企业和相关技术人员必须予以足够的重视,紧密结合具体施工环境,针对性的选取合适的处置方法和技术,进而最大程度的保证地基工程的施工质量,并将整个建筑的风险降到最低。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 【摘要】现代建筑物为了满足人们越来越高的生活质量要求,在建筑形态、结构等方面发生了较大的改变,随着高层建筑的兴起和发展,建筑结构也越来越复杂,而桩基施工工艺作为建筑施工中的重要组成部分,直接影响着整体建筑工程的质量和安全性,也随之有了更高的施工质量要求。在实际施工当中,根据不同的地质条件和施工需要,应该选择不同的桩基类别,本文在此介绍了一些建筑施工中桩基的施工工艺,以期对建筑施工中的桩基工艺施工有所帮助。 【关键词】建筑施工;桩基施工工艺 1、前言 桩基施工作为建筑施工中的重要组成部分,却极容易被忽视,实际上桩基施工的目的是为了提高整体建筑的施工质量和使用安全[1]。一般来说,很多施工现场所处的地理环境、地质条件等因素多不符合施工要求,若直接进行建筑物建设则很可能使建筑地基的稳固性和安全性达不到标准要求,给建筑用户的人身安全和财产安全带来危险。因此,就必须根据施工现场的实际地质条件选择相符的桩基进行施工,以增强建筑物的稳定性以及坚固性,良好的桩基施工质量能够提升建筑物的抗震水平,减少当地质灾害来临时建筑的沉降率。通常根据施工的需要和实际地理环境可以选择不同的桩基工艺,因此,为了保证桩基施工的质量,本文在此对桩基的施工工艺进行浅析,以期能够对桩基施工的选择上有所帮助,提高整体建筑施工质量。 2、影响建筑施工中桩基工艺质量的因素 桩基的施工过程有一定的操作规范和要求,而且并不是所有的建筑物都适合进行桩基施工的,比如在地基过于沉降或是结构不均匀的建筑中最好不要进行桩基施工。若选择使用桩基工艺,则应该注意规范桩基施工操作,以免出现桩倾斜或者断桩的情况,给建筑带来安全隐患。桩倾斜是指在桩基施工中遇到一些硬石或其他不明硬物,造成打桩过程不顺利,出现挤压效应导致的桩倾斜;另一种情况是由于打桩机安装的不正确,导致桩机没有与地面相垂直导致的桩倾斜。出现桩倾斜时若不进行及时的调整,则可能会由于桩面斜度的原因导致整个建筑出现倾斜状态,给建筑物带来严重隐患[2-3]。而断桩的情况通常来说出现次数不多,但若出现断桩情况则表明施工过程中存在严重的问题,一般来说导致断桩的原因除了桩倾斜外还有四种:第一,若打桩的过程中锤击力过大或者锤击次数太多,但却没有达到正常的贯入深度,就和造成断桩的出现;第二,桩钉在运输过程或是起吊过程中置放位子不对,使支点或吊点出现问题,也容易导致断桩的出现;第三,在桩基施工的过程中由于桩钉自身过于屈曲,在进行锤击时容易导致弯曲或断桩;第四,在进行桩基设计时没有考虑到桩钉自身的受力程度,使得在施工过程中不砍受力而出现断桩,或者是导致沉桩的深度没有达到作业指标。 3、建筑施工中进行桩基施工工艺准备工作 桩基施工工艺的准备工作是十分重要的,充分的准备工作能够更好地保证桩基施工的质量,其主要工作有以下几点:首先,要对施工现场进行地质水土条件的实地调查。这样做是为了更好的为桩基设计提供信息资料,以选择合适的桩基工艺,也是对合格的桩基施工质量的前提保障。在进行实地勘测时,应该对土壤条件、水文情况、地质结构等都要有一定的了解,重视地下水情况,进行合理排水工作,才能保证勘测信息的准确性。很多时候建筑施工的地理环境都会存在一定的特殊性,因此有必要在施工前掌握相应的技术指标和机械参数,才能更好地保证施工质量。其次,要认真编制施工方案。在进行过实地勘测后,才能根据收集到的信息进行施工方案的设计。且在设计的同时就要确定桩基的工艺类型,在满足保护施工现场其它管道路线和电路线的条件下设计出合理的施工方案。此外要注意控制施工进度,在满足工期的同时也要保证施工的质量。最后,要选择合适的机械设备[4-5]。选择合适的机械设备是保证桩基施工质量的前提,所以在进行机械选择时应结合桩基工艺、功率大小等情况,以保证各个机械间的协同工作效率,充分利用现代设备的机械化以及集群化的特点,最大限度的提升机械工作效率,以保证施工进度。 4、浅析建筑施工中桩基施工工艺 4.1预制桩施工工艺 预制桩一般可以分为混凝土桩和钢桩。混凝土桩具有结实耐用、受力性强且制作简便的优点,在预制桩中是最为常见的一种。但是要注意,若选择混凝土桩作为桩基材料,就要严格控制混凝土的质量,而且要掌控桩钉的制作工艺,一边预先定制,一边进行桩基施工,保证施工的进度。此外,虽然混凝土桩的承受力强度会根据制作工艺的不同而略有区别,但最低要达到可以进行起吊和运输的标准。且混凝土桩钉的实际长度和直径要根据实际需要进行制作,并控制好堆砌层数,以免发生受压变形或断裂的情况。有必要时可以对混凝土桩进行加长操作,操作方法多种,不过一般是在打桩的过程中进行的;而选用钢桩则多数是在对施工材料有特殊需要的情况下,比如强度、结构精密度等指标的要求,钢桩较混凝土桩所需的成本更大,但受力强度等方面更具优势,但要注意对钢桩进行防腐处理,且要避免存放在一些湿度较大的地方,且在施工前要去除钢桩的表面锈体后,在进行涂层操作。另外,对钢桩进行焊接时也要注意保证对接口与角度的精准,尽可能减少误差,保证钢桩的质量。 4.2灌注桩施工工艺 灌注桩根据灌注方法的不同分为:第一,沉管灌注桩。沉管灌注桩进行施工时就要采取开孔操作,开孔时要注意开孔方法的选择,通常为锤击开孔模式。一般来说,桩尖的直径应保证在300至500毫米左右,且长度要小于20米,这样的桩钉能够较为简单的贯入较硬的粘土层或是中粗砂层中。这种锤击开孔模式的操作相对简便,有利于提高施工速度,减轻施工人员的劳动量,且成本相对较低,但容易产生问题,无法有效保证施工质量。第二,挖孔灌注桩。挖孔灌注桩即是要进行挖孔工作,与前一种沉管灌注桩的施工流程大致相同,只是采用的挖孔方法有所不同,在施工中既能够进行人工挖孔,也可以采用机械挖孔。若采用人工挖孔,则要注意施工人员的安全问题。且挖孔桩一般直径都要求大于一米,其深一般为十五米左右,若桩钉直径略大,在1.2至1.4米左右时,其长度则应该控制在三十米之内。第三,钻孔灌注桩。钻孔灌注桩与另外两种灌注桩的施工流程也大致相同,但开孔选用的器械有所区别,它一般采用回转机来进行钻孔作业,桩钉的直径以及长度也有相应的要求范围。需要注意的是在钻孔操作前应做好防止渗漏的工作,以保证灌注桩的施工质量。 5、结论 在建筑施工中,桩基施工虽然所占比例很小,但却非常重要,其施工质量直接影响着整体建筑工程的施工质量。因此,在进行桩基施工前做好相应的设计与准备工作,保证桩基施工工艺的质量,对保证整体建筑的施工质量和安全性有着非常重要的意义。 建筑施工工艺论文:关于钢结构建筑施工工艺探析 摘要:钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系,是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构,符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求。文章分析其施工工艺,探讨其施工及管理。 关键词:钢结构建筑;施工工艺;控制措施 引言 钢结构建筑具有施工工艺较为简单,工程投入成本低,施工工期短等特点,不管是在工业建筑或者是民用建筑中钢结构都得以广泛应用。用焊接工艺,将钢板与钢梁之间进行加固,保证施工的质量。 一、钢结构材料及构件的优点 与传统钢筋混凝土结构相比,钢结构具备以下优点: (1)强度高,重量轻。在建筑工程中,钢材能得到普遍应用的原因之一就是其本身的综合性能较好,这是其他建筑材料所难以企及的。尤其是在一些大跨结构,重型工业厂房,高层房屋建筑中得到了广泛的应用。由于钢材的强度较大,所以在建筑设计中可以较小的截面满足较大的承载力,特别是和混凝土结合使用的情况下可以在保证工程质量的前提下取得良好的经济效果。 (2)质地均匀,各向同性。随着钢材的生产工艺越来越先进,钢材的各种性能都得到了良好的发展,尽管目前在钢结构设计中钢材的这个性质通常采取假定的形式,但是试验表明,在钢结构建筑中,钢材的实际性能和理论性能是非常接近的,这在一定程度上保证的计算的准确性,同时使得钢结构建筑的可靠度得到了极大保障。施工简易,工期较短。现代社会机械化发展的程度较高,钢构件一般都可以在专业厂家生产制造。通常在生产工厂加工成型后运至施工工地再进行现场安装。由于生产制造的一体化,极大程度上节约了资源,保护了环境,同时工业化的生产使得钢结构施工质量容易监控,也使工程质量得到了保证。造型灵活,连接方便。由于钢材良好的可塑性,所以许多造型复杂的构件可以直接在加工场通过不同模具加工生产出来,同时由于钢材本身的强度,可以保证构件的可靠性。在施工过程中可通过焊接,螺栓连接等技术使构件有效的连接起来。 二、建筑钢结构安装技术 (一)钢柱在加工过程中技术的应用 建筑钢结构安装过程中经常要对钢柱进行加工,在钢柱的加工过程中常常会产生一些问题。其中最常见的问题就是钢柱加工过程中导致焊缝收缩变形,而焊缝收缩变形将严重影响建筑钢结构的质量。在建筑钢结构安装过程中想要解决这一份题首先要从钢柱的翻样下料入手,对钢柱的长度要严格控制符合建筑钢结构安装的需要,其次在安装过程中要注意钢柱的组装合理,按照正确顺序科学,合理的组装。 (二)钢桩在吊装过程中技术的应用 建筑钢结构安装技术中,钢柱在吊装过程中的技术应用主要包括二个方面:(1)操作挂篮和爬梯是钢柱吊装过程中必不可少的工具,因此在建筑钢结构安装中,在进行钢柱吊装时要预先将操作挂篮和爬梯固定好,以保证钢柱吊装的顺利开始。(2)建筑钢结构安装技术中,地脚影响着钢柱的稳定性,因此为了保证钢柱安全到位,增加钢柱稳定性,在钢柱吊装过程中对钢柱的地脚应加以保护,采取一定的防护措施。 (三)螺丝在安装过程中技术的应用 螺丝的安装在建筑钢结构安装中至关重要,因此其安装技术也相对更复杂一些,针对螺丝的安装技术主要有几个方面,包括:螺丝的预埋,螺丝的安装等。其中螺丝的预埋是一个比较细致复杂的过程,尤其是在预埋螺丝位置的选取上要综合研究,反复测量,根据规定和相应的标准选定螺丝的预埋位置。螺丝的安装技术相对来说要简单一点,只要掌握一个原则即可,即合理安装,不要强行对螺丝进行安装,不同作业情况采取不同安装方式,保证安装的科学性,合理性。 (四)钢板在安装过程中技术的应用 在建筑钢结构安装过程中,钢板的安装对图纸的要求比较高,一定要严格安照图纸的规定进行安装,调整好钢板的安装位置,保证钢板的顺利安装。钢板的规格一定要符合标准,尽量减少钢板自身的误差。同时钢板的安装过程中还要注意钢板的加固问题,以免因为钢板安装不稳造成施工事故。钢板的加固一般是采用焊接工艺,将钢板与钢梁之间进行加固,保证施工的质量。 三、加强钢结构建筑工程施工管理的对策 (一)加强施工成本管理 加强钢结构建筑工程项目成本控制管理是提升项目工程经济效益的关键,是提升建筑工程单位有效积累资本,提升市场竞争能力的重要途径。在钢结构建筑工程施工成本管理控制时,笔者认为应从以下几方面入手: 施工单位应根据市场价格制定施工定额。施工定额要合理科学,尽可能地使施工成本投入满足工程要求的基础上尽可能低。但基于市场价格是具有浮动性,施工定额也应随着市场价格的变化而进行相应的调整。坚持全企业、全体人员及施工全过程的控制原则,基于人员控制比较系统,涉及的部门、人员较多,一旦某个部门或者某个人员出现经济核算失误,将会影响工程经济效益,造成资金浪费问题。应对部门人员实施成本控制落实制度,责任到人,切实让每一位有关成本控制管理人员都能履行职责。基于建筑工程项目管理是个系统的管理工作,建筑工程项目管理贯穿整个建筑工程项目的设计阶段、施工阶段以及竣工验收阶段,应实施动态成本管理。做到施工前明确成本控制管理目标,施工中严格按照成本控制相关规范要求执行成本控制; 竣工后应认真总结整个工程的成本控制情况,查找成本管理中存在的问题,并采取相应的处理措施。 (二)加强施工质量管理 (1)人员管理 在建筑工程项目施工管理中,人是决定建筑工程项目成败最为关键的因素之一。同时人员的管理也是整个建筑工程项目管理中最难管理的。这是因为参与建筑工程施工的人员素质存在差异性,有些建筑施工管理人员道德素质较低,不能严于律己,按照相关的建筑工程施工管理规范要求履行责任,工作积极性不高,对施工中存在的质量问题不能够及时发现并采取行之有效的解决措施。给建筑工程埋下质量安全隐患。所以,作为建筑工程施工单位应加强对施工管理人员的教育培训工作,提高他们的道德素质及业务素质,切实发挥他们的作用,只有这样才能保证在建筑工程施工中能够发现施工质量问题,提前做出工程质量防范措施。 (2)材料管理 材料在整个建筑工程成本投入方面占有的资金比重较大,一旦施工材料出现质量问题,不仅会影响建筑工程质量,还可能会因材料质量问题影响建筑工程的施工进度,影响建筑施工单位的经济效益。所以,建筑工程施工单位应严格把好材料质量关,从材料的采购、运输以及进场使用都应对材料的规格、型号、强度等进行检验,合格后方可投入使用。 (三)加强施工进度管理 对工程量大小以及施工工序建筑工程施工管理人员应做大心中有数,严格按照工程项目制定的进度计划进行施工管理,对于那些影响施工进度的因素应及时发现,查处。对于那些实际施工同既定施工计划进度不相符的,应及时对施工计划进行合理调整,需要指出的是: 施工计划调整要根据工程施工实际情况,尽可能不耽误预定工期制定施工计划。不能因为施工计划有变化而加班加点地赶工期,这样会造成施工人员疲劳作业发生安全事故。此外,施工管理人员的另外一项重要工作是严格按照国家相关施工标准规范控制每一道施工工序质量,在材料方面要保证质量,不能出现偷工减料现象,要求施工人员做大自检、施工质量监管人员做大专检,待工序验收合格后才能进入下一工序施工。 (四)加强施工现场安全管理 安全是建筑工程施工单位必须要遵循的法则,施工单位应对施工人员以及技术人员进行安全施工教育工作,让参与工程项目施工人员明白安全施工重要性。定期地对项目管理人员进行施工安全知识培训,尤其是对于建筑工程施工的重点、难点部位,要进行施工前的安全技术交底工作。 结语 综上所述,筑施工单位应积极提高建筑钢结构安装技术,保证建筑钢结构安装的顺利进行,努力提高房屋建筑的整体质量。随着建筑工作者对建筑钢结构的不断研究发展,建筑钢结构在未来将日趋完善。 建筑施工工艺论文:论建筑施工中建筑外墙保温技术及施工工艺的运用 摘要:近年来,随着我国相继制定实施了相关的建筑节能规范,按照节能规范的相关要求,对建筑外墙保温提出新的要求。在实现建筑节能方面,发展外墙保温技术是一个重要的环节,一方面能够节约大量能源,另一方面为住户提供舒适的环境。因此对其施工技术有效性的分析探讨是很有意义的。 关键词:建筑;外墙保温;技术;措施 1、建筑外墙保温技术的特点 1.1、适用范围广 建筑物外墙保温技术可以在不同领域应用,并且能获得良好的效益。外墙保温技术不仅可以在冬季较寒冷的北方建筑物施工过程中使用,还能在夏季较炎热的南方地区建筑物施工中使用;该技术既可以用于砖混结构建筑物外墙,还能用于剪力墙结构外墙;既适用于新建的建筑物,又适用于既有的建筑物。 1.2、保温效果好 建筑物外墙保温技术具有极强的保温效果。该技术中使用的保温材料均设置在建筑物外侧,既能满足建筑物过冷时的需求,又能满足建筑物过热时的要求。另外,该技术还能发挥新型保温材料的保温性能,保温材料厚度较小,其性能与同种类型的保温材料相比明显偏高。 1.3、保护主体结构 建筑物外墙保温技术中使用的保温材料均设置在建筑物外侧,该保温层减少了自然界温度、湿度以及紫外线等对建筑物的破坏。外墙保温技术还能有效降低建筑物内墙所受的应力,为提高建筑物使用寿命打下坚实的基础。 1.4、改善室内环境 改善室内环境是建筑物外墙保温技术的特点之一。建筑物外侧的保温层能降低建筑物的传导热损失,在增加室外稳定性的同时,还一定程度上减小了风雪天气对建筑物外墙的损害,提高了建筑物的防潮性能,从而营造良好的室内环境。 2、建筑外墙保温材料的选择 2.1、原材料的选取 保温材料是决定保温效果的一个重要因素,现在的建筑工程当中经常用到挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒作为保温材料。其中挤密苯板具有密度大、导热系数小的优点,而聚苯板的抗裂能力则较强。胶粉料和胶粉聚苯颗粒是聚苯颗粒保温材料的原材料,其中胶粉料的导热系数要高于挤密苯板。 2.2、合理选择增强网 外墙外保温技术的快速发展得益于玻纤网格布的使用,它作为抗裂保护层增强材料,不仅能够有效地增加保护层的拉伸强度,同时可有效分散应力,将原本可以产生的裂缝分散为许多较细裂缝,大大的降低了对建筑物的危害。 2.3、保护层材料的选择 如果直接将水泥砂浆作用在保温层外面,则会由于其收缩性大、柔韧性不够、耐候性差而造成开裂。所以,必须采用专用的抗裂砂浆并合理添加增强网以及适量的纤维,来增加水泥砂浆的韧性,防止开裂问题的发生。同时也可加入适量的钢丝网片,但必须保证网片之间的孔距,不能太小也不宜过大。 3、建筑外墙保温技术及施工工艺 3.1、外墙内保温施工技术 选择适合的保温材料和采用恰当的施工技术是外墙内保温技术的重点所在,关系到内保温施工效果。一般来说,苯板和保温砂浆作为外墙内保温的首选材料。外墙内保温施工,施工技术目前在我国大部分建筑中依然使用,原因在于这种技术方便迅速且不过分要求外墙垂直度。但是这种技术也存在明显的缺陷,表现之一在于:由于外墙内冷桥和热桥存在较大温差,结果造成外墙局部结露。如果在太阳的光热作用和昼夜气温波动的状况下,外墙和屋面的温度也会相应存在大波动,这种较大的温差波动会损害外墙以及保温体系。 3.2、外墙外保温技术 外墙外保温技术具有良好有效地保温效果,外墙外保温,顾名思义,是指把保温材料安装在外墙外侧,在外侧形成保温层。正是安装在外侧,它可以将整个外墙面包起来,在保护整个建筑物上具有更加广阔的范围。这样,外墙的保温材料具备的保温隔热性得以发挥,消除了建筑物的热桥,从而起到了保温和节能的双重功效;外墙外保温技术可以有效地保护主体结构。在现代化推进下,可以利用的土地资源越来越少,建筑物不断增加层数已成为现实。目前研究结果表明,温度的变化会影响建筑结构的变化,即:温度升高,建筑物会发生膨胀现象;温度下降,建筑物会出现收缩现象。这种随着温度的变化而出现建筑物时而膨胀时而收缩的变化最终会导致内部非结构构件的龟裂现象。而建筑外墙外保温技术正是把建筑材料安装在外侧,这样减弱了温度、湿度等自然条件对建筑物主体结构的不良影响,从而有效地保护了主体结构;外墙外技术有利于提升住房质量,改善居住环境。首先这种技术是对外墙进行装修,使建筑物更加美观,增强了视觉享受。另外,在外墙外安装保温系统节约了室内空间,提高了经济效益。更重要的是,在雨雪天气下,尤其是雨雪充足的地区,外墙外保温材料的安装避免雨水内渗,从而保护墙体,避免室内出现霉斑、结露的现象,增强了室内的热稳定性。 3.3、内外混合保温技术 内外混合保温技术,又称作夹心保温技术。这种技术结合使用外墙内保温技术和外墙外保温技术。这种技术的显著优势表现在两个方面:一方面弥补了外墙外技术不能有效保护内墙、热(冷)桥的缺陷,从而保证了整个建筑的保温水平;一方面综合使用两种技术,加快了施工的速度,从而起到缩短工期的效果。但是内外混合保温技术也存在严重的缺陷。由于内外混合保温技术在有利于外保温的地方进行外保温处理,不易操作的地方进行内保温处理,这种部分外保温和部分内保温的混合造成建筑物不同的尺寸变化和各异的形变速度,最终大大降低了建筑物的稳定程度。这种技术方式从短期上看似乎是卓有成效的,但是当我们放眼未来会发现,不断出现的形变和尺寸变化会导致建筑物的龟裂,使用年限的缩短,其弊远大于利。 总言之,由于外保温技术相对于内保温以及混合保温技术在设计上较为合理,所以在建筑工程中较多的使用外墙外保温技术,合理的选择材料及施工方法,按照逐层渐变、柔性释放应力的原则可以使其达到很好的保温、抗裂性能。然而,外强保温体系是一个相容性和协同性都较强的有机整体,不仅需要材料供应商经过质量体系的认证,还要系统性能检验合格之后进行成套供应,以此来保证材料的匹配性,确保外墙保温体系质量的合格。与此同时,由于近年来外墙保温的核心技术也开始呈现出技术方面和材料方面的标准化和多元化,要对外保温系统的节能技术进行攻关,提升材料的节能效率和防火、防风等性能,提高外保温系统的适应性,并进一步细化设计施工标准与验收方法,以此为我国的建筑节能事业的发展提供有力的技术支持。 建筑施工工艺论文:建筑施工中的桩基施工工艺 摘要:由于科技水平的不断进步,现代科技不断冲击着传统的施工工艺,在当前的工程施工中其技术逐渐复杂化,不断朝向现代化发展。桩基施工是建筑工程的基础环节,它的施工质量直接关系到整个建筑的稳定,是施工过程中不可忽视的最重要的部分。本文根据笔者工作实践,对建筑桩基的分类与选择、建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作、桩基基础技术及地基基础与桩基础土建施工处理方案进行了分析和探讨。 关键词:建筑 桩基 施工 随着社会科技的不断进步,建筑施工技术也随着得到了发展,尤其是桩基施工。桩基施工是建筑工程施工过程中的一项最基本、也是最重要的环节,它是通过现代化科技手段来对地基进行分析与管理的过程。为了能够满足在施工中的施工要求,以及适用于任何机械设备的施工,采取先进的科学技术以及管理措施是非常有必要的。施工管理中,应该通过各种现代化专业应用,从而提高施工的质量,保证整个建筑物的质量。在建筑工程施工过程中,传统的施工手段并不能满足于人们对于建筑物日益增高的需求,这就需要施工单位根据社会的发展不断对技术进行改进,从而将先进的技术工艺以及机械设备运用在其中,保证工程顺利的完成。 1 建筑桩基的分类与选择 桩基是建筑地基施工的最重要组成部分,它的质量直接关系到整个地基施工的质量,也关系到建筑物的质量及稳定。所以在选择桩基的过程中,一定要考虑到其对基础施工的影响,根据总结,我们可以将影响因素分为以下几点: 1.1 在选择桩基的过程中尽量避免建筑物地基沉降变形等。在建设大型建筑过程中,为了防止建筑物出现沉降或变形等故障问题,以及保证各种大高层建筑的负载,所以在选择桩基的过程中,可以根据其质量体积进行选择,然后根据对建筑物的影响程度采取相应的措施来进行施工。在桩基的施工过程中,如果采取大型的机械设备,则需要适量减小机械振动,从而减小对桩基的影响,另外,需要根据桩基对建筑物和地基的影响来采取相应措施提高其工作效率。如果是处于软土地基当中,则需要根据其分类,有效的控制其施工质量,是桩基具有抗震性,保证建筑物的稳定。 1.2 在选择桩基的过程中应该考虑地基的因素。首先,设计师与工程师应该根据实际情况以及建筑特点来对地基的土体结构进行重点分析,如果地基的下部土层比较软弱而深层是比较坚固的岩层,那么就可以采用桩基进行施工;如果是软土质结构,此时桩基端部不能够深入到良好的土层当中,此时就应该将桩基的沉降问题考虑到其中,如果在施工中采用较好土层,将荷载沉入到比较深层的软土质结构当中,这样反倒会使建筑物发生沉降等问题。从而言之,建筑师在进行桩基的设计过程中,应该将地基的承载力以及变形情况考虑在其中。在建筑工程施工过程中,施工人员为了避免地基发生各种质量或者施工问题,就必须要考虑到施工技术以及采取的措施。如果在施工中质量没有得到保证,选择的桩基出现了质量的问题,这样就极容易使建筑在使用过程中出现变形、沉降等缺陷问题。所以在进行施工之前,一定要对地基进行详细观察、深入分析,制定多个方案再行选择,从而保证桩基在施工过程中的质量。 2 建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作 在建筑工程施工过程中,为了更好的保证施工质量,在桩基施工工艺前一定要做好准备工作,在进行准备工作的时候要对施工现场的情况进行了解,同时要对施工现场的地质水文情况进行了解。在了解施工现场的情况以后要制定施工的方案,在施工方案制定完成以后要将施工中使用的机械设备进行准备,这样在施工过程中才能更好的避免出现影响施工顺利进行的情况。桩基施工工艺可以将建筑物的竖向荷载转移至桩基附近的土层之中,这样在发生地震或者是其他自然灾害的时候,可以利用桩基的这个特点能够更好的提高建筑物抵御外力的能力,同时也能避免建筑物出现变形的情况,这样在发生自然灾害的时候能够更好的保证建筑物的安全性和稳定性。现在,桩基施工工艺在很多的建筑施工中都得到了广泛的应用,特别是在软土地基中,这样能够更好的保证地基的质量,保证建筑工程的施工质量。 2.1 深入施工现场实地勘察地质水文条件 对施工现场的情况进行勘察能够更好的为桩基施工提供技术资料,这样在施工的时候才能更好的保证施工质量。在对现场进行勘察的时候要对地质和水文情况都要了解,这样才能更好的保证勘察结果的及时性和严谨性。对现场情况进行勘察以后施工单位才能更好的对施工中面临的土层情况进行了解,同时在施工的时候能够更好的对地下水位情况进行重视。了解施工现场附近建筑的相关技术指标也能为施工提供必要的依据,能够更好的保证施工质量。 2.2 认真编制施工方案 在对现场进行勘察以后,要制定施工方案,在确定施工方案的时候要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定,同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够更好的保证施工的工期,同时也能更好的保证施工的质量安全。 3.桩基基础技术 3.1 CFG 桩复合地基 CFG桩基基础技术程序简单、应用广泛,备受施工队伍重视。桩基技术的沉降时间周期较长、使用寿命长,有利于地基的稳定性需要,具有极大的现实技术要求的意义。 3.2静力法 这种方法主要是通过使用外力压降桩柱使其沉降,从而增大地基的载荷力度、增强地基的坚硬度的一种方式。这种方法虽然耗时大、效率低,但它却有非常好的稳固性与效果性,而且成本低。所以在一般的不限时建筑建设中,这种方法应用极为广泛。这种方法由于采用的是静力沉降的方式,所以一般用在土质较软、易于沉降的软土区域。而且由于其一般很少用外力对其敲打,仅仅是重力的一种压迫沉降,所以产生的噪音较少,因此在居民区也具有实施的基础。这就决定了它具有广泛的实施地域条件,无论是城市还是郊区都可以实施。而且在不限制建设时间的话,它的污染少、噪音少、成本低都决定了它是一个首选的地基基础建设方式。 3.3沉管法 所谓沉管,也即通过重力击打,一般是重锤之类的。使得管柱下沉压入土层之中,然后再往管柱内灌入砂浆使得其形成一个沉管浆柱,从而加固地基的一种技术方法。这种技术方法一般应用于粘性土质之中,具有施工成本低、技术简单、适应强等多种优势,但它却也有许多明显的缺陷。沉管法采用的是外力重击敲打方式,这过程难免会产生许多噪音,而且重力敲击需要耗费巨大的人力、物力,极大的加剧了施工难度。而且沉管由于主要靠人力的击打,所以需要大量的时间,加大了施工的时间周期。一般来说,这种方法不能应用在人多、住宅区的城市区域,一般是在郊区偏僻的地方进行施工。 4.地基基础与桩基础土建施工处理方案 地基基础与桩基础土建施工处理方案需要考虑多种因素。不同的土层结构,其厚度不同,土质类型也有差异,层顶的埋深度和高程也不同。因而,在地基基础与桩基础的建设中,必须根据不同的土层结构选择不同的地基基础处理方案。所选择的处理方案必须适应当前的土质类型,与不同土质的各种特性协调好,从而达到其建设的最优效果。 5.结语 在建筑施工中,桩基施工时一项非常复杂的施工工作,同时也是一项非常系统的施工工作,建筑施工企业在进行桩基施工的时候一定要对地基进行很好的处理,同时要对施工现场的情况进行勘察,在施工前要制定好施工的方案,准备好施工中要使用的机械设备,这样才能更好的保证施工质量,保证施工企业获得更好的经济效益。
石油化工工艺论文:石油化工废水处理工艺的分析及研究 前言 石油化工在世界大范围开采和应用,促进了国家和地区的经济发展,可是很多国家和地区只是侧重于石油化工的开发和利用,忽略了其对环境的影响。一般的含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、肢体溶解物质和悬浮固体等一系列物质构成,其中的有害成分较多。生产过程中所产生的废水对于周围的生物和环境具有较大的伤害性,从可持续发展的角度,严重的石油化工废水排放会给人们的生活造成困扰,影响国家或地区的经济发展,影响国家或地区的平衡发展。因此,在促进我国经济快速发展的同时,也不能忽视石油工业废水排放技术的应用,保障生活生产环境,促进可持续发展。 一、石油化工废水的特点 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来,石油化工废水排出来的时候,河流及农田就会被污染。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,之后才能今日到减压的装置中去,这其中就会产生一些重油和渣油。。每次的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a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在再次加工的过程中才可以应用,因而其用水量与石油化工加工时实际用水量有关,而石油化工的加工实际用水量也与石油的加工数量有关。当加工的石油比较少时,产生的石油化工废水量就比较少。当石油加工比较大量时,石油加工过程中实际用水量就大,产生的石油废水也就多;当石油严重需要时,企业内石油加工设施不能满足石油量的需求时,需要动用企业外部石油加工设施,此时产生的石废水就特别的多。污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、石油化工发生的不同位置的泄漏时,石油化工废水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的浓度也会有很大差异。时候化工具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 二、石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,石油化工废水只有在再次加工时才会产生;其二,石油化工废水只有在物料泄漏并混入正常的无污染水时才会产生。所以,石油化工废水如果不采取措施加以收集及处理,就会流入到下水道中,也就会进入到河流和湖泊中,这样就会使地下水和地表水都会遭到污染。 首先,石油化工废水作为一种比较常见的污染,对环境的破坏和生态平衡的危害影响特别的大。根据石油化工企业的环保法规,石油化工企业应该做到废水的清除及分流的处理措施,也就是说石油化工废水应该从没有受污染的水中分流出来,所以石油化工废水的收集与处理是很重要的,不能因为对石油的需要,就忽略了对环境的保护意识。特别是加工过程中含有有毒物质的企业,也更应该注意这个问题的重要性。 其次,针对石油化工废水的一些特点,在将其送入污水处理厂之前,也应该十分的注意,石油化工废水在被送入到污水处理厂之前,必须进行废水的检测工作,查看被污染的程度。石油化工的废水池也是有一定的容积量的,如果石油化工废水能够被回收利用时,必须考虑回收利用。这样才能使生态环境不会被污染。 另外,含油污水的产量大,涉及的范围广,如石油的开采,石油的炼制、和石油的化工、油品的储运。邮轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中都会产生石油化工的废水。在当今现代,有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能过滤在利用。比如重力分类法、空气悬浮法、过滤法、超声波法等技术。油水分离技术是当前处理含油污水的关键技术之一,上述方法各有不同的范围,应根据不同种类油的性质和不同的水质要求,采用不同的处理方法。以上各种处理单元在含油废水处理中并不是单一出现的,因为废水中的油粒多数同时存在集中状态,很少以单一状态存在,所以含油废水处理采用多级处理工艺,经多单元操作分别处理后方能达到排放或回用标准。 三、结束语 石油化工工程的的设计中应该多考虑些废水的收集及处理问题,建立石油化工企业废水处理厂及过滤重复在利用,发展适合石油化工废水特点的新的处理工艺和技术,如用空气悬浮法等处理石油化工废水具有很高的效率。因此应该重视石油化工的废水处理及回收在利用,这样才能保护我国的生态发展。 石油化工工艺论文: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。 石油化工工艺论文:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究 摘 要:近年来,随着我国社会的快速发展,市场经济得到快速提升,石油化工业技术也在不断进步,持续扩大产业规模。在石油化工工程中,蒸汽管道配管技术对经济效益和安全生产都起到了至关重要的作用。有许多不同用途和不同压力等级的蒸汽管道存在于石油化工的装置内,其作为重要的组成部分,直接影响着产品的质量和安全。本文主要围绕石油化工工艺概述,重点分析了管廊上的蒸汽管道布置以及蒸汽支管的设计安装,以期能为相关设计需要提供借鉴和参考。 关键词:石油化工工艺;蒸汽管道;配管设计 近年来,我国快速发展的社会经济使石油化工业得到了突飞猛进的发展。在石油化工工艺装置中,将石油作为天然原料,通过一系列复杂的化学反应使其成为化工产品。蒸汽管道作为石油化工工艺装置中必不可少的组成部分,在公用工程管道中起到了枢纽作用,蒸汽管道包括两大重要部分,一部分是蒸汽管道,另一部分是蒸汽凝液管道,其同时具有高温和汽液两相流,促进了蒸汽管道的作用得到充分发挥。所以,想要使蒸汽管道设计具有合理性和安全性,不仅需要对蒸汽凝液管道配管和蒸汽管道的匹配设计进行充分考虑,而且还要对蒸汽管道的总体美观程度和经济效益有所兼顾。另外,需要按照蒸汽管道的应力计算要求,将与之相匹配的蒸汽管道科学设计出来。根据以上的要求,想要使生产效率在石油化工工艺设计中得到有效提高,要求技术人员对蒸汽管道配管设计熟悉掌握,从而确保设计出安全、节能、环保和经济的蒸汽管道。 1 石油化工工艺概述 所谓的石油化工工艺,一般是指将自然界天然原料如天然气、石油等材料通过物理化学的相关方法提纯制取,从而形成化工产品、石油产品以及相关的工业产品。在石化企业发展中,蒸汽管道配管的经济性和安全性是其重要保障,随着社会的快速发展,各种安全隐患的存在逐渐凸显,不断攀升的工业事故和交通事故严重影响着人们的日常生活和工业生产,同时存在各种各样严重的安全隐患。所以,在进行石油化工工艺装置设计中,研究和处理蒸汽管道就显得极其重要。 2 管廊上的蒸汽管道布置 通过对1000kt/a乙烯装置进行研究分析得知,该装置有五条管廊,两纵三横排布。其中三个横管廊配置的管廊为四层,与管廊配管设计要求相结合,物料管道设置在管廊一、二层,公用工程管道设置在第三层,仪表电缆槽板、电气以及火炬设置在第四层。一般情况下第三层布置的蒸汽管道。1000kt/a乙烯装置具有较大超高压力蒸汽管道、压力蒸汽管道、低级压力蒸汽管道和中等压力蒸汽管道四种压力等级蒸汽管道。按照布置的要求和材质特点,管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局需要满足以下三个特点。 (1)设计管廊上的蒸汽管道,需要在设计时充分考虑管道结构、所处地势环境以及蒸汽管道的实际情况。需要尽可能的靠近管廊的一侧安装蒸汽管道,合理安装使用“π”形补偿器,能够使管道内出现的高温膨胀情况达到很好的吸收。由于在高温下波纹管膨胀节可能会出现变形的情况,因此波纹管膨胀节禁止在蒸汽管道的设计中使用,在安装设计“∏”形补偿器时,需要按照管廊的建筑结构进行统一规划,将安装设计切实做好。在“π”形补偿器安装时,如果管道具有较高的温度和较大的排热需求,则要求管道的直径变大,需要设置在管廊的外侧,靠近管廊支柱分担荷载;相反,管径如果具有较小的排热量,则需要设置在靠近管廊的内侧。 (2)将蒸汽管道设计安装在多层管廊空间时,需要综合布局,与蒸汽管道的空间布局特点相结合,可以在对管道进行设计时通过三层结构进行,分别为“上中下”。在石油化工工业生产制备中,大量可排放的高温蒸汽会在此过程产生于蒸汽管道中,进而造成管道出F管道内凝液的情况。想要使这一问题得到有效解决,在设计蒸汽管道时需要对管道设计安装的位置进行充分考虑,将排液装置安装在管道的一侧。不过由于在管道内蒸汽凝液处于流动状态,当管道内的压力发生变化时,蒸汽会因为压力的降低而再次出现,当出现汽液混流时,假如无法通过排液设施将液体及时排出,则可能会再次出现管道裂缝,严重时出现会有巨大的安全隐患出现。 (3)如果在布局设计蒸汽管道时,其与相关的仪表电缆线或电器在同一侧布局,则需要对蒸汽管道中的最大温度进行有针对性地掌握,同时进行深入研究总结。通过长期实践能够看出,如果使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法,不但可以使管道与管道之间保持分离状态,而且各自运行互不干扰正常工作,在生产建设过程中对企业有利,能够使每种管道的作用得到充分发挥,对于企业发展而言,这样的管道布局发挥着决定性作用,不但确保在生产和生活中蒸汽管道的安全性能够有效提升,而且使企业经济效益达到最大限度的提升。 3 蒸汽支管的设计安装 蒸汽支管设计安装在蒸汽管道上时,需要将支管部分从蒸汽管道主管顶部接出,就石油化工工艺装置设计而言,将切断阀设置在支管上时,需要从蒸汽管道主管的水平管段位置出发,使用切断阀在蒸汽管道主管的水平管段上方连接蒸汽管道主管和蒸汽支管。为了使设计安装工作者操作及安装的实用性得到满足,在安装时尽可能的简化工艺,需要在设计布局切断阀时,在合适的位置安装切断阀。在日常生活中,通过对消防、吹扫以及灭火等用途的综合考虑,石油化工工业需要从安全排气的角度出发制定蒸汽支管的设计要求,蒸汽支管不允许连接蒸汽透平、再沸器等发热装置的排气管道。在设计安装蒸汽支管时,支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧,而在移动过程中, 蒸汽支管不应限制主管。 4 结束语 通过以上叙述能够看出,在对蒸汽管道进行施工时,科学合理地进行设计安装,不但能够使蒸汽管道的工作效率得到提高,使经济效益大幅提升,而且能够使蒸汽管道的安全性不断加强,进而推动蒸汽管道的作用正常的发挥,使其能够长久优良地运行。 石油化工工艺论文:石油化工工程中工艺管道安装施工分析 摘 要:随着近几年来石油化工工程建设工程环境的变化,越来越开始强调工程工艺管道的安装正确性,增强了对焊接、防腐以及阀门安装等细节性环节的重要性,从而大大提高了工艺管道安装的质量。针对不可忽视的细节性问题,需要做到及时有效地解决,否则会产生石油化工工程的建设问题,因此,本文将结合自身的工作经验,研究分析石油化工工程中工艺管道安装存在的风险,并提出相关的应对策略。 关键词:石油化工过程;工艺管道;安装施工 引言 随着经济的快速发展,我国石油产业也在不断进步,在一定程度上推动着我国国民经济建设的发展。然而,石油工艺管道的安装与施工仍然存在着许多问题,由于外部环境的影响,化工管道材料很容易腐蚀,另外,随着有经验的施工人员的退休,年轻的安装施工人员对于图纸和阀门安装缺乏正确的认知,这些都会导致石油化工管道安b出现质量上的问题。这要求更多的相关部分加强对安全性的管理,采取相关的措施来解决存在的问题,从而不断提高石油化工工程工艺管道的安装施工质量,进一步实现石油化工工程的可持续发展。 1 石油化工工程中工艺管道存在的安全隐患 1.1 缺乏对图纸和材料的严格管理 理论上讲在石油化工工程工艺管道安装之前,都已经事先绘制完成了管段线或者是单线图图纸,并且还需要经过相关监理部门的审核,倘若审核没有问题施工单位需要自己全面审核一下,最终根据图纸开展管道的安装。然而,现实却是由于施工单位以及监管部门的审核不力,仓促就完成了审核,导致出现管道设计与现实不符,以至于管道在安装与施工过程中或大或小的出现各种问题。另外,监管部门因为对材料采取的是抽样审核,或者是跳过不做检查,从而导致了材料不合格的情况多次发生,加大了工艺管道安装施工的风险。 1.2 焊接过程在管道施工过程中也存在严重问题 焊接,作为石油化工工程建设中的一项重要的步骤,涵盖了许多力学方面的知识。如果焊接人员在焊接过程中缺乏对安全的重视程度,力道没有符合标准,就会导致焊接质量的严重下滑,更有甚者导致管道破解,引发石油泄露或者是其他重大事故。另一方面,如果焊接人员在操作过程中不能严格按照相关的标注编码进行焊接,那么就会导致焊口工艺和管道性能不一致,导致管道无法做到真正使用。由此可见,焊接问题应该引起工艺管道安装施工单位的额外关注。 1.3 管道防腐问题明显 在工艺管道安装与施工过程中,管道防腐作为一项重要的环节也不能够轻易忽视。只有做到有效的管道防腐,才能够较好地保证管道不会被石油内的腐蚀性物质腐蚀。然而,目前现有的工艺管道安装施工过程中,许多施工单位考虑到自身的利益,往往会偷工减料来节省成本,更有甚者会使用那些没有达到合格标准的防腐材料进行防腐或者是减少防腐材料的涂层。当腐蚀问题出现后,也没有采取及时的补救措施,而是放任管道的继续腐蚀,可见,这一问题也需要在工艺管道安装施工过程中得到格外的关注,避免发生重大事故。 1.4 不到位的阀门安装存在隐患 除了上述探讨的几个问题之外,阀门安装问题也不能忽视,其在安装过程中也起到了关键性作用。例如,施工人员在安装水平阀门的过程中,未能做到水平安装而是无意地完成了向下的安装,导致阀门未能正确安装。另外,对于那些需要重量较大的阀门来说,在安装过程中需要借助其他工具进行辅助,比如吊机,但是针对小型阀门并不需要,可是由于小型阀门对吊机的使用,导致阀门安装问题仍然存在。这些问题的产生可以归因于安装人员缺乏足够的经验,不能够做到阀门的正确安装,针对那些不注重细节,缺乏相关经验的安装人员来说,这些问题都需要进一步培养,倘若不加以重视可能会引发严重的事故,造成不必要的损失。 2 针对潜在的安全隐患制定相关的策略 2.1 对设计图纸与材料进行严格的审核 既然管道安装的前提是审核相关的设计图纸,那么就要做到严格地审查,保证管道安装施工的细节问题做到良好防范,避免因设计图纸问题而导致工期的延长。对此,监管部门需要聘请经验丰富的专业人才对管道设计方面进行严格的审查,判断是否符合现实管道,另外,还需要加大对管道质量的审查,检查管道的安装是否与图纸一致,确保设计图纸与现实管道的真实情况相一致。另外,针对材料审核的不力,必须采取相关的措施进一步加强,对于每一批安装过程中所需要的材料都必须经过严格的调查,避免材料不合格的情况。对于材料不合格的情况,要做到不使用,并让供应商提供相关的赔偿。 2.2 对于焊接管道情况进行严格的检查和监督 焊接对于石油化工程工艺管道安装而言是十分重要的部分,在安装与施工方面都要做好相关的焊接工作。因此,针对这一情况,可以采取相关的措施,施工部门需要严格按照国家规定的焊接标准与操作流程进行操作,对于那些不合理的操作要尽量规避;对于焊接后的每一个管段,都需要及时对其做好相应的标注;在完成相关的焊接工作之后,管理人员必须仔细检查每一个焊接口,对于焊接的质量也要做到严格的检查,对于焊接口的情况也做到合理地观察。在完成焊接检查之后,检测人员需要对检测的内容做好及时的质量评价,只有焊接质量达标以后,才能够对焊接的部分加以使用,否则还需要做到进一步的完善与加工。 2.3 加强检查阀门安装的力度 对于石油工艺管道安装过程中的问题,如阀杆向下、错阀等问题都要做到高度的重视。因此相关部门在工艺管道安装与施工过程中需要做到各种针对阀门安装细节的检查:对于阀门所处的位置要加以明确,针对阀门的操作便利性以及以后的维修便利性都要考虑在内,对于手轮间的距离要格外的注意,不能够小于100mm;对于较大的阀门安装,仍需要注重阀杆不向下,避免出现阀杆掉落砸伤人的情况;对于防止管道间距离过大的情况,可以采取错开阀门进行改善;在安装水平明杆式阀门时,要格外的注意阀门开启空间能够满足工作人员的同行。除此之外,安装阀门的过程中,对施工人员需要适时的题型要查看阀门型号与规格,在管段图上标记好。尤其是对于单向阀方向,要重点的标出,避免出现单向阀装反的情况。 2.4 针对管道防腐切实落实相关措施 由于很多化工工程建设都是在酸碱化情况比较严重的区域进行,而在这些地区又拥有大量腐蚀性比较强的物质,如果管道不能够做到良好的防腐措施,那么在安装后没经过多久就会容易遭受腐蚀物质的侵蚀,引发化工工程建设的质量问题。因此,在安装管道之时就需要将管道的防腐问题考虑在内,主要措施具体体现在:在施工时要做好实地的勘察工作,切实了解当地的实际情况,确保管道表面没有遭受腐蚀的影响,没有油污黏着的情况,然后可以通过喷砂除锈的操作流程来进一步加以防范。此外,对于管道表面粗糙情况也要格外加以关注,在涂料正式涂好以后,选择适当的玻璃布将其缠绕,从而保证其表面能够平整而没有凹凸情况。另外,还需要对下道面进行油漆的涂刷,为的也是防止腐蚀,此时需要注意的是在涂刷的过程中需要将玻璃布的每一个网眼都用涂料灌满,在防腐工作完成以后,相P的管理人员还需要做好自己的本职工作,完成相关的检查与监督,从而及时的发展存在的问题并加以解决。 2.5 完善石油化工工艺管道的布置方法 在整个工艺管道的安装过程中,石油化工工资管道的布置成为整个过程中的主要环节。整体上讲,管道的布置需要严格按照管道的《工业金属管道设计规范》规范要求来进行,即便是存在特殊的情况,也需要根据实际情况进行布置,在通常情况下,最佳的方法便是采取架空敷衍的方法,而对消防水和冷却水管则可以采用埋地敷设的方法。针对低温管道的布置,施工单位还需要充分考虑到管道的柔韧情况,防止管道在振动过程中发生断裂的情形,当然,在此过程中还是需要尽量采取必要的保温措施。 3 结语 根据上述研究分析已知石油化工工艺管道在安装的过程中,环境、工程的要求都会对其产生重要的影响,一旦出现相关的问题就很难解决,由此可见,工艺管道的安装是一项巨大的系统工程,在安装的过程中,必须严格的把关才能有效保证施工质量的情况,只有这样才能够保证石油化工工程工艺管道的安装顺利进行。因此本文主要分析了石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见安全隐患以及石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见隐患的处理对策两个方面进行了阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。 石油化工工艺论文:石油化工工艺及废水处理分析 摘 要:我国经济在飞速的发展,石油化工行业的发展也是如此,而且石油化工行业在经济的发展中占有着重要的地位。在石油化工运转的过程中会涉及到很多的因素,废水就是影响着石油化工生产中的重要因素,石油化工行业要想得到迅速的发展,就要将废水处理工作做好,减少对环境的污染,促进石油化工行业的可持续性发展。 关键词:石油化工;废水处理;具体分析 随着经济的发展,社会在不断的进步,石油化工工艺已经变得越来越重要,但是在进行石油化工生产的过程中,会产生很多的工业废水,需要及时的对这些废水进行处理,否则就会影响着环境。石油化工中的废水比较多,这样废水中的物质就会比较复杂,导致了污染的形式也是多样化的,石油化工企业需要对相应工艺进行处理。本文就是对石油化工工艺及废水处理进行分析,为相关的研究提供借鉴。 1 石油化工工艺的流程 1.1 原油的预处理 原油就是指油田在开采之后,送入到炼油厂加工之前的石油,这种石油就是原油,原油有着较高的水分和盐分。从盐分的角度来说,这种石油的内部会有着氯化分子。这些分子导致原油加工设备被腐蚀,因为原油加工的设备中,必可避免的会用到金属设备,这样金属设备就会与原油中的氯化分子发生一系列的反应,而且会在机械的内部形成众多的有害物质,这些友有害的物质就会对石油的利用产生负面的影响。因此在原油加工的过程中,一定要对其进行预处理,减少其中的水分和盐分,从现代化石油处理工艺来说,使用比较广泛的就是将盐分相对比较低的比较新鲜的水加入到原来的原油中,这样原油在加工的过程,盐分就会减少,除此之外,还要将原来的盐分充分的溶解掉,在破乳剂的反应下,和高压的电厂进行合理的融合,这样原油中的水分就会进行汇总,也就会在原油中被分解出来。 1.2 常减压蒸馏 常减压蒸馏的方式主要就是利用物理原理中的常压和减压的蒸馏方法来对原油进行处理,这一项工艺在使用的过程中,涉及到的原理比较多,而且有很多成型的油都是利用这种方式进行加工从而得到原料的,还要使用添加剂进行精细的调制。这种工艺又被称作是一次加工。常减压蒸馏法主要就是利用原油中的柴油、石脑油和煤油中的馏分作用,这样就能够提高经济效益,也可以提高内部的承载能力,这种方法也可以减少能源的浪费。具体的方式如下: 1.2.1 对油品进行调整,这一调整是小幅度的,还要对蜡油进行充分的分剥,这样馏分就会减少,从而对油品进行了充分的加工,馏分也可以大幅度的减少,提高了氢裂化原料的质量,满足了相应的需求。 1.2.2 生产中产生的一些渣油一般是在焦化原料中使用的,有一小部分是在氢加工的过程中使用的,使用渣油还可以对相应的馏分进行改善,其中的深度也可以进行充分的调整,在原料的质量上得到了提高,装置中的原料也就会得到一定程度的改善,这样在生产的过程中,是不会受到较大的影响的。 1.3 催化以及裂化 这一项工艺使用的基础就是热裂化的加工处理,不仅仅要对原油的深度进行充分的加工,还要保证油品的质量,在这样的情况下,就要对原油进行相应的转变,具体就是要将原油转变为轻质的燃油,针对这一工艺来说,主要是分为催化剂、裂化、油催剂二次利用等方式对原油中的主要成分进行充分的分剥。这三个方面在利用的过程中是极为重要的,主要就是为了提高原油加工的深度,对经过催化和裂化所得的一些产物进行分馏处理,就可以得到液化气、重质馏分油、汽油和柴油。在进行再次加工的过程中,催化及裂化的方法占有重要的比重,从中国原油的现状来看,我国未来的重油轻质化和相应的汽油生产技术仍然离不开催化及裂化。 1.4 催化重整 催化重整工艺是在H2和催化剂存在的基础上,经过了烃类的一些重排反应,对常压蒸馏中获得的油转化为有着比较高的芳烃重整汽油的过程。重整工艺主要分为两个部分,一个是原料的预处理,另一个就是重整,催化重整在西方国家应用比较普遍,占了整个汽油池的1/3。在不同的温度下,馏分经过催化重整会产生不同的产品,80~180℃馏分的产品是高辛烷值汽油;而60~165℃馏原料油的主要产品芳香烃类如苯、甲苯、二甲苯。其反应条件是,反应温度为490~525℃,反应压力为1~2MPa。催化重整在炼油中的作用主要有3方面的功能:(1)能把辛烷值很低的直馏汽油变成80至90号的高辛烷值汽油。(2)在重整过程中的产生大量的芳烃是重要的化工原料。(3)可副产大量廉价氢气可作为炼油厂加氢操作的氢源。 2 石油化工废水处理 2.1 物理法 2.1.1 隔油法 隔油是处理石化废水的基础工序之一,该方法是通过隔油池将废水中的污染物做初步的沉淀。隔油法的隔油形式有所不同,隔油效果也不相同。研究表明,斜板隔油法的效果相对较好。 2.1.2 气浮法 在石油化工废水物理处理法中,气浮法具有高信赖度,它通过小气泡吸附废水中悬浮物,此处理方法较为科学,没有二次污染的危险,成本低廉,因此是值得认可的一种物理处理方法。 2.1.3 吸附法 吸附是通过利用固体物质多孔的特点来吸附废水中的杂质,活性炭具有较强的吸附性能因此一般选用活性炭。吸附法处理废水效果好,但其成本高且活性炭容易造成二次污染。所以吸附方法和絮凝及臭氧氧化方法结合运用。如:纤维活性炭易造成二次污染等缺陷,所以吸附方法需要和上文提到的絮凝和O3氧化方法结合运用。 2.2 化学法 絮凝技术可去除乳化油和溶解油和一些难降解的有机物而被广泛应用于石化废水的处理。絮凝是在水中加入絮凝剂使废水中胶体颗粒受到破坏,被破坏后的胶体颗粒相互碰撞和聚集,经过絮凝所形成的物质更加容易被从废水中脱离出来。在实际废水处理的操作中,通常会联合吸附和气浮等方法使用絮凝技术。 2.3 生物法 厌氧法是在指无氧的条件下,通过微生物的协调作用将有机物分解成CO2和甲烷。由于石油化工废水的COD浓度较高且可生化性能差,通常对其厌氧预处理以提高废水在后续处理的生化性能。厌氧法具有操作简便、造价低、污泥产量少等优点,其缺点是操作不够稳定、处理的时间较长。常用的厌氧处理技术有升流式厌氧污泥床、厌氧附着膜膨胀床、厌氧固定膜反应器等方法。 3 结论 近几年来随着科学技术的进步,石油化工工艺技术和设备技术也的不断发展和完善,本文重点结合石油化工加工工艺的特点对石化废水的处理技术进行详细的概述,目的是促进石化企业的可持续发展,为石化工艺技术发展和石化废水的处理提供建议。 石油化工工艺论文:试析石油化工工艺管道的安装技术 摘 要:我国经济的快速发展,带动了石油化工业的快速崛起。众所周知,石油化工业是一项具有高危性、工作环境恶劣、对从事人员来说比较艰苦的行业。而且石油化工产品中的某些化学元素还可能通过挥发等渠道进入人体,对人身健康产生危害。鉴于石油化工业的高度危险性,对其施工技术的要求也更苛刻,而石油管道的安装铺设也受到很大影响。本文将通过对石油化工工艺管道的安装技术,进行相关的研究和分析,对石油化工工艺管道的安装工作,提出一些参考建议。 关键词:石油化工;工艺管道;安装技术;分析研究 石油化工工艺管道的安装,是石油输送工作的基础。其安装质量的高低,对于石油化工设备的正常运行产生直接影响。而在管道的安装工作中,由于涉及到较多的工艺,而且工序较为繁复,输送介质具有易燃易爆易挥发的高危害性,如果输送物质发生泄露或者产生爆炸事故,将对整个工程的工作人员和社会产生因此不可估量的灾难和损失,对此,工作人员在石油管化工工艺中,对管道的安装工程,需要重点关注。技术人员和施工人员对于管道的施工过程中可能会遇到的各种问题及其相应的解决措施,应该有个初步的了解和判断。 1 管道安装前的准备工作 在管道安装前期,相关工作人员应该熟悉管道设计图纸安装使用说明书,之后就工程的详细内容、工程量等进行开会讨论,确认各个部门的任务目标后,制定管道施工的技术方案,还要组织讨论在施工过程中可能遇到的不同的问题及突发情况做好预防准备工作。在确保整个工程能够顺利进行的基础上,工程管理人员还应采取分段检查的措施,在施工的各个环节中,对其施工工艺及其工程质量进行检查和监督,成立检测小组,并做好检测记录的准备工作,之后再和有关技术人员交涉核查,确保工程的安装过程没有任何遗漏之处。 2 石油化工工艺管道的安装常见问题 2.1 管道的制作 管道制作是整个管道安装工程的基础,其质量的高低对于整个工程的质量起到非常关键的作用。管道在石油化工业中的作用是将不同工艺设备进行有效连接并使其能够正常运转。因此,在关于管道的制作工艺上,工程人员要对其质量严格把控,做到对每一个环节进行检测并实时记录在案,尽力将施工过程中出现的问题几率降到最低。 2.2 管道的焊接 石油化工工程中管道的焊接对管道安装质量来讲是至关重要的一个环节,焊接质量的好坏,直接影响后期工程质量的高低和在未来工程投入使用的性能好坏。管道的焊接方法很多,主要有二氧化碳气体保护焊,氩弧焊、钎焊和压焊等焊接方法。焊接人员要根据管道的接口、焊缝材料等条件选择合适的焊接方法。对于需要进行热处理的焊接工作,工作人员必须提前进行准备工作,对于焊缝的热处理程序也应严格按照施工要求来执行,保证焊接工作顺利进行。 2.3 管道的防腐 由于管道的原材料中含有很多金属元素,在未来工程投入使用后会输送大量的腐蚀性物质,而在石油化工厂的周围含有大量酸碱性物质的土壤,空气中也有可能含有腐蚀性元素,这些环境都会使管道处于被腐蚀的状态之中,如果没有及时采取有效措施进行防腐,时间一久,就会造成管道磨损老化,输送物质流出对当地的生态环境造成污染。因此,工程人员应该对此做出对管道防腐的应对措施,采用石油沥青涂层防腐和环氧煤沥青涂层防腐这两种防腐技术。[1]同时,也对防腐材料的慎重选择和在进行防腐工作时的检查监督工作也不容忽视。 2.4 管道阀门的安装 管道阀门的安装是整个管道安装的最后一步,其安装维护也是容易被忽视的一个环节。管道安装工作人员肯定熟知:在管道与管道铺设之间是不可能密不透风的,一定会存在缝隙,此时便会需要阀门进行密封巩固。如果工作人员没有按照施工标准来执行操作,在之后的使用张可能会有气体或者液体泄露,管道脱落等危害[2]。 3 管道安装过程中的重要环节 3.1 闸门的安装环节 闸门的开启和闭合工作是闸门工程的主要内容,闸门工程在石油化工工程中管道的安装占有重要地位。在管道的安装过程中,闸门的安装位置应该考虑到在施工时工作人员方便操作之上,也为了日后闸门的维修工作更方便进行。此外,为了避免闸门与闸门之间的距离过近而造成摩擦事故,在施工过程应对与管道上的闸门直接和设备接口连接,防止管道在输送危险性物质时闸门发生摩擦事故而对施工人员造成伤害。 3.2 压缩机的安装环节 在管道安装过程中,压缩机的安装环节不容轻视。在压缩机的安装前,应该检查设备表面的清洁工作是否做到位,在设备安装就位前,胶囊压缩机的脚底板和底座平板进行固定,之后再对压缩机进行位置调整,是设备的中心线和基础中心线保持在同一条基准线上,是压缩机的纵向水平度和横向水平度的偏差小于或等于0.05/1000米。 3.3 泵的安装环节 在管道离心泵的安装过程中,是很容易产生问题的,在泵的出口管道大于2.5米的时候,往往安装阀门此时的高度已经2米多高了有的甚至会更高,这种情况下泵的安装是比较困难的。对此的解决办法是在泵的附近位置建立一个制作平台,用于专供泵的安装使用,有的企业考虑到制作平台的成本高等问题,有时也采用电动阀作为平台使用,也能起到同样的效果。 4 结束语 本文通过对石油化工工艺中管道的安装技术,进行了相关的分析和研究。首先就管道安装前的准备工作及施工人员的工作职责进行了简要的阐述,其次就管道安装中的容易出现的问题:管道的制作,管道的防腐,管道的焊接和管道阀门的安装中的问题等,并提出了相应的解决方案,最后就管道安装中的几个重要环节进行了详细的说明。最终希望通过本文的分析和研究,能够给予相关的石油化工工艺管道的安装技术,给予一些具有可行性的参考和建议。 石油化工工艺论文:石油化工装置工艺管线系统试气试压 摘 要:石油化工装置是生产中的重要装置,主要应用于各种燃油和化工原料的生产加工中,由于石油化工装置内部含有多种易燃易爆和有毒物质,因此应当加强工艺管道安装质量控制,以免装置泄漏而造成安全事故。这就需要相关技术人员充分做好石油化工装置工艺管线系统的试气试压工作,从而保证石油化工装置使用的安全性。本文就此进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:石油化工装置;工艺管线;试气试压;措施 石油化工装置安装过程中,管道材料质量、管道施工质量以及管道试气试压质量均是影响管道工程质量与安全性的重要因素,其中管道试气试压质量是管道安装施工中的关键工序,直接关系着管道的内在质量以及管道施工总体质量,能够为投料生产提供可靠的支持。因此在石油化工装置施工中,应当充分做好管线系统试气试压操作,从而保证石油化工装置得以安全使用。 1 试压前的准备工作 为保证石油化工装置的安全使用,应当掌握好规范的试压程序,如图1所示,进而充分做好试压前的准备工作,明确技术条件,并选取适宜的试压设备和材料,从而为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行提供有利条件。 1.1 技术准备 由于石油化工装置中工艺管道系统走向复杂,为保证试气试压工作的顺利进行,应当充分做好技术准备,规范试压流程,并选定试压介质、步骤以及试压各项安全技术措施,从而为石油化工装置提供可靠的技术支持。 在石油化工装置试气试压之前,应当结合装置生产工艺流程图、配管施工图等开展综合分析,明确石油化工装置在生产系统应用中所需的设备管件、管道材质以及压力等级等,从而保证系统试气试压方案编制的合理性和有效性。在编制试气试压方案后,应当确定试压参数与试验压力,结合石油化工装置工艺管线系统设计相关规定,依据生产工艺以及现场实际情况选定试压参数,以结晶水作为气压试验的主要液体材料,从而保证试气试压操作的顺利进行。应当注意的是,在特殊工艺要求下,不锈钢管道开展用水试验的过程中,相关技术人员应当将水中的氯离子含量控制在25mg/L以内,从而保证用水试验的规范性。在试验压力方面,石油化工装置工艺管线系统试气试压操作中,应当将气压强度试验压力调整为设计压力的1.15倍,并确保液压强度试验眼里为设计压力的1.5倍,从而保证试验操作的有效性。 1.2 检查管线的完整性 为促进石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行,应当在准备工作中对管线的完整性进行严格检查,确认系统合格后方可开展试压试验,以免发生安全事故。一般情况下,石油化工装置工艺管线的完整性检查包含以下几种方式,一是施工组依照设计图纸对管线进行自检,而是施工技术人员对试压系统管线进行逐条复检。在管线完整性检查过程中,主要以硬件检查和软件检查作为管线检查的主要内容,就硬件检查来看,其主要包括管道型号、规格、材质、标高、管道坡度以及水平度等的检查,通过完整性检查来确保其满足石油化工装置的设计要求以及相关规范。除此之外,相关技术人员应当对管道焊接进行全面检查,仔细检查管道无损检测的规范行,焊口是否得到妥善的热处理,并检查不锈钢焊口的酸洗钝化状态。就管线完整性检查中的软件检查来看,主要是指对管道安装记录以及焊接记录的完整性与正确性进行检查,确保各项记录表签证确认无误,参与试压的相关人员做好明确的技术交底,并即使做好记录。通过上述方式对管线完整性进行规范检查,能够为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利开展奠定可靠的基础。 1.3 试压工作是一种比较危险的工作。 因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。试压主要设备、机具包括压风机(车)(气压用)、水泵(水压用)、试压泵(水压用)、氧气瓶、乙炔瓶、吊车、移动式柴油发电机、电焊机、切割砂轮机、磨光砂轮机、倒链、水桶等。 2 试压介质 就石油化工装置工艺管线系统试气试压的具体情况来看,其中管线试压介质主要包含两种类型:一类是气体,一般以空气、干燥无油空气和氮气等为主;另一类是液体,主要以水、纯水和结晶水为主。在管线试压操作中,试压介质的选定主要以工艺管线具体要求作为基本选用标准。通过研究可知,以液压方式开展压力试验具有一定安全行,在没有特定管线要求的情况下,一般以水作为试压介质。若管线存在特定要求,应当以结晶水在充水管道中设置过滤器,在管道内部安装喷砂处理的管子,在将试验用水中氯离子含量控制在25ppm后,以含有防锈剂的水溶液开展试验,应当注意的是,水溶液中所含防锈剂的量应当适宜,以免影响后续工艺介质的有效应用,为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行打下良好的基础。 3 压力试验 液压试验前,试压系统首先注水,在管道最高点设排气阀,将空气排尽,将压力表安装在最高位置及地面易观测的位置,测定压力以最高位置的压力表读数为准,然后缓慢升压,达到试验压力时,稳压10分钟,经全面检查,以无泄漏、目测无变形为合格。管线强度试验合格后,应进行管线的气密性试验。用液体作介质的气密性试验,将管道系统压力降至设计文件规定的压力后,采用直接观测法进行全面检查,以无泄露为合格。 对于液压作强度试验、气压作气密性试验的管线,应在管线吹扫合格后进行,试验时升压应缓慢,确认无泄露和异常现象后,方可继续升压,此后每升试验压力的10%就检查一次,直至试验压力,然后进行全面检查,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 4 试压安全技术规定 管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 结束语 总而言之,石油化工装置工艺管线系统试气试压操作具有一定特殊性,为保证各项操作的安全顺利进行,确保石油化工装置的实际使用价值得到最大程度的发挥,应当充分做好试压前的准备工作,选定试压介质,并严格依照相关安全技术规定开展压力试验,即使做好记录,从而为石油化工装置的安全使用提供可靠的数据支持。 石油化工工艺论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工工艺论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工工艺论文:浅谈绿色石油化工工艺 [摘 要]石油原料在现代社会发展中起到重要的推动作用,其衍生品涉及能源、化工、医药、航天等多种领域。虽然石油化工行业的发展加速了现代化社会建设进程,但石油化工产品在使用过程中,常会释放出大量的有害气体,如二氧化硫等,严重破坏了大气环境。因此,针对绿色石油化工工艺进行深入探讨,减少石油衍生物成分中的有害物质,对于保护环境、提高空气质量,有着十分重要的现实意义。 [关键词]石油化工;化工工艺;环境保护 现在石油化工是诸多行业的基础及动力来源,石油衍生产品与现代人的生活息息相关。但石油化工产品在生产或使用过程中,往往会产生大量污染物,其中以气体污染物为主,对环境破坏严重,进而导致雾霾、酸雨等不正常天气,威胁着人们的健康。因此,在发展石油化工的基础上,应加强对绿色石油化工工艺的探讨,从生产工艺的角度减少石油产品中的有害物质,进而达到优化大气质量、保护环境的目的。 一、简述绿色石油化工工艺相关概念 (一)绿色石油化工工艺的定义 化工工艺即化学生产技术,是指化工原料通过相应的化学反应形成最终产品的过程和具体方法,是化工实验室实验内容的放大。针对不同的化工原料和目的产物,化工工艺差异性较大,有害物质类别、性质、形态等也不尽相同,绿色石油化工工艺即针对这种差异性,通过科学的方式,在生产、反应过程中,消除、减少或回收其中的环境有害物质,以达到优化环境质量的目的。 (二)绿色石油化工工艺主要内容分析 原子经济性是绿色石化工艺的核心,即在原料利用率最大化的基础上减少浪费。院子经济性的具体内容为,充分利用参加生产化学反应的原料原子,提高原子的有效利用率,并在反应过程中采取相应的措施降低有毒有害物质的产生量,以兼顾提高产量和保护环境两种工艺要求。 绿色石化工艺的主要内容为,注重再生新能源的开发,尽量减少石油原料的使用。为达到保护环境的目的,在石油化工产品生产加工过程中,应尽量控制减少原料的使用,积极发展新能源代替传统石油产品。此外,绿色石化工艺应就一般生产废弃物的回收利用环节进行优化。一方面,提高原料的利用率,避免浪费;另一方面,对于不可再利用的有害废物集中进行处理。 二、绿色石化工艺发展进程简介 (一)创新原子经济反应 原子经济反应是由原子经济性相关概念发展来的,其理想状态为在石油化工生产反应中,所有的原料原子均参与反应,并全部转变为目的产物,没有有毒有害废物产生,原料利用率为100%,即实现工艺废物零排放目标。随着我国石油化工产业不断发展,石油化工生产规模扩展迅速,百万吨、千万吨级的石油化工项目逐渐成为主流,应用原子经济反应可有效提高产品产量、控制减少工艺废物的产生量,对于促进石油化工与环境的和谐发展,具有重要的现实意义。目前,部分有机原料的生产合成反应,已经完成了由传统的二次反应到现代原子经济反应的转变。例如,现代环氧乙烷生产工艺,就利用乙烯直接氧化法和环氧乙烯原子经济反应工艺制取法,代替了传统的氯醇法二次制备工艺。原子经济反应以经济性、高效性、绿色环保性等特点,已经成为近几年绿色石化工艺的重要课题,具有广阔的发展前景。 (二)无毒害原料的研发利用 现阶段,在部分石油化工生产过程中,为获得某些特定的化学官能团,操作人员仍延续传统的生产工艺,使用一些带有毒性甚至剧毒性的光气作为生产原料。但站在石油化工与环境和谐发展及操作人员健康的角度分析,此类有毒物质并不具相应的适用性,故而应积极探索无毒无害的生产原料替代此类有毒物质,以提高生产的安全性、环保性。在石油化工领域,相关人员已研发出一种制取异氰酸酯的无毒害新技术,其主要内容技术即是以无害物质替代传统剧毒光气进行生产,目前这种方式已经在工业生产中得到相应的应用,并证明了其科学性、有效性。利用CO制取异氰酸酯的工艺技术已经在某些特定反应中投入使用,同时利用CO2替代传统光气的工艺试验也取得了一定的成绩,正式投入使用指日可待。 三、绿色石化工艺发展需解决的问题 (一)石油化工生产危险性问题 石油化工受其工艺特殊性限制危险性较大,石油化工工艺生产危险内容包括腐蚀、爆炸、高温、高压、剧毒、易燃、窒息等。而化学反应环节是石油化工生产中必不可少的环节,对其进行绿色工艺创新,存在任何微小问题,都有可能造成生产事故,进而造成不可估量的损失。 (二)能源损耗严重问题 我国石油能源储备总量并不充裕,但石油能源消耗总量巨大,需外购大量石油原料维持能源消耗和生产的平衡。石油化工行业原料有效利用率低,是影响我国石油化工行业发展的重要因素之一。根据相关调查数据显示,我国石油化工业单位能耗创造的实际经济价值远低于实际发达国家,每单位GDP能耗则远超实际平均水准。如持续这种粗放式的生产方式,以高能耗、低生产的特点扩大生产,则会进一步加剧能源消耗与生产见的矛盾,从而影响石油化工企业的发展。 四、促进绿色石油化工工艺发展的有效措施 绿色工艺的目的是通过生产工艺调整,从根本上解决传统石油化工的环境污染问题,进而达到绿色生产、减低排放、保护环境的目的。为推动绿色石化工艺发展,应积极落实以下三点内容:一,加强对原子经济反应的探索,不断优化反应工艺和反应催化剂,以实现原料有效利用率的最大化目标;二,强化企业内部管理及工艺操作管理,强化操作人员生产安全意识,积极落实“三不伤害”相关内容,以保障生产安全和设备安全;三,积极研发绿色环保原料替代传统有害原料,充分利用再生自然材料进行化工生产,并重点强化一般废物回收、集中处理等工艺内容。 结语: 现代社会发展离不开石油化工行业的支持,发展绿色石油化工工艺既是社会发展的客观要求,可是石化行业在保护环境方面应承担的责任。随着科学技术的发展,人们对于物质的研究由宏观视角逐渐转入微观视角,致使原子经济反应逐渐成为现实。通过原子经济反应和再生无害原料,可有效提高石油化工生产效率、减低污染排放,从而促进石油化工和自然环境的良性发展。 石油化工工艺论文:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究 摘 要:改革开放以来,随着社会的不断进步,工业化经济的快速发展,石油化工业技术日新月异,产业规模不断发展。蒸汽管道配管技术在石油化工工程中对安全生产和经济效益都发挥着举足轻重的重要作用。本文通过对石油化工工艺装置中的蒸汽管道配管设计进行深入研究,提出蒸汽管道配管设计存在的问题,以供日后在工作中参考。 关键词:蒸汽管道;排液设施;经常疏水设施;蒸汽凝液管道;配管设计 随着我国社会主义现代化经济的迅猛发展,石油化工业也取得了令全世界瞩目的巨大进步。利用石油这种天然原料作为石油化工工艺装置,是通过一系列复杂的化学反应,将原油改造制成为化工产品。对于石油化工工艺装置中而言,蒸汽管道是该条工艺装置中的生命线,作为组成公用工程管道的重要枢纽,蒸汽管道包括蒸汽凝液管道和蒸汽管道两大重要部分。同时具有高温和汽液两相流,是蒸汽管道发挥作用的重要特点,因此,符合蒸汽管道安全要求的合理设计,应在充分考虑蒸汽管道和蒸汽凝液管道配管进行匹配设计的同时,更要兼顾蒸汽管道的经济效益及总体美观程度,同时,应根据蒸汽管道的应力计算要求,设计出与之相匹配的蒸汽管道。基于上述要求,在石油化工工艺设计过程中若想要有效地提高生产效率和最大化地保证工作质量,需要相关技术人员掌握蒸汽管道配管设计的彰显出举足轻重的重要地位。设计出经济、安全、环保、节能的蒸汽管道是提高石油化工效益的第一路径。 1. 石油化工工艺 石油化工工业主要是指以石油、天然气等自然界天然原料为材料,经过物理化学的相关方法,通过相关工艺提纯制取出各种石油产品、工业产品和和化工产品的工业。一条安全可靠、经济实用的蒸汽管道配管是石化企业安全生命线的重要保障,伴随现代社会快节奏发展带来的各种安全隐患,交通事故及工业事故的发生率也在不断攀升,给人们的日常生活和工业生产带来了各种各样容易危机生命的巨大安全隐患。因此在石油化工工艺装置设计工作中,对蒸汽管道进行研究和处理地位显得尤其重要。 2. 主要布置模式 2.1 管廊上的蒸汽管道布置 以1000kt/a乙烯装置为例,此装置有三横两综五条管廊。其中三横管廊配置了四层管廊。结合管廊配管设计规定相关要求,管廊一、二层为物料管道,三层为公用工程管道。四层为火炬、电气以及仪表电缆槽板。而蒸汽管道则布置在第三层。1000kt/a乙烯装置有以下4种压力等级蒸汽:较大压力蒸汽管道、超高压力蒸汽管道、中等压力蒸汽管道和低级压力蒸汽管道。 根据管廊上的蒸汽管道布置的要求,及各种不同材质的耐高温高压特点,管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局应遵循如下特点: 首先,在进行管廊上的蒸汽管道设计时,应根据蒸汽管道及所处地势环境、管道结构的实际情况进行管道的设计。蒸汽管道的安装应尽量靠近管廊的一侧,通过管道应力分析计算,以方便集中安装“∏”形补偿器。“∏”形补偿器是蒸汽管道中的一个特殊设备,“∏”形补偿器的合理安装使用,可吸收管道内出现的高温膨胀。因为,纹管膨胀节在高温下,容易出现变形,所以在蒸汽管道的设计中禁止使用波纹管膨胀节作为设计材料。在对“∏”形补偿器进行安装设计时,应根据管廊的建筑结构进行统一规划,做好安装设计安排,在安装过程中,如温度较高排热需求较大的管道要求直径越大,排热量大的管径应设计在管廊的外侧,反之,排热量相对较小的管径可设计于靠近管廊的内侧。 第二,在多层管廊空间内设计安装蒸汽管道,需综合布局,结合蒸汽管道的空间布局特点,可考虑在设计时将管道分为上中下3层结构进行设计。在石油化工工业生产制备里,蒸汽管道会在此过程中产生大量可排放的高温蒸汽,从而导致暖气管道和在汽车行驶阶段出现管道内凝液的情况。想解决这一问题,需在蒸汽管道设计过程中充分考虑好管道设计安装的位置,在管道的一侧安装排液装置可有效解决这一问题。但因为蒸汽凝液在管道内处于流动状态,固在管道内压力变化时,可因为压力降低而导致蒸汽的再次出现,当汽液混流出现时,如果排液设施无法进行及时排液,则会导致管道裂缝的出现,可能出现能引起危及生命安全的巨大安全隐患。因此,排液管道的设计在蒸汽管道设计中显现出非常重要的地位和作用。蒸汽管道内的排液设施布置,应将排液设施铺设在管廊上,即能保证高温凝液迅速排出,又能保证生产、生活双重安全。 第三,当蒸汽管道在布局设计时和电器或者相关的仪表电缆线布局在同一侧,我们需要有针对性地掌握蒸汽管道中的最大温度,进行深入研究总结,发现通过使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法,不仅能够保证管道与管道之间分离,各自运行互不干扰正常工作,同时更有利于企业在生产建设过程中,充分发挥每种管道的最大作用,这样的管道布局对于企业发展而言,有着决定性的重要意义,即可保证蒸汽管道在生产、生活中的安全性,又能最大限度的提升企业经济效益。在蒸汽管道布局设计中,如果遇到电气和仪表电缆槽板等装置时,可选择将电气和仪表电缆槽板布局在蒸汽管道第四层或者顶层。 3. 蒸汽管道上关于布置蒸汽支管的设计安装 在蒸汽管道上设计安装蒸汽支管,应该从蒸汽管道主管顶部接出支管部分,就石油化工工艺装置设计而言,在支管上设置切断阀的时候,应从蒸汽管道主管的水平管段位置出发,在蒸汽管道主管的水平管段上方,用切断阀将蒸汽管道主管和蒸汽支管连接。为满足设计安装工作者操作及安装的实用性,力求在安装过程中尽量简单,应在切断阀的设计布局中将切断阀安装在合适的位置。基于如灭火、消防和吹扫等生活用途,石油化工工业对于蒸汽支管的设计要求应从安全排气的角度出发,蒸汽支管严禁与再沸器、蒸汽透平等发热装置等排气管道上连接或引出排放。与蒸汽支管安装设计原理相同,在“π”形补偿器安装部位的两侧,支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧,而主管在移动过程中还不应受到蒸汽支管的限制。同时,在支管的设计安装过程中,还应避免支管受到过大压力,导致主管在承受过强热膨胀时产生支管引出点位移。 从蒸汽主管切入,安装蒸汽支管可通过切断阀-切断阀或切断阀-止回阀两种安装方式,进行设计安装。设计安装时,首先可从蒸汽主管或蒸汽支管上引出管道,通过相应的工业技术,将蒸汽主管或蒸汽支管连接所需连接的工艺设备或工艺管道,当蒸汽主管、蒸汽支管和工艺管道相连接时,设计组成三阀组,即在切断阀-止回阀之间安装一个可以自由开闭的检查阀,当蒸汽主管或蒸汽支管出现高温、气体泄露等情况时,检查阀即可发出警报提示,以保证蒸汽管道的安全性。将蒸汽支管设置在疏水设施或排液设施的底部,可有效保证蒸汽管道的安装安全性。参照蒸汽管道的安装要求,应根据管廊上不同的压力等级安装与之能够配合工作的排液设施或经常疏水设施。 综上所述,安装蒸汽支管时,应根据蒸汽支管的局部低点及蒸汽支管的操作行为,进行设计,如果在高压工作状态下,或者汽车运行过程中,排除管内产生凝液,需配套设计凝液放净阀进行安装,以保证其正常工作状态。设计时,超高压蒸汽凝液放净阀使用双阀设计。其他类型的蒸汽凝液放净阀使用单阀设计。 4. 蒸汽管道排液设施的设置 就理论而言,经受不同压力的蒸汽管道如不是高热压力蒸汽时,设计安装专门的排液设施是没有必要的。但如果当蒸汽管道处于大量热蒸汽的压力下,会在蒸汽管道内部产生大量凝液,出现这种情况时,应专门设计安装排液设施。蒸汽管道造成压力等级不同的是设计时要求排液设施组成材料及安装方式不同的另一重要原因。但在一般情况下,超高压管道内一般不会形成凝液,所以,在蒸汽管道排液设施设计安装过程中,因为无对应凝液管道的存在,所以可不常规设置疏水设施。但根据蒸汽管道在生产及汽车驾驶时的实际情况,蒸汽管道在实际工作中仍然会产生大量凝液,因此,在蒸汽管道的设计安装时,疏水设施必须包括放净阀、分液包等基础设施。 科学合理地设计安装蒸汽管道,可提高蒸汽管道的工作效率、有效提高经济效益,增加蒸汽管道的安全性,使蒸汽管道正常的发挥作用。 石油化工工艺论文:谈管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 摘 要:石油化工生产中石油化工工艺管线数量众多,危险系数较高,且在整体装置中的地位十分重要,所以一定要严格按照要求和设计说明进行设计。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。 关键词:管线 石油化工 工艺设计 随着社会的发展,传统的管线设置难免会有不足之处,所以设计者一定要从设计方法和手段的不断进步中提高设计质量。总之,一定要在严格的管理和设计要求下,保证石油化工管线的正常工作是企业的共同目标,只有完成了这样的目标,各类工艺管道的安装质量就得到了保证,企业和人民的生产和生命安全也得到了保障。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。 1 管线的总体设计分析 石化生产用泵吸入管道设计是为了保证泵体能够长时间处于正常的和良好的工作状态。一旦泵的入口管系统发生了变径状况,可以通过应用偏心大小头来达到防止变径位置出现气体积聚的现象。一般来讲,偏心异径管的安装方式要注意以下问题:通常要多采用项平安装,如果异径管和向上弯的弯头出现了直连的现象,要采用底平安装。