浅谈节能降耗创新发展:做好节能降耗统计促进科学发展 摘要:做好节能降耗的统计工作是落实科学发展观的要求,节能降耗既要靠行政手段,也要靠市场手段。行政手段明确导向,市场手段因势利导,应将两者有机结合起来,双管齐下,把强化政府责任作为实现节能降耗和污染减排目标的关键环节,把完善市场调节机制作为基本手段,以建立长效机制,取得根本性的突破。 关键词:节能降耗 行政手段 市场手段 关键环节 统计的作用是通过正确地完成统计的基本任务,提高统计的服务质量来发挥的。它包括以下具体内容:一是全面反映国民经济和社会发展的水平、规模、结构、速度、比例、效益,预测其发展的趋势,阐明经济和社会发展的统计规律性,为党和国家决定正确的政策,制定符合实际的计划提供准确、灵通、完整、系统的统计信息;二是经常检查国家政策的实施和计划完成的进度,说明政策和计划执行好坏的原因,考核经济效益和社会效益,评比先进和后进,揭露生产、建设、流通等领域中经营管理的问题和各种浪费现象,检举、揭发违反国家法令,破坏国家计划的行为,针对国民经济和社会发展中的实际情况与问题,实行全面的、严格的统计监督。 根据统计数据,我国能源效率为33%,比国际先进水平低10个百分点,主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。由于经济粗放型增长,能源利用效率低、浪费大、污染重,我国能源日趋紧张。据世界银行研究,企业对解决能源问题的贡献率只有20%,世界各国的实践也表明,解决能源问题,必须由政府管理部门来主导,通过全面到位的监管体系来实现。我国节能降耗、能源安全和环境保护都对政府的有效作为提出了更高的要求。“十一五”规划将节能降耗放在了非常突出的位置上,政府必须完成的主要约束性指标中,资源环境方面的指标近一半。这是因为能源消耗指标居高临下、甚至不降反升的原因,最根本的还是由粗放型经济增长方式造成的,而在经济增长方式转变的过程中政府处于关键地位,既是改革的对象,又是推进改革的主导力量。即使在市场经济高度发达的西方国家,政府仍十分重视对节能工作的引导和干预。因而,政府应充分发挥作用,弥补市场不足,矫正市场调节机制的失灵。 政府要切实转变职能,不能再作为经济活动的主角,主导资源的配置,而是要创造良好的发展环境并转变职能、努力为市场主体服务,作为经济发展的裁判而不是运动员。为此,必须通过深化体制改革、解决经济运行中结构不合理、增长方式粗放等深层次矛盾,为节能降耗、建设节约型社会创造必要的条件。“十一五”时期,要加大改革攻坚力度,稳步务实地推进行政管理体制、财税体制、投资体制和土地管理体制等重点领域和关键环节的改革,力争在行政管理、财税金融、国有企业、社会领域等体制的改革上取得新突破,形成有利于节能降耗的体制环境。以往节能降耗之所以效果不明显,是因为生产要素价格和资源产品价格长期受国家管制,严重偏低。 完善节能降耗考核指标体系统计,有利于帮助和督促各级政府落实降低单位GDP能耗目标;有利于加强能源消费预期目标管理、监测和预警;有利于动员全社会各方面落实节能降耗的具体措施,加强对能源消费的全方位管理,促进经济增长方式转变,推动节约型社会建设。通过行政手段推动节能降耗,关键要完善考核体系,将能耗指标纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核体系,作为地方各级政府领导班子和领导干部任期内的考核指标,作为国有大中型企业负责人经营业绩考核的重要内容,使节能降耗成为政府、企业和社会各方面的共同任务,形成科学的激励机制,明确责任,使节能降耗指标落到实处。国有资产监管部门尤其要加大科学管理力度,把节能指标作为考核国有企业及其领导人经营业绩的一项硬指标。 政府要根据统计数据了解和加强和改善能源宏观调控。要继续推进金融、财税和投资体制改革,健全国家计划和财政政策、货币政策等相互配合的宏观调控体系,进一步向节能降耗倾斜,形成有利于集约型经济增长和节约型社会建设的运行机制。加强和改善宏观调控的重点是,促进产业结构调整,鼓励自主创新,发展循环经济,有效控制能源资源消耗和污染排放;大力推进节能降耗、保护环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会;继续控制高耗能、高污染产品出口,制定鼓励资源性产品进口的政策措施。对能源开发和使用的宏观调控还表现在价格的合理制定上,通过价格等经济手段对能源的生产和使用进行调整控制是政府部门的重要职责。在资源价格完全市场化之前,政府应在控制价格总水平的前提下,积极调整价格结构,合理调整垃圾处理等公共服务价格和收费。还要把节约资源作为编制各类专项规划、区域规划和城市发展规划的重要指导原则,把节能降耗作为结构调整的重要目标和深化税收、财政、投资、金融等改革的重要内容,并继续推进现代市场体系建设。 要完善政策法规,依法推进节能降耗。能否推动节约型社会建设,实现能源的合理开发和节约利用,关键是看政府主导的监管体系是否到位。目前,能源产权、能源消耗、污染排放、安全生产等方面的法律法规还不健全,税收杠杆的调节作用不够充分,诚信体系不完善,政府引导不到位,外部监管不落实。只有依法建立起完善的监控体系,国家才能实现对能源生产供应的有效调控;才能在社会各领域全面推行节能降耗,有效治理环境污染,推动节约型社会和环境友好型社会建设。要按照《节约能源法》和有关法律法规、标准的要求,完善节能的相关法律,并制定配套法规和政策。加快制定石油节约、建筑节能的法规,形成有利于节能的政策法规环境。要建立健全与市场经济体制相适应的促进能源资源节约和有效利用的法律法规。要依法加大执法和监督检查力度,加大对能耗高、污染重企业的惩处力度,使约束真正“硬”起来,堵塞能源资源浪费漏洞。 节能降耗、建设节约型社会既要靠行政手段,也要靠市场手段。行政手段明确导向,市场手段因势利导,只有将两者有机结合起来,双管齐下,才能建立长效机制,取得根本性的突破。 浅谈节能降耗创新发展:我国轧钢生产技术发展与节能降耗研究 【摘 要】轧钢生产是钢铁工业生产的一种重要加工方法。本文研究了轧钢生产技术发展的特征,分析了我国轧钢生产技术的现状,提出了我国轧钢生产节能降耗的建议和轧钢生产技术发展的方向 【关键词】轧钢;生产技术;发展;节能降耗 随着我国经济的飞速发展,社会的不断进步,人们生活质量也日益提升,再加上市场的激烈竞争,对钢材的需求已经不再固定在数量上了,而是追求其品质以及种类。改革开放以来,特别是进入 21 世纪以来,中国钢铁工业飞跃发展,为中国社会进步和经济腾飞做出了巨大贡献。轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节,是钢铁生产的一种重要加工方法。轧钢企业担负着生产钢材的重要任务,我国近年来,轧钢领域在轧制工艺控制技术和生产线成套装备技术,以及高性能钢材品种的研发方面都取得了显著的进步。轧钢技术的成果也在建设现代化国民经济中的作用越来越重要,因此,轧钢生产技术的研究与应用就不仅仅是轧钢领域的事情,而是关乎整个国民经济的大事。我们南京钢铁联合公司棒材厂,一直主要从事轧钢生产,在轧钢生产技术发展方面取得了显著成果,现结合我厂多年生产轧钢的工作实践,对我国轧钢生产技术发展提出研究。 1 轧钢生产技术发展的特征 近年来,我国轧钢生产的技术进步取得了长足发展。在型钢生产方面,H 型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制、三辊Y 型轧制技术得到了应用和发展;在板带材生产方面,板厚和板形控制技术已趋与成熟,中厚板平面形状控制技术和无切边技术的应用,大幅度提高了成材率和产品的质量档次;在钢管生产方面,限动芯棒连轧管技术,ACCUROLL 成形技术,UOD、CBR 和复合成形技术等,都是高新技术在轧钢生产领域应用结出的成果。高新技术的应用是轧钢生产技术发展的显著特征。 以计算机技术为中心的高科技的使用给轧钢的制造技术带来了很大程度的创新。金属变形的程序已经改变到使用计算机技术和模型进行配合,在很大程度上转变了轧钢制造的方式;使用计算机技术对型钢、钢管轧制以及板带材进行立体的解析以及模拟,提升了模型的精准度,对系数的变革、产品品质的预测、技术系数的改善以及设施的策划都有着很大的帮助;在判别变形过程中使用计算机进行虚拟的模拟取代了以往进行真实的物理实验,同时经过几何状态预测以及掌控,深入到合金结构能力预测以及掌控。 轧机的计算机技术掌控从模型改变到专家体系以及人工进行掌控,例如对加热炉的掌控以及改善、调节动态辊缝、掌握张力、有关掌控的配合、事故判断等。在同一时间,高精确度、多系数的在线全面检查措施和强灵敏性的掌控体系配合,确保了轧钢制造的高精确度、高品质、高效率,推动轧钢制造进行改革。如,在形状精准度上,热轧带钢其厚度差异在三十毫米左右,冷轧带钢其厚度差异在二到五毫米左右,板形不平整度能够控制在5-10I,棒形材料直径的差异在零点一毫米左右,线形材料直径的差异在零点零五毫米左右,随着高新科学技术的使用,轧钢制造也在改头换面,轧制产品代表着高新科技的方向。 2 我国轧钢生产技术的现状 随着我国钢铁产业的快速发展,在产品的质量和品种上都快速的提升,目前在钢铁行业深加工不断的增加,从而也导致了轧钢工序能耗的增加。由于技术水平及工艺方面的原因,我国的轧钢工序与国外先进国家相比,无论是冷轧还是热轧在能耗上都与先进水平存在着一定的差距。二者在能耗的百分比上,我国的轧钢工序能耗要高出百分之二十左右,这样每吨钢的能耗则都会相对高出国外较大的比例。现在由于钢铁企业在装备、技术和管理等方面存在着很多不完善的地方,所以导致能耗的增加,但在轧钢系统中对能源消耗较大的则是轧钢加热炉,其对能源的消耗占整个轧钢能源消耗的百分之六七十,所以在当前我的钢铁行业中,节能的潜力还是很大的。 目前,整个世界都在提倡节能环保,自从哥本哈根会议以后,全球各国都开始重视环保节能问题,人民的节能环保意识也越来越强。在我国,钢铁行业能耗占我国总能耗高达 12%,而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的“大头”,因此,开发研制轧钢生产的新技术的同时,要着重加强轧钢生产中的节能技术。 2.1 板带热轧的技术 板带热轧的生产工艺流程,一般包括坯料准备、加热、轧制、精整。热轧带钢坯料有扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和锻坯。优选连铸板坯。坯料尺寸(长、宽、厚度)对轧机的生产率、坯料的成材率和钢板的力学性能有直接影响。坯料尺寸选择的原则是厚度在保证压缩比的前提下,应尽可能小,宽度尽可能大,长度尽可能接近坯料的最大允许长度。坯料在加热前,要对其表面缺陷进行清理,如坯料热状态下的火焰清理、冷状态下的火焰清理、机械加工清理、风铲铲销、电弧清理和砂轮研磨等。 加热坯料的目的提高轧件塑性,降低炸就爱你变形抗力。此外加热高合金钢可以使钢中的化学成分得到均匀扩散,加热温度一般在 1150~1300℃,视钢种不同、控制轧制要求不同而异。合理的加热工艺制度能保证轧机效率,钢不过热、过烧、脱碳,防止轧低温度钢造成材料缺陷和断辊事故等。加热板带钢所使用的加热炉有连续炉、室式炉和均热炉。 轧制是钢板成形阶段,分除鳞、粗轧、精轧三个阶段。除鳞是利用某种方法将坯料在加热时产生的鳞,即氧化铁皮除掉,以免压入钢板表面形成表面缺陷。目前除鳞方法使用最多的是高压水除鳞。粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度,同时进行大压缩延伸。精轧除将粗轧后的轧件继续延伸外,主要是控制质量,包括厚度、板形、表面质量、性能的控制。 精整工艺随着钢种不同而异,可大体分为两类:一类是碳素钢、低合金钢精整工艺,通常有轧后冷却、矫直、翻钢、画线标识分类等。冷却方式有自然冷却、强化冷却、缓慢冷却等多种冷却方式。 2.2 低温轧制的技术 低温轧制的技术,其节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗,并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗,而且轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。 开发大型冷连轧生产线。第一次由我国技术总负责设计的鞍钢 1780 大型宽带钢冷轧生产线于 2005 年成功投入运行,混合配置六辊四辊轧机,采用先进关键技术,酸洗冷轧联合生产技术、紊流盐酸酸洗技术等。主要产品有高品质轿车板、高档次镀锌原板等。此外,还发展了薄板坯连铸连轧生产线、三辊连轧管机组生产线等。 近年来,我国轧钢工艺技术主要是研发、改造轧制与控冷新装备以及发展高质量高性能新产品。主要有以下较为突出的轧制技术:一是半无头轧制技术,集成创新了半无头轧制配套技术。二是长尺钢轨轧制及在线热处理生产线技术,实现了喷风强制冷却轧后高温钢轨。三是控制冷却技术,基于传统集管层流冷却系统,混合配置喷嘴倾斜布置的压力喷射式超快速冷却系统,实现了热轧带钢的超快速冷却。四是轧制数学模型优化技术,研发了调优宽带钢冷连轧数学模型系统,连续轧制过程中,钢冷连轧机柔性轧制得到最大程度的实现。 2.3 轧钢生产中节能技术 轧钢生产中节能技术主要有以下几种。 一是蓄热式燃烧技术,蓄热式燃烧技术在轧钢系统中应用后,有效的降低了燃料的消耗指标,目前在轧钢系统的加热炉中通常会采用蓄热式燃烧技术,由于其对炉内烟气进行充分的回收,从而大幅度的降低了对燃料的消耗,这样在节约燃料的同时也有效的降低了成本,同时还能使炉子的产量得以提高,减少了二氧化碳和氮化物的排放量,对保护环境起到了积极的作用,所以在钢铁企业中应进行广泛的推广应用,相信对降低轧钢工序的能耗具有积极的作用。 二是加热炉绝热技术与高温节能涂料,目前在加热炉上普遍使用节能涂料来提升炉子的生产率和经济效果。节能涂料中主要成分为炭化硅粉,目前由于加大的了对节能涂料的研发力度,相继有其他系统的节能涂料被开发出来,并应用于加热炉中,节能效果显著,最高能达到节约能耗的百分之二十左右,对炉子的生产率也能提高百分之二十五左右,效果很明显。 三是高温低氧燃烧技术,采用高温低氧燃烧技术,可回收大量的烟气余热,节约燃料约 50%左右,能大大缩短加热时间,提高生产率,节约能源,降低氧化烧损,成为 20 世纪 90 年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新节能燃烧技术。 低温轧制与轧制工艺润滑技术低温轧制技术是降低轧钢系统工序能耗的重要节能措施。降低加热炉出钢温度可以减少燃料消耗,但其变形抗力和轧制功率增加。近年来,许多轧制生产的实践经验已经证明降低燃耗的节能效果更显著,当温度问1100℃出锅时,降温节约的能耗达9.6%,且出锅温度降低则氧化铁皮量显著减小,低温轧制在燃料消耗和氧化铁量的降低上所获得的效益,完全能抵消并超过提高轧制功率所增加的成本。对许多轧机而言,采用工艺润滑技术能降低轧制的能耗,特别是对钢板轧机尤为重要。钢的热轧温度一般在800℃~1250℃,在变形区轧辊表面的温度可达 450℃~550℃ ,因此 ,需要用大量的水冷却轧辊。通过实验可以发现,采用热轧工艺润滑,由于轧制力的降低,轧制动力的消耗约下降8%。 3 我国轧钢生产节能降耗的建议 我国在轧钢生产节能降耗中,需要加强以下几点工作。 一是提高装备水平,淘汰落后生产能力钢铁企业必须结合整合进程,及时淘汰落后生产能力,按照等量置换原则,淘汰国家公布的淘汰类落后生产能力(设备和工艺)。 二是优化产品结构。钢铁企业一方面要巩固现有产品的现有市场份额,实行专业化、精品化生产;另一方面要大力发展优质板带类钢材,提高中厚板、热轧薄板、冷轧薄板和涂层板材产品质量,开发优质船板、石油行业用板、汽车及家电用板等高档板带产品。优化产品结构和提高装备水平是密切关联的,都是钢铁行业实现由“大”变“强”,挖掘节能减排潜力的关键环节,也是降低单位产值能耗和单位工业增加值能耗的主要途径。 三是调整工艺结构和原料结构、能源结构。工艺结构、炉料结构与能源消耗水平有很大关系,合理的工艺结构、炉料结构对降低能源消耗起着重要作用。提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺,采用薄板坯连铸连轧工艺,轧钢坯料热装工艺等技术均有比较明显的节能减排效果。炼铁工序要实行精料,配加一定比例的球团矿。多用球团矿,少用烧结矿就可节能。同时球团矿含铁品位高于烧结矿,又可以实现提高入炉矿品位的效果,还改善了高炉的透气性。焦化工序通过多喷吹煤粉,可以改变高炉炼铁能源结构,少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。 4 轧钢生产技术发展的方向 冶金生产的短流程与上下游生产工序集成一体化,是当代轧钢生产技术出现的发展总趋势。市场经济发展是这一趋势的客观需要,要想在市场竞争中脱颖而出,必须要凭借轧钢生产技术的先进性。因此,对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是在轧钢生产技术中,必须要得到重视的。近年来,轧钢产业发展十分迅速,在轧钢生产当中,技术已经有了很大的改善,相较之前传统的轧钢技术而言,当下在生产效率和产品质量上已经有了很大的提升。 近年来基于对固液共存状态下液态金属流动、结晶、化学成分分布的固态金相组织特征,应力应变状态的解析等科研成果,出现了熔融金属凝固与变形、铸轧技术等。基于对多组元计算相图、第二相粒子与晶界交互作用、相变、再结晶、结构形成与发展、组织模拟与性能预报等研究成果,热轧对金相组织性能的调节及有效控制能力大幅度增加,这样不仅提高了轧钢生产的质量,对于轧钢生产技术而言,也有了一个较大的突破,在此基础上出现了诸如控制轧钢、钢轨在线全长淬火、双相及多相刚才生产技术等,把钢材热轧和金相热处理结合起来。在冷轧方面,带钢酸轧机把酸洗和轧制工序连成一体。带钢全连续联合机组把酸洗、轧制、退火、平整工序连成一体。可以看出,轧钢的内涵已经突破了原有的界限,显著地向着上、下工序拓展。 浅谈节能降耗创新发展:节能降耗工作在企业发展中的助推作用 摘要:成本管理中的控制和降低问题是制约企业发展的核心瓶颈,如何将现有的设备设施、人财物力发挥到极致才是重中之重,节能降耗尤为关键,可谓是企业生存发展的综合性科学难题,也是行业间一直探寻、不断公关的课题。文章分析了节能降耗对于企业发展的意义,以引起企业管理者的进一步关注。 关键词:企业发展;节能降耗;成本管理 作为一个企业而言,一切的工作重点均围绕生产效益开展,效益和产能有时候是一对矛盾体,在成本适当、合理优化的时候,产能量产效益突出。而在市场低迷,成本较高的时候,产能过剩则等于自杀,直接导致企业无法生存,退出行业竞争的游戏规则,丧失核心竞争力。成本核算成为困扰管理团队的核心难题,行业间业绩比较也逐步通过能耗对标,指标分析来判断。如何找到一个降低成本的办法,成为行业间互相学习之余持续探索的瓶颈问题,节能降耗工作成为了关键的必攻 课题。 1企业发展过程中面临的诸多影响因素 制约一个企业生存发展的因素诸多,但归结起来分为外因和内因,即外部因素和内部因素。外部因素包括市场行情的改变,这既包括季节性消费因素,又包括消费群体因素的改变,也包括原料成本的高低因素,更包括管输、运力费运的增减,还包括竞争环境的变化等外部干扰因素,统称为外因。内部因素则体现在劳动力成本的变化,设备设施运行周期状况的变化,运行调整优化情况的好坏,安全事故事件的管理情况,也包括系统间的产能平衡调整和调配等内部因素,统称为内扰。 2节能降耗工作对企业发展的影响和作用 一个企业的成本控制包括很多方面,比如材料控制,人力资源控制,设备维护、检修控制,运输、采购控制,投资控制,业务接待、商旅、外出控制,计划控制等,但大多数可以人为的实现掌控,或者通过对比、计划来实现,只要稍加管理是可以实现目标和目的的,技术含量相对较为容易实现。而在统一基准的情况下,衡量一个企业的业绩指标是否突出,则具体起来就是能耗指标的高低,也就是成本的集中体现,解决成本降低的唯一办法就是节能降耗,节能降耗工作的好坏将决定企业效能的好坏,也关系到企业的生存命脉和持续 发展。 3企业在节能降耗工作中采取的主要方法和手段 对于外部因素造成的企业成本变化,节能降耗手段比较单一和无奈,只能靠及时的跟踪市场信息,调整产能的结构,适应市场的需求。同时,根据季节的变化,及时调整生产流程和工艺,生产符合季节性变化的产品。及时汇报上级部门给予市场供给协调,核定、消减计划内亏损额度,以便减少年度成本盈亏。定期上报设备设施折旧情况,以便折旧返还,冲减账目盈亏。必要时,根据市场行情,提前进行设备检修,以便度过亏损期,为后期开足马力长周期运行奠定基础。在内部成本控制方面,通过控制人工成本,控制亏损期产能及原材料入厂数量,控制计划性投资,减少设备设施购置库存数量,控制外出费用及减少接待会议招待开支等手段平衡成本的上升。更主要的是可以开展以节能降耗工作为重点的劳动竞赛活动,突出人的力量和潜能,以科学、创新的技术手段为切入点,探寻节能降耗的新经验、新路子。 3.1呼和浩特石化公司采取的节能降耗工作方法 呼和浩特石化公司前身为华北石油呼和浩特炼油厂,是国家“八五”重点工程,与二连油田开发、阿赛输油管线并称内蒙古三项石油工程,现在隶属中国石油集团公司。建厂以来,我公司累计加工原油2119万吨,上缴税费共计72亿元。 笔者身为呼石化的一名员工,亲身参与了两次工程建设、设计整改、项目调试投产运营管理的全过程,体会到了生产经营管理过程中的各种艰难与不易,更加了解一个企业在生存发展过程中节能降耗工作遇到的艰辛与不同。特别是随着管理的精细化管理要求,以及行业竞争的日益激烈形势,国家对各行各业的安全生产、环保管理的法制化进程、集团公司对低业绩、高效能企业的淘汰机制的高压态势,逼迫企业向精细化管理开战,节能降耗工作是企业生存采取的战略性措施。为此,我公司于2002年10月15日至2003年4月15日,开始了第一次名为“冬季安全生产与节能降耗”的劳动竞赛活动,一直延续至今。 3.2提升企业形象和危机感 为了达到全员参与,让企业每一名员工了解当前形势,贯彻落实好国家、集团公司对企业的具体要求和政策底线,确保员工收入稳定,社会局面和谐,从而确保企业的可持续发展。进一步深化“零事故、零污染、零排放”的国家安全生产工作,促进挖潜增效,最终实现扭亏为盈的战略目标。公司首先从提升企业文化着手,对外宣扬自身优势,积极履行社会职责,参与各项公益活动,服务于社区团体,投身于企地共建活动,赢得地方政府的理解和扶植,得到本地居民的认可和好感,进一步树立了良好的中央企业形象,得到了社会的支持和认可。对内,加强企业员工的从业道德教育,以石油战线的前辈王铁人,当今涌现的楷模郭明义等优秀石油工人为代表,教导员工提升从业道德,牢固树立“厂兴我荣、厂衰我耻”的服务意识。多次举办形式多样的企业文化活动,说明情况、摆明道理,讲清形势、提出要求,意在解决问题,全员参与,共同应对面临的风险和难题。 3.3层层分解责任、具体落实到人 公司为了使节能降耗劳动竞赛活动有序开展,取得实效,采取了与基层单位及一对一领导干部签订责任状的方式,将责任层层分解,具体落实到基层。基层以此又落实到班组及班员,继续深化、加大调动广大员工积极性的力度,即“千斤重担万人挑,人人头上有指标。”同时,科学合理的制订竞赛办法,形成了以生产、技术、设备、安全、消耗、现场、劳动纪律等七个方面为主要内容的竞赛实施内容。统一大家的思想,为竞赛活动顺利实施奠定了可靠的基础。如何把每次竞赛工作进步落实好,员工思想是关键。每次召开员工动员会,畅谈历届“冬季安全生产与节能降耗”劳动竞赛中存在的得失。向广大员工贯彻“公司业绩,重在协力,节能降耗,从我做起”的思想。每次都推出有代表性的班组发出倡议,号召全体员工振作精神,继续以饱满的热情投入到新的劳动竞赛和挑战当中。 3.4不断加强现场检查考核力度,提供竞赛参评依据 为使竞赛的各项措施、办法落到实处,确保竞赛的有序进行,不流于形式,逐年加大了竞赛的检查考核力度,并建立专门的检查记录本,严格按照竞赛的办法,进行考核。通过坚持,克服了冬季生产中,低温给生产带来的严重影响,认真的落实防冻防凝措施,杜绝了冻凝事故的发生。由于有严格的检查考核,才能使各次竞赛的各项措施、办法真正落到了实处,为历届竞赛活动的有序进行提供保证。为了让各班组及时了解竞赛情况,公司及车间逐年总结经验将各管理口的检查考核情况进行汇总,每周有周检查通报。每旬有旬检查通报。及时将扣分、加分原因及需要改进的方面进行公布。既增强了车间、班组间的竞争意识,调动大家参与劳动竞赛的积极性,又为竞赛结束后进行总结评比提供了依据。使竞赛进步推向高潮,良性运行。 3.5消除隐患,确保设备长周期运行 公司及车间深知,要想真正实现安全平稳生产,设备平稳、长周期运行是关键。为此,公司及车间在生产组织上,力求作到严密,根据每年气温的变化,蒸汽用量的变化,做到合理平衡。主动协调各用户,并积极的想办法,以公司的全局效益为重,确保水、电、气、风平稳供给。克服了逐年由于机构改革带来的人员紧张问题,排除了重点设备监护运行更为困难的事实,严格各项制度的落实、执行,强化生产调度的指挥权威,强化车间生产指令的执行,强化24小时不间断巡检制、“三级确认制”的贯彻,严肃交接班制度,使生产始终在有计划、有秩序的状态下进行。 3.6建立健全应急机制,完善应急演练体系 随着国家对安全生产工作的逐年重视,建立健全应急机制,遏制突发事故带来的严重后果刻不容缓。在历届竞赛期间公司及车间审时度势,及时对相关的应急救援预案及操作规程进行了多次修订,并对工程改造项目及时进行了补充。放眼国际、国内先进企业管理模式,着手编制了QHSE体系文件。同时,不断加强员工培训工作,将应急演练、QHSE相关内容紧密和员工培训有机地结合在在一起收到了实效。将应急机制落实到位,员工素质得以不断提高。 3.7总结、调查、持续改进,确保节能降耗工作取得新成绩 多年来,通过对节能降耗劳动竞赛活动的不断总结、探索,逐步总结形成下一步竞赛的方案,发挥齐抓共管的有效机制,奖勤罚懒,突出奖励机制,鼓励广大员工及基层部门献计献策,共商公司发展大计。开展合理化建议征集活动,收集、汇总员工合理化建议,并分类制定整改、落实方案,制定整改部门、负责人,规定整改期限,限时办结,让广大员工看到公司解决问题的决心,坚定参与公司发展大业的信心。 4节能降耗工作从节水做起的原因 在企业节能降耗工作中更加注重节水工作,这是因为水资源本身的重要性。特别是作为一个炼油行业,除了一些加工量指标,衡量能耗指标的高低,水耗占据了60%左右。对水资源来讲,可谓是一个高耗能企业,如何做好一个既肩负国家使命,肩负国家经济收入大户、利税大户的同时,又肩负起社会节水重任,担负起人类长期生存的重任是重中之重,也是义不容辞的职责所在。除了生产,生产加工的主导者―人,也需要水的支持,特别是地下水更是弥足珍贵。在整个炼油加工过程当中,从原油提取,原油卸车,加工取热,废水排放,水无处不在,地位无可代替,就连电能的供给也离不开水,离了水寸步难行。随着加工炼量的逐步加大,水的需求量也进步加大,而我国乃至全球水资源,特别是淡水资源则更加短缺,国家、社会要发展,人类更要生存,汽车可以不开但水不能不喝,如何解决好供求所需成为制约企业发展的头等瓶颈问题,也是有待解决和不断探索的课题,迫在眉睫,急需解决。 5在节水方面采取的重要举措 随着国家对水资源的使用控制力度加大,特别是对高水耗企业的监管力度的增大,严禁使用地下水加工成为了共识和打击重点。而我公司用水又种类繁多,无替代品。面对如此严峻的新形势,解决好新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、透平水、凝结水、中和水、工业废水、生活废水等之间的重复利用、供需矛盾既是技术难题,又是战略所需。 为了减少和杜绝地下用水,我们先后经历了掺用黄河水,逐步关停地下用水的复杂过程和大量的技术资金;为了减少循环水的补水量,先后采用了补入处理过的黄河水,直至利用锅炉排污水的过程;除盐水由原来的新鲜水改为了双膜+阴阳离子交换的黄河水处理工艺;为了减少蒸汽加工过程水的消耗和排放,增设了汽轮发电设备,进步回收和利用了蒸汽的耗能,有效地改善了凝结水的回收品质,降低了新鲜水及黄河水的使用量;在凝结水的回收问题上,投入资金,增设了除油除铁工艺设施,提高了凝结水的回收率,从而也降低了原水的使用量;中和水、工业废水、生活废水一直是困扰和节水过程中的难题,经过大量调研,采用了目前国内外较为先进的中水回用设施,既减少了用水需求,又确保了合规排放,用巨大的资金投入、人员付出、科技创新,肩负起了国家责任和社会责任。 6节水工作中遇到的瓶颈问题 在解决新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、透平水、凝结水、中和水、工业废水、生活废水等之间的重复利用问题上,还存在好多不尽人意之处,这首先是生产工艺的复杂性。炼油行业工艺复杂,加工单元和保障单元数目繁多,互相的协调、影响至关重要,上游不稳定就会造成对下游的冲击,而供给、保障如水、电、气、风任意一个环节有问题则制约炼油加工工艺的完成,造成恶性循环。而目前设备设施、科技手段的先进性和可靠性,相关关键设备、产品的质量可控性,也是炼油企业自身无法决定和控制、预见的,只能是借鉴和不断研究的问题。人员管理、生产管理等环节存在的管理问题也是存在的,只不过这些问题通过加大考核、管理力度,强化、完善相关制度是可以实现和改善的。 7下一步的主要工作重点和探索方向 科技创新是解决以上瓶颈的工作重点,也是一项长期攻坚破难的课题,如何将废水综合利用,变废为宝,尽量减少水资源的浪费是使企业的职责所在,也是一项永无止尽的探索方向。 8结语 企业要想持续发展,肩负起国家使命和社会责任,节能降耗工作是永远的主题,大到水资源的节能减排,小到一颗螺丝钉的再生利用,都有利于企业创收,国家经济的增长,更有利于造福社会及惠及子孙后代。为此,我们必须不懈努力,做出新的贡献和成就。 浅谈节能降耗创新发展:污水处理厂运行的节能降耗技术发展 【摘 要】我国经济发展速度不断加快,城镇建设规模也随之增长,在污水处理量增长的过程中,污水处理厂能耗问题引起了社会各界的广泛关注。本文根据我国污水处理厂能耗情况进行分析,提出了污水处理厂的节能降耗途径,并且对现有设备进行了一定优化改造,通过多个环节的节能降耗处理,实现降低成本、减少用电消耗的目标。 【关键词】污水处理厂;节能降耗;技术发展 近年来,我国县级污水处理设备数量不断增加,污水处理率得到了明显提高,在国家政策的支持下,未来几年污水处理规模将不断加大。在污水处理量加大的同时,耗电量也随之增长,为了实现我国可持续发展战略目标,必须采取合理的节能降耗措施,使污水处理厂总能耗得到有效控制,为我国社会经济发展提供助力。 1.污水处理厂能耗情况 我国污水厂使用的处理工艺并不相同,而且实际能耗数据也有较大差别。根据资料统计,在不进行污泥处理的情况下,污水处理耗电量为0.16-0.29kW・h/m3,而通过我国学者的研究,使用卡鲁塞尔氧化处理工艺的耗电量为0.21kW・h/m3。通过赵传义进行优化改良的A2/O污水处理工艺,处理每吨水耗电量只有0.15kW・h,可以看出该方法节能效果非常优秀。根据城市污水处理平均电耗统计,我国现阶段平均电耗已经达到0.31kW・h/m3,能耗要远超发达国家污水处理能耗。以0.31kW・h/m3为基础进行计算,在2014年我国污水处理量就将达到1.36亿m3/d,而耗电量就将接近4216万kW・h/d。以上海某污水处理厂在2014年的生产成本进行计算,该厂满足二级排放标准,生产成本0.489元/m3,经营成本0.285元m3,以此标准计算,在2014年度,该厂需要承担的生产成本为5986万元/d,经营成本为3436万元/d,年生产成本为229亿元,年经营成本为136亿元,与2010年总运行费用相比,约有24.5%的增长。 2.污水处理厂节能技术与发展途径 2.1能量利用审核 通过能量利用审核,可以为污水处理厂正常生产经营提供准确的数据,并且为污水处理技术改造方案选择提供参考。通过生命周期进行污水处理的成本分析,并对处理系统与单元组件进行优化,实现降低污水处理能耗与成本的目标。通过能力利用评价审核能量利用效果,并且辅助污水处理厂进行设备维护,使设备可以及时进行改进或更换。能量审核评价包括两步,其一是可行性研究,需要对技术方案进行整体性评估,并且完成初步的设计,明确项目范围,成本、财政评价等资料;其二是对设计工程进行详细标注,根据在线监测系统对改造后实际效果进行判断。根据工程前期情况进行研究,审核污水处理厂的全部工作流程,保证其单元具有良好的节能降耗效果。 2.2反应器在线数 未来城市规模将不断增长,污水处理量也会随之增长,为了承载工业废水与大雨的冲击,在运行阶段需要所有反应器容积维持在线状态,这种情况会导致活性污泥系统维持在低负荷状态。如负荷率处于正常水平,则污水处理的能量使用效果也会有所上升。例如旱季进行污水处理时,如果生物反应器维持2个以上运行状态,则需要对污水处理进行合理分析,评价停止一部分生物反应器后,是否会影响污水处理厂的正常负荷,经研究表明,在旱季停止部分反应器后,仍然可以保证污水处理厂的正常运作。 3.节能降耗设备改造 3.1曝气组件 根据美国80年代北美地区资料统计,当年北美地区曝气设备能耗为1.4×106kW,在这其中,曝气系统消耗的能源约占污水处理厂总能源消耗的45%-75%,所以,曝气组件的节能改造是污水处理厂节能降耗的重要内容之一。扩散曝气系统是最为常见的充氧方式,设备实际充氧能力受多种因素影响,其中包括池体形状、曝气类型、安装深度、气压、温度、污水特征等。OTE是判断曝气系统效率的核心指标,通过改善OTE,可以提高系统能量使用效率,而影响OTE的因素包括水深、水质、气泡、风速、密度、堵塞情况等。OTE受生物反应扩散器数量影响,数量越多,OTE也会有所提高,部分污水处理厂根据反应池大小设计曝气器位置,也有部分污水处理厂将曝气器的微孔更换为粗孔,通过这些方法,均可有效提高污水处理用电效率。部分曝气头在更换完成后,每年可节约用电费用120000美元,经计算,投资仅需3年即可回收。在进行混合液悬浮处理时,可以通过高效率的混合设备取代曝气设备,通过这种方法,不仅可以提高处理效率,还可以使能量需求降至合理范围。 3.2水泵 水泵设备在活性污泥处理中经常使用,其中包括提升泵、回流泵、内回流泵、污泥泵。根据北美地区实际运行效果,水头提升降低0.4m,即可节约成本0.0415美元/(m3・d)。为了保证水泵运行效果,可以采取以下措施进行改造。水泵在运行阶段,需要维持在高效区间,两台泵设置85%额定流量,代替3台泵55%额定流量;合理调节水位,使水泵启闭次数降低,稳定出水水流;使用大型水泵优化运行功率。 4.结束语 为了实现可持续发展战略目标,我国一直坚持加强污水处理技术水平。污水处理厂高能耗的问题,已经影响了污水处理技术优化的效果与速度,为了降低能耗,需要了解污水处理节能降耗技术的发展方向,并且积极吸收国际优秀节能污水处理技术,通过高水平的技术应用,实现污水处理厂的节能降耗目标。 浅谈节能降耗创新发展:节能降耗监测系统对企业发展的影响 摘要:在当今社会,能源是发展国民经济的重要基础,同时能源在一定程度上还能够提高人民生活水平。许多一次能源也不是取之不尽用之不竭的,因此对于节能降耗监测系统的研究就十分有意义。 关键词:节能降耗;监测系统;企业发展 前言: 本文主要针对影响企业节能监测系统的因素和解决措施进行简单阐述,重点说明了节能降耗监测系统对企业发展的影响。重点说明了节能降耗监测系统对于企业发展的影响,旨在推动企业发展,为建设资源节约型社会做出贡献。 1 影响企业节能监测系统的主要因素 1.1节能监测机构建设不完善 目前我国节能降耗检测系统在实现上与预期效果还有差距,依旧存在很多问题需要解决,主要表现在对于节能监测机构的建设不完善。对于企业来说,节能降耗不仅仅是对于自身的发展是极为有利的,也是在一定程度上为实现资源节约做出贡献。节能监测机构的建设完善与否关乎着节能降耗的作用能否按照预期的效果发挥出来。只有节能监测机构建设的完善才能保证有效的实现降低排放量为能源节约做出贡献。综合分析目前我国资源性企业可知,节能监测机构建设不完善主要表现在对于节约资源的问题上分工不明确,缺少核心的领导者与负责人,从而导致节能降耗工作在具体的开展过程中遇到了阻碍。只有及时解决检测机构建设不完善的问题才能从根本上提高企业节能降耗效率,为我国的可持续发展战略做出贡献。 1.2监测技术水平有待提高 对于企业来说,节能降耗对于企业的发展起到至关重要的作用,而检测技术水平的高低又对检测系统起到影响。目前我国企业的节能降耗监测系统的监测技术水平还有待提高,主要表现在缺少先进的技术支持,且节能效果达不到预期目标。企业和有关政府部门已经加大了对于节能降耗监测系统的资金支持,目的就是想通过提高监测技术水平从而降低能耗,为可持续发展战略做出努力。但是随着整体企业技术水平的提高,增大资金投入的同时,导致成本增高,通过节能减耗节省的能源与投入不成正比,导致效果不是很理想。对于节能监测系统来说不但需要先进的设备和技术更需要有关负责人工作的责任和态度。企业能源管理团队作为一个集体更需要有核心的节能理念和专业的技术监督水平。只有管理人员人员需要拥有专业的节能知识同时拥有丰富的实战经验,才可以避免纸上谈兵现象的产生,将节能与实践紧密联系起来,理论指导实践,实践反作用于理论。在节能减耗的监测过程中,如果有关人员缺乏专业的技术指导和培训,对节能方案了解不充分,从而节能降耗监测系统在应用时没有恰到好处,影响监测质量,从而不能很好的落实节能减排的有关政策。 1.3节能管理意识薄弱 随着我国科学技术水平的不断提高,生产力的不断增强,极大程度上推动了企业的发展,随之而来的能源消耗也在不断的增长。对于企业来说,其经济效益不光来源于产品带来的效益,更在于对于能源的节约和减少不必要的浪费。节能降耗监测系统在应用时的另一阻碍就是由于企业的节能管理意识薄弱造成的。许多企业只知道注重对产品的质量精益求精却忽略了在企业的运行过程中特别关键的就是对于节能降耗把握。众所周知,煤、石油、天然气是不可再生能源,对于资源性企业来说,能源就是一切,只有节约能源的消耗才有可能实现不影响子O后代的前提下满足当代人的需求的发展战略。如果在企业的发展过程中对于节能降耗管理的重视程度不够,那么企业在后期的发展中将会面临巨大问题,带来严重的影响后果。在目前的资源性企业中,由于部分企业过度注重对于企业产品的发展力度而忽视了对于节能降耗的管理工作从而导致严重的后果产生,影响企业发展。由此可见,节能管理系统在企业发展过程中占据着十分重要的地位,各企业务必加强对于节能管理的重视程度从而提高自身竞争力。 2 实施节能监测系统的有效措施及对企业发展影响 2.1完善监测机构 对于一个大型企业来说,节能监测系统的实施不但需要先进的技术设备作为支持,更需要有核心的领导人来统筹节能监测系统的具体安排,只有工作人员服从管理,整个监测团队前进方向一致才能够走得更长更远。对于节能降耗监测系统来说,如果缺乏核心的节能理念,每个工作人员的方向不同,那么即使在自己的领域再努力也达不到预期的效果和目的。众人拾柴火焰高,团队的力量远远大于每个人的力量,在监测系统的建设管理过程中,涉及到许多部门的沟通与配合。只有在统一的领导,合理的分工下,各个部门相互配合工作才能够在有限的时间内完成监测的工作量。同时作为领导人,也要有掌控全局的意识,拥有丰富的实践经验可以更好的解决在节能降耗过程中遇到的问题。只有正确的领导,各个部门的紧密配合才能够保质保量的完成监测任务,从而增强节能降耗进度管理,提高工作人员的工作效率,在一定程度上带动企业发展,尽早的解决部分区域能源短缺的问题,提高人们幸福指数。 2.2加强节能监测意识观念 在科学技术水平不断提高的今天,企业的发展得以提高,各企业在获得经济效益的同时应当注意对于节能监测意识观念的提高。节约能源是指加强用能管理,不但要在技术上采取可行合理有效的手段,使得企业减少投入。节能降耗过程时贯穿企业的各个环节,只有最大程度上降低能耗才能够获取到最大的经济效益。在节能减排的监测过程中,由于企业和管理者对于节能降耗监测意思还未建成,缺乏对于其的重视程度,导致影响企业的发展与经济效益。对于企业来说,节能减耗是生存之本,千万不能怠慢忽视对于能量的节约和利用。由此可见,节能降耗对于企业的发展起到至关重要的作用,想要使企业在日新月异的竞争市场中处于不败地位就必须树立起节能降耗监测的意识观念,在从而提高企业的核心竞争力,同时为我国的可持续发展战略做出贡献。 2.3节能降耗对企业发展的影响 节能降耗是企业的生存之本,只有树立节能降耗监测的意识,才能实现效益的最大化。节能降耗是企业长期发展的重要工作,为的是全面贯彻科学发展观,落实节约基本国策。中国能源的消耗位居世界第二位,中国特色社会主义道路必然是节能之路。对于企业来说只有提高能量利用率,降低多余的能耗才可以为建设资源节约型社会做出贡献。制约企业生存发展的因素有很多,包括内部因素和外部因素,而节能降耗对于企业的发展起到很大的影响。节能降耗工作开展的好坏在一定程度上关系到企业的命脉与持续。 结语: 对于企业来说,节能降耗监测系统的完善与否是对企业的发展情况起到关键作用。综合分析目前企业状况来看,只有及时提高对于节能降耗监测的重视程度,完善监测机构,才能做到全面的提高企业的核心竞争力。从而推动企业的进一步发展,解决人们在生活中对于能源的需求,提高人们幸福指数。
引言 核电蒸汽发生器是核电站的关键设备之一,为立式倒U形管自然循环换热器。它与反应堆压力容器相连,通过U形管传热管将一次侧反应堆冷却剂的热量传递给二次侧的水,产生两相的汽水混合物,在二次侧内通过汽水分离装置将汽水混合物中的水分离出来,从蒸汽出口处输出干饱和蒸汽供汽轮机发电。作为蒸汽发生器关键部件的管板,需在母材(如RCCM规范18MND5或ASME规范SA-508Gr.3Cl.2)一次侧表面堆焊一定厚度的Inconel600或690镍基合金材料(6~10mm),最大总厚度近800mm,再进行管孔(φ17.73mm)加工,数量多达2万多个[1],加工周期约为3个月,是蒸汽发生器制造的关键路径。 1管板深孔加工的质量风险由于核电蒸发器管板厚度较厚,管孔采用BTA方式加工[2],为提高加工效率,通常采用三轴数控机床加工,质量风险较大,主要原因是: 1)不能直接观察到刀具的切削情况,只能凭经验,通过听声音、看切屑、观察进给轴功率及主轴功率、触摸振动等外观现象来判断切削过程是否正常; 2)一般切削过程中80%的切削热被切屑带走,而深孔切削中只有40%的切削热被切屑带走,刀具占切削热的比例较大,易过热[3],切削时须对刃口采用连续有效的冷却方式; 3)深孔切屑经过的路线长,容易发生阻塞,导致钻削力增大,切削不稳定,并且切屑排出时易划伤已加工表面,容易导致加工质量和精度不满足要求; 4)受孔径尺寸限制,孔的长径比大,钻杆细而长,易产生振动,钻孔易走偏; 5)由于管板厚度大,且表面堆焊镍基合金,加工过程需不同的加工参数相配合。因此人员技能、深孔钻设备、刀具、工艺参数、环境条件等因素对管孔质量有较大的影响,为确保管板加工后的尺寸和粗糙度符合图样要求,需制定严格的加工工艺参数和工艺流程,并通过合适的过程控制方法实现较高的合格率。 2管板深孔加工的工艺要求 1)人员要求。操作者经培训后持证上岗,操作者应熟悉图样、工艺、技术文件,每块管板钻孔前,操作者按相应的图样、工艺文件核对BTA钻头、导向套、间距块等,确认无误后方可在机床上使用。主操作工对钻孔的质量过程控制负责,钻孔时主操作工必须在操作室内监控操作面板,监控程序运行时的钻削速度、进给量和冷却液压力等是否出现异常情况。 2)设备要求。机床具有完善的报警装置,在加工工程中对钻头及冷却系统的工作状态进行监控,一旦出现异常,能立即报警,并自动控制机床停止加工。管板钻孔前需对钻孔设备进行精度检测,符合要求后方可进行深孔钻。 3)管板组件的装卡和找正[4]。进行孔钻前,先将管板与下筒体焊接、无损检测、热处理,以便于管板装卡。然后将管板钻孔用V形架放置在深孔钻平台上,调整前后V形架的中心线与机床的Z轴在一条轴线上,找正后预夹紧。再将管板组件吊至V形架上,管板0°~180°线在竖直方向上。调整机床主轴与管板的X轴、Y轴、Z轴平行,偏差符合要求,固定夹紧。组件装卡固定好后静置约24h,待监测仪表读数稳定后再进行后续操作。 4)钻孔程序零点及管板位移监测。管板钻孔前设置钻孔程序零点,每班沿X轴和Y轴方向移动机床,检查、校准机床的零点位置。在管板组件前后、左右、上下分别设置位移监控表,每天定时检查位移,如超出位移要求,应立即停止钻孔,排查原因。 5)导向套、BTA钻头。钻孔前,操作者应检查导向套的内径,确认适用于该蒸汽发生器管板钻孔。钻孔过程中,操作者定期检查导向套内径尺寸及内表面磨损情况,如果导向套内径超差或有异常铁屑和划痕出现,立即停止使用并予以更换。操作者要定期目视检查BTA钻头切削刃磨损情况和夹屑情况,根据试验确定每只钻头钻孔数,达到最大数时,对钻头进行更换。 6)钻孔参数。钻孔转速、进给量、冷却液流量等主要参数由管板钻孔前进行的工艺试验确定,确定后输入到CNC程序中。改变参数时,需先进行试验,合格后方可更改或更换。由于管板的镍基堆焊层与本体低合金钢的材质加工性完全不同,需采用分层加工的方式,即镍基堆焊层与管板本体采用不同的加工参数,需要多次进行工艺试验确定[5]。 7)班前试样。为验证钻头、导向套等工具的适用性,每班开始钻孔前,首先在试样件上至少钻1个孔,检测孔径、垂直度合格后,再到产品上钻孔。试验件应用产品相同材质、厚度,做到模拟管板的加工状态。每次更换钻头、钻杆、导向套后,首先在试样上至少钻1个孔,检测孔径、二次侧孔桥合格后,再到产品上钻孔。如果试样孔检测不合格,机床不可加工产品管板孔。 8)管板钻孔工艺过程控制。待前期条件准备结束后,管板开始钻孔。管板钻孔前,操作者重新自检管板找正情况,确认无误后运行CNC程序。从管板中心位置到管板边缘,对所有管板孔进行压印,由检查员按管板图样逐项检查孔数、孔位等,检查无误后方可进行正式钻孔。更换钻头和导向套后,操作者应检查在管板上钻的首孔的孔径和垂直度,如果尺寸超出公差范围,停止钻孔并分析原因。如果发生钻头崩刃或损坏,应用内窥镜检查孔壁,确保该孔内的所有碎片完全去除,经检查合格后方可继续完成此孔钻削,记录管孔位置、崩刃点到管板一次侧表面的距离及钻头编号,以便于进行追踪。 9)管板钻孔后的清理。管板钻孔完成后(如图1),移出钻孔平台,去除毛刺并抛磨出二次侧圆角,圆角尺寸满足图样要求。 3管板深孔加工检查工艺 3.1人员资格目视检验的专检人员都应该按照核安全法规《民用核安全设备无损检验人员资格管理规定(HAF602)》(生态环境部令第6号)进行培训、考核并取得相应的资格证书。钻孔尺寸检查的人员应是有经验且经过培训的人员。 3.2检验设备、仪器及量具管孔目视检验设备、仪器主要有:照明设备(如手电筒、强光灯)、照度计(检定周期为12个月)、3~6倍的放大镜、反光镜、视频内窥镜。管孔尺寸检验设备主要有内径百分表、卡尺、粗糙度仪、激光跟踪仪、专用检测工装或样板等,需经校准且在有效期内使用。 3.3钻孔前的检验管板钻孔前,操作者使用加工设备的数控程序在管板表面进行预压孔,操作者对预压孔的数量和位置进行自检。打孔开始前,在管板上大致均布选取若干个管孔作为基孔,作为检查管孔位置度的基孔。 3.4钻孔过程中的检查钻孔过程中,操作者按要求进行自检,自检孔包括但不限于每支钻头所钻的首孔和尾孔。如发现异常,及时报告相关人员核实分析。检验员在钻孔过程中进行现场巡检,每天检验员应进行至少1次现场巡检。每次巡检时,检验员应从上次巡检至本次巡检期间经操作者自检的管孔中,任意抽取由3支钻头所钻的首孔和尾孔并对其孔径、垂直度和二次侧孔桥进行检查。每班钻孔结束后,检验员应复查当班所打的所有孔的孔径、垂直度,以及一、二次侧孔桥的尺寸。检验员应在管板一次侧用内径千分尺检查管孔直径,应在管板全厚度方向上相互成90°的位置测量管孔内径,采用专用工装测量一、二次侧孔桥的尺寸,检验项目 3.5钻孔完成后检查管板移出钻孔平台之前,检验员应该检查管板上的所有管孔是否钻通。管板移出钻孔平台并除油清洁后,开展后续的检验项目。以管板0°~180°和90°~270°轴线为基准,根据管板图样的要求,分别测量相关排、列到轴线的距离,作为参考;在管板的一次侧用激光跟踪仪检查基孔位置度,其他管孔位置采用位置度工装来验证其位置度。若基孔位置度超差,将用激光跟踪仪检查其周围6个管孔的位置度,若周围6个管孔中某一孔位置度超差,将继续用激光跟踪仪检查超差管孔周围相邻的所有孔的位置度,直到超差孔群周围相邻的所有管孔的位置度都合格为止,记录检查过程中所有超差孔的位置度。目视检查一次侧管孔的毛边是否清除,检查二次侧管孔的倒圆或倒角,检查表面有无毛刺和裂纹。对所有管图1管孔加工后的管板孔内表面进行检查,包括粗糙度。如果管孔内表面有划痕或螺旋痕迹,将检查使用相同BTA钻头的所有钻孔孔径及垂直度。 3.6管板的防护管板管孔尺寸检查完成后,由于仍有较长时间才能进行管束支撑板的安装和管束穿管,需对管孔进行涂油防护,也可填充防锈物质,并用塞子封闭,避免管孔产生锈蚀。 4典型问题及处理 管板管孔加工完成后,产生的典型缺陷有: 1)环向沟槽(整圈或局部)。钻头加工过程中外刃崩刀,使管孔内径加大,由于切削力增加,机床报警并停止加工,最终形成轴向长度较短的环状凹槽。 2)螺旋线。产生原因较复杂,钻头外刃外缘转角异常磨损后,切削过程中引起切削力的变化,进而产生螺线孔。 3)贯穿划痕。铁屑镶嵌在钻头上,退刀时形成贯穿性划痕。 4)内壁凹坑。管板材质内有夹渣、硬度不均匀,钻头经过时受冲击发生崩刀,夹渣位置在孔壁边缘,留下微小损伤。处理方式主要为:修磨圆滑过渡,并进行管孔修磨后的管板液压胀接工艺评定,严重的进行换热管堵管处理。 5结语 管板深孔加工是核电蒸汽发生器的关键工艺,也是核电设备制造的难点问题。在管孔加工前,需要制定经过验证的管孔加工工艺;加工过程中,通过有效的过程控制方法,形成操作者自检、检查员巡检方式,能够在过程中及早发现质量问题,及时处理,避免产生大量的共性问题,提高管孔的合格率。依据上述工艺方法和质量控制手段,某项目蒸发器的12312个管孔加工后一次性合格,避免了管孔修磨和不符合项的处理,为蒸汽发生器的关键工艺路径节省了大量工期。 [参考文献] [1]陈中灼.AP1000反应堆蒸汽发生器制造难点与案例分析[J].中国设备工程,2016(1):47-48. [2]王峻.现代深孔加工技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005. [3]沈兴全,朱红霞,张利新.深孔加工中BTA刀具钻削温度场与磨损的研究[J].煤矿机械,2014,35(3):104-106. [4]冯小明,代飞,李德飞.BTA钻床在大型管板钻孔加工中的应用[J].一重技术,2014(6):33-36. [5]王照云.300MW核电蒸汽发生器管板深孔加工和影响精度的主要因素[J].锅炉技术,1995(3):26-28. 作者:王保满 张志强 岑龙涛 王伟波 单位:中广核工程有限公司
在进行电路设计的过程中,各个电子元器件经过连接串通,能让电路正常运行,使电子设备可以正常使用。使用可靠性是大多数的电子元器件的工作的核心和基础条件。对于整个电路系统来说,若有一个电子元器件不能正常使用,就会造成整个系统瘫痪。所以,相关设计人员应该要重视电子元器件的使用可靠性,然后通过合理选择和科学设计,提高电子元器件的使用可靠性,只有这样才能保证电路系统功能的正常发挥,才有利于整个系统的稳定。电子元器件大致可分为电子元件、电子器件两大类,后者主要指由半导体材料制成的基础类电子产品(如二极管、晶体管、场效应晶体管、集成电路等)。半导体器件也分无源器件(如二极管)、有源器件(如晶体管、集成电路等)两种类型。无源器件只消耗输入信号的电能,不需要给器件提供电源即可工作;而有源器件需耍专门给器件提供合适的电源才能正常工作。随着电子新技术、新材料和新工艺的不断涌现,有些元件与器件的区分已很难界定,并且许多现代电元器件已不再是纯硬件了,例如单片机和单片系统均为基于软件的芯片。 1电子元器件失效原因 1.1设计原因 (1)器件等级选用不当。设计时未充分考虑元器件在实际电路中工作的情况;或出于成本的考虑,在选择器件时选用等级较低的器件,在恶劣条件下容易导致元器件失效。 (2)器件参数选用不当。设计时未按实际电路参数要求选用元器件。如选用电容进行电源滤波,部分设计人员认为电容耐压值只需小于等于电源电压即可。 1.2元器件自身质量问题 (1)元器件的生产厂商不具备相应的资格,在加工产品时,质量不过关。 (2)元器件的生产厂商产品生产加工过程控制出现问题,导致电子元器件不合格。 1.3制程问题 (1)使用之前没有对元器件进行预处理;有一些元器件在投入使用之前要进行相关处理,之后才能完全使用,很多人员忽视这个环节。 (2)安装方式不正确带来损伤;电子元器件的安装过程之中,会产生各种应力。安装过程安装方式不正确,产生的应力就容易损伤电子元器件。同时安装过程也有机会对元器件造成碰撞损伤,选择正确的安装方式对器件可靠使用至关重要。 1.4仓储环境原因 进行元器件储存的地方不满足要求,温度湿度等方面不合长期放置元器件。 1.5运输原因 在运输过程中,没有采取相应的防护措施,在运输途中发生碰撞,导致损坏。 1.6其他电应力原因 主要产生的问题是接触不良、非法带电插拔、静电原因等。其实很多的电路系统的保护都是经过接零,就是连接地线和零线,这样操作也是满足相应运行标准的。但是,对于电子元器件而言,在电路设计中进行安装测试时,必须要进行接地保护,即分开零线和地线。然而在实际操作中,相关人员没有特别重视这个问题,造成电子元器件失效。导致电子元器件失效的原因还有很多,具体情况需要具体分析,进行分析时有需要遵循的步骤。 2电子元器件的使用可靠性提高策略 2.1合理选择和使用电子元器件 2.1.1封装结构选择 根据使用环境条件合理选择电子元器件的封装结构。如金属封装、陶瓷封装、塑料封装,使用者应根据需要合理选择。 2.1.2质量等级选择 电子元器件在选用时应当详细查阅器件手册,不同的器件名字和表面的字母都代表不同的含义,简要概括为器件的基本内容,并且还标注相关使用条件和质量方面的内容。要对相关器件的质量和命名含义有清楚的认识,认识相关品质标志,选择有一定成熟条件的厂家生产的商品。 2.1.3考虑生产制程 选择时的依据还包括器件的环境适用条件和使用操作步骤等因素,因时制宜、因地制宜地选择合适器件。 2.2控制电子元器件的工作承载负荷 2.2.1降额设计 通过相关调查,我们发现电子元器件处于满负荷状态下时容易降低使用寿命。所以,为了能正常发挥电子元器件的相应功能,在电子元器件使用过程中,要对器件本身进行降额,减少负荷。在器件选用时要参照器件说明书的相关参数进行合理选择。 2.2.2抗震设计 在选用电子元器件时,还要考虑电子元器件抗震能力。在电子产品的运输等过程中会产生振动,必须采取防止或减少振动环境条件对电子产品影响的各种方法,以保证电子产品在工作中的性能,如将小线圈用胶水固定等。 2.3特殊电路保护 在相关电路选择问题上,可以运用集成电路来替代传统的分立器件,前提是要保证电路的功能可以正常发挥。在特殊的电路系统中以及电子元器件成本较高的电路之中,要根据具体情况和相关标准做好保护措施,对于容易发热的器件,要做好散热处理,才能不影响使用。 2.4安装工作 在选择运用哪种安装的方法时,要考虑该方法是否合理有效。例如电路板的安装、器件尺寸大小等,这些因素都是有可能会影响到器件正常使用的,所以要注意避免这些问题,保证设计结构的合理性、安装工作要按正确步骤进行,不要影响器件使用,提高工作效率。 2.5检测与筛选 2.5.1电子元器件检测 电子元器件投入使用之前,要进行检测选择,这是非常重要的环节。就算是经过科学的设计、正确步骤安装之后,保证这些基本内容的前提下,还是可能会因为器件本身质量不过关导致出现问题。电子元器件检测内容包括对各种电性能参数和功能检测,一般参照电子元器件的规格书或与生产厂家约定的条件进行。 2.5.2电子元器件筛选 所谓筛选就是对电子元器件施加应力,使有缺陷的元器件暴露其缺陷并将其剔除处理。常用的筛选方法有温度筛选、老化筛选等。 2.6监督管理电子元器件的生产 我们知道电子元器件的质量好坏是有很大影响的,所以要对器件的生产过程进行质量监督,减少质量不过关产品的生产。可以采取的方法有两种。 (1)对器件供应商进行认证及分类管理,符合要求的生产厂商才能作为电子元器件的供应商。 (2)对同一品种器件多选择几家供应商,选择质优的进行采购,使供应商之间进行良性竞争,提高电子元器件质量。 3结语 在电路设备系统之中,电子元器件作为一项基本内容,它的使用可靠性对于整个系统能否正常工作、能否发挥其功效有很大的影响。所以,投入使用电子元器件时,要清楚了解它的可靠程度,确保其符合相关设备或者系统使用的标准要求,以保证电路系统的稳定性。
材料科学与工程论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要:《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一,也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题,从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面,提出了课程教学改革的详细思路。 关键词:晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言,《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识,是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域,调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定,那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征(如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等)。因此,《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用,而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前,北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中,大约讲解4学时。另一方面,在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中,过去通常要利用2~4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授,而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因,北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践,学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了,同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时,也更加得心应手。但是,目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛,它是多个学科的重要基础课程,不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前,国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5],其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以,现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念,同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中,主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上,过去主要以教师讲授为主,学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解,难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时,这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见,现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此,我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革,以充分调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的学习兴趣,使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓,为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前,本校《晶体学基础》的教学课时共32学时,与地质学和矿物学专业相比,总授课时间较少[3,4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识,有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如,晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要,但是对于材料专业学生来说,只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时,对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点,也可以进行适当删减,如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面,对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识,应该增加讲解内容的深度。例如,倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要,但是,现有教材中的以上相关内容过于简单,无法满足材料专业学生的培养要求,所以,需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化,所以,我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序,而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求,研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如,在讲解晶体宏观对称性之前,有必要先讲解一些典型晶体结构的实例,以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5],使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章,这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外,倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章,在讲解完晶体定向和晶体学符号之后,学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数,此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外,我们应该更加注重利用一些三维模型。例如,在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中,利用地球仪作为三维实物模型,能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序,以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时,可以利用一些特制的三维立体模型,形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外,在讲解晶体的极射赤平投影时,可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体,让学生自己动手制作相关的三维实物模型,通过观察各晶面的投影特点,加深对极射赤平投影知识的理解。 同时,为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律,我们应该进一步利用三维多媒体软件,制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点(原子、分子或离子)位置,满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的,使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点,从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课,包括所有材料专业大二的学生(约150名)。由于听课学生人数较多,导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而,本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验(每班70~80人),有效地提高了授课效果。但是,目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式,学生缺乏学习的主动性,没有积极地思考问题。因此,应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程,通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式,使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容,教师在课堂中提出相关问题,将学生分成若干小组,每组4~6人,在教师的引导下,通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明,这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时,将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系,鼓励学生主动提出问题,并积极地通过讨论来相互启发,进而解决各个难点问题。 另外,师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面,鼓励学生在网络上进行自由讨论,另一方面,让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈,从而调整讲课速度,提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程,应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识,优化编排授课内容和次序,提高授课效果;利用三维晶体学动画模型,加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式,针对课程的重点和难点,提出学生课堂和课后研讨的主题,检验学生对授课内容的掌握情况,提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力,最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学与工程论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要:生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词:金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。 (1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)―同学现场实习(感性认识)―课堂交流讨论(启发深入)―再次现场实习(理解领悟)―课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。 精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 (2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。 (3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 (1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。 (2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。 (3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学与工程论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学与工程论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步,化工生产备受关注,化工生产为社会发展提供相应的材料,是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容,本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,针对其中存在的问题,提出促进化工材料科学与工程发展的对策,并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一,同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中,无论是高校中还是化工企业中,都需要培养化工材料科学与工程的专业人才,创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题,以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中,逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中,材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求,各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植,从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代,基础科学与工程之间的相互渗透较差,固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起,材料科学与工程学能够实现交互,材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠,化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容,该门学科经过多变的研究与演变,衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例,与化工材料科学与工程相关的专业课程有:地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深,将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料,材料教学内容逐渐扩大,应用到社会建设中的诸多领域中。目前,我国重点高校相继设立材料科学与工程学院,针对于化工方面的教学改革,在原设置专业的基础上,补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限,加强专业间的渗透和联系,教学内容实现了更新。截止至2003年7月份,具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展,以来社会化工企业的技术研发还远远不够,为了更好的促进化工材料科学的发展,在未来的科技社会中,化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用,需要在高校中培养优秀的材料科学人才,与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格,一方面需要学生具有较好的结构力学基础,另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究,以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才,是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发,保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中,对于化工材料的研发技术越来越先进,我国化工材料科学与工程的未来发展,需要与科技信息技术相互融合,研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上,为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即,很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料,在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比,在质量上更加的轻便,在性能上的更加的好,在功能上更加的强大,附加值更加的高。那么何为化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料,这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛,同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出,全球纤产量在近十年内的长幅为3%,而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%,也就是说,在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类,与传统的高分子材料相比,聚酰亚胺的综合性比较强,特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下,103赫下介电常数为4.0;在化学性质上,聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述,化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容,提升对于化工材料科学与工程的研发,能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,与社会发展趋势相互结合,研究其在未来的发展方向。在未来,需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养,鼓励化工新材料的研发,实现科技创造未来。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义,剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的,以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务,并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养;实验室应该是完成实践教学任务的主要基地,实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室;实践教学;工程实践能力;人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业,深刻理解专业内涵,是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度,专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题,也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入,用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而,这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决,恰恰相反,社会要求高校改革实践教学模式,培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状,目光聚焦教学实验室,高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此,材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素,自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言,要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主,强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务,就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明,而是强调理论在应用中的相关性和综合性,同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此,确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务,实施学生工程实践能力培养计划的主体,高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室(以下简称实验室)。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面,覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应,重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上,在专业人材培养过程中,各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”,即办学特色。由此,也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出:在课程设置上,普遍注重学科式课程,专业课程已从中心地位转向了载体地位;在课程内容上,围绕学科发展和技术进步,培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如,大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放;普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队,参与导师的科研工作;毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入,培养学生实践能力的基础设施得到完善,学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例,在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上,投资0.24亿元进行了“十二五”建设,以学科与专业综合建设作为重点,加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业,投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈,社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念,对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化,实践性更强,探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分,其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的,以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1) 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性:教学内容突出学科化,教学方式强调科学探索。与此对应,用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大,基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格,但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学,对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲,由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段,材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化,而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业,仍面向工程实际。大学教育,特别是工科的大学教育,工程知识的教学偏弱,大学生就业难,社会接受度低,这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外,先进科研手段层出不穷,先进工程技术不断发展。在先进科技面前,面对高精尖、高价值科技手段,存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手,实践能力无从培养。 除此之外,在科技飞速发展的今天,要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法,培养出相适应的科学研究能力,是不可能的,也是不可行的。 2) 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响,实验教学依课程开设,且在内容上注重理论知识的验证,正所谓教学实验,而非实验教学。而且,在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史,不仅在于体现知识体系的形成过程,有助于学生更好地理解、掌握知识,而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程,这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上,所谓基础性、设计性及综合性实验的划分,多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度,而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立,缺乏系统性,且实验项目在内容设置上重复现象严重;实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现;学生创新意识不能得到有效激发;教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵,实验室教学的实质作用未有效体现。 3) 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念,实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下,设立的实验室多属于科学实验型实验室,而非工程实践基地。为弥补这一不足,高校多致力于建设校外工程实践基地,使本属于学校自身的实践教学体系,被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分,使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节,不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而,许多高校大力建设校外产学研基地,实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间,天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划,建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现,所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程,一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一,对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样,工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实,满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的,也是不可行的。另外,由于企业客观现实的限制,校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且,在信息交流高度发展的今天,是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1) 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所,保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确,内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本,实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念,提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识,深化实验教学改革,支撑教育教学质量的提升。 2) 加强实验室建设,深化实验教学改革。首先,通过管理体制创新,实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设,要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新,打通实验教学与理论教学的教师身份界限,在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上,形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境,提高实验教学水平,支持实践教学质量的提升,使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次,通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,有效地实现教研相长,培养了学生的实践能力。通过理念创新,形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制,实现教研相长。学术性的教学模式,打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒,专业教学任务由团队协调处理,应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的,科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务,以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发,高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新,使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。 材料科学与工程论文:读议练课堂模式在《材料科学与工程基础》中的应用 摘要:以我校《材料科学与工程基础》课程为例,介绍了读议练课堂教学模式的实施过程与效果。通过“读”的实施强化学生对相应知识点的深入理解,并充分结合利用教师提供学习资源和网络资源,开拓学生视野;通过“议”的实施,充分开展知识点的讨论,通过团队合作合理分工,同时强化师生网络互动和课堂互动,加深理解;通过“练”的实施,提高感性认知,强化实践知识和能力。通过两学年的实践,实施效果较好,同时提出相应存在的问题,供同行参考。 关键词:课堂教学模式;材料科学与工程;结构教学法;阅读;讨论 一、前言 “读、议、练”课堂教学模式是指运用“启、读、议、讲、记、练、结”结构教学法,充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位,通过教师的组织、引导、帮助和促进,使学生主动探索,充分利用各渠道的学习资源,积极参加课堂讨论,在头脑中对相应专业知识形成整体化,并学会运用,从而提高教学质量,提升教学效果。《材料科学与工程基础》课程是我校高分子材料科学与工程专业的专业核心基础课程,该课程作为该专业的学位课程,旨在使学生开始接触材料科学,树立科学的材料观和专业认知,通过“读、议、练”课程教学建设,突出学生在学习中的作用,构建有利于学生自主学习和师生互动的教学模式,一定程度上提升了学生学习效果。 二、“读、议、练”教学模式的实施过程 1.“读”的实施及评价。通过为学生指定相关参考书籍和促使学生充分利用网络资源,将精读、课外必读和浏览泛读相结合,掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。具体本课程,为学生指定了6份参考资料,有选择性地指定内容,要求精读15万字和泛读53万字,使学生掌握材料科学基础知识和材料科学领域进展知识。将阅读材料分四次结合课程进度告知学生,并指导学生有效阅读,大部分阅读资料均以数字资源形式放在网络教学平台中共享,为学生阅读提供条件。同时每次阅读要求学生反馈阅读报告以督促学生进行有效阅读。在课程的网站上公布读的要求与评分标准:每位同学要充分利用指定的相关参考书籍和丰富的网络资源,将精读、课外必读和浏览泛读相结合,掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。 在实施有效的阅读之后,要求撰写相应的读书报告。(1)精读材料1:第1章,阅读1~8页,写出500字的理解。第2章,阅读9~10页和第3章,阅读30~68页。写出800字以上的阅读报告。第4章,阅读,写出800字以上的阅读报告。(2)阅读材料2:泛读至少10万字。阅读材料3:泛读至少20万字。以上两材料在阅读后撰写主题为“我眼中材料的发展未来”的小论文一篇,不少于1000字。(3)阅读材料4:泛读至少10万字。阅读材料5:泛读至少8万字。阅读材料6:泛读至少5万字。以上三材料在阅读后,促进对教材内容的理解,补充对材料性能的学习和掌握。撰写主题为“我最关注的材料性能”的小论文一篇,不少于800字。从众多性能中选择1~2种进行阐述,要求有理有据。“读”材料的过程主要在课后完成,评价学生学习情况主要根据所提交的读书报告。五份读书报告,每份总分20分进行评价,纳入期末综合考核。 2.“议”的实施及评价。在本课程中开展了三次课堂讨论,通过分组,全班学生均有效参与。讨论主题既结合上述“读”的内容,也要求学生能利用网络资源充分思考和搜索。同时,主题讨论不仅限于课堂,还在网络上继续进行相关关注的知识进行答疑、讨论、互动。在网络课堂公布的“议”的实施要求与评价方法如下:“议”的过程由课前准备、课堂讨论和课后总结三部分进行实施。(1)成立学习小组进行实施:固定4~5人/小组。(2)课前准备。每个讨论主题中有6个问题,全班每位同学课前通过阅读教材、所提供的阅读材料或互联网资源等的学习,在课程的“答疑讨论”模块中的相应主题贴中提交“回复”对问题的理解。(3)每次提前指定三个小组在讨论课上进行讨论。①第1小组负责问题1和问题2,第2小组负责问题3和问题4,第3小组负责问题5和问题6。②要求每个小组成员进行合理分工。要求1人在课堂上进行对问题的解答和相关知识点的介绍(准备PPT)。至少1人,根据相关知识点提出3个问题供大家回答与讨论。至少1人,回答其他同学关于该主题的提问。至少1人通过文字和照片等对全程进行记录,并整理课堂讨论的结果。(4)课后撰写讨论总结。要求每小组提交一份讨论实施总结,内容包括实施情况说明、讨论情况整理、总结与体会。内容不少于1000字。“议”的评分分课前准备、课堂评述讨论和课后总结三部分,课前准备100分,课堂200分,课后总结提交200分。其中,课前准备部分,只要分工明确,每位同学积极参与,均给基本分50分;另50分根据网络课堂同学提交的回贴进行给分。课堂评述讨论,根据所提交的介绍PPT、课堂介绍情况、提问、解答、记录等综合给分,也将根据所讨论内容其他同学的响应情况进行加分。课后总结部分根据所提交的讨论总结和过程资料完整性进行评价。 3.“练”的实施。“练”的过程包括课堂练习与课后练习两方面。在课堂上进行口头回答,促使学生现场思考;课后则将书面练习和实验操作相结合:偏理论知识的理解通过书面练习,加深理解;同时将可以在实验室展现的材料科学知识让学生进行实验操作,促进学生的感性认识,提升学生兴趣。本课程安排四次综合性作业,涉及“收集身边的三大类材料”、“材料微观结构的玄妙”、“如何有效地描述材料的使用性能”、“高分子材料的优异特性”四个主题,四个项目式作业的实施,使学生能够了解材料、深入材料、感知材料并对材料保持高度的探索欲望。 三、“读、议、练”教学模式的实施效果 从两学年的课程建设和实施经验来看,通过“读、议、练”的过程确实能让学生在课外忙起来,并且对于比较认真的学生在此过程中也实现了比较大的收获。从学生期末考核成绩来看,学生对于基本知识的掌握也有所提高,尤其是对于本课程中材料的大概念和总体情况了解更加准确和深入。从与学生的私下交流、期中教学检查以及学生的读书报告的反馈来看,大部分学生,尤其是学习认真的学生非常欢迎和接受这种形式,学习的效果也比较好。具体体现在以下三个方面。 1.大大提升学生学习过程的参与度。上述组织实施,全班同学都有参与,其中大部分学生能积极主动地参与,下表为网络课程的访问数据统计情况。具体可访问杭州师范大学教务处网络教学平台。通过表中数据可知,所有学生都有参与“读、议、练”的过程,且参与程度很高。 2.学习时间和空间的充分拓展。在本项目中“读、议、练”的实施,课程网站的充分利用,充分拓展了学生学习的时间和空间,不局限到课堂的时间和教室中与教师的面对面。 3.师生互动的增强。通过网络课堂、学习读书报告、讨论总结、练的总结报告等,教师除了“议”过程中在课堂上提高与学生的互动性外,也在评阅与讨论中进行评价与反馈。同时,广泛的学生思路宽泛,四面开花,有效促进教与学的互动,使教师也能从教中得到知识的提升。 四、项目实施存在的问题和改进策略 本项目的实施也是对“读、议、练”课程形式的一次探索,因缺乏经验,在实施过程之中也存在以下一些问题,有待改进。 1.读书报告和学生总结报告的形式和内容不够规范。本项目实施过程初期,考虑不够周全,未对读书报告和学生总结报告的形式和内容进行明确和详细的要求,从而导致最后学生提交上来的比较随意。 2.“议”的主题选择可更多样化,学生“议”的准备要更充分。“议”的过程重点在于主题的选择,本项目的实施过程中充分进行了思考,使每个主题确定了6个问题,而对于每组学生而言,涉及的问题中既有基本概念的问题,也有在书本上无现成答案的扩展性问题。但在后续项目的实施过程中,主题的选择需进一步多样化。同时,在“议”的过程中,有部分学生准备得不够充分,以至于在讲台上介绍时讲不清,使讨论无法高效进行。应当想策略使学生更重视准备。 3.学生工作量不够均衡,尤其是“议”的过程。在项目的过程中发现学生工作量不够均衡,对于一些比较认真的学生投入明显比其他课程多一些精力,收获自然也大。但也有混水摸鱼、滥竽充数者,尤其是“议”的过程,虽然已考虑到这个问题,尽量合理地进行了分工,但实施过程中根据学生的主动性差异,其工作量体现较大差异。应当想法鼓励学生更加主动地进行准备。 4.教师工作量过大,没有充分的准备,有点力不从心。项目实施中通过“读、议、练”的各过程确实提升了学生的工作量,让学生“忙”了起来,但随之而来的对教师而言,工作量增加了很多。本项目实施过程中,仅读书报告的评阅和修改,每位学生5份报告,每份各异,教师阅读起来的工作量就非常大。而“议”的过程中,为要求每位学生的积极参与,要求每位学生在网络课堂提交讨论发言,每个主题有6个问题,每位学生的回答要求不能完全相同,而且向学生承诺每个发言教师有点评和回复。因此实施过程中工作量比预想的要大很多。 5.有少量学生抱怨工作量过大,不尽力配合。在实施过程中,也有少量学生抱怨工作量过大,主要原因在于学生没有养成过程考核的习惯,总是与一般课程进行比较,缺乏参与的积极性。应当想法更进一步激发学生的积极性,主要策略可以是进一步提高过程考核,让学生明确学习过程的重要性。 五、结语 “读、议、练”课堂教学模式在《材料科学与工程基础》课程中得到了很好的实施,总体效果明显,有利于提升课程学习过程中学生的参与度,如果能进一步规避存在的问题,应该可以获得更佳的效果。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料科学与工程论文:工科院校“材料科学与工程”专业基础课的全英语教学实践 摘要:本文介绍了上海理工大学材料科学与工程学院在“材料科学与工程”本科专业开展专业基础课全英语教学的实践与经验。通过高水平师资队伍建设、激发学生的学习兴趣与改进教学方法,可在传授专业基础知识的同时,培养学生综合运用专业英语的能力。 关键词:专业基础课;全英语教学;材料科学与工程 随着经济全球化的加深与国家对外开放的不断推进,如何培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争的国际化人才,成为我国高等教育急需解决的重要问题。教育部早在2001年颁发的《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中就提出,“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,“力争三年内,外语教学课程达到所开课程的5%~10%。”[1]。近来,《上海市中长期教育改革和发展规划纲要(2010―202O年)》中明确提出,“提升教育国际化水平,注重培养学生的国际视野和国际交流能力,增强上海教育的国际吸引力、影响力和竞争力”,凸显了高等教育中专业课程英语教学问题的重要性。全英语教学,是指用英语进行全程授课,让学生在全英语环境中学习专业知识。与一般的双语教学相比,全英语教学对学生和师资队伍的要求更高,教学难度也更大。尽管在专业课教学中如何恰当地运用英语授课,英语与中文两种语言的运用比例如何把握,仍然是一个充满争议的话题,但近年来人们逐渐认识到,双语混合授课既不利于专业课程教学目的的贯彻,也不适应国际化合作办学的需求[2]。因此,推广专业课程的全英语教学,是实现高等教育国际化的重要途径。建立国际化的课程体系,培养全英语教学的师资队伍,是实现教育国际化的重要内容[3]。上海理工大学材料科学与工程学院从培养国际化、工程化人才的宗旨出发,自建院起即开展了本科专业全英语教学的探索。“材料科学与工程”本科专业作为教育部和上海市卓越工程师教育培养计划试点专业,在课程设置方面突出了全英语专业课教学,特别是在专业基础课方面强调全英语授课,使学生从一开始就接受英语的专业知识教育,有利于培养英语思维的习惯及通过英语交流的专业能力,提高学生的竞争力。该专业的基础课主要由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门课程构成;在教学内容的选择与设置方面,力求完美体现材料学科“成分―结构―加工―性能―应用”的主线。在专业基础课程体系的层面上进行全英语教学,是高等教育中一个大胆的尝试和创新,虽然符合教育国际化的要求,但是对师资队伍和教学方法等都提出了更高的要求。总结上海理工大学材料学院五年来在专业课程全英语教学方面的经验,不仅对培养材料科学与工程专业的国际化人才至关重要,而且可为其他专业类似课程体系的建设提供借鉴。 一、“材料科学与工程”全英语专业基础课程体系的特点 “材料科学与工程”的专业基础课由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门全英语课程构成。课程体系的构建参考了美国有关大学的专业基础课程,并选用美国犹他大学Callister教授编写的英文原版教材为主要参考教材。三门课程的教学内容彼此关联,共同组成一个完整的、材料学科基础的知识体系。其中,“材料科学基础”作为先行课程,主要介绍金属、陶瓷与聚合物材料的组成、结构与缺陷等基础知识和概念;“材料工程基础”作为衔接课程,涉及不同材料的分类、加工方法及影响复合材料性能的主要因素;“材料结构与性能”作为后续课程,侧重于金属力学性能及其强化机制与材料的光、电、热、磁性能的介绍。通过全英语专业基础课程的教学,不仅使学生掌握材料科学与工程学科的基本概念与基础理论,并且可熟悉有关专业名词的英文表达,从而为后续专业课程的学习、出国深造与攻读研究生奠定良好的专业基础。 二、教学方法的实践与创新 对工科专业的基础课程开展全英语教学实践,是高等教育中一项充满挑战与争议的工作。一般而言,专业基础课是高校中设置的为专业课学习奠定必要基础的课程,作为基础课与专业课之间承前启后的桥梁与纽带,关系到学生专业基础知识体系的构建与后续专业课程的学习[4],因此不宜采用全英语教学。然而,上海理工大学材料科学与工程学院近五年的教学实践表明,通过配备高素质的师资队伍,并采用有针对性的教学方法,完全有可能在不牺牲教学效果的前提下,兼顾传授专业基础知识与培养专业英语运用能力的教学目的。 首先,为了保证全英语授课教学质量,学院以具有多年海外留学经历的教师为骨干组成专业基础课的全英语教学团队,通过定期的教学研讨总结教学经验、相互取长补短,不断改进教学方法,提高教学效果。另外,学院通过邀请海外高水平师资来华授课、骨干教师观摩教学的方式,使教学团队成员获得了宝贵的全英语授课经验。材料学院经过近五年来的全英语教学团队建设,已形成一支以中青年教授为骨干、讲师为后备力量的教学梯队。考虑到三门课程教学内容的关联性,学院成立了全英语专业基础课教学协调组,由主管教学的领导担任组长,三门课程的负责人为组员,通过定期开会,协商不同课程间知识内容的划分,并针对每学期教学中遇到的新问题开展讨论,既避免了各课程授课内容的重复,又有效实现了不同课程间知识结构的连贯性。例如,当教学中涉及到先行课程有关知识时,教师注意梳理知识脉络,通过回顾先行课程基础知识的方式,逐渐引出后续课程的重点讲述内容。 其次,为了保证教学效果,全英语授课均采用小班化教学,每班学生人数控制在20人左右。小班化教学不仅有利于教师与学生的互动交流,根据学生的水平做到因材施教,并且可采用主题讨论等多种灵活的教学方法。在专业基础课程的全英语授课中,教师普遍采用启发性教学方法,注重激发学生的学习兴趣和参与课堂教学的积极性。例如,针对“材料工程基础”课程中的复合材料,可让学生列举所熟知复合材料的特点及用途,并进一步引导学生,通过查阅资料拓展对复合材料概念及其设计思路的理解。针对“材料结构与性能”课程中的力学性能,启发学生深入思考如何提高金属的综合力学性能及各种强化方法的微观机理。另外,对已讲授的教学内容,鼓励学生进行自我总结,在每一章节学习结束后,要求学生通过自由分组讨论的方式对重要知识点进行复习,并在课堂上对有关内容进行阐述和讲解,然后由教师和其他组的同学对讲述内容进行点评。通过以上方法的实施,可充分调动学生参与课堂教学及主动学习的兴趣。 再次,授课过程中我们综合采用了多种教学手段。针对学生阅读英文原版教材困难的现状,通过教师的精心备课,精练教学内容,突出教学重点;针对重点的概念和理论,通过反复强调、辅以中文解释的方式,帮助学生准备理解和掌握。课件制作时避免大段的文字描述,加入大量的图片、视频与动画,以直观图示的方式帮助学生克服语言障碍,加深对教学内容的理解。日常教学中,强调课前预习与课后复习的重要性,为了方便学生自主学习,我们为每门课程都建立了内容丰富的课程网站,为学生提供有用的知识与网站链接,并定期上传课件。每次上课前,教师都通过课堂提问等方式,回顾总结上次课讲授的重点内容,帮助学生强化记忆。 然后,全英语专业基础课程改变了传统的课堂教学评价方法,更加注重学生在教学过程中的课堂表现。除关注学生对知识技能的掌握,还关注他们自主学习、师生互动、团队协作、课堂问答及课后作业中的综合表现,即关注学生的整个学习过程。课堂表现的优劣在平时成绩中体现,占到课程总成绩的40%,从而改变了以往完全由考试成绩评价学生及教学效果的方法。 三、取得的成果与经验 材料学院成立五年来,一如既往地坚持开展专业课程的全英语授课,取得了一定的成绩与经验。目前,“材料科学与工程”专业的专业基础课程体系中的三门全英语课程均获得了上海市有关教学内涵建设项目的支持。其中,“材料科学基础”与“材料工程基础”先后获得上海高校示范性全英语课程建设项目的立项,“材料结构与性能”获得了上海市教委重点课程建设项目的资助。同时,三门全英语课程都被列为校级的专业核心课程。通过近几年的课程建设,我们在专业基础课程体系的完善、教学内容的规划、教学方法的改进与课程网站建设方面都取得了一定的成绩。 另外,在专业基础课开展全英语教学的基础上,材料学院进一步拓展了全英语教学专业课程的范围,陆续开展了“材料科学与工程”专业其他专业课的全英语教学,包括“现代材料分析方法”、“高分子科学基础”、“功能材料学”、“纳米材料学”、“复合材料学”等。通过上述专业课程的全英语教学实践,我们不仅向学生传授了专业知识技能,而且从学生开始接触专业即培养其专业英语的能力,因而获得了学生的认可与好评。我们相信,随着上海理工大学材料学院国际交换生与合作办学项目的开展,我们的全英语课程建设项目必将获得更大的发展空间。 材料科学与工程论文:常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要:常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛,适用面比较广泛,所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。 关键词:常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中,学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样,所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高,力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢,烧结时间较长,但是烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。 二、常压烧结技术的原理和工程应用 常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结,大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛,使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结,常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺,常压烧结工艺只需要高温烧结炉,所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是,首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体,此预制体具有一定的致密度,并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺,在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多,适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。 三、常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定气氛压力下烧结制备致密的烧结试样,常压烧结工艺是目前应用最普遍的烧结方法。常压烧结技术具有烧结温度较高,烧结时间较长,烧结效率高,可以实现烧结成型工艺,所以常压烧结技术主要用于制备金属陶瓷复合材料以及其他复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过常压烧结工艺。常压烧结工艺同粉末冶金技术一样都是材料的制备工艺技术。常压烧结工艺同样也是热加工工艺,常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结试样坯体在高温烧结作用下形成致密的烧结体。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,有些专业课程中对常压烧结工艺只是作为了解,对于常压烧结工艺制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。通过常压烧结工艺制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过常压烧结工艺后得到复合材料制品的物相组成,显微结构和力学性能进行研究,使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用常压烧结工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属陶瓷混合粉末通过压力成型工艺制成具有一定形状的预制体或坯体,并将成型的预制体放入到高温烧结炉中并通过高温烧结工艺并保温一定时间的常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。通过常压烧结工艺制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学过程认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对常压烧结制备工艺得到的烧结制品的物相组成和显微结构进行分析和测试。常压烧结工艺可以制备复合材料和功能材料等。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的烧结制品或零部件,所以常压烧结工艺在工程领域得到了广泛的应用。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 材料科学与工程论文:地方本科院校材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式之初探 摘要:以我校的“专业综合改革、深度转型发展”为契机,构建并运行了我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式,对该模式下的实训内涵进行了探究,简述了该模式的运行效果,结果表明,该模式的运行既有利于应用型创新人才的培养,又有利于教师实践能力、服务社会能力提升,也有益于社会经济的发展。 关键词:人才培养;教学模式;转型发展;实践教学 湖南文理学院是一所1999年专升本的地方本科院校,被湖南省教育厅列为专业转型试点院校之一。湖南文理学院化学化工学院的材料科学与工程专业又是我校“专业综合改革、深度转型发展”的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育要更好地满足人才培养目标实现的需要,为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来,我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面,进行了较为系统地研究与实践,取得了较好的成效。本文旨在对我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式进行探讨与交流,有关其他方面的研究,我们将另外报道。 一、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的构建 “3+1”模式是将本科生的学习分成两个时段,第一时段也就是大学期间的前三年,学生在学校接受基本理论课程、基本实验课程学习。为了更好地实施“3+1”模式,在第一时段的专业理论课程教学中,加大了课程设计训练力度。原来的材料科学与工程专业培养方案中,只有一些专业基础课程设置了课程设计训练环节,而专业课的课程设计在培养方案中并没有体现,这样导致学生在学习了专业知识后,不知道如何利用所学的知识来分析和解决具体的专业工程技术方面的问题,建立不了专业工程意识。我院的材料科学与工程专业人新的才培养方案中,要求在与地方经济联系紧密的专业课程中必需增设课程设计环节与创新训练内容,加大课程设计与创新训练力度,突出专业知识应用。一是要增加课程设计门数,如增加了《高分子合成工艺学》、《高分子材料加工工艺学》、《无机材料制备》、《无机材料生产之工厂设计》等课程的设计,每门课程设计的教学时数为2~3周。二是要增加专业综合创新实验,实验时数为3~5周。综合创新实验不拘于哪一门课程,目的是为了提高学生专业知识综合运用能力。创新实验在老师的指导下进行,为了提高学生的学习积极性,创新实验研究内容可以由指导老师提出供学生选择,学生也可以与指导老师共同讨论提出研究课题。通过综合创新实验,提高学生对材料专业知识的整体把握能力、利用专业知识分析问题和解决问题的能力[1,2]。 第二时段也就是最后1年,将生产实习、毕业实习、毕业论文及设计结合在一起,在校内外进行集中实训。课程体系分为大类基础课程平台、专业课程平台和专业特色课程平台。整个课程体系中,实践环节58个学分,占整个课时的35.4%,其中,集中实践有军事训练、金工实习、认识实习、创新实验、生产实习、毕业实习、毕业论文等。为了提高学生的实践技能,材料科学与工程专业课程体系中,学生在校内外基地集中训练的时间为40周。课程结构分类与学分分配如表1。 我院2009年版、2012年版的材料科学与工程专业人才培养方案,比较注重学生学术研究素质的培养,而对学生的实践能力的培养方面相对弱了些。“3+1”模式的运行,既保证了学生的人文素质教育,扩展了学生的知识视野,又保证了学生的专业基础知识教育,使学生具有扎实的专业知识功底,特别是加大了学生创新能力、实践能力的培养力度,保证学生有较充足的时间,在实践中学习,在实践中训练,在实践中思考,在实践中创新,为使学生成为“卓越工程师”打下坚实基础。 二、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的实训内涵 根据专业转型发展的需要,我院建立了校内外系列专业实训基地。在校内,在学生创新训练方面,建立了“湖南省材料科学与工程大学生创新训练中心”一个,依靠学院现有的七个省、市、校级科研平台及我院与企业联合组建的近二十个实验室,可以较好地对学生进行创新训练;在学生实训模拟方面,我院建设了无机材料生产模拟线2条(陶瓷生产模拟线1条,无机粉体生产模拟线1条)、高分子材料加工生产模拟线4条(塑料吹瓶生产模拟线1条,塑料制袋生产模拟线1条,塑料制管生产模拟线1条,模压成型生产模拟线1条)、新材料应用生产模拟线1条(动力电池装配模拟线)、树脂生产模拟线1条、化工工艺示范线六条。在校外,重点建设了六个与校内生产模拟线相对应的生产实训基地,其支撑企业如下:湖南金帛化纤有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中锂新能源材料有限公司、湖南邓权复合材料管业有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集团公司。在基地的构建过程中,明确了支撑企业、学院与学院教师、学生三方面的义务与职责、任务与工作内容、目的要求与权益;学院与相关企业共同编制实践教学计划与评价指标体系、拟定实践教学环节与形式、组织编写教学纲要与内容;企业与学院共管实践教学基地。 通过“递进式”实践训练方式[3,4],使学生先在校内进行为期半年的专业基础实训、工业模拟实训、创新实训,然后,学生必需在二个企业呆半年时间,了解企业的生产原理、生产工艺与设备、生产的关键技术与配方、原材料及产品的技术标准与检验方法、安全生产知识、企业管理体制与运营机制、企业在行业中的地位与技术水平、技术发展趋势与产品应用前景,熟悉生产操作,掌握操作技能,提出革新要点,进一步可做针对性的创新设计、创新性研究工作。学生在每个企业具体的课时安排如下:生产工艺与设备课6学时,生产原理、关键技术、配方介绍课6学时,原材料与产品标准、检测方法课6学时,三级安全教育课2学时,企业文化、经营管理、运营机制课2学时,企业研发与创新课2学时,现场集中介绍2学时,即企业授课1周,师徒式教学与实践训练8周,总结与交流1周。学生在二个企业的时间共计二十周。 三、运行“3+1”人才培养模式之成效 我院的材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的运行主要带来了三个方面成效。一是增强了学生的大工程意识、理论联系实际的意识,提高了学生的实践能力、创新能力,缩短了大学毕业生服务社会的“熟化期”。二是提高了教师教书育人的本领与水平以及服务社会的能力。“3+1”模式的运行,不仅学生有大量的时间和较多的机会接触实践,而且也大大增加了教师深入社会实践的时间与机会,扩展了教师的视野,使教师对相关知识有更深入地理解,与此同时,教师可获得应用性研究课题,针对性地开展研究。三是企业受益。一方面,学生顶岗实习,在学生得到经济收益的同时,企业也降低了人力成本;另一方面,企业可充分利用高校的人才资源、信息资源、实验室及仪器设备资源为企业技术进步及企业发展服务,近五年来,湖南文理学院的化学化工学院已助推十余家企业成功上市或成为高新技术企业或成为行业规模企业,联合企业申请专利近50件,鉴定成果近20项,鉴定成果中有90%达国内领先水平,还有的成果被鉴定为国际领先水平,成果转化产生了30余亿元的经济效益,显著地促进了地方的经济发展。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业实验教学改革探讨 摘要:实验实践教学是培养工科学生的动手能力的重要教学环节。但因为多方面的原因,国内很多工科高校在这一环节出现弱化的趋势。在这方面急需进行改革予以对本科教学的实践环节进行改革完善。本文以本学院的实验、实践教学体系的改革经验为基础,提出对材料科学与工程专业本科实践教学环节进行改革的方案进行总结探讨,为兄弟院校的相关专业提供借鉴和参考。 关键词:材料科学与工程;实验教学;教学改革 一、引言 实验实践是工科学生培养创新能力的最重要环节。一般大学本科教学期间,学生实践能力的培养主要靠教学实验、实习和毕业论文/设计三个环节来完成。其中毕业实习是学生进入生产实际、了解生产实际的一个非常重要的环节,对培养工科学生的动手能力、工程能力至关重要,然而,目前毕业实习是各高校所遇到的一个重要难题:一是经济上的原因,一般高校都难以拿出大笔实习经费资助学生驻在企业进行生产实习。二是企业积极性不高,学生实习不能动手等种种原因,使毕业实习效果不理想。这势必影响工科院校学生的教育质量,目前国内各高校都在积极想办法解决这一问题。然而,这一问题不是短时间能解决好的,在这样的背景下,一方面,对外我们要积极寻求稳定的、适合高校本科专业进行生产实习的合作单位进行长期合作,这是长远的解决途径;另一方面,对内我们应做好实验教学的调整和改革,通过高校自身实验教学改革,大力加强和调整实验教学毕业论文/设计环节的内容,来弥补生产实习过程不足的这一缺憾。面对21世纪,对于高校材料科学与工程专业而言,必须通过这样的改革途径,建立符合材料科学与工程学科发展规律,适应本校办学实际的实验教学体系,培养学生的工程能力和创新能力[1,2,3]。 二、注重课程体系建设,整合优化实验课程内容 1.注重实验课程设置的科学、合理和完整性。材料科学与工程专业的专业课程设置中包括专业基础课、专业课、专业选修课等内容,这些课程基本都设置有实验内容,但有些实验课程内容的设置彼此间没有很好地协调与配套,有的甚至有重复。比如,对X射线内容的学习,专业课《晶体学》、《材料研究方法》、《无机材料测试技术》等课程均有与X射线衍射检测技术相关的实验内容,目前在内容设置上很多高校都有重复的现象。因此,考虑三门专业课的课程特点,每门课程的实验内容调整应各自有所侧重,彼此协调配套,设置科学合理,可以让学生由浅入深,逐渐达到对X射线检测这一专业检测技术有很深入的了解和应用的目的。所以,要对这些专业的实验课程进行科学、完整、合理优化。 2.强化专业基础实验。专业基础实验在工科类课程设计中有着重要的地位,它使学生对专业课程的理解和专业实践能力的提高起着基础的、承上启下的作用。我们在进行材料科学与工程专业实验课程体系建设时,提到一个重要的培养目标,就是将材料科学与工程专业的本科生作为材料工程师和研究型人才来培养,他们应具备相应的材料生产、制备、材料研究和材料分析检测的知识和能力。需要在本科教育过程中结合本专业的特点,加强相应基础实验项目训练。如,将水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等领域的原料处理、制备工艺、分析检测等内容融入到实验教学中。使这些相关行业的基础实验内容所占比例加大,为以后学习相关专业实验的操作与理解打下坚实的基础。 3.增加综合、设计性实验数量,减少演示、验证性实验。目前演示性、验证性实验内容一般都是由教师演示,学生观摩,或观摩后由学生动手按照老师演示和叙述自己操作一遍。这类实验主要是训练学生对一些实验仪器、实验原理、实验方法的熟悉和掌握,而对科学方法的探索、独立思考、自主创新等方面的训练则相对欠缺。因此,这种按部就班、照方抓药式的演示性、验证性实验过多,不容易引起学生对科学实验和探索的兴趣,不利于培养学生独立思考和自主创新的能力。因此,需要在实验课程设置时对其数量应进行合理控制,选取具有代表性的实验内容开设就行;同时,也应对演示性、验证性实验内容和形式进行改进,在其中合理融入探索性和研究性的内容,使学生在验证、操作的同时达到对基本知识、技能的系统化、完整化理解。如,我们在设计粘土交换容量测试实验时,每组学生除了按照验证实验的步骤测试完老师指定的粘土外,再测试一种特性未知的粘土,让学生们自己处理实验中可能出现的和已知粘土不同的实验现象,比较各自的实验结果,总结粘土交换容量测试过程会出现的问题,以及相应的改良方案。 4.加强实验内容间的衔接,减少重复性实验。目前,由于仪器设备条件的限制和课程体系设置的原因,各专业课实验项目的设置都比较独立,再加之各课程教学小组之间的协调、沟通相对欠缺,因此,对不同课程之间的实验项目设置时会有重复或相似的现象。比如,我们学院的《无机材料检测技术》、《材料研究方法》等几门涉及材料分析检测技术的课程在设置实验教学项目时有部分实验内容有重复或相似现象。为此,我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其他实验课程,对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。同时,可以增加一些相应专业方向的适应性实验内容,比如,水泥专业的学生,增加一些水泥行业生产实际中常见的检测实验内容。 5.增加探索性、研究性实验。通过上述对实验项目进行优化整合之后,实验实践教学在学时数安排上相对合理宽松,这为在课程教学进度中增加探索性、研究性综合实验项目成为可能。如我院学生自己设计的建陶厂抛光废料的综合利用的实验项目,首先让学生对建陶厂的生产情况进行调研,使其对这一行业的生产情况有大致了解,然后再设计不同的废料利用方案,学生们可以分组进行,让他们在实验中互相交流,彼此评价出相对合理可行的利用方案。这一实验项目的推出很受学生好评,学生积极性空前提高。学生依次实验项目内容为主体组成研究团队,多次获得国家级的经费资助。此类实验使教与学、学与解决实际问题融为一体,能充分发挥学生的智慧,为他们进行自主创新训练提供实践平台。 6.有计划地推进实验室开放。实验室开放对提高学生的知识创新能力具有促进作用。应该逐步地推进实验室的开放程度,学院逐渐从经费、师资等方面为有创新欲望强的学生提供尝试的平台,让其在相关教师的指导下,自己提出研究问题,自己拟订实验方案并动手开展实验研究,这样让那些有科研天赋的学生能迅速脱颖而出[4]。 三、改进实验教学方法 理想教学效果和目的的获得,除了需要科学合理设置实验项目外,实验教学方法的影响也不容忽视。现阶段,我国高校实验教学方式主要是以教师为中心的传授模式,学生反馈的意见普遍认为,做完实验后收获不大,教师对学生实验成绩和教学效果的评价也较为难。因此,改进教学方法对于提高专业课程教学水平和人才培养目标的实现具有重要意义[5]。 1.改进实验教学过程。将以前由教师准备实验的做法,改变为以学生为主体、学院实验中心针对本科生由学院出资长期设置八个实验助教岗位,由热爱科学实验、科研素养好、动手能力强的大三、大四的学生担任。实验课程开始前,由教师提供实验指导书,仪器、试剂的准备由实验助教组织上课的学生分组、独立地完成,教师只负责监督指导。这样可以让每个学生从实验准备阶段就开始对即将进行的实验内容有所了解。教师在实验讲授时尽量不讲述具体的实验步骤和过程,只强调实验过程中的关键环节、注意事项,把时间留给学生自己思考。教师负责在学生实验过程中按小组轮流巡视、观察、指导学生注意操作方法的规范,及时纠正实验中发现的问题,保证每个学生实验操作水平基本达标。 2.改进实验考核指标的改革。实验教学效果和实验教学考核的方法是主要依据实验报告,结合学生平时实验堂表现来进行。由于学生平时实验课堂表现考核难以把握和量化,所以目前对实验教学效果和考核的方法大多依据实验报告。而实验教学是一个多因素的过程,仅凭实验报告作为评定学生实验成绩的好坏,显然不尽合理,因为,这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。所以需要改进学生课堂表现评价,对这一点,我们学院也正在积极尝试各种办法。对于那些设计性、解决实际问题以及学生自主创新性的实验内容,应单独设立评价标准。 四、结束语 实践环节是高校工科学生教学环节中非常重要的环节,它包括课程实验、实习和毕业论文/设计环节。本文仅针对目前高校生产实习逐渐下滑的背景下,对实验课程体系内容进行改革进行一些初步探讨,以希望高校一方面对外继续加强生产实习单位的建设,逐步建立长期稳定的生产实习基地;另一方面对外加强和调整实验教学环节的内容,弥补暂时实践教育环节的不足,从而继续保持或增强工科学生的创新能力的培养,为国家培养出更多更优秀的工程技术人才。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业特色培养方向设置的探讨 摘要:针对专业现有培养模式与学生就业之间存在部分错位缺陷,材料科学与工程专业以专业特征为基准,面向就业市场,以学生为本,灵活设计专业培养方向,拓宽了就业渠道。通过构建特色培养方向课程体系,改革教学方法、手段,加强师资队伍建设等措施,实现专业共同性与特色方向专长化的有机统一,探索出了紧跟行业发展的专业人才培养模式。 关键词:材料科学与工程专业;设置;专业方向;学生就业 贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来,随着先进制造业引进涌入,对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而,贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主,与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式,与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向,制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外,贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业,使得本地区材料学科毕业生数猛增,就业压力增加,就业渠道必须拓展。 为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势,以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准,面向就业市场,以学生为本,灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系,教学内容,教学方法、手段改革,加强师资队伍建设,坚持知识、能力及素质协调发展,有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神,强化学生多样化、个性化发展,拓宽就业渠道。 一、特色专业方向课程设置 广泛进行调研,重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养,确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群,为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长,自主选择专业方向,以满足学多样化、个性化发展需求。 通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程,重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分,紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置,是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠,整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》,构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。 专业方向课程群体与社会需求密切联系,有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。 二、专业方向实践教学设置 材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重,更加注重实践教学,偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式,认识实习围绕实习基地的制备(压力加工)-检测-装配流程组织展开,学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向,身临其境,与社会沟通,培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来,本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备,构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台,为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材,以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制,采取自主挑选导师、过程互动的方式,激发学生研究创新的兴趣,理论联系实践,培养学生的实践认知和创新能力,保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。 激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座,让学生了解专业方向前沿发展动态,新成果、新理论、新技术、新产品和新理念,拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题, 自主设计方案,申报大学生创新实验项目。在导师指导下,独立完成制备(加工)、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛,提高学生主动学习兴趣,并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项,国家级节能大赛获奖3项。 三、教学方法、手段改革 课堂教学中重视以学生为主体的教学原则,采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法,将繁杂的概念、原理,产品制备过程,微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式,逐步深入,侧重向各专业方向学生讲授,利于提高学生学习的主动性和兴趣,以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学,学生阅读翻译外文文献的能力明显提高,有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中,材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势,拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学,更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学,材料科学与工程专业各方向选派1~2名优秀学生到该校学习,这将进一步探索出国际国内合作办学之路,给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。 四、加强师资队伍建设 贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设,储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年,经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业,以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设,采用传帮带培养、引进、进修提高等方式,建立了一支教学、科研兼容,结构合理,爱岗敬业,勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人,其中教授6人,副教授6人;博士5人,硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职,掌握大型检测与表征仪器的操作和维护,为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制,以解决不同性质的企业生产问题为契机,与培养学生并举,为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件,目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作,鼓励教师教学与科研并重。目前,本专业教师发表相关教研论文30余篇,出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程,《材料力学性能》获评校级精品课程,带动了本专业方向课程的建设。 五、结论 与时俱进,贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求,及时调整专业特色培养方向,不断深化构建特色培养方向课程体系,改革教学方法、手段,加强师资队伍建设等措施,逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一,不仅弥补了现有专业培养模式的不足,而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求,提升了学生就业市场竞争力。最近几年,材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅,获得2011―2013年全校就业率一等奖,已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。 材料科学与工程论文:原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要:本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,以及原位反应自生法的研究发展趋势。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料、金属陶瓷复合材料等方面。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中,应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程,从而提高实践教学质量。 关键词:原位反应自生法 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中,本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小,热力学性能稳定,界面结合强度高的复合材料,是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。 二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程 为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大,热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点,出现了原位合成技术,即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小,热力学性能稳定,界面结合强度高的复合材料,是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术,原位复合技术,定向氧化技术,熔体浸渍技术,反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点:简化工艺,降低材料成本,实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能,具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低,因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度,故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。 三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷,金属间化合物,金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺,原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解,对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成,显微结构和性能进行研究,使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体,并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺,热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料,通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件,通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺,热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。 原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程,原位反应合成技术操作过程比较简单,对设备要求较低,只需要高温烧结炉,可以进行现场操作,因此可以作为本科学生的实验课程教学内容,可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验,也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等,并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试,使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。 四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用 原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单,成本较低,对设备要求较低,只需要高温烧结炉,所以被广泛的应用到金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多,应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用,原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。 五、结论 本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料等领域中。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中,应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程,扩大学生学习的知识面,提高学生的认识了解能力,从而提高实践教学质量。通过原位自生法制备复合材料的实验教学过程提高学生的知识水平和认识能力。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业英语教学改革思考 摘要:专业英语教学是继传统英语教学之后,提高材料科学与工程专业大学生对本专业英语应用能力的重要手段。本文通过对现行专业英语教学现状进行分析,针对目前教学中存在的问题,探讨今后教学内容及教学方法,着重培养学生专业外语的自学能力及应用能力。 关键词:专业英语;材料科学与工程;教学改革 1. 专业英语教学现状 专业英语是一门综合性较强的课程,即包括基础英语的基本知识又包含了特定专业的专业知识,因此其既具有语言教学的规律性又具有专业教学的规律性[1]。但目前,专业英语教学任务分散在各个学院,专业外语教师师资力量较薄弱,而且专业外语课时少,很难实现科技英语系统教学[2]。而学生从基础英语教学模式一下子转变为专业英语教学模式,面对大量复杂的专业词汇及长句、难句,同学们初学时不易掌握,不会进行长句结构分析,不会词性的转换及词序的灵活处理,因此翻译课文经常不能表达原意。而且,一般专业英语课程开设在第六学期,此时同学们刚刚接触本专业基础课程,对专业知识和技能的理解和掌握有限,因此对于教材中一些专业性很强的知识很难理解,学生掌握起来较吃力而使其失去学习兴趣,课堂中形成了老师为主的翻译模式[3,4]。由于缺少了对科技英语体系的系统学习部分,同学们对科技论文的结构及撰写格式不甚了解,在毕业设计环节,本科生撰写英文摘要等方面的表现很差。 为了提高材料科学与工程专业学生的专业英语水平,本文从教学内容及教学方法上进行了一系列探索,力求提高学生专业外语的自学能力及应用能力。 2. 教学内容改革 目前,材料科学与工程专业选择的专业英语教材主要内容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等传统工程材料的制备原理及工艺,专业性很强,部分内容因为学生未接触本专业课程,缺乏专业背景而很难理解。因此。针对本专业学生的实际情况,在充分调研国外相关教材的基础上,将国外原版教材中过于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精华部分作为课堂教学的一部分,让同学们掌握科学、客观、较标准的英文表述习惯,而内容和难易程度则与专业知识结合紧密,以各种材料概述、制备工艺、性能及应用为主,不再涉及一些专业性太强的理论知识。课程中除了讲解专业知识外,在课程绪论部分给学生一个过渡,让学生了解专业英语与基础英语之间的区别以及专业英语句式结构的特点,使学生能够对专业英语的语法结构有一个大致的了解。同时,为了提高学生科技论文查阅及写作能力以及国际交流能力,教材中将设置有关专业论文结构与撰写的章节。 3. 教学方法改革 专业外语课时设置都较短,一般为32~48学时,在短短的32学时内,要求学生“听、说、读、写”全面发展几乎是不可能的。因此,课内教学主要仍以“能读会写”为主要教学目标。但教学方法将不再以教师为主角,改变原来“老师讲、学生听”这种填鸭式的教学方式,通过翻转课堂,让同学们走上讲台,完成课文的翻译及讲解过程。老师主要负责专业词汇的讲解及引伸,扩展同学们的专业词汇,通过讨论对同学们在翻译过程中产生的问题进行纠正及讲解,剖析复杂长句及难句的句式结构。结合目前同学们专业外语学习现状,将在课堂上引入大量的科技外文文献,使同学们掌握其主要结构及撰写要求,重点培养同学们掌握本专业论文英文摘要的撰写。 专业外语听说能力的培养同样至关重要,而且培养过程需要一个长期的过程,并非通过 一两次课堂教学就能一蹴而就,因此,这部分能力的培养主要是通过鼓励学生自主学习来完成,鼓励学生观看相关材料介绍的视听文件,在课堂翻译过程中要求同学首先对原文进行朗诵然后进行讲解,这就要求同学们在课前要做好充分的预习,提高他们的自学能力。此外,根据同学们撰写的专业论文英文摘要,要求学生在课堂上做一个presentation,逐步提高同学们专业英语表达的自信,最终目的是培养同学们国际交流及应用的能力。 4. 结语 随着时代的发展,在英语日益成为国际主要交流工具的今天,加强材料科学与工程专业外语教学水平,根据教学目标的正确定位来及时调整教学内容以及采用丰富有效的教学方法是培养学生学习兴趣以及提升英文阅读、写作及交流能力的重要方面。因此,积极进行专业英语有效教学方法改革的研究,对于提高学生专业外语的自学能力及应用能力有着重要的意义。