此种安装方式的好处是能够省去低点的排液。在布置泵的入口管线时,特别要考虑如下个方面的因素: 注意气阻。常常被工作人员忽视的是进泵管线处存在气阻现象,进泵管线处不可以存在气阻现象,主要是因为一些设计或布局虽符合化工工艺的流程图,可是在局部却会产生气阻现象,以致于严重影响泵的运行。 管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,所以,在管道的设计上要确保泵嘴的承受力在一定数值范围中。在塔底进泵处的高温管线要特别注意热补偿问题。因此,要特别注意冷设备的管线更换问题。 设计逆流换热。冷换设备中的冷水,其管程是这样的,下进上出。当供水出现问题时,换热器因为有水,可以不用排空因而不会出现什么问题。如果将冷换设备当成加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。避免管道震动。 2 装置管线的试压工艺技术 (1)试压工艺技术准备。大型的石油化工装置一般来讲,其工艺管线繁杂,盘根错节,走向错综复杂,要想让试压工作得以顺利进行,就一定要预先做好必要准备,尤其是在技术问题上。具体来讲,试压前,要围绕试压的工艺流程图来设计试压的方案,要做到具体细致谨慎,试压的理清流程中,一定要围绕试压工艺确定所用介质、采用的方法、步骤和试压中各项安全技术措施等。 (2)管线的完整性检查。管线试压之前,有一项必须进行的工作就是检查管线是否完整,通过本项检查才可以进行试压实验,否则决对不允许进行试压。试压的完整性检查要严谨,一定要围绕着石油化工的管道系统图、管道简易试压系统图、管道剖面图、管道平面图、管道支架图等方面的技术文件。另外,管线试压完整性检查有严格的方法规程。一般要经过自查,复查和审核三个流程。所谓自查指的是施工班组按设计图纸对自己施工的管线自行检查,这是完整性检查的第一步。所谓复查,是指施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,这是第二步。第三步,就是经过自查和复查后,试压系统中所有管线按设计图纸都达到了合格。再申报质监、单位进行审检、质检,进行最后的检查。 (3)前期的物资储备情况。试压工作比较危险,所以在工作开始前要进行充分的物资准备,做到防患于未燃。管线试压的介质主要有两种:气体介质与液体介质。气体介质主要有空气、干燥无油空气和氨气等介质充当。液体介质主要由水、洁净水和纯水等介质充当。所以,在试压阶段,如果管线没有特殊的要求,通常就采用水作为试压介质。在试压时,一定要对试压设备进行严格检查和检验。包括维护保养、安全检查和进场的布置。特别是进场布置上要注意各种安全技术措施以及物资的供应和现场的布置等工作。 (4)安全技术规范。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过一千米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于一点五级,量程是被测压力的一点五至二倍,试压系统中的压力表不得少于两块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度摄氏5度以上进行,否则须有防冻措施。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 (5)压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的一点五倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps大于六点五时,取值为六点五;如果在试验温度下,Ps产生超过屈服强度应力时,要把试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 试压现场(升压、保压期间)五米范围内设置为危险区域,并挂警示标志。试压过程中,无关人员不得进入警示区内进行与试压无关的工作。拆下的螺栓按规格摆好,并涂二硫化钼,用防雨布盖上,法兰面应仔细清理,并防止损坏。垫片应保护好,盲板、试压备件与设备法兰接触处,应处理干净,不得有杂物。紧固螺栓前,应先用均匀的紧固力将螺母初步拧紧。紧固螺栓时,沿直径方向对称均匀地紧固,重复此步骤,螺栓紧固不应少于三次。 试压过程中,如果发现有异常响声压力下降、油漆剥落或加压装置发生故障等不正常现象时,应立即停止试压,并查明原因。检查中,有泄漏的焊接接头出现时,应将压力降至零兆帕,进行焊接接头返修。再按试压过程,重新试压。保压过程中,所有焊接接头和连接部位检查完毕并合格后,方可卸压。压力试验完成后,所有应拆除的辅助部件应立即全部拆除,或者作上明显的标记,以免运行时误用。压力试验完成后,应核对记录。 (6)气体泄漏性试验。工艺管道连同设备系统做气密试验,选择气密试验的压力为零点六兆帕,介质采用洁净空气。气体的泄漏性试验,检点包括阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等。气体泄漏性试验当达到试验压力时停压10min再开始检查,每一个检查处液体涂刷不得少于两次,巡回检查所有密封点无渗漏为合格。气体渗漏合格应及时缓慢降压,并填写试验记录。 3 结束语 石油化工装置是一种通过石油裂解加工的加工装置,它主要是用来加工各种染料和化工产品,石油化工工艺管线在石油化工生产中数量繁多,在整体的装置中占有很重要的地位。由于装置内的大部分工艺物料多为易燃、易爆和有毒性的物质,所以一定要保证各类工艺管道的安装质量,如果质量得不到保证,那么将可能造成非常严重的后果,因此有必要对其进行研究分析。 石油化工工艺论文:探索关于石油化工工艺管道安装的要点 【摘要】在石油化工设备的安装过程中,必须严格保证石油化工工艺管道具有良好的使用性和安全性,为防止化工管道在使用过程中发生泄漏着火、爆炸的质量事故,在源头要注重其化工设备管道的安装质量监督及控制。基于此,本文主要对相关问题进行分析,以供参考。 【关键词】石油化工;工艺管道;安装要点;分析 1.石油化工工艺管道安装存在的问题 1.1 焊接技术的影响 在进行石油化工管道的安装,采用合适的焊接技术是非常重要的安装环节之一。在进行对化工管道的焊接过程中,如果出现问题,就很有可能会在焊接部位出现石油化工介质的泄漏情况。在这样的背景下,不仅会造成大量的经济损失,还很有可能会对化工石油管道周边的生态环境造成灾难性的破坏。 1.2 侵蚀破损 侵蚀破损的概念是很好理解,就是工业管道中存放的压力流体具有一定腐蚀实质,在运动的过程中这种腐蚀将进一步加剧。在安装设计初期,没有考虑到对管道内壁,尤其是连接焊接处等薄弱点的这种侵蚀活动。除了这种薄弱环节的侵蚀破损还有就是应力方面的侵蚀破损。这种应力方面的侵蚀是一种当前威胁最大的破损,因为侵蚀发生在管壁内部,所以这种破损是没有给人以任何思想准备,发生的非常突然,这种破损具有不可预见的特点,造成的影响也是不可估量的。 1.3 强度破损 强度破损是工业管道在压力流体的作用下,管壁四周产生了超过其压力强度的破损。这种破损好像是运动员在比赛中拉上了韧带一样。一般情况下,工业管道的材料是完全符合国家的强制标准,不会出现这种强度破损,但是由于压力流体的压力过大,将可能造成强度方面的破损,一般的破损形式为公称直径增大,或是局部变大,管壁厚度减少,管壁的周长增加。 1.4 阀门安装不合理 在进行化工石油管路的施工过程中,如果出现了阀门安装不够合理的情况,就很有可能会导致一系列的生产安全事故的产生。具体的来说,在进行化工石油管路的阀门安装过程中,不仅仅要充分的考虑到阀门管路对于内部的石油化工材料的流线的控制,还要充分的注意到石油化工在生产的过程中,生产的原材料所经受的压力和温度范围,例如,在进行石油的输送过程中,要保证压力保持在0.3MPa以下,温度控制在30摄氏度以下。保证阀门在使用的过程中不产生问题。但是,在实际的使用过程中,阀门的设计并没有充分的考虑到这些情况,这就给石油化工管路的生产管理过程埋下了安全隐患。 2.石油化工工艺管道安装的要点分析 2.1 材料验收 在整个施工过程当中,需大批量地采购施工材料,为了使整个工程质量达到更高的水平,保证石油化工工艺管道的可靠性,必须对施工材料的质量和安全性能进行全方位的检验。其中,对管道支撑件和管道组成件的选择方面,应要求有规范的质量证书,且质量等级达到国家技术标准,并同时对施工工程有良好的适应性。验收过程则主要包括对材料材质、规格的验收,若在检验中发现其施工材料不符合施工要求,则不宜应用于工程当中。 2.2 管道焊接 石油化工管道由多个管道经过焊接而成。石油化工管道的质量安全,离不开石油管道的正确焊接。对管道焊接的要求极高,主要包括焊肉是否达标,是否出现漏焊等问题。对操作人员的要求极为严格,由于管道长,一旦出现问题也不容易察觉,这些问题的存在都会给石油化工管道的施工带来很大的威胁。在焊接前,要制定严格的操作流程,作业人员在焊接过程中,必须严格遵照焊接流程进行焊接,焊接完毕后,管理人员要对焊接口进行全面检查,专业技术人员在对管段焊接确认后,需要经过抽样检验,确保焊接质量。测人员对焊接口进行无损检测,确保管道焊接的万无一失。 2.3 管道生产的质量把控 管道的采购需要注意把控质量关。对以后使用的管道,在安装调试前,要按照国家的强制标准加以检验,检查合格的管道可以进行下一道工序――管道的连接组合。在这道工序结束之后,还要进行一次检验,确保连接后的管道不出现任何质量问题。与此同时,施工方要将管道单线的图纸交给监理和政府有关部门进行复审,等到监理和政府有关部门作出合格的检验报告后,这一批的管道才能完成检查环节,才能投入使用。这几步都是保证管道本身质量安全的重要屏障。 2.4 管道阀门的质量把控 在化工管道的设计中,阀门的设计也是重要一环。阀门的质量是实现管道压力流体的走向的控制基础,决定了压力流体是否可以通过此段管道,达到一定压力后该段管道是否通路等等。因此,阀门的质量关系到管道系统运行安全。闸阀是化工管路设计中最为常见的。因为在化工企业中该阀门的使用范围最广,在使用时要检验其耐高温等主要性能参数。球阀应用领域没有闸阀广,但是也是较为常用的阀门。在使用前,其内部的阀芯的贯通孔的直径是一个关键参数,如果质量不过关,流进期间的压力流体对阀芯的冲击可能降低该阀门的使用寿命。 2.5 防腐问题 石油管道铺设的地方,常会涉及到腐蚀性问题,越是石油资源丰富的地区,土壤的酸性,碱性也越强,石油管道在其中铺设,受到土壤中酸性、碱性的腐蚀,损耗很大,因此,石油管道必须注意防腐的环节,然而,在实际施工过程中,常会出现施工单位偷工减料,使用不达标的防腐材料,除锈等级不达标,现场补扣补伤不达标的问题,严重影响到管道的质量和后续维护。施工单位在试压完成后,进行防腐处理,必须积极从事防腐工艺的研究,避免对环境造成污染。 2.6 管段制作 管道下料时,若发现部分管道的管口有毛边磨损的情况,应对其进行打磨、处理使其恢复平整并保持管道管口形状、规格不发生变化,必要时应使用规范化的切割、打磨方法对管道管口进行处理。将组对施工放在最后,在对管口进行组对时,应特别注意组对间隙,保证执行的每道工序都能够符合技术规范。对于技术人员来说,在管段制作工程中不仅要具备过硬的相关技术水平,同时,还必须严格按照图纸标准和设计要求来完成交底工作。由于有些管道需在地下完成安装,具有一定的隐蔽性,一旦这些地下管段出现了问题,往往难以被技术人员所发觉。因此,必须对管段制作的审查工作加强重视,决不能敷衍了事,以免为今后的工作留下后患。 2.7 施工人员 施工中的每一个环节,都需要施工人员把关和参与,在每一个施工环节中,都需要严格遵守作业规程,严格把关控制,才能够保证管道的施工质量[1]。施工的人员,必须熟知管道的参数和规定,并且要保持高度的责任心和专业技能,然而,在现实的施工过程中,有一部分施工人员专业素质并不高,责任心也不够强,那么,由于对管道的参数和规定不熟悉,就会影响施工细节的把握,安全隐患得不到排除,直接会导致石油化工管道安全事故的发生,造成人身和国家财产损失,影响恶劣。 3 结束语 综上所述,石油化工工艺管道的施工质量,直接影响到企业的生存和发展。因此,在进行石油化工管道的安装过程中,需要从不同的因素进行考虑,提升石油化工管道的施工水平,保证石油化工管道正常作用的发挥。 石油化工工艺论文:关于石油化工工艺管道设计问题的思考 [摘 要]石油化工装置工艺管道的作用是能够有效的将化工设备与相关系统设施连接起来,以使石油化工装置形成一个连续的生产整体。本文阐述了石油化工装置管道布置的整体要求,论述了石油化工装置工艺管道的工艺设计要求和安装中应注意的问题。 [关键词]石油化工;管道;工艺设计 引言 石油化工装置无论是原料还是产品都是易燃、易爆、有毒物质,在实际中可能会出现诸多的危险因素。而石油化工工艺管道作为一种输送物料的特种设备,在石油化工装置中作用不容小觑,根据使用和工况情况的不同和差异,所设计的管道种类也是名目繁多、各式各样。 一、石油化工装置管道布置整体要求 管道系统合理的管道布置不仅要满足施工、检修、操作、及自身要求,同时也要满足工艺、设备布置以及生产的要求。 1)为了避免总管内的凝液倒入支管,泄压总管与安全阀出口连接时,要顺着流向以45度角从上部插人总管,这样,当安全阀定压 7.0MPa时,为减少安全阀的背压,必须采用45度角插入。 2)安全阀出口低于泄压总管时,要设手动放液阀,手动放液阀设置在低处易于接近的地方,为避免袋形管段积液,要定期排放至密闭系统;同时在寒冷地区,为防止发生袋形管段积液现象,必须进行防冻和伴热装置。 3)泵入口管道布置应无气袋或液袋,管道尽量短而直,如有变径为防气体积聚应采用偏心大小头,大小头一般顶平放置。最好有3D至7D的直管段在输送轻介质离心泵的大小头后,对防止气蚀有利。 4)跨越道路的危险介质管道,其上方不得安装法兰。和阀门及波纹管,同时要使净高达到一定的要求。在事故的处理上,消防蒸汽、竖管、事故隔离及紧急放空等等,必须放置在明显的位置上,同时安全易于开启。 5)要水平安装高凝固点介质及有腐蚀性介质调节阀的旁路和阀,防止产生积液。 二.调节阀的管道等级设计 1)调节阀出入口管道材质一致,压力等级降低;实际中,如果调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀入口与出口管道材质相一致,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的压力等级应和入口相同。 2)调节阀出口与入口管道材质降低,压力等级不变;若调节阀出入口的压力等级保持一致,同时,调节阀入口是低材质,出口是高材质,那么,要求调节阀入口切断阀要和入口一致。 3)调节阀出入口管道材质升高,压力等级降低;若调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀出口切断阀是低材质,出口是高材质,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应与高压力高材质等级相一致。 三、泵的管线设计 1)泵入口偏心异径管的使用。进行泵吸入管道设计主要是为了保证泵能够正常有序的运转;实际中,若泵入口管系统出现变径情况,应采用偏心大小以防变径处气体聚集,偏心异径管安装过程中通常会使用顶平安装,如果异径管和向上的弯的弯头直连,应使用底平安装,通过这一安装方式能够省掉低点排液。 2)泵入口管线的设计。在对泵的入口管线进行布置过程中,应考虑两方面因素:首先,气阻;进泵管线不能存在气阻情况,关于这一点应加强重视,不然将会导致泵无法正常有序的运行。其次,管道柔性;泵属于回转机械,管道推力作用的管嘴上会造成转轴的定位出现偏移,所以,管道设计过程中应确保泵嘴受力在规定的数值范围内。对于塔底进泵的高温管线必须做好热补偿。 3)冷换设施的管线设计。第一步要做的是逆流换热;要让冷换设施中的冷水从下部至上部排出,主要目的在于一旦出现故障情况,换热器内会有一定的存水,不会发生排空的现象。第二步要做的是净距的安装;换热器的进出口管线与侧门法兰以及设备封头盖法兰间要有一定的距离,以给检修提供便利;第三步要做的是热应力;通常情况下,换热器是在管箱端上进行固定的,所以,实际中应对连接封头端管嘴的管道由于换热器热胀的原因出现位移现象加以考虑。 4)仪表元件的布置。仪表元件布置的是否是科学合理的,将会不同程度上对工艺的准确安全与否造成影响。不仅要对常规安装要求加以全面考虑;而且,还必须充分考虑在同一管道的不同位置上可能会对仪表产生的影响。比如,在重沸器内部抽出的液体通常都是饱和液体诸如管道内部出现了压降情况,液体有闪蒸现象,发生了两相流,这对仪表精度的测量与控制造成了极大的影响。 关于设备上的仪表管口开口方位,不仅要对工艺特殊要求加以全面的考虑,同时,还应考虑测量的精准度,以便于及时有效控制。比如容器上的压力表和安全阀易放在同一侧。在配管弯头上安装温度计过程中,应注意到顺介质流向插入和逆介质流向插入两者间存在一定的差异,逆介质流向插入是比较科学合理的。 5)管架的设计。做好以下几点:首先,减少弹簧架;其的价格高于普通架,并且,使用时间一长还会发生失效情况,因此,管架实际设计过程中要以刚性架为主。其次,满足荷载大小要求;不仅要对管道自身重量如介质重量、隔热重量等进行考虑,同时,还要结合实际情况考虑热态时的位移载荷、风载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等,并且,适当的留出余量。若支架生根于建筑物的梁柱、设备本体等设施上,那么,还要对这些生根设施的生根条件以及承载力加以全面的考虑。另外,以标准系列支架为首选;不仅为支吊架的预制与安装提供了便利,而且,还一定程度上减少了用材品种,使得采购、制造、管理等各环节的费用得到了大大节省,并且利于装置的美观。再有,方便拆卸检修;所选择的支架型式要方便拆卸检修,有利于施工,不会对操作造成制约。若支架的位置设置在操作人员可能经过的地方,并且位置较低时,要设立吊架。若管道经常拆卸,那么,焊接结构不可取。 四、支吊架选择设计 管道设计和管架设计的关系非常紧密,管架设计不当,会在运行中使管道受损,甚至损坏转动设备。 1)承重支架。一般沿塔敷设的管线只设一个承重支架,但这个支架不是刚性支架,塔顶封头焊缝线与支架顶的距离是150mm,如果感觉一个承重支架荷重过大,也可以再设计一个承重支架,这个承重支架要设计为弹簧吊架,另外,导向支架要每隔一定距离设置一个,水平管弯头处不允许加刚性支撑。 2)尽量减少弹簧架,不宜用过多吊架。一般情况下,弹簧支吊架安装使用起来较麻烦,而且弹簧支吊架也比较贵,另外,在长期工作状态下弹簧还有失效问题;到达现场时,弹簧支吊架是用定位销加以固定而成,注意安装弹簧支吊架时,不得随意拔掉定位销,定位销应在装置开车或蒸汽吹扫之前拆除。另外,不宜用过多吊架在一条管道上,吊架一般用于管子承重,一条管道上不宜用太多吊架,吊架有一定偏转角,所以吊架太多会影响管系的稳定。 结束语 在石油化工装置中,工艺管道作为物料输送的一种特种设备在装置中起着非常重要的作用。由于工艺管道种类繁多,使用工况千差万别,影响因素和环节比较多。一个好的管道设计涉及到多个方面,它不仅包括管道布置、支吊架选择、应力分析,材料选用,而且还会涉及到材料的采购及现场施工支持。
石油化工分析论文:绿色石油化工工艺 一、绿色石油化工工艺的主要内容 “原子经济性”是绿色石油化工工艺的核心内容之一,所谓经济性就是减少浪费,让所有参与的物品都能达到最大的使用性,原子经济性就是利用原料中参与反应物中的细小原子,在化学反应过程事能够得以充分的利用,尽量!向空气中少产生或不产生废弃物,既能充分利用资源,又能防止污染。回收再利用、减少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是绿色石油化工工艺的另外一个核心内容,回收再利用就是将已有废弃的产品经过化学工艺使之产生新的产品,减少使用量就是对于污染环境,给人类的生存健康的材料少用或尽量不用或是找新的材料来代替。这样就会大大减少三废排放;有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。 二、绿色石油化工工艺现存在的问题 1.危险性大绿色石油化工工艺术行业是一个存在潜在网险巨大的行业,它生产的任何产品都要经过化学反应来进行,稍有不慎就会造成巨大的经济损失或人员伤亡事件,行业危险系数高,危险性大。 2.原料种类少,资源浪费严重绿色石油化工工艺行业主要原料就是石油和煤炭,而我国两种原料的储藏资源在日异减少,要想发展好绿色石油化工工艺行业,就必须保证和两种有限资源的协调发展。目前,我国能源的使用率不高,单位能耗所创造的财富远远低于发达国家,我国创造每单位GDP的能耗比国际水平高出许多,是世界平均值的3至4倍,日本的11.5倍,美国的4.3倍,德国、法国的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式扩大生产,全世界的能源也难以维系高速运行的中国经济快车。 3“.三废”排放多,对环境污染大汽车行业是石油化工行业最大的用户,它每年向空气中排放大量的CO2,全国一些大城市汽车尾气对空气的污染已达到50%以上,人生常期生活中这样的环境里会感觉胸闷,嗓子干痒,头晕等,严重威胁人类的健康。四、绿色石油化工工艺发展思路绿色科技内涵是要对环境污染进行合理控制,从根源上解决环境污染问题,传统的石油化工工艺已对环境产生了污染,而绿色化工工艺体现为绿色生产、无废物排放,这才是控制环境污染的最根本的方法。所以绿色化工工艺要向使用无毒害作用的反映材料与催化剂,追求原子经济,减少“三废”的排放目前标努力!第一要进一步开发研制“原子经济”反应,它是绿色化学工艺首要研发的反应类型,不断研制和改善反应中的催化剂,以实现反应中的各原子利用率最大化;第二,加强石油石化行业管理和内部控制,保证生关设施安全和人员安全,加强岗位责任制度建设,培养员工主人翁意识和责任感;第三选取环保的原材料,绿色石油化工工艺的一个要求就是杜绝使用毒害的原料,而是选择化学物质充当原料,要想从根本上免除环境污染,可以利用能够再生的自然材料例如:野生植物作为化学原料,以及一些农业废物,如:秸秆、稻草等进行反应成为酸、醇等化学物质;第四,选择绿色环保效果好的工艺,设计有利于环境的化学反应途径,形成物质与能量的良性循环。 三、结束语 绿色石油化工工艺的最终目标为生产出对环境和对人类健康有利的产品,保障人们正常的生活和生产中所需的能源。特别是能够研究出代替燃油,减少汽车对向空气中排放的废气,来保护生态系统。随着科技的发展,科研水平的提高,如今,一些高分子、精细化工产品都已问世。例如:生物生产干扰素、费事催化技术合成醛、醇等产品都取得了良好的环保效果。绿色石油化工工艺行业要想有效降低对对环境的破坏,达到没有公害的绿色生产的目的,就要尽量选取一些节约资源,耗能低的化工工艺,以及一些无毒害作用的原材料,利用绿色环保的生产技术,不断提高生产工艺。 石油化工分析论文:石油化工的防爆电气设备 摘要:近年来,随着对安全生产管理的进一步深入,石油、海洋石油、石油化工和化学工业等行业在争创效益的同时,以人为本、安全生产的意识正在逐步提高。因此,爆炸危险场所的电气和照明设备在采购、设计、安装、使用和维修后的防爆安全性能已经越来越得到石油、化工等行业的重视。 关键词:石油化工 防爆 环境 电气设备 采购 维修 石油化工企业因以石油、天然气及其产品为原料,在生产、加工、处理和储运石油、天然气产品过程中不可避免地会出现爆炸性混合物或火灾危险物质,而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路、漏电、电火花或电弧等产生火源,工艺设备或管线会因静电产生火花,爆炸性混合物或火灾危险物质遇到火花、电弧或高温时,将可能引起爆炸或火灾,因此,石油化工企业与普通场所的电气设计相比,因爆炸和火灾危险环境的存在,在电气安全方面有较高的要求。 一、防爆电气应用的场所和环境 (1)具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。 (2)具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。 (3)易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。 (4)上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件(高温高湿、低温、砂尘、雨水、振动)影响的环境/作业场所。 上述爆炸危险环境/场所主要存在于危险化学品生产、运输、储存、应用和销售中。这种环境/场所在石化行业的企业中所占比例大约70%~80%;化工和制药行业占有大约50%。根据危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区,它们的划分主要取决于释放源(爆炸危险源)的释放程度。当然,场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响,有的影响很大。 二、电气设备选择 1 电气设备的防爆途径 电气设备的防爆主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般有以下几种途径:采用防爆外壳。当爆炸性混合物进入壳体内发生爆炸时,不会引起外壳变形,火焰从外壳之间的间隙传出时,受到足够的冷却,其能量已不能引燃外界的爆炸性混合物,从而起到防爆作用。 采用本质安全电路。当电流和电压都比较小时,在电路中采取一定措施,使线路或设备产生的电火花能量不能引燃外界的爆炸性混合物。隔离法。主要是将爆炸性混合物与产生火花等危险因素的部分隔离,如正压型、充油型电气设备。限制设备正常工作的温度,如增安型电气设备。爆炸性气体环境的电气设备防爆类型有:本质安全型,标志为ia、ib;隔爆型,标志为d;增安型,标志为e;正压型,标志为p;充油型,标志为o;无火花型,标志为n。 2 爆炸性气体环境的电气设备选择 电气设备应根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求进行选择,选用的防爆电气设备的级别和组别,不应低于该爆炸危险气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。 三、防爆电气设备采购的一般要求 防爆电气设备采购渠道主要来自以下5个领域: (1)设计部门选型; (2)工程项目的招标; (3)成套进口设备采购配套; (4)企业通过网上或自主通过多家报价比较自主采购; (5)市场上企业经营部或商店采购。 采购过程中对供应商和产品资质的要求: (1)防爆合格证。 (2)防爆电气产品的检验报告和检验机构审查通过的技术文件。主要是防止防爆合格证的伪造以及更加详细地了解产品防爆参数和限制的条件。 (3)生产许可证,没有在生产许可证目录的,此项不考虑。 (4)企业的定点或入网证明,此项限于特大型企业。 (5)产品的其他质量证明,例如:船检型式报告、防腐报告、防护试验报告等。 石油化工分析论文:石油化工企业消防安全 石油化工企业消防安全存在的问题 由火灾案例可以看出,发生火灾爆炸事故的石油化工企业涵盖面很广,从国有大中型企业到到民营中小型企业,而且有的石油化工企业三番五次地发生火灾爆炸事故,这说明石油化工企业火灾爆炸事故的发生,已不再是个案,不再是偶然现象。现阶段石油化工企业火灾爆炸事故、火灾频次上升惊人,并有逐年上升的趋势,石油化工企业火灾形势严峻,已经影响到了现阶段社会经济的发展和社会的稳定,必须引起高度重视。(1)企业自身消防安全主体意识不高,消防安全制度不落实。大连中石油近期发生的5起火灾爆炸事故,有4起是责任事故,这说明消防安全制度和消防安全操作规程没有落实,形同虚设。(2)以经济效益为中心,忽略消防安全。部分企业建成投产后,片面追求利润最大化,重生产,轻安全,消防安全管理基础工作非常薄弱。平时缺乏对生产设备及消防安全设施的日常维护保养和检查,造成设备性能下,现场设备“跑冒滴漏”现象严重。有些单位不舍得消防投入,对于消防设施器材不及时维修保养和更换,致使小火变成大灾,泄漏变成爆炸。(3)没有内部消防安全监督体制或内部监督不到位。很多民营中小型石油化工企业内部没有消防监督管理部门,除了政府职能部门的外部检查外,不象中石油中石化等国有大型企业有上级安全部门经常性的监督检查,将火灾隐患消灭于萌芽状态。而中石油、中石化近年来部分单位火灾爆炸事故一而再再而三地发生,也可以说明,某些国有石油化工企业的内部消防监管管理是不到位的,是流于形式的。(4)对消防安全技术人才不重视,致使消防安全技术人才缺失严重。部分企业员工入厂教育,只进行了简单的生产技术培训,没有落实消防安全培训制度,没有进行灭火预案演练,员工不懂得岗位的火灾危险性,没有掌握基本的防火、灭火基本知识,不懂得初起火灾的扑救和疏散逃生的知识。这也是石油化工企业发生火灾事故和发生火灾爆炸事故后造成群死群伤的重要原因。(5)没有消防安全许可和生产经营违规。部分石油化工建设项目没有认真执行消防安全审查、消防安全设施设计审查和消防安全设施竣工验收,造成个别企业在未取得相关审批手续的情况下开工建设或投入生产,造成了先天性的火灾隐患。(6)我国化学工业整体基础较差、技术水平不高,大多数石油化工企业生产规模较小,工艺落后、设备简陋、自动控制水平低,安全生产硬件先天不足,容易造成工艺火灾的发生。1994年5月1日施行的《易燃易爆化学物品消防安全监督管理办法》(公安部令第18号)(以下简称公安部第18号令)是2002前公安机关消防机构管理易燃易爆化学物品的主要依据,公安机关消防机构对易燃易爆化学物品的管理主要特征为“二证一书”:《易燃易爆化学物品消防安全审核意见书》、《易燃易爆化学物品消防安全许可证(经营、储存)》、《易燃易爆化学物品准运证》,这突出了消防部门对易燃易爆危险品场所安全管理的绝对权威。2002年,由于《危险化学品安全管理条例》(国务院第344号令)(以下简称《条例》)的颁布实施和公安部第18令的废止,公安机关消防机构对易燃易爆化学物品的消防安全管理逐渐形弱化,主要表现出在以下2个方面:(1)管理职能上的弱化。公安部第18号令具体规定了生产、储存、运输、销售或者使用、销毁易燃易爆危险物品的要求,随着公安部第18号令的作废,同时“二证一书”的取消也使消防机构对石油化工企业管理力度下降,由于“责权”不统一,这也造成了消防部门管理积极性下降。(2)公安消防机构自身弱化了对石油化工企业的管理而加强了对石油化工企业的火灾扑救和抢险救援工作。从《消防监督管理规定》(公安部107号令)和最近的消防安全专项整治中可以看出,公安消防机构从以前的易燃易爆危险化学品场所和人员密集场所二个重点在向人员密集场所倾斜,从“二手都抓,二手都硬”到主抓人员密集场所的消防安全。其次,石油化工企业中涉及到的常见化学物品有1800多种,而且专业性较强,这要求公安消防机构的消防监督人员必须具有一定的专业知识才能对石油化工企业更好地进行监督管理,目前在很多中小城市的消防支队特别是县区的消防大队,这方面还有所欠缺,这也造成了部分石油化工企业中存在的消防安全隐患不能及时发现和消除。根据《条例》任何易燃易爆危险化学品场所都必须经过安全评价合格才能取得证照,安全评价机构作为中介机构,在目前易燃易爆危险化学品场所安全管理中有着重要的地位和作用。但有些安全评价机构里消防安全技术力量有限,在安全评价过程中不一定发现消防安全方面的问题。甚至有些安全评价机构为了逐利,将不合格的单位评估为合格,造成消防安全隐患。国务院《条例》同时规定,建成的危险品场所每两年必须进行一次安全评价,评价不合格就要收回核发的证照,这也对安全评价机构不管是技术力量还是道德准则都提出了较高要求。 石油化工企业消防安全管理对策 (1)公安机关消防机构应加强对石油化工企业的消防安全管理。在目前形势下,公安消防机构对石油化工企业消防安全管理不能放松,在消防部门易燃易爆化学物品品管理职权进一步弱化的情况下,公安消防机构应加强石油化工企业的消防监督检查,并适时开展专项整治。应与公安部消防局布置开展的社会单位消防安全“四个能建设”相结合,提高石油化工企业单位的消防安全意识和防控火灾爆炸的能力,及时发现隐患,督促整改火灾隐患。(2)公安消防机构要加强石油化工企业消防监督管理队伍的建设,培养专业技术人才,在新建、改建、扩建石油化工企业的消防审核、验收中严格把关,防止留下先天火灾隐患。(3) 公安消防机构应充分利用当地安监部门的管理优势,部门联动,杜绝石油化工企业的失控漏管,同时公安消防机构应及时把对石油化工企业的消防监督情况,特别是火灾隐患情况通报给安监部门,做为安监部门对石油化工企业证照年审的参考依据。当地安监部门在进行石油化工企业建设立项和评估时应充分听取消防部门的意见,可以考虑吸收消防部门相关技术人员为专家组成员。(4)国家应从法律法规上细化责任,对评价机构从严管理,从而促进评价机构业务素质和法制、道德素质的建设。(5)对石油化工企业,国家相关部门要出台相应法律规范和技术标准,要求石油化工企业加大消防安全投入,采用先进科学手段,加快自身安全化改造,从工艺上改进消防安全条件,全面提升石油化工企业工艺区、储罐区等重大危险源的消防安全水平。(6)石油化工企业应认真遵循《中华人民共和国消防法》、《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》(公安部61号令[2002])的规定,树立单位消防安全主体意识,认真履行消防安全各项管理制度,切实提高单位员工发现和整改火灾隐患的能力,提高扑救初起火灾的能力,提高组织疏散逃生的能力及消防宣传培训教育能力。 事物的发展由内因决定,并受外因影响,石油化工企业的火灾爆炸事故的发生,有其偶然性,也有其必然性,石油化工企业不重视消防安全,没有树立企业自身的消防安全主体意识,只求经济效益,不顾生产安全,再加上外部监管不到位,是石油化工企业发生火灾的主要原因。 石油化工分析论文:石油化工内部控制工作要点 随着集团公司各项改革工作的深入实施和管理转型,内控制度进入正式实施的第三年,也是内控管理工作的调整发展年。内控制度实施以来,各企业以完善制度体系为基础,以构建内控管理长效机制为主线,以强化执行力为重点,以检查考核为手段,坚持将内控管理融入日常工作,内控管理工作稳步推进,管理水平不断提升,在规范经营管理行为、防范经营风险、建立长效管理机制等方面起到了很好的保障作用,企业内控管理水平明显提高。但通过检查发现,企业在一些关键环节和细节上还存在部分问题,特别是去年集团公司及股份公司少数企业相继出现管理失控的情况,凸显出内控制度在深入贯彻执行及风险管理方面还存在很多问题。,我们要结合企业改革和转型的需要,以“有效和高效”为目标,围绕总部内控“一体化”、依托制度信息化、研究建立风险识别及预警和防范体系、优化内控检查思路等重心,狠抓内控制度的深入贯彻落实,推动内控管理的转型,提升内控执行力,确保内控管理实现可持续发展。总部及企业重点抓好以下工作: 一是强化风险管理,研究建立风险识别及预警防范体系 研究建立以风险管理为核心和导向的内控管理,企业应从加强关键环节、重点领域的业务管理入手,强化对招投标管理、信用管理、对外投资、分包管理、资产产权处置等生产经营管理过程中高危地带的监控,并加强风险分析和定期评估,避免重大风险和实质缺陷的发生。结合国资委全面风险管理指引的要求,逐步研究建立风险管理事件库。企业要按照统一的格式和要求,定期开展风险分析和评估,对已发生的事件或潜在的重大风险及重要风险进行分析,制定应对、解决或改良措施,按要求纳入风险事件库的管理,并按季度上报总部汇总更新,逐步推进内控管理与全面风险管理的有机融合,进一步提升风险的防范和抵御能力。风险管理事件库统一的格式和要求由总部制定下达,并负责汇总建立集团公司总体的信息库,定期进行分析。 二是开展外部项目调研督导,加强外部项目监管 根据近两年的检查和了解,总体感觉企业外部项目内控管理比较薄弱,考虑外部项目管理的现状,企业要加强对外部项目内控管理的支持和督导。一是加强外部项目管理人员内控培训学习,采取集中培训和现场培训相结合的方式,提高内控管理意识。二是加强外部项目的督导调研,了解外部项目内控执行的难点和阻力,制定切实可行的应对措施,强化对外部项目的支持,提升外部项目的内控执行力。三是加强对国际项目的监管和指导,研究国际市场的特点,有针对性探索和完善国际项目内控管理制度。今年总部拟组织对外部项目相对较为集中的地方,开展外部项目专项调研和检查,以促进提高外部项目的内控管理水平。 三是建立内控管理定期通报机制,定期内控管理动态(简报) 为解企业内控工作开展情况,定期总结管理经验,剖析执行中出现的案例,建立相互学习交流的平台,各企业要建立定期简报制度,通过总结本企业内控管理、风险管理经验或剖析执行中出现的问题与案例,以内控管理动态(简报)的形式下发所属单位,同时将每期内控动态(简报)每月25日前向总部进行报送。原则上规模较大的企业每月报送,其他企业按季度报送。总部依据企业的内控动态(简报),对各企业总结的先进经验和典型案例进行总结提炼和选编,以总部内控动态(简报)的形式定期下发企业,供所属企业进行学习和参考。 四是继续强化基础资料规范工作,推进内控管理要件的表单化工作 集团公司要分步推进实施制度全面信息化工作,将所有制度按照“制度流程化、流程表单化、表单电脑化”的要求进行信息化,该工作也与内控制度表格化联系紧密。企业要规范内控管理要件,结合企业管理实际,整理汇总企业成熟的要件资料,并结合内控制度要求对没有的要件进行制定和完善,对所有内控要件资料力求以表单的形式体现出来,形成本企业的内控管理要件,并于7月底前上报总部。总部借鉴各企业的管理要件格式,完善制定出统一的管理要件格式,形成系统的管理要件表单,为制度信息化奠定基础。 五是调整优化检查考核思路,提高内控检查质量 企业要继续加强内控检查评价,优化和创新检查思路,选拔、培养和选用经验丰富、责任心强的内控检查人员,完善专业队伍人才库建设。企业在做好内控重点流程测试及自查工作的同时,加强外部项目的检查评价工作,延伸检查范围和深度,提高检查频率,结合审计、稽核、效能监察等形式开展专项和复合检查工作。检查中重点控制风险点和关键环节的抽查样本,切实提高内控检查的质量和效果,并落实“严考核、硬兑现”机制,企业检查评价工作应在10月中旬底前完成,11月15日前将自查报告报总部备案。为了进一步提高内控检查的深度,延伸检查范围,总部也将研究优化内控检查的思路和方法。 六是继续加强宣传培训,通过多种形式扩大内控影响力 企业要抓好内控环境建设,扩大内控影响力,提升全员内控管理意识,坚持对内控宣传培训工作常抓不懈,并开展多种形式的宣贯方式。一是坚持业务流程讲解与案例相结合,引用国内外企业的典型案例,通过案例分析来加深对内控流程的理解。二是要加强企业间相互学习交流,内控培训可以聘请兄弟企业的内控专家进行交流讲课,也可组团到管理好的企业去现场学习。三是鼓励内控管理骨干参加有关权威机构或高校举办的培训班,了解内控新观点和新思路,加强理论知识学习。四是开展内控知识竞赛,丰富宣贯形式,强化对流程的学习和理解。五是开展内控论文征集和评比活动,提升内控理论学习和研究水平等。 七是开展专题研究,研究做好与内控相关的专项管理工作 为了更好地做好内控相关工作,配合解决好今年重点工作中的难点,确保内控工作深入并顺利开展,总部计划采取实践推进与课题研究相结合方式,选定部分重点课题,指导企业开展研究工作,以推进专项工作顺利开展。各企业要成立课题研究小组 ,指定相关人员,结合实际工作开展情况,对相关工作进行研究,在企业内开展优秀课题评选活动,并向总部提交推荐优秀研究成果。具体研究围绕以下课题开展:内控风险识别及预警防范体系的构建;内控“一体化”管理存在的问题及应对措施;内控管理与业务监督管理的关系;新形势下内控管理如何实现可持续发展;内控检查评价方法及考核方案的优化思路;内控管理信息化的实现途径及探索等。原则上规模较大的企业应选择多个课题开展研究。 八是做好内控日常管理和运行工作,狠抓内控制度的贯彻落实 内控制度贯彻落实的好坏决定内控管理水平的高低,为了进一步确保内控制度贯彻执行,企业要结合管理实际,继续做好日常管理和运行工作。一是跟踪抓好内控检查出问题的整改落实工作,开展检查回头看及复查工作,防止类似问题再次发生。二是做好年度内控工作计划的安排布置,结合企业实际和总部要求,有针对性地开展内控管理工作。三是抓好内控实施细则的完善,规范权限的细化和转授权机制。四是抓好内控制度的贯彻执行,切实提高内控执行力和自觉性。五是做好内控管理定期总结和汇报工作,并分别在6月中旬及12月中旬前将内控管理总结上报总部。 石油化工分析论文:石油化工工程项目管理的实用性 1质量控制上的项目管理 其实,质量控制可以看作是三个核心目标中最关键的一个目标,只有保证了工程的质量,才能够进一步讨论对成本以及进度的控制。工程质量的控制贯穿整个施工过程,从建设施工材料的采购,到具体施工流程的进行,到最后的工程验收,都需要进行非常严格的质量控制,才能够保证工程的质量达到要求。要从施工人员的专业技能水平以及职业道德素养入手,确保在整个施工流程中,工作人员严格按照规定进行材料的采购与工程的进行,杜绝偷工减料、违规操作等情况的出现。另外,对新技术、新工艺的开发应用也可以提高工程的质量,可以在实际的施工过程中更多地注意采用更加先进的技术。 2石油化工建设工程项目管理的主要内容 以成本、进度、质量三个核心目标为出发点,在现代的建设工程项目管理中,可通过多方面的措施来实现项目管理的作用。在当今科技水平飞速发展的背景下,项目管理主要包括了SHE管理、合同管理以及信息管理等三方面的内容,通过这三方面的内容,在建设工程中进行综合应用,可以让三个核心目标得以实现,充分体现出现代项目管理在石油化工建设工程中应用的完善性。 2.1项目管理中SHE管理的应用所谓SHE管理,也就是将安全(safety)、健康(health)、环境(environment)三者结合到一起的一个综合管理系统。将减少施工过程的安全事故,保证施工人员的健康状况,保护外界环境不受破坏作为管理的出发点,对可能存在着危险、不稳定的因素进行及时的纠正。特别是对于石油化工建设工程来说,在施工过程中会存在着相当多的安全隐患以及威胁施工人员健康和破坏生态环境的因素,进行SHE管理是石油化工建设工程最为基本的一项管理内容。 2.2项目管理中合同管理的应用 合同管理是通过建设工程中的不同参与方所应该履行的义务以及所具有的的权利来进行责任分配的一种管理方式。通过合同管理,可以更好地明确建设工程中每一个具体项目的负责方,将保证施工的成本、进度以及质量具体到每一个工程参与方。目前石油化工建设工程中参与方可能涉及到的合同包括设计合同、承包合同、分包合同等等,这些合同在签订于解除的过程中都具有相应的法律效应,加强合同管理是提高整体工程质量,实现工程参与方利益共赢的必要手段。 2.3项目管理中信息管理的应用 信息管理是在新时代高科技发展背景之下兴起的一种管理方式,通过信息手段,实现建设工程的高效系统化管理。在石油化工建设工程中,信息管理主要包括组织类信息管理、经济类信息管理、技术类信息管理、政策类信息管理等多方面的内容,通过对多种信息的综合管理,可以很好地实现对建设工程中成本、进度、质量等目标的有效控制,让石油化工建设工程得到更加快速的发展。 3结束语 经过多年的发展,项目管理的水平取得了很大程度上的进度。随着科技技术的逐步完善,许多高科技手段在项目管理中的逐渐应用,石油化工建设工程中的项目管理将会达到一个全新的台阶,在现代项目管理的调控与影响下,石油化工建设工程将会得到更加全面的发展。 石油化工分析论文:石油化工安全生产风险控制的措施 石油化工是以石油为原料生产化学产品的化学工业,安全生产时石油化工企业生存和发展的生命线,关系到国计民生,而在现实石油化工成产中,由于相关工作人员安全生产风险控制意识薄弱,没有贯彻落实安全生产要求,石油化工企业在化学药品开发、煤矿开采等方面发生的风险事故较多,给国家和人民的人身财产安全造成严重损失。因此,加强石油化工安全生产过程中的风险控制显得尤为必要。 1安全生产风险控制概述 石油化工属于高危行业,发生安全事故具有一定的必然性,但在生产过程中,进行严明的安全生产管理,严格控制生产流程,规范操作,可将风险发生率降到最低。一般可以从以下几个方面来进行安全生产风险控制:第一,人的安全可靠性。对于生产过程每一个环节,工作人员需要严格遵守规范操作,保证自身安全;第二,设备的安全可靠性。设备是石油化工顺利生产的重要决定因素,因而需要时刻保证生产设备安全稳定的运行状态;第三;环境的安全可靠性。保障设备、人员所处环境的安全性,避免因环境因素引发安全事故;第四;制定合理的生产管理制度,纪律严明,避免因管理不当而引发安全事故。安全生产风险控制是指企业根据风险评价报表,制定并落实相应的风险控制措施,从而将安全生产风险控制在合理范围[1]。一般风险控制措施包含两个方面:第一,预防安全事故的发生,即在石油化工生产过程中做好预防措施,防患于未然;第二,控制故事损失扩大的措施,即在事故发生以后,采取一系列针对性的挽救措施,将事故控制在最小范围,从而降低损失。 2安全生产风险控制措施 2.1安全生产风险控制措施内容 第一,采用先进工程技术手段实现安全生产,控制生产风险。工程技术措施是解决企业安全生产风险的优化方案,主要通过采用先进的工程技术手段来控制安全生产中的风险因素。例如,石油化工生产过程中易发生火灾等安全事故,可采用防火工程、消防技术等先进技术措施,做好风险控制管理,从而有效降低安全事故的发生率;第二,提高安全生产管理水平。人为因素在石油化工安全生产中起着决定性作用,因而在生产过程中,要加强安全管理,制定标准设备管理制度、员工行为准则和岗位职责制度,实现一体化的管理,从而提高化工生产安全性;第三;提高操作人员的综合能力。操作人员的专业能力和职业素质是影响石油化工安全生产的关键因素,企业需要提高操作人员的操作技术和职业道德素质,以此降低安全生产风险。例如,企业可开展思想道德教育讲座、讲坛等活动,利用多媒体技术播放优秀石油化工生产人员的工作事迹,以此对企业员工进行思想道德教育,增强员工的责任心;第四,加强个体防护措施管理。 2.2安全生产风险控制措施的制定与实施 安全生产控制措施是将风险程度作为参考依据,风险程度一般分为轻度风险、中度风险、重度风险。在制定控制措施时,要充分考虑到控制措施的可操作性、可行性、安全性和合理性。针对轻度风险,风险控制措施为:保持石油化工生产现状,检查生产设备,找出风险原因和解决方案,并作好记录;针对中度风险,一般根据风险制定相应的管理制度,从而控制风险;针对重度风险,首先要整理重大风险改进措施清单,清单中需要包含风险名称、风险现状、风险级别、责任部门和相应的风险改进措施。同时,还要制定包含风险名称、改进目标、改进指标、改进投入资金、实施时间和负责部门等条例的风险控制方案,严格按照风险控制方案执行风险控制措施,保证责任到人,以达到控制风险的目的。控制措施落实到位以后,还需要由该项目的负责人对实施结果进行审核评定,主要审核指标包括技术措施完成进度、完成质量和资金投入等,确保风险控制措施落实到位。 2.3风险信息更新 石油化工生产工艺繁多复杂,生产过程存在易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险,易引发安全事故,因而企业要及时更新化工生产过程中的风险信息,以便做好防控风险措施,降低风险发生率。例如,企业每年定时对常规化工生产活动进行一次风险识别和风险评价[2],主要审核过去的风险评价是否完善、是否全面包含企业生产各个环节以及相应的风险措施是否有效、是否需要扩充等,进行必要完善后制成风险评价报告。针对非常规性、作业复杂、危险性较大的生产活动,在每一次开工前就需要对生产活动进行风险评价工作,确保生产设备安全可用、生产环境适宜等,并将其制成可行性报告上报给上级领导,得到审批后才可作业。 3结语 石油化工属于高危行业,也关系到国计民生,因而加强石油化工企业安全生产风险控制是十分必要的。企业可以从采用工程技术措施、提高安全生产管理水平、提高操作人员的综合能力、加强个体防护管理等方面来提高化工生产过程中的风险控制。针对轻度风险、中度风险、重度风险等不同风险级别采取针对性的控制措施,并定时进行风险信息更新活动,以此降低企业化工生产风险发生率。 石油化工分析论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工分析论文:大型石油化工企业供配电系统 摘要:大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。本文根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内三种主要的供配电方式,并对其进行了较详细的分析比较。 关键词:石油化工 企业供配电 1 前言 目前我国的大型石油化工企业(简称石化企业)多数是由中、小型逐步扩容起来的,对于企业内的供配电系统没有很好地按照大型以及特大型石化企业统筹规划。随着我国经济建设的飞速发展以及现代生活的需要,还将新建许多大型以及特大型石化企业,如企业内供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题,也是与大型石化企业供配电特点息息相关的。 2 大型石化企业供配电特点 2.1 对供配电的可靠性要求非常高 对连续运行的石化企业来说,对供配电的可靠性要求是非常高的,仅几个周波的电力系统故障就能造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。 2.2 负荷相对平稳 石化企业的负荷是相对平稳的,日负荷曲线的变化很小,生产装置运行正常后,负荷几乎数周甚至数月不变。 2.3 负荷以异步电动机为主 石化企业的负荷主要是以大型异步电动机拖动的风机、压缩机以及隔爆或增安型异步电动机拖动的机泵为主。由于石化企业供配电系统内具有大量异步电动机的运行,因此,应对其功率因数进行有效的补偿。当采用电力电容补偿时,电力电容器组宜安装在主变电所、多区域配电所或多区域变电所内,因为这些变电所内的负荷相对平稳,而且可缩短装置变电所故障时的备用电源自动投入时间。 2.4 大型电动机启动 催化主风机等大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间却较长,是影响大型石化企业内供配电系统的关键问题之一。 2.5 具有企业自备热电厂 大型石化企业都具有企业自己的热电厂,其规模与企业的规模及地域的需求有关,有些规模大的热电厂除满足本企业的用电需求外还可向电力系统售电,通常仅能为本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂的主要作用是为企业内供汽,因此汽轮机多以背压式、抽汽背压式或抽汽凝汽式为主。一旦电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,各发电动机很难保证此时的稳定运行。通常大型石化企业的热电厂既是企业供配电系统的中心。 2.6 逐步扩容 石化企业的另一特点是用电负荷的逐步扩容,增加新装置及改造扩容是石化企业司空见惯的事情,因此在设计石化企业内供配电系统时一定要考虑留有足够的扩展余地。 3 大型石化企业对供电电源的要求 大型石化企业的用电负荷较大,通常总运行容量大于60MVA,供电电压为(66)110KV,220KV,并应由两个以上独立的电源供电,运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。 所谓双电源单运行供配电方式是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用,正常运行供电电源故障后备用供电电源自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是企业内供配电系统倒闸操作方便,缺点是正常运行供电电源故障后极易造成企业生产的混乱。 双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行,某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后对企业生产造成的影响较小,缺点是企业内供配电系统倒闸操作很不方便。 4 大型石化企业内的主变电所 大型石化企业通常是以热电厂或总降压变电所作为主变电所。一些大型石化企业内具有数个主变电所,运行方式等事宜通常供电力公司制约。大型石化企业内主变电所的接线方式通常是单母线分段带旁路母线及双母线等,一般位于企业的外侧以便输入供电电源,因此,必须采用电力电缆向生产装置变电所供电。企业内采用供配电电压及供配电方式应根据企业的负荷特点及地理位置等因素仔细选择。 5 大型石化企业内供配电电压及供配电方式 我国大型石化企业内供配电电压通常为: 35KV,10KV,6KV及0.4KV; 大型石化企业内主要供配电方式为: 主变电所直配供配电方式; 多区域配电所供配电方式; 多区域变电所供配电方式; 6 主变电所直配供配电方式 从主变电所6(10)KV母线采用放射式直接供配电至各装置变电所就构成了主变电所直配供配电方式。 该供配电方式构成简单,设备管理集中,容易实现全企业的微机化管理及保护,各装置变电所均可无人值守,人员需求较少,是目前多数石化企业主要采用的供配电方式。但该供配电方式主变电所配出回路过多,系统供配电损耗很大,另外,目前多采用电力电缆沿系统管架敷设的形式,多条电缆都从主变电所一处配出也给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了极大的不便。在该供配电方式中每个配出回路都必须按该生产装置的最大运行负荷考虑,因此,不得不增加电器设备及配出电缆的投资。由于该供配电方式仅从主变电所一处配出,供配电系统末端的电压波动很大,这给处于企业负荷远端的储运及给排水系统的电气运行造成了一些困难。 为了在主变电所配出线短路时维持主变电所6(10)KV母线的残余电压,以及限制装置变电所的短路容量,也不得不在主变电所母线配出端安装出线电抗器。出线电抗器的安装又给大型电动机启动及供配电系统运行等带来了一系列问题。大型电动机回路出线电抗器的选择是一个非常严格的问题,电抗百分值选择小了,不但短路电流限制的不够,而且大型电动机启动时对主变电所6(10)KV母线的冲击也很大;选择大了,又不能保证大型电动机启动时的机端电压及启动力矩。因该供配电方式从主变电所至装置变电所是采用电力电缆直配方式,主变电所的短路阻抗与装置变电所的短路阻抗几乎相等,不能用短路电流的幅值来选择装置变电所内故障与主变电所出线电抗器及其系统电力电缆故障,过电流保护必须采用时间阶梯方式,所以主变电所母线配出回路不能安装过电流速断保护。当某一装置变电所发生短路故障时,会造成在主变电所该段6(10)KV母线下各装置变电所的大量低压电动机因瞬时低电压停机,这会给生产造成混乱,而且主变电所配出的回路越多影响范围越大。由于大型石化企业的大型异步电动机很多,因此,除多区域变电所供配电方式外,在计算主变电所低压侧母线短路电流时应考虑多台大型异步电动机的影响。该供配电方式的主变电所6(10)KV母线的短路容量及变压器容量不能太大,否则无法选择电气设备。对于6KV系统,变压器容量不易大于31.5MVA;对于10KV系统,变压器容量不易大于50MVA。有效的处理方法是将主变电所6(10)KV母线分成多段,以降低主变电所每段母线的短路容量。 大型石化企业典型主变电所直配供配电方式电力系统接线简图见图-1。在该简图中,电力系统的供配电电源侧采用了双电源单运行供配电方式,四台变压器的容量应相同,而低压侧决不能简单的看作四台变压器的连接,各变压器的低压侧通过主母线、旁路母线、母联断路器及旁路断路器组成数个环状接线,它具有高度的灵活性和可靠性。该接线可看作是具有紧密连接的两个独立变电所,而且仅增加了LB23一台断路器并结合旁路母线,主变电所的运行最大负荷既可从各变压器总容量的50%增至66%,既正常运行时各变压器的负荷率均为66%,某台变压器故障后,该变压器负荷通过母联断路器、旁路母线及旁路断路器分别由另外两台变压器各负担33%,而且对故障变压器所担负的任何装置变电所的两段进线,还都是由主变电所的两台独立的变压器分别供出的。大型电动机的启动是采用两台变压器短时并联的方式完成的,对主变电所母线冲击很小,而且只有该接线才能确保在单台变压器故障后仍能有两台变压器并联完成大型电动机的启动。 7 多区域配电所供配电方式 在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域配电所,由企业主变电所以6(10)KV电压向这些区域配电所供配电,再由这些区域配电所向各装置变电所供配电即形成了多区域配电所供配电方式。 该供配电方式与主变电所直配供配电方式相比仅是在主变电所的配出方式有所不同。配出回路数的减少,给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了一定的方便,也减少了电器设备及配出电缆的投资,系统供配电损耗也有所降低,设备管理还很集中,可较容易地实现全企业的微机化管理及保护。除一些重要区域配电所外,一般区域配电所及各装置变电所也是无人值守。该供配电方式也是目前一些石化工企业采用的供配电方式。由于该供配电方式增加一级配出,使主变电所母线配出回路过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入与主变电所直配供配电方式相比必须还要增加一个时间阶梯。主变电所母线配出回路也不能安装过电流速断保护。另外,该供配电方式仍没有解决供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题。瞬时低电压停机问题依然存在,大型电动机回路也仍然需要主变电所6(10)KV母线经出线电抗器直配的供配电方式,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也无法解决。 区域配电所的容量还要受到主变电所母线出线电抗器容量的限制。简单的解决方法见图-2,从主变电所母线增加S3回路与L13和L23母联断路器,可将S1和S2回路的负荷率从50%增至100%,L13和L23母联断路器也应增设备用电源自动投入保护。 8 多区域变电所供配电方式 同多区域配电所供配电方式相似,区域变电所供配电方式也是在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域变电所,将电力系统获得的电源电压经数台主变压器变压为石化企业内可接受的35KV电压,由企业主变电所用35KV电力电缆向这些区域变电所供配电,再由这些区域变电所经过变压器变压后,再向各装置变电所供配电即形成了多区域变电所供配电方式。大型石化企业典型多区域变电所供配电方式电力系统接线简图见图-3。 该供配电方式是以35KV为主供配电系统,解决了供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也得到了解决。主变电所母线配出回路可安装过电流速断保护,缩短了断开35KV电力电缆短路故障的时间。从主变电所经35KV电力电缆与变压器配至各大型电动机,使各大型电动机与其供配电的变压器组成了电动机—变压器组,设计人员可根据各大型电动机的有关参数很容易地选择变压器的容量及阻抗电压百分值。该供配电方式不必增加主变电所母线配出过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入的时间阶梯,瞬时低电压停机的影响范围也有所减小。虽然该供配电方式是以35KV为主供配电系统,但在主变电所附近的生产装置(见图-3装置1变电所)还应采用主变电所直配供配电方式。但由于在企业内增加了35KV电压等级,而且该供配电方式与上述两个供配电方式相比增加很多变压器,这给企业内供配电系统的设计、施工、运行管理及检修试验增加了很大的难度,目前我国大型石化企业还很少采用该供配电方式,但却是今后新建大型及特大型石化企业主要采用的方式。 9 装置变电所供配电方式 装置变电所通常均采用单母线分段的供配电方式,母联一般装设备用电源自动投入保护,配出方式则有母线直配至用电负荷与母线配至各电动机控制中心(MCC)再配至用电负荷两种。国外进口装置变电所多采用后者,该供配电方式可在MCC开关柜上减少一些投资,而且可缩小在MCC故障时对供配电系统的影响范围。在设计装置变电所开关柜时,宜将进线、母联、电压互感器、变压器及补偿电容器开关柜集中布置,以方便今后的运行管理。 10 保安电源的设置 当石化企业发生大面积停电事故时,极易发生着火爆炸事故,一些生产装置还会造成重大设备事故,因此,必须考虑企业全面停电时的消防及其它问题。企业热电厂应安装低周减载装置,以增加事故情况下的发动机运行的稳定,并通过安装大型柴油消防泵及在部分生产装置安装柴油发电系统以解决此类问题。 11 结束语 多数石化企业的供配电系统是根据本企业实际情况,采用上述各种供配电方式的混合形成的。建议对主变电所附近少量负荷较少的生产装置采用主变电所直配供配电方式;对距主变电所较远负荷较少的多个生产装置,采用多区域配电所供配电方式;对距主变电所较远或供电半径内负荷较大的多个生产装置,采用多区域变电所供配电方式。对于采用主变电所以直配及多区域配电所为主供配电方式的大型石化企业,建议考虑图-1的主变电所接线方式。对于新建大型石化企业的供配电系统,建议考虑多区域变电所供配电方式。 石油化工分析论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工分析论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工分析论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。 石油化工分析论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工分析论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工分析论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。
探讨化工技术教学及其应用:化工技术专业课程体系的构建 摘要:本文在调查研究的基础上,分析广西区域化工及相近企业对从业人员的岗位能力要求,结合学校实际,构建了服务区域化工企业生产过程的课程体系。同时对“双师型”教师队伍建设、实训实习基地建设进行论述,使专业建设与区域经济发展形成良性互动,更好地发挥高等职业教育服务社会的功能。 关键词:岗位能力;课程体系;区域经济;高等职业教育 广西壮族自治区地处中国西南部,目前以化肥、农药、橡胶等精细化工产业为化工支柱产业,化工产业的发展相对落后于沿海地区,但随着北部湾经济区、东盟-南宁、东盟-空港经济区等相继建成,中石油钦州炼化一体化二期、中石化铁山港炼化一体化、广维生物化工VAE浮液二期、玉林龙潭重交沥青等千亿元大型项目的相继投产,铟材料、铝基复合材料、锌锡产业链高端产品、锑阻燃剂系列新兴材料的重点推进,木薯、甘蔗、农林纤维等非粮资源开发燃料乙醇、工业甲醇项目的示范应用,生物乙醇、生物柴油、生物质固化成型及气化等高效清洁燃料工程的研发实施,广西壮族自治区的现代化工工业得到大力发展。服务区域经济是高等职业教育的义务和立足之本,广西化工产业的蓬勃发展,需要大批应用化工技术专业人才。但广西区内高职应用化工技术类专业院校较少,远远不能满足需要。同时,产业的更新换代以及节能减排对现代化工企业的从业人员提出了更高的要求,对应用型化工专业技术人才的职业能力有更明确、更具体的要求。桂林理工大学南宁分校通过重新构建应用化工技术专业课程体系,培养满足岗位需求、适应地方经济发展、具备职业能力的现代应用型化工人才,发挥职业教育服务社会的能力,促进区域经济的发展。 一、高职应用化工课程体系建设现状 1.国内高职应用化工专业课程体系构建的基本情况 由于我国目前的高等职业教育体系大多数借鉴了本科模式或者源于中专模式,专业课程体系结构多少有些缺陷,不能很好地满足化工行业发展对人才的需要,因此,许多学校都在探索应用化工技术专业改革和课程建设。南京化工职业技术学院以就业为导向确立人才培养目标,以校企合作推动课程改革[1],武汉软件工程职业学院基于典型化工过程构建高职应用化工技术专业课程体系[2],湖南化工职业技术学院立足于职业能力的培养来构建应用化工技术专业课程体系[3],扬州工业职业技术学院基于工作过程系统化建设高职应用化工专业课程体系[4]。针对高职院校人才培养质量与区域经济社会的发展需求,张丽玫等人提出构建“前厂后院”平台来实现校企融合[5]。针对产业升级与区域经济人才需求结构之间的矛盾,潘勇等人提出建“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式[6]。这些课程体系构建的思路和方案给我校应用化工技术专业课程体系构建提供了很好的参考。 2.桂林理工大学南宁分校化工技术专业发展现状 桂林理工大学南宁分校应用化工技术专业建设于2011年,至今已招收了五届学生,毕业100多人,通过五年的建设,实验实训设施日趋完善。但现行的专业课程体系没有很好地与广西化工企业的生产过程融合,且偏重理论教学,实践教学不足,学生缺乏实践和创新能力。总体而言,我校应用化工技术专业的课程体系建设相对滞后,没有充分与本区域化工企业进行对接,更谈不上很好地服务区域经济,重新构建我校应用化工技术专业课程体系,以适应区域经济发展,已迫在眉睫。 二、我校应用化工技术课程体系的构建 1.毕业生就业岗位调查情况 首先,我们对广西工业职业技术学院和我校应用化工技术专业毕业生就业区域进行了调查,据两校招生就业处提供的数据,该专业毕业生在广西区内就业的占大部分(约67%);其次,了解化工类企业对应用化工技术从业人员的岗位设置和需求情况,通过问卷调查以及对企业进行走访等形式对广西区内的多家化工企业或与化工相关的企业进行了调研。以广西田东锦盛化工有限公司的环氧氯丙烷厂为例,该厂的岗位设置包括销售、采购管理员、生产操作技术员、工艺技术员、DCS技术员、仪表技术员、机修技术员、设备技术员等岗位,而中国铝业广西分公司沉降车间的岗位设置则包括生产技术员、点检员、中控操作员等工作岗位。不同的企业有不同的岗位设置,但按照工作过程可将其归纳为化验分析、生产工艺及操作、设备仪表维护、销售与服务四大岗位。另外,对200名应用化工技术专业毕业生从事的工作岗位调查发现,从事生产工艺及操作人数最多,占总人数的51%,设备仪表维护岗位人员占21%,从事分析检验岗位的占16%,从事销售与服务岗位的占12%。图基于生产过程系统化构建的应用化工课程体系 2.基于区域化工企业生产过程,构建课程体系 基于应用化工技术专业特点,根据区域化工企业岗位需求和毕业生就业岗位分布情况,我们构建化工应用技术专业课程体系的思路是:以生产工艺及操作、设备仪表维护、化验分析及销售与服务等四大岗位要求为出发点,以上述四大岗位生产过程中所包含的职业核心能力及核心素质进行分析和解构,通过逆向推导,归纳出职业能力所需要学习的知识领域,形成了基于广西区域化工企业生产过程所需职业能力的课程体系,如上图所示。 3.新构建的课程体系特点 该课程体系结合生产实际,突出学生的主体地位,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,建设包括化工原理、无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、无机化工生产技术、精细化工生产技术、石油化工生产技术等课程在内的主要课程体系,以服务区域经济为导向,注重培养学生的实践能力和创新能力。教学过程中,除注重基础性学科的建设外,按照生产过程系统化的方法,以学生走工艺技术岗位为主线,管理、分析检验、销售服务等其他岗位为辅线,打造综合性应用人才,服务于区域,兼顾区外为目的。为此,我们加大了核心课程的建设,将专业核心课程的教学与学校实训和企业生产实际相结合,以“必须、够用”为度,强调教学内容的针对性、实用性和综合性,优化专业课程,培养学生的综合素质。以《化工原理》课程为例,依托本校的实训条件,与企业开展合作,进行课程的建设,根据该课程中传质、传热、干燥、沉降、蒸发、精馏、吸收、萃取等单元操作,将每一单元操作先在学校实训室操作熟练,再到企业实习对照各单元操作在生产中的作用。本课程除了期末的理论考试考查学生对理论知识的掌握程度之外,还根据化工总控工职业资格证标准,对学生进行单元操作的培训与考核,锻炼学生实践能力,同时开展单元操作仿真实训,培训学生对DCS系统的操作及控制。从多个角度进行考核,既有利于全面考核学生,也有助于培养学生的综合素质。 三、达到课程体系构建效果的其他措施 1.“双师型”师资队伍建设 目前,我校的应用化工技术专业教师队伍情况是,高级职称2人,中级职称3人,初级职称1人,其中“双师型”教师2人。教师中青年人居多,且都是从高等院校毕业之后直接进入本校任教,实践教学经验不足,理论课程的教学能力需要提升。为提升青年教师的教学能力,建设“双师型”教学队伍,首先,通过选派青年教师进入全国示范性高职院校进修的方式,扩大教师的视野,提升教师的教学水平。并利用校企合作,选派青年教师到区域企业进行挂职锻炼。通过在职进修和参加企业实践等方式,产学研结合,建设一支有较高理论教学水平和实践教学水平、结构合理的“双师型”教师队伍。另外,聘请附近化工企业有经验的工程师或技术员到学校参与教学,提升了实践教学质量。 2.实训、实习基地建设 实训基地的建设是高职打造应用性人才的重要组成部分。我校于2015年下半年全面启动新实训大楼的使用。新实训大楼应用化工技术实验实训室,紧跟现代企业的需求,并按照专业课程体系的构建思路,结合资源共享突出专业特色以及现代化工企业生产的特点,这将为培养服务区域化工企业应用型人才发挥较大作用。除了校内的实习和实训,为了更贴近工作实际,培养学生的实践能力,我校分别在广西扶绥青年产业化园区、中铝广西分公司、南宁市泽威尔饲料有限责任公司成立实习基地,安排学生在实习基地进行生产实习和毕业实习,培养学生的实践能力。 3.科学评价体系的建立 许多高校现行的评价方式仍然以理论考试为主,这种评价形式能够很好地检验学生的认知能力,但这种评价形式的单一性,在鼓励发展学生个性和创造力的今天需要进行补充和增加。因此,需要建立更加科学的评价体系,本专业以国家中级总控工、高级分析工的职业资格标准作为依据,参考职业能力要求,采用理论考试、操作考试、项目答辩、创意评价、项目报告等方式进行考核,灵活多样的方式既考查了学生运用知识的能力,也有助于培养学生的学习积极性和创造性。 四、人才培养效果展望 我们构建的应用化工技术专业课程体系,由于结合了区域化工企业生产过程和应用化工技术专业特点,学生不仅学到了“必须、够用”的理论知识,实践能力也得到了较大程度的提高,具备了区域企业岗位能力。可以预见,在该体系下培养的毕业生更符合企业要求,毕业生在工作岗位上更快上手。同时,我们会及时走进企业了解生产技术状况,不断完善该体系,优化课程结构。 作者:黄润均 郭怀兵 李德鲲 单位:桂林理工大学 探讨化工技术教学及其应用:化工技术在制药设备及流程的应用 摘要:在化工行业,化工技术的创新在我国取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。随着我国经济的发展,科学技术的不断进步,诸多领域都取得了令人瞩目的成就,例如在化工行业,化工技术的创新在我国也取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。 关键词:化工技术;制药设备;技术创新 化工技术在我国制药行业的运用,不仅能够保证我国人民的正常工作和生活,也是未来的发展趋势。但随着对化工技术在制药设备及流程中的广泛应用,与此同时,在研究与应用的过程中也出现了诸多问题,针对其中的问题必须提出科学合理的解决措施,以保证制药行业的健康平稳可持续发展。 1化工技术在制药设备及流程的现状分析 化工制药设备是化工制药工艺的基础,化工制药设备为化工制药工艺提供健康无污染的制药环境,因此,制药设备在使用过程中是否进行全面的消毒以及消毒的标准,直接影响制药工艺及制药的成品性质。下面对化工制药流程中可能忽略的问题进行具体分析,主要从以下几种角度切入。 (1)对药品的生产设备的清洗消毒不彻底药品生产设备作为药品的载体,其是否进行清洗消毒直接影响药品的性质。正常情况下,对药品生产设备的清洗通常都是通过利用灭菌水,把药品生产设备进行道轨翻转、竖立从而对其喷射;对于药品生产设备的清洗,则是利用超声波微冲流对其进行冲击震动,清除生产设备里面残存的微生物及病毒细菌等。但在我国实际的药品生产过程中,多数化工厂仍然存在着药品生产设备清洗不彻底的安全隐患。 (2)缺乏完善的药品质量监督检验标准药品的质量监督检验流程是保证药品在市场中正常流通的重要环节。在我国有很多需要全程密封生产的药品及抗生素,对于质量检验标准有着极高的要求,但多数制药厂并没有提高对此环节的重视,部分需要人工手动进行抽查的药品,并没有得到人工抽查,其结果可想而知,要远远低于国家的药品质量检验标准[1]。 (3)缺少对药品直接包装材料的智能灭菌在药品的生产过程中,对于需要直接包装材料的药品,要求必须通过真空的远红外线进行全程自动化的包装材料灭菌消毒。但在实际中多数制药厂只是通过人工进行消毒,而且消毒过程过于简单随便,导致药品直接包装材料的不规范化和灭菌不彻底。 2化工技术在制药设备及流程中存在问题的解决策略 化工技术对于制药设备及流程发挥着不可忽视的作用,在我国存在部分黑心制药厂,为了企业的自身利益不择手段,忽视质量监督检验对药品的重要性,针对以上在制药过程中出现问题,经过对其的深入研究及讨论,探索出相关的解决策略,具体有以下几方面。 (1)优化药品制药工艺方法在实际的药品生产过程中,对药品的制作工艺进行全面优化,在很大程度上,可以提高药品生产设备的使用年限及使用效率,减少制药企业的投资及生产成本。通过高温杀菌及热辐射等方法对药品的生产进行消毒,运用干燥灭菌的方法对药品的直接包装材料进行灭菌杀毒,能够极大的提高药品包装材料的无菌程度,保证制药厂的清洁环境[2]。 (2)提升直接包装材料的灭菌标准合理提升直接包装材料的灭菌标准能够保证药品的性质以及药效,从而为广大病症患者提供安全健康的药品。因此,制药厂要肩负起自身的责任,把好药品质量监督检验的每一个环节,使药品直接包装材料的灭菌标准达到国家药监局对药品质量检验的标准系数以下,从而提升制药企业的品牌声誉及社会影响力。 (3)加强对药品的政策管理在药品行业的市场中存在着不少以假乱真、假冒伪劣的药品,不仅对人们的健康安全有着巨大危害,同时制药企业的恶性竞争,也扰乱了正常的药品市场秩序。而对于假冒伪劣药品的打击,不仅仅是媒体工作者以及广大消费者的责任,相关机关职能部门等也要拿起法律的武器,制订相关法律法规,对扰乱市场秩序的现象及行为、药品质量检验不合格的制药企业给予严重惩罚[3]。 (4)提高药品质量监督检验人员的专业素质在药品的生产及检验过程中,部分药品的抽查及检测需要人工手动检测,因此,一方面,对于药品的抽查及检验人员必须加强自身的专业素质,对不同药品的不同检测方式要熟练掌握,承担起自己检测及抽查的责任;另一方面,制药企业的管理人员,要定期邀请质量监测培训人员对工厂的药品检测人员进行专业培训,提升药品质量监督人员的专业素质。 3结语 综上所述,化工技术是制药设备及制药生产过程中采用的现代化技术,贯穿于整个药品的生产过程,不论是在制药生产过程中的生产环节、消毒环节还是质量检验环节,都起着巨大的推动作用,是我国制药行业的一项重大发现级重要举措。 作者:杨靖宇 单位:秦皇岛紫竹药业有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工艺中的绿色化工技术分析 随着我国经济社会的快速发展,人们越来越关注环境保护问题,这也是制约我国经济发展中重要影响因素。在新时期的经济社会发展中,环境污染问题已经影响到人们的日常工作和生活,其中,化学工业中的污染问题尤为突出,应该引起各方面的关注。所以,化工领域中的绿色化工技术发展具有十分广阔的前景,应该在各个层面予以充分重视,以保障化工产业的长期稳定发展[1,2]。总体来看,通过利用绿色化工技术,能够改善传统化工产业中所引发的环境污染问题,这点对于人类社会的长期发展具有至关重要的作用。所以,应该结合新时期的技术发展需求,重视化工领域中的绿色化工技术的研究工作,特别是相对应的理论以及实践方面的工作。 1绿色化工技术概述 在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 2.1化学催化剂选取 分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。 2.2化学原料选取 对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。 2.3化学反应选择性深化 在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 3.1清洁生产技术应用 应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。 3.2生物技术的应用 针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。 3.3环境友好型产品应用 考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。 4绿色化工技术展望 化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。 5结语 综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。 作者:郑小伟 单位:合肥铜冠国轩铜材有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 探讨化工技术教学及其应用:项目化教学对化工技术的教学探索 摘要:如何将化工产业与实践有效结合是目前高职院校中应用化工技术专业立体实践教学体系构建过程中的重点课题。黑龙江工业学院应用化工专业在经历过多年的实践教学后,在体系构建和运行实施方面逐渐形成了一套教学体系,其中项目化教学改革作为专业特色教育已逐渐应用到了日常的教学当中。 关键词:应用化工;项目化教学;应用型人才 随着我校正在大力转型为应用技术型院校建设的同时教学改革也正走入到课堂。目前,项目化教学已成为我国高职类院校课程改革的重要方向[1-2]。具体实施就是将教学大纲中的教学内容转变成多个项目以教学内容为中心每个小项目为载体,教师引导学生进行实践教学。项目化教学主要为了培养学生自主学习和应用能力的一种多元化教学方法。在整个教学过程中,教师用企业对员工的标准来要求学生,在教授知识的同时也培养了学生的职业素质、团队精神、责任分工以及安全合作意识等。为学生日后的就业培养出良好的职业素养。 1构建项目化课程 在运用项目化教学之初,首先构建项目化课程。首先以教学大纲为基础,再以边学边做的方式提升学生专业技术能力为目标进行构建。项目设计的意义在于让学生完成工作项目的过程中,熟练掌握专业知识和实践技能,项目构建的科学性、合理性直接影响到整个教学的成败。所以项目化课程的构建应满足以下原则[3]:(1)项目内容必须涵盖相关的专业知识点;(2)项目要紧密衔接职业标准,并适应对应等级职业技术资格的鉴定要求;(3)项目具有应用价值和可操作性;(4)项目最终成果具要具有展示性。 2教学实践 本专业的项目化教学是以企业实际化工生产的真实情景为依托,将企业生产的实际流程进行分解,分成一些具体的任务。主要内容包括:明确工作任务、制定流程方案、论证任务方案、具体实施方案和结果鉴定等。学生再按要求分成若干小组进行分工配合,模拟化工成产条件对工艺流程进行收集资料、讨论、设计、修改、总结,最终确定解决方案。再经教师审阅同意后,按方案进行生产实践,实践结束后提交整个项目报告。 3项目化教学的具体实施 以化工生产中的一个典型化学品“对二甲苯的工业制备流程”为例,来说明项目化教学的具体实施。(1)人员分配。遵从学生自愿组合为原则,将教学班级的学生五人分成一组,每组内自己选出组长来负责组内成员的任务分配和人员协调工作。(2)布置任务。结合学校教学条件,按照不同年级所接触的专业课程给各组学生下达任务。下达后,要求学生先进性相关资料的收集和查阅,了解目前化工厂中生产对二甲苯的原理、使用设备、工艺流程和发展方向,从而有根据的制定生产方案。(3)制定生产方案。学生从自己收集到的资料入手挑选出符合自己生产要求的方案,并将信息进行融合。从原材料的筛选、方案的合理性、投入的风险性、生产的安全性、产品的稳定性和工厂的收益性等多方面进行考虑,并在组内讨论和整改,最终确定本组的生产方案。在此过程中锻炼学生的合作意识、主动思考问题及解决问题的能力。(4)理论教学。在学生初步确定生产方案后。教师进行理论教学,详细讲解生产原理、分类、工艺条件、配方筛选原则、产物杂质分析等。并加入科研成果、化工专业的前沿知识和新技术有机的穿插到教学中,对原有教学内容进行更新和补充,让学生接触到最新的知识从而激发学生的学习积极性。这样即加深了学生对基础知识的认识又解决了学生在设计生产方案时的困惑,实践联系理论,带着问题将基础知识进行升华,最后结合理论知识将自己设计的生产方案进行修改,教师确定最后设计方案以保证能够符合实施条件。(5)实施方案。学生以各小组为单位进入实验室,按最终确定的生产方案进行对二甲苯的制备。在实验过程中教师对各小组进行技术和安全指导,在教师的监管下完成各自的实验方案。在此过程中采取开放式作业,让学生在相对自由和独立的环境中自主发现问题、分析问题、解决问题,促使每个同学都能合理利用自己的时间,使学生真正从理论落实到实践,发挥项目教学的优势。(6)任务总结。各小组在本组的实验方案实施后写出详细的任务总结,从组内人员的任务安排、参考文献的筛选、方案设计的依据、实验可行性、技术安全性、技术创新性等方面进行分析。结合实验数据和结论分析做出总结,以PPT的形式进行汇报。在此过程中学生先在组内进行自评,组间再进行相互评价,最后教师在将各组进行集中评价让每位同学都能发现自己组内出现的问题,能对问题进行分析和解决从而达到知识的累,并锻炼了学生语言组织和表达能力。 4项目教学考核 良好的教学考核是检验教学质量的重要标准。项目化教学考核和传统的教育考核不同,不能单一的用理论成绩来来作为衡量标准。项目化教学更多的体现在实践教学方面,其教学考核内容应更多地落实在学生的职业能力和素养方面。所以考核主要以实践能力及职业素养的形成和提升作为考核重点,理论知识考核为辅。在整个项目教学中每个组的工作总结是整个考核的核心,包括学生的日常表现、操作技能、相互配合能力、职业素养和组织表达能力等综合进行评价。学生期末总成绩由每一个项目的评估结果汇总而成并占最终成绩的60%,传统的理论考试的成绩占40%。其中学生的自我评价、相互评价、项目的可行性、项目PPT总结汇报发言都是教师给出实践成绩的依据。通过这种考核和评价,真正实现学生的“工学结合”。 5结语 项目化教学改革还有许多问题有待于解决,例如学生对教学方式的不适应、项目研究与实践教学知识内容不能完全对应、学校的实验条件难以满足实际生产需要、教师实际生产经验欠缺等问题,这些问题都急待于在项目教学中不断解决和完善的。 作者:王艳玲 李岳姝 杨影洲 单位:黑龙江工业学院
制药废水处理技术探究:制药废水处理技术研究进展 摘要:本文介绍了国内外近几年来废水处理的一些新技术分析了制药生产废水的水质特征,针对制药废水的处理难题。并综述了这些高级氧化技术处理制药废水的特点及研究进展。 关键词:制药废水 废水处理 高级氧化 随着人们对水污染处理技术的深入研究,出现了一系列新技术。在这些技术中,对于那些难以生物降解或对生物有毒有害的物质处理,高级氧化技术显示出了它们独特的优势,它们能将有害的有机物转化成无害的且易于降解的物质。因此,高级氧化技术在处理难降解有机污染物的应用领域中具有巨大的发展前景。 1、高级氧化处理技术及研究进展 长期以来,有毒有害且难以生物降解的有机物污染着人类的生存环境,人们一直在研究经济有效且环保的新方法、新技术。目前处理有机污染物的方法各不同,常用的方法包括吸附法、气浮法、混凝沉淀法、蒸馏法、反渗法、活性污泥法、膜分离法等。 高级氧化技术又称深度氧化技术,是运用氧化剂、光照、电、催化剂生成的活性极强的自由基(如·OH等)来降解有机污染物的技术。·OH的氧化电位是2.8V,仅次于氟的2.87V,它可使难降解有机物发生开环、断键、加成、取代、电子转移等反应,使难降解的大分子有机物转变为易降解的小分子物质,反应最终产物基本上为CO2和H2O,并且无剩余污泥和浓缩物生成。高级氧化技术主要有Fenton 法、湿式氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、微波催化氧化法、超临界水氧化法、电化学法等。 1.1 Fenton 试剂法 Fenton 法是以铁盐(Fe3+或Fe2+)为催化剂,在H2O2存在的情况下会产生强氧化性的·OH,它能氧化许多有机分子物质,且反应过程不需要高温高压。 Fenton 法反应条件温和,设备也较为简单,适用范围比较广泛。该法的缺点是氧化能力相对较弱,出水含有大量的铁离子。 1.2 湿式氧化法 湿式氧化法(WAO)是在高温(125~320℃)、高压(0.5~10MPa)下用氧气或空气作为氧化剂,氧化水状态的有机物或还原态的无机物使之生成CO2和H2O的一种处理方法。如使用高效、稳定催化剂的催化湿式氧化技术(CWAO)以及使用过氧化氢作氧化剂的催化湿式过氧化物氧化技术(CW-PO)等。目前催化湿式氧化法的研究热点主要集中在高效、稳定的催化剂的制备上。 1.3光催化氧化法 光催化氧化法是一种简单、高效很有前途的技术。它在一定的时间里可以讲几乎所有的的还原性物质氧化,具有能量利用率高、脱色效果好,不产生剩余污泥,无二次污染等优点。光催化氧化法是以n型半导体(如TiO2,SrO2,WO3,SnO2等)作为催化剂的催化氧化过程。当这些催化剂受到近紫外光辐射时,会形成电子空穴对(h+__e-)。由于空穴有很强的氧化能力,当这些电子和空穴迁移到粒子表面后,使水在半导体表面形成氧化能力极强的羟基自由基,利用·OH便可氧化各种有机物并使之完全矿化。 1.4 臭氧氧化法 臭氧被认为是一种有效的氧化剂和消毒剂,具有很强的氧化能力,采用臭氧氧化技术处理有机废水,具有反应速度快、无二次污染等优点。在臭氧的氧化反应过程中,臭氧的氧化分解反应是一种自由基反应,其中O3与OH 经过一连串反应生成O2和自由基·OH,而·OH比O3的氧化能力更强,能氧化分解更多的有机物。 1.5 超声声化法 超声声化的原理是液体在超声波(15kHz~1MHz)辐射下产生空化气泡,这些空化气泡吸收声场能量,并在极短的时间内崩溃释能。在空化气泡崩溃的瞬间,会在其周围极小空间范围内产生高温高压(温度高达1900~2500k,压力超过50Mpa),并伴随有强冲击波和高速射流。进入空化泡中的水蒸气,在高温高压极端环境下发生离解,产生了强自由基如·OH,HOO·,·H等。水中的有机污染物就在超声产生的高温高压“空化泡”中分解,或者被自由基氧化。 1.6微波诱导催化氧化法 微波是指波长为1mm~1m、频率为300~300000MHz的一种电磁波。在液体中微波能使液体中的极性分子高速旋转碰撞而产生热效应。许多磁性物质,如过渡金属及其化合物、活性炭等对微波有很强的吸收能力,常作为诱导化学反应的催化剂,当受到微波辐射时不均匀的表面会产生许多“热点”,其能量比其它部位高得多,诱导产生高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡态等离子体等多种反应,可以产生高温并形成活性氧化物质,从而使有机物直接分解或将大分子有机物转变成小分子有机物。 1.7超临界水氧化法 超临界水氧化法(SCWO) 是目前研究比较活跃的废水处理技术之一。它是以水为介质,利用水在超临界状态下所具有的特殊溶解度、易改变的密度和介电常数、较低的黏度、较大的离子积、氢键几乎消失等特殊的性质,使它可与非极性物质以任意比例互溶,提高了反应速率,并可实现有机物的完全氧化。利用这种性质,将有机污染物与水混合,升温,加压到临界状态,通过改变反应的压力和温度等条件,汽液相界面消失,形成均相的氧化体系,有机污染物将被迅速氧化分解。但是由于该技术对反应条件要求较为苛刻(高温、高压)对设备要求较高,因此,还有一些实际的技术问题亟待解决。 1.8 电化学氧化法 电化学氧化法主要是通过电极材料的作用,产生超氧自由基(·O2)、羟基自由基(·OH)等来氧化水体中的有机物,但是传统电化学方法一直存在着能耗大、成本高、析氧和析氢等副反应的特点,于是在此基础上,便发展了三维电极和高压脉冲电凝技术。三维电极与原先的二维电极相比,面体比增大、离子间距离小、传质效果好;而高压脉冲电凝技术可以大大降低总电流强度和减少电解时间,从而提高电流效率,降低电耗、铁耗。 2、制药废水处理的新方法、新技术 2.1 新型三段序贯式水解------好氧为主体的工艺流程 高浓度制药工艺废水含有大量有机溶剂,目前仍按厂方现有装置回收,回收后的生产废水流入均质池,与其它生产废水混合,然后一起送入初沉池分离水中的SS杂质。经沉淀后生产废水与生活污水和稀释水(冷却水)在调节池中混合,使原水CODcr浓度控制在4000mg/L左右,由此废水提升至气浮池、然后进入三段序贯式H/O池及接触氧化池,并流入中间水池,再由此提升至二沉池后流入次氯酸钠氧化池,然后经监测并达标排放。 2.2 MBR处理制药废水 研究国内MBR应用于高浓度有机废水,特别是制药废水的处理研究尚处于实验室探索阶段。同济大学孙振龙等以上海市某制药厂抗生素发酵废水为现象,进一步做了一体式平面膜生物反应器处理抗生素废水研究,研究结果表明,膜的截留作用使反应器活性污泥的质量浓度达15g/L,在进水COD浓度为2500~4000mg/L的情况下,COD去除率达到86%。 3、结 语 目前,开发经济、有效的复合水处理单元是亟待解决的问题。同时,应加强清洁生产的研究,并在处理前期考虑废水是否有回收利用的价值和适当的途径, 以达到经济效益和环境效益的统一。 制药废水处理技术探究:浅谈制药废水处理技术及研究 [摘 要] 随着医药工业的迅速发展,生产过程中所排放的废水对环境的污染也日益加剧,给人类健康带来了严重的威胁。根据制药废水的特点,介绍了目前国内外处理制药废水所应用的各种物化、化学、生化以及组合工艺技术,并对各种处理方法的特点进行了论述,同时介绍了一些新的处理方法。 [关键词]制药废水;物化处理;化学处理;生化处理;组合工艺 制药废水是国内外较难处理的高浓度有机污水之一,也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。制药废水的特点组成复杂,有机污染物种类多,BOD5和CODcr比值低且波动大,SS浓度高,同时水量波动大。目前,处理制药废水常用的方法有物化法、化学法、生化法以及多种工艺联合的方法。 1.制药废水处理技术 1.1 物化法 物化法在制药工业废水处理中有很多种,其因处理不同的制药废水而不同,它不仅可作为单独的处理工序,也可作为生物处理工序的预处理或后处理。 1.1.1混凝沉淀法 这是最常用的预处理方法,通过投加化学药剂,使其产生吸附、中和微粒间电荷、压缩扩散双电层而产生的凝聚作用,破坏了废水中胶体的稳定性,使胶体微粒相互聚合、集结,在重力作用下沉淀。制药废水处理工程中常用的混凝剂有聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺 PAM 等。混凝沉淀法的优点是不仅可以有效降低污染物的浓度,还可以改善废水的生物降解性能。缺点是会产生大量的化学污泥,造成二次污染;出水的 pH 较低,含盐量高;对氨氮的去除率较低。 1.1.2 气浮法 通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。 1.1.3 吸附法 指利用多孔性固体吸附废水中一种或几种污染物,以回收或去除污染物,从而使废水得到净化的方法。 1.1.4 电解法 具有高效、易操作等优点,同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。 1.1.5 膜分离法 该技术包括反渗透、纳滤膜、纤维膜。优点是在产生环境效益的同时又可回收有用物质,设备简单、操作方便、处理效率高、节约能源。 1.2 化学法 采用化学方法时,某些试剂过量会导致水体二次污染,因此在设计前应做好相应实验研究工作且化学药品昂贵。 1.2.1 铁碳法 工业运行表明,以Fe-C作为预处理步骤,出水可生化性大大提高。 1.2.2 臭氧氧化法 能提高抗生素废水的BOD5/COD,同时对COD有较好的去除率。I.A.Balcioglu等对抗生素制药废水进行了臭氧氧化处理,并研究了pH、进水COD以及H2O2的使用量等因素对臭氧氧化处理过程的影响。结果表明,抗生素废水在臭氧用量为2.96g/L时,BOD5/COD的比值由0.077增至0.38。而在废水pH 值不变的条件下,臭氧氧化过程均可达到75%以上的COD去除率。 1.2.3 Fenton试剂法 亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂。它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。该方法设备简单,易于实现工业放大,是一种有较好开发前景的处理青霉素废水工艺。Neyens和Baeyens指出,Fenton氧化是在去除废水中许多有害有机物质的一个非常有效的方法。它同样是一个非常有效的预处理,可以改变成分有助于后续更好的生物降解;并且可以在下面的生物处理过程中减少微生物的毒性。 1.2.4 光催化氧化法 该技术具有新颖高效,对废水无选择性且无二次污染,尤其适用于不饱和烃的降解。 1.3 生化法 生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。由于制药废水中有机物浓度很高,所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。 1.3.1 厌氧生物处理 国内处理高浓度有机制药废水以厌氧法为主,但单独使用出水COD仍高,一般要再进行后处理,即好氧生物处理。优点是可直接处理高浓度有机制药废水,不用稀释,节能,产甲烷可回收利用,剩余污泥量少。 (1)上流式厌氧污泥床法(UASB法)。优点是厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流装置等。缺点是UASB运行时,对管理技术要求较高,且启动驯化困难。 (2)上流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)。是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器,它结合了UASB和厌氧滤池(AF)的优点,使反应器的性能有了改善。 (3)水解酸化法。水解池全称水解升流式污泥床(HUSB),它是改进的UASB。优点是可将难降解大分子有机污染物初步分解为小分子有机污染物,提高可生化性;反应速度,池小、投资少,并能减少污泥量;不需密闭,搅拌,不设三相分离器,降低造价。 (4)厌氧符合床(UBF)。与UASB相比,具有分离效果好,生物量大, 生物种类繁多,处理效率高,运行稳定性强,是实用高效的厌氧生物反应器。 (5)厌氧折流板反应器(ABR)。该反应器因具有结构简单、污泥截留能力强、稳定性高、对高浓度有机废水,特别是对有毒、难降解废水处理中有特殊的作用,因而引起了人们的关注。 1.3.2 好氧生物处理 进行好氧处理时一般需要对原水进行稀释,因此动力消耗大,并且废水可生化性差,所以一般之前要进行预处理。 (1)普通活性污泥法。缺点是废水需大量稀释,运行中泡沫多,易发生污泥膨胀,剩余污泥量大,去除率不高,常必须采用二级或多级处理。因此,改进曝气方法和微生物固定技术以提高废水的处理效果已成为近年来活性污泥法研究和发展的重要内容。 (3)生物接触氧化。该方法集活性污泥法和生物膜法的优势于一体,具有较高的处理负荷,能处理易引起污泥膨胀的制药废水。 (5)吸附生物降解法(AB法)。属超高负荷活性污泥法。对BOD5、COD、SS、P和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。 (6)生物活性碳。优点是不仅能利用物理吸附作用,还能充分利用附着微生物对污染物的降解作用,大大提高COD去除率,氨氮、色度的去除率也较高。缺点是费用较高。 (7)生物流化床。将普通的活性污泥法和生物滤池法两者的优点融为一体,因而具有容积负荷高、反应速度快、占地面积小等优点。 (8)循环式活性污泥法(CASS法)。与SBR相比,优点是对难降解有机物的去除效果更好;进水过程是连续的,单个池子可独立运行;比SBR法的抗冲击能力更好。 2.制药废水处理组合工艺 由于制药废水成分复杂、COD高并且很难降解,单独的好氧或厌氧处理往往不能满足要求达标排放,而厌氧+好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。 根据废水间歇式排放,水质、水量波动大的特点,设计采用以CASS为主体的处理工艺。实践表明,在制药废水处理工程上,该工艺具有设计合理、运行稳定可靠、抗冲击负荷能力强、运行维护简便、投资少等优点。 3.结语 根据制药废水的特点,仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放,必须采用多种工艺联合处理的方法,一般的流程都要设计成几种方法的综合才能有效地达到处理的最终要求. 采取适当的处理工艺,可以从制药废水中回收部分有用成分,实现资源回收与再利用。因制药废水水量间歇且波动大,一般应设调节池。 目前制药废水的处理仍存在处理效果不稳定,成本高等问题,所以急需开发新的更有效的处理技术。 制药废水处理技术探究:关于制药废水处理技术分析 【摘 要】近几年,我国环境污染不断加剧,而在导致环境污染的污染源中,其中制药厂所排放的废水就是非常重要的污染源之一,因为制药废水里成分较为复杂,含有大量的有机物,颜色较深,而且具有较大的毒性。所以在处理起来存在较大的难度。本文对制药废水处理技术进行了具体的阐述,以期在实际处理中尽可能减少废水的排放对环境所带来的污染。 【关键词】制药废水;物化处理;生化处理;化学处理;新技术 0 引言 目前制药行业是排污的重点企业,而且污水排放量大,废水组成较为复杂,污水中存在有大量的细菌和病毒、难溶解的有机物,所以对制药企业的废水进行治理难度也较大,而制药企业的废水如果不进行治理,任由其排放到环境当中,对环境所带来的破坏将是十分严重的,不仅可能导致疾病的传播,而且会使水源受到污染,直接危害人们的身体健康。 1 药厂传统意义上的废水处理技术 1.1 混凝沉淀法 混凝沉淀法为物化法中的最主要方法之一,利用该种方法可以有效的对废水中的生物进行降解,减少废水中污染物的含量,但利用此种方法会有大量的化学污泥产生,而且废水中含量盐量、氨、氮的去除率也较高。 1.2 浮选法 浮选法也可称为气浮法,其在实际应用中分为电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法三种方式,通过一定方法使水中产生大量的微气泡,而使废水中浓度相似的污染物粘附在一起而浮至水面上,这样可以使废水中的固液和液液实现有效的分离,从而达到去除污染物的效果。 1.3 膜分离法 此方法是利用膜来对溶剂进行分离,同时利用此种方法对多酚类制约废水进行乙醇回收时效果较为明显,同时也可以有效的截留多酚类混合物。 1.4 厌氧生物处理方法 此种方法较为适宜对高浓度的有机制药废水进行处理,但如果单独使用此种方法时,则还需要后续对好氧生物再进行处理,才能达到良好的效果。此种方法分为上流式厌氧污泥床法、水解升流式污泥床法和厌氧折流板反应器法。 上流式厌氧污泥床法对废水进行处理时,由于其结构较为简单,而且水力停留的时间较短,所以不需要再另外进行污泥回流装置的设置,但由于些种方法对管理技术水平要求较高,而且驯化时间较长,一旦相关要求达不到,则会影响到出水水质的稳定性。而通过对此种方法进行改进,又产生了水解升流式污泥床法,这种方法可以对无法降解的大分子有机污染物降解为小分子有机污染物,可生化性能较高,而且反应速度较快,不需要较大的反应池就可进行,反应过程中污泥量较小,减少了密闭、搅拌和分离器等环节,造价较低。而厌氧折流板反应器法对于制药废水处理具有非常好的适用性,其不仅结构简单,而且对污泥具有非常好的截留能力,无论对于高浓度废水还是有毒、难降解的废水等都具有非常好的效果。 1.5 好氧生物处理技术 好氧生物处理技术大致可分为普通活性污泥法、序批式间歇活性污泥法和深井曝气法等三种方式。普通活性污泥法在目前制药厂污水处理中应用的较为普通遍,而且此种方法也较为成熟,但在应用此种方法时,由于需要对废水进行大量的稀释,这就导致废水中有大量的泡沫产生,污泥膨胀率也高,直接影响了去除效果。而对于间歇性排放、水量水质波动较大的制药废水进行处理时,通常都会选择序批式间歇活性污泥法,此种方法不仅结构简单,具有非常好的经济性,而且可以对水质进行均化,不存在污泥回流的情况,在许多制药废水的处理中都得以应用,但此种方法由于污泥产生沉降,这样就需要利用较长的时间来对泥水进行分离处理。深井曝气法是高速活性污泥系统,和普通活性污泥法相比,深井曝气法具有以下优点,包括氧利用率高,深井中溶解氧效果好,充氧能力相当于普通曝气的10倍;污泥负荷速率高;占地面积小、投资少、运转费用低、效率高、COD的平均去除率可达到70%以上;不存在污泥膨胀问题;保温效果好,可保证北方地区冬天处理废水获得较好的效果。缺点是部分深井出现渗漏现象,深井施工难度较大,基建费用较高。 1.6 电解法 电解质溶液在电流作用下发生电化学反应的过程称为电解。与其他方法相比,电解法具有效率高、操作简便等优点,并且具有良好的脱色效果。 1.7 Fenton试剂法 Fenton试剂也即亚铁盐与H2O2的组合试剂,能够有效的去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。 1.8 Fe―C处理法 Fe―C法也即铁碳(炭)微电解技术,是以铁屑、碳构成原电池,集氧化还原、絮凝吸附、络合以及电沉积等作用为一体的水处理技术。该方法在去除部分难降解物质的同时,还可以改变部分有机物的结构,从而提高废水的可生化性。对制药废水中的磷具有良好的去除效果。 2 制药厂废水新型处理方法 近年来,科研人员进行了一些新型制药废水处理方法的研究,主要有微波处理法,超声波处理法等。 2.1 微波处理法 微波通常是指波长在lnm~lm的特殊电磁波,单独利用微波处理废水效果并不十分理想,但是微波处理法与其他常规的处理工艺相结合就会达到强化处理的效果。比如,活性炭吸附法是废水处理的常用方法,但是吸附后的活性炭表面的有机物却很难处理,但是微波处理可以有效地解吸活性炭表面的附着物,使活性炭吸附再生,以达到重复利用的目的。 2.2 超声波处理法 用频率大于20000Hz以上的超声波辐射溶液会引发诸多化学反应,也就是“超声空化效应”。超声波水处理技术的核心就在于超声波通过・OH自由基氧化、气泡内燃烧分解以及超临界水体氧化三种方式进行的。近年来,随着微波化学理论的成熟,将微波、超声波技术应用于水处理领域的关注度已经越来越高,特别是超声波与生物接触氧化法的组合工艺,对高浓度有机废水的净化具有显著的效果。 3 结束语 目前我国对于工业和制药企业的废水排放标准有了较为严格的限制,这就对废水处理的技术水平有了更高的要求。由于制药废水不仅浓度较高,而且废水中含有大量的不易降解的污染物,所以制药企业在进行废水治理上存在着较大的难度,而且为使排放的废水能够达到国家的要求,则制药企业较大的压力,加强废水的治理已成为十分紧迫的任务。制药废水由于其水质特点及组成成分的复杂性,所以在治理过程中如果仅仅依靠单一的治理技术很难达到排放的标准,所以在实际治理工作中,需要根据废水水质的要求来选择适宜的工艺联合进行治理,同时在治理的过程中尽可能确保资源能够实现循环利用。尽管这几年我国制药企业都加大了对废水处理的研究力度,但在该方法还没有十分成熟的治理技术,而且出水效果稳定性差、成本高及资源利用率低等问题还十分突出,因此,我国制药企业在废水处理领域还任重道远,需要加快研制和开发出新的高效的制药废水处理技术。 制药废水处理技术探究:制药企业废水处理技术初探 摘 要:当前,随着我国经济的快速发展,制药业等有关国民经济发展的事业都得到了十足的发展与建设。企业的快速发展,不可避免地带来一系列相关的负面问题。制药企业所面临的难题就是废水的处理。本文就制药生产废水的水质特征进行了简要分析,介绍了国内外通常采用的处理方法,总结了各种处理方法的特点及其存在的问题。 关键词:药企 废水 处理 随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一。如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题,也成为广大人民在生活过程中普遍关注的话题之一。制药工业废水主要包括四大类,既:抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水这四类。这些废水具有成分复杂、毒性大、色度深和含盐量高、有机物含量高、生化性差,处理难度高的特点。因此,本文从以下几个方面来探讨了药企废水处理技术。 一、制药废水的处理方法 制药废水的处理方法可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。 1.物理处理法。这种方法是最基本也是最常用的处理方法之一,一般使用较为频繁的物理处理法是:蒸馏处理法、气浮处理法、过滤处理法、重力沉淀处理法等。用纯物理作用来处理污染物的是重力沉淀处理法,用来分开废水中所含的悬浮污染的物质,一般使用过滤处理法以及气浮处理法,主要作用是将水中悬浮的物质去除掉。物理处理法所用到的工艺流程一般有离心分离流程、重力分离流程以及筛滤截留流程,其使用最频繁的处理设备主要有气浮装置、沉淀池、过滤池、格栅。 2.化学处理法。这种方法是处理废水中所含污染物的最主要的处理方法,主要是朝废水里添加一定的化学物质,利用物质和水所产生的化学反应进行除污,从而完成水质净化这一最终目标,这也是当前医药化工企业除污的有效方法和技术。随着经验的积累和技术的进步,化学处理法也在不断地改进中,现在的主要化学处理法分为电化学氧化处理法、铁屑内电解处理法、化学氧化处理法、焚烧处理法、中和处理法以及混凝处理法。 ①中和处理法。这种方法主要以中和为手段,利用化学反应将污水里超过指标的酸碱清除掉,通常以pH值到达中性附近才算合格。在处理废水的过程中,如果废水呈酸性,中和剂一般为碱或者碱性氧化物,如果废水呈碱性,则刚好相反,其中和剂一般为酸或者酸性氧化物。 ②化学氧化处理法。这种方法是充分利用臭氧、双氧水、含氧化合物与氯等有效的氧化剂对废水中含有的有机污染物进行直接氧化处理。目前使用得较多的是臭氧氧化处理,对于一些比较难以降解的废水,这种方法能够使废水得到有效的处理。 ③铁屑内电解处理法。这种方法的运作原理是利用几种有效的机理协同,包括铁屑与新生态氢电解后的还原性作用、二氧化铁所起到的混凝性作用、活性炭发挥出来的导电作用以及强力的吸附作用。 3.物理化学处理法。这种方法是结合物理处理法与化学处理法的优点,在废水处理上进行强强联合,用物质相互转移中产生的变化,在更高效率的条件下,利用先进的处理技术,将废水里面的污染物进行去除,其技术操作单元的环保性能较高。该处理法有四种比较常用,分别是:膜技术处理法、吸附处理法、萃取处理法以及离子交换处理法。 4.生物处理法。这种方法是所有废水处理法中使用范围最广泛的,深受医药化工企业的喜爱。在制药企业有机废水的处理过程中,生物处理法以高科技、高效率得到了进一步的应用,并且还在不断地改进与完善中,成为技术专家研发的热点。但它的缺点也比较突出,比如占用面积较大,用来处理废水的基建投资也比较高,在流程管理中较为复杂等。如果这些缺点得到改善,将是所有医药化工企业废水处理的福音。 5.废水处理中的其它技术。在医药化工的废水处理中,除了较为常用的几种处理方法之外,其它一些新式处理技术也在不断的研究和开发中,使废水处理的方法更加丰富,进一步扩大了选择的余地。这里简单地介绍两种:一是声波技术处理法,利用超声波频率的控制以及饱和的气体,有效地降解和分离有机污染物质。二是磁分离处理法。这种方法的原理是利用磁种的剩磁来进行废水处理,在处理过程中,将磁种与混凝剂投入废水里面,此时磁种里面的剩磁经过混凝剂的结合作用,促使废水里面的颗粒物质互相吸引,加快聚结的速度,从而达到悬浮物分离的目的。 二、制药废水的处理工艺及选择 制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标,所以在生化处理前必须进行必要的预处理。一般应设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序,以降低水中的ss、盐度及部分COD,减少废水中的生物抑制性物质,并提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。预处理后的废水,可根据其水质特征选取某种厌氧和好氧工艺进行处理,若出水要求较高,好氧处理工艺后还需继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素,做到技术可行,经济合理。总的工艺路线为预处理一厌氧一好氧一(后处理)组合工艺。如个别采用水解吸附一接触氧化一过滤组合工艺处理含人工胰岛素等的综合制药废水。气浮一水解一接触氧化工艺处理化学制药废水、复合微氧水解一复合好氧一砂滤工艺处理抗生素废水、气浮一UBF―CASS工艺处理高浓度中药提取废水等都取得了较好的处理效果。 三、制药废水中有用物质的回收利用 推进制药业清洁生产,提高原料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收率,通过改革工艺使污染在生产过程中得到减少或消除。由于某些制药生产工艺的特殊性.其废水中含有大量可回收利用的物质,对这类制药废水的治理,应首先加强物料回收和综合利用。如浙江义乌华义制药有限公司针对其医药中间体废水中含量高达5%~10%的铵盐.采用固定刮板薄膜蒸发、浓缩、结晶、回收质量分数为30%左右,作肥料或回用,具有明显经济效益。但一般来说,制药废水成分复杂,不易回收,且回收流程复杂,成本较高。因此,先进高效的制药废水综合治理技术是彻底解决污水问题的关键。 四、结语 关于处理制药废水的研究已有不少报道,但由于制药行业原料及工艺的多样性,排放的废水水质千差万别,所以制药废水并没有成熟统一的治理方法,具体选择哪种工艺路线取决于废水的性质。根据该废水的特点.一般应通过预处理以提高废水的可生化性并初步去除污染物,再结合生化处理。目前,开发经济、有效的复合水处理单元是亟待解决的问题。同时,应加强清洁生产的研究,并在处理前期考虑废水是否有回收利用的价值和适当的途径。以达到经济效益和环境效益的统一。 制药废水处理技术探究:工业制药废水处理技术浅析 摘 要:本文首先介绍了制药废水的水质特点,其次分析了制药废水处理过程中常采的各种物化法、化学法、生化法及其他组合处理方法,指出各种处理方法的特点,最后提出制药废水处理的工艺选择原则。 关键词:制药废水;处理技术;特点 1 制药废水水质特点 制药废水的来源主要有四部分:一是生产合成药物产生的废水;二是生产抗生素产生的废水;三是中成药生产产生的废水;四是其他药剂生产时产生的废水。制药废水的特点是成分复杂、有机物含量多,可生化性较差和间歇排放。随着我国医药行业的快速发展,会产生大量难处理的制药废水,因此如何能有效的对制药废水进行处理成为一个大难题。 2 制药废水常用处理技术 目前应用较普遍的制药废水处理技术可以分为几大类:包括物化处理、生化处理、化学处理及其他组合处理,各类处理方式都有其自身的特点。 2.1 物化处理 物化处理通常是作为生化处理的预处理或后处理使用,主要工艺包括:混凝、气浮、离子交换和膜处理法等。 (1)混凝法。混凝法是我国目前应用最普遍的一种处理工艺,在制药废水处理中大多将其作为预处理使用。混凝法处理效果好坏的关键是投加的混凝剂,应通过试验选择合适的混凝剂种类及投加量。 (2)气浮法。气浮法是通过使水中产生大量的微小气泡,使其可以吸附废水中和其密度相似的固体颗粒,吸附后的气泡上浮到水面,经分离设备处理后,将气泡中的颗粒物与废水进行分离。 (3)膜分离法。膜分离法按照膜孔隙的大小不同可分为反渗透、超滤和纳滤法,通过对废水的过滤作用,去除水中的悬浮物和污染物。膜分离法的主要特点是设备操作简单、占地面积小和处理效果好等。 2.2 化学处理 化学处理制药废水主要有铁炭法、Fenton试剂法和深度氧化法。因为采取化学方法处理废水可能会对水质造成二次污染,因此选用化学方法处理时,应经试验后选用。 (1)Fe-C法。铁炭法是用金属铁处理高浓度、高COD废水的一种方式,通常在预处理阶段使用。其原理是在酸性条件下,Fe与C中间形成了多个微电流反应池,并对有机物进行氧化还原作用。Fe-C法出水后与石灰进行中和反应,生成Fe(OH)2絮状物对废水中的有机物能起到一定吸附作用,使出水的生化性显著提高。 (2)Fenton试剂法。Fenton试剂是过氧化氢与亚铁离子的结合,其中H2O2 起氧化作用,Fe2+离子主要是作为同质催化剂。Fenton试剂由于具有较强的氧化能力,通常在某些难生物降解或高浓度废水中使用,制药废水处理领域也经常应用。 (3)深度氧化技术。湿式氧化法(WAO)是在高温高压条件下,将氧气或空气中的氧气作为氧化剂,使废水中的无机物和有机物生成CO2和H2O的一种水处理方法。 超临界水氧化技术(SCWO)是以双氧水或分子氧作为氧化剂,以超临界水作为溶剂,氧化分解废水中有机物的一种技术。在制药废水等高浓度有机废水处理中,超临界水氧化技术的应用情况良好,且工艺流程相对简单,节省投资,具有很广阔的市场前景。 2.3 生化处理 生化处理技术是制药废水处理过程中的关键,目前广泛应用于各大型制药厂。生化处理技术主要包括三类:好氧生物法、厌氧生物法和好氧-厌氧组合生物法。 (1)好氧生物处理。由于制药废水中的有机污染物浓度较高,处理较复杂,在进行好氧处理前需对高浓度有机废水加入一定量的生活污水进行稀释,但由于制药废水的可生化性较差,通常单独使用好氧生物处理的废水不能达到排放的标准,需对废水进行预处理后在进行生化处理。目前应用较多的好氧生物处理方法有:循环式活性污泥法(CASS 法)、吸附生物降解法(AB 法)、接触氧化法和生物脱氮除磷工艺(A2/O法)等。 (2)厌氧生物处理。厌氧生物处理高浓度有机废水的效果较好,但单独使用厌氧生物处理工艺处理制药废水,其出水的COD仍较高,不能满足排放要求,因此厌氧生物处理后,还需进行好氧生物处理,才能保证水质达到排放标准。目前我国制药废水中应用较多的厌氧生物处理工艺有:厌氧折流板反应器(ABR)、上流式厌氧污泥床(UASB)和水解酸化法等。 (3)好氧―厌氧及其他组合处理工艺。单独使用好氧生物处理工艺或厌氧生物处理工艺对制药废水都不能很好的进行处理,需将好氧工艺与厌氧工艺组合使用,利用各自工艺的特点对废水进行处理,处理效果较单一工艺明显提高,目前组合生物处理工艺已广泛的应用于各类工业水处理领域,且达到了较好的处理效果。 3 制药废水处理的工艺选择 制药废水中的污染物浓度较高,成本较复杂,采取单独的生化处理往往达不到排放标准的要求,因此需要对废水进行预处理后,在进入生化处理阶段,提高生化处理的去除率。由于制药废水的水质变化较大,废水处理工艺的最开始应设立调节池,对废水的水质和水量进行调节,并保持合适的pH值。预处理工艺可以采用上文介绍到的物化处理工艺和化学处理法,降低水中悬浮物、盐度和COD,降低废水中含有的对生化处理不利的污染物,提高废水的可生化性,利于后续的生化处理发挥最大的处理效果。预处理过后,选择的生化处理工艺的关键是在于出水要求的标准,可根据水质特征选取好氧处理和厌氧处理的组合工艺,如出水的要求较高,还可以在生化处理后考虑添加后处理工艺,保证出水的水质满足要求。工艺选择的原则是保证出水满足要求的情况下,尽可能的使整个工艺系统的投资费用、运行成本和系统维护,满足技术要求且经济合理。总的工艺技术路线为:预处理―厌氧处理―好氧处理―后处理。 4 结束语 由于制药行业原料、产品及生产工艺的多样性,使制药废水的水质较为复杂,因此,没有一套工艺能够将所有种类的废水都处理,不同的水质特点决定着工艺路线的选择,应通过试验并结合相关水质的工程实例来选择合适的处理方式。目前,制药废水处理技术还不够成熟,出水效果稳定性差、水质较差、成本高、资源利用率低等问题仍然很突出。因此,开发新的高效的制药废水处理技术将成为水处理领域未来研究的重点。
先进制造技术论文:先进制造技术及其在机械制造业中的应用 【摘 要】先进制造技术对我国机械制造业发展有着非常显著的促进作用,是我国国民经济发展速度得以进一步加速的重要核心。本文就先进制造技术进行简要分析,并在此基础上重点分析了先进制造技术在机械制造业中的应用,希望能够为我国机械制造业的发展和国民经济的增长带来一定帮助。 【关键词】先进制造技术 机械制造业 应用分析 随着现代科技的不断发展和创新,先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及,但是需要注意的时,现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识,从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展,会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面,先进制造技术的技术理论,在机械制造业中得到具体应用和实现,能够促进机械制造业的快速发展;另一方面,机械制造业因为自身生存雪球,诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展,从而促使其应用范围得到进一步扩大,逐渐推广到其他制造领域中。 1 先进制造技术的概念分析 先进制造技术起始于二十世纪八十年代末,其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇,通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题,对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展,在很大程度上行促进了制造技术的快速发展,促使现代制造技术得到了进一步创新改革,相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变,先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可,如日本、欧洲各国等,并结合此技术将一系列发展技术制定出来,以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来,先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。 从当下理论界而言,尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群,其是以计算机技术为核心,对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用,然后将其运用到制造全过程,如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种:第一,先进制造技术并不是某种具体技术,而是一种技术群,且这种技术群并不是始终一成不变的,而是具有一定的动态化。第二,先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术,而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三,先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征,其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四,先进制造技术的核心在于计算机技术,其是以计算机技术为依据的一种先进技术。 2 先进制造技术在机械制造业中的应用 2.1 在产品设计开发过程中的应用 在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用,诸多现代设计方法和技术,如:绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等,促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲,传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次,及方案、技术以及工艺设计,其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计,如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲,传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施,而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上,以多种学科及技术手段为核心,让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。 2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术 机械制造工艺主要是指将原材料和半成品,加工制造成机械产品的一种方法和流程,在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中,随着日渐渗透进来的先进制造技术,再加上生产的实际需求,已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如:在毛坯制造上,近几年来涌现出来了诸多高新技术,包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看,有精密加工、超精密加工技术,难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看,有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看,机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术,不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足,而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。 2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新 在大批量生产模式下,企业组织管理模式大都是以功能专业化为主,通过对刚性生产线进行运用,让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透,促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式,由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先,使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式;其次,从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式;第三,从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构;第四,从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略;最后,从以技术为核心转变成以人为本。 3 结语 综上所述,先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革,其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战,为传统机械制造业输入了全新的生命力,进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。 先进制造技术论文:浅谈现代先进制造技术 摘 要:制造业在国民经济中起着重要的作用,其发展对一个国家的经济、社会及文化的影响十分巨大和深远。随着科技的进步,制造业中现代加工技术不断地创新,突出的特点就是加工的方法与传统的方法所不同。 关键词:先进制造;自动化技术;信息技术 先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,它不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 一、先进制造技术产生背景 先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。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。 二、先进制造技术的关键技术 一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。 二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。 三是并行工程。并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。 四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。 五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 六是智能制造。智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。 三、常见先进制造加工技术 一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。 二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。 三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。 四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。 我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,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,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是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的行列。 先进制造技术论文:面向转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革 【摘要】本文从转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革出发,从教学目标,教学内容,教学手段,评价方式等方面提出了具体措施。探索了如何培养学生创新思维,发扬课程最大价值,并在教学中进行了实践,取得了良好效果。 【关键词】先进制造技术 转型院校 教学改革 引言 《先进制造技术》课程作为本科机械专业的专业限选课程,通常开设在大学本科第6或第7学期,也有的高校在研究生阶段开设此课程,一般为32~48学时。该课程最显著的特点在于:内容覆盖广,知识融合多,技术特点新,模式更新快。而相比之下,该课程的教材内容却存在:内容滞后性,知识概述性,体系分散性和技术动态性等特点[1]。同时,自十八大以来,在全国改革一盘棋的背景下,现代高等教育正引领高校向着为社会培养应用型、复合型、创新型人才方向转型发展。在此背景下,势必要求技术特点鲜明的先进制造技术课程本科教学要未雨绸缪,做好应对措施,以更好地完成在本科人才培养任务中的学科使命[2]。对此,本文从以下几个方面探索先进制造技术的课程改革,旨在更好服务学校转型发展,提高人才培养质量。 一、革新教学目标,完善评价方式 学科教学目标必须首先服从于人才培养目标。对于应用本科院校的技术类专业,其人才培养目标主要是为社会培养面向生产、管理、服务一线的应用型人才。这就要求学生具有开阔的视野,广博的知识,专业的实践能力和娴熟的动手能力。所以先进制造技术课程的教学目标也应当转变到培养学生的工程实践应用能力和综合性创新能力上来。而相应的课程评价方式也不应仅仅局限于考试或期末考查的方式来进行,可以将课程考核贯穿于整个行课时段,根据内容特点区别性考核,全方位评价学生对知识的掌握情况,培养学生实践应用能力。例如,对于基本概念,重点理论等知识点可通过学生事先预习,再通过一次随堂测验考核;对于重要技术,前沿科学可通过设置课后开放性作业考核,让学生通过查阅资料,检索文献后以书面报告形式提交考核;对于综合技术可通过学生汇报答辩考核;对于实践能力除考查课上实验报告外,还应将课外实验次数,实验内容,企业技术调研结果,工程训练活动等内容纳入进来。形成一套围绕教学目标比较完备的考核体系。 二、精整教学内容,丰富教学手段 先进制造技术课程内容知识涵盖广,在有限的学时里不可能做到一一尽述。所以,应根据应用型本科大学学生特点,有针对性地挑选部分内容讲解。可以适当增加先进制造工艺,制造自动化技术,先进管理技术的讲授;相对缩减现代设计技术,先进制造模式章节的学时。而每个章节内部讲授也应有详略之分。比如先进制造工艺一章中,就可以强化对其他课程中未介绍且技术应用广,发展前景好的特种加工,快速成型工艺等作详细讲授。而对其他课程中已介绍或技术相近的内容只作补充介绍,不必一一赘述,如材料成形工艺技术等。另外,教学的内容不必完全拘泥于教材,可根据实际情况增加最新的学术成果,技术应用和研究热点,以补充教材内容相对滞后的不足。 先进制造技术课程涉及内容多,哲理深奥,综合性强,使得学生在学习过程中理解和掌握比较困难。同时由于先进制造技术在生产实际中的应用与学生现行的学习实习内容融合较少,造成学生感性认识欠缺,对学习的兴趣不高,普遍感到枯燥难懂[3]。因此,授课时应避免只用讲授的教学方式,应尽量丰富教学手段,提升课堂教学质量。比如先进成型工艺一章有条件的学校可以开展实验演示教学,没有条件的学校可以安排学生到周边企业观摩或是通过播放多媒体资料进行教学;又如介绍柔性制造技术时,可以结合学生前期到企业认识实习参观的零件加工工艺,设置“同样的零件通过柔性制造加工时在工艺,设备,工具等方面与现行的加工方式相比将发生怎样的变化”这类问题,通过现场讨论作答的方式提高学生学习兴趣;再比如当介绍ERP的知识时,可只对ERP的基本思路和方法作介绍,可通过让学生课后自行搜集资料并课上汇报的方式,培养学生的自学能力。 三、增强共赢意识,培养创新思维 先进制造技术来源于应用实际,但并不仅仅局限于当前技术,它是用更新的工艺、设备、技术、管理方法优化或改造旧的生产模式。其本身的内涵就相当丰富且新颖,因此在制造类课程中它也具有广泛的代表性,能引起学生极大兴趣。利用这一点,采取一体化教学团学活动的方式,让学过该门课的高年级带动低年级同学良性互动,既可以巩固高年级同学的知识结构,培育榜样意识,也能够促进低年级同学的求知欲望,发扬进取精神,是一种双赢局面。通过开展一系列有益的专题讲座、知识问答、技能训练、模拟工程师、创新竞赛,在全专业内形成团结互助,热爱创新的浓厚氛围。 结束语 总之,《先进制造技术》的课程教育应该摒弃不合理的灌输式教学模式,革新长期不变的知识内容,探索与教学目标一致的过程式评价方式,尽最大力量发扬以课程特征为基本的价值效益。立足课程,服务于本科院校的转型发展,更好地培养实践型、复合型、创新型人才。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 【摘 要】随着我国制造业的不断发展,制造技术也得到了快速的发展,且制造技术在机械制造中得到了广泛的应用,不断推进我国制造业的持续发展。本文主要对先进制造技术和机械制造工艺分别进行了分析,并对两者之间的紧密联系进行了阐述,以期能够为不断提高我国制造技术和制造工艺做出相应贡献。 【关键词】制造技术;机械制造;工艺 制造业是我国第二产业中的重要行业,我国是制造业大国,制造业发展水平的提升对于推动我国经济发展有着重要影响,因而随着社会的不断进步,制造业中的技术和制造工艺也在不断发展,加深对制造技术和制造工艺方面的研究,对于推动我国制造业发展,提升我国制造业在国际上的竞争力具有重要价值。 一、先进制造技术和机械制造工艺 (一)先进制造技术 随着科学技术的不断向前发展,制造技术的内涵也不再仅仅局限于传统手工制造上,现代先进的制造技术是集多家之成,融合电子技术、互联网技术和管理方法等学科内容,先进制造技术在制造企业中的应用使得制造商的生产质量和生产效率不断提升,其主要包括四个部分,制造工艺、设计技术、自动化和管理,是传统制造技术发展到一定阶段的产物。具体来说先进制造技术在当前主要有以下几个特点:一是面向工业应用,先进制造技术发展的主要目的是为了在工业中进行应用,而且不仅仅局限在制造工艺的应用上,而且现代先进制造技术还能够应用到市场调研、产品设计、包装、维修等等各个方面当中,其应用面更加广泛;二是竞争性强。现代先进制造技术的高低直接会影响制造企业在激烈市场竞争中的地位,并且随着全球化的加深,国内产品往往受到来自国外先进制造技术的冲击,这就对国内制造企业在制造技术方面的投入提出了较高要求;三是带来制造业的改革。先进制造技术标志着制造技术发展的新阶段,既继承了传统制造技术的精髓,又吸收了现代科学技术成果,并且将制造技术贯穿到产品生产过程当中,形成制造业中比较特色的产品技术群,掀起了制造业发展的一场革命。 (二)机械制造工艺 机械制造工艺则是机械制造业产品工艺水平的高低,随着制造业的不断发展,机械制造业也发生了深刻的变化,现代机械制造业的发展趋势也与传统大不相同,具体可以表现在以下几个方面上:一是现代机械制造业正朝着自动化的方向发展。随着自动化技术和程序在制造业中应用的推广,机械制造业也正在朝着自动化的方向发展,不仅是管理自动化,而且生产整个过程也要实现自动化。随着国内对机械制造需求量的增加,机械制造业的生产效率也成为制约机械制造企业发展的关键,自动化的生产模式能够大大提升机械制造生产效率,降低生产人员的劳动强度;二是现代机械制造业正朝着集成化的方向发展。为了有效提升机械制造的生产效率,其加工模式也由以往的分散式加工向集成化方向改变,从机械制造工艺的第一步到最后加工成品完全集中在一起进行,这样保证了生产的连续性,而且能够提高管理效率。 二、先进制造技术和机械制造工艺之间的关系 从上面的分析可以看出,制造技术影响的是整个制造行业的发展,而机械制造作为制造行业中的一部分,自然也会受到制造技术的影响,两者之间存在着密切关系。首先,先进制造技术能够推动机械制造工艺的发展,先进制造技术在机械制造业中的应用使得机械制造产品质量和生产效率不断得到提升,促进了机械制造工艺水平的提高,推动了机械制造业的不断发展。近年来,先进制造技术在机械制造中不断得到应用,推动机械制造企业也发生了深刻变化,不仅其产品的生产方式发生了深刻改变,而且其工作方式、管理方式、市场营销方式等都发生了较大的改变,可以说先进制造技术在机械制造业中的应用推动了机械制造业的快速发展,使机械制造工艺水平不断提升,从而不断增强机械制造业在市场经济中的竞争实力,为机械制造工艺和制造业的持续健康发展做出了很大贡献。其次,机械制造工艺作为先进制造技术的一部分,其工艺水平的提升和使用体现了先进制造技术在制造业中的重要地位,从而不断丰富了先进制造技术。由此可以看出,机械制造工艺和先进制造技术之间是共同促进、共同发展的关系。 三、结束语 制造技术和机械制造工艺水平的高低直接关系着机械制造业发展水平的高低,因而应该加强对制造技术和机械制造工艺方面研究的重视,上到国家下到制造企业应该将技术和工艺水平提升作为制造业发展的重点,结合企业自身的经济情况来采取相应措施不断提升制造技术水平,从而不断推进我国的制造业健康持续发展。 先进制造技术论文:浅谈将学科前沿引进“先进制造技术”课堂教学 摘 要:科学的迅猛发展使得制造技术发生巨大变化,产生一系列的先进制造技术,新技术就会需要新的生产者和管理者,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程。新技术随着科学的发展不断更新,所以教师在讲授“先进制造技术”这门课程时引进学科前沿是非常必要的。 关键词:学科前沿;“先进制造技术”;课堂教学 “先进制造技术”是一门新课程,这门课程的特点是涉及的内容比较多,信息量大而且知识比较新。而先进制造技术本身也是动态发展的,随着新科技、新理念不断完善,不断有新成果、新技术产生。结合“先进制造技术”这门课程和先进制造技术本身特点,将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学,以研促教、教研结合,激发学生的兴趣,拓展视野,培养学生的创新能力是非常必要的。 一、将学科前沿引进“先进制造技术”的必要性 先进制造技术由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素,是制造技术的最新发展阶段。先进制造技术的应用使工厂生产发生巨大的变化,产生一系列新的职业及岗位[1]。我国高等院校的机械专业正是为生产第一线培养和输送人才,这些人才作为制造部门的建设者和管理者应该紧跟新技术、新发明、新产品,全面了解制造业,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程[2]。先进制造技术是一种动态技术,不断吸收各种最新的技术成果,那么“先进制造技术”课程也应该是一门动态的课程,随着新科技、新理念的出现而不断更新、充实和发展。而新技术、新理念、新产品、新发明等都和学科前沿紧密相关,所以将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学就非常的必要。 二、教师以研促教、教研结合、终身学习 近些年来,国家在科学研究上投入大量的财力、物力和人力,设置不同级别和类型的基金项目,鼓励教师积极申报课题及进行成果转化。所以越来越多的高校教师积极投身科学的海洋,不断有新发明、新产品以及高水平的论文走在科学的前沿。教师在授课的过程中将自己的研究成果以及研究方向的科学前沿和教材有关章节的内容有机结合,对于学生而言能激发兴趣、开阔视野,提高课堂学习效果;对于教学而言教研结合,打破传统的教学模式,深挖教材,增加教学的深度和广度;对于教师而言提出更高的要求,要紧跟学科发展,不断提高自身科研水平,以研促教,树立终身学习的理念,同时将自己的科学研究成果展示给自己的学生是对自己的肯定,也是非常兴奋和自豪的[3]。 三、学生激发兴趣、开阔视野、积极向上 3D打印即快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术在航天科技、医学、房屋建筑、汽车、电子、服装等领域都有所应用,使得一些不可能实现的变成可能,影响着人们的生活。将3D打印技术的最新成果引进“先进制造技术”快速成型这个章节,对于学生而言能开阔视野,加深书本知识的理解同时还能掌握最新动态学科前沿,这将大大激发学生的学习科研兴趣,同时也会使得一部分学生在本科阶段就投身科学研究中,积极参与感兴趣的教师课题研究并可以在相关教师的指导下自己申请大学生创新创业项目(近几年来高校加大了对大学生创新创业项目的扶持力度)。从学生的长远发展角度而言,也是终身受益的。比如本科阶段参加科研训练,能够提高学生的动手能力和养成思考的习惯,大四完成毕业论文时就能得心应手。如果学生本科阶段对科研产生浓厚的兴趣,就会继续深造,走上科研的道路。常言道:“兴趣是最好的老师。”学生对科研产生兴趣,那么在科研的道路上也会硕果累累。所以教师应该将自己的科研和本科教学有效地结合,激发学生的兴趣,开拓学生的视野,使学生受益终身。 总之,现代科学技术迅猛发展,新成果、新技术层出不穷,学科在高度分化基础上走向高度综合。“先进制造技术”这门课程更是具有这样的特点,所以在本科教学过程中,教师要将课程和科研有机结合,让学生了解学科前沿,开拓学生的视野,培养学生的创新能力,培养更优秀的学生。 先进制造技术论文:3D打印技术推动先进制造业的发展 [摘 要]对3D打印技术的概念进行了介绍,对3D打印技术在航空航天、生物医药、建筑等领域的国内外发展状况进行了分析,指出高精尖技术领域的需求与3D打印技术的发展是相辅相成的。 [关键词]3D打印,航空航天,生物医药,建筑 0引言 3D打印技术又称增材制造技术(Additive Manufacturing,AM),是指依据计算机三维模型数据,采用与减式制造技术相反的逐层叠加方式,利用金属、塑料或其它材料逐层打印来制作物体的过程,也被称作叠加成型技术或快速原型技术。3D打印技术自1984年问世以来便广受关注,经过30多年的发展,如今已成为推动世界先进制造业发展的源动力之一,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。掌握和应用最新最前沿的科学技术,推动生产力的发展,将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。目前,发达国家正在飞速发展3D打印技术,美国、日本和德国占据了3D打印市场的主导,尤其是美国占据了全球近40%的比重。我国的3D打印技术起步较晚,然而,近年来其在国内的应用市场日趋升温,据前瞻产业研究院统计,2012年中国3D打印市场规模约为10亿元人民币,到2013年达到了20亿,预计到2016年将达到100亿,从而超越美国成为全球最大的3D打印市场。 3D打印技术引发了制造业新一轮的技术变革,已在航空航天、医疗、建筑等等多个领域取得了迅猛的发展,为尖端技术研究提供了关键的技术支撑。 1 航空航天领域 航空航天尖端领域是3D打印技术的重要应用领域之一。美国麻省理工Technology Review中指出,高性能金属材料3D打印技术的突破是3D打印领域的重要里程碑,它将成为航空结构轻量化、高效低成本化的革命性途径。美国增材制造路线图将航空航天列为推动3D打印发展的第一工业目标行业,美国国家增材制造创新联盟2014年资助的15个项目中60%与航空航天直接相关;欧盟Horizon 2020 计划给增材制造带来发展新机遇;英国政府2014年资助考文垂大学6000万英镑,建设开发航空部件的国家增材制造中心;德国建立了直接制造研究中心,主要研究和推动增材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应用;法国增材制造协会致力于增材制造技术标准的研究;瑞士的洛桑理工学院以及加拿大国家研究委员会均成立了增材制造研究中心;西班牙也启动了一项发展增材制造的专项,研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容;我国在《国家增材制造发展推进计划》(2015~2016 年)中提出到2016 年在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平的发展目标。 在众多研究计划支持下,航空航天用3D打印金属构件取得了重要进展。美国AeroMet公司于2000年9 月完成了激光快速成形钛合金机翼结构件,并于2001年为波音公司制造了次承力钛合金结构件;2013年,美国普惠-洛克达因公司采用SLM技术制造了J-2X火箭发动机的排气孔盖,另外,美国军方已经利用3D 技术成功试制出导弹弹出式点火器模型,并取得良好效果。我国从2000 年开始钛合金等高性能大型关键金属构件激光增材制造技术研究,一直受到政府主要科技管理部门的高度重视,北京航空航天大学王华明教授团队的研究结果表明,激光打印的钛合金零件的抗疲劳性能比锻件高32%~53%,疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级,该团队制造的某战机钛合金主承力构件加强框投影面积达5.02m2,通过了装机评审,使我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家,该成果获得了2012年度“国家技术发明奖一等奖”。 2 生物医学领域 随着生物制造概念的提出和发展,3D打印技术在医学领域的应用也越来越广泛,主要涉及以下五个方面。 第一个应用方面是快速构建医学模型以利于术前模拟,提高手术成功率,美国儿童医院曾利用3D打印技术打印出了患者的心脏模型。 第二个应用方面是利用3D打印的优势来调节材料的密度,通过改变孔隙率和微孔大小,制造适应细胞生长的活性骨骼。Jiankang等人利用3D打印技术,制造出了钛合金半膝关节和多孔生物陶瓷人工骨骼,组装后得到了临床表现良好的复合半膝关节假体;国内的清华大学、西安交大和上海交通大学的研究团队在这方面取得了最具代表性的成果,成果制造出了具有生物活性的人工骨骼。 第三个应用方面是制造生物器官。美国南卡罗来纳医药大学采用3D打印技术成功打印出了三维肾脏血管;Mannoor等人[13]打印出的仿生耳能实现听觉;清华大学成功制造出了具有自然特性和生物活性的组织器官;西安交通大学采用天然基质生物材料成功研发了打印立体肝组织的仿生设计和制造技术。 第四个应用方面是个性化控制细胞分布,精确打印牙齿生物支架。美国Stratasys公司和德国Envisiontec公司的都生产出了专门用于牙科应用的3D 打印机;华中科技大学自主研发、制造出了可摘除的钛合金义齿支架;北京大学口腔医学院成功研制出了人牙髓细胞共混物,并成功进行了打印实验。 第五个方面是3D精准扫描建立3D数据模型实现整形美容。美国康奈尔大学的研究人员利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植;美国北卡罗来纳州维克森林大学再生医学研究所成功研发出能打印出皮肤的系统,并进行了实验验证;英国口腔外科医生Andrew Dawood利用3D打印技术成功恢复了肿瘤患者的说话和吞咽能力以及面部特征;我国上海大学附属人民医院利用 3DP工艺,打印头颅三维模型及缺损的下颌骨模型,成功为23位患者进行了修复下颌角截骨整形术。 3 建筑领域 3D打印技术在建筑领域的应用目前主要包括两方面:一是在建筑设计阶段制作建筑模型;二是在工程施工阶段利用3D打印技术建造实际建筑结构。 在建筑设计阶段,设计师可以使用3D打印机将计算机中的设计三维模型直接打印为建筑模型,这种方法具有快速、环保、低成本等优点,可以用于制作精美的建筑模型。目前3D SYSTEM公司能以石膏粉为原料打印彩色建筑模型。 在工程施工阶段,3D打印技术用于快速打印建筑结构目前正处于研发阶段,取得了一定的研究成果。当前应用的3D打印技术主要有D型工艺(D-Shape)、轮廓工艺(Contour Crafting)和混凝土打印(Concrete Printing)。D型工艺由意大利发明家恩里克・迪尼发明,通过打印机底部的喷嘴,喷射出镁质黏合物,在黏合物上喷撒砂子可逐渐铸成石质固体,通过一层层黏合物和砂子的结合,最终形成石质建筑物;建造完毕后建筑体的质地类似于大理石,比混凝土的强度更高,并且不需要内置铁管进行加固。“轮廓工艺”是由美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克・霍什内维斯提出的,轮廓工艺的材料(混凝土)由喷嘴根据设计图在指定地点中挤出后,由喷嘴两侧的刮刀进行外型修整,凝固后可形成建筑结构外墙。混凝土打印由英国拉夫堡大学建筑工程学院提出,使用喷嘴挤压出混凝土通过层叠法建造构件。 4 结论 许多高尖精技术领域的需求推动了3D打印技术的研发和应用,3D打印技术的进一步发展也促进了这些领域里先进制造业的发展。进一步发展3D打印技术,解决现存的技术难题,实现打印产品规模化生产是3D打印技术推动先进制造技术发展的根本所在。 先进制造技术论文:基于先进制造技术课程的创新实践 摘 要:以先进制造技术课程为载体,通过教学目标的重组、教学内容的创新展示了理实一体化教学实践的改革成果。 关键词:制造技术;教学目标;课程创新 近几年,学生的就业决定了教学的内容与教学方式,高等职业院校培养的是面向生产一线的高技能人才,这就决定了高职院校专业课的教学亟须打破传统的教学方式,进行二次开发,其核心就是教学模式的改革,即理实一体化教学。理实一体化教学,就是将某门课的基础知识与实践操作知识交替进行教学,让学生在学、做、思的过程中接受新的知识与技能。 一、教学目标的创新设计 1.教学任务分析 先进制造技术主要讲解的是逆向设计、建模与加工。其具体的工作流程是针对现有样品或模型通过三坐标数字化测量仪准确、快速地将物体的三维坐标数据以数据点集的形式获取得到。在经过数据处理、构建曲面、编辑、修改后,传送至常用的CAD/ACM系统作进一步的设计,再由CAD/CAM系统生成刀具的NC加工轨迹传送至CNC机床制作所需模具,或者生成STL文件传送到快速成型机将样品模型制作出来,也可由CAD生成机械加工用的图纸,再由传统机床加工出产品零件的流程。 2.学生情况分析 本门课程的教学对象是精密机械加工技术专业大三的学生。学生已进行过三维设计软件造型的基本技能训练,具备一定的实际操作能力,学生学习过机械制图、CAD/CAM技术等专业课程,具备了一定的专业理论基础知识。 3.教学资源分析 理实一体教室或实训室配置有40套三维逆向建模与创新的软、硬件平台。 4.教学目标设定 综合以上对教学任务、学生情况和教学资源的分析,根据目前职业教育“以就业为导向,以能力为本位,以技能为核心”的指导思想,以职业标准和教学大纲为依据,设计本任务的教学目标,如表1所示。 二、教学内容重整组合 三、教学方法推陈出新 充分利用教学资源,遵循“听一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如比一遍”的技能认知规律,采用“听、看、做、比”相融合的学习方法。通过实践学习,提供给学生更多的动手机会,培养他们勤于动手,乐于动脑的好习惯。 在教学改革实践过程中发展,学生的技能水平提高了,知识掌握较以往更牢固,学习兴趣浓厚了。看来高职专业课的教学内容应该源于工作岗位的任务和职业能力的要求,从工作过程的完整性着手。 先进制造技术论文:浅谈先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 [摘 要]随着我国科学技术的高速发展,人们生活水平的提高,社会经济水平也得到了愈来愈快的提升。在这种情况下,抽油机制造行业也随着经济的发展而高速发展着。本文主要先就抽油机制造行业的特点进行分析,并就我国当前抽油机制造技术的发展现状进行探讨,最后对先进制造技术在抽油机制造行业中的应用进行总结分析。 [关键词]先进制造技术 抽油机 制造行业 科学技术是我国当前社会、经济发展的第一生产力,同样适用于抽油机制造行业的发展。随着科学技术水平的不断提高,新工艺、新技术在抽油机制造行业中也具有至关重要的地位,属未来抽油机制造行业发展的主要趋势。随着我国对先进制造技术的深入研究,相关研究成果也日渐成熟。本文就在以分析当前抽油机制造技术发展现状的基础上,对其在抽油机制造行业中的发展应用展开探讨。 一、我国抽油机制造行业当前发展现状分析 就从当前世界范围看来,我国属世界上排名地位仅次于美国的第二大能源消耗国家,且随着我国社会经济的不断发展,对各项能源的需求量也愈来愈大,尤其是原油的消耗量不断增加。但是,如若仅从我国当前能源利用的生产现状来看,根本无法满足我国社会市场的发展需要,不仅如此,石油的大量进口也与我国国情发展严重不符。无论是从哪一个方面来看,这都对我国的发展带来极大阻碍,导致我国经济发展面临重重阻挠。而我国当前面临最关键的问题就是如何面对能源的挑战。基于此,在以我国当前发展现状为前提条件下,不仅应该着重提高我国的石油生产量,同时还需做到节能减排,实现我国能源可利用率的提高,特别是企业对资源的利用率,必须要进一步提高。 依据我国大量实践资料与研究表明,当前抽油机在油田工作中具有极高的耗电量,最高可超过油田耗电总量的40%左右,而抽油机可利用的有效电能仅占实际耗电的1/3左右,就此,如何控制抽油机能耗消耗,实现其工作效率的提高,对我国未来的发展也是相当大的一个挑战。在这种情况下,我们就必须要将先进的制造技术应用到抽油机制造行业中去,以期借助先进制造技术的优势,促进抽油机工作效率的提高,增加原油产量。 总之,为节省抽油机的能耗消耗,我们通过在抽油机制造行业中采用改革抽油机基本结构、减少抽油机总体用钢量等方法,取得较好效果。当前得到普遍应用的包括双驴头型抽油机以及下偏杠铃型抽油机等等。 二、先进制造技术的特点分析 先进制造技术与传统的制造技术比较,存在诸多优点,具体包括以下几个方面: 第一,先进制造技术重视在制造过程中的组成以及对管理合理化的更新方面,它属于由硬件、软件以及人组成的系统集成。 第二,先进制造技术的根本目标是为实现并提高制造业的低能耗、高效率、清洁以及灵活生产,实现上述目标可进一步提高制造业的市场竞争力及应变能力。 第三,先进制造技术除了对制造工艺的应用之外,在整个制造业的运作过程中都有应用体现,例如从初期的市场分析,产品的设计以及加工,直至后期的产品服务于维修等各个阶段,都可以将先进制造技术应用其中。 第四,先进制造基础除了包括物质流与能量流外,还包括信息流及知识流,也就是说其属于将人、信息、管理与技术集为一体的四维集成应用,这也属于先进制造技术的一个重要特点。 在我国国民经济高速发展的同时,钢材料的价格在近些年来也突飞猛涨,有些企业虽然在此过程中不乏缺少对抽油机的改革创新,但却并未获得较好效果。究其原因,我国当前还并未形成与抽油机改进制造相关的完整理论体系,这也就无法实现对抽油机的改革创新提供可靠的理论依据,同时,这也与我国发展制造水平存在着密不可分的关系。就我国当先对抽油机的改革来说,主要是集中在引进设计或者是引进改进这两点,设计层次并不高,而就国外已经较为成熟的抽油机设计来看,其出发点在于对抽油机制造原理、结构设计以及使用等多方面、深入角度的剖析,在借助先进制造技术的条件下,实现抽油机的高效性与节能性。这也告诉我们,如果想要实现我国抽油机的发展,应积极、主动探索国外成熟技术,将新的、成型原理引入到抽油机制造行业中。 三、先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 就结合我国当前抽油机制造行业的发展特点来看,应积极对国外先进的制造技术进行探索,加以借鉴,引进国外成熟的抽油机制造技术原理,将其在符合我国抽油机制造行业的前提条件下实现有效应用与完善。随着我国机床业以及装备业的高速发展,与当前高素质人才相结合来看,我国其实已经具备了设计、制造先进制造技术的基本实力,在此基础上,充分结合人才资源与先进制造技术的发展,继而提升我国抽油机制造行业的发展水平,促进产品技术实力的提高。我国大部分抽油机制造行业其实都存在属于自己的研发网络,且将CAPP、CAD等计算机辅助技术应用其中,已经为先进制造技术的发展奠定了坚实基础。针对于此,与现有技术充分结合,积极推动先进制造技术在抽油机制造行业中的应用,建立与完善抽油机虚拟样机,在以虚拟样机为基本前提下,进行对我国抽油机工作情况的探讨,可以实现对抽油机可靠性能及基本使用性能的深入分析,继而发现其中不足之处,总结后采取相应对策进行完善。 结束语 当前正是我国抽油机制造行业发展的关键时期,无论是对先进制造技术的发展还是我国社会经济的发展都具有至关重要的影响,属我国未来发展面临的一项重要难关。针对于此,我们应紧抓机遇,进一步促进我国抽油机制造业的快速发展,积极提倡并实现先进制造技术的应用,借鉴国外成熟经验,提升我国抽油机制造能力,争取尽量与国外先进的制造技术水平持平,确保在竞争日愈激烈的国际市场中可以占得一席之地。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造的工艺若干分析 摘 要:随着相关社会的不断发展,社会上的各个行业也取得相应的进步。在现在社会上的制造行业和相关机械行业的不断发展的过程中,相关的制造行业和机械行业之间出现了一些相似的地方,这些相似的地方在很大的程度上使得社会的行业之间的发展都取得了相应的进步。而且在相关的制造行业中运用相关的机械行业可以在很大的程度上使得我国的制造行业的发展取得一定的提高,从根本的角度上解决我国制造行业发展滞后的问题,进一步使得我国的相关经济有更好的发展。 关键词:先进制造技术;机械制造;工艺分析 总的来说相关的制造行业对我国的经济发展起到了不可忽视的作用,因此进行相关制造行业的改革,使其更加符合社会发展的需求对我国的经济方面能够带来很大的好处。而且在很大方面来说,我国的相关制造行业与先关的机械行业进行有机的结合在很大的程度上能够使得我国的制造行业的发展有明显的提高,从而使得我国的相关经济水平取得了更加良好的发展。自我国实施相关的改革开放以来相关的制造业也取得了很快速的发展,这种快速的发展使得我国的相关制造工艺在很大的程度上得到了一定的提升。在这个高速发展的过程就需要对相关的制造技术与相关的机械制造工艺进行相应的结合,从而在很大的程度上使得制造业的发展更加符合社会的需求。 