煤矿类论文:健康管理煤矿机电论文 一煤矿机电设备健康管理系统研究意义 煤矿机电设备的健康管理的意义主要体现在以下几个方面:(1)作为煤矿生产中最关键的环节,生产安全是煤矿企业运行的前提条件。通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的避免因设备故障或事故导致的生产安全问题,并且对提高煤矿企业生产效率也有积极的作用;(2)由于当前多数煤矿机械化生产以通过人员对机械设备操作为主,若机械设备维护和保养不到位,则极易造成操作人员人身财产生命危险,通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的对机械设备进行定时检查、维护和保养,降低了机械设备事故发生率,进而避免了操作人员人身财产存在安全隐患;(3)煤矿企业生产经济效益受机械设备能否正常运行影响较大,若机械设备发生故障或事故频率过高,则极大的影响了企业生产效率并增加了设备检修费用,从而降低了企业的经济效益。通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的加强了设备维护力度,降低了设备维护实际工作量,实现了机电设备维护工作效率高、成本低等目标,并且有效的提高了机电设备的实际使用率,从而增加了煤矿企业的经济效益。 二煤矿机电设备的点检制度 在煤矿机电设备的健康管理体系中,煤矿机电设备的点检制度属于较关键的技术,其有效的为煤矿机电设备的健康趋势预测提供数据基础。 1点检制度含义 点检制度指的是对机电设备各关键部件按一定周期和标准进行检测,确定其是否运行正常,若机电设备部件运行出现异常或故障,及时采取相应解决措施进行检修维护,从而确保机电设备各关键部件能够正常运行的一种机电设备管理办法。点检制度既是检查机电设备正常运行与否的方式,又是一种制度和管理方法。机电设备的点检制度通常依据相关的技术指标,对机电设备进行定标准、定点、定人、定方法、定量、定流程等方式进行检测和记录,并通过对检测和记录结果进行分析,已达到对所测设备进行量化评价的目的。煤矿企业通过推行机电设备的点检制度可有效避免“欠维修”和“过维修”问题,并对减少机电设备故障发生率、提高机电设备安全操作性、降低机电设备维护保养费用等方面具有积极的作用。 2点检制度的组成 煤矿机电设备的点检制度主要由点检位置的选择、点检参数的选择和点检周期的确定三部分组成。(1)在点检位置的选择方面,应依据所测机电设备自身特点,对所检测位置进行科学合理选择,通常将设备的关键部件和劣化部位作为点检选择位置,并对其进行标记,以确保检测位置正确。(2)在点检参数的选择方面,通常以采集机电设备的温度、声音和振动三个重要数据作为点检参数。温度在机电设备点检制度中具有不可代替的地位,通常可通过接触式或非接触式方法进行温度测试。机电设备振动是评价其性能的重要指标,通常以振幅、频率和相位三个参数指标对机电设备振动情况进行评价。(3)在确定点检周期方面,主要从确保机电设备操作的安全性和机电设备维护费用最小化两方面进行考虑。在确保机电设备操作的安全性方面,为确保机电设备的正常安全运行,通常规定机电设备维护检修周期一般要低于机电设备内潜在故障发展为功能故障所需周期。在机电设备维护费用最小化方面,由于机电设备进行预防性维护检修费用远远的低于机电设备功能性维护检修费用,因此,通过以机电设备维护检修费用最小为原则进行点检的检测周期确定。 三基于点检数据的趋势预测 1最小二乘支持向量机(LS-SVM) 支持向量机(SVM)最早由Cortes在上世纪九十年代末提出的,基于统计学习理论,解决非线性、高位模式识别和小样本等实际问题的一种计算方法。该方法有效的解决了神经网络学习中欠学习与过学习、收敛速度慢、训练过程中样本不足以及局部极点小等问题,并并成功地应用于分类、函数逼近和时间序列预测等方面。最小二乘支持向量机(LS-SVM)在支持向量机基础上,通过将不等式约束改进为等式约束,并把损失函数、误差平方认定为训练集的经验损失,从而使解二次规划问题转换为求解线性方程组问题,进而有效的提高了问题解决的速度和精确性。该方法最大的优点就是其结构简单,能在较短的时间内解决规模较大的计算问题。 2预测模型的建立 采用机电设备点检过程中所得的数据序列对其未来走势做出相应预测,以验证最小二乘支持向量机方法是否可行或有效。通过选取大柳塔煤矿921胶带输送机高速轴非驱动端温度为点检参数进行研究,并建立预测模型。并通过采用预处理方法,提高了所建模型的精确度。对数据进行归一化处理,有效防止了数据范围较小的属性被数据范围较大的属性控制,有效解决了计算过程中的困难问题。最终通过将预测值与真实值比较发现,预测值与真实值间误差小,走势趋势相近。 四小结 随着科技水平不断发展,煤矿机械化生产发展迅速,这就对煤矿机电设备安全生产提出了更高要求。通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的加强了设备维护力度,降低了设备维护实际工作量,实现了机电设备维护工作效率高、成本低等目标,并且有效的提高了机电设备的实际使用率,从而增加了煤矿企业的社会和经济效益。 作者:向德林单位:重庆市天府矿业有限责任公司三汇一矿 煤矿类论文:维护措施下煤矿机电论文 1简析煤矿机电设备中的管理问题 1.1煤矿企业没有建立一个完善的机电设备管理机制 目前,有些煤矿企业在生产过程当中,没有对机电设备进行很好的管理,这就让许多已经超过了检修期限的设备还在继续运行,这些设备或许有些都已经不能够满足煤矿生产的需求了,可是企业还是在对它们进行使用,这就使得它们在运行的过程当中,引发出了许多意外事故。这些意外事故的出现,不仅危机到了工人的生命安全,还对煤矿企业造成了巨大的经济损失。 1.2煤矿企业对机电设备的管理理念不足 一方面,许多煤矿企业太过于注重对生产,而轻视了对机电设备的管理,他们普遍认为这些机电设备不会出现什么大的故障,即使是出现了一些故障,那么等到故障出现的时候,再进行维修和检查也不迟。正是因为企业的这种侥幸心态,往往让一些存在着隐患的机电设备酿成了巨大的意外事故。另一方面,企业对机电设备的管理制度根本就不完善,而且也没有按照管理制度当中的条例去进行。此时,机电设备管理制度就相当于是一个空壳,根本就起不了任何作用。这样长期以往下去,就会让机电设备中存在的问题越来越严重,甚至到最后还会形成一个巨大的安全隐患。 2探究煤矿机电设备的管理和安全措施 2.1对煤矿机电设备的采买进行严格的筛选 煤矿企业在对机电设备进行采购的时候,要严格的依照国家规定对机电设备进行选择,比如:机电设备的型号、材质、质量和性能等等。当这些机电设备采买进厂的时候,管理人员还要对这些设备进行检验和审核,以确保这些机电设备的可用性。其中,对机电设备的检验和审核要做到以下三点:(1)有质量问题的设备拒收。(2)没有出产证明和合格证的拒收。(3)设备有缺陷的拒收。检查完成之后,管理人员还要将这些设备的资料进行存档,以便以后可以对这些设备的资料进行查看和管理。值得提出的是,在机电设备安装的整个过程当中,管理人员必须对其进行严格的监督,以保证机电设备的安装方式符合煤矿生产的要求。 2.2严格执行煤矿机电设备的检修 煤矿企业应当按期对所有的机电设备进行检修。其中,机电设备的检修内容主要有:通风系统、提升系统、排水系统和电路路线等等。与此同时,企业在对这些机电设备进行检修的时候,应当安排专业的、个人素质良好的、有多年机电设备检修经验的技术人员,以确保他们对工作能够做到尽心尽责。其次,煤矿企业还应当给机电设备建立一个管理操作平台,利用强大的电脑技术来帮助管理人员对机电设备进行有效的管理,比如:当某一设备出现故障的时候,管理人员就可以通过这个平台,对这个出故障的设备进行数据检测和分析,然后总结出一个能够有效解决这个故障的办法。 2.3提高管理人员的管理水平 管理人员的管理水平对机电设备的管理起着决定性的作用。如果一个管理人员自身的管理水平就达不到要求,那么他在工作的过程当中,就不会及时的发现一些机电设备潜藏着的问题,并且当机电设备出现故障的时候,他也不能够对这个故障进行很好的分析和解决。于是,这就大大增加了机电设备在运行中出现故障的概率,还有可能会造成严重的安全事故。因此,煤矿企业应当定期的对管理人员进行管理知识和技能上的培训,来提高机电设备管理人员的管理水平。 2.4对机电设备进行实时监控和保护 煤矿企业应该安排专门的技术人员,来对机电设备进行实时的监控和保护。其中,要以机电设备运行的整个过程为主。那么一旦机电设备发生故障或者是存在着什么问题,那么技术人员就可以及时的发现,并采取相应的措施,在不影响整个系统运行的情况下让这个有问题的设备停止运转,然后对其进行全面的分析,最后找出一个能够有效解决这个问题的办法。 2.5机电设备的更换要符合“时代性” 所谓的“时代性”就是随着高科技技术的不断发展,煤矿企业要更换掉一些落后的机电设备,将更具有效能的设备引用进来。这样一来,不仅可以从很大程度上避免了一些存在隐患的机电设备,还可以提高煤矿企业的生产量,从而给整个企业带来更多的经济效益。 3试析煤矿机电设备的管理和维护措施 对煤矿企业的影响煤矿企业对机电设备的管理和维护措施是企业能够实现正常生产的前提条件,现将机电设备的管理和维护措施对煤矿企业的影响进行简单的分析,可以将其概括成以下几点:(1)让煤矿企业实现了安全生产。(2)大大降低了煤矿生产过程中发生安全事故的概率。(3)让煤矿工作人员能够在一个安全的环境之下进行工作。(4)提高了煤矿企业的生产量。(5)增加了煤矿企业的经济效益。(6)进一步促进了我国煤矿事业的发展。总的来说,煤矿企业加强了对机电设备的管理,并能够制定出很好的维护措施,对于煤矿企业以及煤矿工作人员来说,都是大有裨益的。 4结束语 总之,煤矿企业要想增强对机电设备的管理力度,并提出更具有效力的维护措施,就必须要有针对性的对现有的机电设备管理制度进行更为深入的分析和探究,以此来总结出之前管理工作当中的不足之处,然后对其作出相应的改变和完善。因为只有这样,才能够让煤矿企业实现安全的生产。 作者:张玉杰单位:冀中能源股份有限责任公司葛泉矿 煤矿类论文:安装质量问题煤矿机电论文 1煤矿机电设备的安装质量问题 1.1安装技术不合格 安装技术不合格也是导致煤矿机电设备的安装质量问题的重要前提之一。众所周知机电设备的一般问题的出现与产生都可以合理的追本溯源,在这之中安装技术始终都有着非常重要的影响。例如煤矿机电设备没有实际操作性往往是导致煤矿机电设备的安装质量问题出现的重要因素。除此之外,安装技术不合格还主要体现在工作人员并没有根据具体的工作环境和工作情形来进行有针对性的安装工作,最终使得煤矿机电设备正常运行受阻,同时带来较为严重安全隐患,与此同时也为后续煤矿的开展过程带来了较为阻碍。 1.2安装管理不严格 管理措施不严和监督措施不到位都是导致煤矿机电设备的安装质量问题的原因,与此同时也是机电设备安装质量较差的重要因素之一。在实际的煤矿机电设备的安装工作中,部分工作人员和管理人员由于一受到自身的技术和知识水平所限制,又或者是工作态度不好,导致了相应监管工作无法得到进一步的落实,这样往往也会导致设备故障的产生。最终使得煤矿机电设备安装技术措施无法得到及时的落实与加强。 2煤矿机电设备的管理措施 煤矿机电设备的安装质量问题需要诸多管理措施的有效应用才能解决,其主要内容包括了技术措施的有效落实、注重提升设备质量、日常养护的持续进行、合理实施管理措施等内容。以下从几个方面出发,对煤矿机电设备的管理措施进行了分析。 2.1技术措施的有效落实 技术措施的有效落实是煤矿机电设备的管理措施的基础和前提。在技术措施的有效落实过程中工作人员应当注重对于每一个技术应用过程都进行合理的技术落实,并且注重展开较为严谨和非常认真的工作,从而能够在此基础上有效实现提高煤矿安装质量的目标。除此之外,在技术措施的有效落实的过程中工作人员应当注重进行设备的核查,并且根据具体的设计需求和要求,在购买到设备后进行相应的设备验货工作。另外,在技术措施的有效落实过程中,设备供应商、施工方和建设方,应当进行相应的零部件核查工作和逐步清点工作,并且在相应工作完毕后做好相应的零件数据记录。从而在此基础上促进煤矿机电设备的管理措施应用水平的有效提升。 2.2注重提升设备质量 注重提升设备质量对于煤矿机电设备的管理措施的重要性是不言而喻的。在注重提升设备质量的过程中工作人员应当时刻注意到设备工作温度和设备工作环境的较大幅度变化。例如散装设备在组装过程中的精细程度往往都会受到工作温度和工作环境的较大影响。除此之外,在注重提升设备质量的过程中工作人员应当注重根据之前的工作经验和相应的设备标准来进行工作,从而能够在此基础上有效避免人为因素对于设备质量造成的影响并且能够合理的减小客观因素造成的影响。另外,在注重提升设备质量的过程中工作人员应当注重结合设备自身固有的特点来选择最适宜的安装过程并且同时进行有效的调整,从而能够在此基础上最终实现累计误差的消除并且达到最精确的设备安装效果,因此能够较好的促进煤矿机电设备的管理措施应用效率的有效进步。 2.3日常养护的持续进行 日常养护的持续进行是煤矿机电设备的管理措施的核心内容之一。在日常养护的持续进行中,工作人员应当注重根据电路设备按照相关的技术标准和相关要求来检验煤矿机电设备的工作线路是否保持完好,并且其规格和预先设计的是不是较为符合,只有在这些检验工作都进行完毕之后,工作人员才能进行相应的启动工作。除此之外,在日常养护的持续进行过程中工作人员应当注重持续加强设备的维护保养和质量检修工作的实施,从而能够最大程度的降低故障发生几率,最终能够在此基础上促进煤矿机电设备的管理措施应用可靠性的不断提升。 2.4合理实施管理措施 合理实施管理措施是煤矿机电设备的管理措施的重中之重。工作人员在日常工作中应当明确,实施高要求管理措施的最终目标就是为更好地提高机电设备的安全质量。除此之外,在合理实施管理措施的过程中,为了更好地加强监督和管理工作,煤矿企业应当注重从人和事两方面开展工作:首先应当注重对设计施工图纸"方案"技术和人员进行相应的核查,并且判定其是否符合安装技术标准。另外,在合理实施管理措施的过程中煤矿企业不能忽略安全事故和安全隐患的消除问题,即应当注重坚持安全隐患要从细微处抓起并且对于自身的安全管理措施体系进行有效的完善,从而能够在此基础上促进矿机电设备的管理措施应用合理性的持续提升。 3结语 随着我国国民经济整体水平的不断提升和煤矿行业发展速度的持续加快,煤矿机电设备的安装质量问题与管理措施的应用得到了越来越多的关注。因此在这一前提下工作人员应当对于煤矿机电设备的安装质量问题有着清晰的了解,从而能够在基础上通过管理措施的有效应用来促进我国煤矿行业整体水平的有效提升。 作者:杨晖泽单位:山西晋煤集团晋城宏圣建筑工程有限公司 煤矿类论文:探究式教学煤矿安全论文 一探究式教学在煤矿安全培训中的可行性分析 1必要性分析 煤矿企业在日常生产中,安全培训是一项基础性工作,做好该工作能够确保煤矿安全生产的顺利进行。通过对煤矿员工进行安全教育培训,在一定程度上可以帮助员工树立安全意识,同时提供安全技术水平,使其在日常工作中,牢固树立“安全第一,预防为主,综合治理”的思想,通过强化自保互保能力,促进安全生产的顺利进行。对于安全培训的重要性,虽然已经被许多煤炭企业所认识,并且成立了相应的教育培训中心,组织开展了安全教育培训活动。但是,这种传统的安全培训模式依然是为了培训而培训,培训方法比较单一,培训手段缺乏灵活性,进而在一定程度上制约了学员的自主性和创造性,同时对学员的发散性思维、逆向性思维造成了束缚,进一步影响学员创新能力的发展。在我国,随着经济的不断发展,使得煤炭产品的需求不断增大。在安全生产方面,国家加大了监督管理的力度,同时在新设备、新技术方面加大了对煤矿安全生产的投入。在这种情况下,为了将新技术、新装备转化成生产力,进一步适应现代企业发展的需要,因此需要从业人员具备较高的素质和效率。对于煤矿企业来说,安全培训工作是一项艰巨的任务,多年来煤矿企业采用灌输式的教育方式对员工进行安全教育培训,与现代煤炭企业管理的需要相比,这种教育模式早已不能适应。为了确保煤矿安全生产的顺利进行,需要改变传统的培训方式,采用新思维、新方法,组织开展好培训工作。探究式教学法是一种有利于促进学生自主学习,有利于学生“学会学习”的方法。如果想要实现观念的转变,对学员实施探究式教学是非常有必要的。 2适宜性分析 2.1培训对象的适宜性煤矿企业在组织开展安全培训时,其培训对象是成人,在探究需求方面,成人表现的更为强烈。对于成人来说,一般具备探究式学习的条件,与青少年学生相比,成人的实践经验比较丰富,丰富的经验为成人学习积累了宝贵的资源,这些资源为实施探究活动奠定了前提条件。由于探究式教学具有较强的综合性,在这种情况下,需要学习者对自身的相关知识和技能进行充分的调动,进而发挥功效。受社会实践的影响和制约,成人的探究经历存在一定的差异。通过对心理学的“经验律”进行分析可知:当一个人的知识越丰富,那么其直觉就会越完善,对应的感知就容易,同时有利于将感性知识转化为理性知识。成人在日常的工作、生活中,都会有意无意地进行过探究活动,当他们遇到问题时,都会对问题进行判断、分析、解决,进而在一定程度上进行着探究训练。对于成人来说,通常情况下更喜欢在问题中进行学习,可以说培训活动是一个目的十分明确的过程,在这一过程中,针对工作生活中的实际问题进行学习,同时具有通过学习解决问题的强烈愿望。而探究式教学的特征就是以问题为中心进行教学。 2.2培训内容的适宜性煤矿安全培训的教学内容主要包括3部分:安全基本知识;安全技术基础知识;安全操作知识。煤矿安全培训主要内容虽然包含陈述性知识,但是,主要还是程序性知识和策略性知识,学会怎样安全做事。由于煤矿井下工种较多,如采、掘、机、运、通等方面的工种、专业,安全培训教学大纲不一致,进而使得课程内容比较复杂。在安全教育培训过程中,这些课程涉及的知识面比较广,并且具有实践性、应用性强的特点,要将这些内容在短暂的时间内传授给学员,其教学难度非常大,同时增加了学员学习的难度。因此,在教学过程中,需要采取措施,激发学员的学习兴趣,提高课堂效率和教学质量。探究式教学是以提出问题开始,采取一定方法和步骤去确定和解决,最终达到探究问题,解决问题的目的。这种以调查探究为基础的教学模式所产生的知识技能和价值观,能够比较容易让学生记住并运用,同时还能够鼓励学生积极参与各种活动。在安全培训中实施探究式教学,在一定程度上能够发挥探究式教学的优势。综上所述,探究式教学更适合成人学习,更适合职工培训。 二探究式教学的具体运用 对于探究式教学来说,通常情况下,可以分为问题情境阶段、实践体验阶段和结果表达交流阶段,也就是提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结果、表达交流这六个步骤。 1问题情境阶段提出问题 既是探究的基础,又是探究过程的核心。教师指导学员大量批判性地阅读有关信息资料以及相关的应用背景,通过思考和集思广益,根据教学目的设置一些问题情境,使学员置身其中。此种形式特别适合传授避灾方法或井下创伤急救等方面的知识。 2实践体验阶段 实践体验阶段其实也就是解决问题的阶段。这一阶段主要是针对提出的问题做出假设、制定计划、实施计划等。在培养学生创造性思维、自主探究的学习过程中,实践体验阶段起到不可替代的作用。例如学员针对问题情境阶段中所提出的问题做出假设,面对这样的情况,应该采取什么样的措施。学员可以根据已有的知识和经验做出假设。在做出假设之后,教师引导学生针对自己的假设制定计划与方案,教师应根据学员的原有知识类别或层次进行分组,可以以分组的形式进行规划、设计方案。教师要起到“导向”的作用。在开始进行时,教师需要更多地引导,随着讨论问题的深入,学生更多理解他们的学习要点,教师就可以慢慢地“隐退”,真正实现由“学会”到“会学”的转变。学员在探究的过程中,难免会出现问题,此时教师需要用恰当的问题或事例来引导,找出问题所在。 3结果表达 交流阶段得出结果、表达交流这是一个评价阶段。在解决问题的过程中,学员得出相应的结论,同时与同伴进行交流,通过与实验前的假设进行对比分析,进一步形成新的体验,从而使探究得到新的升华。在这个阶段,教师可以让学员以小组的形式进行汇报成果,比如是完成一个报告或进行一场辩论等。在相互交流、评价的过程中,不应只是来自于教师的评价,还要适当结合小组内的互评,小组内的互评更有利于激发成人学习理论的兴趣,学会用所学的理论知识创造性地解决问题。 三运用探究式教学应注意的问题 1选取合适的探究课题 探究式学习课题的内容不仅来源十分广泛,而且课题题目的深度和层次可高可低。面对煤矿企业的员工文化参差不齐这种情况,教师在确定探究课题时,一定要考虑学员的原有知识以及当前的学习水平、能力和知识结构等因素。例如有次新工人培训班,大多数都是退伍军人,在遵守纪律和学习上就比较自觉,接受能力也比较高。这时选择较深的探究课题,学员比较容易接受。而另外一种情况,学员文化程度低,安全培训意识不高。在认识程度还有接受程度都不太高的时候,教师可以选择比较简单的探究课题。 2采取合适的探究方式 对于安全教育培训来说,其特点主要表现为时间短、针对性强、与实际问题联系紧密等。在短期内要求培训的学员,一方面需要传授系统性、发展性、实用性的知识,另一方面需要结合工作的实际情况,解决学员工作中遇到的困惑等。这是安全培训的特点也正是与普通教育的区别之处。通过对这些区别进行明确,在进行培训探究式教学时,会使我们有一个比较清晰的指导思想,并采取适合成人特点的探究方式,而不至于一味模仿普通教育。 作者:李芳单位:平煤集团八矿职教中心 煤矿类论文:课堂教学煤矿安全论文 一课堂教学演示系统的开发与应用效果分析 安全监测监控这门课程是从事工业自动化、安全管理等行业人才所应具备的基础控制技术的重要教学内容。该课程任务是使学生掌握可编程控制器的基本组成和工作原理,理解工业控制网络及现场总线技术,了解安全监测监控系统的组成,掌握可编程控制器的各种单元、规格,内部继电器及数据区,理解其通信功能,能按照可编程控制器的设计步骤去分析和设计对应的控制系统。因为该课程的理论性和实践性都很强,所以为了提高教学效果,在学习理论知识的同时,必须利用课堂教学演示系统提高教学效果,加强认知实践能力的培养,以培养适合面向生产一线的高技能人才,满足社会的需求。教学演示系统是为教学而设计,鉴于课堂教学的特殊性,其应该具有以下几个特点: 1)系统结构小巧,便于携带,操作方便,且可与可编程的PC机一块置于实验台上,随时进行编程和实验。 2)实验装置采用插头和插座式的连接方式,硬件导线的连接十分简易,在实验室可以实现即插即用,不用任何工具即可进行实验。 3)突出教学实习、实验装置的实用性,具有模拟量和开关量多种输入方式,设计了可以实现这两种实验的实验模块,简单实用。 4)具有很好的可扩展性。作为整个课堂教学演示系统的核心部分,PLC教学模拟控制板需要进行组装,组装过程中要遵循以下原则: 1接口的分布要合理,恰当。 2器件的布置要做到美观,符合人们的使用习惯。 3在焊接的过程中要避免短路,使焊点之间保持一定的距离。该模块在制作过程中,先把PLC、EM231、EM232固定在印刷板上,模块和模块之间通过电缆进行连接。在印刷板正面,通过导线将PLC及其扩展模块各接口引到前面的接线柱上面,在印刷板底部,利用烙铁将接线柱底部和排线插头底部连接起来,在这个过程中,要确保接口的合理分布以及连接可靠,避免脱落、短路的情况出现,连接后的模块。开关量输入模块作为实验系统的主要部分,在组装过程中除了要遵守一般的器件组装原则之外,还要根据实验的内容和要求,合理布置器件在印刷板上的位置和间距,由于器件比较多,板子上空间有限,所以,在组装的过程中要特别的注意。方法和PLC及其扩展模块的组装方法一样,板子正面通过接线柱连接,板子底面用烙铁把排线插头和接线柱连接起来课堂教学演示系统在教学过程中提高了学生的学习兴趣,课堂教学演示系统有多种输入输出方式,实验效果明显,便于观察,可以增强同学们学习的积极性,将枯燥的专业课教学转变为类似的“案例教学”。课堂教学演示系统还可以实现的实验内容丰富多样,学生可以根据不同的实验要求,利用不同的输入输出元件,编写相应的控制程序,使理论学习与实践操作紧密结合,提高学生的编程能力和创新思维能力,大幅度的提高学习效果。 二完善课程设计的各个环节及整体的拓展训练 课程设计是本科实践教学的一个重要环节,以培养和提高学生创新能力和综合解决问题能力为目的,传统的课程设计方式无法与自动化信息化技术的发展及社会需求发展相适应,为了提高学生的实践能力,结合课堂教学的改革及开放实验室的建设,培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力,完成工程师基本技能训练。通过分析课程的课堂教学,提出挑战性的设计题目、指导教师的主导作用及评分机制等教学内容对课程设计的作用效果,构建将多种教学元素与课程设计交汇融合的创新课程设计模式,对课程设计的各个环节进行全面改革和拓展。为了提高课程设计的教学实践效果,具体通过以下几个方面进行改革: 1)加强课堂教学与课程设计的交汇融合,在课堂教学中间阶段适时地把课程设计的题目、任务、要求等告知学生,通过课堂教学引导学生的创新思维,将课堂教学与课程设计融会贯通,使学生在课程设计时就有了充分的准备和认知,更能发挥学生的创新潜能。 2)提高学生的创新思维能力,鼓励学生大胆创新,在课程设计的每一个环节都要融入创新思想和意识,选题一定要具有前沿性和挑战性,设计过程中要注重创新思维。教师在指导过程中要善于启发、鼓励学生,增加网络信息资源的查阅量,切实通过课程设计提高学生的理论知识和实际工程的结合能力,为以后工作打下良好的基础。 3)教师在课程设计的指导过程中要做到因材施教,充分考虑学生间的个体差异及学习的层次基础,分不同的难度系数对每一组学生安排课程设计题目,最大限度发挥每一位学生的潜能。 4)改变课程设计的评分机制,打破对设计图纸和设计说明书进行综合评分确定总分的传统方法,融入答辩式评分模式,最好能融入到设计的每个阶段,激发学生的辩论思维能力,提高答辩权重,保证课程设计的创新性和应用性,培养学生解决实际问题的能力。 三结论 通过对煤矿安全监测监控课程改革进行全面分析,全方位的对课堂教学、实验课程及开放实验室建设、课程设计等方面的改革进行了论述,获得了如下结论: 1)设计了基于PLC的综合教学实验系统,整合了实验原有的监测监控系统资源,建成了集教学科研于一体的开放实验室,既可以满足基本教学科研的实际应用,又节省了大量的实验装置,经济实惠,一举两得。 2)研制了一种新型的可编程控制器教学演示系统———PLC教学模拟控制板,着重培养学生的认知实践能力,并给学生留有足够的发挥空间,提高了学生的学习兴趣,实现了良好的学习效果。 3)通过课堂教学与课程设计交汇融合、提出挑战性与创新性的设计题目、指导教师的主导作用、评分机制等四个方面进行课程设计的教学改革。构建了多种教学元素与课程设计交汇融合的创新模式,全面提高了学生理论知识和实际工程结合的实践能力。 作者:王凯蒋曙光吴征艳邵昊裴晓东单位:中国矿业大学 煤矿类论文:PCPR煤矿安全论文 一降低重特大事故的发生的新对策 要想做到较低的安全事故发生率,有研究表明可以采取如下措施:降低事故严重度的措施方法、强化安全事故管理等措施。降低重特大事故在煤矿企业中的发生,3点措施是必须需要采取的。然而,众所周知的是,我们把注意力主要放在了其他两点上,而没有采取积极的措施去控制事故严重度。在目前这种情况下,借助管理手段和技术手段来预防发生事故,在煤矿安全领域是目前的主流指导思想,却很少关注通过什么措施来降低事故的严重度。如果只将重点放在预防事故的发生上对于降低重大事故是远远不够的,我们还应该研究当事故发生后如何防止事故进一步恶化,减少损失的扩大和蔓延。通过统计数据分析得到,大部分的重特大事故之所以会发生是由于火灾事故、瓦斯突出喷出事故和爆炸事故、透水事故造成的,主要集中在这些事故当中。 二PCPR体系概述 利用PCPR煤矿安全体系来降低事故的严重度以及事故的发生率两方面带来的危害,它是由4个部分组成的包括:源头预防、过程控制、安全防护、以及应急救援。下面就四个部分进行详细的阐述。第一,为了达到降低危害的目的,必须从源头上进行预防。保证系统和生产设备在源头设计上安全可靠和本质安全,同时充分整合现有资源、借助管理手段使系统安全的功能达到我们理想的程度。第二,所谓过程控制就是抑制事故发展的一种技术手段。像瓦斯爆炸透水等这种在目前的矿井中是主要的危险源的因素,主要的因素是包括进风巷的外因火灾。对于透水即便是把源头预防作为主要的措施,然而也需要强有力的技术手段在灾害发生时候能够阻断事故的发展过程,争取到更多井下的人员取得生还的机会。第三,事故一旦发生后为了提高被困井下人员的生还几率需要为逃生人员提供临时的避难空间。从以往的矿难中不难发现,灾难发生后只有大约10%的伤亡是直接伤亡人数,大多的是因为事故发生后人员遭受产生的有毒有害气体蔓延于侵入窒息和中毒身亡。为了使人员伤亡的损失在煤矿事故中尽量的减少,增强矿井的抗灾、健在能力,提供譬如井下救生舱、避难硐室等临时避难空间,提高生还率是十分必要的。第四,应急救援。通过事前做好充分的准备,并对应急预案的效果进行充分的论证,想尽一切可以想到的办法,保护井下人员安全,做到万无一失,防范事态进一步扩展,使人员、财产和环境的损失在事故当中降到最低点。PCRM煤矿安全体系通过使事故严重程度、事故发生率得到最大程度的降低,并最终使系统达到最优化的安全状态为最终目的。 三关键技术 1过程控制瓦斯爆炸事故范围扩大的防治过程控制措施。巷道安装隔爆岩粉棚或者隔爆水棚等措施是不稳定的,容易造成效果差等问题。以主动抑爆防火为目的HS矿井阻燃抑爆系统是我国为此而引进的系统,它能够有效地形成抑爆物质物理屏障,在短时间内抵挡由于爆炸而产生的高温强压,对灾害范围进行减小。外因火灾事故大多是发生在进风巷,主要是皮带火灾和电缆火灾。在《煤矿安全规程》中规定进行全矿井反风当进风巷发生火灾时,但是前提是必须将火源进风侧的人员撤出,指挥部在下达反风命令。然而矿井反讽有种种缺陷,为了避免这些缺陷,利用救灾门来控制火灾后的烟流流向,使其直接排入回风中而不经过工作面。防水闸门可以拦截透水事故中的水流,继而控制水流方向,创造更多的时间为工人来逃生。但是,往往起不到应有的效果,之所这样是因为来水突然,对于防水闸门的操作难度大。也就是因为这样人们开始尝试利用远程控制防水闸门的设计。 2安全防护所谓矿井安全防护就是指当事故发生时,为了给来不及逃生的井下人员通过合理设计和布局避难硐室和救生舱而提供的临时的避难场所,赢取更多的求生时间,并且利用通讯设备及时的与救援人员取得联系、沟通使井下的被困人员生还率得到大大的提高。 3事故应急救援对于事故发生后的应急救援,之前人们从不同的方面进行了研究,包括水灾时的生存条件、排水路线、火灾时的避灾路线等,另外还有可视化的救援指挥装置、应对重特大事故的信息管理系统等,科学的指导了应急救援的制定和实施。 四PCPR煤矿安全体系的应用 潞安集团常村煤矿,具有接近94400万t的可采储量,其中主采的3#煤层,生产能力年近710万t,厚度平均在6m左右,2009年对常村煤矿瓦斯进行的鉴定结果显示,瓦斯的相对涌出量为5.3m3/t,CO2的为1.24m3/t,瓦斯的绝对涌出量70m3/min,CO2的为15m3/t。PCPR煤矿安全体系对于煤矿灾难事故的抵抗与减少具有重要的意义,能够很好的使之得到增强。目前北三采也已经采用此系统,势必会进一步推进常村煤矿的安全发展,促进构建本质安全型矿井的步伐。 五结论 借助于控制危险来达到系统的最优化状态是研究安全系统的最终目的,而控制危险的关键又在于降低事故的严重度和事故的发生率。PCPR煤矿安全体系正式把二者放在了等同的重要地位来进行研究,这一系统的实施对于我国的煤矿安全现状势必会产生重要的影响,大大降低重特大事故的伤亡人数与发生次数。随着PCPR安全体系研究的进行,到目前为止它的某些重要技术已经取得了圆满的成功,可以应用到煤矿实际生产当中去。PCPR煤矿安全体系在常村煤矿的成功应用就是一个典型的成功案例。 作者:高平边冰单位:河北联合大学 煤矿类论文:加强煤矿安全管理论文 1加强煤矿职工的教育及安全技能培训 1.1加强员工的安全岗前培训教育在煤矿企业的生产过程中,井下作业是相对而言比较危险的工作区域,因此在职工下井作业前,要加强他们的思想教育工作,在他们下井作业前,应该通过岗前动员或者岗前讲解,向他们讲解井下作业的危险性,并督促他们认真学习井下作业的安全规范和安全要领,使他们在下井前明确哪类动作具有危险性,哪类动作不具有危险性。在岗前培训环节,除了说明危险因素外,还应该让煤矿职工明确,一旦遇上矿井坍塌或者地下水倒灌等危险时,如何通过团队来紧急避险,让煤矿职工明确井下的避险路线等。在岗前培训环节,还应该通过激励法来提升煤矿职工的安全生产意识,通过物质奖励的原则来促进员工的安全责任心,通过相关处罚来警醒广大职工按照规范作业,避免危险动作。 1.2落实安全教育课程除了加强煤矿职工的岗前培训外,还应该严格落实安全教育课程,将安全教育课程系统化、规范化,确保安全教育课程的周期性和普遍性。安全教育课程要落到实处,可每周举办一两次,将未下井作业的职工组织起来,由专门的安全教育老师来给职工上课,课程内容可以是国内外的煤矿安全事故思考或者一些数据,尽可能地使安全教育课程生动形象,吸引广大职工的注意力。在安全教育课程上,还可以组织老员工来通过自身经验或经历,向新职工讲解井下安全操作的重要性和紧急避险的一些方法。职工在经过安全教育课程后,需要进行汇报总结,安全教育老师根据职工的总结内容进行评定,并与绩效等挂钩,提升职工对安全教育课程的重视程度。 2落实安全制度和技术操作规范 2.1井下挖掘方面的安全管理制度在煤矿生产中,井下挖掘是最危险的区域,也是人员比较密集的区域,因此抓好煤矿企业安全生产首先应该从抓好井下挖掘的安全管理工作开始。 2.1.1一线工人的安全操作。在煤矿企业井下挖掘作业前,应该根据前期科学的测定和相关经验方法,编制合理的挖掘作业流程,确定挖掘方式方法,并根据挖掘面积及挖掘手段,制定适宜的安全技术措施。在正式挖掘前,应该就挖掘方法与一线工人、领班、技术骨干等做好技术交底工作,让所有下井挖掘的人都了解挖掘面积、挖掘流程。虽然挖掘流程是事先制定好的,但在实际的井下作业过程中,可以随时根据井下出现的异常情况,及时调整挖掘进度和挖掘方法。在井下作业时,一旦发现有工人违规操作,要及时停止作业,做好整顿教育工作。 2.1.2做好测绘测量工作。在煤矿生产前,应该做好科学的测绘测量工作,督促测绘测量人员严格执行测量测绘方法,深入井下,仔细排查,科学测量,为挖掘工人提供准确的技术参数和地质资料。 2.1.3做好安全检查工作。在煤矿企业下井挖掘作业时,要严格落实安全员的安全管理职责。安全员应该明确挖掘流程、挖掘技术方法等,在一线工人挖掘作业时,如果安全员发现有工人存在违规操作或者不按照挖掘流程作业时,应予以制止。同时在遇到比较困难的挖掘作业时,安全员还应该协助一线工人,共同处理。 2.1.4做好瓦斯检查工作。在井下作业的过程中,瓦斯检测员的工作非常重要。瓦斯检测员要做好作业面瓦斯监测和检测工作,确保井下环境的安全。在检查过程中,一旦出现瓦斯超标或者存在其他危险气体,要及时通知工人撤离,同时在煤矿生产过程中,瓦斯检测员还应该做好通风口的管理工作,定期定时为作业面通风。 2.2严格落实煤矿生产的机电运输管理工作在煤矿企业生产过程中,确保机电设备的良性运转,确保煤矿输送设备的正常运行,对于煤矿企业的安全生产来说,同样是非常重要的。 2.2.1加强机电设备的安全检查工作。为了确保煤矿生产的机电运行安全,有必要加强对井下作业面及井上等所有机电设备的安全检修工作,定期或不定期对机电设备进行安全巡检,一旦发现机电设备出现故障,要及时解决,避免机电设备损毁。同时做好机电设备的安全保养工作,对于有可能影响煤矿生产效率的机电设备要及时进行淘汰。 2.2.2加强煤矿的运输管理工作。保证煤矿运输环节的安全是提升煤矿安全生产的重要环节,因此要加强对煤矿运输设备的维修与保养,定期检查煤矿传输带、运输车辆等运输设备是否处在良性运转的状态下,防止掉轨、翻车等安全事故的发生。斜井提升则要做到钢丝绳、矿车碰头、三环链、绞车、钩头等提升设备的检查工作。在检查过程中,一旦发现运输设备存在安全隐患,要及时排查及时检修,并将容易出现问题的运输设备登记在案,在后期的跟踪检查中,重点做好安全检修工作。 3合理划分安全责任区域和签署 安全责任书在煤矿生产过程中,要将安全责任化整为零,合理划分安全责任区域,确定安全责任范围。 3.1划分安全责任区域在煤矿生产过程中,根据不同的级别、不同领域、不同作业面,要合理划分安全责任区域,在该区域内由指定负责人做好区域安全管理工作,同时由煤矿企业的安全总负责人做好区域安全的统筹管理工作。这样可以将安全责任明确到个人头上,在煤矿生产过程中,更有利于安全制度和安全技术等的落实和推进。 3.2签署安全责任书为了将区域安全管理工作落到实处,在区域安全管理过程中,有必要由区域安全负责人签署各自的安全责任书。在责任书上要明确区域安全管理人员的具体职责,并明确出现安全事故后的处罚条例,通过安全责任书,能够提升区域管理人员的工作责任心。 4做好灾害预警管理工作 在煤矿生产过程中,除了容易造成作业面坍塌、瓦斯爆炸等危害性比较大的事故外,还容易引发水灾、火灾等灾害,因此有必要做好煤矿生产的灾害预警工作。 4.1做好火灾防范措施火灾对于煤矿井下作业面来说,其危害是致命性的。在煤矿生产过程中,要做好火灾防范措施。禁止明火进入作业面,严禁煤矿职工在作业面及出矿口等附近抽烟、在井下使用明火需做好安全防范措施。在井下作业面要做好消防器具的设置和摆放,以便在发生火灾后能第一时间进行消防扑救。 4.2做好水灾的预防在矿井周围要做好对当地水文的调查,根据降水量来判断地表流向和水流量,并做好地面积水的排泄工作。在矿井里要做好排水工作和封堵水工作,以防止水淹没作业面。 5结语 做好煤矿安全管理是确保煤矿安全生产的重要措施,在安全管理工作中,可以通过思想教育、制度建设及灾情防范等确保煤矿安全生产。 作者:谭军生单位:广西来宾市兴宾区水政监察大队 煤矿类论文:维修和管理煤矿机械论文 1我国煤矿机械设备维修和管理所采取的措施 1.1加大煤矿设备维修中的备件管理力度 1)要对备件的质量严格把关。因为同种型号的备件可能存在很多供应商,并且这些来自不同供应商的备件质量彼此之间存在差异,而备件的使用寿命以及整个系统的可靠性与备件的质量密切相关,如果维修人员使用的是优质备件,可以在很短时间内解决设备出现的故障,并让整个系统的稳定性得到大幅提高,同时也可延长整个系统的正常运转时间,让整个系统的整体性得到提高。 2)加强对维修中所更换备件的管理。很多情况下,煤矿机械设备出现问题是甲备件损坏,但是被换掉的却是乙备件。又或是机械设备出现问题仅仅是需要重新调整,但是却重新更换了备件,这就是一种浪费,针对这样的问题,应当加大对备件管理的监督力度,要求每一个维修人员都要对自己所更换的备件负责,并且有专门的人员在备件更换之后对备件进行检查,如果发现所更换的备件其实并没有问题,就需要考虑对维修人员实施一定的惩罚措施,确保维修人员不会轻易更换备件。 1.2对职工进行多技能培养一般情况下,皮带司机仅仅负责开皮带运输机,最多再做一点清理浮煤的工作。所以相比之下,皮带司机工作还是比较简单的,而作为一个皮带司机应该懂得如何基本地简单地维护皮带机头设备。此外,皮带运输机有固定的工作时间,在皮带运输机停止工作的时候,皮带司机可以对皮带运输机头进行日常的简单维护,确保每一位职工的能力得到全面的发挥。要安排一些文化程度高的职工去处理技能有较高要求的工作,主要是因为文化程度比较高的职工具有较强的接受能力,可以更加容易地学会一些对于技术要求较高的技能,从而实现一技多能。在对职工进行岗位分工的时候,需要因人而异,有针对性地进行岗位分工,确保每一位职工发挥最合适的作用。 1.3加强机电设备的使用和维护人员的技术培训只有专业队伍技术过硬,才能够保证使用好和维护好煤矿机械设备。而想要保证专业队伍的技术,就必须加强对职工的专业技术进行培训,只有职工切实了解了这些设备的基本工作原理,在未来使用和维护设备的过程中才能做到游刃有余,并且会自觉地按照设备的要求进行正确的操作,保证设备的可靠性和稳定性。可以采用定期进行理论培训的方式对专业技术职工进行培训,让职工深入了解所使用的设备,并且定期进行考试,以检查和督促专业技术职工对于理论知识的学习。并且在日常工作中,专业技术职工需要参与到日常的生产作业中,采用理论和实际相结合的方法,让专业技术职工实际上机操作,从而保证专业技术职工的技术水平得到真正的提高。 1.4组织专业人员对设备检修进行验收设备在检修之后的质量验收是一个非常重要的环节。在验收过程中主要对隐蔽部件的检测和修理记录进行检查,并且按照规定检测外露部件,进行安全装置的动作实验,以及单机的空、轻载、重载以及满载的实验,并且尝试进行整体试生产。在设备验收完成之后,需要做好相关记录,并且将验收记录的主要内容归入设备档案。主要包括:规定检修内容和实际完成情况;进行更换和修理的零部件的名称以及数量;检修所占用的总工时以及总时间;对于隐蔽部件的验收情况;以及进行检修的负责人和工序的负责人签名。 2结语 保证煤矿机械设备在生产过程中的安全和可靠,对于煤矿机械设备的维修和管理是必不可少的,只有提高了煤矿机械设备的维修和操作人员的技术水平,才能大幅度降低机械设备出现故障的可能性,从而保证煤矿的生产效率。 作者:刘冲单位:山西焦煤西山煤电 煤矿类论文:润滑管理和保养煤矿机械论文 一、润滑管理和保养存在的问题 (一)润滑管理制度不完善我国煤矿企业普遍存在润滑管理制度不完善的问题,对于大型煤矿企业来说,凭借自身的优势建立和完善了润滑管理制度,但是对于中小企业来说,受资金规模的影响和制约,仅仅对设备进行简单的维修,其润滑管理和保养根本没有给予重视,甚至没有安排专职人员负责润滑管理和保养。 (二)设备设计时忽视润滑油在设计煤矿机械设备的过程中,润滑油通常情况下由设计人员根据自身的经验来选择,设备生产商只重视选择批量产品润滑油,对于工作环境、设备材料等因素没有进行综合考虑。 (三)保养措施不规范,使用机械油代替润滑油煤矿企业在对机械设备进行维修保养得过程中,在保养措施方面,普遍存在不规划、不合理的现象。在生产成本方面,由于机械油远低于润滑油,在这种情况下,不少企业使用机械油取代润滑油,一方面国产润滑油品种比较单一,并且价格比较高,另一方面在设备使用手册中,只是重点介绍机械油,对于润滑油没有给予一定的重视。 二、润滑管理和保养的基本原则和任务 (一)基本原则为了确保机械设备正常运行,在选择润滑油的过程中,需要遵循:低能耗,在确保机械设备安全运行的基础上,选择的润滑油尽量黏度小;对于机械零部件来说,如果在高速、低负荷的状态下运转,在这种情况下,收稿日期:2014-10-31作者简介:雷鹏(1976-),男,现人陕北矿业涌鑫公司安山煤矿机电科科长。需要选择黏度小的润滑油,反之需要选择高黏度的润滑油;对于零部件来说,如果工作在低温环境下,这时需要选择黏度小、抗低温的润滑油,反之需要选择高黏度的润滑油;对于零部件来说,如果需要承受冲击负荷或者需要进行往复运动,在这种情况下,需要选择大黏度的润滑油。 (二)基本任务煤矿企业在日常生产过程中,为了确保机械设备正常运行,需要对其进行润滑管理和保养,其中建立专门的润滑管理机构是基础。通常情况下,对机械设备进行润滑管理和保养,涉及的内容主要包括:建立健全规章制度和岗位工作细则,以及职责条例等,对机械设备进行润滑管理和保养;全面贯彻落实“五定”管理;在组织开展润滑保养工作的过程中,为了便于对操作人员、维修人员进行正确的指导,需要编制润滑图表、工艺流程等润滑技术档案;对于润滑材料,需要做好供应、存储和使用;按照月份、季度和年度,编制相应的设备清洗换油计划;对于设备的润滑情况,需要按定期时进行检查,及时解决发现的问题;组织、开展技术培训,同时做好宣传工作;学习使用新产品、新技术,对于先进的管理模式、管理经验进行积极的学习和推广。 三、加强设备润滑管理和保养的政策建议 (一)加强润滑管理和保养的具体措施 1.编制基础技术管理资料在组织开展机械设备润滑管理工作的过程中,为了便于指导工作人员规范地开展设备润滑工作,通常情况下需要编制设备润滑卡片、日常消耗定额、换油周期等。 2.定期检测煤矿机械设备在运行过程中,需要对设备的润滑状态进行定期的检测,进而在一定程度上便于解决设备存在的问题。在检查过程中,需要认真记录,同时对设备润滑情况和清洗换油情况进行分析,进一步改进和完善润滑管理。在使用设备的过程中,需要严格遵守操作规程,同时做到不超速、不超负荷;严格执行巡回检查制度,对于检查人员来说,需要手持抹布、听诊器、扳手等,通过听、擦、闻、看、比等方式对设备按时进行检查,同时做好设备的清洁、防腐、紧固和润滑工作,进一步确保设备、工具的完整性;管理原则,对机械设备实行三级过滤管理。 4.执行交接班制度在实际生产过程中,为了避免发生事故,操作人员需要严格执行交接班制度,同时明确事故的责任。 5.日常管理机械设备在运行过程中,检修人员需要按时做好相应的巡回检查,对于发现的问题需要及时处理,同时协同操作人员做好安全生产。通过对机械设备进行日常管理,在一定程度上可以确保设备正常运行,对于设备的日常管理,需要管理部门、检修人员给予高度重视,防患于未然。 (二)选择润滑油 1.选择使用高性能的润滑油目前,随着科学技术的不断发展,机械设备朝着小型化发展,其效率不断提高,使用时间不断延长,为了进一步提高设备的效率,在润滑油中添加了硫、氯等高效添加剂,这些添加剂通过在金属表面产生化学吸附膜,在一定程度上提高了润滑效果。 2.选用多级油机械设备在启动初期,如果使用了其他的润滑油,通常情况下会产生较大的磨损,为了减少初期磨损,一般选用多级油。对于多级油来说,其重点主要表现为:可以改善黏温性,在高温时能够确保润滑油具有足够的黏度和润滑性,在低温时一方可以确保较低的黏度,另一方面可以很快地被输送到需要润滑的部位,进而在一定程度上减少磨损,节约能源。 3.使用固体润滑剂对于固体润滑剂来说,其优势主要表现为:使用寿命长、适应性能好等,能够用于高温、污染等环境下。另外,在使用固体润滑剂的过程中,不需要额外使用润滑剂。 四、结论 在对煤矿机械设备进行管理时,设备的润滑管理和保养作为基础性工作,在企业正常生产、安全生产方面发挥着重要的作用。对于机械设备的润滑管理和保养工作,需要煤矿企业的管理者以及相关的工作人员给予高度的重视,对于润滑管理制度,需要进行不断的完善,同时严格执行。通过建立和完善管理制度以及提高人员管理水平,进一步确保煤矿机械设备运行的安全性、稳定性,不断降低企业的生产成本,强化企业的市场竞争力。 作者:雷鹏单位:陕西涌鑫矿业有限责任公司 煤矿类论文:齿轮失效下的煤矿机械论文 1齿轮失效形式 1.1磨损煤矿机械,特别是掘进机械,采掘煤岩体,强度较大,齿轮所受载荷高,因此齿轮特别容易造成磨损,由于磨损产生的原因不同,磨损类型主要为正常磨损、中重度磨损、擦伤性磨损、疲劳性磨损(点蚀)等。齿轮受长期工作发展缓慢损耗,齿轮均具有一定的寿命期,如果磨损处于寿命期内,则不会影响其正常的工作性能,但一般来说,设备磨损量必须控制在维修标准范围内。 1.2表面疲劳由于机械设备齿轮反复遭受交变应力的作用,存在于齿轮表面或其下面的材质初始裂纹会产生疲劳,如果受到的交变应力超过材料的疲劳极限,初始裂纹就会不断扩展,逐渐的产生凹坑,或者产生移动,随着设备的继续工作,已经产生的凹坑的尺寸将会不断增大,最终合并为一起。根据疲劳产生的原因,一般有破坏性点蚀和疲劳剥损两种类型。 1.3胶合如果齿轮处于超负荷运行时,啮合区温度就会升高,齿轮接触面的油膜受重载作用发生挤破,就使得两齿轮间直接金属接触,则有可能导致其熔焊为一体,将会产生软齿起沟现象。加之煤矿机械均处于低速种载状况,不易于形成齿面间的油膜,因此也易产生胶合破坏。 1.4塑性流动塑性流动包括3种类型:塑性变形、起波纹和起皱。塑性变形是齿轮较软齿部分金属的塑性变形,如果塑性变形严重,可能会发生飞边、齿顶变圆现象,导致主、被动轮齿均市区正常的结构齿形;起皱纹多发生于淬火的齿轮上,使得齿面形成类似波纹的外观;起皱是指齿面出现呈人字形或鱼尾状。 1.5断裂断裂则说明齿轮彻底破坏已经失去本身具有的性能,如果继续使用,后果将严重,依据断裂产生的原因,一般有疲劳断裂、磨损断裂、超载荷断裂等几种。 2齿轮失效原因分析 由于煤矿处于不间断生产状态,因此对于机械设备的性能要求较高,如果一旦发生齿轮失效状况,不仅严重影响产能,也有可能对井下人员安全造成影响,因此必须对煤矿机械设备齿轮失效的原因进行分析,一般来说主要包括以下3个方面: 2.1原始设计由于矿用机械设备均工作于复杂的环境,因此原始设计就必须与普通齿轮不同,必须要对机械设备所处的具体环境进行考虑,绝不能采用传统的设计方式,且必须对已经设计研发的设备进行工业性试验,否则将不具备煤矿机械化高效安全生产的条件,按齿轮接触疲劳强度来算,由于煤矿机械设备处于高负载低速运行状态,因此所算出来的强度都将较传统设计较高,如采煤机和刮板输送机,但其韧性较差,易产生断齿。 2.2加工质量齿轮在机床加工过程中,必须按照设计的尺寸、外观等具体要求严格加工,如果不按照具体规格参数加工,将使得制作产品达不到预定标准和技术要求。如齿轮制造中存在具体化学成分偏差,将会降低齿轮的材质性能;由于齿轮热处理技术不过关所导致的强度不足,这些问题将直接影响齿轮所能服务的期限。 2.3安装过程煤矿机械设备如果不能稳定安装,将使得齿轮无法达到最好的工作性能。例如齿轮轴中心线的平行度、水平度、中心距、轮齿啮合间隙、接触面积以及轴承安装等安装问题都会引起齿轮的工作寿命;若在生产中润滑剂达不到技术要求,均会影响齿轮的正常运行以及加速其磨损。 3失效的处理对策 根据齿轮失效的原因,提出了以下具体的改进措施,将最大幅度提升齿轮的使用期,具体的改进措施包含以下6个方面。 3.1原始设计依据煤矿的具体工作条件,优化齿轮加工制造的参数,必须准确计算齿轮所承载的载荷且必须考虑修正强度;齿轮齿形结构、加工材料、以及加工工艺,尽可能提高齿轮的硬度以及啮合参数,且在设计阶段就得想好怎么对齿轮形成如何润滑机制进行考虑。 3.2材料选择必须考虑到煤矿机械超负荷低速运行的状态,因此对于齿轮的韧性、强度及工艺性能要求很高,因此必须要选择与此匹配的材料。目前来说,我国煤矿机械齿轮所选用的材料主要为低碳合金渗碳钢。如果齿轮所承受负荷或受冲击力较大,则采用Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金渗谈钢;如果希望机械能够在负载工作时尽量保持稳定则选用Ni-Mn钢。3.3工艺质量对机械设备的齿轮进行加工时,必须提升滚齿质量要求水平,分清楚粗、精滚工序,使得滚到精度大幅提高,齿面的粗糙度必须按照规范要求,大部分粗糙度好的齿轮设备寿命将显著增加,因此需要采用较先进的抛光技术提高齿面粗糙度。 3.4热处理工艺煤矿机械齿轮承载能力的高低主要是通过提高齿轮硬度达到,但也不是唯一的决定因素,齿轮表面向芯部间区域的剪切强度的比值也是非常重要的影响因素,此值一般小于0.55。采用深层渗碳淬火的热处理方法,将能够很好实现这一目标。 3.5安装工艺必须正确调整两齿轮轴间的垂直度和水平度,使所存在的间隙处于合理范围内,避免出现扭斜现象,使齿轮啮合间隙处于合理范围,将大幅降低断齿发生几率。 3.6设备使用和维护方法煤矿机械设备齿轮对于润滑要求较高,在使用过程中,需要定期对其进行润滑处理,且必须选择合理的润滑黏稠度,并及时对润滑油进行清洁处理;对于非外露性齿轮,必须经常对齿轮机箱进行清洁处理,提高其散热强度,及时的检测可以避免齿轮失效的发生,从而延长其使用寿命,保证设备正常运转。 4结语 为保证煤矿能够高效安全生产,必须大幅降低机械设备的事故率,而机械设备事故率很多都是齿轮失效。因此,通过对齿轮失效的形式及原因进行探讨,研究得到降低齿轮失效的改进措施,将能够为煤矿生产提供重要的借鉴。 作者:白瑞东单位:山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿
国民经济的高速发展促进了城市化水平的提高,因此在城市化不断推进的今天,我国北方城市对集中供热的需求越来越高。集中供热是保障我国北方城市居民进行正常生产、生活的基本条件之一,同时也是保证城市能够正常运转的要求之一,因此,集中供热在我国属于基础性产业,并且由于其对北方城市的重要性,在国民经济的发展过程中起到了重要的前瞻性作用,同时与社会工作的日常生活形成密切联系。 1热泵系统概念及发展现状 热泵系统属于新能源技术,主要从自然界的水、空气、土壤以及地下热能中获取低位热能,之后利用电能进行做功,从而为用户提供高位热能的热能转换装置。热泵系统的发展历程与能源技术的发展有着密切联系,世界第一台用于城市发展的热泵系统诞生于1938年,主要利用苏黎世河水为城市运转提供热能。从全球的热泵系统发展历史来看,热泵系统的发展进程始终与能源发展相结合,从近年来热泵行业的发展状况来看,热泵市场呈现出迅速增持的状态,并且随着当前世界范围内的能源短缺问题越来越严峻,热泵系统的发展势头更为迅猛,并且随着世界内能源结构的改变,热泵产业的发展有效推动了世界经济发展。相对于西方发达国家来说,我国对于热泵系统的研究以及应用起步较晚,但是发展速度较快,从20世纪50年代开始,我国开始对热泵系统进行研究,60年代正式完成热泵产品的上市。从当前形势来看,我国的热泵研究人员针对直燃机组、吸收式制冷、太阳能热泵等技术进行了全面研究,但是由于我国幅员辽阔,因此我国的热泵系统在实际应用中还需要与当地气候环境相结合。 2热泵系统工作原理 热泵系统由热交换机、压缩机、保温水箱、轴流风扇、过滤器、水泵、储液罐以及电子控制器和电子膨胀阀构成,在系统运行过程中,从自然界获取低位热能,进而通过电能做功,将低位热能转换成为高位热能,以此为热能用户提供足够的热能供给。热泵系统在接通电源之后,轴流风扇进行运转,室内空气何以通过蒸发器与室外空气进行热交换,同时通过排风系统将降温后的空气排除。与此同时,蒸发器内的工质通过吸热之后进入压缩机,从而将低压气体转换成为高压气体,进而将转换之后的高压气体输入冷凝器,水泵系统循环中的液体则可以通过冷凝器完成加热工作,之后送到用户方以供其利用,在此过程中,热泵中的工质可以冷却成为液体,进而通过降温后送入蒸发器进行循环利用。 3热泵系统在城市集中供热中的实际应用 3.1利用热泵系统实现冷热联供 当前我国城市的主要供热方式单一,并且随着我国城市化进程的进一步加快,能源短缺问题、供热缺口增大问题变得越来越突出,因此如何解决上述问题成为热力行业和城市集中供热工作中所共同关注的重点。随着热泵系统及其应用技术的不断完善,热泵系统基于其制冷、制热功能兼具的优点,在城市集中供热中获得了广泛应用,并且利用热泵系统可以实现冷热联供,从而将多余热量进行有效利用,提高能源利用率,提高经济发展的效益。热泵系统中冷热联供的工作原理是逆卡诺循环,在冷热联供的过程中,制冷设备的工作原理也是逆卡诺循环,但是制冷设备的工作目的是降低工作对象的温度,而热泵的工作目的则是提高工作对象的温度,因此热泵系统与制冷设备的工作范围是不同的。众所周知,在高温区和低温区之间的热量传递是非自动的,因此通过热泵系统的运转可以有效实现从低温区到高温区的热量传递。根据能量守恒定律可知,能量在自然界之中是恒定不变的,因此在这一热量传递的过程中,高温能量等于热泵利用能量和低温能量的总和。以城市中的酒店供热为例,其冬季供暖所需热量和运营所需用水主要由换热站提供,而夏季制冷设备的运行主要由制冷站控制,换热站和制冷站之间的设备是相互独立的,也就意味着制冷系统在运行的时候必须将多余的热量排到系统外部,从而形成了能源浪费。通过热泵系统可以将夏季制冷设备运行过程中产生的多余热量进行回收利用,主要方案有以下两种:1)利用热泵系统将夏季制冷过程中所产生的多余热量进行回收利用,进而满足酒店内的热水供给;2)在夏季直接利用热泵技术满足酒店自身的制冷和生活热水需求。通过数据分析后可以得出,方案一更具优势。 3.2利用污水源热泵实现集中供热 在我国的城市生活中,污水排放往往夹杂着大量的热量,而从当前的供热技术来看,我国大多数中小城市在城市给排水以及集中供热的设计中并不能对生活污水中的余热进行有效利用。本文以北京市的污水源热泵系统在集中供热中应用案例进行分析,在北京的城市集中供热系统中,其污水余热成为余热资源的重要组成部分,通过热泵系统可以对污水余热进行二次利用,从而有效发挥污水源热泵系统应有的作用,实现集中供热。在实际应用过程中,将城市供热网络与污水余热处理系统相结合,从而将污水中的余热能源用于热网回水的加热工作,以此对污水余热能源进行有效利用,同时可以优化集中供热的能源结构。此外,利用污水源热泵系统实现集中供热还可以提高供热中的可再生能源利用效率,减少化石能源的消耗,进一步实现节能减排,减少集中供热对环境造成的破坏。在城市集中供热系统中,供热管网可以有效满足热能需求,北京市的热力企业提供了建筑供暖以及生产生活供暖所需的热量,此外,结合城市供热网络可以提高污水源热泵系统的工作效率,进而扩大污水源热泵在城市集中供热中的应用,形成规模效应,提升污水源热泵系统的余热再利用效率。在当前的污水源热泵系统中主要有直接回收利用和间接回收利用两种方式,但是直接回收利用投资较高、运行效率低且维护成本较高,因此在城市污水源热泵系统的建设中,大多采取间接回收利用,以此降低投资成本、运行成本、维护成本。 3.3地岩热泵在集中供热中的应用 除了冷热联供和污水源热泵应用之外,在地热能丰富的地区可以利用地岩热泵系统有效提高供热能力,从而解决供热中的能源短缺问题。不同于污水源余热能源的是,地热能属于新型的可再生清洁能源,因此可以在一定程度上取代化石能源,以此为城市发展和经济建设提供能源支撑。长期以来,我国经济发展过于依赖化石能源,但是化石能源的不可再生性导致我国经济发展面临严重的能源短缺问题,这一点也深刻体现在城市集中供热中,因此采取地岩热泵系统提高集中供热效率,可以有效缓解能源短缺问题,促进节能环保建设。此外,地热能具有供热稳定、可再生、清洁无污染等优势,因此通过地岩热泵利用地热能实现集中供热在地热资源丰富的地区已经开展。在地岩热泵技术的应用中,施工队伍通过岩层打孔,之后在孔中安装换热设备,从而将地下的地热能输送到地面,进而利用热泵系统向城市供热系统进行供热,在当前的地热能开发中,当前应用最为广泛的是无干扰地热利用技术,能够有效避免地面因素的影响,同时避免对地下水资源造成破坏,并且能够持续、高效、稳定地开发地热能。 4结语 本文通过对集中供热过程中的热泵系统应用进行探讨,得出通过热泵系统的有效应用可以提高集中供热的效率,并且通过冷热联供、污水源热泵系统、地岩热泵系统的应用,可以有效减少集中供热造成的环境污染,从而促进城市的可持续发展,同时有效促进节能环保建设,提高城市发展的效率。
化工管理论文:园林绿化工程管理中的问题及对策分析 园林绿化工程管理更多的是关注生态效益以及社会效益,政府为了有效地加快城市建设,要对园林绿化的进程进行有效掌控和管理,更好地保护城市的环境。随着中国经济和社会的全面进步,人们的环境意识也在逐渐增强,他们开始越来越多的关注园林绿化,因此,园林绿化的主管部门要切实担负起责任,对园林绿化工程进行严格的监管,为市民提供一个绿色、环保、生态的优美环境。 1 园林绿化工程管理中存在的问题 1.1 园林绿化工程管理中的科技发展水平相对滞后 在实际的工程管理中,我们必须注意以下问题:1)科技人员没有严格的执行相关的技术准则和规范,使得某些园林绿化工程的质量得不到保障。2)管理与运行机制上存在很大问题,并不能很好的适应园林发展需要,其直接后果就是与生产部门和应用部门形成一条龙渠道。 1.2 对绿化工程质量管理的认知度不够 对于一个城市园林绿化方面的企业,必须要有科学的组织管理机构,这样才能有效的管理好园林绿化工程,确保工程的质量得到保障。当前,我们很多从事园林绿化的企业,对绿化工程质量管理的认知度不够,缺乏程序化、技术化的管理手段,严重影响了工程施工的质量[1]。 1.3 绿化工程管理体系不完善 一个城市园林绿化方面的企业是否能做好绿化工程管理工作,还要看这个企业的管理机制是否完善。目前,我国大部分的园林绿化企业的管理机制都不够完善,很多时候会导致园林绿化施工的管理出现问题,例如盲目性、随意性的施工问题,甚至会违反质量管理的客观规律,造成工程质量大幅度下降。 2 提高绿化工程管理的措施 2.1 增强工程管理意识,构建科学完善的工程管理体系 一个好的园林绿化企业,必须要进行严格的培训,使得工作充分细化,进而增强管理人员工程质量管理的良好意识,进而保障工程有效并稳定推进,使得管理标顺利达到[2]。从施工企业的现场施工管理着手,一定要建立完善的组织管理机构,做到垂直管理,这样可以有效的执行企业的管理任务,保证园林绿化工程建设的质量和速度。 2.2 加强园林绿化企业人才队伍建设 园林绿化的建设很复杂,涉及很多的内容,这就需要是有专业的人员来保证园林建设的正常进行。因此,加强人才队伍建设对园林绿化企业具有重要意义,可以有效的提升其管理水平。园林绿化企业要牢固确立正确的管理思想,加强园林绿化企业人才队伍建设,确保工程的顺利完成。 2.3 切实加强园林绿化工程规划管理 绿地对于城市发展是至关重要的,因此要合理开发和使用绿地,在进行建设前必须经过合理规划,将绿化的发展建设纳入到城市的整体建设当中。要严格控制已有规划的绿地或绿化园林。最后在工程验收和后期养护的过程中都需要相关部门予以支持,严格按照园林绿化工程的规划标准进行管理[3]。 3 结束语 近年来,随着科技的发展、社会和经济的进步,园林也将发挥更大的作用,然而园林绿化工程管理问题也日益突出。为园林绿化工程管理方面存在的诸多问题,我们需要在提高重视度、加强人才培养、建立人才引进机制、增强工程管理意识,构建科学完善的工程管理体系等方面多做工作,这就使得行业内外必须共同努力,为加强园林绿化工程质量管理,确保质量,必须加强基础工作、施工质量控制。我国正在积极探索园林绿化工程管理工作的新途径新方法。只有针对园林绿化问题积极做出改革,才能真正实现社会的可持续发展。 化工管理论文:石油化工企业工程建设项目管理 摘 要:石油化工建设项目存在着投资规模大、建设周期长、工艺复杂、涉及专业及风险因素多等问题,本文认为工程建设项目管理的关键在于建立适合自己的项目管理组织,做好工程前期的质量管理,通过强化管理,优化工程控制等,做好工程建设项目管理的基础和保证,这样才能实现项目管理的预期目标. 关键词:项目管理组织;工程质量;优化控制 引 言: 工程项目管理是按照客观规律对工程建设的全过程进行计划,组织,控制和协调的管理活动。工程项目建设涉及到各个领域与多个专业,业主往往由于自身各方面的条件限制,不可能由自己来完成全部的管理工作。业主通常通过各种委托协议或合同,将工程的各项任务和管理职责及各项风险分解到各有关人员和机构,项目业主只进行总体的协调和控制,保证项目按时保质的完成,并尽可能节省投资。 近年来,石油化工行业新建了许多大型工程项目,项目建设一般都以原有的石油化工企业为依托。采用什么样的管理模式、如何加强工程建设项目的管理,使工程建设项目安全高效的建成,是每个工程建设单位都面临的一个重要课题。 一、抓好项目管理组织建设 1、项目团队的选拔与建设 项目工程建设成功的关键是组建强有力的项目管理团队。项目团队的成员大多数的时候是在没有专家帮助的情况下,解决项目的很多专业技术问题的,尤其是当一些问题需要马上解决的时候.团队成员应具有与项目相匹配的专业技术水平,否则将会出现由于问题不能及时得到解决而导致项目进度受到影响的问题。 2、完善各项规章制度 根据项目特点,为避免工作中产生混乱,项目部制定了相应的规章制度,明确划分项目成员的权责,这样才能使项目经理发挥每一个成员的才能,开拓他们的团队协作精神,为工程建设的顺利进行创造一个良好的内部工作环境。 二、注重工程前期的工程质量管理工作 1、业主在抓工程质量管理时,应特别重视工程前期的工程质量管理策划。工程质量管理的基础是建立完善的质量管理体系,确定每个管理人员的责任范围,制定各种可行的质量管理措施,建立严密且可操作的考核制度等。“工程建设总体部署”的重要内容是工程质量管理的策划,这个策划同时也是指导项目建设各部门和各参建单位质量管理的重要依据。 2、选择好的承建单位是保证工程质量的前提条件。在组织招标选择设计、施工和监理等承建单位的过程中,不仅要注重资质,还要注重业绩,注重对项目管理资源的投入,注重技术方案和质量保证措施,避免单纯追求低价成本。 三、优化计划管理过程控制 计划管理工作是工程建设高效有序地进行的一个非常重要的环节,工程建设要做好三个方面的工作,早介入、早准备、早开工,抓好过程控制.工程管理要向生产和设计这两个方面延伸,做好整个过程的协调管理。 1、制定总体控制计划,采取周、月计划的动态管理,严格考核制度,确保较高的月计划完成率才能确保关键控制点的完成。 2、对现场签证和设计变更的审批程序加强管理,跟据批复的施工方案审查现场签证。设计变更采取限制名额的审批控制,即在限额内由项目单位对设计变更自己进行审批,限额外的由实行项目单位和业主专业部门共同审批,最大限度地使设计变更的合理性。 3、推行质量目标的计划管理,定期对工程质量进行大检查,设立各种考核指标,强化质量目标考核。 四、实行合同履行跟踪确认制 1、严格执行招投标管理规定,科学合理地制定评标细则,规范招投标行为,自觉接受各方监督。建立完善评标专家库,评委实行持证上岗,随机抽取,同时采取措施杜绝挂靠、非法转包现象的发生。 2、根据项目特点有针对性的做好投标单位资格审查,选择对本项目建设有实力的施工单位参与投标,在施工招标阶段应该避免外界因素的干扰,选取有真正实力的投标单位来负责项目的建设。中标单位一旦确定之后,在合同谈判阶段对承包单位所配备的项目管理机构应慎重考察,在合同中应明确承包商项目团队中的主要岗位人员,并对明确人员的到位做出相应的限制条件,从而确保承包商管理团队具有较高的整体素质.同时针对项目特点,在合同中对承包商对本项目所提供的作业人员做出规定,避免出现中标单位虽然对此类项目工程经验丰富且技术力量雄厚,但对本项目所配备的具体作业层却有失水准,从而加大了该项目运行的困难程度。 3、强化施工合同管理,以合同为依据,跟踪确认合同的履行情况,进一步明确落实有关方面的职责,对合同履行报告中的违约行为采取从重处罚的措施. 五、做好项目建设施工安全管理工作 石油化工工程项目建设和其它工程项目建设不同,施工作业有其本身的特殊性,大量的危险作业很容易引起事故的发生,而且相对来说事故所造成的损失和危害性也是比较大的,可能会造成人员的大量伤亡情况,所以在施工安全管理上必须深入细致、常抓不懈,不然一旦发生事故,后果不堪设想. 1、安全管理责任制的建立与完善。 在石油化工工程项目建设的施工安全管理过程中要不断建立和健全企业的安全管理责任制,同时也要不断强化企业各级责任者的安全管理责任制度,确立以工程项目管理部经理为核心的项目安全管理机制,确立工程项目管理部、施工监理和施工承包商三位一体的安全管理体系,加强项目建设安全管理工作的有效性,实现对施工中各种危险施工的安全监督管理,有效地解决施工过程中的安全隐患问题. 2、加强安全培训力度。 在项目建设的安全管理过程中要不断加强员工的安全培训力度,主要包括两个方面:一是不断强化施工人员在安全意识和素质方面的培训,确保施工承包商安全管理制度的执行,使施工作业符合安全规范;二是要不断提高施工承包商的技术装备的安全性,不断对施工人员的安全知识、操作能力和安全技术水平进行培训。只有这样,随着科学技术的不断发展,工程项目建设安全管理的水平也会随之不断的得到提高。 六、建立考核和激励机制 建设项 目管理,首要的是人的管理,因此只有建立一整套健全的激励机制,各项制度才能落到实处,才能实现预定的各项安全和技术方面的目标。 1、在项目实施过程中,要本着教育为主,惩戒为辅,多奖少罚的原则。针对项目管理者执行的效果,建立完善的考核体系并明确考核标准,对执行情况良好的管理单位给予相应的激励回报,对执行不力的承包商要进行严厉的处罚。考核要真正的发挥奖惩导向的作用,避免出现人为因素干扰而产生不公正的奖惩考核情况,而且处罚措施要严格公正的执行,不能姑息迁就。 2、项目建设激励机制即设立专项基金,对签订项目建设目标管理责任状的企业,实行阶段性目标考核奖励与总体目标考核奖励相结合的激励机制,同时设立工程质量创优和超额节资项目贡献人员的专项基金奖励机制. 七、结束语 工程管理不能完全仿照别人的模式,只能参考借鉴并结合各种影响因素进行全面分析,选择适合自己的项目管理模式。石油化工项目正朝着大型化和复杂化以及集约化方向发展,业主为实现预定的目标,希望得到全面的项目管理服务.为满足业主的各种需求,项目管理的社会化和专业化已经成为一种新的发展趋势。我们要开拓创新,在项目管理实践中不断摸索,创造适应自己的工程管理的成功之路。 化工管理论文:浅论化工企业生产管理中的科技档案的收集 企业 档案是企业发展的真实记录,它承载了一个企业的兴衰记忆和发展历程,是一项维护企业历史真实面貌的工作,是企业经济效益的需要,同时也是社会效益的需要。企业档案收集是企业档案的基石,它直接影响着档案的完整,并体现企业档案的管理水平。企业如果没有资料的收集,企业档案部门也就无所谓档案的整理、保管、鉴定、统计和开发利用工作。因此,档案收集工作,是档案部门开展一系列工作的前提。企业档案有文书档案、科技档案、会计档案和人事档案等部分组成。在这里我浅说化工企业科技档案方面的收集工作。一个企业如要更好完整、准确、系统地做好科技档案的收集工作,本人认为要做好如下几点: 一、积极开展各种形式的宣传活动,提高全员、特别是管理层的档案管理意识,取得管理层的高度重视和支持 为确保归档的顺利,各企业应根据《档案法》、《科技档案工作条例》等相关的法规、条例,制定企业相应的科技档案管理办法,明确岗位职责及相应的归档流程,规范科技档案的工作程序和管理要求。 企业科技档案是保存备查的直接记述和反映科技生产活动的科技文件,科技档案是直接反映企业生产、建设、科技和设计活动的直接记录,归档保存的科技文件材料,是把人们在生产、建设、科研和设计等工作中形成的科技文件材料通过各有关单位、生产技术部门集中收集而成的。然而企业科技档案所能产生的效益的隐蔽性很强,难以计量,不能为企业代来直接效益,也难以立刻见到效益,容易造成企业管理层对科技档案的收集忽略。这就要档案管理部门利用多种形式宣传档案法规、档案知识,增强档案意识,使全体员工都认识到档案的价值。使管理层懂得重视和做好企业科技档案管理工作,是对企业历史负责,为企业实现服务、替企业未来着想,才能更好的使企业得到发展,以得到管理层的更多的理解和重视。 二、档案部门对档案的收集要做到事前介入 生产设备档案是企业的生产的中枢,它记载了设备的结构、性能及其管理使用、维修过程的科技档案。设备是否能正常运行,在于设备的维护与管理,设备的维护与管理依赖于设备档案的准确数据。档案技术人员要参与生产管理,对进入企业的各种设备。档案管理人员要参加开箱验收,并做好验收和缺陷记录,收集原始资料。特别是对化工企业的锅、容、管、特设备及主要生产设备应根据设备开箱清单逐项进行验收。例如:锅炉设备开箱的验收主要有锅炉质量证明书、使用说明书、工业锅炉内部检验报告、锅炉外部检验报告、各种合格证、锅炉强度计算书、图纸、整(组)装锅炉安装监督检验报告、安全阀检验报告、锅炉安装质量证明书。压力容器设备主要有压力容器产品质量证明书、设备铭牌、锅炉压力容器产品安全性能监督检验证书、图纸等。都是企业申请使用登记的基础材料。企业管理论文如果收集的不全、不仔细,会给企业的办证使用代来很大的不便。 在参加设备开箱验收进行资料收集时,档案人员不仅要认真、仔细的收集,还要了解这些设备的性能,了解它们的原理,了解它们的用途。这样才能保证档案资料的齐全、完整、适应企业利用的需要。同时,根据生产技术人员的需要将设备说明书复印成册分发给生产部门和技术部门,供生产人员和技术人员参考。还要帮助、指导设备技术部门建立、建全设备技术档案。要做到专业管理与群众管理相结合。技术管理与经济管理相结合。 三、对企业科技档案的收集要做到事中控制 在各生产、技术部门的协助下,才能使收集资料的工作做到及时、准确、完整。平时的收集工作决定资料收集的完整性。生产技术部门不是专业的档案管理部门,平时往往不太重视归档材料的积累和保管,要归档时临时设派人员收集整理文件材料,造成一些需要收集的资料未能收集完整。企业在生产过程中检查、中修、大修、更换、改造中等都产生大量档案资料、图纸资料以及在工程施工过程中产生的施工记录、工程项目的报告等材料,这些都是反映企业发展状况的具体凭证和很有保存价值的原始记录,这都是靠工程技术人员平时的收集来完成;还有部分工程技术人员担心科技资料交接到档案局部门后,自己今后利用不方便或为了在工作中自己有的过人表现而封闭技术不愿交出某些关键性的技术材料。使得档案的完整性得不到保障。这要求档案技术人员在整个生产过程中定期对生产部门提供监督和帮助。宣传《中华人民共和国档案法》,强化部门和工程技术人员的档案意识,使每位技术人员把科技材料的归档看作自己的职责和义务。避免关键性技术资料由于保管不善和应归档而未归档造成档案资料缺失的现象发生。同时档案技术人员就必需了解工程的性质以及设备性能,掌握工程技术专业的相关基本知识。制定工程资料收集的大纲和具体范围,避免了移交单位人的主观移交,使接收的档案内容不全和形式单一的现象得到改善。 四、对企业科技档案的收集要做到事后核查和验收把关 在收集过程中,不仅要收集主要档案,还要收集次要档案,从而保证档案的完整性。另外,在收集的过程中,还要注意收集的有效性,不是有文必档。做到精密、准确地收集每一份资料,体现收集档案的准确性。 五、注重培养企业复合型档案管理人才。 企业科技档案管理要注培养重复合型档案人才,不仅应熟悉国家档案信息政策法规,而且应具有丰富的科技档案管理经验,能运用计算机网络技术,懂得各工程技术专业基础知识和信息知识,组织汇总处理并能分析企业各类档案信息。以丰厚的知识储存、齐备的资料收集、快捷的信息掌握、完善的功 能设施,使企业档案管理工作再上新台阶,为企业各项重大决策服务。 化工管理论文:石油化工项目管理及优化 1某石油化工项目EPC总承包模式 就该公司石油化工总承包项目的运行实践而言,在EPC总承包管理模式之下,承包人自身各部门之间具有较强的约束力度,从而增强了承包项目管理中设计、施工等各环节的协调与控制力度,减少各环节之间的矛盾产生,从而使工程的进度满足要求。然而在该模式之下,首先需要总承包商与业主之间进行沟通,再由总承包商与分包商之间进行沟通交流,之后再由分包商与其他供货商、监理等进行信息沟通,不仅减慢了信息的传递速度,同时这种复杂的沟通机制还非常容易造成信息的失真,且无法满足石油化工项目信息的动态变化的要求,甚至造成工作衔接不顺。此外,就该公司石油化工项目管理实践来看,运用EPC总承包模式,存在着各类项目部:总(分)承包商、业主、监理项目部等,各管理界面交叉重复,且各项目部之间的管理管理相当复杂,现场施工中出现的许多问题需要进行逐级传达,管理的效率与质量受到限制。基于此,在充分发挥EPC管理模式优势的基础上,探寻优化对策,完善其管理功能,则成为了石油化工项目管理中面临的迫切问题。 2EPC总承包模式下石油化工项目优化对策 针对该公司石油化工总承包项目在EPC管模式下出现的各类问题,在项目运行实践中,可将伙伴关系管理模式有机引入到EPC总承包模式之中,即以合同为媒介,使项目各方在共同目标与利益的维系之下建立工作团队,并在此基础上建立起有效的沟通与协作机制,使项目运行过程中的各类问题能够实现快速传递,并通过协作沟通及时拟定解决方案,从而实现利益共享、风险共担。在EPC总承包管理模式中,积极引入伙伴关系管理模式,也就意味着总承包商、分包商、业主、监理等各方在共享资源与利益,合理分担风险的基础上达成了一种协议,在项目管理中通过及时沟通,防止信息不畅通产生的诉讼与争议。伙伴关系管理模式的加入,充分弥补了该石油化工项目在EPC总承包模式下的缺陷,总承包商及其之下设备商、供货商等与业主在相互信任的基础上,为实现“双赢”而建立伙伴关系,并根据签订的合作协议,在项目管理运行实践中,定期组织召开会议,畅通沟通渠道,并在建立起来的工作小组的组织协调之下,明确各方的职责与权利,使石油化工项目中的各项工作都能够实现有机衔接。同时,在工作小组的协调之下,合理调度各项目部的人员,实现各项目部人力资源的优化配置,实现人力资源的高效利用。再次,采用总承包模式与伙伴关系模式相结合的方式实施石油化工项目管理,各方受签订的协议的约束,为实现自身的利益目标,会不断加强自身的学习,提升自身业务水平,以更好地完成各项工作,创造出更大的经济收益,不仅利于工期的保障,同时还可促进石油化工项目在以最小的成本的基础上创造更大的收益。此外,在EPC总承包模式下引入伙伴关系模型,业主可积极加强与各合作方的合作,利于项目管理中承包商单词选择的风险,同时通过有效的沟通与必要的监督,石油化工项目的工期、施工质量与成本都可得到一定地控制,使单独运用EPC模式的风险降低。本文来自于《中国石油和化工标准与质量》杂志。中国石油和化工标准与质量杂志简介详见 3结语 当前,我国石油化工工业迎来了其关键发展时期,既面临着的机遇,也存在着严峻的挑战,石油化工企业要从各工程项目的实际出发,在推进EPC总承包管理模式的同时,探寻其优化管理对策,如积极引进伙伴关系管理模式,充分发挥总承包管理模式的优势,弥补EPC总承包管理模式的不足,实现统筹协作,促进我国石油化工工业的持续发展。 化工管理论文:油田化工风险管理问题综述 一、引言 石油化工建设项目必须加强项目建设全过程风险管理,作为建设单位必须从投资、质量、进度、HSE等方面强化风险管理,特别是加强质量控制以确保将来生产不留下隐患,实现项目总体目标。一般石油化工主装置除常规建筑工程外,主要构成有:①各种管道:通常以介质、温度、压力等级不同划分为若干个管段,一个主装置根据复杂程度不同有几十、几百甚至上千个管段,一个管段中包括管子、管件和各种功能的阀门以及它们之间的多种连接方式。②动设备:主要是机、泵类,如各种压缩机、泵、离心机、过滤机、搅拌设备。③静设备:换热器、各种塔器、反应器(釜)、工业炉、储存设备。石油化工建设项目的安装工程量巨大,并且质量、进度、费用、HSE控制难度极大。从建设项目业主的角度出发,往往希望工程建设在保证安全的前提下,投资少,工期短,质量高,然而质量、进度、投资、安全四者之间的关系是相互影响和相互制约的,既相互对立又相互统一,彼此间并不是完全独立的。采取某种措施能够保证其中的两个目标的实现,即表明这两个目标是统一的关系,如降低质量可以加快进度和降低投资。如果仅保证其中一个目标,而另一个目标不能实现,则这两个目标就是对立的关系,如为了赶工期,则质量就不能得到保证,从这个角度看,质量和进度就是对立的关系,可见,四大目标的风险管理是对立、统一的关系,不能片面地研究某一风险对某一个特定目标的影响,必须统筹兼顾。 二、投资风险控制 投资风险管理是项目风险管理的重要组成部分,投资目标的确定应分阶段确定,可行性研究阶段的投资估算是初步设计阶段的控制目标;初步设计阶段的概算是施工图设计阶段的控制目标;施工图预算是使施工阶段控制目标。石油化工建设项目投资少则几个亿,多则上百亿,投资巨大,加强投资风险控制更是至关重要。石油化工工程项目投资风险控制与一般工程项目控制方法策略相同,其基本原理是把计划投资作为项目目标额,由于各种风险的存在,势必导致在实施过程中出现偏差,将实际支出与计划投资比较,通过比较发现偏差并找出偏差值,在分析偏差原因即风险因素的基础上,采取措施加以纠正。 三、进度风险控制 石油化工建设项目规模大,建设周期长,因此,项目建设受参与建设的相关各方及各种环境因素的影响十分明显,加强实施阶段的进度风险管理尤为重要。进度风险管理就是指在项目的工程建设过程中预测、识别各种风险后,制定、审核进度计划,在实施过程中采用适当的方法定期跟踪、检查工程实际进展情况,与计划进度对照、比较找出两者之间的偏差,组织、指导、协调、监督监理单位、承包商及相关单位对产生偏差的各种风险因素进行分析与评估,及时采取有效措施调整或修改工程进度计划。进度风险控制是一个不断循环往复的过程,直至按计划的工期目标既合同约定的工期如期完成。进度目标能否按期实现的前提是要有一个科学合理的进度计划。进度控制不应仅局限于考虑施工本身的风险,还应对其它相关环节和相关部门风险因素给予足够的重视。例如:施工图设计、工程变更、前期手续、协作单位等。只有通过对整个项目计划系统的综合有效控制,才能保证工期目标的实现。因此,进度风险管理必须事先对风险因素进行调查、分析、预测对进度计划的影响,然后编制进度计划并实施,在实施过程中检查实际进度与计划的差别,对出现的偏差原因进行分析,找到风险源,采取补救措施或调整计划,循环反复,直至项目竣工。 四、质量风险控制 由于石油化工装置生产过程具有高温、高压、低温、真空的特点,所用的原料、介质或产品本身多为易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀性的物质,因此,对输送、盛装、生产这些原料和产品的管道、阀门、设备的材料、制造及施工的要求较多,如果稍有疏漏或不慎将会造成不可想象的严重后果。质量风险控制措施必须充分满足工程需要。石油化工行业及其生产装置一旦发生事故造成的影响极大,因此,相比投资和进度而言,质量控制特别是旌工阶段质量控制更为重要,必须引起项目管理人员的高度重视。施工阶段的质量控制是从准备工作开始直到竣工验收结束全过程的系统控制,可分为事前、事中、事后三个阶段。事前控制是指对施工准备阶段包括技术、人员、机具等方面风险因素进行识别、分析、评估、控制,保证消除或降低准备阶段可能的质量风险。事中控制是在施工过程中,通过过程控制发现可能影响质量的风险因素或关键环节,采取必要的措施消除或降低质量隐患。事后控制是指施工完成后对于已形成的成果包括资料作最后把关。影响施工质量的主要风险因素可从(5M1E)即:人、机、料、法、环五大因素方面考虑。 在项目实施过程中,按风险因素(5M1E)对建筑、设备安装、管道、电气、自动化仪表、防腐绝热、消防、暖通、给排水等工程分专业、按工序结合具体工程特点,在工序间合理地设立“质控点”,针对关键因素进行质量风险控制,保证施工质量,确保工程施工顺利进行。 五、HSE风险控制 HSE体系按规划(PLAN)-实施(DO)-验证(CHECK)-改进(ACTION)运行模式建立,即PDCA模式,它是通过事前进行风险分析,确定其自身活动可能发生的危害和后果,以便采取有效的防范手段和控制措施防止其发生,来减少可能引起的人员伤害、财产损失和环境污染的有效管理方式。危害识别、风险评价以及风险控制是HSE管理体系的核心。石油化工建设项目HSE风险因素多,如:火灾、爆炸、中毒、触电、高空坠落、高空坠物、机械设备伤害、交通事故、放射性伤害、水污染、噪声污染、地震、洪水等等。在风险识别过程中应组织工艺、设备、安全、电气、仪表等专业技术人员,会同具体实施作业人员如电工、焊工、仪表工、起重工、架子工以及射线探伤等人员组成的风险识别、评估小组,共同进行讨论,对危害程度高、发生频繁、超出人们心理承受能力的风险进行重点识别、评价,将施工过程中可能出现的不安全因素、危害因素,一一列举形成HSE风险检查表。实施阶段HSE风险管理应建立健全应急管理制度、 报告制度,成立应急组织、组建应急指挥中心、明确组织机构和人员的责任,制定并落实风险防范和消减措施、配备应急一定量的应急补救设施,确定明确的外援单位(医院、消防部门等),编制相应的HSE作业计划、指导书,用以保护作业人员、设备、环境,体现“预防为主”的安全生产方针和HSE管理思。认真落实HSE风险防范和消减措施,如:进行安全技术交底并进行有针对性的培训;作业人员持证上岗;施工现场设置专职安全技术人员;安设HSE告示牌及施工项目信息牌标准;现场张挂各种警示标语;按照规定为施工现场作业人员提供符合安全、卫生标准的安全防护用具,用品,定期开展应急演练。 六、结语 针对工程项目风险管理的特点,特别是石油化工工程建设项目的具体特点,分析了石油化工行业建设项目风险管理的必要性并探讨了相应的风险控制的几个方面的内容,对于提高石油化工企业工程风险管理水平具有一定帮助。 化工管理论文: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。 化工管理论文:试论园林绿化工程的施工质量管理 摘要:文章主要从园林绿化工程施工质量控制的重要性、施工管理、施工组织设计、工程监理、竣工验收等方面论述了园林绿化工程质量管理与控制措施。 关键词:绿化工程;施工质量;管理对策 近年来,各地都加大了城市园林绿化建设投入,纷纷提出创建园林城市,有效地改善了城市面貌和城市环境,进一步提高了城市品位和投资环境。随着园林绿化行业改革的不断深入和 发展 ,我国的园林绿化建设工程质量和管理服务质量总体水平不断提高,对于园林绿化工程施工 企业 来说,应该把园林绿化工程质量管理放在头等重要的位置。 1目前园林绿化工程质量管理中存在的问题 1.1相关理论的认知和运用不够 质量管理作为一门 科学 主要研究管理理论、程序、方法和技术;质量管理作为一种实践活动,是在实际施工中运用这些理论、程序、方法和技术,使质量管理活动更加符合客观 规律 ,从而提高质量管理的水平和效率。[3] 1.2管理人员和管理机构不专业 一些质量管理人员没有相应的资质、知识、技术和经验。一些园林工程施工中,甲方建设单位及乙方承包公司都存在非专业人员实施质量管理的现象。还有一些大型园林工程由非专业政府官员实施质量管理,完全忽视质量管理是一门专业。一些园林工程公司由非专业管理机构直接运作质量管理的实施。非专业的质量管理机构,如行政机构、工程承包后临时组建的领导小组等。这些非专业机构没有规范的质量管理程序、方法和技术,缺乏配套的质量管理专业人员,必然会违反质量管理的客观规律,导致质量管理实施的无序性,降低工程质量。 1.3缺乏完善的质量管理体系 园林建设工程是一个系统工程,没有完善的质量管理体系,就很难科学、有效地进行质量管理。目前我国多数园林公司尚未建立完善的质量管理体系,尤其是对施工过程进行全面控制的管理体系。许多园林工程施工中的质量管理都存在随机、随意的现象。随机即没有计划,遇到什么问题就解决什么问题;随意就是决策不遵守规律和程序,杂乱无章。引起这些现象最主要的原因就是没有建立质量管理体系或质量管理体系不完善。 1.4监督质量管理实施的 法律 法规不健全 为了促进工程质量管理的发展,国家有关部门颁布了一系列质量标准和行业规范。但是由于园林工程公司及工程建设单位对质量管理的重要性认识不足,园林工程施工中普遍存在“有法不依”的现象,阻碍了全面质量管理的正常进行和进一步发展。 2加强园林绿化工程质量管理的对策 2.1做好施工前的准备工作 2.1.1组织好设计交底和图纸会审工作 绿化施工有别于建筑工程,只要严格按照图纸施工即可,绿化施工过程是又一次创作过程,存在如何充分体现设计思想和设计理念的问题,因此,图纸交底异常重要,要求设计单位详细介绍设计意图,施工单位要深刻领会工程整体的设计思想,以便在施工中灵活运用,如:树丛栽植时,哪株直,哪株斜,倾斜的角度,如何让其搭配和谐而又顾盼生姿,生动有趣,这从施工图纸上是反映不出来的。 2.1.2施工组织设计 园林工程既然包括了多个单项工程,在施工中往往涉及到各项园林工程项目的协调和配合,因此,在施工过程中要做到统一领导,各部门、各项目要协调一致,使工程建设能够顺利进行,这也就是常说的施工组织设计。根据园林工程的实际特点,园林工程的施工组织设计应包含以下几方面的内容:①在取得工程施工项目后,应按照设计要求做好工程概预算,为工程开工做好施工场地、施工材料、施工机械、施工队伍等方面的准备。②根据对施工工期的要求,组织材料、施工设备、施工人员进入施工现场,计划好工程进度,保证能连续施工。施工组织机构及人员施工组织机构需明确工程分几个工程组完成,以及各工程组的所属关系及负责人,注意不要忽略养护组。人员安排要根据施工进度计划,按时间顺序安排。 2.2加强施工工序的质量管理 2.2.1重视土壤的处理工作 土壤的好坏直接关系到植物今后的生长,要对其进行理化性质化验分析,从酸碱度、孔隙度、透水透气性以及持水性等方面进行分析、测试,再采取相应的消毒、施基肥、客土等措施。尤其是土壤的翻挖深度、客土质量、基肥的腐熟程度及施入量、地形的平整度都要符合相关要求。 2.2.2定点放线的处理 一般要求位置准确,标记明显,种植穴标明中心点位置,种植槽标明边线,但特殊情况又需灵活处理,如分车带中栽植乔木,遇路灯灯柱时,因有与灯柱保持2 m距离的规范要求,放线时就须灵活处理,适当调整株间距离。另外还有行道树的定点,由于道路两侧地下管线、消防栓、商店等因素,时常要适当作些调整。 2.2.3种植穴、槽的挖掘 种植穴、槽的挖掘视苗木根系、土球直径、土壤情况来要求,尤其是土质较差的种植穴一定要挖深些,然后进行施基肥和客土,以创造有利于植物生长的小环境。 2.2.4把好苗木质量关 (1)对苗木的品种、株形、冠幅、高度、干径、土球大小、根系发育情况等严格把关,选择符合设计要求、生长健壮、无机械损伤、无病虫害的优良苗木。 (2)观叶植物,叶色应鲜艳,叶簇丰满。 (3)铺栽草坪用的草块及草卷应规格一致,边缘平直,杂草不得超过5 %。草块土层厚度宜为3 cm~5 cm,草卷土层厚度宜为1 cm~3 cm。 (4)播种用的草坪、草花、地被植物种子均应注明品种、品系、产地、生产单位、重量、采收年份、纯净度及发芽率,不得有病虫害。自外地引进种子应有检疫合格证,发芽率达90 %以上方可使用。 2.2.5苗木栽植 苗木栽植前应对苗木根系、树冠进行修剪,拆除带土球苗木根部的不易腐烂的包装物;土球的乔木栽植时,种植穴底部要踏平,裸根的,种植穴底部要将土填成锥形;填土时要分层压实,最好用锄把捣实,不留空隙;注意观赏面的朝向。种植带土球树木时,不易腐烂的包装物必须拆除。浇定根水苗木栽植后24 h内必须浇定根水,且要浇透。以后应根据当地情况及时补水,北方地区种植后浇水不少于3遍。黏性土壤,宜适量浇水;根系不发达树种,浇水量宜较多;肉质根系树种,浇水量宜少。固定支撑5 cm以上的乔木应设支柱固定,固定物应整齐美观。 2.3推行园林绿化工程项目监理制 推行园林绿化工程项目监理制是园林绿化工程质量管理与控制的保障。随着园林绿化工程建设的不断完善,园林绿化工程监理制已全面进入园林绿化工程施工行业。园林绿化工程监理是一种高智能的技术服务,遵循 科学 准则,以科学态度,采用科学的方法进行工作。园林绿化监理工程师既维护业主的利益,又维护施工单位的利益,做到守法、诚信、公正、科学,从而保证了工程施工质量。园林绿化监理人员从工程施工到工程竣工验收能够做到全过程跟踪,发现不合格材料、工序、产品做到及时整改,保证了园林绿化工程每个环节不出问题,从而保证了园林绿化工程的施工质量。 2.4完善园林绿化工程竣工验收资料的整理 完善园林绿化工程竣工验收资料的整理是园林绿化工程质量管理与控制不可缺少的部分。竣工验收是施工阶段的最后环节,也是保证合同,提高质量水平的最后一道关口,通过竣工验收,全面综合考察工程质量,保证竣工项目符合设计标准、规范等规定的质量标准要求,因此,竣工验收必须有完整的工程技术资料和经签署的工程保修书。通过绿化工程竣工验收资料档案整理,既能 总结 园林绿化工程建设过程、施工过程和养护过程,又能为建设单位提供完整的变更、竣工资料,提供后期使用、维修的根据。项目经理部必须重视完善园林绿化工程竣工资料的整理工作,确保工程圆满结束,质量合格。 3结束语 随着我国城市园林绿化的快速 发展 ,园林绿化行业在 经济 建设和社会发展中发挥的作用日益受到重视,园林绿化工程的质量管理变得愈为重要,是园林建设过程中应该抓好的重要工作。因此,园林绿化工程施工的相关参与者一定要加强施工管理,保证园林绿化工程的施工质量,创造出既符合生态,又注重景观,同时体现人文关怀的高质量、高品位的园林工程。 化工管理论文:园林绿化工程的养护与管理 摘 要:随着我国城市园林绿化事业蓬勃发展,园林绿化工程的养护管理工作理念不断更新。本文从园林绿化工程养护与管理的意义、要求出发,分析了园林绿化工程养护管理需要注意的关键点,并有针对性的提出了有关养护与管理的具体措施。 关键词:园林绿化;养护管理;关键点;措施 1 园林绿化工程养护与管理的意义城市园林绿化的发展城市投资环境、提升城市形象,促进社会经济可持续发展起到了重要作用。由于园林绿化的主体材料是有生命的植物,需要连续的养护和管理。只有通过精心养护与管理,才能在保持现有园林绿化工程成果的基础上,充分体现绿化的生态价值,景观价值和人文价值。因此,要让园林绿化工程持续的发挥作用,养护与管理工作是关键。 2 园林绿化工程养护与管理的要求对园林绿化工程的养护管理:一方面是养护,即根据不同园林树木的生长需要和某些特定的要求,及时对树木采取如灌溉排水,整形修剪,防治病虫害等技术措施;另一方面是管理,即看管维护,绿地的清扫保洁等园艺管理工作,以保证树木栽植的成活率,预防早期转衰,延长绿化效果。 园林树木养护管理要具有一定的质量标准,即要保证树木生长健壮、美观,又要保持树木周围地面土壤疏松、通气,树基部无堆积污染物现象。 3 园林绿化工程养护与管理的关键点3.1增加土壤肥力,防止水土流失地被植物生长期内,应根据各类植物的需要,及时补充肥力,尤其对一些观花地被植物更重要。在栽植地的土壤保持疏松、肥沃的同时,排水工作一定要做好。一般情况下,应每年检查,暴雨过后要仔细查看有无冲刷损坏。 3.2注意抗旱灌溉 地被植物在种植后要及时浇灌,园林树木灌溉的时期主要根据树木在一年内各个物候期的需水特点,当地气候、土壤内水分的变化规律,以及树木栽植时间长短来决定。 灌溉次数和灌水量要与树种、土质、气候及植株大小相适应,以节约用水和便于作业为原则来选择灌溉方法。 3.3注重修剪平整与更新复苏 整形与修剪是园林植物栽培过程中一项十分重要而又有情趣的养护管理措施,主要目的是满足观赏和达到美感效果。一般低矮类型品种不需要进行经常修剪,修剪工作最好安排在傍晚前后地被植物上没有露水时进行,可以避免地被植物的人为损害和阳光的灼晒。在地被植物养护管理中,常常由于各种不利因素,使成片的地被出现过早衰老。应根据不同情况,对表土进行刺孔,使根部土壤疏松透气,同时加强施肥浇水,有利于更新复苏。 3.4注意地被群落的调整 地被比其他植物栽培期长,但并非一次栽植后一成不变。除了有些品种具有自身更新能力外,一般均需要从观赏、覆盖效果等方面考虑,在必要时进行适当的调整。在调整过程中应注意花色协调,如在道路或草坪边缘种上太阳花,则显得高雅、醒目。 3.5防寒与病虫害的防治 某些园林植物,尤其是南种北移的树种,难以适应北方的严寒冬季,为防止冻害发生,需及时采取春灌、保护树干等防寒措施。对于病虫害的发生,要以防为主,要防早、治小,除了要慎重对待,科学防治,同时要保护环境,减少农药污染。 4 加强园林绿化工程养护管理的相关措施4.1积极防止自然灾害的侵袭做好园林绿化工程的养护,要积极防止暴风、暴雨、干旱等自然灾害的侵袭。在暴风来临前要将树冠适当抽稀,支撑加固;在暴雨来临时在地势低,易积水处开排水沟;发生水涝,可打洞使水渗入地下。对于不能耐旱的树种栽植后都应将主干和主枝少白或喷白,以防树皮晒裂,对树干绕绳或包扎麻片。 4.2加强平时的看管、检查工作 为了保护树木,免遭或少受人为破坏,对于一些怕践踏的树种,如树根较浅的树种,应当选用绿篱保护起来,与游人隔离。如果发现树木倾斜,要及时扶正加固,一些重点地区应设专人看管,定期巡视,与有关部门配合协作,及时发现问题及时处理。如果发现树木遭到损伤而不能存活,应尽早伐挖。 4.3园林养护管理应与施工有机结合园林绿化工程的施工和养护管理两者是相互联系、相辅相成,两者的有机结合是一个成功的园林作品的必然要求。园林的养护应贯穿施工全过程,在绿化工程的施工中就采取适当的养护措施,例如在绿化工程施工中就要保证树木种植的成活率,达到预想的绿化效果。 4.4加大园林绿化养护管理的资金投入上级主管部门要加大园林绿化工程养护管理经费的投入,为搞好养护管理创造有利条件。科学技术是第一生产力,只有加大资金投入,广泛深入开展园林科学技术研究,全面增强园林从业人员的科学技术素质,才能有效提高园林养护管理的整体水平。 5 结语 园林绿化是现代化城市的重要标志,是改善生态环境的重要途径,园林绿化工程养护与管理工作在园林绿化工程工作中起着举足轻重的作用,它是一种持续性、长效性的工作,有较高的技术要求,只有高质量、高水平的养护与管理,才能使园林绿化发挥更大的生态效益和社会效益,园林景观才能逐渐达到完美的景观效果。 化工管理论文:园林绿化工程造价优化与管理 【摘 要】园林绿化工程的造价管理贯穿了园林绿化工程建设的全过程,工程造价管理的优劣直接关系到工程的效益。本文结合园林绿化工程目前的造价管理现状,针对存在的不足给出了相应的优化措施,最后结合实例加以分析,确保在最低工程造价下达到最佳的绿化效果。 【关键词】园林绿化工程;造价管理;现状;优化;实例分析 随着现代人们物质生活水平的不断提高,人们开始对不同的物质开始有了不一样的追求,所以人们开始对周围的生活环境以及居住环境的享受就自然要求高了,这就需要我们的不断的去完善好周围的环境,让他们享受大自然的清新空气。同时也需要我们建造一些园林来绿化我们的周边环境,在建造园林绿化环境的时候就自然离不开工程造价问题了。因此,如何确保在最低工程造价下完成园林绿化的工作逐渐受到人们的重视。 1.优化目标的确定 园林绿化工程造价由直接工程费、其他直接费、间接费、利润和税金等构成。直接工程费是指已完工程部分消耗的直接成本,主要包括种植土方费、工程苗木费、种植人工费、辅助材料费、机械台台班费及其他直接费用。工程间接费用是指已完工程部分消耗的间接成本,包括现场管理人员工资、管理人员工资附加费、办公费、差旅费、固定资产使用费、行政工具使用费、职工教育费、劳动保险费、待业保险金和劳动保护费、工程保修费、工程排污费等。直接费用和间接费用构成园林绿化工程造价的施工成本,占工程造价的60%~70%,是工程造价确定的重点。 园林绿化工程造价的管理目标是通过有效的造价控制和管理措施,在保证质量、进度的前提下,使工程实际造价不超过计划造价。在项目生命周期内确定园林绿化工程造价的优化目标,不仅能够节约成本、降低费用,而且能保证质量、提高效率,发挥其最大的功能效益。目标优化后的数学模型为: e=min(e1,e2,e3…en) 式中e为在各种方案中工程造价的最低值;e1…en为在相对应方案中的工程造价。 2.施工进度和费用的优化 在园林绿化工程施工过程中,直接费用随施工速度的提高而增加,当施工速度达到最高,直接费用达到最高,间接费用则随着工期的缩短而降低,二者叠加则存在一个总费用最少的最佳工期to。 费用优化的目的在于两方面:第一,寻求直接费与间接费总和(总费用)最低的工期安排to,以及与此相适应的网络计划中各工作的进度安排;第二,在工期规定的条件下,寻求与此工期相对应的最低成本,以及与此相适应的网络计划中各工作的进度安排。由于关键工作的持续时间是决定工期长短的依据,因此缩短工期首先要缩短关键工作的持续时间。而各工作的费用率不同,即缩短单位持续时间所增加的费用不一样,故在关键工作中,应首先缩短费用率最小的关键工作的持续时间。 3.资源均衡的优化 当一个工程确定好优化目标,编制好施工进度计划后,要使工期如期实现,达到质量优良、资源消耗少、费用低的效果,就必须对资源进行较好的分配和安排,力求每一时段、每一工作面所需资源接均值。均衡施工可以大大减少资源需求量的强度、机械设备和运输工具的需要量,避免资源需求量的大起大落和不必要的损失,有效防止窝工、劳动力供应不足等现象发生,从而达到降低工程造价的目的。该优化目标是调整非关键工作的作业顺序,充分合理地利用现有资源、减少资金积压,优化后的工程造价为 式中为进行资源均衡优化后的工程造价;ci为在网络计划中调整非关键工作i的顺序带来的各项节约累计额;m为调整非关键工作的个数。 4.量价分离的动态优化管理 加强对指导价的收集、整理和适时,制定相应的政策法规,加大宏观调控力度;完善定额管理,使之更适合实行市场价要求;同时,企业根据工程项目特点,编制最适合的施工方案,采用最优的施工工艺,自定消耗量、投标价等,政府主管部门只制定统一的工程量计算规则、计价方法,颁布指导性消耗量,实行“统一量、动态价”的管理模式。 5.引入竞争机制,推行限额设计管理 园林建设是一项综合性强的正在演化和发展的复合性学科,包含水景、绿化、假山、亭台、楼阁、园林给排水、园林供电照明等工程项目,设计“错”“漏”“补”“丢三落四”的现象常有发生,还常出现许多设计变更等,造成资 金浪费同时提高了工程造价,也给施工带来不便。为此必须对工程设计进行改革,在积极推选限额设计,控制设计阶段工程造价的同时,开展设计招标,引入竞争机制,把工程设计推向市场,通过多方案的技术比较、经济效益评价来优化设计方案,从而增强对工程投资的有效控制。 6.实例分析 某景观绿化工程,绿化面积3万m2,合同估算价约220万元,计划工期60d,包含景观铺装、植物种植、土建小品和水电安装等。 (1)拟定了3种方案,并对其进行可行性研究,确定优化目标。该项目以绿化种植为主,绿化部分占合同价的75%,所以整个工程成本控制的关键在于绿化成本的控制,绿化工程量及直接成本见表1。经分析可看出,该工程绿化材料费用成本所占比重最大,为87.9%,人工成本为11.7%,机械费用所占比例很少,可忽略不计。同时在绿化材料费用中乔木所占的费用最多,数量最少,单位价格最高,因此是成本控制的重中之重。 表1绿化工程量及直接成本 (2)在进行可行性技术分析后,对3种方案的工期、费用、资源均衡进行优化。技术人员对方案进行投资分析比较后,按不同方案分别绘制网络计划图,优化配置资源,制定节约和综合利用资源的目标与措施,做出最优的施工安排,从而实现施工过程的连续性、均衡性,使得工程以最为经济有效的方式实施。该工程项目经过工期、费用优化、资源均衡优化后,从以下3方面带来经济效益:①建设期的贷款利息额调整。建设期利息的多少取决于贷款资金额、建设期长短和贷款利率高低,当一个项目贷款资金额一定时,建设期利息会随着施工时间的缩短而减少,而贷款利率一般不会变化。②工程项目提前竣工,投入生产创造盈利。项目提前竣工使用后创造的盈利是指由于工期缩短,而使该工程项目提前建成并发挥投资效益所获得的利润。③因加快施工,对周围环境带来的负面影响。工程项目为了缩短工期,加快施工,必定会延长工作单位的工作时间,提高工人的劳动强度,同时可能对周围的环境带来一些负面影响。在工程造价中应考虑这个负面影响,并将其折现到项目开工的起始点。 对方案一进行优化分析:按正常施工速度计算,工期60d,工程造价219.1万元;运用工期、费用优化后,压缩工期10d,但增加工程成本2.1万元;在工期、费用优化基础上,运用资源均衡优化方法后,各项节约资金0.8万元,由于缩短工期,建设期的贷款利息额减少0.4万元,提前使用带来的盈利额为1.3万元,然而由于加速施工带来的负面影响增加费用0.2万元,方案一的工程造价为218.9万元。同样方法对方案二、方案三进行优化分析(表2),得出方案二的工程造价为219.3万元,方案三的工程造价为219.5万元。从比较中发现,3种方案均能满足工期60d的要求,利用公式:e=min(e1,e2,e3)=min(218.9万元,219.3万元,219.5万元)=218.9万元。最终确定该景观工程的优化方案为方案一,即工程造价为218.9万元。 (3)确定使用第一种方案后,需要对工程进行成本控制和动态管理。从表1可知,该工程绿化材料费占工程总成本的87.9%,在整个工程成本中占有重要地位,所以准确及时地掌握苗木市场动态,控制材料用量是取得经济效益的关键。控制材料价格,要以预算价格来控制材料的采购成本,而材料消耗数量控制,则应通过“限额领料单”去落实。然而由于材料市场价格变动频繁,往往会发生预算价格与市场价格严重背离而使采购成本失控的情况,因此项目材料管理人员有必要经常关注材料市场价格的变动,以市场信息为基础,对材料价格的上下浮动有一定的预计和准备,以平衡成本支出,实现降低工程项目造价的目标。 表2方案优化比较分析 7.结语 综上所述,园林绿化工程是一项系统性很强的工程,在园林绿化工程造价管理工作必须贯穿了园林绿化工程建设的全过程中,这样才可以利用有限的资金,确定、设计、施工出最优的园林绿化工程项目。我们只有采取最现代化的方法来对待项目建设的各个环节,采取最优的方案来进行施工建设,最后才能得到最大的效益和最理想的效果。 化工管理论文:化工企业业务外包管理探讨 [摘要] 近年来随着金融危机的爆发和行业竞争的日趋激烈,我国化工企业也面临着更大的市场压力,很多企业纷纷采取业务外包等方式,降低产品成本,规避行业风险,从而进一步增加企业效益。目前,化工企业的外包领域正在从信息服务扩展到金融、咨询、人力资源、研发等多个领域,初步形成了门类齐全的服务外包业态。在我国企业内部控制规范体系建成之际,探讨化工企业业务外包的风险防范问题将进一步填补化工行业内部控制的研究空白,对于增强企业核心竞争力和环境应变能力,确保企业降低外包风险以及实现战略目标等方面均具有积极而深远的意义。 [关键词] 化工企业; 业务外包; 风险; 管理 财政部等五部委联合了《企业内部控制配套指引》,它从企业管理角度提出了内部控制的目标、原则、要素等基本要求,是全面提升企业经营管理水平的重要举措。业务外包作为内控指引的内容之一,在为企业优化资源配置、合理业务分工、提高经营效率提供活力的同时,也承担一些重大风险,必须强化业务外包管理才能减少企业损失,降低风险。 1 化工企业业务外包的范围和方式 1.1 化工企业业务外包的范围 企业为了确保生产经营的正常进行,减少费用支出,对有些业务和经营项目需要采取业务外包的形式来完成。 (1) 企业易地搬迁重建。因工程业务量大,施工项目多,搬迁工期紧等特点,则需选择大型专业化的化建公司来完成。 (2) 设备维修项目。设备是保证生产运行的基本要素,特别是化工企业,设备若出现问题,对生产运行的影响非常大。因化工生产从投料到产出需要多个工序来完成,一旦设备出故障则中间工序需停车放空,不但原料被排放,同时加大了成本支出,也对环境造成了污染。因此,设备维修外包需选择施工资质高,维修质量好的施工队伍。 (3) 抢进度项目。化工企业为避免设备故障,减少临时停车频次,一般情况下,每年在一定期间内,安排全系统大停车,更换设备,清洗吹扫系统,研磨阀门等。系统大停车之后则需要抢进度工期,也需要专业外包。 (4) 产品包装项目。化工产品包装分桶装、袋装等,属重体力劳动。同时需要对包装重量严格控制,称重多包装则损失产量,少包装则客户要求索赔。一般企业也采取外包方式。 (5) 零星小项目。对企业来说,配备专职员工增加成本费用的零散工作,例如设备保养、汽车维修、现场清扫工作等,为节省费用支出也采取业务外包。 1.2 化工企业业务外包的方式 (1) 强化业务外包管理应确定业务外包承包方,审核承包方的经营资质、技术等级、经营业绩等。 (2) 采取招标、议标方式,多方选择,优中选优。 (3) 严防转包、三包,特别是对有些专业技术要求较强的业务外包项目,要防止招标承包方与实际施工方偷梁换柱,降低施工质量,增加费用支出。 (4) 严格控制外包挂靠,严禁资质不够的施工方利用承包方挂靠方式获得外包业务。 (5) 合理确定外包价格,特别要控制包天、包月的外包方式。严格控制外包业务成本。 2 化工企业业务外包预决算的审核 业务外包后最主要的工作是费用预决算审核。审核的质量将直接影响到业务外包费用的支出。 2.1 定额标准的确定 (1) 招标方式确定工程造价的审核。凡采用招标方式确定工程造价的工程项目,基本上是采取省级工程计价定额规定,自主报价,审核自主报价项目,为材料物品用量,采购价格,取费级别标准等。 (2) 对临修、议标等定额标准的选定。对于临时性检修和特殊原因采用其他方式的工程项目,可采用定额计价方式,执行2008年《省建设工程计价依据建筑、装饰装修、安装、市政、园林绿化工程计价定额》,2008年《省建设工程计价依据建设工程费用、机械台班费用、混凝土砂浆配合比标准》等。取费标准统一按照专业承包二类工程率取费,如省计价定额标准修订则参照调整。 2.2 预决算审核的内容 在项目完工结算时,需对承包施工方的预决算进行审核。审核的内容包括:按施工图要求审核工程量,施工土石方等;审核仪表、电器以及各项物品的用量;审核各项物件的设计消耗量;施 工追加联络笺是否合理,主管领导批示意见;甲方供材料的领取、使用及返库数量;材料预算价格找价差,需审核采购发票、数量、价格、金额等,采购材料时间参照网刊价、材质核对是否一致;使用甲方水、电、汽费及场租费用等扣减;审核各项取费是否合规合理,重点审核临时设施项目取费等。 2.3 预决算审核可采取多种方式进行 (1) 按项目要求,各单位、部门采取自审的办法,主要审核施工工程量,物品的设计消耗用量以及施工联络笺等。 (2) 组织公司专业审计人员对业务外包预决算、结算单等进行审核。 (3) 聘请专业能力强的会计师事务所审核,其审核费用按预决算审减额提取。可采取梯级递增取费办法,即分审减额的5%、10%、20%及其以上等逐步提高审核费比例,以鼓励聘请的会计师事务所加大审核力度,增加审减比例,减少业务外包费用。 3 化工企业业务外包面临的主要风险 尽管化工企业业务外包能带来许多益处,但如果盲目运用,则会给企业带来无法弥补的损失。化工企业业务外包主要存在以下风险: (1) 企业缺乏业务外包管理制度,导致具体实施外包业务时无据可依。 (2) 由于缺乏完备的业务外包范围,导致有关部门在制订实施方案时,将不宜外包的核心业务进行外包,为企业的战略发展埋下了隐患。 (3) 业务外包监理不负责任,组织实施业务外包的工作不充分或未落实到位,业务外包监控不到位,发生质量问题致使业务外包项目的优势发挥不够。在外包合作过程中须向监理方披露相关信息,致使企业信息泄露。 (4) 承包方选择不当,由于存在信息不对称,缺乏对承包方的客观了解,只注重外包费用多少,忽略了资质等级、技术实力和承包方的管理水平;承包方与甲方相关责任人串通一气损害甲方利益等。 4 防范化工企业业务外包风险的对策 针对化工企业业务外包过程的风险,应根据企业自身特点,梳理业务外包流程,认真查找风险点,并制定相应的风险防范对策,以确保外包业务的正常运行。 (1) 强化业务外包管理。第一,建立和完善业务外包管理制度,根据各类业务与核心主业的关联度,合理确定业务外包的范围,并根据是否对企业生产经营有重大影响对外包业务实施分类管理,以突出管控重点,同时明确规定业务外包的方式、条件、程序和实施等相关内容。第二,严格按照业务外包管理制度规定的业务外包范围、方式、条件、程序和实施等内容制订实施方案。第三,根据企业年度预算以及生产经营计划,对实施方案的重要方面进行深入评估及复核,包括承包方的选择方案、外包业务的成本效益及风险、外包合同期限、外包方式、员工培训计划等,确保方案的可行性。第四,认真听取外部专业人员对业务外包的意见,并根据其合理化建议完善实施方案。第五,明确相关机构的岗位职责权限,按规定权限和程序审批业务外包项目,重大业务外包项目应交由公司经理办公会或提交董事会决策审批。 (2) 科学选择承包方。选择合作伙伴时,应对合作方进行严格的资格审查,通过考察企业实力、资格认证和服务经验,确保引入合格的外包合作伙伴。 (3) 核心业务、保密级别的业务,一般情况下不宜外包,确需外包的,则要求企业在业务外包合同或另行签订的保密协议中明确规定承包方的保密义务和责任,出现问题应追究承包方的法律责任并索赔。 (4) 强化业务外包的监控管理,不只是对承包方说三道四,更应注重与承包方的沟通协调,发现问题及时解决,等到问题成堆则会造成无法挽回的损失。也要注重与施工监理的沟通协调,充分发挥工程监理的技术优势,尽最大可能避免出现质量问题,把业务外包工作做到位。 (5) 在承包施工过程期间,应对承包方的履约能力、施工质量等进行持续评估,看是否按合同约定进行施工,对工程进度、工程质量、技术要求、材料采购选择、工程设计改进等多方面进行评估。承包方无法履约并给甲方造成损失的应要求索赔,并追究相关责任人的责任。 为了确保企业外包业务管理以及内部控制规范体系建设工作的顺利开展,公司各单位、各部门之间应相互配合,相互制约,通力合作,按照科学、高效、真实、透明的原则,把业务外包以及其他内部控制工作做好,全面提升企业经营管理水平。 化工管理论文:小议班主任管理中的后进生转化工作 摘要: 在一个班级中,后进生是必然存在的,因此,班主任在开展班级管理工作时,一定要采取科学的手段对后进生进行管理和转化,以促使班级朝着更加健康的方向发展。本文主要从家庭、学校、个人三个方面分析了后进生形成的一些原因,并在此基础上就如何做好后进生的转化工作提出了几点建议,希望为班主任管理工作的有效开展有所帮助。 关键词: 后进生 成因 转化策略 班级是我们开展教育教学活动的基本单位,在一个班级中,班主任是整个班级活动的组织者和领导者,在整个班级管理过程中担任着重要的职责。班主任工作是一项繁杂而艰巨的工作,在众多工作中,关于后进生的管理工作可以说是一项非常重要的工作内容。所谓后进生,也就是我们平常所说的“差生”,是指那些学习成绩或者思想品德存在一定问题的“问题学生”。而后进生在每个班级都存在,只是在数量和程度上有所区别而已。为此,我们要想做好班主任管理工作,就一定要重视对后进生的管理工作,努力做好后进生的转化工作。所谓后进生并不是天生就落后于人,他们都是由于一些后天的原因所造成的,并且在班级中,不同的后进生,形成原因也不尽相同,我们要想做好他们的转化工作,首先就要弄清楚后进生的成因,在了解的基础上采取针对性的转化措施。 一、后进生的成因分析 1.家庭环境的影响 家庭是人们成长的摇篮,是每个人的第一所学校,因此,家庭环境对于我们的影响是绝对不容忽视的。而很多后进生的形成,与他们所处的家庭环境、所受到的家庭教育往往具有密不可分的关系。家长在对子女进行教育的过程中,最容易出现的问题就是走极端,有的家长望子成龙,对孩子的期望很高,在各个方面都要求孩子做到最好,而不考虑自己孩子的实际情况,从而使得孩子产生了严重的心理压力。为了冲破压力,一些孩子就采取与父母唱反调的方式来表示自己的反抗,尤其是在初中阶段这个孩子较为敏感的时期,很多孩子的逆反心理更加严重,一旦处理不好,就很容易让孩子走向歧途。而与此相反的另外一个极端就是父母对孩子过分溺爱。现如今,大部分的孩子都是独生子女,父母总是希望把最好的留给孩子,从而不小心陷入了溺爱的漩涡,像我班就曾经出现过家长帮助孩子写作业的情况,这种过分溺爱使得孩子养成了懒惰依赖的习惯,给他们的学习带来了很多的困难。除了家庭的教育问题以外,很多学困生还存在着一些家庭的不幸,据调查,在后进生中,有相当一部分是单亲家庭、家庭关系不和睦、家庭生活困难的孩子,这些家庭因素给孩子幼小的心灵带来了很大的负面影响,从而造成孩子在班级中逐渐沦为后进生。 2.学校教育的影响 现行的学校教育中,应试教育的思想依然非常严重,在很多学校,考核学生的唯一标准就是学习成绩,只要成绩不好,即使在其他方面表现得再突出,往往也会被教师贴上“差生”的标签。这样长此以往,一些开始只有学习成绩不理想的学生最终成为了各方面都差的学生,成为了真正的后进生。 3.学生自身原因 后进生往往可以分为两大类:一类是智力因素造成的后进生,另一类就是非智力因素造成的后进生,而大部分的情况下,非智力因素造成的后进生是最主要的后进生群体。很多后进生的智力不但不输他人,反而在大部分情况下表现得“很机灵”,而他们往往存在几个共同点:自我控制能力差、缺乏毅力、没有良好的学习习惯、没有掌握科学的学习方式等,正是这些非智力因素才造成了很多后进生。 二、做后进生转化工作的策略分析 1.关注、信任后进生 在一个班级中,班主任与后进生的关系往往是衡量师生关系的一个重要标准,然而遗憾的是,在大部分的情况下,后进生与教师之间都存在着一定的“敌对“心理。事实上,教师对于一些成绩较好的学生给予更多的偏爱也是很难避免的现象,但是班主任要想搞好班级管理工作,就要努力克服这种“偏爱”的思想,不但不能忽视后进生,反而要给予他们更多的关注和信任。因为对于大部分的后进生来说,这是他们最缺乏的东西。很多学生之所以屡教不改,归根到底是因为感受不到关爱与信任,只能用另外一种“不听话”的方式来引起教师的注意。因此,班主任一定要在日常的工作过程中,经常性地与后进生进行沟通交流,当他们犯错误时,要认真了解错误发生的原因,并且用晓之以理动之以情的方式帮助他们改正错误,而当他们在任何一个方面取得了进步时,教师一定不要吝惜赞美之词,给予他们充分的鼓励。这样,他们才能够在教师的悉心呵护之下,逐渐脱掉后进生的帽子。 2.注意改进教学方式 在后进生的身上 ,存在的一个最大的问题就是学习成绩不好,这些学生由于各种因素的影响,在学习成绩方面落后于他人,而为了帮助这些学生提高成绩,按照传统的一刀切的方式肯定收效甚微。为此,我们可以尝试着分层教学,针对这些后进生的实际情况制定合理的教学目标、采取适当的教学方式、实施配套的评价机制等,在条件允许的情况下,班主任也可以与各科任教师进行一定的沟通,给一些后进生开一些“小灶”,帮助他们更快地把成绩赶上来。一旦学习成绩提高了,就会有效激发学生的信心,这样在他们身上的一些问题就会迎刃而解。 3.与家长进行及时的沟通 后进生的形成往往与家庭因素具有一定的联系,因此,班主任要经常性地与家长进行沟通与交流,适当地给予家长一些建议,使得学校教育与家庭教育能够连为一体,使得学生在家能够拥有较好的家庭氛围,在学校能够拥有较好的学校环境,这样,会给后进生的转化工作带来很大的帮助。 总之,后进生的转化工作成效对班主任工作进行评价的一个重要指标,作为班主任,我们一定要在日常繁杂的班主任管理工作中抽出相当的时间和精力,认真地做好后进生的转化工作,以便促进班级中每个学生的全面发展。 化工管理论文:项目管理应用于自动化工程建设的优势与措施 摘 要:结合自动化工程建设的特征和现状,阐述项目管理在自动化工程建设中的优势和措施。 关键词:项目管理 自动化工程 优势 措施 随着社会主义市场经济的飞速发展,自动化工程的档次和规模不断提高,将项目管理应用于自动化工程的建设中,有助于实现工程的预期目标,提高其社会效益和经济效益。 1 自动化工程特征 (1)自动化工程具有高新技术特征。自动化工程和一般工程相比,具有技术水平复杂和科技含量较高等特征,集中体现了新技术的发展方向。我国目前的自动化工程不仅包含弱电安装,还包含编程调试过程。例如,在仪表工程中,工作重心从流量显示、压力显示、温度现象向plc控制体系转变。为了提高对自动化工程的管理水平,应该对整个体系有充分的认识,主要包含软件、硬件的组成,系统输出模块型号、电源型号和主机型号,现场测量点的数量和位置等。此外,还应该对系统软件进行学习,了解运行的相关要求和步骤,在经济条件允许的情况下,应该和技术人员进行交流,学习编程的相关知识,提高管理人员的自身素质,及时掌握、补充新技术和新机制,提高对自动化工程的管理水平。 (2)自动化工程具有全面专业性特征。自动化工程和其它的工程管理相比,对管理人才的知识需求较高,作为高技术的管理,与一般工程管理相比,复杂性有很大提高,对管理人员提出了更高的要求,不仅需要掌握管理知识,还应该掌握专业知识。如果缺乏对专业知识的了解,会导致无法从全局的角度进行指挥,决策的科学性较差,不仅增加了管理的难道,还会导致决策的失误不断增加,投产日期不断延后,生产环节产生多种缺陷,不仅影响企业的经济效益,还会对企业的长远发展产生影响。 (3)自动化工程具有创新性特征。自动化工程之所以产生施工混乱等问题,主要是因为缺乏管理工作的创新,在传统施工的过程中,重视校验记录、调试记录、系统程序和施工资料等多个环节,并结合每个环节的特征,设计包含培训、调试、安装在内的程序,将其汇总之后,交给用户使用,避免产生弄虚作假的现象,扩宽了施工人员的思路,提高用户的满意水平。 2 项目管理应用于自动化工程建设的优势 项目管理有助于对资源进行整合使用: (1)使设计方的技术优势得到充分发挥,整合项目建设的上游企业和下游企业,因为涉及环节会对自动化工程的建设起到十分重要的作用,项目管理应该充分发挥技术优势,整合企业内部和外部的资源。自动化工程建设的个体虽然存在差别,但是对资源需求的水平具有共性。 (2)降低建设成本。对企业资源进行整合的同时,降低了管理成本,提高了对信息、技术和人力等资源的使用率,企业的产出比率增加,降低了建设成本。随着管理技术不断发展,工程管理涉及到很多领域和学科,新技术的使用会导致管理专业化程度和水平不断提高,管理分工和手段不断向专业化的方向发展,管理的效率增加,降低了管理成本。当多个自动化项目同时建设的时候,采购活动不断增加,多个项目之间存在的共性导致采购具有共性,例如使用相同的材料和物资等,通过资源信息水平的增长,使采购的持续性和规模性不断增加,有助于减少采购成本。 (3)兼容现存的企业管理方式和制度。项目管理的模式能够融合企业现存的管理方法,提高工作效率,降低风险,充分体现出项目管理的实用性特征和适应性特征,克服了传统模式存在的缺陷,具有良好的社会效益和经济效益。 3 项目管理应用于自动化工程建设的措施 建立信息化的项目管理平台,实现人力资源和信息资源的同步发展。通过网络技术,建立自动化工程的方案,通过数据资料的积累,有助于工程建设过程中进行对比和使用。针对自动化工程具有重复性和专业性的特征,通过对企业内部数据和信息的共享,提高数据的完整性、一致性和真实性,使自动化工程管理的水平提高,建设完善的保障制度,提高员工参与项目管理的主动性,通过建立高素质的员工队伍,保证项目管理的顺利进行。 在进行技术管理的过程中,应该重视技术培训,使企业员工的技术水平提高,在施工的过程中,通过对员工进行适宜的调配,使员工能够在合理的岗位上工作,充分挖掘员工潜能。及时进行技术交底工作,在施工的过程 中,应该结合国家的设计标准和验收标准,在技术人员对技术参数和要求了解之后,签字确认。在项目管理的过程中,应该进行安全技术的管理,编写安全教育手册,提高安全教育工作的水平,避免产生安全事故。自动化工程师在技术管理的过程中,应该对预算进行管理和编制,针对涉及的变更水平进行编制。在竣工验收阶段,将设备合格证书、验收证书等资料归档,在施工完成之后,对施工情况进行测试,并进行验收。 (1)对自动化工程的外部环境和内部环境进行优化,引入先进的管理体制和管理观念,对企业下级和上级进行科学的整顿和设置,激发员工工作的积极性和主动性。自动化工程的外部环境具有特殊性特征,应该在遵守国家法律的基础上,促进项目之间的交流和沟通,简化政府对项目的审批步骤,促进自动化行业的快速发展。 (2)应该培养、引进相关管理人员。我国相关部门应该从多个角度对专业人才进行培养,重视对人才的引进,吸引国外人才和海龟,促进自动化工程的发展。 (3)重视协调项目。在落实项目之后,应该明确部门的分工、职责和职权,将责任落实到个人身上,将多个层次的部门相联系,提高工作效率。在对自动化工程进行管理的过程中,应该结合施工目标,进行分配和协调,提高目标的一致性特征,实现资源的优化配置。 4 项目管理应用于自动化工程建设的趋势 (1)培养自动化工程管理人才。高端管理人才应该提高自身的专业水平,将管理和技术相结合,将改善生产系统,提高生产率作为管理目标,在项目管理的过程中,重视自动化工程的特征和属性,对管理者的能力和知识水平进行综合考量,结合自动化工程的特征培养管理人才。培养对象应该锁定在具有相关工程知识的人员身上,通过对其展开进一步教育,提高其对基本技能和知识的掌握水平,提高业务素质和技能素质,为管理决策提供有效手段、方式和依据,不断优化系统运行。 (2)建设工程硕士学科。加强自动化工程的学科建设,培养数量众多的自动化工程管理人才。在近10年之中,我国的自动化工程取得了长足发展,但是行业的普及水平较低,无法和社会实际需求相适应,我国目前工程硕士教育才刚刚起步,具有十分深远的意义。 (3)加强行业建设。政府相关部门应该提高对自动化管理工作的重视水平,通过政策扶持等方式,组织专家学者深入企业内部进行研究,对现有的标准进行修订、改革,促进我国自动化工程的进一步发展。 (4)提高国际间的交流水平。随着自动化水平的提高和规模的扩大,应该通过多种渠道学习相关管理经验,充分使用互联网中的资料,有针对性的学习外国先进经验,培养专业的管理人员,提高我国自动化工程建设的水平。 5 总结 总之,在新形势下,自动化工程应该结合实际情况,针对项目展开管理,对资源进行合理的开发,提高自动化工程的使用效率,使其可靠性和经济性得到进一步提高。 化工管理论文:化工管道工程隐患分析和质控管理刍议 [摘 要]近年来,随着社会经济的快速发展和工业化建设进程的不断加快,石油化工行业的发展突飞猛进,但由于化工产业及化工设备需要在高温、高压以及有毒或易爆条件下运行,工程技术非常的复杂,而且施工难度也非常的大,尤其是化工管道工程存在着更大的安全隐患问题。本文对化工管道安装中的隐患问题进行分析,并在此基础上提出一些有效的质量控制策略,以供参考。 [关键词]化工管道 安装工程 隐患 质控管理 研究 随着社会经济的快速发展,促使压力管道在当前石油、化工以及医药领域中的应用越来越广泛,尤其在现代化工行业对化工管道的要求越来越高。实践中我们可以看到,化工产业生产过程中的介质成分非常的复杂,特别是装载易爆、易燃、有毒以及含硫氢等介质的化工管道,更具危险性,如果管理不善,则可能会发生泄漏或者爆炸,给人民的生命和财产造成非常严重的威胁。因此,在这种情况下,加强对化工管道工程质量管理的研究,具有非常重大的现实意义。 1 管道安装质量管理 第一,管段制作过程中,应当加强重视。管段制作时,最常见的问题是管道单线图阅读不仔细,或者没有对材质和压力进行等级分类,在没有仔细检查管材的情况下就盲目的下料操作,更有甚至为赶工期,而严重忽视工序报验单办理的重要性。 第二,管道组焊接中的注意事项。化工管道焊接过程中,最常见的现象是焊工无证上岗,或没有资质随意进行施工作业,以至很难保证施工质量。对焊接工艺缺乏有效的评定,比如缺乏对氩弧焊、二氧化碳保护焊等焊接工艺的评定;对特殊材料、进口材料没有实施工艺评定。同时,焊后热处理改变过程中,没有对工艺进行及时有效的评定。对具体焊接操作现场缺乏有效的管理,有些焊工不带保温桶就进入施工现场,焊条随意乱放的现象随处可见;对焊条保管、发放以及回收等,没有详细的记录;实际焊接过程中,焊条容易用错,比如j507与r507型的焊条,如果辨认不仔细,就会出现混淆。 第三,管道防腐、保温管理过程中应当注意的事项。当管道试压以后,才开始进行防腐、保温操作,在此过程中,应当注意对隐蔽工程进行单位自检或者监理组织予以联合检查,验收合格后,施工单位要填写报验单。通过这一程序,不仅可以确保施工质量,而且还可以有效预防偷工减料行为的发生。 第四,阀门安装过程中的注意事项。阀门安装过程中,最常见的问题是用错阀门,即将低压阀门错误地用在了高压化工管道之上;同时,由于施工人员对生产流程没有有效的掌握,因此单向阀装反现象屡见不鲜。因此,实践中应当注意以下几个方面的问题:阀门要设置在比较方便操作和维修的地方。手轮之间的间距必须要超过10厘米;阀门应当采取水平安装的方式,同时要防止阀杆面向下方,并将阀门错开施工安装,要尽可能地缩小管道间的间距;明杆阀门水平安装过程中,应当充分考虑阀门开启时不会影响通行。 2 化工管道附件质量管理 实践中,为有效避免化工管道因温度的骤然变化而发生热胀冷缩现象,通常可在管段安装补偿器,其施工过程中应当注意以下几个方面的问题:第一,补偿器安装之前,应当先对其规格、型号以及介质流动的方向和管道的实际配置状况进行仔细的检查,一定要保证其符合设计的要求;第二,对于需冷紧的补偿器来说,预变形辅助构件应当在管路安装完毕后彻底拆除掉;第三,补偿器上的全部活动元件,要保证畅通性,不能被外部的相关构件所卡死,也不能限制其自由的活动,而是要保证各部位都能够正常的动作。第四,水压试验过程中,应当对补偿器管路端部位置的次固定管架,进行有效的加固,以保证管路不出现转动或位移。对于气体介质补偿器与连接化工管路来说,应当注意在充水时的临时支架是否需要增设;水压试验完毕后,一定要尽快地将其中的积水排净,将内表面吹干。 3 化工管道工程质量管理 实践中我们可以看到,化工管道工程施工管理过程中容易发生各种隐患问题,因此做好化工管道工程质量管理工作至关重要。首先技术、检验以及管理人员,应当了解和熟悉化工管道工程及其生产工艺流程,对图纸及规范要求也都了解,不仅会识图、与模型进行对照,而且还要根据具体情况编写施工操作手册。同时, 在化工管道施工安装过程中,应当先配足施工机具,比如电焊机、起重机以及氩弧焊等,由专人进行管理和维护。 化工管道工程的预制与施工程序表现为:领料、管表面处理、组配焊接、检验与安装、检验、初次清洗、压力与气密性检验、化学清洗以及最终的吹扫和试车前全面检查。在材料检验和保管发放过程中,应当注意以下事项:第一,注意材料检验,比如管材管件的检验、螺栓螺母屠户阀门的检验等。 第二,材料保管过程中,应当对材料进行合理的分类,同类产品按其材质、壁厚、大小以及型号等分开存放,以防止变形、锈蚀或者损坏。第三,材料发放过程中,应该以限额领料卡为基础,核对计划与实物是否相符,采取三联单管理机制,即材料、财务以及班组相互分开,并对其进行单项发放。 化工管道预制过程中,应当尽可能地在预先准备好的场所进行作业,这样不仅可以充分发挥机械的作用,而且还能够有效地节省劳动力,并进行标准化管理。对于预制的化工管道,交付现场施工之前,应当进行全面的检查,其主要检查内容有各部分的尺寸正确与否,应确保其在规定允差的范围之内;同时,管道、管件以及阀门的型号、规格以及材质应当与设计要求相一致;保证焊缝没有损伤、热处理严格按照要求进行;此外,还要对管道的内部进行认真清扫和吹除操作,确保管道的表面具有较好的防腐效果。 4 化工管道压力试验与吹扫 化工管道安装完成、热处理以及无损检验之后,应当对进行压力测试。在试验之前,应当严格依据工艺流程图要求,编制具体试验方案,并在此基础上确定试压方法、介质以及具体操作步骤;同时,还要对管线自身的完整性进行全面的检查,认真做好试压前的安全技术准备工作。第一,试压过程中应以液体作为介质。管道中的设计压力不超过0.6mpa时,可以气体作为介质进行试验,但应当注意施压过程中的安全性。第二,如果现场不方便采用液体、气体试验时,应当根据具体的规范要求采用其他的试验方法,比如焊缝可采用液体渗透法、磁粉法予以检验。第三,压力试验过程中,应当划定相应的禁区范围,闲杂人等不得入内;压力试验后,不可随意在管道之上采取修补措施。 化工管道吹扫过程中,需要注意以下事项:第一,吹扫之前应当编制具体方案,有特殊要求的化工管道,需要采取相应的吹扫方法。第二,吹扫顺序应当严格按照要求进行,即主管、支管以及疏排管,按顺序进行吹洗,注意脏物二次进入化工管道。在对蒸汽管道进行吹扫之前,要进行暖管排水作业,对管道热位移进行仔细的检查;第三,管道吹洗后,复位,并保证管内的清洁性。 结语: 化工管道施工质量管理是一项非常复杂而又系统的工作,但同时也关系重大,实践中存在着很多化工管道工程隐患问题,同时施工技术相对比较复杂,施工材质种类繁多、施工作业难度较大。因此,化工管道施工过程中,应当加强思想重视和质量管理机制创新,只有这样才能保证化工管道的安全运行,才能实现化工产业的持续、快速和健康的发展。 化工管理论文:化工企业分析化验室安全管理制度的建立健全 摘要:在分析化验室日常生产中,涉及到安全的因素是方方面面的,分析化验室的安全是分析化验室工作的重要内容。本文通过对化工企业分析化验室安全事故隐患存在的因素进行了分析总结,并从建立健全安全管理制度方面进一步说明了化工企业分析化验室安全管理制度建立的必要性。 关键词:分析化验室 安全管理 化学企业是国家的支柱产业,任何一个大型的化工企业都离不开分析化验这项工作[1],在化工企业中,分析化验是化工企业总体设计一个重要的组成部分。分析化验室作为化工企业分析检验的重要机构,对其生产过程控制、入厂原料、出厂产品质量起着至关重要的作用。分析化验室的安全是分析化验工作正常进行的基本保证。 化工企业根据其生产产品及生产工艺的特点,分析化验室作为检验工厂产品质量的一道重要关口,也是技术改革的重点。随着资金的投入逐年增多,实验设备不断更新,仪器和药品也不断增多,化验室变得更加复杂,随之安全隐患也越来越多[2]。在工作中如果马马虎虎,不遵守操作规则,不但分析化验会失败,还可能造成事故,不但国家财产受到损失,还会损害人的健康,所以必须十分重视安全问题。安全是贯穿整个分析化验过程中十分重要的任务,决不能麻痹大意。 1 引起分析化验室安全事故的原因 分析化验室存在专业职能单位具有的所有危险源:剧毒化学品、有毒有害废弃物、易燃易爆化学品、精密仪器和贵重物品、众多电器高温设备以及日常用水用电用燃气等等,根据美国海因里希(heinnich wh) 灾害理论模型[3],引起分析化验室安全事故的原因主要分为直接原因和间接原因两个方面。 1.1 直接原因 引起分析化验室安全事故的直接原因有人的不安全行为和物的不安全状态两大因素[4]。 1.1.1 人的不安全行为 人的不安全行为指的是在分析化验中分析人员的精神状况、知识水平、综合素质、安全意识以及操作能力等。人的不安全行为因素是影响分析化验室安全的主观因素,必须对其进行严格的控制和管理。 1.1.2 物的不安全状态 物的不安全状态可以根据情况划分为不安全化学环境和不安全物理环境两大类。 ①不安全化学环境因素,近年来常有下列情形:a危险化学试剂使用不当、违反操作规范,极易引起火灾和爆炸。b化验室中存放或有些生产中间产品是剧毒的,这些剧毒药品(产品) 若保管不当、使用不当或处理不当,会引起环境污染及导致人身伤亡。c有毒、有害化学废液、废物处理不当就会污染环境,如化学废液不经处理直接排出,导致环境及地下水污染,随意乱倒化学废物、废液导致伤及无辜,甚至必须付出很高的代价来治理环境。d有放射源的分析仪器因储存、使用不当,工作人员经射线照射而出现不同程度的各种病变反应。②不安全物理环境因素,近年来常有下列情形:a仪器设备因缺乏保护装置和设备老化、超负荷、超载使用造成的仪器伤人和设备损坏事故;b因供电设备设施陈旧、线路老化,常发生短路、防火能力低,操作人员用电不慎,极易引起电气火灾和触电、灼伤或电休克等事故;c分析化验室中常要用到煤气、氢气、氧气、液氨、液氮、液氦等压缩气体,盛装这些气体的容器是移动式的,搬运时的碰撞、安置时的位置不当( 烈日爆晒、靠近高温热源等)、使用时不慎泄漏等极易引起火灾、爆炸、中毒及环境污染的事件;d因分析化验室分布不合理或上下水管道老化,上层化验室有忘关水龙头或管道破裂而造成渗漏,损坏下层分析化验室精密仪器或化学试剂的现象发生。 1.2 间接原因 引起分析化验室安全事故的间接原因就是安全管理制度的缺失[5]。分析化验室安全管理制度的缺失,会导致分析化验人员安全意识不强,业务技能欠缺,责任心不强,存在侥幸心理,互相不配合、交接不当等,都会给平日的工作造成一系列的问题,甚至会引起事故的发生。 2 分析化验室安全措施 分析化验工作是化工企业生产的一个重要环节,为了保证分析化验工作的顺利进行,必须以科学的方法管理化验室[6]。面对实验室安全事故的方方面面,如何避免由于各种原因引起的实验室安全事故,及时消除安全隐患,处理解决好实验室安全的问题,防止安全事故发生,应从以下几方面着手进行。 2.1 建立分析化验室安全管理制度,明确职责范围 制度是做好分析化验室安全管理工作的保证[7],化工企业的首要目标是制定出规范的安全 产管理体制细则,科学且极具保障性的安全生产制度、各类规范的岗位安全管理制度、明确岗位职责范围、内容,要具有一定强制性和约束力,形成文件下发。这些制度包括:①仪器的管理;②化学药品及危险品的存放与管理;③三废处理与某些试剂的回收;④化验室工作要求;⑤化验室常用工具等。 2.2 建立安全岗位责任制,落实安全责任 加强安全责任,签订安全责任书,层层落实安全管理责任。同时向每个实验室派发化验室交接班记录本、岗位安全联检记录本等,记录内容要求检查房屋、水、电、设备状况,危险品存放状态,灭火器、门窗状态,要求分析化验室检查人员、安全负责人签字。 2.3 紧抓基础理论,进行业务技能的培训 在新的分析化验人员进入化验室之前,进行必要的业务技能培训,加强分析化验人员对各种仪器及器皿的基本操作技能的学习,全面提高化验人员从事分析化验的操作技能和理论水平,使之树立“安全操作,人人遵守”的思想[8],从而减少因人为不安行为而发生的事故。 2.4 加强分析化验室安全教育,进行安全培训 安全教育是防止事故发生的预防性工作。分析化验室工作人员要认真学习安全技术知识,强化安全意识,做好安全管理工作。定期开展安全培训活动,组织安全教育讲座,进行灭火、自救的演示,不断提高有关人员的安全技术水平,熟练掌握事故应急处理方法,使每一个在分析化验室工作和学习的人都具备处理突发事件的能力。 3 注重细节,健全分析化验室安全管理制度 一切事故皆可避免,事故总在薄弱环节出现。化验室每天都有危化品的使用操作,一个不注意的动作,一个淡化的意识,都会潜伏可能的危害发生[9]。主动从细节入手,降低“金字塔”最底层的不安全行为和不安全状态,预防重大事故的出现,实现全员安全。 3.1 制定危险化学品精细化管理制度,落实责任制 分析化验室应制定危险化学品精细化管理制度,实现入库检查验收、分类存放、加强储存养护管理、出库登记、专人负责、领导联检等细节管理,将事故苗头封杀于萌芽之中[10]。实施按岗位配置相应的应急物资职防装备;对设施设备更新,实现自动化操作;将危化品安全知识考试、危化品相关作业安全生产禁令学习、安全作业五分钟检查经常化常态化等,从根本上降低因危险化学品管理使用不当而造成危害事故。 3.2 制定分析化验室安全事故救治措施及应急处理 分析化验室要根据工作环境,配备适当的安全设施,建立安全报警系统,安装室外事故电话,配备急救箱。为了更好的控制分析化验室事故事态的发展,做到及时处理,及时救治,要事先制定分析化验室安全事故救援预案。应急救援预案的编制,要根据实际工作中经常出现的一些不安全因素编写,切合实际,安全有效。 4 结束语 化工企业中的分析化验室涉及到许多精密仪器和化学试剂,要尽最大努力避免安全事故发生,保证人员安全、设备完好,不污染环境[11],只有在实际工作中采取科学的管理方法,建立健全分析化验室安全管理制度,将分析化验的危险系数降到最低,为化工企业的建设和发展提供一个安全可靠的保证。 化工管理论文:石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见问题及处理 摘要:安装石油化工工艺管道的过程当中,经常会遇到因环境、工程地点、材料要求、工程要求等方面的问题,这些问题可能难以依赖工程设计或资料上面的知识,尤其是安装过程中的问题,如果不能得到及时解决则会为工程质量埋下隐患,所以我们要对施工进行严格的管理与监控,争取每一个环节都有序有效的顺利完成。本文将结合工程实践,综合常见问题提出解决方法的形式,对石油化工管道的安装工程进行分析。 关键词:石油化工管道;安装工程;施工管理;问题处理 石油化工工艺管道的安装工程,其施工主要体现在石油化工生产的装置工程项目,由于石油化工生产装置大多处于高温高压、易燃易爆、有毒有害的苛刻条件下,工程技术复杂,建设难度大。因此,在石油化工工艺管道的安装工程中,对施工的严密管理必不可少,在整个安装工程中可能会出现一些现实问题,迅速找到问题的原因并及时解决,是施工管理人员应具备的基本要求。 我在金陵分公司从事工程施工管理十几年,先后参加了金陵分公司60万吨/年连续重整、150万吨/年加氢裂化、250万吨/年柴油加氢、60万吨/年对二甲苯联合装置、2万立方米火炬气回收等装置工程的施工管理,在长期的工程管理实践中,发现在工艺管道的施工中,会发生一些常见问题,现将这些常见问题及处理归纳如下: 一、管道安装施工的前期准备 当建设工程经过招投标确定施工单位,以及工程的施工图纸完成后,我们就会召集设计、施工、监理、生产等相关单位,分专业对施工图进行审查,找出施工图中存在的问题,以便设计及时修改,避免在日后的施工中造成不必要的麻烦。当工程所需要的管道、设备、阀门、管配件等所有材料已经准备就绪,各部门人员均已到位的情况下,工程前期准备完毕,那么施工便可以按照要求开始进行,工程开始之前,施工单位应该将工程的具体方案及时报送给项目监理部审批。监理工程师及施工管理人员,要对施工图纸充分了解并掌握,并对施工单位按照管段号所绘制出的各管段单线图、以及施工单位编制的焊接规程与热处理规程进行仔细审查。在管道的安装过程中,可能会发生图纸与实际工程在细节上抵触的情况,这时便需要我们施工管理人员及时组织设计、生产、施工、监理对问题进行讨论,合理进行设计修改或对施工进行调整,保证生产流程正确和工艺管道的质量等要求符合标准。与此同时,设立质量管理的检查记录,由施工单位在施工开始之前填写并报送至项目监理部,总监组织相关人员进行严格审查,最后得出检查结论并签字盖章,这样可以起到方便工程的跟踪调查。 二、管道安装过程中的常见问题及处理方法 1.管段制作问题 施工单位将一批管段组对完毕之后,细致检查管段是否符合设计要求,对管段进行简单的测验,排除可能出现的相关问题,然后应当填写一份工序质量的报验表单,在上面将管段制作过程充分体现,在确定管段不存在问题之后,连同管段的单线图上报到监理部进行审查,经监理部的抽查及技术复核,确认管段各项要求合格,最后投入管段的施工安装。 2.焊接中的问题 从事焊接工作的人员,是石油化工工艺管道安装工程中的主要角色之一,焊接是否符合标准,是管道质量要求的保证。为了解决焊接可能出现的技术问题,焊接过程应当按照编制的焊接规程严格进行,管段在现场安装焊接之后,单线图中应当标注各个焊口编号以及它们的准确位置,管理人员在检查焊缝的表观以后,对管段焊接进行确认,再由专业工程师依照工程规范以及相关质量要求,抽样检测无损探伤比例,对需要检验的焊口采取细致的评价。无损检测人员按照监理的指定规范进行检测,确保管段的正常使用。 此外,需要进行热处理的焊缝,在无损探伤合格后才可以继续进行,同样需要填写工序报验表,由专业监理工程师对无损探伤的等级进行抽查确认,保证无问题后签字,这样才能够进行热处理。热处理的相关工作合格以后,进行针对管道的气密性试验及强度试验,施工管理及监理人员应当对试压过程及其结果进行全程关注,在旁指导和确认,这样才能够对焊接的质量进行完整的监察,同时也是解决焊接问题的首选途径。 在管道的焊接过程中,有的施工单位为了保证无损检测的合格率,对施工管理人员和监理工程师指定的抽检焊缝弄虚作假。金陵分公司液态烃泵房搬迁工程中,监理工程师提出了对泵18出口管线焊口编号为“红叶5#”、“红叶6#”焊缝进行抽检的要求,并再三要求施工单位不得对该二焊缝动火,施工单位为了提高无损检测的合格率,在抽检前,对该二道焊缝偷偷进行了动火处理,致使检测结果无法真实反应现场的焊接质量。由于我们及时发现了这一问题,不仅按照相关法规对施工单位进行了严厉的处罚,还要求其施工的所有管道100%进行无损检测,费用自理。前面说过,石油化工管道的生产介质大多是高温高压、易燃易爆、有毒有害的,因此,保证管道的焊接质量,是保证石油化工安全生产的前提。 3管道的防腐问题 管道试压完成之后,防腐保温工作才可以随之进行,在这个过程当中,每一项隐蔽工程在进行隐蔽之前,施工管理人员必须要求施工的单位自检、专项检验,施工单位自检合格后,我们再组织监理进行联合检查,排除防腐保温工作中的细节问题,检测合格之后由施工单位填写报验单,经过施工管理人员、监理人员在现场联合检查验收,合格签字后进行隐蔽。石油化工厂所处地区的土壤中含有各类有机酸、碱、盐,容易对管道产生严重的腐蚀,因此必须埋地敷设的金属管道外采取防腐措施,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油沥青防腐涂层和环氧煤沥青防腐涂层。石油沥青防腐涂层由于价格便宜,因此被广泛使用,但是沥青严重污染环境。相比之下,环氧煤沥青防腐涂层更先进、施工更简便,因此已经慢慢将沥青取代。施工前必须保证被涂表面无锈蚀和油污,通过喷砂除锈处理,将表面粗糙度控制在40-80μm之间;为了防止二次生锈,除锈后24小时内,在管道表面涂装底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在这里要保证涂刷均匀;涂好后,开始缠绕厚度为0.1mm或0.12mm玻璃布,要保证玻璃布表面平整,然后再涂下道面漆,保证玻璃布所有网眼应灌满涂料。在环氧煤沥青防腐涂层管道未完全固化前不得进行施工埋管,另外在运输、管道下沟等过程中,不许配备橡胶垫和橡胶吊带,以免涂层被损坏。在管道的防腐施工中,施工单位普遍存在的问题是偷工减料,要么是除锈不合格,要么是防腐涂层达不到要求,“五油三布”减为“三油两布”,因此,施工管理人员必须勤于现场检查,发现有不符合要求的,立即通知施工单位按照要求进行整改,以达到技术及规范要求。 4.阀门安装问题 阀门应当尽量设置在方便操作与维修的位置,手轮间的距离要≥100mm;阀门水平安装的过程,阀杆不可以面向下方;一些重量较大的阀门,应当采取利用起吊工具;此外还需要注意,阀门应当错开安装,这样可以缩小管道之间的间距。存在有毒气体或腐蚀性、高危险介质的设备,它们之间相连的管道上,阀门不应当使用链轮操纵,应采取与设备谷口直接连接;如果没有特殊工艺要求,水平管道上的阀门,不得采取垂直向下安装,安装与水平支管上的截止阀门,应当靠近根部的水平管段进行设置;明杆式阀门在水平安装时,应考虑阀门开启时不影响人员通行,用在管道上的阀门必须试压合格。在石油化工管道的施工中,经常发生的问题是阀门用错,低压阀门用在高压管道上;另外,石油化工管道上常常装有单向阀,单向阀是有方向的,由于施工单位的人员不懂生产流程,常将单向阀装反,这两方面的问题如果不及时发现,就会酿成事故,这方面我们有过深刻的教训。因此,我们施工管理人员,必须要求施工单位将每一个阀门的规格型号在管段图上进行标识并编号,单向阀还要在管段图上标出方向,确保每一个阀门使用在正确的地方。 5.工程施工变更问题 工程能否顺利建成,能否按设计要求施工,是最大的原因,但其他可能会造成工程变化的问题也同样存在,设计变更就是其中之一点。一旦出现变更,施工作业便有可能陷入无序状态,为了避免这种情况出现,施工管理人员要及时协调设计、生产、监理、施工等单位,了解变更的原因,在充分讨论之后,由设计出具设计变更通知。在工程实践中,会发生重复变更、废除变更的情况,这就是出具变更前没有充分讨论的结果。所以,施工管理人员及时协调相关单位,认真讨论变更内容非常重要。当设计出具设计变更通知后,施工管理人员还要召集设计对施工单位有关人员进行现场交底,然后交给施工单位进行实施,从而对管道的施工进行有效、快速地调整。 三、结束语 石油化工工艺管道的安装,经常要考虑到许多可能出现的问题,并及时找到解决方案,因为安装环境及技术要求都存在着很大的灵活性,因此,作为建设方的施工管理人员,不仅要熟悉施工图纸和相关规范、技术标准,勤于现场检查,掌握施工动态,还要经常性的及时协调设计、生产、施工、监理等单位,解决工程施工中存在的问题,使工程能安全、顺利、按期建成。 