1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系以及应用 1.1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系 在现在社会的不断发展的过程中相关的制造技术的发展对我国的经济发展起到非常重要的作用,而且相关的制造技术的发展所涉及的范围也非常广泛,不仅包括相关的工业制造项目还包括相关的食品制造和机械制造的项目。总的来说,我国社会经济的发展在很大的程度上是取决于相关的制造技术的。而且对相关的制造技术的概述还可以看出相关的制造行业是属于我国现在社会上经济来源的最主要动力,因此做好相关的制造技术对我国的经济发展能够起到非常重要的作用。另外相关的机械制造工业在我国的发展也占据着很高的地位,这就在很大的程度上要求对相关的机械制造进行相关的改革。从很大反方面来说,我国机械行业的发展中出现的相关机械设备在很大的程度上还存在一定的问题,为了对这些问题进行合理有效的改善就需要对机械设备进行相关的机械设计和重新制造,在这里就涉及了相关的计息可制造。而且在进行相关的制造技术中也经常会使用一些机械设备,这就在很大的程度上使得这两者之间有一个紧密的联系。从相关的实例中可以看出在进行相关的制造技术中配合使用相关的机械制造工艺,可以在很大的程度上使得相关的制造技术的进行发挥事半功倍的效果,在一定的程度上可以使得相关的制造技术得到更好的发展。总而言之,这两者之间是存在非常紧密的关系,在一定程度上是相互影响和制约的。 1.2 先进制造技术在机械制造工艺中的应用 相关的来说,实行先进的制造技术对社会的经济发展起到作用是非常大的,而且进行相关先进的制造技术在对现在社会上的技术设计和相关的工艺设计的影响是非常大的。而且在近年来发展的机械制造工艺在很大声的程度上是受相关的制造技术的影响,这也在很大的程度上表明了相关的制造技术采取先进的手法可以对机械制造工艺产生一定的影响。对与机械行业的改变通过相关的实例可以发现其改变的趋势主要在于对机械制造工艺的生产方式产生一些变化,这些变化要求相关的机械制造工艺在进行生产的过程中采取先进的设计理念。而先进的制作技术在很大的程度上也能够满足这种先进机械化的生产,因此先进的制造技术在机械制造工艺中的应用主要在于使得机械制造工艺的生产更加便捷,进一步实现相关产品零库存的思想目标。 2 提高先进制造技术水平和机械制造工艺质量的相关措施 制造业在国民经济中占据主导地位,涉及社会各个行业,先进制造技术的水平高低决定了机械制造工艺质量的好坏,因此我们必须提高先进制造技术,改进机械制造工艺能力。在新形势下若想提高机械制造工艺创新能力,就必须采取相关方面的措施,以此提高先进制造技术水平。 2.1 采取措施提高先进制造技术运用与机械制造工艺之间的契合度,加强工艺创新研究开发力度,使制造技术同机械制造工艺进行整合。机械制造工艺创新是指机械制造企业利用新型生产制造技术、制造方式和规则体系等等,目的在于提高机械制造企业的生产运作能力、机械设备的品质和经营效率的制造活动。工艺创新的方法主要有:应用信息化手段、使用先进设备、使用集成技术、使用优化理论。 2.2 国家政府部门要提供政策和资金支持,帮助制造部门研究先进制造技术和机械制造的工艺程序。不仅如此,制造单位也要积极参与研究,因为制造单位才是研发的主体。就目前现状来说,机械制造单位应当改变传统的制造理念,处理好长远利益和短期目标之间的关系,加大投入力度,提高经营管理质量。政府部门要关注机械制造的发展,尤其是对薄弱的环节,应该充分发挥管理职能,采用政策积极引导、支持制造企业的发展。 2.3 坚持实事求是的原则,根据实际需要确定试行区域,不断循序渐进的推广先进制造技术和机械制造工艺技术。先进制造技术的研发和推广要因地适宜,地区、单位之间的差异性比较大,在开展推广工作的时候要立足实际,采用滚动式发展方式。试行地区应当采用重点单位和具有代表性的单位,不断的研究与分析,一定好待先进制造技术体系完善和成熟之后再广泛应用于制造企业。 2.4 政府部门和制造企业与高校联合起来,培养创新型和复合型人才,提高机械制造人才的创新能力。创新是指人们为了发展的需要,运用已知的信息,不断突破常规,发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新活动的核心是"新",它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造,或者是内容的丰富和完善。 结束语 社会的进步过程中往往伴随着相关技术的改革,尤其对我国现在社会上高速发展的制造行业和机械行业来说这种改革的趋势显得更快速。而且在现在社会的发展过程中为了相应国家的社会发展需求对相关的制造工业进行相应的改革就显得格外的重要。对相关的制造行业的发展来说在很大的程度上是需要涉及相关的机械行业,因此合理有效的发展机械行业使得相关的制造行业得到更好的发展,对我国的经济发展起到非常重要的作用。 先进制造技术论文:基于数字化技术的先进制造技术 【摘 要】分析了先进制造技术的主要特征,论述了先进制造技术的发展与数字化技术的关系,探讨了数字化技术在先进制造技术领域的应用状况及发展趋势。指出数字化制造是先进制造技术的核心技术,对数字化先进制造技术的几个关键技术进行了具体阐述。 【关键词】数字化;先进制造;机械;信息化 1 先进制造技术的含义 先进制造技术AMT(Advanced Manufactories Technology)是指以提高制造企业综合效益为目的,综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术,对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。 相对传统制造技术,数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术,且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新,是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述,将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工,从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。 2 数字化是先进制造技术的基础 2.1 先进制造技术的基本特征 先进制造技术包括以下五个基本特征。 (1)先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础,必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺,它从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 (2)通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收整个过程。 (3)系统性。随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 (4)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、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。 (5)技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。 2.2 基于数字化的先进制造技术 数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代,数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明,标志着机械制造业向着数字化走出了第一步,随后制造信息化沿着三个方面推进,一是现场生产方面,如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是产品和工艺设计方面,如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生产管理和集成方面,如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。 3 数字化是先进制造技术发展的核心 3.1 数字化先进制造的核心技术 数字化是先进制造技术的核心,它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4,6]: (1)制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程,建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识,并为实验所验证。 (2)网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术,改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究,尽快掌握并赶上国外先进水平。 (3)虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素:数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。 3.2 数字化对先进制造技术的实现 (1)数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展,这些企业可利用协同工作技术,在一定的时间、一定的空间内,利用计算机网络,小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。 (2)数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务,只有借助于高性能计算机和高速网络,在数字化环境中,充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源,才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部,必须根据任务,由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是,一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。 (3)数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间,为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。 (4)数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战:一是要大大减少开发时间,二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造(CAD和CAM)已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法,但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。 虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程,对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践,催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。 (5)数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时,每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此,为了有效地保护环境,一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造,一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD M (EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing )。 4 数字化是先进制造技术发展的未来 目前,计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段,目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势,可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的,信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。 当前,数字化制造正在深入发展,其主要趋势呈以下四点: (1)由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI(Model Based Definition,MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions,MBI基于模型的作业指导书)为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准,为设计人员服务,解决的是要制造什么的问题;MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法,为加工、装配、检测人员服务,解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来,可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。 (2)真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术,为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段,也是目前制造业的重要发展方向,如精密化、智能化、网络化、极端化等,无一不与数字化制造技术的发展密切相关。 (3)数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术(VR, Virtual Reality)的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法,虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证,并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展,这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。 (4)数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上,实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题,是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前,生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视,它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具,尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。 5 结束语 先进制造技术是改造传统制造业的有效手段,为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业,需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展,可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术,是实施其他先进制造技术的平台。 数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环,其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术,大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。 先进制造技术论文:面向车辆工程的先进制造技术课程改革探讨 摘 要:很多高校都将先进制造技术作为专业必修课程,都非常重视先进制造技术在生产实践中的应用。然而现有的先进制造技术教材不适应当前先进制造技术的发展,教学内容针对性不强,并且当前的教学模式不能够很好地调动学生的学习主动性。针对上述问题,该文立足于车辆制造业,在先进制造技术课程内容体系、教学模式等方面做出了初步的改革尝试,在课程内容中增加了先进材料成形技术,在教学模式上尝试采取流程教学法。实践证明,很好地激发了学生的学习兴趣,收到了良好的效果。 关键词:先进制造技术 车辆工程 教学改革 课程内容 1 先进制造技术课程背景 20世纪80年代末,美国为了应对其制造业所遭遇的挑战,达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的,提出了发展先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)以增强其制造业在国际上的竞争力,由国家科学工程技术委员会(FCCSET)主持开始实施先进制造技术计划。随后,欧美日等国家纷纷跟进。 先进制造技术是现代制造技术的总称,涵盖了制造的各方面,包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。 国际生产工程学会(International Institution for Production Engineering Researeh,CIRP)统计表明,当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展,越来越多的先进制造技术应用到生产中。 汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来,我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部的汽车工业数据显示,2014年我国汽车总产量为2372.29万辆,同比增长了7.3%,同时汽车销量为2349.19万辆,同比增长了6.9%,产销量均位列世界第一。其中,前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽,其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万,占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而,我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆,仅占轿车销售市场的22.4%,同比反而下降了17.4%。因此,国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地,作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。 2 先进制造技术课程现状 为了让学生能够了解和掌握相关的技术,从20世纪90年代起,许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程,来满足工业企业生产的要求。 一直以来,先进制造技术教材的特点是内容全面,但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群,即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而,时至今日,先进制造技术发展了20年,许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。 先进制造技术之所以谓之先进,是因为它指的是动态的技术,是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性,所以先进制造技术课程内容也应该是动态的,其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。 另一方面,现有先进制造技术的教材内容广泛,但没有考虑到行业特点,缺乏对应的案例,因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍,造成学生感觉枯燥乏味的状况。 3 课程改革 3.1 教学内容改革 针对目前的课程现状与本校的行业特点,重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色,对先进制造技术课程内容进行改革,以车辆制造(汽车、摩托车和轨道车辆)为导向,引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。 机械产品的制造分为三种方式:去除成形,整体成形和添加成形,对应的典型工艺分别为切削加工,材料成形(铸造、冲压等)和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容,例如高速加工、精密加工和快速成形,但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而,汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此,非常有必要对学生增加这方面的知识。 近年来,出现了许多先进材料成形技术,如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此,在教学内容中增加先进板料成形技术内容。 另外,近年来,随着节能环保日益受到重视,汽车轻量化成为当前的热点,研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身,因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此,在教学内容中增加先进连接技术内容。 3.2 流程教学法 现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6],然而企业生产实践中,各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解,在课堂教学中,打乱教材的组织顺序,以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明,流程教学法类似于案例教学法,更能激发学生的兴趣和学习主动性。 (1)产品开发阶段。从汽车概念设计开始,在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术,在车身结构设计时引入CAE技术,在样车制造阶段引入快速成型技术。 (2)生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP,针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。 (3)批量生产阶段。针对汽车三大部件:发动机、车身和底盘,以发动机为对象,讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例,讲解先进板料成形技术;以白车身焊接为例,讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术;结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线,讲解先进生产管理技术和先进制造模式。 通过上述教学内容和教学模式的改革,极大地调动了学生的兴趣,激发了学生的学习主动性,收到了很好的效果。 先进制造技术论文:简析制造业先进制造技术模式 摘 要 受电子信息产业不断发展、劳动力成本不断提高以及生产周期和精度要求越来越严格等因素的影响,先进制造技术呈现了新的特点和发展趋势。首先,介绍了先进制造技术发展背景和概念;然后,结合现有先进制造技术的发展特点、技术发展趋势以及社会发展要求,分析了先进制造技术的发展模式和特点; 关键词 先进制造技术 模式 生产 1先进制造技术概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称AMT)是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术,使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活,取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称。 先进制造技术是一个多学科体系,包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统,主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心,辅以支撑技术和制造技术基础设施(管理技术)。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等,管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此,先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。 2先进制造技术的发展模式 先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的;信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的;未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式,它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。 2.1柔性生产 柔性生产模式由英国莫林斯公司首次提出的,在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产,以增强制造业的灵活性和应变能力,可缩短产品生产周期,提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。 2.2精益生产 精益生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点,其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性,使所生产出的产品具有精益特点。 精益生产就是及时制造,消灭故障,消除一切浪费,向零缺陷、零库存进军。因此有些管理专家也称精益生产方式为JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式。其核心思想包括: (1)追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产,或使库存达到极小的生产系统,为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。 (2)追求快速反应,即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化,精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法。 (3)企业内外环境的和谐统一。精益生产方式成功的关键是把企业的内部活动和外部的市场(顾客)需求和谐地统一于企业的发展目标。 (4)人本位主义。精益生产强调人力资源的重要性,把员工的智慧和创造力视为企业的宝贵财富和未来发展的原动力,包含了充分尊重员工;重视培训;共同协作等。 (5)库存是“祸害”。高库存是大量生产方式的特征之一。由于设备运行的不稳定、工序安排的不合理、较高的废品率和生产的不均衡等原因,常常出现供货不及时的现象,库存被看作是必不可少的“缓冲剂”。但精益生产则认为库存是企业的“祸害”,其主要理由是库存提高了经营的成本以及库存掩盖了企业的问题这两个方面。 2.3敏捷制造 敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期,该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力,以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起,利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应,最大限度地满足顾客的要求。 2.4虚拟制造 虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式,即在计算机中实现的制造技术。在产品真正制造出来之前,首先在虚拟制造环境中完成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能进行了预测和评估,从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本,提高其快速响应市场变化的能力,以便更可靠地决策产品研制,更经济地投入、更有效地组织生产,从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。 2.5绿色制造 绿色制造模式是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果,使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。 3结语 制造业是国家经济和综合国力的基础,被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术,已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向,数据化控制和研发为依托,绿色技术为制造主体,系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式,同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。 先进制造技术论文:论先进制造技术课程的教学特色与教学方法 摘 要 分析先进制造技术课程教学的内容与特点,结合高校对应用型人才培养的目标,在先进制造课程教学方面提出了教学内容优化的问题,并探讨了如何采取有效的教学方法和教学手段。通过对传统的教学方法进行创新,注重教学的互动性和实践性,来提高教学质量,增强教学效果。 关键词 先进制造技术 课程教学 教学方法 教学质量 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 1.1 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。 1.2 先进制造技术课程教学的特色 首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。 再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。 最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 2.1 合理选择教材,优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。 2.2 更新教学理念,优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代管理知识,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。 另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。 2.3 结合先进技术,优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。 2.4 注重实践教学,优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。 先进制造技术论文:基于先进制造技术的制造业生产流程再造研究 摘要:随着我国经济社会的不断快速发展,先进制造技术在各个制造行业中运用的越来越广泛,而且在整个制造业生产流程中扮演的角色也越来越重要。然而先进制造业的不断发展,对于制造业生产流程来说既是机遇也是挑战。因此,如何顺应先进制造技术发展,把握发展机遇,不仅是我国当前制造业快速发展的要求,同时也是国际上制造技术革新带来的挑战。 关键词:先进制造技术;制造业生产流程;再造研究 虽然到目前为止,行业内对于先进制造技术的定义还没有一个完全统一的标准和概念。但是几乎都形成了这样一个共识:先进制造技术不仅能够适应现代化的制造业生产流程需要,而且是现代信息技术与管理技术共同发展的成果。因此,对现代制造业生产流程在先进生产技术影响下的再造进行研究,不仅符合当前先进制造技术发展的大环境,而且对于我国制造业的发展具有长远意义。 1.制造业生产流程现状 改革开放以来,制造业在我国国民经济中所占的比重越来越大。长期以来,我国的制造业在先进制造技术方面对国外的倚重比较大,这样不仅造成了我国制造业整体水平较国外发达国家来说较为落后,而且也在一定程度上影响了我国制造业自主创新的能力。目前我国制造业流程中表现出的问题主要有:设备技术改造投入不足,生产工艺、制造业管理以及人员素质相对落后。 面对当前国际制造业技术的不断发展与革新,加强先进制造技术在我国制造业中的应用、对我国的制造业生产流程进行再造,显得尤为重要。笔者认为,加强我国制造业运用先进制造技术的水平、促进我国制造业生产流程的再造,可以从以下几个方面进行: 1.1国外先进制造技术与自身制造技术相结合 首先要明确:对先进制造技术的运用,并不意味着照搬国外先进制造技术,而是要将国外先进制造技术与我国自身制造业特点相结合。在制造业生产流程的再造方面,既要重视对国外先进制造技术的运用,又要加强我国的自主创新水平。因为只有立足于我国制造业企业自身特点进行生产流程再造,才能更好地发挥先进制造技术对制造业生产效率提高的促进作用。除此之外,在制造业生产流程的再造上还要按照行业自身规律进行,不能盲目地进行生产流程再造。 1.2加强制造业人才的培养 对制造业进行生产流程的改造,既要基于先进制造技术,同时又要注重对生产人员的培养。因为先进设备毕竟只是外在因素,想要真正提高制造业生产效率、保证制造业生产流程再造取得成功,关键还是在于人才的培养上面,即制造业企业要培养出一批能够熟练掌握先进制造技术的产业工人,这样才能保证整个制造业生产流程再造过程的顺利进行。除此之外,对于制造业企业来说,要想保证整个生产流程再造成功,不仅要注重对一线产业工人的培养,而且要重视对管理人才的培养。 1.3发挥制造业企业主体作用与政府引导相结合 制造业企业是制造业生产流程再造的主体,因为归根结底,先进制造技术运用效果还得需要实践检验。制造业企业想要成功地进行生产流程的再造,首先就要重视引进先进制造技术的投资,制造业企业应该将眼光放长远。除此之外,当地政府也要在制造业企业生产流程的再造上发挥引导作用。当前我国很多的制造业企业都存在着制造技术开发能力薄弱、资金投入不足等情况。面对这种情况,当地政府更加应该发挥好其宏观管理的职能,通过对制造业企业生产流程再造的引导和扶持,提升地方企业先进制造技术的运用水平。 2.基于先进制造技术的机械制造业生产流程再造 随着时代的发展,制造业技术的运用已经不单单局限于以往单一的技术手段。相应的,基于先进制造技术的制造业生产流程再造同样也体现在多个方面。先进的制造技术已经广泛运用于制造业的整个过程中,以机械制造业为例,不管是机械产品的设计开发,还是生产流程中的经营管理,都离不开日益发展的先进制造技术。以机械制造业为例,基于先进制造技术的制造业生产流程再造主要体现在以下几个方面: 2.1机械产品毛坯制造工艺的生产流程再造 对于机械制造业来说,机械产品的毛坯制造既是整个制造流程的前提,也是整个制造流程的关键。目前较为先进的机械产品毛坯制造技术其优势主要体现在铸造的精密性与洁净性,例如,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术;钢液精炼与保护技术等等。除此之外,在机械产品毛坯的锻压方面,一些先进的制造技术诸如:热精锻生产线成套技术;冷温成型成套技术等等,都促进了机械制造业的生产流程再造。 2.2机械产品加工工艺的生产流程再造 机械产品加工流程的再造是整个机械制造业生产流程再造中十分重要的一个环节,随着先进机械制造技术的不断发展,机械产品的生产流程逐渐呈现出高效率、高精度的发展趋势。目前很多机械制造企业的先进生产技术主要包括:高速切削与高速磨削;复杂型面的数控加工以及游离磨料的高效加工等等。 2.3机械产品表面处理工艺生产流程再造 随着机械产品相关行业的不断发展,对于机械产品表面质量的要求也逐步提高。目前很多机械制造企业在产品表面处理方面运用的先进制造技术主要包括:化学镀非晶态合金技术;新型节能表面涂装技术;高速燃气喷涂技术等等。 2.4机械产品自动化生产技术流程再造 目前机械制造业的生产流程逐渐呈现出自动化的趋势,而且在机械制造业生产流程的再造中,自动化技术的发展与应用也是一个大趋势。目前机械制造业生产中先进的自动化技术主要包括:机床数控技术、工业机器人、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等等。 3.结束语 总而言之,在当前世界各国制造业技术不断发展的大环境下,我国制造业企业进行生产流程的再造是大势所趋。通过加强国际交流与合作,吸收和应用国外先进的制造技术,把引进国外先进制造技术与我国制造技术的自主开发相结合,从而使我国的制造业能够在更高的技术层次上与发达国家展开竞争。 先进制造技术论文:先进制造技术及其发展探析 摘 要:经济高速发展必然带动科技前进,当前我国的科技发展速度非常快。作者简单的分析了当前先进制造技术相关的内容,分析了其特征以及今后的发展方向等等的相关内容。 关键词:先进制造技术;新兴交叉学科;智能化;绿色制造 1 定义 所谓的制造技术就是把原料变成最终的产品的一种科技。当前时期,制造业是我们国家的重要产业,而且国际上常常以该项能力来判断一个国家的发展水平。从上世纪末期开始,由于电脑等科技的出现,使得产品不断的更新发展,此时过去的制造技术已然无法和当前的经济发展能力相协调。当前国际上普遍认为,只有拥有先进制造技术的国家才能够获取更好的发展。 2 特征分析 先进技术相对于过去的技术有一个非常明显的进步,这主要体现在,过去的技术一般是指将原料单纯的变为产品的一个过程,集中于产品的加工以及装配等,但是新技术的特点是其涵盖了很多先进的工艺,能够应用到整个过程中。除此之外还有一个区别是在以前各项学科等是单独存在的,它们之间的联系不是很紧密。然而先进科技的特点是能够将各种学科知识有效的融会到一起,逐渐的变成一种综合化的内容。彼此间的界限正不断的模糊。 当前世界是一个整体,由于贸易以及交通体系的完善加之通信领域的发展,制造业已然成为了全球化的模式。而先进制造技术也得以在整个世界范围内应用推广。越是技术发达的国家其发展速度就越快。目前许多国家都已经全面的推广使用先进制造技术,不过在具体发展的时候也要结合当前的国家发展态势等来分析。对于我们国家来讲,当前正在以非常快的速率朝着国际化的方向发展,因此必须不断的探索研究适合我们国家具体情况的优秀制造科技。 3 先进制造技术的主体技术群和支撑技术群 先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。产品研发所需的费用以及其品质和何时研发成功等都和设计技术有着非常紧密的关联。在设计的时候可使用很多工具,比如通过电脑来配合设计。最近几年开始出现的并行设计有着其重要的存在价值。第一是它能够缩短产品研发所需的时间,第二是能够将生产时期制造的废弃物质数量减少到最低,进而保证了产品能够再次回收使用。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如,模塑成形、铸造、冲压、磨削等。由于先进技术的发展,过去的制作工艺等开始出现显著的改变。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术或称生产技术的传统领域。 支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术,诸如:测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,是工具、手段和系统集成的基础技术。 4 发展方向简述 先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。所谓的智能制造,具体的说是把人工智能合理的融会到生产活动的所有步骤中去,其能够模仿人类大脑开展高效率的活动,能够保证生产活动呈现出最为合理的状态,而且它还能够进行组织活动。当前社会是一个以信息科技为主体的社会,人们的活动离不开信息,信息科技的发展速率已经远远的超出了我们的想象能力。此时信息科技开始不断的向着制造行业融会,促使着行业发生变化,此时出如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等就出现了。 可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科学技术的进步为经济以及社会的发展贡献了非常显著的力量,不过在社会发展的过程中生态受到一定的破坏。当前时期人们开始意识到资源并不是无限的。在这种背景之下绿色制造就应运而生了。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。它有很多的优点,比如能够将生产活动对生态的污染减少到最小。而且能够显著的提升资源的使用效率。尤其是在当今这个资源日渐减少,生态不断恶化的时代里,这种制造方式的优点非常明显,它将会成为今后行业发展的根本方向。 加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展。目前加工精度达到0.025μm,表而粗糙度达0.0045μm,已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展,超精加工材料由金属扩大到非金属。 超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s,铸铁25m/s,超耐热镍合金为5m/s,超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。 生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究,并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为八大重点技术之一。在过去的时候,我们很难想象生物和制造这两个根本没有联系的学科能够交叉到一起,然而在当前社会两者不但出现了关联,而且这种关联正在以非常密切的形式存在。此时的生物制造体系的出现就是两者融会贯通的产物 。 5 我国当前的发展态势分析 从“六五”开始我国就启动了制造技术,主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发,因为受到体制方面的干扰,此类的规划以及探索工作一直都是依据领域来开展完善的。单位自主研发新技术的水平十分有限,而且其不论是人力资源还是所需的费用等都十分的欠缺。 1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会,从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期,国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。 最近的几年,我们国家不断的引入优秀的科技,而且注重培养综合化的人力资源,正是由于不断的努力,我们国家的很多单位已经在制造技术方面获取了突飞猛进的发展,不过我们应该客观的看待,当前我们的技术较之于西方还存在一些欠缺点。要想改变这种局面最关键的一点就是要完善其基础要素,比如扩充数控机床数量等,不断的发展信息化产业群,提升在市场中的份额。除此之外还应该做好人力资源工作,积极的培养优秀的工作者。 6 结束语 当前社会是一个信息化的社会,是一个知识化的时代,只有获取了先进的技术才能够获取有效的发展。随着社会的发展,先进制造技术开始出现并且发展壮大,其实一个逐渐发展而且变化的技术体,它的存在使得我们的生活方式出现了很大的变化。总的来讲,当前的制造业是一个集各种先进技术为一体,并且不断发展创新的行业,它是社会进步的产物 。
城市污水再生回用优化分析:城市污水回用于循环冷却水的氨氮去除研究 摘要:伴随着人类社会的发展,水资源短缺的现象日趋严峻,实现对城市生活污水的合理回用成为全社会的共识。本文就城市生活污水再生回用于工业循环冷却用水出发进行了研究,结果表明城市污水回用于循环冷却水时,对二级处理后的污水中的氨氮的去除尤为重要。氨氮去除的方法有多种,由于废水性质上的差异,各有优势与不足,要针对不同性质的废水,对其成分进行分析,然后选择一种或几种方法联合的方式进行处理,才能达到理想的处理效果。 关键词:城市污水;污水回用;循环冷却水;氨氮去除 随着人类社会和经济的不断发展,水资源的消耗不断增加,水质污染也日趋严重,水资源短缺问题逐渐成为制约各国经济发展的首要因素。城市生活污水的再生利用已成为世界各国节约和防止水资源污染非常有效的措施。目前,城市用水绝大部分来源于工业用水,而循环冷却水又占工业用水的绝对比重。因此,将城市污水回用于工业循环冷却水系统作为解决各国缺水问题的首选方案。早在20世纪30年代,美国的加利福尼亚州伯班城市发电站[1],就利用该市的城市二级处理出水作为冷却水;得克萨斯州的阿马赖洛的尼科尔电站和琼斯电站[2],利用市内的污水处理厂的二级处理出水作为冷却水;南非在20世纪40年代开始将城市污水回用于循环冷却水,其中约翰内斯堡的奥兰多电站、凯尔文A、B电站,都使用经过二级处理的城市污水作循环冷却水的补充水[3];英国在20世纪50年代,开始将城市污水回用于工业冷却水,其中奥尔德姆、斯托克翁特伦特和科里登三家发电厂使用城市污水。20世纪80年代以来,我国将污水回用列为重要的节水措施[3],在北京、大连、太原、天津等地相继建立了污水回用示范工程,并开展了污水回用的研究和应用,积累了不少经验。例如,北京京能热电厂利用北京高碑店污水处理厂二级生化处理后的城市污水作为循环冷却水的补水水源;太原钢铁公司利用太原北郊污水处理厂的二级处理出水作为循环冷却水。 在城市污水中,特别是经过二级处理后的污水中的氮,90%以上是以氨的形式存在,考虑将其作为电厂循环冷却水时,对氨氮的去除尤为重要[4]。传统观点认为中水回用于循环冷却水时,氨氮在冷却塔中在硝化作用下被降解了,同时氨氮的硝化产生硝酸,降低碱度的同时也能缓解磷酸钙垢的沉积[5],但在实际运行中发现,氨氮对循环水系统存在很大危害。本文就氨氮对工业循环冷却水的影响以及氨氮的去除方法进行综述,并对相关方面提出自己的见解和建议。 1.氨氮对循环水系统的危害 1.1氨氮能促进微生物繁殖 冷却水在循环的过程中会使水温增加,冷却塔每m3水的空气量可达2000m3,供氧充足,而且冷却塔表面积在100~350m2/m3,巨大的表面积为生物膜提供了适宜的生长场所,具有很好的细菌生长繁殖条件,易使细菌繁殖相应加快。 1.2氨氮对设备及金属管材的腐蚀 系统中微生物数量大大增加的同时,微生物产生的粘泥和腐蚀物覆盖在换热器的表面,可降低冷却水的冷却效果,堵塞换热器中冷却水的通道,阻止缓蚀剂和阻垢剂到达金属表面发挥缓蚀和阻垢作用,形成浓差腐蚀电池而引起金属设备的腐蚀。另外,氨氮在循环冷却水系统发生硝化反应产生的大量硝酸造成系统pH值下降,对系统管材主要是铜管和碳钢管造成酸性腐蚀,另外还会造成冷却塔水泥构筑物酸性腐蚀,使其产生沙化现象[6,7]。 1.3氨氮降低杀菌效果 循环冷却水杀菌普遍使用氯系氧化性杀菌剂,氨是强还原物质,易与氧化性杀菌剂发生反应。加氯后水中的氯通常以次氯酸的形式存在,次氯酸极易与水中的氨进行反应,形成三种氯胺,因而,氨氮对氧化性杀菌剂有分解消耗作用,使杀菌剂无法达到预期杀菌效果[6]。 2.氨氮的去除技术 2.1物化法 2.1.1折点加氯法 废水中含有氨和各种有机氮化物,大多数污水处理厂排水中含有相当量的氮。如果在二级处理中完成了硝化阶段,则氮通常以氨或硝酸盐的形式存在投氯后次氯酸极易与废水中的氨进行反应,在反应中依次形成三种氯胺: NH3+HOClNH2Cl(一氯胺)+H2O NH2CI+HOC1NHC12(二氯胺)+H2O NHCI2+HOC1NC13(三氯胺)+H20 上述反应与pH值、温度和接触时间有关,也与氨和氯的初始比值有关,大多数情况下,以一氯胺和二氯胺两种形式为主。 在含氨水中投入氯的研究中发现,当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1:1时,化合余氯即增加,当摩尔比达到1.5:l时,(质量比7.6:1),余氯下降到最低点,此即“折点”。在折点处,基本上全部氧化性的氯都被还原,全部氨都被氧化,进一步加氯就都产生自由余氯。 折点加氯可以非常有效地去除水中的氨氮,但是要使氨氮下降到国家标准(0.5mg/L)以内,实验室大概需要7~10倍于原水氨氮的氯,而在实际生产中由于外界环境等因素的影响,这个比例会更大,这对成本控制和设备维护提出更高的要求,目前尚未见以此为主要除氨方法的污水厂在运行[7]。 2.1.2吹脱法 采用填料塔或浅层折流塔,通过鼓风曝气方式,增加气液界面和迅速降低气液界面氨的分压,使废水中的氨气吹脱出来,脱氮率可达99%[8]。吹脱处理的优点是结构简单,易行,氨氮去除效率高,技术成熟,缺点是耗能高,二次污染严重,吹脱塔易结垢等,另外吹脱法不适于冬季气温低的地区,因为气温低,热损失大,运行成本会进一步增大。 2.1.3离子交换法 利用固相离子交换剂的功能基团置换废水中的相同电性的污染物离子(NH4+),再通过分离、浓缩、去除。常用的固相离子交换剂有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。沸石是一种三维空间结构的硅铝酸盐,有规则的孔道结构和空穴,其中斜发沸石对氨离子有强的选择置换能力,且价格低。因此工程上常用斜发沸石作为氨氮废水的离子交换剂[9]。废水中的铵离子将斜发沸石中的钠或钙替代出来,失效的沸石使用再生液再生,再生液通过氨吹脱塔脱氨。此法存在的问题是:再生液需要再次脱氨,在沸石交换床内,氨解吸塔及辅助配管内存在碳酸钙沉积;废水中有机物易造成沸石堵塞而影响交换容量,须用各种化学及物理复苏剂除去粘附在沸石上的有机物;离子交换法不适宜处理高浓度氨氮废水。 2.1.4反渗透法(RO) 在反渗透膜一侧对废水施以大于渗透膜渗透压的压力,使废水中的水透过半透膜流向膜的另一侧,NH3-N则被截留在废水一侧。黄海明等[10]人根据稀土冶炼厂排放氨氮废水的水质情况,采用NH4C1和NaC1模拟废水进行了反渗透对比实验,发现在相同条件下反渗透对NaC1有较高去除率,而NH4C1有较高的产水速率氨氮废水经反渗透处理后NH4C1去除率77.3%,可作为氨氮废水的预处理。RO技术可以节约能源,热稳定性较好,但耐氯性、抗污染性差。RO工艺近来广泛应用于海水淡化和纯水制备,出水水质能满足各项污染排放标准,不足是将产生30%~40%的浓缩水,此外因老化和阻塞等问题每隔2-3年还必须更换价格昂贵的反渗透膜。 2.2生化法 2.2.1 传统生物脱氮技术 传统生物法去除氨氮是在各种微生物相互作用下,首先经过硝化过程,在有氧条件下,硝化菌将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐:然后再经过反硝化过程,在无氧或低氧条件下,反硝化菌将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气[11],从而实现脱氨的目的。较成熟的生物脱氮技术有生物滤池(BAF)、传统活性污泥工艺(A/O)和曝气生物流化床(ABFT),膜生物反应器(MBR)。采取哪种工艺应因地制宜。 周海滨等人[12]研究了在进水NH3-N及BOD5低负荷条件下,生物滤池(BAF)、传统活性污泥工艺(A/O)和曝气生物流化床(ABFT)三种工艺脱氮效果,结果表明生物流化床(ABFT)无论从技术还是经济上都有较明显的优势,并以长兴污水处理厂出水为对象进行了3个月的中间试验,中试结果表明,有效水力停留时间为1.5 h时,NH3-N的去除率能稳定在95%以上;秋季常温条件下,出水NH3-N平均为0.04 mg/L,平均去除率为96.9%;冬季低温条件下.出水NH3-N平均0.35 mg/L,平均去除率为95.2% ,完全符合出水NH3-N须 李佳[13]研究了低碳源,高氨氮水质特点的某污水厂,其出水回用电厂循环冷却水深度处理工艺的选取情况,结果表明经过处理效率、经济因素、运行维护等方面的综合比较,三个方案中A/O结合接触氧化法+D型滤池较有优势,成为本工程再生水厂的推荐处理工艺。但再生水厂的正常运行仍需科学的调试,严格管理各个处理环节。 2.2.2新型生物脱氮技术 随着对脱氮理论更深层的研究,新型生物脱氮技术也逐步得到发展,这包括同时硝化反硝化,短程硝化反硝化以及厌氧氨氧化。 所谓同时硝化反硝化(SND),就是硝化反应和反硝化反应在同一反应器中、相同操作条件下同时发生。周育红等 [14]结合国内外的研究,对同时硝化反硝化同传统的生物脱氮工艺进行了比较,并深入研究SND的机理,结果表明SND可以大大降低运行费用,具有很大的发展前途。 所谓短程硝化反硝化[15]是在同一个反应器中,先在有氧的条件下,利用氨氧化细菌将氨氧化成亚硝酸盐,然后在缺氧的条件下,以有机物或外加碳源作电子供体,将亚硝酸盐直接进行反硝化生成氮气。王鹏等人[16]研究了短程硝化反硝化的脱氮机理,并分析了温度、DO 浓度、游离氨浓度、游离亚硝酸浓度、pH值、泥龄及有机物浓度7个方面对于短程硝化反硝化的影响,结果表明低溶解氧,低温低氨城市污水难以实现短程硝化反硝化,应加强相关机理的研究。 所谓厌氧氨氧化是在缺氧条件下,以亚硝态氮或硝态氮为电子受体,利用自养菌将氨氮直接氧化为氮气的过程。与传统生物法相比,厌氧氨氧化无需外加碳源,需氧量低,无需试剂进行中和,污泥产量少,是较经济的生物脱氮技术 厌氧氨氧化的缺点是反应速度较慢,所需反应器容积较大,且碳源对厌氧氨氧化不利,对于解决可生化性差的氨氮废水具有现实意义。陈曦等人[17]研究了温度和pH值对厌氧氨氧化微生物活性的影响,结果表明,该微生物的最佳反应温度为30℃,pH 值为7.8。 2.3循环水系统脱氮 循环水系统由冷却塔、循环泵和换热设备组成。在冷却塔内,水与空气接触,进行蒸发冷却,然后供换热设备循环使用。冷却塔由于蒸发、风吹、排污而需补充水,当将城市污水再生处理后作为补充水进入循环水系统中时,补充水中的氨氮在冷却塔内得以脱除。 周彤等[18]研究利用了循环水系统自身去除氨氮,并分析了影响循环水系统去除氨氮的因素,结果表明经深度处理的城市污水,含氨氮20~50mg/L时,在循环冷却水的pH值为7~8、浓缩倍数为2的条件下,循环水中的氨氮浓度可小于lmg/L。因此使用经深度处理的城市污水作为工业循环冷却水的补充水,不会造成循环永中氨氮的积累。 结论 城市污水回用于循环冷却水时,氨氮去除方法有多种,由于废水性质上的差异,各有优势与不足。要针对不同性质的废水,对其成分进行分析,然后选择一种或几种方法联合的方式进行处理,才能达到理想的处理效果。 城市污水再生回用优化分析:浅谈城市工业污水处理及回用 【摘 要】近年来,随着我国工业的不断发展,经济得到了飞跃性进步,有效提升了我国人民的生活水平。与此同时,城市的工业污水越来越多,有的甚至对人们的日常生活及生命安全造成了威胁。本文将简单分析我国城市目前处理工业污水的集中基本的方法,然后找到处理及回用工业污水的策略,从而有效提升工业发展的综合效益。 【关键词】城市;工业污水;处理 随着科技的不断发展与进步,全球人口的日益增加,人们对水的需求总量不断增多,从而产生水资源短缺。另外,在城市规模不断扩大及工业水平不断发展的情况下,人们经常不注意生活及工业用水排放,造成水质恶化,水体不断遭到污染,水资源问题已经成为世界性课题。 1 几种基本的处理工业污水方法 不同的工业污水具有不同的水质及回收目的,因而要根据实际情况合理选择相应的处理及回收方法,从而实现对工业污水的最全面的使用。不同的处理污水方法具有不同的适用条件及特点,在实际的工作过程中,如果只是单纯的运用某种污水处理方法,往往很难实现除去工业污水当中的所有污染物,因而大部分的工业污水都利用多种处理方法进行综合处理。通常来讲,处理工业污水的方法有这样几种:首先是一级处理,将工业污水中那些比较大的悬浮性的物质除掉,这种方式主要利用物理原理,在经过一级处理后依然无法排放的工业污水,或者具有回用价值的污水,还要进行二级处理。所谓的二级处理,也就是将工业污水当中那些已经溶解的、呈现胶体状态物质处理掉。二级处理采用的是生物原理,因此也叫做生物化学处理方法。通常情况下,经过二级处理后的工业污水就可以正常排放了,有部分水也可以实现回用。如果还有更高一步的要求,就要对工业污水进行三级处理,即深度处理。通过这个步骤,能够将工业污水当中的溶解盐类、难降解物质、营养物质有效去除,从而能够直接回用到工业当中。一般情况下,经过前两个级别的处理,工业污水就能够正常排放和回用,但如果对回收水质有较高要求,就必须高度重视三级处理,因为在工业水平不断提高的情况下,工业污水中会含有大量的、难去除的污染物。 以上三个级别的污水处理方法所利用的技术如下:沉淀、混凝、消毒、过滤等等。更新近一点的技术则有反渗透、炭吸附、电渗析、离子交换等等。 2 城市工业污水的回用 2.1 工业用水的回用方法 从目前来看,城市的工业污水回用于工业的方法如下:首先,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,即混凝、沉淀、过滤及消毒,然后回用;其次,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,即生物接触性氧化的方法、混凝、沉淀、过滤,然后回用;再次,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,即微絮凝、过滤、消毒然后回用;最后,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,利用淹没式的生物滤池过滤,然后消毒回用。 2.2 城市生活杂用水的回用方法 城市的工业污水会用于工业的方法如下:首先,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,利用淹没式的生物滤池过滤,然后消毒回用。其次,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,即混凝、沉淀、过滤及消毒,然后回用;再次,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,即微絮凝、过滤、消毒然后回用;最后,城市相关的污水处理厂对工业污水进行二级处理,即生物接触性氧化的方法、混凝、沉淀、过滤,然后回用; 2.3 城市河道的生态用水回用方法 在城镇化水平不断提高的同时,我国城市河流的水质问题日益严重,很多河流及湖泊都时常断流、缺水,对城市环境及居民生活都产生了很大的影响。所以如果采用回用水进行景观水体使用,应高度重视水体富营养问题以及相应水体中的有毒物质和病原体对自然环境及人体健康所产生的影响。现阶段,在河道水回用方面,通常都会采取以下几种流程:城市相应的污水处理工厂进行二级处理的出水,经过相应的砂虑和消毒后进行排放;城市相应的污水处理工厂进行二级处理的出水,经过相应的微絮凝、过滤以及消毒然后进行合理的回用;城市相应的污水处理工厂进行二级处理的出水,通过采取混凝、沉淀,并且过滤消毒之后,进行回收利用;城市相应的污水处理工厂进行二级处理的出水,采用淹没式的生物滤池,然后进行消毒和回收利用;城市相应的污水处理工厂进行二级处理的出水,通过相应的生物学方面的接触氧化法,然后进行相应的混凝、沉淀以及过滤,最后进行回收利用。 3 浅析城市的工业污水的回用策略 3.1 城市工业污水的回用方法 从目前看来,对城市工业污水的回用类型有两种,也就是相对集中的回用和分散性的回用。相对集中的回用即在全市范围内,利用相应的城市污水处理厂经过处理后的水,进行深度处理,然后输送到城市的水管网当中,合理分配到各家各户。这种方式能够有效提升规模效益,利于城市的宏观管理。而分散性回用,则为单个或几个建筑物当中设置相应的中水系统,吧处理完的自身排出的污水回用,这种方式能够有效节约费用,可针对不同要求、不同对象,灵活的采用相应的处理工艺。 3.2 工业污水分散回用的策略 在我国经济不断发展,城镇化水平逐渐提升的情况下,各个工厂及小区排放的污水越来越多,采用大型的污水管道截流到相应的污水处理厂进行集中处理的难度越来越大,且投资高、工期长。很多城市的管道系统无法达到这种水平,所以城市中的工厂或者住宅小区进行生活污水站自建工程,将相应的污水处理后再次利用,大大提升了对水资源的利用效率。 3.3 工业污水集中回用的策略 因为城市的中水系统是由不同的污水处理厂组成,相应的污水厂又要根据实际情况采用科学的方法处理污水,对工业污水的处理程度及相应回用水用户的要求不同,相应的工艺流程也就千差万别。 4 结语 随着我国工业化水平、城镇化水平的不断提升,城市工业污水的排放量越来越大。合理采用相应的处理城市工业污水的方法,有效提升城市工业污水回用效率,将有利于促进我国经济水平及人们生活水平的提高。 城市污水再生回用优化分析:城市污水回用及效益分析 摘要:我国是干旱缺水严重的国家,开发新水源、减少水资源的消耗成为目前水环境治理的首要任务。城市污水经深度处理后可回用于某些特定领域,具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。 关键词:污水回用 环境经济 环境效益 经济效益 1、引言 1.1我国水资源的分布特点 我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%。但是,我国水资源的特点之一是总量多、人均少,第二个特点是地区分布不均,由东南向西北递减,与人口、耕地的分布不协调。 1.2污水回用的兴起与发展 减轻水体污染程度、改善生态环境、解决城市缺水问题的有效途径之一便是污水回用。美国在1920年就开始了再生水的利用,形成了水在社会大循环中的良性循环,到1980年已有回用工程536项,年回用水量9.37亿m3。我国沿海缺水城市大连,在1992年率先建成了污水回用示范工程,取得了实效[1]。 现代城市污水回用已经有近百年的历史,技术上已经很成熟。与国外发达国家相比,我国的城市污水回用起步晚,但总体上我国城市污水回用不但技术上已经成熟,而且从经济效益和环境效益考虑也是可行的[2]。 2、污水回用主要途径 根据目前城市污水回用技术的发展情况,城市污水回用的途径主要包括农业用水,环境用水,工业用水,市政杂用水,地下水回灌等[3]、[4]。 2.1农业用水 农业用水是城市污水回用的一个大用户,主要包括大田作物、花卉和林地的灌溉。污水回用于农田灌溉时,不仅能给农业生产提供稳定的水源,而且污水中 的氮、磷、钾等成分也为土壤提供了肥力,既减少了化肥用量,又增加了农作物产量,而且通过土壤的自净能力可使污水得到进一步的净化,尤其污水回用可控制农村地区无节制地超采地下水。 2.2环境用水 主要用于城市水系补充用水以及绿化隔离带和园林灌溉用水。用中水补充河湖水系替代其它水源,既达到优水优用、节约用水的目的,又美化了环境。 2.3工业用水 工业用水包括冷却水,锅炉用水,工艺用水,产品用水等。在城市供水中, 50%~80%是工业用水,工业用水占城市用水的比例很大,但与生活饮用水等相比,要求的水质水平较低,城市污水经二级处理后,再经适当的三级处理, 一般都能满足工业用水水质要求。 2.4市政杂项用水 主要用于建筑施工、喷洒路面、洗车和冲厕等。中水回用时应格外注意卫生,不应含有致病菌,应清洁、无臭、无毒,且悬浮物含量满足应用要求。 2.5地下水回灌 再生水回用于地下水回灌体现了“减量化、资源化、无害化”的污染治理原则和可持续发展的战略思想。将城市污水二级处理后回灌于地下,水在流经一定距离后同原地下水源一起作为新的水源开发。这样既可以阻止因过量开采地下水而造成的地面沉降,还能利用土壤自净作用提高回水水质,直接向工业和生活杂用水供水。 3、污水回用效益分析 污水回用不仅开辟了第二大水源,减少了城市新鲜水的取用量和污水的排放量,减轻了城市供水不足,有效地节约和利用有限的、宝贵的淡水资源,具有明显的社会效益、环境效益和经济效益[5]。 3.1 污水回用社会效益分析 社会效益指人类活动所产生的社会影响,从而带来的社会效果或贡献。污水回用符合国家的可持续发展战略政策,是我国现阶段环保投资的重点领域。污水回用带来的社会效益十分明显,分直接效益和间接效益。 (1)直接效益 污水回用工程以污水处理厂二级出水为源水,经深度处理达到回用水水质标准后便可投入使用。 (2)间接效益 污水回用工程是一项保护环境、创建国家卫生城市,为子孙后代造福的公用事业工程。该工程实施后,可有效地解决服务区域水资源短缺问题,为城市服务,为社会服务,可改善城市市容,提高卫生水平,保护人民身体健康,保护自然风景,促进城市旅游事业的发展。 3.2污水回用环境效益分析 环境效益是指由于人类的活动给自然环境系统,也包括社会环境系统造成的影响而产生的效应。污水回用带来的环境效益是显著的,它在治理环境污染和生态破坏方面起着至关重要的作用。 (1)污水回用工程提高了服务区域水体的污染治理水平,增强了区域防治水体污染的综合实力。 (2)污水回用工程缓解了水资源短缺现状,减少了水资源的开发利用量,为社会经济环境的持续发展提供了必备的物质基础。 (3)污水回用工程可间接有效地控制水土流失、土地沙漠化等环境问题,很大程度上使环境质量得到改善。 3.3污水回用经济效益分析 污水回用工程可产生直接的经济效益,同时对社会经济的长远可持续发展的作用也是显著的。污水回用的直接经济效益包括污水厂销售再生水等产品的直接经济效益、用户以再生水替代优质水的直接经济效益、再生水利用而增加城市工业用水带来的经济效益和再生水利用而增加农业用水带来的经济效益。然而,城市污水处理厂的出水毕竟是污水,直接排放势必会造成不同程度的污染,通过处理回用就可废物利用,减少由此造成的经济效益为间接经济效益[6]。 (1)污水回用工程可有效地节约水资源,最大程度的利用水资源,同时有效利用污水、废水。宏观上,减少了水资源的开发利用,对国民经济有一定的促进作用。微观上,可促使企业有效利用废水,促进了企业经济效益的提高。 (2)污水回用在一定程度上降低了对纳污水体的污染程度,可减少国家对于污水治理方面的投资。 (3)污水回用工程可促使企业采用新技术、加快技术改造,提高了企业的技术水平,同时减少了企业的环境支出,可促进企业资金的流通和再生产。 (4)污水回用工程的建设及运营可促进一系列新兴产业的发展。 (5)污水回用可促进区域水产业良性、稳定的发展。 4、结论 在水资源极度紧缺的当下,污水回用不仅能减少污染、增加水资源,还可以降低给水处理与供水费用,改善生态环境与社会经济环境,促进工农业的发展,促进和保障人体健康。污水回用产生的经济、社会和环境效益显著,符合国家可持续发展、创建节水型城市的发展战略。因此,继续研究和开发污水深度处理新工艺,积极建设污水回用设施具有巨大发展前景。 城市污水再生回用优化分析:浅议城市污水回用的发展趋势 摘要:污水回用可解决城市水资源短缺和水危机问题,极大缓解水资源供需矛盾。本文分析了城市生活污水处理的工艺技术,然后探讨了城市污水回用的发展趋势。 关键词:城市污水回用;技术;发展趋势 随着我国人口的不断增长和经济的飞速发展,用水量和排水量正在逐年递增,而有限的水资源又不断被污染,再加上地区性水资源分布不均和周期性干旱,导致水资源的供需矛盾日趋尖锐。水资源短缺已经成为制约我国社会经济发展的瓶颈。污水经适当的再生处理,可重复利用,实现水在自然界中的良性循环。城市污水就近可得,易于收集和处理,数量巨大且来源稳定可靠,不受气候等自然因素的影响,无水资源权争议问题。作为城市的第二水源,污水处理再生利用与远距离引水或调水、海水淡化等相比更为经济。城市污水再生回用具有重要的意义。 一、城市污水再生回用的概念 污水包括生活污水、工业废水和降水三类。城市污水再生回用指将城市污水适当处理达到规定的水质标准后,回用于生活、市政、环境等范围内的非饮用水方面。它是中水回用的同义语,但是其范围又比中水回用要广。城市污水再生回用按服务范围可分为三类:(1)建筑中水回用,指在大型建筑物或几栋建筑内建立小型中水处理站,以生活污水、(优质)杂排水为水源,经适当处理后回用于建筑冲厕、建筑周围绿地道路浇洒等生活杂用。(2)小区污水再生回用,指在小区(住宅或工业)、机关院校内建立中小型中水处理站,以生活污水或(优质)杂排水、工业废水等为水源,经适当处理后回用于建筑冲厕、汽车冲洗、区内绿地道路浇洒等市政杂用。(3)区域污水再生回用,指在城市区域范围内建立大中型再生水厂,以城市污水或污水处理厂的二级出水为水源,经适当处理后回用于生活、市政、环境等范围内的非饮用水方面。 二、城市生活污水处理的工艺技术分析 城市污水的处理技术多种多样,目前应用较广的仍然是A/O和A2/O工艺。所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,可将己有的生物除磷脱氮工艺分成几个系列:A/O系列、氧化沟与序批式反应器(SBR)等。 1.A/O工艺系列。 1.1A/O(缺氧―好氧)工艺。 20世纪60年代,Ludzack首次提出了前置反硝化工艺,将缺氧段置于工艺的第一级,直接利用污水中的有机物作为反硝化的碳源,解决了碳源不足的问题,但好氧池的硝酸氮也会被携带至沉淀池,影响沉淀池水质。20世纪70年代,Barnard又提出改良型Ludzaok-ettinger脱氮工艺,即广泛应用的A/O工艺。在A/O工艺中,好氧池的混合液和沉淀后的污泥同时回流到缺氧池,这样,回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后,可以从原污水得到充足的有机物,使反硝化脱氮得以充分进行。 1.2A/O(厌氧―好氧)工艺。 没有硝化的A/O工艺,即厌氧―好氧生物除磷工艺。除了厌氧段和好氧段被隔成体积相同的多个完全混合式反应格外,该工艺与Bardenpo工艺类似,其最主要特征是高负荷运行、泥龄短、水力停留时间短。其缺点是好氧段达不到硝化,因此回流污泥中不会携带硝酸根至厌氧区,这里为厌氧段,而不是生物脱氮工艺中的缺氧段,它还省去了脱氮A/O工艺中混合液从好氧段到缺氧区的内回流。此工艺脱氮功能差,是一种生物除磷工艺。 1.3A2/O工艺。 为了达到同时除磷脱氮的目的,在A/O工艺中增设缺氧区,构成厌氧―缺氧―好氧系统,简称A2/O工艺,可用于仅要求硝化的情况,也可用于要求硝化/反硝化的情况。该工艺具有进水负荷高、耐冲击的优点,且运转灵活、稳定,适用于高浓度、高碳/氮比的生活污水。用于低浓度的、低碳/氮比的生活污水,相对能耗较高,而且除磷效果较差。 2.SBR工艺。 SBR工艺也是在同一反应器完成脱氮除磷的工艺。它是通过对进水、曝气时间、反应器内溶解氧浓度等运行参数的合理控制,在时间序列上实现厌氧/缺氧/好氧的组合,在控制良好的情况下,N、P的去除率可以达到90%以上,与其他工艺相比,SBR工艺的处理构筑物少,处理过程大为简化,该工艺对水质、水量的变化具有一定的适应性,不易产生污泥膨胀。 3.氧化沟工艺。 氧化沟工艺是适于生物脱氮的一种处理工艺,它主要是利用氧化沟内空间上的好氧、缺氧的变化来达到硝化、反硝化脱氮的目的,可以在较低负荷和较长污泥龄条件下运行。氧化沟系统较常规A/O等工艺省去了污泥回流和混合液回流,因此,节省动力10%~20%,但如用于处理负荷高、水量大的污水,该工艺所需占地面积偏大。 4.UCT工艺。 UCT工艺是南非的Marais等推出的。在UCT工艺中,沉淀池的回流污泥和好氧区的污泥混合液分别回流至缺氧区,其中携带的NO3在缺氧区内经反硝化而去除。为了补充厌氧区中污泥的流失,增加了缺氧区至厌氧区的混合液回流。在废水CODCR/TKN适当的情况下,缺氧区中反硝化作用完全,可以使缺氧区出水中的NO3-浓度保持近于零,从而使接受缺氧区混合液的厌氧区NO3-亦接近于零,保持较为严格的厌氧环境,从而提高了厌氧放磷及整个系统的除磷效率,但除磷却还是达不到要求,仍需要补充短链脂肪TP才可能达到1mg/l标准,要达到0.5mg/l的标准更是难了。同时,由于增加了缺氧区至厌氧区的混合液回流,运行费用略有增加。 三、生活污水处理及回用发展新趋势 1.二级处理的池体向一体化方向发展。 城市污水二级处理传统工艺流程为:沉砂池―初沉池―生物反应池―二沉池,污泥从二沉池回流到生物反应池,这样一种传统的工艺流程,每一个池体分建成单独的构筑物。近十年来随着城市用地紧张,自动化控制的成熟和发展,污水处理工艺也有很大的突破,发展了很多使各生物反应池共用池壁或生物反应池和二沉池合建成一个池体,成为一体化的工艺,例如间歇式活性污泥(SBR)系列、曝气生物滤池(BAF)系列、UNITANK,DNA-TNA等工艺,由于一体化可以使池体共用池壁,减少占地和节省投资,近年来城市用地越来越紧张,都渴望尽量减少污水处理厂占地面积,估计中小型污水处理厂采用一体化工艺的逐步增多,估计不久将会不断地完善和发展。 2.由大规模污水集中处理向分散式处理发展。 在进行大规模污水集中处理时,必然进行相应的管网的建设,中途提升泵站,管理运行费用昂贵,实施缓慢。在长距离的输水过程中污水的品质下降,可能到了终端用户时,回用水的水质已经达不到回用用途的要求。近年来一大批生活小区、别墅在市郊建设起来,生活污水无法进入排水管网;风景区、旅游区、工厂矿山、部队营房也存在生活污水和一些工业有机废水需就地处理达标排放或回用。集中的污水处理的方法显然是有历史局限性的,它是以巨大的能量损失为代价,换来的仍然是岌岌可危的环境污染问题,水资源短缺问题和饮用水安全问题。时代的进步,社会的发展,环境的变迁都是认识领域发展的原动力,于是出现了新的哲学思想,即目前全世界科学家都积极倡导的污水分散处理的思想,就地处理就地回用,实现水平衡和水循环。 四、结束语 当前形势要求必须开发高效节能的成套污水处理装置,使中小型污水处理工程设备化,对生活污水进行分散式处理。生活污水的分散式处理和回用,尤其适用于小区、学校、小城镇、旅游区等,可根据处理后的出水水质的不同,回用于农业灌溉、冲洗厕所、浇灌绿地、冲洗汽车等,其优势在于降低了地下输送管网建设费用,保证回用水的质量,提高水的重复利用率。 城市污水再生回用优化分析:城市污水回用问题分析 【摘要】城市污水回用可以缓解水资源短缺问题。在分析城市污水回用的必要性和可行性的基础上,强调污水回用技术的重要意义。重点评述了污水回用的途径和目前存在的问题:污水处理水平较低,污水灌溉理论研究滞后,水价偏低阻碍回用水技术推广等。 【关键词】水资源;污水回用;农业灌溉;污水处理;城市污水 一、我国污水回用现状和存在的问题 我国近十年来,随着城市水荒的加剧,各级领导对水的问题越来越关注,认识到了水的危机是21世纪面临的巨大挑战之一。目前,针对我国北方部分城市在经济发展中急需解决的缺水问题,研究开发出了适用于部分缺水城市的污水回用成套技术、水质指标和回用途径。 目前,我国城市污水回用存在的问题主要有:1.现行自来水价格过低,水回用缺乏内在动力;2.污水回用缺乏完善必要的法规及相应的鼓励政策;3.城市污水回用设施布局需要调整,健全回用输配水管道系统;4冲水设施运行管理良莠不齐,影响使用。 二、针对污水回用的可行性分析 1.在资金和技术上,我国目前拥有的技术还不能做到在全国范围内实行污水回用,而一些中小城市在资金和技术方面更是存在着或多或少的困难。 2.目前,国内对污水回用更关注的是它的经济效益问题。我们可以从国内已经实施的几个具体的回用工程可以看到这个方面的作用。 3.在人们的认识和用水观念上,相对国外许多国家来说,我国人民的思想观念还是相对比较落后,特别是对污水回用的方面,一直以来都有着一种排斥的想法。 三、现状分析 (一)污水回用于工业 长期以来,工业用水量很大,由于用途不同,对水质的要求也不同,排放的污水性质也不同。要求水质满足工厂各部门的需要是不经济的做法。如果回用水达到生产标准而且污水回用的成本低于从厂外购买“新鲜水”的价格,则可将其作为生产水源。 (二)污水回用于农业灌溉 处理的污水用于农业灌溉有以下几方面的优点:1.水源的成本低;2.回用水中含有的营养物质有助于植物生长;3.对防治污染与解决环境卫生问题是一种经济的废水处置方法。 (三)城市生活的污水回用 目前,城市回用水主要局限于不直接与人体接触的用途。例如:城市的绿化、浇洒;公园的景观用水、划船滑冰等水上娱乐用水;冲洗汽车,冲洗厕所用水;野生动物的栖息地和湿地的补水等。由于公众怀疑回用水的安全性,所以限制了回用水的民用。 (四)回灌地下水 由于地下水过量开采,造成大面积地下水水位下降,水资源枯竭,同时引发了地面沉降。沿海地区超量开采地下水使淡水位大幅下降,海水入侵,地下水水质变咸,耕地盐碱化。将污水适当处理后的出水注入或渗入地下含水层,一方面可以抬高地下水水位防止地面沉降或海水入侵,另一方面还可以对回用水进一步进行土壤净化,然后再被间接回用。 四、存在问题分析 (一)污水处理水平较低 回用水的水质直接影响到其使用的范围,然而我国目前污水处理厂的二级出水要求较低,只能满足对水质要求较低的使用。随着污水回用领域的扩大,对回用水的水质要求越来越高,因此需要根据不同的使用目的制定不同的水质标准,进行进一步的深度处理。而且,将要建设的污水处理厂在设计之初就应考虑到污水回用计划。 (二)污水灌溉理论研究滞后 在合理使用该技术时应注意以下几个方面问题:1.灌溉前一定要对引用的污水进行全面监测,确保灌溉水源安全。2.结合灌溉物种的生长、食用特点合理安排灌溉周期。3.对于长期使用污水灌溉的地区要定期监测土壤、地下水、生态环境方面的情况。4.结合地区特点选择适宜的灌溉方式,防止造成环境的二次污染。 (三)水价偏低阻碍回用水技术推广 总体而言,目前水价较低,这就使得污水回用成本显得较高。水价较低也使得用水支出只占生活费用的很小部分,不利于提高人们的节水意识。为了合理利用和保护水源,必须深化水价改革,将价格作为经济杠杆,实现用水商品化。 五、结语 污水回用是解决缺水问题的有效途径,同时减少了向水域的排污量,带来了可观的环境效益。目前我国污水回用尚处于初级阶段,与之配套的技术、设备和管理体制还不够完善,阻碍了该技术的推广使用。为了改善污水回用的现状,应引入市场化运营机制,利用经济杠杆推动污水回用市场的持续发展。同时还应不断深入地进行污水回用基础理论的研究和工程实践的总结推广,为污水回用提供必要的技术支持。
石油化工行业论文:石油化工行业离心式压缩机干气密封典型故障案例分析 [摘 要]随着社会的不断发展,石油化工业逐渐得到了人们的关注。但应用范围的扩大也使得离心式压缩机的故障频发,主要表现为机组的能耗性过大、干气密封性不强、部件间的连接不紧密等等。针对以上问题,工作人员应该转变原有的处理观念,根据典型的离心式压缩机故障进行分析,提升机械的运行速度。因此,本文针对干气密封技术的基础原理,对典型故障案例予以讨论。 [关键词]石油化工;离心式压缩机;干起密封;典型故障;案例分析 从本质上来讲,干气密封属于一种新型的轴端密封设备,并在无液体的状况下形成非接触性流动中心。干气密封设备作为离心式压缩机的重要控制设备,能够在极大程度上促进机械的运转速度。但由于现代化工石油业的严格性需求,传统的干气密封设备已经无法满足现有的生产要求,使得故障频发。因此,主要案例的分析必不可少。 1 干气密封技术基本原理构造 干气密封技术的基本原理构造主要分为以下几个方面:第一,从设备的安装上来讲,弹簧、旋转环、不锈钢密封器件都是其关键部分。由于不锈钢弹簧座内含有O型颈环,工作人员要将动环组件固定在密封转子上,这样才能够保障在转子转动的过程中螺旋槽受到压力的推动,在根部外的无槽区形成密封孔位。第二,密封孔会在气压的阻止下形成对流,并增大气膜之间的间距。同时,螺旋槽在密度坝中起着重要的作用,它不仅能够对气膜表面的压力进行感应,对机组表面的构件气隙进行分配,还可以起到密度平衡的作用。试想一下,当动环组件脱离了气体膜,弹簧座也会受到影响,从而失去平衡。但如果干气密封孔位之间的距离相等,每两个组件之间都有一层稳定的气体薄膜,设备的两端面会在一定程度上起到连接纽带的作用,关键部位也不易出现磨损情况,减少了故障发生的频率。 2 干气密封故障典型案例分析 2.1 隔离气中断 隔离气中断是干气密封中非常容易出现的问题,其产生的主要原因如下:第一,在盘机启动的过程中需要一定的时间,工作人员要设定机械轴承的位置,保障驱动器的正常运行。但很多情况下,盘车的冷却速度会在压缩机组的影响下减小,驱动器中没有足够的压力来推动,使得润滑油无法正常提供,甚至出现中断的现象。此时氮气在管网中的分布会呈现不均匀的状况,使机组的运行受到影响。表现如下:在石油化工装置的运行过程中,两孔板之间的间距变大、其中个别板位上还出现了污染性杂质。经过一段时间的检修发现:干气密封的后壳已经出现了裂纹,甚至传送套也不能在润滑油的作用下进行运转,颈环表面出现了严重的裂痕。第二,在盘车机组的运行中隔离气中断,并进入润滑油当中。密封端面受到压力气体的影响已经不能够按照原有速度进行运转,在初期受到磨损。但动环在惯性摩擦下会使密封性减弱,以裂纹不断扩大的方式进入二级密封腔体中,使得大部分石墨粉泄漏出去。最后,干气密封也会因机组结构的混乱而加大裂纹的产生范围,并冲开动环构件,出现散落现象。 采取的主要措施:针对这种情况,工作人员要定期对干气密封设备进行检查,以内部管壁的布局为控制方向,更换干气密封构件。另外,如果隔离气源与标准气体的差异过大,工作人员也要进行测定,确定管道的吹扫空间,保证压缩机能够稳定运行。 2.2 机组喘振 导致机组喘振的主要原因就是公用工程系统故障的出现。工作人员要第一时间对相应构件进行检查,调整机组运行中的速度,并对最小转距进行调整,保障低压缸的震动频率。故障异常主要体现在以下几个方面:第一,当压缩机停止运行时,润滑油还在继续输送,甚至在两隔板处发现了压缸阻力浮动的情况,使得机组内部的运行混乱,出现了干气密封泄漏现象。第二,工作人员以两端轴承的连接情况为检点,并没有发现相关构件出现磨损。但在驱动器启动的前提下,设备外壳的金属保护层融化。故障出现的主要原因是机组在加速运行中离心设备的内置压力失衡,大量的密封气体被吸入到了缸体的缓冲区内,导致机械在振动的过程中出现损伤,润滑油淹没密封管线,对关键器件产生腐蚀。 采取措施主要为控制机组启动的速率。工作人员要通过阀门来调节机组的运动速度,使密封装置不受到阻力浮动的影响,满足设定的基本要求。同时,要关闭装配机组的阀门,对轴承两端的接线位置进行确定,并调整冲区的密封气体容量。 2.3 密封环浮动性 密封环浮动性故障出现的原因表现为以下几个方面:第一,机组空间的差异。一些干气密封环境相对较差,内部较为狭窄,会影响密封缓冲区的气流速度。同时,在机组运行前,工作人员没有对内部构件进行清洁性处理,使杂质在密封性装备中浮动,令现场出现泄漏情况。第二,由于干气密封金属器件的规模存在一定的差异。例如:在弹簧座的表面就容易出现密封圈过大的情况,使密封量超标并泄漏。根据这种现象,工作人员应该采取新工艺,在压缩机的端口对污染气体进行过滤,并将浮动密封圈的厚度降低,在隔离设备的中心处安装上前端处理器,阻止机组内部的气体与外部污染接触,以保证密封装置的使用效率,提升离心式压缩机的质量,达到故障减少的目的。 3 结语 综上所述,本文主要从两个方面进行论述。第一,分析干气密封的工作原理。第二,从实际故障出发,探讨操作中容易出现的问题和解决措施。从而得出:工作人员应该根据离心式压缩机的运行情况对机组状态进行整合,检查机械设备的启动速度,设计干气密封的流动空间。同时,也要做好机组的维修和保护工作,为石油化工的长期发展创造有利条件。 石油化工行业论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工行业论文: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。 石油化工行业论文:石油化工行业的预先危险性分析 摘要:基于预先危险性分析方法的理论基础,介绍预先危险性分析方法在鄂州球团厂的尝试应用。研究中尝试将生命周期法和木桶理论引入预先危险性分析方法,以求扩大预先危险分析法应用的时间范围,提高其分析精度,并使之分析更加系统化。 关键词:预先危险分析法;鄂州球团厂;生命周期法;木桶效应 一、预先危险性分析方法 (一)预先危险性分析方法概述 预先危险分析法(Preliminary Hazard Analysis,PHA)又称初步危险分析,[1]是一项为实现系统安全而进行的危害分析的初始工作,常用在对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察其危险因素的工艺项目的初步设计或工艺装置的研究和开发中,或者用于在危险物质和项目装置的主要工艺区域的初期开发阶段(包括设计、施工和生产前),对物料、装置、工艺过程以及能量等失控时可能出现的危险性类别、出现条件及可能导致的后果,做出宏观的概略分析。在PHA中,分析组人员应考虑工艺特点,列出系统基本单元可能的危险性和危险状态,这些是概念设计阶段所要确定的,包括:原料、中间物、催化剂、三废、最终产品的危险特性及其反应活性,装置装备,设备布置,操作环境,操作(测试、维修等)及操作规程,各单元之间的联系,防火及安全设备等。当识别出所有的危险情况后,列出可能的原因、后果以及可能的改正或防范措施。 (二)预先危险分析法的步骤 PHA分析法包括三个步骤,及分析准备、分析和编制分析结果文件。 1.分析准备 (1)确定系统。明确所分析系统的功能以及其分析范围。分析准备PHA分析通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源(即危险因素存在于哪个子系统中)。对所需要分析的系统的生产目的、物料、装置和设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解。 (2)调查收集资料。调查生产目的、工艺过程、操作条件和周围环境。收集设计说明书、本单位的生产经验、国内外事故情报以及有关标准、规范、规程等资料。分析组需要收集装置或系统的有用资料,以及其他可靠的资料(如任何相同或者类似的装置,或者尽管工艺过程不同,但其使用方法相同或者相似的设备的资料)。危险分析组应该尽可能地从不同的方面、方式和渠道汲取相关经验或者教训,包括详细装备的危险性分析、相似装置设备的操作经验、标准等。 (3)概念设计。为了让PHA达到预期的目的,分析人员必须写出工艺过程的概念设计说明书。因此,分析人员必须知道过程所包含的主要化学物品、反应、工艺参数以及主要设备的类型(如容器、反应器、换热器等)。明确装置需要完成的基本操作和操作目标,这些工作有助于确定设备的危险类型和操作环境。 2.完成分析 系统安全分析的目的不是分析系统本身,而是预防、控制或减少危险性,提高系统的安全性和可靠性。因此,必须从确保安全的观点出发,寻找危险源或者危险有害因素产生的原因和条件,评价事故后果的严重程度,分析措施的可行性、有效性,采取切实可行的策略,把事故与危险降低到最低的程度。PHA分析可能发现一些危险和事故情况,因此PHA还应对设计标准进行分析并找到能消除或减少这些危险的其他方法或途径,要做出这样的评判需要一定的经验。危险分析组在进行PHA的过程中应该考虑一下几个方面的内容: (1)危险物料和设备。如燃料、高反应活性物质、有毒物质,爆炸系统、高压系统、其他储能系统。识别危险的设备、零部件并分析危险发生的可能性条件。 (2)分析系统中各个子系统、各元件的交替面及其相互关系和影响。设备与物料之间与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾爆炸的产生与发展、控制停车系统等。 (3)影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、洪水、极端环境温度、湿度、静电等。 (4)分析工艺过程及其工艺参数或者状态参数。 (5)操作、测试、维修以及紧急处置规程。如认为失误的重要性、操作人员的作用、设备的可接近性、人员的安全保护。 (6)人机关系。包括人的适应性,机的可靠性、维修度,界面的以人为本等。 (7)辅助设施。如储槽、测试设备、培训设施、公用工程。 (8)用于保证安全的设备、防护装置等。如调节设备、备用设备、灭火以及人员防护设备。 (9)划分危险因素的危险等级。对工艺过程的每一个区域,分析组都要识别危险并分析这些危险产生的原因及可能导致的后果。系统或子系统查出的危险因素可能有很多。为了使采取的安全措施有轻重缓急、先后次序,对这些危险因素按照造成后果的严重程度,划分成四个危险等级。 (10)制定安全措施。针对危险因素出现条件及形成事故的原因制定相应的安全措施。 3.编制分析结果文件 为了方便起见,PHA的分析结果以表格的形式记录。其内容包括识别出的危险、危险产生的原因、主要后果、危险等级以及改正或预防措施。PHA结果表常作为PHA的最终产品提交给装置设计人员。 二、预先危险分析法应用实例 (一)实例简介:鄂州球团厂 武钢矿业有限责任公司鄂州球团厂是武汉钢铁(集团)公司在鄂东南地区投资兴建的一座特大型球团矿生产基地,[3]地处湖北省鄂州市鄂城区新庙工业园,占地面积66.7万平方米。该厂于2002年12月24日经武钢批准立项,2004年11月18日奠基开工,2005年12月31日建成投产。其球团一期工程拥有世界上单体规模最大的 500 万吨/年球团生产线,固定资产总投 资达人民币 11.7 亿元,采用国际先进的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺,[4]由美卓矿机和国内长沙冶金设计院联合设计,并以外方为技术总负责,重要工艺设备全部引进国外的先进设备,自动化控制水平高,实现了计算机集中操作并进行工艺参数的调整,系统稳定可靠实用,各项技术经济指标达到国际先进水平,其中球团品位达 65%以上, Ф9~16mm,粒度均匀,各种化学成分稳定,硫、磷含量在 0.015%以下,FeO 工厂主要有原料作业区、球团作业区、检修作业区和运输作业区。这里我们仅选择球团作业区中的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺为例,进行重点分析。 (二)预先危险性分析结果(选取部分示例) 三、关于预先危险分析法改进的建议 (一)预先危险分析法弊端 1.预先危险分析法主要针对某一特定的设备装置或者某一特定危险源,针对范围小,对于庞大的工厂难以适用。 2.预先危险分析法主要是定性分析,难以对危险和事故进行准确的量化分析。 3.预先危险分析法主要在事前进行预测分析,现状评价难以适用。 (二)改进性建议 任何方法都不应该是一成不变的,不应该说它改变了之后就不再成为原来的名字(预先危险分析法),随着实践情况、时代情况进行逐步调整,不仅是理论上的创新,而且有利于提升实际生产创造活动的效率,保障工作人员的身心健康。 1.概略方面 将生命周期法的思路引入安全评价的过程。任何系统都有一个产生、发展、成熟、消亡的过程,这个过程被称为系统的生命周期。[5]所谓生命周期法就是严格按照系统生命周期的各个过程和步骤去评价系统。包含两方面的内容:一方面,坚持完善的一种安全评价方法贯穿于某一生产活动的整个过程,而不是以往的事前用危险分析法,事中用安全检查表法等。整个生产的生命周期采用同一种方法不仅利于操作人员掌握,而且加强了衔接,避免了脱节,明确了责任,更重要的是,同一种安全评价方法起到了追踪的作用,有更好的安全评价效果。另一方面,预先危险分析法不仅应该有事前评价,而且应该有事后的反馈。这样,不仅可以有完善的评价过程,而且评价效果的经验和教训可以对以后的评价工作起到启发作用。 2.技术方面 在控制措施阶段根据木桶理论。木桶理论是指一只木桶想盛满水,必须每块木板都一样平齐且无破损,如果这只桶的木板中有一块不齐或者某块木板下面有破洞,这只桶就无法盛满水。是说一只木桶能盛多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。也可称为短板效应。同样的道理,整个生产系统的安全性也是由最危险的环节决定的。首要对最危险的环节采取措施,不仅达到了安全的效果,而且符合经济性的原则。 总之,预先危险分析法简单,但又具有可编辑性。不仅适用于项目的初期,而且经过实际情况补充也适用于高级复杂的项目。尽管还有不足之处,但是其强大的应用功能将使其在工业生产中发挥越来越大的作用。 石油化工行业论文:浅谈石油化工行业消防设计的问题及遵循原则 摘要:近些年来,石油化工企业火灾频发,使该行业的消防设计受到广大行业内人士的重视。本文就石油化工企业消防设计应注意的问题进行了探讨,并对当下消防设计应遵循的原则进行了论述。 关键词:石油化工;消防设计;遵循原则 近些年来,随着国民经济的发展和交通基础设施的不断完善以及机动车保有量的快速增加,石油的需求量越来越大,内地越来越多的地区开始建设石油化工工厂的项目。 石油化工企业是以石油、天然气及其产品为原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工、石油化纤厂及其联合组成的工厂,其加工、储运、运输的物料多数具有易燃、易爆、高温、高压的特点。这些特点使石油化工成为了发生火灾的高危行业,尤其是近几年国内石油化工厂火灾频发,使石油化工厂内的消防设计受到了国大企业的重视。对于石油化工企业消防,应贯彻“预防为主,防消结合”的工作方针,针对保护对象的特点,合理设置固定式和移动式消防设施,减小火灾危害,保护人身和财产安全,同时做到消防设施安全可靠、技术先进和经济合理。本文就石油化工企业中消防设计中常见的问题进行论述,供相关设计人员进行探讨。 一.设计中存在的问题 1.1防火间距的问题 在总图布置时,不能严格审视周围环境条件,周密地考虑与相邻建筑物的关系和防火间距。不能严格按规范规定执行,存在着很大的随意性。如:某装置的消防水炮与装置之间距离不到8米,造成水炮仰角太大,不能有效地保护装置的设备;另外,如果装置发生严重火灾,则在火焰强烈辐射下,将不能进行水炮的正常操作和使用。又如,某火灾危险性为甲类的装置,在总图布置时,把装置的生产区布置在了南侧,装置所属的办公区建筑物布置在了北侧,造成与其南侧的另一个工厂的办公楼的防火间距不足20米,另外东北的常年主导风向为西南风,这样的布置给装置留下了消防隐患。所以,在总图布置时,应避免办公楼处于生产装置下风向,以此满足防火间距的要求。 1.2 消防站的设置 根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)的要求,大中型的石油化工企业应设消防站。即对于大中型石化企业,无论其周边的依托条件如何,企业自己必须设置消防站。该消防站的设置主要是考虑到大中型石化企业的火灾危险程度高,设置消防站立足于着火初期快速出车灭火,企业自救。消防站的设计规模则需根据企业的规模、火灾危险性、固定消防设施的设置情况及周边可依托的移动消防力量确定。对于固定消防设施设置完备,周边协作单位能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,消防站的设计规模可适当减小。 对于小型石化企业,当周边设有消防站,该消防站在接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min(对丁、戊类的局部场所,行车路程加大到4km),当其消防车的配置满足企业消防需求时,该消防站可作为企业的依托消防站。 对于园区内的大中型石化企业,即便是园区集中设置的消防站接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min,能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,考虑到企业内部消防站消防人员熟悉本企业内部情况,了解石化火灾特点,能第一时间到达火灾现场,对扑灭初期火灾、控制火势发展有很大作用,所以认为企业仍需设置自己的消防站,但消防站规模可适当减小。 1.3 设备选型问题 一些消防专业设计人员缺乏实际生产经验,造成了设计的消防设备不符合实际要求,一些设施不能正常工作。如某装置露天现场设置的火灾探测器,设计上选择了感温感烟型,投用后全部不能正常工作。作为业内人士都清楚感温感烟型式的探测器只适用于封闭的空间内,而唯一适用于露天场合的是光电感应型火灾探测器。又如,某氯盐加工装置,正常生产情况下现场挥发大量油气,而现场所设置的火灾探测器选择了感烟型,造成火灾探测系统误报频频。某化工厂,生产现场存在氯、氮、硫等杂环化合物,现场设置了催化燃烧型可燃气探测器,由于氯、硫化合物导致催化剂中毒,致使该现场设置的可燃气探测器全部失灵。 1.4 罐区消防冷却水系统的选型问题 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.2.4条注(4)规定“地上储罐的高度大于15m或单罐容积大于2000m3时,宜采用固定式冷却水设施”,而《石油库设计规范》(GB50074-2002)第12.1.5条规定“单罐容量小于5000 m3且罐壁高度小于17m的油罐,可设移动式消防冷却水系统或固定水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统”,两者不一致,而且两规范规定的罐壁高度17m和15m也不明确,因为油罐都有基础,该部分高度是否计入总高度,规范及条文说明中都未提及。笔者认为:(1)油罐高度应从室外设计地坪标高算起,因为灭火救援行动中油罐高度就是从室外地坪到罐顶的垂直距离。(2)应以15m为分界点,并把“宜”改为“应”,原因为《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.4.6条中解释“经过训练的消防队员能够承受的水枪最大反作用力不应超过20kg,一般不宜超过15kg”。油罐越高,消防冷却时需要的水枪充实水柱越大、水枪出水量也越大,相应水枪的反作用力也越大。当油罐总高度超过15m时,根据水枪充实水柱公式Sk=(Hl-H2)/Sinα,水枪上倾角一般为45°,为了保证消防队员的人身安全和扑救效果,水枪的最大倾角不应大于60°,取α=60°,Hl=15m,消火栓灭火高度HZ=l.0m,由此可知,当油罐总高度为15m时,水枪充实水柱为16.2m;若为安全起见,取17m,水枪口压力则超过0.355Mpa,此时水枪的反作用力超过20.13kg,超出了消防队员承受的压力范围。 二.消防设计中应遵循的原则 对于消防设计中的常见问题,为了使消防设计更加合理、安全、可靠,应遵循以下几方面原则进行设计: (1)要以规范为设计依据 国家起草和颁布了相当数量的规范和各类行业标准,并且就一些已经不适应新形势的标准、规范,进行了重新修改和完善。现在,就消防设计而言,可以说是有法可依、有据可查。笔者认为,设计行为应严格地、认真地履行相关法律法规的规定,对于各种消防、防火、报警设施的设计,应严格按照规范执行。 (2)要以生产实际为依据 由于我国相关标准规范的不完善性、不具体性,导致在实践中一些具体问题无可适从。如对于固定式干粉灭火设施,哪些场所应该设置,哪些场所不应该设置,规范中就没有进行具体规定,只是笼统地说火灾危险性较大场所宜采用固定式干粉灭火系统。于是,在一些企业,固定干粉灭火设施到处泛滥,无论是封闭空间还是露天场所,无论着火介质适不适合当即扑灭,只要是火灾危险性较大,一律被设计单位所采用。根据生产实际情况,笔者认为,起码有两种场所不适合设置固定自动干粉灭火系统,一是露天场所,二是存在液化烃的场所。这是因为:1、固定自动干粉灭火系统属于全淹没式灭火系统,它只适用于封闭空间(开口面积不超过封闭面积的 15%),而露天场所存在气流的扰动,所以固定干粉灭火系统不适用于露天场所进行灭火。2、一旦因液化烃类气体泄漏而发生火灾,固定自动干粉灭火系统将自动喷发实施灭火。而液化烃类气体发生火灾后,如果无视现场状况而盲目把火扑灭,液化烃类气体的扩散更容易引发更为严重的后果。 (3)进行专家论证 实践表明,专家论证制度,是解决诸多实际难题的有效机制。如果规范中没有明确规定,根据实际情况也无从选择,则应该召开相关专家参加的专家论证会议,对所做的设计进行充分论证。论证会议通过的设计方案,设计工作可以继续进行。没有通过的设计方案,必须推倒重来,重新开始设计工作。 结语 本文对石油化工企业消防设计中经常遇到的问题进行了探讨,并论述了消防设计中应遵循的原则:在消防设计时,应严格执行现行规范要求;对于大型、特大型的项目,应根据项目的实际情况进行设计,并且设计方案一定要通过专家论证。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业自动化仪表的安装调试 摘 要:随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。本文就围绕着石油化工行业自动化仪表的安装调试谈笔者几点看法。 关键词:石油化工 自动化 仪表 随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。 一、石油化工行业自动化仪表的施工工艺 1.仪表单体校验。首先对仪表进行外观检查。内容包括:铭牌及实物的型号、规格、材质、测量范围、刻度盘等,应符合要求。一般仪表单体校验应不少于五点,基本误差应小于允许误差。温度计示值校验应不少于两点,有特殊要求的温度计,应作四点试验。压力表校验过程中指针的上升和下降应平稳、无迟滞现象。一般真空压力表真空部分选取至少两点,压力部分测量上限超过零点三兆帕时,真空部分选一点。 2.调节阀调试要求。气密性试验将相当于调节阀输入量程上限的气源压力送到薄膜气室,切断气源后五分钟,气室压力应不下降;强度试验在阀门全开状态下用洁净的水(或煤油)进行试验,压力为最大压力的一点五倍;泄漏量试验试验介质为水或空气,试验压力为零点三五兆帕,当阀的压差小于零点三五兆帕时用规定允许压差。行程试验根据阀的输入信号要求,分别加入零、四分之一、二分之一、四分之三、一。允许偏差正负百分之零点二五(不带定位器);十负百分之一。灵敏度试验分别使阀停留在百分之十五、百分之五十和百分之八十五的位置上,增加或减小信号压力,测量使阀杆开始移动的压力变化值,不得超过信号压力的百分之一点五。行程时间测定事故切断阀和设计明确规定的全行程时间的调节阀,必须进行全行程时间试验。在阀全开(或全关)状态下,使阀动作并走完全行程趋于全关(或全开)。用秒表测定从阀开始动作东动作完成的时间,应符合设计要求。 二、石油化工行业自动化仪表的安装调试 要按照校验接线图进行零点调校:在AP为零时,调整调零螺丝,使输出电流为4mADC,向正压室加入AP,使输出电流满量程为20mADC,然后泄除压力,观察仪表回零隋况,反复几次,使零点稳定。测量范围的调整:缓慢加入压力信号到满量程,观察输出电流。调整量程微调螺丝,使得在规定量程下输出为20mADC。调整好量程后将输入差压信号分为五个点,对仪表进行基本精度的校验。 1.仪表的安装。 仪表要在现场条件具备后方可进行安装,其安装位置应考虑操作及维护方便,不宜安装在震动、潮湿、有强磁场干扰或温度变化剧烈的地方。仪表安装应进行外观检查,其外观应完整无破损,附件齐全,型号、规格、材质符合设计要求,安装时不得敲击、震动仪表,应轻拿轻放,安装应固定牢固平正。 直接安装在工艺管道上的仪表应在工艺管道吹扫后压力试验前安装,并随管道一道进行严密性及强度试验。仪表设备的接线引入口不应朝上,以避免灰尘、水或其它物品进入接线盒内,接线完毕,接线口应及时封堵。 2.关于调试应力的产生及处理办法。 调试应力的产生通常仪表内部都有机械传动部件,如差压(压力)变送器在调试过程中,对其机械支点及零点进行机械调整时,使其传动机构在正反作用力作用的情况下达到新的平衡点,从而使其零点及量程符合要求参数,但在新的平衡点建立过程中,调试应力随之产生。在调试中发现,仪表在相同的标准器、等值的输入信号、相同的调试环境下,在不同的时间进行调试,其所得到的参数不一致,其变差与机械调整幅度的大小成正比,经过分析,造成这种现象与机械传动机构在调整正、反作用力时受力产生的变形有关。所以平衡点会随着这种变形恢复过程而变化,产生调试应力,影响了仪表的精确度。 消除调试应力的方法消除调试应力采用恒温二次调试,具体方法如下:取仪表全量程的百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百进行校验,并观察仪表的稳定度和灵敏度,做好调校记录,校验合格后将仪表放进保温箱,进行二十四小时恒温(恒温温度参照当地该时段的自然平均温度或按仪表使用温度高限设定)。二十四小时后,取出仪表使其处于常态(温度、湿度),实测百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百输入一输出值,两组数据比较后发现产生变差,然后进行第二次调试。第二次调试宜采用仪表电气线路中的可调元器件进行微调,避免产生新的调试应力,使其零点、量程、线性误差符合要求。 3.石油化工行业自动化仪表各个参数的测量。 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。 第一在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等;第二在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化隋况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在;第三如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题;第四,变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统;第五,故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的;第六,当发现显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。 另外,自动化仪表前期质量好坏,决定仪表本身的使用的好坏,使用的寿命长短。自动化仪表的中期,也就是仪表的使用过程,使用的好坏,维护的质量,对仪表的使用寿命来说起到致关重要的作用。 三、结束语 总之,有关部门注重提高仪表自动化建设的步阀,真正让仪表仪器取代人工操作。定能大大提高石油化工行业的生产效率,为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。 石油化工行业论文:石油化工行业工程项目的风险管理问题 【摘要】石油是当今世界最重要的能源,也是近代有机化工的重要原料,素有“工业的血液”之称,所以,在国民经济中占有重要地位。文章对石油工程风险管理的常见问题进行了探讨,针对各种因素对石油工程项目的不确定性造成的影响,提出了一些控制石油化工工程项目风险的管理措施,以供参考。 【关键词】石油工程项目,风险管理,风险因素,管理措施 1、石油化工工程项目风险管理的意义 石油化工工程项目风险管理就是以石油化工工程项目为对象,对石油化工工程项目的不同环节,针对自然风险(主要是地质风险)、技术风险、管理风险、技术风险、经济风险和政治风险(在跨国工程项目中考虑政治风险),进行风险管理规划、风险识别、风险估计、风险评价、风险处置、风险监控活动,来预防、控制、消除风险,实现降低石油化工成本,提高投资效益的目的。 在石油化工工程项目中实施风险管理,其意义在于:(1)有利于安全生产、人员健康和环境保护;(2)有利于减少各种事故的发生;(3)有利于减少工程项目成本,节约能源和资源;(4)有利于提高石油化工行业的风险管理水平,改善企业的形象;(5)有利于增强公司的市场竞争能力;(6)有利于把经济效益、社会效益和环境效益有机的结合在一起,为社会发展做出应有的贡献。 2、工程项目成本风险因素 2. 1经济风险 (1)采取其他不当筹措资金的方式,使得成本增加,导致不必要的损失;(2)业主信誉度低,对项目的支持度和满意度低,推迟对承包商支付的费用;(3)物价工涨,工资水平和材料价格增加了承包商的成本和经济损失也是许多工程项目失败的根本原囚。 2. 2技术风险 所采用的技术的先进性,安全性与可靠性,以及工艺技术在能耗,三废处理等方面是否能够满足项目预期的风险,以及技术认识不足可能的风险。承包商和是否有顺利完成该项目的能力和经验,风险管理的监测是否到位。还有由于技术的变更造成施工计划,材料、人工等方面的变化,影响到工程成本。另外要十分重视工程地质风险。 2. 3自然风险 (1)超标准洪水暴雨、不利的气象条件或地质灾害等自然环境条件,造成工程停工,财产损失;(2)环境污染健个法规要求严格,造成人员和财产损失。 2.4政治风险 主要是指项目所处宏观环境的局势稳定性,项目建设和运营所受法律法规的约束和政策性调控影响,以及项目的审核批准过程中各种不确定性问题。这类风险由下列因素引起:一是政府或主管部门对工程项目干预。二是产业政策调整,工程建设体制、工程建设政策法规变化或不合理。三是在国际工程中,国家间的关系变化等。 3.石油化工工程项目风险控制对策 实施风险管理,其目的就是通过这套管理来防止各类事故的发生。由于工程项目的工艺特殊性和工程项目场所的环境特殊性,各种突发事件随时都可能发生。为了将各种损失降低到最低限度以阻止事态的蔓延和扩大,必须制定一套针对工程项目活动中各种突发事件的应急计划,以保证在发生紧急情况时都能做到有条不紊、胸有成竹。 1.硬件措施 在削减风险危害的措施中,硬件措施必不可少。削减工程项目风险的硬件措施包括配备控制和消除危害的设备、仪器、工具、防护装置以及安全劳保用品等硬件的配置和保证设备、设施的完整性及有效使用措施。没有专门用于控制有害操作和保证设施完整性的硬件措施,削减风险也许就是一句空话。硬件措施包括:安全设备配置以及劳动保护措施。 2.技术措施 风险预防技术对策是以工程技术手段解决风险问题,预防事故的发生及减少事故造成的伤害和损失,是预防和控制事故的最佳安全措施。石油生产的特点决定了生产过程中存在着各种危险因素,采用新的工艺新技术,并运用到生产实践中,无疑会提高质量和速度。但由此可能会破坏危及原有的安全保护系统,对新工艺、新技术的掌握,也有一段适应的过程。为减少对工程作业人员的健康、安全危害,避免环境污染或因不适应新工艺、新技术而造成失误带来损失,进行技术变更时应同时做好以下工作: (1)针对采用的新工艺或新技术,对可能产生对健康、安全与环境的危害风险进行识别与评估,从而修改或重新制定新的预防和削减风险的措施; (2)当使用新的液体系或引用新的液化学处理剂时,须进行毒性试验和对人员健康及环境影响的评价,并制定相应的保护措施; (3)在施工中往往会因地质或其它方面的原因改变设计或原定的施工方案,由此可能会产生新的危害风险或原定的风险防范措施不再有效或不适应,需要制定新的措施; (4)当引进某项新工艺或新技术时,应针对新工艺或新技术的特点,对所有员工进行培训。培训的内容包括新工艺或新技术的掌握;新工艺或新技术可能带来哪些新的对工程作业人员健康、安全和对环境方面的危害以及防止、减轻和处理这些危害的措施、方法和技能等方面的知识。 3、 掌握市场信息 石油工程项目建设企业掌握、利用市场信息,显得尤为重要。石油企业要及时了解外信息,并根据市场供求关系的变化,有选择地多渠道、全方位地开经营活动,不仅可以大力开展合作经营,分包施工、配合工,而且还能有效保证规模效应及良好的收益。同时通过适地掌握项目东道国的新政策、新动向,与先进技术进步相联系,提高专业水平,强化资源的最佳配置,这也是追求规模经济效益最大化现风险转移和控制的有效途径。 4..建立完善的工程项目风险应急反应体系 包括应急反应组织、应急反应管理、应急反应指挥和应急反应实施系统;从工到下,有可靠的、方便的信息传递系统,保证应急计划的顺利实施。 (1)工程项目风险应急反应组织体系 风险应急组织属于风险管理组织的一部分,当发生重大险情时,应成立临时性的专门机构,如抢险指挥部。通常应急组织分为三个级别。①局属风险应急管理机构或应急管理部门;②公司风险应急管理机构或重大险情抢险指挥部;③队(平台)现场应急不组。 (2)应急反应管理的内容 应急反应管理是风险应急反应体系中的重要环节,内容包括:①应急反应组织机构和人员的落实;②应急组织及成员的应急岗位和职责与任务;③应急反应计划的制定与实施;④应急抢险防护设备、设施及工具的配置与管理,使其处于良好状态;⑤制定紧急情况下的报告制度;⑥员工的应急反应培训和应急演习;⑦应急反应准备情况的检查;⑧发生紧急险情后,实施应急处理的结果报告等。 5.对员工加强培训 由于人员变更改变或补充的组织机构成员、设备监督员及操作人员,为了保持其基本能力和风险管理工作的一致性和连续性,应针对油气工程项目的特点进行必要的培训。当员工的岗位改变或设备操作人员发生变更时,须针对新岗位的要求进行培训,对特殊工种需持证上岗的,必须经培训考取合格证后方能上岗。新参加工作的员工必须经过安全培训,取得培训合格证后才能上岗。 6.要考虑法律变更因素 公司和队应研究和评价己颁布的或新的法律、法规内容,使健康、安全与环境管理体系与这些规定的要求相适应。当有关法律、法规变更后,风险管理计划及相应的措施必须重新制定和修改。 结束语 综上所述,通过风险分析,提出预防、处置工程项目中各类突发事故和可能发生事故险情的应急反应计划,并且按照应急的要求,进行严格的训练和模拟演习,提高员工的应急处理能力。当工程项目中发生各种紧急情况时,能确保员工和财产的安全,最大程度地降低各种损失和影响。 石油化工行业论文:石油化工行业流量仪表选型 摘要:伴随着我国石油行业的不断发展,石油化工行业也在不断的发展。众所周知,石油化工的流量仪表是一个相对比较重要的能源计量器具.同时流量仪表也是自动化装置中的―个非常重要仪器,无论实在电力行业还是石油行业,它都发挥着相当重要的作用。但是因为仪表的种类、价格都有很大的区别.所以对于石油化工企业来说,选择适合自己的仪表也是相当重要的。本文就仪表的选用做出了简单的阐述。 众所周知,石化化工行业流体的种类相对比较多,流体主要包括蒸汽、新鲜水、软化水、等。从石油化工的原料或者产品来看,又主要包括瓦斯、液化油、轻烃等。因为存在着输送流体的管线粗细差别相对比较大,而且流体的一些物理性质也存在着一些差异,所以这就造成了无论任何一种流量计都不能够全部测量出以上的流量。所以对于石油化工行业来说,选择合适的仪表是相当重要的。 1 石油化工行业流量仪表选用时应该考虑的因素。 因为在石油化工行业中,经常会遭遇到高温高压的环境,或者是易燃或者易爆的工作环境。所以石油化工行业的流量仪表的选型首先必须要遵循石油化工自动化仪表选型的设计规范和一些相关的标准。必须要选用经过国家相关部门批准的仪表。一定要禁止选用一些没有经过工业部门鉴定仪器仪表。而且在同一个项目工程中,选用的仪表种类和规格应该尽量统一。以便为以后的维护工作作出一些方便。因为各类流量计都有一些各自的特点,而石油化工仪表的选型目的是为了发挥仪表的长处,避免仪表的短处。所以在石油化工行业中,应该选择最适合本厂使用的流量仪表。选型主要应该从以下的几个方面来考虑: 1.1.所选用的仪表的防爆性能是否满足相关要求。 1.2.选用的仪表是否满足工艺对压力损失的要求。 1.3.是否满足被测流体的相关特性。 1.4.各个仪表之间的准确度是否配合恰当。 1.5.选用的仪表是否可以满足现场的安装要求。 1.6.选用的仪表是否满足耐温和耐压以及抗振动的相关要求,以及是否满足日后修复和更换的相关要求。 同时我们也应该考虑到生产环境的温度和湿度等外界因素对仪表造成的损害,对于那些具备一定条件的管线,应该尽可能的安装副线,以便于日后的维修工作和离线校验工作的顺利进行。 2.流量仪表类型及选型。 2.1.流量仪表的分类。因为现在国际上对于流量仪表没有统一的一个分类的标准。所以我们可以从不同的角度、不同的层面,来对流量仪表进行分类。从实际运行情况来说,石油化工行业生产过程中主要应用到了五类流量仪表。 2.1.1.根据流体的差压和流量之间平方关系来测定的差压式仪表,这种仪表在石油化工行业的使用中仍然位居首位,这种流量仪表是一种应用非常广泛的流量仪表。但伴随着一些其它种类的流量仪表技术不断的成熟和价格的逐渐降低,这种仪表的市场竞争力也在不断的降低; 2.1.2.利用叶轮的旋转带动检测线圈中检测到感应电动的涡轮式流量仪表,这种仪表具有一些明显的优点,它具有结构相对简单牢固,安装费用相对较低,测量的范围相对较宽$等优点。 2.1.3.利用电磁感应现象来测定流量的电磁式流量仪表,这种流量仪表测量水的效果相对较好,但是这种仪表不能用于测量一些非导电的液体。同时对蒸汽和气体和对电磁的抗干扰能力也比较差。 2.1.4.由时差法和多普勒法这两种测量方法共同工作的超声式流量仪表,相对于其他种类的流量仪表,超声波流量计的价格相对较高。但是因为于管线的口径无关,而且也不需要对管线进行开口和加工,所以这种仪表的后期维护量小。 2.1.5.容积式流量仪表,这种仪表适用于油脂类和水等介质的测量工作。但是这种仪表不适和测量蒸汽和空气等介质,在应用上有一定的局限性。 除此之外,还有质量流量仪表等。这些仪表都有各自的特点,在工程选择中,我们应该发挥其优点,避免其缺点,才能更好地让企业有更大更好的发展。 2.2.石油化工行业流量仪表选用准则。 在石油化工行业流量仪表选用中,我们应该充分考虑以上的六个主要的影响因素,然后进行仔细的分析后,然后再选择一个具体的适用于现场生产的流量仪表类型。应该尽可能的满足以下的几点要求。 2.2.1_对于流量测量的相关系统,应该尽可能的具有较高的准确度,争取测量出来的流量和实际的流量相符。 2.2.2.对于流量测量仪器,流量测量的量程应该尽可能的达到一定宽度标准,高于正常生产中对于流量的要求,防止超流现象的发生。 2.2.3.对于石油化工行业,流量仪表要拥有较小的永久压力,应该尽可能的减少管道损失,争取降低能耗,实现企业利润的最大化。 2.2.4.对于石油化工行业,流量仪表的选用工作应该满足流量仪表具有良好的可重复l生和重复利用率。这样就可以很大程度上的减少开支。 2.2.5.直管段的长度应该尽可能的短一些,而且在没有流动调整器的情况下,流量仪表可以进行自身的流动来进行调整。 2.2.6.因为流量仪表的本身的部件要求是全部不能动的,所以这就要求流量仪表应该拥有较长的检定修理周期和较长的使用寿命。这样才可以可以降低后期的检修投资。 2.2.7.石油化工行业中的流量仪表应该具有较强的耐磨蚀能力、而且可以进行长期稳定工作。 2.2.8.石油化工行业流量仪表应该具有较高的性价比。因为现在是市场经济的模式,所以企业的投资应该尽可能的考虑成本的大小,所以,在流量仪表的选用工作中,选型何种流量仪表不仅单单要考虑技术上是否适用,同时我们也要考虑到投资的经济性。应该在满足技术的相关要求的前提下,选用合适的,较高性价比的仪表。 3.结语 其实石油化工行业的流量仪表选型是一项具有专业技术性、实用性、和责任性的工作,要想做好仪表的选型工作就必须对测量对象的一些工况条件、一些物理或者化学的性质等都有较好的把握,而且还应该熟悉各个流量仪表的生产厂家的最新动态,争取熟悉流量仪表的工作工艺,并且充分结合现场流体的实际状况来作出正确的选择。这有这样,才会做好石油化工行业的流量仪表的选型工作。 石油化工行业论文:石油化工行业低压配电系统的设计策略 【摘要】石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全地运行是摆在我们面前急需解决的新 问题 。结合我国石油化工行业低压配电系统设计现状,根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内的供配电特点,并对其进行了较详细的 分析 比较,为石油化工行业低压配电系统的安全运行提供了借鉴。 【关键词】石油化工企业;低压配电技术;电气施工;安全 大型石油化工企业是由中、小型逐步扩容起来的,石油化工企业的规模不断扩大,电气低压配电正朝着智能化方向发展,但是由于电气设备的过电流和过电压耐受能力差,区域内发生雷击或设备直接遭受雷击,雷电的脉冲电磁场、过电流和过电压会通过控制线路、供电线路等途径进入到弱电电子设备当中,很多大型石化企业的供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。 一、大型石化企业供配电特点 1.要求高 连续运行的石化企业对供配电的可靠性要求很高,电力系统故障容易导致造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。而且要求负荷相对平稳,日负荷曲线的变化几乎数周甚至数月不变。以大型异步电动机拖动的风机以及异步电动机拖动的机泵为主。需要对其功率因数进行有效的补偿,缩短装置变电所故障时自动投入时间。 2.启动难 大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间会影响大型石化企业内供配电系统。有些规模大的用电需要本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,需要石化企业要克服启动难的问题。 3.安全性 安全性对电气设备选择和控制方式的拟定有较大的影响。随着石油化工企业的不断壮大,企业在关注自身经济效益的同时,需要完善自身的安全机制,保障化工企业电气系统设计与线路安装的安全性,防止造成巨大的经济损失。这一形势下,石油化工行业开始采取防雷补救措施,采用浪涌保护器对回路的某部分实施保护。石油化工有很多易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计中应重点注意火灾,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,保证走向的安全性。所以,线路设计时应保证足够的防火空间 二、石油企业低压配电设计的措施 1.接闪技术 电气施工质量控制中对于直接雷击的防护主要是由接闪技术,即建筑物防雷装置来实现的,现场低压配电系统的防雷中,应同附近储油罐设备的防雷措施结合在一起,共同进行设计,从而形成石油化工企业雷击的直接防护。 2.均压技术 均压技术在电气施工质量控制中的应用,是为了消除雷击瞬间电压放电和电流路径。电气主接线设计时,要考虑配电的可靠性、运行灵活性,然后确定推选方案。对于推选方案要给出电气主接简图。电气设备的选择结果应以表格的形式给出。对配电装置的保护和控制方式有较大的影响。需要结合低配系统的额定电压、站用电的电压等级以及开网的情况确定系统的输电电压等级及出线回路路线;金属设备的组件、设备同元件的设施和外壳连接在一起,连接到控制室形成等电位的完善连接。 3.接地技术 石油化工电气配电系统的接地技术主要是多点接触和浮地两种。多点接地技术是通过保护地进入系统,浮地技术是进行了电子设备外壳的保护接地,当存在较强雷电时,设备外壳同内部电子电路间就很可能产生高电压,击穿绝缘间隙,损坏电子线路。低压配电系统在供电系统的设计和运行中,还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对配电系统危寄最大的是短路故障。需要按照短路电流计算电气主接线的方案。相与相之间的水中性点直接节地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证配电系统的安全,要考虑系统等不正常工作状态。计算短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 4.屏蔽技术 当前石油化工电气控制系统中,传递信号、集成电路、半导体电子器件电缆被大量的采用,这些元件会受到雷击瞬态电磁脉冲的直接辐射。同时,电源和信号线上也可以对瞬态过电压产生感应,沿线入侵到电子设备当中,造成电子设备的损坏和失灵。而屏蔽技术的应用就有效地衰减或阻挡了电磁脉冲能量的传播。控制室屏蔽技术,电气控制室采用无窗封闭结构,进行墙壁结构钢筋交点的电气连接,并同金属门框焊接起来,从而构成的屏蔽笼带门开口,再在墙壁四周接入防雷地,使得屏蔽笼同防雷地进行有效的电气连接;继电气屏蔽技术,将综合保护设备进行外壳接地处理,同时加装spd 于工作电源上,并将其计入到配电接地系统当中;电源线和信号线屏蔽技术,采用双屏蔽电缆或将电缆穿入金属管内,外层屏蔽采取多点接地,内部屏蔽采取一端接地,既保证了安全,又对低频干扰起到了抑制作用。 5.分流技术 分流技术的电气施工质量控制中的应用十分重要。根据企业的实际情况及可能的最大输出功率,拟定可行的接线方案,尽可能考虑继电保护及自动化装置等方面要求。接线简明清晰,故障影响范围最小。继电保护要简单,根据系统经济运行的要求,而限制石油企业的输出功率,考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。还要考虑低压配电系统的运输条件等因素,对于主变压器的10.5KV侧的中性点采用直接接地方式。在选择载流导体及电器元件时,为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全,可靠地工作,需对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。 石油化工行业论文:探析石油化工行业的安全管理措施 摘要:石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。本文对石油化工行业的安全管理措施进行了分析探讨。 关键词:安全;石化;管理;措施 一、石油化工行业加强安全管理的必要性 从原材料和产品的性质看,石化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。石化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。 从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,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。 从生产方式上讲,石化生产装置大型化,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。 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。 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。 二、加强石化企业安全管理的措施 1、建立安全模式体系 1.1把好设备质量关 随着石油化工企业生产规模的不断的改进以及产量的提高,常年运行的设备和仪器出现运行不正常,异响、振动、仪表指示不准,操作人员对其不熟悉,从而引发各种生产事故,所以化工企业应该重视设备安全管理,制定一套完整的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度。 1.2完善安全预警体系 首先是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。 其次是建立安全事故隐患预防与控制的制度体系,是降低事故发生率的必需保障措施。必需要做到正确处理石油化工生产作业过程中留置的危险源,对生产工艺及流程中的危险要进行分析和研究,主要是针对针对一些工艺缺陷问题作重点预控,有必要的可建立起长期的预防与控制计划,有效实施现场动态监控,如发现有事故前的征兆,应立即停止生产,并及时报警和整改。在制度上有有效抑制突发事件的发生,从而避免企业的经济损失。另外,石油化工企业相关的安全主管部门应以常备状态做好安全隐患治理的预备工作,加大对安全生产的检察与管控力度,并以安全第一为基本原则贯彻实施石化企业安全管理体系,积极应用新兴的工艺技术和新型的设施设备,最大化的提高管控水平。 1.3用电安全技术措施 临时用电申请人、审批人等,在制订和落实安全技术措施之前必须充分了解用电作业的环境和火灾危险物质的物理性质和化学性质,如爆炸极限、引燃温度、闪点、密度等;了解现场通风状况;了解该环境属于何种爆炸危险区域,根据上述情况,制定相应的技术对策和防范措施。配电系统应根据负荷条件合理的进行规划,配电线路的导线截面应根据负荷的发展规划正确地进行选择;施工单位安装线路时应由电工负责,并应严格制度,不准乱拉电线和接入过多地负载;定期用测量或计算的方法,检查线路的实际负荷情况;安装合适的断路器、熔断器,以便线路过负荷时能及时切断电源;严谨滥用钢丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 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。 导线与导线、导线与电气设备的连接,必需牢固可靠;为了防止接触电阻过大,必须经常对运行的线路和设备进行巡视检查,发现接头松动或发热,应及时紧固或做适当处理;大截面导线的连接可用焊接法或压接法,铜铝导线相接时,宜采用铜铝过渡接头。采用在铜铝导线接头处垫锡箔,或在铜线鼻子上搪锡再与铝线鼻子连接的方法,也是一种简单易行的减少接触电阻的措施;在易发生接触电阻过大的部位涂变色漆或安放试温蜡片,可以及时发现过热情况。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。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。 2、做好安全事故的预防措施 变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理,强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作,变被动管理为主动管理。 加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备,搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施,消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石油化工企业安全生产不仅关系到企业的经济利益,更关系到企业生产人员的人身健康安全,因此,加强石油化工企业安全管理十分必要。要进行安全管理不仅需要国家的政策支持和规范,同样要求企业管理人员和企业员工在日常生产过程中落实安全责任和管理意识,强化生产安全的重要性,把握好安全生产的关键环节,防微杜渐。只有重视企业的安全管理,才能真正提高企业的生产效率,保证企业人员安全,从而实现企业的经济效益和社会效益,促进企业长远发展,实现我国新能源建设目标。 石油化工行业论文:石油化工行业人才需求及其培养途径的研究 摘要:本文通过对石油化工行业发展及人才需求市场调研的分析,阐述了石油化工行业生产的特点,当今石化产业发展的现代化发展的现状,指出了这一行业的人才需求定位,现阶段职业院校为满足社会需求而实施的人才培养途径与方法,从人才培养目标模式、教材、教学方法、实训基地、校企合作等方面提出具体做法,为高技能创新型人才的培养提供了一定的理论参考及实用价值。 关键词:石油化工 行业特点 发展现状 人才需求 高技能创新型人才 途径方法 劳动和社会保障部在《国家技能振兴战略》中提出,我国21世纪新人力资源的开发体系是“以职业活动为导向、以能力为核心的全方位的人力资源开发体系”。在职业培训教育的目标中明确提出了以能力为核心、实现能力人的培养。特别是高技能的创新人才的培养。职业核心能力的定义是:自我学习能力、信息处理能力、数字应用能力、外语应用能力、与人交流能力、与人合作能力、解决问题能力、创新能力8个模块。尤其强调为适应国际社会的飞速发展,要特别观注和强调职业院校学生的技能与创新创业能力的培养。 职业教育的规划布局必须适应产业的发展趋势。当今世界石油和化学工业发展趋势是“集约化、大型化、园区化、临港化”,而职业教育的相关专业布局却呈现“小型化、分散化”状态。调研中发现,差不多1/3的职业院校承载着60~80%的专业规模,相当数量的专业点属于“低水平”重复建设,不仅造成了资源浪费严重,也带来了管理上的难度和质量的严重参差不齐。教育部为加快推进《国家中长期教育改革发展规划纲要》的贯彻落实,成立并重组了53个行指委。2013年成立的全国石油和化工职业教育教学指导委员会(简称石化行指委),作为石化行业指导的有力抓手,在职业教育领域的作用逐渐凸显。行指委建议,应当压缩、撤减“小、散、差”的职教专业点,资金和政策向石化专业配套倾斜。 一、石油化工行业人才需求状况 (一)石油化工行业特点 石化产业的特点是生产规模大,资金、技术、人才密集,对安全生产要求高,生产连续性强,自动化程度高,对节能、环保及物流要求也比较高,因此对技能型人才也提出了新的要求,新近修订的“中华人民共和国职业大典”中,石化类职业岗位和职业资格标准有了很大变化。随着产业结构的调整和先进生产工艺、高科技产品和新型装备的不断应用,以及信息化程度的提高,企业对生产一线技术工人的技术能力、复合能力及综合素质提出了新的要求;在从劳动密集型向知识和技术密集型转变的过程中,企业采用了更多的先进设备和生产线,生产一线涌现出许多与高新技术有关的职业岗位,一线技术人员和技术工人原有的知识和技能已难以满足岗位的要求;在一些现代化程度较高的大型石油化工企业,对人员知识技术层次要求逐步提高,急需大批高端的具有良好理论基础和实践能力的技能型人才。 我国石油和化学工业是国民经济的能源产业、原材料产业、基础产业和支柱产业。经过60多年的发展,我国石油和化学工业由小到大,初步形成具有40多个子行业,生产6万多种产品,门类基本齐全,品种基本配套,具有一定国际竞争力的完整工业体系。2012年我国石油和化工行业经济运行克服了下行压力,实现企稳回升。全年规模以上企业完成工业总产值12.24万亿元,比上年增长12.2%,占全国工业总产值13.3%,利润总额15.3%。2013年,石化行业经济运行总体保持平稳态势,稳中趋好。目前我国石化行业共有规模以上企业2.7万家,从业人员700多万人。全行业经济总量位居全球第二,其中化学工业2010年起位居全球第一。“十二五”期间以及今后一个时期,石化行业仍然需要增加大量的技能型人才,全行业技能劳动者每年需要增加27.4万人,高技能人才每年需要增加10.4万人,而目前职业教育的培养能力远不能及。 在工业领域,随着自动化技术的广泛应用,传统的简单操作性技能人才需要量越来越少,大量的手工劳动已被机器替代。但与此同时,设备安装、调试、维修的难度越来越大,对操作者技术知识要求越来越高。生产者只有具备现代技术知识和创新能力,才可能解决生产中不断出现的各种疑难问题。要培养具有创新能力的学生,首先就要具有扎实的理论知识、熟练的操作技能、较强的创新能力。职业技术教育担负着培养一线创新型人才的重要任务。企业急需具有创新能力的技术技能型人才,只有培养目标和培养途径问题解决了,才能彻底打通学生就业之路。 (二)吉林省石油化工行业的发展 吉林省石油化工产业历经50多年的发展,已经形成了石油、天然气、汽柴油、基本有机化工原料、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、化肥、农药、氯碱、浓硝酸、橡胶制品、涂料、化学试剂、赖氨酸、燃料乙醇、化工醇、化工机械、化工仪表等多门类千余种较为完整的生产体系,成为我省具有代表性的支柱产业之一,在全省国民经济和社会发展中占有重要位置。“十一五”以来,我省石化工业产值年均增长19.2%。2008年,完成工业总产值1311亿元,占全省工业总产值的15.6%,居全国同行业第16位;资产总计1274亿元,居全国同行业第14位;完成固定资产投资379.2亿元,居全国同行业第10位。主要产品生产能力形成规模。石油和天然气750万吨/年;原油加工量1200万吨/年;乙烯85万吨/年;燃料乙醇50万吨/年;赖氨酸50万吨/年;丙烯腈42万吨/年;尿素40万吨/年;氯碱30万吨/年。重点企业为中国石油吉林油田公司、中国石油吉林石化公司、长春大成实业集团有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、中化吉林长山化工有限公司、通化化工股份有限公司、美国嘉吉生化有限公司松原分公司、四平昊华化工有限公司、中国石化东北油气分公司、锦湖轮胎(长春)有限公司、汪清龙腾能源开发有限公司、吉林省松原石油化工有限公司、吉林省新大石油化工有限公司、四平精细化学品有限公司等。重点企业工业总产值约占全行业85%左右。我省石油化工产业发展早,起步高,具备适当快速发展和产业跃升的条件。2009--2012年,石化产业实现工业总产值实现了2000亿元,年均增长11%;实现工业增加值达到780亿元,年均增长12%。地方化工企业总量有较大幅度增长。全省石化产业产值在全国位次前移。主要产品产量大幅增长。2012年,原油加工量达到1200万吨;乙烯达到115万吨;ABS树脂达到58万吨;化工醇达到100万吨;氯、碱产品达到40万吨;苯乙烯达到35万吨;丁辛醇达到48万吨;丙烯腈达到42万吨;苯酚丙酮达到37万吨;双酚A达到15万吨;乙丙橡胶达到7万吨;赖氨酸达到50万吨;苯胺达到30万吨;子午胎达到1000万条。 2009--2012年,建设吉林市国家级化工园区,重点发展石油化工、精细化工、化工新材料、生物化工、新能源化工;建设松原市省级石油化学工业循环经济园区,重点发展石油化工、天然气化工、煤化工、生物化工、石油机械;建设长春市玉米工业园区,重点发展多元醇、乳酸、氨基酸、合成纤维、生态和工程塑料、聚乳酸等生物化工;建设四平市氯碱化工基地,重点发展氯、碱产品;建设白山市临江硅藻土环保功能材料产业园区,重点发展新型建材、医用材料、复合颜料催化剂、精品助滤剂、无毒杀虫剂;农安、扶余、汪清、桦甸开发油母页岩,重点开发页岩油、联产发电、集中供热、轻质建材。所以,吉林省需要大批实用型高技能的创新人才。 (三)石油化工行业对人才的需求 最近几年,我国各类院校石油和化工及相关专业学生总量持续增长。2011年,在校生规模突破了百万,其中本科在校生占总量的59%,高职占25%,中职占16%。本科继续增长,高职与中职招生则出现连续下降。虽然人才总量持续增长,但却存在着结构比例失衡的问题。2011年,中国化工教育协会在全国范围内对部分石油和化工企业职工结构和新进员工情况进行了调查,结果显示:在员工总数中,生产人员所占比例最高,达69.09%;其次是管理人员,占13.71%;研发人员和营销人员的比例接近,在4%-5%之间。在新进员工中,生产人员的比例高达76%。另一方面,来自连续多年的调查显示,全行业每年新增从业人员总量中,职校毕业生占77%,本科教育和职业教育的培养规模与企业的需求存在着严重倒挂,这也预示着,大量本科毕业生将面对就业难题。行指委建议,今后一个时期,要控制本科规模,大幅度地增加高、中职后备人才的培养比例。以满足我国对石油化工行业大量一线创新型高技能人才的需求。 二、石油化工行业人才培养的途径和方法 (一)明确培养目标 梳理创新教育的教学理念、理论体系;归纳总结构建创新教学培养高技能创新型人才的各种新模式;投置创新实践活动体系。通过对吉林石油化工行业、企业的调研分析,企业普遍要求毕业生具有较好的职业素质和职业道德,良好的专业知识的实践应用能力,和良好的成长发展潜力。根据石油化工职业岗位群对从业人员的要求,石油化工生产技术专业的人才培养目标为:以就业为导向、职业能力培养为目标,培养具有较强实践动手能力,具备必需的文化基础知识、石油化工工艺基本理论和从事石油化工生产操作、工艺运行、技术管理等工作的职业能力和综合素质,在生产、建设、管理、服务等一线工作精工艺、懂管理的高素质技能型专门人才。 (二)途径和方法 通过对国内外职业院校培养创新型高技能人才的比较研究,我国创新教育培养创新型高技能人才的内涵研究,二十一世纪对高技能创新型人才具备的基本素质的研究,尤其是对我省石油化工生产技术专业人才培养新模式运用的研究,创新实践培养创新人才的实践基地实训研究及先进的教学方式方法、深化石油化工校企合作培养人才研究等。确立科学正确的人才培养途径和方法。 1.要提升学校对技能型创新人才模式培养理论教育水平 企业在发展中有与教育机构的需求和愿望;发挥校企合作中政府的作用,努力营造创新教育培养创新人才的实践环境;构建技能型创新人才机制的实践探索;职业院校技能型创新人才培养中存在的问题、难点与建议。对创新人才利益驱动机制、政策、法律保障机制的建立与完善。基于培养技能型创新人才的专业教学方案开发研究,基于技能型创新人才的课程教学资源建设、使用、评价研究。 2.撰写石油化工类企业人才需求和岗位要求调研报告 了解周边化工企业现状,分析化工技术专业的发展现状,预测化工技术专业的未来前景,为学校专业建设和调整提供依据。调查本专业毕业生在企业的就业岗位,明确岗位任务和要求,为制定人才培养方案提供依据。分析岗位工作任务,明确不同岗位所需的知识、能力和素质要求,为课程建设提供依据。调研周边典型企业对化工专业人才的需求情况和企业对高职院校毕业生的看法和基本要求,为我院教育建设指明方向。为吉林省石油化工行业的发展提供大量的较高技能创新人才需要培养做出贡献。 3.坚持深化“校企合作、工学结合”的办学模式,构建完善石油化工专业科学合理的课程体系 通过与企业人力资源部门探索“以工作过程为导向,以真实工作任务为载体”来构建课程体系的课改思路,实现“工学结合”人才培养模式的转变;召开实践专家研讨会邀请行业实践专家(如技师,班组长等),通过研讨会共同回忆和陈述个人职业历程及工作任务实例,确定本专业主要从事的职业工作岗位,找出各成长阶段有代表性和挑战性的工作任务,通过分组讨论和集体研究提炼出描述该职业领域的典型工作任务,并为教学过程设计确定这些任务的难度范围和归类,深入进行典型工作任务分析以及子任务的汇总,构建本专业的课程体系。 4.明确石油化工生产技术专业职业技术领域对应的工作过程分析、职业岗位分析 通过调研,企业可为石油化工生产技术专业毕业生提供的职业岗位主要包括:石油化工生产操作(工艺操作)、化工产品检验(化工分析)、化工设备维护(化工机械)、化工电器及自动化、化工产品营销、车间管理等岗位。其中石油化工生产操作是目前化工企业的急需岗位。需要的核心能力主要有:工艺操作能力,事故判断与处理能力,设备仪表使用维护能力,识图、制图能力(CAD),班组日常工作管理能力等。需要的基础知识包括基础化学知识、化工原理、化工机械与设备、化工仪表自动化、化工工艺以及对新知识的理解能力等。 各岗位对石油化工专业人才的要求各不相同。企业中大专层次毕业生的就业主要是生产车间的技术骨干、技术员、车间主任。对就业人员的基本要求为:具备扎实的基础化学知识,懂得化工产品的基本性质,了解化工产品的检验方法,熟悉化工生产流程,具有很强的实际操作技能、良好的人际沟通能力和一定的工作协调能力。 5.教学方法的改革和创新 采用多种多样的教学方法:理实―体化的教学方法;案例;行动导向教学法;项目教学法;实验法等等。 改革考试方式,减少背诵性的试题,实行终结性考核与过程性考核相结合的方式,以实际技能为导向,把实践能力和项目能力纳入考核范围,逐步与职业资格考试接轨。可采用笔试、口试、机试、综合作业、项目评审、毕业实习考核等方法,并以此全面衡量和控制教学质量。 6.石油化工生产技术专业师资与教学条件配置建议 继续参加国培省培,提高教师的理论素养和专业水平,拓宽教师的视野。技能型人才培养应采用专职教师与兼职教师相结合的方式。现有专业教师要定期到石化企业学习和实习,地方和学校要为教师的企业实践创造必要的条件。 7.合作开发实训资源,建成一流的应用化工实训基地 大资金投入,建立多功能的校内实训基地;校企结合,建立稳定的校外实习基地。 8.强化技能大赛引领专业建设 主题为“技能―中国化工”的石化行业技能大赛,自2005至2011年来已成功举办7届33场行业全国大赛的基础上,2012年中国石油和化学工业联合会成为23个与教育部合作主办技能大赛的部委及行业之一,全国石化行业职业院校技能竞赛首次纳入教育部技能大赛系列,由国家教育部、中国石油和化学工业联合会联合主办,各省市教育主管部门、中国化工教育协会、化工职业技能鉴定指导中心和承赛院校等承办。石化行指委提供技术支撑。来自全国29个省市地区的253个职业院校参赛队伍参加了石化类大赛。其特点:一是石化行业和教育部共同搭台,是政府与行业合作,教育与企业交流的平台;二是石化赛项专家组由行业企业和职业院校专家组成,比例各半,确保竞赛内涵与现代石化工业发展接轨;三是石化赛项技术方案由石化行指委相关专业委员会制定,覆盖化工领域职业教育的重点和主干专业,竞赛方案贴近行业对企业职工的技术技能要求,大赛内容覆盖专业核心技能点;四是公平办赛,办绿色竞赛,启用行业企业专家现场裁判,第三方执裁。赛场即是竞技场也是德育教育基地。使赛项内容引导专业教学改革,竞赛设备引领专业实训基地建设。积极参加各种技能大赛。 9.教产对接搭建职教与企业互动平台 10.文化对接 瞄准行业企业对人才素质的核心要求 总之,一方面,收集和发现和实践石油化工行业“技能人才”与“创新型人才”培养的成功经验,提出培养主要模式和各环节的规范性要求,以及评估验收标准;教学资源开发共享的办法。对人才培养模式进行模式化、标准化的梳理,提出“基于创新型人才培养的职业院校专业方案建设规程”等。另一方面,从制度机制上提出突破人才培养中存在的难题办法。着重提出解决企业与职业学校合作的积极性不高、学校师资队伍难以适应技能型创新人才培养教学的实际需要的可行办法,包括理法建议、政策建议、制度制定等。 石油化工行业论文:石油化工行业的安全管理和事故预防措施 [摘 要]提高石油化工企业的安全管理水平,抓好安全生产工作,才能保证石油化工生产过程的平稳运行。本文主要介绍了石油化工生产过程中安全管理的重性,提出了加强石化企业安全管理的措施以及安全事故的预防措施。 [关键词]安全;石化;管理;事故预防 前言 石油化工行业存在易燃易爆、高温高压、有毒有害等危险性较大的特点,安全管理是石油化工行业管理的重中之重,只有采取及时有效地安全防范措施和事故预防措施,对石化生产过程进行有效的安全监控与管理,才能保障企业财产和员工人身生命健康安全。 一、石油化工生产中安全管理的重要性 石化行业的特点是:程序多而且复杂,生产具有高度连续性,石化产品多以气体和液体形式存在,易泄露和挥发,遇火源即燃;石化产品或原料多含硫化物,氮氧化物等,本身既有毒又有腐蚀性。安全管理在石油化工生产过程中的重要性有以下几点: (1)从原材料和产品的性质看,石化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。石化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。 (2)从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,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。 (3)从生产方式上讲,石化生产装置大型化,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。 (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。 (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。 二、加强石化企业安全管理的措施 石油化工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。可以通过以下几种措施加强石化企业的安全管理。 (1)建立健全安全管理制度体系:树立安全就是效益的经营理念,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。通过制度化建设来提高各基层员工的制度文化素质。安全管理制度是人创造的,但制度常常也能反过来塑造人,使员工不知不觉地适应于制度,从而达到约束规范员工的行为。 (2)用安全科学观建设企业的安全文化:科技越进步,文化事业越繁荣,人民的安全科技文化程度也需要相应提高,促进安全向着科学化管理迈进。科学的工作态度可以为人们提供正确的工作方法,科学、合理、有序地工作,成功防范各类事故的发生,使人类真正拥有安全、健康、和谐的环境,文明的社会。注重用安全文化的功能、安全文化的手段和力量去开拓基层员工的内心文化世界,去挖掘基层员工的精神文化世界;用正确的安全价值观去引导、激励基层员工的思想文化世界;用科学的思维文化方法去完善作业程序,提高操作技能,进而形成全体员工的安全文化场。 (3)培养安全工作管理人员:石化企业基层员工的安全文化和技术素质是石化企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着石化企业安全管理的效果,也决定着石化企业的命运。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。一个安全工作者如果不懂施工专业知识,就发现不了问题。 三、做好安全事故的预防措施 加强安全管理力度,追求人身伤亡事故零指标管理,这是体现企业以人为本管理的一种追求,努力做到零指标,鼓励职工开动脑筋积极参与,实行全员安全管理。通过以下措施进行安全事故的预防。 (1)变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理, 强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作, 变被动管理为主动管理。 (2)加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 (3)抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备, 搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 (4)重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施, 消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 (5)加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 (6) 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划 摘 要:石油化工行业国际石油贸易安全是涉及行业稳定和发展的大问题,必须在石油化工行业的国际石油贸易中加强安全管理的筹划。本文根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境打造、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,展开了对石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划的探讨,希望对石油化工行业国际石油贸易中加强完全管理,控制石油化工行业国际石油贸易风险,进而达到促进石油化工行业整体健康稳定发展的目的。 关键词:石油化工行业 国际石油贸易 安全管理筹划 宏观环境 竞争能力 石油是世界上最重要的战略资源,同时也是被国际炒家严重操纵的商品,任何的影响因素都可能产生石油价格的剧烈变动,因而,石油化工行业进行国际石油贸易的风险量是巨大的。我国年石油进口总量早已突破亿吨,并于2010年超越日本成为亚种最大的石油进口国,面对波动幅度大、风险显著的国际原油市场,如何降低国际石油贸易风险,提高石油化工行业问题,维护我国能源和材料安全成为一项重要的研究课题。当前,国际上降低和防范石油贸易风险的方式有很多,通常以优化石油来源地、影响石油市场走势、稳定贸易形势、优化资源结构等方法达到降低国际石油贸易风险的目的。作为石油化工行业应该在借鉴国际通行做法的同时,将目光转移到石油化工行业内部,在各个层面和各个角度探寻符合自身实际的措施和办法,形成有效的石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划,促进行业的发展,体现出石油化工行业对社会和经济建设的价值和作用。石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划是一个复杂性的系统问题,应该在建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划观念的基础上,根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,科学地对当前石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划进行探讨,形成真正有效的措施对石油化工行业国际石油贸易加以筹划,在实现安全管理的同时,控制石油化工行业国际石油贸易风险,达到促进石油化工行业整体健康发展,稳定我国经济的根本目的。 一、打造石油化工行业国际石油贸易的宏观环境 根据国际通行的参照系数,国际市场油价每桶上升10美元并持续1年,通货膨胀率将会有0.8%左右的上升,可见石油对一个国家经济的重要影响。我们看到这一点,国际石油垄断组织也同时注意,这就为他们操纵石油价格,控制我国经济提供了原始动力。为了实现石油化工行业国际石油贸易的安全,就必须建造一个适合我国特点的宏观环境,降低宏观因素变化产生的石油化工行业国际石油贸易安全问题。 1.降低石油化工行业对国际石油的刚性需求 我们应该通过提高石油化工行业生产效率、提升石油化工产品质量,稳定对国际石油的总体需求量,当需要恒定时,就减少了相关炒家和操作者的获利空间,降低了他们提高石油价格的可能。 2.建立石油化工行业进口石油的基金 政府应该组织行业全体建立石油进口的专项基金,通过将基金注入海外石油资源的勘探开发、开辟新海运、管道和铁路的石油通道、参与国外石油期货市场交易等方式影响国际市场油价。 3.营造有利于石油化工行业国际石油贸易的世界典论 要将我国石油的需要与我国的发展和对世界的贡献练习在一起,让世界了解到,我国石油化工行业国际石油贸易的必然性,争取更大、更多的理解和支持。 4.积极开展有效的开展能源外交 政府应该主动加强与相关国家的合作,确保我国石油进口的稳定性,从而提高石油化工行业国际石油贸易的安全,实现石油化工行业国际石油贸易的经济性。 二、养成国际石油贸易实际操作的习惯 1.国际石油贸易观念的正确培养 我国石油化工行业在相当长的阶段,在国际石油贸易市场中将主要以买方的身份出现。因此,必须积极培育石油化工行业正确的国际石油贸易观念和风险意识,推进石油化工行业石油贸易安全管理筹划的体系构建。 2.国际石油贸易风险意识的正确树立 石油化工行业进行石油贸易时要始终把风险意识放在首位,将其融化在企业文化中,推行全员参与的以风险管理为核心的企业文化,把风险意识印到员工的头脑中,贯彻到企业考核中,与每个人的利益挂钩。 3.国际石油贸易风险预警机制的建立 石油化工行业石油贸易时应该组建专业的风险预警机构,实现风险预警专业化,累积风险预警方面的经验,开发风险预警分析技术。 三、培育石油化工行业的微观竞争能力 1.建立石油化工行业的内控制度 抓住国际石油市场上稍纵即逝的贸易机会,提高;二是权利过多地集中于上层管理者,一般员工不负责任。这两种情况都是与设立内控制度的初衷相违背的。 2.培育我国石油化工行业的石油期货队伍 建立高薪养能、养勤和养廉制度,将薪酬制度和从事石油期货的人员的业绩挂钩,实行股权、期权、延期支付等激励机制,使其更注重企业和自身远期的根本利益。 3.理顺进口与石油化工行业的关系 应适度引入竞争机制,优化石油贸易进口商,把进口商和国内石油化工行业利益联系在一起,形成紧密的利益共同体,实现石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划。 四、结语 综上所述,新时期面对世界资源和能源的激烈竞争,必须树立社会和行业的安全理念,特别是石油化工行业,面对着竞争激烈、价格变动频繁的国际市场,就更应该建立石油贸易安全的观念。本文从实际出发,提出了宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力打造等不同层面的措施,希望为建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划有所启迪和帮助,以便使石油化工行业可以更加有效地实现国际石油贸易的安全,在确保行业稳定和健康发展的基础上,保障社会发展和经济进步的质量和速度。 石油化工行业论文:我国石油化工行业上市公司A股现金红利分配行为实证研究 作者简介:何之望(1992.5-),汉族,海南省琼海市,西南财经大学,工商管理专业,研究方向:数理统计以及信息管理。 摘要:股利政策关系着公司股东的利益还关系着公司的稳定发展,合理的股利分配政策对于股东的利益和公司的稳定发展都有着重要的意义。影响我国上市公司现金分红的因素有很多,本文选取了沪深两市石油化工行业的上市公司A股2011年的数据资料进行分析,通过实证研究找出影响石油化工行业上市公司现金股利分红水平的影响因素。并通过具体地分析,进一步为该行业股利政策的制定和规范提出具有合理性和可取性的建议,以提高企业的价值,实现股东财富最大化的目标。 关键词:上市公司;现金股利政策;实证研究 一、国内外文献综述 上市公司的股利政策受到诸多内外部因素的影响,采取何种股利政策虽然最终由管理层决定,但实际上在其决策过程中会受到许多主观和客观因素的影响。近年来,诸多学者针对其影响因素展开广泛而深入的研究,取得了一系列的研究成果。 (一)国外文献综述 Lintner(1956)从不同产业的600多家公司中选取了28家上市公司作为样本,并向其高层管理者进行实地调查股利政策的影响因素,在此基础上建立起了著名的Lintner股利模型。通过实证研究发现,该模型可以解释高达85%的股利变化,并认为每股收益是影响股利政策的重要因素。自Lintner之后,西方学术界开始重视有关股利政策的研究。Holder(1980)在企业规模、成本和交易成本的变量基础上,研究了企业的集中度与股利支付水平的关系,并得出二者具有负相关关系。 (二)国内文献综述 国内对现金股利政策的研究最早是刘星等人(1997)对1992、1993年的30家上市公司为样本进行检验,发现企业的盈利能力、股票市盈率以及资产流动性水平对公司的现金股利有显著影响。赵春光等人(2001)通过研究1999年底之前上市的210家A股公司的1999年相关数据研究发现,上市公司是否分配现金股利与是否分配股票股利、上年度是否分配现金股利有关;还发现每股现金股利与市盈率和主营业务利润增长率都有关系。 (三)文献综述小结 从国内外关于现金股利分配的文献综述来看,对现金股利分配的影响因素基本上集中于上市公司的盈利能力,公司规模,现金流动性,上年股利的支付情况和股权结构上。但是由于不同的学者在对这些不同的能力考察上选择的指标不同,得出的结论也可能会有差异。本文基于上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流动性、公司规模、市场前景、上年股利支付情况和股权结构选择了一系列的指标来进行实证研究。 二、研究设计 (一)、问题的提出 经过分析及以前学者的研究,提出问题:影响石油化工行业上市公司现金股利分配分配的因素可能有该上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流量充裕性、市场前景、公司规模、股利政策的连续性和股权结构。 1.上市公司的盈利能力 盈利能力是指特定时期内公司利用资源创造利润的能力,会直接影响其当期利润和未来利润,由于现金股利是以公司利润为主要来源。所以公司的盈利能力是现金股利分配最重要的影响因素和基础。一般而言,一个公司的盈利越稳定,则其现金股利也就越高。这是因为,从稳定股票价格、维持较好市场形象的目的出发,企业总是力图维持较为稳定的股利政策。公司股利政策的制定从一开始就要考虑到此项政策长期维持下去的可能性。盈利稳定的企业对保持较高的股利支付率更具信心。此外,收益稳定的公司由于其经营和财务风险较小,因而比其他收益不稳定的公司,更能以较低的代价筹集负债资金。对于中国的上市公司,一方面现行的财务制度已经规定公司当年亏损则不得分配利润,使得现金股利的分配受制于公司的盈利能力。另一方面,由于中国证券市场的历史较短,使得资本市场的发育程度不高,市场主体意识不强,“盈利多则多分,盈利少则少分”的现象比较普遍。 2.公司的偿债能力 公司的偿债能力强,那么公司的富余资金就比较充足。这样公司就有足够的资金支持其派发现金股利。 3.公司的现金流动性 公司资金的灵活周转是企业生产经营得以正常进行的必要条件。公司现金股利的分配自然也应以不危及企业资产的流动性为前提。企业的现金流量与资产整体流动性越好,其支付现金股利的能力就越强。而成长中的、盈利性较好的企业,如其大部分资金投在固定资产和永久性营运资金上,则通常不愿意支付现金股利而危及企业的安全。 (二)、样本选取及数据来源 本文对在2011年沪深两市A股主板的石油化工行业的上市公司进行初步选择的基础上,进行了相应的数据处理。首先,选择在2011年之前上市的石油化工行业的公司。其次,删除了样本中标示为ST和*ST的公司数据。最后,剩下了103个样本数据。公司的财务指标资料及数据全部来自大智慧软件的个股资料。 三、结论及建议 (一)、研究结论 采用理论分析与实证分析结合的方法,对沪深两市石油化工类上市公司A股进行分析,得出以下结论: 影响上市公司现金股利分红的因素有很多,但是本文实证作出的结论与理论分析和以前的国内外的文献综述之间存在很多异同点。从理论分析及文献综述中的叙述来看,上一年分配的现金股利、每股收益和现金充裕度都对本年度分配现金股利产生显著的影响,这在本文的实证研究中也得到了证明。但是在理论分析中,公司规模、股权结构还有市盈率这一系列的因素对本年度分配的现金股利产生显著的影响却在本文中没有得到足够的证明。在本文实证的研究中,选择衡量公司规模、股权结构的指标分别是总资本的自然对数和流通股比率。虽然从回归结果看有一定的相关性,但是显著性不强。可以看出,在衡量上市公司不同方面时选择不同的指标,实证研究所得到的结果也可能是不同。 每股净资产、每股经营现金流量、流通股比率、市盈率和总资产规模可能也是影响现金股利分配水平的因素,但从本文的实证分析结果来看,显著性并不强。 (二)、建议对策 1、努力提高上市公司盈利水平。企业自身的获利能力是保障先进股利分配的关键,企业应该通过加大技术改进创新、重塑品牌、多渠道融资以运用财务杠杆、进一步晚上产业链等多种手段提高企业的盈利能力。高回报的上市公司,应该进一步强化回报中小股东的意识,严格依照《公司法》和公司章程的规定,自动决策公司利润分配事项,制定明确的回报规划,积极主动保障投资人的合法权利。 2、证监会应该加强证券市场的法律环境建设,规范我国股利政策制度,提高上市公司上市门槛,严格上市要求,将现金分红与企业上市再融资以及退市制度结合起来。借鉴其他国家通过立法形式强制要求上市公司派现的做法,制定明细最低现金分红率,对留存盈利过多的现象用税率工具调节。进一步建立完善退市制度,对于连续亏损、不分红、违法违规、财务状况恶化、公众持股比重过低的上市公司予以退市。通过入市源头把关和退市制度可以优化证券市场结构,真正遏制炒作。(作者单位:西南财经大学)