化工管理论文:园林绿化工程项目管理探讨 摘要 提出园林项目管理的基本方法,从园林施工项目控制、成本管理、安全生产与文明施工等角度阐述了园林施工项目管理的基本方法、管理过程及其重要性,以为园林绿化工程管理提供 参考 。 关键词 园林绿化;工程项目管理;成本管理;安全与生产管理 当前在园林绿化市场竞争异常激烈的条件下, 企业 要在激烈的市场竞争中求生存、求 发展 ,就必须向用户提供质量好、造价和工期合理的新产品,而生产一个优良产品,除了设计、材料供应等因素之外,主要靠合理的施工工艺和有效的施工现场管理来保证。施工现场管理水平的高低直接影响园林绿化的质量和企业的 经济 效益[1]。 1项目管理现状 长期以来企业不仅忽视经营管理,更不重视施工现场管理。一些工程项目在施工中存在消耗高、浪费大、质量差、技术不求进步等问题。施工现场管理混乱,主要反映在施工组织计划性不强、操作不严格、执行标准规范及规章制度形同虚设等方面。劳动生产率低、生产力得不到较大发展、经济效益不高以及工程质量不好,这些严重制约了企业的发展。因此,把施工现场看成是企业形象的“窗口”是非常重要的。企业必须狠抓施工现场的管理,只有搞好施工现场管理,才能维持在市场中的地位,进而开拓市场,占有市场。 2搭建项目机构 任何园林绿化工程,在项目管理组织上都是大同小异,但在实际操作过程中,同样的项目在实际工作实践中不一定会得到同样的结果。因为项目管理是一项综合性很强的工作,其中既有外在的影响,也有内在的因素。前者包括项目组织机构设置、项目技术安排、项目过程监控;后者则包括项目的协调组织、项目交叉与技术创新、项目问题难点的解决等。园林绿化工程形式上看似简单,在项目管理中很容易被表面现象所迷惑,一旦出现疏忽的环节,便会影响其后的众多环节,给项目管理带来一定的难度。所以,项目机构的搭建是项目管理的基础[2]。挑选具有绿化专业背景的项目经理是关键。项目经理是项目机构的组织者与领导者,从某种程度上来说,其水平高低直接影响到工程质量的好坏。配备必不可缺的施工员与资料员是对项目机构的补充,其成员既可以由施工企业派驻,也可由项目经理自行组织。施工单位组织技术监督部门,以定期检查与突击检查相结合的方式对项目机构进行监督与指导。 3强化项目管理 建设单位负责项目从立项、竣工、移交、审计的全过程,其管理观念和方法至关重要。首先,应从管理的思路上进行创新。实践证明,拘泥于一种一成不变的管理模式是行不通的。时代在变的形势下,对管理的要求也不断在变。思路创新来源于多年的管理 总结 ,以及对国内外先进的管理理念和手段的学习和提炼。其次,管理的方式也应进行创新。从被动到主动、从简单到规范、从松散到 科学 ,只有使管理方式更具适应性,才能将管理者从繁重的工作中解脱出来。此外,由于社会新科技产品带来了更多的便利,因此管理手段也需要进行不断创新。随着中华人民共和国行业标准《城市绿化工程施工及验收规范》的颁布,为城市绿化工程施工与验收提供了详细具体的依据。按照规范,严格按标准的绿化工程设计及有关文件施工,对各项绿化工程的建设全过程实施全面的工程监理和质量控制。 3.1编制合理的目标责任成本 责任成本预算的编制是以投标预算为基础,根据不同情况可以适当调整。一个严重脱离实际的责任成本预算是毫无意义的。因此,必须在项目开工前将其完成,确保责任成本的合理性和可操作性,使管理层和项目层两方面的利益不会因为客观情况的影响而产生巨大的内耗。 3.2切实做好施工前准备工作 在掌握设计意图的基础上,依据设计图纸对现场进行核对,编制施工计划书,认真做好场地平整、定点放线、给排水工程设计等前期工作从而加快施工进度。 3.3 严格按设计图纸施工 绿化工程施工就是按设计要求 艺术 地种植植物并使其成活,设法使植物发挥绿化美化的作用。所以,设计是绿化工程的灵魂,否则绿化工程的施工将无从入手。如不严格按图施工,将会歪曲整个设计意念,影响绿化、美化效果。施工人员对设计意图的掌握、与设计单位的密切联系、按图施工的严格操作是保证绿化工程质量的基本前提[3]。 3.4加强施工组织设计的应用 根据对施工现场的调查,确定各种需要量,编制施工组织计划,落实施工进度,并根据施工实际情况对进度计划进行适当调整,尽量缩短工期。这在工程量大、工期短的重点工程施工上有显著的作用。特别是招投标制度在园林工程上的实施,更加需要加强施工组织设计的应用。施工组织机构需明确工程分几个工程组完成,以及各工程组的所属关系及负责人,注意不要忽略养护组。人员安排要根据施工进度计划,按时间顺序安排。 3.5园林施工与养护有机结合 (1)园林养护应充分体现设计理念。园林设计是创造园林景观艺术的基础,在养护管理中贯彻设计的理念,是打造一个成功的园林作品对园林养护的必然要求。养护要全力促成园林设计理念的实现和延续。 (2)园林养护应贯穿施工全过程。园林绿化工程要保证树木种植的成活率,达到预想的绿化效果。为保证移栽树木的水分平衡,必须在树木起挖、运输、种植过程中减少根系受伤与树冠失水,对树冠进行必要的修剪,必要时用浸湿的草绳缠绕树干,采取适当的遮荫等养护措施。 (3)园林施工与养护均应合理安排资金。园林施工与养护均应编制详细的资金使用计划, 将全面预算管理工作充分结合到施工、养护的每一个环节。要根据资金安排把握施工、养护档次,合理选用工程材料,做好控制工程造价的关键环节,避免施工中随意更改设计,切忌厚此薄彼或削减养护资金,而影响后期养护效果[4]。 3.6防止成本管理流于形式 成本管理是一项系统性很强的工作,贯穿于项目实施的全过程。如果各层次、各部门的职能和责任不能形成合力,一个环节出现问题,成本管理将成为一句空话。在实际操作中,成本管理的核算要坚持阶段性,并与项目竣工决算考核相接合,建立月统计、季结算、年度中间结算和竣工结算相结合的分阶段兑现核算程序。 计算 实际成本时,需将 会计 核算、盈亏分析和成本报告作为兑现的依据。只有激励与约束相结合,管理层、项目层和岗位层齐心协力,才能保证项目成本管理工作的进一步深入。 4结语 园林施工项目的建设管理是全方位的,要求项目经营者把施工项目的质量、安全、进度、成本、文明施工等纳入正规化和标准化管理,以使施工项目各项工作有条不紊、顺利地进行。施工项目的成功管理不仅对项目和 企业 有良好的 经济 效益,而且对城市也会产生良好的社会效益。成功的管理,能促进项目和企业的 发展 ,推动城市建设市场不断前进。城市建设者应该 总结 经验、开拓创新,在项目的实践中不断摸索,完善与发展园林工程项目建设管理,最终创造出一条施工项目管理的成功之路。这对于促进园林行业发展、使城市建设进入到一个全新的 历史 阶段具有重要意义。 化工管理论文:大型园林绿化工程的项目管理 一、大型园林绿化工程项目建设的回顾。 成立于1998年上海浦东工程建设管理有限公司,是上海市建委获准成立的政府投资项目工程管理公司中唯一区属企业。2000年初,公司率先通过了上海市建设管理行业is09002质量体系认证。目前业务经营范围涉及绿化、市政基础建设、轨道交通、公共建筑、环保环卫及水务等诸多领域。公司自成立立伊始,在市绿化局及新区环保局各级领导的大力支持和关心下,经过多年浦东开发的锻炼,公司在绿化项目建设管理中积聚了一定的资源和经验,并先后获得1999—2000及2001-2002年度“上海市绿化先进集体”的称号。承担建设管理的绿化工程项目多次获得区、市级行业奖项,其中3次荣获上海市市政金奖,5次荣获上海市“园林杯”优质工程。截止到目前为止,公司累积承担绿化建设项目88项,绿化面积达791万平方米,投资额达47460多万元。 1999年,南干线绿化工程是当时浦东绿化建设史上线路最长、一次性投资最大的绿化项目,也是公司成立以来的首个重大绿化项目。公司在没有任何现有绿化项目管理模式套用的情况下,从抓内部规范管理、抓监理管理、抓施工管理入手,做到科学、严格、规范。先后出台了《绿化监理工作管理办法》、《绿化监理工作考核细则》、《绿化工程阶段质量评定细则》等建设管理的规范性文件,克服了土壤质量差、夏季高温、台风和暴雨等不利因素,取得较好的景观效果。 2000年罗山路延长线开工,该工程北起龙阳路,南接环南一大道,全长7.066公里,绿化总面积40万平方米,总投资2432万元。在该项目建设管理过程中,公司尝试着在景观和特色道路绿化上下工夫,方案经过专家论证和多次修改,采用了12个竹类品种,总计40万余枝,成为浦东继世纪大道之后的又一条景观特色道路——竹林之路。同时,大胆地运用天然卵石制作桥铭牌,使功能与景观巧妙地结合,与竹相配成为一景。此外,出台了《道路绿化养护管理办法》,细化了苗木养护技术规范,真正做到了“三分种、七分养”。 同年施工的张家浜整治一期工程的建设拉开了浦东新区河道综合整治的序幕。一期绿化面积9.95万平方米,绿化总投资782.82万元。公司首次提出了建设景观河道的目标,将景观与河道整治结合起来,形成了集绿化、防汛、休闲、航运、娱乐、水环境建设为一体的河道综合整治项目。该项目荣获全国市政金奖和人类居住环境范例奖。 2000年竣工的金科北路绿化工程,作为东郊宾馆配套项目,尽管规模不大(绿化面积2万平方米,造价223万元),但其重要性有目共睹。在该项目的建设管理中,我们对大规格雪松、香樟的种植给予了特别的重视,从苗木选择、树穴的处理到种植后的修剪、绑扎、养护等环节均进行了全过程监控,全线苗木成活率达到了99%。 2001年-2002年作为市政府2号重大工程的外环线(浦东段)二期道路绿化工程再次刷新浦东道路绿化建设之最。该工程全长33公里,绿化总面积204.4万平方米,绿化总投资1.18亿元。公司根据外环线的功能与外环林带的关系将该条道路绿化设计主题确定为“森林之路”,并首次在道路绿化中引入雕塑、水车、景石等园林小品,为道路景观增加了野趣。同时中央分隔带的大量香樟和桂花的种植,更点名了“森林之路”的主题。在该项目的建设管理过程中,除了规范和强化公司已有的管理措施之外,加强了对病虫害防治预测预报的管理力度,同时在绿化工程首次试行了网络化管理,为园林绿化建设管理科技手段的创新迈出了可喜的一步。 2003年被喻为浦东第二条景观大道的东方路建设工程北起其昌栈码头,至南龙阳路,全程长5.17公里,绿化面积45425平方米,投资1222万元。在设计中将东方文化底蕴和内涵纳入其中,将交通、休闲和景观融为一体,通过雕塑和小品手法,将设计主题得以很好的体现。同时还运用了大量的花境植物,体现了景观道路的丰富多彩。 同期实施的罗山路——龙阳路立交项目是浦东最大的立交项目,该工程绿化面积236568平方米,投资1755万元,通过对地形、水体、小品、景石、植物的灵活布置和周边环境的巧妙融合,体现了立交高尚、现代的绿化景观特色。 二、建立科学规范的绿化管理模式是我们不断探索和实践的重要工作。 绿化工程的建设管理就是采用科学的管理办法和手段使工程的实施在质量、安全、文明施工、立功竞赛及进度等投控各方面得到最佳的控制,以确保工程的顺利完成。只有做到实事求是、因地制宜,遵循事物发展的客观规律,才能达到最终的管理目的。 我公司从1998年成立至今,在不断地摸索和实践过程中从无到有,从简单到详细,逐步形成了一套大型园林绿化工程项目管理的操作模式。 1、从自身抓起,做好建设单位的管理规范。 建设单位作为绿化工程项目建设的“总管”,其管理层的结构,管理的方式、方法、管理人员的素质、思路将直接影响项目管理的好坏,因此作为建设单位,在绿化项目管理中应做到以下几点: (1)摆正管理者的位置,提高管理者的素质,理顺管理者的思路,统一管理者的思想,树立管理者的威信。项目的管理实际是一种对人的管理,而作为建设单位的管理者,只有从自身着手,形成规矩,方可形成规范榜样,使管理得到进一步落实。 (2)明确规范章程,建立管理制度,使管理有据可依。“没有规矩,不成方圆。”作为一个绿化项目的工程管理,建设单位应从一开始就明确有关要求和制度,如付款方式,奖罚方式等,并严格执行,做到以理服人。 (3)分清职责,逐级考核,为各级管理者创造发挥的空间。作为建设单位的管理者,应明确该做什么,不该做什么,避免越俎代庖现象,调动设计、监理和施工单位管理者的积极性。 2、发挥设计者的潜力,强化现场服务和操作流程。 一份好的设计图纸是一个优质工程的先决条件,设计是否有新意、绿化配置是否合理将直接影响到工程建设的成败。因此,在设计方面着重于以下几个方面: (1)集思广益,充分发挥设计者的潜力。设计并不是简单的制图,一个成功的项目设计应具备一定的主题和构思,并通过合理的手法加以体现。因此,在作好沟通的前提下,充分发挥设计者的的潜力,避免瞎指挥的现象。 (2)责任到位,强化现场服务。使设计不仅仅局限于图纸,真正做到“化蓝图为现实”。 (3)严格图纸会审制度,牢牢把握事前控制。减少不必要的施工返工。 (4)设计变更有依有据。为作好投资控制,强调设计变更依据,确立相应的操作流程,避免变动图纸的随意性。 (5)共同参与质量检查,及时作好沟通。通过对现场的了解,及时找出存在的问题和不足,以便日后得以改进。 3、加强监理的选择和管理,提高监理积极性。 监理单位作为在工程的建设管理过程中,起着承上启下的的作用。监理组的工作质量将直接影响到工程的质量、进度、投控等诸多方面,因此在监理的管理上力求作到以下几点: (1)注重总监和现场监理的考核与选择。总监到位率必须在80%以上,在人员上保证监理工作的管理质量。 (2)制定切合实际的监理考核办法和细则。定期进行考核检查,发现问题督促整改,使监理工作有章可循,并以此作为今后项目选择监理的重要依据。 (3)将监理纳入立功竞赛的考核范围。通过竞赛,增加监理的竞争意识,促进监理队伍的健康发展。 4、提高施工单位素质,规范施工单位行为。 施工单位作为绿化项目的具体操作者,既是管理的对象,也是建设单位服务的对象。 (1)树立“质量第一”的观念,使施工单位的认识统一到工程管理中来。 ①组织培训。由于施工单位的素质不一,特别是项目经理的层次差异较大,建设单位通过培训的方式,如内业资料培训、施工技术培训等使参建人员素质得以提高。 ②明确施工要求和计划。通过交底、例会、现场会、观摩会等形式,明确建设方的要求和计划,使施工单位能跟上建设单位的节奏,作到步令统一。 ③制定详细的考核细则和办法。通过制定对人员、设备、土壤管理、水分管理、肥料管理中耕除草、修剪工作、植保工作、防台防汛、成活率、景观效果、文明施工、技术措施等要求使施工程序和施工工艺科学规范。 ④建立奖惩制度。将考核结果与工程款挂钩,做到奖优罚劣,给施工单位带来一定的促动。 (2)注重建设过程中的每个环节,从源头控制问题的发生。 ①对土方采取一票否决制,建立土方监督员制度,通过合理的土壤改良和地形处理,确保土方质量。 ②建立苗木质量的三抽检制度。从苗源地开始把关,确保苗木质量。 ③拟订苗木的种植及相关技术措施细则。通过制定《苗木种植技术要求》、《特殊苗木种植技术要求》等,确保苗木在采购、运输、种植、养护、绑扎等方面的规范运作,确保种植后的景观效果。 ④拟订养护管理要求及考核制度。使施工单位认清养护的重要性,加强苗木后期的养护工作。 ⑤制定病虫害发生的预测预报制度。将病虫害的发生控制在早期,避免大规模病虫害发生带来的损失。 ⑥合理安排交叉施工工序。做好与市政、管线等单位的配合协调工作,减少相互之间的影响。 三、围绕创新,提升绿化工程建设管理的水平。 一成不变的管理模式是没有生命力的。绿化工程建设管理同样需要与时俱进。根据不同项目、不同时期的不同特点,不断注入新的内涵,使绿化项目的管理的模式更具可操作性,进一步提高管理效率。 1、设计创新是建设管理中的前提。 任何优质的项目,首先要在设计上下工夫,作为项目实施的技术前期工作之一,设计方案的确立需通过设计方、建设方以及专家和领导的修改和论证,而一旦方案主题确立后,施工图的设计更应根据现场情况,因地制宜地落实设计意图,设计是否能夺人眼目是管理成功与否的关键因素之一。如罗山路延长线在设计时考虑两侧绿带较窄,且有大量的地下管线,不适宜种植大乔木,为达到两侧绿荫的效果,通过数次修改而选择了种植根系较浅的竹类品种。又如外环线,多年的经验告诉我们,在快速道路中大量种植成型灌木,既需要大量的修剪人力,又给交通安全带来了隐患。因此中隔带和3米路肩上以大香樟、大桂花、大合欢及大雪松等乔木为骨架,形成了“森林之路”的雏形。又如张家浜一期工程,在设计中围绕水体做文章,利用自然河道,将绿化、休闲巧妙融合,充分展现了河道绿化的景观特色。 2、管理创新是建设管理中的基础。 作为建设单位负责项目从立项到竣工、移交直至审计的全过程,其管理的观念和方法至关重要。首先应从管理的思路上进行创新。实践证明拘泥于一种一成不变管理模式是行不通的。时代在变,对管理的要求也不断在变。思路创新则来源于多年的管理总结,来源于对国内外先进的管理理念和手段学习和提炼。其次,管理的方式也应进行创新。从被动到主动、从简单到规范、从松散到科学。只有将管理的方式更具适应性,才能将管理者从繁重的工作中解脱出来。此外,由于社会新科技产品带来了更多的便利,因此在管理的手段中也需要进行不断创新。如网络化的运用,由于其管理不受时间和空间的限制,在英特网上可随时随地查阅和处理文件、信息和指令,使管理者从繁琐的事务工作中解脱出来,向无纸化管理迈进。同时具有一定的透明度,参建方相互制约和监督,避免了主观愿意的影响,创造了全新的工作方法。 3、技术创新是建设管理中的保障。 绿化项目的实施不是简单“种地种菜”,建设单位应指导和鼓励施工单位运用新工艺、新材料、新方法和新手段来改善施工过程中的工艺以提高苗木的成活率和景观效果。如公司针对种植土中出现淤泥、深层土、垃圾土、盐碱土等普遍现象,在绿化工程建设管理中,积极推行土壤检测、开样洞,根据检测结果和不同植物的要求指导施工单位进行土壤改良、开沟等措施,以改善根系周边的土壤环境。又如在大树移植方面,公司根据不同道路的现场特点、土质情况、苗源地情况、苗木特性等诸多因素,制订了不同的实施细则,使之更加科学、规范,以提高苗木成活率,尽早达到要求的景观效果。对于一些特殊种类的植物品种如竹类等,在施工过程中,我们指导施工单位从选苗开始把关,包括运输、修剪、绑扎,土壤改良、种植方式、密度控制、养护等一系列工序层层控制。同时,还通过组织培训、召开现场会等方式增加各方的理性和感性认识,推广好的经验,吸取差的教训,提高大家对科技含量和工程质量两者密不可分的关系的认识。 大型园林绿化工程的建设管理是全行业面临的共同目标和任务,它的发展需要全行业的共同努力和支持,并将随着时代和社会的进步日益完善。我们相信,未来的园林绿化事业将随着时代的发展不断迈上新的台阶。 化工管理论文:园林绿化工程质量管理与控制 论文摘要:园林绿化工程建设的质量是项目建设的核心,是实现三大目标控制的重点,本文结合工作实际经验,从园林绿化工程建设项目质量控制的重要性、施工项目组织设计、施工管理、工程监理、竣工验收等方面论述了园林绿化工程质量管理与控制。 关 键 词:园林绿化 工程质量 管理控制 园林绿化工程建设的质量是项目建设的核心,是决定园林绿化工程建设成败的关键,它对提高工程项目的经济效益、社会效益和环境效益均具有重大意义。 随着园林绿化行业改革的不断深入和发展,我国的园林绿化工程质量和服务质量总体水平不断提高。近年来,各地都加大了城市园林绿化建设投入,纷纷提出创建园林城市,有效地改善了城市面貌和城市环境,进一步提高了城市品位和投资环境。搞好园林绿化建设是城市建设的需要、市民的需求,园林绿化工程的质量问题就显得尤为重要,通过园林绿化工程招投标市场选择优秀施工企业队伍是一种很好的做法。对于园林绿化工程施工企业来说,把园林绿化工程质量管理放在头等重要的位置是当务之急。 1组建项目经理部 组建项目经理部是园林绿化工程质量管理与控制的前提。园林绿化工程涉及面广,是一个较为复杂的综合工程。园林绿化工程内容多样化、复杂化,工程规模日趋大型化,园林绿化工程与土木、建筑、市政、亮化及其他建设部门协同作业日趋增多,园林绿化工程还涉及美学、艺术、文学等相关领域,其艺术文化内涵逐步提高,此外还具有施工方法不一,质量要求不一,季节性强,受自然条件影响大等特点,因而施工项目的质量比一般工程项目的质量更难以控制,搞好施工之前的组织设计是搞好园林绿化工程质量的关键。 1.1组建项目经理部 园林绿化施工企业在接到园林绿化工程施工任务后,要及时成立园林绿化工程项目经理部,项目经理由政治素质强、施工经验丰富、具有一定领导能力、组织能力和管理能力的人选担任。 1.2规划施工项目管理目标 项目经理部要及时组织有关部门人员对施工图进行汇审,确定图纸的正确性与适用性。项目经理要深入施工现场,对施工现场进行调查研究,搜集地形地貌、地下管线、施工条件等有关资料,对质量、工期、效益目标做出规划。目标规划工作从根本上决定了项目经理的管理效能,因此要及时组织项目经理班子成员对目标系统做出详细规划,进行目标管理。结合工程特点、地区环境和施工条件,从施工的全局和技术经济的角度出发,遵循施工工艺的要求,科学地制定施工组织设计。 1.3制定制度和规范 园林绿化工程项目经理部要建立合理而有效的园林绿化项目管理组织机构,及时制定重要规章制度和规范,从而保证规划目标的实现,项目经理要对规章制度和规范进行审批、督促和效果考核。 1.4选用优秀人才 项目经理要选择精通园林绿化专业、经验丰富、精干高效的人才进入项目经理部,要选择那些选得其才,用得其能,置得其所的优秀人才进入项目经理班子。项目经理必须做好施工项目组织设计工作。 2建立健全施工项目经理责任制 建立健全施工项目经理责任制是园林绿化工程质量管理与控制的目标,园林绿化施工项目管理目标责任体系的建立是实现项目经理责任制的重要内容,项目经理之所以能对工程项目承担责任,就是因为有自上而下的目标管理和岗位责任制作基础。 2.1园林绿化项目经理与企业经理(法人代表)之间签订目标责任制 园林绿化项目经理产生后,要与园林绿化企业经理就工程项目全过程管理签订《项目管理目标责任书》,这种责任书是对项目经理的“任职目标”,是对施工项目从开工到竣工交付使用全过程及项目经理部建立、解体和善后处理期间重大问题的办理而事先形成的具有企业法规性的文件,主要内容应包括:施工效益、工程形象进度、工程质量、成本降低率、文明施工、安全生产要求等内容。 2.2项目经理部与本部其他人员之间签订管理目标责任制 项目经理在实行个人负责制的过程中,还必须按“管理的幅度”和“能位匹配”的原则,将“一人负责”转变为“人人尽职尽责”,在内部建立以项目经理为主的分工负责岗位目标管理责任制,明确每一业务岗位的工作职责,将岗位职责具体化、规范化,将各业务人员之间的分工协作关系规定清楚,明确各自的责、权、利,将企业横向目标管理责任制落实到具体责任人。 3做好园林绿化工程施工现场管理 做好园林绿化工程施工现场管理是园林绿化工程质量管理与控制的关键。对园林绿化工程施工项目质量控制就是为了确保合同、规范所规定的质量标准,通过一系列的检测手段和方法及监控措施,在进行园林绿化工程施工中得到落实,为了确保工程质量,重点要做好园林绿化工程现场管理。 3.1以园林绿化职工的工作质量确保工程质量 园林绿化工程质量是由园林绿化职工所创造的,他们的政治思想素质、责任感、事业心、质量观、业务能力、技术水平等均直接影响工程质量。项目经理部要“以人为本”,充分调动园林绿化职工的积极性,发挥他们的主导作用,增强质量观和责任感,牢牢树立“质量第一,安全第一”的思想,认真负责地搞好本职工作,以优秀的工作质量来创造优质的园林绿化工程质量。 3.2严格控制园林绿化材料的质量 园林绿化工程施工过程中,土建部分投入了一定的各种原材料、产品、半成品、构配件和机械设备,绿化部分投入了大量的土方、苗木、支架等工程材料,施工过程中的施工工艺和施工方法是构成工程质量的基础,投入材料的质量,如土方质量、苗木质量规格、各种管线、铺装材料、亮化设施、控制设备等不符合要求,工程质量也就不可能符合工程质量的标准和要求,因此,严格控制投入材料的质量是确保工程质量的前提。对投入材料的订货、采购、检查、验收、取样、试验均应进行全面控制,从组织货源到使用认证,要做到层层把关,对施工过程中所采用的施工方案要进行充分论证,做到施工方法先进,技术合理,安全文明施工,有利于提高工程质量。 3.3遵循植物生长规律,掌握苗木栽植时间 园林绿化工程质量的好坏与苗木的成活率有很大关系,园林绿化工程中投入的苗木材料是有生命的绿化植物,不同的绿化苗木具有不同的生长规律,栽植季节和栽植时间也各有差别。掌握不同苗木的最佳栽植时间是苗木成活的关键,因此,必须遵循苗木生长规律,在苗木最适宜时间内栽植,确保苗木成活,提高工程质量。 3.4全面控制园林绿化工程施工过程,重点控制工序质量 综合性园林绿化工程项目都是由若干个分项、分部工程组成,要确保整个工程项目的质量达到整体优化的目的,就必须全面控制施工过程,使每一个分项、分部工程都符合质量标准,每一个分项、分部工程又都是通过一道道工序来完成,由此可见,工程质量是在工序中创造的,要确保工程质量就必须重点控制工序质量。对每一道工序质量都必须严格检查,当上一道工序质量不符合要求时,决不允许进入下一道工序施工,只要每一道工序质量都符合要求,整个工程质量就能得到保证。 3.5严把园林绿化分项工程质量检验评定关 园林绿化工程分项工程质量等级是分部工程、单位工程质量等级评定的基础,分项工程质量等级不符合标准,分项工程、单位工程的质量也不可能评为合格,而分项工程质量等级评定的正确与否,又直接影响分部工程和单位工程质量等级评定的真实性和可靠性。为此,在进行分项工程质量评定时,一定要坚持标准,严格检查,避免出现判断错误,每一分项工程检查验收时不可降低标准。 3.6贯彻“以预防为主”的方针 园林绿化工程质量要以预防为主,防患于未然,把质量问题消灭于萌芽之中,预防为主就是加强对影响质量因素的控制,对投入品质量的控制,做好质量的事前、事中控制,从对产品质量的检查转向对工作质量的检查,对工序的检查,对中间产品的质量检查。 3.7严防系统性因素的质量变异 系统性因素如使用不合格的园林材料,违反操作程序、操作规程,土方质量、苗木质量规格达不到设计要求,均会造成工程质量不合格或工程质量事故。只要增强质量观念,提高工作质量,精心施工,完全可以预防系统性因素引起的质量变异,因此,园林绿化工程质量控制要严防或杜绝由系统因素引起的质量变异,以免造成工程质量不合格或工程质量事故。 4推行园林绿化工程项目监理制 推行园林绿化工程项目监理制是园林绿化工程质量管理与控制的保障。随着园林绿化工程建设的不断完善,园林绿化工程监理制已全面进入园林绿化工程施工行业。园林绿化工程监理是一种高智能的技术服务,遵循科学准则,以科学态度,采用科学的方法进行工作。园林绿化监理工程师既维护业主的利益,又维护施工单位的利益,做到守法、诚信、公正、科学,从而保证了工程施工质量。园林绿化监理人员从工程施工到工程竣工验收能够做到全过程跟踪,发现不合格材料、工序、产品做到及时整改,保证了园林绿化工程每个环节不出问题,从而保证了园林绿化工程施工质量。 5加强园林绿化工程后期养护管理 加强园林绿化工程后期养护管理是园林绿化工程质量管理与控制的保证。目前,一般的园林绿化工程施工期不超过半年,但园林绿化工程合同规定从工程施工到工程移交需两年,即绿化养护期规定为苗木两个生长季节,目的就是确保绿化苗木成活,生长良好。园林绿化工程后期养护管理是苗木成活的关键,如果园林绿化工程施工优良,但绿化养护管理不到位,将严重影响园林绿化工程景观效果,影响工程质量。俗话说:“三分栽,七分管”,如果后期养护管理不到位,如浇水不及时,导致树木成活率低;树木支架不牢,导致栽植树木歪斜;除草不及时,导致绿地杂草丛生;打药治虫不及时,导致病虫害严重等质量问题。因此,必须加强园林绿化工程后期养护管理工作,确保工程质量。 6完善园林绿化工程竣工验收资料的整理 完善园林绿化工程竣工验收资料的整理是园林绿化工程质量管理与控制不可缺少的部分。竣工验收是施工阶段的最后环节,也是保证合同,提高质量水平的最后一道关口,通过竣工验收,全面综合考察工程质量,保证竣工项目符合设计标准、规范等规定的质量标准要求,因此,竣工验收必须有完整的工程技术资料和经签署的工程保修书。通过绿化工程竣工验收资料档案整理,既能总结园林绿化工程建设过程、施工过程和养护过程,又能为建设单位提供完整的变更、竣工资料,提供后期使用、维修的根据。项目经理部必须重视完善园林绿化工程竣工资料的整理工作,确保工程圆满结束,质量合格。 7结束语 园林绿化工程施工管理质量控制与进度控制、成本控制、安全控制之间既存在着相互对立,又存在着相互统一的关系,必须正确处理好他们之间的关系,做到工程质量合格,进度符合合同要求,投资成本合理,安全文明施工。 化工管理论文:矿业能源城市园林绿化工程管理存在的问题与研究分析 【摘 要】改革开放以来,我国的科技业、工农业、交通业、贸易业、文化教育业、旅游业等方面都有了长足的发展,城市的规模、数量和面貌正在发生日新月异的变化,人们的物质文化生活也得到了明显的改善,在一片兴旺发达的景象时期,园林城市也就油然而生了。 【关键词】城市园林 研究 分析 1 城市园林化的含义 园林城市是在中国传统园林和现代园林的基础上,紧密结合城市发展,适应城市需要,顺应当代人的需要,以整个城市辖区为载体,以实现整个城市辖区的园林化和建设国家园林城市为目的的一种新型园林。它的总目标是“空气清新,环境优美,生态良好,人居和谐”。它的一个突出特点是城中有乡,郊区有镇,城镇有森林,林中有城镇,总之,你中有我,我中有你,互相渗透,共同提高。 2 园林城市研究分析 2.1把改善城市生态环境作为首要任务能 园林城市是由各类形态各类功能的公园、绿地构成的总体,不管什么形态什么功能的公园、绿地都应把改善城市生态环境作为自己的一项首要功能。它应该拥有很高的园林绿地率,其标准应以能够保持城市生态平衡为准。要加快园林绿地的建设步伐,以适应改善城市生态环境的需要。不仅要在人口密集的城市中心区发展公园、绿地,同时还要大力发展郊区的公园、绿地、风景区和生态林地。在建造各类公园、绿地时,都应坚持以使用植物材料为主,以种植高大乔木为主,以复层种植结构为主,少搞硬质铺装,少搞大面积的纯草坪,以利发挥最大的生态效益。还要特别注意保护生物多样性。在植保方面要严格限制使用有污染的药物,大力推广无污染的综合防治办法。 2.2把美化人居环境、美化市容作为一项重大功能 城市里高楼林立,车行如梭,烟尘弥漫,工作节奏很快,缺乏自然美,易使人产生压抑感、疲劳感、缺乏宁静感,因而城里人渴望回归自然,返璞归真已是城里人的一项重要追求。把大量具有自然气息的花草树木引进城市,按照园林手法加以组合栽植,就能形成美好的自然景色,就能美化人居环境、美化市容。中国园林的一大特点就是师法自然,源于自然高于自然,其指导思想是天人合一,最适合人群需要。美好的园林景色,不仅能满足人们的观赏需求,由于它能产生负氧离子,因而还能在一定程度上满足人们的生理需求,有益于身心健康,人们到了美好的园林景色中,不仅感到赏心悦目,而且感到心旷神怡神清气爽。正是由于园林有此作用,所以都盼望把自己的居住场所和学习工作场所绿化美化得更好。道路立交桥的绿化搞好了,会使人感到市容很美好,美好的市容风貌,是映入来到该市所有人眼帘的第一印象,而且会长记在心,影响很大。美好的市容风貌,利于吸引人才和资金,利于经济、文化和科技事业的发展。为能创造美好的人居环境和美好的市容,仅仅依靠有限的公园是很不够的,必须把居住区绿地、单位庭院绿地、道路河道绿地以及隔离防护绿地等处都加以园林化。 2.3要把适应人民群众日益增长的精神生活需要作为一项独特功能 随着人们生活水平的提高,除了要求满足其物质上的需求外,还要求满足其精神生活需求,当整个社会处于温饱型阶段时,精神生活需求还不那么强烈,到了小康阶段后就变得日益强烈了,这是个规律。例如目前,每天清晨都有大量人员涌入公园、绿地,有的爬山,有的打拳、舞剑,有的跑步,有的歌咏。不少公园仅进园晨练的人数就数以万计。在其他时间里进园赏景、观花,从事露天跳舞和开展拉琴、唱戏、打扑克、下棋等自娱自乐活动的人也是络绎不绝。特别是老人和康复中的人把公园视为每天必到之处,成了生活中不可或缺的一处场地。目前的问题是现有的公园的数量和所能提供的活动项目都已不能适应群众日益增长的精神生活需求。解决之道一是要尽快增建新的公园;二是要在居住小区绿地、单位庭院绿地中适当增加些文化设施,以便于就近参与活动;三是要适应群众特别是青年人的需要,如建体育公园、音乐绘画公园、科技公园等。 2.4在郊区发展园林,引导农民调整农业结构 仅在城市中心地区发展园林,不能很好地解决城市生态问题,也满足不了人们的需求,因此园林的建设势必要扩展到郊区。郊区的农田和山地是归农民所有的,是农民赖以为生的,简单地让农民改种粮为种树种草以获取生态效益是行不通的,惟一可行之法就是调整农业结构,发展绿色产业,使之既有生态效益又有经济效益。 3 创建园林城市的几项措施 3.1 科学制定园林绿地规划 根据国家绿地规划要求,借鉴国外城市绿化成功经验,改变过去那种用绿化点缀城市,见缝插针、小打小闹的城市绿化模式,着重于整体城市大环境建设和整体规划,在结合大规模市政建设和旧城区改造的同时,同步进行高质量,高标准的园林城市。 3.2设计要在继承的基础上大力搞好创新 中国传统园林凝聚了深厚的中国传统文化,历来都受到人们的喜爱,其风格、技艺在世界上也是独树一帜的。我们应该很好地加以继承,将其引入现代园林,使之发扬光大。要继承中国传统园林,绝不能简单地模拟仿建,必须大力创新,否则就没有了生命。为要实现创新,很重要的一点是园林设计师要转变认识、放开眼界。说转变认识,就是要从狭隘的园的圈子中摆脱出来。不仅点能成园,线也能成园,面也能成园。放开眼界,则是要把眼界扩展到环境的全部,搞好景观环境设计。园林是环境的主体,环境中除有由植被、山石、水体、建筑构成的园林外,还有雕塑、道路、灯光、游乐设施以及标志物等物体,并且还要联系每一个空间环境的艺术设计,要将环境中的诸多因素从位置、体量到色彩,处理得和谐,与园林浑然一体。放开眼界,就是不仅要注重平面绿化,还要注重立体绿化;不仅要进行地面绿化,有条件的地方还要力争搞好屋顶和阳台的绿化。这样做不仅增加了景观,扩大了观赏面,更重要的是由于覆盖率的提高,有利于改善城市生态环境状况,能够更好地发挥大园林的作用。园林城市的设计要讲求风格。风格是由地理的、历史的、政治的、经济的、文化艺术的及造园所使用的材料等诸多因素构成的,而且是经过较长的时间积淀形成的。其中地理气候条件是最大限制因素,而文化艺术则是最积极活跃的因素。 3.3要把发动群众参与园林绿化和加强法制相结合 建园林城市是一项公益事业,具有社会性、群众性,离开社会和群众的支持参与是不可能办好的。为使群众能热爱并积极参与,应以多种方式广泛地进行有关园林绿化和人类关系的宣传教育,进行有关树木花草种养知识的宣传教育,以提高其认识,培育其兴趣,力争把爱护园林绿化形成社会风气,成为群众的自觉行动。更重要的是要制定相应政策,大力倡导社会、单位及个人出资搞好各个单位绿的园林化,或投资兴建各种类型的公园和风景区。没有社会单位及个人多渠道投资,光靠政府拨款是不可能建成大园林的。同时要大力加强园林绿化的法制力度,使各项事业行之有效。
农作物论文:对农作物多样性锐减探索 1农作物多样性减少的可能后果 我们知道生物多样性是大自然的安排,自然因素的破坏是进化的结果,人为的破坏会改变自然的安排,给我们的生存带来危机。作物品种多样性是一种资源,有着重要的价值,人类的衣食住行均离不开它,一旦失去生物多样性,人类生存的基础可能就会造成破坏。农作物的多样性为我们提供了生存的机会,我们人类所需的食物、药物及多种工业原材料均来自于这种多样性,多样性的维持有助于我们获取食物,会丰富我们的营养,提高我们生活的质量。一旦这种多样性减少甚至丧失,我们遭受的首要危机就是粮食危机。联合国粮农组织不断发出警告,现在人类生存所依赖的食物越来越集中于少数几种,一旦遇到气候变化或地质变化就可能会减产,而其他的作物我们已很少种植,甚至已经没有种植了,若干年后人类的食物必然匮乏。联合国生物多样性项目组专家也断言,作物多样性的减少除了引发粮食危机外,可能还会引发其他危机,如导致药物原材料、工业材料的减少,严重的则会引发疾病无药医治的局面;人类的食物过于集中几种食物,导致人类饮食出现均质化的倾向,可能助长非传染性疾病如糖尿病和心脏疾病等的患病率。农作物的多样性在保持土壤、水资源品质及气候调节上也发挥着重要作用。黄河流域是中华民族的发祥地,曾经物种丰富、土地肥沃,但是由于长期战乱与过度开发,现在这里的生物多样性已基本丧失,土地贫瘠,土地荒漠化严重。作物多样性对于大气成分调节、地球温度等方面也有重要的作用。现在我们所知的地球大气层中的氧气含量为21%,是千万年来植物光合作用的结果,如果作物多样性还像今天一样在减少,有科学家预测,大气层中的氧气总有一天会由于氧化反应而消耗殆尽。今天地球上的生态环境日益恶化,作物多样性的减少,还可能会影响生物链,最终会导致某一区域生态系统的崩溃。因此,我们需要认真对待作物多样性的存在,一个物种一旦灭绝,便永远难以再生。尤其是现在的一些濒危作物种类,如果消失了,我们将失去宝贵的生物资源,对于子孙后代、对于社会发展都是巨大的损失。 2农作物多样性减少的原因 从全球范围来看,农作物的多样性在减少,已是不争的事实。我们需要探寻其原因,才能够寻找到保护良策。从整体上来看,导致农作物多样性减少大致有两个方面的原因,一是自然因素,二是人为因素。自然因素是一种自然选择的结果,生物个体在自然选择中既能保持亲本的遗传性,也可能会出现变异,在变异中如果能够胜出,有利变异才可以将遗传信息延续下去,有利变异在日积月累的过程中,慢慢适应了新的生存环境,就会产生新的生物类型,也会形成多样化的生物样态。生物如果出现了不利变异的基因将会被淘汰,直到生存环境改变而消失。当然自然选择过程缓慢,只有在长时间内才能看出影响。另外,气候的变化、地质条件的改变、降雨量的减少或增多都可能会导致生物多样性的减少。人为因素是导致农作物多样性减少的直接原因。生物科技与农业机械化的发展使得农作物产量不断提高,虽然满足了人类的需求,但在一定程度上也限制了作物多样化的发展。比如,美国已经放弃了传统农业及耕作技术,大规模发展基因作物及产业化经营,其作物品种正在不断减少,多样性在丧失,有95%的蔬菜品种已经没有在美国出现过。人类活动对作物多样性的减少负有直接责任,具体表现在:第一,作物品种改良、外来品种的引进或遗传物质的杂交,在一定程度上丰富了作物的多样性,但是也使得作物类型简单化,可能会导致一些传统品种的丧失。比如,在印尼,过去20年来,已经有1000多个水稻品种丧失,现在75%的水稻来自单一母体,导致了水稻遗传基因的丧失。第二,大规模的产业化生产,导致了农户对经济效益的追求,这必然会出现单一品种独大的局面,而忽视来对其他品种到培育与种植。第三,生态环境的恶化,长期以来人类的开发,过度的开垦、放牧,不合理的开采,土壤污染及水质污染等,导致了作物品种的减少或没绝。第四,城市化的发展,大型工程的建立,侵占了大量土地,需要在一些特定地域和气候条件下生长的农作物可能会消失。 3农作物多样性的保护对策 农作物多样性的减少已经危及到人类社会的生存和发展,农作物多样性的保护与恢复已经成为世界各国共同面对的任务。首先,应用现代科技,促进传统农业发展。现代农业与传统农业并不对立,农业的发展与生物多样性的保护也不矛盾,现代科技可以用来提高农业的产量,也可以用来保护生物多样性资源,以满足人类生存的多种需求。任何地域均有自己的环境特点,没有一个农作物品种能够适应所有区域,在一个地域一般有一个或几个优势农作物本地品种,这是传统农业发展的根本希望所在,本地物种是在长期耕作中形成的,不能轻易放弃。当然,优质高产的农作物品种也需要培育种植,需要用现代科技来改造或是培育新的作物品种。现代科技虽然改变了人类的耕作方式,比如化肥农药的大量使用,但是不能废弃传统的施肥与病虫害防治方法,需要从农田整体生态系统上保持高产品种与本地品种的平衡,需要保持农作物与其他作物的协调。唯有这样,才能保持农作物多样性的持续与传统农业的发展。其次,加强基本农田和农家保护。农作物多样性的存在依赖于丰富的、多样化的生态环境。加强基本农田保护,就是要恢复退化的农田生态,恢复农作物多样性生存的环境。可以运用必要的法律、行政或经济手段,强化对基本农业耕地的恢复与管理,防止耕地流失,防止耕地土壤肥力的下降。综合运用生态学原理,强化农田区域内生态系统建设,可以将农田基本布局、水利设施、水资源和其他的林木、草地资源相结合,形成合理的独立的生态系统。在该系统内农作物与其他作物、生物形成合理配置,构建一个生物多样性的农田格局。如果说农田保护是一种宏观格局的农业保护,那么农家保护就是农民在农业生产过程中的微观保护,是农民在种植生产与管理中进行的就地保护。 农民在农业生产过程中的决策与管理在很多时候直接决定了某一作物品种的去留,被保护的种质资源在生态系统继续进化发展,使得该资源的多样性不断丰富。同时,在生态系统内,被保护的种质资源可以与其他生物发生基因交流,能够提供该资源栽培品种的变异机率,从而最大丰富该品种遗传基因的多样性。因此,农家保护值得重视,不仅能够为育种、选种及留种提供方法,还可以在生态环境改变的情况下使用,是一种可持续的保护办法。再次,优化耕作种植模式。当前农作物多样性减少的一个重要原因就是当前单一式的种植及粗放式的耕作方式所导致的。在耕作种植过程中,需要因地制宜,合理构建农田作物的资源及种类,将现在的单一作物种植改为复合立体式种植,强化农林牧渔的优化搭配,实现不同作物之间的轮换耕作。尽量采用绿色耕作模式,少用化肥农药,采用生物防虫手段,增强土壤肥力保持水土,提供农田生态系统的生产能力,从而最大限度地保持农作物多样性的保持。复次,加强农作物多样性的保护技术及监测手段。现代科技为农作物多样性保持提供了条件,需要大力发展物种保护技术、污染防治技术、种质资源监测技术及水土保持技术等。需要积极开展农业生物多样性调查,建立生物多样性数据库与基因库。有条件的地方,还可以建立农作物多样性保护区。 2010年我国了《中国生物多样性保护战略与行动 计划(2011~2030)》,这是我国在生物多样性保持方面重要的官方计划,其中提到大力发展生物多样性保护技术及全天候监测技术,并不断强化这些技术的落实与实施能力。最后,需要加强立法与宣传教育。农作物多样性保护是一项持久的工作,需要完善的法律法规支持,需要国际社会的全面合作。同时,也需要加大宣传力度,提供社会公众的生物多样性保护意识,尤其是向农民加强宣传,传授新型立体式耕作方式与农业生产技术。在政策上,要将农民保持农作物多样性的积极性与各种税费减免相结合,发挥农民保护的能动性。保护农作物多样性是一项长期的工程,需要各种技术、政策、法律的支持,也需要国际社会的通力合作。但是我们也须注意在农作物多样性保护中的几个偏差。其一,过分依赖现代科技。物种基因是人类社会的共同财富,任何物种资源保护必须遵循自然规律,不能用科技毁灭物种。现在的转基因工程,通过基因逃逸制造转基因新物种,从生物多样性保持的角度看,这是反自然、反人类的行为。物种是长期以来天然进化或长期驯化的结果,其基因自有其合理性,人类在没有弄清转基因风险的情况下制造转基因作物,实际上会造成物种消失及全球生态系统的崩溃。其二,我们过度重视种子库、基因库的形式建设,有可能会忽视物种的实质保护。如前所述,就地保护是一种比较妥当的办法,既能够保持作物远离干扰,也能够使得一些濒危作物种子获得人工救助。现在建立的各种种子库、基因库是属于迁地保护。由于迁地保护是一种静态保护,一旦离开原居地,种子可能会丧失进化的机会;一些靠营养器官繁殖的种质资源在种质库中难以存活;另外迁地保护有时候难以获得原来种群的认同等。 农作物论文:古代农作物种植技术综述 一、耕作制度 河西走廊地区因地势高燥,气候寒冷,水田极少,有清一代对于该区土地的利用尚不充分,农作物的种植习惯上一年仅种一季,“山田川田仅一熟,水田岁有再熟”[8]568,“种广而易荒,一岁不两获,十岁不五收。”[9]不存在严格意义上的轮作[10]38。清代河西地区的耕作方式多是指土地的休耕与换茬。即今春为小麦,秋收后泡水耕耙,“每岁白露前后泡来年麦地”[11],来春种粟(或黍),再来春种亚麻(或大麻),习惯上无冬作,无论何种作物一年只一作,此为换茬;如某地因种植年数稍多,地力渐减,或因耕作不便,往往令其休闲,而另垦其他荒地,此为休耕。清代河西地区由于土地肥力低,因此土地的休耕与换茬较为普遍,“岁惟一获,且多间年歇种者”[2]63。如永昌县每年冬季要对“间年歇地”浇泡冬水,以便于来年耕作[11]。武威县,因边壤沙碛过半、土脉肤浅,“往往间年轮种。”[2]32安西县“亦有开种地亩二三年后,地力寖薄势需停耕者,仅可听民另觅可垦之地补种,非官法所能督”[12]375。古浪县亦多休耕垦种,“古邑山田间岁而耕,周礼所谓一易再易也”[13]463。即垦种一年后休耕一年,来年再行垦种。清代镇番县将此种歇地垦种方法称之为“歇沙”:“耕东息西,俗谓之“歇沙”,广有土地,始可为之”[14]卷八,高宗乾隆元年丙辰,293。镇番县的耕作方式包括歇沙与换茬两种,歇沙时需将地土深翻后休耕,歇沙时间长短不一,一二年不等。换茬相较歇沙为易,只需每年交替种植不同的作物即可。若土地肥力丧失过快,则可改种苜蓿,二三年后地力即可恢复。故清代河西走廊一带在农事耕作中多注意采用歇沙、换茬等方式提高土地的肥力,但受制于农业种植的自然条件,该区的轮作制度并不典型,自身地域特色较为明显。 二、垦种 垦种的方式方法及流程是种植技术中的重要组成部分。根据本地的自然种植条件,清代河西走廊地区形成了一套自有的垦种方式。河西走廊地势平坦,又兼碱性较重,普通杂草及灌木生长也受限制,土层中杂草及树根蔓延很少,故其开垦方法亦较简单,主要包括渠道修治、泡水排碱、耕耙、掘草、撒种等。因河西“终岁雨泽颇少”[12]375,所有水田皆恃祁连山雪水灌溉,水源紧张,所以在耕种中田埂之修治及渠道的开凿是必不可少的,即所谓“浇水灌浆,挑挖界沟,迭起坝墙。镶平坪口,栽植闸桩”[14]372-373。同时,由于土性燥烈,“若当春遇雨,鹻气上蒸,土皮凝结,需重复笆犁”[12]375。故需先行泡水,如表面生有杂草,冬季即将杂草掘起,堆而焚烧,等来年春天再行泡水。一般而言,垦种时先开水渠,并略作田埂,即行泡水,耕后即撒播荞麦、豌豆,往往不掘杂草即泡水,继而耕耙,再泡水。来春耕耙,即行播种[10]39。河西开荒动力普通多为牛、骡、驴等畜力,即所谓“养马当差,种地上粮”;“骡马单挑,牛驴一双;一牛不支,连套一双。犍牛力大,乳牛乖双;脬牛难使,犏牛毛长”[14]372-373,用畜力曳犁前行,翻土后即耙平,工作粗放。因河西土壤盐碱化程度高,“境尽刚土,田家作苦倍他处,耕必壮牛曳大铧,有触铧立折”[8]611。故清代该区亦较重视浇水的时机与区分土地的碱性高低。乾隆《甘州府志》中对此作了详细说明。首先,由于一田之内土壤盐碱度含量不同,所以同时播种者,往往会形成两种局面,即有的生长正常,而有的作物则无法正常生长。“故同时播种而其间有发不发之分,发者高大穗实,收获倍于他处,不发者毁腐成灰”。其次,在耕作中,除了一般的叠埂、犁田、锄草外,河西垦种的关键之处还在于浇水法。浇水法主要在于验苗察土,苗、土秉性各不相同,要按照其性质确定浇水时间的迟早及浇水的多少。稍不经意,则会导致黍禾受伤,秀而不实。所以开垦新地时皆先要泡水,将碱气排出,在地土将干之时,摆篱播种,亦可用手撒种。待苗长出四五寸,地土已完全干燥时,方开始浇水,名曰头水。由此渐次浇灌,到收获时统共浇水不过五六次。而至浇秋水、冬水时尤其不可耽误,“盖碱气性熟、雪水性寒,经此可以消降。8月至9月中,名浇秋水。9月半后至10月初旬,名浇冬水。水入地冻,春和融化,即可耕种。过此,水凝冰厚,人力难施矣”[15]1518。所以河西作物种植与土壤的碱气轻重、浇水的时机等关系紧密。从上引资料我们不难看出,清代镇番县之农作方式大致为:春天和暖时节开始耕作,首先修理水渠、整治田埂与均分水利。其次即对地土浇水灌浆,播种之前先将地中之莠麦择尽,并且要区分地土的肥瘠泡水播种,其播种方法为扬种。扬种后要泡种、撒粪,耕土时要深犁细盖,并用直耱横耙,将土打散。待苗长出不久即要注意拔去野草、锄去莠秧与谷莠稗子等。这样苗秧出穗露芒,吐花结籽,丰收有望。整个农耕过程较为简单,没有中耕、培土等程序,工作粗放。镇番县的垦种方式可以反映清代河西走廊垦耕的大致过程。 三、农时 依照农时进行垦种是保证收成的先决条件。清代河西地区因气候、土壤等条件雷同,其农作物耕作与栽收时间等多大同小异。“次年惊蛰后,土面稍松,犁锄可施。春分前后,播夏禾种,立夏前后播秋禾种。时届立秋收割夏禾,一逢霜降即割秋禾,迟则苗穗经霜,望脆籽落”[15]1518。由播种起至收获止,除少数受极端气候影响者外(例如荞麦、棉花等),其余各种作物大都略同。大体而言播种期由3月初旬起,陆续播种,麦类最先(3月),麻类、马铃薯、豆菽类次之(4月),粟黍又次之(5月),荞麦最迟(6月有时)。 四、农具 农具的品种、质地及用途等是体现一地农作物种植技术高低的重要标识。关于清代河西地区的农具问题,(乾隆)《五凉全志》曾记载河西地区无耕耘之具,即“布种稠密禾深,以手去莠,无耕耘之具”[24]255,而事实上清代河西地区凡举必要的简单农具皆具备。 五、用肥 农业种植技术的高低往往与是否重视施肥、合理施肥以及施肥的数量、品种等密切相关。由于“地土硗薄”,清代河西各县较为重视土地施肥,农人亦多有施肥的意识,即所谓“耕深粪足,虽硗亦肥”[11]。清代河西一带农业所用肥料一般为人粪尿、厩肥及堆肥,此外尚有油饼(俗称油渣或麻渣)及草木灰等植矿物质之肥料。牲畜较多之处草木盛茂,农田所施之肥大部为厩肥及灰肥,如山丹县畜牧业较为发达,肥料主要有牛马羊之粪,及荒地所生之苦豆二种[26]。而对于既无 畜牧又无植被的地方,肥料则主要为人畜鸟粪,如镇番,“全县农业耕耘收获均系人工工作,肥料以人畜鸟粪为主”[27]。此外距城市较近者,畜牧既不适宜,肥料来源每感缺乏,故往往出资购买城市之人粪尿或油饼[28]胶片号26428。根据清代河西各地方志记载,草木灰等植物肥主要包括蒿、[22]苦蒿[29]76、荒地所生之苦豆[26]、骆驼刺[18]55等。油渣或麻渣制成的油饼主要由胡麻[20]684和棉子压油[30]189而剩的油粕制成。 农作物论文:农作物秸秆露天禁烧和综合利用实施意见 为切实杜绝农作物秸秆露天焚烧行为,全面推进秸秆的综合利用,加快循环经济和新兴产业发展,有效保护生态环境,根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《__省农业废弃物处理与利用促进办法》和《__省人民政府办公厅关于加快推进农作物秸杆综合利用的意见》(浙政办发〔2014〕140 号)等文件精神,现就加强我县农作物秸秆露天禁烧和综合利用工作制定本实施意见。 按照“建设美丽__、创造美好生活”和发展现代生态循环农业的总体要求,以提高秸秆综合利用率、杜绝露天焚烧为基本目标,坚持秸秆禁烧与综合利用相结合、行政推动与技术服务相结合,以日常巡查和监控为手段,以秸秆还田和秸秆基料化、饲料化、能源化为重点利用方向,注重政策引导、强化监管、科技支撑,形成政府主导、市场化运行、农民广泛参与的农作物秸秆综合治理机制。自本实施意见之日起,以县城周边、村庄周边、公路沿线、景区沿线为重点,全面禁止秸秆露天焚烧。力争2017年全县秸秆综合利用率达到95%以上,实现农作物秸秆综合利用规模化、产业化,走出一条农作物秸秆高效利用的新路子。 1.落实责任主体。乡镇(街道)是全面禁止秸秆露天焚烧和推进综合利用的责任主体。党政主要领导负总责,建立乡镇(街道)、村(居)和村民小组三级组成的秸秆禁烧工作网络,确保明确分工、上下贯通、左右联动、行动迅速、运转高效。领导班子成员要分片包干、具体负责;乡镇(街道)干部要包干到村,指导、督促各村全面落实秸秆露天禁烧举措,确保责任区域内不发生露天焚烧秸秆现象;村班子成员要包干到村民小组,村民小组要包干到农户,建立秸杆露天禁烧告知和承诺制度,通过与种植大户、合作社签订责任书等方式,将露天秸秆禁烧责任逐田逐地落实,防止秸秆露天焚烧现象发生。 2.强化巡查执法。夏秋两季农作物收割期间(夏季5月中旬到6月中旬,秋季10月下旬到11月下旬),各乡镇(街道)要以村、村民小组为重点成立巡查、应急处置队伍进行日常巡查,一旦出现秸秆露天焚烧现象第一时间处置。县环保局要加大对农作物秸秆露天焚烧的查处力度,情节严重的依法予以处罚;造成经济损失或安全事故的,要追究法律责任,从而有效打击秸秆露天焚烧的行为。 3.严格督查考核。强化对乡镇(街道)秸秆露天禁烧工作的督查考核,把秸秆露天禁烧和综合利用工作列入年度县政府综合考核和生态县建设考核,制定和出台考核办法,按照强化目标考核,严格责任追究进行管理。对卫星遥感查到的秸秆露天焚烧点所在乡镇(街道),县政府给予严厉的扣分处罚,并在全县通报批评。对农业种植大户或合作社发生秸秆露天焚烧现象的,减少直至取消有关涉农补贴,并依法追究相应法律责任。 (一)加强组织领导。县政府成立农作物秸秆露天禁烧和综合利用工作领导小组,统筹推进秸秆露天禁烧和综合利用工作,形成齐抓共管的工作局面。各乡镇(街道)及下辖村、居、社区作为推进秸秆露天禁烧和综合利用的责任主体,要成立相应的工作机构,确保领导到位、目标明确、责任到人,及时协调和解决工作中出现的具体问题,切实推进秸秆露天禁烧和综合利用工作。 (二)强化合力推进。县级机关各部门与联系乡镇(街道)实行秸秆露天禁烧挂钩包干,在夏秋两季农作物收割期间,到联系乡镇(街道)指导、督促秸秆露天禁烧工作。同时结合部门职责,发改、经济商务部门要加强秸秆工业化利用的研究,农业部门要加强秸秆综合利用的指导,环保部门要加强秸秆露天禁烧的执法监管,公安、安监部门要及时处置秸秆露天焚烧引发的突发性事件,交通部门要配合查处交通沿线的秸秆露天焚烧行为,财政部门要加大对秸秆综合利用的支持力度,宣传部门要加强秸秆露天禁烧的宣传工作,教育部门要在中小学生中开展秸秆综合利用和露天禁烧教育。 (三)加大政策扶持。县财政对秸秆收集、粉碎、多元化利用等环节予以扶持,每年安排农作物秸秆利用专项资金,由县财政局、县农业局、县环保局制定扶持方案并负责实施。从实际出发引 导农作物综合利用的方向和重点,有计划、有重点、有选择地组织实施相应的配套项目;对列入购机补贴范围的秸秆捡拾打捆以及秸秆还田、收集相关的机械,在中央补贴的基础上再给予一定比例的县级补贴,以全面推动全县农作物秸秆综合利用工作的开展。(四)加快技术创新。加强秸秆综合利用新技术、新方法的研究推广,各乡镇(街道)、村可结合实际因地制宜选择一种或多种方法,鼓励秸秆综合利用企业积极引进开发先进实用的秸秆收集、储运、利用技术工艺和装备;扶持引导基层服务组织发展,加快秸秆综合利用技术的推广应用。 (五)强化宣传引导。各乡镇(街道)和相关部门要切实加大农作物秸秆露天禁烧相关法律法规和综合利用相关知识的宣传力度,努力营造全社会积极参与保护生态环境的良好氛围。充分利用网络、电视、报纸等各种形式,大力宣传秸秆露天禁烧和综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,采取面向基层、贴近农民的方式普及知识和技术,宣传政策,逐步提高全社会对秸秆露天禁烧和综合利用的意识和自觉性。 农作物论文:分析农作物种植结构调整方法 1 我国农作物种植结构的现实情况 据调查结果表明:我国农作物总种植面积略减,在这样一个资讯信息发达的时代,农民主要观看中央电视台的新闻联播,以国家政策、市场为导向,注重调整优化农作物的种植结构,调整食用粮食和经济作物的种植比例,农作物的整体种植结构向优质、高收益型转化[1]。随着农业经济建设的不断发展,市场对农产品的品种、色泽、味道、外观、营养价值等各方面都提出了更高的要求。因此,如何调整农作物种植结构,尽可能地减少使用化肥和农药,提高农产品的产量和质量,稳健高效地建设农村经济,是本文所要分析的重点内容。 2 关于农作物种植结构调整几个办法讨论分析情况 种植业结构的调整和布局应兼顾各方面的利益,要遵照农作物生长的规律,循序渐进、综合发展。要以经济、社会、生态环境效益为核心,做到三方兼顾,实现经济效益、社会效益和生态环境效益的综合最大化,禁止以牺牲社会效益和生态环境效益换取短期经济效益的错误行为。农作物种植结构的调整要适应市场的需求和当地的自然地质条件。适应农民技术和素质的逐渐提高,避免为了追求短期利益而对自然资源进行无节制的开发利用。同时围绕着农作物种植结构的调整,要带动产前、产中、产后配套服务,种、养、加、贸等一系列相关产业协调发展,以获得可观的整体效益。 不断地改善农作物资源条件,可更有利于农作物种植结构的调整和优化。针对目前我国农作物的种植结构,应该从以下几方面改进农业资源条件,一是充分意识到加强农业基础设施建设的重要性,加大财政支出,大力发展特色农业,避免使更多的农药、化肥随着土壤中的水分而渗入田地,污染环境[2];二是加大金融机构对农作物种植的支持力度,放宽对农民贷款额度的限制,促进农村经济的不断增长;三是把种植业的剩余劳动力转移到其他行业,提高种植业的劳动生产率,同时不断提高现有农村劳动力的科学文化水平,使他们在农业生产中充分发挥作用。 因地制宜,各地区应该根据不同的地域地质特征和经济发展水平等因素,把本地的资源优势转化为地域经济优势,重点发展本地具有地域优势的农作物,如长江中下游平原应该多种植水稻,江淮地区应该以种植小麦为主,南方两广丘陵山区应该以种植水果、高收益型经济作物为主,这样才能不断提高优势农产品在国内外市场上的竞争力。 由于市场经济的竞争性和价格波动性,政府应该进行必要的宏观调控,政府应该及时出台配套的政策措施来保障种植业结构调整的效果。由于种植业很容易受气候、土壤、温度、湿度等自然条件的影响,产量容易产生波动,而且农作物的生长周期一般比较长,从价格产生、信息回馈到农产品产出,有一定的滞后性,加上现阶段的经济情况,种植业结构的调整不可能完全按照农民的短期收益来进行,政府颁布一些有效措施来保证种植业结构调整的效果。目前与农作物种植结构调整相关的主要方面是农业种植和农产品市场体系的进一步结合并完善发展[3]。怎样提高农民组织性,使种植业结构调整和农业产业化经营很好地结合,种植业结构调整是否能与改善生态环境及政府的政策支持和服务联系起来,这些问题如果能得到很好的解决,那么证明农作物种植业结构得到了正确的优化组合。 3 结语 由于农村信息滞后,缺乏必要的前瞻性、长远性、宏观性的技术指导,农民对于种植结构的调整往往存在着跟风现象,比较盲目,结果造成了“去年的信息,今年的庄稼,人家中啥,我家也中啥”的局面[4]。从多年的调查资料中可以看出:各地农民种植的农作物品种结构及趋势大体上都差不多,但农作物种植结构的调整不仅仅是什么挣钱就多种什么的问题。确切地说,是要搞清楚市场供求的状况,针对本地种植农作物的特色,要优化本地农作物的品种结构,提高农产品的科技含量。面对当前农作物种植结构存在的问题,各级政府部门要切实投入人力、物力、财力,指导农民依靠科学技术进行结构的调整,使农作物种植业结构的调整有正确合理的方向,从而保护农民利益。 农作物论文:农作物病虫害防治建议 1防治效果 据调查开展病虫害专业化统防统治,可提高防治效果10个百分点,农作物生长每季可减少防治次数1~2次,每667m2节约投入成本35元左右,平均可减少粮食损失30kg,可为农民增收节支100元左右。同时可降低农药使用风险,净化农药市场,减少环境污染,保障农产品质量安全,促进粮食增产、农户增收。自2010年以来合作社累计防治农作物面积1.93万hm2,为农民增收3532.2万元,每个防治员每天作业收入130~140元。 2发挥的作用 农作物病虫害专业合作社成立是服务“三农”工作需要,是发展现代农业基础,对提高农作物产量、实现农产品质量安全具有重要意义。 2.1服务效益 农作物专业合作社开展农作物统防统治专业化工作,降低了农作物病虫害化学防治成本,用药量、用药次数减少,防治效果提高,减少化学农药对土壤、水、气造成污染,促进生态文明建设。 2.2解决实际问题 农作物专业合作社解决了农村青壮年劳动力短缺问题。①农民进城务工,尤其是城镇附近农民进城务工后,农作物病虫害得不到及时防控,甚至不防不治,以及想防想治没时间实施,或者常常错过防控机会造成了病虫为害,粮食作物减产减收。②合作社将不便进城务工,或者留守在农村妇女劳动力组织起来,开展作物病虫害统防统治工作,农村劳动力就地转移,即解决了剩余劳动力种粮的后顾之优,又增加留守农村劳动力的经济收入。 2.3桥梁纽带作用 农作物专业合作社开展统防统治专业服务,发挥了桥梁纽带作用,积极有效组织留守农户开展农作物病虫害防治,解决了土地承包到户后,农民一家一户种田,你防他不防的问题,实现统防统治目标,提高防治效果,同时农村剩余劳动组织起来,全身心投入粮食生产,有效保障粮食、蔬菜等作物免受病虫害为害。 2.4科技二传手 统防统治专业组织是农业科技转化二传手。①聘请农业专家对农民进行培训,提高农民文化科技素质。②推广农业科技知识一站式服务,直接到户到田间,农业科技支撑作用得到充分发挥,并能及时有效解决农民在生产过程中遇到疑难技术问题。③避免了农民在化学防治有病有虫没病没虫都喷保险药,不认识病虫害,别人喷啥药自己喷就喷啥药;有效防治假冒伪劣农药产品给农民带来经济损失。④科学种田,防病治虫有人管,能抓住防治关键,达到增收节支目标。 3问题与建议 3.1存在问题 统防统治社会化服务难点。①粮食生产与其它经济作物比较效益低,农民种粮积极性不高,对病虫草害防治投入不足。②农村一家一户土地分散经营体制不利于统防统治工作,或者增加防治成本。③防治器械落后,部分施药器械尚停留在60~70年代的水平,防治工作劳动强度大,防治功效低。④统防统治工作社会缺乏认识,得不到应有重视和政策资金扶持。 3.2建议 1)加强对农作物专业合作社开展统防统治专业服务工作指导。各级政府要给统防统治提供优惠政策,给予物资和资金方面扶持,把植保器械纳入农机补贴范围,配合协调统防统治工作开展,把统防统治作为农业丰收重要措施来抓。2)提高防治队伍素质。对防治队员进行培训,具备农作物病、虫、草害识别、农药和药械使用技术,提高服务质量、节约生产成本,注重防治效果。3)积极研发先进、引进、推广新的植保器械,减少农民劳动强度,提高作业效率。4)扩大统防统治专业队伍建设,完善机构内部制度,增加防治队员工资和福利待遇。5)把病虫害专业化防治纳入政府支持农民种植补贴范围。 农作物论文:谈农作物秸秆资源的综合利用 作物秸秆是农业生产中量大而广的副产物占农作物生物地上部分产量的一半以上。长期以来,为追求作物高产量,人们大量施用化学肥料并且更加依赖于化肥,而作物秸秆还田或施有机肥料的量很少。农作物连续种植会使土壤矿物质养分减少,土壤有益微生物种类和数量降低,生态环境不断恶化。同时作物秸秆的有效利用出路不畅,再加上传统家庭耕地小规模经营的原因,使面大量广的农作物秸秆一时还难以完全集中综合利用,而大量农作物秸秆因得不到合理有效利用被废弃在田间地头、路边或露天焚烧,不但造成资源的极大浪费,而且造成农业面源污染,严重污染环境。秸秆的综合利用实际上解决了如何将资源优势转变为经济优势的问题。采用秸秆还田或有效还田,是农业可持续发展的必然,是恢复农村生态环境的有效途径。 一、农作物秸秆综合利用技术 (一)秸秆还田技术 1、机械化秸秆还田技术。采用机械化秸秆直接还田,先用秸秆切碎机或收割机将秸秆粉碎,用旋耕机一次完成灭茬、旋耕、秸秆还田、掩埋、覆盖等多道工序的作业。 2、秸秆直接还田技术。主要有:秸秆整株还田技术和秸秆覆盖免耕技术。 3、秸秆堆肥还田技术。主要有:秸秆高温堆肥技术和秸秆自然发酵堆肥技术。 (二)秸秆饲料技术 作物秸秆作为一种牲畜的粗饲料,其可消化的干物质含量占30-50%,粗蛋白含量占2-3%。由于秸秆中含有腊质、硅质和木质素,不易被消化吸收,因此,秸秆直接作饲料的有效能量、消化率和进食量均较低,必须经过适当处理以改变秸秆的组织结构,提高牲畜对秸秆的适口性、消化率和采食量。 1、机械化秸秆微储饲料技术。秸秆微储技术是将微生物高效活性菌种——秸秆发酵活干菌(属于厌氧菌)加入到秸秆中,使其密封储藏,经过发酵,增加秸秆的酸香味,变成草食牲畜喜欢食用的主饲料。其特点: (1)秸秆微储饲料成本低,效益高。在微储饲料生产中,每吨秸秆干物只需要3克秸秆发酵活干菌,其生产成本只有氨化秸秆成本的17%,并且饲喂效果好于氨化秸秆。 (2)秸秆微储饲料消化率高。秸秆微储后的消化率提高了24.14-43.77%,有机物消化率提高了29.4%。 (3)秸秆较软,且有酸香味,可增加家畜的食欲,提高采食速度40%,食量增加20—40%。 2、秸秆热处理技术。 秸秆热处理技术是采用热喷技术和膨化技术,对秸秆进行热处理。 (1)热喷技术是由锅炉(包括配套辅机)、压力罐、卸料罐等组成的热喷设备对饲料进行热、喷处理。经过热处理的秸秆饲料,其采食量和利用率有所提高,秸秆的有机物消化率将提高至30—100%,其中,湿热喷精饲料比干热喷粗饲料的消化率能提高10-14%。如果用尿素等多种非蛋白氮作为热喷秸秆的添加剂,其粗蛋白水平和有机物消化率将有所提高,氨在瘤胃中的释放速度将降低。 (2)膨化技术是将原料经过连续的调湿、加热、捏合后进入制粒机主体,由于螺杆、物料、脱气模与套筒间不断地产生挤压、摩擦作用,使机内的工作压力与温度逐渐提高(一般情况下机内温度为150-200℃,工作压力为2942.0-9806.6Kpa)。处于高温高压状态下的物料经模孔射出时,因机内压力和温度与大气压力和温度相差很大,物料水分迅速蒸发,体积膨胀,使之形成膨化饲料。 (3)秸秆青贮技术。将青绿秸秆切碎成长度为1-3厘米的碎块后,放入窖中(形状不限,但窖内均应用50%的石灰水消毒,并在窖内铺好塑料薄膜),当装至20-25厘米厚时,人工踏实(此时添加食盐和尿素各0.3-0.5%),以此类推,直至装满(高出窖面0.5-1米),然后严密封顶。 其要求:切碎长度要严格一致,添加尿素和食盐要拌均匀,踏实不留空隙,封顶不许有渗漏现象。一般经过50-60天便可饲喂。 其优点:秸秆营养成分合量较高,秸秆软化效果好,其含水量一般在70%左右,质地柔软,多汁,适口性好,利用率高,是反刍动物在冬春季理想的青饲料。 (4)秸秆氨化技术。即利用氨的水溶液对秸秆进行处理。经过氨化处理的秸秆,其纤维素、半纤维素与木质素分离,使细胞壁膨胀,结构松散。秸秆变得柔软,易于消化吸收,饲料粗蛋白增加,其含氮量增加了1倍。氨化时,预先将含水量在35-40%的秸秆切成2厘米左右,均匀地喷洒氨水或尿素溶液,然后用无毒塑料膜盖严密。 (三)秸秆气化技术 秸秆用作沼气发酵原料,具有清洁、经济实惠的特点。生产沼气后的残留物含有丰富的腐质酸、氮、磷、钾及农作物必需的微量元素,是优质的有机肥。沼液可作为鱼饵料和牲畜饲料添加剂,有免疫、增重的作用;沼液还可以浸种、防虫,生产蘑菇做菇床培养基料,有很高的实用价值。如果用沼气保鲜水果,成本低,效果好。 通常情况下,将秸秆切成0.5厘米左右的碎块,然后放入沼气池中,这样,不但解决了秸秆进出沼气池难的问题,也为沼气池内残留物的利用提供了便利条件。据统计,每公斤秸秆可生产沼气0.25立方米,甲烷含量55%左右。 二、农作物秸秆综合利用存在的问题 农作物秸秆综合利用事关生物利用、环境无害、农民增收等问题,是各级领导和农民群众多年来迫切希望破解的难题。在现实生活中,法律法规禁止秸秆焚烧,农民也不愿意秸秆焚烧。目前,农作物秸秆综合利用存在的问题及瓶颈在于: (一)得不偿失观。目前农民秸秆综合利用的途径主要是还田培肥、饲料转化、菌菇栽培、燃料利用等等。从生物转化利用和生态环境保护以及农业发展长效机制的角度看,这些利用方法和途径都是有益和可取的。但是从经济效益和比较效益的角度分析,农民是不愿意的。一般的家庭还因为劳动力素质的影响,没有能力搞食用菌栽培。因此对赔本赚吆喝式的秸秆综合利用取消极态度。 (二)急功近利观。秸秆的综合利用是一个比较复杂的系统工程,其经济社会效益是长期的、非立竿见影的。如:秸秆还田培肥,能够增加土壤有机质含量,改善土壤团粒结构,增加土壤生物多样性,有效增加地力。但是这些好处不是突现的,而是渐进的。在秸秆还田的当季由于生物夺氮,还需要适当增施化肥,促进有机质纤维的分解。有些农民因为文化素质限制,秸秆还田水层管理操作不当,造成秸秆分解硫化氢、甲烷等有害 气体对秧苗的伤害,把好事办成坏事。秸秆直接旋耕还田,油耗成本加大,由于燃料补贴直接一卡通发放给农民,拖拉机手只能自己消化成本,因此也没有积极性。 (三)劳动力制约。秸秆综合利用的时期正处于农村大忙,劳动力比较紧张,加之文化型的年轻劳动力大多外出打工,农村剩余劳动力年龄偏大,技术落后,年老体弱难以胜任繁重的体力劳动,这些“留守族”大多数也没有能力将这些秸秆打捆。加之近年来水稻种植大多采用直播技术,农民为了抢时间季节腾茬口播种,就采取了秸秆处理的简化措施:“一把火”了事。 (四)技术较滞后。目前秸秆综合利用的途径较多,但是技术滞后而且不够成熟。秸秆综合利用方面的技术问题也相对滞后,如秸秆汽化、秸秆发电、秸秆菌菇栽培等等的技术培训、设备运用等等急需配套跟上。 三、农作物秸秆综合利用采取的措施 (一)解放思想,以疏为主。首先,各级政府要把农作物秸秆综合利用列为政府决策范围。在制定、规范法律法规的基础上,把正确引导农民秸秆综合利用作为主要手段和方法。单纯依靠法律约束只会加大行政成本,要疏堵结合,以疏为主。一是典型示范引导。通过对比试验,用科学的数据,如土壤有机质含量、作物产量、经济效益对比核算,让农民在周边人和事的影响带动下看到秸秆综合利用的好处,使农民能够把秸秆综合利用成为自觉行为。二是抓好技术培训。交叉利用科技入户、农民适用技术培训、科技下乡等多种培训形式,加大秸秆综合利用新型机具宣传推介力度,引导广大群众购买新机具、更新老设备;转变农民思想观念,纠正长期单纯依赖化肥的思想,帮助他们树立环保意识,改变落后习惯,逐步建立用地养地相结合的良性循环机制。让农民真正认识到机械化秸秆还田带来的好处,使秸秆还田成为广大农民自发行为。 (二)调整政策,加大投入。政府应当明确目标、有的放矢,加大行政推动力度。建立以国家、集体、农民共同投资的多层次、多形式、多元化的投资新机制。鼓励企业开发秸秆综合利用新技术,鼓励个人投资运用秸秆综合利用技术,鼓励农机合作社和农机大户购买秸秆综合利用先进设备。在资金补助投入方面要以效果为第一原则,充分调动技术部门、龙头企业、农民合作社和广大农民群众的秸秆综合利用积极性。 (三)改进技术,抓实措施。农作物秸秆还田的方向应该着眼于低成本就地利用的原则,突出重点在秸秆还田、能量转换、饲料转化方面下功夫。同时有计划地开发秸秆板材、电(气)能转化等工业项目。在目前技术水平低、综合利用率差的现实条件下,秸秆还田是现实的低成本利用的捷径,也是改善农田生态环境,发展持续高效农业的重要措施,是节本增效、发展质量效益型农业的重要环节,是促进绿色食品发展的有效手段。在现有技术条件下,秸秆还田要改进和完善机械直接还田、生物发酵还田、菌菇栽培还田等技术环节,农机、农艺配套,努力实现秸秆全量还田。配套秸秆氨化饲料技术,促进畜禽养殖业发展。推进农民专业合作社建设,形成农业技术部门、农民专业合作社、农民典型示范户为主体的技术服务体系,才能真正推动秸秆综合利用的快速发展。 农作物论文:农作物种业科技发展策略 1育种科研创新能力有待增强 近年来,国外种子公司的强势登陆使得种子市场竞争转为国内和国际双重竞争,品种更新速度加快,对育种技术提出了更高的要求。高水平的育种家、先进的育种技术、优质的育种资源和更快的品种选育进程皆是我国现代种业发展的根本。虽然天津市黄瓜现代育种技术处于全国领先水平,但是由于国外种子公司提供的待遇优厚,导致科研人才流失比较严重。其他农作物的现代育种技术发展缓慢,仍以常规育种为主,生物技术应用不广泛,大多数企业缺乏育种领军人才和优质团队,育种周期较长、效率较低、成果转化速度比较慢,还不具备生物育种能力。 2知识产权保护难度还较大 由于种子市场无序化、育繁种基地分散管理等原因,高价套购、盗版包装、掺杂使假、换用类似或雷同包装等侵权现象仍然较多,导致种子科研机构自主品种的知识产权难以得到有效保护。以黄瓜所新育成的市场主打品种“津优35”为例,许多国内种子公司通过不法途径均拥有该品种的亲本,并擅自进行繁种与销售,严重损害了品种权拥有者的权益。此外,受全国种业大环境及国外种子公司加入的影响,育种科研人员流失严重,间接导致了育种单位品种资源的流失。 3天津种业科技的发展对策及保障措施 3.1发展思路 以科学发展观为指导,紧紧围绕国务院《关于推进现代化农作物种业发展意见》所设定的发展思路,结合集约型、节约型、生态型天津现代都市型农业的发展方向,以全面提升农作物种业发展水平、促进农民增收为目标,以科技创新引领种业发展,加大投入,搭建平台,整合资源,集成政策,着力构建以产业为主导、以企业为主体、产学研相结合、育繁推一体化的现代种业科技创新体系,着力建设具有区域特色、以黄瓜、花椰菜、杂交粳稻等为主的农作物种业科技创新中心,着力建设服务国内外种业企业、科教机构及各类社会服务机构的环渤海地区种业交易交流服务中心,努力提高天津市种业的影响力、竞争力、控制力和吸引力,服务现代都市农业建设。 3.2重点任务 以科技支撑种业发展为切入点,围绕“2个中心”的建设,建议重点实施以下任务。 3.2.1构建种业育种基础研究创新平台以国家和地方的重大科研项目支持为基础,集中优势力量,以天津市具有种业研发优势的天津市农业科学院及相关高校为依托,搭建种业育种基础研究创新平台,建立开放的蔬菜、农作物遗传育种实验室,在重大技术和关键领域开展联合攻关,创新育种资源材料,提升天津市优势作物整体研究水平,提高育种效率,满足现代农业对品种创新的需求。 3.2.1.1种质资源创新与共享体系建设立足天津市农业生产与种业产业发展需要,追踪国内外育种发展方向,重点解决特异、优异种质资源缺乏及优良种质资源创新手段落后等问题,不断丰富种质资源,构建具有遗传性状多样的核心种质群或优异种质群。提高新品种和育种中间材料真实性和特异性的测试、鉴定、评价能力,在国内外广泛征集特异性种质资源和育种中间材料;建立健全资源保护和交流利用机制,丰富特色资源,围绕高产、优质、多抗、广适的现代育种目标,以抗病、抗逆和高品质等为重点,建立种质资源的高通量筛选与评价体系。 3.2.1.2构建高效的育种技术体系结合当前新品种选育的主攻方向,通过农作物分子标记、细胞工程、染色体工程、诱变育种等关键技术的研究,建立高效育种技术体系,创造和快速纯化优异种质资源,开展规模化、精确化育种,提高育种研究的精度与效率;建立高通量分子标记辅助育种平台,将分子辅助育种技术、现代细胞工程及常规育种技术有机结合,通过对作物重要性状形成的分子基础、作物品种设计的理论和方法等进行研究,选育优质、多抗、专用系列蔬菜和大田作物新品种,提升天津市优势作物整体研究水平,以满足现代农业对品种创新的需求。 3.2.1.3开展优势作物基因资源研究以天津市的优势作物为研究对象,结合种质资源的收集处理与创新,从中发掘具有高产、抗病、耐高温低温、耐盐碱等优异基因的资源,开展基因组学、基因表达谱等的研究,从中发掘和克隆新基因,并创制一批转基因作物,为新品种选育提供育种材料,提升育种技术水平。 3.2.2建立区域良种培育中心通过政策优惠和项目支持,重点推进天津市种业龙头企业与天津市农业科学院、天津农学院等进行人才、技术和资源的有效对接,建立以企业为主体、多方合作、利益共享的区域良种培育中心,将科研单位丰富的育种资源、先进技术、高级人才和优良品种引入良种培育中心,引导种业龙头企业建立程序化、标准化、数据化、规模化的商业化育种模式,高效开展新品种选育,促进以企业为主的应用性研究发展和品种的商业化进程,使企业真正成为品种创新的主体,建立起现代种业技术创新体系。 3.2.3提高种子生产质量开展机械化制种技术的研究,建立高产高效杂交制种的技术体系,提高单位面积的制种产量,降低种子的生产成本,增强市场竞争力;积极引进国外先进的种子清洗、加工、包衣、包装、检测设备和技术,并使其实现本地化,重点加强玉米种子的果穗烘干和分级技术的引进消化吸收;针对不同作物种子包衣剂配方及包衣技术开展研发;可将有关烘干、包衣、精选等种子制种和加工设备纳入天津市农机购置补贴的目录;完善种子质量检测技术体系,建立种子DNA指纹库,开展转基因作物鉴定、品种纯度鉴定、农作物种子健康和活力检测等技术的研究。通过提高种子的加工和检测水平,抗衡国外种业企业对国内种子市场的冲击。 3.2.4强化繁种基地建设建设规模化、专业化、标准化、现代化安全可靠稳定的原种和杂交种子繁育基地,是种子产业化发展的有效保障。在优化天津市种子产业发展布局的同时,在全国优势作物主产区建设区域性良种试验示范基地;完善海南、云南南繁育种基地建设;完善优势作物区域育种试验站建设,改善种子基地的生产条件,加快品种选育速度,实现种子基地的区域化布局、专业化生产。 3.2.5加快种业科技人才与创新团队的建设围绕蔬菜(黄瓜、花椰菜、芹菜、西甜瓜)、作物(玉米、杂交粳稻、小麦)等重点研究领域,瞄准科技创新的主体目标,培养造就紧跟世界农业科技潮流、具有国际国内大视野的种业科技领军人才,注重对高层次研发人才和优秀经营人才的延揽,着力打造一支结构合理、团结协作、业务精良、遵从职业操守的种业科技创新人才队伍、转化推广队伍和管理服务队伍,不断完善协同创新机制;建立人才吸引、留住用好高端人才的激励与约束机制。尊重和保护种业基础性研究人才,在成果奖励、职称晋升等方面予以一定的优先倾斜。同时,通过技术的有偿转让或入股等形式,鼓励科技人员向企业流动,为种子企业的可持续发展与核心竞争力的提升提供科技支撑。 3.2.6加强种业国际合作交流抓住农业日益市场化、国际化及国家大力推进种业发展的机遇,充分利用天津市的区位、资源与人力优势,鼓励天津市科研机构和种业企业与国外的农业科研、 教育机构和经济组织广泛开展多方合作与交流,引进国际先进育种技术、优势种质资源和关键设备,加快育种水平与国际接轨;支持优势种业企业率先开拓国际市场,参与国际种业市场竞争;同时,依据有关法律法规,规范外资在天津市从事种质资源搜集、品种研发、生产、经营和贸易等行为。 3.2.7创建种业交易交流服务平台发挥天津市农业科学院在转基因产品成分监督检验测试领域的技术优势,利用分子检测技术,开展农作物种子快速检测和转基因产品成分检测技术研究,完善种子质量和转基因产品成分检测技术标准。完善天津市科研机构和种业企业的育种攻关知识产权保护制度,搭建优良品种知识产权交易平台,促进知识产权的合理流动和转化速度。建设天津种业对外宣传交流的中英文信息网站,支持符合条件的实验室加入ISTA(国际种子检验协会)等相关国际组织;同时发挥天津会展经济迅速发展的优势,筹办或承担国际性的种业交易会,举办高水平、高质量的种业发展论坛,在种业领域实现更大范围、更广领域和更高层次的国际、国内合作与交流。 3.2.8主要农作物新品种展示示范推广与良种产业化依托天津市农业科学院武清创新基地,建立一个具有国内先进水平的、可进行国际交流的大型市级现代化综合农作物品种展示基地;结合基地建设的优化布局,在有关区县,建立特色农作物品种展示基地;同时可承担国内外引种筛选、鉴定试验以及开展技术合作交流,形成适用新品种、新技术等新成果的熟化与集成;针对良种产业化存在的问题,重点对黄瓜、花椰菜、大白菜、芹菜、玉米、小麦、杂交粳稻等的育繁推等关键环节与技术进行研究,推进天津市良种产业化进程,全面提升天津市种子产业的竞争力。 3.3保障措施 3.3.1加强组织领导建立“部门联动、政策集成、资源整合、资金聚焦”的工作机制,加强组织领导。由市政府分管领导牵头,主管单位会同有关部门成立推进现代农作物种业发展工作协调组,并通过联席会制度的建立,研究解决推进天津市农作物种业发展中的重大问题,组织并拟定重大政策;在责任分工明确的基础上,强化对重点工作落实完成情况的督查,合力推进天津市种业的跨越式发展。 3.3.2加大政策支持加大投入力度,建立市级财政种业专项资金,同时积极引导社会资金进入种业,大力扶持良种选育和推广、种质资源创新保护及开发利用、种业基础公益研究、商业化育种及育繁推一体化种子企业发展等。加大金融支持、服务力度,针对种业生产高投入、高风险的特点,加速银企合作,优先安排农村金融服务体系对种业企业给予扶持;依据种子生产特点制定可操作性强的保险方案,建立种子生产风险分散机制,加大财政投保补贴力度,提高理赔标准,简化理赔程序。培育种业名优品牌,不断完善种业市场准入机制,强化种子生产、加工等标准;建立种业名优名牌认证和骨干企业评选与奖励制度,着力种业名优品牌的扶植培养。优化种业企业发展环境,特别是在基础设施建设及多功能用地等方面给予一定的优惠和扶持。以土地利用总体规划为依据,对于符合条件的种业企业用地予以优先考虑。加大基础设施建设力度,完善企业发展的硬件环境。 3.3.3加强机制创新引导企业与具有育种优势的科研院所组建种业科技创新联盟,借力所搭建的种业科技资源与研发平台,建立起分工明确、利益链贯通的研发机制,实现研发资源与创新人才的共享共用;建立品种权转让交易平台,探索品种权收益与推广销售业绩相关联的利益分配机制;切实增强企业的研发能力,通过增加种业创新项目投资,引导企业增加投入,强化种业企业的主体地位;增强企业知识产权意识,创造尊重、应用知识产权的发展氛围,健全知识产权保护制度,强化知识产权管理。 农作物论文:对于农作物病虫害防治直补的探讨 在农作物的生长时期发生的病虫害种类是非常多的,并且所发生的阶段也不固定,由于我国的农民在病虫害防治方面的技术比较差,不能有效的识别病虫害的特征,在农药的选择和使用上也不够准确,所以防治效果比较差。为了促进我国农作物的种植质量,提高病虫害的防治效果,增加农作物的产量,我国在借鉴先进的管理理念和技术的基础上,对农作物实行了病虫害防治直补的措施,并在这方面进行了可行性的分析,希望能够获得良好的效果。 1农作物重大病虫防治直补实施的可行性分析 1.1农作物重大病虫防治直补实施方案制/!/定 农作物重大病虫防治直补实施方案的制定关系到工作的全局,首先要明确责任,召开实施农作物重大病虫防治直补实施的乡(镇)分管领导、农业中心主任等参加工作会议,层层落实责任制,明确各自的职责。农业主管部门成立防治病虫工作领导小组,分区分片进行督察防治,小组领导应定期到各个乡(镇)检查病虫是否施药以及防治效果,了解信息反馈,解决防治中出现的新问题、新情况,植保站负责病虫测报、技术培训、药剂配方、机器操作使用与维修、防治效果调查等;乡(镇)负责组织、发动、宣传,落实直补配套药剂到村、社;村、社负责登记、造册、公示、收机防费和把药剂直补到农户手中。 1.2农作物重大病虫害的测报 植保站负责病虫测报,合理药剂配方,指导农作物重大病虫防治直补工作。植保站从种子处理开始,根据田间病虫发生量,结合气象预报,编发有关病虫害防治手册,对稻飞虱、稻瘟病、纹枯病、稻赤斑黑沫蝉、螟虫、蓟马、赤枯病、稻纵卷叶螟、黏虫等10多种农作物主要病、虫、草做出预报,并根据病虫发生种类、发生期、发生量,通过科学合理药剂配方,及时施药防治,全面控制农作物病虫危害。 1.3宣传培训 关于直补方面的政策应该加大宣传力度,在技术上和方法上都要制定详细的策略。关于宣传的方式可以充分的发挥各方面的资源优势,根据农村的现有状态进行全面的宣传覆盖工作。可以利用宣传车和小喇叭进行造势宣传,也可以利用村部的黑板报宣传。在进行宣传工作的同时还要定期的组织培训工作,加强技术上的指导工作。首先要对乡镇负责农业的领导干部进行培训,使其在专业业务知识和思维意识上有深刻的认识,能够在实际的工作方面有效的管理。然后是对农民的培训工作,可以在农村进行划片宣传,向农民讲授病虫害的防治技术,并且印发技术资料,使农民能够更加深入的了解防治技术。此外,在信息化的时代背景下,还可以利用网络进行宣传工作,通过建立农业专业网站,将这种防治技术进行广泛的宣传,扩大宣传力度,可以起到很好的宣传效果。 1.4备足农药、药械等防治工具 对农民实行的防治直补工作不是以现金发放的形式来执行的,而是根据直补的金额通过农药和药械的发放来进行补贴。农药和药械是对病虫害进行防治最为基础的保障,所以一定要将这些准备充足。通过这种形式可以将病害的防治工作落实到位,防治直补资金的流失,有效的保证防治资金的合理使用。 1.5农作物重大病虫防治直补工作的具体实施方式 对于农作物病虫害防治的直补工作,一定要按照规定的流程严格执行,确保直补资金全部应用到农作物病害防治上,防治资金的流失。首先基层单位要对农户的实际稻田面积进行测量,然后进行数据汇总后上报给乡镇,乡镇根据汇报的数据到正规的农药部门进行购置,再根据报表的数据配送到基层村、社,在农民确认签字后配发农药。在农药的施用上,要根据具体的实际情况制定不同的施药策略。对于药量的补发是按照实际的土地面积来分配的,对于不足的部分要由农民自己承担。 2农作物重大病虫防治直补必须注意的问题 2.1病虫防治直补工作,离不开农业行政部门的行政管理和技术指导。病虫防治直补工作是一项政策性工作,要认真实施好,农业部门是联系财政部门和农民之间的桥梁。只有农业部门从病虫发生种类、面积和防治技术要求等方面综合考虑财政资金的管理分配和防治技术指导,才能正确地做好病虫防治直补工作。 2.2农民自行防治使用的药品、药械不规范,导致少部分防治效果较差。因此,需要加强农资市场的执法检查,保证农药、药械的质量,同时加强对农民防治作物病虫知识和施药方式的技术培训。 2.3直补防治实施过程工作很繁琐,涉及到千家万户,操作起来很困难,受市场经济的制约,农户各自的想法不一致,组织实施的部门工作量大。今后操作实施要简单化,可由各区、县申报应补贴的病虫防治面积、农药品种及数量,上级部门及财政部门核准后统一采购发放给各乡(镇),各乡(镇)在认可的代销门市供应给农民,农民凭票购买。针对出现病虫发生种类多、而直补经费少的现象,必须提高农药和药械使用效率。 2.4农作物重大病虫防治直补工作,是减轻农民负担、提高农民种粮积极性的新举措,在实施过程中需要加大宣传力度。结合进行宣传,相互促进,增添农业科技宣传的活力。植保专业队需要发展、完善,以保证大面积使用。只有利用植保专业队在病虫防治中的骨干作用,带动农户自行防治,采用植保专业队机防与群防相结合的统防统治办法,才能保证大面积的实施完成。 结语 农业的发展对我国的经济发展有促进作用,是我国进行社会主义建设的基础保障,所以发展农业是利国利民的好事,要将农业建设科学有效的发展。在农业建设方面,农作物病虫害严重影响了农作物的质量和产量,对农业的发展有很大的影响,所以国家对于农作物的病虫害防治工作给予了很大的重视。现阶段,农民对病虫害的防治技术水平还不够,由于病虫害的种类繁多,对于有些虫害的特征还不能够确认,在防治方面就没有效果。由于缺乏技术性,所以在农药的选择使用上也不够科学,对病虫害的防治工作不够到位。国家对于病虫害防治工作实施了直补工作,根据农民的实际耕地面积配发农药和药械 ,对于药物的选择比较科学,并且对农民进行技术宣传和培训工作,使农作物的质量和产量得到了保障,为我国建设社会主义新农村提供了有利的基础。 农作物论文:分析农田景观对农作物单产影响 现行农业统计 报表制度是采用农作物播种面积来计算单产(曹利剑,1997),即:农作物单产=农作物总产量/农作物总面积。其中,农作物总产量为10种农作物的产量总和,农作物总面积为10种农作物的播种面积总和。面板数据模型本文采用面板数据模型进行分析,所谓面板数据,是指截面数据与时间序列数据组合起来的一种数据类型,它有截面和时间序列两个维度,可以克服时间序列分析受多重共线性的困扰,能够提供更多的信息、更多的变化、更少的共线性、更多的自由度和更高的估计效率,使参数的估计结果更加可靠。农作物产量涉及农田景观格局变化、投入水平等多种因素影响,而且这些因素具有时空变异特征,适宜于构造面板数据模型来考察它们对农作物单产的影响,且在引入多个控制变量的情况下,面板数据模型能够有效地估计农田景观多样性指数变化对农作物单产的影响。影响农作物单产的因素很多,在这方面也已有较多研究,邵晓梅[13]指出土地利用集约度的变化,即有效灌溉面积、化肥施用量、农业机械总动力等均对农作物单产有影响;周四军[14]认为影响我国农作物生产的主要因素有四个方面,分别是土地、化肥、农机动力、农业劳动力;肖海峰和王姣[15]选取粮食总产量、粮食播种面积、粮食成灾面积等变量建立柯布—道格拉斯生产函数;谢杰[16]认为影响农作物单产的因素包括劳动力、物质投入、土地、生产方式、产业结构、技术进步、制度因素等,并使用逐步回归和加权最小二乘回归等单方程计量经济学方法,选取农业化肥施用量、粮食播种面积、成灾面积、农业机械总动力、农业劳动力、制度变迁为解释变量,构建了一个中国粮食生产函数,对我国1978~2004年间的数据进行了分析。为了涵盖上述这些因素,本文在选择要研究的农田景观多样性指数作为解释变量的基础上,选择农林牧渔劳动力、新增耕地、农业机械总动力、有效灌溉面积、成灾面积、化肥施用量、农药用量、总播面积作为控制变量,它们是非研究变量,但也是影响被解释变量的重要因素,必须进入回归方程,从而可以避免农田景观多样性指数对农作物单产的影响被高估或者低估。本文以农作物单产作为被解释变量,选择柯布—道格拉斯生产函数作为分析县城农作物单产与农业景观多样性指数关系的模型,为消除量纲差异对估计结果的影响,本文对各变量的原始值做了取对数运算,将模型参数线性化,因此,本文采用以下面板数据模型:数据及来源本文所使用的数据主要包括农田景观数据以及农业生产投入要素数据。农田景观数据有全国多县的稻谷、小麦,玉米、豆类、薯类、棉花、油料、麻类、糖类和水果的面积和产量。这些数据均来自于中科院地理科学与资源研究所。农业生产投入要素数据包括总播面积、有效灌溉面积、化肥施用量、农药用量、农业机械总动力等。这些数据以及人口数据均来自于中科院地理科学与资源研究所。本文所采用数据的描述性统计及各变量间的相关系数。相关系数检验结果可以看出,各变量间不存见明显的多重共线性。 结果和分析 从拟合优度来看,R2=0.401对于统计量为19970的数量来说拟合优度较好,说明该模型能够较好地解释农田景观多样性指数及各控制变量对农作物单产的影响。从模型的总体显着性来看,该模型中各变量对农作物单产的共同影响是显着的。农田景观多样性指数的弹性系数估计值为0.268,在1%水平上显着,说明在县城水平上,在控制其他因素的影响下,农田景观多样性指数对于农作物单产有显着的正面影响。ey/ex为0.058表示在一定范围内,农田景观多样性指数每增加1个单位时,农作物单产增加0.058个单位,且表[:请记住我站域名/]现为强弹性。本文以中国1996年至2005年的县级面板数据为基础,构建了面板数据随机效应计量模型,以农田景观多样性指数为解释变量,农林牧渔劳动力、新增耕地、农业机械总动力、有效灌溉面积、成灾面积、化肥施用量、农药用量、总播面积为控制变量来估计农田景观多样性指数对县城农作物单产的影响。研究表明,从整体上看,县级农田景观多样性指数在一定范围内的升高对于农作物单产具有明显的促进作用。针对这些情况,本文提出以下建议:(1)保持农田景观格局多样化,避免农田景观格局破碎化。本文经过实证研究表明,农田景观多样化将对农作物产量产生明显的促进作用,农田景观多样性的提高使得生物群落物种丰富化、多样化,害虫和天敌之间的相互作用增强,使得生态系统更加稳定,从而有效促使农作物单产增加。然而,过高的景观多样性将使得景观格局破碎化,它会削弱生态系统天敌和害虫自我调节功能,降低农业可持续性(张保华等,2007),造成农作物减产。(2)加强农业基础建设,采取灾害应对机制。农业机械化对提高农业产值有很大的贡献[18]。通过面板数据模型估计显示,农业机械总动力对农作物单产有促进作用,而成灾面积对农作物单产有反向作用,因此应加大农田基础设施投入,提高农作物生产的物质装备水平,同时应提高灾害应对措施,尽量避免因发生灾害造成农作物减产。 农作物论文:农作物绿色防控及对策 一、在打造特色农产品产业方面成效明显 近年来我县特色农产品产业发展迅猛,茶叶、赶黄草、黄花菜、紫薯被打造成了特色和亮点。其中古蔺绿茶以其优良品质和全程无公害化管理远销全国各地。古蔺是四川省规划的32个优质绿茶生产重点县之一,目前已建有各类基地近2万亩,年总产量650t。其中“建新春露”、“景胜春”、“森山素茶”、“牛皮茶毛峰”、“牛皮茶特级”等茶叶品牌的开发已初具规模。多年来古蔺县委政府都很重视农产品质量安全,早在2004年,古蔺牛皮茶生产基地就被省农业厅批准为无公害茶叶生产基地;2005年获得四川省无公害农产品认证;2008年获得国家农业部“北京中绿华夏有机食品认证中心”有机转换产品认证。目前正在建设的马嘶乡万亩绿茶基地已基本实现了全程无公害化管理,绿色防控技术应用达到最大化,古蔺茶叶品牌影响力和市场竞争力正不断得到提升。 二、我县推广绿色防控存在的主要问题 1.意识形态的障碍我县属于山区农业县,农民文化教育水平和基本素质普遍偏低,旧意识形态和落后的农业管理方式还未彻底根除,加上绿色防控技术属于新生事物,在理论和操作上还较为复杂,群众一时无法对绿色防控新技术的有效性和经济性,做出正确的判断,导致推广出现较大阻力。 2.宣传工作的滞后绿色防控属于新生事物,技术更新较快,宣传工作的严重滞后导致广大群众对绿色防控缺乏必要的了解,乡镇一级政府对绿色防控宣传重视力度不够,不能有效地配合农业推广部门开展工作。 3.前期投入成本较高绿色防控新技术的使用成本和前期的投入较高。如太阳能杀虫灯每盏灯安装好需成本6000元左右,按每盏覆盖50亩计算,亩需成本120元。如果不是政府投入,普通农户恐难以承受。稻田养鸭项目需要购置鸭苗、修建鸭棚、购买饲料等,每亩需资金300左右,对家庭收入偏低的农户来说也是一笔不小的开支。 4.部分绿色防控技术体系还不够成熟,存在一定缺陷如杀虫灯在诱杀农业害虫的同时,对于趋光性的益虫也会一网打尽,客观上造成害虫天敌的大量减少。性诱剂在暴雨、大风等恶劣天气条件下效果会大幅度减弱。实施稻田养鸭的地区不能随意施用农药,造成部分病虫害得不到及时防治而出现减产等等。 5.农村劳动力不足的影响有些绿色防控技术需要投入很多劳动力,如安插黄板、挂捕食螨、饲养天敌、安装性诱剂等。目前我县青壮年大都外出打工,家里多剩老弱病残,如果额外请人工费用较高不划算,这直接影响了农民接受新技术的积极性。 6.农民抗风险的能力较弱的影响由于我县农业生产能力还较为薄弱,常年的各类自然灾害对农业威胁较大,民自身抗风险的能力比较薄弱。某些绿色防控新技术的推广应用又需要较高的投入和与采用以往不同的相应的配套措施,这就让农民群众有不安全感和对产出的不确定性,产生较大的抵触情绪。 7.部分基地防控管理体系较为混乱绿色防控整个体系管理是建设过程中最重要的一个环节,就目前我县情况来看是重投入,轻管理,甚至有些地方没有管理,导致推广的效果不是很理想。如甜橙基地防控设施被损坏的情况时有发生;水稻田性诱器具无人定期换水和换诱芯,造成诱虫效果差;田间黄板没有人定期撤换,失去粘虫效果.这些都直接影响最终的生态效益。 8.水稻、玉米等大宗作物绿色防控投入少,效果差水稻、玉米等大宗作物面积大,病虫害种类多而复杂,山区农业基础薄弱,粮食价格较低,政府对绿色防控资金投入较少,造成绿色防控技术在大宗农作物上推广严重滞后。 三、对绿色防控技术推广的几点建议 1.转变政府职能,让政府主导转变为政府引导我县的绿色防控工作一直是政府主导,农业推广部门负责的工作局面。由于资金有限,落实面积较小,涉及农作物品种和病虫种类还不多,达不到预期效果。政府主导的技术推广受到上级配套经费的影响较大,有时经费短缺就会造成了推广不到位,出现断层的现象,直接影响了最终的效果。政府长期主导使农户对政府行为产生依赖性,不利于工作高效开展。要让政府工作从主导变为引导,改变农户的防控观念,增强防控互利合作意识,充分利用各级财政绿色防控经费进行补贴,调动广大群众的积极性。还需要建立以县乡两级农业推广部门为主体,农民植保专业合作组织、产业协会、涉农企业和农民带头人广泛参与的绿色防控多元化推广机制,做到谁推广谁受益,最终形成高效的运行机制。 2.加大绿色防控理念的宣传和灌输,加强对绿色防控技术的培训和指导要充分利用电视、报纸、网络媒体、广告牌、印发资料、科技赶集等形式大力宣传“绿色植保”理念和绿色防控技术,做到人人知晓,人人支持。通过举办农民田间学校、阳光培训等宣传讲解绿色防控技术,做到学习和实践结合,做到家喻户晓,人人支持。 3.建立高效的管理机制,落实岗位职责要建立县乡两级农业推广部门为主体,农民专业合作组织、专业协会、涉农企业和农民带头人广泛参与的有效的管理模式。充分发挥村级植保专业组织和产业协会的作用,落实绿色防控体系中的各项任务及防控物资的管理。乡镇一级政府要成了领导机制,加强对绿色防控工作的领导和与县级农业推广部门的沟通协作,使防控工作有序高效开展。 4.虚心听取群众意见,不断完善绿色防控体系绿色防控取得成功与否的关键在于农民群众的支持和参与,只有农民群众在推广中得到了实惠,农业产业才能得到高效发展。虚心听取群众的意见,不断完善整个绿色防控体系,才能更好的搞好病虫害综合治理工作,才能更好推动我县农业又好又快发展。 5.政府部门应加大对绿色防控的资金投入,建立有效的资金运行保障机制各级农业 行政部门要积极争取财政投入,多渠道筹措资金,支持绿色防控技术的技术集成、试验示范、推广普及和宣传培训等工作。要积极创新机制,制定相应扶持政策,合理利用相关病虫防治经费,探索绿色防控技术补贴和物化补贴模式,提高农民参与积极性。鼓励社会资本参与绿色防控技术推广和收益分配,建立政企共建、专业合作组织参与的多元化投入机制。 农作物论文:分析紫藤瘤对农作物病原的实用性 方法样品的制备:药材95%乙醇渗漉,渗漉液回收乙醇至无醇味,石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分别萃取,分别得到石油醚、乙酸乙酯、正丁醇部位及水部位,分别将其减压浓缩,得到各部位干浸膏备用。分别取适量紫藤瘤不同部位浸膏放入容量瓶中,加入少量DMSO溶解,无菌水定容,配制成5mg?mL-1的供试液。体外抗作物病原真菌活性试验抑菌试验方法 菌落生长速率法(江茂生等,2007):取1mL供试药液,与9mL的PDA培养基于无菌试管中混匀,倒入无菌培养皿中制成带药的培养基平板,DMSO作空白对照。将病原真菌菌种接种在PDA平板培养基上活化3~5d后,用无菌打孔器在活化后的作物病原真菌菌落边缘切下直径6mm生长一致的菌饼。将打好的菌饼菌丝面向下,接于培养基平板中心,使菌丝与新鲜培养基充分接触,防止感染其它杂菌,封口膜封口,然后于26℃恒温培养箱培养3~5d。每个试验做3个重复。抑菌结果测量 采用十字交叉法,待空白对照菌落长至平板边缘时,测量各培养皿中的菌落生长直径,以3次重复菌落直径的平均值计算菌丝生长抑制率。菌丝生长抑制率(I)=(空白对照菌落生长直径(C)-处理菌落生长直径(T))/(空白对照菌落生长直径(C)-6)×100%,即I(%)=(C-T)/(C-6)×100%。其中,6是菌饼直径,单位为mm。 体外抗作物病原真菌活性结果通过体外抗作物病原真菌活性试验,得到的结果如图版Ⅰ所示。图版Ⅰ结果显示,紫藤瘤石油醚、乙酸乙酯和正丁醇部位在5mg?mL-1浓度下对油菜菌核菌、小麦赤霉菌、棉花枯萎菌、辣椒枯萎菌等4种病原真菌都有较好的抑菌效果,尤其是对油菜菌核菌、辣椒枯萎菌、小麦赤霉菌的抑制作用显着。不同部位对农作物病原真菌的抑制率采用十字交叉法,测量各培养皿中的菌落生长直径,以三次重复菌落直径的平均值计算菌丝生长抑制率(表略)。可以看出,石油醚、乙酸乙酯及正丁醇三个部位对小麦赤霉菌的抑制率仅50%,对油菜菌核菌的抑制率均为100%。 本实验首次对紫藤瘤不同溶剂提取部位开展抑菌活性研究,以上实验结果发现紫藤瘤不同溶剂提取部位除了水相部位几乎无抑制作用,其它3个提取部位对4种作物病原真菌均有一定的抑制作用,其中对油菜菌核菌的抑制作用最强,其正丁醇提取部位、乙酸乙酯提取部位和石油醚提取部位在5mg?mL-1浓度下抑制率均能达到100%。以上结果提示我们,紫藤瘤的抑菌活性物质分散在各个部位,非单一的次生代谢产物,可能为多种成分的综合作用。紫藤瘤对棉花枯萎菌的抑制作用较弱,其正丁醇、乙酸乙酯和石油醚提取部位在5mg?mL-1浓度下抑制率分别为33.30%,33.30%和28.20%。本次试验除了紫藤瘤不同溶剂提取部位对辣椒枯萎菌的抑菌率相差相对较大外,其它3种真菌对紫藤瘤正丁醇、乙酸乙酯和石油醚提取部位的敏感性差异较小,抑菌率差异均在8%以内。通过实验发现紫藤瘤的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇提取部位对4种供试真菌均有较好的抑制活性,提示紫藤瘤在生物农药开发领域应该具有很好的发展前景及研究价值(齐岩等,2010,招衡,2010)。下一步应开展紫藤瘤中抑菌活性物质的分离和鉴定工作,明确其化学结构,并深入开展其抑菌机理的研究,从而为紫藤瘤在生物农药方面的研究开发奠定基础。 农作物论文:分析山西农作物病虫害发生趋势预报 一、总趋势 根据山西省各地冬前农作物病虫越冬基数调查和省气候中心2013年气候趋势预测,结合近年病虫发生态势,并组织有关专家会商分析,预计2013年山西省农作物主要病虫呈中等、局部偏重发生,发生程度接近2012年。全省病虫草鼠发生面积1.8亿亩次以上。偏重发生的病虫有:地下害虫、小麦红蜘蛛、小麦穗蚜、玉米蓟马、玉米大斑病、粟叶甲、保护地蔬菜霜霉病、露地蔬菜病毒病和小菜蛾、马铃薯晚疫病以及南部的棉蚜、棉盲蝽、苹果树腐烂病、苹果褐斑病等。 二、主要农作物病虫发生趋势 1、小麦病虫害 总体中等,局部偏重发生。其中小麦红蜘蛛在晋南、晋东南麦区旱垣、向阳坡地偏重发生,发生面积490万亩;小麦穗蚜偏重发生,发生面积550万亩;小麦吸浆虫偏轻发生,运城、临汾局部高水肥麦田中等发生,发生面积60万亩;地下害虫偏重发生,程度与上年持平,发生面积480万亩;白粉病中等,局部偏重发生,发生面积310万亩;纹枯病在南部高水肥麦田中等发生,发生面积280万亩;小麦黑穗病偏轻发生,程度轻于上年,发生面积45万亩;叶锈病中等至偏重发生,发生面积230万亩;小麦条锈病在运城南部麦区偏轻发生,发生面积60万亩。 2、玉米病虫害 总体中等发生。其中玉米螟在晋南及晋中甜糯玉米种植区中等,局部偏重发生,发生面积550万亩次;玉米蓟马在运城、朔州春玉米苗期偏重发生,发生面积200万亩;玉米叶螨中等,局部偏重发生,程度重于上年,发生面积600万亩;以小地老虎、蛴螬、金针虫为主的地下害虫在各玉米种植区的沿河下湿地普遍偏重发生,发生面积700万亩;玉米大(小)斑病中等,忻定盆地、大同盆地、晋中东山以及太行山等冷凉山区偏重发生,发生面积800万亩;玉米丝黑穗病在大同、太原、吕梁、长治等地中等发生,局部早播重茬低洼下湿地偏重发生,发生面积100万亩;玉米矮花叶病在运城春玉米田偏重发生,发生面积50万亩以上;二点委夜蛾在运城、临汾、晋城、长治复播玉米田中等发生,发生面积180万亩。 3、暴发性病虫害 东亚飞蝗(夏蝗)偏轻发生,局部可能会出现高密度蝗点,发生面积25万亩,需防治面积15万亩;土蝗在北部常发区中等、局部偏重发生,发生面积350万亩左右;粘虫偏轻,局部偏重发生,发生程度将重于近年,发生面积200万亩次。 4、杂粮病虫害 粟叶甲在忻州、长治、吕梁、晋中、太原、晋城等谷子主产区偏重发生,程度重于常年,发生面积150万亩;粟灰螟偏轻发生,发生面积130万亩;谷子白发病呈上升态势,在晋城、长治、忻州等地偏轻发生,发生程度重于近年,发生面积70万亩。高粱蚜在高粱集中产区偏重发生,发生面积20万亩。 5、马铃薯病虫害 马铃薯28星瓢虫中等、局部偏重发生,发生面积180万亩;马铃薯豆芫菁偏轻发生,发生面积75万亩;马铃薯晚疫病偏重发生,发生面积200万亩;马铃薯病毒病中等发生,发生面积80万亩。 6、棉花病虫害 棉花苗蚜偏重发生,发生面积50万亩;棉铃虫在抗虫棉田偏轻发生,在抗性差或非抗虫棉田中等发生,发生面积130万亩次;棉盲蝽二代中等发生,三代、四代偏重发生,发生面积80万亩次;棉蓟马、棉叶螨偏轻发生,发生面积分别为35万亩、40万亩;烟粉虱偏轻发生,发生面积30万亩;棉花苗病偏轻发生,发生面积20万亩;棉枯萎病偏轻发生,发生面积18万亩;棉黄萎病中等发生,发生面积35万亩。 7、果树病虫害 苹果树腐烂病偏重发生,发生面积350万亩;苹果褐斑病中等至偏重发生,发生面积150万亩;斑点落叶病中等发生,发生面积150万亩;果树白粉病偏轻至中等发生,发生面积120万亩;果树叶螨中等至偏重发生,发生面积300万亩次;金纹细蛾中等至偏重发生,发生面积150万亩次;果树蚧壳虫偏轻至中等发生,发生面积100万亩;苹小卷叶蛾,桃小食心虫偏轻发生,发生面积分别为90万亩、100万亩;梨小食心虫在桃树和梨树上偏重发生,发生面积80万亩。 8、蔬菜病虫害 保护地蔬菜苗期病害、枯萎病、茎基腐病、土传病害、瓜类白粉病、黄瓜霜霉病、番茄疫病、叶霉病偏重发生;保护地蔬菜蚜虫、美洲斑潜蝇、粉虱等小型害虫以及野蛞蝓中等至偏重发生;露地蔬菜田小菜蛾、蚜虫、甘蓝夜蛾、烟青虫、菜青虫偏重发生;露地蔬菜病毒病、茄子黄萎病、番茄早疫病、大白菜霜霉病等中等,局部偏重发生。蔬菜病虫发生面积1400万亩次。
公路工程沥青施工篇1 1引言 在公路工程沥青路面施工中,其原材料不仅包含基础沥青,还包含碎石材料,通过摊铺、碾压及其他施工方式形成路面结构体系。为保障该路面结构的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性以及耐疲劳性,需要对施工全过程开展试验检测工作。在此过程中,要选择科学合理的检测技术,以便掌握公路工程沥青路面的施工情况,及时发现问题,采取针对性的措施解决问题,为公路工程后期的运行奠定基础。 2公路工程沥青路面质量要求 2.1水稳性 在沥青路面运行过程中,水侵害问题一直以来都是其常见病害之一,导致沥青路面出现坑槽、剥离以及松散等问题,进而促使沥青材料间的黏结力降低,使路面剥离速度加快,出现水毁。基于此,水稳性是决定沥青路面是否能稳定运行的重要标准,决定路面的耐用性[1]。 2.2耐疲劳性 沥青路面在受到车辆荷载的持续作用后,自身应力会始终处于变化状态,路面在受到持续作用后的抗破坏能力便是耐疲劳性。当荷载作用次数到达一定程度后,沥青路面受到的应力会超出自身抗破坏力,进而导致开裂现象,影响行车舒适性及安全性。 2.3高温稳定性 高温稳定性指代的是沥青路面抗流动变形的特性。因为沥青面层在使用过程中的强度与刚度会随着温度的升高而弱化,受到行车荷载后容易发生病害,如波浪、车辙以及推移等,从而影响工程运行质量,因此,提高沥青路面的高温稳定性十分必要[2]。 2.4低温抗裂性 沥青面层在低温环境下的抗裂能力被称为低温抗裂性。环境温度的降低会导致沥青劲度不断增加,再加上外界车辆的载荷作用,一旦沥青面层内部应力无法释放,最终会导致应力超过沥青路面材料的抗拉强度,使沥青路面出现裂缝,直接破坏路面,为公路工程的可靠性与安全性埋下隐患。 3公路工程沥青路面现场试验检测内容与技术 3.1施工前及施工中检测 3.1.1集料检测技术 有关集料的检测内容有粗集料试验、细集料试验以及矿粉试验等。不同检测内容应用的技术有所不同,具体内容包括:1)粗集料试验,常见的试验有:筛分试验、含水率试验、针片状颗粒含量试验、压碎值试验等。2)细集料试验,常见的试验有:含泥量试验、砂当量试验、压碎指标试验等[3]。3)矿粉试验,常见的试验有密度试验、亲水系数试验、塑性指数试验等。 3.1.2沥青性能检测 为提高沥青性能,保障沥青与石料之间的高黏结关系,延长沥青路面使用寿命。需要对沥青开展试验检测,从其密度、黏附性入手。本文主要从沥青延度入手进行探究。在探究沥青延度时需应用延度仪设备,制作的试件在室温中冷却1.5h,刮刀处理后将试模连同底板放入规定试验温度的水槽中保温1.5h,再放入延度仪的水槽中,水面距试件表面应不小于25mm,在检测过程中需要对水温进行控制,并且保障水面无任何晃动情况,设备保持高稳定性。试验结果要多次测量与收集,单次检测结果不具有代表性,更不能为相关决策提供依据[4]。 3.1.3混合料检测技术 混合料检测指代的是对沥青路面原材料混合处理之后的状态检测。在沥青路面施工活动中,材料普遍为混合料,并且对混合料的抗剥落能力、抗车辙能力都有明确要求。1)马歇尔试验马歇尔试验作为沥青混合料的常见检测技术,能够辅助工作人员有序开展混合料配合比设计,严格把控沥青路面的施工质量。在试验准备阶段,首先,工作人员要结合沥青路面的施工实况制备混合料试件,常见的制备方法有击实法、轮碾法。需注意的是,混合料试件的成型指标会影响马歇尔性能检测结果,尤其是对孔隙率的影响相对较大。因此,在试件制备完成后,需对其高度进行测定,不满足高度要求的试件一律废弃处理[5]。若试件还未完全冷却就直接脱模,也会影响试件质量。完成试件制备工作后,需要将其放置在恒温水槽中保温,然后置于马歇尔试验仪上进行试验。2)车辙试验法车辙试验法有横断面尺法、基准尺测试方法、激光车辙仪测试方法。以激光车辙仪测试方法为例,该方法是在车辙横向位置设置红外线传感器,对车辙的坑洼程度进行连续监测。目前已广泛应用于道路工程车辙检验中。工作人员进行检测时,需要对压轮轴的压强进行测定,确保相关数值处于正常范围。之后,在高温环境下要保障压轮轴始终处于固定线路,以此明确沥青面层的稳定性[6]。此方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力,供沥青混合料配合比设计时的高温稳定性检验使用,也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。 3.1.4沥青路面厚度检测 常见的沥青路面厚度检测方法有挖坑法、钻芯法、雷达法。公路工程沥青面层厚度通常为8~30cm,基层厚度范围为20~40cm。以雷达检测为例,该方法具有分辨率高、中心频率大的特点,但是探测深度较浅,属于浅部施工技术。在检测过程中,以脉冲形式为主向沥青面层发射电磁波,电磁波在同一介质中传播时会按照相应速度进行传播,但遇到不同介质将会发生折射现象[7]。以此对沥青厚度进行准确探测。 3.2施工后检测 3.2.1路面平整度检测 有关沥青面层平整度检测手段较多,如三米直尺法、连续式平整度仪法、激光平整度仪以及车载式颠簸累积仪法。1)三米直尺法在应用直尺法对路面平整度进行检测时,需明确测量方向,目测直尺底面与沥青面层之间距离,确定最大间隙位置。随后运用塞尺测量最大间隙距离,准确至0.5mm,以三米直尺与路面的最大间隙为测试结果。2)连续式平整度仪一般情况下,连续式平整度仪的标准长度为3m,测定间距为10cm,计算区间为100m,每隔100m输出一次结果。在测量过程中,要明确测量区间,将该设备置于路面起点,牵引设备后部沿着测量区间纵向行驶,横向位置要始终保持稳定。保障连续式平整度仪工作正常。需注意的是,该设备应匀速前进,速度以5km/h最佳,最大不超过12km/h。在测量过程中,需要每隔10cm测记位移值,每100m测量区间内的平整度标准差,区间平整度用式(1)计算:式中,σi为区间平整度计算值,mm;di为以100m作为一个区间,每隔一定距离采集的路面凹凸偏差位移值,mm;N为计算区间中用于计算标准差的测试数据个数,个。3)激光平整度仪激光平整度仪通常应用于无泥浆、无冰雪以及无严重车辙坑槽的沥青路面平整度测试上。激光平整度仪采集的数据是路面相对高程值,应以100m为计算区间长度用国际平整度指数(IRI)的标准计算程序计算IRI值,以m/km计,保留2位小数。 3.2.2抗滑性能检测 针对沥青路面抗滑性能检测工作,检测内容主要是车胎在制动情况下与面层产生的摩擦力度。抗滑性能的好坏直接影响着车辆能否安全行驶。1)横向力系数测试法因公路工程中横坡与路拱的存在,车辆在运行过程中不同轮胎的制动力有所不同。车轮在运行过程中极有可能存在横向侧倾现象,若要对车辆实际行驶状态进行测量,需测定其横向侧移阻力,进而得出沥青路面摩擦系数。根据实际应用情况来看,该方法不仅能测量路面横向力系数,还能反映其侧向摩擦系数,并且测试点位多,具有测量效率高的特点。2)制动距离法制动距离法,是指在已知车辆质量的情况下,测量其在湿润路面的制动距离,以此计算路面摩擦系数。但是根据实际应用情况来看,由于难以保障车辆完全制动,并且受环境影响因素较大,因此,该方法的应用具有一定的局限性。并且在高速状态下紧急制动安全性不高,因此,该方法并未被广泛推广。3)能量损失法该测量方法是一种基于能量守恒定律的抗滑性能测试方法,主要代表有摆式面层系数测定仪,通过明确摆锤末端橡胶皮克服摩擦力所做的功,反映沥青路面的抗滑性能。相较于其他方法,能量损失法具有成本低、操作简单的特点,但该方法受主观因素影响较大,因此,在测量精度方面还有待提高。 3.2.3路面弯沉检测 1)贝克曼梁弯沉试验此方法适用于测试路基及沥青路面的回弹弯沉,以便评价其承载能力。其原理是路基或路面在荷载作用下会产生垂直变形,卸载后能够恢复的变形数值便是路面的回弹弯沉结果。在试验过程中,当沥青面层厚度大于50mm时,回弹弯沉值应根据沥青面层平均温度进行温度修正,如果路面平均温度为(20±2)℃时,可以不进行修正。在试验过程中,要检查标准车制动性能以及轮胎气压是否符合要求,查看其是否符合规定轴重,车辆在行驶过程中要注意轴重不能发生任何变化。随后做好标记,将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙,与汽车行驶方向一致,梁臂不能碰到轮胎。安放百分表于弯沉仪测定杆顶面上,随着车辆缓缓前进,百分表数值会发生变化。当表针转动到最大后,表针将会回转。读取最大数值与回转后的数值,而后进行计算,掌握路面弯沉值[8]。2)落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉试验有所不同的是,贝克曼梁弯沉试验属于静态弯沉,但落锤式弯沉仪测量,能够模拟汽车行车荷载,对道路弯沉情况进行测量,由计算机完成弯沉数据采集工作,具有速度快与精度高的特点。因此,经常使用落锤式弯沉仪开展动态弯沉测定工作,同时也将其用于回弹模量的测量。结合当前弯沉测量情况来看,落锤式弯沉仪通常情况下有内置式与拖车式两种类型,内置式具有灵活轻便的特点,拖车式具有便于维修存放的特点。施工单位需结合实况选择合适的测量仪器,以便有效掌握动态荷载下的弯沉现象,为提高测量结果奠定基础。 4结语 综上所述,公路工程沥青路面要具有水稳性、耐疲劳性,高温稳定性以及低温抗裂性等特性。基于此,开展试验检测工作十分必要,从施工前、施工中、施工后入手,采取科学合理的检测手段,明确沥青面层抗滑性能、路面平整度,为保障公路工程施工质量奠定坚实基础。 作者:张冬梅 单位:商丘市智能交通建设监理有限公司 公路工程沥青施工篇2 如今,沥青路面凭借其良好的性能和施工便捷性已经得到广泛应用。而为了保证其施工质量,有必要结合工程实际情况,探究其施工技术与质量控制要点及策略。 1工程概况 某公路工程的总施工长度约1292m,其路面采用沥青路面,总摊铺长度约1156m,公路的横断面组成为:人行道宽6.5m+绿化带宽4.0m+车行道,宽15m+绿化带,宽4.0m+人行道,宽6.5m。路面结构层次为:AC-13I细粒式沥青混凝土,层厚4cm+AC-25I粗粒式沥青混凝土,层厚7cm+沥青下封层,层厚1cm+二灰碎石层,层厚30cm+石灰土层(10%),层厚20cm。 2下封层施工 (1)按照验收规范严格验收路面基层,当发现与设计要求不符的地段,应立即按照要求处理,然后将基层表面清理干净,为之后的下封层施工奠定良好基础。(2)下封层作业前召开技术交底专题会,明确人员岗位职责,使责任真正落到个人身上,并帮助作业人员明确自己承担的责任及负责的具体工作。(3)在汽车式洒布机的支持下逐步完成下封层的施工。 3拌和料拌和与质量控制 拌和料要用间歇式的拌和机来搅拌,开拌前,使集料预热,温度要维持在175~190℃,之后由热料提升斗把热料放到振动筛内,由振动筛各类筛网来筛分,再储存到相应热料仓内,这些筛网有以下几种规格:33.5、19、13.2和5mm。沥青掺加前也要预热,温度要维持在160~170℃[1]。预热后的集料与沥青以及矿料具体用多少主要和生产配合比有关,拌和期间最后再掺加矿粉,经搅拌促使拌和料完全均匀,沥青均匀的裹覆于粒料表面。搅拌持续时间要采用试验的方法进行确定,在拌和料出厂后,它的温度要维持在155~170℃[2]。 4混合料运输与质量控制 (1)将拌和完成的混合料从拌和楼中装载到运料车的过程中,每次卸完一斗料都要对运料车进行一次小幅的移动,这样做的目的是避免混合料中的粗细集料发生离析。(2)运料车的具体运量应比混合料生产及现场的摊铺能力均有一定富余,运料车进入现场后,将其停在与摊铺机相距30cm的前方,注意整个过程都不能和摊铺机之间发生碰撞。准备开始卸料时,运料车的驾驶员需将车辆档位挂在空挡,由摊铺机顶推作用持续前进。(3)拌和料要以最快速度运达,但期间要确保安全,进场后拌和料的温度要维持在145~165℃[3]。现场的质检人员或监理工程师还需要对混合料实施质量检查,倘若拌和料的料温或者是质量不能和要求相符,则一律禁止摊铺。 5混合料摊铺与质量控制 (1)拌和料摊铺需安排2台摊铺机执行,运行速度维持在2~4km/h。在摊铺下面层的过程中,需通过拉钢丝绳实现标高与平整度的控制,而摊铺下面层拌和料期间,需借助平衡梁使摊铺层厚及平整度达到要求。摊铺操作中,速度必须恒定,松铺系数采用试验方法选定。正常状况下开展摊铺作业时,料温需维持在140~160℃[4]。(2)摊铺时,运料车的驾驶员和摊铺机工人要加强配合,严防碰撞的发生,否则将引起偏位,而且还会导致大量拌和料撒到路面。拌和料供应要连续,如果混合料断供,则注意不可将摊铺机中的混合料全部用完,使料斗中仍然有一定数量的存料,避免送料板直接外露。若由于机械故障导致料斗中混合料结块,则要重新摊铺开始后将其铲除干净。摊铺机的操作人员应对摊铺边线进行严格控制,并做好熨平板的调整。现场检测人员要对混合料松铺厚度进行经常性的检查,每5m设置一个断面,并在每个断面上随机抽取3点进行检查,做好记录,并及时将信息反馈给摊铺机的操作人员。另外,还要按照50m的间距进行横坡检查,以确定摊铺后的平整度能否达到要求。(3)摊铺施工中施工人员应密切关注摊铺动向,如果发现横断面不满足要求或构造物的接头处存在缺料等情况,都应采用人工进行找补,由现场的工人来修补时,不能踩踏热料表面执行各类操作。当天施工完成后,都要做好成品保护,不可使用以柴油为燃料的清洗机械,以免漏油给路面造成污染。在摊铺机正式开始收料之前,需在料斗中均匀涂抹一层隔离剂,以此防止料斗的内壁和混合料发生粘结,同时还要在摊铺机的下方垫上一层塑料布,用于避免对路面造成污染。 6混合料碾压与质量控制 (1)混合料的碾压需选择适宜的压路机类型并通过适当组合来进行,使碾压达到理想成果。压路机配备数量要根据场地等情况选定。(2)混合料碾压主要分为三个阶段,第一阶段为初压,第二阶段为复压,第三阶段为终压。(3)初压需在摊铺完成后拌和料温度尚高时开始,期间严防推移及拉裂状况,碾压温度取决于拌和料内添加的沥青的稠度与所用压路机种类,需在之前的试验性摊铺与碾压施工中确定具体参数;碾压方向为以外侧为起点循序向内,为防止漏压,需采取叠压措施,重叠宽度一般为压路机轮宽度的30%,最后再路中心部位实施碾压,将这个路幅碾压完成后视为碾压完1遍[5]。如果路边缘处存在支档结构,如挡板或路缘石,则要紧挨着支档结构进行碾压。而如果没有支档结构,则可使用耙子先堆高混合料,再用压路机外侧轮进行碾压。碾压操作中,驱动轮要和摊铺机对准,行驶路线在开始碾压前就应该确定,施工中不能随意改动,一切不规范的操作都有可能引起推移等异常现象。(4)初压达到终止条件后即刻复压,复压的机具在没有特殊要求时为轮胎式压路机,碾压重复的遍数采用试验的方法来选定,一般不少于4~6遍,以混合料达到密实状态且没有显著轮迹为合格标准。(5)复压达到终止条件后即刻终压,终压的机具在没有特殊要求时为双钢轮压路机,碾压重复的遍数采用试验的方法来选定,一般不少于2遍,直到将路面上由于之前碾压留下的轮迹完全消除掉。(6)为防止碾压时混合料和压路机轮发生粘结,可以在施工开始前向压路机轮均匀洒水,但要注意洒水量不可过大,以免影响混合料的正常成型。压路机不可在还没有碾压完成的路段进行转向、调头与停车。若振动压路机必须在成型的路面上通过,则要提前将振动装置关闭。在压路机难以到达的部位,可由人工借助振动夯板将摊铺完成的混合料压实。 7结语 综上所述,沥青路面作为当前最常用的公路路面形式,其施工技术已经十分成熟。当前该工程的沥青路面施工已经完成,包含平整度、宽度、厚度、压实度等在内的各项指标都可以达到要求,验证了上述施工方法及质量控制的可行性、合理性及有效性,值得其它公路工程的沥青路面施工参考应用。 作者:马晋奎 单位:山西长晋高速公路有限责任公司 公路工程沥青施工篇3 1公路工程沥青路面施工现场试验检测目的 在公路项目施工作业中,沥青路面的质量十分关键,只有对现场实行试验检测,方可及时发现施工环节中潜在的问题,同时采取有效措施加以补救。另外,对沥青路面进行试验检测,还可以显著提升公路工程的总体安全性,减少因为质量缺陷而引起的意外事故,让人们的交通出行安全更有保障,因此必须做好沥青路面施工试验检测工作。 2热拌沥青混合料施工温度测试要点 2.1在运料卡车上测试施工温度 (1)混合料出厂温度或运送到施工现场的温度需要在运料卡车上进行测试,而且应每辆车辆进行一次测试。若运料卡车侧部有专门的温度测试孔(和底板之间的高度差值在300mm左右),则将插入式温度计直接放入测试孔中进行温度测量[1]。若运料卡车没有专门的温度测试孔,则可在运料车的混合料堆上方的侧向使用插入式温度计进行测量。其中,在拌和厂中测得的温度值即为混合料的出厂温度,而在将其运送到现场以后,测得的便是现场温度[2]。(2)在进行温度测试时,温度计的插入深度不得低于150mm,而且要直至温度计上的数值不再持续上升方可进行温度值的读取与记录,注意要将精度控制在1℃。 2.2在摊铺现场测试施工温度 (1)混合料摊铺温度需要在摊铺机的一侧拨料器前方混合料堆中进行测试。将温度计插入测试部位至料堆表面以下至少150mm,并且要跟着往前移动,若料堆向前滚动,则要将温度计拔出后再次插入,观察温度值的变化,直到其不再上升,便可进行温度值的读取和记录,将精度控制在1℃[3]。(2)在摊铺作业中,运输车辆向摊铺机进行卸料时,可使用红外摄像仪来检测整个料车内的温度场,通过温度场图片进行数据的记录,并且要将最高、最低温度登记下来,计算出最大温度差值,精确至1℃。 2.3在碾压现场测试压实温度 结合实际需求,随机选取初压开始、复压或终压成形等阶段的测点,对碾压施工中的混合料温度进行准确测量。(1)插入式温度计法。把插入式温度计插进公路路面沥青混合料压实层一半的深度位置,再将温度计周边受到扰动的混合料压实整平,观察温度计测量值的变化,到不再持续上升为止,将温度值读取记录下来,精度为1℃。在温度计读数结束之后,需要立刻将其拔出,然后插入下一测点的混合料内[4]。(2)非插入式温度计红外温度计法。使用非插入式温度计红外温度计对沥青路面的表面温度进行测试,这时测得的温度通常作为施工单位自行检查或施工作业的质量控制参考依据。在进行温度测量时,应直接对混合料表面连续进行至少3次测量,直到最后3次测得的温度差值不超过1℃时,将最后一次测得的温度记录下来,而且需要精确至1℃。(3)红外摄像仪法。使用红外摄像仪测量整个施工区域的表面温度,这时测得的温度主要是作为施工过程控制参考依据。在进行测试时,将红外摄影仪对准测试区域,通过摄像加以保存,通过温度场图片的形式将测量结果保存下来,并且要将最高、最低温度记录下来,并分析计算出最高温度差,精确度要控制在1℃[5]。 3沥青路面施工检测技术 3.1平整性检测技术 在沥青路面施工建设过程中,为了充分保证路面质量,应对路面平整性进行准确、全面的检测,较为常用的有下述几种检测技术。(1)3m直尺测试。①确定测试方法。需要采取单尺方法进行检测,并且检测部位需要设置在接缝部位。②选取测试位置。除了特别要求,需要将行车道一侧车轮痕迹(距离车道线0.8~1m)作为连续测试位置。若待测路面已经形成车辙,则要选取车辙中间部位作为检测位置。③清理路面检测而部位的碎石、杂物等。④把3m直尺沿着公路纵向放置在检测位置的路面上。⑤以目测的方式观察3m直尺底部和公路路面之间的间隙状况,以此得出最大间隙部位[6]。⑥把具有高度表现的塞尺放入间隙内,对最大间隙高度进行测量,或者使用深度尺在最大间隙部位测量直尺中顶端和地面之间相隔的深度,将此深度减掉尺高,便得到测试点的最大间隙高度。(2)连续式平整度仪测试。①把连续式平整度仪放置在待测公路路面的起点位置,确保测定轮处于轮迹带范围内。②在牵引车辆的后方,把连续式平整度仪和牵引车辆进行稳固连接,根据相关规范要求进行各项操作。③启动牵引汽车,沿着公路纵向行进,横向位置需始终维持稳定。④检查确定连续式平整度仪处于正常运作状态。对于连续式平整度仪的牵引速率,需要控制在匀速状态,而且需要沿着车道方向行进,速度保持在5km/h左右最佳,最高不可大于20km/h。(3)车载式颠簸累积仪。①在进行正式测试之前,需要使测试车以预先确定好的测试速度前进5~10km,根据设定的预热时间对测试系统进行预热处理。②将测试车停止在测试起点前方300~500m的位置,然后开启平整度测试系统程序,根据待测公路的现场技术特征设置相关参数。③驾驶人员在进入测试路段之前,需要维持标定时的车辆行驶速度,沿着正常的行车轨迹进入测试路段。④当进入至测试路段后,测试人员需要开启系统的收集与记录程序,在测试期间,必须及时、正确地把被测路面的起始点、终止点,以及其他要求进行特殊标记的测点位置输入系统中。⑤在测试车辆驶离测试路段之后,测试人员需要立即停止数据收集与记录的工作,并将仪器各部分恢复到初始状态。⑥测试人员需要仔细核查数据文件,保证文件内容的完整性与合理性,否则要求进行二次测试。⑦断开测试系统电源,此时测试工作已全部结束[7]。 3.2渗水性检测技术 (1)把塑料圈放置在公路路面的测点之上,然后用粉笔分别沿着塑料圈的外围与内侧进画圈,其中内外环中间的部分便是需要使用密封材料加以封闭处理的区域。(2)使用密封材料对环状密封部位加以封闭处理,在此过程中不得让密封材料进入内圈,若密封材料不慎进入内圈,则必须使用刮刀将其完全刮掉。然后把其搓揉成直径约为拇指大小的条状密封材料堆积在环状密封区的中间位置,而且要堆码成一圈。(3)把套环放置在道路表面的测点上,套环中心要尽可能与圆环中心重叠,再稍微施加压力,把套环压在条状密封材料表面。采取相同的方式把渗水仪放入套环中,并将其对准,再用力把渗水仪压在套环上,然后放上配件,以免压力水从底座和路面中间渗出。(4)闭合开关与排气孔,往量筒内注入水,直至超过100mL的刻度值,再将开关与排气孔打开,让量筒内的水下流,使渗水仪底端空气排出。在量筒内水面降低速度放缓之后,用手轻轻按压渗水仪,让其底端气泡完全排出。当水从排气孔内顺畅排出时,需要将排气孔与开关闭合,再一次往量筒内注水,直至水面达到100mL的刻度位置。(5)开启开关,当水面降低到100mL刻度位置时,需要立刻使用秒表进行计时,在计时3min之后,记录水量,从而结束测试。若计时未到3min,水面已经降低到500mL,则需要立刻记录水面降低到500mL时所耗时间,从而结束测试。若开关开启后,3min内水面不能降低到500mL的刻度值,则要求使用秒表记录测试3min内的渗水量,从而结束测试[8]。(6)在测试期间,若水从底座和密封材料内渗出,则代表底座和路面之间的密封性较差,这时的试验结果不具有参考价值。闭合开关,使用密封材料进行封堵,再次按照上述(4)、(5)的步骤进行测试。若依旧有水渗漏出来,则需要在相同纵向位置沿着宽度方向就近选取位置,并在此依照(1)~(5)的步骤进行测试。(7)测试期间,若水从外环圈外部路面渗出,则可采取人工方式,利用密封材料对外环圈外侧5cm范围进行密封处理,并按照(4)、(5)的步骤进行测试。若密封范围内不再有水渗出,则可判定该测试结果具有参考价值。(8)根据(1)~(7)的步骤,对3处测点渗水系统进行仔细测试。 3.3压实度检测技术 (1)钻取芯样。①钻取沥青路面的芯样直径不得低于100mm,而且若一次钻孔得到的芯样含有各个层位的沥青混合料,则需要按照结构组合状况,使用切割机把芯样沿着每层结合面锯开,然后进行分层检测。②钻孔取样需要在沥青路面充分冷却之后开展。对于普通的沥青路面,一般是在第2天进行取样,而对于改性沥青或SMA路面,则需要在第3天之后再进行取样[9]。(2)测试试件密度。①在水内使用毛刷将钻取的试件轻柔地刷洗干净,洗净表面附着的粉尘。若试件的边角处存在浮松颗粒,则需要细致地将其清理干净。②晾干洗净后的试件,或者使用吹风将其吹干,直到重量恒定。③根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20—2011)中的沥青混合料试件密度试验方法,测得试件密度。一般而言,可使用表干法测得试件毛体积相对密度。对于吸水率超过2%的试件,则需要采取蜡封法测得试件毛体积相对密度;对于吸水率不超过0.5%的特殊致密型沥青混合料,在进行检验检测时,可以使用水中重法对试件表观相对密度进行测试。④按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)中的有关规定,确定好标准密度。对于部分特别的路段,在进行压实度检测时,可采取核子密度检测仪对公路路面压实度进行检测,在使用该设备进行路面压实度检测工作前,应确保路面压实度质量和施工温度。只有当沥青施工温度小于检测标准时,才能使用核子密度仪测量路面的压实度,进而明确沥青路面压实度的具体参数值。 4结束语 总之,公路工程沥青路面施工现场试验检测属于一项十分关键的工作。由于沥青路面施工质量会直接影响公路路面质量,在具体施工作业中,应综合考虑沥青路面施工建设的实际状况,并根据路面施工的详细要求,选取适宜的试验检测技术,提升沥青路面施工水平,为人们提供更好的交通出行体验,促进公路事业的蓬勃发展。 参考文献 [1]黄新颜,沙爱民,邹晓龙,等.高模量沥青混合料的性能及适用场合[J].公路交通科技,2016,33(12):35-41. 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石油和化工设备论文:石油化工设备防腐措施分析 摘 要:随着我国经济的发展以及人们生活水平的提高,对石油化工等行业的需求也日益明显,我国的是石化行业发展迅猛。与此同时,在石油化工行业出现的设备腐蚀问题,也成了困扰其快速发展的重要原因,严重影响着石化行业的进一步发展以及员工的生命安全。积极采取相关措施应对设备腐蚀问题成为了摆在我们面前的一个重要课题。 关键词:设备腐蚀 石油化工 因对措施 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、石油化工行业设备腐蚀的影响因素与种类分析 首先,影响石油化工行业设备腐蚀的因素在整体上可以分为外界环境因素与内在因素这两个大的方面。外界环境因素主要指的是石油化工行业多处的外在环境对其设备多造成的影响,现阶段,大气污染就是比较严重的影响因素,在大气中含有二氧化硫等具有较强挥发性的物质,再加上工业粉尘等因素的影响,势必会对机械设备产生一定影响,进一步导致机械设备表面的破坏与腐蚀。这些酸性介质主要是通过雨水等潮湿环境,进一步形成无机酸(腐蚀性非常强),对机械设备造成更大的破坏,进一步导致设备腐蚀受损。影响石化企业机械设备腐蚀的内在影响因素与在外原因的影响机制是不同的,一般来说,机械设备都是金属等制造而成的,金属制品一般都容易发生电化学腐蚀,这是因为化工等产品中的导电介质与金属机械表面发生多种化学反应,从而影响化工机械的表面,进一步导致机械腐蚀。从整体上来说就是石油化工行业在正常生产过程中产生的大量的硫化物、盐雾、卤化物、二氧化碳、硫化氢以及二氧化硫等有害物在,在潮湿或者高温的环境中容易发生化学反应,进一步影响机械设备,发生各种物理反应预计化学反应,导致腐蚀的发生或加剧。 其次,石油化工企业设备腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀指的是机械设备的表面与周围环境的物质发生各种化学反应,化学反应势必会产生新的物质,这种新生成的氧化物就对设备表面产生了一定的影响与损坏,这种腐蚀现象发生的重要原因就是腐蚀介质与高温环境的接触。电化学腐蚀则使得机械设备与电解质溶液接触、作用,通过电反应而发生的设备腐蚀,发生这种腐蚀的原因主要是因为环境比较潮湿所导致的。 按照导致机械设备腐蚀的影响因素以及设备腐蚀的表面想象,可以把石化企业的设备腐蚀分为以下几种:①机械设备的高温氧化腐蚀,②机械设备的点状腐蚀,③机械设备的剥层腐蚀,④机械设备的晶间腐蚀,⑤缝隙腐蚀,六机械设备的应力焊接腐蚀,⑦机械设备的疲劳腐蚀,⑧机械设备的电化学腐蚀,⑨工业大气污染对设备所造成的腐蚀。 二、石油化工行业积极预防设备腐蚀的应对措施分析 1.关于机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2.全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 3.进一步强化和提高工作人员的防腐工作意识 要想全面提高机械设备的防腐,必须要进一步强化和提高工作人员的防腐工作意识。在进一步强化石化企业的管理人员、工程人员重视企业生产发展的同时,还需要高度重视机械设备的防腐意识,积极建立相关的机制。在进行正常的生产安排和生产指导的同时,企业上下加强对机械设备防腐工作的落实、安排与检查。一方面,从思想意识方面提高全体职工的防腐意义,尤其是企业的领导者,更需要重视机械防腐问题,进一步强化企业上下人员的防腐工作意识;另一方面将防腐工作真正的贯彻落实,做好组织上的落实和执行,贯彻到企业生产经营的整个过程中去,只有两方面共同努力,齐抓共管,真正做到“预防为主、防治结合”,在源头上消灭设备腐蚀的存在。 4.防腐涂料的合理使用 石化企业在进行正常的设备使用中,使用防腐涂料是一种非常有效的预防设备腐蚀的方法,这是因为:第一,防腐涂料具有很好的评比作用,可以在机械设备与腐蚀介质之间形成有效保护膜,对两者进行有效阻隔,防止两者的相互骨作用。第二,防腐涂料具有缓解腐蚀的作用,可以有效患者机械设备的腐蚀。第三,防腐涂料具有保护阴极的作用,有效预防电化学反应,因此,需要在日常的生产过程中,进一步合理使用防腐涂料 三、结语 综上所述,本文围绕着石油化工行业机械设备防腐的现状以及防腐的重要性开始入手分析,针对石油化工行业设备腐蚀的影响因素与种类,从四个方面:关于机械设备防腐结构的设计,全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施,进一步强化和提高工作人员的防腐工作意识,防腐涂料的合理使用,详细分析了石油化工行业积极预防设备腐蚀的应对措施。 石油和化工设备论文:石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护分析 摘要:石油化工设备在湿硫化氢环境中经常被腐蚀,这种腐蚀现象对设备的危害极大。本文对硫化氢腐蚀产生的原因,腐蚀的几种形式,影响腐蚀的因素以及解决腐蚀的措施都进行了深入的分析。为了保证设备的使用寿命,必须采取必要的防腐措施。 关键词:石油化工设备 湿硫化氢 原因 机理 影响 措施 一、前言 2006年8月,中石油某分公司在本市的某特种设备检验所全面检验了压力容器。发现三年前刚刚投入使用的液态烃沉降罐,其罐体内部出现了多处氢致鼓包,最大鼓包的直径居然有200mm。其他出现鼓包的地方是富气水洗罐、储存液化石油气的储罐、异构化装置、换热器。这些地方不但出现了鼓包,还出现了分层和微裂纹现象。如果不改变原工艺条件,有些设备的缺陷还会不断产生,已有的缺陷还会继续发展。这些缺陷虽然多,但大部分的缺陷具有相同点,因此,对这些缺陷可以进行集中研究,研究意义重大。 二、产生的原因 中石化某分公司用的原油,有些含硫量比较高。使用设备的单位对数据进行分析后得知,出现问题的设备都含有硫,只不过有些含硫量大,有些含硫量小而已。原油在提炼时,固然有脱硫处理这一环节,但脱硫后的效果并不稳定。湿硫化氢环境是指一种硫化氢加水的腐蚀环境。因此,湿硫化氢环境广泛存在于炼油工序中,主要存在于以下部位: (一) 第一道工序的全部部位; (二) 二次加工中储存液化石油气的储罐; (三) 二次加工中催化装置; (四) 二次加工中轻油部位。 根据对该分公司实际情况的调查,并结合相关文献,分析出设备被腐蚀的根本原因是:设备介质中些许硫化氢的存在。 此外,在使用中也存在一些别的因素导致的局部高应力,这些因素包括:化学损伤、力学损伤、缝隙腐蚀、浓差电池腐蚀、晶间腐蚀、点蚀、磨蚀、磨损、温差应力(构件各部分的环境温度不同导致)、残存应力的存在等还有就是氧、氮、氢、碳等气态碳化物进入金属构件的内部。这些因素都能引起局部高应力。设备处在腐蚀环境中,再加上高应力的作用,腐蚀和损坏就在所难免了。 三、腐蚀的机理 在湿硫化氢的腐蚀环境中,碳钢设备容易发生两种腐蚀:一是应力腐蚀开裂;二是均匀腐蚀。开裂的形式有以下四种: (一)应力导向氢导致的开裂: 这种开裂方式是:夹杂物和缺陷处存在一排排的小裂纹(因为氢聚集而形成),这些小裂纹的发展方向和应力的方向垂直,由应力引导着发展。这种开裂一般发生在高应力集中区和焊接接头的热影响区,如应力腐蚀开裂的地方、裂纹状缺陷的地方、突变呈几何形状的地方和接管处。 (二)硫化物、应力导致的腐蚀开裂: 湿硫化氢会产生氢原子,这些氢原子会渗透到钢内部,溶解在晶格中,最终导致氢脆,在残余应力或外加应力的影响下,形成开裂。这种开裂一般发生在高硬度区如焊缝、热影响区等。 (三)氢致开裂: 在钢材内部有氢气泡存在的区域,当这些区域氢的压力不断增高时,小的鼓泡裂纹就会逐渐互相连接,这些具有阶梯状特点的氢致开裂,分布方向平行于表面。钢中的MnS如果含有带状组织分布,会使氢致开裂更加敏感。 (四)氢鼓泡: 含硫化合物在腐蚀碳钢的过程中,会析出一些氢原子,这些原子向钢中渗透,最终在缺陷、夹渣、裂纹等处聚集而形成分子,从而产生很大的膨胀力。分子不断聚集,对晶格界面的压力也就不断增大,最终导致界面裂开而形成氢鼓泡。这种开裂形式主要分布在设备的内壁浅表面。 四、影响因素 当pH值接近弱碱性或中性时,钢中氢的溶解量最低,当pH值接近强酸性或强碱性时,也就是过高或过低时,钢中氢的溶解量都会很高。空气中的氨离子,会使硫化氢的应力腐蚀更加敏感。当pH值接近强酸性时,也就是比较低时,二氧化碳会使硫化氢的应力腐蚀更加敏感。当pH值接近强碱性,也就是比较高时,二氧化碳起的作用则相反。 介质中硫的质量分数越高,就越容易发生硫化氢腐蚀。原油中的硫化物经过裂化或催化,形成硫化氢,同时原油中还含有氰化物,氰化物会对硫化氢的腐蚀起明显的促进作用。氰化物在呈碱性的湿硫化氢溶液中,会起两种作用: (一)将溶液中的缓蚀剂去掉; (二)将硫化铁的保护膜溶解掉,使硫化氢腐蚀的速度更加快,而且还会使金属的表面更容易被氢渗透。 钢中硫元素、磷元素、镍元素、氢元素的质量分数越高,钢的硬度也就越高,就越容易被硫化氢腐蚀。 温度对腐蚀也有影响,但对不同类型的腐蚀影响程度也不一样,硫化氢在20℃的环境下,应力腐蚀最强,温度无论升高还是降低,应力腐蚀的敏感性都会随之降低。 应力包括:薄膜应力、焊接残余应力和强行装配组焊导致的附加应力等。较高的局部应力、高浓度的硫化氢和水、高强度的钢焊缝区存在的淬硬组织都很容易导致硫化氢应力腐蚀的发生。 五、解决措施 (一)合理选择用材 如果只是硫化氢的浓度大于50mg/L,那么在这种环境中,壳体材质最好选用抗拉强度小于或等于414MPa的碳锰钢或碳钢。如果不但硫化氢的浓度大于50mg/L,而且氰化物的浓度也在20mg/L以上,那么在这种腐蚀环境中,壳体材质最好选用碳锰钢或碳钢,而且要加上0Cr13钢,组成复合钢板,内件最好用0Cr13钢,而且,所有的钢都要用真空脱气法来制造。此外,努力提高钢材的纯度,将钢中的磷、硫、锰的质量分数降到最低,也是降低腐蚀的不错措施。 (二)制造环节的措施 第一、将焊缝硬度控制在200HB以下;第二、尽量降低焊缝中合金的含量;第三、设备焊后要进行热处理,这样做可以消除焊接的残余应力;第四、在设备制造过程中,要用射线和超声波对焊缝进行探伤检查;第五、设备的几何尺寸一定要符合相关的标准规定;第六、竭力避免进行强力组装。 (三)检验环节的措施 在检验压力容器时,要完成以下检测:第一、X射线探伤;第二、超声波探伤;第三、内表面溶剂去除渗透检测(或内表面荧光磁粉渗透检测);第四、锂氏硬度检测;第五、测厚;第六、认真观察设备的结构和表面状况。 如果发现缺陷,应该根据缺陷的数量、缺陷的发生部位、缺陷的形态,再加上上面六种检验的结果,进行分析判断,必要时还可以再结合硬度检测、强度检测、无损探伤的结果,最终确认缺陷的性质,消除隐患,保证设备在使用时的安全。全相检验和一些其他的检验手段也可以确认缺陷的性质。 (四)使用环节的措施 在使用过程中,要严格按工艺操作的规程进行有关防腐的测试,同时及时添加碱和缓蚀剂等,设备的高位部位,要做好日常的腐蚀监控,并加强防护力度。 六、结语 上文通过对中石油某分公司出现问题的分析,可以得出导致石油化工设备在湿硫化氢环境中被腐蚀的原因很多,加速腐蚀的因素也很多。在石油化工行业中,含硫化氢石油的装置大部分由碳钢组成,因此,腐蚀问题可以说是全行业的问题,解决此类问题意义重大。如果想解决此类问题,保证设备安全、稳定的运行,避免操作人员人身安全受到威胁,那么必须从维护、使用、检验、制造甚至是设计等环节找到问题所在,从根本上解决设备的腐蚀问题。 石油和化工设备论文:浅谈加强石油化工设备检修 摘要:石油化工企业的生产工作条件苛刻,工艺流程比较复杂,其物料还具有有高温高压、易燃易爆、有毒有害、具有腐蚀性等特点,并且设备具有大型化、自动化、工作周期长等特点,很容易发生设备的损坏而导致泄漏、爆炸等事故的发生。本文对化工设备检修中存在的问题提出相应措施。 关键词:化工设备 检修 因素 措施 维修 一、化工设备检修存在不安全 大规模化、自动化和连续化是石油化工生产具备的特点的特点,因此,化工设备的检修存在时间紧迫、任务重、危险性高的问题,石油化工设备造成大型的事故是在高危险性下发生的:严重环境污染、人员伤亡、财产损失等。化工设备检修人员在检修过程中特别是动火作业、设备内作业和不停车带压密闭作业等危险性较大的这几个方面必须严格进行。 1.化工设备动火作业 在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可能产生火焰、火花和赤热表面的临时性作业被称为动火作业。石油、天然气是石油化工生产的原材料,通过一系列的物理、化学变化完成的。它的生产工艺操作繁杂、连续性强,原料和产品大多具有易燃易爆、毒害和腐蚀性,生产具有高温、高压、深冷的特点。为此在设备检修的动火作业时候,很可能会引发火灾爆炸事故。主要不安全因素有: 1.1动火人员无证操作,动火手续不齐全,不执行动火证规定,安全技能不高、安全意识不强和野蛮施工等。动火项目负责人监督失控:危险源辨识不充分、安全交底不清、安全措施未认真落实以及动火结束后没有组织确认现场无遗留火种等。 1.2动火前,监火人员未对动火点周围及下水道存在的易燃物品进行清除或采取其他有效的安全防火措施,消防器材短缺不足,动火时监护不到位,导致火花落到周围的空洞、阴井、地沟以及取样点、排污点和泄漏点等处,引燃易燃易爆气体等物质,引发火灾爆炸事故;动火作业前所需工具设备未经认真检查确认:有的机器设备未有效接地,导线金属芯外露或接地线连接处松动造成与设备发生打火现象,氧气瓶、乙炔瓶存在缺陷或摆放间距不足或摆放在热源或不通风的地方,氧气瓶沾染油脂、乙炔瓶横卧滚动后即刻使用等。 2.设备内作业 进入化工生产区域内的各类塔、球、釜、槽、罐、炉膛、锅筒、管道、容器以及地下室、阴井、地坑、下水道或其它封闭场所内进行的作业。在设备容器内的不安全因素主要有: 2.1设备内的氧含量不合标或通风不好,致使作业人员窒息; 2.2设备内有毒有害气体未经清洗置换及分析,可能造成中毒、爆炸事故发生,或因作业时间间隔太长,在停复工时未再次进行气体置换、分析,很可能会造成作业人员中毒、窒息等事故; 2.3检修时,作业人员未按规定穿戴好防护用具,或防护用具不合格等造成中毒事故; 2.4设备内使用的电源不符合有关要求,或电线破损裸露等,都可能造成触电事故; 2.5进入高深容器作业时,安全措施不完善,可能造成物体打击事故。 二、不安全因素的应对措施 通过对设备检修过程中的不安全因素分析发现,应对措施应主要对人员管理、制度管理、技术管理三方面进行,针对这些不安整改。首先,人员管理。要求属于特殊工种的作业人员必须持有《特种作业人员操作证》;对于参与设备检修的作业人员,应全面掌握作业过程中的安全技能,并通过单位近代安全教育培训,增强自身的安全防范以上和自我保护意识。其次,制度管理。企业应具有健全的安全管理制度,对作业人员进行安全培训,加强考核。检修前,单位应制定施工方案,落实安全措施,并在检修作业期间,根据工作内容的变化,及时调整检修内容、方案,凡是动火作业、设备内作业、高处作业、吊装、破土、探伤、用电作业一律办理相应作业票证,检修现场应悬挂明显的禁动标志牌,停车检修等醒目标记,检修负责人应密切注意检修现场周围情况的变化。并落实安全检查制度,配备安全管理人员进行现场督查,及时发现与纠正不安全行为。对于那些明知故犯的违章、图省事、怕麻烦的现象,应采用加强监管,加大处罚力度等方法来提高规章制度的执行力度。 最后,技术管理。在开始检修前,对要检修的设备及检修过程中应用的工具应进行仔细的分析清查,加强检修的技术管理,如:电焊机应有效接地、脚手架搭建要符合规范、吊具要合格、备品备件的质量要合格等。检修结束后做好现场的清理工作,做到工完料清。认真落实设备停运、置换、清洗和隔离措施。 三、设备故障预防与维修 预防及维修的技术基础是对设备运行状态监测和故障的诊断。运用此项技术在机器运行时从各个方面进行状态监测,掌握机器运行状态。重点对诸如机械状态量的监测,状态特征参数变化的辨识,机器发生振动进行检测。同时要在机械损伤时做好原因分析、振源判断,机械零部件使用期间的可靠性分析和剩余寿命的估计等。选择设备维修策略的一般原则是:通过维修恢复设备规定的功能,提高设备的可靠性或者消除设备维修前存在的缺陷,并充分利用零部件的有效寿命。 根据不同的故障要采取不同的维修对策,以达到经济适用、有效安全的目的。比较值得注意的是定期维修与状态维修。定期维修也称计划检修,它是根据设备磨损的统计规律或经验,事先确定检修类别、周期、检修内容、检修备件及材料等的检修方式。定期检修适合于已知设备磨损规律的设备,以及难以随时停车进行检修的流程工业、自动生产设备。 事后维修是当设备发生故障或其它失效时进行的非计划性维修。在现代管理设备要求下,事后维修仅用于对生产影响极小的非重点设备、有冗余配置的设备或采用其它检修方式不经济的设备。有时候需要按固定的时间间隔应用新产品或部件,更换旧产品或部件,保障产品或部件的可靠性。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备管理 摘 要:石油化工企业在继承和发扬设备管理的好传统、好经验好做法的同时,不断汲取国内外设备管理的先进经验,形成了一套具有石化行业特点的设备管理模式。设备的全员管理、全过程管理的实施及由计划维修向状态维修、预知维修的迈进,为工厂的长期连续运转奠定了物质技术基础,为企业创造了可观的经济效益,并且培育了新一代设备管理人才。本文对化工设备管理的现状以及设备管理信息系统进行了简单的阐述。 关键词:石油化工 设备管理 设备管理信息 企业要进行生产,首先要有设备,设备是企业生产经营最基本的物质基础。企业进行生产,要有各个方面的管理。石油化工企业生产连续性强,自动化水平高,且具有高温、高压、易燃、易爆、易中毒的特点。设备一旦发生问题,会带来一系列严重的后果,往往会导致装置停产、火灾爆炸、环境污染、人身伤亡等事故的发生。因而,对石油化工企业来说,化工设备管理显得更加重要。 一、石油化工设备管理的现状 由于许多石油化工事故的发生,究其原因都是设备管理的问题,所以石油化工企业面临着非常严峻的挑战。近年来,新装置、新设备不断增加,设备向大型化、集约化方向发展,设备的长周期、高负荷运行,也给设备管理提出了更高的要求。某些传统的设备管理方式越来越不能适应现在企业的需求发展,存在着许多管理不完善等问题。以下分别对其进行阐述。 设备的投资管理。目前主要根据生产的需求和设备价格的高低来决定投资方式,对设备投产后所需油耗、维修保养、环境污染、安全保障等运营费的高低并没有予以考虑。 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验进行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已提满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术状况老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 设备的管理范围。设备管理所涉及的科学技术越来越多,各种专业技术向纵深发展,且横向综合。目前的设备管理机制仅按专业和职能进行划分,经济管理、组织人员及质量管理相对落后,造成设备管理各环节脱节。 二、石油化工设备管理采用的管理系统 随着企业设备水平的日益提高,规模的不断扩大,各种设备、系统和设施正朝着大型化、连续化、复杂化、精密化和柔性化方向发展,并力求满足特殊环境下的苛刻要求,这为企业设备管理与维修提出了许多问题与挑战。