中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析 摘 要:如今,人们对于中药制药质量要求越来越高,这也使中药制药面临了巨大的机遇和挑战,越来越多先进科学技术与专业设备出现在中药制药市场中。然而,我国目前中药制药领域中,高新技术得到了广泛的应用,高新技术的出现,不仅大大提高了中药制药生产的效率,还能够有效保障药品的安全卫生质量,对于中药制药行业的稳定发展有着重要的作用。因此,本文就具体介绍了高新技术在中药制药领域中的应用,并对其中存在的一些问题进行分析,总结出以下几点注意事项。 关键词:高新技术;中药制药;应用;分析 目前,高新技术受到了中药制药领域的高度重视,被广泛应用于中药制药过程中,取得非常好的效果。但是,就我国目前高新技术水平而言,虽然取得了一定的发展与进步,可总体来说尚不成熟,在实际的中药制药领域的应用中,仍旧存在很多的问题和不足,使得药品质量无法得到充足的保障,严重影响了中药制药的生产效率,这无疑会对中药制药领域产生一定的冲击。因此,本文以高新技术在中药制药领域的应用为主要内容,加少了几种不同类型的高新技术,提出一些自身的观点,仅供参考。 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 一般情况下,我们对于中药的认识只存于表面,并不了解中药具体的制药过程。但是,在实际的中药的生产过程中,制药工艺非常繁琐,难度较大,这也导致大多数中药在制药过程中发生一些问题,使得药品的治疗效果受到一定的影响。其次,中药浸润工序是整个中药制药过程中最为关键的环节之一,制药人员必须要对浸润时间进行严格的控制,不能过长,也不能过短,充分保证药品的质量。因此,我们可以将先进的高新技术与设备应用到中药的泡制全浸润工艺中,以此来简化复杂的制药工艺,从而有效的降低制药生产工作的难度。此外,制药人员要对不同类型的药物进行分别处理,更根据药物的性质采取适合的制药工艺,并制定合理的浸润时间。 1.2 动态提取技术 结合目前我国中药制药生产过程现状而言,其中还存在很多的弊端,尤其是在进行重要药物的提取过程中,制药人员依旧延续了传统陈旧的提取方法,施工设备也非常滞后,这就导致药物的提出率不高,并不能发挥很好的治疗效果,从而严重制约了我国中药制药领域的发展。那么,如何才能提高中药的使用率,达到良好的治疗作用呢?那就必须将动态提出技术应用于中药制药的生产中,并对滞后的设备进行及时的更新,这样不仅能够充分保障药物的提出率,还大大提高了药物的使用率,使得我国中药制药领域真正满足于现代社会发展的需求。 1.3 仿生技术 仿生技术是从生物药剂学的角度模拟人口服给药及药物经胃、肠运转的原理,将药物研究与分子药物研究相结合,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺技术。中药材粉末在一定的pH酸性水溶液提取,然后再用一定PH碱性水溶液提取,选择pH的最佳值和其他一些辅助条件和工艺参数。它主要是以生物学的相关理念为基础,从而对药物特性进行相应的分析,通过人体环境模拟的办法,来对中药药物生产的相关内容进行详细的分析和了解。而且在药物提纯的过程中,人们也可以采用仿生技术来对其进行相应的处理,从而使得药物在提取的过程中,药材的利用率得到了进一步的提升。 1.4 生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质,生物酶具有专一性,一种酶只能催化一种物质。 2 中药制剂应用高新技术应注意的问题 2.1重要活性成分或药物配比的关系 一种中药的发现,其中活性成分和要用部位的确定和使用,使之进一步成为确定的药物很重要,但是研究清楚每一味中草药植物中所含有的活性成分的种类、用药部位之间的量效关系在医学研究领域有着更重要的意义,因为这种研究和最终各项理论的确定为人类利用中药开拓了广泛的药物资源。目前,我国中医中药药性和药味组成之间的关系研究主要是从哲学的辩证态度的分析进行的,缺乏相关药物之间量效方面的深入研究。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问题 目前我国中药制药生产过程中常常出现农药超标、化学成分过多等质量问题,这些药品一旦投入市场中,将会极大威胁人们的身心健康,甚至还会引发其他的并发症,后果不堪设想。虽然现代中药制药领域中引入了更多的高新技术和施工设备。但是,中药产品内在质量问题仍是中药制药行业非常关注的问题,还需要相关技术人员更加深入的研究和开发,不断加强和完善高新技术,进一步提高高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。因此,中药制药行业要高度重视中药产品内在质量和技术含量问题,对于农药超标和化学成分较高的中药药材进行分析调查,充分保障药物的使用质量,达到理想的治疗效果,从而大大缓解了患者的病痛情况,为我国中药制药行业做出巨大的贡献。 2.3 应用现代检测技术控制 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、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 3 结束语 综上所述,可以得知,高新技术的出现,对于中药制药领域的生存和发展起到了重要的作用,不仅提高了中药制药的生产效率,还充分保障了药物的质量,减少了繁琐的制药工序,打破以往传统的中药制药生产方法,采取更多先进的制药技术,加大对高新技术的推广和应用,及时对制药设备进行优化和更新,使其能够充分满足于现代社会发展的需求,对药物内在质量进行严格的质量把关,根据不同类型的药物,采用适合的高新技术,确保药物能够起到绝佳的治疗效果,从而进一步提高我国高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。 中药制药论文:中药中残留农药在制药工艺中的归属与去除 【摘要】目的:为了对三种不同提取技术状态之下人参药品之中所存在的农药残留归属进行了探讨。方法:采用水煎煮工艺及95%乙醉,50%乙醉加热回流工艺对人参有效成分进行提取后,用毛细管气相色语法测定煎煮(提取)液中的有机氛农药含量。结果:以95%醉提溶出率最高,50醉提溶出率次之,水煎过程溶出率最少。结论:醉提对中药材中有机氛农药有较高的溶出率,而水煎煮过程对中药材中有机氛农药的溶出率很低,残留农药大部分随药渣去除。因此情况允许的条件下应尽量采用水煎工艺提取药材中的有效成分,必须采用醉提工艺时应考虑去除提取过程伴随溶出的残留农药,以避免残留农药可能的安全风险。 【关键词】人参;有机氛农药;气相色谱;溶出率;提取转移率 人们在药物服用过程中,所涉及到的传统汤剂以及中成药,实质上都是利用醇提、水提等方式来提取出在中药材之中所存在的活性成分。下文主要是以人参根茎类的药材来作为测试样品,该药物在经过了醇提以及煎煮等不同的处理之后是,对其提取物之中所含有的有机氯农药残留溶出量进行测定,通过该措施,来我国中药药材之中残留农药处理研究工作提供科学合理的研究依据。 一、仪器与试荆 1.仪器。Agilent(6890N型)气相色谱仪(配备63Ni电子捕获检测器)、DB-1701石英毛细管柱(美国Agilent公司);索氏提取装置;回流装置,实验室组装;NE-1真空旋转浓缩仪(Eyela日本);离心机(丹东,82-1);电子分析天平(sartorius);HH-Z2水浴锅;电热套(河北新兴电器厂);群力TDGC-1调压器(北京调压器厂)。 2.试剂、材料。丙酮、石油醚、浓硫酸、乙醇均为北京化工厂分析纯,提取用水均为双蒸水。 农药标准品:六六六(Benzene Hexachloride,BHC),包括a -BHC ,p-BHC,y-BHC,S-BHC四种异构体;滴滴涕(dichloro-diphenyl-trichloro ethane,DDT),包括p,p'-DDE,p,p'-DDD,p,p'-DDT, o,p'-DDT四种同系物;五氛硝基苯;四氯硝基苯;七氯;环氧七氯;抓丹;艾氏剂;硫丹,包括a一硫丹、p一硫丹两种异构体,均购自sigma公司,纯度 98%。配制成0.02p,g-mL-,的农药标准品。 在该试验之中,所使用的所有人参提取药材,都是在大量的测试样品之中,选择具有农药残留量最高的药品来进行的测试,同时,所选择的试验药材之中所含有的农药,几乎已经包含了所有可能被检测出来的不同种类的农药。 二、方法与结果 1.三种有效成分提取工艺 (1)水煎。精密称取充分混匀后的人参样品l0g,置于圆底烧瓶中,100mL蒸馏水浸泡半小时,首煎30min先武火煎沸腾,再改用文火保持沸腾状态),倒出首煎药汤。待稍冷却,加人60mL蒸馏水,复煎30min,方法同首煎。倒出复煎药汤。合并两次药汤,即得水煎药汤,此工艺过程为模仿通常的中药汤剂的煎煮过程。 (2)95%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加人SOmL95%乙醇,在800℃水浴锅中回流提取1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL95%乙醇,回流1h0倒出复提药汤。合并两次药汤,即得95%醇提药汤。 (3)50%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加入SOmL50%乙醇,在800℃水浴锅中回流1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL50%乙醇,回流1h。倒出复提药汤。合并两次药汤,即得50%醇提药汤。 2.有机氛农药含量测定 (1)色谱条件。DB-1701石英毛细管柱(30mx0.32mmx0.25wm,Agilent公司),载气为高纯氮气(纯度 99.999%),流速1.2mlJmin。进样口温度2000 ℃,进样口恒压8.即si,检测器温度3000℃,不分流方式。柱升温程序:初始温度为100℃,以250℃/min升至1900℃后,保持1min,以30℃/min升至2200℃后,保持2min,以100℃/min升至2700℃后,保持l0min。出峰时间为32.4min0进样量1wL,外标法定量,不分流进样。 三、讨论 在中药药材之中所出现的农药残留超标过量的情况下,有相当一部分研究学者针对中药药材农药残留量进行了大量的研究,但是针对经过提取之后的萃取成分所具有的农药残留量却没有进行针对性的研究。本篇文章主要是对药材在实际制药提取过程中的各个工序进行模拟,依据模拟所提出去的活性物质有机氯农药的含量,来对溶出率进行阐述,并且得出了以下几个方面结论。 在对中药药材进行提取的过程中,所使用的提取方式不同,其有机氯农药残留的溶出率也有着极大的不同,例如在使用乙醇提取法的过程中,其有机氯农药经过处理之后,拥有的溶出率较高,并且溶出率的提高是随着提取过程中的乙醇浓度的不断提升而提升,实现这一效果的主要原理就是由于有机氯农药能够充分溶解在极性数值较小的溶剂之中。并且从大量的研究结果来看,有机氯农药自身所具有的溶出率,在随着药材的增加而持续不断的提升。但是在实际操作的过程中,依据大量的档案记录情况来看,有机氯在乙醇影响之下所产生的实际结果,事实上和实验室所得到的结果有着一定的差距。在进行全面分析的过程中,可以明显的发现以下几个方面的原因:文献之中所存在的溶解程度,事实上都是在完全常温的状态之下来进行相应检测并且计算得出的,而在本文对有机氯溶出率进行模拟实验的过程中,其实验过程中所采用的模拟工艺条件是使用的800℃水浴,而在这一过程中,有机农药所呈现出来的溶出率是随着温度的提升而不断的提高;本次实验的过程中,其人参药材之中所包含的有机氯农药所具有的含量,达到了PPB的级别,但是在150ML的乙醇之中所呈现出来的溶解程度,却远远没有达到一个完全饱和的状态下;有机氯农药之中所包含的大量有效成分,在实际溶出的过程中,起到了极其重要的协同性效果,也就是说,只有有效成分的存在,才能够促使有机氯农药能够更好的溶出。 即便是使用完全相同的提取工艺,其中所存在的不同有机氯农业,也同样会直接呈现出不同状态的溶出率。导致这一现象出现的主要原因就是由于其中的有机氯农药所具有的性质,直接影响到了具体的试验结果。根据上文的试验结果来看,其中所包含的有机氯农药溶出率排序,由低到高的顺序主要为:BHC 结语 综上所述,依据本篇文章的实验理论,能够通过试验的结果来得出:在对如果更高的提取药材之中所存在的有效成分进行更高效提取的过程中,务必要针对药材的溶出率降低进行全面深入的研究,此外,还应当尽可能的减少有机溶剂在这一过程中的所进行的提取操作,而直接使用水提的方式来对药材之中所存在的活性成分进行提取。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 【摘要】进入二十一世纪以来,在我国经济体系飞速发展的情况下,各个行业领域都得到了极大的发展。尤其是在我国的药品制造行业发展中,高科技技术的应用,促使我国的制药生产力得到了极大的提升。但是就我国的中药领域制药技术所呈现出来的现状观察来看,其中还存在着大量的问题没有加以解决,如果说这类问题无法加以解决,那么就必然会导致中药制药发展出现错误。本篇文章主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨,以期为我国的重要制药领域发展作出贡献。 【关键词】高新技术;中药制药;领域;分析 在中药的制药领域中,从理论上来说,利用高新技术来进行生产,能够使得生产能力和质量都得到极大的提升,尤其是提升中药制药的高效性,高新技术能够起到良好的稳定、可靠性作用。同时,在实际利用高新技术的过程中,务必要对其中所涉及到的各方面技术加以改造,从而促使技术能够更加适合中药的制药生产。下文主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨。 一、高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.泡制全浸润工艺与装备 中药制剂实际生产的过程中,主要是将中药进行清晰、切片、制造等几个繁杂的工序处理之后,再将其制造成为相应的药片,通过该方式进行生产的制剂可以直接使用在临床疾病的治疗过程中。而在中药制剂的制造加工过程中,所涉及到的最为重要的侵润工序,便是其中所涉及到的极为重要的环节,其侵润的具体时间不能够过长,也不能过短,要根据不同药材的特性进行把握。如果说应用高新技术来投入到重要制剂之中进行生产,其高新技术能够直接依据不同药材的不同特性、药性、部位等来对侵润的具体时间、温度进行调控。 2.动态提取技术 在中药的制药生产领域之中,药物的提纯技术,可以说是关乎药品质量高低的一个关键操作环节。就目前来说,我国使用极为广泛的技术便是利用水、乙醇的方式来进行沉降提纯,但是这类生产方式从目前的行业领域上来说,其设备较为落后,药物实际的提纯效率极低。而为了能够使得中药制药领域发展能够得到提升,使得提纯的成分和效率能够更加的充分,就必须要最大化的对药材本身进行利用,就必须要针对制药过程中所使用的相关技术进行提升结合,避免技术过于落后。动态提取技术技术在实际应用的过程中,实际上就指在进行提取的过程中,添加入适量的药材,同时采用机械化的方式来应用循环技术,这不仅能够切实有效的提升药物液体之中所存在的溶解程度,还能够在进行动态处理的过程中保持药物浓度差在一个合理的范围之内,从而最大限度的提升药物所具有的溶出效率。 3.仿生技术 仿生技术是从生物学上借鉴而来的一项技术,主要是指从生物药剂学的基础上,模拟药物在人体环境下经过整个身体机能的运作原理,将药物研究和分子技术的药物研究相结合,为药物服用后经过人体消化道和胃部给药的重要制剂设计开发的一种新的药物提纯的生产工艺。其基本原理是根据中药制剂在不同的酸碱环境不同的溶解度为标准,在一定的酸性环境下对其药物成分进行提纯,然后在用一定碱性的水溶液进行中和提纯,选着最佳的酸碱值,借用其他的提纯方法和辅助条件实现药物的提取。 4.生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质。 二、中药制剂应用高新技术应注意的问题 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 从一种中药之中,能够极为明显的发现其中所存在的重要部分以及所包含的活性成分,通过这一方式来确认药物自身所具有的重要性,是极为关键的环节。但是要对所有中药材所具有的成分、用药部分进行量效的确认,是医学研究过程中,必须要加以重视的一个问题。由于这方面的研究和涉及到的理论体系对于中药的制药发展来说,有着重大的联系,所以,我国目前在对中药自身的药性成分以及药味等方面进行研究的过程中,都是直接利用辩证的形式来对药物资源的应用途径进行分析,但是却没有专门针对各个不同药物之间所存在的量效进行切实的研究。因此,中药制剂在发展的过程中,务必要采取实验与理论相结合的方式,并且要在我国传统的中药处方以及医学理论上来进行发展研究。 2.中药产品的内在质量和技术含量是至关重要的问题 切实有效的解决这一问题的主要方式,就是对药物提取的过程中对所涉及到的各项标准进行强化、完善。就目前来说,我国在中药制药领域之中,极易出现的农药超标、中药制剂超标、中药生产效率控制等方面的现象,已经得到了极大的改善,也正是这方面的改善工作,才使得我国的中药制药生产得到了提升。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。 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。 三、结语 综上所述,在中药制药领域飞速发展的的过程中,其高新技术、设备的应用范围还会持续不断的扩大。而中药只要领域之中所使用的各方面技术,能够对于中药制剂的生产提供更高的生产效率以及质量,这对于中药制剂的繁荣发展来说,有着极其重要的作用。 中药制药论文:中药制药现代化和中药药剂学的发展讨论 【摘要】 中药作为中华民族优秀的文明成果, 造福了千千万万华夏儿女。在我国医药大发展的背景下, 中药制药的现代化和中药药剂学的发展也日益受到瞩目。中药制药现代化是中药实现现代化发展的重要基础和前提, 只有从生产工艺、中药原材料、中药药剂的剂型、中药制剂的现代化质量标准等上面着手, 多管齐下, 才能真正使得中药能够在最大效益上造福于人类。本文简述中药制药现代化和中药药剂学的发展历程, 争取能够为中药现代化发展提供参考。 【关键词】 中药制剂;中药制药现代化;中药药剂学;发展 中医中药是中华民族源远流长的文明成果, 也是医药学的重要组成部分。在我国发展史上, 中医中药为人们的健康和国家的发展做出了显著的贡献。而多年来, 由于中药对某些疾病所起到的特殊的治疗或缓解作用, 使得中药愈来愈受到世界范围内的医药专家的关注。尽管我国有着很丰富的道地药材, 但是由于我国中药制剂生产工艺、生产设备等方面的制约, 使得我国中药现代化水平还有待提高。如何在纷乱复杂的医药市场上, 抓住机遇, 稳中求进, 既能大力发展我国中药事业, 又能提升我国中药制剂的研发水平, 成为中药制剂现代化发展亟需解决的问题。 1 我国中药制药现代化和中药药剂学发展概述 “中药现代化”这个概念是1996年正式提出的, 经过十几年的发展, 中药现代化已经成为国家产业之一。中药现代化是指凭借传统中药的优势, 应用现代化的科技手段, 按照国际普遍认同的质量标准对中药进行研发、生产和使用, 以满足现代化的医药需求。中药现代化包括中药基础研究的现代化和中药制药的现代化[1]。这次主要探究的是中药制药的现代化, 而中药制药现代化的基础是中药生产的现代化, 核心是中药制剂的现代化。我国虽然有着很多道地药材, 但是随着环境污染和资源的不可持续利用, 我国药材目前存在着重金属含量超标、农药残留较大、资源量减少等诸多问题, 严重阻碍了我国中药的国际化发展。 中药制药现代化的发展也不能忽视中药制剂的现代化发展, 中药制剂与化学药制剂的单方药不同, 中药制剂多为复方制剂, 所用原料的成分极为复杂, 君臣佐使共同作用, 其中存在很多无用成分以及药物辅料淀粉等。这也使得中药制剂的毒副作用不明确, 增加了药物制剂质量控制的难度。我国中药制剂中较为普遍的是中成药, 并且其应用范围广、经济效益高, 易被人们接受, 尽管如此, 我国中药制剂中仍然存在许多问题, 比如生产工艺有待改进, 中成药质量标准不够明确, 中药剂型种类有待扩充等。为此, 增强我国中药研发生产中药物的提取和分离纯化技术, 能够有效的改善我国中药制剂水平的落后情况, 并且只有综合实现中药辅料、中药生产技术、中药质量标准、中药剂型的同时现代化才能最大程度上的实现中药制药现代化。 2 国外中药现代化发展概述 2. 1 德国中药发展概述 德国生物药手册中有40%左右的药物都是由植物原料制成的, 且73%的德国人使用过或者正在使用植物药物。大多数德国人在解决感冒、滋补和心血管疾病时会采用植物药物, 而这种用药环境极大地促进了德国植物药的发展, 德国很多现代药学研究方法和技术在世界上处于领先地位[2]。另外, 德国在植物药的生产方面也位列世界前列, 是全世界众多国家中上市植物药品种最多的国家之一。我国众多进口的“洋中药”种类中, 1/3以上都是来自德国, 并且在我国中药市场上有着较强的竞争力。 2. 2 美国中药发展概述 早些年, 由于美国食品与药品监督管理局要求药品的化学成分必须是成分明确的, 申请入境的复方制剂要阐述清楚每种化学成分的药理药效学作用, 并解释清楚他们之间的相互作用以及毒理学作用。而中药制剂大多成分复杂, 并且很难清楚明了的解释清楚其作用机理。为此, 中药及其制剂在美国的发展较为缓慢。从2004年开始, 随着《植物药研制指导原则》的, 美国逐渐允许具有多种化学成分的中药也可以作为药物, 但是必须保证其有效性和安全性。美国对于植物药的研发大多是由化学家进行, 主要是从植物药中分离各种成分, 找寻新的化合物结构以作进一步研究[3]。而美国生产的植物药品种大多是单方药, 一般以胶囊或片剂为主要剂型。 2. 3 日本中药发展概述 汉方是我国传统医药在日本的本土化结果, 并随着日本药学发展已经在日本形成了独特的体系。截至目前, 日本已经拥有900余种汉方药, 其份额在国际植物药市场上的占有率高达80%。虽然日本汉方药与我国中药的起源相同, 但是日本汉方药更注重对药物的稳定性、安全性和有效性进行研究, 为了提升对汉方药质量的高效控制, 汉方药制剂以颗粒剂和浸出物制剂为主[4]。另外, 由于汉方制剂大多数有明确的标准、药理研究及临床功效数据等, 所以在美国等国家的上市畅通无阻。这些原因都使得日本的汉方药成为我国中药的强大竞争对手。 3 中药在未来的发展前景 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高, 人们对于药品的消费理念也会逐渐改善, 从对治疗疾病的需求型逐渐过渡到预防疾病的保健型。在世界药品市场上, 化学药、生物药和植物药三方鼎立, 药物种类处于多元发展的状态, 但是由于化学药具有明显的毒副作用, 这使得越来越多的人倾向使用天然药物或者绿色药物来治疗疾病或者预防保健[5], 这无疑给天然产物中草药的发展带来了新的契机。另外, 从2009年我国实施新医改以来, 我国医药市场逐步扩充, 并且政府对中医药职业的扶持力度也在逐渐加大, 中西医并重发展将成为未来医药发展的主题。在如此良好的环境下, 更应该大力发展我国中医药事业, 促进我国中药体制改革, 逐步提升我国中药企业的生产技术水平, 淘汰那些已经陈旧腐化的中医药管理制度, 健全中药质量控制标准, 以促进我国中药事业的蓬勃发展。 4 小结 中药作为我国医药发展中的重要组成部分, 为提升我国国民的身体健康水平发挥了巨大的作用。而实现中药制药的现代化将会更加促进我国中药行业的国际化发展, 增强我国中药的国际竞争能力。只有继承与创新并举, 把传统中药的优势和特色与现代化的生产工艺和质量控制标准相结合, 才能促进我国医药事业的蓬勃发展。 中药制药论文:中药制药专业人才培养模式与药都经济发展 摘 要: 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。 关键词: 中药专业;人才培养;本溪药都;地方经济 1 前言 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。但是,作为中药生产的故乡――中国,中药的出口情况不容乐观,出口份额相当低,且多为原料药,以低端产品为主。更加严峻是其他国家研制、开发的中医药产品已经进入我国市场,并走向世界市场,甚至在我国申请专利,这是对有着悠久中医药发展历史的我国的中医药产业的巨大挑战。面对日趋严峻而激烈的中医药市场的竞争,我国研制、开发现代新中药及生物医药产业已是迫不及待。但我国现阶段以中医药理论与技能为基础的中药制药人才及生物制药人才极度匮乏。基于此,结合本溪药都经济开发区开设以中医、中药为背景的具有中医药特色的中药制药及生物制药专业是非常必要。 2 中药制药生物制药专业的性质与产学结合 以中医药知识为基础,以现代先进的科学基本理论为指导的,具有中医药特色的中药制药及生物制药专业,以中药制药及生物制药为主要发展方向,在中职学生层面,专业设置应主要以培养适合药品生产企业需要的岗位操作工及岗位质量检查员为主要目标。中药制药及生物制药专业应分别将中药制药、生物制药领域中的先进设备结构、设备操作方法、设备操作过程中常见的问题、生产过程中的产品检验及岗位质量检查员各岗位检查项目作为课程设置的主要内容,以解决中药及生物药生产过程中的出现的问题和实施GMP生产操作。其目的是要求学生掌握扎实的中医药学、生物学、中药制剂技术、生物药制剂技术等多方面的专业知识,各种药品生产设备的操作,解决生产过程中出现的问题,以及药品生产过程中的药品质量控制。结合我校的的优势与药都企业建立长期可靠的产学交流。使学生将所学的技能更适合企业工作的需要。 3 培养模式的探索 制药的相关专业在我国部分高校及部分中职院校有所开设,但大多数院校主要注重于化学药品生产的研究,与以中医药理论为基础的中药制药及生物制药专业,在培养方向及学生所掌握的知识技能上有一定的差别。虽然各院校开设的课程主要注重于化学药专业知识的培养,但在学科建设上还是有很多值得借鉴之处的,为我校中药制药及生物制药专业人才培养模式的研究提供了参考。 对于中职院校来讲具有中医药基础的制药方面专业人才,中医药理论知识和实际动手操作能力都是其必须具备的能力。实际动手操作能力在人才培养过程中主要是通过实验、实训、工厂实习、技能大赛,毕业设计来进行培训的。一般的培养模式是在开设专业课的时候开设这一门专业课的相关实验、实训课,对理论课讲解的知识点、原理、方法等进行验证和巩固。 学生们在实验、实训室学习的条件毕竟是有限的,而且其规模也难以与工厂相比。在实践教学中,学生们在药品生产企业进行实习,工厂实习虽然很辛苦,但是学生们还是很认真刻苦,并且学习兴趣高于在校学习。学生们普遍认为,通过在药品生产企业的实习,加深了对专业的理解,使自己所应该掌握的专业技能更加熟练,能够适应将来的正式生产工作。 我校是中等职业技术学校,以培养学生动手实践能力为主。在专业设置上,本校的中药制药专业是本溪市第一个以中医药基础为背景的制药专业。专业已于1996年招生,目前在校学生近500人。专业开设至今,在校领导的关怀及相关老师的努力下,教学改革工作有了一定的积累,并取得相当大的成绩。对专业人才培养模式的研究与实施将会培养更多优秀的具有中医药特色的制药人才。对解决本溪药都地方药品生产企业生产人员,特别是具有中医药基础知识的技术工人匮乏,具有的现实意义和社会意义。将能更好地促进本溪市地方经济的发展,为辽宁省甚至全国的中医药企业提供后备人才力量。 4 结语 我认为在课程设置上,应加大中职学生实际动手操作能力的培养,制订相对完善的教学计划,进行针对性较强的具有中药特色的中药制药及生物制药专业药品生产技能人才培养。在教学方式上,应加强校企合作,实现资源共享,优势互补,提高教学质量,共同培养具有中医药基础的合格学生。尽可能安排学生到制药企业车间参观学习,增强学生感性认识,激发学生自主学习。在实践环节中,要实验、实训室相结合,实训室、工厂实习相结合,力求培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 摘 要:在现代化社会经济发展中,我国医药行业更加重视制药的质量和效率,尤其是中医制药的安全性。随着科学技术不断进步,许多高新技术和设备层出不穷,为我国重要制药领域带来了新的发展机遇,对提高了社会生产力、促进我国经济增长具有不可或缺的意义。在中药制药领域中应用高新技术,不仅能提高制药效率,还能确保药品的安全性。因此在中药制药中,应采用合理的高新技术,促进我国中药制药行业的健康发展。 关键词:高新技术;中药制药领域;应用分析 1 引言 就目前我国中药制药行业来讲,由于制药工艺、方法和模式落后,难以适应于当今社会经济以及该行业的发展,难以确保中药药品的质量和安全。为提高中药制药的质量和效率,采用先进的制药技术和设备,提升制药企业的生产效益和效率,实现中药制药的智能化和自动化控制,从而更好的顺应现代化医药事业的建设要求。但是由于传统制药思想观念、技术水平的制约,导致在采用高新技术制药过程存在一些问题,制约了中药制药质量和水平的提升。因此制药企业应加大对高新技术在中药制药领域应用的研究力度,使其更好的适应于制药生产过程,切实提高中药制药的效率和质量。 2 高新技术在中药制药领域应用的分析 2.1 泡制全浸润工艺和装备 近年来,人们越来越重视中药制药的发展,对中药制药的效率和质量提出了更好的要求。在中药制药生产中,采用泡制全浸润工艺和装备进行生产,通过中药清洗、切片、制造等生产工序,最终制造成相应的药片。在该方式下生产出来的制剂可以直接应用于治疗临床疾病中。浸润工序作为中药制剂制造过程中最重要的工序,在整个制药过程中发挥着巨大的作用,往往浸润时间的长短直接影响着最终制剂的治疗功效。因此浸润的实践不宜过长和过短,需要根据药材的实际特性进行设置。那么将高新技术应用与中药制药领域中,高新技术能根据药材的不同特性、药性等对浸润时间和温度进行掌控,从而确保最终制剂最大化治疗功效。 2.2 动态提取技术 在中药制药生产过程中,药物的提纯技术直接关系着最终生产药品的质量和功效。目前我国制药企业在中药制药过程中,普遍使用的药物提纯技术是通过乙醇、水的沉降方式进行提纯。但是该方式提纯设备落后,药物提纯效率和质量十分低,已经无法满足现代化中药制药行业的发展。为确保药物提纯成分和效率更加充分,就必须对药材进行充分利用,采用先进的药物提纯技术,避免因技术落后降低药物提纯效率。将动态提取技术应用于中药制药领域中,在药物提取过程中适当添加药材,采用机械化方式来应用循环技术,在提高药物液体溶解度的同时,将处于动态处理过程的药物浓度控制在合理的范围内,最大程度提高药物的溶出效率。 2.3 仿生技术 基于生物学药剂学基础,将仿生技术应用于中药制药领域中,通过模拟药物在人体环境中对整个身体机能运作的影响,与分子技术药物研究相结合,在药物服用后经过人体消化管和胃部给药的重要制剂基础上,开发出一种新的药物提纯生产工艺。该生产工艺是根据不同酸碱环境中,中药制剂溶解度不同的标准,在特定的碱性水溶液中进行中和提纯,在特定酸性环境中提纯药物成分,从而确保仿生技术在中药制药生产过程中的最佳酸碱值,从而确保生产的药品是符合多数人身体运行机理的,且不会对其造成其他有害影响的。仿生技术的应用大大提升了药材的利用率,促进了中药制药生产质量和水平的提高,从而保障中药制药企业最大化经济效益。 2.4 生物酶技术 生物酶技术是基于生物工程技术的酶工程进行中药提取的。生物酶是一种特殊的催化剂,其具有一定的高效性和科学性,多数酶的主要成分是蛋白质,这也是采用生物酶技术的优点所在。在植物中药制药中采用生物酶技术,在生物酶的作用下将其溶解出来,并依靠酶运输在细胞内发挥出药物有效成分的最大功效。同时中药材在提取后往往含有一定的杂质,比如蛋白质、多糖等,这种物质在生物酶的催化作用下都会被降解并挥发出去,提高了药物的纯度。由于中药材涉及到诸多领域,如动物、植物以及矿物质等,加上生物酶具有专一性,在采用生物酶技术进行提取时,应注意选择合适的生物酶种类,有利于提高中药制药的效率和精度,促进我国中药制药行业健康发展。 3 高新技术在中药制药应用中应注意的问题 3.1 理论和实践结合研究处方中药物之间的配比关系 对中药进行分析,可以发现其中存在的重要部分和所包含的活性成分,确定药物自身所具备的功效和治疗重要性,是非常关键的。在中药制药过程中,确定所有中药材具有的成分、用药部分,是目前医学研究中比较重要的问题,对整个中药制药理论体系及其发展具有深远的意义。但目前我国在这方面的研究,主要是利用辩证形式对药物资源应用进行分析,忽视了不同药物之间的量效的研究,针对这些发展瓶颈,采用理论和实践结合的方式,基于我国传统中药处方和医学理论展开研究,有利于推进我国高新技术在中药制药中的高效应用。 3.2 中药产品内在质量和技术含量的问题 在我国中药制药领域中,时常出现农药超标、中药制剂超标等现象,不仅影响了植物和动物的生长健康,还可能造成环境破坏,阻碍中药制药行业的发展。为切实解决中药产品内在质量和技术含量的问题,就必须不断完善药物提取中所涉及到的各项标准,从而提高我国中药制药的效率和质量。在中药制剂质量控制中,如何有效的检测处方中各中药制剂的药性,应采用先进的技术和设备,比如农药残留和重金属超标问题,需要依靠先进的技术和设备对中药材的理化性质进行检测,并有效的改变中药制剂的溶解率以及缓率等问题。 4 结束语 在科学技术飞速发展和进步的今天,我国中药制药行业涌现出了一些高新技术,在提高制药效率的同时,确保了药品的质量和安全。但在高新技术应用过程中,由于一些因素的干扰,导致制药过程存在一定的问题,制药企业应不断完善中药制药的相关标准和规范,加大高新技术的应用力度,从而促进中药制药水平更上一层楼,促进我国医药行业健康发展。 中药制药论文:以就业为导向的中药制药方向实验教学体系构建与实践 中药制药方向是北京城市学院中药学专业的一个方向,旨在为制药企业、科研院所、药品检验等部门培养从事中药制剂生产、中药质量分析与检测等工作的应用型人才。自开办此方向以来,学院一直致力于根据学生知识结构、能力与特点,培养适应中药制药领域人才需求的应用型专业人才。为更好地适应岗位需求,在实验教学体系的建设中,经过丰富的调研,构建了以就业为导向的中药制药方向的实验教学体系。 中药制药方向特色实验教学体系的构建 1.实验教学体系构建的总体思路 实验教学是整个教学体系中重要的组成部分,如何构建实验教学体系,建设一个什么样的实验教学体系,起着举足轻重的作用。中药学专业具有较强的学科综合性、技能实践性的特点[1],基于此,我们在构建实验教学体系时,立足于基础实验技术和专业实验能力的巩固与提高,协同创新思维和能力的培养。以“发展个性、因材施教”为基本原则,以“分层培养、启发创新”为基本教学思路,从人才培养目标和知识运用能力出发,设计构建学生在大学期间的整体实验教学体系,使培养的学生具备扎实的实验基本功、过硬的专业实验能力,具有创新意识和良好的团队协作能力。其具体思路如下: 一是实验教学体系整体性原则。中药制药方向传统的实验课程在内容设置上往往强调与理论课程的相应性,注重每门课程的独立完善与改革,从而造成教学内容重复、缺乏系统性及实验室资源浪费等问题。因此,在进行实验教学体系构建研究时,首先要系统地建设实验教学内容,理顺实验课程体系[2],改变过于与理论教学相应的状况,以中药学系统的整体功能为出发点确定各门实验课程的知识结构及相互之间的有机联系。根据学科的交叉性、相关性,将学生在校期间的实验课程作为一个整体进行统筹规划,调整实验内容,按多层次、循序渐进、开放式的思路,构建实验教学体系,从而发挥系统功能效应。 二是分层次、递进性、多样化教学模式。中药制药方向实验课程体系以应用性实践能力培养为核心,构建了基本技能、专业技能(包括专业基本技能和专业核心技能)、创新性训练三大模块。具体实验项目的设置划分为验证型、综合设计型、创新型三个层次。其中基本技能侧重实验基本操作,以验证性实验项目为主;专业技能注重专业技术的巩固与应用,以综合性设计性项目为主;创新性训练模块注重强调应用性教学、创新和新技术的应用,以设计性项目为主,培养学生的综合实践能力和创新思维。 实验教学体系的教学模式按上述实验内容层次划分,进行“递进式”的多样化教学。通过循序渐进地培养学生的基本技能、专业技能和创新意识能力,利于对不同层次学生开展针对性的培养,以满足不同层次的人才培养需求,创建多样化的培养模式。 三是依托实验中心优势资源,共享基础训练平台。中药制药方向依托的实验教学中心―中药与生物技术实验教学中心是北京市实验示范中心,拥有丰富的学科交叉和开放型团队的协作条件。实验中心通过科学整合原有的各个功能独立的实验室资源,构建了学生基本技能训练平台、化学基本技能训练平台和生命科学基本技能训练平台,满足了不同专业的实验训练需求,强化了各专业的基础实验教学。 中药制药方向通过充分利用实验中心各项训练平台、学科交叉与开放型团队的协作条件,在共性素质教育与能力培养的同时,科学合理地构筑专业核心实验课程体系,内容与结构设计反映了知识链、能力序列、学生层次的系统构思[3]。 四是实验室开放与学生创新训练、应用相结合。实验室平台是大学生创新训练的肥沃土壤,充分利用实验室开放条件,鼓励学生到开放实验室从事创新活动或开放性实验训练,提升学生实验技能与综合运用能力,培养创新意识,营造创新氛围,使学生在创新的环境中发挥自己的聪明才智。 2.中药制药方向实验教学体系的构建 以中药材、中药饮片和中成药质量检测等领域的知识、技术运用为核心,对中药制药方向实验课程设置进行一体化设计,对实验教学内容进行整合和优化,构建中药制药方向实验教学体系。(见下图) 图: 中药制药方向实验教学体系 其中,基本技能模块实验课程的开设,依托实验中心构建的基本技能训练平台和化学基本技能训练平台。基本技能训练平台主要训练学生显微镜技术、溶液配制、玻璃仪器洗涤使用、称量及实验室安全的训练内容,以实验中心所有实验室开放的形式,在一年级本、专科新生中进行。通过训练使学生所掌握的基本技能达到整齐划一,为进入下一轮的化学基本技能训练做好充足的准备。化学基本技能训练平台是将“无机化学”“分析化学”“有机化学”三门实验课程的教学重点与特色进行有机整合,作为基本验证层次 ,重新编写《化学基本技能训练》。面向生物技术、食品质量检测技术、中药学和药学专业开设的化学实验平台训练。 专业技能模块实验课程的设置,强调以就业岗位为导向,突出中药材、中药饮片、中成药质量检测技能。该模块按实验技能循序渐进设置有专业基本技能模块和专业核心技能模块两部分。其中专业基本技能模块依托实验中心开设的生命科学基本技能训练平台,该训练平台是拟合生物技术、中药学、食品检验技术专业的基础实验项目,以专业共性基础与个性基础相结合设置实验项目,以各专业共性项目为主,个性项目为辅,多为验证性实验,少为综合性实验项目。各专业在必修共性项目和专业个性项目的基础上,可以选修其它专业的个性项目,拓宽思路与视野。中药制药方向依托此平台开设了其中与药用植物学、微生物学、药理学、中药药理学、解剖生理学、仪器分析相关的训练项目及专业拓宽项目。突出使学生掌握中药显微技术、植物形态鉴别方法、仪器分析技术、微生物检验技术、中药药理实验技能,同时开拓了视野与思路。专业核心技能模块设置了“中药化学实验”“中药鉴定学实验”“中药药剂学实验”“中药质量检测技术”和“中药学综合性实验”课程。其中,“中药学综合性实验”课程是在前四个核心实验课程的基础上,为强化学生的实验教学环节,使学生能够掌握中药学实验的系统性、整体性理念,以实际应用为着眼点设计,将各门课程有机地联系起来设置的综合设计性实验课程。 创新性训练模块是为提高学生创新意识,对学有余力的学生开设的创新性实训项目。此项目的开设方式主要是以学生申请大学生创新性训练项目或参加教师主持的应用型研究等项目为主展开训练,培养学生实验技能的综合运用和创新意识。 如上所述,中药制药方向构建了由基本技能模块、专业技能模块(专业基本技能模块和专业核心技能)、创新性训练模块组成的,具有完整性、循序渐进性,有机结合、统筹协调的实验教学体系。 实验教学体系设置和运行的关键环节 实验课程体系中核心专业技能模块作为专业实验技能与能力运用的核心,在整个实验体系的设置与运行中是关键环节,对学生核心实验技能培养成败起着至关重要的作用。因此,如何科学有效地设计专业核心实验课程的实验项目并实施实验教学是重中之重。 根据中药化学、中药鉴定学、中药药剂学、中药质量检测技术核心实验课程学科教学内容特点,在实验项目的选择、建设上,注重典型性、特色性,突出学科特点。将基本技能层次、技能强化层次、综合设计层次教学内容进行有机整合,使同一系统的实验技能顺畅衔接,保证学科知识与方法的系统性、完整性及层次性。同时,打破以课程为单位组织进行的实验教学,有效地避免各课程开出的部分实验教学内容的重复性。从而激发学生兴趣,提高学生对所学专业知识的理解和实验技术的掌握。 另外,中药学综合性实验课程以中药材、中药饮片、中成药质量检测为核心,按照中药学应用型实验研究思路,选择了一些典型性的实验项目。例如,复方黄连素片、冠心丹参滴丸、山楂总黄酮分散片等,以《中国药典》为指导,建设了将各门实验课程联系起来的,模拟中药材质量检测、中药制剂制备与质量检测、药效评价的综合性设计性实验,构建了中药制药方向的特色实验教学“流水线”。 中药制药方向实验教学体系的特色与优势 1.形成特色实验教学培养体系 围绕中药生产、质量检测和应用的实践,在实验教学中通过基本技能模块―专业技能模块―创新性训练模块3个阶段的实验技能训练,巩固了学生实验基本技能,提高了其分析问题、解决问题的能力。逐步形成了基础实验、专业基本实验、核心技能实验、强化技能与思维形成的实验有机结合,循序渐进、统筹协调的实验教学体系。 2.多学科协作培养学生实验能力 充分利用实验中心学科门类齐全的优势,依托实验中心构建的各类训练平台,培养了学生扎实的实验基本功、拓宽了学生的视野。同时,也为专业核心实验技能的开展奠定了技术基础,提供了丰富的师资力量。 3.实施开放式实验教学 选择性的为中药制药方向的学生开设设计性综合应用型实验,并以实验室开放的形式实施,打破了实验课程课时的限制和“填鸭式”教学形式。在实验实施中,学生自主拟题设计并实施实验方案。在实验实施过程中,仪器的准备、试剂的配制、实验步骤的操作、实验结果的分析以及解决实验过程中出现的问题等均由学生负责,指导教师给予必要的指导。通过这种专业实验课的开放式实验教学,为中药制药方向的学生提供了一个专业互动的平台,使学生在实践中进一步深刻的理解理论知识,增强实验技能,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,调动了学生的积极性和主动性,使学生受益匪浅,为学生就业奠定了坚实的基础。 实践效果 中药制药方向实验教学体系经过近两年的初步教学实践,激发了学生学习的主动性和积极性,实验教学效果明显得到提高,成绩显而易见。 一是实验教学体系从根本上解决了学生刚刚入学时实验基础参差不齐,学习比较被动、学习兴趣不高的问题。扎实了学生的基本实验技能,在专业核心实验课程中锻炼了学生独立实验能力和分析问题、解决问题的能力,使学生具备了较强的动手能力,感到身心轻松,游刃有余。 二是在有机结合、循序渐进、统筹协调的实验教学体系中,学生通过基础实验技能、专业基本技能、专业核心技能、创新思维的训练,能够很快胜任相应领域的工作岗位,并在就业岗位中显示出明显的竞争力。 三是创新性训练模块激发了学生运用所掌握的实验技能与思维挑战创新实验的热情,参加该项活动的学生人数逐年增加,并且发挥了学生的潜力,不断取得较好的成绩,获得国家级、北京市级大学生创新训练项目。 在教育教学方法“百花齐放”的今天,如何能够使实验教学对接学生的就业岗位,并达到预想的效果是任重而道远的使命。适合的实验教学体系能够培养学生扎实的、完整的实验技能,提高学生分析问题、综合解决问题的能力和创新能力的培养,提升学生的专业综合素质。同时,能够充分调动学生的学习积极性和乐趣,从而为就业岗位培养实验基础扎实、实践与创新能力强的高素质中药学应用型技术人才。 中药制药论文:现代中药制药工艺学的教学方法探索 摘要:从课程的准确定位、多元化教学、补充新的中药制药工艺技术以及全面评价等四个方面论述中药制药工艺学课程教学方法,提高专业课的授课质量进行探讨。 关键词:中药制药工艺学;中药现代化;教学方法 我过于上世纪90年代提出中药现代化,旨在继承和发扬我国中医药优势和特色,综合运用现代制药技术和手段,提供“安全、有效、稳定、可控”的中药产品。这既是提高中药竞争力和国际化的必由之路,也是中药发展的内在要求。实现中药现代化,不仅需要技术创新,也需要专业技术人员的培养;不仅需要科研院所的努力,更需要中药企业的积极参与。针对中药制药技术进行联合攻关,提高中药的质量和竞争力,现代中药制药工艺对于实现中药现代化具有举足轻重的作用。现代中药制药工艺涉及两个相辅相成的重要环节:中药原料药的生产工艺和中药制剂的生产工艺。其中本文所讨论的中药制药工艺主要是指中药原料药的生产工艺,涉及中药的前处理、中药有效成分的提取工艺、分离纯化工艺、浓缩工艺和干燥工艺,这也是决定现代中药质量的关键环节[1,2]。现代中药制药工艺学研究的对象是中药,涉及中药学、生药学、天然药物化学、中药制药工程等多门专业课的综合理论知识。中药制药工艺学与化学制药工艺学和生物制药工艺学的相通之处在于对现代制药技术的采用,但中药制药工艺又具有自身的显著特色:以中医理论为基础,新技术和手段的应用要围绕中医药理论进行,若离开这个基础,就成为植物药或天然药物。因此,在中药制药工艺学的教学中,要在中医药理论这个基础上,积极采用现代化的提取纯化工艺。 一、准确定位 中药制药工艺学是专业性课程,针对大三下学期或大四上学期的学生开设。所以在中药制药工艺学的教学工程中,要以专业性、技术性为导向,突出这门课的应用性。这门课以中药学、天然药物化学、制药工程学课程为基础,突出其综合性以及在日后中药生产中的桥梁作用。中药制药工艺学的落脚点是工艺技术,不能过于强调其基础原理。 二、多元化教学 虽然中药制药工艺学目前的发展总体上较化学制药和生物制药有所差距,但仍有不少发展良好的中药制药企业,积极采用新技术,实现了中药生产的升级换代。同时积极吸收现代化学制药与生物制药领域的先进技术,与中医药理论相结合,在保证中医特色的前提下,实现中药的现代化生产。这就需要高校为企业输送既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,这对制药工程专业的教学,特别是中药制药工艺学提出了新的要求。该课程的教学,要立足课本,但也要根据实际需要采用多种资源提高教学成效。 1.充分利用网络资源。采用网络资源,特别是国际上植物药生产的工艺的相关资料,对于提高中药制药工艺学的教学质量非常重要。目前,限于课堂教学条件限制,学生不能从教材上直观地感受工艺过程。根据课堂教学的需要,选用一些直观、说明生产流程的视频讲义。水蒸气蒸馏法提取中药材的精油章节,可以利用flash演示加热、汽化、冷凝过程,同时播放水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的视频,这比教材的示意图更加直观和富有吸引力。等视频网站有动态表现生产工艺的flash和视频资料,可以直观地表现工厂车间的生产流程和原理,同时增加学生的学习兴趣。 2.强化实践教学。工科专业的学生,在学习中药制药工艺学这门课之前,会有专业见习和实习的机会,充分利用这些机会,让学生在车间里最直接地认知中药生产工艺,同时,车间操作人员的现场操作也可以加深学生对工艺流程、参数设置的理解。充分利用学校资源和企业资源,将理论学习与基本训练结合起来,增强学生的专业技能,切实提高课堂教学的实际效果。切不可将见习或实习简单化、形式化,在开始实习前,老师要和车间的带教老师沟通好,在保证学生和生产安全的前提下,要让学生对生产流程有深入的了解,最好有一定的亲手操作的机会。同时利用学校的中试车间,让学生分组分批完成实验任务,让每个小组(3~4学生)都独立地完成提取、纯化、浓缩、干燥以及压片或灌装胶囊的中药制药流程。该课程配套的实验分为两部分:一次是集中实验,统一学习操作技能;一次是进入到中药或生药方向的课题组中,跟随研究生做实验,要求每位学生从提取、纯化、浓缩、干燥等环节中,挑1~2种练习。这部分实验需要和各课题组的负责人沟通好,虽然实行起来有难度,但效果较好。 三、充分吸收最新的工艺技术 目前所采用的教材对新技术、新工艺有所更新,但仍不充分。但目前在国家政策的支持下和研究院所的共同努力下,一些中药企业加大研发力度,对新技术和新工艺的采用比较积极,引进了一批较高技术含量的生产工艺。所以在教学中需要补充已经被企业采用或行将被企业采用的新的技术或手段。在这方面比较有代表性的是膜分离(浓缩)技术。比如一些中药企业采用无机陶瓷膜工艺代替传统的醇沉工艺,减少生产环节,缩短生产周期;减少乙醇使用量,对中药有效成份基本无截留,除杂彻底;无机膜性质稳定,再生方便等特点。与纤维滤膜组合使用,即可以延长滤膜的使用寿命,又可以提高药品品质。但关于无机陶瓷膜的介绍以及在中药生产中的应用,在目前的教材中较少,可以利用网络资源,及时补充到讲课材料中,使学生接触到代表中药制药工艺发展方向的新技术。采用有机超滤膜精制中药多糖类成分,较传统的水提醇沉工艺具有得糖率高、工序简省的优点,是非常具有前景的生产工艺。以香菇多糖的制备为例,可以从超滤原理、多糖分子截留、多糖的组成等几个方面介绍有机膜超滤工艺在中药多糖制备工艺中的应用。同时利用flash动画模拟超滤过程,多糖的电镜测定等手段直观的对比膜过滤与传统工艺的不同,让学生有更深入的理解。 四、全面评价教学效果 中药制药工艺学是一门突出技术工艺的专业课,不能当作理论课来讲授,在考察学生时也应兼顾课本知识和实际应用能力。因此考察环节中应该有一定比例的实验课环节,考察学生实际解决问题能力以及对中药制药工艺的理解。笔者在学习结束后设置了中药制药工艺学综合实验:银杏总黄酮的提取及滴丸制备,涉及微波、超声以及传统煎煮等不同的提取工艺,采用UV和HPLC定量法,考察不同工艺对总黄酮的提取效率的影响。比较大孔吸附树脂柱、膜分离以及醇沉工艺对总黄酮部位质量的影响。让学生不仅加深对课本知识的理解,而且锻炼工艺设计的能力。 现代中药制药工艺学是传统技术与现代技术的结合,在坚持传统中医药理论的基础上,积极采用现代的技术,特别是源于化学制药和生物制药领域的先进技术,对于提升中药的生产水平至关重要,毕竟,目前中药制药领域新技术的独立创新成果较少。在设置中药制药工艺学实验课时要兼顾中药学、中药制剂等传统学科和生物学、材料学、波普学等现代技术。既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,是实现中药现代化的重要依赖,也是生产现代中药的重要保障。所以,现代中药制药工艺学的教学要立足课堂,联系实践,培养既有扎实理论功底,又有实际工艺设计能力的工学人才。 中药制药论文:高职中药制药专业职业分析与人才培养方案的制定 【摘要】高职院校的中药制药专业主要是以有效培养技能型的专业人才,用以服务于中药生产过程中的第一线工作为其人才的培养目标。而综合型的专业技能人才的培养,又必须在整合专业的基础上,对其职业进行有效的分析,迎合社会对该专业人才的需求程度,有效地制定出人才的培养方案。对高职院校中,其中药制药专业的职业岗位与人才的培养目标进行全面的分析,进而从实际课程的设置、专业的师资力量的培养等方面,对该专业的人才培养方案的制定,提出有效的建议。 【关键词】中药制药专业 职业分析 人才培养 一、引言 中药产业作为我国独特的民族性与战略性产业,近年来,其逐渐朝着现代化的发展方向发展。因此,就迫切需要一些综合型的专业技术人才,使其能够在医药教育、生产、科研等多个领域中从事相关的工作,从而有效地提高我国的中药产业的飞速发展。因此,在高职院校中,在对中药制药专业的职业分析的基础上,制定出有效的人才培养方案,全面地提供该专业学生的实践能力,满足社会对中药专业人才的需求,具有比较重要的意义。 二、高职中药制药专业的职业分析 在高职院校中,其中药制药专业属于一门将工学与药学有机地结合在一起的新型专业,具有较大的覆盖面与应用性,是用来连接医与药的重要桥梁,涉及到了中药制药行业中的多个领域,如新设备、新辅料等。同时,对于高职院校来说,其中药制药专业主要是培养一群具有专业的中医药理论知识以及相关的中药生产技能,并且具有将强的实践能力的人才,从而满足我国的众多中药生产企业对中药饮片、制剂等生产活动中对专业人才的需求。因此,在高职院校中的中药制药专业,就需要以培养这类人才为其教学目标,从而将学生培养成综合型的技术人才,如表1所示。 三、高职中药制药专业人才培养方案的制定 在上述的叙述中,我们已经知道,高职院校与我国传统的高等教育以及本科教育有所不同,其中药制药专业培养的是一群具有专业的中医药知识以及技能的综合型技术人才。然而目前,对于该专业的人才培养方案的制定中,对于学生的实践能力的培养并没有充分的贯彻到教学的各个环节,如在对该专业的人才培养定位上,仍是按照本科型的人才培养方案,忽视了中药制药专业的职业性与技术性特点;而在课程的设置上,也缺乏对学生职业技能的培养与专业素质的拓展,特别是对于实训课程,目前在高职院校内的中药制药专业的人才培养方案中没有对其重点突出,致使学生缺乏一定的实践技能。因此,针对这些问题,在充分了解中药制药专业的职业定位与人才的培养方案以后,在实际教学过程中,高职院校就可从以下几方面加以改进,从而制定出科学、合理的人才培养方案。 第一,在课程设置上的改进。在课程的设置中,高职院校要在中药制药专业的人才需求为基础,从岗位群出发,对相关岗位所需的能力要求进行分析,从而制定出符合本专业的课程与教学的计划。如在基础课程的设置方面,就需要本着“必需,够用”的原则,无需一味地强调各学科的系统性与完整性,只需要让学生充分了解本专业的基本特征与要求就可,并适当的加强诸如计算机、英语等基础性的课程与本专业的联系。而对于专业性的课程,就需要适当的加大对各课程的整合力度,遵循相关职业的操作管理规则,加强学生的动手实践能力,特别是对于一些实践性的课程教学,学校必须重点把握,通过模拟生产实习以及生产实习的形式,积极地提高学生的实践能力,从而提供其专业的技能。 第二,在教学模式上的改进。在实际的教学过程中,可以实施采用引导式的教学模式,本着“以学生为主体,教师为主导”的原则,以项目为载体,积极提高学生的动手能力。如高职院校可以积极贯彻“工学结合”的人才培养模式,加强学校与各相关企业的联系,为学生的实习与实践能力的培养提供场所,让学生在真实的环境中体会到相关职业的实际操作程序,实现预就业的目的,为毕业后的真正就业奠定坚实的基础。 第三,突出对专业师资力量的培养。在高职院校中,为了有效地实施重点培养实践性的专业人才的培养目标,必然对师资力量有了更高的要求,而这也就使高职教师面临着巨大的挑战。因此,在实际的教学过程中,中药制药专业的教师必须对其角色进行转变,改变传统教学模式下“知识的传播者”角色,让自己成为理论知识与实践能力同时具备的“职业指导者”的角色。而高职院校也必须加强对“双师型”教师的培养,制定一些专业教学的培养计划,不断地提高本校的专业师资力量,为人才的培养提供必要的保障。 第四,加强对实训资源的优化配置。实践教学的基地不仅是综合型的专业人才的培养摇篮,也是高职院校普遍的办学特色,它为专业技能人才的培养提供了必要的保障。因此,在高职院校中,需要在充分了解中药制药专业的教学计划与教学大纲的基础上,加强相关的实训基地建设,从而强化学生理论与实践的结合,提供学生的专业技能。同时,除了不断地加强学校实训基地的建设之外,还需要积极地完善对实训教学的质量评价与管理制度,对学生的实训结果进行有效的评价,可以帮助学生找到自己的不足,从而不断地得到提高。 四、结束语 综上所述,对于高职院校有关中药制药专业的人才培养方案的制定,需要在对该专业的职业岗位以及人才的培养目标等方面进行全面的分析以后,再根据实际情况,从教学模式和课程设置的改进以及师资力量与实训教学的强化等方面,有效地制定出科学、合理的人才培养方案,重点突出对学生实践能力的培养,以满足社会对专业的中医学人才的需要。 中药制药论文:试分析膜分离在中药制药中的应用进展 摘要:膜分离技术因其便于操作、过程易于控制以及无污染、能耗低等优势,在中药的制药过程中应用广泛,并产生了良好的经济与社会效益。加强膜分离技术的研究具有重要的现实意义。本文立足于膜分离技术及其在中药制药中的应用领域,着重分析了膜分离技术在中药的制药过程中的应用进展。 关键词:膜分离技术;中药制药;应用进展 一、膜分离技术及其在中药制药中的应用领域 (一)膜分离技术及其特点 膜分离技术是一种在化学位差以及外界能量的推动下,让混合物其中一部分组分通过选择性透过膜,而另一部分则被透过膜截留下来,并有机结合透过膜在分离混合物时,混合物的各组分具有不同的迁移率这一特性,从而实现分离混合物或对其展开浓缩以及提纯等目的新型分离技术。在膜分离过程中,没必要将新物质引入,而且分离中无相变化产生,因此对环境的污染较少,同时所消耗的能量较低,能有效的节约能源。此外,化学势能差以及压力差是膜分离的主要驱动力,其分析设备无运动部件,因此膜分离技术具有操作方便、结构简单、维修方便等特点。 (二)膜分离技术在中药制药中的应用领域 1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行何首乌水提液的精制,去除的固体杂质高达67%左右,可获得良好的精制效果; 2.有效成分提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛; 3.中药提取液浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终的产品,通常需要经过大比例干燥或浓缩才能实现。在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩; 4.药酒与中药口服液生产。(1)在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,利于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的性能;(2)在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、亚微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时还利于中药口服液的澄明度的大幅提升; 5.中药注射剂、浸膏制备。(1)在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解性能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;(2)相较于采取石硫醇法以及醇水法等传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。 二、膜分离技术在中药制药中的应用进展分析 (一)微滤与超滤 可将微滤与超滤的过程看做是一个以膜为介质而展开过滤的过程,它主要是在压力差作用下,结合膜孔径大小而实施筛分的过程。混合液体在压力差作用下通过膜时,比膜孔径小的分子被富集起来,并截留住比膜孔径大的大分子物质,完成混合物分离。在这一分离的过程中,由于分离膜上不断滞留了许多大分子物质,从而降低了膜的通量。加之阻塞以及浓差极化产生的膜污染问题,导致实际膜通量 (二)纳滤 在纳滤过程中,压力差是其主要的驱动力。在纳滤分离过程,所需的操作压力 (三)反渗透 反渗透主要是指实际高于溶液渗透压的压力于溶液一侧,并通过膜,使溶剂分子流向溶剂侧,并确保溶剂分子流向溶液侧的数量多于其向溶液侧透过的数量的过程。静压差(高于渗透压)以及选择性透过膜是反渗透必不可少的两个条件。在该过程中,操作压力通常为1.5MPa-10.5MPa,0.1nm-1.0nm为截留分子直径。在中药制药中,反渗透主要应用于浓缩药液、水回收利用以及脱除各类无机盐等。 在中药制药中,除以上的膜分离技术应用之外,膜蒸馏、分子印迹技术以及膜集成联用技术在中药的生产过程中也普遍应用。如,运用膜蒸馏技术精制中药,或在人参综合利用中,运用膜蒸馏技术进行人参露与洗参水的浓缩等。 膜分离过程具有分离效率高、可实现自动化与连续操作,而且分离过程简便等优势,使膜分离技术发展成为当前最为节能、高效的分离与浓缩技术之一。在中药制药中,运用膜分离技术,可有效降低生产成本,缩短中药生产周期,并获得良好的环境效益。此外,还可提高中药的附加值,在中药生产中产生了极大的推动作用。因此,在中药制药中,要立足于实际,推广运用膜分离技术,推动中药制药工业快速发展。 中药制药论文:现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用 【摘要】:随着经济社会不断发展,现代工艺和技术也在不断更新,中药为我国传统医药,用中药防病治病在我国具有悠久的历史。如何更好的发展好中药,应当引起业内重视。本文主要对现代工艺与技术在中药制药领域中的应用进行了探讨。意在抛砖引玉。 【关键词】中药;制药;工艺;技术;应用 近些年来,我国中药生产中的大桶煮提、大锅蒸熬及匾、勺、缸类生产器具当家的状况大为改善,进而出现不锈钢多功能提取罐、外循环蒸发、多效蒸发器,流化干燥器等设备,中成药的剂型也有较大的发展,由丸、散、膏、丹剂为主发展成为具有颗粒剂、片剂、胶囊剂、口服液及少量粉针等剂型。那么到现在为止,在中药制药领域又有哪些新技术、新设备应用到其中呢?现作如下综述: 1粉碎技术 利用超声粉碎、超低温粉碎等技术把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉。细胞破壁率达95%以上。超微粉碎以剪切为主,得到超细粉体再进行提取。提高药物的吸收率、生物利用度,增强靶向性,主要用于一些贵重、稀有药材的粉碎[1]。其中超微粉碎技术在中药领域的应用将带来中药传统剂型的革新和发展,推动中药剂型现代化。以生药人药的传统剂型有汤剂、散剂、膏剂和丸剂等,超微粉碎技术的应用可以拓宽以生药人药的剂型,如片剂、胶囊剂、软膏剂、吸人剂、涂膜剂等,也可促进先进制剂技术(如固体分散技术和药物缓释技术)在这些生药剂型中的应用。 2浸提技术 2.1超临界流体萃取 利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性,通过升温、降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离出来,达到分离提纯的目的,兼有精馏和萃取两种作用。超临界流体萃取由于可通过调控压力和温度,选择性地萃取某些成分,可以兼具提取和分离的功能,适用于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质及亲脂性、分子量较小物质的萃取,但对极性大、分子量大的物质如苷类、 多糖类 ,需要加夹带剂。 2.2超声提取 超声提取技术是以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应引起机械搅拌、 加速扩散溶解的一种新型提取方法。超声提取能够增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间,提高有效部位提取率,且瞬间稳定升高温度,对热不稳定成分影响较小。 2.3微波萃取 是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波萃取的机理可从两方面考虑:一方面是微波射线自由透过透明的萃取介质,深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,物料内部温度突然升高,在天然物料中的维管束和腺胞系统升温更快,保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁自由流出,传递到萃取溶剂里。另一方面,由于不同物质的tanδ值不同,对微波能的吸收程度也不同,微波可以对体系中不同组分进行选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到萃取溶剂中。 2.4酶法提取 酶法的基本原理是选用合适的酶将中草药中的杂质(如淀粉、果胶、蛋白质等)予以分解除去,最大限度地提取中草药有效成分。酶法提取要求酶有极高的活性、高度的专一性和温和的反应条件。酶法提取的效果主要取决于酶的种类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌强度等多种因素。 2.5半仿生提取 半仿生提取法是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂学角度,模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。具体做法是,将提取液的酸碱度加以生理模仿,先将药材用酸水提取,再以碱水提取,提取液分别滤过、浓缩,制成制剂。对提取液的最佳pH值和其它工艺参数的选择用一种或几种有效成分结合主要药理作用为指标用正交试验法、比例分割法进行优选。 2.6亚临界水萃取 常温常压下水是极性很大的溶剂,随着温度的升高,水的极性会降低,对中极性和非极性有机物的溶解能力也会增加,在适度的压力下,将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温,水体仍然保持在液体状态,它的极性会随温度变化而改变,这种水称为亚临界水。亚临界水与常温常压下的水在性质上有较大差别,更类似于有机溶剂。当温度为250℃,压力10.0 MPa时,水的极性与甲醇相当。 2.7双水相萃取技术 将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合,当聚合物达到一定浓度,体系会分成互不相溶的两相,形成双水相体系。双水相体系的形成主要是由于高聚物之间的不相溶性即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向。基于物质在双水相体系中的选择性分配,不同物质在特定的体系中有着不同的分配系数,当物质进入双水相体系后,在上相和下相间进行选择性分配,表现出一定的分配系数,从而达到分离纯化之目的。 2.8反胶团萃取 表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体,其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶液接触。胶团内可溶解少量水而形成微型水池,蛋白质、核酸、氨基酸等生物物质溶解在其中,由于胶团的屏蔽作用,这些生物物质不与有机溶液直接接触 ,起到保护生物物质的活性的作用,从而实现生物物质的溶解和分离[8]。 2.9液动分级逆流技术 液动分级逆流提取是工业生产技术,在提取方法上采用新工艺、新技术的产物,适合于动物类、矿物类、根茎类等原材料,进行常温或加温浸提、常温或加温动态提取、常温或加温阶段连续逆流提取。对各种药材的提取时间、提取温度、溶媒及溶媒用量、颗粒饮片尺寸、 提取单元组数、药效成分提取率等工艺参数等,可根据不同药材的特性进行优化。 3分离纯化技术 3.1膜分离 膜分离是以压力为推动力,根据体系中分子的大小和性状,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,可分离分子量为1000~1000000道尔顿的物质。起到精制、富集及浓缩的作用。目前,膜滤主要用于浓缩、分级、大分子溶液的净化等。 3.2大孔吸附树脂 大孔吸附树脂是由不含离子交换基团的由许多微观小球组成的多孔球状交联聚合物,是由有机单体加交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂聚合而成。其理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶媒,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响。它具有的吸附性是由于范德华力或产生氢键的结果。大孔吸附树脂具有的筛选性原理是由其本身的多孔结构所决定。 3.3分子蒸馏 由于物质挥发度不同,根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够的能量时,就会成为气体分子而从液面逸出,随着液面上方气体分子的增加,有一部分气体就会返回液面,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到分子运动的动态平衡。不同种类分子的有效直径不同,故其平均自由度不同,其逸出液面后与其他分子碰撞的飞行距离不同。 3.4高效逆流色谱技术 高效逆流色谱是一类不用任何固态载体或支撑体的液 -液分配色谱,主要是利用在高速旋转状态产生的二维离心力场的作用下使两种互不相溶的溶剂快速有效的对流或分割,从而使样品能够在短时间内进行成千上万次萃取,根据样品中的物质分配系数的不同而进行分离的种方法。 4干燥技术 4.1喷雾干燥 喷雾器是喷雾干燥的关键部分。液体通过喷雾器分散成 10~60 μm的雾滴 ,提供了很大的蒸发面积(每m3溶液具有的表面积为 100~600m2) ,从而达到快速干燥的目的。对喷雾器的一般要求为:形成的雾粒均匀,结构简单,生产能力大,能量消耗低及操作容易等。 4.2冷冻干燥 冷冻干燥使被干燥的液体在极低的温度下 ,冷冻成固体;然后 ,在低温、 低压下利用水的升华性能 ,使冰升华汽化而除去 ,以达到干燥的目的。冷冻干燥法适用于绝大多数生物产品的干燥和浓缩 ,可以最大限度地保证生物产品的活性。冷冻干燥的干燥过程包括升华和解吸两个不同的步骤。 5β-环糊精包合技术 环糊精是一环状低聚糖化合物,外端亲水,内部疏水,既有水溶性又有脂溶性。药物经其包合后,可增加溶解度和溶出度,可防止药物的风化或挥发,防止氧化、光解、热解等, 提高药物的稳定性。该技术适用于挥发性及不稳定性药物的包合,如延参健胃胶囊中干姜挥发油的包合,冰片经包合后,解决了不稳定的问题。 6计算机应用技术 计算机辅助设计被誉为当代最杰出的工程技术成就之一。微机自控系统已普遍用于制药工业及制药机械的设计和生产,如高节能超临界萃取微机程控提取装置,口服液、大输液、针剂、软胶囊等的生产联动线,微机自控胶囊填充机等。 随着GMP的更高层次的要求,使用电脑和机器人控制的无人工厂已在日本、美国等一些发达国家中出现,药物生产在密闭的空间进行,不与人直接接触,仅需少数技术人员管理电脑和机器人,从而大大减少了污染,提高了产品质量。 相信经过我们一代又一代中医药人的努力,中医药事业的发展会越来越现代化,中医药产业会在世界医药产业中占有越来越重要的地位。 中药制药论文:中药制药中微波技术的应用 【摘要】随着我国经济飞速的发展,微波技术的应用也更加广泛,茶叶加工、植物油提炼等生产过程中都会看到微波技术的踪影。由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。正是由于微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。 【关键词】微波技术;中药制药;应用 在以往的中药制药中,生产程序需要经历的浸提方法包括浸渍法、回流法、水蒸气蒸馏法等。而被用来干燥中成药和中成药材的方法包括沸腾干燥法、烘干法等。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成[1]。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。