如由于设备突发故障,或因更换工装和模具等造成停机损失,由此打乱了生产计划,不能按期交货、造成机会损失;设备空闲或速度下降,导致设备性能损失;因设备精度降低,生产出不合格品;设备严重磨损、腐蚀,使维修量和费用提高;设备本身设计、制造的缺陷,或因维修、操作者的差错而造成事故和公害。为满足现代化工业生产的无故障、无缺陷、无伤亡、无公害的要求,各国家先后提出了设备管理的新理论——设备管理信息系统。设备管理信息系统成为很多企业的必然选择,成为提升企业核心竞争力的利器和手段。 1.通过高度重视管理系统模式化设计的定位工作,信息系统从模式建立、目标确定和管理理念上达到以下功能要求: 1.1实现企业自身实际情况的设备资产全寿命周期管理的信息管理体系。 1.2实现设备固定资产动态的流程化管理,建立信息共享体系,准确掌握设备的分布和变动情况,提高设备资产管理工作的效率和现代化程度。 1.3系统能够提供具有良好计划性的工作体系,能够使设备管理活动花费更少的时间。 1.4通过对日常设备运行、点检、故障、维护保养记录等信息的记录,分析设备运行状况,明确设备维护、保养的重点、周期、易损件的使用等,对管理者相应工作提供可参考的数据依据,有效地提高设备的运行质量,减少维护成本,保证生产的正常运作,这在未使用该系统前是较难实现的工作。 1.5具备业务限时提醒功能(如特种设备的定期检验),系统可自定义这些必要工作节点的工作任务处理时间,到达规定时间未处理的任务,将自动在系统中给予工作提醒,系统将自动发出提醒通知,并生成提醒记录。 1.6系统具有完善的权限管理功能,实现多级化管理模式,可分为管理与控制级、执行与调度级、作业与事务处理级,使用户各自执行权限范围内的操作,避免互相干扰,权责混乱。 2.设备管理信息系统的特点如下所示: 2.1设备管理数字化工作平台通过工作流程仿真,实现工作组织、工作管理的网络化进程监控。 2.2通过工作计划完成率和工作效率的分析,发现设备管理流程中不合理的环节,对设备管理的业务过程进行优化和持续优化。 2.3设备管理信息平台是根据设备管理工作的实际需求而开发的,系统有针对性地解决了目前设备管理工作中的实际问题。 2.4通过管理优化预案的实施、工作过程监控和管理、设备档案与十大标准信息库的建立,形成知识管理体系,强化基础管理、深化技术管理、提高管理的整体水平。 2.5系统提供菜单驱动、工作流程驱动之外的第三种工作驱动方式:图形化工作驱动。 2.6专业的报表调整和设计工具可自由定义(设计)报表统计与数据分析对象。 2.7业务功能生成器可使系统的工作界面乃至数据库表按照企业的新要求进行调整,并支持对系统进行自行维护和系统升级工作。 化工设备管理是维持企业正常运转、安全生产的重要前提,是化工企业管理中的一个重要领域。由于设备管理数据处理量大,时效性要求高,为便于管理,采用计算机数据库技术是一个很好方案。 三、总结 通过提高设备完好率、利用率与可靠性、降低企业运行维护成本、优化企业设备资产管理各项工作流程,借助信息化手段合理安排设备资产的运行、检查、维修等各项工作与相关资源的配置,大大提高设备管理人员的工作效率,夯实设备管理基础工作,促进设备管理水平,提升企业整体管理能力,从而达到优化、提高设备资产对企业高效、安全生产运行的保障能力这一核心效益目标。 石油和化工设备论文:石油化工设备腐蚀的防护与监测 摘?要 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等原因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象。这些腐蚀现象会对石油化工设备造成损坏,导致石油开采与产品生产成本提高,石油的生产率降低,更有可能威胁到周围的环境,造成巨大的工业污染。本文旨在对石油化工设备腐蚀的防护与监测问题进行分析,以预防与监控现实中可能出现的设备腐蚀问题,提出良好有效的对策。 关键词 石油化工;设备腐蚀;防护;监测 要探究出更有效的防护与监测腐蚀的措施,必须先从石油化工设备的腐蚀源头出发,根据理论与实例,浅析与罗列可能造成设备腐蚀的途径。并且针对这些可能发生腐蚀的情况,制定出相应的防护与监测措施,以达到一定的防护效果。当应力和腐蚀环境组合时,很容易造成设备的腐蚀与损坏。 1 原油中存在的腐蚀介质 1.1 无机盐的腐蚀 原油在开采中,原油中的水分经过脱水处理,已大大减少。但仍然不能完全去除水分,这部分水分中带有一定成分的无机盐,如氯化钠和硫酸钠等,当这部分水分与原油产生乳化结合,之后由于炼制原油过程中的加热处理,该类无机盐便会因为受热而发生水解。之后便会形成某些强腐蚀性的气体,如氯化氢气体等。这些气体随着水蒸气共同从塔顶排出,在塔顶冷却时,强腐蚀性气体会形成酸性溶液,对塔顶附近的机械系统造成酸性腐蚀,破坏其冷却功能。 1.2 硫化物的腐蚀 众所周知,原油中含有一些硫化物,常温常压下,或温度并不很高的条件下,硫化物并不会对设备产生明显的腐蚀与损害。但是,当温度接近或高于三百五十摄氏度时,电化学腐蚀情况便尤为严重。并且,其腐蚀能力会随着温度的增高而持续加强,例如在设备减压等条件下,该类情况下的高温对硫化物的活性起到了强有力的催化,腐蚀程度较高。 1.3 氮化物的腐蚀 除了上述几种物质以外,原油中还存在着某些氮化物。在石油的加工过程中,该类氮化物会经过一系列反应,生成氨气等。该类气体或物质在石油的蒸馏过程中与水结合,也会生成腐蚀性物质,促使设备发生又一种电化学腐蚀。并且,硫化氢与氨水共同反应,会使电化学腐蚀加重,对储存罐或管道内壁涂料造成腐蚀,在石油产品生产中造成设备的故障和一些事故的发生。 1.4 水分造成的腐蚀 在无机盐腐蚀中我们可知,是由于水分中存在的无机盐对石油化工设备造成了一种腐蚀,然而,石油开采过程中,或者石油分馏、冷却过程中所产生及引进的水分,也会给设备制造了一个适宜的腐蚀环境,同时,水分也未化学反应的顺利发生提供了良好的条件。冷却器中的水分与石油分馏中产生的部分物质进行溶解反应,使设备构造或分馏、冷却系统造成损毁或破坏。并且,该类情况在易腐蚀部位时有发生,例如储油罐底部等。再次,系统中堆积的水分会在管道及机械系统中形成水垢或造成金属管道的生锈堵塞。这在冷却装置中最为常见,会造成石油产品泄露或污染的可能。 2 外界环境中存在的腐蚀介质 现阶段我们发现,大多数石油化工厂的设备是存在于露天的情况下,或者大部分暴露在自然环境中。因此,外界中主要的腐蚀介质来源于大气中,这些大气腐蚀会对设备造成不同成对的侵蚀与破坏,从而影响设备的正常工作与石油的正常生产。 2.1 水蒸气 在自然环境中,空气里存在一定量的水蒸气,其大多情况下以气态形式出现在大气中,因此并不会对石油化工设备带来任何影响。然而在温度较高或温差较大的天气下,热的水蒸气碰到金属设备表面,冷却凝结成为液态水。而由于设备金属表面不完全光滑,因此在设备表面凹陷处会存在液态水的累积,累积较厚的水膜与空气中酸性或碱性气体杂质产生相应物理或化学反应,形成腐蚀性溶液,导致该类设备产生电化学腐蚀。 2.2 氧气以及其他气体 金属设备所具有的化学活性强,在长期与空气接触下,空气中的氧气会与其作用形成氧化膜。虽然这层氧化膜会对设备表面形成一定程度的保护作用,但是由于工业环境中,二氧化硫等酸性气体大量存在,其会对设备表面的氧化膜造成破坏,导致其与设备金属表面接触产生化学反应,加重对金属设备的腐蚀。 3 石油化工设备腐蚀的防护措施 3.1 石油化工设备的设计 要注重腐蚀的防护,首先要从石油化工设备的合理设计开始。我们需要充分考虑腐蚀产生的原因及腐蚀介质源头,使设备的设计体现出腐蚀控制措施。这个设计包括设备的选择,设备的构造与结构设置,在设备易腐蚀部位,加强保护措施的设计与布置,例如添加保护罩等,使设备易腐蚀部位减少与外界接触等等措施。 3.2 石油化工设备的材质选择 石油化学设备的材质选择,也是其防护腐蚀的一项重要措施,在石油产品的生产中,设备材质的物理化学特性影响着设备的使用寿命及安全性等。在石油产品生产中,合金与不锈钢等金属材料广泛运用,然而该类金属材料由于其本身特性,总是容易被酸碱溶液等腐蚀。非金属材料相对之下,具有更良好的耐腐蚀性,并且其种类繁多,在石油化工设备中逐渐运用,如玻璃纤维等。随着科技的发展和进步,各种新型材料也正被广泛研制,种类不断增加,为之后的设备腐蚀的防护奠定坚实的基础。 3.3 电化学腐蚀防护 电化学腐蚀的防护主要由阴极与阳极防护组成。其中,对于阴极防护,一般做法是,将一定量的阴极电流通入金属设备表面,抑制金属离子的溶解,防止金属的腐蚀。同时,对于阳极,方法是通入阳极电流,以使电位提高,有效抑制金属的腐蚀。 3.4 石油化工设备表面的防护 在石油化工设备的表面,增加防护层十分重要。在外可防止金属设备表面与外界大气中的腐蚀介质的接触,在内可防止原油中腐蚀介质对设备内部装置的腐蚀,避免不良腐蚀反应的发生。 现阶段,石油化工设备中常采用的添加防护涂料的方法进行防护。在金属表面增加金属或非金属层,隔绝外界或原油内部的腐蚀。同时也要根据物质的特性和所使用环境的情况选择合适的涂料或 镀层。 4 设备正常运转的监测 为了保证石油化工设备的长期正常工作运转,除了进行相应防护操作,例如改进设备易腐蚀部分的材质,合理使用相应防腐蚀涂料等,还需要对设备进行全方位监控,实时监测设备状况。 石油化工设备运转过程中发生的异常故障可分为工艺和设备故障两类。两种故障在一定情况下会交织发生,造成设备部分温度过高,致使设备部分异常受热变形、开裂等损坏情况,进而造成石油产品泄漏或与外界不良接触,导致污染发生。需要建立起有效监控系统,采用先进仪器对石油化工设备的腐蚀情况实时监测,尽早发现和预防腐蚀造成的危害,避免更大危害的产生。 同时也要对监测设备进行定期维护与保养,检修其出现的日常问题,保证该仪器设备的正常使用和正常监测,及时预防石油化工设备腐蚀带来的生产上的危害。 5 结论 随着国家石油化工产业的发展与进步,石油化工设备的腐蚀现象也不断增加,其导致的设备损毁及安全事故也时有发生。通过以上对设备腐蚀原因的全面分析,归纳总结出了相应的防护与监测方法。当然,上述分析的也只是常见的腐蚀状况,在实际中,仍然存在其他的腐蚀问题,需要根据实际状况,制定有针对性的防护措施与补救方法及对策,同时,要逐步采用先进的状态监测仪器对运行中的设备进行腐蚀状态监测, 为预测维修打好基础 。防护与监测并重,将腐蚀的危害降到最低,将腐蚀的破坏程度大大降低。 石油和化工设备论文:石油化工设备的维修技术问题分析 摘要:国现代化建设的要求下,石油化工产业得到了空前的发展空间。在社会主义进程不断加快的今天,如何让石油化工产业的经济效益得到相应的提高,是我国每一个石油化工企业发展历程中一个重要的课题。而要提高石油化工企业的经济效益,首先就应该保证设备的稳定性,只有在设备的稳定性得到保障的前提下,石油化工企业的整体运行速度才可以得到根本性的提高。本文就石油化工设备的维修技术问题进行进一步的分析、探讨。 关键词:维修技术;石油化工设备;经济效益 一、设备维修在石油化工企业中的意义 近几年来,石油化工产业的发展在我国的现代化建设历程中取得了惊人的成效,但在市场经济体制的要求下,石油化工产业的经济效益并没有得到显著的提高。这很大程度上是因为石油化工企业的整体运行速度不足所导致的。而运行设备是主导着石油化工企业运行速度的主要因素,要想从根本上提高石油化工企业的运行速度,就应该从其运行设备抓起。保证设备的正常运行,是提高石油化工企业运行速度的一项重要举措。而对设备的维修工作,则是保证设备运行的最主要工作。 二、石油化工设备的维修技术问题分析 1、设备维修方法的问题 1.1盲目开展维修工作 对石油化工设备的维修工作是一项极具系统性、规范性、专业性、科学性的工作,是影响着整个企业运行速度的一项重要工作,设备维修人员在进行这一项工作的时候,就必须能够在维修工作中体现出这四个性质。然而,就我国目前现状来说,部分企业的维修工作仍不理想,在开展维修工作的时候,往往没有把维修工作具体到位,甚至出现还没有确定维修内容就开展维修工作的现象。这不仅仅会让维修工作流于形式,甚至还会引生出维修内容以外的诸如设备瘫痪等重大问题,在没有达到维修目的的前提下,还严重地加大了后续维修工作的难度。 因此,设备维修人员在发现设备运行过程出现故障之后,决不能盲目地开展维修工作,其首要工作应该是对维修内容进行确立。维修内容的确立主要是倚靠故障检测工具,对设备存在的故障进行检测,进而确定维修的内容。在这一阶段,维修人员借助故障检测工具对设备进行检测的时候,应该尽量做到“细致检测”,不放过任何一个故障点,从根本上把检测工作落实到位。在确定维修内容之后,设备维修人员就应该对设备的主要故障进行分析,制定一套合理可行的维修方案,从实际出发,把维修工作落到实处,避免因维修工作流于形式而对设备造成二次损害的现象发生。 1.2盲目更换设备零件 在设备维修工作中,常常会出现需要更换设备零件的现象。这也是维修工作中的一个难点,但设备维修人员在开展维修工作的时候,却往往忽略了这一工作的重要性。零件是设备的主体结构,就如人类的骨骼,设备运行人员是不能够随意更换设备零件的。 因此,设备维修人员在更换设备零件的时候,应该对零件更换工作做一个可行性分析,假如确实需要更换设备零件,就应该对设备做一个更换试验,确保设备零件更换工作的切实可行。其实,像发电机、燃烧器、鼓风机等零部件出现故障时完全可以通过修理来恢复其技术性能的。因而,这种维修方法不当不能排除故障,且更有可能随意更换了本不该更换的零部件,增加企业维修成本。因此,维修人员在维修设备时应认真分析并判断故障发生的原因及发生部位,对某些技术性能可以修复的零部件尽量要采取修理的方法,切忌不可盲目通过更换零部件的做法来维修设备。 1.3未检测零部件配合间隙 在实际设备维修工作中,部分维修人员未对零部件配合问隙进行测量,以致机器在投入使用时会出现漏油、漏气、轴承早期磨损或烧蚀、柴油发电机启动困难或爆燃、柴油发电机烧机油、机件撞击、活塞环折断等事故。 因此,为避免因零部件配合间隙不当引起的机械轻微损坏或严重损坏事故的发生,维修人员在柴油机维修过程中应遵循各类机型的要求,对气门杆与气门导管配合间隙、轴承轴向和径向间隙、主从动齿轮啮合间隙、柱塞余隙、气门间隙、活塞与缸套配合间隙、活塞顶隙等零部件配合间隙进行测量,并及时调整或更换不符合间隙要求的零部件。 1.4盲目安装零部件 在维修设备时,一些维修人员在未完全了解和掌握一些零部件的结构和安装注意事项时就按个人主观意见进行安装,因此常常出现零部件装反的情况。而有些零部件的装配都有着严格的方向要求,只有安装正确才能保证零部件的工作正常。当零部件装反时,将导致设备不能正常工作,零件早期磨损,设备损坏等。因而,维修人员在装配零部件时,一定要掌握发动机气缸衬垫、传动轴万向节、离合器摩擦片盘毅、喷油泵柱塞、挡油圈、止推轴承、止推垫圈、止推垫片、风扇叶片、活塞环、不等距气门弹簧、发动机活塞等等零部件的结构及安装方向要求,切忌不可盲目安装。 1.5维修观念不正确 维修观念不正确主要是指一些设备维修人员在维修设备时认为应急措施是万能的,以“应急”替代“维修”,如人为调动喷油泵的供油量或调高喷油器的喷油压力等应急方案来促使柴油发电机“有劲”;以“焊死”的方法代替维修等等现象。然而这些不正确的维修方法往往都是治标不治本的,不可长期使用。因此,维修人员应引起自身注意,采取正确的维修方法查处故障发生部位并排除故障。 2、设备维修材料与配件方面存在的问题 2.1未检查新零件的质量 在维修设备时,一些维修人员未在更换配件前对新配件进行技术检查就直接安装在设备上,由于目前市场上销售的零部件有些可能存在假冒伪劣或因库存时间过长而性能发生变化等现象,以致装配未经检测的零部件的设备在使用时常常发生故障。因此,维修人员在更换新配件前一定要对其外观及性能进行检查测试,避免一些不必要的麻烦。 2.2配件型号不对称 在设备维修过程中,有些维修人员普遍存在零件只要可以安装就行的观念,在未全面了解机械结构和原理的情况下就选取一些与设备型号不符的零配件,如用残次品代替合格品、用钢筋或旧螺栓代替圆柱销、用铁丝或铁钉代替开口销等等,这些配件代用的现象应急是可以的,但不可长时间使用,不仅质量无法保证,而且还会影响设备的安全和技术性能。因此,维修人员在更换零配件时应尽量选用原装型号的配件,切忌不可错用或代用其他型号的配件。 2.3垫片使用不规范 设备零部件配合面问使用的垫片种类有很多,而且每种都有其自身不同的功能,如有些可防止零部件配合面间漏油、水、气、电,有些可起紧固防松作用。而在维修设备时,维修人员随意使用垫片的现象普遍存在。垫片的不规范使用将导致零部件配合面间发生漏油、漏水、漏电、漏气:螺栓、螺母等自行松动、脱落等影响设备正常使用的现象的发生。因此,维修人员应按使用时机和场合来选择相应的垫片。 三、结论 综上所述,我国石油化工设备维修行业在维修方法、维修观念、维修使用的零部件等方面还存在不少问题,维修人员应加强自身技能的提高,并规范自己,在维修设备时要根据故障现象认真分析判断故障原因及部位,切忌不可盲目大拆大卸,盲目更换零部件;而在更换零部件时要先检查所要更换的零部件,尽量使用与原装型号相配的零部件,并注意检测零部件配合间隙及零部件的装配方向。另外,为保证设备使用的可靠性,延长设备的使用寿命,企业应定期维护并保养设备,定期清除零部件表明的油污及杂质等。 石油和化工设备论文:石油化工设备腐蚀的防护与监测 摘 要:随着我国经济的飞速发展,对石油的需求日益加大,然而,石油化工设备的腐蚀不仅影响到石油的日常输送,还给相关化工石油企业造成巨大的经济损失。这就需要相关人员充分认识到石油化工设备腐蚀的防护与监测的重要性,加大研究和总结了不同介质、不同环境的工况条件下,设备腐蚀的规律,切实地防护与检测石油化工设备的腐蚀。本文主要是对我国石油化工设备腐蚀的防护与监测现状进行探讨分析,并提出了相应的防护与检测措施。 关键字:石油化工 设备腐蚀 防护与监测 策略 腐蚀现象在各行各业普遍存在,并给国民经济带来巨大的经济损失,尤其是石油化工行业,由于在石油的开采和冶炼的中需要用到各种各样的机械设备,加上这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等原因,在设备使用过程中经常会发生腐蚀现象,直接影响到石油化工行业的正常运作,还会造成环境污染、人员伤亡、资源浪费、阻碍新技术的发展等后果。因此,这就需要相关部门必须重视对石油化工设备的腐蚀研究,不断探索化工设备腐蚀的原因和规律,对机械设备进行合理的结构设计,正确选择与使用材料,并选择最佳的腐蚀预防措施,对提高石油化工设备的使用过程中的安全性、可靠性以及经济效益具有十分重大的意义。 一、石油化工设备腐蚀的原因探讨 1.造成腐蚀破坏的外在因素 1.1介质温度的影响。研究表明,石油化工设备所处工作环境中的压力越高,温度越高,腐蚀越快,由于腐蚀现象的产生是一种电化学反应行为,一般情况下,温度越高越其扩散速度增大,电解液电阻下降,越利于其反应,每升温10℃,腐蚀速度增加1-3倍。 1.2应力及疲劳的影响。应力及疲劳是产生腐蚀现象的重要因素。石油化工设备在加工过程中容易形成应力与疲劳,尤其是热加工的组织应力和冷加工的变形应力。在石油化工设备的使用过程中,随着应力和疲劳的产生,在一些综合因素下将会引起金属内部的扭曲,加剧微电池腐蚀,从而降低了该部位的电极电位,形成腐蚀破裂,降低石油化工设备的使用寿命。 1.3腐蚀性介质的影响。在石油化工设备使用中,其周围存在许多如酸、碱、盐、水、氧等腐蚀性介质,将与设备接触面进行反应,或者加速了设备表面的腐蚀反应,这是产生腐蚀的主要原因之一。 2.造成腐蚀破坏的内在因素 2.1零部件的表面越粗糙,越易腐蚀。通常情况下,零部件的表面越粗糙,越易腐蚀,粗糙的表面使得设备与外界的接触面增大,有利于如氯离子等的渗入,为石油化工设备部件产生点蚀提供先决条件。 2.2金属的晶粒越尺寸大,腐蚀越快。金属的晶粒越尺越大,越容易产生晶间腐蚀,并且其各项力学性能较低。 二、石油化工设备腐蚀的防护与监测策略 1.正确选用材料 对于石油化工设备的防护材料的选择,必须正确地选用材料,从源头上提高设备的防腐能力,因为材料的物理与化学特性关系着石油化工设备装置的可靠性以及使用寿命。由此可见,合理选材对于石油化工生产意义重大。一般情况下,耐腐蚀材料主要涉及到非金属材料和金属材料这两类。对于非金属材料的选择,大多是用于黑色金属的防腐措施,通过喷漆、涂层等方式涂在设备表面,防止设备与外界的接触而起到防腐效果;而对于耐腐蚀金属材料的选择,必须充分考虑到石油化工设备的结构与类型,根据这些参数来选择防腐蚀金属材料,同时,还应该根据介质的性质、压力和温度以及产品的要求和材料的价格与来源等,选择最优的金属防腐材料。 2.金属化工设备表面的防护 设备表面的防护是目前应用最广泛的化工石油设备腐蚀防护措施,这种方法是在采用牺牲阴极保护法,采用电极电位高的金属在石油化工设备表面上覆盖,如热浸镀锌、镀铝等,从而有效地避免金属与腐蚀介质的直接接触,避免了基体与介质发生电化学反应,这些表面的覆盖层可有效的防止金属的腐蚀,这是在石油化工生产中常用的防止腐蚀的方法。具体操作是在金属表面添加金属镀层或者非金属涂层,但是要根据覆盖层物质的特性以及使用的环境有效的选择才能更好的防止腐蚀。 3.设计石油化工设备时要考虑到防腐蚀 对于石油化工设备的防腐蚀,必须给予高度重视,并要从设计石油化工设备开始,将防腐蚀贯穿于整个石油化工设备设计阶段,充分考虑到有关腐蚀和腐蚀控制的问题,对化工机械设备进行最优化设计,从而设计出性能好的石油加工储藏设备。一般情况下,防腐蚀设计主要包括化工设备的结构与布局,石油化工设备的选择,设计防腐蚀保护措施等,这些不仅仅与设计技术相关,还应与设计者的考虑问题有关,所以在石油化工设备的设计、制造以及安装过程中也要考虑到腐蚀的问题,切实地防止石油化工设备的腐蚀。 三、石油化工设备安全运转的监测方法 1.装置故障的诊断方法 对于石油化工设备故障的监测和诊断,必须重视设备在运转过程中和停工状态下进行的监测和诊断。例如,对于石油化工设备出现全面腐蚀的情况,由于其腐蚀产物——锈层,具有抑制腐蚀的作用,腐蚀速率逐渐下降,在在酸性环境腐蚀中,膜不稳定,宜采用腐蚀减薄遵循抛物线法则,即采用超声波探伤测定板厚,从而到达监测腐蚀的目的。但是,现有的许多腐蚀监测的方法都有一定的适用范围,而且检测精度也相差较远,需要慎重选用,甚至有的尚未工业化应用。例如,不锈钢应力腐蚀开裂,在现有的技术条件下,若要精确测量其开裂深度是十分困难的,有时只好等到发现泄漏才停工检修,不利于石油化工企业的正常运作以及经济效益的提高。因此,在对石油化工设备安全运转的监测中,导致故障的发生常常是材料变质和腐蚀等的化学现象与机械现象(疲劳和破坏)等相互作用,相互影响而形成的,这就需要相关人员在监测过程中必须进行合理、综合地考虑。 2.影响安全运转的故障分类 研究表明,我们可以将石油化工装置运转过程导致的故障大体上分为设备故障和工艺故障这两大类。其中,工艺故障将会使得石油化工设备的整体性能下降。由于其在运作过程中由于传热管结垢,甚至堵塞管道,使得液体流量下降。例如硬度高的循环冷却水只要接触到60℃的传热管,分离性能下降,便会析出碳酸钙垢塔板结垢,产品收率降低;而设备故障,如泄漏现象,由于酸液对不锈钢全面腐蚀,疲劳开裂,应力腐蚀开裂等。发生全面腐蚀的pH值界限:如SUS304的PH约为2,SUS316的pH约为1.5。当然,大多情况下是由这两种故障是交织在一起的,因为,在设备运行过程中,不可避免地出现异常反应而造成局部过热的情况,从而导致设备管线变形,甚至破裂,使得设备的泄漏也会导致产品的污染。因此,在进行石油化工设备安全运转的监测时,必须深入探讨影响安全运转的故障种类,根据不同的故障种类提出与之相适应的监测模式与方法,只有这样才能切实地提高石油化工设备的监测水平。 石油和化工设备论文:石油化工设备的安装管理研究 摘要:随着市场经济的不断发展,石油化工工程施工技术发展迅速。其中化工安装工程施工作为石油化工工程的基础尤为重要。本文主要探讨了石油化工安装工程施工的质量控制,并系统地研究了石油化工工程的造价管理问题。 关键词:石油 化工 质量监控 设备是石油化工企业进行生产的重要物质条件。石油化工企业的生产自动化水平高,生产连续性很强,呈现出高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀、易中毒等诸多特点。如果设备发生了安全问题,就会出现装置运转不灵,甚至导致停产和火灾爆炸或人身伤亡等重大事故,必须引起广大石油化工企业管理人员的重视。 1.石油化工企业的设备管理发展现状 石油化工企业的设备管理经过了长期的实践、摸索和总结,发生了显著的变化。本文从以下几个方面探讨。 1.1 设备的可靠性能大大提高,有效延长了装置的运行周期 近些年,石化企业把生产装置的长周期运行工作放在企业工作的重点,摒弃了长期沿用的“一年一大修,大修保一年”的旧式做法,逐渐转变为“两年一修”,努力缩小和国际大型石油化工企业运行周期的差距。伴随装置运行周期大大延长,由此也使装置的有效生产时间显著增加,这样一来,节约了大量维修成本,提高了企业的经济效益。延长装置运行周期,努力提高装置的运行水平,增强与国家重要石油公司的竞争能力。 1.2 既能展现行业特点,又能博采众长 随着改革开放的不断深入发展,国内大量引进成套装置及设备,还包括大量工业发达国家在设备维修和管理工作上取得的重要理论成果,比如美国的“后勤学”、“PM”,日本的“全员生产维修”和欧洲的“设备综合工程学”,还有瑞典的以状态检测为基础的“状态维修”等,都为中国石油化工企业的设备管理提供了可参考的理论和经验。在努力学习国外现代设备维修和管理经验的过程中,中国石化企业也需要依据中国的国情,从企业的实际需要出发,博采众长,选择适合自身发展的管理方式。 1.3 设备维修方式得到丰富、设备管理的内涵获得深化 目前,大多石化企业的装置仍然实行以时间为基础的计划维修,但是为了降低过剩维修造成的损失,单机设备多是实行状态维修。维修方式也逐渐从传统的计划维修转变为计划维修和状态维修相结合,逐渐向状态维修和预知维修发展。这一方面源于状态检测和故障诊断技术水平的不断提高,另一方面则归功于维修工具和仪器的丰富和完善。这些工具和仪器为管理人员随时了解和掌握设备的劣化程度提供了条件,管理人员才能预先采取预防和排除故障的措施。 2.有关石油化工设备安装管理的几点建议 2.1 重视设备开箱检验工作 设备的检验工作是安装管理的重要环节,其中包括工厂验收与商检用户验收两方面。其中工厂验收是在厂家制造时即完成,主要检查设备的制造及装配情况,有条件的情况下应现场对设备进行性能测试,如果在检查中发现问题,需作好记录,并与制造商沟通解决,但是不能以此作为买方验收认可的依据。工厂验收的目的在于了解设备的制造质量,避免在现场使用时发现重大问题,难以弥补。一般开箱检验与商检应合并进行,当设备到位后,买方联系设备厂家、商检局及保险公司共同验收。首先,检查设备的外包装是否完好无损,如果发现有问题的箱子应先开箱检查,查看设备是否被损坏,然后再检查其他箱子;在开箱验收时,应根据装箱清单对数量、实物等进行核对,检查外观质量,并做好记录,再由参与验收的各方签字。 2.2 做好技术交底工作 技术交底工作是对石油化工设备运行方案的具体化,技术交底内容主要包括设备的施工方法、检验标准、施工中应注意的问题、遇到问题需采取的措施或者应急方案等。在技术交底过程中,应明确怎么做、什么时候做、谁来做等具体内容。例如,在某个石油化工设备的安装过程中,系统中存在高压系统和低压系统的区别,由于交底工作不彻底,造成高压系统中的大量法兰连接垫片,本应使用高承压度的钢制垫片,结果使用了低承压的石棉垫片,造成打压试验中连续失败,只好返工更换大量的法兰垫片,造成大量的人力、财力浪费。 2.3 提高管理人员素质 随着石油化工建设的不断发展,技术含量越来越高,若想做好设备的安装管理工作,对管理人员提出较高要求。应具备及时发现问题的能力,积极采取措施解决,提高设备运行的稳定性与安全性。具体来说,作为石油化工设备的安装管理人员,应掌握基本的设备技术与工程经济等方面专业知识,同时具备丰富的工作经验,可对设备的安装工作实现有效监督管理,并提出建设性意见。同时,要求管理人员具备较强的组织协调能力,帮助工程各方完成建设任务,保证工程顺利开展。 2.4 加强与外商专家的协调管理 对于进口的石油化工设备,根据合同约定,应该在设备的安装调试阶段,由外商技术专家亲临现场指导,这就需要现场工作与外商指导相结合,主要做到如下几点:①根据现场施工的实际情况,制定详细的安装进度规划与安装方案,并协调好外商专家的入场指导时间,将经过翻译的技术资料交付相关部门,做好安装准备工作;②当外商专家进场后,应首先做好技术交底工作,再由双方协商决定设备的安装时间、调试时间等。定期在现场召开工作会议,总结设备的运行状况,探讨安装或运行中存在的问题,并布置下一阶段的工作目标,确保安装进度。对于每天工作中的具体内容、质量情况、进度及存在的问题、处理方法等应做好中英文记录,并由双方代表签字认可;③与外商专家建立和谐关系,加强配合,充分调度外商专家的工作积极性,以便顺利完成设备的安装与调试任务,遇到问题也可妥善解决,提高安装进度与安装质量;④加强吸收外来设备的使用技术,为了更好的对设备进行操作与维护,在设备的安装调试期间,应组织操作人员、维修人员等参加外商专家的现场培训,如果存在疑问及时提出,共同完成设备的操作手册与维修手册,确保今后设备的稳定运行。 2.5 建立科学的设备维修制度 在石油化工设备的预防与维修工作中,制度是其重要保障,其中包括设备的安装管理、设备开动及相关维护人员的管理等。通过建立科学的设备维修制度,是实现设备运行状态检测及故障诊断的基础。由于当前石油化工设备的现代化技术水平较高,因此在设备管理中应树立全面管理观念。在设备综合工程学中,将设备从设计到使用、再到淘汰、再设计的过程作为系统性的研究管理对象,运用运筹学、管理学、工程学、价值工程、质量控制及信息反馈等相关理论,建立与设备管理相关的各种有机系统。尤其在石油化工设备的安装管理中,提高操作者对设备的日常检查与保养意识,也是十分重要的工作。由于在石油化工生产过程中,很多故障的发生都是人为因素所致,因此有关设备的故障预防与维修工作,应提高对设备开动及维修人员的管理与培训,其中包括建立各种规章制度,提高对设备操作者与设备维修者的工作要求,完善考核制度等。只有通过合理的管理工作及制度约束,才能对设备的安装使用实现系统化、规范化、科学化。而通过有效的考核与奖惩政策,可极大调动相关工作人员的积极性,自觉做好设备管理工作,提高工作效率与工作质量。 石油和化工设备论文:石油化工设备维护中RCM的应用分析 对于中国的石油化工产业来说,引进先进的科学技术是产业发展的必然要求,RCM维护技术更是走在了应用的尖端。我们可以在技术引用中看到我国石油化工产业的进步和发展。 一、RCM的有关内容及其作用 RCM是建立在风险和可靠性方法的基础上,并应用系统化的方法和原理,系统地对装置中设备的失效模式及后果进行分析和评估,进而量化地确定出设备每一失效模式的风险及失效原因和失效根本原因,识别出装置中故友的或潜在的危险及其可能产生的后果,制定出针对失效原因的、适当的降低风险的维护策略。 1.RCM的产生与研究过程 RCM的中文意思是“以可靠性为中心的维护”,在上世纪60年代末期,美国的航空研究领域已经开始了对RCM维护模式的探索。直到1991年,英国的Aladon维护咨询有限公司才以RCM研究成果为基础,为RCM重新定义,亦是今天RCM的定义——一种用于确保任一设施在现行使用环境下报出实现其设计功能状态所必须的活动的方法。 2.RCM与传统设备维护的分别 2.1 在设备故障方面上,传统维护认为设备的故障与设备的使用时长是有关联的,定时维护能减少故障的发生;RCM模式认为故障与设备使用时间没有直接的关系,定时维护也不一定能有效阻止故障发生。 2.2 故障问题上,传统模式认为设备是没有故障潜伏期的;而RCM模式则认为设备都有故障潜伏期,能通过检测手段来预防故障。 2.3 预防性维护问题上,传统观念认为对设备进行预防性诊断维护能提高设备的性能,降低设备的故障风险,能做预防性维护的都做;RCM观念则反对传统观念的说法。 2.4 维修人员选定上,传统模式认为制定维修方案的应该由专业的维护人员制定;RCM模式则认为,维修方案应该由维修人员和操作使用人员共同研究制定。 3.RCM在我国的石油化工产业中的应用 RCM的应用广泛,开始主要应用在航空、军事、核设施、铁路等领域上。随着国家的生产力水平上升,以科技为代表的生产力更是得到了关注。我国的石油化工产业引进RCM维护技术,能有效地对石化设备进行风险分析,对不同的设备制定出高效率的维护策略,大大减少了传统模式中耗费预防性维修的费用,提高了设备的运作性能,记录了设备的维修情况和问题解决程度,使石油化工产业更具科技化。 二、RCM在石油化工设备维护工作中的应用 石油化工的设备需要日常的维护和管理,RCM维护技术的应用和发展是石油化工的维护人员和管理人员在操作过程中更加有效率、有步骤。而石油化工设备中,涉及到动置设备和静置设备两种,现就动置设备展开论述。 1.石油化工中的动置设备 动置设备指的是,在石油化工生产中,用于运送液体后提供所需压力与流量的泵里和运送气体时提供压力与流量的压缩机类。按照泵类和压缩机类的工作原理,又能将两者分为速度式和容积式。速度式又能分为叶片式和喷射式。叶片式之下还可以再分为离心式、混流式和轴流式,以离心式为最常见的模式。而容积式也可以分为回转式和往复式。 2.操作动置设备时常见误区及处理方法 石油化工的设备都是先进设备,但往往会产生一系列的设备故障和操作问题。常见问题有五: 2.1 离心泵抽空。对于离心泵抽空的处理方法,可以尝试排净泵内的气体;开大入口阀或疏通管线;提高入口压头;降低介质温度;适当降低介质粘度和联系钳工打开清理。 2.2 离心泵轴承温度升高。处理方法有:加注润滑油;更换润滑油和根据要求适当减低负荷。 2.3 离心泵震动。处理的方法如下:排净泵内气体;提高吸入压力;检查叶轮并紧固;消除杂物;修正动平衡;更换转动轴;更换轴承或调整间隙;消除共振。 2.4 泵出口压力超标。方法:开大出口阀或检查修理出口阀;查找原因减轻出口阀压力;更换出口压力表; 2.5 密封泄漏。处理的方法如下:联系钳工修理机械密封;更换填料或压紧压盖。 3.动置设备的日常维护 石油化工的设备具有高度的技术性和科学性,对于石化设备的操作使用有关部门应对应制定操作和维护设备的要求与程序,力求做到保护设备,积极工作的形势。而对石油化工的设备,日常保养有以下几点:检查好各封面有否泄漏情况;冷却系统和密封润滑系统是否在通畅的情况下运作;设备的压力、温度是否在合适的范围内;运转是否震动;安全性能是否无碍;排净系统中有否清洁;联轴器、安全罩有否松动等等。 我国的石油化工产业正处于上升时期,在进步中要不断积累经验,借鉴外国的先进技术,学习一些能提高效率的生产方法。RCM维护模式在石油化工中的运用,无疑是开创了中国石油化工产业新的时代,科技就是生产力,这就是一个真理,运用科技提高生产力,更加符合我国社会主义创新思想的新潮流。在发展新产业和巩固旧产业的过程中,我们不能固步自封,勇于尝试,勇于创新,这样才能打造更好的经济环境。 石油和化工设备论文:石油化工设备化学清洗系统工艺设计 石油化工设备所制成的污垢是一种很普遍的现象,这些污垢直接影响了生产效果,导致设备的使用寿命降低,因此化学设备的清洗不仅仅是技术问题,更是经济问题。本文结合石油化工设备污垢的清洗问题进行探讨,明确指出设备污垢给整个生产过程所带来的后果,以及化学清洗的重要性,并为其制定了合理而又完整的清洗方案,进一步探讨了化学清洗系统实施的工艺流程。 一、化学清洗技术的概述 1.化学清洗技术的内容 石油化工设备的清洗技术目前有两大类,一种是化学清洗,另一种是高压水射流清洗。目前市场上高压水射流清洗技术发展的最快,国内外对工业设备的清洗主要采用固体清洗剂,尤其是有色金属设备的清洗。这种固体清洗剂主要以氨基磺酸为主要原料,加上表面活性剂、缓蚀剂等配制而成,再使用时需要兑水。这种固体清洗剂具有使用方便、存储安全腐蚀性小等特点。 2.化学清洗的重要性 长时间的污垢积存,直接会影响设备的生产,更会导致化工设备的使用寿命,化工设备的清洗有利于生产效果的提高,可以提高生产量,更有利于设备的维护,经常为设备进行化学清洗,这样不仅可以改善技术水平,更能解决经济问题。 二、化学清洗的具体方法 1.化学清洗的主要原理 化学清洗是用一种或多种化学药剂与水溶液,按照清洗结果总结的工艺条件、配比和程序,通过清洗泵、管道等与各清洗装置组成临时的清洗系统,从而消除附着在装置内侧的各种污垢。主要原理就是利用化学药剂对污垢的溶解作用,生成可溶性盐后随着清洗液流出,同时反应生成的污垢可以起到疏松作用,进而加速污垢的清除。 2.清洗方案的制定 每一个设备在进行化学清洗之前,要对设备进行全方位的检查,更要制定适合该设备的清洗方案。对设备的检查主要包括:材质与规格、所生产的物料性质、所使用的年限以及日常水温状况等。对污垢的检查主要包括:污垢的种类、污垢的化学成分、污垢形成的速度等。对清洗的设备有一定的了解后,再做具体的清洗方案。 3.清洗工艺的选择 明确所使用的清洗剂后,还要根据实际情况选择正确的清洗工艺,清洗工艺主要包括浸泡式和循环式两种。浸泡式主要就是将所要清洗的装置或设备,放入清洗槽中用清洗液浸泡,达到清洗要求后,再用冲洗的方法将其冲洗一遍;循环式主要指用清洗泵将清洗槽内的清洗液注入清洗设备内,进行循环清洗。然而,随着科技的发展,近年来又出现了一种新的清洗方法,就是喷射清洗,它适用于较大设备的清洗中,如:罐车、船舱等等大型设备,具有清洗效率高、质量好等特点,而且清洗剂用的相对较少,这样既节省资源又安全可靠。 三、各类设备的清洗方法 1.空气冷却器 空气冷却器是石油化工企业中最常见的设备,该设备的表面多为翘片状,污垢也是常见的。该设备的翘片材料多为铝,在清洗的时候要注意缝隙的腐蚀;如果不采用有机清洗剂,除污时最好用硝酸,除油时不要用强碱;由于空气冷却器的特殊结构,不能对清洗液进行循环利用,需要制定特殊的设备,在清洗时要注意安全,防止清洗剂对人员造成损伤。针对使用多年的设备我们制定了化学清洗方案:水冲洗碱洗水冲洗酸洗中和水冲洗。其中碱洗阶段所用的清洗剂主要为碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠及活性剂;酸洗阶段的清洗剂主要为硝酸和缓蚀剂;中和阶段采用碳酸钠。空气冷却器在清洗时,要连接好循环路线,严格按照清洗方案进行操作。 2.冷凝器 冷凝器可以使汽轮机排汽冷却凝结成水,并在其中形成真空的热交换器。它主要应用于发电厂、石油化工厂的凝汽器、换热器的钛管、铜管的快速清洗。该产品采用先进的PIG清洗技术,用户无需购置高压泵,采用发电厂常用的6~8kg/cm2的压缩空气和水,即可对管子进行快速、彻底的清洗,清洗子弹又可重复使用。 3.换热器在线清洗 各石化公司的循环水系统换热器数目很多,按惯例在清洗时要将这些换热器进行拆卸,对其体内的附着物进行清洗,这样不仅浪费时间,而且又浪费精力。然而,在1990年,辽化公司化工一厂在对换热器进行清洗时,采取了不停车在线清洗,主要针对附着物采用新洁尔灭、过氧化氢等化学药剂进行处理。通过对清洗过程中的浊度、总铁以及清洗前后换热器出入口水温变化等的监测,各项指标明显好转。经过层层实验,通过杀菌效果,清洗除垢等工艺流程,有效地清洗了大量污垢,并取得了显著的效果。 4.大型装置使用前的清洗 新的装置在使用前都要进行系统清洗,主要就是清洗制造、运输、安装过程中所产生的杂质。主要的清洗流程为:水冲洗脱脂酸洗漂洗钝化最终漂洗。脱脂阶段采用碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、洗涤剂,高温运作;主要在于酸洗阶段,采用柠檬酸及缓蚀剂。清洗过程中要严格监控,使清洗达到最终效果。 四、结束语 石油化工设备化学清洗是一个系统工程,其中的工艺是纵观全局,着眼整体的,利用所学的科学技术,从而使运作系统得到协调并相互配合。而化学清洗是一种新兴的技术,采用先进的工艺及系统工程等方法,进行优化分析,从中找到实现目标的途径,使清洗工程达到有效完善。在化学清洗的领域中,一些清除油垢、污垢等有机清洗方案正在试验中,我们相信,新的方案在新的世纪一定会取得快速发展。 石油和化工设备论文:石油化工设备防火策略探讨 石油化工行业是现代社会经济发展的支柱产业之一。石油化工产品的生产流程和工序复杂、设备种类繁多、工艺操作要求严格,产品涉及面广,我们日常生活中对石油产品的需求量大。因此,从事石油化工行业的企业也越来越多,其生产控制参数多且苛刻,包括运输、生产等。石油行业又是一个高风险的行业,生产过程中涉及易燃易爆,易发生火灾造成重大事故的几率较高,那么如何保证生产过程中的安全性,降低安全隐患,是石油化工企业首当其冲需要解决的问题。以下我们从石油化工设备的安全探讨防火防爆策略。 一、石油化工设备 石油化工设备具有能承受高温和高压、低温和高真空度以及存放易燃易爆、有腐蚀性、毒性等物质的性能,其设备大型化,生产作业具有连续性,高度自动化的生产过程,因此,一个很小的安全隐患就可能酿成大事故,个别事故影响就能牵一发而动全身。也这是因为石油化工行业的高风险特点,对石油化工设备的防火防爆的检查、设备正常运行的维护和管理,以及对专业人员的工作素质和安全意识都提出了严格的要求。石油化工设备发生事故的概率比较大。石油化工设备,按其形态通常分为静设备和动设备两类。 1.静设备 静设备主要是指容器类设备及所有管道系统。石油化工装置的容器设备大都是压力容器,按压力容器在生产工艺流程中的作用原理可分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器。反应釜、分解塔、合成塔等属于反应压力容器,原油在这些设备当中被进行脱硫、分解等处理。热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器属于换热压力容器,在这里被进行裂解、深冷分离等。 2.动设备 动设备是指有机件进行连续的有规律运动的设备。动设备种类多,包括介质的输送,流体的加压或减压,介质的机械分离及混合,固体的粉碎及造粒。 二、石油化工设备的防火策略简述 1.加强防火安全管理 管理就是效益。防火安全管理是一个石油化工企业保证生产安全最基本的管理机制,这是整个企业安全管理过程中最重要也是最需要明确责任的管理工作。其工作重点就在于石油化工企业在选择石油化工设备的时候要注意其设备的性能、质量,还要有完善的管理机制,例如消防管理机制,要落实到个人各岗位职责,对各岗位要设置消防安全责任人,石油化工企业还应将石油化工设备易出现安全隐患和需要经常进行维护的地方作为防火安全的重点部位。这使用石油化工设备的生产区要有一定的消防装置,并且还有贴有警告语或加防警示牌。 2.加强对石油化工设备防火检查,并且要在企业内部明确分工和人员配置情况 要消除石油化工设备的火灾隐患,首先要在企业内部明确个人分工和人员配置,对整个套系的石油化工生产设备分部分加派人员进行检查和维护。石油化工设备的防火检查和设备清洗维护等都应由石油化工企业内部配备专职消防管理人员和技术人员组成,这样有利于及时准确发现火灾隐患,还要不定期对这些人员进行技术和防火培训。其次因为很多安全隐患不是肉眼就能发现的,很多都是石油化工设备内部出现问题,这就导致无法及时察觉。最好多运用高科技产品对石油化工设备定期检查,例如可燃气体检测仪、红外线测温仪等,利用科学技术手段再结合日常的防火检查,就能及时发现火灾隐患,并且及时采取有效措施消除安全隐患。很小的安全隐患随时可能引发严重火灾爆炸事故,要在发现火灾隐患的第一时间内对石油化工设备进行整顿,并再次做好防范工作。 3.要制定一系列机制,明确石油化工设备的重点防火处 针对石油化工行业和石油化工行业的特点,有针对性的明确其防火重点和检查内容。首先是对石油化工设备的检查,再每次石油化工设备使用后,对其静设备和动设备的各个部件进行质量大排查,看其装置是否有变动,周围防火灭火设置是否完好,是否可以随拿随用,例如石油化工设备的各个运输管道是否存在跑跑、冒、滴、漏现象,若发现有此现象要及时处理,之后还要对其安全隐患进行记录和再次调查。还要观察在石油化工设备整个生产过程中,操作工艺的改变以及改变后其安全隐患是否存在。应急情况下,石油化工设备的紧急阀门或者紧急开关是否便于连接,其本身的损坏程度如何,是否完好可以随时投入使用。还要对所有参加石油化工设备生产作业的人员进行检查,看他们是否有违反安全规定的现象。还有一项要特别说明,就是在工作车间等地点的消防安全设备和消防安全措施的存在情况和使用情况。对石油化工设备的生产过程中存在的危险反应、不良流程和生产条件的安全技术措施药不断的完善,保证其健全合适。当装置产生异常反应或反应设备压力突然升高时,所预留的应急处理措施要得当,使用的各种降压降温的设备能正常运转,保证石油化工设备安全有效的进行生产。在存放石油化工产品生产原料的地方要放置符合规定的灭火装置,还要经常对这些材料进行检查,看数量是否复合记录,是否有破损。最后要做好检查记录,多多总结。 4.定期开展灭火和应急疏散演练,增强火灾防范意识 定期组织防火应急疏散演戏,不仅仅是做表面上的工作,减少财产损失,更重要的是关系到人员的生命安全。由于石油化工企业生产设备以及所使用物质的火灾危险性,决定石油化工设备火灾的条件多种多样,其爆炸危险性严重、灭火难度大易造成人员伤亡等特点。因此从自我做起,提高石油化工设备火灾防范意识也是有效控制其安全隐患的措施。 三、总结 针对石油化工行业的特点以及石油化工设备、生产原料等特性,分析了几项防火措施,不能看出,石油化工企业中防火防爆是企业良性发展的重要因素,也是一个石油化工企业应十分重视的安全问题。石油化工设备在整个生产过程中起到了决定性的作用,因此,石油化工设备的安全运转往往就能决定整个生产的安全,这不仅仅关系到财产安全,更关联了企业内部成员的生命安全,因此,石油化工设备防火措施这一内容在各企业间应加强完善,当成重中之重来看待,提高安全意识,有效防止火灾。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油和化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油和化工设备论文:型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
机械制造论文:机械制造企业财务成本管理的论文 一、现状 我国众多机械化制造企业存在的一个普遍现象,都是一些大龄的职工工作,没有青年血液注入,整个企业的工作没有激情,生活没有活跃度。 二、现今机械制造企业存在的问题分析 机械制造企业的一个很明显的变化成本上由于财务管理没有及时更新本该可,导致产品成本居高不下,不能够得到良好的效益。虽然在现在社会改革开放的有力条件下,许多的企业进行了扩张和一个升级,但是对于机械制造的企业却是缺乏了应该有的活力,企业制度陈旧,管理方式单一,这些都导致了机械企业制造企业接近了发展的边缘。存在有以下的一些问题来具体分析一下。 (一)在资金的账目记录上存在严重问题 由于机械制造企业的管理不善,导致了招收的会计的工作技能不过关,不能够快速,有效的管理好企业中该有的账目,有的机械制造企业甚至存在着会计职位空缺的这一现象,管理制度不够,监督力度不够,都导致了企业的坏账,错账居多 (二)管理不切实际,投资没有规划 现在的机械制造企业的管理仍然存在于改革之前的一个作坊式的水平上,不能够有效地规划好发展企业本来拥有的资源,也不能有效的发展创新技术,提升企业的价值,仅仅是追求的是保守,没有能够跟随时代的发展,投资上没有专业的人士介入,盲目的投入资金引进一些没有实际应用的技术,导致了资金的浪费,甚至达到了入不敷出的困难地步。 (三)资金管理存在重大问题 资金是一个企业发展的动力能否合理的将现有的资金利益最大化,是每一个企业都应该考虑到问题,但是许多机械制造企业并没有思考过这个问题,没有注意到资金运转的处理不合理性也是资金缺乏的一个重要影响因素,企业知识盲目的追求的是制造大量的成品,却没有合理有效的利用现有的资金来投入,从而导致了企业的发展时刻得不到提升,让企业的运营难以维持。 (四)费用管理无计划 许多的企业中存在着一个普遍的公款吃喝的现象,虚度偶的管理人员并没有利用自身的才能发展企业,反而是借机公款消费。 (五)成本管理不合理 在企业采集购买原材料是没有一个明确的计划,导致不能够正确的,适当的购买到所需要的生产材料,导致了许多材料的多余的废弃问题,还存在着设备维护,物资处理等等多个方面的问题没有及时的解决。 三、解决机械制造企业财务成本问题的具体方法 (一)建立一个标准的成本制度 具体为三个方面:1.标准成本。标准成本就是要求在合理的准确的估算下,对所要花销的资金数额有一个大体的估计,这样一来可以有效的控制公款吃喝等问题,也能够为下一步资金的运作提供一个参考。2.成本差异及分析。只有具体分析成本的差异才能够更有效的合理选择成本的来源地,进一步的节约成本的开销。3.差异处理。成本和产品数量计划上总会有差异,所以要计算合格差异,具体控制这个差异的波动范围,实现产品的利益最大化生产。 (二)实现财务集中制管理 机械制造企业在财务管理上,一定要设立专门的机构来统一的进行统筹安排,实现整个企业的整体的财务集中制度。在财务的运作方面,一定要招聘专业合格的会计师来进行财务账目上的一个整理,而且得对他们进行一个思想的统一培训,不能懈怠,要拿出工作激情,对财务管理的各个部门要进行一个合理有效的分配,具体的工作分配到每一个具体的科室来处理完成,这样的机制可以有效的解决财务和企业的实际管理相互交错的一个复杂局面,能够有效的改善机械制造企业在财务管理上存在的问题。 (三)实行全面预算管理 之所以要解决这个全面预算的问题,那是因为它在企业管理中有着重大的实际意义,首先能够有效的减少公款贪污的现状发生,还能够具体明确的规划处各个部门的资金上限,可以极大程度上减少部门和部门之间的摩擦,这样一来能够增加企业员工的积极性,利于分工合作。那么如何做好这个呢?就需要建立一套切合实际的全面预算管理制度。设立相应的不蒙机构对这些财务上出现的问题进行具体的解决,专门负责编制、审定和组织等工作,子公司一定要在主公司的管理下,不能够子公司脱离管理。 (四)建立财务监督制度 我们可以借鉴一些国有企业的制度,来设立一个财务总监的岗位,从专人专职这个角度上来进行机械制造财务管理的升级,然后健全完善企业的每部分的财务监督制度。 四、结束语 在当今的社会发展的浪潮推动下,无论曾经企业有过多么辉煌的历史,机械化企业都需要面临的就是在企业财务上的一个改革,模式上的一个创新,资金使用的一个明确分配,只有这样,机械制造企业才能够继续向前发展,屹立于企业发展的浪端。 机械制造论文:绿色机械制造的论文 一、选择绿色材料 在我们的生活中不乏一些产品,或性能优质,或性能普通。但是在真正的生产制造过程中,过多地考虑到产品的性能和作用,然而却忽视了最重要的一点:其对环境的影响;同时也对所用材料的再回收利用没有过多地进行考究。所以常常避免不了在生产过程中或者使用后期造成对环境的巨大影响和资源浪费。所以,材料的选择方法和选用何种材料是一个重要的环节。理应选择对环境污染尽量少、利用率高的材料,避免对环境造成不必要的破坏。在选用何种材料的时候应该在尽量满足功能的条件下选择绿色环保材料。近年来环境污染的加剧使人们的环境保护意识有了很大的转变,所以应考虑可持续发展。 二、选择绿色设计模式 在绿色设计中,我们应考虑到如下几个问题:随着社会的不断进步和发展,各方面的功能完善是现今的主要市场需求,大家会选择同价位、高性比的产品,因而也就产生了只重视工艺,不注意产品的回收利用以及绿色性。所以绿色设计就是根源,为解决源头问题,应考虑所有的因素。因此,在绿色设计的过程中,我们也应该考虑到以下几个问题: (1)产品在进行设计的时候应该考虑尽量简洁化以及可拆卸功能; (2)回收再利用设计。尽量能做到回收利用最大化,为环境保护发挥一定的表率作用; (3)产品运输方便性。总之,在设计的过程中应该加强绿色化的概念,提高回收利用率,在保证绿色的情况下也要保证企业的经济效益。 三、采用自动化模式 目前,自动化技术是最受大家欢迎的一种热门技艺,可以代替手工化的制造技术的主要性能是采用一体化的运作程序将复杂的程序简单化、系统化,可以直接用一种方式、统一步骤进行生产制造,省去了不必要的损耗。自动化模式是顺应时代要求而产生的新兴技术,在将来肯定会更加简化甚至全自动化,广泛应用于生产制造、一体化工艺、现代化生产模式等诸多方面。四、机械制造要绿色化地球上资源的不断缺乏和资源告急,引起了世界人民的广泛关注,同时也引起了各种保护部门的绿色环保意识。人们的追求也渐渐以绿色为主。绿色制造,简而言之就是,从生产到制造再到应用,后期的回收等都遵循环保健康的理念,能最大化地确保原材料和利用率的高效。这就是绿色化的重要意义所在。 四、结语 总之,在如今这个快速发展的社会中,只有顺应消费者诉求及高精度、高效率的绿色概念等,才能长久发展。现在有很多建设取得了不错的成绩,在绿化方面也取得新成绩。但在环境方面也付出了一定的代价。对于今后的发展,绿色化、自动化、机械化是未来的方向和目标,只有以之为契机,才能更加快速地发展壮大。所以,机械制造业要有长远发展,必将以降低资源耗费,发展纯净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为永恒发展奋斗目标。 机械制造论文:现代机械制造技术专业群教学的论文 一、构建高职现代制造专业群课程体系 目前部分高职院校在发展战略上基本达成共识:专业建设要突出重点、摁住底线,即通过一个核心样板专业(实力强、就业率高)来示范辐射,带动专业群(工程对象相同、技术领域相关、学科基础相近的专业)建设,实现整合资源、提高绩效、分层分类教学。 (一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群 国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。 (二)构建“基础模块+专业核心模块+拓展模块”的模块化课程体系 在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。核心牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业核心岗位的工作领域构建专业群核心课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业核心模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。 二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段 (一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件 建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益, (二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵 在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。 (三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练 针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。 (四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系 为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。 三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制 (一)校企实现资源共享,共建专业群 我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。 (二)完善教学评价,改进质量监控 机械制造技术专业群融合现代机械制造技术国家职业资格标准要求,注重能力评价,建立以专业知识、职业技能与职业素养为评价核心的开放式多元综合评价制度。强化以现代机械制造技术专业群负责人为主导,协调各专业相关管理资源,制定了柔性模块课程选修办法。在专业教学过程的关键点设置质量监控要素和指标,掌控教学过程组织和教学质量情况,实行教学全过程动态控制。 机械制造论文:关于机械制造与自动化教学改革和实践分析 高职的培养目标是为生产服务与企业管理第一线人才,实践教学是培养技术应用型人才的关键,也是高职教学的特色所在。针对高职的机械制造及自动化专业的教学,如何创建理论教学和实践教学的体系,如何提高教师队伍素质,加强实践教学,建全和完善实验教学,提高机械类专业教学质量的核心。因此,围绕机械制造及自动化专业教学改革探索,探索应用型人才的实践教学新的模式。 一、注重教师队伍素质的提高 为培养应用型人才的教学模式,教师队伍的业务素质起着决定性的作用。所谓教师的业务素质,要求教师应具备较高的教学业务素质外,还具备有高级工程业务素质。有扎实的专业理论知识和善于传授科学知识的能力,又有高级工程应具备有较强的工作实践能力,善于开发技术和吸收新的科学技术。教师自然不能要求基础专业教师懂机械类的专业知识,但却要求基础教师能了解机械装配的传动机构原理和机械设备的电气控制图等能力,同时还具备一定的动手操作能力,用新的科学技术改造旧的机械设备,开发新的产品。教师具备上述的本领是培养应用型人才的必备条件,否则教师的教学中免不了从书本到书本,理论脱离实践,教师在教学中不能熟悉地举出几个像样的应用实例。教师的工作实践能力,主要应从生产实践中获得,对于刚从事任课的教师,先要求到生产第一线进行半年上岗学习,或者下到各个实验室进行见习,同时利用余时间辅导学生实习,担任各个实验室仪器修理任务,并到金工车间进行实际操作实训,把这些作为教师应具备的素质要求。学院还安排专业教师下到厂矿企业或到有关单位参加机械设备检修和工程技术改造学习。在教学中教师结合教学特点进行充电,参加校内或校外的各类研讨班学习,尤其是参加新的学科学习。要求任课教师既能上好专业课,又能上好基础课,同时还可带学生进行各类生产实践,拓宽老师的知识面,教师能适应教学的发展,能为社会培养应用型的高职人才。 二、创造高职特色的实践教学体系 1.突出机械类实践教学的培养目标。培养具有较高层次专业技能的教育对象是高职教学的特色,但是,必须认识到培养目标不是增加几节实验课,增加几个实习课就能实现的,如何建立实践教学体系迫在眉睫。目前完善教学实训设施是各类技能课实现的基本保障,高职实践教学必须具备以下设施:金工实习车间、数控实训车间、电工电子实训中心、PLC实训车间、CAD/CAM实训中心、数控机床控制实验室等设备。另外不能忽视理论课的基础实验室:如公差与测量、工程力学、金相实验、机械原理与机械零件实验室、液压传动实验室等。这些基础设施实验室是培养学生基本专业理论和专业技能的基础,是完成实践教学的基本保障。根据机械工程自动化专业的培养目标,制订相对独立的实践教学模式,按从低级到高级,从简单到复杂的原则把这些模块落实到整个教学过程中。如机械类专业的中、高级工技能的目标是具有较强的计算机数控编程、进行数控机床调试,安装、机械维修技能。在金工实训中,应用一个星期的时间认识数控的操作。同时进行各类典型的技能培训,如焊工、车工、钳工实习,使学生对机械类专业有一个全面了解;紧接着开设数控编程课,同时进行生产实训,解决学生操作问题。在开设机械制造和数控机床结构与维护课后,再进行五周的数控实训,解决学生加工复杂的零件和机床维护问题。最后一个学期用十五周的综合性知识运用强化训练和毕业设计。为就业打好基础。2.以机械类专业建设为龙头,推动实践教学的探索。高职教学的目标是培养应用型技能人才,如何培养应用型技能人才,各个高校都在探索中。改革是探索,改革是创新,为了理清探索思路,明确培养应用技术人才,应以学生就业为导向,以学生为中心,以能力为本位,加强实践教学,以行业为依托,坚持产学研结合、企校互动的办学模式,改革原有的教学模式。构建.五大模块的实践教学体系,通过实践教学,使学生获得较系统的机械类专业相关的理论知识和实践技能,培养和强化学生的专业综合能力。实践教学是培养学生创新意识和实践能力的重要环节,理论联系实际、培养学生掌握科学技术和操作技能的重要平台。加强操作能力和技术创新能力。3.完善实践教学机制,加强实践管理。进一步完善实验、实训室的教学管理,对实践课的安排、实施、考核;;学院汇编实验、实训教学管理;按照行业标准和职业教育特点,编写.实验实训安全操作规程;按院系两级管理职责,从而确保了实验实训教学资源的有效利用和实践教学的开展。4.建立合理性的开放性实验室。我院开放性实验室给学生提供了较大的自主学习的时间和空间,易于调动学生学习的主观能动性,培养学生的学习兴趣和创造性思维。创建各类的学科学会,学院对各个实验室进行开放。这些实验室每天课余时间都吸引着一大批的学生在实验室进行实验、实训操作,从而提高了学生的动手能力,培养了一批专业技能拔尖人才。2009年我院在全区数控车床操作技能大赛获得团体第一荣誉,首次参加全国大学生电子竞赛并取得一等奖成绩。 三、加强高职技能培训,为社会培养应用型的人才 实践教学管理与质量评价是提高实践教学质量的重要保障,它包括实践教学计划与学分制管理、实践环节教学大纲、实践教学质量考核体系、实践基地的管理模式改革等方面。应用型人才已经由过去的劳动密集型向科学技术素质型发展,第一线的生产工人,已 由过去师傅带几个月就独立上岗生产,目前的企业需要求人才是通过学校学习后,掌握一定的科学文化理论知识和技能培养后服务于企业,这就对我们高职的毕生提出了更高的生产技术的要求,除了要掌握高等教育必须掌握的科学知识文化理论知识之外,还必须一专多能,技能水平又不低于技校生和中专生,同时高职的毕业生必须具备有.多证。即有毕业证、技术等级证,计算机等级证、英语等级等。针对高职生今后就业的需要,多年来,我院每年组织对毕业生进行各种技术等级培训,凡是参加过技术等级培训的高职毕生中,科学理论水平达到企业发展的需求,技能水平又能在生产实际操作中独当一面,深受企业的欢迎,在企业中很多毕业生在短期的时间内成为企业生产第一线的骨干力量。在技术等级培训中,使毕业生明确各个工种的技术等级的要求,按照有关劳动部门国家等级标准统一规定,通过强化训练及实践,学生成为熟练技术能手,并培养和强化学生的职业意识。随着科学技术的不断发展和我国的企业用人劳动制度的变革,企业用人的劳动力科学文化素质要求越来越高,已由过去的劳动密度型向现代的科技素质型发展,生产第一线的工人已经从过去的老师傅带几个月后就上岗生产工人变为上岗就独立工作,毕业生具有一定科学知识又有操作技能的技术人员和高级管理人才,深受社会的好评。 机械制造论文:机械制造自动化节能设计的论文 1经济大发展下的机械制造业与自动化 在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。 2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念 要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。 首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。 其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。 再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。 3结语 总之,随着制造行业的飞速发展,能源的消耗问题成为各大企业竞争力提升的瓶颈,只有实现了资源的高效利用的企业才能在激烈的竞争中脱颖而出,带领企业走向可持续的发展道路,所以,机械制造与自动化作为能源消耗的主要行业,必须在产业的发展中将降低能源消耗作为其发展的重心,加强对于节能设计理念的引入与应用。 机械制造论文:试论机械制造技术课程多媒体教学的探索 引言 《机械制造技术》是机械制造专业学生必修的技术基础课之一,主要讲述有关机械制造领域的基本理论、基本知识和基本技能,是一门综述性、实践性强,覆盖面宽的课程,课程内容涉及面广,内容多而杂。由于课程内容与生产实际紧密相联,各种加工设备、加工方法、新技术、新工艺只靠传统的教学手段,如挂图、幻灯片、模型、黑板、粉笔来讲解,不仅枯燥无味,而且难以表达清楚。因此,要搞好机械制造技术课程的教学就必须进行教学改革、教学创新,作为教学改革的手段之一,教师可以制作机械制造技术的多媒体课件,将多媒体教学引进机械制造技术教学的课堂,取得了较好的教学效果。 1传统教学模式的弊端 由于受传统教育思想的束缚和片面追求升学率的影响,传统的教学模式过分强调书本知识,强调教师在课堂上的单向灌输训练,轻思维能力培养;重教师指导,轻学生主体。教师教得辛辛苦苦,学生学得精疲力尽,而培养出的来的学生是高分低能,唯书、唯上、唯名人,缺乏求新、求实、求异的创造精神。这种死板、枯燥的教学模式,不仅不能很好地对学生实施素质教育,而且严重地摧残了学生的身心健康叶圣陶先生曾经指出:现在的学校教育,不可能达到疑难有自决、是非能自辨、斗争能自奋、高深能自探的主动境界。 2新型教学模式的基本原则 现代教学论认为,学生不仅是教授的对象,而且是教学的主体这是现代教育思想与传统教育思想的根本区别。学生的主体地位,是教学的出发点、依据和归宿,是教学中实施素质教育的核心新型的教学模式的基本原则之一,就是学生主体性的素质教育,把学生从被动苦学的束缚中解脱出来,让学生成为学习的主体在教学中让学生自主地、主动地参与,充分发挥学生的能动性和积极性。而教师的主导作用,重在激发、引导和提高学生主体性,激发学生内在的学习欲望和要求,帮助学生实现从要我学到我要学,从被动接受到主动探求的转变。教师应让学生感受到学习的快乐,越学越有味,趣在其中,乐在其中,从而改变少、慢、差、费和学生厌学、弃学的现象。 3运用多媒体、构建新型的教学模式 3.1创设情境,诱发学习动机 学习动机是学生学习的内驱力,它具有指导学习方向、集中注意力和添加活力的功能。我们在教学中运用多媒体创设教学情境,激发学生的学习动机,诱发学生强烈的求知欲,吸引学生的注意力,从而从根本上改变过去的单调乏味的导入、讲解分析。我们把学生带入特定的情境之中,使学生自然而然地对课文产生兴趣,感到学习的快乐。 3.2创造最佳的教学境界,激活学生的思维 运用多媒体创造最佳的教学境界,把教材的此情此景变为我情我景,激励学生思维活跃。这样,使学生的注意、记忆、思考、兴趣、情感、意志等智力因素和非智力因素凝聚在一起,使学生的智力活动进入最佳时期,使学生灵感的火花得到较多机会的撞击,使学生的想象力得到自由驰骋,使学生的思考得以充分发展,使学生显得格外聪明、活泼,使学生感到学习几乎到了机不可失,失不再来的境地,从而提高教学效率。 4多媒体技术的应用 多媒体技术能把原来抽象的理论知识和加工工艺变得形象、具体,把零件工艺的设计、产品加工流程真实地展现在学生眼前。课件所需的多媒体素材主要应包括:模拟加工三维动画、现场加工视频、产品实物照片等 4.1三维动画、图片的应用 三维动画在课件中主要起到动作演示的作用,直观形象地对加工动作进行说明。例如,在讲解各类典型零件的加工时,可在多媒体教师上课,可以把提前做好的模拟加工给大家看,便于学生深刻的理解加工过程还可以用;3dsmax制作成立体动画,使机械零件产生移动、旋转、分离、合并等运动,学生看后感觉内容直观、生动、容易理解,改变了传统教学中的不足。学习的积极性和主动性自然会增加 4.2现场加工视频材料的收集 现场加工视频主要从三个方面去工厂专门摄制教学录像:(1)可以摄制铿削、插削、铣削、磨削加工等录像,这些视频可以详细介绍各种加工的特点以及功能。(2)针对教材中涉及的各种实际案例有目的地进行专项拍摄,如针对相应的工序,拍摄该工序的定位夹具、夹紧机构、切削机床、切削刀具及零件的加工过程等,如典型零件的加工工艺,轴累零件的加工、套筒类零件的加工、箱体类零件的加工等都可以去车间加工场地去拍摄,把每一道工序都完整的拍摄下来,这样就把枯燥的文字变成了形象生动的生产现场。(3)拍摄各种先进机床加工的片段,可以在网络上搜索,也可以自行拍摄,主要收集一些激光加工、五轴联动机床等,作为现代先进加工技术等知识点的视频素材。 4.3实物素材的收集以及模型的制作 对于教材中涉及的各种零件,应尽可能找到实物,把实物与该零件的三视图同时放到课件中,帮助学生更快更好的理解,如在讲刀具结构的时候如果没有实物或者是模型的话,只靠学生的想象很难理解刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等,而且特别容易混淆。对于某些缺乏或者是昂贵的零件可以做一些模型来代替,例如拉刀模型。 4.4提高多媒体教学质量的思考 (1)抓培训,提高教师素质:我们以计算机网络中心为主,对全体教师进行培训,高级班培训骨干,中级班培训整体,并适当安排进修提高,同时将考核结果作为教师晋级、定岗的依据记入教师个人业务档案 (2)抓现代教育技术技能,提高设备使用效率:学校要支持和鼓励教师更多使用现代化媒体,发挥多媒体技术应有的作用。 5结束语 总之,多媒体校园网络的建设给传统的学校教育带来了新的挑战,但它们不是互相独立的,而应是相互借助形成有益互补。在促进素质教育,开发学生智力潜能,优质高效地培养能够适应时代要求,适合21世纪需要的新型人才,发挥教育资源的最大效益。 机械制造论文:机械制造节能设计理念的分析 1机械设计制造中的节能设计理念 1.1设计安全环保的驾驶室 在工业生产中,运用节能设计理念设计出的安全环保驾驶室,既可以提高制作的工作效率,还可以为司机创造一个良好的驾驶环境。同时,安全环保的驾驶室既可以缓解司机驾驶的疲劳感,也可以提高驾驶的安全系数。所以,在设计驾驶室时,可以运用人机工程学的设计原理为司机提供比较人性化的服务,并且司机的座位是可以全方位调整的。在设计过程中,可以运用调动和转向的驱动器,并且它要带有电子监控装置。在设计驾驶室的操作环境时,要采用整体性、全部封闭的样式玻璃,这样就可以防止紫外线的辐射,同时,还要配置无氟环保型冷暖空调。 1.2选择低公害的机械发动机 在对工程进行机械制作时,其最大的部件就是发动机,并且发动机的质量会对工程环境造成直接的影响,因此,为了降低发动机产生的噪声,要选择比较节能环保的发动机。这样,就可以有效地解决噪声污染大的问题,从而实现了节能、降低能源消耗的目的。另外,由于发电机具有耗费油量少、排放低等特点,所以,从另外一个角度看,它提高了加工效率,有效缓解了环境污染严重的问题。 1.3液压系统的节能设计 对液压系统进行节能设计是机械设计制造中非常重要的部分,所以,要想保证液压系统能够高效运作,一定要定期清洁液压系统。同时,机械设计师在设计液压系统时,一定要严格控制液压机造成的污染,并且还要选择适合的油料。除此之外,还要将油液中所有的杂质清理干净,并且延长换油的时间,这样就可以降低液压系统出现故障的概率,在很大程度上降低了液压系统的能源消耗,延长了机械系统的使用寿命。在设计液压系统时,除了要选择合适的施工材料外,还要认真检查软管的损害度和规定时间内的报废量。 2节能设计理念的应用 2.1选择使用可回收再利用材料 在进行机械制造与自动化设计的过程中,一定要选择合适的材料。在选择材料时,一定要坚持降低自然资源消耗的节能理念,要尽可能地选择可以再生的资源和可以回收利用的资源。这样选择的原因是,机械制造与自动化在进行生产加工时,选择可以再生的资源既能够起到分解和回收再利用的作用,还可以减小对生态环境的危害,而且还不会排放出各种有毒有害的物质,有效地减少了对环境造成的污染。除此之外,在设计零部件结构时,一定要遵循“可重组、容易分配和容易分解”的原则。这样做,不但可以提高环保材料的使用效率,还能够有效避免有毒材料的使用。 2.2按照环境通用标准设计机械构件 要尽可能地延长设备的使用时间,降低设备的报废率和机械部件废弃所导致的污染处理成本。在设计过程中,在选择材料时,必须要使用环保负荷比较低的材料,这样就会降低材料的成本,并且还可以减少机械设备报废之后处理污染物质时的工作量。在机械制造与自动化的设计过程中,要遵循“重量轻、能源消耗低和延长设备使用寿命”的原则,要尽量避免使用一些容易污染环境的材料。与此同时,还要注意通用性的特征,要不断优化机械产品的设计,还要针对具体的情况适当降低机械自动化产品的质量,并要严格按照保护生态环境的原则完成机械设备的优化设计,这样才能保证其符合环境通用的原则。除此之外,还要严格按照环境通用的标准设计机械构件。 2.3根据环境需要完善制作工艺 在机械制造与自动化的设计过程中,要不断完善制作工艺,并且在选择制作工艺时,单一零件的加工要与施工现场使用的设备相互匹配,例如,锻压工艺主要包括冷锻压、热锻压等。与冷锻压方式相比,热锻压工艺可以有效提高能源的利用率,而且从施工工艺上讲,冷锻压的成本会更高,不然就会对环境造成很大的危害。因此,在以后的设计中,设计师会选择温锻压工艺施工。除此之外,还要根据具体要求有效地调整施工工序,并且要不断完善工艺,这样才能保证每一个环节都达到环保的要求,进而提高能源的利用率,实现了节能的效果。 3结束语 目前,我国资源浪费的情况比较严重,并且对人们的生活造成了一定的影响,所以,要将节能设计的理念运用到机械制造与自动化中,同时,还要使用环保、节能的材料,采用科学、合理的制造工艺,这样就能够保证机械的高效性和稳定性,同时,也能够降低设备的能源损耗。 机械制造论文:我国工艺机械制造论文 1发展现状 1.1激光技术在机械制造工艺中的应用 目前激光技术广泛应用于快速切割成型和激光热处理技术两个方面。 1)快速切割成型。激光技术目前在人们的日常生产和生活中得到了十分广泛的应用,快速切割在机械制造工艺中创造了巨大的财富。激光技术的引入,使得模块的定型和切割更加迅速。激光快速切割技术具有很大的优势,尤其是对复杂零件的模型,可以进行快速的切割,给机械制造工艺创造了福音。 2)激光热处理技术。零件的加工过程中灵活地使用激光处理技术,对于零件可以起到很好的保护作用,使其机械性能得到很大的提高,并且延长了零件的使用寿命。 1.2自动化控制技术在机械制造工艺中的应用 1)自动化制造工厂。随着科技的发展,自动化技术综合性不断提高,并且实现了产品到原材料的自动化完成。计算机技术的引入,使得物料运输系统大大方便简化,减少了人力的浪费。目前自动化成本较高,很多企业因为投资的问题,望尘莫及。为了加强自动化制造工厂的发展,政府相关部门应该采取一定的激励措施。 2)自动化制造生产线。自动化控制技术在机械制造中应用较多,自动化系统在较少的人工间接或者直接的干预下,将零件组装成产品或者原材料加工成零件,在加工的过程中实现工艺过程或者管理过程的自动化。 3)自动化制造单元。自动化制造单元可以使生产成本降低,并且可以提高制造业的产品生产效率。自动化制造单元外形比较小,可以独自完成生产任务,进而得到了较为广泛的应用。自动化制造单元可以根据实际情况进行设置,可以设置一台设备也可以设置多台设备。 1.3机械制造工艺中高精度技术的应用 现代机械制造业不断地朝着精密加工的方向发展,微型机械、研磨加工技术和复合加工技术离不开精密加工工艺。随着科技的发展,纳米技术不断地涌入人们的生活,在很大程度上促进了光学、机械学的发展。从目前趋势来看,纳米微型机械技术在未来有很大的发展前景。智能技术与机械制造工艺的融合,促进了机械工艺的高效率和高精度发展。 2发展趋势 2.1工艺数字化 计算机信息技术的发展,促进了机械制造工艺的数字化。生产过程的数字化管理是机械制造工艺数字化的重要组成。计算机技术的引入,使得机械的制造和零件的使用可以灵活地进行模拟,进而更好地实现零件和工艺的设计和改进。计算机自动化技术的引入,使得生产流程变得更加系统,将生产和物料运输多个系统灵活地结合起来。机械制造生产过程的数字化管理,可以对数字信号进行传输和处理,进而科学地管理整个生产过程。 2.2全球化 随着经济的发展,机械制造业的竞争愈来愈激烈。为了巩固企业的竞争地位和竞争实力,应该不断地运用新的技术,开辟新的生存道路和新的市场。国内外机械市场的竞争促进了机械制造业的全球化。网络技术的引入,对于机械制造业全球化的发展起着十分重要的作用。 2.3集成化 计算机技术的发展促进了机械制造业中自动化技术的应用和推广,使得机械制造工艺逐步由加工模式转为集成模式。所谓的集成化主要是指生产更加连续,最终实现机械制造的高度自动化。机械制造工艺的集成化摆脱了逐级加工的缺陷,设备和技术的高度集成,使得产品可以在一个系统内生产,并且实现自动化生产。 2.4自动化 机械制造工艺的自动化管理是制造业追求的目标,这主要是因为自动化的机械制造工艺能够使生产的成本降低,可以大大地减轻工人的劳动强度,并且可以保证机械产品的质量和生产效率。现代机械制造技术对于生产的模式有着较高的要求,为了实现真正的自动化,机器和人应该达到一体化,并且能够灵活地引入和使用各种制造技术。 3结语 社会的发展和科技的进步促进了制造技术的发展,制造技术对于提高一个国家的竞争实力具有十分重要的作用。本文对于机械制造工艺的发展进行了详细的研究,并且展望了未来的发展趋势。科技的飞速发展带来了机械制造工艺的不断创新,提高了我国科技的发展水平,带动了我国国民经济的发展。所以,应该认识到机械制造工艺发展的重要意义,把握好其发展的趋势。传承并且创新传统的机械制造工艺,不断地引入新的技术,使得机械制造的效率和质量进一步提高。 机械制造论文:矿山机械制造和维护技术的创新 随着我国改革开放的不断加深,经济发展突飞猛进,对资源的需求也越来越大。因此,国家正逐步加大对矿山等资源的开采力度以保证经济发展,同时还在不断引进和自主研制各种矿山机械设备以提升开采效率。在最近几年,国内外专家相继研制或改良了各种矿山设备,大大提升了矿产的开采效率,同时,还减少了环境污染问题。本文对目前国内外矿山机械设备的制造与维护技术的创新进行了具体分析,对新技术中存在的问题进行了探讨,并给出了部分解决措施,希望对我国采矿业的正常发展有所帮助。 关键词:矿山机械;制造与维护;创新 1矿山机械制造与维护现状 矿山机械作为矿物资源开采中的重要设备,在我国矿产开发中起着重要的作用。我国一直以来都在不断尝试制造和引进先进的矿山机械,不断学习先进维护技术,从而为经济增长中资源的需求提供有力保障。但目前国内在相关机械的制造与维护方面,仍旧与西方发达国家存在着较大差距,往往出现使用寿命较短,开采效率较低以及破坏生态和浪费资源等一系列问题。因此,有必要及时对现有矿山机械设备的发展研究进行反省,努力提升机械设备质量,不断在制造和维护方面进行创新,从而更好地促进我国矿山开采行业的发展。 2制造与维护中出现的主要问题 2.1部分设备对环境破坏较大 大多数矿山机械设备在使用时,均会对当地的地表环境造成严重破坏,从而导致较严重的生态问题。这主要是因为设备在制造时,相关人员并未将环境作为主要的考虑因素,而是一味地从开采效率和生产利益的角度出发进行装备的制造。我国改革开放以来,各地都坚持贯彻以经济建设为中心的指导思想,而或多或少的忽视了生态环境的保护,并因此造成了较大的环境问题。因此,有必要将保护环境的意识融入到设备的制造环节中来,考虑设备在具体工作时对环境的影响,达到从根本上减少对环境的破坏的目的。 2.2维护工作困难繁琐 由于矿山机械设备常常在野外进行作业,操作环境十分恶劣,因此容易出现各种损伤等问题,需要经常性的对其进行维护以确保正常使用。但由于目前国内所采用的各种矿山机械大多都从国外引进,部分由国内制造的设备其核心技术仍由外国公司把控,一旦关键部位出现重大问题,便需要外国公司派专人来进行维修,十分繁琐。同时,由于需要一定的手续和流程,申请维修往往会对施工造成一定延误,导致给企业或有关部门带来很大经济损失。因此,有必要加大国内自主研发矿山机械核心技术的进程,减少对外依赖。同时,还要从制造层面加快研发新型技术,以适应我国矿山开采的众多复杂恶劣环境,降低设备损伤率,减少维护次数,提高生产效率。 3矿山机械制造技术的创新 3.1矿山机械制造特点分析 矿山机械设备一般分为采矿设备、选矿设备和探矿设备,其在实际作业过程中往往保持高负荷状态,机器内外容易出现严重磨损现象,若不加以重视,则会对作业精度造成较大影响。因此,相关制造人员在给矿山机械设备进行材料选择时,会要求材料具有高耐磨性以及高硬度的特点,例如耐磨性较好且强度较高的高锰钢材质,同时,还会在原材料中加入各种元素以提高其使用效果和寿命。 3.2矿山机械制造创新原则 矿山机械制造的创新要围绕两个主要方面:一个是环境保护方面,针对目前矿山机械给生态环境带来的众多严重问题,有必要在设备的设计制造时对环境问题进行考虑,与建立环境友好型社会的目标相一致;另一个是资源利用方面,大多数矿山机械在进行开采时效率较低,对资源造成极大的浪费,因此,有必要对现有设备进行改良,通过运用先进技术,最大化资源的利用。在进行矿山机械制造的创新时,需要遵循以下几个原则:1)在选取零件时应强调低能耗、寿命长的原则,降低能源消耗,降低产品报废率从而减少对环境的影响;2)尽量不使用有害材料,优先选用低环境负荷材料,同时,做好废弃零部件的回收工作;3)优先采用可再生材料,应用无毒材料与大模块技术 3.3矿山机械制造创新方向 未来的矿山机械设备的制造要将改良设备性能、降低生产成本以及保护生态环境等作为创新的方向。通过在技术方面进行创新,运用可靠性设计,优先运用新材料,从而提高设备的性能;通过技术创新,降低生产成本,从而提高产品的竞争力;通过技术创新,采用环境友好型材料,充分利用资源,从而实现资源的循环利用。不仅如此,今后矿山机械制造技术还会偏向于虚拟化和网络化。通过将计算机技术运用于模拟真实的操作环境,可最大限度的保证零部件质量,缩短研发和生产周期,同时还能有效降低生产成本,提高经济效益。运用网络的优势,跨区域甚至跨领域进行产品的设计制造,原材料的选择等,大大提升了产品竞争力,降低了成本。还可通过网络进行技术交流等活动,达到实现行业共同发展的目的。 4矿山机械维护技术的创新 4.1矿山机械维护技术的特点分析 由于矿山机械的作业环境一般比较恶劣,流动性比较大,在使用中容易造成零部件的损坏,因此,要保证设备在损坏时得到及时的维护,做好定期的检查维护工作,保证设备的使用效率,从而保证较高的生产效率。因此,相关单位会设立常备的机械维护工作组,在矿山机械的作业期间随时准备进行检查和维修,最大可能的保证矿产资源开采的按期进行,从而减小利益损失。 4.2矿山机械维护技术的创新分析 在目前国内外对于矿山机械维护方面的创新主要体现在设备的检测和维修技术方面的创新。例如,运用超声波技术来检测设备内部的质量缺陷,该技术通过利用高频率声波在不同介质中传播特征的不同,通过进行专业的分析,找出故障设备的问题所在,具有准确高效的特点。矿山机械设备一般体积较大,而其内部结构也十分复杂,在长期高强度的负荷作业后,内部易于出现孔洞和裂缝,影响设备的正常运行。当其出现故障时,如果通过较传统的拆卸方法则比较麻烦和困难,且需要专业的人员方能完成,而超声波无损探伤技术则不具有上述缺点,既简单方便又精确可靠。龙门式三坐标测量机的应用也是设备维护技术创新方面的例子,由于在对损坏零件进行加工再利用时,难免会涉及到焊接和热处理等工艺,导致零件内部出现应力,并呈现出一定变形,引起尺度的变化,这会在一定程度上影响零部件的精度控制。而通过运用三坐标测量机,则可对零件尺寸做出调整,从而保证精度。 5结语 随着我国经济的不断发展,对资源的需求将越来越大,矿产资源的开发也会越来越普遍。但由于开发过度,我国目前的矿产资源正日益枯竭,开采的难度也在不断增加,同时还造成了严重的生态环境问题,引起了社会各界的广泛关注。因此,有必要在制造和维护矿山机械设备时考虑环境保护等因素,通过技术创新的方式来改善目前的状况。本文对目前我国矿山机械的制造和维护中存在的问题进行了仔细分析,并客观详细地探讨了通过创新技术来改善现状的方法,为相关研究人员提供了一定帮助。 机械制造论文:浅谈机械制造与自动化课程设置 1夯基础、重能力的专业基础课程设置 机械制造与自动化专业(以下简称机制专业)是培养我国装备制造领域技术型人才的重要专业,本专业的专业基础课程设置是否合理直接关系到后续课程的学习和人才培养的质量,而且机制专业在装备制造企业又被称为万金油专业,在人才培养方面需要掌握大量的专业知识,所以我院机制专业在基础课程设置方面,进行了如下的探索尝试: 1.1细化专业基课程,采取理实一体化的上课模式 在专业基础课程上,我们将机制专业的基础课程进行细化,学生不在使用多本书整合的教材,将一些能够独立成为一门课的知识单独设置成一门课程,分别是机械制图与CAD、电工电子技术、工程力学、金属工程材料及热处理、互换性与技术测量、机械设计与应用,这些课程在授课形式上均采用理论和实践一体的授课形式,使学生在学习的过程中就能实现将理论内容和实践相互融合,从而提高学生的职业技能。 1.2专业基础课程教学内容均来自企业生产一线 以前的传统理论教学,学生学习后只掌握了有限知识的理论内容,理论和实践相脱节,学生学习后不会将所学习的知识运用的实践中,目前根据这一现象,我们将课程的内容进行重新进行编撰,所有专业基础课程的教学内容均来自企业的生产一线,所授课内容和企业紧密相连,学生边学边练,实现了理论和实践教学的一体化,如机械设计与应用课程在教学内容的选取上以机械加工车间的压力机为课程的学习载体,整个教学任务都围绕着压力机进行展开,使教学内容和学生十分的贴近,学生通过去实习车间就可以观测到压力机的基本结构,避免了以前在授课过程中学生只会公式计算,到机械零件计算时出现不知如何应用的局面。我院专业基础课程的设置实现了学生基础的夯实,学生知识面不但没有缩小,反而得到了扩展,同时学生的动手能力也得到了大幅度的提高,真正的实现了学以致用。 2基于工作过程导向的专业课程体系构建 在机制专业的专业课程设置上,我们采取了以工作工程为导向的课程体系,通过对机制专业工作岗位群进行充分调研,分析专业岗位工作任务和岗位职业能力要求,提出专业岗位群工作人员应具备的素质、知识与技能,归纳出16个典型工作任务,2个学习领域。针对职业岗位任职技能要求,归纳行动领域,融入机械制造行业企业标准,转换学习领域,构建以典型工作任务为载体,以一体化实训室、生产车间为实施地点,以完成工作任务为目的的贯穿工作流程主线的课程体系。通过基于工作过程导向的专业课程体系的构建,我们最终形成了8门核心专业课程体系,这些课程分别是设备控制基础、金属切削加工及设备、液压与气压传动、特种加工、机电设备安装与调试、机械加工工艺及夹具、数控机床及数控编程、CAD/CAM应用技术。每门课程都以典型工作任务为导向,学生在学习过程中真正的实现了理论实践一体化,如CAD/CAM应用技术课程根据企业岗位需求设置了六个学习情境,如学习情境五平面零件铣削加工包含2个学习任务,这两个学习任务分别是定心模的加工和卡座的加工,这两个典型工作任务均来自企业生产一线,所以学习内容与企业生产过程相一致。 3专业拓展课与职业资格考试和素质教育相挂钩 在专业拓展课方面,我们将学生要考取的职业资格所需的理论知识和专业拓展课内容相挂钩,我们根据职业资格考试内容和学生应具备的专业知识选取了CAXA制造工程师、数控仿真应用软件、高级车工、高级铣工、设备维护与保养等五门为机制专业的专业拓展课,学生根据需要考取相应的职业资格证书,每个学生至少选取2门的专业拓展课进行学习,这样学生在学习后就可以掌握职业资格考试所需的理论知识等内容,不仅实现了学生知识面的拓展,同时也实现了学生顺利的通过职业资格考试,同时为了使学生养成良好职业素养,我们在五门课程中开设了一门与机床维护和保养有关的课程,学生通过该课程的学习并到车间亲身经历,使学生慢慢养成对机床维护和保养的好习惯,这样学生在学习中就能实现职业素质的逐步提高。 4实训课程的设置注重强化学生技能的飞跃 我院机制专业学生通过各个学期的课程学习,已经具备了一定深度的专业能力,但我们高等职业院校培养的是高素质、高技能型人才,单靠基于工作过程系统化的课程并不能达到高技能型人才培养所需的规格,所以我们在每学期安排大量技术实训、专业综合训练、生产实习、毕业设计、生产(顶岗)实习等专门的实训课程,这些实训课程的设置丰满了学生的羽翼,学生在实训课程引领下,技能实现了从量变到质变的飞跃,学生的技能得到了突飞猛进,到毕业时能够真正的达到社会所需要的高技能型人才。总之,教学的探索是一个复杂和长期的过程,培养出符合企业和社会需求的高素质、高技能型人才是当下职业教育亟待解决的问题,我院机制专业虽然在这方面进行一系列的探索,但是职业教育发展是一个长期的过程,课程设置的方案没有最佳的只有更好的,所以我们在课程设置方面还将不断不完善,不断的去探索,为我国的职业教育发展贡献一份力量。 机械制造论文:机械设计和机械制造技术探析 目前我国的经济发展十分迅速,社会也不断进步,带动了科学技术的快速发展,在机械设计和机械制造技术方面取得了一定的成果。传统的机械制造业,设计人员根据原来的机械原理对机械构造、工作性能和零部件等进行重新构思,依据原有的设备和条件为基础进行机械设计。但是,综合其他技术因素分析,机械设计要以机械制造技术为基础,才能设计出高质量的机械产品和保证机械制造的质量。 1我国机械设计技术 1.1机械设计初期计划设计 机械设计的初期计划设计分析在某种程度上与计算机软件设计分析有相似之处,机械设计进行前,设计人员要整理和搜集机械的有关资料,充分了解需要设计的机械性能和功能,依据相关资料和数据对机械设计进行初期计划设计。 1.2机械设计的设计方案 机械设计的关键是设计方案,其直接的影响机械设计的质量和水平。在机械设计的设计方案阶段,很多问题需要及时、有效地处理。通常应着重处理理论和实践间的矛盾问题。机械设计的设计方案不仅需要符合机器本身的性能和功能需求,还需要考虑测试人员自身的因素,这包括测试人员对于机器开发、创新等方面的认识是否充分。设计方案的设计步骤主要有以下几点:机械运动方式、结构特点、工作原理、零件选择的正确性等。 1.3机械设计的主要技术设计 机械设计的主要技术设计时,对于主要技术方面的要求较高。对于机械设计的主要技术设计阶段,首先需要核对设计图纸的信息,认真的进行图纸数据的计算、分析总图与部分图,并对数据进行整理。其次要对机械设计的技术设计部分进行仔细审核,确保不出现问题,如出现问题,则需要对各个环节进行重新检查。 1.4机械设计的技术发展方向 现代机械产品对于性能和功能的要求越来越高,这给机械制造业中的机械设计提出更高的要求,当前,机械设计在科学技术的发展中起到了越来越重要的地位,设计质量也不断提高。目前智能化已经成为现代机械产品所必须要具备的。机械产品的智能化需要使用高水平的设计软件对产品进行模拟与设计,增强机械产品的结构和功能性,提高设计水平。另外,机械产品未来还需要具备系统化。现代的机械产品设计需要将产品的各个部分进行系统的有机结合,使其功能发挥到最优的状态。现在机械产品的设计在未来还应更加模块化。模块化的优势是能够快速的将机械性能与功能进行结合,大幅度提升产品的优势,满足机械产品的设计方案需求。现代机械设计的未来发展方向: 1.4.1性能更优的现代机械产品。机械制造业需要设计出性能更好的产品,这需要机械产品的设计人员对产品的性能和质量设计更加严谨。想要让机械产品的性能更加优越需要通过技术设计、防腐设计、控制设计等技术来共同实现。 1.4.2适应市场的现代机械产品的设计技术。在当前的竞争激烈的市场中,想要在市场中占据一席之地,需要机械产品的设计人员开发出新的技术,改变原有机械产品的使用功能,提高机械产品的质量。在进行设计时需要加大技术创新,降低成本和提高智能化水平。只有不断进行技术创新,才能维持市场的竞争力。1.4.3现代机械产品注重节能环保的设计。当前,节能环保已经成为企业发展的目标,环保保护的意识越来越高,成为当今社会发展中重要的组成部分。因此,机械设计人员在进行设计时需要将节能环保和绿色的理念融入到机械产品的设计中去。 2我国机械制造技术 2.1我国先进机械制造技术的特点 目前我国的科学技术不断发展,机械制造技术在机械制造中起到了决定的作用,应用于各行各业,技术与设备的更新需要在原有技术的基础上,应用先进的技术进行改进和创新,满足市场越来越高的要求。另外,先进的机械制造技术对于机械产品的性能和功能提升上有较大的影响。目前我国在工业生产中应用先进的技术,已取得较大的进步,极大的提高了生产效率,对机械制造的技术进行不断的创新,开拓了市场。最后,先进的机械制造技术还具有系统性技术综合的特点,对于机械制造的范围进行扩展,优化产品及后续生产加工的工序。 2.2我国机械制造技术的发展方向 我国的机械制造技术未来的发展方向有以下三点: 2.2.1机械制造的管理。我国机械制造技术发展的未来方向是严格规范计算机管理制度,所以计算机管理的加强,能有促进我国机械制造业的和机械制造技术的发展。 2.2.2机械制造的设计。现在的机械产品设计注重智能化设计,例如应用各种软件及模拟技术对机械产品进行设计,有效的提高了产品的性能和结构。2.2.3机械制造的工艺分析。我国机械制造技术和机械制造工艺向高精密加工和精细加工方向发展。 结束语 总之,在机械制造、机械设计和机械制造技术三者密切联系,相关影响,为机械制造业的发展提供强大的推动作用,依据两者的特点来说,机械设计水平对机械制造技术水平影响较大,机械制造的基础是机械设计,为机械产品的质量提供保障,促进机械制造的发展。机械设计和制造技术决定了制造业的未来发展,有效的促进科技进步。当前我国市场发展形式和科技的发展水平上来说,对于机械设计和机械制造的发展前景十分广阔,所以需要在机械设计中,确保机械制造的质量,提高机械产品的性能。 机械制造论文:浅论突破机械制造工艺基础的难点教学 本文以《机械制造工艺基础》课程教程的现状和面临问题,从提高机械类专业学生的实践能力出发,根据实际探讨了教师在讲授过程中从如何改进教学方法与培养学生创新思维能力,发展趋势以及改革措施等方面突破《机械制造工艺基础》的难点教学。 《机械制造工艺基础》课程是机械类专业的一门重要的专业基础课,涉及面广,概念性强。与生产实践关系密切,学生在学习过程中普遍感觉不易掌握,缺乏兴趣。为激发学生学习该课程的积极性、主动性,针对该课程目前存在的问题在教学中进行一定的改革尝试,很好地解决该课程的重点、难点。下面谈谈自己的教学。 一、分析教学现状和存在的问题 1、教学内容和教学体系陈旧。该课程的内容多且相互独立,学时少,同时有些内容随现代科学技术的发展已日显陈旧;课程内容和课程体系的变化与原有的教学方法和教学手段难以保证在较少学时内完成教学大纲的要求,更别说培养学生的理论联系实际和创新思维的能力。 2、教学方式陈旧在教学方法上仍采取灌输式教学,导致学生失去兴趣,获取的信息量较少。这种单一的教学方法显然很难培养出具有创新性的高素质的人才。 二、教学应在以下的几个方面得到突破 1、合理安排课程体系,更新教学内容在设计课程体系时对于一些内容较陈旧的或在其他课程里讲过的内容可进行删减。增加计算机辅助制造内容,使学生接触到现在化工业生产的新方法、新问题,而成新思路。并且根据电脑在学生中普及率较高的特点,鼓励、引导学生利用课余时间进行学习研究。此外在保证掌握有关基础知识和基本理论的前提下,针对各专业的特点,突出重点、提示一般。 2、改革教学方法和教学手段。提高教学质量重视“绪论”教学,提高学生学习兴趣良好的开端是成功的一半,讲好绪论课犹如优秀作者对戏剧的“序幕”和小说的“开头”。教师“亮相”的好,在学生心中树立一个先入为主的良好形象,对今后的教学产生积极的促进作用。给学生介绍课程体系,包括毛坯制造工艺、零件切削加工工艺和机械加工工艺规程制定等三部分内容。通过本课程的学习,可以使学生获得机械制造的常用工艺方法和零件加工工艺过程及装配的基础知识,对机械制造工艺过程形成一个完整的认识,从而增强学生在实际工作中的适应性,为达到一专多能打好必要的理论基础。同时采用启发式教学以引导、帮助和促进学生对知识的领悟,激发学生独立思考和创新的意识。如在学习有关锻压的内容后,给出一个工程应用中因某一质量不合格的锻件而造成故障的实例让学生进行讨论,帮助、引导学生从材料的选择、锻件的结构以及锻造工艺等各个方面进行考虑、分析,找出原因,提出解决的方法。这样,通过启发式教学,不仅可以巩固所学过的知识,而且可以帮助学生学会从多方位,多角度去思考,有利于调动学生的学习积极性,培养学生的创造性。变灌输式教学为方法论教学。将传统教学中的教学模式,变为师生共同活动的教学方式。在教学的过程中,多开展师生互动,采用“教师引在前、讲在后,学生想在前、听在后”的方法,引导学生自己思考解决问题;让学生多开展讨论,使学生积极思维,打开思路,同时教师参加讨论,对重点、难点处做讲解,最后进行总结;也可以安排学生动手实践,这样就更能取得意想不到的效果。 3、因材施教,教师传授知识的同时,应注重能力培养。课堂上着重讲清基本概念和基本理论,分析重点和难点。简单的让学生自学,使学生表达能力和逻辑思维能力得到一定的锻炼。在自己解决了一些实际问题后,学生会感觉到成就感,进而激发了学习的兴趣,对于学习兴趣更浓、能力较强的学生,每个章节均应推荐学习参考书及相应的制造工艺手册。并介绍手册的使用方法,这对他们以后从事工程技术应用工作非常有益。 4、重视实践教学,加强能力培养。实践教学是培养学生综合能力的重要环节,把理论教学与实践教学相结合,是专业知识向实践能力转化的重要手段。培养既懂专业又会操作的“双师型“教师是开展实践教学的前提。这样的教师才能将理论教学与实践教学融为一体,得心应手的将各方面知识融会贯通,最终达到较好的教学效果。在本课程的学习中一般安排两周左右的实践教学,实践教学包括参观、实习。根据授课内容,将学生带到实习工场,组织学生参观,参观前应布置预习,使学生做到心中有数,参观时教师引导学生注意观察机床主体结构、主要部件及作用、传统系统、刀具、夹具等,并边操作边讲解,提高感性认识,解决学生的问题。参观后进行总结。实习的内容有车、铣、刨、磨、钻等工种,着力培养学生的动手操作能力。要求学生根据零件图,读懂图样、制定加工工艺规程、加工零件。训练学生运用已学知识,应用到实际生产中,让他们真正感觉到学有所用,从而提高学生学习理论课的自觉性,使学生获得一个完整的机加工过程概念,这样不仅可以巩固已学的知识,强化学生的专业思想,也能够为后续课程的学习打下良好的基础。 5、演示法直观教学。直观教学是为学生提供必要的感性材料的有效途径。在讲授过程中,经常适时的演示与教学内容相关的实物、模型或实物图片。在教学中灵活运用各种直观形式,不仅能激发学生的学习兴趣,而且有助于他们对所学知识的领会、理解和巩固。 6、多媒体形象化教学。利用计算机软件将教学过程中需要的文本、图形、图像、动画、录像等多种媒体有机会地组织在一起,替代传统的粉笔、挂图、幻灯片和录像片等。形象生动、直观易懂、方便快捷。能够使学生犹如身临其境。用多媒体课件教学,形象的揭示了复杂的机械制造过程,有效地解决了许多教学中难以讲解而又必须理解的问题,大大提高了教学效果,激发了学生的学习兴趣,对教学效率的提高是传统教学方式无法比拟的。 三、结束语 随着科学技术的不断发展,教学内容也在发生变化,这就要求教师自身不断学习,改革教学内容,与时俱进,大胆创新。不断学习,提高自身素质,要不断的用新知识、新技术丰富教学内容,培养出能够满足生产一线需求的高素质的职业应用型人才。 机械制造论文:机械制造教学有效性策略的探讨 一、注重学生实践操作 机械制造专业的课程实践性较强,其理论知识与实践生产进行有效结合,才能实现学校教学目的。因此,加强课堂教学与实践性教学的有机结合是必然的选择,教师可以通过实践教学,将学生从课堂领进操作现场,面向机械加工企业,通过科研和实践教学中的联系,收集更多富有特色的适合课程设计的典型零件,进一步扩充并更新课程设计题库,为学生创造更多的实践机会,在校期间能够接受工厂训练,加强实践教学,有效减少机械设计过程中的盲目性、随意性,培养学生工厂实践、创新和动手能力,不断开拓学生的视野,为企业生产一线培养高技能应用型人才。因此,机械制造课堂教学与实践课程的结合,是社会发展的必然的选择。 二、科学有序的课程设置 专业综合性实验课是实践课程中的重要组成部分,教师可以通过各种实验,培养学生对机械制造专业的喜爱,同时也进一步启发学生在实验教学中积极动手、思考,在不同实验中总结所获与所感,在实验过程中反思还存在哪些需要在课堂学习中继续完善的理论知识。学生实验过程中,教师一定要做好示范和引领作用,课堂教学环境中需要实践操作的环节,教师要组织学生多进行相关实验课题的讨论和研究,把课本上比较空洞枯燥的教学内容,转化为实验课题进行学习,增强学生的综合应用能力。在考试检测时,把实验题目与综合能力考察的题目进行有效整合,列入考试内容。以此激发学生对实验的重视程度,引导学生重视自我实践能力的培养。在教学中,我们要根据社会时展需求,紧跟社会对人才需求的趋势,不断调整课程设置,改进教学方式。在学校专业学科教学中抓好文化课教学,同时加强专业课教学,两者相辅相成,互相促进。开设丰富的中职文化课,如语、数、外、计算机等课程,能够有效提高学生的文化素质和基础知识,形成正确世界观、人生观、价值观,积极乐观地面对学习、生活、人生,形成健全人格。专业是学生今后参加工作的基本,因此课时设置要结合今后工作岗位的实际需求来安排,狠抓专业课程,同时要跟踪当前领域的发展趋向,及时向学生渗透新技术,保证所学技能的实用性。 三、充分运用现代教育手段 现代教育媒体在各课程中已广泛应用。在中职机械制造教学中,教师要大胆尝试,充分发挥现代媒体的教学优势,利用现代媒体音、形、声、视频、动画等手段,改进教学,不断创新探索,把空洞的语言描述变得形象生动,把深奥抽象的道理变得浅显易懂,把繁杂的专业知识变得简单易解,真正实现课堂趣味性和有效性。 机械制造论文:矿山机械制造技术问题研究 1我国矿山机械制造设计产品的发展方向 1.1设备大型化 随着我国经济的发展,大量的矿产资源逐渐地被开发并利用,这也促进了我国的选矿机械设备向大型化方向发展的速度。当前,相关的工作人员对我国的选矿机械设备已经做了大量的研究,也取得了一定的成果。但依旧有很多没有解决的问题,需要相关的工作人员进一步的进行研究。选矿机械设备是用在矿选过程中的重要设备,根据其基本工作流程来分析,主要的设备分为破碎设备、磨矿设备以及筛选设备、脱水设备和分选设备。现阶段我国的企业都十分的重视选矿机械设备的研发以及应用,因为用于选矿的相关机械设备能够直接的影响到生产的整个过程,并且能够对企业的整体经济效益产生较大的影响。这些设备在科学技术含量等方面的提升,可以有效地提高工作的效率以及企业的经济效益。选矿设备大型化是工作的需要,也是企业提升工作效率以及工作能力的需要。 1.2露天开采设备及其地下化 国外很多的露天开采设备正在逐渐地向高舒适性、节能性以及自动化控制的方向发展,并在机械设计中采用了减震、油脂集中润滑等相关提升使用效果的措施,以及工况监测手段等等,所以我们也要加速矿山机械制造技术方面的研究,并提升相关采掘设备的质量,只有这样才能更好地提升设备的技术水平以及技术的可靠性。在对设备进行设计的时候,要注重成套设备的相关匹配性。另外,要考虑到我国高寒地区的特殊性,为特殊地区设计出合适的机械设备,例如,我国的疆域非常的大,各个地区的环境肯定是不一样的,矿山机械在进行设计的时候要根据实际的状况对机械设备进行设计。我国的内蒙古地区不但地域宽广,并且经常需要对软岩褐煤在露天中进行连续的开采,这就需要相关工作人员设计相关的设备来应对此类情况。矿山开采中的相关生产工作本身就非常具有危险性,所以研究出安全、合理的设备并应用到工作中是十分有必要的。随着近几年的发展,很多开采设备逐渐地向地下化的方向发展,设备的使用方向更加的广阔,地下化已成为了设备发展的方向,设备地下化可以有效提升工作的效率。矿山机械设备在进行地下生产时,要与水、火、瓦斯等非常不利的自然条件作斗争,并需要相关的移动机械设备与其他设备相互合作交替的进行工作,矿山开采机械设备在地下工作的时候还容易受到自然地质情况变化的影响,这就需要矿山开采的设备一定要在质量上过关。 1.3提升的相关设备并使其与采选设备相适应 现阶段提升设备的发展方向是提高产品的相关机械性能以及安全性能,再就是机械设备的寿命、工作效率等方面的提升,并逐渐地把矿山机械设备的使用范围扩大。在对设备进行设计与开发的过程中,可以运用现在先进的计算机辅助设计功能,以及PC设计、远控和自控等技术,实现相关技术水平的提升,提高工作的效率。在设计发展的过程中将旧的,比较落后的相关技术逐渐的淘汰,例如,气动制动技术是在我国工业时代的发展中做了非常大的贡献的,其非常具有实用性,但是随着科学技术的发展,这样的技术已经影响到工作的效率,所以这一类比较落后的技术就应该被淘汰掉了。在矿山的工作中需要用到各种机械设备,只有将各种设备进行联合使用,才能真正地提升工作的效益。潜孔钻、铲运机以及矿用汽车等等设备都属于矿山机械,这些设备是在矿山的开发中经常被用到的,并且能够直接关系到矿山相关工作的质量与效率,在工作中这些设备是与选矿设备相互合作进行工作的,所以就需要提升矿山设备与选矿设备的配合度。另外,工作人员在进行工作的时候也要尽量地配合选矿设备,进而提升工作的效率。 1.4提升矿山机械设备的可靠性与维修性 矿山相关机械设备的工作环境比较恶劣,并且流动性非常的大,其作业面也非常的分散,这就需要相关的工作人员一定要按照要求来严格地进行操作,并按照规章制度来进行维护,这样才能用正确的方式提升机械的工作效率,降低生产成本。随着科学技术的发展,矿山机械设备的机械化程度也不断的提高,矿山机械设备安全运行可以为相关矿山企业的发展提供可靠的保障,并且能够在很大的程度上提升企业的经济效益。所以要想提升相关机械设备的可靠性以及维修性就需要分析并解决矿山机械设备出现的各种问题,只有这样才能逐渐地提升其可靠性与维修性。 2设备大型化面临的困境 2.1目前市场的相关需求趋势 性能方面好并且可靠性高的高水平大套设备,其市场需求率现在逐渐的正在呈现上升的趋势,所以市场对其的要求也就比较的高。特别是在提高机械化水平以及适应中小型的煤矿技术方面更是这样。 2.2我国政府已经逐渐地加大了对矿业的整合力度 并逐渐地把煤矿的管理推向规模化,对煤矿的管理实行现代化生产模式根据我国相关机械技术发展的速度以及部分企业中选矿设备的现状、市场需要来进行科学的分析,我国的相关矿山加工设备发展方向必定是大型化、智能化与绿色化。大型化是矿山开采工作的实际需要,但是受到近几年燃料、原材料等价格的上涨,开采深度的增加,矿物品价格下降等等因素的影响,矿山机械大型化发展的脚步已经受到了阻碍,这就需要不断地对机械进行研究,提升相关机械的科技含量,减少燃料的消耗,在多方面进行努力,逐渐地提升大型设备的受欢迎程度。 3矿山机械使用中要注重安全 在井工开采矿山的工作中,要具有相关安全政策、制度及法律法规的参考规范,矿山机电管理应依据相关法规来执行,和矿山本身安全管理的体系相结合,构建完善安全管理体制,如劳动纪律、安全职责分工与操作规范等,充分运用经济及行政方法,保证安全法制的执行力。安全管理目标制定,可让矿山管理者与井工做到心中有数,知晓该如何落实安全管理,并朝着安全目标方向进行努力,安全管理目标构建是需要一定时间的,依据安全管理总目标,在整个生产过程中,对每个环节均实施安全管理。另外,在进行施工的时候要注重对环境的保护,尽量减少对周围环境的影响,要做到生态施工。为社会主义和谐社会的建设发展做出应有的贡献。 在矿山机电管理当中,安全管理是其重要组成,是矿山员工与生产顺利实施的重要保障措施,树立员工安全意识,尤其是矿山开采井工的安全意识,并提高相关技能培训,做好机电设备的安全监测,减少机电设备故障率发生,为员工工作提供安全环境,有效发挥安全控制理论的作用,能有效确保安全管理水平提高。 机械制造论文:机械制造的教材体系探索 1设计总体要求 通过理论教学,使学生在理解机械制造理论知识的同时,了解传统和现代机械加工手段及其对应的工艺装备,掌握机械制造工艺的编制、机床夹具的三维CAD/CAM、数控编程以及零件的制造精度测试方法,培养学生的工程实践能力和创新意识,为今后的工作和学习奠定坚实的基础。其目的在于:①掌握机器零件机械加工工艺规程的一般过程,学会机械加工工艺规程的编制思想和方法。②通过机械加工专用夹具的设计课题,掌握机床夹具的一般设计方法。③学会使用有关标准、手册、图册以及其他技术资料,学会分析和解决设计中的各种问题。④综合运用所学课程知识,进一步提高机械设计、分析计算、机械制图、编写工艺技术文件及独立的技术工作能力。⑤熟悉三维软件的使用方法,强化三维设计能力的训练。⑥熟悉CAPP软件,学会用CAPP软件实现计算机辅助工艺的编制。 2设计内容及要求 为保证课程设计质量,达到培养学生机械制造创新能力的目的,课程设计内容包括下述各项:①工艺分析。熟悉零件的结构,用三维软件对零件建模,并绘出零件二维工程图;零件的加工工艺审查;设计毛坯,分析计算毛坯余量,用三维软件对毛坯建模,并导出毛坯二维工程图。②工艺编制。编制零件的工艺流程,需考虑先进加工设备的使用;填写工艺卡片(可使用电子版)。③夹具设计。设计某道工序使用的夹具,确定使用专用夹具或组合夹具,进行夹具结构设计;夹具的三维设计与装配,利用《机床夹具标准件与三维图库》和《组合夹具标准件与三维图库》,选取夹具所用的标准零件,并设计绘制非标件;提交夹具的二维工程图(装配图)。④零件制造。参考所编工艺文件,指导实验室完成该零件的加工。⑤数控加工。对零件进行手工编程(或用Mastercam等软件实现自动编程);熟悉数控机床操作面板上各控制键的操作(如加工中心、数控慢走丝线切割机床、数控雕刻加工机床、数控电火花成型机);加工仿真或实际加工。⑥测试实验。对加工完成后的零件尺寸精度、形状精度、位置精度等进行测量,提交测量结果报告;把测量结果和零件设计图比较,分析加工工艺。 3教材内容体系 全书共分8部分。①总体要求。②零件工艺分析与毛坯设计。③工艺规程编制,主要有编制过程、加工方法选择、热处理工序安排、工序加工余量、机床设备选择、金属切削刀具、量具选用、切削液选用、机械加工定位与夹紧、工艺文件填写等内容。④切削用量计算,主要有车削、铣削、孔加工、插削、拉削加工等。⑤机床夹具设计,主要有夹具设计与计算、夹具结构与绘图、夹具的公差与配合、夹具零件的公差和技术条件、定位误差的分析与计算、夹紧力的确定、机床夹具常用定位件、常用夹紧件、其它元件与部件等内容。⑥计算机辅助工艺过程设计,讲解了CAPP概念和CAXA工艺图表的用法。⑦典型设计题目与夹具示例,给出了CA614后托架、法兰盘、拨叉等几个典型工件的专用夹具三维图。⑧附录部分给出了轴类、轮盘类、支架类、箱体类、杆叉类等典型工件供学生选用。 4教材特点 4.1针对该课程设计中题目少、多人同题的缺点,选择了34个常规零件作为参考题目。大部分题目网上资料较少,可有效避免学生拷贝,促使学生认真完成自己的题目。每个零件都用二维图、三维图片、三维模型(Pre/E、NX/UG、CATIA、Solidworks)等6种形式给出,方便学生读懂零件结构,也便于学生进行夹具设计时快速进行三维装配。图1、图2为某零件的三维图片、Solidworks三维模型。 4.2在工艺规程编制部分,弥补该课程理论教学中金属切削刀具、量具选用部分的欠缺,编列了孔加工刀具和铣刀的型式和尺寸参数,并给出了三维图片。量具部分编列了实物类量具(量块、塞规、塞尺、R规、螺纹规)、卡尺类量具(游标卡尺、表盘卡尺、电子卡尺、高度尺)、千分尺类量具(外径千(百)分尺、内径千(百)分尺、电子千分尺、杠杆千分尺)、角度类量具(万能角度尺、万能角度规)、指示表类量具(百分表、杠杆百分表、内径百分表、千分表)、形位误差类量具(水平仪、平台、平板、方箱)、综合类量具、可靠度类量具等。 4.3机床夹具设计部分,对机床夹具常用定位件、常用夹紧件、其它元件与部件等详细列举了其二维图、三维模型图片和有关尺寸数据,V形块如图3所示。为配合该部分设计,课题组编写了《机床夹具标准件与三维图库》和《组合夹具标准件与三维图库》两个数据库和本教材配套,便于学生进行数据查询和三维装配。5结束语机械制造工程学课程设计教材内容组织以培养学生的现代制造能力和创新意识为出发点,配以大量的三维图片和三维模型,为学生进行机床夹具的三维设计提供方便。也可为指导教师进一步促使学生提高课程设计质量提供可用素材。
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 。
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。
汽车交流发电机调节器调节原理:汽车用爪级式无刷交流发电机的检测方法 摘要:汽车用无刷交流发电机由于没有电刷和集电环,所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障,同时工作时无火花,也减小了无线电干扰。文章阐述了汽车用爪级式无刷交流发电机的结构及其检测方法。 关键词:汽车用爪级式无刷交流发电机;检测方法;电刷;集电环;无线电干扰 锅炉燃烧是火电厂发电的主要能源,也是主要的能量来源,火力发电是我国的主要能源之一,在实际的工作中,火力发电主要就是以蒸汽为主要的动力,通过燃烧锅炉所产生的蒸汽热量来产生大量的能量。这样锅炉的金属外壁通过良好的热传性能将水转化为蒸汽并通过压力作用传输到汽轮机的内部,进而使得汽轮机可以实现正常的运转。而锅炉燃烧的效率对于汽轮机的正常运转而言是非常重要的,高效率的锅炉燃烧可以有助于提升火力发电的工作效率。为了更好地提高锅炉燃烧的效率和质量,应该对现有的锅炉燃烧技术进行创新,将一些先进的技术理念和科学创新思维引入到现如今的锅炉燃烧中,避免出现环境污染和浪费的现象,这样才会更好地实现火电厂锅炉燃烧的可持续发展。 1 火电厂锅炉燃烧优化的意义 火电厂锅炉燃烧需要具有一定的稳定性和可持续性,在我国的火电厂锅炉燃烧中,为了更好地确保火电厂锅炉燃烧的高效性,应该定期地对其锅炉的燃烧和配风参数进行调整,只有符合锅炉燃烧方式的参数才是适合应用于实际发电中的设备。从目前的情况来看,我国在火力发电方面的技术与国外的一些国家相比还存在着欠缺之处,笔者建议只有不断引进一些新技术和新设备,才能更好地实现锅炉燃烧的高效率。首先,需要通过优化锅炉燃烧效能,使锅炉内具有稳定的气压和气温,这样就会保证锅炉内部可以产生足够的热量,可以在很大程度上避免燃烧器和过热器的破损;其次,在锅炉燃烧的时候选择合适的发电机和设备进行运行,还可以尽可能地降低环境的污染,现阶段环保这一理念对于很多人来说都是非常重要的,降低污染物的排放有利于环保理念的实施,所以采用合理的技术进行火力锅炉燃烧是现阶段人们最为关注的一项问题,只有不断引进新的技术,才会更好地实现火力发电的可持续发展战略。 2 锅炉燃烧优化的主要技术 2.1 试验优化锅炉燃烧技术 为了更好地实现锅炉的高效率燃烧,可以采用试验优化的方式燃烧锅炉。需要调整风煤比例,选择合适的风煤比例是确保锅炉正常燃烧的最基本条件。有关的技术人员可以通过试验燃烧的方式来对锅炉进行优化设计,在对锅炉进行优化设计的过程中,不仅要对锅炉内部的参数进行仔细的分析,还需要对计算机内部的曲线运行方式进行观察,选择最为合理的燃烧方式是确保锅炉燃烧高效的重要途径之一。但是由于试验优化锅炉燃烧在实际的运行中需要运用大量的人力、物力和财力,所以很多时候人们都选择在改变旧机组和运行新机组的时候运用该技术。试验优化锅炉燃烧技术在现如今的很多火力发电企业中都已经投入了使用,通过试验燃烧技术可以选择适合自身的方式,这样会更有助于提升火力发电的效率,与此同时也会降低环境的污染程度。 2.2 建模优化锅炉燃烧技术 建模优化锅炉燃烧技术是现如今很多火力发电企业常用的一种技术手段,建模优化锅炉燃烧可以通过运用建模分析法来实现对于锅炉燃烧效率的分析和研究。与传统的锅炉燃烧技术相比,现如今的建模优化技术可以更好地对锅炉的燃烧效率进行分析。但是与其他的优化技术相比,建模技术所需要花费的时间和人力、财力都是较多的,难度系数也是较高的。在实施建模优化技术之前,需要对锅炉的燃烧机理进行仔细的分析和了解,只有明确了锅炉燃烧的机理,才能针对其工作原理进行建模优化设计,否则不能够对锅炉进行建模分析。从目前的情况来看,我国很多火力发电企业在建模优化燃烧技术方面还存在着很多欠缺之处,只有不断深入研究,并且将建模优化研究应用于离线分析和仿真研究上,才会更有助于提升锅炉燃烧的效率。 2.3 设计改造锅炉燃烧优化技术 针对于不同的火力发电厂应该设置不同的锅炉燃烧技术,只有不断发现自身的问题,并且在原有的基础上对其加以改正才能更好地实现锅炉燃烧技术的优化。所以笔者建议有关技术人员在对锅炉燃烧技术进行优化的过程中需要考虑锅炉内部的构造,因为只有清楚地了解锅炉内部的构造才能够更好地发现现如今锅炉燃烧中存在的问题,进而积极地采取合理的措施去解决问题。有关技术人员在对锅炉进行燃烧效率计算的时候一定要根据锅炉内部的构造进行仔细的分析,通过改造燃烧设备来进行优化锅炉燃烧效率是可行的。合理的优化方案不仅可以实现优化锅炉燃烧效率的提高,还可以实现锅炉稳定性的燃烧。但是在优化过程中还应该充分考虑不同燃料和制粉系统对于锅炉燃烧效率带来的影响,在改进传统锅炉燃烧技术的同时还需要注意采用科学合理的 技术。 2.4 根据检测技术优化锅炉燃烧技术 为了更好地实现优化锅炉燃烧这一项目,有关企业还设置了检测技术,通过对锅炉内部燃烧技术、燃烧火焰、风煤进行测量,通过对这些数据和参数的测量可以发现锅炉内部的燃烧效率和燃烧情况,进而更好地采取针对性的措施对锅炉进行改进。从实际的情况上来看,影响锅炉燃烧的因素有很多,风煤测量、火焰、燃烧排放物等可以充分地反映锅炉的燃烧情况。在锅炉燃烧的时候,技术人员可以通过对锅炉燃烧排放气体的检测和分析来确定锅炉燃烧存在的问题,进而采取进一步的优化措施。一般情况下,有关工作人员可以通过对燃烧物的氧含量、燃烧后的煤粉浓度等进行分析,经过对这些参数的分析,可以更好地选择有利于锅炉燃烧的方式,进而实现高效的优化策略。 2.5 根据火焰检测技术优化锅炉燃烧技术 在火电厂锅炉燃烧技术中,采用火焰检测技术优化锅炉燃烧已经成为了一项较为普遍的项目,很多火电厂已经将这一技术应用于检测锅炉燃烧,并且取得了很好的效果。火电厂对于锅炉燃烧的检测可以通过火焰检测来实现,这样就可以对锅炉内部出现的点火不当或者是锅炉炉膛爆炸情况进行很好的控制。该项技术在优化锅炉燃烧中占据着非常重要的地位,近些年随着科学技术的不断发展和进步,我国火力发电厂内部也出现了很多新技术,而火焰检测技术在现如今的社会中正在不断发展,现如今这一技术已经在火力发电厂中得到了广泛的发展。技术在进步,科技在发展,火焰检测技术将会有更好的成就。 3 火电厂锅炉燃烧优化技术的实际应用 从目前的情况来看,我国火力发电中锅炉的燃烧效率已经得到了很大程度的提升,并且锅炉各项优化技术在锅炉燃烧中也取得了骄人的成绩,这足以说明我国在该项技术中正在不断进步。为了更好地实现火电厂锅炉燃烧的优化,应该对技术人员进行科学理念的培养,通过培养技术人员的理念,进而促进我国火电厂内部的工作效率。工作人员需要对火电厂内部的设备等有所了解,只有充分了解火电厂内部的机械设备才会实现熟练地操作,才能为高效的工作奠定坚实的基础。到目前为止,我国仍然在讨论锅炉燃烧器和继续燃烧技术,该项技术将会有助于提升我国现有的锅炉燃烧技术。锅炉燃烧的效率关系着火电厂的工作效率,只有不断引进先进的技术和管理理念,才会更好地提升现如今我国的锅炉燃烧技术。在信息化的社会中,笔者认为只有不断在创新中探索,才会更好地实现可持续的发展战略。 4 结语 综上所述,笔者简单地论述了火电厂锅炉燃烧优化技术等方面的内容,通过分析可以发现在火电厂锅炉燃烧中,我国现如今仍然存在着很多的不足,只有不断引进先进的技术和科学理念才会提升现有的锅炉燃烧效率,深入研究锅炉燃烧优化技术对于火电厂发展和环境污染控制都会有着很大的促进性作用。在未来的发展中,火电厂燃烧优化技术将会成为人们关注和探讨的重要话题,这也是历史发展的必然趋势。 汽车交流发电机调节器调节原理:汽车交流发电机对车辆的适应性探讨 摘要:汽车发电机的电力需求会伴随着汽车的舒适度的变化而变化,因此根据汽车整车技术的发展方向,对汽车发电机技术的要求进行分析,并进一步结合上述要求对整车设局与汽车交流发电机相关特性之间的匹配关系进行了分析,最后针对整车中使用存在的问题提出了相应的解决方案,希望能够有效地提高汽车的舒适性。 关键词:汽车;交流发电机;适应性;故障诊断;电力需求;整车技术 1 整车技术的环境要求 汽车发电机的需求会根据汽车的舒适度进行相应的变化,并且当交通较为拥堵时发电机的使用频率会明显增加,这就要求发电机在汽车低转速的状态下进行给电,因此二极管整流的交流发电机得到了广泛的推广与使用。近几年来,随着我国经济的进步与科学技术的迅猛发展,汽车发动机的使用性能以及使用功率都得到了显著的提高,各种新型的机械传动装置也越来越多,这就进一步造成了汽车发动机室的拥挤。另外,随着汽车线控技术逐渐发展电动动力转向、数字式仪表、电子控制悬架系统以及电子控制的燃料喷射装置等,负载情况相应增大,但是由于存在空间上的限制,就需要交流发电机进行高密度化发展。为了有效地满足该项要求,不仅需要将冷却风扇安装在发电机的内部,而且还必须设计出更加合理的散热方案。 2 整车的匹配评估 供电系统电量平衡设计的主要目的是对充放电的比例进行优化,一个成熟的整车供电系统不仅需要对匹配电能管理、起动机、发电机以及蓄电池进行综合的考虑,确保整车供电系统充放电的平衡,有效杜绝夏季发电机不能进行启动的风险,从而达到延长电池使用寿命的目的。 2.1 工况输出的具体分析 对汽车发电机的设计必须要适用于常怠速、高热等严酷的工作环境,同时在进行供电系统的设计时还需要对汽车在各种路况下的电能输出进行全面、系统的考虑。当轮速的比值为2.5时,交流发电机的电流输出与发动机转速之间的关系如图1所示,假设发动机的转速为Ni时,交流发电机的输出的电流为I,发动机的频度为λi,则该交流发电机供给的电流的能量表示为: 2.2 电量匹配平衡的分析 在汽车电能系统的设计中,蓄电池对过充现象十分敏感,甚至过充还会造成蓄电池出现起泡的现象。因此交流发电机不仅需要满足整车在电量匹配上的要求,同时还应该适应各种技术上的要求,为了能够有效地对充放电的收支进行评价,根据汽车自身开发经历以及汽车企业的经营经验,总结出了以下三种评价的方法:(1)应该确保交流发电机能够在热带地区以及焊带地区等不同环境温度下的正常使用;(2)应该尽量满足立体收音机、车载空调等提高汽车的整体舒适性的电气的负载条件;(3)当汽车的发动机处于空转的情况时的输出应该在燃料系统以及点火系统所需要的电流之上。 3 整车中的使用以及相应的故障诊断 3.1 整车使用 对于整车中的使用,当进行汽车交流发电机的卸载时,由于交流发电机的输出线是与蓄电池进行连接的,因此在进行卸载时应该注意卸载的金属工具与蓄电池之间的短接。另外,当进行输出线或者是插头的分离时,一定要适当控制操作的力度,防止操作力度过大造成相应故障的发生。当交流发电机安装到汽车的发电机时,一定要确保发动机的安装面与安装的支座之间不存在任何杂质,并且螺母的紧固必须使用规定的力矩,如果使用工具进行张紧皮带,一定要防止用力过大对端盖造成的损伤。在进行装备以及分解时,需要特别注意螺母、螺栓紧固的值,杜绝电器的连接面存在异物等一系列状况的发生。 3.2 主要的故障分析 通过研究分析,汽车充电系统出现问题,主要可以分为以下四种情况: 3.2.1 充电灯显示存在异常。充电灯显示存在异常,该种情况的主要表现形式为发动机启动后灯不灭或者是接通点火开关以后灯不亮,造成该种现象的原因多与汽车的交流发电机的电气性能方面存在的故障有关。例如整流器断线或者是接地、集电环、电刷磨损较大、调节器检出现报警、转子线圈接地等。 3.2.2 蓄电池用尽。造成蓄电池用尽的原因有很多,除了长时间的道路堵塞情况下的放电过多以外,负荷开关的不规范操作、蓄电池的恶化以及交流发电机发生故障等都是造成蓄电池用尽的可能因素。如果是交流发电机故障所造成的,一般情况下该故障属于励磁电路故障,例如调节器的操作异常、插头接触不良以及电刷的使用寿命等。 3.2.3 异响。当汽车的轴承出现故障时,常常会发出一些响声,引起汽车轴承故障的原因多与皮带的张紧程度有着较大的关系,如润滑不良、载荷过大等。 3.2.4 蓄电池过充电。造成蓄电池出现过充电的原因也有很多,如果该故障是由交流发电机所引起的,则可能是由于交流发电机的发电电压的升高造成连线、插头或者是调节器等设备出现故障。 3.3 系统全面地检车 针对整车中使用存在的故障,为了有效地防止以上故障的出现,提高汽车的适应性,增加汽车的使用寿命,提出了以下检查方法:(1)应该对汽车皮带进行全面细致的检查,应当确保皮带不存在偏槽、打滑、断裂以及松动的情况;(2)对于汽车接线装配中存在的故障,应该仔细地检查所有的连接线路是否存在短路、松动的情况;(3)对于汽车交流发电机安装方面存在的故障,应该对交流发电机、驱动皮带等进行细致的检查,确保皮带槽不存在歪斜的状况,并且所有的安装栓不存在松动的情况;(4)还应该对蓄电池进行定期的检查,确保蓄电池不会出现蓄电池用尽以及蓄电池过充电的现象。 4 结语 总而言之,汽车的交流发电机在汽车中有着重要的作用,是汽车电器中的重要部件,为了能够有效地满足人们对汽车舒适性的要求,应该在设计的过程中尽量地适应维修简易化、微型集成化、高效率化以及低热低噪化等方面的要求。 汽车交流发电机调节器调节原理:汽车交流发电机的可靠性探讨与改进研究 [摘要] 该文通过对现今国内外汽车交流发电机实际应用的调查和分析,对汽车交流发电机在设计过程中,影响可靠性的常见问题进行归纳与分类,并从使用的角度,分别对其各部件(定子、转子、轴承、风扇、调节器、整流器等)进行分析与总结,有针对性地提出对常见问题的解决办法和措施,以使汽车交流发电机的机械强度、热负荷、电磁兼容性、噪音、密封防护等满足更优化的功能要求。 [关键词] 汽车 交流发电机 可靠性 改进 0 引言 随着国内汽车工业的发展和汽车市场的日益成熟,尤其是加入WTO后,国外先进标准、产品的示范效应和国内同行业产品的竞争压力,使国内汽车工业包括汽车电气行业也发生了深刻的变化,产品更新速度加快、产品功能和外观更加多样化和人性化、产品可靠性要求显著提高。本文就汽车交流发电机的设计,结合在生产上的实践应用,对如何提高其可靠性进行探讨。 1 汽车发电机的结构与功能 汽车交流发电机的结构主要由定子、转子、轴承、风扇、调节器、整流器等组成[1],这些部件必须满足机械强度、热负荷、电磁兼容性、噪音、密封防护等方面的功能要求。 因此,从失效后带来的后果来讲,定子、转子,轴承、调节器、整流器等任何一个零部件的早期失效(这些失效形式往往和机械强度、热负荷、密封防护等有关),都会带来电机整个功能的丧失,它们的危害程度是第一位的。而风扇、绝缘件、皮带轮等零部件失效(它们往往也和机械强度有关),虽不会造成电机整个功能的丧失,但会给用户造成不必要的麻烦,它们重要性是第二位的。而涉及到电磁兼容性、噪音等功能问题,只会给用户造成不适,因此应属于第三位[2]。提高电机的可靠性必须从这些方面入手,有针对性地进行设计完善,做到既保证功能又满足可靠性要求。 2 汽车发电机各机构部件的可靠性探讨与改进 2.1 汽车发电机定子的可靠性探讨与改进 影响定子可靠性的因素主要有:定子的通风散热能力、机械连接强度以及其热负荷,漆包线、槽绝缘、浸漆的热级[3]。对于内风扇电机,由于大部分热量均需从绕组端部散出,绕组端部需保证一定长度(一般为22~25mm) [4],端部长度过短会因散热不畅引起电机温升过高,过长则同样会因铜耗过多引起电机温升过高。而对于外风扇电机,因其定子散热主要通过铁心进行,则没有必要增加绕组端部长度。不过调整绕组端部长度只是一种辅助的方法,较有效的方法是在定子外径一定的前提下,配对加大爪极及铁芯长度,从而减少绕组匝数,增加绕组线径,降低定子的线负荷,从而内部降低定子温升。此外,在机械连接方面,可采用止口压紧或螺栓定位的方式来防止定子在受热状态下,因和端盖热膨胀系数不同而产生的松动、打转现象。 2.2 汽车发电机转子的可靠性探讨与改进 影响转子的可靠性因素主要有机械强度、电磁或气动噪音、激磁绕组的电流密度以及各组成部件的绝缘性能等[5]。内风扇发电机和外风扇发电机由于结构不同,对电机可靠性的影响也有所不同。对于外风扇发电机,影响其可靠性的因素主要为爪极强度、热处理状态以及其与轴的配合状况,只要在上述方面得到保证,一般不会产生严重影响可靠性的问题。而对于内风扇电机来说,除了需对以上问题考虑外,还必须对爪极的气动和电磁噪音、激磁线圈的防转措施、滑环的可靠性进行综合控制。 常见问题与改进措施:爪极的气动噪音可以用常用的12极电机为例进行分析,由于爪极电机定子均采用每极3槽的方法进行设计,每个爪极便对应定子的36个槽,此36槽经嵌线后便在绕组端部两边各形成36个不规则孔洞,此36个孔洞刚好在位置上对应着爪极的爪根部。对于12极电机来说,每个磁极有6个极爪和6个间隔,刚好类似于一个有6个均布叶片的风扇,当爪极高速旋转时,爪极根部形成的气流就穿过绕组端部的孔洞,引起电机的啸叫,形成噪音[5]。因此需在端面增加挡风板以阻断风路(如图1左所示),或者在爪极根部增加倒角(如图1右示),以降低其风扇效应。而爪极的电磁噪音是由于电机的电枢反应引起的,这除了保证电机的气隙以外(一般0.35mm以上),还需对爪极侧面倒角,以增大电枢反应路径长度,削弱电枢反应强度,最后便形成菱形爪极(图1右所示)。对于激磁线圈来说,由于电机高速旋转带来的惯性力,激磁线圈会相对于导磁轭发生转动,从而拉断激磁线引起电机故障。激磁线圈的转动可分为两种,即激磁线圈架的转动、激磁绕组的转动,激磁线圈架的转动可以通过在激磁线圈架上增加卡于爪极底部的止动凸起来限制,但激磁绕组的转动必须通过在爪极增加浸漆导向槽和在线圈加上增加浸漆导向孔来限制,在加热状态下,漆流通过此导向孔使激磁绕组整体得到浸泽,最后和激磁线圈架形成一个整体,从而使绕组不能发生相对滑动而拽断引线。对于滑环来说,先采用酚醛压塑料制作成整体形式,再将其压于转轴上后进行接线是一种可靠的方式,它可以避免塑压过程形成的短路故障,增加电机的可靠性。 2.3 汽车发电机轴承的可靠性探讨与改进 轴承作为电机上的必不可缺部件,其失效形式也必须引起重视,尤其是其固定方式值得探讨。一般电机上由于结构设计需要,位于整流器端的轴承轴相必须处于自由状态。在高温状态下,由于轴承(钢件)和端盖(铝件)线膨胀系数的差异,常温下配合良好的轴承外圈和端盖会处在间隙配合状态,轴承高速旋转的摩擦力会带动轴承外圈发生旋转,长期工作后就会磨损轴承室,最终引起电机失效。 解决该问题,就需要采用措施将轴承外圈固定,避免其在高温状态下旋转。最简单的方法是调整轴承室公差带及公差等级,如某电机轴承室采用K6级公差后,使轴承处于轻过盈状态,轴承室磨损问题即被解决。该方法的缺点是加工公差要求过高。另一种方法是轴承室和轴承采用过渡配合,但轴承室内开有圆环槽,圆环槽内嵌有长圆形截面O型橡胶密封圈,该密封圈和轴承形成过盈配合,增加轴承旋转阻力,阻碍轴承打转。此种方法增加了工序但降低了加工精度。第三种方法是塑料轴承衬套,其内圈和轴承外圈采用过盈配合,其外圈和轴承室采用间隙配合。其原理是利用塑料的塑性在轴承外圈形成以紧固环,在光滑的轴承外圈上增加了限位装置,利用轴承衬套和轴承室的轴向径向限位配合或者将轴承衬套滚铆于端盖上防转。第四种方法是采用聚四氟乙烯轴承衬套防磨,其固定方式和第三种方法相似,但其内圈和轴承外圈采用间隙配合,其原理是利用聚四氟乙烯的自润滑性能形成的耐磨性来避免轴承的磨损。上述方法均通过了实际应用,防磨损效果均满足了电机的使用要求。
先进制造论文:先进制造技术发展研究论文 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 论文 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。 (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-RealSpace)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 (3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。 (4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。 这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。 2现代机械工程的前沿科学 不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。 超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。 信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。 2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学 机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。 与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容: (1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。 (2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。 这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。 2.2微机械及其制造技术研究 微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。 微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。 2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础 材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。 2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。 地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。 仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。 仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。 仿生制造的研究内容目前有两个方面: 2.4.1面向生命的仿生制造 研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等; 2.4.2面向制造的仿生制造 研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。 机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。3现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。 随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面: (1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。 (2)设计技术与手段更现代化。 (3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。 (4)新型特种加工方法的形成。 (5)开发新一代超精密、超高速制造装备。 (6)加工工艺由技艺发展为工程科学。 (7)实施无污染绿色制造。 (8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。 (9)制造以人为本。 先进制造论文:先进制造技术对生产的应用 摘要:先进制造技术水平的高低直接影响着一个国家的工业化进程,就目前情况来看,我国由于在起步上较晚,因此导致技术水平上与发达国家相比存在一定的差距,而为了加快先进制造技术水平提升,推动工业化进程,我国已将发展高端装备制造列入十二五规划中。本文主要介绍了先进制造技术的模式种类及在生产中的应用,希望能对在生产一线的工作人员提供一些有用的帮助。 引言 制造技术是当前社会以及未来社会发展的基本技能,是一个国家走向富强的关键,先进制造技术的提出源于美国,其为了提高国民经济增长与制造业的市场竞争力,研发了以计算机技术为核心,结合传统制造技术与现代信息技术演变而成的先进制造技术,它的运用,使得制造技术实现了优质、敏捷、低耗等优秀特点,并使得经济效益明显提高,像日韩这类发达国家,九十依靠着先进制造技术,维持着国民经济的平稳增长,而我国虽然作为制造大国,但是由于受到技术水平等方面的诸多限制,导致其进展缓慢,在学科间不断互相渗透的今天,如何加快先进制造技术的发展,成为了当下国人所要思考的主要问题。 一、先进制造特点介绍 1、先进制造技术内涵 制造技术自人来诞生以来就已经出现简单的雏形,期初由于对自然的认知不够,所以都是简单的手工生产模式,而在不断的演变中,随着学科间的不断相互渗透,使得制造技术逐渐摆脱了传统的手工为主生产模式,逐渐形成了以机械为主的可以实现产品量化生产的现代化先进制造技术。自第一次工业革命之后,各行业开始逐渐形成了自动流水生产线,从而开启了量化生产的大门,我们现在所使用的电脑、冰箱、汽车等很多东西,都是运用这种模式生产的。然而由于产品的单一性使其不能满足不同用户的需求,因此,人们又开始着手研发微机数控系统,柔性制造单元,柔性制造生产线等,较传统的制造而言,先进制造技术更加重视技术和管理的统一,重视制造过程中管理者组织和管理体制的合理性。 2、先进制造技术特征分析 先进制造技术具有先进性、系统性、集成性等特征,以以往的制造技术不同,先进性是其一个重要的特征,它是优化先进工艺,并与新技术结合,实现局部或系统的集成。并且针对不同的市场需求,具有一定的灵活性。另外,其具有一定的系统性,是在生产过程中形成的能量流、物质流和信息流等的系统工程,当然,还有集成性特征,它是将机械、电子、信息、材料和管理技术等融合一体的新兴交叉学科。 二、先进制造技术中关键技术 1、现代设计方法 现代设计方法是基于先进制造技术的基础上发展的,传统的设计方法,在加工过程中,存在切削力过大、刀具磨损严重等问题,且对技术人员的要求也非常的高,并难以保证产品质量,而现代设计方法运用了优化设计、人机工程设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计等,使这些问题得到了妥善的解决,通过对刀具几何角度、切割方法进行分析,进行系统优化,灵活运用数控切削中螺纹加工循环指令等,发开新的加工方法,实现数控机床的二次发展。 2、先进制造工艺技术 先进制造工艺技术,是通过对各类零件特征分析,编制适合于不同零件的数控加工程序,并将其储存在PC机中,在数控机床加工时,通过输入对应的零件特征,生成适合于加工的该零件的程序。它在粗加工过程中可以提高生产效率,在细加工过程中,可以提高产品的精度,是实现优质、低耗生产的基础。 3、制造自动化技术 自动化技术与信息论、控制论、系统工程、计算机技术等技术都有着密不可分的关系,是一门综合性技术,且是一个动态概念,在工业发达的国家里,为了实现柔性自动化、知识智能化、集成化,因此在生产中主要采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、计算机集成制造系统等,它的发展,大大降低了企业的生产成本,解放了劳动生产力,对推动制造企业发展有着巨大的作用。 三、先进制造技术在生产中的应用分析 1、柔性制造系统 柔性制造系统主要是由物料储运系统、信息控制系统和一组数字控制加工设备组成,是依靠计算机为基础,实行管理与控制的高度自动化加工系统,是可以运用于不同种类零件加工的机械自动化制造系统,主要包含柔性自动生产线、柔性制造单元、柔性制造系统三类系统,它的应用,提高了神杯利用率,使生产能力相对平稳、产品的质量提升等诸多优势。 2、虚拟制造技术 虚拟制造技术是在仿真技术、虚拟现实的基础上,对产品的设计、生产过程统一建模,从而在计算机上实现整个生产过程的模拟和仿真。它的应用大体分为四种,即虚拟企业、虚拟产品设计、虚拟产品制造和虚拟生产过程,它的应用,提高了生产过程开发效率,优化资源的利用,缩短生产周期,并可对产品按客户需求做出一定的更改。 结束语 终上所述,大力发展先进制造技术,对于推行我国工业化建设具有深远的意义,是提高我国工业化水平的重要手段,是提高我国国民经济的必要途径。 先进制造论文:汽车零部件的先进制造技术 随着人们对于交通出行需求的日益增加,汽车市场不断火爆。与此同时围绕汽车制造发展起来的汽车零部件生产也不断发展,随着新技术、新工艺的不断革新,现如今汽车零部件生产已经走上了“集群化”发展道路。对于汽车零部件制造来说,先进的制造技术能极大提高生产效率与质量,是汽车零部件制造企业不断扩大规模,降低成本的重要技术。目前来说,新时期的汽车零部件制造技术呈现崭新的姿态,这些先进制造技术正在推动我国汽车制造业的发展。 一、高效多品种的柔性化生产方式 汽车零部件制造技术为了适应市场变化与客户需求,逐步趋向高效多品种的柔性生产方式。如广州丰田与天津丰田配备的GBL(全球车身生产线系统),就能确保车身在焊接工位输送时可以进行不同车型的焊装夹具的来回切换。该技术的应用使得不占节拍的产品品种更换成为现实。并且再搭配以自动控制与自动识别装置、焊接机器人等,从而形成不同类型汽车连续混流生产的模式。再者如普遍应用的用来加工汽车零部件的数控复合机床、快调与快换装置、技术等,无不体现这一点,即通过不同品种零部件的混流生产,促使生产线生产时间缩短,提高效率。 二、更高效的零部件加工技术被广泛应用 高效化的制造与生产工艺在汽车零部件切削加工领域表现得尤为明显,具体表现为强力、快速切削及快调、快装及快进。随着高速切削机的进一步发展及使用性能更加优良的新型刀具材料,使得高速切削在汽车零部件制造加工中应用得更为普遍。不仅如此,一些具有高速移动与转动速度、刚性及动力性能极佳的机床的开发和自控技术的广泛使用,促使自动输送、快装、快调、自动检测等技术或装置迅速发展。上述技术的应用大大提高了汽车零部件的生产与制造。如GC4225刀片,采用新一代技术,赋予刀片抗破损性,避免刀片涂层的剥落,进而避免生产加工汽车零部件时可能带来的不可控风险。汽车制造过程中,必须对铝合金材质的发动机进行高速加工,因此应该根据铝合金不同的材质特性,选择正确的切削液,从而保证加工零部件的质量。不仅如此,正确切削液的选择还能有效减少切削刀具的损耗,适当延长其寿命。除了切削技术,在车身的制造与装配领域,也出现了各种新工艺与新方法。较为成熟的就是以电子控制为基础,将机器人与自动化装置相组合,从而保证产品质量的稳定,进一步提高零部件加工与生产的效率。 三、过程更加精益化 所谓精益化,指在利用先进技术加工生产汽车零部件时,确保人员、资金、时间、场地都控制在最小范围内,并且能够获得较大产出。简单而言就是低投入、高产出、高利润。当前形势下,汽车零部件加工中使用的各类先进技术都已趋向精益化。 四、绿色环保的零部件加工技术 随着人们对节能减排、可持续发展认识程度的不断加深,汽车制造技术开始向节能减排、节能环保方向发展,使得绿色汽车制造技术产生了巨大突破。这一方面的例子较多,如高强度钢板冲压技术、车身中频焊接、激光拼焊技术等,使得汽车轻量化成为可能。再如越来越多的汽车零部件加工中使用水溶性漆涂料,更有甚者一些企业在加工喷涂时利用2C1B或者2C2B技术工艺以便减少烘干喷涂的次数,为了取得良好的效果可能还会利用热量回收装置或者更节能的加热烘干设备进行工作。为了提升毛坯的精度,毛坯精化工艺被广泛应用,并且对零部件的机械加工余量相对减少,一些零部件甚至不需要多次粗加工,可以直接精细加工。另外,废旧的零部件可以作为毛坯再次加工制造,实现资源的重复利用。机械加工时采用干式切削的方式,利用水基冷却液或者中温常温清洗的方式替代原先使用的冷却油。 五、零部件加工智能化技术 这类技术多以强大的计算机运算能力作为支撑,从而实现对加工的零部件精度与质量进行控制。这类技术能够验证零部件加工的工艺方法,通过比较现实因素、加工时的流程、精度要求、工艺参数等数据,以便对其进行优化。智能化技术中以虚拟技术应用最为普遍,它可以迅速完成各类零部件加工工艺的模拟,如热加工的数字与物理模拟或者铸造充型凝固等。除此以外还有计算机控制管理系统的使用,从而实现对零部件加工生产过程的跟踪与监督,从产品源头保证质量,并能够做到故障检测与分析。计算机网络技术可以进行汽车故障的远程诊断,改善诊断环境,提高诊断效率。不仅如此,在加工零部件时还可以通过集中监测与分散控制系统对汽车零部件制造工艺进行全程跟踪,自动识别多种汽车零部件,提高效率。 六、结语 先进制造技术在汽车零部件生产与制造中的应用,能够极大地提高汽车零部件的质量,赋予其极大的防错能力。除此以外,保证汽车零部件具有一定的相似性,避免生产过程中因为时常更换模具而导致的型号不一,从而降低生产成本,提高生产效率。总的来说,当前先进的制造技术具有制造方式柔性化、工艺高效化、过程精益化及技术绿色化几个特点。我们要意识到目前先进制造技术还存在一定问题,技术人员只有不断研究,不断创新生产工艺,才能极大提高汽车零部件的质量,促进汽车零部件制造企业的发展。 作者:王海波 单位:湖南汽车工程职业学院 先进制造论文:先进制造技术班组管理的思考 一、企业车间的班组是企业经营层的决策得以有效实施的基本保证 班组管理既体现在企业产品的生产进度和产品质量,又是企业持续改进,实现整体质量控制和经济效益提升的保证。班组管理既要贯彻企业经营各方面信息,围绕生产班组与生产均衡任务,合理地组织人力、物力,进行各项管理活动,并要通过管理,合理调动、充分发挥全班组人员的主观能动性和生产积极性,更主要的是要以团结协作,最终做到按质、按量、如期完成各项生产计划指标。先进制造技术应用对企业的影响是全方位的,不仅仅是技术水平的提升,还要涉及到更广泛的组织层面的变革。班组是企业的最小生产组织单位,班组管理是企业管理中的基础。一个班组中的领导者就是班组长,班组长是企业中最基层生产管理组织的负责人,更是直接的生产者。班组工作的好坏直接关系着企业经营的成败。 二、先进制造技术被设计用来提高企业生产产品的效率 一方面,严格机械设备的安全操作规程,提高生产效率,降低生产成本,提高产成品质量,防止工伤和重大事故。先进制造技术的使用会对包括质量管理在内的企业管理活动产生影响,班组长要领导员工通过不断地创新并挖掘员工生产积极性、改进操作方法和管理流程,的同时,降低成本(原材料的节省、能源的节约、人力成本的降低),为按时按量地生产出更多更好的高质量的产品而努力。另一方面,先进制造技术与质量管理的目标存在一致性,即都是为了提高生产产品的效率。先进制造技术主要包括三个技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术基础设施。而其中的制造技术基础设施就包括质量管理等内容。先进制造技术的应用和实施,班组及其班组长综合素质的高低决定着企业经营的决策能否顺利地实施,影响着企业达到既定经营目标的最终实现。必会对企业的质量管理活动产生影响。班组管理基本内容是基础管理、基本要求是系统管理,基本形式是民主管理。班组全过程生产管理包括:生产与技术管理、劳动与设备管理、投入产出效费与产成品质量管理、经济核算、安全文明生产及思想政治工作。其管理的重点包括:抓好班组的各项管理制度,涉及:岗位责任、均衡生产、技术质量考核、设备工具维护保养、安全文明生产等制度;交接班与考勤制度、经济核算与民主管理制度、职业道德规范与思想工作制度;执行企业全面质量体系管理,不断完善科学的管理方法和手段。搞好班组的现场管理,一般来讲,就是要从岗位任务实际出发,坚持以人为本,对班组生产现场的各种作业条件与设备的使用状况进行分析,采用最经济、最有效的作业程序和作业方法,有组织地按照生产进度要求落实任务计划,实时对生产过程及其运行效果进行评价,不断推动班组工作的步步深入。 三、从企业层面来看,技术创新能力是企业提升竞争实力战胜 竞争对手的重要前提和保证企业自身创新(自身组织模式、人才结构、生产模式)的投入对班组管理提出新的全面的要求。依据先进制造技术及生产技术工作程序,班组管理应学习掌握运用先进设备、工装、原材料和技术工作及其管理方法,统一工艺操作,实行严格的责任制,每一个职工都应明确规定他们的具体任务,自己该做什么、怎么做、做好的标准是什么,应承担的责任和权利范围都心中有数。做到事事有人管,人人有专责,办事有标准,考核有依据。把同质量有关的各项工作同职工的积极性和责任心结合起来,形成一个严密的质量管理工作系统,一旦发现产品质量问题,可以迅速进行质量跟踪,查清质量责任,总结经验教训,更好地保证和提高产品质量。同时,通过技术练兵,使班组员工掌握操作的基本功,从而可以熟练地排除生产过程中出现的故障,杜绝产品质量缺陷的产生,取得生产的主动权。提高与产品质量直接联系的各项工作质量,提高与综合经济效益直接联系的各项专业管理工作的质量,从各个方面有力地保证产品质量的提高。质量管理的基本特点是增强满足质量要求的能力,实现持续的质量改善。只有通过不断的质量改善,减少资源的浪费与消耗、降低成本、提高产品质量,增强企业信誉,扩大市场占有率,才能不断提高顾客满意度,提高企业的竞争力。开展品质控制活动对于促进企业的管理的良性循环起到积极的意义及作用,在班组建立“品质控制小组”是班组管理质量改善的组织保证。对于提升企业全面质量管理也是相当重要的环节。降低消耗(物资资源的消耗,人力资源的消耗)是降低成本主要途径,更是提高经济效益的最大潜力所在。品质控制小组活动注重全员参与,灵活运用各种品质控制手法,提升员工发现问题、分析问题、解决问题的能力,增强人们的效率意识与节约意识,不断提高生产、服务效率,从而提高经济效益。把员工个人发展愿望集合成企业的发展动力,鼓励优秀的员工与企业一起成长,培养了员工对企业的忠诚度,与企业全面质量管理的理念是相符合的。品质控制在问题分析及解决方案上不可否认会用到先进制造技术与现代企业管理的许多数据,如何提取整理有效的数据,对于整个品质控制活动取得进展起到直接的作用,有利于提高全员参与的整体文化素质及组织协调能力。 四、结论 新一轮科技革命和产业变革凸显先进制造技术是企业的生命,而质量效益则是它的灵魂。先进制造技术应用后产生的组织变革可以通过质量管理与品质控制活动得到系统全面的体现。先进制造技术与质量管理的相互关系,先进制造技术的运用提高、质量的把关是靠班组管理及所有参与产品生产的员工共同做到的。 作者:胡登兴 王青山 单位:重庆电讯职业学院 上汽依维柯红岩汽车制造公司 先进制造论文:机械制造工艺先进制造技术研究 一、工艺技术人员良好全面技术工艺素质的培养 随着现代制造技术的进步,对工艺技术人员的全面技术素养提出全新要求,通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育,并及时向他们传播最先进的制造技术,在每次培训过后,还应该制定严格的考核制度,只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批。努力培养出一批具备专业的工艺技术知识,保持高度认真负责的工作态度,高素质、技术硬、通管理的制造技术人员来完成产品的加工过程。这就需要工艺技术人员不断的学习新技术和新思想,学习现代先进制造技术、掌握最新的工艺加工理念以及完善工艺加工的方式方法。 二、加强对工艺技术人员的管理与监督,实现工艺标准化 机械制造企业的发展过程中,既要加大对工艺设计应用的技术支持,也要更加严格的对工艺技术人员的工作进行管理和监督,制定产品的质量的生产全过程追溯制度及产品的加工工艺设计应用步骤要求的会商制度,严格防止有残次品、质量过差产品的出现。生产工艺标准化是现代机械制造企业重点发展的目标,也是工艺技术工作的基本要求。工艺标准化工作是对现代机械制造企业的一个整体要求。工艺标准化工作不仅仅是工艺要达到标准要求,它包含整个企业的管理、纪律、以及加工的水平等都要达到标准要求。工艺标准化工作涉及到很多在工艺加工过程中的要求,这些要求都是根据以往加工过程中出现的问题和缺点来制定的。 三、现代机械制造工艺是实现制造技术创新的方向 市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。先进制造技术是现代技术创新与工艺技术进步的典型代表,不仅体现了应用信息技术与系统管理技术的完美结合,更是新型制造单元技术创新的集成化。现代先进制造技术以优质、节能、环保、经济、高效为中心,在逐渐向基础制造工艺扩展。第一,先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域,促进了机械制造工艺的进步,并对其他相关产业也有积极影响。第二,机械制造工艺不断革新,其重点内容又是先进制造技术。所以,先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进,产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具(例如计算机辅助设计(CAD))以及工艺过程建模和仿真等。生产设施与装备、技术应用与优化、工具选用与工艺改进,甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。虚心汲取国外先进制造技术,关注机械制造技术自身创新,合理采用先进制造技术。强化先进制造技术过程,全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术,探索出最符合企业自身发展需要的先进制造技术,并带动相关制造业打下坚实基础。 四、推进绿色制造工艺、创新生产力的生产过程 先进制造技术“以人为本”的理念及对各种技术资源合理且有效地利用,保证产品能达到应有的性能和要求、产品具有良好的经济性等,这就使得先进制造技术所体现的绿色制造具备重大的经济价值和社会价值。绿色制造,是指全面考虑环境和资源因素,从原材料的选择、设计,生产的初加工、精细加工与装配,销售、使用和维修,直到报废回收再利用等产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,对资源的消耗量最少,对环境的污染最小,并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。根据绿色制造的根本原则,综合考虑在机械产品生命周期中的技术、环境以及经济性等各种因素,机械制造工艺实现绿色制造,应着重考虑机械绿色设计建模;机械材料的选择;机械产品的可拆卸性设计;机械产品的可回收性设计;机械产品的成本设计;机械产品使用的安全保护设计;机械产品设计数据库和知识库的建立等方面的技术工艺设计。 五、机械制造工艺技术创新是实现绿色制造的保证 1、净成形制造工艺技术应用与创新。净成形制造可以节约传统毛坯制造时的能耗、物耗,大大减少了产品的制造周期和生产费用;2、干式加工工艺技术应用与创新。干式加工不仅简化了工艺、减少成本,同时还消除了冷却液带来的如废液排放和回收等一系列问题;3、工艺模拟技术应用与创新。运用计算机大数据技术,将形状构造的物理模拟,性能指标的数值模拟以及专家系统相结合,获取并确定最佳工艺参数并优化工艺方案,预测并验证加工过程中可能产生的缺陷和防止措施,有效控制并保证加工工件的质量;4、虚拟制造技术应用与创新。在虚拟制造环境下生成软产品模型来代替传统的硬样品进行实验,对其性能、可制造性及质量控制进行预测和评估,减少实型制造成本;5、废弃物回收利用技术的创新,实现生产方式从开式循环模式变为闭式循环模式转变。 六、结论 进一步培养机械制造工艺设计与技术人员的专业知识和能力、计算机辅助设计与仿真的使用能力以及实践操作能力,提升机械制造工艺设计力量;为机械制造工艺设计技术营造良好的高技术应用环境,围绕创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本,全面提升机械制造质量效益。 作者:饶建伟 严伟民 单位:重庆电讯职业学院 先进制造论文:发展先进制造业战略的思考 前不久颁发的《京津冀协同发展规划纲要》就天津城市功能定位做出了新的界定,首先做出了全国先进制造研发基地的概括,为理论界提出了新形势下探讨天津加快发展先进制造业的使命。 一、天津加快发展先进制造业的战略背景 在我国进入经济发展新常态和谋划“十三五”规划之际,推进加快发展先进制造业必须认清面临的新形势。 1.从世界看,新一轮科技和产业革命正在兴起,制造业的供给方加快向智能化和网络化转变,需求方加快向大规模定制转变,新技术应用和个性化需求相融合的趋势将孕育一批具有颠覆性变革的新产业、新模式和新业态,并向传统产业提出了加速升级的新标准。国际产业转移显现新态势,发达国家的再工业化指向高端产业链条。美国政府于2012年了《先进制造业国家战略计划》,实施“重振制造业”战略;德国政府在2013年推出了《德国工业4.0战略》,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新;日本政府在2015年通过了2014年版《制造业白皮书》,提出要转型为利用大数据的“下一代”制造业。发展中国家加快成为吸引和接收大量劳动密集型产业的基地。置于冲破后金融危机困境和迎接新产业革命前提下的新一轮国际分工竞争异常激烈,给各国提出了空前的挑战。发达国家的再工业化和发展中国家的低成本接收产业转移形成了“双重挤压”,成为中国今后产业经济发展亟需面对和破解的难题,也构成以制造业见长的天津面临的新课题和新机遇。 2.从国内看,在“十二五”期间取得新的成就和即将迈入“十三五”时期之际,中国进入经济发展新常态,经济速度呈现中高速状态,产业发展和结构调整展示新特点和新趋势,需要加快推动由中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌的转变,制造大国正转向制造与服务并存并强的大国,技术引进和模仿创新阶段正转向模仿创新与自主创新过渡并存的时段。为了应对新一轮的产业变革和科技革命,顺应制造业转型升级的需要,我国在2015年了《中国制造2025》,形成了实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。各地区对产业优化升级普遍重视,加快发展战略性新兴产业,竞争更具高层性和更显激烈化。但是产业发展的环境要求更高,要素成本和资源环境约束日益强化,中低端的传统优势产业整体过剩,低端新兴产业潜力有限,高端人才和企业对区域发展环境需求更加高层多样。国家部署了优化经济发展空间的新格局,《京津冀协同发展规划纲要》赋予了天津发展的新地位和新任务,凸显了打造全国先进制造研发基地的使命,以深化改革为动力的自贸区和自创区的建设又提供了新的契机。这些都给“十三五”期间乃至更长时期内天津制定加快发展先进制造业的战略指明了努力方向,铺垫了新的条件,注入了动能和压力。 二、天津加快发展先进制造业的战略定位 面临新形势,应当思考区域产业发展的战略定位,这主要涉及该区域较长时期内产业发展在全局中的合理地位及其得以保持并发展的基本特征。在经济发展新常态下,为真正摈弃现行体制下存在的扭曲崇拜GDP的行为,又保持良好发展势头,发挥先进地区的带动作用,需要审时度势,既立足现实又谋求长远、拓宽视野就此问题进行探讨。从现阶段天津加快发展先进制造业标志性任务来看,应深入认识和突出把握建设全国先进制造研发基地的战略性目标。 1.弄清基地的意义。长期以来,天津曾为自身在全国特别是北方发展中的地位而自豪、纠结和奋斗,经历了近代史和新中国初期的北方经济中心、改革开放后的区域辐射作用逐步下降、新世纪被国家认可建设北方经济中心的变化历程。京津冀协同发展规划不再就津冀地区使用中心的定位,对天津采用了全国先进制造研发基地的提法,又引发了担心和不解。应当看到,作为一个大区域的发展规划,为了突破现存行政体制的局限,的确不宜在内部的多地继续命名中心,多中心即无中心。尤为重要的是,以发挥市场在配置资源的决定性作用为导向的改革将不断深化,城市经济作用的发挥越来越不取决于行政方式的指定,目标远大又难被认可的定位称号还不如贴近优势又自主奋斗的特色定位更为实际和可行,因此必须明确,建设全国先进制造研发基地是一个战略性任务,提升了天津制造的特色地位,由新区至全市,由北方至全国,使基地建设成为一个带动先进制造业发展全局和整体上台阶的重要机遇与抓手,对天津的发展影响深远。 2.认清基地的内涵。明确意义和有效行动都必须正确看待全国先进制造研发基地的含义,从全面意义上看可依次把握三个角度,分别为先进制造、研发、全国基地,核心是如何理解先进制造。由于先进属于相对意义的概念,若不陷入概念之争和避免学术考证,从中国实际情况和发展需要看,我国和天津的先进制造业均具有双重相对的含义。一是相对于现阶段国际发展水平,指基于或适应高技术(现阶段主要指新一代信息技术、智能技术、新能源技术、新材料技术等)的创新和发展而衍生出的新产业形态。如,至少属于我国的战略性新兴产业的7个领域,进一步说应瞄着德国提出的工业4.0,或美国提出的先进制造。在技术上体现先进性是其最重要和最根本的特征。二是相对于现阶段国内发展状态,指运用先进技术改造后的传统制造业,是传统制造业升级换代的结果,传统制造业的高级化。欧美国家已经完成了工业化进程,先进制造业以新一代信息技术、高端装备、新能源、新材料等新兴产业为主,突出智能化。我国仍处在工业化进程中,传统产业和资源型产业比重较高,先进制造业需以发展高技术产业和改造提升传统产业并重,突出规模、质量、效益、品牌,因此必然与传统制造业紧密相连,包括制造业的升级版,即保留了基本躯干却更换了技术心脏的产业形态。在技术上保持不断更新性是其最明显和最基本的特点。准确把握我国现阶段先进制造的双重特征,会进一步帮助我们知晓发展先进制造业的必要性和着力点,有利于确定天津的工作内容与任务。研发基地的特点表明,天津的先进制造业必须和生产服务业协同和融合发展,凸显先进技术的研究发明特别是将其转化为产业的功能,这与衔接北京的科技中心作用和发挥天津的制造业优势紧密相连,显示了天津制造基地的特色与层次。全国基地则说明了天津建设的基地在发挥功能方面不局限在京津冀和北方地区,其性质和地位都得到提升,扩大至全国范围,这更说明对此方面基地建设的定位与前景不能低估。 3.理清基地的考量。从我国发展制造业的历程和成就看,事实上的基地已很多,既有特色专项的又有较为综合的,后者如珠三角、长三角地区等,都是被公认的。然而长期以来对制造业基地的评价标准却没有统一规范,往往从数量方面去判断,学界探索了一些指标体系,还形不成一致认识。这直接关系到如何看待天津建设全国先进制造研发基地的标准及其意义。长期以来,天津制造业发展有着很好基础和重大成效,近些年在数量和质量方面更是有了很大发展,从这种意义上说,已形成了全国尤其是北方的工业基地。然而从新形势新要求和我国实现制造强国的战略目标看,天津建成全国先进制造研发基地的任务仍然艰巨,需要从数量规模、结构水平、创新能力、质量效益、两化融合、绿色发展等方面设计一个评价系统与指标体系,这还是一个新的艰巨课题。 三、天津加快发展先进制造业的战略举措 总的说来“,十三五”时期可围绕建设全国先进制造研发基地这一目标努力做到:两个对接、三个前提、四个任务、五个保障。具体设想主要有: 1.两个对接。确定发展战略时,一是要对接京津冀协同发展规划。建设全国先进制造研发基地是这一规划赋予的使命,现阶段谋划基地建设必须与贯彻其指导思想、整体设计、重点突破紧密衔接,特别是落实三地产业协同发展的部署。二是要对接《中国制造2025》。《中国制造2025》提出了我国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。作为第一个十年的行动纲领,立足我国转变经济发展方式实际需要,遵照创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本的原则,明确了十个重点发展领域。只有瞄准国家建设制造强国的规划来设计天津先进制造研发基地的建设任务,才能保证建设水平与实效。 2.三个前提。一是以提升发展理念为前提。要进一步强化高端、质量、协同的观念。在制定规划、确定重点时敢于追求高端,以瞄准世界制造业的先进水平为努力方向,以认识、适应、引领经济发展新常态谋划布局,以建设京津双核驱动的世界级城市群搭设平台,绝不错过天津实现超越的新机会;对于先进制造业的产业选择与升级,既具有规模要求,更重视质量标准,全力打造引领全国的高水平制造基地;勇于破除狭隘合作的观念,真正确立“一盘棋”的协同共赢理念,以长远目光、全局视野、开放胸怀、相融姿态与京冀地区共同突破产业同构窘况。二是以用好五个机遇叠加为前提。切实把握好京津冀协同发展战略赋予天津建设全国先进制造研发基地的契机,充分运用好自贸区、自创区、一带一路战略的新机遇和滨海新区开发开放的综合优势。三是以求实的态度和行动为前提。真正弄清世界先进制造业的发展态势及其对天津发展的长期影响,我国经济发展新常态新的要求及其赋予天津发展先进制造业的应有地位,深刻认识天津先进制造业特色优势和错位空间、严峻挑战和客观局限,实事求是地评价天津先进制造业的水平,处理好世界高端、国内高水平与天津制造业发展现状的矛盾,制定分步实施的方案。 3.四个任务。一是加快结构调整。做到强力发展新兴产业与积极推进传统优势产业升级共同布局,双轮推进,打造产业转型升级的“双发动机”。加快高端装备、新能源汽车、智能机器人、3D打印、大数据等新技术、新模式、新业态、新产业的发展,积极以“互联网+”推进钢铁、石化、轻纺等传统产业的改造提升,将两大类产业共同设计,协调推进。调整结构必须以新一代信息技术和智能制造产业为发展重点。发展新兴产业要基于国情区情。从世界看,美国提出了产业互联网,德国提出了工业4.0,均与其现在发展基础和优长密切相关。天津的发展基础和目标是先进制造业,在北方具有发展智能制造的综合优势和潜力。而且智能制造业正是建筑在新一代信息技术与制造技术融合的基础之上的,可以带动云计算、大数据、物联网等技术和产业的发展,符合我国两化深度融合的战略。为此可按照产品的智能化、装备的智能化、生产的智能化、管理的智能化、服务的智能化思路,发展智能汽车、智能服务机器人、智慧家庭、智慧健康等产品,再塑制造业竞争新优势。二是强化创新驱动。推动工业发展由要素驱动向创新驱动转变,以建设国家自主创新示范区为龙头,加大推进科技创新力度,以市场为导向、产学研相结合,攻克一批关键核心技术,实现“天津制造”和“天津创造”的双层驱动。充分发挥京津冀协同发展的优势,既采取更有力度的举措加强自主创新,又善于发挥北京科技创新中心的作用,快速弥补天津创新力量的不足,发挥产业转化的功能,培育一批拥有自主核心技术的高端产品,打造规模大、数量多的天津品牌,形成高端产业的领军地位。三是优化集约集聚。加快推进产业进园、进区、进链、进平台,聚集高端科技要素,培育一批新兴产业链、产业集群和龙头企业,充分依靠京津冀协同发展的新条件,努力打造创新主体集聚区、产业发展先导区、转型升级引领区、开放创新示范区,形成产业聚集、效益提升新优势。四是推行绿色制造。实施工业制造绿色化战略,加大力度攻克绿色制造基础理论与共性技术、提升传统产业能效与资源利用率的技术与装备水平、发展和培育绿色化新兴产业的支撑技术与装备,着力降低单位消耗,让发展与资源环境承载能力更加适应,坚持环保集约节约发展,使基地率先走出一条绿色、循环、低碳发展的路子。 4.五个保障。一是科学制定发展规划。建设国家先进制造研发基地,必须做到规划先行。按照国家对天津新的定位,结合“十三五”规划编制发展先进制造业中长期发展规划和实施意见,对接全国先进制造研发基地规划。要注重与京津冀协同发展规划全面对接,明确各个集聚区和园区的特色定位,统筹布局,着力改变无序招商,盲目竞争状态。二是深化体制机制创新。全面深化改革是建设全国先进制造研发基地的根本动力,建设天津自由贸易试验区,是我国在新常态下推进改革开放的重点举措。要以此为契机,开展制度创新,加大开放力度,以深化改革开放为产业优化升级提供制度条件。注重加强新型产学研联盟建设,发挥社会组织的作用,服务新兴产业的创新,努力使灵活多样的民营企业成为发展新兴产业的主力军。三是完善激励扶持政策。制定并发展先进制造业产业导向目录,推出创新激励政策。特别要加大对先进制造业发展的金融支持,加强知识产权保护。四是加大队伍建设力度。人才队伍建设是转向创新驱动的根本保障。在充分发挥现有人才作用的同时,瞄准产业定位着力聚集产业创新的领军人才,围绕科技创新加快创新人才引进和培养,以人才带项目、带资金、带创新,构建覆盖人才成长链条的政策扶持体系。同时激发大众创业、万众创新的活力,拓展人才队伍,打造产业发展新引擎。五是营造良好发展环境。促进创新创业的良好环境,使市场在新兴产业形成和发展中发挥决定性作用。完善法制建设,为人才大胆创新创业免除后顾之忧,在全社会营造鼓励创新、宽容失败的良好氛围。加大新兴产业知识的培训和普及,夯实先进制造业发展基础。 作者:李家祥 单位:天津师范大学经济学院 先进制造论文: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。 先进制造论文:以创新推动河南先进制造业发展 先进制造业位于制造业高端,具有技术先进、制造模式先进、组织架构市场网络化等特点。从实践中的成长路径看,先进制造业既包括用先进制造技术、新一代信息技术和现代管理技术等改造提升传统制造业形成的先进制造业,如数控机床制造业、精品钢材制造业等,也包括一些突破性技术创新及产业化形成的新兴制造业,如增量制造(3D打印技术)、生物制造、微纳制造等。可以看出,创新在这两类先进制造业发展中都是核心和关键所在。先进制造业在国家和区域经济发展中往往起着先导作用、占有重要地位,因此,必须让创新为河南先进制造业发展插上腾飞的翅膀,实现制造业的跨越发展。 一、 推动河南先进制造业创新发展的制约因素分析 (一)创新发展意识不足 中原传统文化带来的“小富即安”“求安稳、惧变革”心态均不利于河南企业开展技术创新和企业制度变革。在新科技革命和新工业革命来临之际,河南多数企业对重大技术路线变革、产业组织变革和商业模式创新缺乏应对意识和策略,甚至一些企业主至今没有意识到由投资驱动向创新驱动转变是经济发展的大趋势,没有认识到新科技革命与新工业革命给企业发展带来的影响是长期的、变革性的,仍然把企业摆脱经营困境的希望寄托在传统产业的筑底回升上,对新技术、新产业、新设备、新工艺、新产品、新模式等的投资意愿不强。而一些地方的领导干部也没有完全建立起来创新发展的意识,在招商引资、项目审批中仍然聚焦于传统产业项目、聚焦于大项目,把有限的政府资金补贴在传统产业、新兴产业的低端制造环节,致使河南工业明显地向产业链、价值链的低端倾斜。 (二)自主创新能力不强 一是研发投入长期欠账。长期以来,河南企业实行以技术模仿为主导的科技升级路线,自主研发意愿不强,研发投入长期处于较低水平,对基础研究和应用研究投入不足,导致许多领域缺乏具有自主知识产权的核心技术。目前,河南在智能化以及相关高端装备等领域尚没有形成坚实的技术支撑体系,对先进技术的储备更是不足。 二是科技与教育体制制约。河南虽然有不少科研院所和高等院校,但科研激励机制尚不完善、科技研发与产业体系处于分离状态,致使高水平创新不多、创新效率不高、科研成果转化不足,产学研创新协同效应难以发挥,科技资源优势难以转化为现实的生产力。另外,高校学科专业建设与本地制造业也缺乏有效互动。 (三)人才支撑薄弱 河南在新兴产业领域严重缺少领军型创新创业人才,多数行业存在高层次技术研发人才短缺、高素质技能人才供给不足、复合型人才严重匮乏等问题。目前,大多数企业的技术基础、创新能力、装备水平与管理水平难以满足先进制造业对技术、装备、人才等要素素质的较高需求,致使这些企业难以进入先进制造业与传统产业的高端环节。 (四)科技创新平台与科技服务平台建设亟待加强 目前,全省大中型工业企业中建有研发机构的企业占比仅为14.42%(安徽省为35.29%、湖南省为17.7%),绝大多数中小企业没有建立自己的研发机构。河南虽然已经建立了72家省级以上产业技术创新联盟、33个河南省高校协同创新中心,但是这些产业创新平台、产学研协同创新平台以及公共服务平台、众创空间等创新创业平台尚处于起步建设阶段,整体上服务水平不高。而且,河南公共科技资源开放共享程度不高,企业研发机构服务内部化现象普遍,科技服务中介机构存在“小、散、弱”问题,不利于那些没有研发机构的企业及时、便捷、低成本地得到技术服务或者利用外部创新资源实现技术创新。 二、对以创新推动河南先进制造业发展的建议 (一)政府层面 充分发挥政府对创新的扶持引导作用,增强财税金融政策对创新创业的支持,完善有利于创新的体制机制,为先进制造业创新发展营造良好环境。 1.着力提升自主创新能力。一是完善财政支持政策、金融政策、税收政策等,形成稳定的创新创业政策支持体系,增强企业创新的内生动力和创新能力。二是加大对企业研发中心的支持力度,尽快建设培育一批能够走在先进制造技术前沿的研发创新机构。 2.着力提升科技服务能力。围绕制约河南创新创业的体制机制因素,以系统化改革思维构建有利于万众创新、大众创业的制度环境。着力打通科技与先进制造业间的通道,进一步推进政府科技管理体制改革、深化科研院所改革、完善产学研协同机制,通过改革激发科技人员的创新积极性,引导科技创新与河南企业的实际技术需求对接。着力深化政府间合作创新机制,为河南先进制造业发展集聚更多更高层次的技术、人才和资本。积极支持工业设计公共服务平台、科技公共服务平台、科技企业孵化器、众创空间等科技服务平台建设,着力培育一批综合服务能力强、有国际影响力的中介科技服务机构。可以开展“专家服务小企业”活动,尽快建立专家定点服务试点,逐步形成专家服务企业的长效机制,帮助中小制造业企业解决技术难题。 3.集中创新资源办大事。聚焦区域内的各类创新资源,在重大科技专项以及河南的优势产业、先导产业、战略性新兴产业等领域构建联盟创新网络,通过各类创新参与主体的联合,着力突破制约产业升级的核心和关键技术,力争在某些新兴产业领域率先取得突破性创新,或者在原有的优势产业领域实现技术赶超。 (二)企业层面 随着经济社会发展,创新呈现出不同于以往的新特点,如创新的开放性,创新的集成化、协同化、网络化、软化、绿色化等,这些特点也促使企业的创新模式与路径发生变化,因此,作为创新的主体,河南企业要准确把握创新发展的新内涵、新特点,实现创新模式转变。 1.由封闭式独立创新向开放式合作创新转变。开放式创新能够统筹利用企业内部和外部的创新人才、创新技术、创新资金、信息等科技创新资源,快速地把市场需求变化、企业创新思想转变为现实的产品与服务。与封闭式独立创新相比,开放式合作创新能够加快研发速度、实现研发的成本共担与风险共担等。河南的产业创新联盟、协同创新中心、公共科技服务平台等平台建设为企业进行开放式创新提供了条件,企业还可以通过开源创新、产业链合作创新等实现技术进步。 2.从线性创新向非线性集成创新范式转变。先进制造业具有多学科、多技术交叉融合的特点,随着技术创新过程的复杂性增大、不同学科技术的融合性增加以及创新的风险加剧,技术创新模式从线性创新逐渐向创新各环节并行化、技术集成化等方向演进。企业可以利用已有的成熟技术开展集成创新形成新产品,创造新的竞争优势。 3.从硬创新向软创新转变。我国以往强调的多是技术创新(即硬创新),而不注重企业文化、管理、组织、制度、商业模式等方面的软创新,其实对企业而言,软创新同样可以成为企业发展的突破点,如逸阳女裤连续多年打破中国女裤电商销售记录,实现了线上与线下经营的互动,而电商销售的项目管理模式,也是河南服装业的首创。 4.由渐进式创新向原始创新转变。对有实力的大企业来说,在新科技革命来临之际,应重视颠覆性技术创新对本行业发展的重大影响,加大对基础研究的投入,适度开展原始创新、前沿技术创新,加强重大技术储备,以免因为只注重渐进式创新而被产业出现的重大技术创新所淘汰。 5.由标准化制造模式向个性化制造模式转变。适应产品的多样化、个性化、绿色化需求,推动企业制造模式向协同制造、虚拟制造、柔性制造、精益生产、清洁生产等先进的个性化的制造模式和组织管理模式转变,更好更快地满足客户需求。 先进制造论文:基于灰色关联理论的福建省信息产业与先进制造业的关联性研究 [摘 要]信息技术属于一种渗透性技术,可以与先进制造业的各个维度相结合,先进制造业成长性较高,能迅速引入信息技术并加以利用,这样的关联互动甚至是融合将会对制造业发展具有重大的关键性的导向作用和推动作用,同时先进制造业的发展反过来也会推动信息产业的进步。本文采用灰色关联理论来研究福建省信息产业和先进制造业的关联互动,并给出促进两业融合、发展的政策建议。 [关键词]灰色关联分析 信息产业 先进制造业 互动融合 一、引言 《国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》中指出,要把海西建设成为“东部沿海地区先进制造业的重要基地”,这说明海峡西岸经济区的定位已经由地方战略上升为国家战略。工信部出台的《海峡西岸经济区先进制造业发展规划(2011-2015年)》对新的五年福建省先进制造业的发展做出了展望和规划。之后,工信部又与福建省人民政府签署了《关于支持推进福建省工业和信息化发展战略合作协议》,包括共同推进海峡西岸经济区先进制造业发展、加速新一代信息技术产业发展和应用、促进信息基础设施先行发展等方面的内容。 近几年,福建省非常重视企业信息化的投入,对先进制造业和高新技术产业的投资力度很大。信息化与先进制造业融合时工业化与信息化融合的一个重要领域,也是国内外研究的热点。B.V.CHOWDARY提出信息系统可以将制造流程的供应链各个环节整合,将IT技术运用到制造业可以节约时间和原材料成本。LIAO Kun和TU Qiang等指出在低不确定性环境下,制造业信息化对制造业的发展有大的正面作用,但对制造业产业间的关联作用不明显;在高不确定环境下,制造业信息化对制造业的发展作用小,但可以推动制造业产业间的互动。胥军运用后发优势、比较优势等理论,结合“工业化和信息化”的可行性、必然性等现实基础,对影响工业化和信息化融合的相关因素进行进一步分析。王晰巍等结合吉林省中小企业发展现状和信息产业建设情况,分析了信息产业与工业相结合的发展方向。郑大庆等结合互补性融合与替代性融合从微观、中观、宏观三个层面分析了信息化与先进制造业的6种融合类型。1 本文通过研究福建省信息产业与先进制造业关联和互动,研究信息产业对各个先进制造业带动的程度,将对福建省如何合理分配资源提升先进制造业信息化水平和竞争优势给出更为合理的建议,并可作为全国其他省份促进两业关联互动发展的参考。 二、相关模型介绍 三、实证研究 本文的数据来源于2011年福建省统计年鉴。为展现出最新的趋势,本文选取了2003-2010年福建省信息产业与8个先进制造业中代表行业的工业总产值,见表1。信息产业中,本文选择通信设备、计算机及其它电子设备制造业(简称通信设备业)作为代表。我们在石化产业中选择石油加工、炼焦及核燃料加工业(简称石油加工业)和化学原料及化学制品制造业(简称化工业)两个行业为代表;在装备制造业中选择通用设备制造业(简称通用设备业),专用设备制造业(简称专用设备业),交通运输设备制造业(简称交通运输业),电气机械及器材制造业(简称电气业),仪器仪表及文化、办公用机械制造业(简称仪器仪表业)为代表;在高新技术产业中选择医药制造业(简称医药业)为代表。 图1 福建省2003-2010年信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值变化趋势图 福建省信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值变化趋势图1所示。从图中可以看出2003到2010年福建省的信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值都强势增长,而信息产业的代表通信设备业工业总产值先于所有先进制造业代表行业工业总产值的增长,可以初步推测信息产业的发展推动了先进制造业的发展。 表2 建省信息产业对先进制造业代表行业的灰色关联度降序排列 灰色关联分析的计算结果如表2所示。在研究信息化和先进制造业的相互关系时,关注的重点在于通信设备、计算机及其它电子设备制造业与各个先进制造业序列关联度的大小排序。因此,我们可以依据信息产业对各先进制造业的影响进行关联的排序,分析二者的同步变化程度,关联度越大,则同步变化程度越高。从表2中的数据可以看出,总体而言,通信设备业对其它八个行业的灰色关联系数均超过了0.6,这说明了通信设备业对这八个先进制造业行业起到了关键的作用,也说明了信息产业和先进制造业的关联不可忽视。 这其中,通信设备业对于仪器仪表业推动作用最大,灰色关联系数为0.9552。信息化是仪器仪表企业进行现代化管理的重要手段。降低仪器仪表企业的运营成本,并同时提高仪器仪表的产品质量和仪器仪表企业的管理水平,增加企业的竞争力,信息化技术无疑是一个重要手段。 四、 政策建议 (1)促进两业互动融合 当前,福建正处在全面加快发展的战略机遇期,要实现发展目标,关键靠实体经济,尤其是要使制造业得到充分发展。从当前我省先进制造业信息化发展状况总体水平上看,信息产业对促进先进制造业跨越式发展有重要的作用。信息产业和先进制造业有机融合和互动发展,不仅是调整产业结构,也是转变经济增长方式的重要途径。两业应从提高共用资产的利用率、降低交易成本、竞争性合作、创造新产品、创造新的市场需求、推动产业升级等方面入手,实现优势互补,达到融合的质变。 (2)提升先进制造业信息化水平 提升先进制造业的信息化水平是两业融合的核心。先进制造业通过信息化可降低成本,实现边际收益递增和规模报酬递增,并提升和带动传统制造业发展,从而加快福建省先进制造业的产业结构升级。与此同时,新兴的信息产业也只有积累了大量的资本、知识等资源后,并依托于先进制造业的实体产品、销售网络,才能寻求进一步的扩散和发展。 (3)加大政策扶持力度,合理布局资金投入 信息产业先于先进制造业发展,并能推动先进制造业跨越发展,所以加强信息产业的信息科技投入对于提高福建省的先进制造业乃至整个制造业的产出都有很大的帮助。政府可以根据信息化对先进制造业重要程度,结合先进制造业发展的特点,将有限的资金优先投入对信息化需求最强烈的部门,如仪器仪表及文化、办公用机械制造业、化学原料及化学制品制造业等产业。信息产业和通用设备业的关联较小,影响力度不足,落后于其他行业,有可能成为福建经济良性发展的瓶颈,所以需要给予必要的资金和政策的扶持,以缩小与其它行业信息化水平的差距,提高福建省先进制造业信息化的总体水平。 先进制造论文:武汉市现代服务业与先进制造业的相关性实证研究 摘 要:在信息时代产业融合的大背景下,通过分析现代服务业与先进制造业之间的内涵与发展关系,使用SPSS对二者的相关性进行定量分析,指出我国现代服务业与先进制造业之间的相关性与融合的必然性,以及现代服务业和先进制造业各细分行业之间的互相影响与推动作用。 关键词:现代服务业;先进制造业;相关性分析 1 研究背景 1.1 发展现状 1980年以来,我国服务业一直在快速增长。然而,我国金融保险业、租赁和商务服务业、科学研究和综合技术开发服务业等现代服务业占服务业总增加值的比重仅为26.6%,现代服务业发展的滞后,己经成为我国经济增长的"瓶颈"。现代服务业主要指在工业化高度发展阶段产生的,依托电子信息和网络技术等高技术和现代管理理念、经营方式和组织形式而发展起来的服务业。 另外,自改革开放以来,我国制造业快速发展并赶超西方发达国家的同时,先进制造业作为制造业中极具竞争力的部分,与西方发达国家的差距也逐渐显露出来。先进制造业包括高新技术制造业和新兴制造业,也包括采用更为先进的制造技术改造后的制造业。根据国标行业分类,将电子及通信设备制造业、交通运输设备制造业、普通机械制造业、电气机械及器材制造业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业等6个行业列为先进制造行业。 1.2 研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内外有关现代服务业的研究主要集中在三个方面:现代服务业的概念、现代服务业的区位优势和现代服务业产业集群。 荣晓华(2006)提出现代服务业又称新兴第三产业,一般包括金融保险业、信息服务业、旅游业、物流业、房地产及社区服务业等,是现代经济的重要组成部分[1]。有关现代服务业的区位优势的研究在国外尤为盛行。 Daniels(1985)通过对英国现代服务业的区位选择研究,认为投资成本是现代服务业投资环境中的一个重要因素,它决定着现代服务业的功能水平[2]。而有关现代服务业产业集群的研究则最为丰富。 Miller(2001)的研究表明大伦敦区聚集了全英国最重要的服务业集群、伦敦市中心的商业性服务集群、伦敦市区的金融服务业集群、伦敦区的电影、电视等媒体制作集群[3]。 1.2..2 国外研究现状 国外学者提出制造业企业要发展先进制造技术,抢占技术高地从而获得竞争优势。S.E.Gouvea da Costa(2009)认为企业因为同竞争对手竞争的需要而谋求技术进步,但也应当根据自己本身的组织结构选择合适的先进制造技术[4]。先进制造业的内涵分析方面:龚唯平(2008)认为先进制造业是市场网络组织体系、生产制造技术与制造模式具有先进性的制造业生产系统[5]。 先进制造业的行业评价方面:郭巍,林汉川(2010)选取北京市2008年28个制造业行业的统计数据,运用主成分分析法从多个层面、不同角度评价各个制造业行业的先进性程度[6]。 由上可知,虽然国内外对于现代服务业和先进制造业的相关研究都比较丰富,但是国内文献大多采用定性的方法来总结现代服务业和先进制造业的发展规律和特点,而采用数学模型、经济模型和数理统计工具来分析和预测现代服务业和先进制造业发展优势和劣势的研究较少。 2 现代服务业与先进制造业融合定量分析 2.1 变量选择与数据说明 我们对数据的研究主要从相关性及因果性出发,主要有皮尔逊(Pearson)相关系数及格兰杰因果关系检验。 为了保证相关细分行业的相关性分析,我们选取的时间跨度为1994~2012十年间武汉市现代服务业和先进制造业统计年鉴相关数据,研究数据主要来源于历年《武汉市统计年鉴》。 现代服务业(S)包括交通运输、仓储及邮政业(S1)、信息传输、计算机服务和软件业(S2)、金融业(S3)、房地产业(S4)、租赁和商务服务业(S5)、科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)、水利、环境和公共设施管理业(S7)、居民服务和其他服务业(S8)、教育(S9)、卫生、社会保障和社会福利业(S10)、文化、体育和娱乐业(S11)、公共管理和社会组织(S12);先进制造业(M)包括电子及通信设备制造业(M1)、交通运输设备制造业(M2)、通用设备制造业(M3)、电器机械及器材制造业(M4)、化学原料及化学制品制造业(M5)、医药制造业(M6) 本文,我们选取各行业的增加值,并分别对其进行GDP平减。另由于本文数据是从1994年开始按1994不变价计算,用GDP价格缩减指数除以现价GDP,便得到按不变价格计算的GDP。GDP价格缩减指数的计算公式为: 2.2 现代服务业与先进制造业的关系 2.2.1 相关性分析 根据1994~2012年的相关数据,武汉市生产性服务业与制造业走势趋势大体相似,因此初步判断二者之间具有一定的相关性。运用SPSS相关性检验,我们得到现代服务业与先进制造业Pearson相关性达到0.992,因此可以认为两者高度相关。 2.2.2 格兰杰因果关系分析 我们从定量角度说明,进行格兰杰因果检验,现代服务业与先进制造业产值增长互相推动,共同促进武汉市GDP的增长。 2.3 现代服务业与先进制造业各细分行业的关系 2.3.1 相关性分析 运用SPSS对现代服务业与先进制造业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表1。 表中,现代服务业(S)与交通运输设备制造业(M2)的相关性系数为0.662,其他各细分行业的相关性系数均大于0.9,因此从定量角度,我们可以认为,S与M各细分行业高度相关。 2.3.2 格兰杰因果关系分析 运用格兰杰因果分析,得到现代服务业与先进制造业各细分行业因果影响结果。我们可以得出如下结论,现代服务业与先进制造业除电子及通信设备制造业(M1)以外的其他细分行业均互为因果。 2.4 先进制造业与现代服务业各细分行业的关系 由于相关性分析和格兰杰因果分析建立在一段较长的时间段上才更具有说服力,我们对现代服务业选取具有代表性的几个细分行业,通过这些细分行业相关性与因果分析,探究具体情况。选取的细分行业的原因主要有两点: ①现代服务业这六个细分行业统计口径基本保持不变,因此数据具有连续性;②这六个细分行业总体GDP占现代服务业总体比重较大。 2.4.1 相关性分析 运用SPSS对先进制造业与现代服务业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表2。 上表显示,先进制造业与现代服务业部分细分行业的相关性系数分别为0.938、0.986、0.986、0.980、0.961、0.995,均大于0.9,因此从定量分析,我们可以认为他们存在显著相关。 2.4.2 格兰杰因果关系分析 同样运用格兰杰因果分析,得到先进制造业与现代服务业各细分行业因果影响结果。我们可以得出如下结论,交通运输、仓储及邮政业(S1)在滞后为4时,导致先进制造业的进步,但是反过来,先进制造业整体GDP的增长,与交通运输、仓储及邮政业(S1)没有关系。 先进制造业(M)与金融业(S3)互为因果,同期共同影响。先进制造业与房地产业没有双向因果关系,但存在明显、持续的单向影响。 先进制造业(M)与科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)在滞后期为3时,互为因果;滞后期为4时,教育(S9)推动先进制造业的发展;先进制造业与卫生、社会保障和社会福利业(S10)交叉影响,滞后期为2时,卫生、社会保障和社会福利业(S10)在一定程度上促进先进制造业的进步,而在滞后期为3时,这种促进作用不明显,反过来先进制造业推动卫生、社会保障和社会福利业(S10)的发展,如此反复。 从相关性定量分析,我们可以认为先进制造业与现代服务业存在显著相关。 2.5 细分行业间的关系 通过整体现代服务业GDP与先进制造业各细分行业GDP,整体先进制造业GDP与现代服务业部分行业GDP相关性与格兰杰因果分析,我们得到,大部分变量间存在较为显著的相关性和不同滞后期的因果关系。将先进制造业(M)与现代服务业(S)各细分行业相关性、因果关系分别分析,得到更明了的结果。 2.5.1 相关性分析 运用SPSS对现代服务业与先进制造业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表3。 上表表明,S、M各细分行业间相关性系数大部分都在0.90及以上,因此,我们可以推出,各细分行业间存在一定的相关性。 2.5.2 格兰杰因果关系分析 ①电子及通信设备制造业(M1): 现代服务业各细分行业在滞后期为1时,都显著促进了电子及通信设备制造业(M1)的增长; 在滞后期为3时,电子及通信设备制造业(M1)促进交通运输、仓储及邮政业(S1)、金融业(S3),科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步; 滞后期为4时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)、卫生、社会保障和社会福利业(S10)影响了电子及通信设备制造业(M1)的GDP的提升。 ②交通运输设备制造业(M2): 在滞后期为3的时候,交通运输设备制造业(M2)是金融业(S3)GDP增长的推动因素,而科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的GDP增长推动交通运输设备制造业(M2)的进步。 在滞后期为1时,它促进了卫生、社会保障和社会福利业(S10)的发展。现代服务业的其他行业的GDP增长与交通运输设备制造业(M2)的发展没有显著的因果关系。 ③通用设备制造业(M3): 滞后期为1-3时,交通运输、仓储及邮政业(S1),房地产业(S4)都促进通用设备制造业(M3)的发展,反之则不成立,即这种影响只是单方向的; 在滞后期为1时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)拉动通用设备制造业(M3)的发展,而在滞后期为3时,通用设备制造业(M3)反过来促进科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步; 通用设备制造业(M3)与教育(S9)的GDP增长在滞后期为2时互为因果,与卫生、社会保障和社会福利业(S10)在滞后期为1时互为因果。 ④电器机械及器材制造业(M4): 仅在滞后期为4时,交通运输、仓储及邮政业(S1)促进电器机械及器材制造业(M4)的发展;电器机械及器材制造业(M4)与金融业(S3),房地产业(S4)在滞后期为2时互为因果; 滞后期为1-3时,电器机械及器材制造业(M4)均促进科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步,而教育(S9)仅在滞后期为3时,推动电器机械及器材制造业(M4)的GDP的增长。 电器机械及器材制造业(M4)在滞后期为1时,导致卫生、社会保障和社会福利业(S10)的进步。 ⑤化学原料及化学制品制造业(M5): 化学原料及化学制品制造业(M5)分别与交通运输、仓储及邮政业(S1),科学研究、技术服务和地质勘察业(S6),卫生、社会保障和社会福利业(S10)的GDP增长互为因果,在1-3期,化学原料及化学制品制造业(M5)的发展在一定程度上促进金融业(S3)的进步,而反过来,房地产业(S4),教育(S9)在滞后期为1-3时,影响化学原料及化学制品制造业(M5)的增长。 ⑥医药制造业(M6): 在滞后期为1时,交通运输、仓储及邮政业(S1)促进医药制造业(M6)的进步,而在滞后期为4时,医药制造业(M6)反过来拉动交通运输、仓储及邮政业(S1)的发展; 医药制造业(M6)仅在滞后期为3时促进金融业的发展; 滞后期为1-3时,房地产业(S4),卫生、社会保障和社会福利业(S10)均促进医药制造业的进步; 滞后期为1和4时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)拉动医药制造业(M6)的GDP增长; 教育(S9)仅在滞后期为1时,促进医药制造业(M6)。 即医药制造业(M6)与现代服务业各行业没有必然的互为因果关系,但是在一定程度、不同的滞后期对现代服务业某些细分行业有一定的单向或者交叉影响。 3 结 论 通过SPSS相关性分析,我们可以得出,无论从整体层面还是细分到各个具体行业,现代服务业与先进制造业行业之间都有着较强的相关性。从整体层面,现代服务业整体GDP与先进制造业整体GDP增长在滞后期为3时互为因果,并且这种互为因果表现为同期影响,融合发展。 通过现代服务业整体GDP与先进制造业六个细分行业的格兰杰因果分析,我们得到,除了电子及通信设备制造业的GDP增长与现代服务业GDP没有必然的同期因果关系外,先进制造业的其他五个细分行业交通运输设备制造业,通用设备制造业,电器机械及器材制造业,化学原料及化学制品制造业和医药制造业均在同期与现代服务业存在着显著的同期互为因果。 无论是整体层面,还是整体与细分行业的格兰杰因果分析结果都表明,现代服务业与先进制造业存在着千丝万缕的关系,这种关系具体到各个细分行业,如果影响,整体层面的因果关系是由哪些细分行业之间的互为因果、单向因果或者交叉因果导致。通过现代服务业部分细分行业与先进制造业各细分行业具体的格兰杰因果分析,我们得到整体行业间细分行业的因果关系。 先进制造论文: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。 先进制造论文:以创新驱动为主引擎 加快建设先进制造业基地 党的十八届五中全会明确指出,创新是引领发展的第一动力。中共江苏省委第十二届十一次全会通过的“十三五”规划建议,把创新作为江苏发展的最大法宝,进一步强化其在发展全局中的核心地位。进入全面建成小康社会的决胜阶段,作为实体经济的主体和实施创新驱动发展战略的主战场,制造业担负着更为重要的职责和使命。“十三五”期间,全省经信系统将全面贯彻落实党的十八届五中全会精神和省委、省政府决策部署,坚持以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为引领,更好地认识、适应、引领经济发展新常态,始终把创新摆在制造业发展的核心位置,把打造具有全球影响力的产业科技创新中心和具有国际竞争力的先进制造业基地作为制造强省建设的重要内涵和关键支撑,着力推动供给侧结构性改革,加快制造业动力转换,厚植制造业发展优势,推动江苏制造业发展质量更好、效益更高、结构更优,努力走出一条具有江苏特点的制造业创新之路,为“迈上新台阶、建设新江苏”奠定重要基础。 一、突出创新驱动,加快企业创新能力建设,构筑产业技术新高地 推进江苏制造业创新发展必须把发展基点放在创新上,不断培育发展新动力、厚植发展新优势、构建产业新体系,提高企业创新能力和竞争力,提高制造业产业和技术层次,塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展,在建设具有全球影响力的产业科技创新中心过程中发挥主力军和先行军作用。深入实施创新驱动发展战略,加快构建以企业为主体,以制造业创新中心、企业研发机构和公共技术服务平台为支撑,以万众创新为基础的制造业协同创新体系。实施制造业创新中心建设工程,建立由大中型企业、科研院所、行业协会等组成的产业创新联盟,建成一批省级以上跨地区、跨领域、跨行业的制造业创新中心,形成若干具有强大带动力的制造业创新型集群。强化企业创新主体地位和主导作用,加快国家级和省级企业技术中心扩量提质,培育一批有国际竞争力的创新型领军企业。加强应用牵引、平台支撑、重点突破,实施工业强基工程,《中国制造2025江苏行动纲要》15个重点领域的技术创新路线图和绿皮书,引导企业围绕我省战略和前沿导向,加大研发投入,协同开展前瞻和共性关键技术研究,攻克一批先进基础工艺,解决重点产业发展的“卡脖子”问题。着眼于制造业迈向中高端的重大问题,坚持以提高质量和效益为中心,以“调高调轻调优调强调绿”为导向,创新实施产业创新突破、技改智能升级、两化深度融合、制造服务转型、绿色制造推进、企业国际发展六大行动,扎实推进制造强省建设8大工程实施方案,大力发展战略性新兴产业和先进制造业,加速发展生产性服务业,改造提升传统产业,加快构建适应经济新常态的产业新体系。 二、突出智能转型,加快企业装备升级换代,构建先进制造新优势 推进江苏制造业创新发展必须把握新一轮科技革命和产业变革的主要趋势,大力发展智能制造,构建新型制造体系,引导制造业向分工细化、协作紧密方向发展,促进信息技术向市场、设计、生产环节渗透,推动生产方式向柔性、智能、精细转变。把实施企业装备升级计划作为加快推进智能制造发展的关键抓手,突出市场主导、示范引领、聚集重点、自主创新、安全可控。加快制造业数字化、网络化、智能化转型升级,实现“数控一代”全覆盖,建设一批智能车间和具有示范意义的智能工厂。实施数字化装备普及推广、智能化装备升级应用、低端落后装备更新淘汰计划。推动关键工序核心装备性能提升,智能成套生产线、智能专用装备应用,更新和淘汰一批高能耗高污染、低效率低性能的落后装备和生产线,推动数控化装备升级换代。实施万台技术装备智能改造计划,推动基础制造装备智能化改造,加快制造装备与信息化管理系统集成融合,提升现有装备智能化水平。实施万台机器人应用计划,鼓励推广工业机器人、特种机器人,强化项目推进、工程示范、行业推广,扩大关键岗位机器人应用。实施智能制造工程,制定智能制造标准体系,在装备制造、钢铁、石化、轻纺、电子等领域开展智能制造示范。成立智能制造研究院,组建智能制造服务联盟,培育一批智能制造服务支撑机构。实施高端装备创新工程,推进首台(套)重大装备和成套生产线示范应用,加速智能装备国产化进程。实施绿色制造工程,推进能效“领跑者”计划,打造节能量交易平台,开展节能低碳行动,建立绿色低碳循环制造业发展方式。落实和完善企业技改财税政策,有效引导企业瞄准国际同行业标杆,采用新技术、新工艺、新装备、新材料,全面提升产品技术、工艺装备、能效环保等水平。 三、突出两化融合,加快企业互联网化转型,拓展产业升级新空间 推进江苏制造业创新发展必须做足信息化与工业化深度融合这篇大文章,强化信息技术在制造业深度应用,以“互联网+”促进互联网和制造业融合发展,有效拓展产业和网络空间,激发制造业转型升级、创新发展新动能。实施企业互联网化提升计划,以企业互联网应用和业态模式创新为主线,促进信息技术向生产、管理、营销、设计、服务等环节渗透融合,推进企业网络化、智能化、集成化、协同化。突出推进研发设计协同化,培育基于互联网发展众创、众包、用户参与设计、云设计等新型研发设计模式,建立及时响应、持续改进、全流程创新的产品研发设计体系。突出推进生产管控集成化,全面开展两化融合管理体系对标评估,普及首席信息官制度,促进企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)、产品数据管理(PDM/PLM)、供应链管理(SCM)等重点管控系统的普及推广和集成应用,推动大中型企业关键环节互联网应用实现全覆盖。突出推进购销经营平台化,实施企业电商拓市提升计划,支持行业龙头企业建立综合信息服务平台、行业特色应用平台、电子商务服务平台、大宗商品电子交易平台。以智慧江苏建设为引领,实施互联网+行动计划,打造一批重点行业和领域“互联网+”应用示范工程,以推进数据资源开放共享为重点实施大数据战略,培育发展前景好、容量大、效益高的新产业、新技术、新业态、新模式。大力推进信息基础设施建设,加快宽带江苏建设,推进企业互联网“企企通”工程,实现网络与服务“进企业、入车间、联设备、拓市场”。 四、突出质量品牌,加快供给侧结构性改革,塑创江苏制造新形象 推进江苏制造业创新发展必须牢固确立质量品牌优先方针,大力提高制造业供给体系质量和效率,全面提升产品、服务质量以及自主品牌建设水平,促进形成以技术、品牌、质量、服务为核心的竞争新优势。牢牢把握供给侧结构性改革这一适应和引领经济发展新常态的重大创新,引导企业加强改造升级,组织重大质量攻关行动,大力实施新技术新产品推广应用工程,通过创造新供给、提高供给质量,扩大消费需求。实施质量品牌建设工程,引导企业采用国际标准和国外先进标准,支持行业龙头企业主导,参与国际标准、国家标准制修订。深入推进质量强省和工业质量品牌创新行动,以质量品牌提升增强有效供给能力,积极实施一批质量技术攻关项目,使重点工业产品质量技术达到国内领先、进入世界先进行列。加快推行先进质量管理技术和方法,改进质量控制技术,完善质量管理机制,夯实质量提升基础,优化质量发展环境,努力实现制造业质量大幅提升。实施服务型制造推进计划,围绕全产业链融合优化,以拓展产品功能、提升交易效率、增强集成能力、满足深层需求为重点,推动生产性服务业向专业化和价值链高端延伸。大力发展品牌经济,鼓励企业追求卓越品质,形成具有自主知识产权的名牌产品,依托产业集聚区打造区域品牌,大幅提升江苏制造美誉度和影响力。 五、突出优化服务,加快降低企业运营成本,激发创新创业新活力 推进江苏制造业创新发展必须充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,完善法治化、国际化、便利化的营商环境,持续推进简政放权、放管结合、优化服务,破解企业发展瓶颈制约,营造大众创业、万众创新良好氛围。开展降低实体经济企业成本行动,引导帮助企业通过外部调整和内部挖潜相结合,短期生产经营和长期转型升级相结合,优化运营模式,增强盈利能力。全面清理和规范涉企行政事业性收费,更大力度减轻企业负担,完善公平竞争、促进企业健康发展的政策和制度。创新产业投资基金模式,引导社会资本聚焦重点产业发展、关键核心技术突破、创新成果产业化等重点领域,研究建立制造业技术创新、智能制造、智能服务企业信贷风险补偿机制。推动产业政策由倾斜型向功能型转变,强化行业准入和规范管理,强化事中事后信用监管,以导向更突出的产业政策、更严格的标准和监管,促进企业转型、产业升级。鼓励激发企业家精神,引导民营企业进入更多领域,更好激发非公有制经济活力和创造力,形成有利于创新发展的市场环境和人才环境。实施制造业国际化工程,为企业更大步伐“走出去”开展国际产能和装备合作,搭建国际交流平台,建立跨国合作机制,推进境外产业合作区和产业集聚区建设,鼓励企业全面参与全球经济合作和竞争。高水平推进以质取胜、品牌国际化、市场多元化战略,培育一批有国际竞争力、影响力的跨国公司。开展中小微企业服务年活动,做强一批中小企业公共服务平台,打造一批互联网创新创业大赛、物联网等信息服务业博览会、大数据产业园、军民融合创新示范区等创新发展载体,营造企业创新创业良好环境。 (作者系江苏省经济和信息化委员会党组书记、主任) 先进制造论文: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。 先进制造论文:遂宁市先进制造业现状及发展对策 摘 要:在经济全球化的今天,先进制造业已经成为全球制造业竞争最为激烈的领域,先进制造业核心竞争力已经成为决定一个国家在国际分工体系中地位的关键因素,因此,深入探讨先进制造业核心竞争力问题,对于优化产业结构、转变发展方式、促进产业转型升级,对于我国从制造大国迈向制造强国具有重要的理论与现实意义。本文在深入分析遂宁市先进制造业的现状和存在问题的基础上,提出了未来遂宁先进制造业的发展方向和策略,有助于为政府和有关部门的决策提供参考。 关键词:遂宁;先进制造业;现状;发展对策 1 引言 机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,制造业直接体现了一个国家的生产力水平,是区别发展中国家和发达国家的重要因素,制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。先进制造业,是技术的载体和转化的媒体,是“手段性”基础产业。它的特点主要是:范围广、门类多、技术含量高,与其他产业的关联度大。发展先进制造业是所有工业化国家的必然选择,工业的水平和先进化程度,决定着整个国民经济的水平和先进化程度,当今世界工业强国无一不是先进制造业的强国。 2 遂宁市先进制造业的现状分析 受宏观经济下行及结构调整矛盾突出等多重影响,以及政策环境、市场环境、要素环境等诸多因素变化,当前遂宁市先进制造业经济运行中存在着不少困难和问题。 遂宁市先进制造业的总体规模较大,但技术水平还比较落后,一是经济总量偏小,比较优势弱。二是产业结构欠优,创新能力低。我市整体产业处于产业链中端、价值链低端,初级加工和代工居多,制造业的结构性问题已成为制约遂宁市经济进一步发展的“瓶颈”。因此,如何改善制造业的结构、实现产业升级,是遂宁市先进制造业面临的主要问题,特别是高技术含量制造业的发展水平。未来遂宁市先进制造业的发展不能仅以扩大能力为目标,还要实现制造业结构的优化,将新技术融入传统产业以实现制造业的技术升级,只有通过先进制造业的振兴,才能保证国民经济持续、健康地发展。 3 新形势下遂宁市先进制造业发展对策 遂宁市要发展工业经济,关键是要善于用好发展机遇,把转型压力转化为发展动力,扎实推进结构调整,全力引进壮大增量,强化创新驱动和融合发展,促进工业经济稳定增长,在转型升级、提质增效上迈出新步伐,取得新突破。 3.1 抓好结构调整,坚持不懈推动转型升级 一是积极培育新的产业动力。加强对符合中国制造2025十大重点发展领域的“集成电路及专用装备、节能与新能源汽车、农机装备、新材料、生物医药”产业的研究,引领遂宁制造走向高端。二是要突破发展成长型产业。抓好电子信息、机电与装备制造、新材料、天然气等四大工业成长型产业发展推进方案的跟踪落实,力争成长型产业继续保持领先发展、加大投入的态势。三是做好化解过剩产能和淘汰落后产能工作。加快建立以差别价格市场化手段为主的淘汰落后产能机制,全面完成淘汰落后产能目标任务。实施重点用能企业分级管理,推进企业能源管理体系建设。加强节能监察,开展重点用能企业能源审计、能效对标、能源利用监测活动,促进绿色循环发展。 3.2 抓好企业培育,合力推动企业协调发展 一是切实抓好大企业培育。加大对大企业大集团的帮扶指导支持重点企业稳定生产和加大投入,发挥好大企业的引领和带动作用。推进大企业大集团兼并重组和转型升级,全面提升企业核心竞争力。二是促进小微企业协调发展。进一步完善中小企业公共服务平台网络,实现平台网络互联互通和服务协同。三是全面推进“大众创业、万众创新”。积极贯彻落实中、省、市出台的关于全面推进大众创业、万众创新的政策措施,搭建各类创业孵化园,为小微企业提供发展平台,努力为创业基地争取更多的支持,充分运用公共服务平台的资源优势提供优质服务,提高初创企业的成活率。 3.3 抓好创新驱动,大力推动企业科技创新 一是加大技术改造力度。大力支持食品饮料、纺织服装、化工、机械等传统行业实施技术装备提升、主导产品升级换代、循环经济和资源综合利用、信息技术和制造技术融合等技术改造项目。二是推进企业自主创新。引导企业进一步加强企业技术中心、工程技术中心等技术创新体系建设,要深入推进产学研合作,实施一批技术改造和技术创新项目,研发一批新产品,培育一批拥有核心自主知识产权的科技创新型企业和高新技术企业。 3.4 抓好政策落实,加大力度优化服务环境 充分利用各种展会、节会、博览会平台,加大遂宁造产品推广对接力度。深入落实政府采购支持企业发展的有关规定,确保在同等情况下优先就近采购相关产品。推进工业品牌战略和企业标准化建设,支持企业创建国家级和省级、市级品牌,鼓励行业协会或龙头企业牵头打造区域性品牌和地标性品牌。着力抓好企业家队伍建设。人才兴才企业旺。要采取请进来和走出去的办法,不断为企业人才队伍注入新活力,为工业经济增添新动力,努力为企业家们拓展视野、转换观念、更新理念,走创新发展之路。 4 总结与展望 先进制造业已经成为全球制造业竞争最为激烈的领域和发达国家控制国际分工体系的战略制高点,先进制造业核心竞争力已经成为决定一个国家在国际分工体系中地位的关键因素。因此,深入探讨先进制造业核心竞争力问题,对于优化产业结构、转变发展方式、促进产业转型升级,对于我国从制造大国迈向制造强国具有重要的理论与现实意义。本文从先进制造业相关概念及理论进行分析,深入分析了遂宁市先进制造业目前的现状和困境,对起未来的发展方向和对策进行了详细的研究,有助于提高遂宁先进制造业的发展和增强其核心竞争力。 作者简介:任国强(1975-),男,四川南充人,本科,研究生,副教授,研究方向:机械设计与制造、CAD/CAM 技术。
化工工艺论文:超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究 摘要:针对经典的污水处理生化工艺的缺陷,提出用超滤膜作载体的生物接触氧化处理工艺。试验结果证明:经初沉处理后的生活污水,当接触时间为3 h左右时,CODCr、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别可达到83%、92%、94%和60%左右。理论分析亦表明此法在污水生物处理方面前景良好。 关键词:污水处理 充氧 中空纤维膜 生物膜 载体 用好氧微生物处理污水的一个关键环节是要保证有足够的氧气供微生物氧化水中的有机物。为保证氧气供应,一般采用向污水中充氧的方法。生物膜在氧化有机物的过程中,由于溶解氧的浓度梯度方向与有机物的浓度梯度方向一致,造成生物膜的底部出现厌氧层,导致生物膜脱落而混入处理水中。因此,要设二沉池进行膜水分离。 若想获得一种高效、经济、紧凑的生化处理系统,关键是找出一个能“静静”地将氧气溶解到水中的方法,而微孔膜和选择性透气膜材料的出现与推广使得解决这个关键问题成为可能,这就是所谓的无泡充氧法。无泡充氧法即用疏水性的微孔膜或选择性透气膜材料将液、气两相相互隔离,根据Henry定律,气体可借助于气、液间的分压差透过微孔之间的气、液界面或选择性透气膜而溶入或溶出液体。这一过程中没有肉眼可见的气泡产生,氧气自然也可借此充入水中完成充氧过程。 根据上述分析,笔者设计了一个将反应器与沉淀池合并的试验装置,进行了污水净化试验。 1 材料与方法 1.1 材料 聚偏氟乙烯中空纤维,外径0.8mm,内径0.5mm,微孔最大孔径0.2μm,开孔率80%,由天津纺织工学院提供。 1.2试验装置 试验流程如图1所示。其中反应器用玻璃量筒改制而成,内径60.3mm,有效容积1.27L。中空纤维组件兼充氧及生物膜载体双重功能。该组件用塑料片做成支架将中空纤维盘绕其上制成。中空纤维组件间水平间隔5mm,上下层间隔5mm,交错布置。膜总表面积为416cm2,总体积为504cm3(相当于生物膜载体堆积体积),折算成比表面积为82.5m2/m3,空隙率97%。试验在室温下进行。 1.3 试验水质 原水为唐山市西郊污水厂一沉池出水,其水质为:CODCr=100~300 mg/L,BOD5=50~150 mg/L,SS=100~150mg/L,pH=7.0~7.3。 2 试验过程 试验分为对中空纤维特性的测试(包括耐压性能和微生物生长试验)和污水处理试验。 测试中空纤维浸在水下时内部充气最大安全压力的具体作法是:将几根中空纤维两端用环氧树脂封在玻璃管中,然后向浸没在水中的中空纤维内充气,同时观察中空纤维表面是否有气泡出现。结论是内外压力差≯4.5kPa就可以保证安全运行,且无气泡产生。 微生物生长试验是将上述试验用水换成污水。为提高充气效率,须提高中空纤维膜中的氧气分压,故向中空膜中充入纯氧并维持内外压力差为3.0kPa。在向污水中加入从污水厂曝气池中取得的活性污泥进行接种后,发现靠近氧气进气端的中空纤维表面微生物膜生长较好,而远端则较差,封口端甚至不长。将封口端也接通氧气后,该端附近的生物膜生长情况好转。经分析原因有二:①中空纤维内充入的是纯氧,其中的氮气、二氧化碳等气体分压为零,故水中的上述气体会从水中溶出而进入中空纤维内部使其中的氧气分压降低。在远端随着氧气溶入水中导致氧分压降低幅度较大,使得向水中充氧能力下降,从而影响了微生物的生长。 ②中空纤维内气体的溶进与溶出是沿全长进行的,所以中空纤维内氧气流动速度在封口端为零,进气端则最大,这样就会将已溶入中空纤维的氮气等气体带至远端。所以在中空纤维内沿长度方向氧气的浓度(分压)不是均匀分布的,并且由于进气端氧气流动速度最大,产生的湍流也最强,因而氧气渗入水中的条件最有利。 根据以上分析,在气路中加装一个循环泵后得到了沿中空纤维全长均匀生长的生物膜。 污水处理试验过程则是将装置按流程装配完毕之后接通氧气,注入污水并加入活性污泥进行接种。为了加快生物膜的培养过程,在污水中还加入了用可湿性淀粉、肉汁和一些无机盐组成的营养物质。经2周的培养,生物膜的厚度稳定在约为1.2 mm左右,出水变清后停止添加营养物质,并让生物膜在原污水中适应一周后开始测试。 3 试验结果 3?1 去除有机物和SS 用本法处理污水前后BOD5、CODCr和SS的结果见表1。 表1 对BOD5、CODcr和SS的去除效果 水样 编号从而堵塞载体或滤料间的空隙;其次,因为厌氧细菌产生的代谢物质的作用,导致生物膜脱落;另外,为了保证给微生物足够的溶解氧,一般采用污水流速较快或曝气的方法,这也易使生物膜脱落水中,所以要在其后设一个沉淀池将其分离。 在本工艺中污水的有机物和氧气分别从生物膜的两侧进入,即二者的浓度梯度方向是相反的。这对分解水中的有机物很有好处,如在生物膜的最外层有机物浓度最大但溶解氧浓度最小,而在生物膜的底部则恰好相反,这样好氧微生物的两个生长控制因子得以相互协调和抑制,其结果是使生物膜协调地生长于一个相对固定的厚度范围,不会因有机物的浓度大而过度生长形成堵塞。在试验中观察到的生物膜沿水流方向的生长状态也证明了这一点,从污水进水端至出水端,有机物浓度相差逾十倍,生物膜的厚度却基本一样,仅仅是生物膜的密实程度进水端较出水端密实一些,颜色也略深一些。同样因为本工艺充纯氧,生物膜上不存在厌氧层,全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外层有一个微溶解氧层,在该层有机物的浓度最大。这一情况极适于衣球细菌生长,这种细菌对有机物有着极强的分解能力。试验中观察到生物膜的表面从进水端到出水端附近约三分之二一段生长着一层白色丝状菌膜,根据任南琪等人的描述[1],此即衣球细菌菌膜。这一现象在其他工艺中是不多见的,笔者认为这是本工艺去除有机物效果较好的关键。 4.2 SS的去除 从工艺流程中可看出反应器内水流是由下向上流动的,可将其视为一个竖流式沉淀池与一个接触氧化池的组合体。由于试验的接触时间是3~4 h,上升流速仅为0.018~0.024mm/s,只相当于一般竖流式沉淀池所采用上升流速的1/10~1/5,所以污水中所挟带的悬浮物除胶体外几乎全部可以通过沉淀作用而去除。试验中观察到反应器靠近进水口处的混浊程度明显大于其上部,这一现象佐证了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。 4.3 去除氨氮 由试验结果可知,随着试验时间的推移,处理水中的亚硝酸盐浓度在增加,到45d时,氨氮的去除率已达到60%,但亚硝酸盐氮浓度增加量与氨氮的下降量并不一致。按照硝化过程: 氨氮的减少数量与亚硝酸盐氮的增加数量应当是对应的,但在本试验中并非如此。合理的解释应当是同时还进行着另外两个过程: 由于出水的pH值并未显著降低,猜测以过程(3)为主,但因条件限制,本次试验未能就此加以验证。 去除氨氮效果较好的原因与本工艺中微生物所处的特别环境及其特殊的微生物种群分布有关:在生物膜的最内层即与中空纤维相接部分是溶解氧浓度最大的部分,而污水中的有机物浓度经过外层微生物的降解后抵达此部位时已经大大降低,在该部位污水中的C/N比值也大大下降,这非常有利于硝化微生物生长。所以笔者认为与其他工艺不同,在本工艺中硝化作用不仅仅是发生在反应器的末端,待污水中总有机物浓度降低到一定程度后才开始,而是在原污水接触到生物膜一段时间,当有机物浓度略有下降后就已经在其后的生物膜内层开始了。如果原污水的有机物浓度较低,则可以认为几乎全部生物膜内层都有一个生长良好的硝化细菌膜存在。所以得出结论:降解有机物和去除氨氮在本工艺中是同步或部分同步进行的。 本工艺脱除氨氮效果较好的另一个原因就是采用了纯氧,这可使硝化微生物的活性提高数倍。 4.4 抗有机负荷冲击能力 本试验中进水的有机物浓度最高值与最低值之间相差2.5倍,但出水的BOD5数值波动不大。每次受到有机负荷冲击后经2~3d的适应,出水水质便恢复良好,这说明本工艺与其他生物膜法一样,有较好的抗有机负荷冲击能力。 4.5 接触时间与有机物去除率的关系 本试验接触时间与有机物去除率关系如图2。从中可以发现,只要接触时间>3h即可分别得到90%(BOD5)或80%(CODCr)以上的去除率。 4.6 生物膜的老化与更新问题 常规生物膜法存在生物膜老化与更新的问题,因此需设置二沉池进行泥水分离,其原因是生物膜底层有一层厌氧层,该层所产生的代谢产物要透过好氧层向外逸出,结果是使好氧层生态系统的稳定状态遭到破坏,导致生物膜净化功能下降,即出现老化问题。又因气态代谢产物不断逸出,减弱了生物膜在其载体上的附着力,造成脱落与更新问题。 但就本工艺而言,生物膜中没有厌氧层存在,部分老化、死亡的微生物停留在生物膜上被氧化掉,因而只有少量的生物膜脱落,但它们不会随着处理水流出,而是沉入反应器底部与沉淀的SS一同排除。 4.7 进一步研究、改进的展望 ①本工艺的一次性投资比较高,主要是目前中空纤维膜的生产并未形成规模,所以售价比较高。随着膜工业的发展,这一问题会得到解决。 ②本工艺除有氧化降解有机物的功能外,尚有良好的硝化功能,但这并未完成污水脱氮过程。如能对中空纤维组件加以改进,使中空纤维外侧或附近有一些能让厌氧微生物附着生长的普通载体,则可利用污水中的有机物作为碳源,完成反硝化,实现脱氮,同时也提高了氧的利用率。 ③虽然本试验在中空纤维中充入的是纯氧,但是通过前面的分析可以发现,经过一段时间的运行,气体循环回路中的气体已不完全是纯氧,而是混有许多在分压差作用下从水中溶出的氮气、二氧化碳等其他气体,在气体循环回路中充入纯氧仅提高了气体中的氧分压。这就有了一个启示:可否直接用空气进行充氧,其结果将会大大降低运行成本。 ④由于本工艺中微生物种群分布的特殊性,生物膜上微生物的种类和数量等可能与其他常规微生物法有所不同,这需要作进一步的研究,为本工艺的完善找出生物学的指导依据。 5 结论 ①用本工艺处理城市污水,可以在一个反应器内使BOD5、CODCr和SS的去除率分别达到92%、83%和94%。 ②本工艺去除氨氮的效果良好,去除率可达60%。 ③本工艺有特殊的微生物生长环境和种群分布,使各类具有特殊降解污染物能力的微生物都有良好的生长环境,并且可以将生物膜厚度自动维持在一定范围内而无堵塞问题,所以运行管理非常简单。 ④本工艺产生的剩余污泥非常少。 ⑤本工艺采用的无泡充氧方法可使污水处理过程在密闭条件下进行,对环境几乎没有影响。 化工工艺论文:化工工艺流程萃取剂选择问题探究 摘 要:萃取作为化工工艺流程中的一种重要分离手段,主要是利用萃取剂将两种不同溶解度及分配系数的溶液分离。在分离过程中萃取剂起着不可或缺的作用,它不仅关系到萃取工艺成功与否,而且影响到其经济性及实用性。为此选择合适的萃取剂至关重要。本文就此先分析了化工工艺流程萃取剂的选择原则,并重点探讨了选择合理萃取剂的有效方法。 关键词:化工工艺流程;萃取剂;原则;方法 化工工艺流程主要是通过化学反应将原材料转变为产品的过程,包括原料处理(净化、乳化、混合)、化学反应(氧化、还原、聚合)及产品精制(去除杂质及废弃混合物)三个步骤,且每一个步骤都有固定的流程和要求,涉及到催化剂、萃取剂、原料选择等诸多内容。萃取分离法在化工工艺流程中占重要地位,而萃取剂的正确选择是保证萃取工艺安全运行且经济合理的关键所在。本文共分为两个部分,第一部分分析了化工工艺流程萃取剂选择基本原则;第二部分重点探讨了正确选择萃取剂的有效方法,旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。 1 化工工艺流程萃取剂选择基本原则 萃取作为一种经典的分离手段,利用萃取剂把化合物从一种溶液中有效转移到另一种溶液中,在这个过程中要选择合适的萃取剂。根据多年来的化工生产经验,总结出化工工艺流程萃取剂选择要遵循物理性质及化学性稳定、毒性小、选择性良好等原则,具体来说主要表现如下。 第一,物理性质及化学性稳定原则。化工工艺流程生产过程中涉及到很多化学反应,如氧化反应、还原反应等。为此需选择物理及化学性质稳定的萃取剂,减少对化工工程生产流程的影响,保证萃取质量。 第二,毒性小原则。随着化学化工工艺的不断发展和进步,对化工生产质量提出更高的要求:优质、高效、经济安全、毒性小。为此一方面要完善各项生产工艺,减少毒性。另一方面选择毒性小的萃取剂,减少化工生产整体毒性,实行安全操作。 第三,选择性良好原则。化工工艺流程萃取剂选择性要良好,这样可以有效扩大分离系数,且分离系数越大,萃取剂越合理。 第四,经济实惠原则。现代社会提倡节能环保,化工工艺流程生产也不例外。在保证萃取剂质量的基础上尽量选择经济实惠的萃取剂,节约成本,尽可能地以最少的成本投入获取最大的经济效益。 2 正确选择萃取剂的有效方法 2.1 正规溶液理论选择萃取剂 正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段,具有形式简单、操作方便等优点,但其不足之处在于使用范围有限。具体来说,正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的性质,在中低极性混合溶液中应用较多,可作为非极性分子(分子力为色散例)判断的重要手段。但不适用于极性分子,主要是因为极性分子间力相对较复杂,可见该理论对萃取剂的选择有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式,利用无限稀释活度系数计算极性分析相关数值,在某些极性分子检测中获得成功,适当扩展了该理论的适用范围,但仍然有使用限制。 2.2 unifac模型选择方法 化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成,虽然有机物类型多样且混杂,但在某种程度上它们是由几十种基团组成,于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质,从而选择萃取剂,这就是所谓的unifac模型选择法。 unifac模型选择法有两种基本概念:①基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础上发展而来的。②局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的,最初使用该概念的是uniquac 法。随着时代的发展,unifac模型开始被提出并不断完善,如gmehling 的修正模型、hooper 的修正模型、kikic 的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要,具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后gmehling等人对该修正模型不断改进和创新,最终得到简化公式,根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数,在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高,可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。 2.3 nrtl 模型法 nrtl 模型是由prausnitz提出的,他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的,因此他增添了非随机参数,提出基于液相分层的nrtl 模型法。随后相关学者(如意大利学者vetere)对该模型法进行了一系列深入研究和拓展,使得nrtl 模型法除了在含 水体系中应用外,还可以在其他体系中运用,且预测精度较高。 2.4 选择反萃取能力强的萃取剂 利用萃取剂进行化工萃取工艺时,若萃取过程中环境受到影响,那么萃取物质也容易发生变化(从有机物质转变为水),这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂,且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。 2.5 化工工艺流程萃取剂选择注意事项 第一,控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时,应严格控制萃取物的容量,即萃取期间,其单位容量能够对强保留分离物进行保留,该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外,萃取剂还具有保存有效成分的特点,即萃取期间,可以分离原材料中的杂质和有效成分。目前,市场上的萃取剂种类非常多,例如:醇、醛类中性萃取剂、羧酸类酸性萃取剂、螯合萃取剂、季铵盐类胺类萃取剂等。由于萃取剂的过程存在差异,其萃取效果也各不相同。因此,进行实际萃取期间,根据萃取需要选择合适的萃取剂,如利用萃取技术处理工业废水时,可选择环乙醇类、苯等萃取剂。本文笔者主要采用多种萃取剂处理酸化废水,发现环乙醇类的萃取效果明显高于其他种类的萃取剂。因此,笔者认为,当废水的ph≥7时,可采用乙醇类萃取剂处理。 第二,低互溶性。基于对材料的萃取功能,应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异,即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点,而水溶相对较好。取萃取剂对材料(水)进行萃取时,可以促使材料分层,有效避免乳化现象。因此,工业人员应基于材料的密度,选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取,能够充分保证萃取质量。 第三,保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等,保证上述这些化学性质符合要求,如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说,煤化工污水中主要有害物质为酚,需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发,易造成二次污染;二异丙基醚相对上述物质具有乳化性弱、挥发性弱等特点,因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。 3 结束语 萃取在化工工艺流程中占有重要地位,且萃取分离工艺的正常运行及经济合理性与萃取剂的选择有着直接的联系。为此要根据化工工艺流程生产实际情况选择化学性及物理性稳定、毒性小、选择性高、经济实惠、反萃取能力强的萃取剂。同时严格按照萃取工艺标准或要求操作,安全高效地分离化学物质,充分发挥萃取剂及萃取分离法在化工工艺流程生产中的作用。 化工工艺论文:浅谈石油化工管道焊接工艺与质量控制 摘要:焊接的质量控制是石油化工管道施工之中的一项非常关键的工作,焊接质量的控制管理也是相当的复杂,如果焊接质量控制不好,很容易产生质量问题,因此焊接质量控制至关重要。本文介绍了管道焊接的方法与工艺,再针对石油化工压力管道施工中存在的问题来进行阐述,并且提出其质量控制的措施。 关键词:石油化工;管道;焊接工艺;质量控制 引言 石油化工管道的安装在质量控制方面的不利因素较多,管理难度大;由于石油化工管道介质种类繁多,多数介质是易爆易燃且有毒有害的物质,因此对焊接质量的要求相对较高。 1、石油化工压力管道施工中焊接方面存在的问题 (1)由于施工单位技术、质量管理力量不足,不能及时采用近年来管道施工最先进、科学的管理理念,如:单线图管理、焊接与无损检测的软件化管理、管道的工厂化预制等,管理水平几十年徘徊不前。 (2)焊接施工过程中存在未取得施焊项目合格证的焊接操作人员,或者没有在合格证核定的项目及规定的期限内承担焊接作业,造成焊接质量失控。 (3)焊接技术交底不清楚或焊接工艺指导书执行不严格,容易产生焊接工艺参数失控。有的施工工人随意改变坡口的尺寸及形式,改变电流电压等参数,为了早点下班甚至加快焊接速度,使焊缝产生诸如裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等多种超标缺陷。 (4)焊接材料的种类很多,因为焊材的烘烤、发放、回收工作流于形式,不能做到彻底的跟踪管理,当班剩下的焊材不能及时回收,或者没能及时重新根据规定烘干,导致焊材的混用和焊工随意取用焊材。也有的焊条保温桶的使用不规范,致使焊条受潮,以上所有这些都会对焊接质量产生不良影响。 (5)管道施工焊接的场地不断变换,焊接设备不断移动,引起设备零部件损坏,从而导致焊接参数改变,最后影响焊接质量。施工环境管理不当,不能根据现场的环境变化及时采取防护措施,这也会妨碍焊接质量。 (6)管道安装大多是露天野外作业,地点很多且分散,技术、质量管理、无损检测人员不能及时到位,点口错误,控检比例不够,无损检测找焊口困难、无损检测结果滞后、不能根据缺陷情况及时制定返修工艺、返修不及时等,都将直接影响焊接质量。 2、常规的管理措施 从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看,管道工程大多是现场焊接,焊接工况不易控制,容易产生质量问题。 2.1加强焊工的培养和继续教育 焊接是一种先进的制造技术,在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛,焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有焊接工人的需继续教育,即结合项目工程实际,时常组织焊工进行学习。另外,还应该建立焊工管理档案,实行奖罚制度,勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工,委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务,使焊接质量得到保证。 2.2建立全面规范的管理制度和焊接管理体系 建立健全规范的管理制度和焊接管理体系,是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说,安装单位建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料(焊材)验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。 2.3焊接前的施工准备及体系审查 焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求,编制详细的焊接工程质量检验试验计划;编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程(wps);提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料,特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求,实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况,有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的,各责任人是否到位到岗,其履行职责的能力,对于不能胜任者必须调整。 2.4焊接中的施工质量管理 针对石油化工厂生产特性,压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作,必须严格按照以下几点进行:所有的焊材是从焊条烘干室领用的,并且由焊 本人签字,具有可追溯性,防止焊接材料发放、使用错误;再者是环境防护的检查,特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下,必须检查其防范措施是否有效,如果环境情况不能满足规范要求的,就必须坚决停止施焊;另外,要加强焊接过程中的自检,对于在焊接过程中发现违规情况,要立即处理。 2.5焊接后的焊接质量及管理控制 首先,焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等,对其进行100%的外观检测,对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查,并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的,必须熟悉相关标准,按照标准执行。其次,焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别,无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外,及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查,对于需要返修的焊缝,应严格执行返修工艺,并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。 3、近年来先进的管理理念 3.1加强工厂化预制 鉴于管道工程大多数是现场焊接,焊接工况不易控制的现实,自2000年以来国内大型石油化工工程大力推广管道的工厂化预制,如上海赛科90万吨/年乙烯工程,由中国石化集团投资,在距离安装现场2km~3km的范围内征地,建立了五个大型管道加工厂,即使是管廊上的管道也都在加工厂预制,连直管段也是将两根定长12m的管子焊接在一起再拉到现场安装,这样算下来管廊的管道预制量也超过50%,装置区的管道预制更是到达75%以上,极大的保证了焊接质量和施工工期 3.2推行单线图管理 20世纪80年代欧美、日本等工程公司就将单线图设计、单线图管理的理念带到中国。经过三十年的消化吸收,目前国内设计院3d模型设计,单线图管理的理念也基本确立,也最终被中国石化、中国石油、中海油等公司所接受和推广。单线图管理从材料领用就可以发挥它的作用,实现材料的集约化管理,极大的减少材料浪费;将焊口号在开始预制之前就经过转化标注在单线图上,作为班组施工的依据,具有很强的指导和前瞻预防作用;班组在预制过程中再将管线号、焊口号、焊工编号标注在预制的管段上,将焊工编号、焊接日期、管子、管件的炉批号等信息标注在单线图上,真正实现材料的可追溯性管理;班组依据无损检测比例申报无损检测焊口,确保焊接质量,最后所有焊接、无损检测、热处理、硬度检测等信息都标注在单线图上,形成一份完整的交工资料。 3.3采用焊接/无损检测软件化管理 大型石化装置的管道往往上百公里计,焊接量更是超过千万达因(寸径),管道施工工程量的统计和焊接质量管理难度很大,随着计算机技术的发展,各种焊接/无损检测管理软件应运而生,投资不需很大,却能极大的提高管理的软环境。具体实施时由施工单位的技术员按照单线图采集各班组焊接完成量,将管线号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、施工班组等信息输入计算机,监理公司完成焊缝外观检查、指定无损检测焊口号信息输入计算机,无损检测单位将无损检测结果输入计算机。从而可以实现焊接完成量、焊接质量控制等重要信息的实时分析与输出,为焊接质量管理提供有力工具。 结束语 焊接质量的好坏将直接关系到石油化工管道的施工质量。所以,建立完善的焊接施工质量管理体制,大力推行工厂化预制、单线图管理、焊口标识管理、焊接/无损检测软件化管理等科学先进的管理理念,对关键因素层层把关,严格过程质量控制,才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。 化工工艺论文:五味子水溶性多糖提取及纯化工艺的优化 作者:姜波,孙静,刘春,范圣第 【摘要】 目的研究五味子多糖提取工艺参数及参数的评价方法。方法用水提取醇沉法提取五味子多糖,通过单因素及正交实验,研究固液比、提取温度、提取时间及提取次数对五味子多糖得率的影响,并对多糖得率的质量评价和含量评价方法进行探讨,同时进行了多糖的纯化研究。结果提取温度对五味子多糖得率的影响最大,固液比、提取时间对五味子多糖得率影响较小。通过测定提取的多糖含量计算五味子多糖得率与单纯用多糖质量(所得沉淀)计算的五味子多糖得率的比较存在一定的差异,表明采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的条件更准确。结论五味子多糖提取的最佳工艺条件为:固液比1∶30,提取温度90℃,提取时间4 h,提取3次。用活性炭与sevage法联合使用纯化多糖,使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 【关键词】 五味子 多糖 提取 纯化 五味子为木兰科植物五味子的果实,因其甘、酸、辛、苦、咸五味俱全,故得名五味子。五味子是名贵中药材,《本草纲目》中记载,五味子益气主治,咳逆上气,劳伤羸瘦,补不足,强阴,养五脏,除热,止呕逆,补虚劳,明目,壮筋骨,除烦热,解酒毒,生津止渴,补元气不足等[1]。临床多用于久咳虚喘、津亏口渴、遗精、自汗、久泻、神经衰弱、肝炎等症[2]。近年来通过大量动物和临床实验发现,五味子还具有保肝、抗衰老、耐缺氧、增强机体免疫力等活性[2,3]。 近年来研究发现活性多糖具有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力、延缓衰老、降血脂、降血糖、解毒、抗辐射等功效[4~8],其作用日益受到人们的重视。本文利用对环境无污染的水提取的方法,研究了五味子多糖的提取工艺条件,并进行了粗多糖的纯化及多糖含量的测定。在人们常采用的通过依据提取多糖质量的多少(所得的多糖沉淀的质量除以样品的质量)来判断提取工艺条件[9~11]的同时,本文又通过测定提取的多糖中的多糖含量(测得的多糖含量乘以提取多糖质量除以五味子的质量)来选择多糖的提取条件,并将两种方法进行了比较。实验结果表明,采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的最佳条件更可靠。 1 仪器与材料 1.1 仪器与试剂 wfj2100型分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司),uv-9200紫外-可见分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),微型植物试样粉碎机(天津市泰新特仪器有限公司),电子分析天平(上海奥豪斯公司),恒温水浴锅(金北得工贸有限公司),tdl80-28台式离心机(上海安亭精密仪器厂),电热恒温干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。 试剂均为国产分析纯。 1.2 材料五味子:市购。 2 方法 2.1 材料的预处理 将五味子在65℃烘箱中烘干后用粉碎机粉碎,过80目筛,于棕色磨口瓶中存放备用。 2.2 五味子粗多糖提取方法 称取一定量的五味子粉于具塞三角瓶中,按实验的设计加入一定量的蒸馏水,放入水浴中按一定的温度浸提。冷却后,以4 000 r/min离心20 min,所得提取液浓缩至原体积的约1/5,然后加入5倍体积的乙醇,摇匀后,在4℃冰箱中放置24 h,以4 200 r/min离心18 min。所得沉淀蒸干乙醇后,在70℃烘箱中烘至干燥,所得固体即为五味子多糖。 2.3 粗多糖的纯化方法 五味子预处理蒸馏水浸提离心浓缩sevage法脱蛋白活性炭脱色醇沉离心干燥研磨干燥检测。 质量比多糖得率(%)=提取的多糖质量五味子试样质量×100% 为了便于区分这个得率以下称为质量比多糖得率。 2.4 多糖的含量测定方法采用硫酸-苯酚法,用葡萄糖作为标准测定多糖含量。 标准溶液的配制及测定:准确称取0.10 000 g已干燥的标准葡萄糖,溶解后至100 ml容量瓶,用蒸馏水稀释到刻度。用移液管分别取上述配制的葡萄糖标准溶液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml,转移至100 ml容量瓶,并用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。得浓度分别为10,20,30,40,50μg/ml的葡萄糖标准溶液。 从上述已配制的葡萄糖标准溶液中分别取出0.6 ml于10 ml具塞试管中,再分别加入5%苯酚(w/v)溶液1.2 ml,迅速加入浓硫酸4.0 ml,摇匀,室温静置15 min,30℃水浴中放置15 min,在486 nm下测其吸光度。 样品溶液的配制及测定:准确称取0.01g粗多糖,用蒸馏水溶解后,分别转移至50 ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用与标样测定相同的方法测定样品中多糖含量。 通过标准曲线测得样品浓度后带入以下公式可得到0.01 g粗多糖中多糖含量,再乘以粗多糖干燥后产量可得到2 g五味子中粗多糖量,最终可算出五味子多糖得率。 多糖含量(%)=样品浓度×稀释倍数×样品体积多糖试样质量×100% 五味子多糖得率(%)=粗多糖多糖含量×粗多糖质量五味子试样质量(2 g)×100% 2.5 单因素实验固液比(m/v)选用1∶10,1∶20,1∶30,1∶40,1∶50五个条件,提取温度采用75,80,85,90,95℃ 5个条件,提取时间为1,2,3,4,5 h 5个条件,提取次数为5次。 2.6 正交实验选l9(33)正交实验,以确定五味子中水溶性多糖提取的最佳工艺参数。水平因素见表1。表1 水平因素(略) 3 结果与讨论 3.1 多糖含量的测定 经紫外光谱扫描确立多糖测定的最大吸收为486 nm,测得的葡萄糖标准曲线的相关系数为0.999 6,线性方程为y=0.006 9x。 3.2 五味子多糖提取的单因素实验研究 为了更准确地反映出提取多糖的量,本文除了采用人们普遍使用的直接利用提取的多糖质量与试样质量之比的多糖得率计算方法来考察因素外,还利用定量分析提取的多糖中的多糖含量,继而换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡,进而指示各因素的优劣。这样可以避免提取的多糖质量高,即提取的多糖质量与样品质量之比的多糖得率高但多糖含量不一定高的问题。同时也可以说明有的文献中出现的异常数据,使各因素考查的结果更具可信性。 3.2.1 固液比对多糖得率的影响 在提取温度为80℃,提取时间为3h条件下,进行固液比实验。结果见图1。 实验结果表明,随着固液比的增加,多糖得率逐渐增加,但当固液比达到1∶40后,质量比多糖得率却有所下降,但经过多糖含量测定计算的五味子多糖得率逐渐上升,由此可以看出单凭由质量比多糖得率来确立提取条件的不准确。这同时也说明了一些研究中随着固液比的增大,多糖得率反而减小的现象。由图1可以看出,当固液比达到30%以后,五味子多糖得率增加缓慢。 3.2.2 提取温度对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取时间为3 h条件下,进行提取温度实验。结果见图2。 由图2可以看出,在所选的5个提取温度下,随着温度的升高,多糖的提取率随之升高,到达90℃时最大,而当温度95℃时提取率下降,这可能是由于在较高温度下提取使大分子多糖的糖苷键断裂造成了多糖的部分损失。提取温度考虑为90℃。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.2.3 提取时间对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取温度为90℃条件下,进行提取时间实验。结果见图3。 由图3可看出随提取时间的增加多糖得率增加,到3 h后增加幅度缓慢。五味子多糖得率随时间增加缓慢增加,而质量比多糖得率当提取时间为5 h略有降低。 3.2.4 提取次数对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取温度为90℃条件下,提取时间为3h条件下,进行5次提取次数实验。结果见图4。 由图4可见,第1次提取多糖的得率最高,第2次次之,第3次以后多糖得率较小,实验提取次数3次为宜。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.3 五味子多糖提取的正交实验在单因素实验的基础上,选定3因素3水平正交实验。结果见表2~3。表2 正交实验l9 (33)结果,表3 正交实验方差分析(略)。 比较3个因素的极差r值,rb>ra>rc,可看出温度对提取多糖得率影响最大,其次为固液比,最后为浸提时间。最佳工艺组合为a2b2c3,即固液比为1∶30,温度为90℃,提取时间为4 h。在此最佳提取条件下提取,得每2 g五味子多糖高达到69.39 mg,五味子多糖得率为3.470%。 3.4 多糖的纯化采用活性炭与sevage法联合纯化多糖。首先用活性炭处理。将提取液在水浴中加热至90℃,活性炭与提取液按1∶5(w/v)量加入,搅拌30 min,过滤,用蒸馏水洗涤活性炭层4次,合并滤液后,浓缩。然后用sevage法脱蛋白,氯仿∶正丁醇比例为4∶1(v/v),与提取液的比例为1∶5(v/v),用力振摇30min,4 200 r/min离心15 min。醇沉后,得到精制多糖。 3.4.1 活性炭处理实验结果 用紫外光谱在280 nm下测定多糖提取液的紫外吸收,活性炭处理前后的吸光度见图5。 由图5可见,活性炭处理除掉了大部分的杂质。 3.4.2 sevage法脱蛋白用sevage法除蛋白,共做了5次,每次去除蛋白情况见图6。 由图6中可看出蛋白质含量在经过1次sevage处理后的吸光度有所减少,但随着处理次数的增加,差异不明显。说明多糖中的大部分游离蛋白已去除,多糖中可能存在结合蛋白而不能单独去除。 3.4.3 纯化后多糖含量在优化后的最佳条件下提取的多糖用硫酸-苯酚法测得其糖中多糖含量为43.48%,纯化后的多糖含量为66.43%。 4 结论 在提取水溶性多糖过程中,因素水平对五味子多糖得率的影响顺序为温度>固液比>提取时间。多糖提取的最佳工艺条件为固液比为1∶30,温度为90℃,提取时间为4 h,提取3次。 用硫酸-苯酚法测定多糖含量,加硫酸后立即摇匀,室温静置15 min,30℃放置水浴15 min。在486 nm下测其吸光度。显色稳定,标准曲线的相关系数为0.999 6。 通过测定提取多糖中的多糖含量换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡,比用单纯的质量比考察各因素的结果更具可信性。 通过活性炭与sevage法联合使用纯化多糖,使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 化工工艺论文:复方龙脉宁滴丸纯化工艺实验研究 作者:郝建萍 孙静 王昌利 苏卓,朱玲 【摘要】 目的通过实验研究进一步完善复方龙脉宁滴丸纯化工艺参数,为该制剂实现工业化生产奠定基础。方法以葛根素含量为指标,采用薄层色谱法和高效液相色谱法测定其含量,对ab-8大孔吸附树脂纯化该制剂处方进行纯化实验研究。结果采用静态吸附-动态洗脱的纯化方法较为合理,需3bv的70%乙醇即可洗脱完全。结论该纯化工艺参数合理,方便可行,重复性好。ab-8型大孔吸附树脂具有较好的纯化效果,可有效除杂,从而降低服用量,同时保证药物制剂疗效。 【关键词】 复方龙脉宁; 纯化工艺; 葛根素 滴丸剂系指药材经适宜的方法提取、纯化、浓缩并与适宜的基质加热熔融混匀后,滴入不相混溶的冷凝液中,收缩冷凝而制成的球形或类球形制剂[1]。复方龙脉宁滴丸由葛根、穿山龙等4味中药提取加工而成,具有通络活血、消炎化瘀的作用,用于治疗中风所致半身不遂,肢体麻木,口眼歪斜及胸痹所致胸闷,心悸,气短等症。该制剂的基础研究相对成熟,通过两年的实验研究,得到了重复性较高,较为科学、合理的提取工艺参数。为了降低服用剂量,对该复方进行了大孔吸附树脂纯化实验研究,通过纯化处理制备的滴丸剂,服用量大大的减少,初步的药效学观察,该制剂具有较好治疗作用。本文在已有的研究基础上,进一步对大孔吸附树脂纯化复方的工艺进行研究,为该制剂实现工业化生产奠定良好基础。 1 仪器与材料 hitachi液相色谱仪:l-2130泵、hitachi检测器、orgnizer色谱工作站。甲醇为色谱纯(天津康科德化学试剂),水为重蒸水。葛根素对照品(中国药品生物制品检定所,批号:0752-9907);其余试剂为分析纯。葛根、穿山龙等4味药材混合提取药液(自制)。ab-8大孔吸附树脂(上海树脂厂有限公司,批号20080505)。 2 方法与结果 2.1 药材的提取将葛根等4味药按处方比例和最佳提取工艺提取。 2.2 葛根素的含量测定方法 2.2.1 色谱条件色谱柱为accurasil c18(5 μm,4.6 mm×250 mm);流动相为甲醇和水(25∶75);检测波长250 nm[1];柱温为室温; 流速1 ml/min。 2.2.2 标准曲线的绘制精密称定葛根素对照品10.0 mg,加30%乙醇定容于25 ml容量瓶中,摇匀。精密吸取1 ml葛根素标准品溶液置于50 ml容量瓶中,加水至刻度线,摇匀,即得浓度为0.008 mg/ml的标准品溶液,作为对照品溶液[2]。分别精密吸取对照品溶液(c=0.008 mg/ml)2,4,6,8,10 μl,按上述色谱条件测定峰值面积,得标准曲线及线性范围。以峰面积为纵坐标,葛根素含量(μg)为横坐标计算回归方程为:a=22 158c+14 157相关系数r=0.999 4,线性范围0.016~0.080 mg。 2.2.3 含量测定精密吸取0.45 μm微孔滤膜过滤后的提取液10 μl,注入液相色谱仪,测得峰面积,代入标准曲线计算其含量[3]。 2.3 纯化方法的筛选 2.3.1 纯化方法本实验将静态吸附-动态洗脱与动态吸附-动态洗脱两种方法进行对比,优选最佳纯化条件。以处方中葛根素的含量作为评判指标。 静态吸附-动态洗脱方法:将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱,倒入过量混合药液使其充分吸附,吸附后倒入重蒸水进行冲洗,加70%乙醇以2bv/h的速度洗脱,洗脱液每5 ml为一份,测定每份中葛根素的含量。 动态吸附-动态洗脱方法:将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱,倒入过量混合药液使其充分动态吸附,流出液速度为15 d/min,洗脱方法同静态吸附-动态洗脱。 2.3.2 洗脱结果按“2.2.3”项含量测定方法测定每一份流出液中葛根素含量。结果见表1~2,图1。用tlc的方法验证每一份流出液的葛根素含量。结果见图2~5。结果显示第10份流出液葛根素含量极低,可认为已洗脱完成。表1 动态吸附-动态洗脱结果(略)表2 静态吸附-动态洗脱结果(略) 3 结论 将薄层色谱法和高效液相色谱法所得的含量测定结果结合,综合比较选择静态吸附-动态洗脱的方法较好,需3bv的70%乙醇即可将葛根素洗脱完全。 4 讨论 复方龙脉宁滴丸中所含化学成分极其复杂,含有葛根素、薯蓣皂苷元、阿魏酸、黄酮等多种成分,故有效成分的富集,精制,纯化存在一定的难度[4~7]。如何寻找一种既能满足精制度要求,又能在大生产中推广应用的新技术是中药产业工程化之关键。作者采用ab-8大孔吸附树脂纯化葛根素,从实验结果看,其对葛根素洗脱完全,因此大孔树脂适宜于葛根素的纯化,并通过中试研究证实了该技术放大生产亦是可行的。 化工工艺论文:板蓝根多糖的提取和纯化工艺研究 作者:张体祥,刘捷,张萍,马丽,卢奎 【摘要】 目的研究板蓝根水溶性多糖的提取纯化工艺条件。方法通过正交实验,考察液料比、提取时间、提取温度、醇沉时间、醇液比对多糖得率的影响。结果液料比是影响提取工艺的主要因素,最佳工艺条件为:液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6 h。三氯乙酸法脱蛋白,葡聚糖凝胶柱层析纯化分离。结论板蓝根多糖得率25.63%,多糖含量76.42%。纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖,不含核酸和蛋白质。 【关键词】 板蓝根多糖 正交试验 提取 纯化 分离 板蓝根为 中国 传统中药,有清热解毒、凉血利咽的功能。用于瘟毒发斑、舌绛紫暗、痄腮、喉痹、烂喉丹痧、大头瘟疫、丹毒、痈肿等症[1]。板蓝根多糖是板蓝根的主要化学成分之一。研究发现, 板蓝根多糖具有免疫调节作用, 对特异性免疫和非特异性免疫均有一定的促进作用[2,3], 此外还有降血脂作用。 随着人们对多糖生物活性和特殊药用功能认识的进一步加深,意识到板蓝根多糖可能是板蓝根生物活性和特殊药用功能的主要作用因子之一。 目前, 板蓝根多糖的提取大多采用水煮醇沉法[4,5], 提取的粗多糖溶液为胶体溶液, 性质差别很大, 提取得率和多糖含量并不理想,这为多糖的的进一步开发造成了困难。为了提高多糖的活性, 本实验以北板蓝根为原料, 采用正交实验对板蓝根的提取工艺进行优化, 对提取的粗多糖脱蛋白, 通过sehadex g-100凝胶色谱柱进一步分离纯化, 以期为板蓝根多糖的开发利用提供理论基础。 1 材料 板蓝根,购自郑州仟僖堂药店。 2 方法 2.1 板蓝根多糖的提取纯化工艺路线[6,7]其流程如下所示: 提取:板蓝根粉碎称量乙醚脱脂热水浸提离心取上清液残渣重复浸提两次合并上清液减压浓缩透析测含糖量乙醇沉淀有机溶剂洗涤真空干燥板蓝根粗多糖 纯化:粗多糖溶液 sehadex g-100柱层析洗脱液浓缩乙醇沉淀冷冻干燥精制板蓝根多糖 2.2 正交实验优化板蓝根多糖的提取工艺选择液料比、提取温度和提取时间3个因素,以多糖得率为考察指标进行3因素3水平的正交实验,对板蓝根多糖的提取工艺条件进行优化。 2.3 多糖含量的测定[8]苯酚-硫酸法,以葡萄糖为基准物作标准曲线。根据标准曲线 计算 多糖含量。 板蓝根多糖得率的计算公式: 粗多糖得率(%)=多糖质量板蓝根粉末的质量×100% 2.4 脱蛋白方法称取一定量板蓝根粗多糖,加入蒸馏水溶胀2 h,在100℃下煮沸1.5 h,离心,浓缩。本实验采用了4种去蛋白方法: sevage法:在粗多糖浓缩液中加入等体积的一定浓度的氯仿-正丁醇溶液,混合振摇,离心除去沉淀,经透析、醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 三氯乙酸法:在粗多糖浓缩液中滴加一定量的三氯乙酸,剧烈搅拌20~30 min,离心除去沉淀,经透析、醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 hcl法:用hcl调节粗多糖浓缩液至ph=3,10~20℃静置过夜,离心除去沉淀液,再透析醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 正丁醇-三氯乙酸法:在粗多糖浓缩液中加入等体积的三氯乙酸-正丁醇试剂,振摇10 min,于分液漏斗中静置分层,收集下层的水溶液,经透析醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 2.5 板蓝根多糖的纯化将一定量的脱蛋白多糖,用蒸馏水溶解后上样,0.15 mol·l-1 nacl进行洗脱,流速控制在0.3 ml·min-1,洗脱液由分布收集器进行收集,苯酚-硫酸法跟踪检测,分别合并出峰的流出液,减压浓缩至一定体积,醇沉、过滤、干燥,即得精制多糖。 2.6 纯度鉴定将sephadex g-100装柱,用nacl平衡1 d。上样,nacl洗脱,按3 ml体积部分收集,用苯酚-硫酸法跟踪检测。配制一定浓度的板蓝根多糖溶液,以二次重蒸水为空白, tu-1800pc紫外分光光度计于190~800 nm的范围进行扫描。 3 结果 3.1 液料比对多糖得率的影响固定提取温度为90℃,提取时间为7 h,醇沉比4∶1,醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在5∶1,10∶1,20∶1,30∶1,40∶1条件下提取。结果见图1。 由图1可以看出,随着液料比的增大,多糖得率呈上升趋势,当液料比达到25∶1,多糖得率变化不大。如果水用量过多, 不利于以后的浓缩分离。因此, 选择液料比在25∶1左右。 3.2 提取温度对多糖得率的影响按照液料比25∶1,提取时间7h,醇沉比4∶1,醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在60,70,80℃,90,95,100℃温度下提取。结果见图2。 由图2可以看出,提取温度从60℃升高到90℃时,多糖的得率迅速增加,超过90℃则多糖的得率变化平缓,而温度达到95℃之后多糖的得率反而有所下降。若温度过低,溶剂的渗透能力和溶解能力差,多糖不能有效溶出;温度过高虽对细胞的破坏作用增大,有利于多糖的浸出,但是会导致多糖裂解,使得多糖得率降低。所以, 提取温度选择80~95℃时效果较好。 3.3 提取时间对多糖得率的影响固定液料比25∶1,提取温度为90℃,醇沉比为4∶1,醇沉时间为24 h, 取一定量板蓝根分别在5,6,7,8,9 h下提取。结果见图3。随着提取时间的延长,多糖的得率逐渐增加,到7 h后多糖得率增加缓慢。故提取时间选择6~8 h时效果较好。 3.4 醇液比对多糖得率的影响由图4可以看出,随着乙醇与多糖浓缩液比例的增加,多糖得率呈增加趋势,当醇液比达到4∶1后,多糖得率增加不明显。因此,醇液比选择4∶1~5∶1时效果较好。 3.5 醇沉时间对多糖得率的影响由图5可以看出,随着醇沉时间的延长,多糖得率逐渐增加, 24 h后多糖得率降低,但是醇沉时间对多糖得率影响不大。因此, 醇沉时间选择16~24 h之间。 3.6 正交实验在单因素实验的基础上,确定液料比、提取时间和提取温度作为实验因素,设计3因素3水平的l9(34)正交表,以多糖得率为指标对各因素进行评价和选择,见表1,正交实验结果见表2。表1 因素水平(略) 从表2可以看出,影响板蓝根多糖得率因素的顺序为:液料比 提取温度 提取时间,最优工艺组合为a3b2c1,故最佳提取条件为液料水比为30∶1,提取温度为90℃,提取时间为6 h。表2 正交实验(略) 3.7 验证实验按照板蓝根多糖提取的最佳条件: 液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6h,醇沉比例4∶1,醇沉时间24 h进行验证实验,板蓝根多糖的得率为25.63%,多糖含量为76.42%。 3.8 板蓝根多糖的纯化 3.8.1 脱蛋白方法的选择为选取最优的脱蛋白方法,以多糖含量和a280吸光值作为指标, 分别采用sevage法、三氯乙酸法、hcl法、正丁醇-三氯乙酸法4种方法进行比较。结果见表3。正丁醇-三氯乙酸法的a280吸光值最小,多糖含量最高,除蛋白效果较好,但是多糖得率较低,;三氯乙酸法的多糖得率较高,多糖含量达到91.46%,a280吸光值为0.106,除蛋白效果也较好。综合各方面因素, 本实验选用三氯乙酸法去除板蓝根多糖的蛋白质。表3 4种脱蛋白方法的比较(略) 3.8.2 葡聚糖凝胶(sephadex g-100)柱层析纯化分离 板蓝根多糖sephadex g-100柱层析纯化分离的洗脱曲线如图6。出现4个洗脱峰, 收集其中含量最高所对应的5~7号管, 透析, 浓缩, 加入3倍体积95%乙醇, 离心分离, 冷冻干燥, 得到板蓝根多糖。 3.9 纯度鉴定对sephadex g-100层析柱上纯化分离得到的5~7管的板蓝根多糖组分在190~ 800 nm范围进行扫描,结果见7~8。在260 nm和280 nm处无核酸和蛋白质的特征吸收峰,说明产品中不含核酸和蛋白质。经sephadex g-100柱层析洗脱,所得的峰形状为对称的单一峰,表明纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖。 4 结 论 利用水煮醇沉法从板蓝根中提取水溶性多糖, 通过单因素实验和正交实验对板蓝根多糖的提取工艺进行优化, 确定的最佳提取条件为: 液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6 h,板蓝根粗多糖的得率为25.63%,多糖含量达到76.42%。 对脱蛋白方法进行了优化, 采用三氯乙酸法去蛋白的多糖得率43.87%, 多糖含量91.46%, 脱蛋白效果好。 利用葡聚糖凝胶sephadex g-100柱层析对板蓝根粗多糖进行纯化分离, 收集主峰。纯化后的板蓝根多糖为单一组分多糖, 不含核酸和蛋白质。这为下一步对板蓝根多糖的分离纯化和结构的分析奠定了基础。 化工工艺论文:含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究 作者:乔文涛,张静,俞凌雁,马婷婷,袁珂 【摘要】 目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照,含羞草总黄酮得率为考察指标,通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上,采用真空薄膜浓缩,超声脱色,大孔吸附树脂diaion hp-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。最佳分离纯化工艺为:采用大孔吸附树脂diaion hp-20进行分离富集,以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱,洗脱流速为5 ml/min,收集40%~60%乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物,总黄酮的含量达到76%。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。 【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化 含羞草为豆科含羞草属植物含羞草mimosa pudica的全草[1],又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症[2]。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性[3~5],如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤,降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺,同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离,并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化,以期为 工业 化生产提供参考依据。 1 仪器与材料 1.1 仪器uv-2102pcs紫外可见分光光度计(上海龙尼柯仪器有限公司);kq-250b超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司);njl07-3型实验专用微波炉(南京杰全微波设备有限公司,额定功率800w);millipore simplicity型超纯水器(美国millipore公司);re-52a旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);真空薄膜浓缩装置[6](自装);101-1型电热恒温干燥箱;微量分析天平(eettler ae 240瑞士),微孔滤膜(上海医药工业研究院);芦丁对照品( 中国 药品生物制品鉴定所提供)。 1.2 材料与试剂 含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株;所用试剂均为分析纯。 2 方法与结果 2.1 标准曲线的绘制 准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为0.128 g/l的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml,摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度,试剂为空白参比,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:a=9.049 1c+0.006 4, r=0.999 7。 2.2 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较 2.2.1 不同溶剂提取所得提取物的得率比较 称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重, 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较(略) 2.2.2 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较 分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及rsd。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较(略) 由表1可以看出,由4种不同的溶剂进行索氏提取,以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高;由表2可以看出,以80%乙醇为溶剂进行提取,所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当,但考虑到乙醇与丙酮相比,具有无毒安全,廉价易得的优点,故提取溶剂选用80%乙醇。 2.3 超声提取工艺的优选 2.3.1 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份20.00 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度, 计算 样品中总黄酮的含量。 2.3.2 正交设计通过正交实验,以芦丁的含量为考察指标,通过紫外法对超声提取方法进行正交实验,以优选出最佳提取工艺。选用l9(34)正交方案,以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素,每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3~4。表3 考察因素与水平(略)表4 正交实验设计及实验数据(略) 2.3.3 超声提取最佳工艺 从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为a1b3c3,即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 2.4 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂diaion hp-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂diaion hp-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果(略) 由表5可看出,用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到43.48%,总黄酮含量可达到87.38%;从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。 2.5 最佳提取纯化工艺 由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草干燥后粉碎过60目筛室温超声提取提取液真空薄膜浓缩至体积减半浓缩液加2%活性炭室温超声波脱色2次抽滤除去滤渣脱色液继续真空薄膜浓缩至无醇味上大孔树脂diaion hp-20柱用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱分别收集洗脱液将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干干浸膏样品检测含量成品。 3 讨论 本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其b环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。 通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到43.48%,总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。 现代 药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。 化工工艺论文:高职应用化工技术专业化工工艺类课程改革探索 应用化工技术专业化工工艺类课程体系主要包括有机化工工艺、无机化工工艺、精细化工工艺三大部分。无机化工工艺涉及氨、硫酸、磷酸、纯碱、烧碱等无机产品的生产工艺:有机化工工艺涵盖了烃类、c1—c4系列(甲醇、乙酸、丙烯腈、芳烃等)等有机产品的生产工艺:精细化工工艺则主要介绍染料、涂料、胶黏剂、颜料、表面活性剂等精细化学品的生产工艺。 一、课程现状 目前多数高职化工工艺类课程的授课方式以教师的理论讲授为主,学生被动接受,对知识的感性认识不足;教材内容组织结构固定,不能体现地方化工企业工艺岗位群的知识需求,无法与地方化工企业主打产品的工艺形成良好对接:课程评价方法多以终结性的理论考试为主,考完就忘,谈不上对知识的理解运用。对此,为更好地贯彻“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的发展之路”的高职办学指导思想,形成能力本位的课程模式,笔者认为有必要对高职应用化工技术专业化工工艺类课程体系进行改革。 二、课程改革的思路 l.精选内容,整合课程,自编教材 本着高职教学“以应用为目的,必需够用为度,加强针对性实用性”的方针,建议将三门课程的传统内容进行整合,形成一门新的综合性化工工艺类课程,自编授课教材, 课程内容的选取以适应行业企业的需求为原则,.注重与学生职业能力的良好对接。具体实施上:①对院校周边各化工企业进行调研,广泛听取企业或行业专家的意见。②大量收集毕业生的就业反馈信息,明确化工工艺岗位群的知识需求。③最终以区域经济发展和学生就业为导向,确定有机、无机、精细三种工艺内容的比例。教材中可适当加入企业文化、企业工艺技术发展过程等内容的介绍,为学生提供就业面试信息的同时,兼顾学生职业道德和人文素质的培养。 2.完善校内外实习实训基地建设,增大实践教学比例 应用化工技术是典型的工科专业,就业岗位对实践技能的要求远远超过理论知识,化工工艺作为专业核心课程,是培养和锻炼学生实际动手能力的重要平台。因此,必须有完善配套的校内校外实习实训基地进行实践教学,尽可能地实现工艺生产过程的再现,让学生接触实际的生产工艺流程。基于化工行业的特殊性,在校内建设真实的工艺生产流程是不实际的,所以校内实训基地的建设可以单元操作模拟、仿真实验室为主,最重要地还是要多发展校企合作企业,与企业密切接触,大力发展“厂中校”,加大现场教学的力度。 3.改革教学方法与手段,实现“项目引导,教、学、做一体化” 教学方法上,课程整合后应由理论向实践逐步倾斜,注重专业技能的培养,使教学方法和模式更加符合技术应用型人才的培养目标。可综合采用动画演示、视频播放、仿真教学、现场教学等多种方式。如一些危险性较大的生产工艺,可采用视频播放和仿真教学的方式;其它工艺过程,在客观条件允许的情况下,尽可能地采用现场教学模式,以增强授课内容的直观性。具体教学实施过程,可将同一产品的生产工艺作为一个项目,充分利用校内外实习实训资源,理论教学与实践教学同步进行,或在完成理论教学之后,立即进行相关的实验或实训,理论与实践穿插进行。学生根据自己的就业倾向,可重点选修某些工艺项目,提高学习和就业针对性。 4.优化教师资源配置,提高授课效率 在教学团队的组成上,做到专兼职教师合理搭配。一方面充分发挥专职教师课堂理论教学的优势;另一方面,充分利用企业兼职教师丰富的实践工作经验,配合课程的现场教学。 5.建立合理有效的学生考核体系 新的课程体系、教学内容、实施手段必须有新的考核方式与之匹配。应改革传统的期中、期末考试制度,建立理论考试和实践动手相结合的学生评价体系。应重视学生的学习过程,在保留一定比例理论考试的基础上,引入实地流程讲解、流程设计分析、小论文、仿真操作等考核方式,将实践技能的学习与考核和谐统一。 三、课程改革的意义 通过对三门工艺课程的整合,削枝强干,提高了教学内容的实用性和针对性,学生学习目标更加明确。自编的综合性工艺教材,便于体现工艺类知识的整体性和联系性,启发学生对比认识不同工艺的特点,形成合理、互通的知识结构和认知结构。 “知识+技能”的全方位考核方式可弥补部分学生理论基础较差的现状,增加其学习的信心和动力。 校内外实践基地的建设,将理论教学、仿真训练、现场参观、实际操作融为一体,实现了“教、学、做一体化”的教学模式。理论知识和实践技能有机结合,增强了学生对生产工艺流程的感性认识,加深了对知识的理解,学习效率和教学效果大大提高。教师在组织和实施现场教学的过程中,有机会参与企业的各项生产经营活动,一方面提高实践能力,重构教学能力,提高双师素质:另一方面更加了解现代企业需要怎样的技术人才,使教学更加具有目的性、实用性。 课程体系的改革,使学校与企业的联系更加紧密。企业在为学校提供实习实训基地的过程中,可与学校签订“订单式教育”协议,共同参与选拔学生、组织教学、考核上岗等一系列教育教学活动,围绕企业生产实际需要进行有效的量体裁衣,满足企业发展对专门人才的需求,节约新员工人职培训的时间和成本。学校在此过程中,有利于找准自身在当地经济社会发展中的地位和作用,提高高职院校的社会服务能力,增强职业教育的生命力。最终实现行业企业与高职院校相互促进,区域经济与高职教育和谐发展。 化工工艺类课程作为应用化工技术专业的核心课程,其课程体系和内容的改革,是提高该专业人才培养质量的重要手段,是实现高职教育产学结合人才培养模式的关键,势在必行。 化工工艺论文:化学工程中化工生产的工艺解析 化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化工工艺论文:关于化工污水工艺处理流程的实验与分析 摘 要:利用气浮-水解酸化-sbr组合的工艺去处理含有8000mg/l的ss与5000mg/l的codcr的高浓度的废水,完全可以有效地除去ss、n、codcr和p。出水的指标完全符合《中华人民共和国污水综合排放标准》的二级排放标准,它还有着剩余污泥少比较少,耗费成本比较低等特点,本文根据实际工程案例用大量的数据分析和探讨了采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素生产废水的有效性。 关键词:水解酸化 抗生素废水 序批式活性污泥系统(sbr) 抗生素的工业产生的废水它的最大特点就是污染物浓度高、残留的抗生素大都具有很强的生物毒性,加上它的色度大、组成成分比较复杂,很多年以来一直困扰着工业废水处理行业,它属于典型的难以处理的污水类型。本文总结了北京万邦达环保技术股份有限公司在一些重大污水处理工艺中的具体案例,采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理高浓度抗生素废水,分析了在不同的工艺处理条件下的处理效果。 1 工艺流程 在工艺流程中为了确保生物处理环节的有效性,再加上工业污水的水质复杂不均以及ph值变化过大,所以在工艺设置上,多采取中和调节-沉淀-气浮预处理的工艺流程来降低ss浓度和调节ph值的大小。通常还根据工业废水的污染物杂质的浓度过高,导致了可生化性逐渐降低的趋势,我们选择了水解酸化的工艺流程以便有效地提高废污水的可生化性,为提高后继的处理环节中污染物的除去率目的。 2 工艺选择 2.1 气浮药剂用量 经过一些学者的实验和研究,目前已经出现了很多种的气浮药剂,据试验的数据显示,这些药剂处理高浓度的抗生素工业废水的能力都得到了很高的ss与codcr去除率,国内的有些学者才用分散型水介质阳离子pam处理ss浓度68500mg/l,codcr浓度50000mg/l硫酸庆大霉素制药厂所产生的废水,ss与codcr的去除率分别高达到98.7%和75.9%。与它不同的是本工艺流程处理中对气浮药剂的选用是采用聚合氯化铝和阳离子型的pam。聚合氯化铝配制浓度为1%,pam配制的浓度为0.03%,将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度200mg/kg, 150mg/kg,100mg/kg,把pam分别加入浓度为10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后进行气浮药剂的实验,测定出、进水中ss和codcr浓度。 2.2 水解酸化 水解酸化工艺流程主要是通过对控制污水的酸度、停留时间将厌氧消化反应控制在酸化和水解阶段。它是利用产甲烷菌与产酸菌的世代周期、ph值以及生存环境等条件的不同,经过水解酸化的不断处理,流出的工业污水中那些较为难以分解的一些大分子就会逐渐降解为一些比较容易分解的小分子颗粒,从而确保了抗生素生化毒性的降低,保证了废水的可生化性提高的可能。本文阐述的水解酸化的工艺流程中设置了2个5m×5.3m×5.3m的反应器,他们的有效容积达到120m2;每一个反应器底部3.4m~1.5m处设有xy型弹性的药剂填料层,填料占空间占整个反应器容积的40%左右,当水解酸化的反应器里面布设了填料,既可以通过挂膜的方法,进行废水的上流过程中所产生的水解酸化程度的不断提高;同时还可以阻留和过滤细小的轻质杂质污泥,从而大大降低了出水cod浓度、ss以及污泥的流失率。然后通过2台抽水泵的运行,不断地向2个反应器中注水,让气浮后的工业废水能够在水解酸化的反应器中长时间的停留,停留最佳时间为分别为26h、13h、6.5h。然后在测定出、进水中的nh3-n、bod5、codcr浓度以及出水中的所有的有机挥发酸(vfa)的浓度。 2.3 sbr负荷 sbr工艺流程具有厌氧与好氧两个过程不断交替进行,它的优点是耐冲击负荷性能强、脱氮除磷处理效率高、各工序可根据水量、水质灵活调整,无须二沉池、占地省、工艺流程简单、造价低等特点。它主要是用于那些间歇排放以及小流量污水处理工程。高浓度的抗生物废水通常都是采用好氧-厌氧等多种方法进行联合处理,好氧性反应器的主要作用就是进一步地处理那些在厌氧环节中出水,使其能够达标排放标准。本工艺流程中对sbr采用了2个5.2m×6.3m×5.4m的反应器,他们中最大的有效容积为125m3;污泥的浓度高达2000mg/l;排出比为35%。排水1h,沉淀1h,进水1h,通过不断地加入自来水或调节池的储水,就可以调节进水cod浓度分别为1500mg/l,1000mg/l,通过调整操作的时间分别是8h,6h,4h,可以调整污泥负荷0.05kgbod/kgss·d~0.2 kgbod/kgss·d,测定在不同条件下出、进水的nh3-n、bod5、codcr浓度,以确定sbr对负荷的承受能力。 3 结论 运用气浮-水解酸化-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素是切实可行的,不同负荷处理结果表明系统抗冲击性能较好。本工艺较适宜的运行条件为:气浮工艺pam浓度5mg/kg、聚合氯化铝浓度100mg/kg;水解酸化反应器废水停留时间13h;sbr反应器污泥负荷为0.14kgbod/kgss·d。在此参数下运行,出水水质能够达到cod 150mg/l、bod5 50 me,/l、nh3-n 20mg/l。 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺思考 摘要:这个世界是由不同种类的化学物质组成的,我们的衣食住行中处处都可见化学品的影子,我们依靠这些化学物质来使生活质量进步,从而带动社会继续发展。在化学生产的过程中,化学品的生产属于非常重要的环节,所以本文是从化学工程的角度出发,对化学生产中的工艺技术方面进行解析,对化学生产工艺未来的发展走向加以探讨。 关键词:工艺;化学工程;化工生产 在我们目前所接触的工业中,化工是非常重要的一个步骤,虽然不像航天事业那样惊喜动魄,也不如军事可以直接用来保家卫国,可是化工却能渗透到很多行业中,其中很多都是足以值得我们骄傲的行业,化工通过提供优良以及合适的材料,来促进社会发展和科技的进步,起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点,将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里,以寻找到更加安全环保的方法为目的,以便研制出更多又好又新的材料。 1目前化工行业中所存在的问题 作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要,直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保,确保无污染物排出,无论什么时候都要确保人民的生活环境质量,这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚,所以亟待解决的问题也相对比较多,最主要突出的就是环保方面的问题。 1.1目前我国的化工生产率比较低 世界各个国家的工业都在迅速发展着,所以存在的问题也就更加突出,我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大,而在化工生产时,对于压力以及温度的要求比较高,也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说,比如我们在生产肥料时,器皿温度是否达标是一项很关键的因素,而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态,温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分,导致废料产生过多,即对原材料是种浪费,也会污染环境。而更严重的事情是,由于生产时反应不充分,会直接导致产品合格率很低,无法达到生产所需要的条件,造成了能源以及资源方面的浪费,这直接导致目前化工产率较为底下的现状。 1.2化工厂的环保能力低下 在进行化工生产时,如果环保的能力较低,则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果,一般都是重金属超标非常严重,对环境造成的危害不可估量,从而严重影响人们的衣食住行,也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量,使得生态环境失调。 1.3不能使化工生产过程连续化 众所周知,连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力,同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断,使得整个生产过程脱节,对化学品的成品质量造成极大的危害,并造成原料的浪费,这也是化工生产中最容易出现问题的环节。 2关于化工生产工艺的研究 我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分,因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的,我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的,我们用的工具更是由化工材料做成的。 2.1努力改善反应环境和条件 作为化学工程中的起始工作,反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件,它既关系着反应是否能顺利进行,又关系着化工生产过程产率的问题,反应条件好了,自然可以达到高效生产,减少废弃物的产出,提高原料产率。综合以上原因,为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间,降低反应能垒,增加反应的速率。 2.2合理处理废弃物 在化学品的生产过程中,反应条件和反应环境固然重要,但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国,使得人均资源占有率很有限,为了以后子孙后代的发展,我们不能走先污染后治理的道路,应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定,化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理,等到指标合格后,才能通过专用渠道,排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映,利用沉淀的方式,将重金属离子转变为化合物沉淀下来,使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统,过滤掉有毒的粉尘和气体,之后再排放到空气中。 2.3优化化工生产的工艺技术 除了这些工艺以外,我们还要真正改善化工生产中的工艺,对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如,乙烯的合成方式有很多种,可以裂解石油品也可以将乙醇脱水,还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时,我们就需要研究哪种方式更为节省能源,哪种方式的原料来源更广,怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料,所需要的化工原料和生产方式都是不一样的,我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程,使得这些流程能更好的适应工业化生产,来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。 3结论 在化学工程中,化工生产是很重要的过程,只有保证在化学生产过程中的有效性,使化工生产的工艺达到设计的要求,同时也要提高生产设备水准,增加在生产过程中的利用率,提高产量。要将小的化工厂进行合并,组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂,同时也要提高化工生产工艺的水平,使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。 作者:吴艳鹏 化工工艺论文:化学工程中的化工生产工艺 摘要: 化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。 关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术 目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。 1我国化工生产的现状 机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。 1.1化工生产效率较低 我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。 1.2对自然环境污染较为严重 化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。 2降低我国化工生产污染的措施 从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点: 2.1优化反应环境,强化反应条件 反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。 2.2做好废料环保处理工作 目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。 2.3从化工生产技术入手 只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。 3结论 化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。 作者:罗泽鹏 刘森 都颖 刘思乐 单位:沈阳化工大学科亚学院化学工程系 化工工艺论文:石化工业节能工艺技术发展分析 0引言 石化工业在我国所有重工业行业中,是能耗较高的行业,近年来,随着化工领域内节能技术的不断发展,化工行业的能耗已经开始逐渐降低,呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距,我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。 1石化工业节能工艺技术 石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发,通过一系列新型节能技术的投入使用,大大的降低了成本的同时,也降低了能耗,实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段,但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比,因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年,也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出,未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向,着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说,总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进,也必将影响到化工工业,传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化,从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。 2石化工业节能工艺技术发展进展 化工工业技能技术通过上面的阐述,我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。 1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术,这一项技术在工业应用中取得了一定的成功,已经通过了中石化集团的技术检定,该项技术相关的设备装置优化了操作,同时提升了环化反应收率,污染以及能耗都得到大大的降低,该项技术曾引进日本的生产技术,同时结合其它国家的技术,通过多年的不断研究与实验,对原有的技术设备进行升级改造,使得技术指标得到一定程度上的改善,为化工工业做出了一定的贡献。 2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术,达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后,大大降低了聚丙烯的生产成本,并且提高了设备的安全系数,降低的污染与能耗,除此之外,操作便捷也是其一大优势,综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。 3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中,合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题,中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术,其最大的特色就是不需要额外动力合成氨,该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果,他们进行了大量的实验与调研,不断的尝试,最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用,适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高,降低了成本,每年至少多出几百万的经济效益。 4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题,还有很多其它方面的问题,例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题,就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo-max-10型氧化型等催化剂,投入使用后,取得了良好的反响,被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。 5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果,也降低了能耗,作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出,当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展,很多的企业致力于对节能技术的运用,在很大程度上为化工型企业降低了生产成本,提高了生产效率,这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现,当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展,突破性的进展并不是一朝一夕的事,需要在不断的研究与实践积累的基础上。 3结语 化工业作为我国重工业的刚需行业,在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展,我们从中看到了很多能够提升的空间,技术改进后,大大实现了节能减排目标的同时,也产生了新的经济效益,为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献,当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度,才能让我国的化工业更上一层楼。 作者:岳雷 单位:湖南省岳阳县第一中学 化工工艺论文:化工工艺课程教学方法和实践探讨 近些年,世界高等教育格局和形势日新月异,尤其是自美国兴起的MOOCs席卷全球,其影响力逐步扩大。在新形势下,如何进行传统的工科教育,比如化学工程与工艺专业的教学,已经成为广大的高等教育工作者必须要思考的问题。而且,中国在经历了十几年的高等教育大发展,其主要的贡献有目共睹,但同时其中的弊端也日渐显现。首先就业形势的逐年恶化,尤其是一些传统的学科,由于设计专业的高等院校较多,每年有大量的毕业生进入加剧了求职的难度。其次,学生学习热情的下降。由于多年的连续扩招,大学已经走下神坛,学生们的质量也变得良莠不齐,特别是对于省属院校,由于自身的教育资源和生源质量处于相对的弱势,教育效果和质量更大大折扣。因此如何在实际的教学实践中进行改革和探索,提高学生的专业认可度和学习热情,受到各个高校的普遍重视[1,2]。化工工艺学,作为传统化工学科的专业课,其课程教学任务量大,信息量丰富,理论要求高,与实际生产联系密切,是化工专业的必修课,对于毕业生今后的工作具有重要的指导意义。然而,在新的高等教育发展形势下,传统的化学工艺学的教学实践显然已经无法满足目前的形势和总的课程设置。比如,目前专业课学时数相对压缩,课程内容大幅精简,导致学生在学习中难免出现盲人摸象的现象。再比如,尤其学生数量的大幅增多,如何保证良好的教学质量变得更加重要。 1教学形式改革—先实践后课堂 课程的教学不再是单纯的课堂内容灌输,而是先进行工厂实践,实地考察化工企业,对于工艺流程有简单清晰的具体认识,将大大提高课堂讲解的效率,有利于提高学生的兴趣。 2教学顺序改革—先设计再讲解 将典型的工艺流程放手交给学生设计,考察学生的实践效果以及基本化工原理的掌握情况,然后再进行有的放矢的指导和讲解,使得课堂教学深深植根于实际生产。 3教学手段改革—借鉴MOOCs的优点 大力提倡网络信息化教学,拓展教学的思路和深度,使得学生学习不仅仅局限于课堂,而是结合平日的资料搜索和自我学习,尤其是借鉴和引入国外优秀的教学课程和教学资源,提高学生学习兴趣和积极性。 4教学内容的改革—增加典型工艺的历史教学 比较典型的化工工艺流程,比如合成氨工艺,具有百年的发展历史。如果在课堂引入该工艺的历史教学,将极大的激发学生学习热情,而且有助于拓宽学生眼界以及解决问题和发现问题的思维能力。此外,对于合成氨类的典型工艺采用点—线—面结合的授课方式,首先分段讲解各个工艺,比如原料气—氢气的制备工艺,然后将整个工艺穿成主线,最后丰富整个的工艺流程,从而使学生对于整个合成氨工艺,甚至包括制氢、压缩、循环工艺等流程有深入而细致的了解。 作者:尹振 刘秀军 高建 单位:天津工业大学环境与化工学院 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺分析 1当前化工生产的主要问题分析 众所周知,化工生产在我国占有非常重要的地位,对农业生产等起到了很大的作用,不过我们也不可避免地看到当前化学工程中化工生产过程中的工艺也存在着一些问题,需要引起我们的重视。 1.1化工生产效率有待提高 由于我国很多化工生产都一味追求“量”,而忽略了对“质”的要求,就造成了化工生产的效率低下问题的存在。这不仅和化学反应的生产设备有关,而且还和化学反应的环境是分不开的。比如,在生产化学肥料时,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。同时,还存在着反应不充分的问题,反应的不充分一方面造成了产品不能满足人民的生活生产需要,而且对资源也是极大的浪费。 1.2对环境造成污染和破坏 目前,化工生产是环境污染和破坏的一个重要原因,尤其是有毒有害气体以及重金属的排放。在化工生产中,很多企业都是为了节省成本,对有害气体和重金属超标的废水随意排放,不仅造成空气、水的污染,而且对土质也带来了破坏。在我国很多城市的周边都出现了河水的严重污染,甚至影响到了居民的日常用水。 1.3生产工艺不合格 另外,当前化工生产中工艺的不合格也是一个非常普遍的现象。这是因为,在化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 2有效加强化学工程中化工生产工艺的分析 从上文中可以看出,化学工艺的不完善使得我国化学工程中化工生产存在着一些问题。下文笔者就将结合这些问题提供一些行之有效的加强措施: 2.1改善化学反应的条件及环境 在化工生产中,化学反应条件是一个至关重要的影响要素,如何有效改善化学反应条件是提高生产效率、减少废料的产生的重要条件。因此,在实际生产中,务必要按照相关的标准对催化剂等所需的条件做严格检查,对于不达标的坚决不能用于化工生产。同时,产生的化学反应废料不要直接排放到自然环境中,以保证化工生产能处于一个相对良好的环境中。 2.2依据实际情况对工艺进行调整 对生产工艺的改善,并不是仅仅从反应条件入手,是要对不同的反应原理等都做深入的分析和研究。以制造氧气的工艺来分析,我们要仔细考虑采用哪种工艺才能生产中高效、利于投入生产的氧气呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 2.3对化工生产产生的废料进行合理处理 对化学工程中的化工生产来说,产生废料是不可避免的,而如何合理地对废料进行处理,开发出有效的程序及治理系统,则需要我们去仔细进行考虑。当前,有毒物质以及重金属在我国的相关的法律中有明确的规定,不允许直接排放到环境中去。因此,对于废水来说,要经过相应的废水处理工艺,将水中的重金属采用沉淀的方式使其沉淀,这样就避免直接排放到环境中从而带来危害。而对于废气的处理,要在废气的中、顶部设置废气处理过滤系统,这些过滤系统可以将废气中的有毒气体以及粉尘等过滤掉。在废水和废气经过处理后,还应该对处理的水、气按照相关的标准做出检测,使其满足国家相应的标准后才允许排放到环境中去。 3结语 综上所述,传统化工生产所带来的以牺牲自然环境为代价的生产工艺已经不能适应当前“可持续发展”、“节能减排”和“环保”的理念,需要对其进行改进,大力发展绿色生产。在实际生产中,我们要依据生产的实际情况对工艺进行改进,敢于尝试和采用新工艺和新技术。即使生产的产品不能满足节能减排等的国家要求,也要对后期的处理工艺进行改进,从而在最大程度上降低因化工生产工艺不合理所带来的环境污染和破坏,从而实现绿色生产。 作者:王杲 吴晶 单位:浙江省天正设计工程有限公司 化工工艺论文:催化裂化工艺化学工程论文 1引言 催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说,操作条件就包括诸多方面,如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多,但平时可调整的却屈指可数,有些参数,反再系统工艺路线已经确定,也就基本确定下来,不能再调整或无法调整了。 2操作条件的影响 催化裂化在接近常压的低压下操作,在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化,不利于生焦,因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统,目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1~5%),也可以将一部分轻烃气体打循环,但循环量需要根据具体的经济性来确定。 3焦炭燃烧动力学 催化裂化焦炭的收率一般在4~8%之间。在再生器的典型温度条件下,富氢化合物要么挥发,要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%,烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要,因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要,原因有两个:FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重,减小其大小有利于降低装置的投资;减少催化剂总量,不仅有利于减少操作费用,而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”,热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外,热平衡还与再生烟气CO2/CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O,CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应,在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气,则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧,现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高,约为293kJ/mol,在空气充足的情况下,在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度,达到7000C以上的再生温度毫无问题,但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结,也易于水热失活。当然,如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏,但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时,在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生:在第一段,在较低的再生温度条件下,进行富氢焦炭的再生;二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的,而FCC再生器并不总是等温的,尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小,以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数,而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下,再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm,移动床反应器的约为3mm,只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况,可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行,实际操作过程中空气量太大,有一定的问题。 4结语 本文介绍反应的压力、温度、停留时间和催化剂的再生等的影响,对于进一步了解催化裂化工艺相关设计问题具有一定帮助。