微波技术使传统的中药制药技术获得了极大的突破,具有非常大的研究开发意义与价值。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。具体分析如下所示。 1 微波技术的基本原理分析 1.1 微波的基本原理 微波技术之所以能够实现杀菌效果,主要是依赖于微生物产生的非生物效应与热效应。在交流高频电磁场的环境中,植物细胞内会生产大量热量,液泡因此产生膨胀,最终致使细胞壁中,有效成分细胞液的流出并融入进溶液里,在温度的催化下迅速扩散。这一提炼过程,主要是在微波能的作用下,致使目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出。其次是利用离子传导,产生撕裂以及相互摩擦,最终产生热效应[2]。而且,因为微波拥有一定的穿透力,加速了细胞内有效成分的浸出,使药物的提炼效率与质量得以提升。 1.2 关于微波特性的分析 微波拥有许多优良的特性,主要包括穿透力强、内热效应优、对生物有非生物效应,同时灭菌效果强。此外,由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。在中药制药过程中,只需对微波电流、时间与温度加以调控,就能够精确的掌控中药制药的反应过程。 2 微波技术应用于中药提取的相关分析 由于在提炼过程中,必须通过目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出,所以细胞破壁的操作过程十分关键。在实际操作中,这一过程重要为:通过微波加热致使细胞内部温度上升,细胞膜与细胞壁会在液态汽化的压力下,细胞表面将会出现细小的裂痕与孔洞。而细胞外的溶剂就趁机快速渗入细胞内,完全溶解后将释放大量包内产物[3-4]。因为微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波浸取技术拥有一定的选择性,能够提高工作效率,降低原料耗损度,提高有效物质的使用率。中药制药中的浸取技术,由于微波技术的结合[5],因此获得全面的革新,制药技术得以提升,因此微波技术具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 3 微波技术应用于中药炮制的相关分析 微波技术的介入,让中药制药加工过程与结果都取得了良好的反响。它能够有效节省制药时间,降低能源材料的耗损,提高现有材料的利用率,同时掌控性强,对生产药物的灭菌消毒效果佳,所以微波技术在中药制药生产中的应用,获得广大业内学者的认可与支持。值得一提的是,利用微波技术加工苦杏仁,既能有效杀死了苦杏仁酶,还能保障苦仁苷完整。相关实验结果显示,在炮制苦杏仁时,微波技术的杀菌效果显著,同时还能使含矸量不受影响,具备优良的保苷性,食用口感也更加松脆[6]。用蛤粉作为辅助材料,使用微波计术炮制阿胶丁的效果也非常好。 4 微波技术应用于中药材干燥的相关分析 微波技术的革新推动着中药制药技术的发展。微波的灭菌机理是:由于受到强度微波场的作用,物料中的菌体及虫类会因为分子极化弛豫,且吸收微波会使温度变高。当目标作用物的蛋白质性质发生变化后,其膨胀性、黏度、溶解度等均会产生相应的明显变化,同时失去生物活性。此外,微波的非热效应还具有灭菌作用,这是其他的常规物理灭菌法没有的。业内学者还对六味地黄丸进行了烘箱干燥与微波干燥的对比实验,实验结果显示,烘箱干燥出的产物,丹皮酚的含量好俗大,灭菌效果没有微波干燥法的效果好[7]。 5 结束语 随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。当前,微波技术在中药制药过程中举足轻重,具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 中药制药论文:中药制药专业“四位一体”人才培养模式的探索与实践 摘 要:本文从探讨新形势下职业教育模式的角度,提出了现代职业教育要体现以教师为主导、以学生为主体的具有综合素质和创新能力的现代教育理念,并大胆地进行探索与实践。它将制药企业的制剂生产线引进学校,采用企业管理模式建立专业性实训室,在教学过程中,教师严格按照企业岗位职业能力指导学生,生产出真实的产品,形成了“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的“四位一体”的新型教学模式。 关键词:“四位一体” 职业教育 教学模式 课 题:辽宁省职业技术教育学会2013-2014年度课题,课题编号LZY13436,课题名称:中职学校中药制药专业“四位一体”人才培养模式研究,课题负责人:周雪梅。 我国医药工业的快速发展使社会对制药类高级技能型人才的需求量不断增加,但由于医药行业的特殊性,医药企业受国家《药品管理法》《药品生产管理规范》(GMP法规)等相关制度、规范的制约,很难在正常生产过程中为相关院校承担起培养核心职业技能岗位人才的实践教学任务。学校要培养适合制药企业需求的技能型人才,但学生又缺少企业实践机会,这显然已成为制约中职制药类专业技能型人才培养的瓶颈。 基于此,笔者学校对中药制药专业人才培养模式进行了大胆尝试和改革,创新性地提出了中药制药专业“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的新型工学结合的“四位一体”模式。它将企业职业能力、岗位标准等融入到专业课程教学过程中,切实有效地提高学生的综合素质。使职业教育从培养能读、写、算的有知识的人,转变为心、手、脑并用的有较高职业技能和素养的专业人才,真正实现“以能力为本位,以学生为主体的素质教育”。这样既体现了学校专业建设的职业特色,也使这种新的人才培养模式更具有科学性和实用性,更受企业的欢迎。 一、实施过程 1.岗位职业能力调研 岗位职业能力调研旨在根据制药行业企业对人才规格、知识结构、技能水平及职业素养的需求来构建中药制药专业课程体系,核定教学内容、制定教学标准等,以提升中等职业中药制药专业的教学水平,提升该专业学生的综合素质和专业内涵,为制定“四位一体”人才培养目标提供客观依据,使构建的课程体系、教学内容、制定的标准,既符合现代职业教育的要求,也满足现代中药制药生产行业的需要。 调研采取问卷调查、走访调查相结合的方式,对本溪经济开发区、沈阳经济区及吉林等地制药企业发放问卷或实地走访。通过对问卷进行分析,了解到医药生产企业基层岗位设置主要有工艺员、技术员、安全员、设备员、材料员、质保员、车间化验员、仓库保管员、提取岗、浓缩岗、炮制岗、粉碎岗、干燥岗、制粒岗、压片岗、包衣岗、胶囊填充岗、制丸岗、制水岗、配液岗、铝塑泡罩岗、颗粒内包岗等。生产剂型主要集中在片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、散剂等固体制剂,口服液、搽剂、酒剂等液体制剂相对较少。从企业走访情况看出,生产企业对各种制剂工、提取工等基层岗位需求量大,要求专业操作技能较高,而其他如工艺员、技术员、设备员、车间化验员等人员需求较少。调查中也发现岗位操作工有时也需要对产品质量(外观、水分、密度等)进行一般性检测和分析,并要求他们有一定的对设备进行简单维护的能力,所以中药制药专业在培养学生时除了岗位职业能力外,还应适当加强药品质量检验及制药设备知识能力的培养。调研还显示,职业教育不仅要重视实践性教学及提高学生操作技能,更应注重培养学生分析问题的能力和应用能力,侧重培养学生将已有的设计、决策、规划等成果转换成产品的能力。 2.课程体系的构建 根据医药行业岗位职业能力调研结果,建立适合于“四位一体”人才培养模式的“就业导向型”课程体系。新的课程体系、课程标准和评价体系主要通过对岗位群进行分析,选取典型的工作任务,围绕职业岗位能力展开,强化生产实践技能培养,适当加大实验和实训课的比例。教学内容与岗位需求相适应,理论课设置与实训课相呼应,其授课比例更趋于合理,知识结构与实践安排更符合企业对综合素质强的高质量技能型人才的需求标准,减少课程内耗。课程标准更加突出实践性,学生学的就是职业岗位要用的。对学生的学业评价改变以往单一“理论知识”评价方式,以企业的岗位操作和职业素养作为评价的依据,实行知识(理论知识)、技能(操作技能)、素质(职业素质)、思想(道德品质)“四位一体”的综合评价体系。 3.专业核心校本教材建设 中专的学生基础比较薄弱,对教材的理解和掌握有一定的难度。中药制药专业聘请了中国药都的多位医药行业专家,通过大量的研讨与实地调研,将职业标准融入课程中,并与生产企业合作开发了适用于医药产业岗位职业需求的《中药固体制剂技术》《中药制剂技术实训教程》《药物制剂工职业能力手册》等核心课程校本教材和技能实训教材。实践证明,新教材的投入使用,大大提高了学生对专业知识的理解和掌握程度。 4.实训基地建设 建设融教学、培训和职业技能鉴定功能于一体的实训基地。成立了行业、企业专家参与的校内实训基地建设领导小组,制定规范化管理制度和运作机制,为实训基地科学有效运作和为实践教学服务创造条件。 实训基地按照企业的岗位工作内容、工作场景、工作要求建设,使学生进入真实的工作环境中,体验真实的场景,并可以应用实训室的制药设备,加工出真实的产品(如:丸剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂等)。通过在实训基地的理实一体化的学习实践,最终达到职业技能鉴定的考核标准,使培养的学生能完全符合企业的岗位需求,达到学校培养与企业应用的无缝对接。 5.提升教师职业技能,打造新型职业教师队伍 采用“走出去,请进来”的方式,利用寒暑假,积极联系医药企业,送专业教师下企业顶岗实习。聘请专家、企业能工巧匠到校,对专业教师进行培训或到校从事兼职教学工作。通过加强理论学习及职场实习实践,引进企业管理模式,引导教师体会和建立“以岗位技能和人际合作技能为核心”的“有效教学”的教育观。通过工厂岗位实践、技术交流、技术比武等多种形式,全面提升教师的操作技能和在生产实践中解决问题的能力,培养一支综合素质强、能教学、能科研、能解决生产实际问题的职业型教师队伍。 6.探索新型教学方法 由于中专学生的年龄偏小,对社会认识不足,并且基础知识差距较大,有学习好、接受能力强、有表现欲的,也有基础差、不爱主动学习的,因此在实训课教学中运用“分层次”教学方法,将接受能力强、有表现欲的学生安排为实验实训组的组长,教师培训结束后,由组长再对组员进行再培训,充分调动学生学习积极性。 学生在实训室的真实环境中,以及老师的精心指导下,应用实训室的生产设备生产出各种剂型的产品。学生的作业即是生产出的产品。学生在操作中常常会提出各种问题,此时教师即是师傅,指导处理在生产过程中出现的各种问题。培训过程完全采用生产车间的工作流程,以技能训练为重点、以现代化教育技术为依托。在专业教学过程中,实现“教师为师傅、学生为学徒、教室为车间、作业为产品”的角色转换,把实训场所作为教学的重要阵地,形成符合职业教育规律的教学方法新体系。同时,培养学生认真钻研、规范操作、团结协作和开拓创新的职业素质。 7.探索基于实训过程的技能考核模式 传统的教学实训考核模式,由于考核重结果导致学生学习目标不明确,不能全面检验学生对技能的掌握程度,不利于调动学生的学习积极性,容易造成学业评价的不公平,失去考核的信度和效度。为消除现行实训教学考核模式的弊端,在不断探索和总结经验的基础上,提出基于实训过程的考核模式,变原有的阶段性考核为过程考核,做到实训教学考核全程化。考核内容以制药企业岗位能力为依据,包括理论知识、操作技能、记录填写等。 二、条件保障 生产性实训基地建设是“四位一体”教学模式的最基本条件,它创建的良好的职场环境有助于培养学生良好的职业习惯。而具有丰富生产实践经验的双师型教师队伍是“四位一体”教学模式转化为实际成果的有效桥梁。在“四位一体”教学模式下,老师必须改变教育教学观念,师生以企业生产活动为中心,边教边学边做,这样不仅能使学生掌握技能要点,还能培养他们自主学习、钻研探究的习惯,为今后的职业生涯发展打好基础。 三、实施成效 实施“四位一体”的教学模式,建立了企业管理摸式的“教、学、做”一体的实训教室,培养了一批优秀的双师型教师队伍,编制了以岗位能力为核心的实训教程。专业培训的优秀毕业生遍布中国药都的每一个医药企业。 2013年中药制药专业学生代表辽宁省参加全国“中药传统技能大赛”取得了三等奖的好成绩,某医药企业闻讯直接将这些学生聘任为药材库保管员。2009级学生在某医药企业GMP认证办公室工作,她在工作中所体现出来的态度和水平得到了该企业领导的一致好评,她本人也在实习报告中说,“虽然到了一个新的企业,但是在学校打下的坚实的理论和实践基础给了我太多的帮助”。某公司化验室唯一一名中专学历的职员,来自于笔者学校中药制药专业,这都是因为她在学校学习的过硬的化验技术和良好的职业素质。其他岗位的优秀员工不胜枚举,他们已遍布于中国药都各个生产企业,成为了企业发展的中流砥柱。 四、体会与思考 “四位一体”教学模式的改革,解决了中药制药专业人才培养中学生无法进入医药企业实习的难题,并有效地提高了专业人才的综合职业素质和岗位技能,实现了学校人才培养目标与生产企业人才需求目标的一致。但是这种生产性实训将消耗大量物料,同时生产出的大量教学产品,不能进入市场创造价值,这是有待于学校下一步研究和解决的难题。 中药制药论文:浅析中药制药的瓶颈及创新方法 【摘要】本文从当前我国中药制药技术领域的基本现状出发,浅要分析了中药在制药领域内遇到的若干瓶颈问题和亟待解决的重大技术需求。在此基础上提出了制药领域科技创新的战略方向。创新性的提出以“三化”即精密化、数字化、智能化为主要特征的中药制药技术,并对该科技工程的创新前景提出了建设性的建议。 【关键词】中药制药工程;制药方法;中药工业;转化科学 在我国生物医药产业中,中药工业是一个重要的组成部分,近年来更是升级为国家战略性的新兴产业。但由于受到发展时间短的历史原因及科技水平低的现实原因双重影响,导致我国在中药制药领域出现了桎梏的瓶颈,诸如市场竞争力弱、科技含量低等。为了解决这些问题也为了促进我国中药制药的战略发展,实现“低投入、高产出”的战略转变,故选择一些有潜力的中成药进行再次开发是及其必要的,从而完成制药技术的升级改造,以便更适合当前医疗市场的需求。 随着医疗市场的发展,一些中成药的质量问题备受关注。大众对中成药质量问题的关注促进了对中成药的质量分析,诸如多成分含量测定、色谱指纹图谱等检测方法在技术上走向成熟。例如在我国中药制药领域制药技艺还是水准较低、生产操作过程呈粗放式、制药设备智能化程度低、制药的技术革新意识较低、创新驱动力不足进而导致中药制药技术水平整体落后于时代的发展和需求[1]。因此,面对中药制药发展的困境和市场对中药制药的期望,自主创新发展中药制药工艺、推动该项技术的升级发展、实现科技战略创新、构建提高药品标准的新机制、加强对制药过程的检测及全程质量监测、确保产品的安全可靠、不仅具有巨大的医学价值更有利于推动我国中药制药产业的健康发展。 1制约中药制药发展的桎梏因素和技术诉求 1.1中成药产品的保证质量之难 按照国家药品局的指示,提高中药的制药质量标准是医疗工作者各项工作的重中之重。在此基础上对中药制药技术提出了六字真言,即“高标准、严要求”。“高标准”即是在研究中提高中成药的生产原料及质量放行的标准,将一些药量含有限制或者微量有毒有害的物质修订了检测的目标,纳入检测的范围。“严要求”就是严格控制制药工艺品的品质、提升制药工艺的水平。 1.2中成药的二次开发之难 人们往往重视的是药品的药效和作用机制的研究,因而导致对中成药的再次开发的研究技术较薄弱。再加之制药工艺品质低等技术因素导致中成药存在很大差异,例如同一生产产家不同批次生产的药物或者不同产家生产的同一款药物在化学组成成分上也存在较大差异。这些差异不仅会影响到药品的质量、药品药效的稳定性以及临床疗效甚至还极易会造成临床上的一些安全隐患。由此观之,中成药的二次开发之难是阻碍中成药进一步发展的桎梏因素。 1.3中成药制药过程节能之难 低碳经济是当前各行各业所追求的发展战略,如何促进中药制药过程中减少原材料的损耗、减少废品垃圾、提高能源利用率、提高生产设备的生产利用率、催生生产新工艺,是当前中成药发展过程中亟待解决的问题。 1.4保障中成药生产品质之难 中成药制药的各个环节密切关系到药品的质量,可以说制药工艺各个环节的精准操作是保障中成药生产品质的奠基石。然而,在我国当前的中药制药过程中,工艺操作却缺乏精准,有些工艺甚至呈现出粗放式。大部分生产企业的制药工艺参数还没有实现完全的自动化控制。综上所述的种种因素都成为了中药制药工艺品质的瓶颈。 1.5中成药生产质量检测风险之难 虽然在医疗领域出现中成药产品质量问题的事故层出不穷,但还是缺乏中成药生产质量事故预警的机制。根据生产需求,建立质量风险预警系统和风险评估机制,检测生产工艺的质量,对生产数据进行观察可以有效加强对生产质量全过程的监测[2]。 1.6中成药制药过程质量控制之难 中药的制药过程是及其复杂的,因而制药过程的质量控制也一直是中药质量控制领域内的瓶颈因素。控制技术整体水平较低、制药过程质量控制技术较落后、中间体质量检测指标尚不完善、制药信息的缺乏导致难以实现对制药整个过程的有效控制。因此推动中药制药过程质量的控制技术创新发展是中药制药领域内的当务之急。 2新时代中药制药核心技术的创新突破 改革开放以来经过广大医学工作者的辛苦努力和科学技术的日新月异的发展,在医学领域陆续发生了三次科技革命。第一代技术改革出现在20世纪70年代左右,出现了以“机械化和半机械化”为特征的技术变革。第二代技术革新起始于20世纪90年代,制药设备更新以“三化”为特点:自动化、管道化、半自动化。第三代中药制药技术抓住了新时代技术革新的浪潮,创新发展以“精密化、数字化及智能化”为制药技艺革新的目标,推动中药制药工艺实现跨越式发展[3]。通过对新一代中药制药技艺的探究发现,在新的时代诉求下,中药制药工艺力求在以下几个方面做出创新: 2.1中药制药过程分析技术的创新 中药制药技术一般是利用PAT技术实现对制药过程的有效监控。通过集成方式对制药过程进行化学、物理、数学和生物等风险监测,辨析出可能引发制药风险的因素,实现中成药质量的控制目标。 3中药制药科技创新构思 随着信息技术的发展和第三次科技革命的创新对中成药的制药技术突出了创新的技术诉求。我们应抓住这新一轮的技术革新机遇,自主创新实现中成药产业的快速发展。 第三次科技革命如火如荼的发展也深刻影响了制药工程的技术创新,生产系统的数字化和智能化将极大促进中成药工业技术的创新飞跃。大幅度提高中药质量,实现制药技术的升级更新,推动中成药走出中国走向世界。 中药制药论文:现代制药技术在中药生产中的应用分析 摘要:进入二十一世纪以来,我国的科学技术不断进步,现代制药技术不断深入。由于传统的思想,在药品的选择上,人们偏向于中药,所以对中药的生产和研究提出更高的要求。中药作为我国传统医学的精髓,对其进行现代化的发展是必然的选择。一般来说,中药研究的过程是采用先进的科学技术,对中药成分中有毒有害物质的去除,生产出副作用小、质量稳定的药品。目前,大多数的医药研究员都引入了现代制药技术,来提升我国传统中药的质量和作用,提高中药生产的效率。 关键词:现代制药技术 中药生产 应用分析 一、引言 目前,我国中药生产技术明显落后于其他制药技术,中药产业在我国制药市场中呈现下滑趋势。中药产业若想在激烈的制药市场中立足和发展,就必须不断的引入现代新技术,向高科技制药技术的水平和方向发展。随着我国加入世界贸易组织,我国的中药产业得到了较好的发展,大多数中药企业都投入大量资金,引入了现代化高新技术,这刺激和影响着传统的中药产业。现代化科学制药技术和各种制药新工艺、新设备的应用,使我国中药产业取得了举世瞩目的成就,也推进了中药制药剂量和药效稳定发展。 二、现代化中药制药技术实例概况分析 进入二十一世纪以来,中航建发在医药方面形成了自己的特色,拥有了一支专业的设计队伍。其医药工程项目设计主要涵盖生物制药、中药提取和医药制剂以及配套的设施等。特别是中药提取车间的工程项目设计,把国内外的先进制药技术和我国传统中药制药技术联系起来,不断的改革和完善,形成了一套全面的中药现代化生产技术体系,被国家发改委员会评为“高技术产业化示范工程项目”。 此制药项目占地面积达到3000多平方米,厂区分为两期工程进行规划和整理,一期工程建筑面积达到8000平方米,为双层,高度为18.75米,结构形式为钢筋混凝土结构。在整个厂房的布局中,规划了发酵车间、提取车间、交配电房、仓库以及办公区域等。各辅助生产区域采用岗位轮流的工作模式,在不影响工作有序进行的前提下,将厂房分为2层,方便工作人员的工作。 在设计中,将提取车间分成了三层,包括出渣层、操作层和投料层。在第三层可以布置同提取罐配套的冷凝器、冷却器;提取罐可以悬挂在第二层上,同时单效蒸发器也放置在第二层。整个设计工序方便操作、流程顺畅,既充分利用了空间,又减少了占地面积,降低了成本的投入。 图1 中药提取生产车间 三、现代化制药技术在中药生产中的设计和应用 在一个工程项目中,好的方案和规范是工程项目成功与否的重要基础,也是影响建设全过程有效的控制理论。在科学技术日新月异的今天,我国的中药制药现代化技术不断进步,促进了我国制药工艺和行业的快速发展,满足了各种各样的需要。 (1)采用自动化技术对固体进行发酵 现代化中药制药工艺突破了原来的生产技术,适应了国家和社会高新化、现代化的发现要求,使固体发酵工艺实现了技术创新。在工作设计和制度中,引入了先进的开发技术和单元操作技术,建立了一套适应国家先进水平的现代化自动生产线,以满足相应发酵环境下各种新工艺、新技术以及新设备的发酵工作和在不同自动化技术控制阶段的标准和理念。此技术有效的推动了中药制药技术的发展,使现代化先进制药技术广泛的应用在中药生产过程中,提高了中药生产效率,保证了中药药性和剂量。 (2)实现了中药胶囊有效成分的定量控制 目前,我国大多数制药企业为了实现质量控制现代化,在生产检查中采用了高效液相色谱法(HPLC)检测质控手段,它采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,能对液体混合物进行成分分离。超高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用方法在定量控制中的应用也越来越多。例如,三聚氰胺就可以用此法检测其含量。相关部门还制定了科学严格的质量标准,使中药制剂更具有安全性和稳定性。 图2 高效液相色谱法(HPLC) (3)中药的提取和制剂生产设备对生产过程进行全面的质量检测控制 生产工艺和质量控制直接关系着中药现代化的发展。单元制造技术系统集成的自动化全面质量检测控制生产线是该项目实现制药工艺现代化的重要工作之一。在此项目中,单元制造设备建立了提取、浓缩、干燥等操作系统,这些相互独立又相互连接的方式,使整个提取工艺流程实现连续化和物料转移管道化。 设计中,采用了国际先进水平的铝塑包装设备,提高了产品包装过程的质量控制;同时具备了在线检查和称重、自动去除不合格产品的功能,有效的增加了中药生产的效率和质量。设计中用到NT25型铝塑包装机,利用数字和红外线扫描,能精确的保证产品的质量参数,高效快速的控制质量,提高了中药生产技术水平和设备水平,进而推动了中药产业的稳定发展。 (4)高温、高湿的空调处理技术 在现代化制药技术中,中药生产流程非常的复杂。在生产过程中,提取工序使用大量的酒精,存在安全隐患和质量风险,应该在送风支路上设置防爆防火阀,并采用直流形式排风。如果外界自然空气能达到一定的使用要求,可以利用自然风,采用排风扇,实现变风量、变新风的运行。 (5)膜分离技术在中药提取、分离中的应用 膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质,利用膜两侧的电位差、浓度差或者压力差,使原料选择性的透过膜,达到最佳的分离效果。在中药成分分离过程中,由于存在较多较大的杂质和胶体,不仅会对膜产生一定的破坏,也会对中药的提取、分离以及制造工作带来不必要的麻烦。因此可以在中药中加入絮凝剂,使部分悬浮颗粒发生沉淀,使其过滤,更好的被超滤膜分离,达到中药生产的最佳效果。由于该技术操作方便、污染小、成效高,能全面提高中药生产的质量,促进我国中药产业更好更快的发展。 四、结束语 此工程设计整体来讲,布局比较合理,各项工艺流程和设备都已经达到国内先进水平,其生产过程稳定可靠,有效的提高了中药生产的效率,保证了中药的剂量和药效。中药制药作为我国传统医学的精髓,运用现代制药技术进行生产是必然的选择。相关部门应该充分利用现代技术,调动科学力量,促进中药走向现代化、国际化的发展方向,为我国人民的健康做出应有的贡献。
工业创新论文:试析民办普通高校工业工程应用型创新人才培养模式探索 论文摘要:根据对全国170多所已开设了工业工程专业的调研,结合德强商务学院的实际,本研究把该学院的电气工程专业作为本学院工业工程专业所依托的学科,提出了自己的“3+1”的人才培养模式,并在此基础上构建起了一个符合高校应用型人才培养要求的“四个教育平台”和“十个课程模块”的课程体系结构,重点加强实践教学环节。2012年该专业毕业学生的相关统计表明,采用这种“3+1”的模式培养出来的学生,其理论知识和专业实践技能都有显著提高。 论文关键词:工业工程 人才培养模式 构建 工业工程(Industrial Engineering)简称IE,是一门技术与管理相结合的交叉学科。工业工程是对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术,它要求要综合运用数学、物理学和社会科学方面相应的知识和技能,要求结合工程分析和设计,对系统可能取得的成果进行确定、预测和评价。工业工程是工业化的产物,它最早产生于美国,并很快向世界其他许多工业化国家传播。迄今为止,发达国家的实践都证明,工业工程的普及和应用是实现新型工业化的必由之路。 工业工程在我国是一个年轻而又处在蓬勃发展中的学科,它伴随我国制造业的发展而发展。近10年,工业工程在我国发展迅速,所以国内目前已有170多所高校开设了工业工程专业。黑龙江省目前有6所高校开设了工业工程专业,他们分别是东北林业大学(2000年开设)、东北农业大学、哈尔滨商业大学(2001年开设)、哈尔滨工业大学、黑龙江科技学院(2004年开设)和哈尔滨德强商务学院(2007年开设)。其中,哈尔滨德强商务学院是唯一的一所民办普通高校。在5年时间的实践中,围绕工业工程应用型创新人才的培养,笔者依托哈尔滨德强商务学院对之进行了较深入的研究。下面是笔者对民办普通高校工业工程应用型创新人才培养模式的探索报告。 一、工业工程人才培养模式调研 人才培养模式是学校为学生构建起的他们应具备的知识、能力和素质结构等的实现方式,它规定了学校人才培养的途径和方式,体现出的是学校的教育思想和教育观念。它是学校人才培养目标、培养方式和培养过程的组合,其中包括培养目标、专业定位、课程体系、教学内容、培养途径、教学运行机制和教学组织形式等。人才培养模式的确定必须使之能适应社会发展的需要,必须遵循受教育者全面发展的规律。 根据国家专业目录中对工业工程专业的要求,高校工业工程专业应培养学生具有现代工业工程和系统管理等方面的知识和能力,以使他们成为将来能对工商企业的生产、经营和管理等进行规划、设计、评价和创新的高级专门人才。工业工程专业学生在校期间主要学习工业工程方面的基本理论和基本知识,接受应用工业工程理论与方法的培训,要具有对工业工程的管理系统进行开发与设计的初步的能力[2]。该专业的主干学科是管理学和机械工程(或电子科学与技术等),主要课程包括电工技术基础、机械设计(或电子、冶金等方面的工程设计)、运筹学、管理学和管理信息系统等,要求学生要掌握工业工程学科的基本理论和基本知识,要掌握系统管理中的分析方法和管理技能,要具备某一工程学科(如机械工程)的基本技能。 经调研,在全国170多所已开设了工业工程专业的高校,该专业分别设在高校的机械与电子学院、机械与自动化学院、航空港工程系、工程技术学院、海洋学院、采矿工程系、生物与环境工程学院、食品科学与工程系、机械汽车工程学院、资源与材料工程系、电子机械系、飞行器制造工程系、机电与动力学院、车辆工程学院、安全工程系等系或学院。在主干学科中,主要涉及机械、电气、冶金、采矿、制药、汽车和食品加工等。 从我国全国范围看,目前我国工业工程专业的人才培养主要有以下几种培养模式: 第一种是以上海交通大学和重庆大学为代表的机械类四年制本科模式。上海交通大学和重庆大学将工业工程专业设在他们的机械院系,其工程技术教育依托于其原有机械专业。在这种模式下,他们的机械工程方面的课程在整个课程设置中占有较大的比例,学生毕业后授予工学学士学位。 第二种是以天津大学为代表的管理类四年制本科模式。天津大学将工业工程人才的培养依托于他们的管理学院。他们要求,学生在系统地学习和掌握了管理方面的知识与原理的基础上,再学习和掌握工程专业方面的基础知识,再了解一门工程学科(主要是机械工程)的知识内容,学生毕业后授予管理学学士学位。 第三种是以西安交通大学为代表的五年制双学士学位模式。在西安交通大学,学生前3年在他们的机电工程专业或电气与自动化专业学习,然后品学兼优者再在管理学院工业工程专业学习2年管理专业的课程。通过5年学习,成绩合格者毕业时获工学与管理学双学士学位。 第四种是以清华大学为代表的六年制本硕连读模式。 第五种是以西安电子科技大学、北京航空航天大学和东北大学等为代表的以电子、冶金、化工及其他相关专业为依托的四年制本科模式。在这些院校,其培养模式既体现了很强的工业工程的特点,同时也体现了他们各自所依托的专业的特色。 以上学校其历史、专业优势和行业背景等都不相同,所以其培养模式就呈现出多样化的状况。可见,如何根据自身的特点来确定自己的工业工程专业的学科定位,如何探索出一条与市场的需求相适应的培养模式就是一个至关重要的问题。 二、工业工程应用型创新人才培养模式的构建 1.专业定位 我院工业工程专业设在我院的计算机与信息工程系。在深入研究国家专业指导目录的基础上,为适应社会发展的需求,我们根据我院的办学条件和办学特色,对该专业的专业定位进行了研究。 在国内,开设本专业的各高校对于该专业所依托的专业选择虽然不尽相同,但机械工程仍占有相当大的比例,而以电子电气专业为依托的并不多。但是,随着电子行业的快速发展,目前在长三角和珠三角等地区要求有电子电气背景的工业工程人才的需求量在增大,并呈逐年上升趋势。 另一方面,我院是一所以商科为特色的地方高校,管理、金融和会计等学科专业可以对工业工程专业主干学科中的管理学进行强有力的支撑。同时,我们的计算机与信息工程系下设的应用电子技术、电子信息工程及计算机科学与技术等专业已开设多年,实验条件齐备,师资力量雄厚,可以对电子电气工程学科有很好的支撑。 综合上述分析,我院就把电气工程作为工业工程专业所依托的学科,把该专业的专业定位在研究电子电气产品的生产制造流程上,主干学科为管理学和电气工程。由于专业定位准确,由于社会对该专业人才的需求量大,所以该专业的招生规模近几年就不断扩大,已从2007和2008两届的20多人快速地增加到现在的平均每届80人以上。 2.“3+1”的人才培养模式 服务于地方经济发展的工业工程应用型创新人才的培养,要求学生在校期间应掌握现代工业工程和系统管理等方面的理论,应具备较扎实的工程技术基础知识和较好的对工业工程理论的实际应用能力及创新能力。为此,经过几年的探索以后,我们提出了一个“3+1”的人才培养模式,即前3年学生在校学习,主要是学好相关基础理论。我们给学生开设了通识必修课、学科基础课、专业主干课及部分专业方向课,同时也开设了公共选修课。第4年即第7学期,我们组织学生到校企合作单位进行相关专业培训。培训完成后进行考核,考核通过者在企业进行生产实习,未通过的则重新进行培训。学生的生产实习期满后,根据学生在生产实习过程中的表现,在第8学期再安排学生完成顶岗实习。在该实习期间,根据自己实习的内容,学生还要完成毕业论文。学生毕业后,对于实习中表现优秀的学生,企业会将他们留下来。 通过此种模式的培养,尤其是通过最后1年的在企业的实习,可以使学生的专业技能和创新意识等都得到充分的锻炼和提高,因而也增强了学生的就业能力。 3.课程体系结构 课程是学生学习知识、形成能力、提高综合素质的依据,是实现学校人才培养目标的核心单元,是教师制订教学计划的依据。课程设置应以“精化基础理论、优化专业知识、强化实践能力、深化素质教育、突出专业特色”为原则。为适应工业工程应用型创新人才培养的要求,我们将我院工业工程专业的课程结构设计成“四个教育平台”和“十个课程模块”。 通识教育平台中包括公共基础课和公共选修课两个模块。公共基础课主要包括思想政治教育、外语、数学、体育和计算机基础等课程,公共选修课为任选课,主要有自然科学、人文社会科学、工具与语言、艺术与体育、卫生与健康和时事政治教育等相关课程。按规定,在公共选修课中,每个学生至少要选修其中的3门课程。通过对此平台课程的学习,学生可以获得自然科学、社会和人文科学方面的基本知识,可以接受到世界观和方法论方面的教育,也可以接受到数学、外语、写作和计算机技术等方面的培训。该平台中的课程教学要求是在第1至第4学期完成。 学科基础课和学科选修课为学科教育平台中的两个模块。其中,学科基础课为必修课。学科基础课中主要包括工程图学及CAD、电工技术、电子技术、管理学和运筹学等,主要在第2至第4学期开设。学科选修课中包括本学科中的共同课程和跨学科的选修课程,主要有管理类课程、电气类课程、机械类课程、经济类课程和计算机类课程等,要求从第3学期开始开设,到第6学期完成。 专业核心课、专业方向课和专业选修课三个模块共同构成了专业教育平台,是对学生进行专业教育的核心课程,是培养工业工程专业高级应用型人才的核心内容。其中,专业核心课中包括“基础工业工程”“人因工效学”“生产计划与控制”“质量管理与可靠性工程”和“设施规划与物流系统”5门课程,涵盖了该专业的核心内容,相继在第4、第5和第6学期开设。根据目前社会对工业工程专业人才的需求和该专业的内涵,我们为之设置了两个专业方向,分别是生产管理方向上的“工业企业现场管理实务”“企业资源计划原理与应用”“成本控制”和物流管理方向上的“先进制造系统”“现代物流设备”及“物流配送中心规划设计”等课程,在第6学期开设,学生可限选一个专业方向进行修读。通过该专业方向上的课程的学习,可使学生具备在某一专业方向上的初步的知识和技能。此外,学生还可以在专业选修课模块中任意选择自己感兴趣的专业选修课程,如“组织行为学”“生产系统仿真”“安全与环境工程”“项目管理学”和“会计学”等来学习。安排本模块课程的学习,意在使学生了解本专业的前沿领域及其发展动态,增强其适应性。本模块课程采用集中授课的方式,要求在第7学期的前8周完成。 能力教育平台的学习主要是对学生进行知识应用能力、动手能力和创新能力的培养,设有基本能力教育、就业能力教育和综合能力教育三个模块,其中包括社会实践、课程设计、专业实训、专业实习、职业资格培训、就业指导和毕业设计等。在职业资格培训方面,要使学生经过培训能获取“见习工业工程师”职业资格证书。这不仅能使学生的综合实践能力得到进一步的提高,更能增强学生的就业竞争能力。 上述各教学平台的学分分配情况见表1。 4.实践教学环节 实践教学是培养学生应用能力和创新能力的重要环节,所以在培养方案的设计中必须确保实践教学的学时,并且做到4年不断线。同时,还要根据区域经济和社会发展对人才的需求来确定实践教学的内容和方式。 在我院,工业工程专业理论教学与实践教学的学时比例达到了6:4。理论教学主要是让学生打好理论基础,同时也拓宽学生的知识面;实践教学则突出对学生进行分析问题和解决问题的能力的培养。 在实践教学中,我们依托院内的实验室和院外的实训基地开展了形式多样的实践教学活动,其中包括课内实验、课程设计、专业实训、社会实践、毕业实习和毕业设计等,做到了4个学年8个学期不断线,并把学生的第二课堂作为能力培养的重要补充。我们每学期都邀请企业专家到学校来授课,或请他们为学生举办专业知识讲座。我们还鼓励学生积极参加数学建模竞赛、专业竞赛、参加职业资格培训及撰写科技论文等。为激发学生的探索精神和创新意识,我们还设立了创新学分,以使学生的个性能得到充分的发展。 在实践内容方面,我们注意循序渐进,即先做验证性实验,然后逐渐向设计性和综合性实验过渡。我们对每门课程都设置了相应的实践教学的内容,尤其加大了电气工程类课程和专业核心课程的实践教学的学时。我们重视与校企合作单位进行沟通和协作,注重以企业生产实际为背景来设计教学案例和实验实训的内容,从而形成了与产业对接的实践教学的体系。校外实训基地的建设使学生能够走进企业,能把企业的生产车间作为他们的第二课堂。如此之后,学生就能根据实习内容完成他们的有实际意义的毕业论文,就能使学生的专业技能和创新意识等都得到较充分的锻炼和提高,就能为学生的就业奠定坚实的基础。 三、实施工业工程应用型创新人才培养模式的效果 经过5年的实践和探索,我们初步形成了一个具有我院特点的 “3+1”的工业工程专业人才培养的模式,并在此基础上构建起了一个符合高级应用型人才培养要求的“四个教育平台”和“十个课程模块”的课程体系结构,重点加强了实践教学环节,收到了不错的效果。 2012年毕业生情况的统计数据表明,采用“3+1”模式培养出来的学生,无论是专业理论知识,还是专业实践技能,都有显著的提高。2012年我院工业工程专业毕业学生共25人,其中70%以上的学生都通过了行业资格认证,都取得了见习工业工程师资格证书。其中更突出的,有两名学生被东北林业大学工业工程专业录取为硕士研究生,有一名学生获得了省级优秀毕业生的称号,一名学生在校企合作单位实习期间即被选派到天津去学习丰田的生产方式;他们的以企业的生产实际为背景的毕业论文还被评为我院的院级优秀毕业论文。 工业创新论文:浅析工业设计创新平台建设与区域整合研究 [论文关键词]工业设计 创新平台 区域整合 区域经济 创意产业 [论文摘要]论述了工业设计创新平台构建的重点内容。从区域整合角度,分析和谐构建工业设计创新平台将促进区域经济的发展,提出应利用工业设计创新平台,实现创意设计人才的培养,分领域推进工业设计中心建设,打造优势突出的创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,提高国际竞争力,推动产业区域经济结构升级。 随着科学技术与知识的不断发展,以工业产品设计为核心的工业设计已逐渐被广泛应用于制造、纺织、电子信息、运输装备等行业,可有力加快我国新型工业化进程,带动经济的发展。近年来,对工业设计的创新越来越受到业内人士的关注,不仅是在工业设计自身知识体系与理论方法上的创新研究,更是在工业设计创新平台建设方向与内容上的倍受重视。例如,湖南省依据本省产业发展格局,首度提出工业设计创新平台建设方案,并取得一定效绩。因此借鉴首创省份的发展特点,提出全国范围内发展工业设计创新平台建设,依据区域自身产业格局与经济发展特点,加速区域整合。通过区域间的相互影响与制约,形成具有一定结构和功能特点的复合系统,从而促进区域经济的有力提升,并对我国整体经济结构的发展意义深远。 1工业设计创新平台建设重点内容 工业设计创新平台包含着设计创新、技术研发和人才培养,通过这个平台,可以为全国各地设计行业、科研机构、高等院校、政府部门及社会公众提供全面、系统、方便、高效的与工业设计有关的创新契机。这个平台增强工业设计对产品、企业和产业竞争的支撑能力,成为全国设计行业、制造行业与工业设计院校、科研机构、培训机构搭建技术交流与合作、人才培养、信息沟通与服务的平台。工业设计创新平台构建重点从以下几方面进行。 1)构建产销学研紧密结合的工业设计创新体系[1]。通过国家规划与政策的引导,自主开发工业设计创新成果并进行成果转化,实现市场化运作。建立工业设计院校、研究机构与企业的合作与交流,培养既有技术创新理念,又具有实践设计经验的高端工业设计人才,集技术、人才、成果和产业于一体。 2)构建行业设计中心。围绕增强工业设计创新能力,立足中国产业发展现状,选择中国发达地区工业设计基础较好的机械及装备制造业、纺织服装、家电产品、IT产品、交通运输装备以及工艺美术、传统手工艺、动漫等产业作为工业设计的重点发展领域,培育一批具有国际国内领先水平的工业设计中心。根据全国产业结构发展规划,分领域、分专业推进工业设计中心建设,着重发展与产业结构关联度高、基础优势明显的设计中心[2]。 3)构建创意产业园。采用集聚设计创意企业、提升设计创意环境的方式,建设产品研发设计、家具设计、工业陶瓷设计、展示设计直至传统手工艺设计等为发展重点的工业设计产业发展集聚区,创建技术先进、竞争力强的产业聚集园区。 4)构建工业设计品牌建设工程体系。品牌工程建设的目标是明确企业的品牌战略和品牌结构,梳理组织与品牌的关系,强化品牌对企业发展战略的支撑作用;提炼品牌的核心价值,明确品牌的定位、品牌内涵和品牌口号;进行品牌工程建设的系统规划,为后续品牌建设工作提供行动指南[3]。通过系统的品牌建设工程,提高企业核心竞争力、提高产品附加值。努力培育一批具有市场竞争力和区域特色的产业和产品。 5)构建合理有效的设计创新管理机制。重视设计创新知识产权保护,培育自主知识产权,健康发展专利事业并给予资金扶持。嘉奖对经济与社会生活发展有关键性推动意义的设计,严惩一切剽窃行为。有计划、有步骤地每年组织实施一批市场前景好、技术含量高、具有自主知识产权的新产品、新技术等工业设计创新项目,使优势产业达到国际国内先进水平,主导产业实现产品的升级换代。 2从区域整合发展角度看工业设计创新平 台构建 2.1区域整合的含义与作用 从系统论角度来看,区域整合是指两个或两个以上区域的人口、资源、环境、经济与社会等子系统,在物质、信息和能量的流通与交换过程中,通过相互作用、相互影响、相互依赖和相互制约而组成的具有一定结构和功能特点的复合系统[4]。区域整合是相互毗邻的地区之间彼此长期联系,尤其是在经济发展上的联系。区域整合的过程也是一个资源共享与融合的过程,目标是实现区域经济、社会与生态的整合。通过区域整合,可以加强区域协调与合作,加速区域之间的物质、能量和信息传输,提高区域整体竞争力。区域整合发展是区域发展演化的结果,经济全球化使各国、各地区经济相互联系、相互依赖,因此,区域经济、社会和生态等领域整合发展,参与更大范围的地域分工成为必然趋势,是发挥城市与区域最佳效率的重要机制。 区域相互作用,有的是有序的,有的是无序的;有正效应,也有负效应。区域相互作用的有序关系可以加强区域合作系统内部各区域、各要素间的相互沟通和联系,保持系统内部各种信息渠道的畅通,有利于互相协调、互相学习、互相促进、互相竞争,增强区域整合发展系统的内部活力,最终实现区域和谐发展的目的。而区域相互作用的无序关系造成区域间过度回流、产业同构、恶性竞争、生活成本上升等,产生区域相互作用的负效应,阻碍区域可持续发展。通过区域整合,消除区域相互作用的负效应,使区域间的无序关系向有序关系发展,达到区域整合和谐发展的目标。 2.2工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的 发展 通过区域整合,可以加强不同区域内部工业设计创新平台建设的相互联系和沟通,有助于此平台建设的相互促进与协调,如北京、深圳、长江三角洲地区等发达地区工业设计发展较快,高新技术产业和创意产业壮大,有助于建设适应现代设计教育、产业结构、人才培养、技术发展、行业需求的工业设计创新平台。发达地区工业设计创新平台的和谐构建可以带动周边地区及不发达地区工业设计的发展,因此,通过区域整合,有利于在全国范围内搭建工业设计创新平台。区域整合的根本动力是区域利益,如区域经济利益,区域社会利益,区域生态利益等多种利益族。利益族的核心是区域经济利益,其他社会和生态等利益是通过经济利益可以体现出来的。工业设计创新平台和谐构建,通过产业运动对不发达地区会产生更多因素渗入,区域内部因素发生变动,从而推动产业结构向高度化演变,区域经济就会进入更新发展阶段,发达地区通过对不发达地区原料、能源和劳动力资源的使用,形成新的经济增长形式,扩大经济辐射,推动经济发展,因此工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的发展。 从发达地区现阶段的发展状况来看,科技创新和文化创意是推动产业结构调整和增长方式转变的两大战略驱动,高新技术产业和创意产业是提升区域竞争力的两大战略产业[5]。科技和文化是产业结构调整的两大驱动力。同时,高新技术产业和创意产业两大产业之间也存在着相互影响、互相促进的关系。因此在平台建设中加大对科技创新与文化创意产业的构建对于区域经济增长尤为重要。然而,与高技术产业不同的是,创意产业的灵魂是文化,提升产品或服务价值的关键要素之一是其文化内涵。文化是产品与服务增值的原动力,这一原动力突破了世界经济格局中的技术垄断,为后起区域的跨越式崛起提供了文化图强的理论依据。近一个世纪,特别是近二三十年中,创意产业发展迅速,已经成为发达国家促进经济发展的驱动力量。发达国家率先提出了创意产业的概念并付诸实践,创意产业的迅猛发展对于发达国家和地区的产业结构调整和保障就业起到了良好的促进作用,同时也满足了人们对物质和精神的个性化需求,对区域环境的改善和生活质量的提高都起到重要的推动作用。 加强工业设计创新平台构建,立足区域特点,合理建设平台构架,最终利用工业设计的创新平台,实现创意设计人才的培养,打造优势突出的文化创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,推动产业区域经济结构升级。此外,在平台建设中,打造自我品牌、区域品牌和民族品牌,注重文化创意产业的本土化保护。只有这样才能最终树立起民族优势品牌,提高竞争力。 工业创新论文:生态工业园区与技术创新 摘 要 随着生态工业园区的出现及其日益的发展壮大,它对技术创新发展的影响也日益凸现出来。主要表现在四个方面:推动了回收利用型技术的发展;推动了物料消耗最小化的系统技术的发展;使环境治理技术集成化、系统化;催化绿色技术革命。 关键词 生态工业园区 技术创新 1996年10月,美国可持续发展总统委员会对生态工业园区提出了这样的定义:一个有计划的物质和能量交换的工业系统,寻求能源和原材料消耗的最小化、废物产生的最小化,并力图建立可持续的经济、生态和社会关系。 随着生态工业园区的出现及其日益的发展壮大,它对技术创新发展的影响也日益凸现出来。生态工业园区要求企业依靠科技进步,采用无害或低害的新工艺、新技术,大力降低原材料和能源的消耗,实现少投入、高产出、低污染,尽可能把对环境污染物的排放消除在生产过程之中。生态工业园区发展推动了企业技术创新。 1 推动了回收利用型技术的发展 随着生态工业园区的不断发展,生态经济的观念日益深入人心。企业经济效益的高低直接与物质流动模式相关,原有的物质流动模式造成经济活动的“高开采、低利用、高排放”,这使得人们不得不开始转向对回收利用型技术的关注。回收利用型技术的物质流动模式可以表示为“资源——产品——消费——再生资源”,通过对物质和能量最大限度的回收利用,使经济活动对自然环境的影响降低到了尽可能小的程度,同时也大大的降低了企业的生产成本,达到了“低开采、高利用、低排放”。 在加拿大Burnsde工业园区,通过回收废纸然后外运供其他公司生产衬垫板,另一家包装公司则重新利用电脑公司的过剩的聚苯乙烯;它还拥有各种回收和再利用公司,处理颜料盒、丝带重新涂墨、轮胎翻新和家具翻新等;另外还使用银回收系统回收印刷工厂的银;同时园区内的19家化学品生产销售公司还联合进行化学品交换。 在美国,查塔诺加(Chattanooga)生态工业园区,通过重新利用老工业企业的工业废弃物来减少污染和增进效益。如将旧钢铁铸造车间改造成一个利用太阳能处理废水的生态车间;紧邻的肥皂厂则循环利用废水;而肥皂厂旁边是利用肥皂厂副产作原料的一家工厂。这样就建立起了一个相对完整的生态工业网络。Choctaw生态工业园区则基于园区所在地丰富的特定资源,也就是俄克拉何马州大量的废轮胎资源,通过采用高温分解技术将这些废轮胎资源化从而得到炭黑、塑化剂和废热等产品。 在我国,天津开发区生态工业园区的企业将汽车生产中的废钢及其它边角废料回收后,通过熔炼等加工过程制成钢锭,再提供给丰田模具工厂作为其生产模具的原料。另外,针对食品饮料业能源消耗量大且稳定的特点,天津开发区开展了企业内部和行业间的蒸汽梯级利用;并进行行业之间、企业之间的共生合作,构建废水代谢链条。还致力于雨水的收集和再生利用;致力于垃圾分拣和再生,使危险废物实现资源化;以及有机废物堆肥化处理、剩余生活垃圾焚烧发电。广东南海生态工业园区也是一个成功的实现了对废弃物的回收利用的例子。园区由设备加工、塑料生产、建筑陶瓷、铝型材和绿色板材等5大行业组成。根据技术可行性及保护环境的前提条件,核心企业及其相关的附属企业组成5个相对独立、相互共生的工业生态群落,通过物质和能量的相互交换,构成多种物质能量链接的生态链网络。在这其中,有3条属于闭合循环的生态链:环保仪器设备厂生产的产品在消费后报废予以拆解,其中可以再利用的零件供维修用或回到企业供生产用,不可再利用的零件经五金加工厂回炼成金属原材料,重新生产零件供给厂家生产仪器设备;可降解塑料厂产生的废塑料进入塑料添加剂厂用于生产增韧剂,然后返回可降解塑料厂供生产使用;绿色板材厂在生产过程中,产生的树皮、木屑等,通过加工成生产板材用的胶黏剂,再次返回板材厂生产使用。园区内企业的废弃物通过废物交换、循环利用,不仅降低了废物排放,而且还能吸收消化园区外的塑料废物、废旧五金等,不仅如此,每年还可通过节省原料和能源、处理废物使得成本降低、再利用废物等方式获得相当高的经济效益! 从这些闭合循环的设计上可以看出,园区企业间利用彼此生产中产生的副产品和废弃物作为再生资源,经过加工后重新返回系统循环使用。这种循环生产的理念,充分带动了回收利用型技术的发展,更很好的体现出了工业生态系统物质循环和能量有效利用的理论。 2 推动了物料消耗最小化的系统技术的发展 在生态工业园区,内部企业之间彼此利用“废物”,使企业之间形成一个封闭的系统,从而使物料消耗达到最小化。具体可从两个方面来考察。 一方面,产品的数量保持不变,而物料的消耗绝对减少。以卡伦堡生态工业园区为例。该园区主要包括发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂。其中,电厂向炼油厂和制药厂提供发电过程中产生的蒸汽;将除尘脱硫的副产品工业石膏,全部供应附近的一家石膏厂作原料;将粉煤灰出售,供铺路和生产水泥之用;炼油厂产生的火焰气通过管道供给石膏厂用于石膏板生产的干燥,减少了火焰气的排空;酸气脱硫生产的稀硫酸供给附近的一家硫酸厂;炼油厂的脱硫气则供给电厂燃烧。另外,炼油厂的废水经过生物净化处理,通过管道向电厂输送冷却水用于冷却发电厂的发电机组,而发电厂产生的蒸汽回头又供给炼油厂;热电厂同时也把蒸汽出售给石膏公司和市政府;热电厂的脱硫装置使燃烧气体中的硫与石灰石产生反应,生成石膏供应给石膏材料厂作为原材料。而炼油厂生产的多余的燃气,又可以作为燃料供给发电厂和石膏厂。由此可见,通过对一系列的能减少物质消耗、封闭物质流的技术的应用,卡伦堡生态工业园区极大地节约了相关公司的成本,并且带来了许多新的收益。据测算,在这些交换中产生的共生物料量大约相当于Asnaes电厂每年购买的煤量(200万t/年),亦或相当于Statoil精炼的北海原油吨数(480×104t)。由此可见,卡伦堡生态工业园区通过形成一个有效的循环再利用网络,实现了绝对减少物料消耗的目的。同时,还最大限度地保护了当地的环境,减少了污染。从生态学角度说,卡伦堡表现了一个简单的食物链的特征:生物体消耗其他生物体的废物和能源,彼此之间共依共存。 另一方面,产值相同的前提下,单位产值消耗的物料相对减少。鲁北生态工业园区,园区内部包括磷铵硫酸水泥联产、海水“一水多用”、盐碱电联产3条密切相关的生态产业链,这些产业链通过系统化、网络化,协同、共生,构成了一个生态型工业系统。 具体来讲,以磷铵、硫酸、水泥产业链为例。在磷铵、硫酸、水泥产业链(简称PSC)中,磷矿与硫酸制取得到的磷酸与合成氨反应制得磷铵,副产品磷石膏送往水泥厂生产水泥。富含SO2的水泥窑气送往硫酸厂生产硫酸和液体SO2,液体SO2用作生产溴素的原料。硫酸送往磷铵厂用于磷铵的生产。以煤矸石为燃料的热电厂产生的电力和蒸汽供各厂使用,锅炉副产的炉渣、炉灰作为混合材料生产水泥。在这个系统中,生产磷铵排放的废渣磷石膏,用于制造硫酸并联产水泥,而硫酸又再返回用于磷铵的生产,上一层产品的废弃物成为了下一层产品的原料。使得资源得到了高效的循环利用,在整个生产过程中,没有废弃物排出,形成了一个封闭的工业生态循环系统。这使得对磷矿的开采降到了最小的程度,同时也避免了对硫矿以及石灰石矿的开采,使对物料的消耗达到了最小化。据测算,它的磷铵成本比同类企业的产品成本低30%,水泥成本低20%,硫酸成本低50%。 我国山东鲁北工业园区创新出了3种关键性技术,以实现系统内部的物质与能源的循环与转换,这3种技术为:磷石膏制硫酸联产水泥技术;磷石膏分解技术;补加高硫煤、窑外分解及控制氧化气氛技术。通过对这些技术的系统应用,实现了整个鲁北生态工业园的完整链接与运行,进而实现了降低物料消耗、综合利用资源、消除污染的目的。这种生态工业模式也必将进一步推动节约型技术的系统化发展。 3 使环境治理技术集成化、系统化 治理整个生态工业园区的环境问题与治理单个工业企业的环境问题截然不同。在生态工业园区出现之前,前两代工业园区的企业彼此独立经营,缺乏企业间副产品与废弃物的有效流动和再利用,缺乏环境治理技术上的相互合作机制,致使资源利用效率低下并且环境污染严重。 对生态工业园区而言,对环境污染的治理不能够再局限于对一种有害废物的处理上。如在处理污水时,不能简单的只处理水污染问题,因为处理污水的同时还会产生有毒、有害的污泥。在处理某个成员企业的废弃物时,还要考虑到是否可以进行交换再利用,处理方法是否可以在成员企业间形成贯通的链条。这就要求环境治理技术要系统化。生态工业园区的企业成员间应该形成一个封闭的环境治理技术的链条。如供水——收集污水——污水处理——有害废物存放和处理——垃圾填埋,就是一个简单的环境治理技术的集成。 根据各生态工业园区所采用的环境治理技术的不同,又可划分为两类。一类均采用现有技术,对这些技术进行综合,使之组合成一个完整的循环系统,或者称之为一个集成;美国切克托生态工业园就属于此种类型。另一类是针对自身生产的特点,采用新开发的一整套技术,从而使环境治理技术达到系统化。广西贵糖生态工业园区可作为此类型的代表。 美国切克托生态工业园区通过集成现有技术,形成了一个生态型工业体系。它将回收的废旧塑料品直接供给塑料制造公司作为原材料。抽去废旧轮胎中的钢丝后,将其粉碎成橡胶颗粒,通过传动带输送到联邦循环技术公司进行高温热分解,得到塑化油和碳黑;而钢丝在集中处理后,作为钢材再利用;塑化油经管道输送到塑料制造公司加工处理,成为可用的塑料。塑料再经管道传送到两家公司,一家公司以此生产塑料标牌,另一家用来生产彩色胶片。碳黑以浆的形式经管道输送到另一家公司,以此生产小型硬胶轮胎。由此可见,切克托生态工业园区通过将这些废旧物资的回收与处理技术集成化,充分利用废弃物,使其分解后回收再利用,有效的形成了一个密闭的生态循环网络,最大限度的利用资源,最大限度的减少了造成污染的废弃物的排放,实现了经济效益与环境效益的双丰收。 贵糖生态工业园区以制糖业为主体,兼容了甘蔗种植业、造纸业和酒精业以及热电厂。众所周知,制糖业本身是一种排污多、污染重的行业,特别是在中国这种制糖技术比较落后的国家,制糖企业造成的污染和浪费一直是该行业比较难以克服的一个大问题,为了解决这一问题,贵港生态工业园区通过引进制糖业以外的其他相关企业,共同组成了一个生态工业链系统,成员企业间均存在着输入和输出的相互依赖关系,物质和能量在这条生态工业链中被系统化的利用,十分有效的提高了污染物和废弃物的净化率和转化率。例如,在制糖工艺中输出的废糖蜜,被酒精厂酒精车间作为资源用来生产能源酒精或食用酒精,酒精车间产生的酒精废液经过浓缩、干燥和补充必要养分后,制成复合肥,这样就使废糖蜜得到了充分的利用,减少了环境的污染;造纸中段的废水(碱性)与热电厂锅炉的含硫烟气(酸性)通过除尘脱硫塔进行中和反应,减少了污染物的排放;通过一系列的措施促进水的重复利用,极大的减少了废水的排放。总之,贵糖生态工业园区通过除尘脱硫、回用水工程等系统化的环境治理技术,形成了包括处理废水、废气、生产水泥、轻钙等副产品以及利用酒精生产过程中的副产品——酒精废液制造复合肥、向园区制造系统提供回用水的一个环境综合处理系统,充分体现了其环境治理技术的系统化,极大程度的解决了区域结构性环境污染问题。 4 催化绿色技术革命 技术创新按创新的新度来分,可区分为重大技术创新和渐进技术创新。重大技术创新是指由于技术上的重大突破和新技术革命所导致的创新。渐进技术创新是指技术原理无重大变化的产品和技术改进。重大技术创新可以是单元技术上的创新,也可以是同时涌现数种技术甚至是整个系统层次上的创新。后者亦可称之为蔟状式创新。IT业的技术创新形式就属于这种情况。众所周知,IT业作为当今信息时代的领头军,其技术的更新速度可谓是日新月异,往往一夜之间就会涌现出数种新技术,淘汰掉前一天还十分盛行的技术及产品。这就是典型的蔟状式创新。 由生态工业园区所引发的绿色技术革命就属于蔟状式创新。所谓绿色技术,是指能减少污染、降低消耗、治理污染或改善生态的技术体系。当今的环境问题主要表现为资源枯竭、生态恶化和环境污染。为了解决这些环境问题,人类需要超越现代技术,寻求一种新的技术体系,以实现人类的可持续发展。绿色技术就是在这样的大背景下应运而生的。绿色技术包括清洁生产技术、治理污染技术和改善生态技术。由此可见,绿色技术不仅要解决之前生产过程中造成的环境污染问题、改善生态环境,还要防止未来的环境污染和生态恶化问题。 生态工业园区要求园区成员间在物质和能量的使用上形成类似自然生态系统的生态链或食物链,以实现物质与能量的封闭循环和废物最少化。为达到这个目标,必须改进现行技术,使技术向清洁生产、实现污染零排放方向发展。这就使得企业纷纷致力于发展绿色技术。在生态工业园区这样的大环境下,绿色技术是如雨后春笋般大批量的涌现出来的,这也就是蔟状式创新。这直接促成了整个系统层面上的绿色技术革命。 在小区域范围内,由于生态工业园区是以生态工业链为基本结构,园区企业间的排列结构类似于生物链,均存在着物质的输入输出关系,这就直接决定了园区内的绿色技术创新将以蔟状式涌现为主要特征。以日本腾泽(Fujiaswa)生态工业园区为例。为了实现由末端治理技术向减少废物和降解废物方面的转化,实现园区污染零排放的目标,园区迫切需要一系列的绿色适用技术。在这种情况下,腾泽(Fujiaswa)生态工业园区的上属公司EBARA公司开发出了各种废物转化新技术,主要包括硫化床气化燃烧和处理系统、烟道气处理系统、太阳能光电池系统、风能涡轮发电机、污水加热交换泵以及新型的燃料电池技术等。通过应用这些绿色技术,使得园区与传统的工业系统相比,估计降低40%的能源消耗,降低30%的水消耗,减少95%的废物排放和30%的二氧化碳排放。 对于整个社会层面上来讲,绿色技术的创新更不会是以零星出现、散状分布为特征的。随着生态工业园区的不断涌现及发展壮大,为了达到经济与环境的双赢目的,企业对绿色技术的要求也变得越来越迫切,而为了实现物质在整个社会系统内的良性闭合式循环,势必要求绿色技术形成一条绿色生产工艺的链条,主要包括水的重复利用技术;能源综合利用技术;回收、再循环、重复利用和替代技术;环境监测技术等。 生态工业模式需要无害化新技术、新工艺的支撑,因此,生态工业园区的建设和发展势必带来技术上的进步和竞争力的提高。但要实现这些技术上的突破,还需要政府、园区、企业的相互促进,从政策、组织、管理等多方面积极的配合。 工业创新论文:我国汽车工业的成本管理创新战略 摘要:入世后,国外汽车企业以低成本为基础进行价格竞争,争占我国汽车市场。我国轿车企业普遍存在生产能力开工不足、管理技术落后、生产成本过高等问题。为增加我国轿车竞争力,应引进先进的管理技术,实施成本管理创新战略。 主题词:汽车工业;成本管理创新 在近年的世界汽车市场上,汽车巨头的激烈竞争集中体现在降低成本上。各大汽车集团纷纷聘用有“成本杀手”称号的人担任要职,以成本管理创新为手段,以低成本为基础,以价格竞争作为抢占市场的法宝。作为当今世界上具有最大潜在汽车市场的中国,入世的未来几年,汽车工业充满了机遇和挑战,将受到全方位的冲击和震撼。价格竞争是入世后我国汽车企业与世界汽车巨头之间无法回避的竞争。因此降低汽车成本是我国汽车工业的必然选择。 1、入世后我国汽车工业面临国外汽车企业的挑战 1.1、国外汽车企业以低成本为基础进行价格竞争 国外汽车企业进入新兴市场一贯以成本战略为基础,采用低价格的竞争策略来抢占市场。从运用价格竞争战略的效果看,低价格可以使一个企业在与竞争对手的竞争中,瓦解顾客对其它品牌的忠诚,进而开辟自己的品牌及占领市场份额。因此,国外汽车厂商纷纷谋求如何降低成本,来满足价格竞争的需要。 在进行价格竞争的策略上,国外汽车企业在我国入世后,已开始重视对适应我国市场的经济型轿车的开发与研制。近期,日本汽车企业推出了9个品种20余种型号的经济型轿车,售价均定位于7000—8000美元之间;福特和戴—克公司推出了售价在7000—8000美元之间的经济型轿车;奔驰公司也先后推出“经济型速度之星”和“经济型短跑运动员”等小型轿车。这些经济型轿车的价格定位均与我国《“十五”规划》中要开发的经济型轿车的定位相仿,随着我国汽车市场的进一步开放,这些轿车的进入将给我国汽车工业企业带来不可估量的冲击。 1.2、中外汽车企业的成本比较 将中外汽车企业的成本做一比较,我国汽车企业则明显处于劣势。以日本为例,丰田公司以“只有降低成本才是至高无上的原则”为出发点,创造了“JIT生产方式”,始终把降低成本作为追求的目标。在1974年6月—1976年12月间,该公司降低成本金额高达650亿日元,其后,该公司年成本降低对利润的贡献均保持在10%以上。 随着日本三大汽车企业纷纷采用“JIT生产方式”,日本汽车企业的成本逐年降低。1998-1999年,日本汽车三大公司的销售成本率有两大公司呈现下降。丰田公司从1998年的78.3%下降到1999年的77.1%;本田公司从1998年的69.1%下降到1999年的67.7%。 从我国目前情况看,我国汽车企业的成本也在呈现缓慢下降态势。一汽集团的销售成本率从1998年的86.2%下降到1999年的85.7%;东风集团从1998年的88.2%下降到1999年的82.7%;北汽、上汽集团也从1998年的92.9%、75.7%,下降到1999年的90.2%、74.7%。 上汽集团是销售成本率最低的厂家,仅为74.7%。之所以如此,主要是由于其主打产品——“桑塔纳”的生产能力利用率达到71%、年产量达到22万辆所产生的规模经济;其次,价格较高、科技含量较高的“别克”轿车的旺销,对整个企业集团的销售成本的降低也发挥了重要的作用;同时,上汽集团提出“可比产品成本要达到每年下降5%”的目标取得了一定成果。值得注意的是,由于“别克”轿车的销售价格高于国外市场价格,使上汽集团增加了销售收入,降低了销售成本率,但随着入世后汽车市场的进一步开放,国内外轿车价格逐渐趋向一致,会导致上汽销售成本率的提高。 虽然我国汽车企业的成本呈现缓慢降低态势,但与日本三大汽车公司相比,仍有较大的差距。我国汽车企业销售成本率较高的主要原因有两点。一是目前我国市场上销售的数十种车型,绝大多数是引进或仿制国外20世纪80年代的产品,需要向合作方支付大额的技术转让费、高价购买关键零部件以及承担外方人员高工资;二是虽然引进的20世纪80年代的生产线的技术和产品已成熟定型,但生产批量未达规模经济点,导致巨额固定成本居高不下,从而直接导致我国汽车企业的销售成本率提高。 2、我国汽车工业自身存在的问题和机遇 2.1、问题 2.1.1、生产能力普遍开工不足 我国汽车企业在设计产量上均达到了汽车组装线的经济规模产量,但实际产量普遍未能达到规模经济点。截止2000年底,我国已建成具有年产各种汽车300万辆(轿车年产120万辆)的生产能力,但2000年全年只生产各种汽车206万辆,占生产能力的68.6%。轿车产量达60万辆,为生产能力的50%。表1为2000年我国主要汽车厂家生产能力利用情况。 从表1可以看出,2000年上海大众公司和一汽大众公司的轿车生产能力利用率较高,为73%;上海通用、长安奥拓、东风神龙生产能力利用率仅为30%左右。生产能力利用率的严重不饱满,直接导致车均固定成本居高不下。同时,由于我国汽车企业实际生产量未能达到规模经济,也导致汽车价位过高,从而抑制了市场的需求,使我国汽车工业形成了“需求不足市场容量小企业规模小不经济、成本高价位高需求不足”的恶性循环。 汽车工业是规模经济显著行业,对生产成本影响最大的是生产批量,若产量达到设计年生产纲领,产品价格下调是必然的趋势。目前,我国轿车市场的需求量只有60—70万辆。盲目要求我国汽车生产企业达到年产轿车100万辆的规模,显然是不切实际的。市场的需求制约了我国汽车企业的发展。 英国马克西和西尔伯斯通过对汽车生产线长期平均成本所做的分析结果表明:1条汽车生产线的最小、最佳规模是年产6万—10万辆。因此,我国汽车企业应从实际出发,先使单条汽车生产线达到最小最佳规模(年产6万—10万辆)后,再通过组建同等经济规模的生产线,扩大生产量来达到生产线经济规模。其后,在需求增长和扩大出口的情况下,达到年产100万辆的企业经济规模。 2.1.2、企业管理技术落后 我国的管理技术落后首先表现在我国企业本身的管理基础较弱,多数企业是由国有企业通过重组、参股或控股方式发展起来的,管理层大多来自计划经济结构的国有企业,较大部分缺少现代企业管理素质。 地方政府过多的行政干预,也在很大程度上束缚了企业独立自主的管理能力的发挥。我国汽车企业面对的市场,被人为地分割为本地市场和外地市场,各地政府均对本地的汽车企业进行保护,对外地汽车进入本地市场设定了各种各样的壁垒。这不但导致汽车企业进入外地市场时要付出高额成本,同时也抑制了当地汽车企业提高自身管理创新能力的主动性。 2.2、机遇 我国汽车工业《“十五”规划》提出,要“加大汽车工业战略重组力度,以一汽、东风、上汽集团为基础,培养2—3家具有较强国际竞争力的大型企业集团。”以此为契机,可改变我国汽车工业各自为战、缺乏宏观调控,以企业和地方的局部利益而牺牲全局利益的现状,拉开中国汽车工业大重组的序幕,使企业上规模、上效益。 我国汽车工业《“十五”规划》中还提出了“在5年内重点发展排量1.3L,售价8万元左右,百公里油耗达到国内先进水平的经济轿车”的宏伟目标。我国汽车工业企业现已具备研制低价位经济轿车的能力,因此,对国内汽车企业来说,这是一个巨大的市场机遇。 3、引进先进的管理技术,实现成本管理方法创新 3.1、变革成本管理思想实施成本战略 成本战略有别于传统的成本降低方式。它是紧盯市场目标,以成本为竞争中心,通过使用独特的技术、借助有利的原材料购进渠道及利用规模经济的特性来进行操作,从而达到在同业中成本最低,以低于同业竞争对手的售价来获得大量的市场份额的战略。 建立低成本地位,使企业在确定行业产品的最低价格上具有决定权或成为降低成本的主导者,则有更多的机会获得超额的利润。 成本战略要通过市场调查,确定消费者需要的产品特性,进而设立该产品的目标成本。目标成本预先限定产品成本的最高限额,规定制造过程中实际消耗的成本不准超过这一限额,然后要求设计、工程、外购材料等部门通力合作达到目标成本。成本战略要求只有在最后工序达到成本降低额的目标后,才能进入实际制造阶段,否则仍要通过多重循环挤压成本,以使实际成本达到目标成本的目标。 成本战略将改变成本的立足点,将其从传统的生产现场转移到产品的策划、构思和设计阶段;从业务链的下游转移到源头。直观地说,在设计阶段就对将要发生的产品成本进行虚拟核算,可以使开发新产品的成本大大降低。 成本战略中关键的是确定目标成本,即在新产品开发设计过程中,为实际目标利润而必须达到的目标成本值。其可表示为:目标成本二期望销售价格—目标利润。目标成本是企业允许的最高成本额。 期望销售价格可在与同业竞争对手的同类商品中进行比较得到,要同时考虑到其它企业类似产品目前拥有的市场份额、可能达到的市场容量、企业自身销售物流系统是否完善(销售网络人员的熟练程度)和商品战略等。目标利润必须兼顾多种因素,不但要从企业的经营观念、经营方针和经营战略出发,还要考虑到企业的长期投资计划、研究开发计划、中期利润计划以及内部留存收益运用计划等因素。 3.2、提高劳动增值率 更新观念,杜绝浪费,提高劳动增值率是降低成本的主要手段之一。生产浪费可分为以下7种。 a.生产过量的浪费,最典型的是工作超进度,造成产品的积压,增加和产生挪动或堆放产品的工作; b.窝工造成的浪费; c.搬运环节上的浪费; d.加工本身的浪费; e.库存的浪费,库存越大,资金占用越多; f.操作上的浪费; g.制成次品的浪费。 在小批量、多品种混合生产的情况下,由于生产次数改变多,使生产浪费变的更加严重。要改变这种局面,首先,要求缩短设备的切换调试时间,随时根据生产需要切换调试设备,以适应后工序的生产指示或客户的需求,做到生产中各工序的现实需求与产品的最终需求合拍。第二,要缩小搬运批量,即使各工序能按很小的批量切换生产,如果向下道工序的搬运批量较大,就不能避免搬运在途或加工等待在途,搬运批量应配合生产批量的缩小而力求缩小,其理想状态是“按件搬运”。第三,要采用“U型生产线”与“多功能工人”相结合的生产方式,即配合设备的小型化,使各工序的距离变短,作到“进出一致”原则,即取出与投入再加工的工位位置一致,消除回头再取加工物件的无效损失。第四,在此基础上加以“一工多能化”,使员工具有操作前后各个工序设备的能力,可达到少人化的目的,又可以提高流水线的生产效率。 3.3、增加劳动附加值 成本战略的另一主要方面是,劳动思想更新,减少无效劳动,增加劳动附加值。 任何车间的生产劳动都可如图2一样划分,将现场劳动划分为“浪费”、“不增加价值的劳动”和“增加附加值的劳动”三部分。虽然增加附加值的有效劳动所占比例较低,但只有这部分能改变产品质量和组装加工的方式。也就是说,这部分在制造零部件或产品时,可对原材料或半成品等加工对象付出劳动,创造出附加值,即劳动增值率。严格地说,没有附加值的劳动也应视为浪费,因为它们没有提高或增加产品的附加值,只会增加人工成本。属于浪费的劳动应立即消除;对不增加附加值的劳动,要合理安排,加以改进,尽量减少其所占比率,提高劳动附加值。 3.4、降低材料采购成本 降低材料采购成本取决于采购上的创新,导入市场竞争机制,降低材料采购成本。汽车产品材料费用一般占售价的35%—60%,是产品成本中最直接、最基础的部分,所以,要想降低材料成本,首先应按产品逐一认真核对数据。 在材料采购、产品配套零部件采购中,应导入市场竞争机制,企业所有的采购业务,包括生产产品的直接零部件、材料、非直接物料(机械、设备、房屋、服务以及维修等),都应该归口采购部门统一采购。 采购部门将所需采购的项目分类,将非直接物料归为一类;对直接生产配套零件则尽可能组成系统或总成一并采购,通过扩大每批批量值可取得较低的采购价格。 在供应商的选择上,首先,可以参照QS—9000质量标准体系,给供应商打分,选择合格的供应商。按市场竞争的方法可取得成本控制范围内合理的较低的配套价格。根据上海通用公司实践统计,选择几家合格的供应商经过几轮竞价,一般情况下价格可平均下降5%—10%。随着生产工艺的成熟、工人操作的熟练、产量的增加、合格品比例提高等因素的变化,可要求供应商逐年调整供应价格。我国加入WTO后,随着关税税率的降低,汽车企业还可利用WWP、GPS全球采购系统,在世界范围内获得质量同等、价格更低的零部件,使汽车产品在成本上有竞争优势。 工业创新论文:基于集群式创新的东北老工业基地产业升级 摘要:党的十六大,把支持东北老工业基地的调整和改造战略提到议事日程并逐步实施。然而,如何认识“东北现象”的原因,如何推进东北老工业基地的改造、升级和产业振兴,可谓“仁者见仁,智者见智”。本文拟从集群式创新的角度,以集群式创新的竞争力优势、东北老工业基地的产业现状及其成因为基本点,来探讨东北老工业基地的改造与产业升级问题,并提出相应的对策建议。 关键词: 集群创新 东北老工业基地 产业升级 一. 集群式创新的竞争力优势分析 对一个区域来说,产业的有效升级一般有两条路径:一是沿着产业层次的不断提升,即从传统产业向高新技术产业、从轻工业向重化工业演进,这是众所周知的产业升级路径。二是沿着全球分工体系中的价值链提升,即从低附加值产品向高附加值产品、从低加工度向高加工度、从生产普通零部件到关键的核心部件的基于专业化分工和协作的集群创新升级模式。大量的实证研究表明,由于产业集群能够获得建立在专业化分工基础上的报酬递增、企业间的互动学习和合作创新等优势,从而成为具有高端竞争优势的产业升级模式,进而促进区域区域经济的发展和繁荣。正如波特所指出的,区域经济的增长和竞争优势在很大程度上依赖于促进和发展集群的能力,其核心是集群式创新网络的发展。 集群式创新,是指以专业化和分工为基础的同一产业或相关产业的企业,通过地理位置上的集中或靠近,形成长期稳定的创新合作关系而产生创新聚集,进而获得创新优势的一种平等开放的创新的网络组织形式。从其构成来看,这个网络包含有一系列的创新网络结点。这些结点往往与某一产业相关,包括了各类企业,如零部件、机器设备和服务的供应者,生产上有互补性的企业,下游的渠道和顾客,以及在知识、技能、技术上相关的企业,还有各种机构,如提供教育、培训、相关信息以及研究和技术支持的大学、职业培训机构、标准制订机构、咨询和评估机构等社会机构,提供公共产品的政府机构等。在发展较成熟的产业集群中,这些企业或机构间已建立了持久的联系,形成了良性的互动结构。其中,基于社会资本优势的创新合作,是其最基本的特征。 从集群式创新的竞争力优势来看,由于强大的社会资本优势使比邻而居的企业之间由于频繁的交往和经常性的合作,产生了面对面的交流与学习的便利性,一项技术创新很容易为其他企业所发现,通过技术转让与模仿,该项技术创新较容易地在集群内扩散;其他企业通过对此项科技创新的消化、吸收与模仿,在此基础之上进行技术改良,又导致渐进性的技术创新不断发生,形成强大的挤压效应。而且,在产业集群中各行动主体因地域的接近、交往的频繁等因素,减少了学习与交流的交易费用;遍在的合作行为,又导致了企业资源和能力的互补,降低了创新的风险。这一切导致了“集群中飘荡着行业秘密的空气”,集群中技术溢出效应更强,使默会的知识更容易扩散,创新更容易发生。与此同时,集群式创新网络有利于新企业的衍生。集群的规模越大、产业的价值链越长、企业集聚的程度越高,企业的专业化分工往往越发达,衍生企业也就越多。这些衍生企业常常把公司的选址靠近母公司,利用原来的关系网络和共享的信息开展创新活动。从现实的发展来看,硅谷的创新正是由以企业的衍生为载体而不断产生和扩散的。在硅谷的70家半导体企业中,有近50%的企业是最早建立的费尔柴尔德公司的后裔,在这些后裔中,诞生了诸如英特尔、国民半导体公司等世界电子信息工业产业的先导。正是这种永无止境的技术和产业的自我激励的发展过程,促进了硅谷的发展和集群竞争力的提高,相对于东北老工业基地而言,产业升级缓慢和产业振兴乏力的一个重要原因就在于衍生机制出了问题。 二.东北老工业基地的产业现状 从整体来看,东北老工业基地的产业技术水平比国际先进水平落后20 至30年以上。大多数国有企业技术开发能力相当薄弱,很少能形成自己的核心技术。从机械行业来看,东北三省尤其是沈阳,号称全国的总装备部,其制造业曾经是新中国制造业的骄傲。然而,现在却步履蹒跚,经济发展缓慢。我们知道,装备工业在国民经济中占有决定性的地位,它一方面担负着为制造业及其它行业提供先进技术装备的重任,其所提供的技术装备性能是否先进、质量是否优良、成本是否合理,在很大程度上影响制造业及其它行业的竞争力;另一方面它又联系着材料、电子和零部件加工等行业。在机械行业中机床尤其是数控机床是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础产业,其水平的高低和拥有量的多少,是衡量当今一个国家工业现代化水平的重要标志。我国是世界上生产机床最多的国家,尤其是东北老工业基地,在80年代中期以前,占有全国市场份额的70%。然而,从产品本身来看,大多数属于中低档产品,其中数控机床的的拥有量只占5%,而发达国家已经达到80%。与现时大多数企业产品积压和开工不足相对应的却是每年20~30亿美元的设备进口,其中石油化工装备的80%,轿车工业装备、纺织机械、胶印设备、数控机床的70%,光纤制造设备的100%,集成电路芯片制造设备的85%都依赖进口。这样,就形成了供给结构与需求结构的错位,从而失去了市场优势。然而,与东北老工业基地技术基础薄弱和创新能力低下相对应的是老工业基地也一直在进行技术改造和技术创新,但结果却是不断地重复“引进——落后——再引进——再落后”以及“落后——改造——再落后——再改造”的技术发展怪圈。无论是企业的创新能力还是竞争优势都没有得到实质性提升,经济——技术相脱节的问题也长期没有得到解决,产业升级和振兴乏力。 三. 东北老工业基地产业技术创新现状的成因 造成东北老工业基地技术创新能力不足、产业升级缓慢和振兴乏力的因素很多,诸如资金供给约束、经济结构障碍等,但在笔者看来,更为重要的因素就在于社会资本的缺失和有效的制度供给不足。 1.创新环境与社会资本缺失 从社会资本与创新环境来看,东北老工业基地创新能力不足和区域创新乏力主要是因为社会资本薄弱和有效的创新环境缺失。社会资本薄弱,是指区域内企业间以及企业与相关机构之间缺乏基于信任的合作基础与相互联系的纽带,无法形成合作的创新网络。这种社会资本与创新环境的缺失,主要表现在以下几个方面: 第一,企业之间横向关联度低、过于强调竞争而忽视合作。如前文所述,企业间的频繁的交往、联系与合作,能够实现优势互补、知识共享,降低交易成本。但老工业基地的企业,长期以来倾向于和政府之间的纵向的、传统的和封闭的联系,忽视跨企业、跨产业之间的联系与互动,倾向于企业的单向突进,因而无法共享社会关系网络所带来的创新聚合效应。也就是说,尽管大量的企业在地理上集中于某个区域,在地方上连接成片。然而,在生产上却相对独立,企业之间各自为战,缺乏信任和合作,在发展过程中缺乏应有的各种正式和非正式的技术、知识和信息的交流。由于企业间忽视合作的效用而片面地强调竞争,在行为上“万事不求人”,企业间“老死不相往来”。这样,企业之间不但无法像国外发达地区的企业那样,通过合作网络进行专业化分工和创新合作,从而在互动和相互学习中不断创新。相反,在市场竞争中非但难以合作,甚至相互拆台,导致技术、信息和各种隐含经验类知识流动严重不畅甚或断流。特别是当企业技术开发的基础水平和技术力量相对薄弱时,企业独立的技术开发就严重制约了技术创新总体水平的提升。事实上,企业无论在什么条件下开展什么经济活动,它的行动都首先是一种社会行动,总要受社会的限定。它总是嵌入于持续存在的社会关系网络之中,这个社会网络与经济网络共同构成了集群内部的创新网络。 第二, 从企业与相关机构的关系来看,企业与相关机构(大学、中介组织和科研机构)之间的合作、联系和知识流动严重不足。我们知道,在一个创新系统中,最重要的是不同参与者之间的相互联系,这种联系促进了知识流动。也就是说,在我国现有的创新体制下,企业只有与大学和研究机构密切联系,才能诱发新的研究与开发活动;作为大学和研究机构只有与企业密切联系,才能使自己的研究成果不断的及时转化为商品,实现技术创新的双赢。从东北老工业基地来看,企业与大学和研究机构的研发合作比例与全国平均比例相比还比较低。