煤矿采煤机论文:煤矿采煤机的安全管理与维修对策 摘要:分析采煤机常见的摇臂故障、电机损坏、单向牵引故障以及补油热交换系统故障的产生原因,并针对问题提出了详细的维修对策,最后给出了采煤机安全管理的有效措施,希望可以为相关工作者提供借鉴。 关键词:煤矿采煤机 安全管理 故障分析 维修对策 引言 随着我国煤矿产业的不断发展,采煤设备的结构、种类也变得越来越复杂,在采煤机的使用过程中,经常会出现各种各样的故障,不仅降低煤矿开采的工作效率,还会严重影响设备的使用安全和使用寿命问题。设备的安全使用还直接影响着煤矿的经济效益和社会效益,为确保采煤机始终处于安全、可靠的运行状态,必须要加强采煤机的故障分析和维护管理工作。 1采煤机的常见故障分析 1.1采煤机的摇臂故障 采煤机的摇臂承担着割煤和装煤的重任,在长期使用过程中,摇臂可能会出现齿轮损坏、轴承损坏、摇臂漏油等故障。1)轴承损坏。一轴轴承是采煤机摇臂中比较容易损坏的部件,在轴承的高速运转过程中,如果存在有润滑度不足的问题,非常容易造成轴承的损坏。如果油量过多或过少,则会出现冷却水压不足的问题,使得摇臂齿轮温度持续上升,导致轴承的损坏。2)齿轮损坏。在采煤机的实际使用过程中,出现摇臂齿轮损坏的问题通常都是由于工作人员的操作不当造成的。例如:由于工作人员的责任意识淡薄,导致出现工作面支架调斜、采煤机的铲煤板、护帮板、割前梁等现象,造成采煤机摇臂齿轮的损坏。或者是在进行加油、检修工作时的不谨慎,使得干扰物进入到齿轮箱中,加大摇臂齿轮的磨损。除此之外,在采煤机的超负荷工作过程中,如果齿轮的淬火不够、材料强度不足,也会让齿轮出现变形、毛刺、齿牙磨落的情况。3)摇臂漏油。摇臂漏油问题主要是因为采煤机更换油封的装卸操作不规范,或者是骨架油封的磨损,导致出现密封不严的情况。如果油封的质量不过关,在采煤机的长期使用过程中,也会出现摇臂漏油的情况[1]。 1.2采煤机的电机故障 采煤机的电机维护管理水平对电机的使用寿命有着非常大的影响。在进行采煤机的电机维护时,如果维修工艺不合理,不能采取有效措施进行电机微量磨损的恢复,必然会加大电机的磨损,进而导致电机损坏程度加深。如果加胶和打麻面的处理不合理,也会加大轴承座孔和轴承之间相对转动时所产生的热量,使轴承过热,磨损增大,出现胶合。通常采煤机电机进行大型维修后的使用寿命都会大大降低,主要是电机的绝缘性能受到了严重的破坏,因为在电机的重大维修中,通常都需要进行电机的浸漆、烘干、解体等,使得电机的绝缘性大大降低,再加上维修工艺的不合格、维修工具使用不当等情况,则会导致电机的线匝绝缘层被破坏,进而加大电机在使用过程中出现故障的频率,不仅会严重影响到生产效率,还将对工作人员的生命安全造成威胁。 1.3采煤机单向牵引故障 在采煤机的使用过程中,如果存在着伺服间回油路堵塞、单向阀油路堵塞、节流孔和回油路不通的情况,则会造成采煤机无法快速换向的情况[2]。如果伺服阀到油缸、伺服阀到单向阀间存在着油管泄漏,主液压泵的摆角不正常,电磁阀或电位器出现故障的情况也会造成采煤机的单向牵引故障。 1.4补油热交换系统故障 如果采煤机电机的管路接头松动或漏气、电机反转、油液中存在杂物,导致背压阀先导孔、主阀芯、过滤器等的堵塞、油液的粘度过高、油箱的油位过低等情况,都会导致采煤机补油热交换系统低压较低的情况出现,造成采煤机无法正常工作。 2采煤机常见故障的维修策略方法 2.1采煤机摇臂故障的维修方法 针对采煤机摇臂故障的原因,可以从以下三个方面进行维修。第一,轴承损坏维修必须要保证采煤机摇臂齿轮箱的有水冷却压力适中,并且保持着足够的润滑度,同时还要对润滑油的颜色、质量进行密切的关注,发现问题时应该及时解决,确保摇臂轴承处于一个良好的工作状态。第二,齿轮损坏维修。首先应该提高工作人员的安全责任意识,并严格要求其按照相关标准进行操作,同时也可以通过实际操作技能培训使工作人员的操作技能得以提高,进而降低错误操作的出现;在推溜移架的过程中必须小心谨慎,在使用过程中如果发现采煤机的摇臂齿轮出现损坏情况,应及时进行更换,避免安全事故的发生。第三,摇臂漏油维修,要减少和避免摇臂漏油的情况出现,必须进一步加强采煤机摇臂安装管理和装配工艺,使用高质量的浮动密封和骨架油封来代替传统密封方式,将机摇臂漏油的概率降到最低。 2.2电机故障的维修方法 在采煤机的电机维修中,首先,应该对电控箱采取有效的防护措施,避免矿井防爆面的淋水情况,并严格禁止使用高压水枪直接冲洗采煤机箱体[3]。其次,要从根本上提升电机防油、防水的性能,并在电机截割部、牵引部的端头处设置一个“O”形密封圈,这样则可以在其出现漏油和漏水时马上排除,同时还应该在摇臂壳体内安装一个放油口和放水口以便日后的保养维护使用。除此之外,还应该加强采煤机的维护管理工作,定期进行电机的保养和检修,并做好相应的记录,同时还要严格控制注油与换油时间和油量。 2.3采煤机单向牵引故障的维修方法 要有效防止和维修采煤机的单向牵引故障,除了要加强日常维护工作外,还应时刻关注油质的变化情况,并严格控制好油的使用量,定期对采煤机的过滤器进行清洗,处理油垢和杂物,这是预防过滤孔堵塞的主要措施。在采煤机清洁工作完成后,应该先进行设备调试运行,在确定没有出现任何问题后,方可再次投入使用。 2.4补油热交换系统故障的维修方法 第一,根据规定的要求进行补油热交换系统的注液压油工作,避免出现油位过低和过高的情况;第二,发现过滤器滤芯出现堵塞应及时进行清洗或更换;第三,定期检查主回路系统、补油系统等是否存在泄漏、损坏的情况,如有接头出现松动,应该及时扭紧。 3采煤机的安全管理措施 3.1完善采煤机的维修制度 完善采煤机的维修管理制度不仅可以使采煤机的预防和维修工作标准化,还可大大提升维修工作的效率和质量,从而确保采煤机的安全可靠运行[4]。同时,维修制度的完善也是对维修人员的工作进行控制管理的手段,不仅可以提高工作人员的主动性,还可以确保采煤机的检查、维护按时按质完成,落实好个人责任制,提高工作人员的责任心。除此之外,还应该加强各部门间的沟通与交流,方便在第一时间发现和解决问题,从而有效减少因设备故障带来的经济损失。 3.2做好设备的养护和管理工作 采煤机的安全稳定运行与日常养护管理工作有着非常密切的关系。采煤机的日常维护包括了冷却液、润滑油的检查,并及时进行添加;漏水、漏油、漏电等情况的检测,确保采煤机处于安全的运行状态;对主要构件螺栓进行紧固,以免出现松动的情况;除了简单的养护外,还应该定时进行全面的维护,例如:对部件污垢的清洗、对设备磨损的修复等,主要做好设备的养护的管理,才可以更好地保证设备运行过程中的安全、稳定。 4结语 采煤机的安全管理和养护维修工作是保证采煤机使用寿命和工作效率的重要手段,只有找出采煤机使用过程中可能出现的故障问题,并对其加以预防和维护,才可以确保采煤机始终处于良好的运行状态。 作者:马书林 单位:山西煤炭运销集团猫儿沟煤业有限公司 煤矿采煤机论文:浅谈采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用 【摘 要】结合煤矿实际环境及生产条件,突出探讨采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用。 【关键词】煤矿;采煤机司机;灾害防治 煤矿生产是人与自然的斗争,工作环境特殊,作业条件艰苦,情况复杂多变,在生产过程中存在着许多不安全因素和事故隐患,稍有疏忽,或违反有关规程、规定,就可能导致事故发生,轻者影响生产,重者造成矿毁人亡,甚至引起威胁全矿井安全的重大灾害。 1)工作环境特殊 我国绝大多数煤矿是井下作业,和地面工作环境相比,煤矿生产的工作环境要艰苦得多,特别是地方小煤矿井下工作环境更为恶劣。 2)作业条件艰苦 (1)作业地点分散,线路长。煤矿采掘工作人员需走较长的路程才能到达工作地点。 (2)工作时间长,劳动强度大。煤矿采掘工作人员一个班下来在井下就需要 10h 左右。这种情况易使工作人员劳累疲乏、体能下降、反应迟缓,极易产生烦躁情绪。 3)生产工艺复杂 煤矿生产系统是一个由许多环节组成的复杂系统,多工种、多方位、多系统立体交叉连续作业,是煤矿井下生产的又一特点。不论是采煤、掘进、机电、运输、通风、排水等,哪一个系统中的哪个环节出了问题都可能酿成生产事故,影响全矿井安全生产。 4)自然灾害严重 我国煤矿生产主要是井下作业,煤矿地质条件复杂多变、生产环境条件恶劣,经常受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的威胁,可能引起瓦斯、煤尘爆炸,煤与瓦斯突出,矿井透水和冒顶.挤故等。 井工开采煤矿的采煤机司机处在采煤工作第一线,最熟悉采煤工作面的情况,只要采煤机司机了解煤矿灾害的发生和发展的规律,具备井下作业安全知识,具有识灾、防灾、避灾的能力,及时发现事故隐患并及时报告和采取措施,即可很大程度地减少或避免煤矿灾害的发生。 1 在瓦斯事故预防方面的作用 瓦斯爆炸是煤矿生产的主要灾害之一,煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量人员伤亡。因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点。 (1)采煤机司机在采煤工作中控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮,以减少瓦斯逸出; (2)充分利用采煤机上安装的甲烷断电仪,密切关注采煤工作面各处的瓦斯变化情况,发现瓦斯超限及时报告和采取相应的措施; (3)注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (4)工作面遇有坚硬夹石时,采取松动爆破措施处理,禁用采煤机强行截割。 2 在矿尘防治方面的作用 (1)采煤机司机在采煤工作中,要密切配合注水降尘工的工作; (2)经常检查采煤机的内外喷雾装置,保证其可靠有效地喷雾降尘;注意观察喷雾系统压力仪表,确保内喷雾压力不小于 2MPa ,外喷雾压力不小于 4 MPa ,喷雾流量应与机型相匹配; 3 在矿井火灾防治方面的作用 (1)采煤机司机应注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (2)在采煤机运行中,注意观察电缆水管拖移装置的拖移情况,发现有刮卡现象,及时紧急停机处理,以防电缆刮断引发电缆短路; (3)操作控制好采煤机,严格控制工程质量,割煤时要做到“三直,两平”(即工作面煤壁直、刮板输送机直、液压支架直,顶、底板平整); (4)在采煤过程中,注意观察煤炭自燃等火灾事故隐患,发现情况及时报告。 4 在矿井水害防治方面的作用 采煤机司机在采煤工作中,要密切配合采煤工作面的探放水安全管理工作;熟悉并注意观察采煤工作面的突水预兆,发现水害隐患及时报告; 熟悉水害避灾撤出路线。这样,可有效地避免或减轻水害的影响。 5 在矿井顶板灾害防治方面的作用 (1)控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮; (2)发生冒顶片帮事故时,及时停止割煤,协助支架工进行处理,并使采煤机和刮板输送机停电闭锁; (3)严格执行敲帮问顶制度,要保证在支护可靠的情况下进行采煤工作。 6 结论及建议 矿井灾害预防的原则是预防为主、防治并重、实事求是、慎重对待,煤矿领导应高度重视采煤机司机,必须对他们进行深入的培训教育工作,提高他们对灾害危险的辨识能力,才能更好的预防和避免е略趾κ鹿实姆⑸。 煤矿采煤机论文:采煤机模拟试验台在梁宝寺煤矿研究及推广应用 摘 要:目前煤矿采用PLC、变频器对采煤机工作状态的在线监测和故障诊断,运行可靠,具有良好的工业应用前景。梁宝寺煤矿经调研引进采煤机模拟试验台改变以往变频器、控制中心、端头站、遥控器等元件维护与测试需在特定条件下进行的现状,有效的保证采煤机维护与电气元件的备用。 关键词:变频器;控制中心;模拟系统;维护与测试 梁宝寺煤矿是年产量300万吨以上的现代化企业矿井,在高产高效的生产条件下,长期运行状态下,不可避免的会出现采煤机变频器、控制中心、端头站发生故障的情况。以前试验维修需要有成套采煤机设备做试验才有可能测试,测试维修效率低,在井下应急机电事故中,会出现影响生产的事件发生。故经研究调查,引进采煤机模拟试验台,通过模拟系统实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 1 技术方案 采煤机模拟系统试验台,主要有计算机、控制系统、检测系统、显示系统、遥控控制系统等部分组成。成功通过模拟试验实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 2 模拟实验台工作原理 2.1 变频器检测 将隔离开关打到ON的位置,然后把控制中心按钮、遥控器按钮打到内的位置,按下启动按钮,接触器吸合后变频器主电源得电,然后将220V电源开关打到通的位置,启动计算机,打开DriveWindow2.3软件会显示系统画面1。 选择ABB.SMP,单击OK键,进入系统画面2。 单击File选择Parameters进行参数设置、修改、保存等功能,单击Monitor选择seting对X、Y轴、监视内容等进行修改;单击Drive选择Take Control,对变频器近控功能测试。 检测变频器的远控性能时,按下牵送按钮,牵送指示灯和自保指示灯亮起,按左行、右行及牵停按钮测试其远控性能。测试完后,按停止变频器主电源失电,然后把计算机关闭,再将220V按钮打到“断”的位置,控制中心、遥控器按钮都打到“内”的位置。 2.2 控制中心检测 模拟设置用上翻、下翻钮将光标移到模拟设置菜单,按设置按钮进入如系统画面3。操作上翻、下翻钮选择需要设置模拟量,选择确定后,按设置按钮模拟量下的发光块变成红色,该模拟量保护被设置,即当模拟量超过极限值后,控制系统进行保护动作;被选中的模拟量下的发光块为红色时,按设置按钮模拟量下的发光块变成黄色,该模拟量保护被屏蔽取消,即使被测量值超过参数设置的极限,也不会进行保护动作。 2.3 控制中心试验 将控制中心与试验台控制插头连接起来,然后将控制中心按钮打到外,遥控器按钮打到内,将220V电源按钮打到通的位置,工控机和功能显示器得电显示主页画面,然后分别按瓦斯、牵变温限、左截割温限、右截割温限若工控机显示的故障闪烁说明温度保护功能完好,按下牵送时,牵送指示灯亮说明牵送功能完好,按下左升、左降、右升、右降时,指示灯闪烁说明其功能完好,按下主停时,自保点指示灯熄灭。 2.4 端头站测试 将左右端头站与试验台端头站电缆连结好,控制中心打到内,遥控器打到外,220V电源打到通时,端头站得电,然后按下端头站功能按钮,功能显示相应显示,若不显示说明其按钮故障;按下遥控器各项功能键,功能显示器相应显示说明端头站完好。 2.5 遥控器测试 将控制中心打到内,遥控器打到内,220V电源打到通时,功能显示器和工控机正常显示,操作遥控器功能按键,功能显示器相应显示说明遥控器完好。 3 结论 (1)采煤机模拟试验台有效解决了以前采煤机电气元件试验维修难题,通过模拟系统实现了对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试,有效保障了采煤机电气元件的维修与备用。 煤矿采煤机论文:浅谈极薄煤层采煤机在煤矿的应用 摘 要:与中厚煤层及厚煤层相比,极薄煤层的机械化开采不仅工作面环境条件差,不利于设备正常工作,而且煤层厚度变化大且多断层,会直接影响到极薄煤层采煤设备的生产性能;此外,极薄煤层投资成本高,回收效益却远远低于厚煤层或中厚煤层,因此针对极薄煤层开采技术的研究一直相对滞后。而在实际开采过程中,有些煤矿受地质条件等客观因素的影响,其中厚煤层长期得不到及时开采,对后续工作面的正常交替产生直接影响,一些极薄煤层资源在不得已的情况下只能丢弃,由此可见,针对极薄煤层采煤技术的研究具有重要的现实意义。文章提出螺旋钻式采煤机在实际煤矿开采中的应用,分析其应用价值。 关键词:极薄煤层;螺旋钻式采煤机;煤层开采 1 极薄煤层开采的特点 根据煤层厚度可将煤层分为极薄煤层、薄煤层、中厚煤层及厚煤层,其中极薄煤层的厚度通常在0.8m以下,薄煤层厚度在0.8-1.3m,中厚煤层在1.3-3.5m,厚度大于3.5以上的即为厚煤层。相比中厚煤层及厚煤层,极薄煤层的开采体现出以下几个特点:首先,煤层薄,采高低、经济效益低。极薄煤层厚度不超过0.8m,且煤层硬度大,进入工作面作业时,无论是人员还是开采设备均移动不便,采煤机通常需要通过挑顶或割底才能进入工作面,恶劣的工作条件不仅导致开采劳动强度大,而且机电事故发生率也相对较高。并且极薄煤层煤质相对较硬,炸药、截齿、刨刀等吨煤消耗量过大,增加了回采成本,降低了开采的经济效益。其次,回采率低。在煤炭开采过程中,煤层的地质构造会对开采方法产生直接影响,不同的厚度、角度、褶曲、断层等均有可能影响到巷道的布置,缩小工作覆盖面,直接影响到回采率。最后,采掘比例大,掘进率高。极薄煤层回采巷道多为半煤岩巷,多投入刨煤机、螺旋钻机等进行采掘,随着工作面的快速推进,综掘设备进入工作面比较困难,爆破也无法实现一次性全断面爆破,因此无法保证掘进速度,导致工作面接替紧张。 2 爬底板薄煤层采煤机存在的问题 我国赋存了大量的极薄煤层,空间条件限制导致机械化开采存在较大困难,目前应用的唯一可以开采极薄煤层的滚筒采煤机械即爬底板采煤机,其最大的优势在于较好的适应性,这种采煤机机身位于刮板输送机与煤壁之间的底板上,采煤机及刮板输送机横向并排设置于液压支架与煤壁之间,可较好地解决机面高度、机身厚度、过煤空间之间的矛盾。但是爬底板运行采煤机也存在一定问题,其应用限制条件也比较多,并且存在较多的安全隐患,具体表现如下:首先,回采过程中仅能布置单滚筒,且要求固定滚筒摇臂,无法自主调高,以更好的适应装煤需要;开采时上下端头需要人工开炮打开缺口;此外,爬底板运行采煤机无法较好的适应煤层厚度变化及倾角变化,割顶、底岩石量大。其次,爬底板运行采煤机需要设置链外牵引,如果煤层倾角较大,则制动困难,易发生断链伤人事故,并且断链后采煤机下滑可能会引发较大的安全事故。最后,采煤机爬底板运行还存在占用机道的问题,其空顶及控顶距较大,无法保证液压支架顶梁前端的支护强度,支护效果差。由此可见,爬底板运行采煤机仅适用于倾角较小、厚度变化不变、顶底板起伏不大、构造简单的极薄煤层。 3 螺旋钻式采煤机在极薄煤层中的应用 螺旋钻式采煤机的工作原理: 分析爬底板薄煤层采煤机存在的问题可知,极薄煤层采煤机要求整体结构紧凑,机身长度不可过长,截割电动机采用横向布置在摇臂上,滚筒直径小,机身重量不可过重;摇臂上需要设置挡煤装置,以保证更好的采煤效果。螺旋钻式采煤机中,其螺旋钻包括2节钻杆,一个左旋一个右旋,中间由风管连接,钻头的切割部分包括3个钻头,其属于钻机组的执行机构。螺旋钻式采煤机主要设置于钻采巷中,向煤层上方打钻,螺旋钻采煤机组向螺旋钻传递扭矩及钻压,钻头割煤、螺旋钻杆掏煤,开采下来的煤可直接掉落在钻采巷的刮板输送机上,再由输送机运出。螺旋钻式采煤机一次采宽在1.1m左右,三轴联动钻杆1.27m左右,钻机本身通过人工操作液压系统自动连接钻杆,达到设计采深或遇到其他地质构造带时,退出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.5-1.5m煤柱后再进行下个循环的开采。 煤层开采过程中要做好钻孔内的通风防尘工作。通过风管可不断向工作面通风,首节钻杆控制箱内安装一台瓦斯传感仪,其与钻采机供电形成闭锁,风管旁边放置一根软管,可向执行机构喷头供水,以起到降尘作用;钻孔出口处可设置1组外喷雾装置,可最大程度上保证降尘效果。螺旋钻式采煤机使用前抱紧装置锁紧钻杆,再实现钻杆的连接与退出,钻杆组的旋转由2个单独的传动装置来实现,前抱紧装置锁紧前需要调整离合器的位置,离合器带有凸轮,其主要连接钻杆,利用钻机的钻杆微调装置将其调整至合适的位置。钻采机上的龙门吊、巷道内的专用平板车等可完成钻杆的安装、拆卸、储存等。螺旋钻式采煤机下面设有支撑在巷道底板上的滑板,利用巷道内的JH-14T绞车牵引钻采机、乳化泵站、开关等实现在巷道内的移动。机组开采下来的煤再通过靠放在巷道内的刮板运输机运至带式输送机上,最后运至采区煤仓。 综上所述,在我国部分煤矿企业在极薄煤层开采方面的机械化程度还很低,尤其是一些中小型煤矿企业,大多数还采用手工炮采,不仅作业环境恶劣,设备维修操作不便,而且产量低、事故多,经济效益差。随着煤矿技术的进一步发展,结合煤矿的实际情况采用螺旋钻式采煤机可实现煤炭资源的有效回收,降低煤矿安全事故发生率;并且可降低员工的劳动强度,提高生产效率,且操作简单,具有较强的适应性,大大提高了极薄煤层的经济效益,具有较高的推广应用价值。 煤矿采煤机论文:浅析东风煤矿MG―150W采煤机导向滑靴磨损原因 摘要:采煤机导向滑靴是采煤机的关键部件之一,也是采煤机易损件,其使用寿命直接影响采煤机的正常使用。针对东风煤矿5709采煤工作面MG-150W采煤机导向滑靴频繁磨损问题,分析其影响因素,找出损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 关键词:5709工作面,采煤机,磨损 0 引言 大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,龙煤集团七台河煤炭分公司东风煤矿5709工作面大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,使用寿命较短,严重影响了生产效率。对损坏原因进行仔细分析,找到损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 1.5709工作面地质条件和MG-150W采煤机技术参数 5709工作面位于东风矿广场偏北600~1200m,走向长度为1400 m,倾向长度为150 m,煤层厚度为0.9~2.8m,平均为2.5m,煤层倾角为5°~28°,平均为20° 采煤机的技术参数为:采高1.4~3.0m,截深0.63m,牵引速度0~5.5m/min,最大牵引力250kN,适应倾角0°~30°,采煤机重量20t,卧底量为400mm,滚筒直径为牵引方式液压无链牵引,电机功率150kW,电压660~1140V 2 导向滑靴受力 图1为导向滑靴的受力简图。滑靴与导轨接触的四个面分别记为A面(下表面)、B面(做表面)、C面(上表面)、D面(又表面)。导向滑靴在使用过程中,受力状态为:当前导向滑靴Z值为负,Y值为正时,说明下表面A受向下的拉力和向后的摩擦力,同时右表面D受向右的压力和向后的摩擦力。当Z值为正、Y值为负时,说明上表面C受向上的支持力和向后的摩擦力,同时右表面D面受向右的压力和向后的摩擦力。 3 影响滑靴磨损因素 MG-150W采煤机在5709工作面因地质条件的影响,设计制造等原因,导向滑靴经常损坏,影响采煤机的正常使用。 3.1 采煤机进刀方式 采煤机斜切进刀时,运行阻力急剧加大,滑靴受到很大的侧向力,加剧导向滑靴内侧的磨损,造成导向滑靴的撕裂。 3.2 煤层倾角 由5709工作面地质条件可知,该工作面煤层倾角较大。图2为采煤机导向滑靴下钩处受力与煤层倾角的关系曲线。由图2可知,导向滑靴下钩处受力随着煤层倾角的增大而明显增大,且方向向下,导向滑靴A面受拉。实际工作过程中,在较大的煤层倾角工作条件下,导向滑靴的下钩处(A处)磨损严重,导致齿轨轮偏离正常啮合状态、导致轮齿磨损和折齿现象频发。 图1 导向滑靴受力简图 图2 煤层倾角对导向滑靴影响 3.3 行走轮啮合角 驱动轮与销轨啮合角越大,牵引力向上的垂直的分力越大,导向滑靴下钩处受力相应变大。啮合角γ越大,前导向滑靴下钩处所受拉力越大,磨损越严重。 3.4 操作者技术水平 在利用千斤顶移动刮板输送机时,必须保证刮板输送机中部槽既平且直。如果操作者技术水平欠缺,造成中部槽弯曲度加大,也会使导向滑靴断裂损坏。 3.5其他 3.5.1温度 根据导向滑靴材料,取工作表面动摩擦系为f=0.2。导向滑靴在承受压力很大,根据力学原理,摩擦力很大。此情况下,导向滑靴B表面、C表面、D表面(图1所示各表面)温度急剧升高,温度过高时,就会造成黏连,各表面严重破损,影响使用。 3.5.2刮板输送机 刮板输送机水平方向弯曲度、垂直方向弯曲度时设计采煤机时行走机构必须考虑的因素。一般水平方向弯曲度为-1°~1°,垂直方向弯曲度为-3°~3°。输送机中部槽连接处磨损后,加大实际弯曲度。同时,5709工作面底板起伏较大,也加剧了刮板输送机中部槽连接处的弯曲度。采煤机经过该处时,依靠导向滑靴捋顺销排。导向滑靴所受侧向力急剧加大,严重时下钩处(图1所示A面)会撕裂。 3.5.3滑靴材料 由于采煤机导向滑靴形状不规则、结构复杂,所以一般为铸钢件。MG-150W采煤机导向滑靴采用材料ZG35CrMnSi,热处理工艺和元素成分严重影响滑靴的使用寿命。元素Cr成分不足,获得马氏体组织数量不足,严重影响导向滑靴的硬度和强韧性。 4 结论 导向滑靴磨损在任何情况下,都不能绝对避免。所以减缓其磨损是提高其受用寿命的必要措施。 综合考虑MG-150W采煤机和5709工作面地质条件,通过以上分析,可适当采取以下措施: (1)提高操作者技术水平。根据输送机中部槽连接特点,为保证中部槽平直,提高操作者的技术水平,保证操作规范,减少操作失误,以此避免采煤机通过时损坏导向滑靴。 (2)正确选择滑靴材料。选择导向滑靴材料时,Cr、Si元素成分必须控制在合理范围。Cr元素起固溶强化作用,同时能细化晶粒,提高导向滑靴的强度和韧性。同时,Si元素成分不能太高,否则增大导向滑靴的热脆性。导向滑靴是铸钢件,一定要经过热处理,即去应力退火。 (3)降温。适当对导向滑靴各接触面(图1所示的A面、B面、C面、D面)进行冷却,以减小由于温度升高而造成的导向滑靴黏连磨损。 (4)尽量减小采煤机重量。为减少滑靴所受压力和摩擦力,尽量减小采煤机重量。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿采煤机的润滑技术 【摘 要】 采煤机作为煤矿生产的重要设备,是一套集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,其工作性能的好坏直接决定着采煤的工作效率。由于煤矿采集工作的环境比较恶劣,采煤机如果出现故障就导致整个采煤工作中断,给煤矿企业造成巨大的经济损失。而采煤机的润滑直接关系到采煤机设备的工作效能和使用寿命,因此必须加强采煤机润滑技术的研究,只有保证了采煤机的工作性能,才能提高采煤工作的效率,实现煤矿企业经济效益和社会效益最大化。 【关键词】 煤矿采集 采煤机 润滑技术 1 引言 随着煤炭工业的发展,采煤机的应用范围越来越广泛,其功能也越来越多。由于采煤机自身的结构组成日渐复杂,使得其发生故障的原因也随之复杂,因此必须加强对采煤机日常的维护和保养,延长其使用寿命。采煤机维护,一定程度上取决于润滑状况,润滑技术的优劣直接决定于采煤机设备的工作效率,因此对采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作。本文就煤矿采集过程中,采煤机的润滑技术进行讨论分析。 2 对采煤机传动部件的润滑 采煤机的主要传动元件是齿轮、油泵、油马达以及液压系统中的其他液压元件等,主要用油是齿轮油和液压油,主要传动部件为截割部和牵引部。 2.1 采煤机的截割部 采煤机的截割部齿轮箱处于比较潮湿的井下,一般采用飞溅润滑,因此要求有较好的抗氧化安定性和抗乳化性。为了取得较好的润滑性能,对截割部用润滑油的选择需要考虑以下几个问题: (1)齿面滑动速度。在一定情况的负荷下,油膜形成的困难程度与齿面滑动速度有关,速度越大,形成油膜的条件就越困难。因此要选用滑动速度大的齿轮,选取极压性能好的润滑油。 (2)齿面负荷。截割部的传动齿轮往往都是中、低速度重载负荷,对接线处赫兹应力小于4000公斤力/cm2,可以选择非极压性润滑油;当赫兹应力大于10000公斤力/cm2时,可用极压工业龄轮油。 (3)运转温度。当润滑油经常在70℃环境下工作时,润滑油很快就会变质,而采煤机通常工作的环境温度就在70℃以上。因此对润滑油的要求就非常高,不但要有足够的黏度,还应该有较好的粘温特性,且黏度指数在90以上。 采煤机截割部不与油泵共用同一油池时,机头齿轮箱一般选用N100号、N150号工业齿轮油或者极压齿轮油。 2.2 采煤机的牵引部 目前我国采煤机的牵引部一般均采用液压转动,对其使用的柱塞泵压力要求较高,负荷变化比较大,摩擦会出现固体接触的现象。通常情况下,所采用的油泵与泵箱中的传动齿轮工作在同一个邮池,要求润滑油必须满足液压能量传动的要求,同时也要满足齿轮润滑的要求。在启动时运动黏度一般要小于800厘沲,其目的是为了避免磨损以及保证油泵启动时吸油。在润滑油剧烈搅动且温度较高的情况下,为了保证液压系统正常工作,要求润滑油的黏度指数不得小于110。因此,在牵引部一般选用N100号或者N150号抗磨液压油。 3 煤矿采煤机的润滑技术 3.1 齿轮油 (1)齿轮油的作用。第一降低摩擦因数,减少摩擦力与功率损失,降低机械能耗,提高工作效率,可以分散热量及时冷却。第二减少齿轮和其他运动部件的磨损程度,使设备能正常运作,并延长其相关部件的使用寿命。第三是冲洗齿面污染物和固体颗粒,缓解齿轮间的冲击力,避免相关零件生锈腐蚀。 (2)润滑脂选用的技术要求。①润滑脂适应的轴承运转速度有限,不能采用润滑脂润滑。②润滑脂滴点温度比轴承的最高工作温度高出20―30℃,温度越接近于滴点,润滑脂变质失效的速度就越快。③负荷高的轴承要选择针入度较小、较硬的润滑脂。④根据不同矿山的地质地形、气候等外界条件因素,科学合理的选择的适合的润滑脂。⑤要保持油脂的洁净度,并按照使用标准和要求按时按量进行灌注,且不可混用。同时随时注意、检查油量和油质变化的情况。 3.2 液压油 在采煤机液压系统中,液压油既可以传递动力,也可以为液压传动机构起到润滑作用,还具有冷却、防锈的功能。因此在选择液压油时,必须从传递动力和润滑两个方面考虑,选择黏度合适的液压油,才能使其发挥最最大的效能。 (1)对液压油的技术要求。①抗氧化能力和抗泡性较好的,保证在储存过程中不会被氧化生成胶质,并且在系统温度压力变化时,油质性能不会变。②具有适宜的黏度和较好的温性,且黏度指数不得小于90;具有良好的润滑性能和抗磨性能。③能较好是适应密闭材料,不会影响密闭材料的使用性能,具有较好的防锈性能、抗乳化性能以及抗腐蚀性能。④抗剪切性好,闪点比较高,凝固点低。 (2)润滑油选用的技术要求。①载重荷要选用高黏度的油,保证润滑效果;载荷轻选择黏度低的油,减少能力消耗和发热。②温度高时,选择高黏度的油;在潮湿的条件下,选择具有良好防锈性能的油。采煤机的裸露部件需要选用黏度高的油。机器部件作变速、间歇、往复运动时,要选用黏度高的油。③根据不同的润滑方式、不同物质的相容性,选择不同的润滑油,以确保发挥最佳的润滑效果。 4 结语 大量的实践证明,采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作,不断创新润滑技术,才能使其发挥出最大的润滑效果,提高采煤机设备的工作效率,延长其使用寿命,保证采煤工作的有序进行,促进我国煤矿事业健康、可持续发展。 煤矿采煤机论文:煤矿用采煤机电缆线芯断裂问题的分析与预防 摘 要:煤矿资源是我国重要的能源,随着经济的发展,煤矿的开采量也逐渐的增大。当前煤矿开采的机械化、自动化、智能化程度不断提升,采煤机作为主要的采矿机器,其运行状况直接决定了采矿的效率,但是,采煤机电缆线芯在运行的过程之中经常会出现断裂的问题,从而影响了采煤效率和煤矿产量。文章主要分析了采煤机电缆线芯断裂的主要原因,并提出了相应的问题预防对策。 关键词:煤矿;采煤机电缆;线芯断裂问题;分析与预防 采煤机生产效率的提高,不可避免的给电缆线芯造成更大的负担,通常而言,生产效率和电缆线芯的机械损伤疲劳程度呈现指数增长的趋势,而且采煤机电缆线芯断裂的维修费用较高,严重影响了采煤效率,因此,加强对于电缆线芯断裂问题的研究,并进行有针对性的预防措施就显得至关重要。 1 煤矿用采煤机电缆芯断裂的原因 1.1 材料加工控制不当 电缆线芯的加工至关重要,如果加工工艺控制不当就会造成电缆质量出现问题。例如在电缆的加工当中,要进行电缆的拉丝或者淬火处理,以提高电缆的抗拉程度,但是如果温度控制不当,就会造成电缆线芯铜单丝的氧化过度,从而造成其材质变脆,再者在电缆挤绝缘后的硫化过程中,如果进入水分或者绝缘材料高温释放出酸性物质,也会造成内部铜丝的腐蚀,从而影响了其断裂伸长率,也降低了导体的耐弯曲性能。 1.2 线芯束绞节径比较大 一次束导线的绞合节径增大,往往会造成其弯曲半径变大,同时也降低了电缆的耐弯曲性能。因此,电缆一次线芯束的绞节径有着明确的规定,按照相关的标准规定,通常一次束绞导线的节径不超过25,同时复绞线的绞合节径比不大于30,而对于内层的绞合节径比也有着严格的规定,通常而言,对于内层的绞合节径比不超过20,而外层的绞合节径比不超过14。但是部分生产厂家对于绞合节径比的控制不当,例如:对于国家标准的理解错误或者设备精密度等原因,往往造成电缆线芯的绞合节径比超过标准的数值,甚至有些产品的超标率超过了30%,从而造成电缆的耐弯曲性较差,在运行的过程中容易出现断裂。 1.3 缆芯绞合节径比较大 采煤机的电缆有着较高的质量要求,尤其是对于电缆线芯的绞合节径比,根据MT818的相关质量规定,标准的电缆芯绞合节径比应当小于10,但是在电缆芯绞合完成后,要进行一系列后续的处理,例如要进行电缆的复绕、挤护套等处理,因此后续生产工艺的影响也造成了最终产品电缆的节径超过了标准要求,降低其柔软度,增大了断裂的概率。 1.4 绝缘材料的影响 绝缘材料的作用主要体现在两个方面,一方面是绝缘材料可以发挥其绝缘作用,保证电缆的正常使用,另一方面绝缘材料可以对电缆的线芯起到一定的保护作用,避免电缆受到的应力过度集中。因此,绝缘材料的质量控制至关重要,通常而言要想保证良好的绝缘性能,绝缘材料的含胶量要大于35%,只有保证足够的含胶量才能保证绝缘材料有良好的绝缘性能和良好的机械性质,但是由于电缆绝缘材料在生产过程中,其含胶量的控制不当,造成了其伸长率、抗拉强度和拉伸回缩率不合格,不能充分发挥其对于电缆线芯的保护作用,也降低了电缆的使用寿命。 1.5 使用过程中的影响 采煤机的工作原理是:在机器的带动作用下,采煤机在其固定的轨道上上下移动,同时保持在轨道斜面上的向前运动,采煤刀就会一层层的把煤矿割掉,而电缆会随着采煤机的机械运动而上下运动。通常而言在采煤的过程中,并没有对电缆施加应用,但是如果电缆槽中进入了杂物,就会造成电缆的移动阻力增大,从而造成采煤机推动电缆行走的现象,从而对电缆造成了破坏,长时间的运行会造成电缆的疲劳断裂。此外在采煤机运行的过程中,电缆最小弯曲半径过小,就会造成电缆的超负荷运行,从而影响了使用寿命。 2 煤矿用采煤机电缆线芯断裂预防的方法 2.1 避免铜丝氧化 在电缆线芯的加工过程中,要选择合理的加工工艺,避免加工过程对铜丝造成氧化破坏,例如在淬火过程中,可以采用氮气保护的策略来保护铜丝,同时也可以有效的控制单丝的伸长率,保证其柔软度。此外在加工的过程中要按照国家标准,采用良好的绝缘材料,例如可以采用异丙基橡胶作为绝缘材质,减少硫的使用量,或者不使用硫,以提高绝缘材料的性能。 2.2 控制导体绞合与成缆节径比 导体绞合节径比对于对于电缆线芯的性能影响较大,因此要按照相关的国家规定设计绞合工艺,在加工的过程中,要缩小理论节径比,可以下调10%到15%的比例,保证产品的节径比满足实际使用的需要。 2.3 绝缘材料的选择 对于绝缘材料的选择,首先要考虑其抗张强度和断裂伸长率,这是提高电缆性能的关键,通过研究显示,绝缘材料的性能和其生产工艺有密切的关系,良好的生产处理工艺可以保证绝缘材料具有良好的绝缘性能和抗拉强度,因此在绝缘材料配比的选择上,要优化配方组成和炼胶工艺以及硫化工艺,保证绝缘材料的性能符合标准要求。此外要设计过程中,要充分考虑设计余量,尤其是要保证绝缘材料的胶料含胶量合格,不能只考虑成本因素而忽略了其应用性能。 2.4 合理选择采煤机 设计合理的电缆槽可以加强对于电缆的保护,在设计过程之中,要结合电缆的选型,保持电缆规格型号和电缆槽的一致性。此外要结合采煤机的功率和控制方式,设计合理的电缆槽,避免电缆在往复运动的过程中,由于电缆槽的设计不合理而造成电缆的损坏。再者要加强对于采煤机电缆薄弱环节的保护,避免电缆受力集中而产生过度弯曲。例如在电缆连接处,可以设计U型喇叭口,避免电缆的过度弯曲,也可以在适当的位置增加钢丝牵引,在采煤机的运行过程中,由钢丝来进行牵引,避免电缆本身的受力集中。通过额外设计保护可以有效提高电缆线芯的使用寿命,降低了其出现故障的的概率,同时这些设计也不会增加生产成本。 2.5 增强控制线芯的性能 通常而言增强线芯的柔软性、导体强度、相对滑移性可以有效降低电缆断裂的发生。首先是对于其柔软性的控制,要控制线芯导体和成缆节径比的关心,增加导线单丝根数,并采用复绞结构,增强电缆线芯的柔软度和刚度,此外也可以降低成缆节径比,增强线芯的抗弯曲伸缩。再者是导体强度的控制,可以在线芯中添加强度较高的纤维丝,提高导体的性能,当电缆受到较大的拉应力时,首先承受应力的是线芯中的纤维丝,从而保证了电缆线芯不受到破环。最后是对增强线芯之间的相对滑移性,为了保证在电缆弯曲、拉伸过程中,控制线芯具有相对的滑移性,以保证应力的及时分散和均匀,我们先在单根控制线芯外均匀涂敷滑石粉,然后绕包一层耐高温滑移带,控制线芯成缆后,再绕包一层聚酯膜或加强无纺布,使控制线芯在受力时能够得到一定的缓冲,从而延长控制线芯的使用寿命。 2.6 现场管理 在煤矿开采中要做好现场管理工作,保证采煤机处于正常的运行状态,例如要及时的清理电缆槽,避免电缆槽中的杂物影响电缆的运行轨迹,从而减少了电缆线芯断裂的发生。此外要清除采煤现场的杂物,保证各个施工设备摆放整齐,防止现场的其他工具对电缆绝缘层造成割伤等问题的发生。 3 结束语 总而言之,采煤机的电缆线芯使用寿命直接决定了采煤的效率和生产能力,因此要采取预防措施来提高电缆线芯的断裂问题。因此在电缆的生产过程中,要控制电缆线芯的生产工艺,大大改善电缆的柔软性、强度和抗拉伸能力,提高电缆的质量和使用寿命。 煤矿采煤机论文:浅谈滚筒采煤机在煤矿企业发展趋势 摘 要:通过对企业各个时期所使用采煤机的特点进行总结分析,阐述了采煤机技术水平对煤矿企业生产的影响,并对新时期采煤机的发展方向提出了新的要求,指出了我国采煤机的发展前景和主攻方向。 关键词:滚筒采煤机;液压;电牵引;发展 1 滚筒采煤机概述 1.1何为滚筒采煤机 采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类,采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,其功能是落煤和装煤。目前应用最广的采煤机械是滚筒采煤机。 1.2 滚筒采煤机的分类 滚筒采煤机按形式可分为链牵引采煤机、液压牵引采煤机和电牵引采煤机三类。 (1)机械牵引:是指全部采用机械传动装置的牵引部。特点:工作可靠,但只能有级调速,结构复杂,目前已很少使用。(2)液压牵引是利用液压传动来驱动的牵引部。液压传动的牵引部可以实现无级调速,变速、换向和停机等操作比较方便,保护系统比较完善,并且能随负载变化自动地调节牵引速度。(3)电牵引:电牵引采煤机是对专门驱动牵引部的电机调速从而调节牵引速度的采煤机。 2 滚筒采煤机在煤矿企业中的应用 2.1 20 世纪 70 年代链牵引采煤机普遍应用 20世纪70年代,在开滦各矿广泛使用的是鸡西煤矿机械厂制造的MLS3-170 型双滚筒采煤机和上海冶矿厂制造的MD-150 型双滚筒采煤机、无锡采煤机厂和辽源煤机厂共同制造的DY-100 和 DY150 型单滚筒采煤机。 此类采煤机的特点: (1)装机功率小:这个时期的采煤机所能达到的最大装机功率为170KW。(2) 有链牵引、输出牵引力小:这个时期的采煤机牵引方式都是采用圆环链与牵引链轮啮合传动,传递牵引力小,牵引力在200kN以下。(3)牵引速度不均匀,采煤机负载不平稳。(4)自开切口差:由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,需要人工清理,单滚筒采煤机更为如此。(5)工作可靠性较差:在我国基础工业薄弱的影响下,致使采煤机的寿命普遍较短,特别是液压元部件易损。(6)品种单一,覆盖面小,很难满足不同煤层的开采需求。 2.2 20 世纪 80 年代液压牵引采煤机广泛推广 采煤机向大功率、重型化和大倾角方向发展以后,链牵引机构已经不能满足需要,无链牵引得到了很大发展。 这个时期,国家开始重视系列化采煤机的开发工作,一种功率的采煤机可以派生出多种机型,主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用。各矿使用的采煤机逐渐由MXA600/ 3.5 型、双电机AM500型、MG300-GW型采煤机所替代,可满足 1.5m 至 4.5m 煤层开采的需要。某些矿井也使用了MG200-W 型中小功率采煤机。 此类采煤机的特点: (1)机身短,调度灵活。(2)操作简单、维修成本低。(3)无银牵引的推广使用使采煤机工作平稳、使用安全。 (4)单位质量输出功率大,且滚筒旋转速度高,机身轻,耀震动。(5)组成部分复杂,施压元件和油液都处于密封的壳体内,因此出现故障时很难判断,给采煤机的检修带来很大的困难,处理时间长,影响生产较严重。(6)系统牢靠性不高,自动化水平低,手动操作不便于薄煤层狭窄的空间。 2.3 20 世纪 90 年代以后电牵引采煤机占主导地位 这个时期,MG-200/500-AWD、MG-300/730-QWD、MG-650/1515-WD等型号的采煤机在各矿得到广泛应用,其特点有以下几点。 (1)具有良好的帕特性:可以在采煤机前移时提供牵引力,但其克服阻力秫动;也可以在采煤机下滑时进发由制动,向电网反馈电能。(2)可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6--2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°―50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。(3)运行可靠,使用寿命长:电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。(4)反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。(5)结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%―70%左右。 3 滚筒采煤机的发展趋势 根据我国煤炭生产远景规划及采煤机技术发展趋势,滚筒采煤机的主要发展方向为: (1)采用电牵引方式。传统的液压牵引采煤机在国外虽然仍在生产和使用,但已不占主导地位。(2)采用交流变频。由于交流变频调速牵引系统具有技术先进、可靠性高、维护管理简单和价格低廉等特点,近年发展很快,交流牵引正逐步替代直流牵引,成为今后电牵引采煤机的发展方向。采用两个变频器分别拖动 2 台牵引电机的牵引系统,成为电牵引技术发展的又一个特点。 (3)高度自动化 开发工作面远距离无线高速信号传输装置,以解决采煤机工作影像高可靠实时传输的研究。研发高可靠性、高性能、抗干扰、抗热效应、拥有远程实时操作的矿用计算机控制系统。 (4)发展小型电器配件。向电器设备结构的小型化发展,由于功率的增大,电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满足整机结构布置紧凑的要求,必须研究电器设备小型化的技术途径。 (5)提高可靠性。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能,研究可靠的微机电气控制系统,重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。如油封技术方面,要开发出长寿命、高可靠性产品。(6)根据实际情况大型化。要根据用户需求和配套设备发展情况决定自己的大型化。而当今控制技术的发展,并联流程的控制实际已经不存在问题。针对具体的产品,大型化到中间规模的阶段,市场需求是最大的。 结语 现代化煤矿综采放顶煤技术的高速发展,根据用户的需求,结合矿井地质条件,煤层厚度及煤质硬度,合理设计开发出能满足矿井生产需要的电牵引采煤机,改善生产条件,提高技术设备,是促进我国煤炭行业生产的可持续发展的必要手段。 煤矿采煤机论文:连续采煤机短壁机械化开采在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用 摘要: 介绍了国产EML340AF型连续采煤机及其配套设备在回收韩家湾2-2东翼残采区边角煤中的应用,主要根据韩家湾具体条件论述了其残采区短壁工作面布置、开采工艺及设备配套等情况,进一步阐述了短壁机械化开采在我国目前煤炭产业发展中的重要性。 0 引言 我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,并且随着工作面长度越来越大,长壁开采后遗留的矿井煤柱、不规则块段及边角煤也越来越多,以成为制约煤炭企业和煤炭资源回收不容忽视的问题。以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术体系,具有采掘合一、机动灵活、设备投资少、适应范围广等特点,可更加有效回收布置长壁工作面后无法开采的矿井煤柱、不规则块段及边角煤。本文以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用情况为例,探讨一种能够较为有效解决目前煤矿企业所面临的矿井煤柱、不规则块段及边角煤等煤炭资源回收问题,以达到最大限度地提高煤炭资源利用率,实现资源的安全高效开采。 1 概况 韩家湾井田地处陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠东南缘。地貌大致为风积沙区,沙丘连绵,波状起伏,地形相对比较平坦。 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域位于韩家湾井田的东北部,西北部、东南部为井田边界,西南部为三盘区已采和四盘区正在回采工作面。平均走向长度388m,倾斜长度2440m,总面积约0.947km2。 1.1 煤层顶、底板 2-2煤层顶板属Ⅱ类中等稳定顶板,以老顶为主,局部有直接顶,直接顶岩性为粉砂岩、细粒砂岩和泥岩,直接顶厚度一般为1~3m。开采上部煤层,距风化带很近或已在风化带范围内时,因岩体性质恶化,顶板稳定性下降。 煤层底板主要由泥质岩类粉细砂岩组成,本区煤层顶、底板属较稳定型。 1.2 煤层特征 根据钻孔资料及盘区掘进巷道揭露情况分析,韩家湾2-2东翼残采区边角煤层厚度为0.20~3.96m,平均煤厚约3.3m。煤层埋深约100.95m,结构单一。厚度变化规律明显:由西向东变薄。故总体上属大部分可采煤层,采区内厚度变化不大,只是到了东部边角处因沉积冲刷急剧尖灭。 1.3 地质构造 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域内无岩浆岩浸入和火成岩,无较大的断裂和明显的褶曲,断层极少发育、褶曲不发育。边角煤西部有河流冲刷现象,煤层急剧变薄,顶板较破碎,煤层局部被冲刷变薄或尖灭,范围不大;该区域局部会出现沉积充填现象,范围较小。东部至2-2煤层边界线150m处可能会出现大面积沉积充填现象,煤层变薄,局部可采。 1.4 水文地质情况 盘区内地下水的赋存和分布主要受气候、地形地貌、地层、地质构造及地表水系等因素控制。根据省煤田地质185队勘探及抽水试验表明:主要含水层延安组风化岩裂隙潜水和基岩裂隙承压水单位涌水量为0.15~3.13m3/h,渗透系数为0.0066~0.107m/d,按钻孔单位涌水量富水性分级都属于弱富水性。但应注意此含水岩组分布面广,厚度较大,距2-2煤层间距小。 1.5 瓦斯等有害气体、煤尘及煤层自燃发火情况 本区煤层埋藏浅,上覆基岩较薄,开采本区时,预计瓦斯很小。根据钻孔瓦斯测定结果,自然瓦斯成分基本为氮气,一般大于88%。甚至全部是氮气,韩家湾生产矿井瓦斯很小,处于二氧化碳、氮气带中。经四川省煤田地质研究所实验测定,各可采煤层爆炸指数在33.88%~41.60%之间,煤尘具有爆炸性。井田内各煤层埋藏均较浅,变质程度低,通过对部分钻孔中采取的煤芯测试结果,并结合相应样点的化学分析结果,综合确定出煤的自燃倾向等级为易自燃的煤层。 2 回采工艺及方法 2.1 回采工艺 巷道均布置在2-2煤层中,每41m布置一个区段,区段间留设10m保护煤柱;区段内支巷间留设3m保护煤柱,采硐间留设2m保护煤柱。邻近盘区采空区侧留设20m保护煤柱。采用两条支巷同时掘进的方法,每掘进26m后60°夹角开一条联巷贯通,当煤层低于2m时停止掘进,开采硐进行回采。采硐回采时采用双翼后退式,由里向外依次进行回采,采硐进刀方向与支巷均成60°夹角,宽度3.4m、深度8.0m。如图1,连采机先回采1#支巷,在1#支巷内先采左翼后采右翼,连采机进入1#采硐回采8.0m后退机,1#采硐回采结束;连采机移至2#采硐进行回采,2#采硐回采8.0m后退机,2#采硐回采结束;连采机进行下一个采硐回采。回采至联巷时,连采机移动至2#支巷开始回采,2#支巷回采顺序同1#支巷。 2.2 施工方法 ①落煤工序。采用山西天地煤机装备有限公司开发研制的EML340AF连续采煤机完成落煤与装煤工序。掘进、回采最大空顶距8.0m,最小空顶距0.8m。②装煤工序。通过连续采煤机的装载运输机构来完成装煤工序。连续采煤机割煤时,煤落在装煤铲板上,同时圆盘耙杆连续运转,将煤扫入中部运输机,运输机将煤装入后面的无轨胶轮车。③运煤工序。连采机落煤无轨胶轮车边角煤运输巷刮板运输机边角煤运输巷胶带输送机2306辅运顺槽胶带输送机三盘区皮带大巷胶带输送机皮带运输巷胶带输送机主斜井煤仓地面。④清理浮煤工序。掘进完成一个循环后,连续采煤机退出巷道,降下铲板,对巷道内的浮煤进行初步清理,锚杆机支护完成后用铲车进行二次清理。清理浮煤时,应注意巷道两帮的缆线、管路、风筒及瓦斯探头等设备。⑤支护工序。在连续采煤机掘进过程中,及时将锚杆、树脂等支护材料运至锚杆钻车上并码放整齐,当连续采煤机掘进完一个循环(8.0m)时,把连采机退到联巷口后方5m处,将锚杆钻车开至巷道内进行支护,锚杆钻车到位后把电缆悬挂好,支护从外向里逐排进行,支护断面图如图2。 巷道支护参数如下:①支巷、联巷:采用锚杆支护,矩形布置,间距为0.95m,排距为1.1m,每排5根;②巷道交叉点处采用锚索加强支护,矩形布置,间排距为2.2m;③工作面遇到顶板破碎、巷道有片帮现象时,必须加挂钢筋网。 3 工作面设备布置与配备 ①工作面主要采用连续采煤机作为掘进与回采的主要设备,工作面设备布置如图3。②工作面主要设备如表1。 4 结语 ①韩家湾煤矿残采区边角煤回收,采用连续采煤机等机械化设备进行开采,充分发挥了连续采煤机的灵活性,大大提高了边角煤的回收效率,降低了工人劳动强度,提高了矿区整体资源回收率。②连续采煤机短壁开采,设备配套非常重要。该工作面回采过程中采用6台防爆无轨胶轮车来运输煤炭,相比目前短壁开采中所使用的梭车运输煤炭效率有所降低,并且增加了运输的复杂行,同时对井下环境也造成了一定污染,因此改为连续采煤机配套梭车运输使用效果更好。③我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,随着工作面长度的增大,开采后的残留煤柱、边角煤、不规则块段煤量也在逐年上升。随着短壁开采装备日益更新,机械化程度越来越高,短壁采煤法也在不断改进。短壁机械化采煤对于解决无法布置长壁工作面的残采区、不规则快段及边角煤是一种行之有效的途径,也将越来越多的应用于现场之中,短壁机械化开采的不断发展与应用对煤炭产业的发展有着积极的意义。 煤矿采煤机论文:电牵引采煤机在煤矿井下的应用 【摘 要】本文结合自身多年工作经验对电牵引采煤机在应用当中的几个问题如直流牵引与交流牵引、变频器的机载与非机载、变频器的选择等一些进行了探讨,对建设现代化矿井提出了个人的建议。 【关键词】采煤机;电牵引;非机载问题;变频器 采煤机是一个集机械、电气、液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将导致整个采煤工作的中断,对生产造成巨大的经济损失。现结合我矿多年采用MG200/500-AWD等系列的交流电牵引采煤机的工作实践,对电牵引采煤机在电气系统中的发展及故障做个分析和总结。 1、关于直流电牵引和交流电牵引问题 在电牵引发展过程中,选择直流调速方式一直是大家十分关心的问题,虽然直流电牵引和交流电牵引两种调速方式都适用于采煤机工作,但在可靠性和先进性方面是有差距的: 第一,直流电牵引中最薄弱的环节是防爆直流电机,直流电机优点是过载能力强,起动特性好,缺点是体积大、结构复杂,加之防爆结构原因,碳刷与整流子片接触摩擦发热,热量散发慢以及磨损下来的粉末难以排除,因此,碳刷的寿命低,可靠性差,且在井下维修相当困难。交流电牵引采用的是交流鼠笼式电机,体积小,防爆结构简单,工作可靠,寿命长,维修方便,但在驱动交流电机的调速装置上还有不足。如:交流变频器的散热问题、煤机工作环境的影响至交流变频器的震动等问题不是十分理想,但随着国际上电力、电子技术的迅速发展,交流变频调速技术越来越先进,越来越成熟可靠,这些问题会得到进一步的改善。直流电牵引由于受直流电机尺寸的限制,功率不可能做大,在同样外形尺寸下,交流电机功率可以做得更大一些,这有利于电牵引采煤机向大功率、高参数、高可靠性方面发展。从发展观点看,交流电牵引比直流电牵引更有发展前途。 第二,直流电机和交流电机的机械特性有很大的区别,直流电机的机械特性是软特性的,交流电机是硬特性的。煤矿井下的工作环境恶劣,地理位置凹凸不平,以电机的抗过载能力和过流时间来看,交流电机和交流变频器更具有优势。 2、变频调速装置的机载和非机载问题 在交流电牵引中,安装在采煤机机身上的交流变频调速装置叫机载系统,把变频器和变压器从采煤机上分离出来安置在工作面的巷道内,用一根特殊的牵引电缆与采煤机连接起来,这种布置方式叫非机载系统。机载和非机载系统的优缺点比较: 2.1非机载系统的优点 (1)由于变频器、变压器与主机分离,采煤机的机身长度较短,销轨及两滑靴间的距离较小(销轨与滑靴一左一右),对工作面起伏、弯曲的适应性较好。 (2)可以选择或设计裕度较大的变频器和变压器,对提高其工作可靠性十分有利,也有利于大功率采煤机的开发和研制。 (3)变频器、变压器作为独立的部件置于工作面的巷道内,避免了因采煤机工作的振动对变频器的影响,提高其工作可靠性,冷却问题变得容易解决,维护和检修十分方便,并与采煤机电控分开,避免信号干扰,提高采煤机抗干扰、抗热效能力。 2.2非机载系统的缺点 (1)连接变频器与牵引电机的牵引电缆在采煤机工作过程中容易产生挤压弯曲、疲劳损坏,产生短路接地或断路现象。同时非机载系统中牵引电缆很长(300m左右),电压降很大,变频器在低频工作时(一般10Hz以下)电机输出扭矩下降,往往会出现低频时采煤机不能行走的现象,经常影响采煤机电控系统和变频器工作的可靠性。机载系统是通过相对静止的短电缆将变频电源传输到牵引电机,故电缆的电压降较小,传输效率高,低频特性好,电缆不易损坏,能充分发挥变频器的电气性能,也有利于变频电路的漏电检测。 (2)由于我国生产的非机载系统中变频器的工况参数显示屏不在机身上,司机看不见巷道内的显示屏,阻碍司机随时观察采煤机牵引工况。机载系统正好与非机载系统相反,取消了易出故障的牵引电缆,而变频器显示屏也置于机身上,便于司机随时观察。 (3)变频器的选择。为了扩大电牵引采煤机的使用范围,使电牵引采煤机适应不同倾角的工作面,必须选择有制动功能的变频器。当煤层倾角在25°以下(即为缓斜煤层),就可在变频器中增加两组制动模块、两组水冷电阻,并在机械传动系统中增加两组液压制动器。因为煤层倾角在25°以下的工作面中,采煤机的下滑与输送机产生摩擦力,受到浮煤对滚筒的阻力以及输送机弯曲引起的阻力等因素的制约,采煤机的下滑力不会太大。另外,我国目前工作面的作业方式都采取双向割煤、两端头斜切(斜切距离一般为25m~30m)进刀,即使下滑,由于距离不长,电阻发热量有限,用冷水冷却也足以把热量带走。万一热量吸收不了,变频器电压继续升高,最后只能靠过电压保护功能断电停机,液压制动器立即制动,阻止机器继续下滑。当煤层倾角在25°~45°之间,即为中斜煤层,靠制动模块和制动电阻难以吸收交流电机发出的能量,变频器过电压保护将频繁出现,甚至机器无法工作。 3、结束语 综合分析以上问题,我们认识到,在煤矿井下使用交流、机载变频调速电牵引采煤机是最合理、最经济的选择。 煤矿采煤机论文:浅析煤矿矿井采区采煤机安全故障处理措施 摘要:随着煤炭工业的快速发展,采煤机的组成、结构越来越复杂,功能也越来越多,从而出现故障的原因也更加复杂。在现代化、机械化的煤矿生产中,采煤机是十分重要的设备,它是集液压、电气、机械于一体的大型机械系统。由于矿井井下作业环境十分恶劣,并且在采煤机的操作、保养、维护等方面人为能力各不相同,从而产生各种安全故障,直接影响了煤矿生产的安全性、经济性。文章对煤矿矿井采区采煤机的安全故障原因和处理措施进行了分析。 关键词:煤矿矿井;采煤机;工作原理;故障处理;安全运行措施 采煤机的主要结构包括附属装置、电气控制箱、牵引部、截割部等。采煤机的截割部主要包括挡煤板、滚筒调高装置、螺旋滚筒、行星减速箱、摇臂等;采煤机的牵引部主要包括泵站、行走机构、牵引部的减速箱等;采煤机的电气控制箱主要包括监控设备、隔离开关、主电动机、中间箱、电磁阀箱、副电动机等;采煤机的附属装置主要包括防滑装置、摇臂调高装置、电缆水管拖移、底托架、紧链装置、冷动喷雾装置等,主要起辅助作用。滚筒采煤机的工作机构是螺旋滚筒,在滚筒旋转的同时也载入了煤壁,并通过安装在螺旋滚筒上的截齿将煤破碎,再利用滚筒上的螺旋叶片将已经破碎的煤装入刮板运输机。 1 采煤机常见故障分析与处理 1.1 采煤机不牵引 当采煤机的电动机启动后,手把离开原位,集中显示屏上的黄灯亮,表明电动机几率失载,同时松闸路灯、安全火花和非安全火花的电源绿灯也会正常显示。如果这四个指示灯显示不正常,表明电气方面发生故障了。如果显示灯正常,一定是液压系统发生了故障。通过观看出现故障时的系统背压是否下降来确定故障所属的范围。 1.1.1 系统背压不下降。(1)功控电磁阀故障:故障的原因是电磁铁的接线不当或接触不良;P、O口安装错误,导致控制油不能正常进入回零油缸进行解锁。故障处理方法,如若电线是接触良好的,则可以将电磁阀扭转180°后再安装。(2)功控电磁阀前阻尼管故障:故障原因,螺旋阻尼管R直径较小,容易被脏物堵塞,使得油路不够畅通,回零油缸得不到解锁,油马达不能正常运作。故障处理方法,把螺旋阻尼管R1拆下来清洁,疏通管道。(3)制动电磁阀故障(二位三通):故障原因,电磁铁接线接触不良,电机不能正常运作,制动器电磁阀不能松开制动器和打开控制阀,回零油缸不能解锁,机器无法正常牵引。故障处理方法,检查油管是否有油,如果没油,电磁铁就不运作。 1.1.2 系统背压下降。(1)辅助泵损害不运作:故障原因,泵漏损太大了,如果背压在1.5MPa下,失压控制阀起保护作用,使得回零油缸不能解锁,主油泵在零位不运作,导致采煤机不牵引。故障处理方法,如果确定是泵的问题,可以换辅助泵。(2)主油泵与油马达漏损:故障原因,当主油泵或者马达泄漏量超过辅助泵的补油量时,系统背压降低,出现不牵引的现象。故障处理方法,更换。(3)其他故障及故障原因:卡套管被破坏、背压阀的弹簧因长期使用导致疲劳损坏或由于调节螺钉松动造成不牵引。故障处理方法,修复或 更换。 1.2 采煤机单向牵引 1.2.1 调速机构伺服阀上回油阻尼孔R1被堵塞:故障原因,如果伺服阀上的两个阻尼孔有一个堵塞,就会使推动油缸在调速时不能回油,造成单向牵引。故障处理方法,拆掉伺服阀上的小长盖,清除掉阻尼孔中的脏物。 1.2.2 调速机构中回零油缸故障:故障原因,回零油缸上的固定螺钉装得不够稳或不够协调,致使调回零油缸中的活塞组件和杠杆机构拉不动,出现单向牵引,导致系统背压不下降。故障处理方法,松开固定螺钉,来回拉动手把,直到卡滞现象消失,然后固定螺钉。 1.2.3 主油管破裂漏损:故障原因,当主油管中有一根被破坏时,比如这根管子恰好为回油管,就会产生单向牵引的现象。故障处理方法,更换油管。 1.2.4 主油泵配油平面一侧拉毛:故障原因,当拉毛一侧建立不起高压,也会产生单向牵引。故障处理方法,更换主油泵,但要先检查油马达外漏损和主油管,在确保没有损坏后,才能更换主油泵,切不可随意更换。 1.2.5 梭形阀芯故障:故障原因,脏物卡住了阀芯,使得梭形阀只能一个方向动作。故障处理方法,清洗梭形阀。 1.3 采煤机牵引速度降低 1.3.1 正方向和反方向的牵引速度都会下降。(1)主油泵和油马达容积效率下降,内外漏损严重:故障原因,空载时牵引速度下降慢,牵引速度在负载增加时而有所下降,油温上升。打开液压传动部上盖,可以看见油泵外漏严重或油马达漏损严重。故障处理方法,更换泵或马达。(2)高压安全阀运作失常:故障原因,空载时牵引速度正常,但随着压力的增大,牵引速度会突然下降,使调节弹簧疲劳变形。故障处理方法,更换弹簧,并调整至整定压力值。(3)梭形阀后的高压管路或高压表管子故障:故障原因,梭形阀后的高压管路漏油,致使压力油分流,而进入马达的流量变少,牵引速度减慢,严重时甚至造成背压下降。故障处理方法,修复或更换。 1.3.2 一个方向牵引速度下降。(1)主油路一侧漏油:故障原因,在高压一侧漏油时,牵引速度降得较快,当漏油处与辅助泵靠近时,低压保护产生,牵引停止;在低压侧漏油,并且漏油量较少时,还可以牵引。故障处理方法,修复或调整。(2)补油单向阀故障:故障原因,单向阀密封面做得不好或脏物卡住阀芯,从而造成主油路一侧高低压窜油,因此速度有所下降,若牵引方向改变,这只单向阀则会成为补油阀,机器可以正常牵引。故障处理方法,清洗或者更换。 2 采煤机安全运行措施 采煤机在生产时必须严格执行以下安全规定:采煤机要在降尘设备、紧急停止装置、保护设备都齐全的情况下才能运作;采煤机不能频繁开动或带负荷开动;在使用采煤机前,要确保所有紧急停止装置、控制装置都能正常工作;启动采煤机前,保证采煤机工作范围没有人员停留;如采煤机需要更换截齿和滚筒,电源需切断,采煤机隔离开关和离合器需打开,输送机暂停运作;注意启动报警和显示内容;操作采煤机时不得关闭冷却降尘系统,冷却水的流量要不低于2.1m3/h,冷却水的压力应调为2MPa;在处理热的工作液体时要避免人员被烧伤;检查拖曳电缆是否有损伤,确保电缆排列在电缆槽内;替换件、处理辅助液体和工作液体时要根据相关规定操作;避免采煤机部件相互剪切、挤压;采煤机转动时防止胶管、链条、截割机构、驱动轮等拉伤、卷伤。 3 结语 在采煤机的操作、运行中,要能充分掌握采煤机的工作原理、性能和结构,严格按照操作规范来操作采煤机,避免采煤机的疲劳运行和误操作。同时,还要及时分析故障原因和排除故障,精心保养,做好采煤机的日常维护工作,保障采煤机等设备的安全运转,最大限度地发挥采煤机的生产效能,为煤矿企业生产的安全性、高效性提供有力的保障。 作者简介:代云(1964-),男,云南玉溪人,云南省后所煤矿矿长,机电工程师。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿滚筒采煤机故障分析及对策 【摘要】滚筒采煤机在煤矿生产中得到了广泛应用。本文强调了采煤机的正常运行对企业效益和安全生产具有重要意义;分析了滚筒采煤机发生故障的原因,提出了几个故障检查排除方法及步骤;能够帮助工程技术人员及时制定出较合理的排除故障的方案,准确排除采煤机的故障,也为煤矿企业的安全生产提供有力的保障。 【关键词】滚筒采煤机;故障分析;故障排除 0.引言 我国复杂的地质条件,使得对采矿设备要求较高,滚筒式采煤机以其独特的优势在煤矿中广泛使用。滚筒式采煤机构造简单,具有很高的强度,在开采过程中能量损耗小,而且易于改装;它还拥有较宽的采高范围, 能够很好的适应不同煤层的要求,硬煤处理能力强,在顶、底板复杂条件下运行平稳。这些特点都使得其应用更加广泛,煤炭开采对依赖程度更高,其运行稳定性也显得更加重要。 1.采煤机的稳定运行具有非常重要的意义 煤矿生产安全是重中之重,而作为生产过程当中的关键元素,采煤机也扮演着相当重要的角色。保证采煤机的稳定运行,既能够增加企业的经济效益,又能给安全生产加上一把大锁。然而,采煤机的运行过程中,存在的操作不规范,设备、人员管理松弛等原因导致设备故障发生,在故障发生后,部分人员的处理方法不得当,也不能很好的解决问题,这都极大的限制了采煤机效能的发挥,为企业带了较大的损失。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。 2.滚筒采煤机故障的成因 滚筒采煤机发生故障的主要原因,分为两类:(1)自然型故障。机器使用时间较长,甚至超过使用年限,导致关键部位或者关键零件出现了磨损、老化等现象,其工作性能大大降低,甚至丧失。存在相对运动的零部件以及密封件、紧固件等是故障频发点,都将导致机器不能正常运转。(2)人为型故障。 操作,维护人员专业素质低,设备、人员管理不善是引起机器故障的主要原因,在所有发生的故障中占有较大比例。误操作、松管理、低维护等等行为不仅影响了机器的正常运转,降低了机器使用寿命也增加了生产过程中的安全隐患。 3.滚筒式采煤机故障的分析和排除方法 在采煤机发生故障后应该迅速发现故障源,采取有效措施排除故障。再生产中常用的分析方法有:经验法、仪器法。 3.1根据经验、直觉判断“四步法” (1)“阅”。第一,先查阅资料。 重点翻阅采煤机的检修记录、机器运行记录、以及零部件更换使用记录,还包括不同时期的油脂化验单和设备的图纸、说明书等。通过查阅资料,掌握设备的基本运行情况。第二,实地察看。深入井下采煤现场,仔细观察采煤机上各个相关部件的运转是否正常。在发现异常处,在重点观察如运动部件的运转环境是否正常,有无障碍物妨碍其正常运行;相对运动部件之间的运动关系是否与设计标准相吻合。同时,检查接头和油管等位置,以防密封不严导致的泄露现象的发生;各相关仪表指示盘的显示是否异常,有无故障提示等。然后根据设备说明书内的给出的常见故障解决方法,找到故障源,并予以排除。 如一采煤机左截割滚筒发生停转现象,而且其齿轮箱内伴有杂音。通过对比分析,初步判定其故障源可能位于齿轮箱内的传动部件,箱内的部件遭到损坏。在通过实地检查后发现,位于箱内小伞齿轴上的两盘双列圆柱滚子轴承脱落, 导致故障发生,所以相应的更换受损轴承,排除故障。 (2)“查”。主要检查机器上各部件的连接状况。如紧固螺钉与螺栓的固定情况、执行机构运行灵活度、冷却系统的工况、各部位的油位、运动件的磨损以及运动件的相互运动状况如滚轮与齿轮的啮合等。 如一采煤机出现不牵引现象, 首先全面检查对相关的高低压系统元件和管路,但运行正常;然后检测其运动零部件,也显示正常;最后将故障点确定在泵位调节机构控制处。在检查过程中发现,组件中的弹簧与操作臂之间的连接销子发生脱落,再销子重新装好后, 采煤机牵引问题顺利解决。 (3)“摸”。在检修采煤机的时候,触摸是一种直接的检修手段,可已迅速的检查出电机、摇臂等的温度状况,如若发现温度异常处,通过故障分析,找出故障原因,确定导致故障发生的部件。在对液压元件进行维护时,用手触摸显得更有效,既能给以直接的感官,又能有效避免使用工具造成的液压元件的污染、划伤、擦伤,保证了修理后的液压元件的清洁,完整。 如在触摸过程中发现平面配油副严重磨损时,这表明其使硬化层已经失去作用,应该及时更换;在对马达进行检修时,但触摸到柱塞处有较严重的划伤时,也应该及时更换元件,避免机器故障的发生。 (4)“听”。主要听采煤机的运行过程中产生的噪音和震动。当出现噪音大,震动频率大等异常状况时,说明机器的运行发生故障,需要检查出噪音发出的位置和震动点。再确定噪音发生位置时,可以是采煤机处于空转状态,用如铁棒改锥等作为监听的介质,接触机箱一端,然后在另一端仔细听,确定噪音最大的位置,找出故障发生部位,也可通过音响震动情况,间接的判定出损坏的部件,找出故障点,然后予以排除。 3.2利用专用采煤机检修仪器、仪表检查 当根据经验和直觉进行初步分析后,利用专业的仪器仪表进行进一步的检查,以确定故障发生的位置、原因,再采取相应的措施。在检查过程中常用的仪表有:压力表、流量计、温度计等。利用这些仪表对可疑故障点进行测量,采集数据然后进行系统的分析研究,判定设备故障源的发生位置和原因。 如一采煤机在运行过程中电动机异常发热,温度较高,但是没有压力超载现象发生。通过利用仪表首先对电机的空载电流和电压进行测量,发现空载电流较大异常而电压显示正常,这意味着电动机的绕组的绝缘件可能受到损坏,遂再进一步将对地绝缘件和相间绝缘件作为测量对象,发现其绝缘电阻下降幅度较大,所以确定这是导致发动机发热的原因,在确定故障原因后对发动机进行更换,遂排除故障。 4.结语 采煤机是煤矿生产过程当中的关键元素,也扮演着相当重要的角色,与企业的利益和生产安全息息相关。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。
材料化学论文:高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的构建与成效 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析 1.实验教学体系和内容欠争理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验嫩学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。 基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。 2.综合设计实验教学模块 综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。 教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。 3.研究创新实验教学模块 设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。 三、结论 基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。 材料化学论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 材料化学论文:材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词:材料化学 人才培养 课程体系 论文摘 要:根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点,通过改革原有的课程体系,优化课程结构,修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色,体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。 1 材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2 材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。 3 构建相对完善的实践教学体系 3.1 构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2 更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。 4 结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 材料化学论文:浅谈纳米材料的化学锂化与电活性 近年以来,人们对于物质世界研究已经深入到原子、分子等微观领域,纳米技术被研发于上个世纪八十年代末,它指的是人类在纳米单位即0.1至100毫米间对物质特及互相作用进行研究,同时利用它的特性的多学科的技术,目前已经成为主流研究领域。 一、纳米材料概述 (一)纳米材料主要分为:零维纳米材料。即在空间的三维尺度都受到约束,如纳米颗粒、团簇等。一维纳米材料。即在空间中有二维处在纳米的尺度内,包括纳米管、金属、棒和半导体线、纳米带等。二维纳米材料。即在三维空间里有一维处在纳米的尺度内,如超薄膜、超品格等。三维纳米材料。它主要由纳米晶体构成的材料。 在这之中,一维纳米材料具有特殊物理化学性能与可作量子器件的优势而被人们所重视,一维纳米材料之中,电子于两个维度或者两个方向的运动受到约束,只可以在一个方向自动运动,进而为研究在量子的限域之下电子运输、力学、光学等特性均提供了效果极佳的模型系统。 二、纳米带锂化改性 实验的原料:溶胶,纯氧化锂为锂源,分子量42.39。 间接水热法。量取0.2克使用离子交换方法经水热合成的纳米带,放入装30毫升去离子水烧杯中,经超声分散半小时,然后把0.29克纯氧化锂放入已分散好的纳米带中,同时搅拌48小时后,把淡蓝色流变相液体转移到容量50毫升的聚四氟乙烯的内衬不锈钢的反应釜里,反应釜经180摄氏度、24小时的水热后,自然冷却至与室温相当,将所得到的沉淀物分别使用乙醇与去离子水进行数次洗涤,最终在80摄氏度条件下经12小时干燥后得到最终产品。 由相关xrd图谱显示可以得出,锂化并没有对纳米带的晶体结构进行破坏,但是锂离子嵌入已使晶面距稍微扩大,其表现为衍射峰朝角度低处偏移。在锂化前后,纳米带依旧保持着一维纳米的结构,相比之锂化之前,锂化以后纳米带在二次水热的过程中部分断裂,其长度缩短至2至6μm,产生了较多的200至400nm小尺寸纳米片,其表面更为粗糙。 锂化前后的纳米带晶面距均为0.2nm,对纳米带实施选区电子衍射就能清楚看到衍射的斑点,而且锂化前后的纳米带花样一致,也从另一方面说明纳米带结构仍然是单品正交相。 直接水热法。为将实验流程简化,以利用更为简便与直接的方法对纳米带锂化,对间接锂化加以改进。 首先使用双氧水的氧化法制备过氧钼酸溶胶,然后把纯氧化锂直接加入溶胶里,并对其搅拌48小时以后,把溶胶转移容量为50毫升,内衬为聚四氟乙烯制不锈钢反应釜里,后续的工艺和间接锂化方法相同,同样能获得淡蓝色产物。 该产物的xrd图谱峰位一致,表明锂盐的存在对于溶胶产生正交相并没有影响,且与二次水热后得到的锂化纳米带比较,其衍射峰并无明显偏移,说明可能因为层间的锂离子嵌入相较间接锂化的纳米带更少,因此其层间距并没有产生明显变化。 纳米材料与电活性 间接锂化改性。就本文二中所提到锂化改性的纳米带的电化学性能如下:通过得到锂化前后的纳米带初次放电曲线图可知,锂后的纳米带正极材料放电电压的平台仍然是2.75v。引较于纯纳米带的初次放电量301mah/g来说,锂化后纳米带降低至240mah/g,主要是因为在锂化的过程中,锂离子嵌入故占据了一定数量的嵌理位置,使初次放电的电量明显减小,随着循环的持续进行,锂化纳米带便体现出其相当稳定的优势,经15次的循环以后,比容量仍然保持220mah/g,同时容量的保持率达92%。 对纯纳米带循环15次以后180mah/g的比容量进行相对比,容量保持率达60%与3.48的δ数值,可直观发现经锂化后纳米带具备更好的循环稳定性,得益于锂离子嵌入对其层结构起到支撑作用,使得充放电的比容量始终维持于平稳的数值范围之内。 (二)纳米器材。采用静电纺丝的技术制备具备“线中棒”的分级结构钒氧化物超长型纳米线,发现该线作为锂离子的电池正极材料具备较高比容量与优良循环性能。相比于常规的纳米材料,这类新颖的分级结构可有效防止纳米材料因高比表面能而发生自团聚的现象,从而提升电池性能,为排除纳米材料的团聚从而对性能造成影响,设计单根纳米线电化学器材,通过原位的表征,建立该纳米线电输运、结构、电极充放电等状态间的直接联系,发现容量的衰减和电导率降低有着关联。为进一步研究出化学锂化后对纳米材料的本征电活性的影响,把锂化前后的单根纳米带装成纳米器件,并对其电输运性能进行测试。 测试结果表明,锂化之前i-v特性显示纳米带的两端不对称的肖特基势垒,这是半导体氧化钼与金/铂电极间产生的,在大约2v的时候,传输的电流约300pa。锂化之后,i-v的曲线显示欧姆特性,在大约2v的时候,传输的电流约10na,根据测定电阻、有效长与横截面积的计算,纳米带在锂化前后电导率大致分别是10-4与10-2s·cm-1。通过锂化后,电导率相应增加了数量级两个。因为纳米的带沿面生长,所以纳米带的导电性也增加,这意味着八面体层里载流子的浓度增加,表明锂离子被作为填隙的离子而被引入的。 在电化学的循环过程之中,纳米带层间距随锂离子嵌入或脱离而持续扩大或缩小,相比于未锂化的样品,具较宽层距的锂化后纳米带,在其充放电的过程中显示出更小的体积变化。因此锂化能够提高电极在锂离子的嵌入与脱离的过程中结构稳定性,第一次锂化所导入的锂离子始终保留于晶格之中,进而提升导电性,有利于在未来充放电的过程中锂离子嵌入与脱离。 深入研究纳米材料的化学特性,对合理及应用纳米材料有着相关重要的影响,也为我国在各行业、领域推广使用纳米材料打下良好理论基础。 材料化学论文:材料化学绪论课教学设计 摘要: 在《材料化学》绪论课的教学过程中,采用启发引导教学方式,以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行教学设计,通过讲解材料发展中的化学,引入材料科学与化学的区别与联系,重点从材料结构、制备、性能和应用四个方面讲授了材料研究中的化学问题,使学生对本课程的内容有了清晰的认识,激发了学生学习本课程的信心和兴趣,并取得了满意的教学效果。 关键词: 材料化学;绪论课;教学设计 材料化学是材料科学与化学的交叉学科,伴随着材料科学的发展而诞生和成长,即是材料科学的重要部分,又是化学学科的一个分支[1]。目前,很多高等学校的化学和材料类专业开设了《材料化学》这门课程。《材料化学》是南阳师范学院材料化学专业的核心基础课程,对于培养学生的材料科学基础知识,分析和解决材料制备和应用中的化学问题的能力起到了关键作用。但是该课程涉及的知识面广泛,内容庞杂、概念甚多、加上课程改革,理论课时数减小,学生在学习《材料化学》课程过程中,普遍存在概念混淆、重点难以掌握等问题。绪论是一门课程的开场白和宣言书,是师生之间学习和交流的起始点,能为学生建立起一门课程的知识轮廓。通过对绪论进行学习,学生可以了解课程在所学专业中所处的地位和作用,以及该课程的教学内容、学习方法和考核方式等问题[2]。如何激发学生学习该课程的兴趣,提高课程的教学质量,绪论课在整个课程教学中有着举足轻重的地位。结合近年来的教学实践,就如何讲好《材料化学》绪论课谈一些心得。 1首先明确课程性质、特点及地位 教学之初,首先明确该课程作为专业核心课程的重要地位,是学习后面材料专业课程的基础课程,同时明确考核方式,加强学生对本课程的重视程度。材料化学是材料科学和化学学科的交叉学科,课程内容既涉及工程材料应用中的实际问题,又包括材料结构及制备中的化学问题。作为一门交叉学科,很多知识点与材料学和化学课程中的相关内容重复,很多学生以为学过相关知识,就会从思想上松懈。然而,相关知识点虽然出现重复,但在不同学科中讲授的重点是不同的。在讲授材料化学课程的过程中,要着重培养学生利用化学的思维解决材料科学中的问题,使学生深刻领会化学与材料科学交叉的重要意义。通过一些实例,讲解本课程与化学和材料相关课程的区别和联系,使学生更加深入了本课程的性质和地位。材料科学是偏实际应用的工科课程,化学是偏理论的理科课程,材料化学则是利用化学的理论解决材料应用中的实际问题。 2材料 以材料的实际应用为引子,如材料在航天航空、交通运输、电子信息、生物医药等领域的应用,带领学生进入学习状态,引导学生回想什么是材料?材料的种类?提出材料是对人类有用的物质,是人类赖以生存和发展,征服自然和改造自然的物质基础;是人类进步的里程碑。然后介绍材料的发展历史,说明人们对材料的使用,是从最早的天然材料,依次经历了陶瓷、青铜、铁、钢、有色金属、高分子材料以及新型功能材料。根据材料的发展史,启发学生思考材料研究和发展过程中的规律和特点。人们对材料的使用经历了从天然材料到合成材料,从传统材料到新兴材料。传统的材料主要以经验,技艺为基础,材料靠配方筛选和性能测试,通过宏观现象建立的唯象理论对材料宏观性能定性解释,不能预示性能和指明新材料开发方向,而新型材料则以基础理论为指导。材料科学的历史表明,当一种全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的进展就常常随之而来。化学的发展往往导致材料技术的实质性进步。在新材料的研发和材料工艺的发展中,化学一直担当着关键的角色[3]。任何新材料的获得都离不开化学,以石墨烯为例,物理学家主要关注其电子结构及输运理论,材料学家主要测试材料的电磁、光电、传感和催化等性能,而化学家的任务则是利用化学气相沉积和插层剥离等方法制备该材料。只有通过化学气相沉积法制备出高质量大尺寸的石墨烯,才能推动石墨烯在电子信息领域走向实用化。 3材料与化学 材料化学是材料科学与化学学科的交叉,很多学生容易混淆材料科学和化学的研究范畴。在本课程的第一节课,一项重要的任务是使学生明确材料科学和化学的研究内容和范畴,这对于后续相关概念的讲解至关重要。材料科学的研究对象是材料,材料是对人类有用的物质,指的是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。而化学的研究对象是物质,物质是构成人类物质世界的基础。材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料;材料科学是一门研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的科学;而化学则是从原子和分子角度研究物质的组成,结构、性质及相互转变规律的科学。因此,化学研究的尺度范围是原子、分子、分子纳米聚集体。材料科学最早研究的尺度范围在微米以上,如钢和陶瓷的组织结构。随着一些新兴材料的出现和发展,人们对材料的研究甚至小到电子结构。如近些年发现的拓扑绝缘体,其表面导电,体内不导电的性质由其拓扑的能带结构决定,而该拓扑结构则与电子的自旋运动有关,研究拓扑绝缘体必须从电子自旋角度认识其结构。因此,材料科学的研究范畴不断拓展,并于其它学科交叉。 4材料化学 通过学习材料的发展历程、材料科学与化学之间的区别和联系,学生已经对材料化学有了一定的认识,引导学生给材料化学下一个定义。材料化学是关于材料结构、制备、性能和应用的化学。本校材料化学专业选用曾兆华、杨建文编著第二版《材料化学》作为教材,教材的章节也是按照材料结构、制备、性能和应用进行安排的[4]。在这部分内容讲授过程中,可以让学生以教材目录为参照,讲到相关内容可以与教材相关章节进行对应。 4.1材料的结构 从三个层次讲解材料的结构,分别是电子原子结构、晶体学结构和组织结构。电子原子结构在很大程度上影响材料的电、磁、热和光的行为,并可能影响到原子键合的方式,因而决定材料的类型。在这个层次上研究的化学问题主要涉及原子序数、相对原子量、电离势、电子亲核势、电负性、原子及离子半径等。原子序数决定了材料的化学组成,电负性决定材料内部原子之间的键合方式,从而影响材料的导电性、强度和热膨胀系数等。晶体学结构主要指原子或分子在空间排列的方式,根据原子排列的有序性,将材料分为晶体和非晶体。晶体中出现局部无序,或对理想晶体的产生偏离,则出现缺陷。缺陷的存在影响材料的力学性能和电学性能等。如在本征硅内部掺杂磷元素,磷原子替代硅原子的位置,形成杂质原子缺陷,增加本征硅的导电性,形成N型半导体。组织结构主要指材料的物相组成及结构、晶粒的大小和取向等。在大多数金属、某些陶瓷以及个别聚合物材料内部,晶粒之间原子排列的变化,可以改变它们之间的取向,从而影响材料的性能。一般来说,减小金属的晶粒可以降低其熔点。在这一结构层次上,颗粒的大小和形状起着关键作用。大多数材料是多相组成的,控制材料内部物相的类型、大小、分布和数量可以调控材料的性能。 4.2材料制备 材料合成与制备就是将原子、分子聚集在一起,并转变为有用产品的一系列过程。材料制备的方法和工艺影响材料的结构,从而影响材料的性能。根据制备原理的不同,材料制备方法可以分为物理法和化学法。物理法指在材料制备过程中,仅改变材料内部原子或分子的聚集状态,不涉及化学反应的方法。如真空镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积法等。化学法则在材料制备过程中,涉及化学反应,并且有新物质的生成。如固相反应法、有机合成法、水热法、沉淀法、化学气相沉积法等。以石墨烯材料为例讲解材料的制备方法。石墨烯作为二维单原子层材料,既可以采用物理法制备,也可以采用化学法制备。2004年发现石墨烯的报道,便是采用简单的胶带对撕方法制备,该方法依靠外力使石墨片层克服层间范德华力,使层与层之间分离,从而获得单层石墨,该方法也称为物理机械剥离法。利用甲烷、乙烯等烃类气体作为碳源,镍、铜、金等金属作为基片,采用化学气相沉积法则可以制备高质量大尺寸的石墨烯。另外,以石墨为原料,利用化学插层剥离的方法也可以用来制备石墨烯[5]。但不同方法制备获得石墨烯的尺寸及性能差别较大,在不同的应用领域采用的石墨烯制备方法是不同的。 4.3材料性能 材料的性能由其结构决定,与材料制备的工艺和方法有关。性能是指材料固有的物理、化学特性,材料性能决定了其应用。广义地说,性能是材料在一定的条件下对外部作用的反应的定量表述,例如力学性能是材料对外力的响应、电学性能是对电场的响应、光学性能是对光的响应等。因此,材料的性能可分为力学性能和特殊的物理性能。常见的力学性能包括材料的强度、硬度、塑性、韧性等。力学性能决定着材料工作的好坏,同时也决定着是否易于将材料加工成使用的形状。锻造成型的部件必须能够经受快速加载而不破坏,并且还要有足够的延性才能加工变形成适用的形状。微小的结构变化往往对材料的力学性能产生很大的影响。材料特殊的物理性能包括电、磁、光、热等行为。物理性能由材料的结构和制造工艺决定。对于许多半导体金属和陶瓷材料来说,即使成分稍有变化,也会引起导电性很大变化。过高的加热温度有可能显著地降低耐火砖的绝热特性。少量的杂质会改变玻璃或聚合物的颜色。 4.4材料应用 材料化学已经渗透到现代科学技术的众多领域,如电子信息、环境能源、生物医药和航天航空等领域。例如,在电子信息领域,现代芯片制造离不开化学。光刻过程使用的光刻胶和显影液,镀膜过程中的化学气相沉积和原子层沉积,刻蚀过程中的反应离子刻蚀,这些工艺过程都离不开化学的作用。在环境能源领域,新型光催化材料和太阳能电池材料的研究和开发,离不开化学法制备材料和对材料进行化学掺杂改性。在生物医药领域,对传感材料进行化学改性提高其传感特性,对仿生材料进行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空领域,各种轻质、耐高温、耐摩擦等结构材料和功能化智能材料的研发都离不开化学。 5结语 通过对“材料化学”绪论课的精心设计,使学生明确了该课程的性质和重要地位,大量的实例激发了学生学习的兴趣和求知欲,树立了学生学好该课程的信心,为课程的深入学习起到了奠基石的作用。以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行讲授,使学生对本课程的内容有了更加清晰和深入的认识,取得了良好的教学效果。 作者:李涛 高利敏 单位:南阳师范学院化学与制药工程学院 南阳师范学院校医院 材料化学论文:高职化学教学工程材料分析 摘要: 《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课,它不仅是一门应用技术,同时又是建筑施工等课程的基础,该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好,因此在开设该课程前,一般都需要学生具备基础化学知识,结合《工程材料》教学内容,主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。 关键词: 工程材料;高职;化学;教学内容 哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校,同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校,我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革,高中化学知识删减了很多,又由于高考适龄生源的减少,以及一些二本院校招生门槛的降低,使得我校招生学生的素质降低,此外,作为三年制高职教学的补充,五年制高职的学生没有经过高中系统的学习,化学知识更是为零,学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习,因此,需要在讲授这门课程之前,前修一部分化学基础知识,现结合我校的实际情况,前修基础课程并没有充足的课时,也不能像高中化学教学那样,重视基础,精讲运算,因此我们针对学生后学专业课学习的内容,总结出三个必须掌握的化学知识模块,即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料,便于学生学习掌握,为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。 1金属元素及其化合物 《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件,现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属,例如钢、铁、及其合金等,还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识,土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑的形式和施工方法,因此我们的学生要想学好这部分知识,就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多,由于学时有限,我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如:铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿,铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在;铝粉可以制成银粉(白色涂料);铁(铬、锰)为黑金属,其余的都为有色金属;金属铝既能和强酸反应,又能和强碱反应;金属化合物与酸和碱的反应;常用的金属冶炼方法及原理,例如,电解法冶炼铝,热还原法冶炼铁,湿法冶炼铜等;其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭,在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁,生铁可以作为炼钢的原料,把生铁冶炼成钢的过程,就是除去大部分硫、磷等有害杂质,并且适当地降低生铁里的含碳量,调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁,主要化学方程式:大量铁变成氧化亚铁,调整硅、锰的含量,同时降低碳量,除去FeO,因它会使钢具有热脆性。 2硅及硅酸盐工业基础 建筑工程中把能够将散粒状材料(如砂子、石子等)和块状材料(各种砖或者砌块)粘结成为具有一定强度的整体材料,成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料,其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料,例如石灰、石膏、水玻璃等,而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生,在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时,首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解,并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用;二氧化硅的性质及用途,硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷,这三种产品都是建筑工程中常用的材料,尤其是水泥,因此,学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例,其制备原料为石灰石、粘土和石膏(适量),设备为水泥回转窑,具有水硬性,水中空气中都可以硬化,是不可逆过程。 3有机物及高分子材料 随着国民经济的发展,对材料的需求越来越多,对材料的性能要求也越来越高,新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多,需要学生掌握的知识点主要包括:烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质;烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质,包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯,硝基化合物等等;重要的有机反应及类型,包括:取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应,聚合反应、中和反应;高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的,包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物,四类主要高聚物反应包括:加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛(或酮)缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越,应用更广泛,既具备了传统高分子材料机械性能,且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料,例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上,是基本一致的,只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程,不能一蹴而就,要循序渐进,要想学好专业课,就必须要先学好基础课。 作者:张巍 单位:哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院 材料化学论文:案例型材料化学教学探索 1案例型教学 1.1案例来源及积累 案例主要来源于媒体报道或经典案例。如生活中常见的“502胶水”、“矿泉水瓶”、“化妆品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽车轮胎”、“尼龙绳”以及“石墨烯智能服饰”等,最近的新闻报道“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”,小孩的卡通玩具“光敏印章”,“农用聚乙烯薄膜”、“工业上泡沫塑料的发泡剂”工业生产原料等。日常注意收集积累,并根据案例所产生问题、解决途径进行归类,建立案例库,进一步有助于理解书本知识。 1.2案例选择 案例引入为教学服务,选择适当的案例保证教学活动的顺利进行是前提。适当的案例既能融合学生所学课程的理论基础,又能结合实验室条件以及学生的实际情况。综合以上考虑因素,对于功能高分子材料教学,选用“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”作为教学案例,该案例内容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中应用进行扩展等内容。人们对“关节置换”这个词已不再陌生,但是它的原材料是什么?大家可能还是很陌生。它是指用生物相容性和机械性能良好的金属或复合材料制成的一种类似人体骨关节的假体,通过手术将其植入体内,替代病变的关节,清除疼痛,恢复关节的活动与原有的功能,而这种生物相容的材料就是咱们的高分子材料超分子量聚乙烯。这样进行案例引入,大家对于目前简单应用的高分子材料有了更深入的认识。案例选择应遵循难易适中、可操作性强等特点,照顾成绩下游学生的同时,给上游学生预留挑战空间,激发学生解决问题的强烈愿望。 1.3案例深入和小组讨论 案例引入为实现教学目标而设计的,学生以理解知识问题为目标,围绕知识问题进行思考、讨论,进而理解知识要点。如果这堂功能高分子课程只进行到这里,学生只是知道了一个熟悉的陌生人。我们下面还要对这个高分子材料超分子量聚乙烯进行讨论。大家对聚乙烯比较熟悉,聚乙烯(PE)是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。以“聚乙烯的应用”为例,在方案设计前指导老师提出以下问题:“在日常生活中那些是聚乙烯的产品?”该问题引起了学生很大的兴趣和关注,为回答以上问题,学生自主进行了查阅。可以了解它可以应用在“保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等”。紧接着又提出“聚乙烯的分类?它们的区别是什么?合成方法和用途是什么?”,该问题引导学生进一步扩展知识要点,聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类,而案例里提到的是超高分子量聚乙烯,学生要如何回答这几种聚乙烯材料的区别是什么,可以引入小组讨论的方式,分成四个小组,每个小组负责一种材料,从它的物理性质、特性、合成方法及用途上进行材料整理,在课堂上用PPT讲解,最终由教师进行点评,通过方案设计中的讨论,每个小组经过归纳整理把这种材料的性能基本完成全掌握了,同时也培养学生的动手能力及团队合作精神。事实证明,案例型教学法在激发学生的探索欲和提高学生学习兴趣方面起到了积极的作用,在解决问题的过程中逐步形成分析素养。 1.4案例扩展 将科研项目引入具体的课程教学中去是利用其进行智能型人才培养的新途径,也是将书本知识扩展到实际应用的一种途径。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨(关节臼)材料,然而,临床实践显示,人造关节有效工作年限为10~15年。长期使用过程中产生的聚乙烯磨屑会引起骨骼发炎,发生无菌性松动和假体脱落等问题,从而需要更换新的人造关节。再次更换人工关节的手术费用和失败率比首次更换高很多,导致经济损失和对患者身体的伤害。因此必须要增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能,这样就在该课程的教学过程中引入科研项目,激发学生的学习兴趣,锻炼其查阅文献资料的能力,积极引导其参与到科研活动中去。通过学生资料查阅,采用纳米粒子增强复合材料技术,合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点,提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能。在这里学生又查到一个新的概念—石墨烯,它是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;而电阻率只约1Ω•m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。石墨烯具有非同寻常的导电性能,超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分,汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料,转变输入的化学能量成为电流。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏,降低了电池有效性,但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料,而其他物质则很难穿越,那么我们研发石墨烯碳纸特种纸用作质子薄膜,既可以解决燃料渗透的问题,增加电池的有效性,还可以降低燃料电池的成本。而特种纸在日常生活中应用十分广泛,比如棉纸、宣纸、无尘纸、钞票纸、喷墨纸、热敏纸、过滤纸、茶袋纸、铝箔纸、拷贝纸、美术纸、复写纸、无碳复写纸、防霉纸、静电防止纸、导电纸、半导电纸、电池分离纸、电气绝缘纸、耐热纸、汽车用滤纸、空调滤纸、脱臭滤纸、医疗卫生用纸、药包纸、无菌纸、医疗胶布基材、手术衣等等。这样的学习过程最终实现让学生根据自身兴趣自主的寻找课题,参与到科研项目中,积极参与竞赛,培养他们将来在工作学习中“发现问题—方案设计—方案实施—结果讨论—问题扩展”的能力。 2培养学生的创新思维,树立绿色理念 开设课题开放性实验,培养学生独立查阅文献资料及设计开展实验的能力,在实验过程中积极引导、经常讨论总结进一步锻炼学生自主动手能力。增强现有学生实验室的开放性,组织学生参加各类竞赛、培养学生的专业技能和创新意识。同时,促进教师实验室、研究生实验室及校企联合研发中心的开放,带领学生去工厂实习,引导学生直接参与科研实验工作,使学生认识、了解科研,培养学生的创新意识和创新思维。此外,结合我国可持续发展战略及未来材料化学工业以及绿色造纸与特种纸绿色发展方向,在课堂、实验、实践等教学环节坚持融入绿色化学内容,渗透绿色化学思想,在丰富化工实验教学内容的同时培养学生树立绿色化工理念,增强绿色化学意识。 3加强卓越工程师的培养 为促进就业,培养学生的社会技能,增加课堂教学效果,积极组织学生参加材料化学专业和绿色造纸与特种纸的各项职业资格、技能考试,通过考证激发学生的学习兴趣,为学生今后就业和提升工作能力奠定基础。以“强化工程、工艺、设计和新兴特色学科交叉等方面基本理论、知识的培养;强化生产、研发、检测和管理等方面工作的基本工程能力的培养;强化国际化视野、企业家精神、市场头脑和创新思维等基本素质培养”为特色的强化“三基”人才培养方案,建立一个符合我院卓越工程师课程教学体系,培养满足地方产业发展需求的优秀材料化学以及绿色造纸与特种纸专业人才,增加学生就业渠道,提高学生的就业水平。 4结论 在案例型教学法中,学生主动性提高,并通过参与、完成科研项目获得成就感,探索欲得到激发,自信心得到提高;同时,在教师引导、学生逐步解决问题的过程中,学生形成了解决问题的思路,培养了解决问题的素养。此外,通过小组合作学习,学生的团队精神得到培养。此外案例型教学法有着较明显的优势,但同时也需要注意以下问题:需要指导老师投入大量的精力积累案例、指导方案设计、管理教学过程等,工作量大。需要充分调动学生积极性,否则案例型教学法容易流于形式。评价方式重要,不能以简单的实验报告进行评价,应重视学生表现,否则学生不重视参与过程而注重结果。教学改革在方法创新的基础上,应更加关注方法适用性,抓住学生兴趣,提高学生自主学习积极性,提高学生参与度,激发学生创新思维。 作者:张妍 沙力争 赵会芳 陈华 单位:浙江科技学院生物与化学工程学院/轻工学院 材料化学论文:材料化学实验室信息管理探索 1MCLIMS的实现目标 为了实现材料化学实验室高效管理实验室的人员、仪器、药品、无纸化实验记录,提高管理效率,保证科研工作的顺利进行,MCLIMS主要分为三个主体框架:上位机LIMS,嵌入式控制终端及药品存储柜的实体,上位机软件主要用于通过软件来实现基本信息的维护和药品的使用操作,嵌入式控制终端与存储柜构成一个整体,用于响应上位机LIMS的命令,并做出响应决定是否需要开启药品存储柜,药品存储柜用于存储材料化学实验室的药品。本系统的最终实现目标包括以下几个方面。 1.1上位机LIMS软件主要实现如下功能 用户信息管理模块:包括用户登录、用户信息录入、更新、检索、删除及用户权限管理,密码管理等;导师信息管理模块:主要是管理导师的基本信息及科研方面信息等;用户签到管理模块:主要是与指纹录入仪进行通讯、实现用户签到验证,主要包括:用户指纹录入、用户签到、签到查询、用户指纹删除、用户请假等;药品信息管理模块:包括药品信息录入、更新、检索、删除、余量更新、药品存储位置管理等;药品使用管理模块:包括药品检索、打印条形码药品清单、药品余量提醒、过期药品查看等;药品存储柜信息管理模块:主要是管理存储柜数量、位置IP、容量等信息;仪器信息管理模块:包括仪器信息录入、更新、删除、仪器预约、预约邮件提醒、外借管理等;热电参数测试仪数据读取模块:包括添加仪器测试用户、测试样品参数管理及测试数据管理等功能。 1.2嵌入式终端控制软件主要实现功能 (1)用户登录,只有登录成功后才能进行(3)的操作,否则(3)此操作无效,视为不合法用户。(2)终端串口管理,配置终端的串口通讯,用于条形码阅读器信息的读取。(3)终端存储柜柜门控制,用户在得到(1)的权限后直接可以操作柜门的开启与关闭。(4)终端信息显示,串口读取到的条形码信息后系统检索数据,更新显示信息,然后解析检索到的信息来控制存储柜的开启与关闭。 1.3存储柜物理设计 根据需要,本次对药品存储柜的设计采集2X2式的矩阵式设计方案并充分考虑了电路设计,信息读取的物理接口。 2MCLIMS系统架构 拓扑结构反应了应用系统或网络系统中各个结间点的互联表现形式,如文件服务器、工作站等的,常见的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、以及它们的混合形式。对于本系统,它主要体现在上位机软件、数据库服务器及嵌入式控制终端的连接方式及他们的数据响应关系。考虑到每个实验室的安装配置过程中,上位机软件与嵌入式控制终端的对应关系是1∶n的关系,n大于等于两台设备,本文选择了总线型拓扑,其特点:结构简单灵活,非常便于扩充;共享资源能力强,要实现总线型拓扑结构,只需上位机LIMS与MySQL服务器及嵌入式终端同在一个局域网中,保证MySQL服务器网络可达即可。系统的最终架构如这种架构方便药品存储柜数量的扩充,位置的放置也不受限制。 3MCLIMSR的具体实现 3.1系统软件架构 本系统以C/S模式为开发模式,以C#为上位机LIMS软件的开发语言,VisualStudio2010为开发功具;MySQL作为数据库服务器。嵌入式终端以基于ARM9为核心的S3C2440芯片作为处理器的TQ2440开发板作为嵌入式硬件平台,将嵌入式Linux作为底层系统,QT和C语言作为GUI设计和底层驱动开发语言;以UG为存储柜物理实体的建模工具。 3.2系统硬件架构 本系统涉及与多个硬件的通讯工作,其中包括:中控指纹仪,用于学生签到模块中的指纹录入及学生签到功能;POS打印机,用于实验室学生实验药品清单的打印,清单信息包括用户实验方案、所需药品的位置、用量、实验编号等信息并附带条形码;TQ2440开发板,是嵌入式控制终端的运行平台,用于运行嵌入式控制终端软件;条码扫描器,用于扫描条形码清单上的实验编号信息,并将编号传到嵌入式软件,软件做出相应的响应。 3.3系统功能模块设计 通过结合当前实验室对药品管理系统的需求分析,本系统设计出如下功能模块。 3.4数据库设计 数据库是实验室信息管理系统的基础和核心,它关系着实验室的工作效率和业绩,一个科学、合理的数据库是LIMS成功创建和稳定运行的基础。在材料化学实验室管理系统(MCLIMS)中数据库作为信息的来源及存储工具,也是连接上位机LIMS、嵌入式控制终端的数据共享的桥梁。根据对各模块的处理过程及需求分析,以MySQL作为数据库服务器,将数据库设计包括以下几个方面。①与用户相关的包括用户登录表,用户签到表,用户指纹表,用户请假登记表,用户科研信息表,用户基本信息表,用户导师信息表等。②与仪器信息相关的包括仪器预约信息表,仪器信息表,仪器外借信息表等。③与化学药品相关的有:化学药品信息表,化学药品使用信息表,化学药品剩余量信息表,药品短信验证表等。④与测试仪器相关的数据表有:仪器测试用户表,样品测试参数信息表,样品测试信息表等。 3.5系统的具体使用流程 本系统由上位机LIMS软件、嵌入式控制软件及存储柜实体构成。用户使用时对于非药品使用的模块都可以直接通过上位机LIMS软件完成,包括用户签到、实验室仪器、导师信息管理等。用户要完成实验,要经过几步:打开药品使用模块、检索药品的信息如余量、位置。然后根据实验规划分别添加药品信息;确认药品配方并打印清单,清单信息上会附带药品的位置,用量信息,实现学生实验无纸化记录;将药品清单携带到药品存储柜终端,扫描条形码,嵌入式终端检查条形码的合法性,然后检索并显示信息。同时,相应柜门开启,完成取药,每个条形研只能使用两次。 4结语 本文根据当前材料化学实验室对信息管理特别是药品的管理的功能需求,设计并研发了一套材料化学实验室信息管理系统,该系统主要分为3个功能框架:上位机LIMS、嵌入式控制软件及存储柜实体。然后给出了该系统的实现方案及系统架构,分别设计了系统的功能模块。该系统操作方便、安全性高、功能设计丰富并人性化。总线型拓扑结构也使得存储柜数量易于扩充布置。系统为实验室的管理提供为极大的便利,大大地实现实验室资源信息的共享,不管是导师还是学生,都能从此系统中感应到使用的便利性,提高实验工作的效率,加快高效实验室信息化。 作者:瞿秋亮 杨君友 单位:华中科技大学 材料化学论文:材料化学工程方向研究生教学探析 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,与信息、能源并称为社会文明的三大支柱。人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。从人类以石头为工具的旧石器时代到对石器进行加工进入新石器时代,再到后来的青铜器时代、铁器时代、钢铁时代,人类的发展历程可以说就是材料的发展史。现代社会,材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。材料化学工程在这种大背景下应运而生,本学科以化学、化工、物理学为基础,系统学习材料科学与工程的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成制备、结构表征、性能检测及其应用等方面的新兴学科,是一门交叉性与工程技术密不可分的应用科学。但随着社会进步,旧的研究生教育模式的弊端逐渐显示出来。本文基于材料化学工程的特点,分析了现今研究生教学中存在的问题,并提出了解决办法。 1存在的问题 1.1内容广,概念多 材料化学工程是以化学和化工基础,研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多,如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等,有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多,如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等,这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料,掌握它们的基本制备工艺和用途。 1.2叙述性的内容多 关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多,比较抽象。例如,金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火,退火又分好几个种类,每种钢材根据用途不同,而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述,对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课,但是时间不长,很难做到全面深入的了解,对一些材料的性质、加工方法感到陌生,从而逐渐丧失学习兴趣。另外,在材料的合成中,每合成一种材料,需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质,也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。 1.3课程教学与现实联系不够紧密 研究生与本科生最大的不同就在于,在接受系统知识的同时,必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养[1]。材料化学工程是一门应用型学科,与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习,目的是锻炼学生动手能力,对材料的加工有所了解。此外,还有一些实验操作课,但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多,平均几人一台设备,学生动手机会操作不够,有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩,学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累,不愿动手操作。另外,在课程结束后还有参观见习,对材料的加工制作有个直观的认识,但是很多时候由于人员过多,加上工厂环境复杂,很多同学在见习过程中往往走马观花,只停留在看热闹的表面功夫上。 2解决办法 2.1培养学习兴趣 科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关,老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈,常与羊毛混纺制成毛织物等,可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具,其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料,经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能,同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能,还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际,能激起学生学习兴趣,鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。 2.2疏通知识结构,掌握各学科之间的联系 在材料化学工程形成前,高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系,而且他们之间存在着很多相似之处,可以相互借鉴,促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的,广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象[2],并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外,各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置,但更多的是相同或相近的,如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中,很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成,但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展,各学科间已无明显界限,甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循,只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能,性能决定应用[3]。再根据性质选择材料,依据用途确定工艺路线。抓住这一规律,学习时就不会感到毫无头绪。 2.3传统教学与现代教学方式相结合 传统教学大都采用“填鸭式”方式,学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题,分小组完成不同的部分,让学生带着问题去学习,查找资料,每组选择代表在课堂进行发言,然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性,活跃课堂气氛,减轻了老师的授课负担,还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力,达到事半功倍的效果。相比传统教学,计算机汇集了图像、文字、声音等元素,极大的丰富了教学色彩,调动学生学习积极性,具有直观、生动、形象的元素,可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前,增加课堂趣味性,提高学生的感性认识,有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到,如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频,既可以活跃课堂气氛,也能调动学生学习积极性,甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法,既减轻了老师的负担,同时激发学生学习兴趣,调动积极性,促进教学任务顺利完成。 2.4开设软件分析课程 作为材料化学工程研究生,材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析,比如FTIR、XRD、NMR等,借助这些软件,可以快速地分析所得结果。比如JADE,作为一款分析XRD数据的软件,它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确,更多的时候还是根据理论基础来判断,但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能,而且大大提高了学习效率。 2.5课堂教学与实践相结合 俗话说“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科,课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时,可以穿插一些参观实习课。通过参观实习,直观地了解材料加工制备过程,将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情,在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能,可以尽量选择一些大型的工厂基地,接触现代化的机器设备,体会先进生产力的发展,感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会,这将对培养学生的自信很有帮助,尤其是对于一些非重点名校的学生。另外,通过与企业或者研究单位联合培养,即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径,学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合,密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距,增强学生就业竞争力。 3结语 按照教育部颁布最新的学科体系,材料化学工程是化学工程与技术的方向之一,主要以化学、化工和材料为基础的应用性学科。因而在材料化学工程研究生教学中存在理论多、知识点多、概念多及与实践联系不够紧密等问题。针对上述问题提出了激发研究生学习兴趣,疏通各学科知识结构、掌握它们之间的内在联系,教学中注重传统教学与现代教学方式相结合,开设软件分析等实用性课程,理论教学与实践相结合等解决办法。 作者:陈志彦 杨亿 单位:中南林业科技大学 材料化学论文:论无机材料物理化学的教学革新 无机材料物理化学课程现状 目前,无机材料物理化学课程沿用陆佩文[5]编写的硅酸盐物理化学课程体系,在多年教学过程中发现该课程体系存在如下的问题: 1知识点分散 无机材料物理化学课程的内容包含了材料科学基础的晶体学及晶体缺陷的内容,包含了材料加工的基础知识相平衡和相图,同时又涵盖了无机非金属加工过程特有的熔体和玻璃体,陶瓷加工过程的基础粘土水系化学,烧结加工过程的扩散、固相反应、固态相变和烧结等基础知识.课程体系分散复杂,课程的内容繁多,每一章单独成为体系,前后的联系不够明显. 2与实际接触的宏观事物距离较大 无机材料物理化学的教学体系以理论推导为主,涵盖了大量的前期科研工作者进行的理论推导,并且结合实践给出了很多应用.由于工科学生课程体系设置的特点,注重工程实际,注重在实践中解决问题.因此,在学生现有认识事物的体系中,对于宏观上能看到、能摸到的理解和掌握起来比较快,而对于微观的、抽象的体系认识起来难度比较大. 3与实际的生产不能有效结合 现有无机材料物理化学课程作为工科课程来讲,离实际工程应用距离比较远,对学生的吸引力不够,很多学生在课堂上经常问学了这么多公式、这么多图有什么用,而这个问题按照现有的课程体系无法回答. 无机材料物理化学课程体系改革 无机材料物理化学的知识点总体上概括起来可以分成两个主要方面,一是与陶瓷(水泥)生产密切相关的知识,二是与玻璃生产密切相关的知识体系.在此为分类基础上,对课程的知识点和讲授顺序重新进行了调整尝试. 1以陶瓷生产为主线的课程体系设置 在介绍与晶体相关的知识过程中,主要以实际中的陶瓷为例,首先进入晶体的微观世界,引出陶瓷的晶体结构,由晶体结构引出晶体概念、晶体化学知识,在晶体中漫游会发现很多缺陷,进而介绍缺陷的知识.简要介绍陶瓷的生产工艺,从原料加工到成品过程用动画演示,介绍原料过程中讲解粘土-水系的胶体化学,其中包含的胶体性质及一般的熔体性质通过固体的表面和界面部分来了解;利用陶瓷烧结过程中的烧结温度选择,引出相平衡和相图,重点介绍这部分内容,在烧结过程中的微观动画展示后引出扩散-固相反应-烧结.此部分中,重点是晶体的结构及相平衡的知识. 2以玻璃生产为主线的课程体系设置 与玻璃相关的课程知识介绍的过程中,首先展示玻璃,随后简要介绍玻璃的生产过程,该过程由于有无机非金属材料工学进行具体介绍.因此,只需描述即可,其后引出玻璃原料,简要复习晶体结构知识,按照生产流程加热熔融后的现象要有熔体和玻璃体部分来了解,结合玻璃的生产讲解相变过程中涉及到非晶体部分相平衡中的知识.在此部分的讲解中重点介绍非晶态物质的形成机理及过程.通过如上的体系改革使学生能够充分认识课程知识,并且知道整个体系的来龙去脉,使学生由过去的被动接受变为主动有意识的学习,形成良好的学习动力. 课堂教学过程中“四要素”的融会贯通 材料科学与工程的“四要素”始终作为课程讲授的主线,作为基础课程,主要授课的目标还是材料科学这四个要素之间是如何建立起联系的,为什么有这样的联系,影响因素等知识.在结晶学部分每介绍一个新概念,都有意识介绍该概念对无机材料工艺及性能的影响及其应用,如介绍空间群概念后简要介绍空间群分类后对压电性能的影响,丰富学生的知识体系,而且可以更好的融会贯通,理解概念.在熔体部分的性质概念介绍之后,要简要了解熔体的性质对玻璃加工工艺的影响.在讲粘度时,主要介绍粘度与温度和组成等因素的关系,但是到底会有什么样的影响并没有介绍.因此很多学生就是为了学习粘度知识而死记硬背,不知道粘度的具体应用,而在课堂上简要介绍过粘度会影响玻璃的加工温度及玻璃的成型性能时,同时简要介绍怎样影响的,就会使学生知道知识是有用的,学习起来目的性更强,而且方便对一些概念的理解记忆,而不是简单的死记硬背.在相平衡一章中,相图是一个重要的知识点,也是材料科学体系中一个非常重要的工具,学好相图对材料科学下一步学习至关重要.但是在以前的教学过程中按照书本的知识体系从头到尾介绍之后,很多学生都是一片茫然,似乎感觉是学习了几何学又或是物理学,不知道无机材料物理化学中为什么要单独拿出这一章来讲解这个图.经反思教学过程发现,在教学过程中过分重视教学内容的传授而忽略了这个工具实用性的介绍,按照“四要素”理论,相图这个工具应该是工艺制定的重要根据,因此在改革后的讲授过程中,在介绍过相率和简单的三元相图等基本知识后,就具体地举了一个Al2O3-SiO2-CaO三元体系陶瓷烧制的过程,简要介绍了如何利用三元相图进行原料配料计算,如何确定烧成温度,及得到的烧成体的主要成分和构成等知识.使学生先知道三元相图的作用,在材料学“四要素”体系中的位置,然后在具体地讲解三元相图的分析过程,并且在讲解过简单的三元相图后还要举1~2个实际的复杂例子进行实际应用. 教学改革的效果 经过2年多的教学改革试点,学生的课堂听课效果有了很大改观,原来每个自然班约有50%的学生坚持在课堂上听课,很多学生由于跟不上进度而睡觉或者干脆逃课.改革后,无机2009级学生坚持听课的达到了80%以上,学生听课状态明显好转,听课热情很高,而且课间休息时问问题的学生数目明显增加.对齐齐哈尔大学无机材料2008级和2009级学生进行了授课效果评价,90%的学生认为能够掌握课程基本内容,学生的考试及格率由90%提高到96%,平均分由77.6分提高到81.2分,有了较大幅度提高.在总结了无机材料物理化学课程教学过程中存在问题的基础上,通过以材料科学的“四要素”为基本思路,对无机材料物理化学课程中大量的知识点进行了重组,丰富了与实践结合更加紧密的知识内容,探索了一条实用性很强的无机材料物理化学教学改革新途径.(本文作者:王超会、顾晓华、李晓生、杨长龙 单位:齐齐哈尔大学材料科学与工程学院) 材料化学论文:建筑材料化学特性与耐久性分析 摘要:对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握,才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置,对土木建筑材料的运用,实际上就是对其化学上的变化进行运用,因此,要熟悉常见的建筑材料的化学特性,才可以更加适当地进行运用。 关键词:建筑材料;化学特性;耐久性伴 随着当前中国城市化的脚步越来越快,土木工程的质量也涉及到整个城市发展的方方面面,特别是土木工程所选用的各种土木建筑材料,实际上会影响到整个建筑物的建筑质量。选用合适的土木建筑材料,实际上应该充分考虑到这些建筑物本身的化学性质,还有这些土木建筑材料是不是能够更加耐久,这些实际上都是整个建筑物的质量保障。如果土木建筑物的材料在结构上面并不是非常优秀,或者是建筑材料本身出现的化学特性无法适应所建设地区的具体情况,那么在建筑的过程当中都可能降低其耐久性。所以,在建筑材料的化学特性和耐久性方面,应该充分考虑好这些材料的具体特征,要选用合适的建筑材料,这样才能够更好地推动城市化的发展。 1土木建筑材料的化学特性探究 土木建筑材料实际上是非常广泛的一类物质,比如混凝土或者砂浆等,都是属于土木建筑材料的范畴。而且每一种土木建筑材料的化学性质范围也非常大,不过针对土木建筑过程当中的一些具体状况,实际上选用土木建筑材料的过程中,重点还是关注这些建筑材料的化学稳定性。因为部分土木建筑材料在特定的环境当中会产生一些化学反应或者变化等,这些变化不同于物理形态上的变化,而是一种化学方面的变化,这样的变化是非常广泛,而且影响也非常深刻,所以应该要加以关注。如果一些土木建筑材料的化学变化是能够强化工程的稳定性的,那么就可以加以采用,但是如果一些土木建筑材料的化学变化可能会导致一些负面影响。所以对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握,才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置,对土木建筑材料的运用实际上就是利用其化学上的变化进行运用,因此,要熟悉常见的建筑材料的化学特性。下面本文将对混凝土和砂浆这两种常见的土木建筑材料的化学特性进行分析。 1.1混凝土的化学特性 混凝土,实际上划分为非常多的品种,不同品种的混凝土实际上化学特性也有一定的差别。比如轻骨料的混凝土,其骨料的孔隙比例也相对比较高,在抗拉的强度上面相对比较地,特别是表面上的密度是比较小的,对于水分的吸收比例也比较大,弹性模量比较低。从物理性质上看,其热膨胀的系数比较小,收缩和徐徐变动比较大,保持室内的温度上也有这比较好的性能。从化学的特性上看,轻骨料的混凝土重点是为了实现建筑物的保温和结构上的保持作用。多孔的混凝土,实际上也是轻骨料的混凝土的一种,其主要是有一些微小的气泡均匀地分布在整个混凝土当中。多孔混凝土一般而言都是采用一些硅类的材料和钙类的材料加工形成的,所以其在化学特性上也表现出上述两种元素的一些基本性质。由多气孔的混凝土形成的建筑材料,一般都是处理在屋子的面板,或者是堆砌的模块里面,在内外的墙板方面也是有一定的应用。这些成品,实际上都是在工业类的建筑,或者是民用类的建筑当中,在保温工程方面有着比较好的作用。另外一类的混凝土主要是抗冻的混凝土材料,这一类的混凝土材料重点是采用引气剂来提升混凝土自身的抗冻特征。有了引气剂,混凝土当中就会相对均匀地分布这些气孔,从而比较稳定和密闭。防渗漏的混凝土,其在防渗漏方面的一些基本化学原理,是因为加入了一些外加剂摻和在一起,这样控制了混凝土内在的一些构成材料,在质量上也相对比较稳定,更加合理地对混凝土进行配合比较,这样一些混凝土里面的毛细管就会被堵塞住,内部的结构也会比较严密,界面也不会产生一些裂缝之类的,在防渗漏的性能方面也就比较理想。高强度混凝土重点是能够在重载方面承受更多的重量,其跨度更大,在一些极端和恶劣的使用环境里面有着一定的应用价值。 1.2砂浆的化学特性 砂浆在土木建筑的建造过程当中应用也是非常广泛,特别是在砌筑或者抹面的过程当中,也都会运用到砂浆。砂浆的保水性能是比较好的,其一般而言都是运用了胶凝材料和细骨料、水等之间进行结合,这样的结合会根据一些具体的比例进行调整,以此帮助砂浆的化学性质更好地适应当前的土木建筑工程需求,在一定的时间下,这样的砂浆就会硬化形成一定的材料。所以砂浆的种类也会根据应用的途径进行划分,一般划分成为装饰、砌筑、抹面三种主要类型,而一些应用在特殊的建筑过程里面的砂浆,称之为特种砂浆。砂浆的强度一般都是一立方体试件作为检测。砂浆由于其化学性质上体现出来的特点,所以在对砂浆进行变形的时候一定要注重均匀,这样砂浆里面所包含的水分才不会容易出现六十的状况,砂浆和基底之间要粘结相对比较好,这样才不容易出现其他条件下的形变。防水砂浆也是当前比较常见的一种特种砂浆,其主要是在砂浆当中融入了一定比例的防水剂,这样有助于水泥砂浆的涂抹的过程当中处理好防水的问题。而普通的砂浆重点是其化学反应并不是非常活跃,所以能够对整个结构主体形成一定的保护作用,提升砂浆涂抹在外层的稳定性。 2建筑材料化学特性及其耐久性的归结分析 对于建筑材料而言,其化学特性和物理特性是相互结合在一起。建筑材料在应用在建筑的过程中,一般其内在的形态会产生一定的变化,特别是材料的内部缝隙或者体积等会膨胀或者收缩,不过其化学上的稳定性一般还是比较好的。在相对比较寒冷的条件下,比如冻结或者融化等气候变化情况都会对建筑材料产生比较明显的破坏作用。而在平均温度比较高的地带,建筑物所采用的各种土木建筑材料则是需要能够耐得住高温的影响。所以,无论是民用的建筑材料,还是公共的建筑物,这些建筑材料实际上都应该具备防火性能。而抵抗化学侵蚀,重点是抵御化学的酸类、碱类以及盐类等物质的侵蚀。土木建筑材料的耐久性,一般在建筑界都是认为在具体的环境里面可以抵抗各种不利因素的影响,可以长时间保持这样的一种形态。当前的建筑材料在形成建筑物之后,就会受到各种物理上或者化学上的负面影响,但是在这些影响的条件下,这些材料还应该保持其原来就具备的性能。如果具体的环境相对比较恶劣,或者建筑的条件比较差,在这些因素的长期影响之下,就容易让这些土木建筑材料丧失原来的性能。所以,维持土木建筑材料坚固耐用的特征,就需要关注到土木建筑材料的化学稳定性,特别是在耐久使用方面,要关注到建筑材料使用功能方面的发展。从本质上总结,土木建筑材料的化学特性对于耐久性的影响,重点还是体现在两个方面。一个方面,土木建筑材料本身的内在构成或者其组成的成分就容易形成一定的变化,其密度和实度等方面都会存在一些不利的因素,在相对固定的界面上,土木建筑材料也会因为各种化学生成物产生一些膨胀,这种热膨胀系数上面的差异,就会产生建筑材料的耐用程度不足。在长期荷载各种重量,或者金属疲劳、电解等化学反应等影响下,都会影响到土木建筑材料的耐用性。而从另外一个方面上看,土木建筑材料,实际上也应该看到建筑材料在外部因素下产生的各种化学影响,比如在一些干湿循环或者溶解的过程当中所出现的化学变化。如果是应用木材等,则是容易在温度或者湿度等条件下产生一些腐蚀的情况。因此,建筑材料的化学特性和其耐久性是紧密联系在一起。 3结束语 在应用土木建筑材料进行建设的过程中,一定要注重对土木建筑材料的化学特性和耐久性等进行分析,并且充分了解土木建筑材料的化学特性以及物质特性等方面的内容,从而更好地提升土木建筑材料的使用寿命。这样能够从经济效益上提升对建筑材料的应用,也可以让建筑材料所运用的资源得到充分的保障,避免这些资源造成了浪费。 作者:纪占斌 单位:西京学院 材料化学论文:高分子材料与有机化学教学现状分析 摘要:有机化学是高分子材料与工程专业一门重要的专业基础课,本文针对高分子材料与工程专业的专业特点及学生情况,分析了有机化学教学中存在的问题,从教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了课程的改革措施。 关键词:高分子材料与工程专业;有机化学;教学现状;教学改革 有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分,它的主要研究对象是有机分子,从有机物结构入手,研究有机化合物的化学性质,在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校,有机化学是面向化工学院、药学院二年级,以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程,是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习,可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能,把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术,同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。 1.教学现状 在工科院校,有机化学的教学课时“缩水”,如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课,但是其课时数被压缩到64个学时,教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课,是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础,学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程,难度大,任务重。另外,由于江苏省高考制度,较大部分的学生高中阶段选修的“物生”,进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱,一个教学班级里,学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学,对于选“物生”的学生来说,没有化学基础,一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时,多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够,不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性,更是对有机化学失去兴趣。再者,有机化学课程自身的特点,由于有机物数量多,结构多变,机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩,教师为了教授完大纲的教学内容,不得不采取“满堂灌”教学方法,使得学生缺乏主动获得知识的能力,被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束,发现学生知识掌握不好,除了少部分拔尖的学生,大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解,学到的有机知识很少。 2.教学改革 结合有机化学学科规律,针对高分子材料与工程专业特点,对教学内容进行优化、取舍;改进教学手段,选聘高年级本科生、研究生做助理班主任,让他们参与本科生教学,形成多元化的本科生教学队伍;改革考核方式,实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式,教考分离。(1)改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科,不同于其他几门基础化学课,有机化学基本不涉及计算,不涉及公式,说的是图片的拼接,化学键的断裂与重组,以构建新的有机分子。那么,在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题,如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题,就能依据高分子材料与工程专业的培养方案,深入分析研究教学大纲和教学目标,对教学内容进行取舍。在改革教学内容时,还要考虑以下两个方面问题:一是研读多种版本的教材,最新版本的中、英文有机化学教材和专著等,从不同研读、分析深度的教材方面,准确把握“基础有机化学”教学重点、难点,结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿,发展动态,结合传统的知识,推陈出新,把最新的知识信息教授于学生,引导学生了解最新的前沿,激发他们的兴趣,使之感觉到目前所学知识的有用性。(2)改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度,选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理,取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学,形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课,经历过有机化学的学习和考核,有自己的学习方法和技巧;他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习,对哪些知识对专业课学习重要有切身体会;他们与低年级学生同属于一个年龄阶段,有更多的共同话题,沟通交流更容易,帮助学生及早发现自己的优缺点,扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生,通常具有扎实的专业基础知识,已经接触了专业的前沿研究方向,可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目,这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足,增强本科生对基础知识学习的热情,使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情,提高他们学习的积极性。目前,我院不同专业实行统一考试,如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷,流水阅卷、统一登分,做到公正、准确。但是,这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同,使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响,结果是为了考试而学习,不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性,我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目,结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识,哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时,建立针对性的有机化学试题库,使学生接触更多不同的题型,拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库,有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等,统一从试题库里抽调,实现教考分离。 3.结语 为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量,我们要结合有机化学学科规律,针对高分子材料与工程专业的专业特点,从学生的实际出发,认真分析总结,精选教学内容,创新教学手段,改革考核方式,不断激发学生的学习兴趣,以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。 作者:陶传洲 王慧彦 王建 许瑞波 程青芳 单位:淮海工学院化工学院 材料化学论文:化学化工材料应用技术初探 摘要:化学化工材料作为材料化学重要的分支之一,不仅关系化学化工领域同时也与材料科学息息相关。从目前的情况来看,化学化工材料已经被广泛应用到社会建设中的各个行业当中。而随着社会经济建设的发展,绿色型化学化工材料的应用也成了当前各个行业发展中重要的议题之一。在本文中,笔者主要针对化学化工材料在建筑以及农业生产这两个行业中的应用进行阐述。 关键词:化学化工材料;应用技术;研究 伴随着当前社会经济建设的不断发展以及科学技术的飞速进步,化学化工材料与人类社会的关系也越来越密切。而自从可持续发展社会这一概念的提出,在应用化学化材料时也有了更加严格的要求。在当前,化学化工材料不仅要能够满足应用过程中的各项参数,同时也应当要减少对环境的破坏,研究并应用绿色型化学化工材料,这样一来才能在发展社会经济建设的同时,保障生态环境的可持续发展,为国民以及未来的子孙后代创造出更加良好的生存环境。在当前,对于绿色型化学化工材料需求最高的就是建筑行业以及农业生产行业。 1化学化工材料在建筑行业中的应用 从当前建筑行业的实际发展状况来看,化学化工材料的应用是十分广泛的,从外部结构到内部装修都需要用到化学化工材料。然而,虽然应用十分广泛,但是在2008年以前绿色型化学化工材料在建筑行业中的应用却一直存在瓶颈。而到了2008年,在建造奥运会场馆之一的水立方时,大量的绿色化学化工材料被应用到建筑的施工当中。譬如说,水立方的主体结构采用的就是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物。该化合物不仅具备较高的粘合度,同时还兼具零挥发的特性,这样一来,既能够减少维护成本,同时也能够起到保护环境的作用。同时,水性聚氨醋的防火性也较好,对于提高场馆的安全性也有着极大的帮助。众所周知,在任何一座建筑的施工当中,建筑的防火性都是最受关注的问题之一。因此,水性聚氨醋的应用对于保障场馆的安全,延长场馆的使用寿命有着极大的帮助。而这也为建筑行业未来的发展当中,绿色型化学化工材料的使用奠定了基础。除了防火性以外,对于建筑来说,隔热性以及保温性也是较为重要的功能。当前,为了提高建筑的隔热性与保温性,施工单位在进行施工的时候倾向于使用聚氨醋硬泡材料,该材料的应用不仅能够有效提高建筑的隔热性和保温性,同时也具备降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料来加强建筑的隔热保温性能以外,也可以将乙烯一四氟乙烯的共聚物应用到建筑工程的建设当中,这是因为,乙烯一四氟乙烯的共聚物具备控制室内温度的功效,因此能够更好的调节建筑内部温度,同时还可以起到节能的效果。 2化学化工材料在农业生产中的应用 伴随着当前科学技术的不断发展,各式各样的化学化工材料已经被广泛的应用到农业生产当中。然而,随着绿色以及环保概念的提出,当前的国民也开始注重农副产品的绿色性,农副产品不仅要具备较高的品质和口感,同时也需要具备较高的安全性。在这样的情况下,绿色型化学化工材料的应用不仅能够更好的满足于国民对于农副产品质量以及价格上的要求,同时也能够满足与国民对于绿色、生态的要求。在农业生产过程当中,农药的应用是少不了的。然而,传统农药的应用,虽然能够提高农作物的产量以及品质,但是却忽略了对人体以及环境的伤害。而随着当前人们观念不断地刷新以及科学技术不断的进步,已经有许多人认识到农药对于人体和环境造成的危害。因此,安全绿色农药的研发迫在眉睫。从目前我国化学农药的研发成果来看,腐殖酸类农药对于农作物的生长以及环境的保护有着巨大帮助。这是因为,腐殖酸类农药不仅具备较高的降解性,同时残留物也较少,这样一来就能够减少农药在土壤、农作物上的残留,从而进一步保护生态环境以及国民的身体健康。除此之外,在农业生产过程当中,经常将生物菌剂与化学化工材料进行结合应用。之所以要这样做是因为在当前的农业生产当中,生物菌剂的应用虽然能够改善农田的土壤环境,保护生态环境。但是,在实际的农业生产过程中,由于农业生产中任何一项活动都有可能对农田土壤中的细菌结构造成影响,因此使得生物菌剂无法充分的发挥作用。这样一来,就使得生物菌剂无法发挥真正的效用。而生物菌剂与化学化工材料的结合应用,就能够有效的发挥生物菌剂作用,有效控制农作物生产过程中的病原菌,从而帮助农作物更好的进行生长。 3结语: 综上所述,无论是建筑行业还是农业生产行业,化学化工材料的应用都是必不可少的。然而,随着当前生态环境问题的加重,可持续发展社会概念的提出,在使用化学化工材料进行施工、生产等工作时,必须要注重化学化工材料的绿色性,这样一来才能促进我国社会经济建设的同时,保护我国的生态环境,为国民的生活创建更加优良的空间,实现社会主义现代化社会的建设。 作者:刘现泽 单位:河北正中实验中学2014级 材料化学论文:低热固态化学反应的合成材料 1.低热固态反应的发展过程 所谓固态反应,通常情况下都是表示在高温情形下固态的反应,截止到目前,已经有了大量固体材料。不过通常高温固态反应大多是只是用在热力学非常稳固的化合物上,而且一些属于低热条件下的稳化合物及动力学上稳定的化合物,通常运用高温合成的效果并不是非常理想。因此人们在提升固态反应速度的阶段中,降低了反应的温度,分析和研讨了一系列新的材料合成方法[1]。譬如水热法、微波法等其他相关的方法。不过这种合成方法出现非常大的问题,具体而言,操作较繁杂,成本费用偏高等,因此没有进行推广应用。在20世纪的80年代末,温室固态化学反应被人们发掘和研发出来。经过了多年实验改善,低热固态化学反应合成材料在技术技术已经有了很大进展,这种方法显著的优势就是在固态反应过程中的温度可以在一定程度上降到室温。另外其整体的操作非常简单,同时不使用溶剂、环保节约能源等,这一点比较满足现代绿色发展的需求,因而得以广泛推广。 2.低热固态化学反应的合成材料 2.1原子簇与三阶非线性光学材料 原子簇属于无机化学、结构化学、催化学等多种学科的综合领域,并且具有多样性、催化性、生物活性等多方面的化学特性。低热固态化学反应合成原子簇化合物能消除溶剂化作用,在合成过程中能得到溶液中得不到的化学物质。目前通过此种合成方法已经得到了200多种类型的簇合物,比如一些半开口类型:类立方烷结构的(Et4N)3[MoOS3Br3(u-Br)]2·2H2O,蝶形结构MoOS3Cu2(PPh3)2(Py)2,鸟巢状结构的[MoOS3Cu3(py)5X](X=Br,I)三阶非线性光学性里面基本上涵盖了光线辐,自散焦聚焦,以及其他相关的内容,等等。运用该类非线性现象可以制作不同类型的器件,譬如混频调制及储存等类型的器件。 2.2纳米材料 纳米材料含有块状大颗粒材料没有的特点,使用固态化学反应法能合出纳米化合物所具有的优点。固态反应物颗粒的大小与产物成核、成长速度有着很大的关系,要是产物的成核速度比生长速度还要快,这样就能得到纳米粒子,反之就是块状物。固态化学反应通常情况下取得的球状纳米粒子,粒子的大小控制在1~100nm之间。在控制之后精确的处理好温度,就能控制纳米粒子的大小。在有模板是情况,能合成不同的现状和不同排列方式的纳米材料[2]。 2.3电学材料 玻璃电极被广泛地用在测量水溶液的pH值上。因为这一类电极比较脆弱,成本还比较高对温度具有不稳定性,体积较大等原因受到使用的限制。所以人们也不断寻求对于pH较敏感的全新材料。MnO2的发现被用于干电池、锂电池、镁锰电池等中作为正极材料,研制出了价格低廉的MnO2。制作MnO2的方法主要有:譬如二价锰的硝酸盐和碳酸盐,电解二价锰的溶液,以及其他类似的手段和措施。但是现在通过使用固态反应合成纳米的MnO2,将使用此方式得到的MnO2粉状物涂抹在电机上,就发现电极对pH值的反应就会变得灵敏并且稳定。 2.4金属有机化合物 金属有机化合物有优越的催化性能,被大量用在了有机合成领域。以前,有关金属有机化合物的研究不够深入,但是固态反应能进行100%的转化,经过转化所得出的反应产物也不同于液态的反应产物。相关的专业人员把金属有机固态进行归纳,目前有机金属反应被分为两类: (1)不同的反应物进行混合的反应过程;(n5-C5H4Me)Re(co)2Br和NaI合成(n5-C5H4Me)Re(co)2I2等产物。 (2)在反应过程中都属于共结晶过程。(n5-C5H4Me)W(co)3I与(n5-C5H4Bu)W(co)3Br在70℃,固态条件下[FcCHMeNMe3]I(Fc=二茂铁基)、HOC6H4CHO-4、K2CO3反应,制配出了有机金属化合物FcCHMeOC6H4CHO-4,此化合物所得产物率可达到84%。 2.5催化剂和催化反应 芳香族化合物的羟基化反应在化学中占有主导地位。过渡金属配合物使用低热固态化学反应能催化出芳香族化合物的羟基化。比如,酪氨酸酶活性还有木质素的生物合成都离不开Cu(II)催化芳香族化合物的羟基化反应。在催化过程中使用低热固态反应所合成的Cu(II)化合物配合催化剂,在有双氧水的条件下,催化苯酚羟基化H苯胺的低聚。低热固态化学反应及材料合成类别非常多,譬如多酸化合物,电学材料、超导材料、半导体,以及其他相关的内容[3]。 3.结语 固态合成属于一种比较有研究价值的合成方法,人们早就把这种合成方法运用到各种工业生产之中,通过多年的实践逐渐掌握了低热固态化学反应性,由于缺少必要性的系统指导,这种技术没能得到较大改进。低热固态化学反应所拥有的优点,比如:效率高、节能、环保、简单方便等。在材料合成方面有良好的发展前景。 作者:卢博文 单位:河南工业和信息化职业学院 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系,注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中,仅凭实验报告成绩和期末考试成绩,不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力,需要优化传统的实验课程考核体系,建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩,单项成绩不合格,则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节,有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中,根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中,除了常见考题外,还结合材料化学专业特点,增加了实验方案设计等考核内容,突出了综合实验能力和创新能力的考核,促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求,无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案,对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革,以全面培养学生的工程应用能力,适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索,我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系,使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者:李谷才 单位:湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:电容器材料化学实验的教学论述 1材料结构表征探讨 (1)结合已有知识将理论简单化,培养学生对科学研究的兴趣。对实验结果所得产物,教师结合学生已有的知识,引导学生联想一般情况下有哪些方法来表征材料的结构,学生根据理论教学部分的知识,提出一些材料表征方法,如X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、拉曼光谱、热分析等。教师可根据所制备材料的实际情况及实验条件,确定用哪些仪器进行表征。本实验只需要知道产物的成分、尺寸及形貌,因此采用简单的X射线衍射分析及扫描电子显微镜进行表征。教师可采用通俗易懂的语言对其测试原理进行讲解。例如:用X射线衍射判断物质成分的分析方法,若按理论来讲,涉及到光学、晶体学、电子学等较深奥的理论知识,简单的讲每种晶体本身的取向都对应一套标准衍射数据,根据实验测得X射线衍射数据中衍射峰的位置,从X射线衍射标准卡片库中找出相应的物质。如同人的指纹,每个人的指纹都是有区别的,可根据指纹判断不同的人。结合已有知识将理论简单化对测试原理有了一定了解,又减少了他们对研究型化学实验的畏惧感,培养了学生对科学研究的兴趣。 (2)实验与理论结合,培养学生科学研究的兴趣。仪器及测试条件对测试结果影响较大,首先教师介绍在本测试中的测试条件。此部分测试采用较贵重的仪器,操作需要具备一些专业知识,因此在教师测试时可让学生在旁边观察。图1是制备样品的XRD测试结果,学生根据理论知识从图1中观察三强峰的位置,根据三强峰的位置,从物质标准卡片库中找出可以与图中衍射峰位置对应的卡片,经过查找对比,学生发现与Ni(OH)2标准卡片一致(JCPDS:22-752),且无杂峰出现,可判断所制备的样品为纯的Ni(OH)2。教师启发学生思考能否从理论上计算Ni(OH)2颗粒的大小,学生利用谢乐公式D=0.89λ/(Bcosθ)(λ为X射线波长,B为衍射峰半高宽,θ为衍射角),结合图中半高宽计算其颗粒的大小,通过计算其晶粒大小为12nm,说明制备的材料为纳米Ni(OH)2。通过X射线衍射分析实验,使理论与实验紧密结合,培养学生对科学研究的兴趣。 (3)实验与观察结合,培养学生科学创造兴趣。合成的Ni(OH)2电极材料的形貌可借助于SEM进行观察。学生观察到的不同放大倍数图片如图2所示。学生发现合成的Ni(OH)2电极材料,由纳米片垂直交错连接形成的球状结构,纳米片厚度约10nm,与通过XRD理论计算的纳米尺寸相吻合。教师提出生成此结构的原因让学生进行讨论,主要从尿素及SDS在反应中的作用进行考虑。很多同学只考虑到尿素在高温下能分解产生氨提供OH-,而SDS起到表面活性剂的作用。教师对尿素与SDS的综合作用形成此结构的原因进行补充解释。首先,在静电力的作用下SDS逐渐被Ni2+替代[8];由于Lewis的存在作用,配位效应使尿素能够与Ni2+进行配位[9]。反应温度的增加,尿素分子逐渐水解出氨分子,使前驱体晶体均匀成核。随着反应时间的持续,晶体逐渐聚集形成片状,片状晶体自组装形成3D花状结构[10,11]。学生对表面活性剂很感兴趣,提出不同表面活性剂合成出的样品形貌可能有差异,可通过不同表面活性剂合成不同形貌样品。通过SEM实验与观察结合,培养了学生科学创造兴趣。同时也使学生了解了研究型化学实验对结果分析的要求,不但要知道其表面现象,而且更重要的是对其进行理论分析与合理解释,为培养学生的科研能力打下良好的基础。 2电化学性能探讨 (1)培养学生动手能力,增加学生科学研究与创造兴趣。电极制备的好坏将直接影响电化学性能的测试,教师可先作示范,根据制备电极的要求,将Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯乳液以一定的比例混合均匀,在对辊机上压成薄片。活性物质薄片在一定的压力下压在泡沫镍集流体上。将压制好的电极片放在真空干燥箱中干燥。同时要对电极制备过程中的注意事项进行说明,比如Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯混合时尽量均匀,对辊机上压成薄片时应尽量薄,电极片彻底干燥后再称量等。通过示范讲解,学生都能做出较理想的Ni(OH)2测试电极,提高了学生的动手能力。教师根据电化学性能测试需要,提出电极的循环伏安、充放电及交流阻抗测试均在电化学工作站上进行。根据无机化学中所学的溶液配置,将KOH配成测试所需浓度的KOH溶液。再根据电化学性能测试连接图(图3)进行正确连接。通过提高学生的动手能力,调动了学生的主动性和积极性,激发他们对研究型化学实验的兴趣和热情。 (2)培养学生分析和解决问题的能力,增加学生科学研究与创造兴趣。为提高学生分析和解决问题的能力,在电化学测试中,要求学生测试不同扫描速度的循环伏安、不同电流密度下的恒流充放电及开路下的交流阻抗,并注意观察测试过程中曲线形状、溶液及电极附近出现的现象。在循环伏安测试时,学生观察到曲线形状非矩形,且随着扫描速度的改变发生改变;溶液中在电极附近会有气泡产生,表现为出现明显的峰P1与P2。此时,教师为发挥学生的主观能动性,培养学生的学习主动性,提出让学生从电化学资料上查找有关Ni(OH)2电化学反应的材料,学生查得在此过程中由Ni(OH)2氧化成NiOOH出现的阳极峰P1,阴极峰P2是其逆过程,学生由此可判断Ni(OH)2电极材料的电容主要来自于氧化还原反应的赝电容。还可从循环伏安的积分面积判断随扫描速度的增大比电容在减小。在循环伏安测试中,学生学会如何分析判断氧化还原反应及赝电容,加深了对电化学理论知识的理解,提高了分析和解决问题的能力。同一问题进行验证,培养学生分析和解决问题的能力。为了对循环伏安结果进行验证,进行恒流充放电测试。教师给定学生测试电压范围及不同电流密度,要求根据曲线形状判断所属电容性质,并且根据放电曲线、比电容计算公式计算比电容的大小,根据比电容大小绘出比电容随电流密度变化曲线,观察结果是否与循环伏安测试一致。学生发现不同电流密度放电曲线时间并非与电压成正比,说明主要是赝电容特征;且比电容随电流密度的增大而减小,此结果与循环伏安测试一致。从恒流充放电与循环伏安测试对比中,学生明白了研究型化学实验对同一个问题可从多方面进行验证,培养了学生分析和解决问题的能力,为以后从事科研工作打下良好的基础。通过实验类比,培养学生分析和解决问题的能力。在进行电化学阻抗测试时,教师要求学生设定测试频率范围及振幅。以此条件测试其开路电压,在开路电压下测试电极的电化学阻抗,画出电化学阻抗等效电路图并对阻抗图谱进行理论分析。教师要求学生可通过类比其它体系的电化学阻抗测试图解释此阻抗图谱。学生提出电极的交流阻抗图可分成三部分:高频区、中频区和低频区。高频区与实轴Z'的截距表示电极内阻Rb。高频区第一象限中出现一段较小的圆弧,该圆弧的直径为电化学反应电阻Rct。通过实验类比,增加了学生分析和解决问题的能力,培养了学生科学研究与创造兴趣。学生有意向将此法扩展到其他体系如Co3O4、NiO、MnO2等进行研究型实验,探讨影响电极材料电化学性能的各种因素。 3结语 通过超级电容器电极材料研究型化学实验的教学,使学生能够了解目前超级电容器电极材料方面的科学前沿问题,熟悉如何设计研究型化学实验方案,提高学生分析问题和解决问题的能力。对于研究型化学实验,采用启发式教学,合理设计研究型化学实验及问题,结合已有知识将理论简单化,实验与理论、观察相结合,培养学生的观察能力、思维能力、知识运用能力、分析和解决问题的能力,增加了学生对科学研究与创造的兴趣。有利于将学生培养成为具有创新能力的高素质人才,为以后的工作及研究深造打下良好的基础。 作者:于占军 殷榕灿 单位:阜阳师范学院 材料化学论文:烧结对材料电化学特性影响 本文作者:牟 菲 杨学林 代忠旭 张露露 温兆银 单位:三峡大学 机械与材料学院 三峡大学 化学与生命科学学院 中国科学院 上海硅酸盐研究所 近二十年来,绿色环保锂离子电池为便携式电子产品和通讯工具的发展做出了重要贡献,并作为下一代新型能源的代表,将进一步应用于交通动力系统.作为未来电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)的动力电源,锂离子电池电极材料特别是正极材料的性能至关重要.自从Padhi等[1]首次报道LiFePO4正极材料以来,LiFePO4因其具有安全、稳定、环境友好、成本低、平台平稳及循环性能好等优良特性,成为下一代锂离子电池正极材料最具潜力的竞争者.LiFePO4的合成方法多种多样,如固相合成法[1-2]、溶胶–凝胶法[3-4]、共沉淀法[5]、水热法[6]、碳热还原法[7-8]、流变相法[9-10]以及仿生法[11-12].但这些方法中大多数都需要通过烧结工艺才能获得结晶良好的LiFePO4正极材料,烧结对LiFePO4材料的纯度、结晶度、颗粒大小有明显的影响.已有研究显示,适当提高烧结温度有利于LiFePO4晶体形成,但温度过高会导致晶粒持续长大并影响LiFePO4化学稳定性,而烧结时间过长则会使材料产生明显的团聚现象[13-15].然而烧结方式对合成材料性能的影响的报道则较少.本工作分别采用静态气氛烧结(SA)、动态气氛烧结(DA)和静态真空烧结(SV)三种方式对LiFePO4/C前驱体进行烧结得到LiFePO4/C复合正极材料,着重探讨了不同烧结方式对材料结构、形貌及电化学性能的影响. 1实验部分 1.1LiFePO4/C复合材料的制备以酒精为介质按化学计量比混合Li2CO3和FePO4,再加入5wt%葡萄糖,行星球磨6h,喷雾干燥得到LiFePO4/C前驱体(PRE).将装有前驱体的氧化铝料舟置于石英管式炉(OTF-1200X,合肥科晶)中,在氮气气氛下预烧(350℃,5h)后,分别在550、600、650、700和750℃烧结10h.随炉冷却后,在玛瑙研钵中研磨、过筛,得到的LiFePO4/C复合材料分别标记为SA550、SA600、SA650、SA700和SA750.真空烧结在自制真空炉(残压 50Pa)中进行,不同温度烧结所得复合材料分别标记为SV600、SV650、SV700和SV750.动态气氛烧结在回转炉(HB-In8•30,咸阳蓝光)中进行(转速2.5r/min),不同温度所得复合材料分别标记为DA400、DA500、DA550、DA600、DA650、DA700和DA750. 1.2复合材料物相及形貌表征用χ’PertPROX射线衍射仪(PANalyticalB.V,荷兰)分析复合材料的物相组成,铜靶,CuKα射线(λ=0.15406nm),扫描范围为10°~80°,加速电压为40kV,管电流为40mA.数据采用Jade5软件分析.复合材料的微观形貌用扫描电子显微镜(JSM-6700F,日本)进行观察.1.3复合材料电极制备及电化学性能测试将复合材料与乙炔黑(DENKA,日本)混合后,加入含有聚偏二氟乙烯(PVdF,KYNAR-HSV900)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液(0.02g/mL),复合材料、乙炔黑和PVdF的质量比为75:15:10.得到的浆料借助于自动涂膜器(AFA-Ⅱ,上海现代环境)涂布于铝箔上,经红外干燥后冲成φ14mm的电极片并压片(压力6MPa),然后在120℃下真空干燥8h.将复合材料电极转移到充满氩气的手套箱(MIKROUNA, 1×106H2O, 1×106O2)中,然后以金属锂为对电极和参考电极,Celgard2400为隔膜组装成2025型扣式电池,电解液为1mol/L的LiPF6/(EC+DMC)溶液(LB-301,国泰华荣).充放电性能测试在电池测试系统(LANDCT2001A,武汉金诺)上进行,电压范围为2.5~4.2V.采用电化学工作站CHI614C进行CV测试,扫描电压范围为3.0~4.0V,扫描速度为0.1~0.5mV/s. 2结果与讨论 2.1材料物相及形貌分析图1(a)为650℃下采用静态气氛烧结、动态气氛烧结和真空烧结得到各种样品的XRD图谱,从图中可以看出,各样品的衍射峰峰位相同.与LiFePO4标准谱图(PDF81-1173)对照,合成材料衍射峰与LiFePO4标准谱图谱完全吻合,且没有出现杂质峰,表明由该前驱体采用三种不同烧结方式获得的样品均具有橄榄石型纯相结构.衍射峰峰形及强度是材料结晶性的一个指标[16].图1(b)比较了前驱体以及不同LiFePO4/C材料的XRD衍射峰与前驱体同角度衍射峰峰强度差(Δ),从中可以发现,不同烧结方式得到材料结晶度略有差别,真空烧结得到材料的衍射峰强度最大,这是由于在真空条件下发生碳热还原时产生的CO2和CO可以迅速排出,反应平衡正移,有利于LiFePO4颗粒生长[17].图2为在不同温度下采用三种烧结方式制得样品的SEM照片.从图中可以看出静态真空烧结制得材料的粒径在300~500nm之间,而静态气氛与动态气氛烧结制得材料的粒径都在200~300nm之间.晶粒大小差别既与真空条件下碳热反应平衡移动有关,又与颗粒表面包覆碳对晶粒生长的阻碍作用有关.碳热反应过程中碳对三价铁的还原由以下三个反应构成。系统温度低于650℃时发生反应(1),生成CO2,而温度高于650℃时发生反应(2),生成CO[18-19].在真空条件下烧结,产物CO会被迅速排出,在带走热量的同时也消耗了大量的热解炭,使得晶粒表面剩余碳量减少,晶粒生长阻力减小.而在气氛下烧结,CO在反应体系中滞留时间较长.由于CO的还原性大于热解炭,所以会继续发生反应(3),生成CO2,热解炭因还原消耗减少而附着于晶粒表面阻碍晶粒的长大.此外,与真空烧结相比,动态气氛烧结所得材料的颗粒大小和形貌均匀性更好,这是由于烧结时粉体物料随炉管旋转而被反复搅拌,受热更加均匀,并且动态烧结还可以有效阻碍长时间烧结导致的颗粒之间相互粘结与长大[20].采用文献[21]报道的碳含量测定方法,对不同烧结工艺所得材料进行碳含量测试,DA650、SA650和SV650的含碳量分别为2.23%、1.91%和1.77%.SV650材料含碳量最低,说明在真空下碳易以CO的形式被排出而损失.除烧结方式外,烧结温度对材料形貌也有显著影响.对比图2(d)~(g)可以看出.将动态气氛烧结温度由400℃逐渐提高到700℃,材料颗粒团聚现象越来越明显.700℃时已有大量颗粒融合为块状. 2.2复合材料的电化学性能分析图3为不同温度下采用三种烧结方式所得材料在0.5C倍率下的充放电循环性能.动态气氛烧结最佳温度为500℃,静态气氛烧结和真空烧结最佳烧结温度均为650℃,所得材料的首次放电比容量分别为163.4、141.5和143.3mAh/g,经历50次循环后动态气氛烧结材料容量保持率高达99.02%,静态气氛烧结和真空烧结材料容量则出现了缓慢上升的趋势.动态烧结温度低说明烧结过程中进行扰动利于热量传递,得到形貌及性能均匀的粉体物料,静态气氛烧结和真空烧结所得材料的容量上升现象则与材料在循环过程中的活化有关[22-23].锂离子电池能为电子设备提供稳定工作电压是因为其具有理想的电压平台.因此,平台放电比容量占总放电比容量的百分比(即平台率)才能真实反映材料的可利用率.如图4所示,放电起始和终止段曲线的切线与平台延长线相交于A、B两点,将A、B两点间的比容量定义为平台比容量,平台比容量与相应循环满比容量的比值则为平台率[24].据此计算650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品在0.5C倍率下放电平台率分别为92.76%、95.66%和95.21%.真空烧结材料平台率较低与所得材料晶粒尺寸增大有关,活性物质颗粒越大,Li+散的距离越长,这与SEM观察结果(图2)一致.图5(a)为650℃下动态气氛烧结材料电极在不同扫描速度下的系列循环伏安曲线.在0.1mV/s扫描速度下于3.59V和3.32V得到一组氧化还原峰,分别代表了Li+的脱出和嵌入反应.随着扫描速度的增大,氧化还原峰强度和峰面积都增大,同时氧化峰和还原峰分别向高电位和低电位移动,这说明电极极化加剧.但是即使在0.5mV/s的高扫描速度下,该材料仍具有非常好的循环可逆性.式中Ip为不同扫描速度下的峰电流,A为电极表面积,C为锂离子浓度,n为转移电荷数,γ为扫描速度.图5(b)即Ip–γ1/2关系图.通过线形拟合得到的斜率与等式(1)结合得到650℃动态气氛烧结样品脱锂和嵌锂过程的锂离子扩散系数Dc和Da分别为1.24×108和7.68×109cm2/s,远大于文献报道值[7,25-26].表1比较了650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品的Dc和Da计算结果.动态气氛烧结样品的锂离子扩散系数远大于另外两种烧结方式所得样品的锂离子扩散系数,这与材料烧结过程中因扰动而引入的晶格缺陷有关,缺陷可为锂离子扩散提供额外通道.扩散系数的提高对于LiFePO4正极材料在大功率放电(如HEV等)设备中的应用与发展具有重要意义. 3结论 通过三种不同烧结方式处理LiFePO4/C前驱体,发现烧结方式对材料的结晶度、形貌、最佳合成温度以及电化学性能都有一定影响.同一温度下,采用静态真空烧结得到材料的结晶度最好,而动态气氛烧结所得材料具有更细、更均匀的颗粒,更高的首次库仑效率和更大的锂离子扩散系数.另外,采用动态气氛烧结方式还可以降低材料的合成温度,在500℃下就可以得到性能优异的LiFePO4/C复合材料,0.5C倍率下该材料首次放电比容量达到163.4mAh/g,50次循环后容量保持率高达99.02%. 材料化学论文:材料化学学科特点及教学革新 高等院校能否培养出高素质、创新型的学生,是当前高等教育改革面临的重大课题和挑战。[1]主席在2010年5月26日召开的全国人才工作会议上强调,全党全国要统一思想,真抓实干,全面落实加快建设人才强国各项战略任务,努力培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才。高等学校作为人才培养的主要机构,对以上人才培养任务有着义不容辞的责任。加强对大学生创新能力的培养,是高等学校素质教育的重要内容。在人才培养的过程中,课程作为传播知识、培养能力的载体,对实现人才培养的目标具有举足轻重的作用。无机材料化学是一门快速发展的交叉性和前沿性学科,有机地融合了化学和材料学两个一级学科的发展优势。该课程不断进行改革与实践,对于培养材料化工领域创新型人才具有重要意义。 一、无机材料化学的学科特色 材料是人类文明的物质基础和先导,是直接推动社会发展的动力。基于材料对社会发展的作用,人们将信息、能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。在三大支柱中,材料又是能源和信息的基础。新材料既是当代高新技术的重要组成部分,又是发展高新技术的重要支柱和突破口。伴随着信息时代的来临和材料设计、制备及加工的信息化处理,世界各国都将目光转向具有“高、精、细”特征的新材料万面,我国也将新材料作为重点发展的行业之一。鉴于此,国家中长期科学和技术发展纲要(2006年-2020年)将新材料技术列为前沿技术,提出新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展;要突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术,在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件,开发超导材料、智能材料、能源材料等特种功能材料,开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。这一切都预示着材料科学正经历着一次重大的变革。因此,加强材料科学领域创新人才的培养是时代的要求。 无机材料化学是材料化学家从材料科学、材料工艺和技术的角度出发,把固体物理、固体化学相关理论和工程方面有关无机材料研究的化学内容集中起来,加以分析、综合和提高而形成的一门独立学科。[2]无机材料化学研究的范围非常广泛,包括材料相关的基本概念和理论、制备原理、结构表征、重要的材料类型及其相关性能等多方面的内容,涉及了固体物理、固体化学、材料科学等学科的相关理论,是一门典型的交叉性学科。进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅猛,材料科学与生命科学、信息科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,材料科学技术研究开发的前沿有微电子材料、新型光电子材料、稀土功能材料、先进陶瓷材料、高温超导材料、纳米材料等,[3]这些都属于无机材料化学的研究范畴。因此,无机材料化学又是一门具有前沿性的学科。基于学科背景和课程特点,我们在大连理工大学教改项目的支持下,以提高教学质量、培养学生的创新能力为主线,以建设精品课程为目标,进行了一系列教学改革和研究。 二、教学内容的选取 高等学校教学中教材内容的陈旧是影响创新型人才培养的突出问题,也是高校课程改革的重点。目前,高校教材内容不能适应现代化人才培养的需要,内容的先进性方面不能适应科学技术飞速发展的要求,不能适应知识经济时代创造型人才培养的要求。[4]特别是面对具有前沿性特点的材料化学,教材的内容相比于飞速增长和更新的新材料来说,严重滞后。而要培养创新型人才,掌握最新的科研成果对于激发学生的创新思维非常重要。[5]向学生讲授科学前沿知识可以激发学生们的求知欲,为他们提供一个创新的空间,使学生能够近距离地感受创新的价值和创新带来的激情。因此,挑选合适的教材是非常重要的。我们挑选了北京大学林建华、荆西平编写的《无机材料化学》。该书将无机材料化学中重要的基础问题做了全面的讨论,这本教材最大的特点在于它介绍了无机材料化学领域的最新进展,并附有近期发表在国际主流期刊上的相关文献,整本教材体现着材料科学、化学和物理等学科交叉与渗透的特点。如果学生对教材中的某些前沿内容感兴趣,可以在教材中找到相应的参考文献,在图书馆下载后仔细阅读。 课堂上仅传授知识是远远不够的,教学内容还要有一定的探索性,能让学生有一定的思考空间。教学中,我们发现学生对来自科研一线的事例非常感兴趣。因此在课堂上,我们以自身科研成果丰富教学内容,结合自身科研经历令课堂生动有趣,深化了教学效果。我们经常把自己在科研工作中的体会、最新科研成果转化为教学内容,设计一些开放式的问题与学生探讨,自觉地把创新意识、创新能力的培养融入课堂教学之中。我们还结合相关的教学内容,穿插讲解一些科学方法论的知识,培养学生的科学精神。例如,在讲到固溶体合金的形成规律时,我们向学生讲述了现代物理冶金学重要创始人William Hume Rothery在听力完全丧失、健康状况非常不佳的情况下,凭借坚强的毅力和非凡的生活热情,在异常简陋的工作条件下,开创性地提出了著名的Hume Rothery准则。这位杰出的科学家一生始终以乐观向上的生活态度,坚持不懈地勤奋工作着。学生们纷纷为Hume Rothery的人格魅力而倾倒,希望自己也能投身科学,在某一领域取得杰出成就。我们经常把本学科碰到的难题以及学科前沿的问题向学生进行适当的介绍,激发学生的民族自豪感,培养学生的创新思维和探究精神。例如,在讲到第八章电介质材料时,我们将著名纳米科学家王中林发表在《科学》上的氧化锌“纳米发电机”一文介绍给学生。在讲到第九章超导材料时,我们向学生们介绍了我国在超导材料的研制上一直处于国际领先水平,特别是2008年我国在高温超导研究上取得重大突破,发现了一类新的高温超导材料———铁基超导材料,在全球范围内掀起了超导材料研究的新热潮,并介绍了铁基超导材料的结构和性能。在讲到第十二章发光材料时,我们向学生介绍了大连路明集团开发的“水立方幔态LED”在研发、制造、安装中创造的7项“世界第一”。这些事例大大激发了学生学习相关章节内容的兴趣,同时也培养了学生的民族自豪感和投身科学的信心与决心。实践表明,将科研引入教学过程,有力地促进了学生对知识的掌握和能力的提高,促使学生形成了正确的科学精神和科学态度,大大提高了教学的实际效果。 三、教学方法的改革 教学手段和方法是提高教育质量非常重要的一个方面。传统的教学方法以教师为主导,以传授知识为目的,往往采取灌输式教学方法,在很大程度上忽略了学生的主体地位和创造性,学生被动地接受知识,学习积极性不高,教学效果不理想。要改变过去那种单纯传授专业知识的教学方法,把培养学生的创新能力和创新意识作为教学工作的重点,我们必须对原有教学方法进行改革,采取多样化的教学手段激发学生的学习兴趣。 本课程的特点是知识点多而且分散,学生容易只见树木、不见森林。为此,我们理出了一条课程主线,向学生清晰地展示各章节的作用以及章节之间的联系(如图1)。我们力争做到讲课内容少而精,重点突出,主次分明,出现在不同章节但内容相关的部分放在一起讲解。例如,与Fermi面附近的能态密度相关的性质有金属材料的电子热容和Pauli顺磁性(第四章)、金属材料的电导率(第九章)、超导材料的临界温度(第九章)等,将这些知识点放在一起进行对比和总结,学生对Fermi能级的概念就会有非常清晰和深刻的认识。课程教学的重点在于使学生掌握该学科的思维方式和研究方法,给学生留有思考的足够空间,能从多角度理解基本原理。古人云“授人以鱼不如授人以渔”,这里强调的就是教授学生学习方法的重要性。[6]材料的组成和结构决定了其物理性质,这是材料化学的核心和基础。将钙钛矿材料的结构(第三章)和其铁电性质(第八章)结合起来讲解,学生不仅对该类材料的结构和特殊的物理性质有了深刻的认识,更深化了对结构-性能关系的理解,掌握了该课程的学习方法。 在实践中,我们采取了传统教学与多媒体教学结合、自主学习与协作学习结合,基于问题学习、基于案例学习、研究型学习等多种形式的教学策略,提高了学生学习和思考问题的效率。实践表明,适度使用多媒体教学,将材料实际应用的照片、材料加工制作过程的视频等图片影视资料生动地展示给学生,能为教学过程提供丰富的感性材料,丰富课堂教学内容。鉴于新材料的发展日新月异,每天新概念、新构想、新方法都在不断涌现,我们在课堂上及时地将与课程内容相关的最新文献介绍给学生,课堂教学结束前提出下次课程内容的前沿课题,让学生在课前完成对这一前沿课题的研究报告。这样一方面可以使这些学有余力的学生接触到材料化学领域的最新研究进展,培养他们对教材内容的兴趣并找到自己的科研兴趣,另一方面可以让学生看到自己知识结构的不足,在学习中自觉地去完善自己。与此同时,这也锻炼了他们查阅文献和英文阅读的能力,为将来进行专业科学研究奠定了一定的基础。通过一个学期的尝试,我们感到教学效果非常好,学生经常在下课后围着教师交流,提出各种材料学领域的前沿问题与教师探讨。有几个表现突出的学生已经进入到某些课题组,开展创新实验了。另外,在课堂上,我们结合自己的科研实践,提出开放式的与课程内容相关的问题,让学生思考和回答。我们鼓励学生提出不同的见解,这样就增加了师生互动,活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣。我们将本课程教学方法作一总结列于表1中。 四、实验教学方案设计 材料化学与其他化学分支一样仍然是一门实验性很强的学科。[7]在实验教学环节上,我们结合自己的教学和科研设计了一些具有明显创新性且与材料化学教学内容密切相关的实验研究课题。人工晶体是一类重要的功能材料,它能实现光(第十二章光学材料)、电(第八章电介质材料;第九章材料的导电性质;第十章离子导电材料)、磁(第十一章磁性材料)等不同能量形式的交互作用和转换,在现代科学技术中应用十分广泛。同一种晶体往往会产生不同的形态,这些形态将影响晶体的性质。同一种晶体的各种形态是怎样产生的呢?不同形态与生长条件之间有何关系?第二章讲到了无机材料的各种制备方法,采用何种制备方法可以获得预期的形态?这些问题对学生具有强烈的吸引力。为此,我们设计了自主实验“显微镜下观察晶体的结晶形态”,使学生利用显微图像分析系统,实时观测晶体的结晶过程及结晶形态,研究不同的生长条件和实验方法对晶体结晶形态的影响规律,建立对晶体结晶的感性认识。 通过以上对教学内容、教学方法、实验教学等方面的探索与实践,学生的创新能力和创新意识得到了提高。实践表明,将科学研究引入课堂教学,能够激发学生的学习兴趣,深化教学效果。无机材料化学是一门具有广阔发展前景的学科,还需要我们不遗余力地在教学中进行大胆地改革和尝试,以培养更多具有创新能力的材料专门人才。 材料化学论文:复合材料专业物理化学教学探索 我校复合材料专业目标是培养具备复合材料基本理论和实践知识,能够在复合材料相关领域独立从事生产、设计、研发的技术人才。物理化学是复合材料专业一门非常重要的专业基础课,它为后续开设的专业课(高分子物理、高分子化学、复合材料原理和复合材料学等)奠定基础。因此学生对物理化学知识的掌握直接影响专业课的学习和理解,从而影响就业后的实践能力。物理化学是运用物理的理论和实验方法研究化学中最基本的规律和理论的科学。它所研究的内容普遍适用于各个化学分之,与材料学、生物学、地质学、天体学、海洋学等领域密切相关。但由于它是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科,涉及的公式多,应用条件严格,比较抽象,是学生学习过程中普遍感到困难较大的一门课[1]。随着当今科技迅速发展,交叉渗透日益突出,按照素质教育的要求,并考虑课时紧缩的实际情况,我们必须对物理化学的教学内容和方法进行改革[2]。 1教材的选择及教学内容的确定 针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中第一章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。 2物理化学课堂教学改革 我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关.概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论,学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段最佳;考核方法合理、科学。 2.1课堂教学效果的整体设计 (1)培养学生的学习兴趣。学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。 (2)提高知识的趣味性。知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压———开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。 (3)理论教学与实践教学相结合。物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。 2.2优化教学方法和教学手段 (1)加强课前预习与课后复习。物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。 (2)改进教学方法和教学手段。在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到最佳的教学效果. 3合理、科学的考核方法 合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。 4结语 针对我校复合材料专业的具体情况对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行了改革,包括教材的选择、课堂效果的整体设计、教学方法和教学手段的改革、课程考核体系的建立等。实践结果证明以上的教学改革方案大大提高了学生的学习兴趣,学生能够积极思考、回答问题,也极大地提高了教学质量。但是教研改革永无止境,我们会继续更深入地进行物理化学教学改革,使之建设成学生更受欢迎的课程。
机械制造技术论文:论自动化技术在机械制造的发展趋势 摘 要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视在机械自动化技术,自动化技术对于机械制造业具有重要的意义。本文主要介绍在自动化技术在机械制造的发展趋势的有关内容。 关键词:自动化;机械;技术;效益;发展; 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由 机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺及精密加工技术的分析 当前,社会经济的快速发展对现代机械制造提出更高的要求,而以往传统型机械制造工艺已不能满足新需求,这就需要积极引进现代机械制造工艺及精密加工技术,从而推动机械制造行业的快速稳健发展。 1现代机械制造工艺 (1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。 (2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。 (3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。 (4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。 (5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。 2精密加工技术 (1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。 (2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。 3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点 (1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。 (2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。 (3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。 4结语 现代机械制造工艺及精密加工技术是有力推动机械制造业快速稳健发展的核心因素,需要得到我们的高度重视。经济全球化背景下,要想促使机械制造行业获得更为广阔的发展空间,就必须不断引进、改进、研发新的现代机械制造工艺及精密加工技术,并将其合理应用到机械制造行业之中,以便更好地为现代机械制造与加工事业发展服务,并进一步为我国制造技术在国际技术市场得到稳健发展起到推波助澜的作用。 机械制造技术论文:机械制造技术模块化教学的改革 1德国应用科技大学模块化教学理念 德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。 2课程内容模块化教学改革 鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向: 1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力; 2)从事工艺工装设计制造的工作能力; 3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力; 4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。 3模块的教学方法探讨 按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。 4结语 1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。 2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。 3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满 足理论教学和实践教学的需求。 机械制造技术论文:探究我国机械制造技术的现状以及发展方向 我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 一、我国机械制造技术发展的现状分析 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。 20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。 20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。 二、机械制造技术的特点 做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。 1.机械制造技术是一个系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 2.机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。 3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体 市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。 4.机械制造技术是一个世界性技术 20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 三、我国机械制造技术的发展方向 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。 20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。 超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。 现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。 1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。 2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。 3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。 由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。 四、结论 现代制造技术是现代技 术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。 机械制造技术论文:刍议机械制造技术及趋势 1现代机械制造技术的特点及发展现状 ①机械制造是一种综合性、一体化的技术,提高制造业的整体水平,为企业带来更高的经济效益和社会效益,促进机械制造业的发展,为机械制造业带来更高的综合效益;②机械制造技术能够提高机械产品的市场竞争力。提高生产率是在市场竞争中取得优势地位的关键,现代机械制造技术是时间、成本、质量三要素的统一;③现代机械制造技术结合了多种高新技术,是一种完善的系统工程,能够便利地进行信息、能量和物质的交换。④现代机械制造技术是提高国家竞争力的关键技术。虽然我国在近年来不断研发与引进先进的制造技术,但是与国外发达国家相比仍有很大的差距。工业发达国家已经实现了机械制造系统的自动化,并研制出了敏捷制造、并行工程和计算机集成制造等一系列的制造系统。我国的机械制造水平远远落后于发达国家,表现在:一是体制和机制落后。发达国家的机械制造已经实现了自动化和智能化,通过计算机进行管理,摆脱了传统的生产模式,在组织管理、技术发展等方面取得了很大地进步。但我国的计算机技术仅仅是在一些规模较大的企业中运用,只是起到了辅助管理的作用,很多中小企业仍然沿用传统的管理模式,生产效率较低。二是设计方法落后。很多发达国家不断运用新的设计方法、设计数据和准则,计算机技术得到了普遍的推广,在现代机械制造领域实现了无图纸设计生产。我国的设计方法仍然比较落后,虽然CAD/CAM等技术得到了一定程度的推广,但也仅仅是在一些大型的机械制造企业中得到了运用。 2现代机械制造技术的发展趋势 (1)虚拟化。现代机械制造技术发展的虚拟化表现在两个方面,即设计中的拟实技术和制造中的虚拟技术。现代机械制造技术朝着虚拟化的方向发展可以加快产品开发速度,降低在开发过程中的风险。具体说来,拟实技术通过对产品结构和性能进行分析,实现产品性能的优化,降低成本。拟实技术的应用过程包括产品干涉检验、运动仿真、动力学分析、人机工程学分析等方面。制造中的虚拟技术是在产品生产过程中对产品的可加工性、加工的合理性进行模拟和检验,为制造工艺的优化奠定基础,同时也可以保证产品的质量与生产周期。对机械制造的生产环节进行建模和仿真。 (2)全球化。全球化是目前机械制造技术的主要发展方向,也是二十一世纪制造业的必然发展趋势。随着市场竞争环境的日趋激烈,很多知名度很高的企业在竞争中倒闭或者被兼并,但是也有很多企业在激烈的市场竞争环境下取得了成功,国际化经营是这些企业取得成功的因素之一。现代机械制造技术全球化发展的技术基础是网络技术和集成化、标准化技术。随着网络技术的不断发展与普及,给现代机械制造业带来了革命性的变革。网络技术为企业提供了信息交流的平台,同时也成为企业开发产品与经营管理的重要手段,实现了经营管理的国际化,使机械制造企业的国际市场竞争更为激烈。网络技术成为企业发展的动力,使企业的生产经营活动国际化,成为现代机械制造技术的国际化发展的重要技术支持。现代机械制造技术全球化发展的第二个技术支持是机械制造的标准化与集成化。异地制造是实现机械制造全球化发展的重要因素,要实现机械制造技术的异地制造必须实现产品信息、产品功能、生产过程集成化。标准化是集成化的基础,同时也是集成化的关键,只有实现了机械制造的标准化才可能实现全球化。 (3)绿色化。近年来,随着环保理念日益深入人心,现代机械制造也面临着环境保护这一崭新的课题。现代机械制造技术需要考虑到工业生产的环境效益,实现生产过程的绿色化。要实现生产过程的绿色化,必须在生产过程中贯彻环保理念,实现绿色设计、绿色设备、绿色材料、绿色工艺和绿色包装。同时,现代机械制造业的生产管理也要绿色化,这样才能够最大限度地降低现代机械制造工业对环境造成的危害,提高能源和原材料的利用效率。如何充分利用资源,实现生产过程的绿色化是现代机械制造业面临的重大课题。只有发展绿色制造技术才能够促进人类社会的可持续发展,为子孙后代谋福祉。绿色制造技术主要包括以下3个方面:①精密成形技术。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑成形、精密焊接和切割等方面。②无切削液加工。在现代机械制造技术中,无切削液加工可以简化机械加工工艺,建设生产成本,并能够解决废液排放和回收等问题。③快速成形技术。RPM(快速原型零件制造技术)能够运用添加和累计的原理,对传统加工技术是一个重大的突破。通过上述技术的运用,能够提高能源和原材料的利用效率,同时也能够降低制造成本,实现生产过程的绿色化。 3结语 我国目前正处于经济发展的关键时期,提高现代机械技术水平能够促进我国制造业的发展,加快经济的发展速度。在发展的过程中,要认识到我国与国外发达国家的差距,积极引进与研发先进的机械制造技术,充分认识到现代机械制造技术发展的全球化和虚拟化特点,优化制造工艺,并利用网络技术和集成化、标准化技术实现生产经营的国际化。同时,要充分利用资源,减少对环境的危害,发展绿色制造技术。 机械制造技术论文:机械制造技术发展 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 四、虚拟化 “虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 五、绿色制造技术的应用及绿色设计 若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。 (2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外着名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。 (3)适用于环境友好的材料方面:世界上着名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。 (4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。 六、清洁化 清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和 环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。 综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 机械制造技术论文:自动化技术在机械制造的发展趋势 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济 各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装 料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化 技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:关于技术和机械制造的抒情形式 情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择 了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。技术与机械制造的抒情形式,语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 机械制造技术论文:技术与机械制造的抒情形式 抒情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 2 20世纪新诗的诞生是中国文学史的一个议论纷纷的话题。迄今为止,新诗的成就与缺陷一言难尽;我仅仅想从一个事实开始--新诗毁弃了古典诗词的格律。无论是对于抒情诗的形式演变史还是围绕诗的艺术社会学,这个事实的后果都是意味深长的。 显然,新诗的诞生是世纪之初白话文运动的组成部分之一。人们可以说,新诗与白话文运动的主旨是一致的。让诗重返民众,让诗回归引车卖浆之徒中间,这是倡导新诗的一个首要目的。摧毁佶屈聱牙的句子,恢复清新质朴的文风,这同样是新诗的旗帜。胡适在《谈新诗》之中说:形式上的束缚,使精神不能自由发展,使良好的内容不能充分表现。若想有一种新内容和新精神,不能不先打破那些束缚精神的枷锁镣铐。因此,中国近年的新诗运动可算得是一种’诗体的大解放’。因为有了这一层诗体的解放,所以丰富的材料,精密的观察,高深的理想,复杂的感情,方才能跑到诗里去。五七言八句的律诗决不能容丰富的材料,二十八字的绝句决不能写精密的观察,长 短一定的七言五言决不能委婉达出高深的理想与复杂的感情。(6)从二三十年代的文艺大众化到四十年代的工农兵方向,拒绝和打击精神贵族始终是新诗念兹在兹的主题。然而,不无讽刺意味的是,20世纪之末的新诗还是收缩到一个极为狭小的区域之内。尽管诗人时常为自己制造某种君临天下的骄傲--诗依然被形容为文学的皇冠;但是,这一切越来越像一个自我安慰式的夸张。一方面,人们对于诗日益冷漠,读诗的人日益稀少;另一方面,许多诗正在变为一种怪异的语言织体,或者一种无解的谜语。必须说明,上述的形容并没有隐含贬斥新诗的意味--新诗的现状包含了众多复杂的历史原因,同时,新诗的现状仍然潜藏了强烈的反抗主题;我想指出的仅仅是这一点:新诗与大众相互离异的原因是否与格律的丧失有关? 五十年代之后,对于新诗的非议不绝于耳。相对于传统的古典诗词,新诗似乎缺乏诗味;相对于市井或者田间的大众,新诗又过于深奥--新诗的魅力甚至远远不如地方戏曲。曾经以诗人和革命领袖的双重身分提出一个救助的方案:在民歌与古典诗词的基础之上发展新诗。没有对这个方案进行详细的解释,但是,人们可以发现,民歌与古典诗词的共同之处即是--可诵可咏。很大程度上,音乐是聚集大众的有力形式。许多人或许还记得一个有趣的事例:语录歌。不论这个事件的动机如何,谱曲之后的语录口口相传--这些抽象的论述因为乐曲而嵌入人们的记忆。五六十年代,一批适于朗诵的政治抒情诗试图建立某种新型的音律;但是,这批诗的宏大政治主题以及登高而呼的广场效果均已破产。这种大型形式以及汹涌的激情多半被目为一种浮夸的姿态而遭到抛弃。 七十年代末期至八十年代的中国新诗--起初被命名为朦胧诗--并没有对音律问题予以足够的关注。这一批诗的焦点集中于象征性意象与语义的探索。意象的迭加、共置及其张力以及语言的多义、矛盾、暧昧无不得到诗人的精心考虑。许多时候,诗人试图发现种种隐秘的语言可能以及因此而显现的精神可能。然而,这种诗是看的,而不是听的;这种诗的文本意义远远超出了音乐意义。八十年代后期至九十年代,一批校园诗人提出了口语与日常两个范畴抗拒朦胧诗的艰涩。这与其说是返回大众,不如说折向了一种玩世不恭美学风格--这种美学风格拥有另一批哲学传统。这种口语与日常和大众对于诗的期待相距遥远。总之,20世纪后期的新诗仅仅活跃于精英圈子之中。无论是朦胧诗还是口语派,这些美学分歧均是精英圈子的内部话题。 我愿意重复一个结论:这里的精英圈子不是一个天生的贬义词;或者说,臧否世纪之末的中国新诗不是我的兴趣所在。我所企图引申出的一个事实是:世纪之末的中国新诗已经无力承担大众的抒情形式。对于文学说来,这种抒情形式空缺。 3 大约是八十年代初期,盒式磁带、日本的三洋牌录音机和邓丽君的歌曲共同侵入了中国社会。磁带和录音机产生的话题是海外的电器水准和走私问题,邓丽君的歌曲引出的概念是气声和靡靡之音。没有多少人预见到,一种新型的抒情形式正在电子技术的协助之下悄悄地完成。文化生产掀开了新的一页。音乐工业--这是两个相距遥远的概念奇异地联合--暗示了这种文化生产的可观效率。无论如何评价这种现象, 特别是--无论诗人如何表示不屑,人们都该承认,流行歌曲已经全面占据了抒情诗空出的位置。诗依然门可罗雀,流行歌曲却如火如荼。诗人依然一只笔、一张纸,冥思苦吟,他们的心血之作印刷之后在纸张的世界小范围地传颂;相形之下,流行歌手拥有现代的生产方式。他们在设备精良的录音棚里一句一句地录音;经过机械复制、外表包装和声势浩大的广告宣传,磁带和激光唱片进入大大小小的商店,吸引住无数歌迷。后者显然表明了电子技术、机械和市场联手之后的不凡能量,同时也证明了音乐的抒情意义。现今,一些著名的歌手已经篡夺了诗人的声望而成为社会的偶象。谁还会为北岛、舒婷或者另一些诗人发狂呢?人们千方百计地得到的是张学友、罗大佑或者那英、田震的签名。的确,现今人们的引经据典不再摘引唐诗宋词,流行歌词的引用率大幅度上升。潇洒走一回、一张旧船票、心太软、爱拼才会赢、把根留住--诸如此类的歌词朗朗上口。这是一个文化转折的标志。 当然,从抒情诗到流行歌,文化的转折背后潜藏了一个生活方式的转折。对于六七十年代出生的一代说来,录音机、磁带、激光唱片已是日常之物。一副耳机,一个别在腰上的小型录音机,这是他们形象的组成部分。拥有某些歌手的磁带是与名牌T恤衫、跑车、耐克鞋相辅相成的生活用品。这时,享受流行歌曲是一种不可或缺的时髦。这是一代人的文化标记。这一代人不会继续将内心寄寓在寒蝉凄切,对长亭晚,骤雨初歇或者卑鄙是卑鄙者的通行证,高尚是高尚者的墓志铭这样的句子之中,他们宁可唱《驿动的心》或者《我是一只来自北方的狼》抒发心中的愁绪与豪情。无论是失恋、乡愁、怀念还是祈愿、友谊、感叹,流行歌曲已经将词与曲融为一体;词的浅显与曲的单纯恰如其分地喻示了他们的心情。无疑,这里的曲包含了歌手的嗓声。磁性的,明亮的,沙哑的,绵软的,不同的嗓音形成的声音形象--其中相当程度地包含性的魅力,例如,人们完全可以听出男性的诱惑或者女性的柔媚--远比诗人制造的文字形象更富于感性。由于机械、歌手的感性效果和磁带发行商的有效操作,这种新型的抒情形式终于将诗抛到了边缘。我曾经在《隐蔽的成规》之中如此描述二者的交替: 多数流行歌曲歌词平庸,主题浮浅,但是,它们势不可挡地掠走了大部分诗的潜在读者,无可置疑地占有休闲和娱乐行业的绝大多数股份。这与其说是流行歌曲的语言胜利,不如说是流行歌曲传播媒介的胜利。诗拘囿于诗人写作、出版物与读者的传统循环,这是诗的圈子。相对地说,流行歌曲具有远为强大的发行网络。经过音乐合成,流行歌曲进入了电子媒介系统。目前,文字出版物的传播功能、动用的资金以及回收的利润无法与电子媒介系统相提并论。考虑到巨大的投资与相应的回报率,电子媒介系统的运作更大程度地植根于市场体系。从主创人员的经济报酬、歌手的包装到作品的广告宣传、演唱形式,流行歌曲的声势和复盖率是诗所不可比拟的。无论是批量生产、产品宣传、传播手段还是赢利数额,流行歌曲与诗分别属于不同的类型。如果说前者拥有了工业社会的机械生产能力并且成为市场的宠儿,那么,后者更像是即将过时的手工业产品,精致而又乏人问津。的确,流行歌曲因为市场体系的中介而有机地纳入以经济为主导的国家发展模式;相对地说,诗恰恰在这里脱钩了。(7) 相对于诗的文字形象,歌的激动人心在于--这是一种直面相向的艺术。通常,歌手与听众共处于同一时空现场;他们的嗓声和旋律即刻主宰着听众的情绪。这是一种取消了中介物的交流与共振,歌手与听众之间的波动幅度在互动之中愈演愈烈。从环绕篝火的咏唱到广场上的音乐集会,统一的时间和空间保证了歌唱的艺术社会学。即使是华丽的现代大剧院,这种形式依然不变。然而,录音机、磁带、激光唱片的出现肢解了广场上的音乐集会。歌手周围的听众已经解散,可是,高保真的机械仍然维持了听众与歌手直面相向的现场感。听众可以根据自己的意愿选择听歌的时间和空间--可以在寓所里,汽车里,或者在步行的时候;他还可以戴上耳机,没有任何干扰地独享某一个歌手。人们必须承认,电子技术重新设计了艺术。机械制造了现场感与个人化的奇妙平衡之后,流行歌曲得到了最大面积的传播。这时,多数人已经没有必要聚精汇神地注视攀援在语言巅峰的诗人了,明丽流畅的歌声构成了标准化的抒情模式。 然而,如同一些人已经察觉的那样,电子技术制造 的抒情恰恰在现场感与个人化表象的背后阉割了此刻与个性。磁带里播放的是录音棚之中合成的、并且由机械大量复制的歌声;这里没有即兴的灵感,没有此时此地的血肉与神经。歌声的节奏、高低以及情绪的饱满程度不会因为听众置身的真正现场而产生任何改变。即使录音带里的歌咙如痴如醉,这仅仅是机械对于人的应付。如果人们抱怨纸张上的诗没有此刻的滚烫和悲恸,那么,机械规定的抒情情境又能好到哪里去呢? 相对于诗所流传的精英圈子,流行歌终于拥有了抒情大众。然而,这个大众已经不能形象地想象为广场之上的汹涌人流;这个大众仍然匿名地分散于社会的各个角落,他们仅仅是由于市场和机械的组织而成为大众。换言之,这个大众不是一个抽象的主体,也不是一批直面相向地汇聚起来的芸芸众生,这个大众的形成象征了型号相近的电子机械产品与跨地区市场产生的社会组织能力--这个大众是电子技术、机械与市场共同开发出来的。这时,大众无宁说是消费体系的一个组成部分。显然,这个大众的分布范围极大地超出了歌手的真实嗓声所能复盖的区域。如果人们意识到,这个大众可能是跨民族、跨国界的,那么,人们就会意识到电子技术、机械与市场的社会动员能量。 这个意义上,流行歌曲不仅是一种抒情,同时还是一种消费--一种电子技术和机械组织的消费。然而,如果人们将这种消费想象为纯粹的自由交易,那就错了。无论是电子技术和机械的先进与否还是市场开拓的成功与否,无论是民族、国家的边界还是种族、性别、经济利益、文化圈所制造的意识形态,这些因素都将共同加入流行歌曲的消费,制造种种权力、主宰、压抑或者边缘、反抗、哗变。为什么是麦当娜、杰克逊或者毛宁、张惠妹而不是别的歌手?决定这一切的绝不仅仅是音乐美学。从文化资本的权势、技术优势与文化控制的关系到后殖民时代的文化入侵,这些故事或隐或显地藏身于音乐美学背后,甚至成为主导因素。的确,抒情意味的是一种自然流露;但是,种种权力的介入正在重塑人们的自然流露方式;最为成功的介入恰恰是隐去了外在形式而将权力意志改造为自然流露。 许多人毫无戒意地接受了电子技术、机械和市场制造的抒情形式,并且认定这是一种个性。然而,这种伪个性正在催生一大批标准化的抒情模式。因此,一位音乐评论家多少有些夸张地描述了流行音乐正在制作的同质文化: 流行是什么?流行是一股世界性的整合力量。刮过之处即宣告占领、宣告同化。同样地,流行音乐是一种世界艺术。我们不要为某位艺术家是美国人或中国人所迷,在这个领域里,国家和民族概念已经悄悄地被置换了。节奏布鲁斯不是什么美国音乐,中国摇滚也不是什么中国音乐,不管你乐不乐意承认,世界各地的流行音乐,都是同一个一体化的音乐。 说流行音乐是一种世界艺术,还有另外一层涵义:关于流行音乐的听众,恰当地说不是中国人或美国人,一针见血的说法应该是世界人。它所暗示的,是一批世界子民的出现:新人类,新新人类,X一代、N一代、酷一代,网虫、歌迷、新潮消费者……不管生活在中国或美国,这些新人群具有相近的生活内容:听一样的歌,看一样的电影,玩一样的时尚,上网、泡吧、蹦迪、追星,吃麦当劳或肯德基;或者还有一些人,更有着彼此相似的工作内容,比如都在外资企业、星级酒店、外贸单位、跨国集团工作,其知识、文化、环境、管理,有着同样的国际化背景。而在说到城市时尚时,即使不一样的国家消费不一样的文化产品(如中国人听的是张惠妹,不是麦当娜),这不一样里也有着一样的最新世界潮流的骨血。(8) 或许,现在人们可以集中地考察一下,某种电子机械设备如何在新型的抒情形式之下将个性表现、欲望、商业、时尚消费、娱乐奇特地绞在一起,以至于风靡一时--这里,我指的是的卡拉OK。 4 现今看来,人们具有充分的理由将卡拉OK形容为一种了不起的机器。卡拉OK源于日本,不久之后即侵入到台湾、香港、南韩和中国大陆等地。麦克风,音箱,伴奏机,电视机--一个如此简单的机械设备竟然风行于如此之多的国家和地区,这的确令人惊奇。卡拉OK是一种典型的户内运动;歌厅,包厢是通常的演唱场所,另一些时候,卡拉OK还会成为家庭内部的自娱自乐。 可以毫不夸张地说,这种机器的首要意义是发现了人们的歌唱欲望。如果没有卡拉OK的怂恿,多数人并不清楚自己竟然如此地企盼一展歌喉。唱是一种巨大的快感。这种形式与抒怀言志之间的关系埋没已久。引吭高歌的古老激情隐藏于内心深部,一如坚冰之下的潜流。自从歌唱由一种原始的抒情方式转变为职业演技之后,歌唱渐渐地被视为舞台上的正式表演。除了少数民族或者一些偏远地区,文化习俗的训练已经使多数人不习惯于当庭纵声高唱。他们温文尔雅,谦恭礼让,率性而歌不啻于一种失态。另一方面,相对于众多职业歌手的宛转歌喉,他们的嗓音显得干涩、粗野、未经训化,令人自惭形秽。现在,卡拉OK终于突破了这种文化僵局;歌唱重新回到了大众的日常生活之间。流行歌曲倾倒了大众之后,卡拉OK进而将抒情形式从听转向了唱,这的确是一个重要的转折。表现自我--这个源于某些激进诗人的口号因为卡拉OK而意外地突然实现了。 卡拉OK如何有效地掩盖生疏的歌唱技巧可能产生的窘迫?机械的伴奏可以为所有的嗓门保驾护航。经过卡拉OK的伴奏机处理,歌曲的节奏简化了。如果说清唱是一种图穷匕首见的考验,那么,卡拉OK有助于人们顺利地跟随节拍,即使出现某些走调也不至于倾斜过度。麦克风轻易地放大了未经训练的嗓音,改装过的嗓音浑厚、悠扬、富于穿透力。如果人们遗忘了歌词,电视屏幕会及时地予以提示。如果某些人因为突如其来的怀旧之情而企图唱一曲过时已久的老歌,电子点歌系统决不会让人失望。总之,卡拉OK自动地清除了一切障碍而将歌唱变为一种机器对于歌手的伺候。机器将歌唱从职业歌手那里夺回,五音不全的人也拥有了上台表演的勇气和机会。至少在某一方面,理论家有理由把这种状况形容为文化民主。机器协助人们意外地发现自己的音乐天赋,这是一种令人快慰的经验。卡拉OK如此彻底地调动了人们演唱的积极性,以至于许多人常常固执地把麦克风握在自己的手中而不愿意转让给他人。当然,这时的人们不会意识到,这是电子技术和机械性能规定的抒情,技术和机械才是歌唱之中的真正主角。 一个虚幻的强大主体就这样建立起来了。由于电子机械设备的衬托,人们明确地感了自己的优美和宏亮。这甚至不必经过某种想象性的转换,机械直接地改善和扩充了人们的身体器官。人们将机械当成自己的一部分能力之后,艺术终于变得容易了。这无疑隐含了某种成功之感。卡拉OK的演唱形式再度从外部巩固了这种成功之感。多数人没有机会手执麦克风登台接受他人的仰视,卡拉OK同时赋予了歌唱者的中心位置。这时,人们渐渐明白这一套机械设备为什么深得宠爱了。 卡拉OK一方面完成了主体幻象,另一方面却紧密地织入消费之网。换一句话说,消费恰是完成主体幻象的具体步骤。通常,配备了卡拉OK歌舞厅是酒店的依附部分。这是宴会之后的娱乐场所,或者是寂寞旅人的消遣之地。当然,也有不少顾客直奔卡拉OK歌舞厅。卡拉OK往往设于包厢之内,包厢之内同时还备有茶水、饮料、果盘以及各种小点心。这种世俗的气氛当然只适合流行歌曲--这里的音乐早就与身著晚礼服的指挥家以及辉煌的大型交响乐分道扬镳了。卡拉OK的包厢是封闭型的,时常形成某种私密的气息;因此,某些卡拉OK包厢同时是色情活动的空间。许多人来到卡拉OK包厢仅仅是为了放松情绪,另一些人相约到卡拉OK包厢来谈生意--这时的卡拉OK包厢如同传统的茶馆。还有一些卡拉OK设在歌舞厅的大堂,大堂的演唱具有更多的表演气氛。这时,众多顾客的演唱不知不觉地产生了某种竞争的意味。歌舞厅大堂里的演唱有时与另一些顾客的跳舞相伴;但这种舞蹈仅仅是依 据流行歌曲的节拍而与歌曲的内在情绪无关。总之,卡拉OK更像是一种轻音乐形式之下的快乐聚会;这种联欢背后的抒情意味已经十分程式化了。卡拉OK周围的消费活动正在将抒情艺术改造为一种无伤大雅的娱乐。因为某一首风格忧伤的歌曲而悲哀,或者由于某一段情意绵绵的对唱而心猿意马,这都是愚蠢的表现--这里的抒情已经空洞化了。 那些徘徊在语言巅峰的诗人发掘到了什么?一个美妙的词汇闪电般地从意识之中掠过,诗人疾速地捕获这个词汇;于是,一个遥远的可能突然实现,新的天空打开了。这是诗人陶醉的极乐之境,以至于他们甚至不想回头看一看他们是否还有追随者。相形之下,流行歌曲多半是一种现有心情的收集;一种没有新意的感喟与幽然倾诉。但是,后者是在机械设备的强力伴奏之下唱出来的,计算机程序编就的节奏规约了人们的内心起伏。无形之间,人们的抒情如同受制于统一的口令。就在诗人们殚精竭虑地摆脱雷同、向往独异的时候,卡拉OK已经在电子技术与机械的协助之下建立了风格相仿的抒情帝国。 5 MTV--Music Television的缩写--是一种新兴而迷人的艺术类别。MTV显现于电视屏幕,时常是诗、歌、舞三位一体的。电视的喇叭之中播放着歌声和乐曲,歌词打在电视屏幕的下沿,屏幕的中央是种种影像片断的跳跃性地闪现--这即是MTV的经典形式。这似乎是在一个新的技术条件之下重新回到了诗、歌、舞同源的的环境,然而,这已经不是言之不足故嗟叹之,嗟叹之不足故永歌之,永歌之不足,不知手之舞之,足之蹈之也的情不自禁了。导演恰恰是借助新的技术条件精心地构思了言、歌、舞三者的崭新关系。MTV的诗、歌、舞三者共同形成的是一种似真似幻的梦境,一种镜花水月式的飘渺与奇观异景的结合。因此,MTV的抒情形式既源远流长,同时又寓含了电子时代的风格。这个意义上,MTV迅速地成为时代的宠儿。正如劳伦斯·格罗斯伯格发现的那样,MTV承担了许多不同寻常的功能:它不仅销售广告产品而且也销售生活方式和消费倾向;它不仅销售唱片而且也销售录像;它销售形象和经过包装的趣味;它也销售观众。(9) 一些资深的古典音乐信徒时常不失时机地表示了对于MTV的不屑。他们心目之中,音乐必须置于诗、歌、舞的核心;同时,无标题音乐才是纯粹的艺术。因此,他们认为MTV笨拙地以歌词和影像注释音乐,这是黔驴技穷的表现。音乐的境界必须仅仅是听--人们在听之中辩识一系列音响的高低、组合、旋律、均衡、对称以及实现这一切的技巧。试图在一系列音响之中找到模仿的现实原型--诸如鸟鸣,风声,水声,战场上的呐喊,如此等等--是一种相对低级的品味。 如今人们有理由说,这种观点多少忽略了一个事实:电子技术正在为多种传播媒介的联合提供前所未有的可能。这个事实不仅对于传统的音乐准则提出了挑战,同时,这个事实还改写了音乐与其他艺术类别的关系,改写了艺术进入社会循环的轨迹,改写了抒情作品--无论是诗的意义上还是音乐的意义上--的销售记录。这个意义上,传统的蔑视可能错过某些重要的文化动向。这里,我企图从三重不同的视野分别考察MTV的某些特征。 首先,我想提到的是MTV之中身体影像的意义。无疑,MTV之中的影像形形色色;例如残墙,断桥,老屋,摩天大楼,车水马龙的立交桥,大雨瓢泼之下的湖面,天空的云絮,如此等等。尽管如此,许多MTV之中的核心影像还是人物--通常是一个正在唱歌的俊俏的年轻歌手。他或者她或歌或舞的同时摆出种种姿态、造型表示肢体语汇。哀愁的眼神,娇媚的轻笑,似嗔似怨的表情,雾霭之中飘移的身姿,拥膝而坐的无望等待,月色溶溶之中孤独的背影,这些均是身体表述的诱人涵义。不可否认,许多MTV之中的身体影像程度不同地寓含了性的诱惑。某些女性歌手服装暴露,她们的舞姿和表情包含了大胆的挑逗。这有效地弥补了流行歌曲的平庸歌词,增添了某种文辞之外的表意体系。多数MTV作品之中,人物影像即是著名的歌手本人。一组组精美的特写镜头不仅显示了这些明星英俊艳丽的容貌,同时,身体形象的显现还使抽象的明星崇拜开始转向某些暧昧的浪漫想象。不言而喻,身体影像产生的效果是MTV制作者的预定意图。性的意味是许多MTV投合消费者的诱饵。这时,MTV之中的身体影像--特别是明星们的身体影像--是一个价格不菲的商品。 其次,我试图在后现代的语境之中谈论MTV。通常,MTV之中的影像片断是零散的,跳跃的,无中心的。这多少令人联想到后现代社会的文化经验。不少理论家的共同承认,后现代文化是无历史的,无常规的,整个社会的表意链条已经崩溃。因此,碎片化是后现代文化的典型特征--这些碎片的背后没有一个结构性的整体。如果说,环环相随的电视连续剧象征的是一种封闭的稳定空间,那么,MTV的无序拼贴象征了后现代纷乱。许多MTV保持了都市的视点:冷漠的门,半开半合的窗,滑动的电梯,熙熙攘攘的地铁站,一台跳动的闹钟,酒吧里的电话,玻璃背后一张模糊的脸庞,如此等等。然而,都市本身即是后现代文化的一个重要标本。一个影像滑向另一个影像,一个片断跳到另一个片断,这里不存在有力的逻辑推移,人们甚至可以将MTV形容为精神分裂者的语言。不论这些MTV的局部制作得如何精致,它们的整体时常流露了无力之感。这里没有一个强烈的主题照亮始终。劳伦斯·格罗斯伯格看来,后现代毁弃了种种宏大的意义之后,MTV是脱离特定意义或者价值观念的一种空洞的情绪增强物。(10)当然,在另一个意义上,这恰恰打开了传统表意体系的枷锁,另一些曾经被传统意义或者价值观念遮蔽的内涵开始显现,这即是我所要说的第三-- 第三,我想提到的是MTV对于影像表意系统的意义。历史上,影像表意系统是伴随电影的拍摄而成熟的。影像的表意探索很大程度地集中于影像的叙事。用结构主义的术语说,影像的表意系统时常遭受横向组合所制约。MTV解除了横向组合的叙事逻辑,于是,影像拍摄的距离、角度以及影像之间的彼此衔接无不呈现了崭新的可能。人们可以从一些MTV作品之中看到种种超出了叙事意义的奇特镜头,例如某一个角度的脸庞,反复闪回的某种造型,一些日常用具的超常特写,焦点模糊的屋内景象,等等。这些镜头及其特殊的剪辑制造了种种闪烁不定的意义,传统的影像解读预期被击破了。这种表意系统令人联想到了诗--的确,MTV的表意是影像的纵向组合。MTV的影像之间的链条不是故事逻辑,而是旋律与象征。这无异于在影像符号的意义上回到了经典的抒情形式。如同精粹的诗是语言结晶一样,MTV也可能--或者正在--演变为影像符号的诗。在我看来,这是MTV最富有潜能的方面。 机械制造技术论文:机械制造技术发展特色探究 机械制造技术的特点 在20世纪70年代以前,产品生产出来的工序以及技术都还是相对比较简单的,比如刚上市的一个新产品,它需要面对的问题就是怎样有效的提高自己的生产率,因为,在它上市之后,就会立刻出现跟它功能相同的产品。而这种时候,能够有效的提高生产率,就可以抢先提高自己的竞争力;而到了20世纪80年代以后,机械制造业要想赢得市场的竞争,单单靠提高生产率是不够的,还需要把三个矛盾有机的结合在一起,让它们在某种程度上得到统一。而这三个矛盾就是时间、成本以及质量。 机械制造领域经典精度理论与现代精度理论特点比较 动态测量在测试技术领域占有重要地位,但跟静态精度理论相比,动态测量精度理论的研究由于起步较晚,难度较大,复杂程度更高,因此其理论体系尚不完善,许多问题还处于探索阶段。PDM能提供CAD系统进行设计活动必需的技术文件及其管理。一般市场上CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自已的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括数据技术标准与技术规范、基础技术资料等。 我国机械制造技术的发展趋势 无论是国际还是国内的市场,竞争都是随着发展越来越激烈了。比如机械制造业,国内外已经有很多的企业,甚至是知名度和各方面素质都很高的企业,在这种无情的竞争中,都纷纷的失败,有的被兼并,甚至有的是宣布破产倒闭。另外,网络通讯技术的发展,也同样在带来了巨大商机的同时带来了更大的竞争漩涡,企业与企业之间既是敌对的竞争关系,又是同盟的合作关系。一时间,市场经济好不热闹,热闹到混乱的局面。国内市场和国际市场竞争的激烈化,使得不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,也不得不快速地扩展新市场。但市场激烈的竞争也成为了全球化机械制造业发展的动力,只有不断进步,才能获得更强的生命力,所以我国的机械制造技术不仅仅是要面对国内发展,更要将眼光看得远一点,朝着国际的方向的发展,要清楚地认识到国际的市场才是最终的市场,虽然会困难重重,但实行机械制造技术全球化才是机械制造技术的终极目的。 网络世界的迅速发展以及普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的改革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等等程序,都可以异地或跨越国界的进行。除此之外,网络通讯技术的快速发展,也加速了技术信息的交流,加强了产品开发的合作和经营管理,可以说网络化推动着企业向既竞争又合作的方向去发展,企业与企业之间完全可以驾驭这种矛盾的关系,可以相互竞争,更可以相互合作。可以说全球化机械制造的第一个技术基础,就是要迅速网络化,只有网络通讯技术才能使得机械制造技术的全球化得以实现,而只有实现了全球化,才能够在激烈的国内外竞争漩涡中站稳脚跟。所谓的虚拟技术,就是在机械制造过程中面向产品的生产过程的相关模拟以及检验。通过这种虚拟化的方法进行检验,检验产品的可加工性、加工方法以及工艺的合理性,这样就可以采用最低的成本进行优化产品的制造工艺,从而保证了产品的质量和生产周期,减少了成本,就等于带来了利润。虚拟化的核心是计算机仿真,是通过仿真的软件来模拟真实系统的,用以保证产品的设计和产品工艺可行性,有效地避免和发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,把成本真正地降到最低。 自动化。自动化,属于一个动态的概念。目前,自动化的研究主要表现在机械制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等等方面。这样一来,就能简化机械制造的不必要麻烦,也节省了相应的成本,从某一角度来看,是为企业的发展提供了良好发展平台,也是促进企业市场竞争力提高的。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。绿色机械制造,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。社会是在不断的快速发展,而在社会快速发展的同时,我们赖以生存的地球的生态环境也开始出了问题,近年来,对于环保的问题呼声非常高,而采用绿色机械制造能够最大限度地减少机械制造对环境的负面影响,这样一来,原材料和能源的利用效率就达到最高,可以说既保证了社会的发展也保护了环境。 总结 机械制造技术,不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点问题。而我国正处于社会经济发展的重要时期,机械制造技术又刚好是我们的薄弱环节,为了跟上发展先进机械制造技术的脚步,我们应该把机械制造放在战略的优先地位,并给予足够的力度支持实施。只有这样,才能尽快地缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中站住脚跟。(本文作者:刘辉 单位:江西煤田地质局二二六地质队) 机械制造技术论文:机械制造工艺和精密加工技术的应用 在社会经济当中,机械制造起着支柱性作用,决定着工业生产、人们生活等诸多方面的发展水平。近些年来,我国机械制造行业发展迅猛,在机械制造工艺与精密加工技术水平方面有了长足进步,对社会经济发展起到了一定促进作用。因此,加强现代机械制造工艺与精密加工技术的研究,将其更好地运用于实际当中,有着重要的现实意义。 1现代机械制造工艺与精密加工技术的特点概述 1.1关联密切的特点 从技术层面来说,现代机械制造工艺与精密加工技术之间存在密切的联系,这种联系体现在许多方面,包括调研与开发产品、产品制造的工艺流程以及产品的加工制造与销售等,贯穿了整个产品制造的过程。在这种密切关联的特点之下,任何一个方面出现问题,都会对产品产生极大的影响,降低产品的性能和质量,因此,在机械设计与制造时,需要充分认识到制造工艺与精密加工的关联性,考虑彼此间的相互影响,提高机械产品的可靠性[1]。 1.2成系统性的特点 在现代机械产品当中,传统的粗加工、技术含量低的产品已经被市场所淘汰,价值不断降低,高精度、高科技的机械产品是现代机械行业的主流产品。现代机械产品优势主要体现在技术含量当中,因此,要想保持机械产品的市场优势,必须加强对产品设计、加工制造等环节技术水平的提升,通过对信息技术、计算机技术、传感技术和自动化技术等先进技术的系统性运用,来提升产品的技术水平,使其保持更强的市场竞争力。 1.3全球化发展特点 在现代经济全球化的环境中,机械产品的竞争已经不再仅仅局限于地区或国家之中,更是一种国际性的竞争,既包括市场的竞争,也包括技术的竞争,在这种白热化的竞争之下,对制造工艺和精密加工技术提出了更高要求,只有保证制造工艺和精密加工技术的先进性,才能使加工制造的机械产品在全球化竞争中赢得一席之地。因此,必须从全球化发展的角度,不断加强对现代机械制造工艺和精密加工技术的投入与研发,提升产品整体的竞争能力,适应全球化发展的需求。 2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用浅析 2.1现代机械制造工艺应用浅析 在现代机械制造工艺中,包括许多方面的内容,比如车、钳、铣和焊等,其中,焊接是应用最为广泛的一种制造工艺,本文就对焊接工艺应用进行浅析: 2.1.1气体保护焊工艺应用 在气体保护焊工艺中,以砌体作为被焊接物体的保护介质,以电弧作为热源,其焊接基本原理为:在焊接过程中,电弧周边会产生气体保护层,该保护层可以有效分隔熔池、电弧与空气,减轻有害气体对焊接造成的不良影响,使电弧的燃烧达到最大程度地利用,提高焊接的质量。在气体保护焊工艺中,应用最为广泛的保护气体是二氧化碳,其优点是容易获取,性价比强,有助于降低机械产品制造的成本[2]。 2.1.2电阻焊工艺应用 电阻焊工艺是分别将电源的正、负极连接到焊接物体上,然后在通电条件下,电流从焊接物中通过时,会引起焊接物接触面与周边发生“店长效应”,进而起到熔化、融合焊接物的效果,实现压力焊接的目标。电阻焊工艺的优点是焊接效率高、焊接效果好、焊接时间短、能够全面机械化操作、噪声或气体污染相对较小等,但也存在一定不足,比如焊接设备投入大、维护成本高以及缺乏有效无损检测手段等。就当前机械加工制造情况而言,电阻焊工艺在一些领域内有着广泛应用,比如家电、汽车和航空航天等。 2.1.3埋弧焊工艺应用 埋弧焊工艺是通过将电弧在焊剂层下燃烧,熔化焊剂层使焊接物与被焊接物连接在一起的一种工艺,根据焊接接入方式的不同,可以分为半自动焊接和自动焊接两种。其中,半自动焊接是通过借助送丝机完成焊丝的送入,然后通过人工将移动电弧送入,增加了人力成本,在现代机械加工制造中应用较少。自动焊接就是指移动电弧和焊丝的送入均通过机械完成,自动完成焊接操作过程,是当前埋弧焊工艺使用的主要方式。以钢筋焊接为例,以电渣压力焊代替半自动埋弧焊后,其生产效率得到提高,焊缝质量更加可靠,且劳动条件也更为良好,半自动埋弧焊被逐渐淘汰也是现代机械制造工艺发展趋势的体现。在埋弧焊工艺使用中,焊剂对焊接质量有着较大的影响,需要做好焊剂的选用;同时,焊剂碱度体现着焊接的应用电流、焊接工艺水平以及钢材级别等技术指标,也需要特别重视焊剂碱度。 2.1.4搅拌摩擦焊工艺应用 搅拌摩擦焊工艺的优点主要是对焊剂、焊丝和焊条以及保护气体等消耗性材料基本没有需求,只要在焊接搅拌头条件下,就可以完成焊接过程,尤其是在铝合金材料的焊接中,在低温焊接条件下,1个焊接搅拌头能够完成800m的焊接要求。搅拌摩擦焊接工艺出现于上世纪90年代初,工艺水平较为成熟,在铁路、船舶、飞机以及车辆等机械制造业中有着广泛应用。 2.1.5螺旋焊工艺应用 螺旋焊工艺需要先连接螺柱与管件或者板件,然后向接触面引入电弧,使的两种物体的接触面熔化在一起,最后在对螺柱进行压力焊接。螺旋焊接有拉弧式和储能式两种,前者主要应用于重工业焊接,后者的熔深小,在薄板焊接方面应用较多。此焊接工艺最大的优点是不会出现漏气漏水等问题,安全性较高,在现代机械制造业中应用也较为普遍。 2.2精密加工技术应用浅析 在现代机械的精密加工技术中,根据其加工方式、特征的不同,可以将其分成多个种类,比如精密切削技术、超精密研磨技术和微细加工技术以及纳米技术等。其中,精密切削技术主要是排除影响机器、工件的各种外界因素,得到符合要求的切削产品,精密切削技术使用的加床要有足够的刚度,且温度上升时也不会出现变形,抗震性能优良,其实现方法有两种,一是提高机床主轴转速,二是通过精密定位、精密控制先进技术的应用[3]。超精密研磨技术主要是为了提高粗糙度限定产品的精密度,此时,传统的研磨、抛光等技术无法满足需求,就必须要借助超精密研磨技术,比如原子级研磨抛光硅片等。 3结语 综上所述,在现代机械制造业中,传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应机械制造业发展的需求,做好现代机械制造工艺和加工技术的研发,将其更好地运用于机械制造当中,对机械制造业的持续、健康发展有着重要意义。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺和精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。 (1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。 (2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 (3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 (1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。 (2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 (3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之,通过以上分析,在机械制造业及工业化发展进程中,现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位,关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度,并不断改进创新该技术,使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 机械制造技术论文:机械制造技术基础课程教学改革的研讨 分析机械制造技术基础课程的教学现状,针对教学中存在的问题和该课程的教学特点,探讨机械制造技术基础的教学改革方法,以期促进机械制造技术基础课程教学质量的提高。 机械制造技术基础是高等本科教育中机械类及近机类专业的一门重要专业基础课程,是一门讲述有关机械产品制造过程的综合性技术课程。在本校的相关专业教学大纲中规定该课程的教学内容由工程材料及成形技术和机械制造技术两大部分构成:工程材料及成形技术部分讲述现代工业常用材料(金属、高聚物、陶瓷、复合材料等)和热加工工艺基础(铸造、锻造、焊接、粉末冶金、热处理等)的相关知识;机械制造技术部分讲述机械加工工艺基础的相关知识。课程的教学目的是通过本课程的学习,要求学生能总体地了解和把握机械制造活动,掌握金属切削过程基本规律和机械加工的基本知识,能合理选择材料、毛坯制备、机械加工方法,具有产品质量、公差与配合的基本知识,初步具有解决生产现场工艺问题,决策制造模式方面的能力。 1 机械制造技术基础的教学现状 机械制造技术基础是一门传统的课程,多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法,教学质量也得到一定的提高和改善,但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点,还存在一些问题。 1.1 教学手段的不正确使用 随着科学技术的发展,许多先进的教学手段进入课堂教学,如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简,化难为易,由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材,提高教学速度和质量。目前,教学过程中存在两种极端情况:一种是有些教师,特别是经验较少的青年教师,在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具,如把所有内容都打进PPT,上课过分依赖PPT,以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥,认为他们的应用会分散学生的注意力,仍然采用传统的教学方式,即讲授+板书,这样一来教学过程显得过分呆板,课堂气氛不活跃,很多抽象的东西如机床的结构、加工过程等使学生难以理解,渐渐失去学习的热情。 1.2 实验与金工实习时间安排不合理,不足以理论联系实践 机械制造技术基础这门课是一门与实践密切相关的专业基础课,材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等,学生必须结合大量实践经验才能更好地理解,很多操作步骤和原理听起来很费解,但只要到车间或现场看一眼就不难明白。已有的教学模式将理论和实践在时空上分离,先将理论全部学完再实践,或先实践完再进行理论学习。缺少工程实践的理论教学,由于学生缺少感性认识而变得十分难解,处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[1]。 1.3 考核方式欠合理 目前机械制造技术基础这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行,如此一来,学生在学习过程中单纯地追求卷面分数,与考试相关的内容就重视,与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课,连书本都不翻,凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来,学生考完这门课后,什么也没学到,什么也没得到。 1.4 教学内容相对陈旧 机械制造技术基础的教学内容主要涉及传统知识的介绍,缺乏先进性和时代感,导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想[2]。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要,仍难以取得较好的教学效果。 针对机械制造技术基础课程教学中存在的问题,为了激发学生对本课程的学习兴趣,提高教学质量,提出教改措施。 2.1 有效地选用灵活多变的教学方法 为了保证课程教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段。例如,讲解一些机床结构、刀具夹具结构等知识时,仅靠教师的理论讲述无法使学生完全理解,通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段,利用实验室的机械装备,可在短时间解决黑板上难讲透的问题[3]。此外,还可以通过交互式、讨论式、研究式和启发式教学方法,营造师生互动的教学环境,增强学生的学习积极性和学习热情[4]。 2.2 充分发挥实践在教学过程中的作用 机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。实践效果对教学质量的好坏起到重要的作用。根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,使学生的参与意识和工程能力大为增强,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能提高解决工程实际问题的能力。 2.3 采用合理考核方式 高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地受迫学习,而是自觉、勤奋、紧张地学习,真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核,从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。 2.4 强化教学内容和专业发展的动态结合 科学技术日新月异,新的机械制造方法不断涌现。要提高学生的学习兴趣,在备课时教师宜结合具体教学内容,及时收集学科最新的发展态势,介绍一些与之相关的最新的材料、成形、制造等方面的相关知识,使学生在感受到现代先进制造技术的同时理解学习传统知识的重要性,增加对这门课的学习兴趣。此外,还可以让学生在课后自己收集感兴趣的前沿科技,培养自学能力。 2.5 加强师资队伍建设 要实现良好的教学目标,过硬的师资队伍是关键。机械制造技术基础的课程性决定了该课程的教师不仅要具有扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理论与生产结合的综合能力。许 多教师,虽然理论知识丰富,但实际生产经验不足,动手操作能力有所欠缺,呈现出“纸上谈兵”的局面。因此,在建设师资队伍过程中,通过合理安排培训内容和时间、参加项目开发等方式,加强他们综合能力的提高[5]。 3 结束语 提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。机械制造技术基础教学应围绕教学目的,针对教学特点,从教学内容、教学模式、教学手段及考核方式等多方面努力实施改革,才能增强教学效果,使学生满足社会对他们的要求。 机械制造技术论文:机械制造中自动化技术的应用 21世纪是知识的世纪,人们对科学技术是第一生产力深信不疑。很多的领域中都有自动化技术的应用,在机械制造业中更是发挥着不可替代的作用,不仅降低生产材料,提高生产效率,还进一步的提高了产品的质量,让国内的机械制造业进一步的发展壮大。在这样的背景下,笔者系统的介绍了在机械制造上自动化技术的运用,并阐述了其发展的趋势。 1自动化与机械自动化技术 对自动化理念来讲是动态的,也就意味着它的发展之路是动态的。过去,人们把用机械代替人工操作称为自动化,在机械代替人工操作的过程中并不需要人工的参与就可以对所有事项进行处理。然而,如今科学技术得到快速的发展,电子技术层出不穷,信息技术也发展到非常先进的地步,人们对自动化也慢慢的改变了认识,有了更深层次的理解:认为通过机械不仅可以代替人工手动工作,在一定程度上还可以发挥人脑的作用。 2自动化技术在机械制造中的具体应用 2.1集成化应用 如今,机械制造领域使用的计算机技术、微电子技术、自动化技术越来越多。很多新的技术在不断地出现,如计算机辅助设计技术、数控加工技术等等。为了实现不同层次的集成制造系统体系的结构,相对方便的办法就是系统对各种技术进行集成。在机械制造中使用自动化技术的主要理论是系统工程理论,在这种理论有效的指导下,再加上信息技术对制造流程的优化,促进适度自动化,再辅以计算机数据库系统和信息网络,让机械制造企业的各种要素和管理活动变成一个整体,让人作为机械制造的中心,让柔性化生产得以实现。集成使用信息化技术,让产品的质量不断地提高,研发新产品的成本也会不断地下降,同时还符合了可持续发挥理论。 2.2柔性自动化的应用 如今,现代机械制造业的发展在不断地深入,在企业的应变能力、快速响应客户需求的能力等问题上提出了更高的要求,那么企业就需要对市场的需求加大研究,同时让技术的更新满足市场的需求,根据外部条件的变化,合理的调整产品的生产结构和生产的种类,那么柔性自动化技术的使用就显得特别重要。所谓的柔性技术就是在生产得到保证的前提下,优化人机界面并不断地对信息管理系统进行完善,让计算机管理可以带来的好处尽可能的发挥出来。在柔性自动化系统里,普通设备和自动化设备会一同出现,在工作的某个环节也可以让人为干预,大大地提高了抗外界变化的能力,让其更加的适应实际的生产情况。不言而喻,生产的产品就会很好的对市场的需求进行满足。不仅如此,柔性制造系统还会和柔性自动加工系统很好的衔接在一起,让生产机械、机械设备、机械制造之间的关系更加的深入,让机械制造自动化水平大大的提高。 2.3智能化应用 在机械制造中把智能化应用于自动化生产中,是智能技术、自动化技术、机械制造技术等相互渗透交织的结果,让综合智能系统的应用技术慢慢的形成,是人类的智力和机械共同构建的一个智能一体化系统。可以把智能活动融入机械制造中。所以,人工智能技术与机械制造技术有效地结合在一起就形成了智能机械制造技术,在制造系统中的各个方面加入人工智能技术,可以实现自动化机械制造过程的监测,对出现的问题进行诊断和预防,并不断地改善该系统。 3自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国经济能否进一步的提升,中华民族伟大复兴的愿望能否实现和机械制造行业的发展有很大的联系。不可否认,当前国内的自动化水平和国外发达国家相比还有较大的差距,因此,更快、更好地发展自动化技术是当务之急,但是我们要杜绝大量引进和盲目复制国外的相关技术。在机械制造中使用自动化技术也有很长一段时间了,国内在这方面还处于初始阶段。但是相信经过一段时间的发展,国内自动化技术在机械制造业中会得到大范围的应用。对机械制造企业来讲,我们要以国家经济发展的需要为导向,让企业的生产满足世界发展的要求和社会生活的需求,对国外的先进技术本着认真、虚心的态度不断的学习和研究,以先进的技术为参考,确保国内机械自动化技术持续健康的发展,以便于为社会创造更大的经济效益,让机械自动化的目标得以全面的实现,让我国机械自动化技术的核心竞争力不断地增强。 4结语 总而言之,随着自动化技术的不断发展,将会越来越广泛的在机械制造业中使用,对中国机械自动化的发展具有很好的促进作用。所以,我们不能盲目的对国外的技术进行吸引,要取其精华、去其糟粕,并建立技术的基础,以较高的目标和要求不断地发展国内的技术,让国内的机械自动化技术快速健康的发展,为我国经济的繁荣再立新功。
混凝土冬季施工论文:浅析混凝土工程冬季施工管理 摘 要:建筑工程施工中,混凝土质量控制是最为关键的,因为混凝土的施工质量关系到整个建筑的整体质量。然而,混凝土施工质量影响因素很多,其中最为关键的是温度,尤其在冬季施工中,混凝土温度控制把握不好,会严重影响混凝土施工质量。文章阐述了建筑工程混凝土冬季施工过程中存在的问题,并提出了优化控制措施。 关键词:混凝土;冬季施工;质量管理 混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料,是构成建筑物主体的重要组成部分。由于混凝土的自身特点,施工环境和温度对其质量的影响较大。混凝土施工与温度有着密不可分的关系,温度是除了混凝土组成材料及配合比之外影响混凝土水化作用速度的最主要的因素,而水泥与水之间的水化作用是最终决定混凝土强度的主要因素之一。温度对混凝土水化作用速度的影响主要表现为:温度越低,水化作用的速度越缓慢。所以说,混凝土冬季施工中,水化作用速度较慢,极易产生各种质量问题,需要采取一系列优化控制策略避免问题的产生。 一、建筑工程混凝土冬季施工质量问题概述 在冬季进行混凝土施工有时是不可避免的,然而此时的混凝土施工因为受到周围环境及温度的影响,要求运用更为复杂的施工工序和技术,一旦不能严格按照施工要求展开势必造成各种质量问题的出现。再者,在冬季进行混凝土施工时所产生的质量问题具有极大地隐蔽性和滞后性,不易发现,各种问题多在春季才能显露出来,给后期问题的解决带来了极大地困难,一旦发现问题必须要进行及时的修补,若问题无法修补解决就必须返工,带来不可估量的经济损失。总的来说,冬季混凝土施工所表现出来的质量问题主要有以下几个方面: (一)混凝土裂缝:混凝土裂缝的产生可能由多种原因引起,钢筋锈蚀引起混凝土体积的扩大,最终造成混凝土箍筋即主筋方向产生大量裂缝;混凝土中水分的移动所带来的压力极易造成混凝土轴向开裂;另外,混凝土配制时水灰比过大,早期混凝土强度低,失水速度过快也会引起混凝土不同程度裂缝的产生。 (二)混凝土结构松散:具有该问题的混凝土在外观上表现为黄色的冰晶状体,敲击声空洞,骨料之间粘滞作用弱,抵抗外界作用能力弱。 (三)混凝土水分转移:混凝土在温度差,压力差及湿度差等多重作用力的作用下,势必造成其中的水分由边缘向中心转移,最终造成内部空隙的产生。 (四)混凝土表面返霜:混凝土表面返霜实际上指的就是混凝土表面的结晶腐蚀,是外加剂在混凝土硬化后渗出混凝土表面,随着混凝土表面水分的蒸发,在表面形成结晶腐蚀,俗称返霜。 (五)混凝土表面起灰:混凝土表面起灰主要是由于混凝土配制时水灰比过大,造成离析及泌水现象严重,最终导致砂浆和骨料分离,骨料外露,表面起灰。 二、混凝土冬季施工质量优化控制措施 混凝土冬季施工质量控制的方法很多,就施工技术而言,根据施工温度不同,常采用调整配合比法以及蓄热法。 (一)调整配合比法。在施工温度为0°C左右时可应用此法控制混凝土施工质量,具体可通过以下几个方面实施:一是合理选择配合料,在配制冬季施工所用混凝土时,为提高混凝土的抗冻性能常选用硅酸盐水泥作为主要材料,这是因为硅酸盐水泥具有水化热大,早期强度高等特点。另外,在选用骨料时宜采用缝隙少且硬度高的骨料,尽量使骨料热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数接近,避免空隙和裂纹等质量问题的产生。二是尽量降低水灰比,混凝土冬季施工要求具有大量的水化热和尽量短的凝固时间,因此必须通过适量增加水泥用量来降低水灰比,减小坍落度,增加水化热,减少达到临界强度的时间,提高混凝土的抗冻性。 是适当使用外加剂,混凝固冬季施工时常使用的外加剂包括早强剂和引气剂等,早强剂主要是为了缩短冬季混凝土施工时的初凝时间,增加混凝土的早期强度,施工中常采用硫酸钠(水泥用量的2%)和M-F复合早强减水剂(水泥用量的5%)作为早强剂,引气剂主要是为了改善拌和物的流动性,增加其粘聚性及保水性,从而提高其抵抗混凝土内部压力的能力,提高冬季混凝土施工质量。 (二)蓄热法 。在施工温度为-10°C左右时可应用此法控制混凝土施工质量,具体可通过以下步骤实施:使用蒸汽对混凝土拌合物如水,砂,石等进行加热,以保证混凝土在搅拌,运输机浇筑后仍具有足够的热量,加快水泥水化放热速度,提高混凝土抗冻能力。一般优先采用加热水的方法,但水温不宜超过60°C,防止水泥假凝,如通过加热水的方法仍不能达到拌合物出口温度的要求,则需对骨料进行加热,提高温度。该方法具有操作简单,费用低廉等优点,但极易产生温度不匀,内部温度较低等现象,必须加以注意,谨慎养护。 三、结论 冬季施工中除了要根据前期制定的工作计划安排工作以外,也要在工作中及时根据环境进行变通,防止出现初期冻害影响工程质量的问题、保证后期强度和耐久性以及确定满足临界强度的最短养护龄期是混凝土冬季施工中解决的最主要问题。实际施工中,要根据结构状况、气温、工期等进行整体考虑,x择合理施工方法进行适用,通过科学分析统筹规划确保施工进度,从而保证混凝土冬季施工的工程质量。 混凝土冬季施工论文:冬季施工大体积混凝土收缩变形机理及裂缝控制分析 【摘要】变电站GIS基础一般均为大体积混凝土,温度应力影响下收缩变形大,表面裂缝难以控制。本文以某变电站500kVGIS基础为例,对GIS基础大体积混凝土收缩变形裂缝机理进行分析,计算GIS基础混凝土内部最大应力,依据计算结果提出在GIS基础内部及表面合理构造配筋,在基础保护层内增配抗裂钢丝网与耐碱玻璃纤维网布等设计措施,并提出易于施工的基础温控技术。现场GIS基础冬季施工有效避免了大体积混凝土表面裂缝的产生,达到了大体积混凝土内实外光的效果,可为以后变电站GIS基础大体积混凝土裂缝控制提供参考。 1 工程概况 龙山500kV变电站位于山东省章丘市绣惠镇,是济南电网的枢纽变电站,为山东500kV电网"十二五"重点建设工程,是山东首批投运的无人值守智能变电站,在电网中起着十分重要的作用。 龙山500kV变电站500kVGIS基础为超长大体积混凝土,平面不规则,外形轮廓尺寸为12.3m×124.7m,厚度为1.95m。混凝土强度等级为C25。 2 设计及施工难点 (1)500kVGIS设备对基础平面允许误差及沉降有较高要求,基础伸缩缝设置与设备水平、垂直伸缩节位置有关,伸缩缝间距过大,不满足规范要求。 (2)GIS基础为大体积混凝土,施工过程中,由于水泥水化热等原因,极易引起混凝土内部温度和温度应力的剧烈变化,从而导致混凝土结构出现裂缝。因此,防止混凝土出现有害温度裂缝是设计和施工的关键工作。 (3)GIS基础施工期间正值冬季,白天温度在3℃左右,晚上温度下降到-7℃,昼夜温差大,对于大体积混凝土浇筑及保温养护难度较大。 3 大体积混凝土GIS基础开裂机理分析 500kVGIS基础混凝土量大,引起混凝土开裂因素较多,施加适当应力可能产生基础内部微裂缝,环境恶劣、结构不合理也会引起基础较大裂缝,极端情况下,会严重影响结构内部完整性。 对500kVGIS基础而言,混凝土干缩和温度应力是引起混凝土开裂的主要原因。混凝土制作过程中,水和水泥发生化学和物理变化使混凝土产生凝结和硬化,混凝土浇筑后由于水泥水化热作用,会经历升温期、降温期和稳定期3个阶段,混凝土体积也会随温度变化而发生热胀冷缩,各部分基础混凝土体积变化收到约束从而产生温度应力,当产生的温度应力大于混凝土抗裂能力时,混凝土就会开裂。 混凝土在冬季施工,产生裂缝的原因还有混凝土内外温差和新浇混凝土的早期受冻,混凝土中自由水受冻形成的冰晶会直接影响混凝土的强度发展及耐久性,混凝土浇筑温度、养护时间与养护方法等因素对混凝土受冻的强度损失有较大影响[1]。 5 冬季大体积混凝土施工抗裂缝措施 控制裂缝的发展是大体积混凝土施工过程中的重要难题,500kVGIS基础截面尺寸大,由荷载引起的裂缝可能性很小。冬季施工时,大体积混凝土释放的水化热受昼夜温差变化和收缩作用,引起混凝土结构裂缝的主要因素是温度和收缩应力[3],可采取以下措施控制裂缝产生: 5.1 设计措施 1)500kVGIS基础采用中低强度标号混凝土,基础上部1.35m采用C25混凝土,底部0.6m采用C25毛石混凝土,毛石含量不大于25%,减少水泥用量,从而降低混凝土浇筑时的水化热。 2)基础混凝土顶面及底面均配双向钢筋网,钢筋采用8,间距150mm。基础顶面如有预埋槽钢,则双向钢筋网遇槽钢处应截断,使保护层厚度不应过大。 3)基础表面外露200mm厚度范围内添加抗裂纤维,纤维断裂强度 1500MPa,长度为18mm,掺量为0.7~0.9kg/m3,基础顶面增设一层耐碱玻璃纤维网布,有效避免基础顶面裂缝产生。 4)500kVGIS基础形状不规则,开洞或阴角处应力集中,往往是裂缝高发部位。本工程在所有GIS基础阴角处距基础表面300mm的深度范围内设置两排12@100斜向抗裂钢筋,单根钢筋长度≥500mm。此外在GIS基础阴角部位的表面周围增设一层1m×1m(长×宽)钢丝网,钢丝网选用12.7mm×12.7mm,丝径0.9mm,钢丝网的保护层厚度为15mm,从而避免阴角等应力集中部位出现裂缝。 5.2 施工措施 1)原材料选择。 混凝土原材料优选中最关键的是在不降低混凝土弹性模量、抗拉抗压强度、抗冻性、耐磨性及抗渗性等力学主要技术指标前提下,有效降低混凝土的绝热温升。 本工程采用低热矿渣水泥或中热硅酸盐水泥代替常规硅酸盐水泥,掺入一定量的粉煤灰以降低放热量。精选砂石骨料,采用骨料的连续级配,提高混凝土的密实性,选用热膨胀系数小和吸水率低的骨料,以减小混凝土的膨胀和收缩变形,严格控制砂石的含泥量。掺加减水剂等外加剂,在保持混凝土坍落度和强度不变的条件下,减少用水量,节约水泥,降低混凝土的绝热温升。 2)控制材料入模温度。 施工中应缩短混凝土运输时间,混凝土运输泵管外包岩棉保温筒进行保温;骨料及钢筋不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质;施工中要控制好混凝土浇筑出机和入模温度,出机温度一般不低于10℃,入模温度一般不低于5℃,温度如过低,则容易造成新浇混疑土冷却过快,使混凝土在很短时间内降至冰点温度,从而影响混凝土早期强度增长。 3)控制混凝土内部温度 大体积混凝土浇筑后将产生较高的水化热温升,使混凝土内表之间存在温度差别,温度差使结构不同部位变形不一致,从而产生温度应力。 温度应力尤其是拉应力容易使混凝土结构产生裂缝,从而降低混凝土结构的耐久性。为防止温度裂缝,必须进行温度控制,尤其在低温天气条件下。基础钢筋安装的同时埋设冷却水管(每层间距1 m)和温度监控的测温仪器,在混凝土浇筑前进行仪器的调试和冷却水管通水试验以检测其完好性;混凝土分层分次浇筑、捣实,浇筑每层厚度为250~300mm,减少水化热总量,确保混凝土质量[4]。 4)加强混凝土成品养护。 冬季混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施,新浇筑的混疑土要做好覆盖保温工作,并经常检查;做好混凝土的测温工作,随时掌握混凝土的内部温度,保证混凝土在初凝期不受冻。基础混凝土收面后先铺设两层薄塑料膜进行保水养护,然后满铺5cm厚防火保温棉毡进行保温,最后外侧满铺1层彩条布防雨、雪及大风。养护期间严格保证了混凝土内外温差小于25℃,混凝土降温速率小于1.5℃/天,表面温度与大气温度之差小于25℃,从而有效避免结构裂缝产生[5]。 6 结论 工程实践表明,严寒冬季大体积混凝土施工,采取合理的控制混凝土裂缝的设计和施工措施,裂缝控制可达到设计要求。经过对大体积混凝土进行温度收缩应力分析计算,在基础底部采用毛石混凝土,顶面增设双向钢筋和耐碱玻璃纤维网布,阴角布置抗裂钢筋和钢丝网,控制混凝土的入模温度和内外温差,最后本工程500kVGIS基础浇筑完成表面未出现任何有害裂缝,混凝土内实外光,观感质量优良,对以后大体积混凝土设计及冬季施工有良好的借鉴作用。 混凝土冬季施工论文:建筑工程混凝土冬季施工常见病害及预防对策 摘要:在冬季进行混凝土施工已经成为当前我国建筑业的普遍现象。由于冬季的气温比较低,混凝土施工很容易出现各种冻害,如何控制冬季混凝土施工的质量一直是困扰建筑界的难题。文章分析了混凝土冬季施工冻害形成的机制,介绍了混凝土冬季施工常见的冻害,给出了几点提高混凝土冬季施工质量的措施。 关键词:建筑工程;冬季施工;混凝土病害;预防措施 建筑工程冬季不施工将严重的妨碍了建设步伐,加长了施工周期,增加了资金和管理成本,延长了投资回收期和降低了规避宏观风险的能力,从而造成了资金周转率的降低和施工费用的大幅增加。因此为满足建筑工程的建设周期,满足工程进度的需要,提高建筑工程成本的经济效益,必须在冬季进行混凝土工程的施工。然而由于过低的温度会造成混凝土现浇构件的早期冻害,极大的降低了工程的安全性和耐久性,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故,因此,有必要对混凝土冬季施工的病害和施工要点进行深入的分析。 1.混凝土冬季施工冻害形成的机制 根据《建筑工程冬期施工规程》JGJl04-97规定,混凝土冬季施工时,当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时,混凝土即进入冬季施工。冬季温度低于0℃时,会对硬化中的混凝土产生一定的影响,减慢水泥的水化速度,严重时可能会停止水泥的水化过程。当气温低至-4℃时,混凝土内的水化水也开始出现结冻,进而导致混凝土的水化作业停止,而一旦混凝土内的水分出现结冻,就会增加混凝土内水分的体积,体积会增加1/9,同时水泥的水化作用也停止进行,在恢复正温养护以后会使水泥浆体的孔隙率比正常凝结的混凝土显著增加,从而使混凝土的各项物理力学性能全面下降。如:抗压强度损失约50%,抗渗等级降低为0,混凝土与钢筋的粘结力也较大幅度降低。因此遭受过冻害的混凝土不仅力学强度降低,而且耐久性能严重劣化。因此,在冬季施工时,一定要加强混凝土的施工与养护措施。 2.凝土冬季施工常见冻害 2.1混凝土表面脱皮 脱皮是因为混凝土温度过低而产生的强度增长缓慢的现象。混凝土的形成主要是依靠水泥的水化作用,由于冬季混凝土施工受到低气温的影响,导致混凝土的强度增长速度变慢,而此时如果不采取相应的保温措施,就会造成混凝土的表面因槭艿轿露缺浠而在混凝土的表面形成麻面,最终导致混凝土表面脱皮。如果这时拆模过早会造成混凝土表面温度急剧下降,进而出现混凝土表面形成麻面,伴随水泥砂浆的粉状脱落。同时如果混凝土的搅拌强度没有达到规定的硬度也会出现表面脱皮的现象。 2.2混凝土裂缝 混凝土冬季施工,混凝土的内部水化热与混凝土的表面温度形成巨大反差,而产生混凝土表面抗拉应力大于混凝土极限抗拉强度,而导致的裂缝。另外,冬季混凝土浇筑后干缩现象严重,产生干缩裂缝。 2.3混凝土受冻 在冬季低温的状态下,混凝土中自由水迅速固化结冰,特别在混凝土初凝的早期,结晶的水会停止水泥的水化作用,同时结冰的水体会出现体积的膨胀,这会在混凝土内部形成裂隙的扩大,进而在微观上破坏了混凝土结构的整体性,造成混凝土各种问题的发生。 3.混凝土冬季施工冻害的预防对策 3.1优化施工组织,编制冬季施工方案 冬季施工开始前,技术人员应认真查阅当地的历史冬季气象资料,了解冬季持续时长、气温变化规律、最高最低气温和最大风雪等方面的情况,并结合近期的天气变化,分析当年的冬季气象情况。根据总体施工组织设计和进度计划,制定冬期施工方案,方案中应包含冬季施工项目、工序的组织、人员机械安排、施工计划、技术措施、安全管理等内容。在冬期施工中,应做到科学合理的制定作业计划,期间可根据实际情况对施工顺序进行调整,对于一些分项工作,应尽量防止早晚施工,同时应加强注意天气情况,以提前做好相关防护措施。 3.2加强混凝土冬季施工的技术与管理工作 做好混凝土配合比控制,严格按照混凝土冬季配合比设计配置混凝土原材料与添加剂,做好水灰比、集料比例、添加剂种类及比例等的控制工作。混凝土的组成材料一定要注重经过加温处理,一般需要将混凝土的稳定控制在35cC以内,并且保证砂砾中不得含有直径大于lcm的冻块,并且要使用热水加热的方法进行混凝土的搅拌,如果使用热水仍然不能达到混凝土施工所要求的稳定,就要考虑对砂石进行加热,以此实现混凝土施工所要求的温度。混凝土拌合物的出罐温度不宜低于10℃,入模温度在任何情况下均不低于50℃。 3.3加强混凝土的养护管理 混凝土浇筑完成后,应及时覆盖保温。混凝土初凝后立即进行养护,起始养护温度不得低于5℃。当发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击气温特别低的时候,应立即采取补加保温材料或人工加热措施。负温期间应加强覆盖保温,不能拆模暴露构件于严寒空气之中。实际施工时应结合混凝土施工时气温、混凝土构件及现场条件等情况,灵活采用暖棚法、蓄热法、外部加热法、电热法、蒸汽养护法等对混凝土进行养护。混凝土养护期间,应注意防范火灾,做好通风等工作,保证施工安全。 4.结语 混凝土冬季施工工程病害严重制约了整个工程的质量、进度与成本控制,因此加强混凝土冻害的防治工作是当前混凝土冬季施工的重点与难点。在冬季的房建施工工程中,施工技术人员一定要充分意识到混凝土冬季施工的重要性,必须做好技术控制工作,控制混凝土冬季施工病害,降低混凝土冬季施工成本,实现混凝土冬季施工全面的管理。 混凝土冬季施工论文:道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工措施 [摘 要]混凝土是道路桥梁施工中使用最多的建筑材料,混凝土浇筑质量的高低直接影响到道路桥梁工程的质量,影响到道路桥梁的使用性能和使用寿命。因此,在冬季的低温环境下,道路桥梁的施工受到严重影响,保证浇筑的质量就显得至关重要。 [关键词]道路桥梁;冬季施工;混凝土浇筑;施工措施 前言 道路桥梁在冬季施工的时候,由于气温太低导致水泥的水化作用减慢,因此新浇筑上的混凝土强度增长也开始变得缓慢。尤其当温度低至零下时,混凝土的水化作用和增强作用都会停止。当温度持续降低时,混凝土内部开始形成冰胀应力,使新的混凝土内部产生裂缝。这些情况最终会导致混凝土与其他材料不能完美的融合,它们之间的粘合力降低。这就是混凝土冻害原理,也是为什么道路桥梁在冬季施工最难的根本原因。 1 桥梁冬季施工现状 首先,对于目前所使用的混凝土做简单的了解,混凝土事实上是砂、石等集料和胶凝材料如水泥等按照一定的比例和水配合,再通过一系列的搅拌最终成型并且养护得到的混合材料。经过水化作用,水泥会有一系列的物理化学变化,最后形成桥梁建筑需要的材料,混凝土的凝结、硬化在这个过程中颇为重要。水灰比以及水泥的质量会影响水泥的水化,但是对这一过程影响最大的因素还是温度。可以说,要想使得水化速度越快,就越要升高温度,进而混凝土的强度增加的速度也会随之变快,反之,如果温度降低,则不仅会使得水化过程的速度降低,还会使强度进程减慢。当温度达到结冰点以下时,和水泥混合的水会部分结冰,混凝土中既有结冰的部分又有不结冰的部分,这两部分在水化速度以及强度增加的过程中快慢不一,使得混凝土质量无法保证。在混凝土浇筑结束之后,会产生硬化的效果,但是,一般情况下存在的问题是如果硬化过程中多次反复进行冻容,会使混凝土的理化性质受到影响,这是比较严重的现状,也是非常常见的现象。在硬化前期,混凝土的内外两部分的温度以及饱和程度不同,一旦反复受冻,则会影响到混凝土的质量以及桥梁建筑整体的效果和质量 2 道路桥梁混凝土冬季施工中存在的主要问题 从专业的建筑学角度来说,外界的因素对道路桥梁施工的影响是很大的,有时甚至会改变施工计划。低温就是影响道路桥梁施工的一个重要因素,在冬季施工中,必须采取合理科学的预防措施,才能保护好施工材料于确保施工安全。冬季对道路桥梁混凝土浇筑造成的影响主要是以下几个: 2.1 混凝土的冻害,根据上述所说的混凝土冻害原理来解释,混凝土在冬季发生冻害之后会直接影响整个工程的进度与质量,首先安全就无法保证。 2.2 如果在施工过程中,温度不断的下降,在低于五度的时候就应该引起重视了,为了防止混凝土的冻害,应该采用一些专业的保温措施对混凝土进行保温使其的强度能够迅速的增长,这样才能保证施工的正常进行。 2.3 因为冬季的混凝土浇筑受温度的影响,质量也容易发生变化,一旦冻害,就很容易降低工程的质量和安全水平。在不知不觉中给工程埋下隐患。因此,提前做好预防措施非常的重要。 2.4 我国北方大部分地区的冬季非常的寒冷,主要是因为常常遇到寒流与暴雪的袭击,气温变化较大。风速很强,也非常干燥,所以在干燥的环境下,混凝土的水分很容易就蒸发和流失。 3 冬季施工中混凝土浇筑的质量保证措施 3.1 施工的前期准备 首先,做好资料收集工作。工程单位必须在达到冬季施工之前就做好充足准备,把需要使用的材料、设备等都备好。并不断关注天气变化情况,以便及时调整施工操作方法,保证施工效率。其次,科学的编制文件。编制文件主要是针对技术文件来说的,因冬季施工难度要比正常天气难,这是进行冬季施工前的最基本工作。其编制的内容应该包括施工技术、施工方法、施工工序、施工进度、冬季施工安全等方面,以正确指导工程人员开展施工,为技术人员的操作提供依据。最后,混凝土质量审核。道路桥梁在冬季施工时运用到的混凝土中通常会使用一些添加剂,各种添加剂的用量将会在气温的变化下出现改变,给混凝土性能带来影响。这就需要管理部门结合冬季施工实际情况,对混凝土质量进行严格审核,对能够避免的施工问题及时采取措施处理。 3.2 采用合理的浇筑方法 冬季道路桥梁工程混凝土浇筑中,采取科学有效地浇筑方法是保证混凝土施工质量的基础。主梁的浇筑,一般采用二次成型法,即先浇筑底板和腹板,再浇筑顶板的方法。将施工缝留在翼板与腹板交接处,然后逐孔分层浇筑。对于冬季工程中混凝土顶板的浇筑,应严格控制其标高,为防止混凝土收缩裂缝,可在混凝土表面初凝时进行二次抹面。 3.3 混凝土浇筑过程的质量控制 冬季施工中,在浇注混凝土之前,应该把模板和钢筋上的杂物清理干净,环境气温在-1 0℃以下时应使用暖棚法把直径在25mm以上的钢筋进行加温处理。同时砼的灌注温度必须要达到5℃以上,细薄截面砼结构的灌注温度则要达到10℃以上,砼分层必须持续灌注且不得出现中断,每层的灌注厚度维持在20cm以上,且需要使用机械实施振捣。对新、旧混凝土的施工缝进行清理,前层混凝土的强度要控制在1.2Mpa以上,把施工缝处的水泥砂浆、松动石子完全清理,且用水清理干净。对于浇注新的混凝土需在操作前进行处理,最好在横向施工缝处先铺与混凝土灰砂比相同而水灰比较低的水泥砂浆,厚度大小在15mm,结束后进行新层混凝土的浇注,且需要重点捣实。发现旧混凝土面和外露钢筋暴露于空气之外后,需要针对新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的混凝土采取抗低温保护。混凝土需要使用适当的机械设备进行捣固且分层连续的浇注,分层厚度需控制在20cm以上。 3.4 有效维护混凝土保护层 在冬季阶段主梁混凝土浇筑过程中,要经常对其保护层进行维护,增加主梁使用保护层垫块厚度。这样可以很好的隔绝产生裂缝而出现二氧化碳氧化桥梁钢筋的现象。最关键的是,因冬季环境较为恶劣,在浇筑过程中,施工人员要时刻注意保护层是否存在损坏,一旦发现问题,必须立刻停止浇筑,补充后再继续浇筑,以确保冬季桥梁施工的质量符合标准要求。 结束语 经济的快速发展,使得人们的生活水平得到了提高,现在,人们对生活的水平也在不断提出新的要求。在人们的生活中,交通的承载能力对出行影响是非常大的,为了更好的保证人们的出行,一定要提高道路桥梁的施工质量。为了更好的保证施工的质量,对冬季道路桥梁建筑工程施工中混凝土的浇筑技术要求要不断提高。为了保证交通通畅,居民生活舒适,经济建设发展迅速,所有道路桥梁建筑工程施工人员都要不断学习各种理论知识,结合冬季施工实践经验,完善冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑技术,保证冬季工程中道路桥梁建筑的质量。 混凝土冬季施工论文:水利工程混凝土冬季施工技术探讨 摘要:随着社会经济水平提高,在一定程度上推动了水利工程在我国发展,满足了人们对生活水平需求。水利工程是用来控制调配地表以及地下水,也成为水工程。水工程的修建不仅能满足人们对于生活以及生产的需要,也能防止洪涝等自然灾害创造有效保障。只有修建水利工程,并将水量进行合理平均分配才能够有效的控制灾害的发生。混凝土是施工中最为主要的施工原材料。在施工过程中混凝土能够影响建筑施工的施工质量。混凝土的本身容易受到环境因素的影响,温度等客观原因能够直接影响混凝土的性能。在施工进行的过程中可以通过采取适应的措施保证在不同的环境下混凝土都能保持良好的性能。 关键词:水利工程、混凝土、冬季、施工、技术、探讨 随着经济和科技的不断发展,建筑施工项目也逐渐的扩大了规模,这就大大的延长了施工的时间。有些工程的工作量比较大,工期比较长,不能够在适宜的环境下完成全部的施工工作。尤其是在冬季进行施工,对于混凝土的性能有很大的影响。采用一定的施工措施对混凝土的性能进行保护,能够有效的提高施工的效率和工程的质量。 一、冬季环境对水利工程混凝施工的影响 水泥商品混凝土是构成工程主体的重要部分。由于其自身的特点,环境温度对其性能影响较大。常规施工,当气温降至0℃以下时,如果水泥商品混凝土自身还没达到临界抗冻强度,则水泥商品混凝土发生冻伤,对水泥商品混凝土的内在质量造成严重影响。因此,在掌握了水泥商品混凝土冬季低温下施工特点与规律的基础上研究其温度控制方法具有重要意义。在冬季施工中,环境对于混凝土的影响主要表现在以下几个方面; 1、冬天的气温比较低,混凝土中的水分容易出现转移的现象,导致混凝土的结构不够稳定。混凝土结构的不稳定对于水利施工的施工质量有着很大的影响。 2、冬季的温度低还会引发结晶固化的现象。混凝土的结晶固化会对混凝土的结构和性能造成破坏性的影响,需要格外的注意。 3、锈蚀现象的产生;混凝土中经常会加入钢筋,以保证其结构坚固,具有一定的支撑作用。而在冬天,混凝土则比较容易发生锈蚀的状况。长时间的锈蚀可以导致钢筋结构遭到损坏,严重时可能会出现断裂的现象。锈蚀现象会通过破坏钢筋的结构对水利施工造成相应的质量问题。 二、水利工程混凝土施工在冬季进行施工的技术分析 温度对混凝土的质量影响很大,一般混凝土应在18-23度之间标准养护。温度越高,混凝土的强度上升越快,反之则慢。在-5度时,混凝土浇注工作必须停止,如果想继续浇注混凝土的话必须采取相应的措施。根据实际情况的不同,对于混凝土的施工应该采取不同的手段和措施,我国南北方的气候差异十分大,这也给混凝土施工技术的发展增加了一定的难度。 1、混凝土施工^程中的材料准备问题 材料是施工的重点检查对象,只有保证了原材料的质量,才能够在正确科学的施工中建造出质量优越的建筑。为了减轻环境对混凝土的影响,在材料准备方面应该做到下面的几点要求;第一是采用高性能的水泥,提高水泥的抗冻性,从原材料自身出发来提高混凝土的性能。第二是在选择骨料的过程中,一定要注意骨料的质量,选择均匀的骨料作为水利工程建筑的原材料。尽量保证水泥能够最好的和骨料进行混合,第三是要保证是混凝土的施工过程中不使外界的其他化学物质参与到相应的反应中。化学反应的多样性使我们不能准确的预想到准确的结果。 2、配比控制 在混凝土的混合前,要按照相应的比例进行混合。混合的比例要有相关的科学依据,并考虑到外界的影响,根据实际情况确定好混合的比例。混凝土的配比有着科学的工艺和流程,在规定的工艺中对比例进行更改和调整能够使混凝土的强度有所增加。在此过程中还应该适度的提高混凝土的抗冻能力。 3、施工技术 水利工程建设中的混凝土施工在冬季完成时需要进行相应的保温措施。在实际的工程施工中,一般采取蓄热的方式来解决由于温度过低对混凝土自身的性质所造成的影响。保证混凝土自身性质一共有四个主要部分。第一,对混凝土的原材料进行保温处理,这样原材料能够在施工过程中保存一部分的能量。冬季的施工中,对于混凝土的温度的最低要求是五摄氏度,以确保混凝土能够适应冬季的较低温度。在混凝土的使用过程中,也应该注意保温问题。 第二,混凝土中的砂石料成分在运输过程中容易出现冻结的情况。所以在运输过程中的保温工作也是十分重要的。在运输过程中可以用合适的物品进行覆盖已达到隔绝冷空气,对砂石料进行保温的目的。第三,混凝土需要经过不断的搅拌才能够混合均匀。在搅拌过程中使用升温搅拌的方式进行搅拌,能够保持材料的温度有利于混凝土的混合和保证混凝土的内部温度。第四,在施工前应该对施工所要用到的设备进行预热处理。对施工设备的预热处理可以降低混凝土和施工器材的温差,避免由于热传递效应导致的混凝土温度降低。 保证混凝土的温度对混凝土的自身性能和性质都有着非常有效的作用。在冬季的施工过程中一定要对混凝土进行保温处理,保证混凝土的质量问题,同时也保证水利施工的质量问题。 三、混凝土施工的发展 水利施工是我国基础建设的一个重要部分,施工的工程量很大,所需要的费用也很高。施工中存在的很多问题都还没有解决。想要使我国的水利施工技术有所提高,就要严格的遵守相关的规定进行质量检测,不断的优化施工的技术和设备。 混凝土作为各种工程施工都必须要使用的施工材料,所以混凝土的质量一定要保证。我国现在的施工技术和以前相比已经有了很大的进步,但仍然需要不断的研究和创新。通过不断更新的技术力量来提高水利工程建筑施工的质量和效率。混凝土在冬季的施工过程中主要受到低温环境的影响。所以首先就要在混凝土的原材料上进行创新和改进,是混凝土的原材料能够抵抗低温环境;其次要对混凝土的混合过程进行改进,可以采用密闭的空间进行混合处理,起到绝对的保温作用。通过改变混凝土对低温环境的不适应,提高工程质量。 结束语: 冬季水利施工中的混凝土施工工程存在着很多的问题。这些问题既能够影响影响施工的效率和速度,优惠影响是施工的质量。要从根源上解决温度对混凝土的不良影响,才能够提高冬季中水利施工的质量。冬季施工中最为重要的影响因素就是温度的影响,现在的施工过程中能够通过一定的手段对混凝土进行保温处理,也在一定程度上提高了水利工程的施工质量。在施工前对施工进行好规划,把计划和实际的施工结合在一起才能够把施工质量提升到最好。科技还在不断的发展中,混凝土的施工技术也将随着科技的发展不断的提升。 混凝土冬季施工论文:浅析冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑技术 摘 要:道路桥梁工程对交通运输发展具有十分重要的作用。在其施工过程中,为了确保整体工程质量,保证混凝土浇筑质量十分重要。然而,在冬季工程施工过程中,由于环境因素影响,要保证浇筑质量相对较困难,为此,掌握相关混凝土浇筑施工技术也就十分必要。只有这样,才能够使浇筑施工质量得到有效保证。 关键词:冬季 道路桥梁 混凝土浇筑 施工技术 1、当前冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑存在的问题 1.1温差较大导致裂缝出现 对于道路桥梁工程中混凝土浇筑施工而言,若在冬季进行施工,尤其在北方地区,通常情r下外部气温都比较低,而混凝土内部气温远远高于其外部气温,所以,在实际施工过程中往往会出现混凝土凝固的不均匀情况,最终结果就是出现混凝土裂缝,严重者甚至会出现断裂。道路施工大都是在室外进行,天气及气温等相关环境因素都会在很大程度上影响混凝土浇筑,因此,在施工过程中采取保温措施十分关键。 1.2温度控制不理想 冬季气温通常都较低,混凝土在水化之后其内部热量会逐渐消散,其热量流失具有一定层次。一般而言,混凝土在水化之后其表面温度及热量均会很快流失,然而,其内部热量及温度流失速度相对缓慢。当前混凝土浇筑施工过程中温度控制较差,应选择有效措施解决表面热量流失较快问题,使混凝土整体温度能够处于平衡状态。 1.3保温措施不理想 在混凝土浇筑施工过程中,为能够使其坚固程度得以提高,通常情况下都需要水化混凝土,而混凝土水化对于温度具有较高要求,若温度未能够达到水化标准要求,则混凝土强度提高效果不理想,这对混凝土质量及强度必然会产生直接影响,最终会影响道路桥梁工程整体质量。所以,在冬季进行道路桥梁工程混凝土施工过程中,通常选择保温养护法来保温混凝土。该方法虽然保温效果较好,但成本较高,操作较困难,应用情况尚不理想。 2、冬季对混凝土浇筑的质量水平产生影响的因素 就现阶段道路建设工程而言,混凝土属于一种用途最广泛且最为重要的材料,它在路桥工程当中也是基础性的构成内容,为工程整体质量水平以及使用性能都打下了坚实的基础。冬季气温比较低,使混凝土浇筑工作需要面对比较大的困难,其影响因素主要分成以下三个方面: 2.1外界环境因素 不同的外界环境可能会在不同程度上对浇筑过程当中各项施工环节产生影响。通常而言,寒冷的冬天是导致混凝土结构产生裂缝比较重要的影响因素,虽然冬天发生裂缝的概率要稍微低于干旱季节所带来的裂缝发生概率,但是仍不容忽视。混凝土浇筑的过程当中发生受热不均的情况,也会对混凝土结构产生不同的影响,也会引发一定的质量问题。除此之外,受热程度不同,还会带来不同程度的水蒸发,裂缝形成也比较快;混凝土的原材料配合比会对混凝土浇筑的最终质量产生影响,这些都是导致裂缝问题的主要影响因素。 2.2人为施工因素 混凝土浇筑工程当中出现裂缝,有很多种情况都是沉降裂缝,其指的主要是冬季进行混凝土浇筑却没有对浇筑面进行正确且妥善的处理工作,令空气和水量超标,施工之后,受温度因素、多种不良因素的影响导致混凝土发生沉裂现象。除此之外,混凝土在浇筑的过程当中密实度较差也可能会导致水分很难顺利排出,进而形成渗水裂缝现象。 2.3施工材料因素 原材料会对混凝土最终结构质量水平产生非常重要的影响,因此择取正确的混凝土材料需要充分地结合施工的具体环境以及实际温度,择取适当的施工技术来进行施工。假如材料把握不适当就可能会导致一定的质量问题。 3、冬季混凝土施工质量的控制 3.1冬季混凝土施工的组织措施 冬期施工需要做好混凝土施工的安排,首先成立冬期专项施工领导小组,并安排专门的测温工作人员,并且将责任落实到个人,在每一个环节、每一个部位都需要有技术人员进行严格有效的测温管理,需要成立一个专门的冬季混凝土施工的测温小组。还有,对气温变化需要进行专业的分析研究,施工测试人员需要对气象报告、天气情况给予重视,有利于面对温度突然变化的情况,从而能够提早做好预防的工作。整体混凝土的施工计划,涉及到许多方面的事项,这就需要使用管理措施进行有效管理,管理人员需要分工管理各个部分的工作,对施工秩序也需要有确切的方向,根据施工计划顺序,有序进行施工,把每个环节的工作都有效落实,并且处理完善,降低和减少人为因素的影响,才能够有效保证冬季混凝土的施工质量。 3.2冬季混凝土施工的技术措施 在冬季混凝土的施工过程中,原材料配比、拌和环节、运输和浇筑环节、养生环节都需要使用相应的保温加热措施,使原材料能够有应有的形态,保证混凝土施工能够达到规定的标准。对混凝土原材料中的粗细骨料进行保温,通常使用土工膜或者表面覆盖塑料布的方式,全方位进行覆盖保护,使粗细骨料能够和外部进行隔绝,避免雪团、冻结层、冰块对施工原材料质量造成影响。进行混凝土拌和的保温工作,需要包含以下这三个方面,首先,原材料需要使用分次投入的方式,按照一定的顺序,先投入砂石料和外加剂,再投入掺和剂和水泥,然后进行材料投放,使热水与砂石最先接触,有效加热粗细骨料,加长拌和的时间,使拌和物能够充分的搅拌均匀。需要将拌和设备升温,确保混凝土的拌和温度。在混凝土运输的过程中,容易散失热量,因此,需要通过缩短混凝土运输的距离、在运输设备外包裹保温材料等方式,有效减少热量的散失,在浇筑之前,需要提供保温暖棚,加快浇筑的连续性,提高浇筑的速度,从而有效减弱在浇筑过程中的温度损耗。在浇筑结束后,进行混凝土的养生工作,也需要做好相应的保温措施,特别是拆模前后的内外温差控制,对此可以通过搭设封闭暖棚、使用专门的高压喷雾、进行实时温度测量分析等方式,做好养生的保温加热。 3.3冬季混凝土施工的管理措施 在入冬之前,施工单位需要组织全体的施工工作人员,进行消防知识的学习,需要制定出安全施工、防冻、防火、防滑和防高考坠落的具体措施,并且确保所有的施工人员能够严格按照各项规章制度进行施工。在施工现场,也需要根据施工的方案,做好相应的防冻保温的工作,需要注意天气变化的情况,避免大风寒流给施工安全施工带来不利影响。在施工现场,用火用电需要加强安全管理,在现场还需要配备充足的灭火器和安排专人做好防火巡查,避免发生火灾。详细了解保温材料的环保与防燃的要求,并且安排专门的人员,妥善进行保管,对于各种外加剂以及保温材料,也需要存放到专门的仓库中,并且安排专门的人员进行看管工作,安排到位,不留下安全隐患,认真做好安全工作,才可以确保施工顺利进行,确保冬季混凝土施工的质量。 结语 总的来说,在冬季阶段对道路进行混凝土浇筑的施工过程当中,为了能够切实保证混凝土最终质量水平,避免温度的变化可能会对混凝土最终浇筑质量产生的影响,需要从混凝土的材料、配比等方面进行分析,对施工的方式予以适当的改良,确保混凝土的浇筑施工水平能够满足道路设计需求。 混凝土冬季施工论文:混凝土冬季施工技术在建筑工程中的应用研究 [摘 要]在建筑工程冬季施工中,囟仁怯跋旖ㄖ工程质量的重要因素,特别是由于季节的变化而导致的温差变化,对建筑施工影响程度更大。并且建筑施工大多情况下会采用混凝土材料,这样使用性能的好坏很大程度上取决于混凝土浇筑的质量。鉴于此,对建筑冬季施工现状进行了介绍,并在此基础上对冬季道路建筑施工技术进行了分析,为相关工程项目提供参考。 [关键词]冬季施工;施工影响;施工技术 引言 冬季施工容易造成工期的延长,增加了管理成本,给工程建设带来不利影响。