特别是在创新资源和创新能力有限的情况下,企业与科研机构及大学之间开展合作创新,是创新资源有效配置的一个极其重要的途径,这不仅可以消除技术创新的低水平重复,而且可以加速产业升级,摆脱所谓的“东北现象”。 第三,从产业联系来看,东北老工业基地没有形成有效的专业化分工和配套体系,产业间的联系薄弱,从而使东北的企业尤其是国有企业象“孤岛”一样悬在这里,形影相吊,没有或少有就近配套企业,只能靠历史上形成的家底和增加新的投入在苦苦支撑。从“一汽”来看,由于孤悬东北,使其创新性研发成本必然比拥有创新网络的兄弟企业要高,获得同样的技术信息和市场信息,也要比那些处在汽车产业聚集区或接近汽车产业聚集区的汽车企业高。 2.有效的制度供给不足与政府政策失灵 为促进本地的技术进步和经济发展,国家和当地政府都制定了产业发展、技术进步与发展知识经济的规划。然而,在诸多的规划中主要遵循的是线性思维模式,即存在着就技术谈技术的倾向,把注意力主要放在如何投入更多的人力物力去研究开发新技术,忽视了技术创新的复杂性特征,忽视了创新环境对技术创新的影响。同时,政府常常把技术创新过程看作是一个管道,认为只要有R D投入,管道的另一端就应该有产出。而且,对技术发展的评价指标也主要依赖于R D投入和产出的多少,忽略了技术创新本身应该是一个复杂的、互动学习的社会化过程。当发现科学技术水平发展缓慢和技术创新能力较弱时,不是从克服制度缺陷上找原因,而是希望通过提高创新意识、加强技术进步指标考核等方面扭转局面,结果往往劳而无功。 从产业发展规划来看,东北老工业基地由于受计划经济体制和刚性生产的影响,政府在经济规划中或是凭经验办事或是盲目效仿,往往不能和企业进行有效的沟通,了解企业的真正需要。同时,政府至今仍停留在用“支柱产业”来带动其它产业发展的西方六七十年代的认识水平上,片面地强调地区比较优势, 从而造成各省产业优先发展目标的一致性和区域产业结构趋同化。这种结构趋同使企业之间并没有形成真正的专业化分工,技术的关联度低,也没有形成基于共同地域文化背景之上的相互认同和协作关系。这样,不仅弱化了技术创新资金的使用效率,而且加剧了创新的风险和不确定性,进而加大了企业的创新成本,导致创新乏力。与此同时,东北老工业基地在产业发展过程中,存在着过于重视主导产业的发展而忽视甚至忽略了相关产业及支持产业发展的倾向。然而,世界上任何一个国家持久成功的产业都不是孤零零地单独存在的,而是以产业集群的形式出现。产业集群既包括主导产业也包括有竞争力的支持性产业和相关产业。支持性产业和相关产业不发达或创新能力较弱,主导产业也不可能发达。因此地方政府要让自己的重点产业获得竞争优势,必须注重对支持性产业和相关产业及其创新能力的培育。事实上,当今的区域发展已经不完全是如何利用资源条件来选择那些支柱产业以带动其它产业发展,而是如何在区域的历史和产业文化基础上形成某个专业化的特色产业集群,进而构筑一个有特色的地方生产系统和创新系统。这时合作战略与竞争战略同等重要,因为决定一国或一个地区竞争力的绝不是一国或地区的的一两个大企业,而是该国、该地区一系列有竞争力的产业,产业竞争力的大小又取决于产业创新与升级的能力,一国或地区工业化的过程正是产业层次技术创新持续活跃的过程。 四.东北老工业基地面向集群式创新的政府公共政策 作为集群式创新网络,其形成和发展是一个自组织和自依赖的过程,但这种自组织过程并不排斥作为创新网络结点之一的政府作用的发挥。特别是在东北老工业基地现实的状况下,更应该发挥政府的作用,但这决不意味着政府对创新主体企业行为的替代。恰恰相反,地方政府政策作用的基点是为企业或产业的创新创造一种有效的区域环境。 1.营造有利于培育本地企业家和创新的产业文化氛围 创新网络的有效运行和区域创新效率的提高离不开良好的创新文化,即知识的水平流动与配置以及鼓励尝试、宽容失败的文化氛围。 由于多年来的急功近利思想的影响,使我国的学者和企业存在一种把知识分为可用知识 (功用知识)和不可用知识(价值知识)的倾向,没有意识到两者之间的深层联系。这种过于重视可用知识而忽略价值知识的倾向,使得可用知识建立在一种脆弱的基础上。也就是说,在学科领域内忽略了价值知识在营造文化氛围中的不可替代的作用。与此同时,在人们的价值观念即学科以外的文化上,也存在着不利于创新的成分——强调一律性、成败论英雄、小富即安以及忽视个性化的价值观和思想意识。上述两种文化倾向,导致了创新文化的缺失。而事实上,有效的创新文化对区域或集群甚至一个国家的创新绩效有着至关重要的影响。因此,东北老工业基地要提高和维持本地区的创新能力,就必须把激励创新的文化建设放在重要的地位。从现实来看,创新文化的建设主要应从教育入手,重塑人们的价值观,这将是一个长期而艰巨的任务。 2.营造创新网络所必须的信任环境 信任是创新网络得以形成和有效运作的基础。信任的缺失将极大地影响创新系统的有效运转,对区域创新能力的提高产生阻碍。因此,在信任环境不足的情况下,政府及相关机构必须采取相应的政策,以营造有利于创新合作的信任环境。 3.营造有利于区域合作创新的制度环境 制度创新是生产关系调整和体制变革,它为各类创新活动主体追求持续创新提供必要的制度保障,有利于提高创新及经济运行的效率。我国特别是东北老工业基地正处于由传统的计划经济向社会主义市场经济的转轨时期,在制度安排方面仍然存在许多不尽合理乃至阻碍生产力发展的因素。实际上,创新主体间的网络化联系也离不开制度环境的支持,在市场竞争的社会里,要促使创新主体间乐于交流合作,必须要有规范化和制度化的组织机构,以平衡各方利益,从而降低交流障碍。因此,如果不能在法律制度、道德规范上为交流合作各方之间的信任建立保障,必然会使创新主体间存在过多的猜忌防备,影响合作的进行。与此同时,互惠是合作关系得以维持和发展的关键,建立在互惠之上的合作才具有持久性。政府可以通过对于集体行为的规范和合作报酬机制的设定平衡企业间的利益,达到企业间在合作中的互惠互利。因此,必须营造有利于区域合作创新的制度环境,以重建东北老工业基地的产业联系,以产业集群战略和集群式创新网络提升东北的产业竞争力。 总之,对东北老工业基地的当地政府而言,老工业基地的改造关键是产业竞争力的提升和区域经济振兴,而不是企业解困。为此,其政策作用的基点应以机制创新、结构调整和技术创新为突破口,把重点放在扩大就业、结构调整和产业升级上。从这一点来看,促进产业集群和集群式创新网络形成和发展,将是一种有效的模式。 工业创新论文:寻求公共管理创新与经济发展的良性互动——中新苏州工业园区的成功探索及启示 [摘要]苏州工业园区的成功很大程度上得益于园区积极借鉴新加坡公共管理的经验,形成了一系列富有特色的先进的公共管理意识、体制和模式。本文分析了园区政府理念创新的三个纬度,论证了体制创新是理论创新转化为实践的中介,以及园区公共管理体制创新与经济发展的互动,并在提出借鉴国外先进经验与立足本国国情相结合原则的基础上,深入探讨了园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素。 在二十世纪九十年代兴起的新一轮改革大潮中,以总设计师邓小平同志的特区开发思想为指引,一大批各级各类的开发区在我国如雨后春笋般涌现出来,成为经济增长的“领头羊”和动力源。中新苏州工业园区(以下简称园区)就是其中一个光彩夺目的亮点。由邓小平同志首倡,1994年2月26日,中国政府和新加坡政府在北京签署《中新两国政府合作开发建设苏州工业园区的协议》,创造了两国政府之间合作进行土地成片开发的案例,并由于协议中对借鉴新加坡公共管理经验的规定而使这次合作具有了非同寻常的重大意义。如今,八年过去了,园区不仅按照预定的设想运转正常,经济社会发展取得辉煌成就,而且由于其在寻求公共管理创新与经济发展良性互动方面所积累的实践经验及其理论价值而受到政府、经济界和社科界的广泛关注。我们认为,园区建设成功的不可或缺的一环是在借鉴新加坡公共管理经验基础上的创新。这种创新从内到外表现为三个层次,即理念创新——体制创新——行为创新——经济发展。 一、 政府理念创新的三个纬度 理念创新是公共管理体制创新的内在动因,园区借鉴新加坡经验首先体现为政府公共管理理念上的创新。它包括以下三个层面。 1.从管制思维到亲商思维(服务思维) 在全球化趋势日愈凸显的大背景下,政府应转变传统管制思维,树立权利本位、亲商思维、服务理念。在亲商思维的指引下,政府行为由服务型方式取代命令型方式。所谓亲商思维是指园区行政部门以为客商服务为最高宗旨,把亲商思维消化在招商引资、日常管理服务的态度和价值观中,帮助客商获得满意回报率,同时使园区获得相应收益从而形成双赢格局。亲商思维是新加坡公共管理经验的核心,它认为政府并非真正的财富创造者;只有当政府成功地提供了一个适于工商业发展的环境,并使这些企业取得比在其他国家和地区更高的投资回报率,才能吸引更多的优质投资,国家经济才能得到快速提高。亲商思维把政府——工商业——人民利益三者统一于工商业的发展,通过发展工商业以提高人民的生活水平,提高国家竞争能力,促进国家经济的持续快速的发展。 园区管委会将亲商思维溶入到公共管理实践中,具体体现为亲商观念的培育,园区各部门依靠高效的招商网络,建立了无微不至的客户服务体系,充分尊重客户的意愿,为客商提供快捷、简便的一站式服务体系。同时采用敲门法的“国际招商网络”,即有的放矢地主动招取优质投资项目;建立综合性的竞争优势,即园区管委会给予客商确定、清楚、快速的答复,一旦承诺,务必兑现;提供有吸引力的特殊政策;确立为我而用的招商标准。园区依靠新加坡经发局的国际招商网络,以高新技术产业为主体,由浅入深地逐步形成点一线一面一化的园区发展高新技术的招商策略。亲商思维改善了园区政府形象,提升了政府信誉,促进了园区经济发展,吸引了一批又一批世界产业巨头落户园区,从而形成了高科技。高税收、高就业的园区发展格局。 2.从人治思维到法治思维 国际贸易中的公正观念。互惠观念、谈判协商观念本质上都与规则观念紧密联系。全球化时代下的公共管理就是要按规则办事,公正、公平、互利。通过协商谈判的途径解决纠纷和难题。政府应制定与世贸组织的原则相一致的游戏规则,完善市场经济体系,逐步地把政府行为纳入法治化的轨道,使政府管理模式从个人权威转向规则权威,使政府理念由从人治思维到法治思维。新加坡是一个法治国,它强调:法律面前人人平等,法律之内人人自由,法律之外没有民主,法律之上没有权威。坚持依法治理。严格执法是新加坡经济发展的重要经验。 园区通过对新加坡法治经验的引进一一借鉴——运用,以法治思维探索建立了依法治园的法规体系和执法机制,形成工业园区完善的法制环境。其内涵表现为: 首先转变政府职能,建立专家治园的规划管理体制。园区的规划管理体制推行专家治园,公开公布政府的园区规划,然后授权规划师分级管理,行政首长只处理违规申请和上诉案例。同时实行一套严格的监督机制以杜绝腐败。 其次,完善和明晰园区法规。结合中国国情和园区实际需要,园区管委会共编制了18项管理办法,如城市规划建设管理办法、建设项目环境保护管理办法才十商投资项目管理办法、外商投资企业行政性收费目录搏动管理办法、公积金管理办法、国家公务员实施细则、预算外资金管理办法等等,将园区公共管理纳入法治化。公开化、透明化的轨道。 最后,执法透明化。园区制定的《苏州工业园区规划管理办法》明确规划管理的内容。程序和工作时限,执法人员严格依法办事,一视同仁,努力营造公平、公正、公开的园区投资环境,使客商清楚地了解园区管理依据、程序和方法,从而使执法主体与外商企业之间形成信息对称。管委会依法治园的精简、高效、廉洁的政府形象受到了普遍好评,增强了园区的综合竞争力。 3.从以物为本到以人为本的思维 “人的现代化是国家现代化必不可少的因素,它并不是现代化过程结束后的副产品,而是现代化制度与经济赖以长期发展取得成功的先决条件”。公共管理既是对人的管理,也是为人的管理。公共管理的目标木单纯是公共物品的生产,而且也包括如何促进人的发展。尊重人、依靠人、发展人、为了人是园区人力资源管理的关键内容。“人力资源是新加坡唯一的资源”是新加坡人在经济发展中形成的共识。它将人的智慧和能力作为一种巨大的社会资源来开掘和利用,其内涵体现为:充分有效地发现城市内外、国内外人力,做到人尽其才;提供创造精神和物质财富的条件,知识更新和再培训的条件;发展教育和智力投资。 园区通过对新加坡以人为本的人力资源管理体制的借鉴,改变了计划经济体制下简单粗糙的管理方式,把人视为经济发展中的第一要素,形成了“人力资源是工业园区最重要资源”、“人力资源环境是工业园区最重要的投资环境”的理念。园区把以人为本的理念融入到人力资源市场化配置管理中,其基本特点体现为:寓简明于透明之中,寓灵活于规范之中,寓亲商于服务之中,寓动态于有序之中。这一管理方法在建立精干高质量的公务员队伍和复合型经营管理技术队伍的引进等方面效果显著,适应了园区开发建设、管理服务的需求,并使园区人力资源市场化配置从被动服务向主动服务转变;从分散型服务向一条龙服务转变;从低层次服务向高层次服务转变。 二、体制创新是理论创新转化为实践的中介 政府体制改革动力来源于两个方面,一是全球化的外力要求,一是由内向外地表现为政府发展区域经济的动机。政府体制创新亦是一个过程,表现为:由改革之初的供给主导型制度变迁方式逐渐向中间扩散型制度变迁方式转变,最终过渡到与市场经济内在要求相一致的需求诱致型制度变迁方式,从而奠定企业在市场经济中的微观主体地位。 体制创新是理论创新转化实践的中介,园区借鉴新加坡经验进行体制创新主要体现为两个方面;政府经济管理体制的创新和政府社会管理体制的创新。 1.政府经济管理体制的创新 1997年世界发展报告《变革世界中的政府》指出,“有效的政府——而不是小政府——是经济和社会发展的关键,这已越来越成为人们的共识,政府的作用是补充市场,而不是替代市场”。加人世贸组织必将加快我国政企分开的步伐,使企业逐渐脱离政府的行政控制,保证国有企业、民营企业与外资企业在同一竞争平台上,并建立起适应市场经济要求的、产权清晰、权责分明、政企分开、管理科学的现代企业制度。同时,随着我国加入MO,政府经济职能又被赋予了新的内蕴,这体现为:引导,政府应研究和分析世界经济发展的趋势,寻找发展经济的最佳路径。调控,政府应通过宏观经济政策的调整以维持经济的稳定和增长。扶持,在WTO制度规范的框架下积极寻求发展本国工业的途径,在全球化浪潮维护 国家的经济主权。 园区政府经济管理体制的借鉴和创新优化了园区投资环境,吸引大批跨国企业落户园区,三资企业规模迅速扩大,已形成了适合国际经济发展战略的投资产业结构。 2.政府社会管理体制的创新 政府转变职能应以社会本位为导向,应以社会利益和社会要求作为自身价值的参照体系,不断依据社会变量决定自身的结构、权限及其运行方式的转变,把政府全方位控制社会的冲动减小到最低限度。政府主要是社会的服务者、协调者和一定范围的干预者,社会才是主导者,因而评判政府职能的标准将不完全依仗效益和效率,而主要取决于服务对象的满意程度。全球化背景下的地方政府管理逐渐趋向政府公共政策化、公共管理社会化从而形成小政府大社会的格局。“通过参与式民主给公民授权。”在这样的政府中,公共管理的职能部分地甚至完全地转移给非政府公共管理组织。政府从公共管理的具体事务中解脱出来,不仅自身可以达到消肿减肥的目标,而且可以以旁观者的身份审视公共管理的质量和效果。 更小的政府——更好的服务是园区管委会政府社会管理体制创新的中轴。首先,更小的政府。园区管委会根据“精简、统一、效能”和“小政府,大社会”的原则,切实转变政府职能,强化服务意识,仅设立七套常设机构共12个局和1个非常设机构,定编120人,却承担了相当于市一级党政机构和近百个部门和职能,实现了对外(新加坡20多个政府机构)接轨,对内(苏州市及省,国家)接 口的要求。同时,园区借鉴新加坡经验建立了高效的公务员管理体制,既有利于提高政府效能,又有利于实现公共管理的法治化、公开化、民主化。其次,更好的社会服务。园区管委会的社会职能就在于维护社会秩序,提供医疗保险和社会保障,营造有利于工商业发展的良好的园区生活环境。 三、公共管理体制创新与经济发展的巨动 现代公共管理以社会需求为起点,以成本——效益分析工具,通过体制创新以满足社会福利需求,推动区域经济发展,最终形成公共管理体制创新与经济发展形成互动关系。它表现为:经济发展要求公共管理体制创新;公共管理体制创新促进经济发展;同时,随着经济的发展、市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上的体制创新提供更佳的经济制度环境。 1.经济发展呼唤公共管理体制创新 全球化背景下,跨国公司用脚投票选择投资领域。在全球化环境下,跨国公司根据区域投资环境可以随时将生产转移到法律透明度高、劳工法律松、市场机制完善的区域或国家。跨国公司这种用脚投票方式的微妙方式不仅仅要求而且迫使政府进行公共管理体制创新,改善投资环境,树立亲商理念、法治理念、从刚性行政转向柔性行政。 园区学习和借鉴新加坡公共管理经验和经济管理经验,正是希望通过对其借鉴、消化和吸收,在园区尽快形成一种全新的管理体制和运行机制,以制度创新来构造新的招商优势,并为经济的持续稳定的增长构造新的增长点。此外,园区经济发展的战略目标的实现也必须依靠体制创新为先导。园区要实现其战略目标,即成为国际最具竞争力的开发区之-,以及成为我国建立社会主义市场经济新体制的超前试验区,以“管理示范”和“产业辐射”有效带动长江三角洲经济发展,就必须“敢于试验,大胆地试,大胆地闯”,以体制改革为先导,探索出一条以注重功能效益的体制供给来取代单纯的优惠政策,进而形成新一轮经济成长驱动机制的新路。 2.公共管理体制创新促进经济发展 公共体制创新的目标是完善政府过程功能,从而使政府输出功能符合社会生态环境并满足经济发展的需求。体制创新赋予了政府理念、体制、行为新的内涵。 首先,高瞻远瞩的区域经济发展战略规划。园区依据产业发展战略、人才资源战略和区域协调战略的研究,提出园区产业结构发展的原则是“先二后三到二三并重”,重点发展高新技术产业和适当发展高效益产业、高就业产业;提出园区区域协调发展战略是立足苏州,依托浦东,带动长江三角洲和长江流域的开放开发。 其次,亲商思维下更快捷的服务。园区建立上海——苏州工业园区的海关绿色通道。在上海海关和园区海关之间建立电脑联网,使园区的进出口实现直通与口岸式管理,从而极大提高通关速度,方便了客商;园区建立起由网络化职业介绍系统、社会化的社会保障系统、市场化的劳动力价格系统、法制化的管理系统等等。 3.经济发展为更高层次上的体制创新提供更佳的制度环境 随着经济的发展,市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上体制创新提供更佳的经济制度环境,从而形成体制创新——经济发展——更高层次上的体制创新的良性循环。园区在借鉴新加坡经济研究取得阶段性成果,目前,一个规划科学、布局合理、管理严格,借鉴新加坡裕廊镇规划模式建设的国际化、现代化的新城区已在金鸡湖畔初现。 园区对新加坡经验的大软件和小软件借鉴已基本完成,园区已经成为国内最具竞争力的园区之一。在此基础上,园区又树立了新的战略目标;通过体制创新继续努力把园区建设为与世界经济接轨、符合国际惯例的最具国际竞争力的一流园区。而这一战略目标的实现又要求通过更高层次上的体制借鉴和体制创新,从而形成制度供给以满足生产力发展的需要,这样就形成了体制创新与经济发展之间否定之否定的良性循环。 四、园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素 园区八年来的实践证明,有选择地借鉴新加坡经验,以制度的创新营造一流的投资环境,从而为经济社会持续稳定发展建立新的增长点,具有十分重要的现实意义。全国开发区协会、山东省开发区协会、江苏省对外经贸厅先后在苏州举办了“苏州工业园区借鉴新加坡经验研讨班”,对园区借鉴新加坡经验的对外辐射产生了一定的影响。但应该看到,这种辐射的力度是有限的。园区经验的对外推广有待于进一步探索。 当前,我国的改革开放正由经济领域逐步向政治领域扩展,政府管理体制的改革更是方兴未艾,加入WTO则构成加速这一改革进程的外部动因。在这种有利的宏观条件之下,园区借鉴新加坡经验的对外辐射作为一种制度创新的要求仍要受到种种现实情境的制约: 第一,从体制创新的内在动力来看,园区经验的对外推广存在着一个“路径依赖”问题。体制创新是对现实社会关系的变革,而现实的社会关系恰恰就凝结在现行的体制框架当中,实际地调控着社会经济生活的运行。它们曾经有过存在的充分理由,并以其巨大的历史惯性作用于当下人们的活动。因此,地方政府及其官员自身对于体制转变的紧迫性的认识,对于改革将要带来的利益关系调整的心理承受能力,以及更深层次的一定区域社会生产方式内部的矛盾运动状况和该地区的社会历史条件,成为制约体制创新的决定性因素。我国各地区之间政治、经济、文化发展的不平衡性将影响到园区经验对外辐射的接受程度,同时意味着学习园区经验同样有一个如何从本地实际出发。因地制宜并有所创新的问题。 第二,从体制创新的外部条件来看,园区借鉴新加坡经验的实践探索是在一种特定的环境下进行的,能否争取到有利的外部条件支撑构成园区经验对外推广的第二重制约因素。园区作为中外政府间的合作项目,一开始就获得了强有力的组织支撑。从中新两国领导人的高度重视到双边三级联合协调体系的建立以及被赋予的一系列“不特有特”、“特中有特”的功能性优惠政策,为园区的运作营造了优越的外部环境。园区作为一个新建的城市实体,是按照一种全新的模式来设计和运作的,它的资金的投入巨大而先天的负担很小,使其得以高起点发展,高效能运转:园区以150人的机构编制规模创造了130多亿元的GDP。园区的实践告诉我们,政府机构和管理体制的改革任重道远。 第三,从体制创新的外部空间来看,我国目前中央政府与地方政府之间的职权划分方式影响着地方政府对于体制创新的能动作用及其形式空间。园区的成功探索为发展中外经济技术互利合作积累了新的经验,即这种互利合作也可以在两国政府之间展开,通过共组的国家财团进行运作,从而拓展了国际经济技术的形式空间。这不能不说是一种新的思想解放和更深层次的对外开放。由此推而广之,对我国的对内开放和地区之间的互利合作也不无启示。问题在于,由于我国实行的是单一制——集权型的政府管理体制,中央政府与地方政府之间缺乏明确的职权划分①,中央政府对地方政府实行双重的垂直领导,这势必制约地方政府对于体制创新的能动性和这种创新的形式空间。园区经验的对外辐射推广有赖于地方政府积极发挥自身能动作用和中央政府的适当授权。 工业创新论文:创新发展模式 注重项目实效 大力发展乡镇工业集中区 大力发展乡镇工业集中区,是推进社会主义新农村建设的重要抓手,是深化项目带动战略的重要平台,是实现闽西新一轮大发展的重要举措。要创新发展模式,注重项目实效,提高服务水平,确保乡镇工业集中区成为新的增长点,成为新的经济板块。 一、创新发展模式,吸引多元投入 乡镇工业集中区的建设应充分遵循市场经济规律,主要以市场机制集聚生产要素。政府主要通过规划、协调、服务、政策等宏观手段予以正确引导。为此,要重点抓好三个创新: 一是创新管理模式。工业集中区可在经济上与政府分离,独立承担经营责任和收益风险。按照“标准化建设、公司化管理、市场化运作、社会化服务”的模式,加强对工业集中区建设的引导,使集中区管委会逐步由履行行政职能过渡到社会化运作、规范化服务。 二是创新投资主体。按照市场化运作的要求,吸引多元投入,解决集中区建设资金问题。在集中区建立具有独立法人资格的投资公司,主持和经营管理工业开发园区和集中区的建设。投资公司实行多元化的资本结构,按照自主经营、滚动发展、自我壮大的要求,进行独立运作、自负盈亏式的运营。坚持“谁投资、谁所有、谁受益”的原则,多渠道筹措集中区建设资金。鼓励和吸纳各类企业和投资主体参与工业集中区的投资建设,鼓励农村集体经济组织出资在集中区内建造多层标准厂房。 三是创新发展空间。完善并落实“飞地工业”政策,对一些不具备工业发展条件的山区乡镇,可从整合土地资源入手,鼓励其引资在异地举办工业,借助相邻乡镇的工业集中区寻求新的发展空间。 二、注重项目实效,优化入区项目 项目是衡量一个乡镇工业集中区生命力之所在,能否引进批好项目落地生成,是检验工业集中区办得成功与否的试金石。因此,必须把发展乡镇工业集中区的着眼点、着力点放在项目优化、项目引进上来。 一是选准好项目。按照项目工作原则,理性把握工业投资引导,力求各类集中区建设项目适应我市经济发展的需要,适应业已形成的资源优势、比较优势和竞争优势的需要,使储备、落地、生成项目更具前瞻性、有效性。 二是拓宽项目生成渠道。通过积极向上争取、利用外资和区域协作、激活民资和现有企业延伸做大等途径,促进项目在集中区落地生成,特别要重视引进一批本市现有产业及企业配套加工等拓展性项目在集中区发展。加强与市外大企业、大集团的合作,有条件的乡镇工业集中区还要千方百计引进一批加工项目、高新技术项目、出口创汇项目、劳动密集型项目,全方位提高集中区的项目质量和引资水平。 三是集约土地利用。新增乡镇工业企业应当全部进入集中区生产,集中区之外符合规划要求的现有乡镇工业企业,要充分利用集中区的扶持政策,通过腾地拆迁等方式,逐步集中到工业集中区里的标准厂房内,促其在集中区内发展壮大。要通过调整工业布局,集聚优势资源,建好、用好集中区标准厂房,提高集中区单位土地面积投资额,节约土地资源,增强集中区吸引力、影响力和综合竞争力。 三、提高服务水平,改善投资环境 投资环境是吸引招商引资的关键性因素。要采取各项措施,改善乡镇工业集中区投资、经营、生产环境,重点要在优化三大环境上下功夫。 一是优化政策环境。广泛宣传《龙岩市促进投资与企业发展的有关规定》等政策措施,进一步扩大政策措施的影响力。对市里出台的有关政策及配套文件执行情况要作专项督查,切实解决政策落实过程中出现的中梗阻问题,促其得到不折不扣的落实。在认真调查研究的基础上,针对发展乡镇集中区的瓶颈制约,出台一些新的政策,特别要发挥财政对发展乡镇工业集中区的积极导向作用,对重点工业集中区和进区发展的企业应给予激励政策,在融资、税收、贷款贴息、搬迁补偿等方面加大扶持力度。对乡镇集中区建设实施经济目标和工作目标双考核制,真正做到强激励、硬约束,切实增强各级领导发展乡镇工业集中区的责任意识。 二是优化服务环境。改变过去那种重项目引进服务轻项目生产经营服务的倾向,努力使投产的项目有钱赚、赚大钱,使项目业主有追加投资的内在驱动力。加快技术创新、融资担保、人才培训、管理咨询等中小企业社会化服务体系建设步伐,不断提高集中区内企业自主创新能力,为集中区内中小企业和民营企业提供贷款担保等方面的优质服务。推行领导挂钩乡镇集中区挂钩制度。进一步规范办事程序,提高机关效能和服务水平。 三是优化舆论环境。充分利用各种新闻媒体,引导全社会充分认识乡镇工业集中区建设的必要性和紧迫性。对发展乡镇工业集中区卓有成效的单位和个人,加大宣传力度,大力表彰;对发展乡镇工业集中区的成功经验和先进典型,要及时总结、积极推广;对阻碍乡镇集中区建设的不良现象,要加以曝光,坚决纠正。 工业创新论文:连续浸没式微滤技术(CMF—S)在工业废水处理中的创新与应用 【摘 要】 以冶金工业废水作为水源,采用连续浸没式微滤(cmf-s)的工艺技术,运行跨膜压差小,能耗低,膜元件使用运行寿命长。“多介质过滤器+微滤(cmf-s)”的工艺技术组合作为反渗透的预处理系统,模块化设置,占地小,节省空间。而且微滤为多孔膜,且膜孔径为0.1μm,相比超滤技术不易堵塞,反洗时效果好,运行周期长。 【关键词】 连续浸没式微滤 反渗透 超滤 1 引言 随着世界工业经济的高速发展,环境污染问题越来越受到全世界的关注。淡水资源的紧缺及水资源的污染问题日益成为人们关注的重要问题。中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。而与之相反的则是我国工业经济的快速发展带来的环境污染及水资源的大量消耗,多数工业行业企业普遍存在废水排放量大,水资源的循环利用率低及污水资源化程度低等现象,为中国可持续发展战略带来了严重影响。 邯钢充分意识到了污水资源再利用,资源化的重要性,在2004年就成功引进了“负压浸没式超滤 +反渗透”的水处理技术,利用冶金废水再利用的中水制取生产所需的软水及精脱水。该技术由于工艺需求,需鼓风曝气、抽真空动能消耗高;且负压式超滤的膜通量低,占地大,存在设备的一次性投资高等缺点。而管束式超滤由于膜材质限制,膜丝脆,不如浸没式超滤膜丝韧性强,使用寿命长。 为了解决这些问题,我们通过对反渗透预处理工艺的研究和探讨,在二软水的建设中,选用了由西门子的cmf-s连续浸没式微滤替代超滤的方案。根据多年的运行管理经验,供水车间通过方案优化最后确定采用“多介质过滤器+cmf-s连续浸没式微滤+反渗透”的组合工艺,来水水源为以冶金工业废水回用处理后的中水进行深度处理再利用,生产出满足生产需要的软水、脱盐水。 2 原有工艺技术组合 2.1 “负压浸没式超滤+反渗透”的水处理工艺技术 2.1.1 工艺流程 以冶金工业废水为水源,在邯钢第六、第七软水站采用负压浸没式超滤+反渗透的水处理工艺技术,工艺流程如图1所示。 2.1.2 该系统的不足之处 (1)该工艺预处理系统采用负压浸没式超滤的膜通量较小,工艺设计要求膜使用量大,占地大,工艺设备的一次性投资较高。(2)负压浸没式超滤,由于工艺的需要,需对该超滤系统的膜丝进行不间断的鼓风曝气和抽真空,造成系统运行过程中能耗较高。(3)超滤系统反洗过程的鼓风曝气为膜丝外曝气,膜面污染物去除率低。(4)负压式超滤采用的是膜箱组合,膜丝直接与进水接触,容易断裂,且断丝测试必须请专业人士。(5)膜元件损坏时,无法确认破损膜束及无法进行完整性测试。 2.2 “管束式超滤+反渗透”的水处理工艺技术 2.2.1 工艺流程 以冶金工业废水为水源,在邯钢第三软水站,采用管束式超滤+反渗透的水处理工艺技术,工艺流程如图2所示。 2.2.2 该系统的不足之处 (1)该工艺预处理系统采用的加压管束式超滤,工艺要求的跨膜压差高,能耗高,同时膜的使用寿命短。(2)加压管束式超滤,膜元件材质为pes聚醚砜材质,膜丝脆,韧性不强。(3)加压管束式超滤,其膜孔小,易堵塞膜孔,运行周期短。(4)膜元件损坏时,无法进行完整性测试及单支膜束的确认。(5)超滤进水采用“澄清池+无阀滤池+多介质过滤器”的组合占地大。 3 改进后的工艺技术 3.1 工艺技术流程 以冶金工业废水回用水的中水做水源,在邯钢第二软水站采用“连续浸没式微滤(cmf-s)+反渗透”的水处理工艺技术,减小占地,延长运行周期及膜使用寿命。工艺流程如图3所示。 3.2 工艺特点 由于该系统的水源为冶金工业废水经过初步处理后的产品水中水。冶金工业废水经过初步处理后的产品水中水,其悬浮物、硬度、大分子颗粒及有机物经过一定的去除。但是,由于冶金工业废水的特点,水质变化大,细菌、有机物含量高,cod含量及氯离子含量高,源水水质对设备的抗污染性要求高。管束式超滤存在膜元件韧性差、抗污染性差,同时由于运行压力高,膜元件的使用寿命相对时间短等缺点,而负压浸没式超滤存在产水通量低、一次性投资高、能耗高、清洗污染物去除率低等缺点。我们通过方案优化,决定采用“连续浸没式微滤(cmf-s)+反渗透”的工艺组合。 根据中水水质的特性,总结多年我们对双膜法运行积累的工作经验,对反渗透系统的预处理系统进行了多次改进。经过反复论证,方案优化,最终结合目前三、六、七软水站的工艺技术,确定了最终方案。将在三软水设计中的絮凝剂、石灰乳、粉末活性炭的投加方式取消,并在七软水的浸没式超滤设计上增加了多介质过滤器,去除细小颗粒、胶体等杂质,避免堵塞微滤膜。 由于邯钢第二污水处理厂设计中工艺已设计了絮凝、沉淀、过滤的工序,并投加了相关的药剂,因此,二软水在设计中去除了相关的设计,减少投资费用。而为了起到对微滤膜元件的保护,避免生产水中偶尔出现的大分子颗粒及杂质对膜丝堵塞及损坏,在微滤进水前设计了多介质过滤系统。 连续浸没式微滤(cmf-s)由于采用的是微滤,因此运行跨膜压差小,能耗低,同时由于膜元件在低压状态下运行,运行寿命长,一般cmf-s的膜元件使用寿命为7~10年。连续浸没式微滤(cmf-s)的高密度填充,使之占地小,节省空间。由于采用的是微滤,为多孔膜,且膜孔径为0.1μm(超滤为非对称膜,膜孔径小于微滤膜),因此在运行中,微滤相比超滤不易堵塞,反洗时效果好,运行周期长。 4 使用效果 通过在2010年,在邯钢二软水站采用西门子的连续浸没式微滤(cmf-s)作为反渗透系统的预处理工艺技术,目前岗位已运行将近4年,从运行数据分析,微滤安全经济运行,设备运行平稳。微滤技术可去除颗粒大于0.1μm的固体颗粒,去除水中的胶体、细菌,满足反渗透进水水质,进水sdi≤3,浊度小于0.2ntu。反渗透系统运行周期平稳,段间压差增长速度曲线平稳,污堵情况同其他软水站情况相同。 5 结语 邯钢引进西门子的连续浸没式微滤(cmf-s),由于此工艺技术占地小,高密度填充,适合应用于大型水处理水站,这为邯钢今后建设提供了管理的经验及技术支持。二软水是邯钢东区初次使用微滤技术作为反渗透的预处理系统,为双膜法岗位的工艺技术优化与改进提供了方向及借鉴。 工业创新论文:浅谈旧工业建筑的改造与创新设计 摘要:当今社会正高速推进产业结构调整转型进程,旧工业建筑的改造与创新设计对此将大有裨益,其实际意义不仅将现有资源高效利用,实现可持续发展,对于建筑本身更是一种保护与传承,赋予其新的生命,注入新的活力。本文将从旧工业建筑的价值、开发模式、创新思考等多方面入手,对改造与创新设计提出建议与方案,为旧工业建筑的“新生”出谋划策,使其独特的精神特质与背景文化得以传承与延续。 关键词:旧工业建筑 改造 创新设计 近几年,中国出现了一种新现象,从北京“798”到上海8号桥见证了这一场旧工业建筑改造的风暴。这些旧建筑在改造后散发出了崭新的活力,逐渐从落寞又回到了大众的视野中,闪耀出新的光芒。旧工业建筑作为历史、文化、社会缩影的载体,依旧难以抵挡时光流逝所造成的“被遗忘”,而改造与创新设计正是使它们经历着一轮新陈代谢,从外观、功能、格局、体量等多方面满足现代社会的需求与审美观,却不失其本身所独有的文化传承及历史意义,这对于一座城市乃至一个国家的人文价值是一种延续,如何将旧工业建筑重新发挥光和热,在保护与传承的同时,成为促进周边区域的经济发展与城市文化发展积极因素。 一、旧工业建筑的现有价值 1.1历史文化价值 旧工业建筑是历史、文化、社会缩影的载体,其在历史的长河上曾扮演者重要的角色,见证着一段历史的变迁和城市的崛起与发展,能够激起人们的回忆与憧憬,对旧工业建筑的改造与创新设计能够重新激发人们对于旧工业建筑乃至一座城市的认同感和归属感。 1.2经济价值 旧工业建筑空间结构大都为钢筋混凝土框架或排架结构,如若拆除必定会产生大量的建筑垃圾,破坏生态环境,这不仅是建材的损失,在后期环境整治方面更是一笔不晓得开销。当下,旧工业建筑中大部分是功能上无法达成需求,而并非建筑寿命到期或是结构损坏。因此,只要合理利用旧工业建筑宽敞高大的空间进行功能置换,就可以重新创造出可观的经济价值。 二、旧工业建筑的改造方式 2.1置换功能 旧工业建筑通常是已经丧失了原本的使用功能,而功能置换是旧工业建筑改造与创新设计的首选。改造前后的功能之间可以有一定的交叉和融合,但也允许毫无关联,最重要的在于新功能与旧工业建筑的空间特点互相匹配。改造是可以将旧工业建筑的整体空间大幅度的改造为现代化生活用途的建筑设施,如大型卖场、奥特莱斯等,而成社区式的或成片的旧工业建筑群,则可以将功能置换为产业园区、博物馆、会展场所、集散中心等。 改造过程首先需对建筑结构进行加固和修缮,而外观设计本是旧工业建筑的特色,是一种独特的风情,而内饰可针对其置换后功能进行改变。 1980~1990年代,北京“798”工厂(原北京第三无线电器材厂)逐渐走向没落,自2002年开始,由于低廉的租金以及其本身大体为东德的包豪斯建筑风格,吸引了大批来自北京周边和北京以外的艺术家,逐渐形成了一个艺术群落。在“798”工厂,空置的厂房被各个艺术家进行充分的改造,保留了裸露着的蒸汽管道、通风管道,而对残破的外墙面则进行重新设计。时代与历史、活泼与宁静,都在建筑空间里穿插与交融。 2.2重组空间 夹层是最为常用的空间重组的手法,一般是在原有空间中添加横板或竖板对空间重新分割,使原先单调的、分割不合理的空间改造为层次丰富、利用率大的新空间。旧工业建筑由于其原先生产性质的特性,而往往具有非常大的跨度和进深,建筑中心部分的采光问题是此类旧工业建筑的通病。而造成这种现象的原因是因为其原本的空间形态,因此加入中庭可以更为灵活的使用空间,既可以整合周边不同的功能空间,还可以改善采光条件,又同时满足交通组织和景观方面的要求。 空间扩充也是空间利用的手法之一,一般是针对新功能所需在原建筑内部或外部进行空间增设的方法,包括垂直加层、水平扩建和发展地下空间等。 2.3艺术设计 1)整旧如旧,对旧建筑墙面进行还原,修整后的新墙面可以采用新型材料的仿真技术进行高度模仿。整旧如旧同时也是保留建筑原貌的方式之一,部分建筑的外貌便是其建筑本身历史文化的体现,具有一定的原真性和可读性。无论是对建筑结构进行扩充和还是重新规划格局,都需将风格与原先保持一致,形成统一,感觉不出其有新建的痕迹 2)新旧对比。新旧对比是运用当代的新型材料、审美观、结构布局对旧建筑进行全面改造,与原先风格形成强烈的对比反差,这样能使结构更好的适用于当代的功能需求,具有修整工期短、工艺简单成熟的特点。 3)新旧交织。新旧交织一般是指在旧建筑原先风格上增加一些当代元素,两种风格各占一定的比例,这需要在设计时进行合理的调配与把握。例如可以保留工厂的内饰,保留通风管道、水泥墙面的简约、粗狂风格,而在功能布局上增加典雅风,例如开设咖啡馆、主题餐厅等。将两种风格融汇在一起,形成独特的视觉创新。 三、旧工业建筑的创新思考 3.1旧工业建筑与周边环境融合 以旧建筑选址固定的角度考虑,如何将旧工业建筑更好的融入周边环境,是一项难点。与周边环境融合更容易形成产业园区、办公中心等社区式的建筑群,旧工业建筑在其中所扮演的角色取决于其本身的外观风格以及内部功能,所以在改造与创新设计时,需要更多的考虑周边环境以及周边产业链。 3.2旧工业建筑外部造型改造 新老建筑元素的碰撞,能够造成强烈的视觉冲击,巨大反差体现出了历史到现代的变迁。而新老建筑元素的如何交融又是一门学问,是整旧如旧还是新旧对比抑或是新旧交融,这需要设计者在设计时花更多的时间进行调研。新旧风格的碰撞,使建筑产生跨时空的美感。 3.3旧工业建筑节能改造 旧工业建筑的功能置换一般是向民用建筑的功能进行改造,因而在改造的过程中需要考虑节能这一需求。设计时可以考虑对建筑结构进行改造,同时运用新型的保温材料等。 四、结语 建筑可以说是一座城市的活史书,它见证了一座城市的历史变迁,记载了城市的文化和历史,承载了人们对过去的追忆。而旧工业建筑则更多的记载了工业文明发展的历程,是许多工人阶级所无法忘却的记忆。所以,当今社会对于旧工业建筑的改造与创新设计投入了大量的人力与资源,力争建筑所蕴含文化的留存。所以设计者在考虑旧工业建筑的新规划时,需要顾虑的有很多,而政府在其中如何促进与激励,则是广大设计者的共同期盼,是否可以共同开发或者放款规划以及土地管理政策,一切为了旧工业建筑的新发展而努力。 工业创新论文:工业企业管理创新研究 一、工业企业管理创新障碍因素分析 1.文化因素。企业管理者及员工在特定的文化氛围中成长,既从这种文化中吸取养分,又受到这种文化的制约和束缚,其主导意识、价值观、行为模式,无不透出这种特定文化的底蕴,其创新目标、创新行为也必然受到这种特定文化的影响,最终导致创新成果也受其约束。中国传统文化中有抑制现代创新意识的理念。 2.企业的基础管理工作。企业有比较规范健全的基础管理是管理创新能够顺利进行的重要保证。目前,国内企业要么规模太小,老板包揽一切;或者是民营企业,管理比较灵活,但家族制特征明显;要么是大中型企业、尤其是国有大中型企业,从总公司到子公司、生产厂、车间、班组,从总经理到部门经理、科室主任、科员,至少都有四五层组织机构,其严重的官僚化倾向,不仅迟滞了企业内部信息流的速度,而且容易造成信论文联盟//息流动过程中的严重流失与失真,给企业决策与管理带来严重的隐患。 3.员工的阻力。由于创新涉及利益的重新调整和分配,因而也会受到来自企业内部员工的阻力。因为他们担心失去现有的地位、收入、权势、个人便利或其他看重的福利。 4.企业外部因素。管理创新既促进社会生产力的发展,同时又受制于社会生产力的发展水平。首先,什么样的社会生产力产生什么样的管理需要,然后才谈得上管理创新。其次,生产力水平状况对企业创新主体的创新素质、能力的发挥也有约束作用,这是因为生产力水平约束着创新条件的具备程度。 二、工业企业管理创新的主要对策 1.建立优秀的工业企业文化。秉承中国传统文化精华,融入现代经营管理理念。结合中国社会经济环境及企业的具体情况,有选择性地学习、借鉴、消化和吸收国外先进企业文化成果,进行管理创新,构建适合企业自身发展需要的企业文化新模式。培育具有鲜明特色的企业精神和积极向上、开拓创新的企业文化,提高企业经营管理的文化含量和职工的整体素质。 2.强化基础管理。企业管理创新是对现有管理基础的继承和发展。要把握企业明天发展的主动权,首先要抓住今天。事实上,建立和完善以前应该完善而没有完善的基础管理,如管理规章制度的制定与完善,对企业本身来说,也是管理创新。 3.建设学习型组织。知识经济时代,知识爆炸时代,市场信息瞬息万变,客观要求企业和个人持续不断地及时更新知识。真正出色的企业,都是把企业建成一个真正的学习型组织。未来理想的企业组织形式是学习型组织。学习型组织的出现,是企业制度的一次创新。 4.促进创新的激励机制。企业管理创新需要有一个宽松和谐的内外部环境,这种环境不但要营造出一种适合创新的氛围,激活企业上下的创新意识,而且要建立一种合理的激励机制。 三、结束语 随着经济的飞速发展,对企业的产品、技术、经济领域的创新有了更高的要求,这是企业自身发展的需要,这就要求企业管理进行创新。企业管理的创新蕴含于整个管理过程中,企业综合自己的内外部环境,完善企业的管理制度,建立起属于企业自身的网络平台,力求管理更合理、更科学,走出一条独特的企业管理创新之路。 工业创新论文:寻求公共管理创新与经济发展的良性互动——中新苏州工业园区的成功探索及启示 [摘要]苏州工业园区的成功很大程度上得益于园区积极借鉴新加坡公共管理的经验,形成了一系列富有特色的先进的公共管理意识、体制和模式。本文分析了园区政府理念创新的三个纬度,论证了体制创新是理论创新转化为实践的中介,以及园区公共管理体制创新与经济发展的互动,并在提出借鉴国外先进经验与立足本国国情相结合原则的基础上,深入探讨了园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素。 在二十世纪九十年代兴起的新一轮改革大潮中,以总设计师邓小平同志的特区开发思想为指引,一大批各级各类的开发区在我国如雨后春笋般涌现出来,成为经济增长的“领头羊”和动力源。中新苏州工业园区(以下简称园区)就是其中一个光彩夺目的亮点。由邓小平同志首倡,1994年2月26日,中国政府和新加坡政府在北京签署《中新两国政府合作开发建设苏州工业园区的协议》,创造了两国政府之间合作进行土地成片开发的案例,并由于协议中对借鉴新加坡公共管理经验的规定而使这次合作具有了非同寻常的重大意义。如今,八年过去了,园区不仅按照预定的设想运转正常,经济社会发展取得辉煌成就,而且由于其在寻求公共管理创新与经济发展良性互动方面所积累的实践经验及其理论价值而受到政府、经济界和社科界的广泛关注。我们认为,园区建设成功的不可或缺的一环是在借鉴新加坡公共管理经验基础上的创新。这种创新从内到外表现为三个层次,即理念创新——体制创新——行为创新——经济发展。 一、 政府理念创新的三个纬度 理念创新是公共管理体制创新的内在动因,园区借鉴新加坡经验首先体现为政府公共管理理念上的创新。它包括以下三个层面。 1.从管制思维到亲商思维(服务思维) 在全球化趋势日愈凸显的大背景下,政府应转变传统管制思维,树立权利本位、亲商思维、服务理念。在亲商思维的指引下,政府行为由服务型方式取代命令型方式。所谓亲商思维是指园区行政部门以为客商服务为最高宗旨,把亲商思维消化在招商引资、日常管理服务的态度和价值观中,帮助客商获得满意回报率,同时使园区获得相应收益从而形成双赢格局。亲商思维是新加坡公共管理经验的核心,它认为政府并非真正的财富创造者;只有当政府成功地提供了一个适于工商业发展的环境,并使这些企业取得比在其他国家和地区更高的投资回报率,才能吸引更多的优质投资,国家经济才能得到快速提高。亲商思维把政府——工商业——人民利益三者统一于工商业的发展,通过发展工商业以提高人民的生活水平,提高国家竞争能力,促进国家经济的持续快速的发展。 园区管委会将亲商思维溶入到公共管理实践中,具体体现为亲商观念的培育,园区各部门依靠高效的招商网络,建立了无微不至的客户服务体系,充分尊重客户的意愿,为客商提供快捷、简便的一站式服务体系。同时采用敲门法的“国际招商网络”,即有的放矢地主动招取优质投资项目;建立综合性的竞争优势,即园区管委会给予客商确定、清楚、快速的答复,一旦承诺,务必兑现;提供有吸引力的特殊政策;确立为我而用的招商标准。园区依靠新加坡经发局的国际招商网络,以高新技术产业为主体,由浅入深地逐步形成点一线一面一化的园区发展高新技术的招商策略。亲商思维改善了园区政府形象,提升了政府信誉,促进了园区经济发展,吸引了一批又一批世界产业巨头落户园区,从而形成了高科技。高税收、高就业的园区发展格局。 2.从人治思维到法治思维 国际贸易中的公正观念。互惠观念、谈判协商观念本质上都与规则观念紧密联系。全球化时代下的公共管理就是要按规则办事,公正、公平、互利。通过协商谈判的途径解决纠纷和难题。政府应制定与世贸组织的原则相一致的游戏规则,完善市场经济体系,逐步地把政府行为纳入法治化的轨道,使政府管理模式从个人权威转向规则权威,使政府理念由从人治思维到法治思维。新加坡是一个法治国,它强调:法律面前人人平等,法律之内人人自由,法律之外没有民主,法律之上没有权威。坚持依法治理。严格执法是新加坡经济发展的重要经验。 园区通过对新加坡法治经验的引进一一借鉴——运用,以法治思维探索建立了依法治园的法规体系和执法机制,形成工业园区完善的法制环境。其内涵表现为: 首先转变政府职能,建立专家治园的规划管理体制。园区的规划管理体制推行专家治园,公开公布政府的园区规划,然后授权规划师分级管理,行政首长只处理违规申请和上诉案例。同时实行一套严格的监督机制以杜绝腐败。 其次,完善和明晰园区法规。结合中国国情和园区实际需要,园区管委会共编制了18项管理办法,如城市规划建设管理办法、建设项目环境保护管理办法才十商投资项目管理办法、外商投资企业行政性收费目录搏动管理办法、公积金管理办法、国家公务员实施细则、预算外资金管理办法等等,将园区公共管理纳入法治化。公开化、透明化的轨道。 最后,执法透明化。园区制定的《苏州工业园区规划管理办法》明确规划管理的内容。程序和工作时限,执法人员严格依法办事,一视同仁,努力营造公平、公正、公开的园区投资环境,使客商清楚地了解园区管理依据、程序和方法,从而使执法主体与外商企业之间形成信息对称。管委会依法治园的精简、高效、廉洁的政府形象受到了普遍好评,增强了园区的综合竞争力。 3.从以物为本到以人为本的思维 “人的现代化是国家现代化必不可少的因素,它并不是现代化过程结束后的副产品,而是现代化制度与经济赖以长期发展取得成功的先决条件”。公共管理既是对人的管理,也是为人的管理。公共管理的目标木单纯是公共物品的生产,而且也包括如何促进人的发展。尊重人、依靠人、发展人、为了人是园区人力资源管理的关键内容。“人力资源是新加坡唯一的资源”是新加坡人在经济发展中形成的共识。它将人的智慧和能力作为一种巨大的社会资源来开掘和利用,其内涵体现为:充分有效地发现城市内外、国内外人力,做到人尽其才;提供创造精神和物质财富的条件,知识更新和再培训的条件;发展教育和智力投资。 园区通过对新加坡以人为本的人力资源管理体制的借鉴,改变了计划经济体制下简单粗糙的管理方式,把人视为经济发展中的第一要素,形成了“人力资源是工业园区最重要资源”、“人力资源环境是工业园区最重要的投资环境”的理念。园区把以人为本的理念融入到人力资源市场化配置管理中,其基本特点体现为:寓简明于透明之中,寓灵活于规范之中,寓亲商于服务之中,寓动态于有序之中。这一管理方法在建立精干高质量的公务员队伍和复合型经营管理技术队伍的引进等方面效果显著,适应了园区开发建设、管理服务的需求,并使园区人力资源市场化配置从被动服务向主动服务转变;从分散型服务向一条龙服务转变;从低层次服务向高层次服务转变。 二、体制创新是理论创新转化为实践的中介 政府体制改革动力来源于两个方面,一是全球化的外力要求,一是由内向外地表现为政府发展区域经济的动机。政府体制创新亦是一个过程,表现为:由改革之初的供给主导型制度变迁方式逐渐向中间扩散型制度变迁方式转变,最终过渡到与市场经济内在要求相一致的需求诱致型制度变迁方式,从而奠定企业在市场经济中的微观主体地位。 体制创新是理论创新转化实践的中介,园区借鉴新加坡经验进行体制创新主要体现为两个方面;政府经济管理体制的创新和政府社会管理体制的创新。 1.政府经济管理体制的创新 1997年世界发展报告《变革世界中的政府》指出,“有效的政府——而不是小政府——是经济和社会发展的关键,这已越来越成为人们的共识,政府的作用是补充市场,而不是替代市场”。加人世贸组织必将加快我国政企分开的步伐,使企业逐渐脱离政府的行政控制,保证国有企业、民营企业与外资企业在同一竞争平台上,并建立起适应市场经济要求的、产权清晰、权责分明、政企分开、管理科学的现代企业制度。同时,随着我国加入mo,政府经济职能又被赋予了新的内蕴,这体现为:引导,政府应研究和分析世界经济发展的趋势,寻找发展经济的最佳路径。调控,政府应通过宏观经济政策的调整以维持经济的稳定和增长。扶持,在wto制度规范的框架下积极寻求发展本国工业的途径,在全球化浪潮维护 国家的经济主权。 园区政府经济管理体制的借鉴和创新优化了园区投资环境,吸引大批跨国企业落户园区,三资企业规模迅速扩大,已形成了适合国际经济发展战略的投资产业结构。 2.政府社会管理体制的创新 政府转变职能应以社会本位为导向,应以社会利益和社会要求作为自身价值的参照体系,不断依据社会变量决定自身的结构、权限及其运行方式的转变,把政府全方位控制社会的冲动减小到最低限度。政府主要是社会的服务者、协调者和一定范围的干预者,社会才是主导者,因而评判政府职能的标准将不完全依仗效益和效率,而主要取决于服务对象的满意程度。全球化背景下的地方政府管理逐渐趋向政府公共政策化、公共管理社会化从而形成小政府大社会的格局。“通过参与式民主给公民授权。”在这样的政府中,公共管理的职能部分地甚至完全地转移给非政府公共管理组织。政府从公共管理的具体事务中解脱出来,不仅自身可以达到消肿减肥的目标,而且可以以旁观者的身份审视公共管理的质量和效果。 更小的政府——更好的服务是园区管委会政府社会管理体制创新的中轴。首先,更小的政府。园区管委会根据“精简、统一、效能”和“小政府,大社会”的原则,切实转变政府职能,强化服务意识,仅设立七套常设机构共12个局和1个非常设机构,定编120人,却承担了相当于市一级党政机构和近百个部门和职能,实现了对外(新加坡20多个政府机构)接轨,对内(苏州市及省,国家)接 口的要求。同时,园区借鉴新加坡经验建立了高效的公务员管理体制,既有利于提高政府效能,又有利于实现公共管理的法治化、公开化、民主化。其次,更好的社会服务。园区管委会的社会职能就在于维护社会秩序,提供医疗保险和社会保障,营造有利于工商业发展的良好的园区生活环境。 三、公共管理体制创新与经济发展的巨动 现代公共管理以社会需求为起点,以成本——效益分析工具,通过体制创新以满足社会福利需求,推动区域经济发展,最终形成公共管理体制创新与经济发展形成互动关系。它表现为:经济发展要求公共管理体制创新;公共管理体制创新促进经济发展;同时,随着经济的发展、市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上的体制创新提供更佳的经济制度环境。 1.经济发展呼唤公共管理体制创新 全球化背景下,跨国公司用脚投票选择投资领域。在全球化环境下,跨国公司根据区域投资环境可以随时将生产转移到法律透明度高、劳工法律松、市场机制完善的区域或国家。跨国公司这种用脚投票方式的微妙方式不仅仅要求而且迫使政府进行公共管理体制创新,改善投资环境,树立亲商理念、法治理念、从刚性行政转向柔性行政。 园区学习和借鉴新加坡公共管理经验和经济管理经验,正是希望通过对其借鉴、消化和吸收,在园区尽快形成一种全新的管理体制和运行机制,以制度创新来构造新的招商优势,并为经济的持续稳定的增长构造新的增长点。此外,园区经济发展的战略目标的实现也必须依靠体制创新为先导。园区要实现其战略目标,即成为国际最具竞争力的开发区之-,以及成为我国建立社会主义市场经济新体制的超前试验区,以“管理示范”和“产业辐射”有效带动长江三角洲经济发展,就必须“敢于试验,大胆地试,大胆地闯”,以体制改革为先导,探索出一条以注重功能效益的体制供给来取代单纯的优惠政策,进而形成新一轮经济成长驱动机制的新路。 2.公共管理体制创新促进经济发展 公共体制创新的目标是完善政府过程功能,从而使政府输出功能符合社会生态环境并满足经济发展的需求。体制创新赋予了政府理念、体制、行为新的内涵。 首先,高瞻远瞩的区域经济发展战略规划。园区依据产业发展战略、人才资源战略和区域协调战略的研究,提出园区产业结构发展的原则是“先二后三到二三并重”,重点发展高新技术产业和适当发展高效益产业、高就业产业;提出园区区域协调发展战略是立足苏州,依托浦东,带动长江三角洲和长江流域的开放开发。 其次,亲商思维下更快捷的服务。园区建立上海——苏州工业园区的海关绿色通道。在上海海关和园区海关之间建立电脑联网,使园区的进出口实现直通与口岸式管理,从而极大提高通关速度,方便了客商;园区建立起由网络化职业介绍系统、社会化的社会保障系统、市场化的劳动力价格系统、法制化的管理系统等等。 3.经济发展为更高层次上的体制创新提供更佳的制度环境 随着经济的发展,市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上体制创新提供更佳的经济制度环境,从而形成体制创新——经济发展——更高层次上的体制创新的良性循环。园区在借鉴新加坡经济研究取得阶段性成果,目前,一个规划科学、布局合理、管理严格,借鉴新加坡裕廊镇规划模式建设的国际化、现代化的新城区已在金鸡湖畔初现。 园区对新加坡经验的大软件和小软件借鉴已基本完成,园区已经成为国内最具竞争力的园区之一。在此基础上,园区又树立了新的战略目标;通过体制创新继续努力把园区建设为与世界经济接轨、符合国际惯例的最具国际竞争力的一流园区。而这一战略目标的实现又要求通过更高层次上的体制借鉴和体制创新,从而形成制度供给以满足生产力发展的需要,这样就形成了体制创新与经济发展之间否定之否定的良性循环。 四、园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素 园区八年来的实践证明,有选择地借鉴新加坡经验,以制度的创新营造一流的投资环境,从而为经济社会持续稳定发展建立新的增长点,具有十分重要的现实意义。全国开发区协会、山东省开发区协会、江苏省对外经贸厅先后在苏州举办了“苏州工业园区借鉴新加坡经验研讨班”,对园区借鉴新加坡经验的对外辐射产生了一定的影响。但应该看到,这种辐射的力度是有限的。园区经验的对外推广有待于进一步探索。 当前,我国的改革开放正由经济领域逐步向政治领域扩展,政府管理体制的改革更是方兴未艾,加入wto则构成加速这一改革进程的外部动因。在这种有利的宏观条件之下,园区借鉴新加坡经验的对外辐射作为一种制度创新的要求仍要受到种种现实情境的制约: 第一,从体制创新的内在动力来看,园区经验的对外推广存在着一个“路径依赖”问题。体制创新是对现实社会关系的变革,而现实的社会关系恰恰就凝结在现行的体制框架当中,实际地调控着社会经济生活的运行。它们曾经有过存在的充分理由,并以其巨大的历史惯性作用于当下人们的活动。因此,地方政府及其官员自身对于体制转变的紧迫性的认识,对于改革将要带来的利益关系调整的心理承受能力,以及更深层次的一定区域社会生产方式内部的矛盾运动状况和该地区的社会历史条件,成为制约体制创新的决定性因素。我国各地区之间政治、经济、文化发展的不平衡性将影响到园区经验对外辐射的接受程度,同时意味着学习园区经验同样有一个如何从本地实际出发。因地制宜并有所创新的问题。 第二,从体制创新的外部条件来看,园区借鉴新加坡经验的实践探索是在一种特定的环境下进行的,能否争取到有利的外部条件支撑构成园区经验对外推广的第二重制约因素。园区作为中外政府间的合作项目,一开始就获得了强有力的组织支撑。从中新两国领导人的高度重视到双边三级联合协调体系的建立以及被赋予的一系列“不特有特”、“特中有特”的功能性优惠政策,为园区的运作营造了优越的外部环境。园区作为一个新建的城市实体,是按照一种全新的模式来设计和运作的,它的资金的投入巨大而先天的负担很小,使其得以高起点发展,高效能运转:园区以150人的机构编制规模创造了130多亿元的gdp。园区的实践告诉我们,政府机构和管理体制的改革任重道远。 第三,从体制创新的外部空间来看,我国目前中央政府与地方政府之间的职权划分方式影响着地方政府对于体制创新的能动作用及其形式空间。园区的成功探索为发展中外经济技术互利合作积累了新的经验,即这种互利合作也可以在两国政府之间展开,通过共组的国家财团进行运作,从而拓展了国际经济技术的形式空间。这不能不说是一种新的思想解放和更深层次的对外开放。由此推而广之,对我国的对内开放和地区之间的互利合作也不无启示。问题在于,由于我国实行的是单一制——集权型的政府管理体制,中央政府与地方政府之间缺乏明确的职权划分①,中央政府对地方政府实行双重的垂直领导,这势必制约地方政府对于体制创新的能动性和这种创新的形式空间。园区经验的对外辐射推广有赖于地方政府积极发挥自身能动作用和中央政府的适当授权。 工业创新论文:工业设计创新设计心理学作用探讨 摘要: 随着经济文化水平的提升,人们对工业设计的要求已经不仅仅停留在实用基础上了,越来越多的消费者开始注重工业设计的视觉效果与创新性,消费者的心理开始对工业设计创新产生了重要影响,基于此,探讨了消费心理对于工业设计创新的引导作用和影响。 关键词: 工业设计;设计心理学;创新 随着经济的不断发展,生活水平也随之提高,工业设计创新所关注的内容与日俱增,消费者对美的鉴赏随着物质文化水平的提高也变得更高。良好的工业创新设计能兼顾产品功能和很好的视觉效果,从而更好地吸引顾客的注意,在这一层面上,设计心理学就会发挥作用。设计心理学在工业设计中占着非常重要的位置,起着绝对的引导作用。本文将设计心理学和消费品工业设计结合分析,在一定的范畴内,探讨设计心理学对工业创新设计的影响。 1设计心理学 现代艺术设计理念在社会发展中发挥着越来越重要的作用,在工业界也是如此。但是在现代艺术设计发展的过程中,理论上缺乏统一性,在一定程度上制约了艺术设计的发展。设计心理学属于心理学的一种,在应用领域得到广泛的使用,对于工业设计的创新也有着心理引导的作用。心理表达能够让设计更具有灵魂,将设计心理上升到工业领域,将工业创新与艺术相结合,可以更好的吸引大众达到非常好的效果。因此设计心理学在不断的发展中,成为一门非常受关注的新兴学科。在工业设计中,设计师越来越注重利用设计心理学抓住消费者的心理,使产品得到创新与质感的提高。 2产品的工业设计创新 工业设计是现代艺术设计的一个分支,在充分了解工业设计的概念时更要懂得创新的必要性,这是现代工业发展的结果。在上世纪80年代,工业设计就有了比较权威的定义。工业设计需要合理的训练体制,专业的技术知识,敏锐的经济与视觉感受,建立在专业知识非常完善的基础上,赋予材料全新的理念,在结构上得到创新。整体构造、形状、色彩以及装饰都能焕然一新,在品质和风格上也能得到升华这就是现代工业艺术设计。工业艺术设计实际是一门多元化的课程,多种学科相互交叉融合,审美观念相当于设计心理学而存在,其最终目的是满足大众对于消费品的高要求,根据消费者的不同需求来进行工业设计的生产与创新。工业设计的创新与大众的消费需求是紧密相连的,两者的利益也是相互平衡发展的。 3消费需求心理主导工业设计的创新 工业设计的创新与大众的心理需求是分不开的。大众通常最直接关注的就是产品的功能性与质量。科技在不断发展,大众的审美水平也在不断提高。审美观的不同对于产品的设计要求也会有所不同,在设计中所运用的创新理念是否达到审美的要求,对于一个产品在市场上的受欢迎程度是很关键的影响因素。在工业设计创新中,设计师本身的认知与美学心理占有非常重要的位置。创新就要着重于集优点于一身,跟上时展的步伐,满足大众精神内在的需求。设计师的审美与心理状态直接影响着整个工业设计创新的进程与最终产品的呈现模式。设计师必须汲取新事物,将最新的思想融合到工业设计中去,以了解工业设计的功能性为基础,在形式上做好掌控,不同的产品采用不同的形式,根据不同消费者的心理需求,合理的分配设计模式,尽量在各个方面将产品设计做得更加完善。 4工业设计心理学对工业设计的影响 设计心理学的研究与人是分不开的。工业设计的策划与创造,设计师的主观意见和思维是占首位的。产品的最终设计往往都是设计师来决定的,所以设计心理学是非常重要的存在,应精通设计心理学,以更好的掌握消费者的心理来设计产品。工业设计的创新必须在不断的实践中精益求精。工业设计心理学对工业设计的创新也有着引导作用,恰当的心理表达能够让工业设计更具有灵魂。将设计心理上升到工业领域,工业创新与艺术相结合,可以更好的吸引大众,在大众的消费需求满意度上达到非常好的效果。 5国外设计心理学应用的启示 相比国内,工业设计在国外的发展比较早,由于经济发达,生活水平随之提高,消费者对于产品设计的关注度也不断提高,同时也促进了工业设计的发展。在发达国家,工业设计做出的贡献非常多,所以成为了非常重要的课程备受推广,知识体系相对来说非常完善。在我国,工业设计应在满足大众的最低需求上,追求更加个性化的设计,迎合现代化的发展,吸引更多消费者的关注,产品的设计必须凸显消费者的审美理念。设计师应积极研究不同类型的工业产品,在不断的创新工业设计中满足不同消费者的需求,从而为国内工业设计的发展打下良好的基础。消费者对于产品使用后的反馈也要重点关注,具体在工业设计创新中,就是要关注什么样的创新意识更受大众欢迎,产品还有哪些不足,消费者是以什么样的心态来购买此产品的等等,从不同的产品使用者分析得到相应的消费心理。专业化的工业创新心理学的研究,结合自身发达的生产技术,将设计出更多的经典产品,以满足大众对于消费品的高要求,同时还能根据消费者的不同需求来进行工业设计的生产与创新。 6结束语 设计心理学对于工业设计有着非常重要的影响,设计心理学更有利于让工业创新形成统一的整体。顾客对于工业设计产品的要求早就不仅是停留在产品质量上,产品外表也受到重视,良好的工业设计创新可以吸引顾客更多的注意。工业设计的创新不仅是凭第一感觉,而是要将形态与特征结合当时的心理共同呈现出来,不仅要满足大众的审美,也更要符合大众的心理,因此设计心理学在不断的发展中,起着越来越重要的引导作用。 作者:李维 单位:西南林业大学 工业创新论文:工业设计发展创新能力策略 摘要: 目前,我国产品的需求量很大,而从导致了国内的工业设计发展可谓是非常迅速。本文分析了我国工业设计发展过程中的创新现状,并详细提出了如何解决我国工业产品设计存在的创新能力不足的方法,并为针对我国的未来工业设计发展提出建议。 关键词: 创新;科技;文化 当前,虽然我国工业设计发展很快,但是在其发展中还是存在着问题。最重要的就是缺乏创新力这个问题。如何解决创新这个问题,从而使得中国工业产品的制造模式从中国制造转变到中国创造,这成了工业设计当下极其重要的问题并且决定了中国工业设计的未来前景是否光明。 一、工业设计的创新重要性及我国创新现状 1、工业设计的创新重要性 工业设计是以工业生产为前提的造物计划,是设计人的生活方式,更是艺术和科学技术的完美结合。创新是可以最大程度的提高生产力,只有大力的在工业设计这个领域进行创新才能更好的从用户与企业双方的角度解决产品的概念、造型、色彩、结构、功能、人机界面等方面的具体问题,[1]简言之,工业设计的根本是创新,创新可以更好的让科技和文艺相结合,这同时也是提升产品质量的根本举措。 2、我国工业设计的创新现状 近年来,在我国经济的快速发展与科学技术的迅速提高下,我国的工业产品设计发展的很快,但是与发达国家相比还是存在较大的差距,其首要问题便是创新力不足。 1)工业设计创新体系尚未形成 改革开放以后,我国推行了一些创新政策,以便推动我国工业设计创新体系建设。2010年7月,工信部等部门联合了《关于促进工业设计发展的若干指导意见》,对促进我国工业设计产业发展、工业设计创新有积极作用。但是工业设计创新没有上升到国家创新战略,原因大体上可以有两点:其一,缺乏专门的政府管理部门;其二,国家没有出台具体创新产业促进政策,如财政、税收、融资等。 2)企业设计创新意识动力不足 目前,一些大型企业的产品设计能力已经有了很大提高,比如:联想、格力、海尔等大型企业,这些大型企业因为资金充足,品牌效应的发展,所以相继成了工业设计部,介入了产品的生产和设计以及销售等方面,因此大大的提高了其产品的价值。然而,从总体上来看,存在很多中小型企业生产的产品都是在“克隆”国外的产品和生产技术,由于工业设计模仿与抄袭成本远低于创新成本,实力较弱的中小企业更多地选择回避工业设计创新。 3)企业类型限制了创新 当前,很多大牌其生产产品都使用代工厂的模式,自己掌握了产品核心的技术,在别的发展中国家进行组装,从中赚取劳动力的成本。我国是发展中国家,劳动力成本很低,存在着很多企业都是代工生产模式,贴着欧美产品的名片,用着它国的技术,自己只是出劳动力来生产和制造,这些企业可以说是没有市场压力,因此很大的程度逃避创新。例如富士康就是一个典型的例子,核心技术是美国的,生产厂却是在中国,其主要工作是生产和组装苹果的产品,却没有苹果的核心技术。 4)产品的中华民族传统文化表现的缺失 目前我国很多企业在设计的产品并没有很好的融入文化,市场上仅仅存在一些旅游商品具有传统文化特色,这是远远不够的。现阶段,我国要想从制造转变成创造,必须在工业产品设计过程中大力发展优秀传统文化,在工业设计创新理念中真正表现民族底蕴,而不是在产品表面上进行宣传。 二、我国工业设计发展过程中创新能力不足的应对策略 1、从宏观层面构建工业设计创新立国战略 工业设计要想在未来得到了大力的发展,我国必须要将工业设计创新纳入国家创新战略。近年来,国家已经开始了扶持工业设计这门产业,然而仅仅有这些是不足够,因为中国作为未来的制造业大国以及未来的世界经济和政治强国,我国也必须尽早构建工业设计立国战略,同时政府要给以工业设计帮助,其可以提供优惠政策帮助该市吸引和聚集人才,比如:无锡目前已建成了国内唯一的国家级工业设计主题园区——无锡工业设计园区,集聚了大量优质的工业设计创新资源。政府以各种优惠政策鼓励各产业需求和应用工业设计创新成果。[2]政府还可以建立创新平台,用以鼓励设计群体进行创新,从而提高企业制造业的竞争能力。 2、在设计中进行中国传统文化创新 具体的文化运用在设计中的方法可以分为三种:①在工业设计产品的造型上可以运用传统的文化造型,比如中国的甲骨文等;②在产品的材质上可以使用中国的本土的原料,比如竹子等;③在色彩配色上可以在工业产品上的一部分使用中国标志性的中国红。产品设计的民族文化应用不仅要体现在表象上,还要体现中国特有的思想,可大体上分为儒家和道家。思想是设计的灵魂,并且指导着设计。众所周知的日本品牌无印良品,其营造了一种具有东方韵味,体现了日本民族文化。 3、加强创新性人才的培养 一个产业的发展依靠教育。工业设计这门学科在80年代只有20所高校开设,2014年,高校开工业设计专业的将近有200多所,由此可见,工业设计这门学科已经在高校普及了。在信息化时代,工业设计教育不应该仅仅从本专业角度去培养学生,应该在多个交叉科目方面去指导学生。在扎实的专业基础上,拓展学生在科学、艺术与人文性方面的知识,让学生在多学科之间的融会贯通、兼容并蓄,此乃培养优秀工业设计人才实现创新的基础。此外,高校可以尝试发展建立项目创新基地,并且利用一部分的课程时间,由老师带领学生一起去基地进行产品设计操作实践。通过这样的学习,学生可以理论和实践结合的去理解产品设计,把创新的理论直接运用到实践上,一方面他们去学习老师在课堂说的工业设计理论创新知识体系,另一方面学生可以在基地进行操作练习。这样的教学体系会更加有利于学生的创新思维的培养,因此高校的学生的创新积极性应该会有所提高。 作者:汪天雄 单位:贵州师范大学 工业创新论文:中小企业工业设计创新模式研究 1中小企业工业设计创新现状及特征 1)工业设计开发能力匮乏是制约中小企业发展的瓶颈,其主要表现在设计师、设计资源及设计投入严重不足,缺乏系统性的设计团队,产品同质化现象严重且品质及档次低;2)缺乏品牌形象设计与营销传播是提高中小型企业知名度的主要阻力,其主要表现在缺乏对企业形象的统一规划和设计,整体形象混乱,营销观念落后,缺乏对消费者及市场的深度研究,目标市场模糊,营销方法单一,不注重品牌形象建设与维护,设计传播力度广度不够等。 2工业设计产业集群与中小型企业设计创新 2.1工业设计与产业集群 2.1.1产业与产业集群 产业集群则是指在某一特定区域内的公司、企业、相关机构、支持体系等,因共同性和互补性而形成的地理上接近的相互联系的群体。据其定义,产业集群行为主体包括企业、知识机构、服务机构,具有主体地域化聚集、高度专业化分工、社会化竞合的市场特征。综上可看出,产业集群是一种具有创造性和创新性的空间经济组织形式,是特殊地域、同业交往、行业文化、产业技术链和价值链等的集中、融合,其实质是分工、合作、竞争、创新、知识共享和文化共通。 2.1.2工业设计及其产业化分析 工业设计是以批量化工业产品为对象,综合运用工学、美学、经济学等知识对产品材料、结构、形态、色彩、表面加工、装饰等进行整合优化的创新活动,延伸化的工业设计还包括在产品开发过程中对产品包装、宣传、展示、市场咨询与开发等创新活动,其目的在于为产品、开发过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质,随着工业设计市场的发展与成熟,工业设计逐步摆脱工业产品这个载体而从生产向服务、流通领域扩展,呈现出产业化特征。从工业设计的性质来看,工业设计具备产业形成的条件———规模性、商业性、组织性,是从工业产品生产环节中分离出来的服务于制造业的服务产业,属于生产性服务业,其核心是创意和文化;从产业要素来看,工业设计产业化要素应该包括外部环境因素、产业集群要素、政府要素;从产业链来看,工业设计产业链不是一个单向的线性结构,而是一个循环的网状结构,工业设计产业链由设计教育、设计资源、设计创意、生产制造、营销传播、分销渠道、消费者等构成,并且通过一系列运作将工业设计创新的价值传递到消费者手中,消费者、销售商、售后服务通过信息反馈指导下一代新的产品开发,具体关系如图1所示。 2.2工业设计产业集群对中小企业设计创新的作用机制研究 审视中小型企业工业设计创新现状,通过对工业设计产业化及集群经济的理论研究,笔者主张,工业设计产业在经历专业化到规模化发展后须走集群化的发展道路。所谓工业设计产业集群就是指大量高度专业化、个体独立在整体上却相互关联的工业设计企业(包括工业设计公司、企业、高校组织等)以及与工业设计产业链相关的企业,依据专业分工和协作建立起来的,在一定时间、空间和区域内柔性聚集并形成的一种既竞争又合作的创新型集合体。这种集合体对于提升区域工业设计创新,带动区域经济,更好地服务于中小企业,提高中小企业核心竞争力具有重大的价值和意义。 2.2.1工业设计产业集群是中小型企业工业设计创 新活动的重要载体和有效组织形式随着经济的发展,市场环境日益复杂多变,设计创新项目日益庞大、技术日益复杂,再加上工业设计创新不是简单的孤立事件,而是系列化和群体化现象,对中小企业而言,仅凭一个企业或几个企业很难独立地、系统地完成整个创新过程。产业集群专业化的高度集中,既具有内部规模优势,又具有外围支持体系,同时在集群过程不断产生集群效应,不断提高区域内整体的核心竞争力,故而在工业设计创新的过程,既能充分发挥中小企业自身优势,又能克服中小企业在工业设计创新过程中人、财、物等创新资源的不足,因此,中小企业应结合自身情况,充分利用工业设计产业集群优势,是实现其自身工业设计创新的有效形式。 2.2.2工业设计产业集群对中小企业工业设计创新的促进作用分析 产业集群聚集了大量专业化的工业设计公司及与工业设计产业链相关的企业,聚集后的资源共享对于中小企业工业设计创新提供更大的优势,[5]主要表现在:1)集群内的企业通过分工和协作减少了企业自身人力、财力、物力、技术等资源的分散,同时集群内的企业存在不同的优势,可实现优劣势互补;2)工业设计产业集群中的集体学习机制,形成产业内部的学习和创新机制,为中小企业互动式、开放式学习提供了可能,进而不断改进和完善自己的不足;3)工业设计产业集群化有利于降低中小型企业设计创新的成本和风险;4)工业设计产业集群化有利于降低中小型企业设计创新的成本和风险;5)工业设计产业化有利于中小企业创新的扩散与转移,产生协同效应。 3基于工业设计产业集群的中小企业工业设计创新模式 随着创意产业及工业设计产业的发展,中小企业工业设计创新也取得了一定的成果,但每个城市由于地域、经济、文化、教育水平的层次不齐,中小企业的工业设计创新程度也表现出巨大的不同,如北京、上海等地与湖南、江苏、安徽、湖北、浙江等地工业设计的创新水平就存在一定的差距,因此每个城市应该根据自身政治、经济、文化、教育等发展的不同发展工业设计产业。依据中小企业工业设计创新的特点及工业设计产业的特点,总结了2种以工业设计创新为主线的创新模式。 3.1政府主导下的政产学研创新模式 该模式适合江苏、浙江、广州、深圳、湖南、湖北等以外向型制造业为主的省市。 3.1.1政产学研概述 根据上述分析论证,结合产业集群的特征,笔者认为产学研能够很好地实现优劣势互补,是促进中小企业工业设计创新和工业设计产业发展的途径。但正如广州美术学院的童慧明教授所说,我国工业设计产业的发展仅仅依靠“产学研”是远远不够,还必须依靠政府,因此主张在政府主导形式下的产学研,即政产学研。政产学研是指在政府主导作用下,综合利用产出主体———企业(本文中指中小企业)、学习的主体———高校、研究的主体———高校与科研机构三者不同的实践资源、知识资源、科研资源等各自的优势协调,满足三方利益,形成一种教育、科研、实践相结合的共同发展的合作机制。 3.1.2政府主导的必要性分析 1)工业设计市场及产业发展的成熟程度需要政府主导。目前,江苏、浙江、广州、湖南、湖北等地工业设计市场及产业发展还不够完善,反映到市场上就是空喊口号,造成市场上表面繁荣,我国提出工业设计产业的系列化政策已有30余年,但真正在做工业设计、真正利用工业设计提高企业创新程度的企业又有几家,我国企业设计创新在世界创意经济体系中又有几份提高?这从某种意义上讲,是中国大部分企业包括中小企业对工业设计创新的理解不够,缺乏工业设计自主创新的思想。对比60~70年代的日韩,日韩工业设计的振兴是正是通过政府参与并建立起设计先行、设计立国等相关策略才取得其当今设计制造业的国际地位。我国工业设计产业的振兴也需政府从宏观到微观层面对中小企业的工业设计创新进行规划,做出主导型榜样,从而引导中小企业朝着正确的方向发展。工业设计创新经济具有巨大的经济推动和社会带动效应,但前提是工业设计必须孕育于完善的市场机制中,需要政府进行一系列规划,包括宏观的工业设计创新观、工业设计产业发展规划、政府层面的工业设计运行与交流平台等,也包括微观中的市场准入条件、运作方式、政府扶持政策、设施建设、制度完善、市场监管与质量评估等等。2)行业自身特征需求政府的主导作用。工业设计创新是一项综合性要求很高的活动,对于中小企业而言,不仅需要大量费用的支持、市场环境的支持、也需要大量人力资源的支持,而这些对于中小企业来说显然是很难做到的。这就需要政府从工业设计整个产业链入手,在相关环节进行相应的支持,只有这样中小型工业设计创新才有可能实现。 3.1.3产业集群下的政产学研创新模式模型 这种政产学研是在工业设计产业集群的理论背景下提出的,政府、企业、高校及科研单位等理应成为工业设计产业集群的主体,利用产业集群的网络知识数据库实现中小企业的设计创新。在此基础上引领中小企业工业设计创新和工业设计产业的健康发展,进而辐射周边省市,该模式的重点工作应放在工业设计创新的推广与交流、设计人才与教育、设计文化的营造等之上,在政产学研的基础上,具体措施如下:1)依据城市情况打造工业设计产业链聚集区,形成工业设计区域相对集中,营造设计氛围;2)加强政府主导的工业设计创新服务平台及数据库建设;3)建立完备的工业设计人才教育与培养体系;4)政府加大对工业设计研发的投入;5)借鉴国外设计产业发展模式,将设计融入城市,打造设计之都;6)政府主导建立专业的中小企业孵化、融资、咨询等服务体系。在上述理论研究的基础上,分析了各主体之间的关联关系,笔者建立了如图2所示的模型。1)整个框架构成了工业设计产业集群模型,在产业集群中存在政府部门、产学研集合体、服务性机构等,他们通过政府主导的设计服务性平台建立起彼此的关系(黑粗箭头线所示);2)在政府主导模式下,政府向产学研部门提供相应的服务支持体系,保证中小企业的工业设计创新能够顺利展开,见图中政府部门同产学研集合体之间的关系;3)在中小企业工业设计创新过程中,产学研各主体利用各自自身优势,在协调自身利益的前提下为中小企业工业设计创新完成自身职责。 3.2政府引导下的市场驱动创新模式 该类模式适合工业设计产业市场已经相当成熟、经济、文化、教育的核心城市北京、上海等城市。受这些城市的整体影响,中小企业对工业设计创新有相对足够的认识,已经初步形成了城市独特的设计文化和氛围,产业发展已形成稳定的发展模式,能够根据市场的变化进行设计创新,在这种环境下,就要由政府主导变为政府引导,走市场主导的中小企业工业设计创新模式。在上述城市中,当地的制造业己形成数目巨大的中小企业规模、设计产业园、创意产业园,产业集群的趋势正向集群品牌发展,对设计发展有迫切的需求。因此该城市中小企业应该采取以下措施:1)利用产业集群优势,以研究市场变化、消费者行为为前提,通过设计创新不断强化设计在品牌建设中的中心位置;2)政府应针对中小企业进行政策、金融、基础设施、基地等扶持,引导当地企业发展设计;3)规范设计市场,加强知识产权保护;4)政府应引导人才培养、科学研究等以保证工业设计产业的良性发展。中小企业是中国国民经济的命脉,中小企业打造设计与品牌,是综合国力提升的必要手段。要提升这些城市中小企业的设计和品牌,就要建立完善地从设计咨询与服务、工业设计原创设计、品牌形象设计、品牌营销与传播的完整工业设计产业链体系。工业设计产业园中应包含这些体系,在这种产业园中,政府引导、设计机构及科研组织、中小企业、服务机构等应真正搭建起专业化数据互动平台和运营平台。对于上述模型做以下分析研究:1)从工业设计产业集群系统模型来看,市场驱动、政府引导创新模式的关键在于政府对网络平台的构建与监督;2)集群中主要的因素中小企业、服务机构、知识机构、设计机构、网络平台建立彼此之间的相互关联,形成巨大设计产业网络;3)集群主体通过集群化优势对中小企业实现设计创新。 4总结 工业设计具备了产业化的条件,走产业化道路是对创意产业背景下工业设计发展的准确定位,工业设计产业集群是弥补中小企业工业设计创新劣势而进行的提升性策略研究。中小企业工业设计集群化、规模化是必然发展的趋势。 作者:朱炜 单位:湖北汽车工业学院机械工程学院