同时,长时间的持续负低温,大的温差、降雪和反复的冰冻,易造成建筑施工的质量事故,因此,研究混凝土冬季施工技术措施具有十分重要的意义。 1 建筑工程冬季施工现状分析 建筑工程中所使用的混凝土就是指砂、石等材料及胶凝材料、水按照相应的比例进行混合而成的,再经过一系列的搅拌及养护得到的混合材料。混合材料在经过水化作用后,水泥就会发生化学变化和物理变化,最终形成建筑工程必备的材料,混凝土的硬化、凝结在这个过程中非常重要。温度是影响水泥水化的重要因素,想要使水泥水化的速度增加就要提升温度,这样棍凝土的强度也会随之增加;相反,温度降低,水泥的水化速度同样会降低,混凝土的强度增加得也比较缓慢。如果温度达到0℃以下,与水泥混合的水就会部分结冰,混凝土中就会出现一部分结冰、一部分不结冰的情况,由于这两部分的水化速度及混凝土强度的增加速度不同,混凝土的质量也不能得到保证。在混凝土浇筑工作完成之后,混凝土会逐渐硬化,但是在硬化过程中如果要进行反复多次的冻融,会严重影响混凝土的强度,这种情况在建筑工程混凝土施工中非常常见。 2 低温对混凝土性能的影响 2.1 低温影响混凝土早期性能 混凝土受冻会导致物理力学性能降低。实验经证明:混凝土浇筑工作在低温条件下进行时,混凝土的初凝时间和终凝时间都将被延长,低温时混凝土表面水蒸气凝结成水,增加了外围混凝土的水灰比,导致混凝土强度及表面抗渗能力有所降低。混凝土早期受冻,结构遭到破坏,后期强度也将遭受损失,如果结冻时间发生得越早,则强度损失得越大。 2.2 低温降低混凝土耐久性 低温使混凝土产生温度应力,表面出现裂缝并在荷载作用下逐渐增大,混凝土抗裂、抗冻、抗水渗以及长期耐久性显著降低。 2.3 低温影响混凝土强度 在低温或负温环境下,混凝土强度也能获得一定程度的增长,但此时温度对水泥水化作用的影响十分明显,随着温度的降低,强度增长放缓。低温也使水泥的水化速率降低。当温度在5℃左右时,水作用明显放缓;当降到0℃时,水化作用基本停止。冰冻时的冻结温度、水份、空气含量都影响混凝土的硬化程度。混凝土中游离水结冰,水分体积膨胀约9%,内部产生冻胀应力,当早期强度不足以抵抗冻胀应力时,内部裂缝产生;钢筋周围形成的冰膜使钢筋和混凝土之间的黏结力减弱,强度降低。因此,当温度降低到5℃时,应考虑采取必要的措施保护混凝土避免过早受冻。 4 冬季混凝土施工要点 4.1 施工方法控制 混凝土冬季施工质量控制的方法很多,就施工技术而言,根据施工温度不同,常采用调整配合比法以及复合防冻剂法。 调整配合比法。在施工温度为0℃左右时可应用此法控制混凝土施工质量,具体可通过以下几个方面实施:一是合理选择配合料,在配制冬季施工所用混凝土时,为提高混凝土的抗冻性能常选用硅酸盐水泥作为主要材料,这是因为硅酸盐水泥具有水化热大,早期强度高等特点。另外,在选用骨料时宜采用缝隙少且硬度高的骨料,尽量使骨料热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数接近,避免空隙和裂纹等质量问题的产生。二是尽量降低水灰比,混凝土冬季施工要求具有大量的水化热和尽量短的凝固时间,因此必须通过适量增加水泥用量来降低水灰比,减小坍落度,增加水化热,减少达到临界强度的时间,提高混凝土的抗冻性。三是适当使用外加剂,混凝固冬季施工时常使用的外加剂包括早强剂和引气剂等,早强剂主要是为了缩短冬季混凝土施工时的初凝时间,增加混凝土的早期强度,施工中常采用硫酸钠和M―F复合早强减水剂作为早强剂,引气剂主要是为了改善拌和物的流动性,增加其粘聚性及保水性,从而提高其抵抗混凝土内部压力的能力,提高冬季混凝土施工质量。 复合防冻剂法:为了满足主体结构砼强度检测达到相应的要求时,当气温度在低于-5℃,高于-10℃期间时,可以使用复合防冻剂,通过这类冬季施工材料的使用提高一个砼的强度等级标号;当大气温度在低于-10℃,高于-15℃期间时,则需要采取掺加的复合防冻剂等冬季施工措施的同时提高二个砼的强度等级标号。 4.2 施工过程控制 混凝土的施工准备工作,首先在混凝土拌合物选择方面必须保证所采用的骨料清洁无杂质,避免因杂质造成的开裂和空空隙。采用蓄热法控制冬季混凝土施工质量时,宜采用加热水阀,对水加热时,宜在水箱四周加设围护结构,增强保温措施,并随时对水温进行仔细测量和记录。浇筑前,必须清除模板以及钢筋上的冰雪以及污垢,拌合物的容器应该具备保温措施。在冬季施工中,混凝土的运输,必须大力减少热量的损失,一般而言,可以通过以下几点来满足:减小运输距离、确定最可行的运输线路、将装卸频率和次数降低到最小、合理确定运输容器的形式和规格、选择合适的保温材料。在进行冬季混凝土施工时不宜在强冻胀性地基上进行浇筑,而应在弱冻胀性地基土上进行,切浇筑时应对基土采取一系列保温措施,以免遭冻。混凝土的养护,混凝土冬季施工必须做好浇筑后的养护及保温工作,尤其是由正温养护转入负温养护前,必须保证混凝土的抗压强度大于等于设计强度的40%,对于C10以下的混凝土不得小于5MPa。 5 结语 在冬季的建筑工程混凝土浇筑施工过程中,为了更好地保证混凝土浇筑的施工质量,就要减少温度对混凝土浇筑质量的影响,这样就需要对施工技术进行创新,保证混凝土浇筑施工达到建筑工程的施工标准,更好地促进建筑事业可持续发展。 混凝土冬季施工论文:混凝土冬季施工的具体措施分析 摘 要:伴随着我国建筑行业的不断发展,建筑行业目前越来越多的施工时间为全年施工,尤其是在冬季寒冷的北方,冬季进行施工是整个建筑施工的关键。在建筑冬季施工的过程中,受到了施工整体工期的制约,在冬季进行混凝土施工时一项在所难免的建筑施工工作。混凝土在冬季施工的过程中需要进行详细的施工计划以及施工技术方案。本文主要很对混凝土冬季施工的相关措施进行详细的论述以及分析,希望通过本文的阐述能够有效地提升我国冬季施工过程中混凝土施工的技术措施。同时也希望能够为我国建筑行业的发展贡献自己的一份微薄力量。 关键词:混凝土冬季施工;技术措施;具体分析;质量控制 在冬季施工过程中,尤其是北方的冬季施工,混凝土的施工是一项非常具有挑战性的工作。混凝土的正常凝结的过程中由于受到低温的影响,会导致混凝土的水化过程中受到影响。很多时候在冬季施工的过程中由于没有妥善的看管,混凝土在凝结的过程中,游离的水分会结冰,造成了混凝土的提及增加,这样的后果就是能够导致混凝土出现裂缝,严重影响了混凝土的施工质量,减少了混凝土建筑的施工寿命。在混凝土冬季施工的过程中,保障混凝土施工的施工质量是一项非常重要的工作,也是必须要进行的工作。 建筑行业作为我国经济发展过程中重要的行业之一,发展的速度越来越快,大多数的情况下,建筑工程为了保障工期都会经历冬季施工,这样的冬季施工在北方的建筑工程中尤为常见。由于北方冬季天气寒冷,这样就严重的滞后了施工工期,会导致建筑工程的施工周期被延长,造成施工成本的增加。为了减少工期的延长以及施工成本的增加,冬季施工就显得尤为重要,冬季施工的施工质量必要给予保障。混凝土施工在冬季施工的过程中,必须有一套详细可行的施工方案,在保障施工质量的前提下进行混凝土冬季施工。在冬季施工中最重要的就是整体施工质量。施工质量控制不仅仅关系到冬季施工的质量,同时也关系到最终建筑工程的使用质量。因此在冬季施工混凝土施工的过程中要采取必要的措施来保障施工质量,根据多年的混凝土冬季施工经验,只要在条件允许的前提下,采用恰当科学的施工措施就能够有效地保障施工质量。本文针对这一问题进行针对性的阐述。 1.建筑冬季施工中的混凝土冬季施工 在混凝土施工的过程中由于混凝土施工中的水泥水化现象存在,导致在冬季施工的过程中,混凝土中的水分和搅拌物在浇筑之后逐渐出现凝结以及硬化问题。在混凝土施工中,水泥水化速度还和其他的几个方面有关联。出去混凝土自身的材料以及混凝土施工配比之外,施工过程中的外界温度也是一个非常重要的影响环节。施工温度升高的过程就是水泥水化加快的过程,这样的水泥在施工后的强度非常高,通常情况下能够达到施工的要求;但是当施工温度下降到零度以下的时候,混凝土中的水分有一部分会凝结成冰,最终转化为固态的状态。混凝土水化作用在这样的情况下速度回减慢,这样会导致混凝土施工后的施工强度达不到相应的施工要求。如果冬季施工没有妥善的保护措施,混凝土中的水分转化成为固体冰,冰的体积会达到正常水体积的10%左右。当混凝土在施工过程中含水率超出了91.7%时,水结成的冰会产生大约2500kg/cm的胀应力。胀应力的存在会对混凝土的质量造成严重的破坏,混凝土会出现开裂等问题。混凝土结构受到了破坏,随之就会让混凝土的强度出现减弱的问题。同时混凝土结冰会让混凝土施工中的钢筋出现冰凌,冰凌的存在很大程度上会降低混凝土同钢筋之间的黏结能力,进一步降低了混凝土的自身强度。伴随着温度的上升,混凝土中的固态冰会出现融化的问题,会导致好男人中出现大小不一的间隙,这样的状况会让混凝土的持久性能以及密实性能产生严重的影响。因此冬季施工中,如果没有M行妥善的措施来保障混凝土施工,就会出现严重的施工质量问题,给日后的工程施工造成严重的安全隐患。 2.混凝土在冬季施工进行前需要做的相关技术准备 在混凝土冬季施工前期,我们要做的技术准备就是制定严密、科学、妥善的施工方案。制定施工方案的过程中我们第一个要考虑的就是施工的质量问题,只有有效地保障了混凝土冬季施工的施工质量,冬季施工方案才是一项合格的施工技术方案。在施工方案中,不仅要有各项施工程序;还应该包含具体的施工方法,突发施工问题的处理措施;冬季施工现场的布置问题以及施工过程中需要的施工材料问题都是冬季混凝土施工方案中应该体现的问题。在施工方案中要详细地阐述如何保障施工过程中的施工温度以及施工过程中的质量监督控制等。在施工方案确定之后就要进行施工前的相关准备工作。 3.混凝土在冬季施工过程中选择的主要施工方法 3.1 简述混凝土冬季施工过程中使用的调整配比施工法。 通过现场的实际施工经验来分析,选择适当的冬季施工材料以及科学地进行混凝土施工配比是冬季施工成功的关键。在施工材料的选择上,最先选择的应该是早强型硅酸盐施工水泥。这种水泥在水化过程中水化热量较大,同时强度在施工早期提升的较快。一般情况下,选择这种形式的施工水泥在施工3天后的混凝土强度能够达到普通施工水泥7天所达到的强度。因此在冬季施工过程中选择正确的施工水泥非常地重要,其次在混凝土配比调整的过程中应该适当地加入引气剂。在保障混凝土配比不改变的情况下,适当地加入引气剂能够很好地封住密闭的气泡,水泥浆的施工体积会相应的提升。 3.2 简述混凝土冬季施工过程中使用的蓄热法施工 蓄热冬季施工方法主要应用在大型施工建筑工程中,同时施工温度在-10℃以下。混凝土的结构件周边的热空气能够通过加热将外界热量传递到混凝土当中,还有直接将热量加到混凝土当中,这样的效果会更好。这样的施工方法能够有效提升混凝土在保养过程中的硬度。 4.混凝土在冬季施工过程中的主要施工流程 冬期混凝土施工各种不同的施工方法会有不同的施工流程。 地下室混凝土施工方法:施工部位内的杂物应该首先清理,然后对钢筋进行整形、支模。检验完毕之后符合要求的再进行浇灌。采用素浆浇灌完毕抹面成型后,就要采取一定的保护措施如加厚塑料布和稻草帘覆盖防止冻裂。 5层结构平面施工方法:整体钢筋要进行绑扎,模板支设完毕后验收,随之将整体大面积用塑料布进行覆盖保护,然后还要再进行一次浇灌,这就要等到气温回升稳定后。 5.混凝土在冬季施工中的冬季养护 混凝土中,另外添加的材料和外加剂的掺量都要依据负温混凝土的要求进行使用。此外,应依据混凝土浇筑5d内所预计得到的最低气温来进行防冻剂的选用。冬期施工中,混凝土浇筑完毕之后,在低温甚至是负温的时候其进行硬化是一个非常缓慢的过程,在这个过程中可能出现受冻过程。 混凝土冬季施工论文:冬季路桥施工中的混凝土浇筑措施探讨 摘 要:城市化的快速发展得益于我国经济的长期良性发展,而在这个过程中,道路桥梁施工也愈发受到重视,而工程项目施工中也存在诸多问题。而最明显也是问题最多的就是道路桥梁的冬季施工,由于该季节需要解决低温问题,而不少施工材料也会受到影响,对道路桥梁施工质量是一个较大威胁。所以,该文据此提出由针对性的解决措施,希望能够提供一些有益参考。 关键词:冬季路桥施工 混凝土 浇筑措施 探讨 所周知,我国社会经济发展一直在稳定地进行着,随着而来的道路桥梁建设发展也很快。因为工程建设的需要,冬季施工是其中非常平常的事情,可是因为冬季气候条件不好,道路桥梁施工也会因此遭受困难,从而不断提高施工难度。建设道路桥梁之时,混凝土浇筑质量及其效果会对道路桥梁质量产生直接影响。尤其是冬季存在比较差的气候环境,因而工程施工建设质量要求很高,相关的标准控制也非常严格,这是需要重视的地方,也是该文探讨的目的所在。 1 道路桥梁冬季施工特征 和一年的其他季节不同,冬季道路桥梁施工存在诸多的混凝土质量问题,同时施工技术较为复杂,道路桥梁工程建设难度很大。 1.1 混凝土质量问题频现 冬季气温低于其他时节,道路桥梁建中,混凝土施工必须要考虑低温之类的不良因素,这会对施工进度的顺利进行产生一定的制约。要是没有科学进行保温,那么很容易就会出现之类问题,由此使得道路桥梁建设变得困难重重。 1.2 质量问题隐蔽性较强 就算混凝土施工过程中发生质量事故,因为冬季气温不断降低,质量问题通常都很难被发现,不少问题都是过了冬季才逐渐反映出来,其隐蔽性特点较为明显。这也使得质量问题的处理难度大大增加了,有的施工部位修补过程中会重新进行施工,这就无端增加了施工成本,而道路桥梁工程质量也有可能会被降低。 1.3 施工技术要求较高 道路桥梁施工如果是在冬季,就应该扎实做好记录,其准备期限并不短,施工技术要求高且复杂,要是不能科学地进行规划,在阻碍施工进度顺利开展的同时,还会让混凝土工程质量被降低,最终导致质量问题不断出现。 2 道路桥梁冬季施工的前期准备工作 2.1 道路桥梁冬季施工中存在的问题 按照建筑学去进行研究,外部因素会对道路桥梁的混凝土施工产生明显影响,从而打乱施工计划。必要而科学的低温预防措施是冬季道路桥梁施工中必不可少的,特别是由于混凝土材料具有某些特征,其质量很容易被温度所影响,那么就需要加强维护工作。一般来说,道路桥梁在冬季进行混凝土施工的时候主要会存在4个问题。 一是混凝土强度是受混凝土水泥水化学反应状况的主要影响,如果温度比较低,水的化学反应速度也很快降低。要是温度低于了0 ℃,水的化学反应就会停止,那么混凝土强度也因此而得不到提升。二是如果道路桥梁施工的温度环节低于了5 ℃,就一定要及时采取合理的方法,保温或者增温混凝土,这样才能够使得混凝土强度不断被加强,让工程项目可以正常进行。同时,通过让混凝土强度尽快升高,从而防范好低温冻害的侵袭,让工程质量不受冻害影响[1]。三是冬季浇筑混凝土的过程中,因为温度不高,质量问题很容易出现,然而很多预防防范不能快速而及时地被运用来应对处理,因而有着某种滞后性,所以需要事先对不同问题尽可能制定一些紧急预案,特别是要有混凝土施工和能源供应方面的预防办法。四是冬季,国内很多地方都会有寒流进入,而这种情况在北方更是明显,气温反复出现很大变化,不少时间会有快速的大风,而干燥的北风会影响施工,混凝土里的水分流失会很快,这对工程质量保证是一个很大的不利影响。 2.2 道路桥梁冬季施工方案设计 冬季,道路桥梁施工时,工程项目施工员需要认真且全面了解施工中的各种问题与不同影响因素,然后对施工地点的水文资料进行搜集。具体来说,就是了解工程所在地近几年的冬季气候环境、低温点是多少、冬季持续时间多久等。当资料收集工作做好以后,施工员需要仔细分析资料,然后设计施工方案的时候参照具体情况进行考虑。在冬季来临之前,就需要设计好施工方案,这样道路桥梁的冬季施工才能如期正常展开。此外,设计方案过程中,应该对施工中或许会出现的情况进行备注说明,也可以与施工员进行具体沟通。 2.3 工程施工前人员和场地准备 当拟定好施工方案以后,就需要做好施工前的各项准备工作,比如检修施工现场,把存在积水地方的积水处理好,截断从外界流进工程所在地的水源,以便于施工现场的人员、车辆、材料能都能够顺利进出,同时一定要有冬季施工中必须的保温材料与燃料。而在做好前期准备工作的时候,还需要对施工员进行有效培训,按照冬季施工里或许会出现的情况进行解释与沟通,然后给出具体的应对方案,让现场施工员有更充分了解和准备。 2.4 冬季施工的质量管理 一是要管理好砌筑工程质量。砌筑工程在冬季施工,一般会运用到砂浆法,使用这种方法的目的是为了防冻。在运用这种方法之时,一定要熟悉道路桥梁工程当前的试验配合比,从而更好地添加防冻剂的量。在砌筑之时,需要运用三一法,灰缝不能超过10 mm,而且在当日工程量完成前,一定要以保温的方式处理它的表面[2]。二是管理好钢筋工程质量。冬季对于钢筋的焊接,要注意不同影响因素的制约。所以,需要按照当时工程地的天气环境、气温情况、施工条件来做好试焊工作。试焊过程中,焊接工艺与焊接参数选择应该视当时的气温情况而定。试焊完毕,就应该检验焊件,通过合格以后才可以进行大面积焊接。同时,一定要做好防潮工作,不能让别的气体混进去。 3 冬季道路桥梁混凝土浇筑的施工方法 3.1 混凝土保温方法 (1)混凝土加热。 首先,以电加热为例,将变压器里用适当的电缆和拌合站进行连接,然后按照相关位置把漏电保护装置安好,而技术人员则需定期做好相应的维护工作。用35根1 kW的电热管加在每个拌合站的水池底端,温度计设在上水处并定期检测拌合水的温度。把棚盖结构加在顶口。防止热量太早散失。并且,要有备用水箱,如果温度低时可以通过加热来增加温度。要是拌合站水池与施工用水需求部分,那么就应该将高温和低温水混合,从而补充拌合水池的水量。 其次,做好水蒸气加热工作。在制作地点放置蒸汽锅炉,用两条不一样的支路把蒸汽管道导出来,一条连接于拌合站水池;另一条连接于预制先出。拌合站水池底端管端封口要B通蒸汽管道,在水池管壁制作一些小孔,为了确保热交换正常。拌合要运用通气方法进行处理,温度计安装于拌合水池的上水口,从而更好了解拌合水的温度[3]。棚盖添加在拌合水池顶口,不让热量太快流失。 (2)混凝土运输。 运输混凝土过程中,因为香港车辆里因为运输时长、积水等影响让温度降低,因此,在运输混凝土时一定要采取合理的保温措施。换言之,要认真清洁运输车,使其干净,以便于不让低温残留物影响混凝土温度;运输过程中道路应该畅通,以防止因为道路堵塞而延长运输时间;认真管理好混凝土的现场浇筑工作,疏理好车辆等待时间,避免影响混凝土质量。 (3)混凝土浇筑前准备工作。 对模板进行清洁是混凝土浇筑前的重要工作之一,要将材料上一些残留的各种污渍清除掉。而以加热方式养护现浇混凝土构件时,需要全盘思考不同因素可能对混凝土浇筑质量造成的影响。比如:混凝土浇筑过程、施工缝的位置和支撑强度等。如果是对厚大整体式构件实施分层浇筑,那么要确保覆盖之前,混凝土温度一定不能低于2 ℃。 3.2 现场浇筑方法 道路桥梁冬季施工时,混凝土使用性能会受到温度影响,因而可以使用混凝土拌合升温来解决,或者是在混凝土输送过程中,通过保温让混凝土的入模温度得到保障。要是在低温的环节中浇筑混凝土,那么可以根据施工点运用彩条布进行封闭,让热量不会很早、很快地大量散失,让浇筑中施工操作具备适当的温度。混凝土初凝之前,保温所采取的方法一般是用电热毯及土工布,此时要确保电热毯下有衬铺塑料薄膜隔水[4]。做好初凝收浆抹面的工作以后,应该按照工程温度情况与冷却水来进行保温。具体来说,先将高度为30 cm的堰砌于承台周边,依次撤除电热毯,将冷却水注入顶面的堰内。承台侧面温度未出谷草中,其保温处理主要是运用封闭承台和钢柱围岩间隙的方式进行,重点工作就是将承台和钢柱围岩间隙顶口用彩条布密封,把棚状结构造出来以后那么温度损失就可以被降低。而如果温度比较低,将碘钨灯加在封闭间隙中,让承台侧面保持更高的温度。在维护现浇混凝土过程中,应该覆盖顶面混凝土,然后在土工布上用塑料薄膜进行内温维持,要是气温太低就使用电热毯。还有就是,系梁侧面保温之时,通常使用彩条布来对系梁侧模进行封闭,这种方法的保温效果很好。如果把侧模拆除,里层使用土工布,外层则用彩条布密封整个系梁侧面。先将模板进行保温处理再浇筑、拆模墩柱,尽快裹上土工布,且实施结扎固定处理。由于很难做好施工中墩柱温度控制,具体操作时要防止温度太低。 浇筑完后对于盖梁养护,要确保顶面混凝土有土工布覆盖,然后于土工布上用塑料薄膜保持温度。要是气温太低,就运用电热毯与彩条布全封闭盖梁侧面与地面,让温度不会过低。侧模拆除后,以土工布覆盖表明的方式保温内层,低温时箱梁用混凝土浇筑,要尽量上午开盘,此时可以不用大功率加热,而只要适当早些预热一下就好了。冬季晚上温度低,用大功率加热拌合水池,从而让电脑的过度消耗,利用碘钨灯或者热水淋浇施工缝混凝土接茬处,且温度不低于5 ℃,完成浇筑以后要有一定的保温方案。 3.3 蒸汽养护方法 在开展蒸汽养护前,一定要科学做好锅炉房搭建与管道布设工作。地下管道埋设深入要合理,对不同构件都要保温,比如:上水管、架空管道等。蒸汽维护之时,箱梁外模板是木模板,如果混凝土浇筑作业在5 ℃以下进行,那么就需要用彩条布密封处理外模的外侧支架,从而形成暖棚。暖棚和桥面高度通常是45 cm左右,把1 t的无压锅炉安在桥下暖棚外面,同时桥面和蒸汽管相连,顺着桥的纵向多布置2个管道,主管道里每20 cm处要定气眼,以此让桥面的蒸汽能够均衡分布。道路桥梁冬季施工时,暖棚的密闭性一定要良好,这样才能让蒸氧的恒温情况更好,最终不会因为温度变化而出现质量问题。 4 冬季道路桥梁施工中的质量保证方法 道路桥梁冬季施工中,因为水化速度非常快,一般要达峰值只需要不到3 d,4 h以后温度就会持续降低。同时,如果上层混凝土出现放热情况,那么下层混凝土温度会由此而提高。要是气温变化和施工当地昼夜温差比较平衡,那么混凝土表面温度的变化就不会很明显,而相关的断面温度和混凝土表面温度会降低,内部温度持续平衡,从而防止温度应力情况下出现裂缝效果。 针对这类情况,在浇筑混凝土前,应该认真清理模板与钢筋上的杂质,要是附近温度低于零下10 ℃,那么就应该运用暖棚的方式,将直径大于25 mm的钢筋加热直至合理温度。在所有条件下,硷的灌注温度都需要高于5 ℃,而细薄截面硷结构灌注温度应该大于10 ℃,不断灌注硷分层且不能发生中断问题,而每个灌注厚度都应该不超过20 cm,并通过机械振捣进行处理。对于新、旧混凝出现的施工缝,则需及时清理干净,一般前层混凝土的强度要超过1.2 MPa,施工缝处的水泥砂浆、松动石子等都需要凿除清理。建筑刚刚配制好的新混凝土,则需要对其横向施工缝处铺设一层水泥砂浆,其厚度大小多数在15 mm,水泥砂浆需根据实际需要而定。遇到旧混凝土面和外露钢筋显露于低温环境时,对新、旧混凝土施工缝需做好适当的调温处理。混凝土则要结合机械操作保证持续浇注,分层厚度要在20 cm以上。 5 结语 总体来说,因为我国城市化进程不断加快,为了满足社会经济的发展,道路桥梁施工工程越来越多,并且对工程的质量提出了更高要求。道路桥梁建设所使用的混凝土材料,极易受到温度的影响,进而影响整个工程建设的质量水平。因此,在冬季进行道路桥梁的混凝土浇筑时,应该依据工程所在地的施工条件与特点,对混凝土的运输、搅拌以及浇筑等过程,采取积极有效的保温、防冻措施,有效维持混凝土浇筑的温度,对热量的流失进行有效控制,加快混凝土冻结硬化的速度,降低冻害的程度,最终保证道路桥梁的质量。 混凝土冬季施工论文:西藏一房屋建筑工程混凝土冬季施工案例分析 摘要:西藏林芝地区属高寒地区,特别是在林芝高海拔山区,气候条件则更加恶劣,温度更低。如果遇到特殊情况,需要组织冬季主体施工,浇筑混凝土,如何才能保证混凝土冬季施工质量呢?文章以笔者实践经验,从混凝土原材料加热、搅拌、运输、浇筑以及养护等方面出发,通过采取适当措施,有效保障了混凝土冬季施工的质量和进度。 关键词:林芝地区;混凝土;冬季施工;施工质量;房屋建筑工程 西藏林芝地区属高寒地区,每年11月15日至次年3月15日进入冬期施工阶段。而如果在林芝高海拔山区施工,气候条件则更加恶劣,温度更低。在阴面,全天冰雪不化,最低温度可达-15℃(如表1所示)。在此条件下,如果遇到特殊情况,需要组织冬季主体施工,浇筑混凝土,如何才能保证混凝土冬季施工质量呢? 在2015年底,我们就遇到这种情况,当时需要施工的为一栋3层建筑,单层建筑面积约900m2,混凝土设计强度等级C30。当时,早晨,太阳9∶50左右照到施工现场,下午6∶00左右落山,太阳一旦落山,温度很快降到5℃以下,太阳出山,温度上升也较快。晴天,白天温度可达10℃以上,晚上则霜冻,滴水成冰,最低温度一般在-10℃左右。根据气候条件,结合现场实际情况,项目部制定了如下混凝土冬季施工方案。 1 混凝土原材料加热、搅拌、运输及浇筑 因施工条件限制,混凝土只能采用符合冬季施工要求的普通硅酸盐水泥。为保证混凝土强度等级和施工质量并满足泵送施工要求,项目部要求搅拌站优化混凝土配合比,强度等级较设计提高一个等级。为改善混凝土的和易性,p少用水量,提高拌合物的品质,同时满足混凝土冬季施工水灰比要求和泵送混凝土塌落度要求,拌合时要求添加的防冻剂含有减水组分,为提高混凝土的早期强度,降低拌合物的冻结冰点,促使水泥在低温或负温下加速水化,减少干缩性,提高抗冻融性,在保证质量的情况下,缩短工期和养护时间,降低成本,拌合时要求添加的防冻剂含有早强组分和防冻组分。同时采用2个1.5m×3m×1.5m铸铁方缸作为拌合用水加热容器,对拌合水进行加热,温度控制在接近80℃,通过燃烧木材和加冷水进行调节。拌合用砂和骨料晚上采用棉被覆盖保温,同时防霜冻结块。水、骨料加热的最高温度应符合表2的所规定。混凝土搅拌的投料顺序:先用热水冲洗搅拌机10min,再投入骨料和粉状外加剂,干拌均匀再投入加热的水,等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥和掺合料,再加入液体外加剂拌合均匀,混凝土的搅拌时间应比常温延长50%。因拌合站到工地非常近,采用3台混凝土罐车运料,现场专人跟踪量测混凝土入模温度,控制在10℃左右,最少不低于5℃。为加快混凝土浇筑速度,采用天泵,混凝土塌落度控制在160~180mm。 2 混凝土养护 混凝土养护是冬季施工的重点。要避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝、受冻膨缝及强度降低。本工程需要分3次浇筑混凝土(基础在冬季施工前已完成),为节约时间,加快施工进度,保证施工质量,项目部拟定混凝土浇筑采用天泵,养护则采用棉被覆盖保暖法+暖棚法相结合的办法。具体方案是结构板底及粱、柱范围采用暖棚法养护;结构板顶则采用棉被覆盖保暖法养护,局部阴面太阳无法照射到部位,则准备电热毯进行加热,并在电热毯上覆盖棉被。 暖棚法取暖的方法根据现场条件,通过综合比选,决定采用在铁皮桶内燃烧木料,原因有两个方面:(1)从安全考虑,应采用电热取暖,但该项目无市政供电,施工用电全部采用发电机供电,功率不够;(2)本项目全部屋面和大部分门窗采用木结构,现场剩余木结构边角料多,燃烧用木料充足、成本低,同时升温快。为确保安全,预防火灾,要求每个取暖点配备一个灭火器,取暖容器距离密封防水帆布保持安全距离,取暖前将地面易燃物清理干净,燃烧必须在桶内,燃料不得伸出铁皮桶外。 工程实施时,在完成混凝土浇筑前的验收后,开始混凝土养护的前期准备工作。 (1)沿外脚手架内测,从下一层到待浇混凝土板面用防水帆布(2~3mm厚)进行密封,密封要严密,上下层板面预留洞口同时也进行封堵;(2)按单层建筑面积50m2/个的标准准备铁皮桶,作为燃烧木材加热用的容器,并在铁皮桶四周开凿一定数量5mm左右通风孔,同时准备好木料、温度计、灭火器等;(3)按待浇板面面积准备塑料薄膜、棉被、小太阳取暖器和一定数量电热毯。 浇混凝土前,必须查询近期天气预报,确保有5天以上晴好天气为宜。浇筑混凝土的开盘时间选定在上午11∶00左右,此时施工现场被太阳照射有1小时左右,作业面温度基本达到5℃以上。混凝土浇筑过程中,不得间断,一般在下午3∶00左右可以完成浇筑,并充分利用白天3个小时左右的光照,保证混凝土表面水分充分蒸发,确保覆盖养护前无积水,此项必须认真检查,局部有积水混凝土表面则采用小太阳取暖器烘干,并在太阳落山前完成结构板面混凝土收面及覆盖养护工作,结构板面应先覆盖一层塑料薄膜,再覆盖棉被。因室内温度较低,在混凝土浇筑完成后,在确保安全的条件下,应立即组织开展结构板底及粱柱范围的暖棚法养护,并将温度控制在10℃~15℃,最低不得低于5℃。实施时,安排4名专人2班制进行温度控制和温度量测,在离地面500mm设温度量测点,每昼夜测温不少于4次。 混凝土浇筑后要加强混凝土构件的测温工作,以便发现问题及时解决。使混凝土的内外温差控制在25℃以内。 养护时间分别为:从浇筑起算,环境温度-5℃时5天,-10℃时10天,本工程环境温度按-5℃执行,养护时间5天。 通过现场量测发现,只要措施到位,混凝土强度上升较快,结构板顶在混凝土浇筑完成后的第6天上午,就可以达到受冻临界强度(10.5MPa),可以停止养护,开始下层结构施工。结构板底及梁柱因采用暖棚法,混凝土强度上升的则更快,第3天下午基本达到受冻临界强度,为确保混凝土质量,项目部要求取暖时间不少于5天。并在停止供暖后室内温度逐步降低到与外界温度一致时,拆除包封帆布。 混凝土浇筑完一个月后,经现场实测实量,该建筑单体混凝土强度达到了设计要求,无影响结构安全质量隐患,满足结构安全需要。 混凝土冬季施工论文:浅谈冬季混凝土施工的防护措施 摘 要:在我国很多地域有着较长的寒冷季节。由于常常受到工期的制约,因此许多工程在冬季的混凝土施工是不可避免的。 关键词:冬季施工;混凝土强度;施工要点 引言 在冬季混凝土施工中,要根据施工时的气温情况,工程结构状况,工期紧迫程度,水泥的品种及价格,早强剂、减少剂、抗冻剂的性能及价格,保温材料的性能及价格,热源的条件等,来选择合理的施工方法。对于同一个工程,可以有若干个不同的冬季施工方案。一个理想的方案,应当用最短的工期、最低的施工费用,来获得最优良的工程质量,也就是工期、费用、质量最佳化。 1 混凝土冬季施工的一般原理 混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到0℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(水)。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。 水变成冰后,体积约增大9%,同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏(即旱期受冻破坏)而降低强度。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。 由此可见,在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。国内外许多学者对水在混凝土中的形态进行大量的试验研究结果表明,新浇混凝土在冻结前有一段预养期,可以增加其内部液相,减少固相,加速水泥的水化作用。试验研究还表明,混凝土受冻前预养期愈长,强度损失愈小。 2 冬季混凝土施工需注意的问题 2.1 在制定冬季水泥土施工的方案中,需根据工程所具备的特点及施工现场信息的反馈状况,提前布置好冬期施工的原则以及实施的大体方针,结合自身的实际情况,制定好冬季施工的方案。主要内容为:冬期工程施工生产的任务特点部署安排,主要的冬期施工方案方法,保温材料,热源设备计划、施工管理工作、冬期施工项目、外加剂材料计划、冬期施工人员培训计划及热源安排。 2.2 外加剂的准备应根据材料部门的计划而采购并订货,而其他所需资源的准备如:覆盖、保温材料的设备,要根据主要施工方法及工程任务特点,明确覆盖、保温材料的所需量,制定计划,组织进场时的保管和存放。在进入冬季施工以前,测温人员、工地施工管理人员需进行必要的培训与考核,测温人员的培训应包括以下几个方面:全面了解测温工作的重要性和意义,提高企业责任心,掌握各种测温仪表仪器的使用方法与规则,了解各分项工程所需要的测温要求,掌握各种测温数据和填写表格的常用方法。施工管理人员的主要培训内容如下:学习冬期施工的安全规范、规定;制定冬期施工的主要原则,明确冬期施工的方法与应用技术措施;要学习冬期施工中所要采用的新技术新方法;学习日常的安全消防措施和管理工作。 2.3 施工工地的现场准备工作,必须要在混凝土浇筑以前完成,达到进入冬期施工的标准。混凝土浇筑之前,确保模板及钢筋没有污垢和冰雪残留。混凝土入模之前,需采用R档纳璞咐床舛混凝土的坍落度、温度、泌水率及含气量等工作性能。现场准备所需要求:原料的加热设备要符合国家标准要求,保温围护好;外加剂要有丰富的储备量,保管良好,没有破裂;供应水消防的管线,对模板的保温措施需提前完成;测温工作开始运行,保证测温记录的齐全,施工现场的设施要提前做好入冬的准备,要符合国家安全消防的要求,未完成的工序在进入冬期施工之前要停放在合理的部位以待解决。 3 混凝土冬季施工方法的选择 3.1 调整配合比方法 主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法:(1)选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明,应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大,且在早期放出强度最高,一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度,效果较明显。(2)尽量降低水灰比,稍增水泥用量,从而增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间。(3)掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下,加入引气剂后生成的气泡,相应增加了水泥浆的体积,提高拌和物的流动性,改善其粘聚性及保水性,缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力,提高混凝土的抗冻性。(4)掺加早强外加剂,缩短混凝土的凝结时间,提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠(掺用水泥用量的2%)和MSF复合早强试水剂(掺水泥用量的5%)。(5)选择颗粒硬度高和缝隙少的集料,使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。 3.2 蓄热法 主要用于气温在10℃左右,结构比较厚大的工程。做法是:对原材料(水、砂、石)进行加热,使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后,还储备有相当的热量,以使水泥水化放热较快,并加强对混凝土的保温,以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单,施工费用不多,但要注意内部保温,避免角部与外露表面受冻,且要延长养护龄期。 3.3 外部加热法 主要用于气温在10℃以上,而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使混凝土处于正温条件下能正常硬化。 (1)火炉加热。一般在较小的工地使用,方法简单,但室内温度不高,比较干燥,且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化,影响质量。(2)蒸汽加热。用蒸汽使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制,加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备,费用较高。且热损失较大,劳动条件亦不理想。(3)电加热。将钢筋作为电极,或将电热器贴在混凝土表面,便电能变为热能,以提高混凝土的温度。此法简单方便,热损失较少,易控制,不足之处是电能消耗量大。(4)红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器,对混凝土进行密封辐射加热。 3.4 抗冻外加剂 在10℃以上的气温中,对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂,使混凝土在负温下仍处于液相状态,水化作用能继续进行,从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。 上述4种冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的制约。可根据工地现有条件,采用一种或两种以上施工方法结合作用。 结束语 根据相关规定与要求,为了确保在冬季中的混凝土正常施工,其各项指标均能达到质量验收标准及相关规范的规定,确保施工工程的质量,使冬季施工生产能够更好的连续进行,保证工程的顺利性及利益最大化,将会严格控制原材料的取用并会针对在施工将要遇到的问题提前做出应对。在国内外对混凝土冬季施工方法和理论的研究探索中,认为当周围的环境温度降到4℃时,只需要采取合适的施工方法,有效的避免新浇混凝土在早期会遇到的浸冻,将会使外露混凝土与冬季的寒冷气温保持在较小的温差之内,也会取得跟在天气温暖时施工一样的良好效果。 混凝土冬季施工论文:冬季道路混凝土浇筑施工技术探讨 摘要:在路桥交通工程的施工过程中,混凝土浇筑是比较重要的技术,它的技术水平高低将会和路桥工程最终质量水平产生非常直接的联系,还和人们日常出行安全有密切联系,所以,必须要在道路施工的过程当中对混凝土浇筑的技术水平予以严格的控制,保证其质量。文章对冬季道路混凝土浇筑施工技术进行了探讨。 关键词:道路工程;混凝土浇筑;冬季施工;路桥交通工程;工程质量 就建筑学的相关理论知识来看,道路在施工的过程中经常会受到各种外界因素所影响,继而改变原有的操作计划。对我国而言,道路工程属于一项基础性的设施,它的工程质量水平与交通运输行业的良好发展以及人们日常生活有密切的联系。混凝土浇筑技术在该工程当中起到非常重要的作用,但是在冬季进行施工的时候往往需要采取一些措施来进行工程质量的维持,以期能够满足相关单位的实际需求。 1 冬季对混凝土浇筑的质量水平产生影响的因素 就现阶段道路建设工程而言,混凝土属于一种用途最广泛且最为重要的材料,它在路桥工程当中也是基础性的构成内容,为工程整体质量水平以及使用性能都打下了坚实的基础。冬季气温比较低,使混凝土浇筑工作需要面对比较大的困难,其影响因素主要分成以下三个方面: 1.1 外界环境因素 不同的外界环境可能会在不同程度上对浇筑过程当中各项施工环节产生影响。通常而言,寒冷的冬天是导致混凝土结构产生裂缝比较重要的影响因素,虽然冬天发生裂缝的概率要稍微低于干旱季节所带来的裂缝发生概率,但是仍不容忽视。混凝土浇筑的过程当中发生受热不均的情况,也会对混凝土结构产生不同的影响,也会引发一定的质量问题。除此之外,受热程度不同,还会带来不同程度的水蒸发,裂缝形成也比较快;混凝土的原材料配合比会对混凝土浇筑的最终质量产生影响,这些都是导致裂缝问题的主要影响因素。 1.2 人为施工因素 混凝土浇筑工程当中出现裂缝,有很多种情况都是沉降裂缝,其指的主要是冬季进行混凝土浇筑却没有对浇筑面进行正确且妥善的处理工作,令空气和水量超标,施工之后,受温度因素、多种不良因素的影响导致混凝土发生沉裂现象。除此之外,混凝土在浇筑的过程当中密实度较差也可能会导致水分很难顺利排出,进而形成渗水裂缝现象。 1.3 施工材料因素 原材料会对混凝土最终结构质量水平产生非常重要的影响,因此择取正确的混凝土材料需要充分地结合施工的具体环境以及实际温度,择取适当的施工技术来进行施工。假如材料把握不适当就可能会导致一定的质量问题。 2 施工技术分析 冬季会对混凝土的浇筑质量产生比较大的负面影响,因此需要从施工技术的各个角度入手进行分析,并结合施工场所的实际情况,探究有效的处理措施。 2.1 准备阶段 2.1.1 资料收集。仔细地收集当地水文Y料,能够在最大程度上促进冬季顺利施工,重点收集的资料包括道路的所处区域冬季期间气候变化情况的信息。依照我国的道路在冬季施工的相关标准和规定,室外的平均温度连续五天都在-5℃以下,那么就需要使用冬季施工 措施。 2.1.2 方案设计。主要针对施工当中的一些技术性问题来说,冬季施工的时候需要面对的气候条件比较差,且施工作业的难度也比较大,因此需要一套比较完善的道路施工设计方案,保证工程施工顺利进行。设计工作必须要在冬季开始之前完成。 2.2 基本分析 2.2.1 电加热。冬季施工的过程当中,搅拌混凝土的工作是非常重要的,施工搅拌站及变压器之间连接需要择取适当电缆,随时检查电缆使用情况,及时发现在搅拌过程当中存在的问题,并且进行适当的防护。连接的过程当中,必须要进行适当的漏电防护。冬季搅拌混凝土的过程中,使用的水的温度需要控制在一定标准内,温度下降的话需要及时予以电加热;搅拌混凝土的过程中也需要适当地保护搅拌池,避免混凝土在拌好之后散热过快。 2.2.2 水蒸气加热。在冬季进行道路的施工操作过程当中,对混凝土进行搅拌施工时如果发现温度太低,需要在现场设置蒸汽锅炉,在最大程度上保证混凝土的恒温性。借助蒸汽锅炉,能够很好地调节搅拌水池的稳定性,借助水温调节,使混凝土能够起到更好的施工 效果。 2.2.3 材料配比。 第一,原材料。道路在建设的过程当中,很多单位都不重视对原材料进行选择,很多低标号的水泥也应用在了混凝土施工工作当中,因此混凝土浇筑工作在冬季进行之后很难保证和其他季节相同的质量水平。所以为了能够显著提升混凝土浇筑的实际质量,需要在原料质量选择的过程中加强管理和控制的力度。施工单位选择原材料的过程当中,需要尽量选择硅酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥,水泥标号在42.5或者以上,同时按照批次进行严格的质量检查。在原料配比上,水泥用量需要每平方米超过300kg,究其原因是因为硅酸盐类的水泥的水化热相对比较大,在早期阶段强度比值比较大,三天左右抗压强度就能够满足普通硅酸盐水泥需要七天才能够形成的强度值。 第二,辅料。首先是骨料,在选择骨料的过程当中,冬季施工也需要进行适当的改变,需要详细检查骨料当中是否包含冰雪等其他冻结物、容易冻裂的一些物质等,选择的骨料需要尽量避免活性材料成分,防止水化过程当中骨料间存在反应,对水化过程产生不利影响;其次是水质,在传统混凝土建筑当中,对于水质要求不高,不过在冬季进行施工的过程当中需要尽量强调水质,如果是污水或者是pH值相对比较低的酸性水质被用在了混凝土施工的过程当中,可能会影响到混凝土水化程度以及强度。所以在施工的过程当中,饮用水、比较清洁的天然水等都可以使用,但是需要注意的是水量的控制,可以使用减水剂、坍落度控制的形式进行控制。道路建设工作当中,颗粒集料往往也都是就地随机取材,因为在同样的地点进行取材的时候,很容易会忽视颗粒集料膨胀系数和硬度等情况,造成使用颗粒集料不能满足混凝土浇筑基本需求。 2.3 注意事项 假如在进行浇筑混凝土的施工操作的时候正好遇到气温低的冬季,需要使用适量的彩色条布封闭施工点,有助于保温,且浇筑的质量也可以在一定程度上得到保障;把下面铺设塑料薄膜的毯子覆盖在土工布表面进行适当的保温,这项措施通常会使用在承台顶面进行混凝土浇筑的初凝前期阶段;初凝收浆并抹面之后,于承台周边砌好堰,使流出的水分注入到顶面堰当中,并且将电热毯缓慢取走。除此之外,假如气温确实过低,需要在已经使用条布进行封闭的空间当中多设置一个碘钨灯,能够有效提升承台侧面的温度;在顶面混凝土浇筑结束之后,多使用一些电热毯来进行有效的保暖,当然也可以添加一层薄膜。在冬季进行混凝土浇筑的时候,墩柱温度大多很难控制,浇筑的过程需要很快,防止墩柱温度下降太快。当前在冬季施工当中,大多是借助热水浇淋的方式或者是碘钨灯的方式来施工,温度大多都在5℃以上。 除此之外,针对道路工程建设施工之前的混凝土运输工作,作为施工人员,需要充分地考虑运输的过程当中可能会受到的温度的影响作用。保证清洁,避免在运输车辆运输、装载的过程当中和杂质相互混合降低浇筑的质量水平;在运输的过程当中,需要尽量通过公路运输来进行运输,严格地控制混凝土的运输时长,一旦发生交通拥堵等意外情况,需要采取适当的措施来降低等待时间,避免温度变化导致混凝土质量收缩。通常来说,泵送混凝土的过程当中,需要确保混凝土泵处于连续性的工作状态下,一旦发生故障,其停歇的时间在5分钟以上、混凝土发生离析,就需要立刻使用压力水等方式来进行残留土的清理。 3 结语 总的来说,在冬季阶段对道路进行混凝土浇筑的施工过程当中,为了能够切实保证混凝土最终质量水平,避免温度的变化可能会对混凝土最终浇筑质量产生的影响,需要从混凝土的材料、配比等方面进行分析,对施工的方式予以适当的改良,确保混凝土的浇筑施工水平能够满足道路设计需求。 混凝土冬季施工论文:水利工程冬季混凝土施工技术探讨 1.宁夏银川市水务局银西防洪管理所 2. 宁夏水利电力工程学校 【摘 要】水利工程的冬季混凝土施工需要施工人员合理的结合设计方案与施工方法。本文从阐述水利工程冬季混凝土施工技术现存的问题入手,对于水利工程冬季混凝土施工技术的优化措施进行了分析。 【关键词】水利工程;冬季混凝土;施工技术 在水利工程的冬季混凝土施工中质量因素的控制工作具有最为重要的影响。故施工人员应当以施工技术和管理过程为控制手段来起到确保施工质量显著提升的效果,可以起到实现水利工程冬季混凝土施工对经济发展和水利建设的目标。 一、水利工程冬季混凝土施工技术现存问题 水利工程冬季混凝土施工技术现存诸多问题,以下从施工标准有待优化、温度变化难以控制、混凝土强度降低、混凝土溶解现象等方面出发,对于水利工程冬季混凝土施工技术现存的问题进行了分析。 1.施工标准有待优化 水利工程冬季混凝土施工技术的应用标准还有待优化。众所周知水利工程的冬季混凝土施工需要遵循相应的原理,首先包括了几个方面的内容,首先是冬季的标准应当根据建筑行业规范,并且还应当在气温连续数日低于5℃时通过外加剂和原料加热以及水化热积累等方式来进一步的提升混凝土的温度,从而能够在此基础上达到实现混凝土固结并且形成规范强度的效果。其次,施工标准有待优化主要还包括了施工过程中没有设置好温度控制细节和养护细节,最终导致了水利工程建设时间和周期的无故延长。 2.温度变化难以控制 水利工程冬季混凝土施工技术难以对于温度的变化进行有效控制。通常来说能够影响水利工程冬季混凝土质量的因素多是因为温度变化的影响导致的。故在这一前提下多表现为温度越高水化作用越快,但是与之相反则是水化作用越慢,并且影响水化作用的继续进行,最终导致混凝土硬化速度的降低。其次,温度变化难以控制最终影响到混凝土强度和质量。其次,如果当混凝土中的自由水冻结后遇到低温,就会导致超过混凝土体积增加20%,降低混凝土的强度和混凝土结构的损伤可能是严重的,在这个过程中,如果继续积累,将形成宏观裂纹混凝土,最终会在极大程度上影响到混凝土结构的稳定和功能。 3.混凝土强度降低 水利工程冬季混凝土施工技术的应用并不能确保混凝土强度的提高。一般而言在水利工程的混凝土浇筑和振动后,通常会形成一层水膜和水泥浆。但在这个过程中,需要注意低温通常是由混凝土或水泥水膜浆固结引起的,严重的情况会使骨料和水泥失去了凝聚力,从而降低混凝土的强度,最终的结果是混凝土的强度和结构强度进一步下降的结果耐久性的降低。 4.混凝土溶解现象 水利工程冬季混凝土施工技术需要对于溶解现象进行解决。混凝土是一种复合的各种原材料的溶解性,在复杂的物理和化学变化,各种材料的作用下,水的调节水和原材料,和一些原材料的溶解现象的形成,当温度降低时,将沉淀物溶解在矿泉水,这是不利于形成功能和压缩技术在水利实践两表信息的大体积混凝土结构裂缝的混凝土冬季施工加载位置和消除佛水水利工程;混凝土相关防止温度裂缝和干缩裂缝的养护措施。 二、水利工程冬季混凝土施工技术优化措施 水利工程冬季混凝土施工技术优化措施应当具有全面性,以下从做好混凝土原理制备、混凝土裂缝防治工作、合理使用外加、强化后期养护力度等方面出发,对于水利工程冬季混凝土施工技术优化措施进行了分析。 1.做好混凝土原理制备 优化冬季混凝土施工技术的第一步。在工作人员的具体原则的过程中,首先要做好具体准备工作,技术和技术相互交织,使控制人员做的关键要素和技术方面,从而能够在此基础上形成对于水利工程冬季混凝土原料制备的全面控制。其次,工作人员在做好混凝土原理制备的过程中还应当确保其本身的和易性、流动保水性和黏聚性等主要参数可以得到全方位控制。在这一过程中因为易性属于混凝土的基本要求,以及工作性,可以发挥作用,在测量混凝土的制备和提高技术含量的效果。与此同时,工作人员在做好混凝土原理制备的过程中还应当考虑到流动性是混凝土动态性能的真实反映,并且对于对于灌注和振捣环节有着重要的正面影响。 2.混凝土裂缝防治工作 水利工程冬季混凝土施工技术优化需要强化裂缝的防治工作。工作人员在混凝土裂缝防治工作的过程中首先应当努力的避免混凝土裂缝的产生,在这一过程中工作人员可以根据经验来将混凝土的内外部分温差控制在25 ℃以内,从而能够在此基础上避免过大的的温度阶梯可以减少应力区的温度裂缝。其次,工作人员应采取相应的水泥水化热在混凝土裂缝控制过程中,它可以根据本规范的要求比其他原材料,可以减少热的水化热积累的影响,并可以进一步避免干缩裂缝的产生和扩大对混凝土结构的影响。 3.合理使用外加剂 水利工程冬季混凝土施工技术优化的关键是合理使用外加剂。工作人员在合理使用外加剂的过程中首先应当合理的提高制备的质量和速度,在这一过程中需要注意的是,因为外加剂的使用是经济的,它的整体速度快于加热法。因此,工作人员在预热的原料,以确保总温度低于60 ℃ 且水温≤80 ℃,最终才能够在此基础上进一步避免混凝土中水泥因高温出现的假凝问题。其次,工作人员在合理使用外加剂的过程中还应当确保混凝土入模的温度,并且在此基础上对于混凝土表面的方式保证了岩棉毡的充分覆盖,达到了混凝土极限强度的养护要求,并能达到混凝土的顺利固结,并能避免自然冷侵入对凝固过程的影响。 4.强化后期养护力度 水利工程冬季混凝土施工技术优化离不开对后期养护力度的强化。工作人员在强化后期养护力度的过程中首先应当确保更好的掺和计划,从而能够在保证混凝土的质量的同时进一步降低混凝土冻害带来的负面作用。其次,工作人员在强化后期养护力度的过程中还应当合理的掺加防冻剂,从而能够在此基础上使得混凝土可以在早期不被冻害以致带来一系列的质量问题,最终能够在此基础上更加随着混凝土养护材料合理调整消费,并能保证良好的胶体水化水,最终能有效地降低混凝土内部的孔隙率,提高混凝土的密度,并能获得良好的抗渗性、抗冻性和耐久性,并最终实现基于冬季多目标水利工程建设。 三、结束语 水利工程冬季混凝土施工技术的合理应用需要建立在施工人员的思考与分析前提下,故工作人员只有做好相应的施工技术分析,从而能够在此基础上切实的提升后期的施工养护效果。 混凝土冬季施工论文:高速公路沥青混凝土冬季低温施工的注意事项 摘 要:在高速公路沥青混凝土冬季施工过程中,由于冬季气温较低,在施工过程中应当合理地检测环境温度调整沥青混凝土材料的配合比,同时应当做好路面施工。在混凝土材料摊铺完成之后,应当及时进行压实,并且选择有效的压实工艺进行操作,还应当根据环境温度要求向混凝土中加入降粘剂。通过降粘剂来降低沥青混凝土的粘合度,使沥青混凝土能够符合环境温度要求,在道路施工过程中能够满足质量要求。特别是对于高速公路维修工程而言,掌握正确的冬季施工方法,对于提高沥青混凝土路面施工质量具有重要作用。 关键词:高速公路 沥青混凝土 冬季低温施工 1 工程概况 G1501上海绕城高速(同三段)大修工程4标段,位于上海市青浦区白鹤镇,G1501(同三段)曹家谭大桥-安亭立交北段,工程起点桩号K158+745.78,终点桩号K168+216.25,全长9.47 km。G320-G60段保持现状双向4车道的规模进行大修整治;G60-G2段向中央分隔带处拓宽,由原来的双向4车道改建为双向6车道。内容包括道路路基、路面大修,路面结构拓宽,立交匝道的路基、路面维修,主线桥梁维修,匝道桥梁维修,排水设施、路缘石、边坡、边沟、安全设施、绿化等附属设施整修复原,服务区及收费广场等附属设施的大修和完善。 2 高速公路沥青混凝土冬季低温施工,应检测环境温度,并合理调整施工方案 在高速公路沥青混凝土施工过程中,在冬季施工由于温度较低,并且受到环境温度的影响,混凝土的粘度以及混凝土的摊铺都受到了一定的影响,低温对路面的摊铺以及路面的成型效果都会产生巨大的影响。为了保证高速公路沥青混凝土路面冬季施工能够达到相应的质量指标,大家应当对冬季施工方法有正确的认识,并且根据冬季施工以及环境温度的实际要求,对沥青混凝土材料进行必要的调整。特别是在高速公路维修工程中,应当根据环境温度和冬季施工的实际要求,制定有效的施工方案,使施工方案能够突出质量目标,做到根据实际的质量要求进行有效的质量管控。 按照高速公路沥青混凝土冬季施工的现实要求,在沥青混凝土施工过程中,应当对环境温度进行及时的监测和分析,考虑到环境温度处在不断变化过程,在具体的变化中,每一个阶段的温度都会对沥青混凝土材料以及施工质量造成不同的影响。因此,在施工过程中应当及时地对施工环境温度进行监测,并且制定多套施工方案,使施工方案能够根据每一种温度进行合理的调整,做到根据环境温度匹配对应的施工方案,保证施工方案能够满足施工实际。所以,在施工过程中,合理地调整施工方案,提高施工方的针对性,做到根据环境温度选择相对应的施工方案。 3 高速公路沥青混凝土冬季低温施工,应做好路面的压实 在高速公路冬季沥青混凝土施工过程中,由于冬季气温较低,在路面的摊铺和压实过程中容易受到温度的影响,导致摊铺和压实质量难以达到预期目标。结合当前高速公路冬季沥青混凝土施工实际,以及在摊铺和压实过程中遇到的实际问题,应当重点做好混凝土道路的压实。其中应当根据环境温度的变化采取相对应的压实工艺。除此之外,还要对沥青混凝土材料进行一定程度的改良,使沥青混凝土在冬季施工条件下,在混凝土的成分以及混凝土的配比上,都能够做出必要的调整。以此来适应混凝土冬季施工要求。 按照混凝土冬季施工要求,在高速公路维修工程中,应当根据环境温度进行路面压实处理,其中不但有根据路面的摊铺情况和混凝土的实际表现进行压实,同时还应当调整混凝土的配比,根据混凝土的材料特性和配比方式进行压实,提高压实的整体效果。其中在压实过程中,应当随时搜集环境温度信息,并根据环境温度调整沥青混凝土的配合比,使沥青混凝土的配合比能够满足冬季施工要求,同时在压实过程中能够达到压实条件,提高混凝土的压实质量。所以,在高速公路沥青混凝土路面施工过程中,做好菏倒ぷ鞑⑶姨岣哐故抵柿浚对于提高高速公路冬季沥青混凝土施工质量而言具有重要作用。 4 高速公路沥青混凝土冬季低温施工,应向沥青混凝土材料中加入降粘剂 从高速公路沥青混凝土冬季低温施工过程来看,由于冬季气温较低,沥青混凝土在配比过程中,应当保持较好的凝结能力,同时也应当提高路面的摊铺和压实质量,要想达到这一目标,就应当向沥青混凝土材料中加入降粘剂,有效地降低沥青混凝土的粘度。通过降粘剂的加入,能够降低沥青混凝土材料的粘性,使沥青混凝土材料在摊铺过程中能够不受温度的影响,而形成良好的摊铺效果,并保证压实效果达到指标要求。考虑到高速公路沥青混凝土冬季低温施工的特点,向沥青混凝土材料中加入降粘剂,是改善沥青混凝土材料的一种重要手段。对于解决沥青混凝土冬季施工问题以及提高混凝土的材料强度和降低混凝土的摊铺难度具有重要作用。 结合高速公路沥青混凝土冬季低温施工的实际特点,高速公路沥青混凝土冬季低温施工应当对沥青混凝土材料的特点有全面的掌握,做到根据低温施工的现实要求和低温施工的实际特点,向混凝土材料中加入必要的改善性能的材料。例如降粘剂的加入,就能够有效提高沥青混凝土的抗低温能力,做到在低温环境下,提高沥青混凝土的整体性能,进而降低摊铺难度,提高沥青混凝土的摊铺和压实效果,使沥青混凝土能够在摊铺过程中达到预期的质量控制目标,达到提高沥青混凝土的摊铺和压实效果。 5 结语 通过该文的分析可知,在高速公路沥青混凝土冬季低温施工过程中,要想提高冬季低温施工的整体质量,就应当根据工程实际,有效地检测环境温度,合理调整施工方案;同时还要做好路面的压实,保证沥青混凝土在冬季低温施工能够达到质量目标;最后还应当向沥青混凝土材料中加入降粘剂,有效地改善沥青混凝土材料,使沥青混凝土材料能够在整体性能上达到施工标准,以提高沥青混凝土施工的整体质量,为沥青混凝土低温施工奠定良好的材料基础。
机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关系探讨 [摘 要]在我们国家,机械工程和自动化学科的研究主要是研究的机电产品的设计与自造和控制的学科。伴随着我们国家的该科开放的进行,同时还有国内外的经济的交流不断频繁,这样同国际的交流也就变得越来容易。在中国,有着广泛的土地和廉价的劳动了,国内外的许多制造业工厂都来中国进行投资建厂,工业发展之后如雨后春笋纷纷建立起来,这就带动了我们国家的机械制造和自动化的发展,怎样很好的协调之间的关系,为了探讨两者的关系,在实践中吧机械工程和自动化进行有机的结合起来,这样就能很好的促进我们国家的经济发展。 [摘 要]机械工程;自动化;机械制造 在进行机械制造的过程中,总会遇到与自动化相关的内容,是因为接卸工程和自动化是具有内在关系的两个学科,在这个过程中,机械工程涉及到很多的领域,像是各种各样的领域中都会遇到机械制造,机械制造业为我们国家的农业、工业和交通运输业、能源开采等各行各业都会用到机械技术的支持,只有很好的机械技术,才能为了各行各业的发展提供优良的技术支持,同时还会使各行业的工作效率得到十足的发展,不断提高工作效率,推进我们国家的经济发展。自动化是通过更改传统的技术理念,进行机械技术代替传统的手工技术,通过依靠先进的技术手段,用机器代替手工进行工作,这样不仅节省了大量的人力,同时还会提高了生产效率和安全生产。通过将机械工程和自动化技术进行相互的结合,对提高劳动的生产效率,保障安全的生产提供了强有力的支持,同时在一些高危职业上有很强的积极意义。 1 机械工程与自动化的内涵 1.1 机械工程的内涵 在中国,要用到很多的机械制造工程,只有通过一些机械的制造才能进行一些工作。机械工程是一个与社会各行各业都有着很多联系的一个学科,通过进行相互的联系进行机械的制造。在进行机械设备的生产过程中,依据各种不同的功能进行划分很多的机械。像是各种粉碎性的机械、动力性的机械,原材料的搬运和交通运输机械设备。在这些设备中,都是与机械工程紧密相关的设备。同时按照其他的情况进行分类的话,比如进行服务的门类进行分类的情况,可以分为农业的机械、工业的机械制造和交通运输的机械。在进行机械制造和研发设计,同时使用的过程中需要到不同的阶段,在这个过程中,机械工程会分成若干个相互哦诶和和连接的不同体系。像是机械的研发和制造,同时还要伴随着维修工作的进行,在此过程汇总,各学科进行彼此补充和交叉重叠,形成了相互渗透和促进的科学群进行发展,形成了一个相互交叉发展的科学体系。随着我们国家经济的发展,机械工程的作用越来越重要,变成了支持国名经济发展的基础性行业,同时伴随着科学技术的迅猛发展,机械工程技术会朝着更加成熟的方向进行发展。相信在不久的将来,我们国家的机械工程会得到很好的发展与进步。 1.2 自动化的内涵 所谓的自动化就是指的是在进行生产过程中,依靠各种各样的机械记性设定程序或者预先各种各样的指令,让机械进行自动完成一份工作,同时在这个过程中所要要道很少的人力进行人为的干预工作。在进行工作的时候,自动化产生的目的就是在进行简化日益复杂的机械操作过程中,像是各样的现代汽车的制造和轮船的制造过程中,都会用到自动化进行简化操作。现代化的技术和产品的研发过程中使用自动化学科,通过对自动化学科的不断完善,加之在进行电子学和应用数学等学科的交叉进行工作,都会通过自动化进行。在自动化的应用中,很多企业的生产过程都是从原料的采购和生产加工过程中,都会实现了半自动和全自动化的进行,自动化技术广泛应用到社会生产的各个层面,不仅仅在各样的制造业上,同时还涵盖了科研和国防军工业等领域,推动了我们国家的经济的快速的发展。 2 机械工程和自动化的关系 现如今伴随着我们国家经济的快速发展,对生产效率提出了更为高效的要求,这就使得机械工程的自动化技术之间的关系变得越来密切。在进行机械生产领域进行自动化的过程,会使得机械工业的生产和技术会向着机械自动化的方向进行发展。同时还会向着机械自动化生产程序的发展中进行迈进。在国外会通过对自动化程序进行设置,会进行一套生产单元标准,通过这个过程进行提高生产工艺的水平,在设计的结构上实现自动化进行安装,促进集成化和自动化的建立和发展。通过这个技术的发展,可以进行自动化发展模式的大量推进,这样就会节约大量的劳动力,使自动化技术进行生产,提高了工程质量和节约资金,提高资源的利用率。 3 发展机械工程与自动化关系的方法 在现代社会的不断发展和进步中,特别是电子计算机的发展,就使得电子技术和机械工程进行很好的结合开来,现代电脑的使用就为了机械自动化发展提供了强有力的技术支持。虽然这个成为了一个发展趋势,但是我们国家的机械工程和自动化技术在机电一体化过程中,存在了很多的落后型,这样就会影响了机械工程生产的质量。为了实现机械工程和自动化的有效结合过程,需要到各类的优质软件和硬件的相互结合和发展。特别是在软件发展层面,要想实现生产无人化、自动化,首先应该推进集成化综合软件和分级计算机操控系统的综合发展。 在巩固机械工程和自动化关系, 促进两者和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展策 略, 重视理论研究, 全面探究现代控 制理论与系统工程在机械工程领域的实际应用 。同时还要加强重点关键技术的研究工作,充分结合现代化发展过程中对机械自动化发展的要求,探究现代电子计算机操控技术等的相关技术的发展,除此之外,还要探究各种多用途的自动化装置的使用,开发各类计算机操控系统的使用等工作的进行。 结束语 在进行机械制造时候,要协同机械工程的发展,机械工程行业既是服务部门也是生产部门,同时还是我们国家国民经济的一项支柱产业,各类机械制造业的发展需要不断提高自身的技术的革新过程,提升自己的核心竞争力,同时还要不断提升自己产品的技术含量,将机械工程和自动化相互进行结合,有利于技术发挥出应有的优势,这样就会大量节省人员的工作量,提升自己的质量和生产效率,适应世代的发展。为我们国家的经济发展起到应有的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅析机械工程自动化技术的相关问题与措施 摘 要:本文结合自身工作经验,针对机械工程自动化技术的一些问题进行阐述,并提出了相应的措施,望同行参考指正。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;措施 1 自动化技术在机械工程中应用的重要意义 1.1 自动化技术本身是一种高新技术,融入到机械工程当中能够使企业的生产工艺发生很大的变化,可提高企业生产的整体运行效率。 1.2 在机械工程中,生产加工是重要的操作环节,而自动化技术主要就是给生产加工提供便捷,给企业带来更多的经济效益。 1.3 增强企业的市场竞争力。在机械工程中,应用自动化技术调控整个生产流程,能够很好地保证生产成本和质量,从而在很大程度上缩短生产周期。目前,自动化技术在机械工程中的应用已经取得了明显的效果,随着社会的不断进步,其必然会普及到各行各业当中。 2机械工程自动化技术的现状及问题 2.1 机械工程自动化技术的现状 我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。 2.2 机械工程自动化技术存在的问题 自动化技术在我国的机械工程中存在着一些问题,例如缺乏相关技术人才,自动化技术相对落后,自动化技术的应用范围不够宽广等等。人才是发展进步的关键,我国大多数人只有知识理论而没有实践经验技术,对人才的管理培养不够合理、全面。要结合理论和实践经验,不断研究创新,才能提高实际自动化技术。自动化技术的进步将会大大推动我国现代机械制造产业的发展和进步,但是我国的自动化技术尤其是数控系统是传统的封闭式体系结构,必须提高水平,改变落后的状况我国的自动化技术应用的领域还不够广泛,缺乏自动化技术的科研投入和制定自动化技术的管理策略。 3 改善机械工程自动化技术的措施 3.1 注重高科技人才培养促进发展 通过自动化的道路发展来促进我国机械工程的发展,因此这就需要按照相应的机械自动化方向来实施教学提升,将人才发展放在第一位,培养一批具有时代特色的创新型人才,从基础教育做起,国家出台相应的政策,积极鼓励学校培养自动化科技人才,不论是才技术理论还是从实践上都应该对其进行加强。从发展的角度为我国企业输送合理的人才,通过教育制度的改革以及国家政策的支持,势必能够获得良好的成功,为我国机械工程自动化的发展打下人才基础。 3.2 合理运用机械自动化技术分析 根据目前我国的机械生产技术的发展,我国仍然是处在了自动化发展的初级阶段,因此在当前情况下,正在全面的发展科技信息技术,对于自动化技术的使用显得非常合理,在使用过程中要考虑到发展的需求,以及自动化工艺的成熟度,以此来加强对整体自动化技术的管理。对于自动化技术的使用,要从现实出发,考虑其使用的可行性和安全性,而且在使用过程中要注重对机械工程设备,工艺操作的程序进行合理的配置,以此来实现自动化的合理执行,否则一旦使用不当那么就会产生严重的后果。 3.3 提升自主创新能力,创造自主知识产权。 我国消化吸收国外柔性制造系统(Pseudo-FMS),是要确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么,取得实践经验再推广应用。 3.4 加强与国外的专业交流 中国有一句古话,活到老,学到老。机械工程及自动化方面的人才培养模式也应该是这样。时代是在不断的发展的,社会也是在不断地进步,如果机械工程行业没有跟着时代的发展的发展,跟着社会的进步而进步的话,那么,今天的所谓的机械工程及自动化技术,如果还是停留在原始社会时期的刀耕火种的水平,所制造出来的工具,还是简单的石斧、石具等工具,这是十分荒谬可笑的,因此,就必须要关注机械工程及自动化的科学合理发展。而对机械工程及自动化的人才培养来说,从事机械工程及自动化的相关研究的人员必须时刻关注时展和社会发展的新成果,不仅要继往开来,学习古今中外的优秀经验,更要处在能主动学习的状态下,对最新的科技研究成果有着敏锐的嗅觉,及时学习最新的科学技术水平,促进自身的发展。特别是欧美国家的机械工程自动化技术发展水平向来都是比较先进的。机械工程及自动化的可持续发展,必须要对其进行溯源追踪,把视野放到海外去。早在一千年前,宋朝的大学者朱熹就提出过:“问渠那得清如许,为有源头活水来”。任何一个领域,如果不实行走出去战略,就会如同闻一多笔下的死水一样,毫无生气,只有等着发臭和被人遗忘,根本不可能获得实际的发展。机械工程及自动化也一样,要想得到充分的技术发展,最有效的一个方法是进行行业内部的人员交流,众人拾柴火焰高,集思广益的结果,必然会带来极大的经济效益和社会效益,行业本身也能得到真正的发展。定期进行走出去战略,积极进行交流和互动,整个行业就是源源不断的活水,永远不会流于固步自封与停滞不前。在有着充分条件的高等院校,走出去的战略思想更体现在走出国门,与国际接轨,学习国际上的先进机械工程及自动化水平。 3.5 注重自动化技术的发展趋势及前景 坚持走自动化技术的发展道路,对于机械自动化技术的发展至关重要。目前,机械制造自动化技术的发展向朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。数字化是先进制造技术发展的核心,是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果,这将是机械自动化技术发展的必由之路。随着人们对人类与环境之间的关系这一问题认识的逐渐加深,实现人类与环境之间的协调、可持续发展是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展也同样要遵循这一原则,实现绿色化发展之路。近20年来,制造系统正在由原来的能量驱动型转变为信息驱动型,这就需要制造系统不但要具备一定的柔性,同时还要表现出一定的智能,实现在对大量复杂信息处理的同时,能够自主进行选择与处理这既是现代科学技术发展的必然结果,也是人类社会进步的重要标志。 4 结束语 机械自动化生产是一个长期的目标,因此在加强自动化生产建设的过程中,要从根本出发来加强整个机械工程自动化的实施,以不断提升我国的机械自动化制造作为其技术发展的目标,将我国的机械工程的自动化生产推向一个新的世界高度。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 摘 要:PLC即可编程程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是建立在微型计算机的基础上的工业自动控制装置。PLC以其独特的体积小、应用性高、工作效率高等优势,如今已经被广泛应用在机械制造、食品生产与检测、重工业等多个领域。本文首先对于PLC技术的具体含义以及应用价值进行简单的介绍,然后针对PLC技术在机械工程与自动化的多个具体环境中的工作模式以及作用展开较为详细的分析及阐明,为提升PLC技术对于机械工程与自动化的贡献价值奠定基础。 关键词:机械工程;自动化;PLC技术;介绍;应用 0 引言 工业产值作为世界经济的重要贡献者,推进工业的发展对于世界经济水平的提升以及社会的进步均有重要的意义。伴随着工业化进程的脚步,社会对于机械工程的可控性以及自动化技术的应用价值提出了更高的要求,人们急需一种兼顾实用性、可靠性、灵活性的应用技术来推进机械自动化领域乃至社会各个领域的革新。届时,PLC技术应运而生。 PLC技术是一种将机器或装置的运转与数字运算进行有机结合的控制性器件,是站在传统继电器技术的基础之上糅合互联网、自动化等现代科技形成的创新型技术。在现代社会,PLC技术以及被广泛地应用在各行各业,影响着人们的工作方式以及日常生活。认识PLC技术,了解PLC技术在机械工程与自动化中的实际工作模式,对于我国工业的进步以及生产力的提高有着重要的战略价值。 1 PLC技术的实用价值与优势 时代的发展推动了工业前进的步伐,随着现代社会劳动力成本的节节攀升以及智力资源的日渐珍贵,工业生产上精简人力资源的消耗、扩大机械化程度的趋势已成必然,给机械工程以及自动化技术提出了更高的要求。PLC技术作为现代工业普遍应用的控制型器件,不仅体积小巧、易于安装、具有广泛通用性。而且用户可以通过编写程序轻松实现个性化控制方式,很大程度上提高机械装置以及自动化技术的灵活性以适用性。不仅如此,PLC还有提供多方面强大功能支持,同时兼具高性价比、高可靠性以及低功耗等等优点,已经成为了自动化控制的核心技术,成为了我国构建自动化控制技术自主知识产权、推进机械工程与自动化发展进程的主要操作对象。 PLC技术的应用涉及生产管理、生产监控、顺序控制等方面,多个操作体系的协调与配合需要实现PLC处理器核心与控制设备之间及时沟通。互联网的高速发展为其提供了通讯技术支持,而PLC技术抗干扰能力强、可靠性高的特点则为准确通信提供了安全保障。甚至可以预测,在今后社会发展中,PLC技术将与机器人、CAD共同组成主流基础管理设备体系。接下来将从三个方面具体介绍PLC技术特点: 1.1 操作简单 通用性高 现在,绝大多数PLC均支持程序语言互译,用户无需专门学习某一中语言,仅需运用自己常用语言编写代码后,用器件自带的翻译功能进行语言的转换即可实现对PLC的编程,降低编程语言门槛。并且PLC的安装及调试简单,外部接线较少,促使简化实际操作系统结构,进而缩短系统运行的周期,工作效率得到改善。 除此之外,为了提高PLC实用价值,全球PLC均统一使用国际标准通信协议,给不同厂家生产的PLC之间的互换提供了可能,也给PLC的调试提供了方便,极大程度地提高了PLC产品的通信开放度。 1.2 体积小 能耗少 PLC装置是集成电子线路技术的重要应用体现,安装尺寸通常均在10cm以下,重量更是不足150g,为机电一体化提供了实现基础。同时在实际使用中PLC的消耗功率一般只有个位数,为节省能耗做出了贡献。 1.3 抗干扰能力强 在实际应用中,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、 Profibus总线以及Device Net总现场总线与PLC界面之间通常保持良好契合度,为准确通信提供了保障。另外PLC装置采用抗干扰的电路排布与制造工艺,保证在工作过程中抵御电磁、电路的干扰,具有较高的可靠性,为PLC系统之间有效通信的展开提供了有效保障。现在的PLC装置甚至采用了多重抗干扰技术,哪怕是置于极端恶劣环境,它也能够正常工作。 2 PLC技术在机械工程与自动化中的应用 2.1 远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用 在现代通用的机械自动化控制系统中,其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此,随着科技的不断创新与进步,PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身,根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作,为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中,应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控,并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值,当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时,表示此时设备运转出现异常,同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱,无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查,诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控。 2.2 逻辑运算中PLC技术的应用 数字运算是PLC技术的重要组成部分。在自动化控制系统中,PLC主要使用数据处理与逻辑运算这两种计算方法。实现诸如数据运算、数据筛选、数据整理以及二进制开关等等功能。运用PLC技术,可以简单高效地完成大量数据的分析、排查、整理,极大地提高了提取结论、对比优化的工作效率。例如现在许多的食品制造企业、电子生产企业甚至交通监管部门,都是运用PLC技术实现对于实时数据的监控。除此之外,PLC还可以充当二进制开关,有效提高软接触点数目,促进自动化系统的优化。 在资源消耗方面,相比较传统继电器,PLC的能耗极低,符合资源节约型社会理念。高机械化系统帮企业节省了人力资源的投入,在劳动力成本激增的今天具有重要价值。在流水线工作模式中,自动化PLC控制系统可以直接运用PLC的二进制开关功能,通过1与0的互变实现由一个工作流程到下一工作流程的转变,避免了另外安装检验装置,简化系统提高工作效率的同时也给企业节省了投入成本。 2.3 生产系统自动化控制中PLC技术的应用 应用PLC技术控制自动化系统指的是系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中, 用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求,根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点,合理改造PLC控制指令,优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下,实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。 运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入,使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化,若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作,直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温,如果水温低于100℃就显示红灯,并控制加热电路正常工作,及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控,是一个过程化控制。截止到目前为止,世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制,PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展,还为企业经济效益的提高,乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外,PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域,改变了传统生产制造模式,影响着国民的工作与生活。甚至直到现在,PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。 3 总结 我们的社会已经步入了高速发展的信息化时代,随着工业化进程的推进,机械工程及自动化水平已经成为评估国家工业发展的重要依据,对于衡量国家综合实力以及未来发展趋势有着举足轻重的影响。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持,对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。本文以PLC的价值以及优势作为切入点,对于PLC技术在机械工程与自动化中的应用开展探究,为全面推广PLC技术提供了有力支持。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 关键词:机械工程;专业建设;优化探究 随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 1 应用先进的教学模式 企业对机械工程及自动化专业人才要求较高,需要中职学生具有较高的专业能力。因此,中职学校应重视该专业人才的培养,利用先进的教学模式进行课程设置,科学设置课程进度,完善课程内容,不断地加深学生对基础知识的理解,保证学生能够有效地掌握相关理论知识。与此同时,教师进行机械工程以及自动化专业教学时,应重视并培养学生相关知识的应用能力,培养学生的创新能力、思维能力、实践能力,使学生能够有效利用基础知识来解决实际问题。中职学校应用先进的教学模式时,应根据机械工程以及自动化专业特点,科学设置教学课程,将专业课程进行分类。中职学校可根据专业的侧重点不同,设置不同的课程,为社会培养管理型、制造型和设计型等类型的人才。同时,中职学校应重视机械工程以及自动化社会实际应用情况,根据机械工程市场变化情况,对该专业的课程进行调整,分析社会对机械工程以及自动化专业人才要求的重点,研究社会新出现的知识和相关技术,让学生及时掌握该专业知识的应用动态情况,以适应社会的需求。中职学校设置专业课程时,应重视新知识和新技术,并将这些知识融入到教学中,丰富教学内容,保证机械工程以及自动化专业的先进性。 2 建立实践教学系统 机械工程以及自动化专业具有很强的实践性,而建立实践教学系统能够有效培养学生应用专业知识的能力,强化学生的工程意识,使学生的创新能力、技术应用能力得到培养。中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应科学分配理论课程与实践课程,让学生在牢固掌握专业理论知识的同时具备较强的知识应用能力。建立实践教学系统时,应加大对实验设施和实习项目的投入,加强与企业的沟通与交流,建立实习基地,为实践教学的开展奠定基础。教师进行机械工程以及自动化专业的实践教学时,应重视学生实践能力、创新能力、思维能力等能力的培养,重视与学生之间的互动,掌握学生学习的动态,引导学生自主学习,进而充分发挥实践教学的作用。 3 建立系统性的教学体系 机械工程以及自动化专业知识较多,且社会对该专业人才的实际要求较高,不仅需要该专业人才具有较丰富的理论知识,还需要具备过硬的操作技能。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化的市场需求,结合学生的职业发展和国内外该专业的教学经验,建立系统性的教学体系。教师开展机械工程以及自动化教学时,可以在初期将教学重点放在理论知识和基本技能方面,让学生牢固掌握机械工程以及自动化的基础知识,在中、后期,将教学重点放在专业知识的巩固和实际应用方面,提高学生的专业水平,使学生综合应用专业知识的能力得到提高。且中职学校应制定教学目标,科学设置教学大纲,并合理规划教学进度,为机械工程以及自动化专业教学质量的提高奠定基础。 4 建设专业的师资队伍 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,需要专业水平较高、经验丰富的教师进行教学。因此,中职学校应建设专业的师资队伍,充分发挥机械工程以及自动化教师的专业性,不断提高学校专业教师的素质,优化该专业教师的结构,以推动该专业的发展,为社会培养合格的机械工程以及自动化专业人才。中职学校建设专业的师资队伍时,应根据机械工程以及自动化专业特点和学生的发展需求进行。中职学校应开展各项进修项目,让本校的教师到具备先进知识和技术的单位进行学习,使教师的素质和专业水平均得到提高,且不断提高学校教师的科研、创新能力,为全面提高教学质量打下基础。中职学校应科学建立教师管理制度,重视年轻教师的发展,让教学经验丰富的教师帮助年轻教师,并培养教师不断学习的习惯,使学校教师的整体教学水平不断地得到提升。 5 建设人才培养质量保障体系 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应鼓励教师积极完善该专业的教学内容和教学模式,强化教师的服务意识,支持教师积极进行该专业内容的科学研究,提高该专业的技术水平,丰富该专业的教学内容。中职学校应建设人才培养质量保障体系,根据机械工程以及自动化专业的教学特点,结合该专业的市场需求,科学制定教学目标,合理进行课程规划,并设置教学管理制度和教学评价制度,保障机械工程以及自动化专业人才的培养。且中职学校应积极应用实验教学模式,增加机械工程以及自动化实验室建设,为机械工程以及自动化专业的教学质量提供保障。 6 结束语 随着我国社会的不断进步,社会需要机械工程以及自动化专业人才的数量逐渐增多,而中职作为培养机械工程以及自动化专业人才的重要渠道,应根据社会时代的要求培养合格的机械工程以及自动化专业人才。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化专业的特点,应用先进的教学模式以完善教学内容,建立实践教学系统以培养学生的实践应用能力,建立系统性的教学体系以改善教学质量,建设专业的师资队伍以提高学校的教学水平,并建设人才培养质量保障体系,为社会培养具有过硬专业能力的机械工程以及自动化专业人才。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 【摘要】本文首先介绍了PLC的特点,然后介绍了PLC的发展状况,接着介绍了PLC的应用及重要性分析,最后介绍了机械工程中自动化技术的应用分析。 【关键词】机械工程,自动化,PLC技术,应用 一、前言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。将机械工程与自动化中的PLC结合推动了自动化的发展。 二、PLC的特点 1、PLC灵活性、通用性强 对于PLC技术,当工艺过程进行适当修改时,只需将内部程序作相应的修改即可,外部接线的改动量可以很少,甚至可以不必改动,其灵活性和通用性是继电器控制电路无法比拟的。 2、可靠性高,抗干扰能力强 在PLC控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作。 三、PLC的发展状况 1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一台编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了。 20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,此时的计算机技术已经开始全面引入可编程控制器中。PLC具有了超小型体积、更高的运算速度、更可靠的工业抗干扰设计、PID功能、模拟量运算及极高的性价比。 20世纪80年代初,PLC在一些先进工业国家中获得广泛应用。这个时期PLC发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。此阶段的另外一个特点是世界上生产PLC的国家逐渐增多,产量也持续上升。这标志着PLC技术已步入成熟阶段。 20世纪末期,PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期主要发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,出现了特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等控制场合;从产品的配套能力上来说,生产出了各种通信单元、人机界面单元,这些使得应用PLC的工业控制设备的配套更加容易。目前,PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 四、PLC的应用及重要性分析 1、PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 2、PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 五、机械工程中自动化技术的应用分析 1、柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2、集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 3、智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 六、结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。PLC技术应用于机械工程中有利于机械工程的发展。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关联 【摘要】本文结合工作实际,从机械工程与自动化技术的概念及特点出发,分析了机械工程与自动化技术之间的关联应用,并就自动化技术在机械工程领域中的未来发展前景进行了展望。 【关键字】机械工程;自动化;关联 一、机械工程与自动化技术概述 1、机械工程与自动化技术的相关概念 机械工程是结合了机械学、动力学、工业控制学等多个学科为一体的综合性工程学科,它以控制技术、计算机技术、通信技术、微处理技术等新型学科技术为理论基础,并结合了实际生产中的相关技术经验与技术理论,以用于研究与解决各种机械设备在开发、设计、制造、安装、使用等多个方面的实际问题。目前,机械工程主要可划分为机械科研、机械设计、机械制造、机械使用等若干个互相衔接且互相配合的分支系统。 而自动化技术则是实现机械产品在制造、安装、使用等多个方面自动化的方法与技术,它以工业生产中各类参数的控制为主要目的,以实现在不需要人工直接干预的情况下,按照预定目标进行机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能。 2、自动化技术在机械工程中的应用特点 目前,自动化技术在机械工程领域中有着广泛的普及与应用,其主要应用特点有: (1)便捷性 在机械工程领域中,对于生产实践中经常遇到的较为复杂的流程优化或系统优化问题,利用传统的计算方法进行解决时,往往面临着处理时间长、计算复杂度高等问题。而通过自动化技术的应用,能借助多种自动化控制系统以及自动化理论,不仅能对相关问题进行优化求解,从而保证了问题解决的方便与便捷,而且能实现机械产品生产流程的自动化,信息处理的自动化,从而极大的提高了生产效率与生产质量。 (2)可靠性与安全性 利用自动化技术的相关程序化语言和逻辑体系,使机械设备在故障诊断、自动化控制以及机械设计等多个方面,都能实现信息的自动化和智能化的采集、分析和处理,从而保证了决策结果的正确与可靠。而且通过其自动监控与自动保护等功能,还能有效避免生产过程中出现的误操作、误指挥等问题,从而避免了安全事故的发生,提高了机械设备在生产和使用过程中的安全性。 (3)经济性 通过自动化技术的有效应用,一方面极大改善了机械工业生产中的劳动条件,通过优化人员配置,实现了人员作业调度的经济性;另一方面,自动化技术还能实现机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能,从而保证了各种机械设备在运行管理上的经济性,实现了降低设备运行损耗、节省能源的目的。 二、机械工程与自动化技术的关联应用 1、机械自动化系统的构成与功能 机械工程与自动化技术最典型的关联应用,即实际生产中所较常采用的机械自动化系统(如下图1所示),它主要由信息控制器、执行器、传感器、信号处理器、D/A单元、A/D单元等部分所组成。 图1 机械自动化系统示意图 如图1所示,机械自动化系统通过人机接口实现指令信息的输入,然后通过信息控制单元和信息处理单元,以实现机械设备生产过程中的状态监控与动作调整,从而使机械设备能始终保持在理想的工作状态。而D/A单元、A/D单元则是作为信息的传输和转换单元,通过将生产中机械设备的电压、电流、压力、速度等模拟量转换为数字量,从而实现对机械设备各种工作参数的有效控制。 2、自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用 自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用,是综合利用神经网络技术(BP网络、概率网络、径向基网络等)、模糊理论、改进三比值技术、信息融合技术(D-S证据)等多种自动化技术于一体,不仅能改进传统设备监控与故障诊断方法中的缺陷与效率低的问题,而且对于提高和改进监控效率以及故障诊断的准确率都能起到很好的效果。 以机械设备的故障诊断为例,利用自动化技术不仅能获得更多源信息的支持,以提高故障诊断的准确性,而且能同时满足离线诊断与在线诊断的要求,从而保证了故障诊断信息的多层次性与灵敏性。在具体故障诊断过程中,首先通过自动化技术以系统得出和获取机械设备的试验数据、常规检查数据、运行检修数据等,以此作为故障分析的数据源,并通过多项试验项目以判断机械设备是否正常运行;其次,再利用神经网络技术诊断系统模块的故障性质,利用改进三比值技术诊断系统故障的类型,利用模糊理论和信息融合技术进行故障的分析与判断等等;最后,再利用专业的自动化软件,并结合机械设备的系统运行情况与检修情况,以综合得出故障的具体发生部位与性质,并提出相应的故障解决方案。 3、自动化技术在机械设备生产控制中的关联应用 (1)开关量的自动化控制。基于自动化技术的关联应用,能够对各机械设备的开关量进行逻辑化控制,以保证在开关控制上的组合逻辑、延时逻辑以及时序逻辑等问题得到有效解决,从而保证了机械设备在多种运行工作条件的自动化控制需要。 (2)模拟量的自动化控制。由于各种机械设备在运行过程中,其温度、电压、电流、功率等运行参数均为模拟量,其参数值是连续而变化的,难以有效控制与采集。而利用自动化技术,能将模拟量有效转换为数字量,并加以有效的控制,以保证各机械设备运行的连续性与安全性。 三、自动化技术在我国机械工程中的未来发展前景 1、智能化 智能化即是指通过自动化技术中的神经网络技术、模糊理论、专家系统、信息融合技术等来模拟人的大脑,以进行机械生产的自动分析、识别、测量以及控制等活动。 通过智能化的发展,机械自动化系统不仅能具备决策的优化功能,能最大限度的自行解决系统在生产运行过程中所遇到的各种难题,而且还能实现信息间的高度共享与合理配置,在优化工作参数选择、优化质量控制方案、优化加工路线等多个方面都能起到重要的作用。 2、绿色化 机械工业虽然是我国重要的支柱型产业,但同样面临着极大的资源消耗,以及日趋严重的资源浪费和环境污染问题。随着近年来我国对环境控制要求的日益提高,绿色化也将成为自动化技术在机械工程领域中的主要应用与发展方向。 绿色化的核心理念,是将机械设备从产品开发、设计、制造、安装、使用、维护、回收等各个环节纳为一个整体,在设备的整个循环周期内,尽量达到对周围环境影响最小,而资源利用率最高的目的,从而使得企业的经济效益、环境效益与社会效益之间得到优化与协调。 总结: 进入21世纪以来,随着计算机技术、信息技术、微处理技术的发展,以及各类机械自动化系统及自动化理论的研究与进步,自动化技术在机械领域中有着广泛的关联与应用,并逐渐朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程自动化技术特点与改善措施 【摘要】随着社会的飞速发展,对机械化工程的需求也逐渐增加,为了能够有效的提高机械化项目的整体水平,必须提高自动化技术在机械工程的使用。所以机械工程单位一定要明确自动化技术的重要性,并制定改善措施。本文首先阐述了自动化技术在机械工程运用中的特点,对机械工程自动化技术的现状问题进行简要分析,并提出了机械工程自动化技术的改善措施。 【关键词】机械自动化技术;特点;现状问题;改善措施 一、自动化技术在机械工程运用中的特点 1、集成自动化技术特点。集成自动化技术是我国主要的机械自动化技术。集成自动化技术是信息技术在原来的基础上进行的一定改进,使得机械工程的全部制造过程可以变得更完善。集成自动化技术最大的特征是将原来的IT技术进行改进,也可以联合自动化和生产相关的信息,进而扩大机械化工程的生产和开发。随着科学技术的进一步发展,集成自动化技术也是一直在不断的发展,所以采用集成自动化技术可以协助企业进一步的提高机械管理程度,进而不断的提高企业的经济效益。 2、使用灵活的自动化技术特点。柔性自动化技术是现在发展先进的技术之一,柔性自动化技术是基于在计算机基础上,所以最显著的特点是能够灵活的使用自动化技术,机械工程生产目标智能化运营管理。因此,采用灵活的自动化技术,能够有效地改善科学和智能的机械工程,进而提升企业的机械化的效率。柔性自动化技术,现在经营范围被广泛使用,并得到了广大企业的信任和认可。 3、智能自动化技术的特点。智能自动化技术是升级版的柔性自动化技术,自动化技术的功能,一定要在网络的基础上创建的,因此,智能自动化技术可以是机械工程仿真与控制的过程。智能技术可以作为机械数据的科学解析,也可以收集数据或信息,所以智能自动化技术,能有效的提升机械效率,不断扩大应用的智能自动化技术的范围。因此自动化技术的功能,最大的特点可以替代人工管理,进而节省了部分的企业的人力资源成本。所以,自动化技术的功能,将成为机械工程的将来发展方向,有必要进一步的加强,以更好地提高生产效率和经济效益,完善智能自动化技术的开发和利用。 二、机械工程自动化技术的现状问题分析 对于自动化技术在机械工程的发展,我国尚处在初级阶段,在机械工程自动化生产经营中,很多企业还是采用传统的管理和经营模式。人才管理,我们的人才管理机制是不实际的,仍采用国外的人才管理方式,并没有形成适合自身的人才格局,主要集中高素质的专业员工队伍,雄厚的理论,但实际的技术低。在技术方面,精密机械加工和其他初级阶段的水平来看,虽然得到广泛应用,但在复合加工仍处于追赶阶段。在机械设计,没有即时有效的将科技成果转化,更多的设计文案设计水平不高。 机械工程自动化技术在我国也有一些问题:缺少实际应用的专业技术人员。在发展进程中,过于强调理论,都忽略了现实培养人才,造成实际机械工程自动化中,技术化程度较低。大多数人只知道理论,但在技术上却没有实践经验,只有不断的研究和创新,以提升实现机械工程自动化技术,但自动化技术仍然是传统封闭式体系结构。对于机械工程自动化应用,技术的实际广度,缺少专业的关注和准确的科研投入,并没有具体的管理策略,以此来发展自动化技术。 三.机械工程自动化技术的改善措施 1、采用先进的机械加工自动化技术。在制造业领域中,与发达国家还存在着一定的差别。没有达到高度自动化程度,计算机集成制造系统的应用并不广泛,基础技术储备不充分,应该尽量消化和吸收国外技术和成熟经验,根据自身的特点,通过技术突破壁垒,达成知识产权。现在在机械加工生产进程中,产生相对大量的部件,并且需要组装,以半自动为主。对于成品应该引入先进的设备,采用先进的机器设备,以实现高度自动化的加工,降低资源浪费,提高良好的经济性。对于单件小批量生产,应提倡成组技术人才,采取数控机床或加工中心的应用程序的正常发展。此外,自动化的应用不是不同的产品在不同行业中的简单复制,应该集重在于差异化和优化。技术信息、新材料等进一步的发展,将为我们带来更广阔的空间,以追赶和发挥的空间。新一代自动化技术在PC和开放式体系结构的发展,驱动装置朝向交流、数字化方向的发展。通信数字网络的发展,自动化系统的控制性能朝着智能化的方向发展。随着推进工业自动化进程,智能化将占据工业生产十分重要的地位。 2、以信息技术改进机械工程自动化技术。以工业自动化为基础,在一定程度上根据信息技术的发展。信息化促进机械工程自动化的发展,体现在工业设计、制造和管理等方面,加速传统产业的发展,调整产业结构的转变,完善制造业的硬实力和软实力。机械工程自动化的发展是不容易的,是经过循序渐进,步步为营,从简单到复杂的进程,在整个进程中,自动化逐渐取代手工操作,这是一个重要的技术开发应用程序性能的做法。我们根据对自动化水平较低的机械工程的实际情况,以发展机械工程自动化技术,有必要引进和学习国外先进的机械制造理论和技术,从教育出发,注重教育部门,根据企业生产和发展的实际需要和市场需求作为根本导向,制定相关的专业技术教育,重视应用科学和技术创新,扩大科技投入,优化自动化产业链。要从实际出发,效率和质量相结合,充分认识到市场经济中信息技术的重要性。 3、重视高技术人才培养。坚持以机械工程自动化技术发展的道路上,我们一定要提高机械自动化教育体系的发展,打破应试教育的限制,完善校企合作,努力培养人才。现在我国的技术人员,尤其是缺少高技能人才,已成为中国经济持续健康发展的瓶颈,造成严重影响。 四、结束语 采用自动化技术能够有效的推动机械工业的发展水平。要立足于机械工程的特点,有针对性的综合自动化技术和学习,以确保机械工程的自动化技术能力的可持续发展。自动化技术对科学技术的需求高,现在我国的机械化工程发展不高,有必要制定一个长远的发展规划,以奠定在机械工程可持续发展基础。 机械工程与自动化论文:有关机械工程与自动化的探究 摘 要:随着中国经济的不断发展,机械自动化技术对中国工业的发展有着极大的影响和推动作用,随着中国加入WTO,重工业产业因为技术与生产力落后的原因,始终没有跟上世界同步水平,导致近年来,中国工业生产水平止步不前,而机械自动技术的产生,可以改变这尴尬的情况,帮助中国工业生产重振雄风,机械工程自动化技术是指在机械制造工业中应用计算机智能自动化生产技术,实现对加工对象的连续自动生产,不断优化自动生产的过程,提高工业生产的效益,加快生产投入物的加工变换,能有效提升生产的流动速度。 关键词:机械工程;自动化;技术 建筑工程作为整个城市化建设工程的重要工程之一,按时、按质、按量地完成建筑工程是相关人员研究的重点课题。除了信息化、计算化等技术的不断深入引用外,机械工程自动化技术也在建筑工程中得到了较为广泛的应用。其中,特别是一些大中型现代化机械设备的应用为建筑工程提供强而有力的帮助,并在工程建设中起到极大的作用。如今,机械自动化技术的研发已取得较大的进步,各种现代化的建筑机械设备大规模使用,成为了现代建筑业的主要生产手段,是建筑生产力的主要体现。 1.机械工程自动化对我国的影响力 中国作为一个发展中的国家,全部的技术都必须建立在一个基本前提上,那就是是否与我国的基本国情相匹配,是否能够带动我国经济、工业的发展,而不会造成严重的后遗症,所以针对这些问题,我们看到,我国的当前的国情是,我国是通过不断消化吸收国外的柔性制造系统完成自身工业发展不断地成熟壮大,这是一个最基本的国情,而需要解决的方法就是,根据国外的先进技术,结合当前的实际情况,研制、开发和推广适合我国国情的技术。 我们国家目前应该在消化吸收、融汇贯通国际上的自动化技术理论的基础上,努力做到从我们国家机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究。 针对我国目前的发展的整体情况,相关人士认为应当先发展低成本自动化技术,因为该项技术发展的潜力巨大,前景非常广阔,投资小而且见效迅速,对于目前中国的工业情况而言,是非常实用的技术,有利于提高生产的自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果。 2.机械工程自动化的发展方向 以微电子技术、软件技术、计算机技术以及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅能深刻地影响着全球的军事、社会、经济和科技的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。 (1)光机电化方向 机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向,因为在这一方向上,我们可以把整个进行有效的组合,在光机电化系统中,整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成,最重要系统则是光学感应系统,在机械自动化的发展中,通过引进光学技术,利用光学技术的先天优势,就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省过去靠机械传动链连接的各个相关动作部分,改用几台电机分别驱动,或用电力电子器件,或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。 (2)智能化方向 智能制造是20世纪80年展起来的一门新兴学科,具有很重要的前景,智能制造的涵义,有众多说法,可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中,解决多种复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性,人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力,并能在生产实际中长期发挥作用。 (3)全球信息化方向 随着全球信息化的程度不断加深,机械自动化也在往全球信息化方向发展着,据我们所知,在跨国的并购和国际产业转移的过程当中,全球化的另外两个特征:全球采购与配套、全球设计与制造,相应形成。众所周知,经济全球化的快速发展,拉动了信息化和信息技术的全面发展,信息化、信息技术的发展又推动了全球化的进程,如果没有全球的信息网络做为运行环境的支撑,我们根本无法想象,全球的工业、生产制造业是否还能继续维持下去。全世界的制造与设计,由于有了更广阔的信息与网络,不仅得到实现,并且能在24小时不间断地工作,全球采购与配套,只有借助了信息技术才能有效地进行。 3.自动化技术促进机械工程建设快速发展 (1)精密机械 精密机械是高科技制造业的基础,两者互动密切,相辅相成。精密机械工业的推动,可加速高科技产业升级,全面调整经济结构;高科技产业的发展,又可相对扩大对精密机械的市场需求,带动机械成长茁壮。精密机械技术包含了NG工具机,超精密加工技术,纳米加工技术,新精密机械技术等领域。 (2)工具机技术 未来工具机产业将以发展高速切削、硬切削技术为主,而高速切削加工机之主要发展项目应以高速主轴及高速进给技术为主。在进给系统高速化方面,未来线性马达之应用应会普及化,故硬加速协助业者进行高速切削工具机相关技术之研发。 (3)半导体制程设备技术 我国半导体工业在过去十年来蓬勃发展,已为半导体工业相关技术扎根,也带来信息相关产业的进步与发展。而今由于全球通信息产业日正当中,已有多家国内业者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半导体关键高速及高频元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半导体晶园厂量产技术尚在萌芽阶段,生产制程与设备尚有很大的改善空间。我国湾砷化镓产业已成型,并且成为全球唯一投入砷化镓晶园代工的地区,依各业者规划的产能计算,不仅可拿下近五成的晶圆制造市场,并有机会延续硅晶圆发展模式,再创另一个半导体产业高峰。 当今科技的进步与市场的需求对于机械工程的建设提出了前所未有的挑战,同时又提供了更广阔的发展空间。正是这种挑战与机遇共存成为了机械工程发展的动力,在自身不断完善发展的同时又从各个学科领域中获得新的启示与技术支持提高改进和创新的能力。只要我们在做好机械自动化技术的相关研究之后,保障并完善机械自动化设备的管理与维护制度,不断探索,不断进取。那么,机械自动化技术一定会在建筑工程发挥更大、更有效的作用,在保障人民生活工作的同时提高社会的安全、舒适度,以及社会经济效益。在广阔的市场需求与人才不断扩充的前提下,我们不仅要加强自身的建设与发展更要积极的向国际最尖端的领域学习借鉴,相信我国的机械工程会引领世界。 机械工程与自动化论文:关于机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘要:文章研究了注重师资队伍建设、构建实践教学体系、优化和创新教学模式、完善教学体系以及落实实验和人才培养质量保障体系建设等中职学校机械工程及自动化专业建设与优化内容,以期为机械工程及自动化专业建设与优化提供一些参考,提升机械工程及自动化专业教学质量。 关键词:机械工程以及自动化专业;教学;优化 近年来,随着我国改革开放的不断深入,推动了我国经济和社会的快速发展。目前,我国对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大,为中职学校的机械工程及自动化专业的人才培养提出了新的标准和要求。因此,中职学校应当加强机械工程及自动化专业建设与优化,不断提高机械工程及自动化专业教学质量。 一、注重师资队伍建设 在现代中职学校的机械工程以及自动化专业教学中,教师是培养人才的关键。对于师资队伍建设,改革开放总设计师邓小平同志有着“一个学校能不能为社会主义建设培养合格人才,培育德智体全面发展、有社会主义觉悟的、有文化的劳动者,关键在教师”的论述。因此,中职学校在机械工程及自动化专业建设与优化时,应当注重师资队伍的建设。中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当充分发挥教师在教学过程中的关键性作用,同时明确中职学校机械工程及自动化专业教学相关要求,注重教师结构的优化,并加强教师师资队伍建设,不断提升师资队伍的整体素质和质量,推动我国中职学校机械工程及自动化专业教学的不断发展,为社会培养更多机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行机械工程及自动化专业师资队伍建设时,应当结合中职学校机械工程及自动化专业的实际情况,对专业的发展需求和教师结构与特点进行仔细分析。一方面,中职学校应当不断提高教师的育人素质和专业技术水平,同时提高教师的创新能力和科研能力,并积极鼓励和支持教师进行进修,不断提高学校的师资力量。另一方面,中职学校应当不断完善教师制度和工作制度,让教学经验丰富的教师充分发挥传、帮、带的作用,指导年轻教师的发展,同时积极鼓励和支持教师树立终身学习的理念,提高中职学校机械工程及自动化专业教师的整体水平。 二、构建实践教学体系 实践教学体系即是在教学过程中以实践教学为目的,不断提高学生的工程意识和实际操作能力,培养学生的技术应用能力和创新能力。目前,面向社会培养更多的实践型人才和应用型人才是各大中职学校机械工程及自动化专业的人才培养目标。中职学校在开展机械工程及自动化专业人才培养时,应当重点突出对学生的实践能力的培养,在教学过程中构建专业理论技术知识与知识应用能力有机结合的实践教学体系,不断提高学生的问题分析能力和解决能力。中职学校在进行实践教学体系构件时,中职学校应当加强师生间的交流和合作,注重研发实习设备和实验设备,为中职学校开展的实践教学提供服务,同时注重校内实践基地的建设,为中职学校培养实践型机械工程及自动化专业人才提供基础保障。此外,中职学校应当加大校企合作力度,为学生提供社会型实践基地,提高学生的实践能力和自主创新能力。 三、优化和创新教学模式 中职学校机械工程及自动化专业对学生的能力要求相对较高,因此,中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当注重课程的设置和人才培养方案的制定,不断优化和创新教学模式,在确保学生具备扎实的理论知识的基础上,不断培养学生的创新能力和实践能力,为社会培养更多的机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行教学模式的优化和创新时,一方面,应当根据机械工程及自动化专业自身特点,对教学课程进行合理设计。中职学校在设计机械工程及自动化专业相关课程时,应当注重课程群的建设,将专业课程进线管系统分类,以实现“培养大型施工祝艟盼没计、制造与使用管理人才”的中职学校机械工程及自动化专业教学目标。另一方面,中职学校应当注重机械工程及自动化专业课程的动态调整,及时根据市场对机械工程及自动化专业人才的实际需求对教学内容和课程进行调整,使中职学校培养的机械工程及自动化专业人才更加适合社会的需要。此外,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学模式的优化和创新时,应当融入当今社会先进的科研项目,及时更新械工程及自动化专业课程教学内容,确保中职学校机械工程及自动化专业课程具备学科前沿性。 四、完善教学体系 中职学校在进行机械工程及自动化专业建设和优化时,应当根据学生发展和社会实际需要,结合中职学校自身的实际发展情况,同时借鉴国内其他中职学校机械工程及自动化专业游戏经验,不断完善教学体系。一方面,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学时可以采用分段式宽口径教学方式,在前期注重对学生进行机械工程及自动化基础知识和基本技能的培养,在教学后期根据学生自身发展和社会对机械工程及自动化专业人才的实际需要,对学生进行专业培养。另一方面,学生应当制定中职学校机械工程及自动化专业人才总体培养目标,并围绕制定人才培养目标开展日常的机械工程及自动化专业教学,不断提升中职学校机械工程及自动化专业教学质量。 五、落实实验和人才培养质量保障体系建设 中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,应当对教学服务意识不断进行强化,鼓励和支持教师在机械工程及自动化专业教学内容和方法上的改革和创新,同时倡导机械工程及自动化专业教师积极进行教研教学,不断提升教师的科研水平和教学实力。中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,也应当大力推行产学结合的教学模式,积极开展实验式教学,并加大在专业实验室建设的投入,不断丰富和完善中职学校机械工程及自动化专业实验教学,在提升中职学校机械工程及自动化教学质量的同时,使中职学校机械工程及自动化教学具有专业特色。 中职学校开展机械工程及自动化专业建设优化时,还应当注重人才培养质量保证体系的建设。中职学校应当在现有的教学模式和制度的基础上,制定全方位教学质量管理目标和制度,同时完善机械工程及自动化专业教学评价体系,不断提升中职学校机械工程及自动化专业人才培养质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才。 六、结束语 随着我国工业化进程的不断加快,社会对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大。因此,中职学校在培养机械工程及自动化专业人才时,应当注重师资队伍建设,构建实践教学体系,优化和创新教学模式,同时完善教学体系,并不断落实科学研究和人才培养质量保障体系建设,加强机械工程及自动化专业建设与优化,使中职学校机械工程及自动化教学根据专业特色,提升机械工程及自动化专业教学质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才,推动我国机械工程及自动化行业的不断发展。 机械工程与自动化论文:论机械工程与自动化的关联 摘 要:随着科技的进步,机械工程与自动化在实际生活中的应用也逐步的扩大,而其地位也越发显得重要。这两门学科主要的研究也涉及到更广泛的内容,如:电产品的设计、开发、制造和控制。而我国科技不断进步,改革开放也不断深入,与国外的交流也越来越紧密。又因为在本国有这丰富的土地资源和特别多的廉价劳动力,所以外国的许多制造业都选择在我国投资办厂。正因如此,国内的工业加工业也像春天的花朵纷纷的建立起来。这一切,都与机械工程和自动化有着紧密的联系,前者带动了后者的发展,而研究两者之间的联系也日益显得重要,能够在实践中把机械工程与自动化如何紧密的联系起来,如何有机化的结合成了我们的首要任务,因为只有这样,才能更好的促进我国的经济建设和发展。 关键词:机械工程 自动化 关联 一、引言 机械工程与自动化是两个本身就具有内在联系的学科,而机械工程它所涉及的领域相当的广泛,比如:国家农业,国家工业,国家交通运输业,能源开采业等等。机械自动化又同时为这些行业提供非常的大的技术支持,使得它们的工作效率有着显著很的上升,从而从这一方面推动了我们经济发展的步伐。自动化则是在机械工程的基础上用机器的自动化代替人工的智能操控,它依靠的是先进的技术手段,用机器的智能化代替人工操作,大量的人力被节省下来,有效的提高的工作上的生产率和生产安全。所以,把机械工程和自动化有机的相结合将大大的节省人力,提高生产水平,同时也确保了生产的安全性,尤其是在一些高危险行业这一点显得特别重要。 二、机械工程与自动化的内涵 (一)机械工程的内涵 机械工程是一门同社会各项生产事业关系都很紧密的学科,而机械设备又可以多方面的应用与很多不同的生产事业,如果从它的功能上来分的话它包含:粉碎型机械、动力型机械、原材料搬运和交通运输设备等等;而按照服务门类的对象分的话它包含:农业机械、工业机械、交通运输等。机械在研发、设计、制造和使用需要经过几个不同的工作阶段。所以机械工程能够分成许多个小的分支。比如,机械制造,机械研发,机械维修等等,每个学科之间都彼此的相互交融,互相促进的科学发展体系[1]。 (二)自动化的内涵 定义:自动化指的是在生产过程中,依靠在机器上设定的程序或预先发出的指令在机器自动完成工作,能够比较少的实用人力,甚至在工作过程中不需要人力的参与来自动进行生产。简化日益复杂的机械化的操作,是自动化的目的所在。比如:现代轮船、汽车等交通工具都有应用自动化的简化操作。自动化如学科果要完善的话,还需要现代技术和产品的研发,其中更多的是必须要融入电子学和数学学科的知识。在自动化产生以来,在很多企业在生产加工中都实现了半自动化或者全自动化。这门技术广泛的应用于实际生活中的各行各业,甚至连国防事业都有应用,这一学科很大程度上推动了国民经济的快速发展。 三、机械工程与自动化的关联 随着社会的迅猛发展,我们对生产效率的要求也随之节节攀升,由于这一原因,机械化工程和自动化技术之间的关系更加的紧密,更加的密切。要使得机械工业生产产品、生产技术向着自动化的方向发展,而且要将各种各样的机械零件都归入自动化生产的过程中这一目标实现,我们必须得在机械生产领域不断扩大推广。 国外的发达国家,他们对于自己的自动化生产都设置了比较完善的一整套单元体系,以用来提高工业化的生产,同时在设计结构方面能够自动化的组合和安装,以促进集成化、微型化的控制装置模式的建立。微型便利化的自动化操控装置和一体化电动机装置在实际的应用中有着操作便利、性能可靠的优势,这种机械工程的自动化发展模式能够大量的节约了劳动力。而自动化技术在提高工程质量、节约资金和能源、提高国民经济的快速发展、加强自己国家的国防事业等等各个方面都有着重要的作用。我们能够从劳动生产中解放出来,能够从事管理和研究工作,能够是脑力与体力劳动的完美结合,有了它们才有了今天的我们,想想在短短的几十年前,我们从事的什么样的生产,而如今又是什么样的生产,这一切的一切都要归功于机械自动化的发展,一切都要感谢机械工程和自动化的完美结合[2]。 四、发展机械工程与自动化关联的方法 前面我们提到了机械工程和自动化和它们紧密结合的那么多好处,那么我们下面将说说如何发展机械工程与自动化的联系。现代科技迅猛的发展,尤其是计算机技术和现代科技的飞速进步,从而导致微电子技术与机械工程相结合。目前,机电结合已经发展成为自动化机械工程技术的发展趋势。但是我国当今的科技水平和计算机水平和国外比起来还落后很多,所以,在机械工程的自动化过程中跟国外比起来有很多的不足,也因为这样在自动化工程生产产品也会很大方面的影响产品的质量。对于这一情况,我们国家应该加大科技发展的投入,发展更多的创新人才,从而来使得我们国家的机械工程和自动化的完美结合,从而全方位的提高我国的产品质量。 想要事项机械工程与自动化的有效结合,需要各方面的软件和硬件方面的支持,在软件方面尤为重要,这一切与计算机水平息息相关。首先,我们应该先发展集成化综合软件的升级和分级计算机操控系统的全面发展,这样才能实现生产无人化、自动化。在发展机械工程和自动化的关系时,首要任务就是要促进两者之间的和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展为首要策略,把理论的研究全面的与系统工程在机械工程领域的实际应用中去。这只是一方面,在另一方面。还要加强重点核心技术的研究,充分的迎合现代化发展对机械工程和自动化的要求,深入的研究目前的电子计算机操控技术、提高微型计算机的应用、和提高与此相关联的固件与硬件软件的技术;深入的研究自动化机械工程中相关联的仿真技术,科学的应用数字化的模拟,精确的应用计算机模拟技术对自动化系统的计算和实验[3]。 五、结束语 无论哪种技术的开发与发展都离不开人,认识这一切的来源,而这一切也都是为人服务。所以,要强化自己的科学技术,计算机水品等等,就必须培养出更多的杰出的人才。机械工程行业既是生产行业同时也是服务行业,是每个国家经济发展必不可少的一项产业支柱,不管哪个国家都在不断给各类机械制技术创新,而我们国家要想赶上国外先进的国家也要从这一方面下手,革新自身的科学技术和机械制造,从而提升自己产品的技术含量。而作为一个企业也一样,把自动化有机的结合在机械工程技术上面,发挥更大的优势,从而更多的节约劳动力,并且提高产品质量用来跟上时展的脚步。为促进我过经济发展起到有力的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅议机械工程与自动化中PLC技术的重要性 摘 要:文章对PLC技术进行了简单的阐述,对PLC的通信功能及特点进行了分析,具体说明了PLC在机械工程及自动化发展中的重要性以及PLC技术在机械工程自动化领域的应用现况,为PLC技术在机械工程自动化的广泛应用打下了基础,也为机械工程与自动化的发展提供了支撑。 关键词:PLC技术;机械工程与自动化;应用;分析 1 引言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。目前,在机械工程及自动化领域中,PLC技术已经得到了广泛的应用,国内各行各业的自动化水平都得到了一定的提高,为国家的发展和人们生活水平的提高提供了技术支撑。本文对PLC技术在机械工程与自动化领域的重要性进行了分析,以供参考。 2 PLC技术及特点 PLC是目前工业领域单台设备自动化控制的典型设备,具有体积小、安装方便、编程容易、可靠性高以及不易受干扰的特点。近年来,PLC技术发展越来越快,软件、硬件以及技术开发也有了较大的进步,功能越来越强大,系统的兼容性和开发性越来越好,使PLC的性价比也越来越高。现在,PLC已经开始广泛应用在机械、化工、电力以及冶金等领域,成为自动化控制的重要支柱之一,大大推动了机械工程与自动化的发展进程。 PLC技术主要包括过程控制、位置控制、生产监控、顺序控制以及生产管理等,而完成这些复杂控制必须解决控制设备与PLC处理器核心之间的通信问题,而通信技术最重要的是保证通信的正确性和稳定性。PLC技术的通信功能是最稳定的,下面对PLC技术进行数据传递或共享的特点进行具体的分析: 2.1 采用国际标准通信协议。PLC的生产厂家为了便于PLC的推广和用户使用的方便,规定使用统一的国际标准通信协议,这样不仅使不同的生产厂家的PLC系列产品的生产互换性大大提高,还极大的方便了用户进行维修,提高了PLC产品的通信开放程度。 2.2 现场总线的接口契合度。大多数PLC生产厂家都生产现场总线,并且在通信领域广泛使用,如目前在PLC中广泛使用并且已经进入国家标准的DeviceNet、Profibus、AS-I总线。这些现场总线与PLC接口的契合度极高,大大保证了通信的稳定性。 2.3 简单化的程序编辑。大多数PLC生产厂家为PLC用户设计了专门的计算机与PLC进行通信的软件,进行程序翻译,减轻了用户的编程工作量,使PLC编程不在受限于专业人员,大大降低了PLC编程的准入门槛。 3 PLC的应用及重要性分析 3.1 PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 3.2 PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3.3 PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 3.4 PLC技术在各个生产领域的重要性 目前,PLC已经成为世界上大多数国家实现机械工程自动化的标准设备,它的应用范围已经覆盖了冶金、化工、交通、娱乐和食品等所有的轻重工业领域,是自动化领域用途最广,也最为重要的控制设备。在2009年,全国的PLC生产件数高达一千五百万件,而2010年的产量达一千八百万件,2011年的最终产品达到了二千三百万件。经统计,这些PLC产品的最终使用的领域如表1所示。 表1 PLC的使用领域分布表 4 结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。本文通过对PLC在各个领域自动化设备中的应用,论述了PLC在机械工程与自动化方面的重要作用,为PLC在自动化控制领域的推广提供了支持。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程与自动化的关系 摘要:科技水平的不断向前发展,工业生产规模的不断扩大,使得机械工程及自动化技术得到了大力发展,本文基于机械工程与自动化技术的概念及其应用,分析了机械工程及自动化技术的关系,并总结了其未来发展策略,机械工程与自动化技术的综合应用提高了生产效率,极大的促进了经济效益和社会效益。 关键字:机械工程;自动化;关系 引言 机械工程自动化,即自动化技术在机械制造过程中广泛推广与应用,已达到更快速的加工原材料的同时实现机械生产过程中的原材料流动速度的加快,进而提高了劳动效率,也使得机械工程自动化技术得到飞速发展。自动化技术的应用不仅促进了机械工程的大力发展,也利于自动连续生产,以达到优化生产效率和简化生产过程的目的。就目前我国整体机械化水平程度来看,自动化水平还处于初级阶段,水平较低。因此我国还需大力发展机械工程自动化技术。 1.机械工程概述 机械制造过程中生产必备基础工具为机械设备,依服务对象划分可分为交通运输、工业设备、农业机械。依功能划分可分为动力机械、粉碎机械、交通运输机械及物料机械,依照工作原理划分可分为热力机械、透平机械、仿生机械及流体机械。依照服务产业划分可分为农业机械、化工机械、矿山机械与纺织机械。机械设备须经过不同的工作性质阶段如研究、开发、设计、制造及应用等阶段,因此,依照工作性质可分为互相衔接配合的几类系统,如机械科研、机械设计、机械制造、维修、运用等。以上各学科的充分融合发展使得机械工程细化为许多学科分支,各学科的交织发展使得各分支相互促进和渗透。现代化技术、科学技术的不断发展及社会化进程的不断深入,使得机械工业对于国民经济的发展越发重要。 2.自动化技术概述 自动化技术即指生产过程中主要依赖预设指令或者程序自动完成相应工作,不依赖或较少依赖人的干预。自动化技术来源于人们简化控制过程及实现机械代替人类来实现简单重复工作的目的,及便利人们日常生活如汽车、飞机的使用。大量机械设备的使用使得控制系统越发复杂,使得单一的手工控制无法实现。应用数学、电子学等方面的发展也促进了自动化技术理论的发展。随着自动化水平的不断提高,传统的单机、局部的生产制造自动化发展为全盘、综合的自动化进程。目前,大部分生产企业的生产过程都实现了半自动化或全自动化,使得生产环境变得高效、高速、优质。这些企业通常采用了许多自动化装置、电子仪表及计算机控制技术,而不是仅采用单机的自动化装置。目前自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模不断扩大,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。这些应用如联合钢铁企业的自动化应用(开采矿山、冶炼、选矿、轧制、运输包装及剪裁)。总之,自动化技术目前已经得到并将进一步扩大其应用范围。 3.机械工程与自动化技术的关系及其发展策略 3.1.应用现状我国有关自动化在机械工程的应用方面还很有限,在管理和生产方面还采用传统的方式,人才管理机制模式方面大多数企业也是直接由外国引进,这种管理模式表现在理论性强,人员专业素质高,但实用性不高,因为没有形成适合企业自身与中国国情的人才模式,使得其在本土不适用。从机械设计方面来说,现阶段大多设计部分都是照搬照抄,而且设计水平较为低下,且设计常常不能有效转化为具体科技成果。从工艺技术水平方面来说,目前加工初级阶段如精细加工等已经得到较为广泛的应用,但是复合加工还有待加强。 我国自动化在机械工程方面尽管已经等到了广泛应用,但是仍然存在一些问题:(1)缺乏实用型人才。最近一段应用过程中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中,技术应用程度低下。(2)实践经验不足。目前我国主要注重理论知识的培养,而实践经验不足,当然在理论知识和实践经验的培养中,应不断培养创新精神,这样才能不断在实际中提高机械自动化技术。在应用方面,我国实际应用的广度和深度都不够,缺乏正确的科研投入与对专业人才的重视及没有形成特有的自动化的管理模式。 3.2.两者之间的关系机械工程与自动化技术中存在非常密切的关系,机械工业采用自动化的生产方式,使得生产技术自动化、机械工业产品得到大力发展。零件的机械加工中引入数控、程控、自动化的生产工艺及工程的思想全面引进系统节省了人力物力及提高了经济效益。自动化机械装置的一体化及微型便利化进程使得生产过程维护方便、可靠性高、设备的自锁功能使得其无需工作人员的监视和维护。机械工程自动化过程中电子计算机技术、各类自动化装置的应用极大的提高了劳动生产率,并且保障了机械工程质量、降低消耗成本、资金的积累,促进了经济的发展。机械工程自动化的引进使人们不需花费大量的精力在复杂、繁重的体力劳动中,也可以一定程度的减轻脑力劳动。所以,自动化技术促进了机械工业的发展,而机械工业也在一定程度上提供了自动化迅速发展的平台。 3.3.发展策略 3.3.1.深化机械工程自动化方面的科学研究。机械工程自动化系统需要大量的优质硬件和软件,因此,应促进分级计算机控制系统和集成化综合软件的全面发展以实现自动化、无人化的生产。在巩固自动化与机械工程之间的关系,促进二者相互促进相互发展的过程中应以注重理论基础研究、坚持科学发展战略,开展新型转换能量技术、装置的研究,新型调速交流技术、理论、新线路、新机电、新器件的研究。优化自动化系统监控检测技术,以提升机械自动化工程中在线检测的精度、可靠性及自动化测试水平、效果。提高自动化机械工程技术中的仿真技术,利用计算机及数字模拟等技术实现大型系统参数及总体结构的设计及实验、以达到选择最佳参数和系统的目的。 3.3.2.努力提升自动化应用水平。机械操作人员主要对生产过程进行技术管理,及管理自动化技术装置、系统中采用的各种计算机等装置。因而相关技术操作人员应该具有相应的操作技术和自动化技术相关理论知识,否则难以保证自动化系统的正常运行,因此应该加强操作人员的培训以提高其自动化应用水平。 4.总结 机械工程与自动化技术的应用都极大的促进了我国工业经济的发展,因此如何理解并处理好二者之间的关系至关重要。机械工程与自动化技术的结合极大的增加了劳动生产率,且便于操作和管理。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探索 摘要:针对江西理工大学当前机械工程及自动化专业建设及人才培养中存在的问题,从专业建设的思路、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践与就业保障体系、专业反馈机制和自行考核评估机制、教学内容和教学手段及教学管理等方面探讨本专业的结构优化与人才培养模式,进一步提升教学研究型大学机械工程及自动化专业的人才培养质量。 关键词:人才培养;教学改革;机械工程;专业建设 机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器,主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷,机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革,明确建设思路与方案,优化专业结构,加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。 一、当前专业建设和人才培养存在的问题 当前,机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题,严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面: (1)学生知识面狭窄,课程内容落后于时代,缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。 (2)教学方法呆板,过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。 (3)重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,理论脱离实际,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神,过于守成,缺乏创新。 (4)较浅的人文底蕴,大学教育习惯于按专业招生,分专业培养。在培养过程中过于强调专业,忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育,不利于学生的多样化和个性化发展,无法适应社会的快速发展。 (5)渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时,局部培养过于职业化。在学生培养过程中,应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养,不仅要让学生学会学习、学会工作,还要使学生学会探索、学会创造,避免将本科生培养成单一的技术工人。 (6)学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制,并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配,尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置,但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导,抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课,造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现,不利于学生专业素质的培养。 (7)具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历,难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。 二、专业建设与优化的途径 鉴于以上种种不利因素的存在,江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念,进行结构优化,改革教学方法,主要采取以下措施。 1.明确专业建设的思路 作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业,江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。 明确提出其建设思路为立足江西,面向市场,面向矿山、冶金行业,把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,完善特色培养模式的教学计划和教学大纲;加强师资队伍建设,推动和深化教学改革,改革教学内容、课程体系、教学方法及手段,强调理论和实践的紧密结合,积极探索高级应用型人才的培养规律;进一步加强校企合作,加强校外实习基地的建设,大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设;推进科技服务水平和科研水平。 2.继承与拓展已有教学科研成果 在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下,紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势,将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。 3.以服务地方、行业经济为导向,制定复合型创新人才培养方案 作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业,江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任,找准人才培养与地方需求的最佳结合点,与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面,为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业(矿业工程、有色冶金、钢铁冶金)对机械类人才的需求,确立“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式,使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中,学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。 4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式,按照用人单位的“零适应期”要求,共同对专业课程体系进行规划,形成能够满足不同用人要求的专业课程体系,增设专业必修课模块,使每个特色专业方向设有3~5门的特色专业课程。把课程建设作为重点,制定课程建设规划、教学改革方案,全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线,加大投入力度,全面推进课程建设。 5.转变教育观念,大力培养创新型教师 建设开放型、多元化师资队伍,以专业特色和行业背景为要求,制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划;同时,采用灵活的用人机制,聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师,共同参与特色专业的教学工作。 6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系 积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究,进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设,并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法,以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设,实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系,使实践教学围绕特色专业课程,从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式,使毕业设计面向生产一线,面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下,实现毕业设计现场化、工程化,进一步增强学生的工程实践背景。 7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制 经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制,定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查,及时了解市场、社会动态、时代需求,做到及时进行教学计划和课程体系改革,保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方,由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督,使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设,加强学校与合作企业的联系和沟通,使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。 8.改革教学内容和教学手段 着力改革课堂教学手段,加强教师与学生间的互动,要营造民主、宽松的学术氛围,激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体,加强多媒体教学手段的研究,提高多媒体课件的制作质量,使传统教学手段与多媒体教学形成互补,出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合,避免重复讲授,提高授课和学习效果,并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造,通过优化组合、改造、整合和更新实验,使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验;为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等,使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。 9.加强教学管理 全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案;进一步加强教学督导制、助教制,形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来,促进学生主动参与教学过程,充分调动其学习的积极性和主动性,全面提高课堂教学效果。 10.加强学生思想与学业的引导 为学生配备学业导师和思想导师,对学生的思想问题进行疏通,学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导,避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野,加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设,精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。 三、结束语 机械工程及自动化专业在建设过程中,始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标,以加强教学能力建设为重点,以改革人才培养模式为核心,将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密,在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前,江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向,在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生,已建设成为江西省“十一五”重点学科,江西省品牌专业,并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用分析 摘要:随着社会的不断进步以及经济的快速发展,我国的机械制造行业也得到了较快的发展,进而就对机械工程中的设备自动化技术提出了更高的要求。而不断的将PLC技术应用在机械工程的自动化过程中,对于有效的提高机械工程自动化的工作效率以及有效的推动自动化控制和提高自动化生产的重要技术力量都具有至关重要的作用。因此,我们应加强研究与分析机械工程与自踊中PLC技术的应用,进而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中,从而不断的提高机械工程的自动化工作效率。 关键词:机械工程;自动化技术;PLC技术;应用分析 PLC技术主要是一种综合使用机械操作与数字运算的一种控制装置。因此,PLC技术就具有一定的体积小、应用性高以及工作效率高等优势。而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中对于有效的解决传统机电控制系统的构造复杂、可靠性差以及能耗高等问题具有至关重要的作用。因此,我们应不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化中,进而有效的促进机械工程行业的快速稳定发展。本文就针对机械工程与自动化中PLC技术的应用展开具体的分析与讨论。 一、PLC技术的特点 通过对PLC技术特点的认识与了解,我们可更高效的将PLC技术运用在机械工程的自动化技术中,进而有效的实现机械工程的自动化性能。下面,就针对PLC技术的特点展开具体的分析与讨论。 (一)使用国际标准通信协议 使用国际标准通信协议是PLC技术所具备的主要特点。其中,相应的PLC生产商为了有效的保证PLC技术的推广和用户使用到的便利性,就有效的使用了国际标准的通信协议,进而就在一定程度上有效的增加了人们使用的便利性。此外,不断的在PLC技术中使用国际标准通信协议,还能在一定程度上增加市场的流通性,从而不仅能够有效的方便人们对设备的维修与保养,而且还有效的提高了PLC设备的使用效率。 PLC技术生产厂商为了有效的减轻用户的使用难度,就在一定程度上简化了PLC技术的程序算法,以此有效的提高了人们的使用效率。此外,PLC技术的生产商还专门设计了连接计算机与PLC设备之间的通信软件,进而不仅在一定程度上降低了技术人员的使用要求,而且还在一定程度上提高了PLC技术设备的使用性能。 (三)现场总线的接口契合度 现场总线的接口契合度的质量在一定程度上影响着PLC技术的使用质量。其中,多数的生产商都可生产出一定的现场总线,并且不断的将其运用在通信领域中,以此来有效的提高PLC设备的使用效率。 二、PLC技术在生产自动化控制中的应用 随着机械工程行业的不断快速稳定发展,PLC技术在生产自动化控制中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效的实现了机械设的自动化生产,从而也就提高了机械设备的运行效率。下面,就针对PLC技术在生产自动化控制中的运用展开具体的分析与讨论。 在机械工程的生产自动化控制过程中,PLC设备主要是通过模拟参数控制模块、位置控制模块等六个模块来有效的达到工业生产的自动化目的,进而不断的提高机械设备的自动化性能。此外,在将PLC技术运用在机械工程的自动化生产中,还应不断的对机械工程的生产过程进行细致的调查,进而有效的对相应的控制对象进行调查,以此来了解相应自动化设备的使用性能,进而不断的提高机械设备的使用效率,以此来有效的保证机械工程生产过程的高效运行。 其中,当PLC技术运用在相应的机械工程的自动化中,其中的模拟参数模块就能有效的对整个生产流程进行监控,以此来有效的了解整个生产流程的运行情况,从而有效的促进机械工程的自动化技术获得更高的控制精度。而PLC技术对整个机械工程自动化过程的控制主要包括:对锅炉温度的控制等。通过对锅炉温度的控制,可有效的保证温度处于一个稳定值,进而有效的促进控制热处理过程的正常运行。此外,我们还可有效的将PLC技术运用在饮水机中,以此来有效的实现饮水机的自动控温目的。 此外,随着科技技术的不断创新以及机械制造行业的不断发展,PLC技术在机械工程自动化过程中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效达到了生产自动化控制的目的,从而也就有效的提高了精密仪器的生产精度,从而也就有效的促进了我国机械制造行业的长期稳定发展。 三、PLC技术在控制逻辑运算中的运用 PLC技术在机械工程的自动化过程中的应用,还可看成为一个二进制开关,进而通过相应的逻辑运算来有效的对机械工程的生产过程进行精确的控制,进而不断的提高机械工程的自动化控制水平。此外,不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化生产过程中,还可有效的通过控制相关开关量的大小以及数据位的处理等,来达到逻辑运算的控制目的,进而不断的提高机械设备的工作效率。此外,由于PLC技术中的逻辑运算功能具有收集生产数据的特性。因此,PLC技术主要用于食品的加工、金属的冶炼以及造纸加工等行业中,进而有效的达到生产自动化控制的目的,从而提高生产的效率。 四、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 PLC技术不仅可以应用在控制逻辑运算中,而且还可应用在系统的控制和远程的通信控制中,进而不断的达到生产自动化控制的目的。其中,PLC技术在机械工程自动化中的应用,可有效的检查出系统自身所出现的问题,进而及时的采取相应的解决措施,以此来有效的实现对设备故障点的检修与保护,从而不断的促进系统的正常运行。此外,PLC技术还可及时的感知故障的发生情况,进而通过一定的逻辑运算功能,来有效的对系统所出现的故障问题进行报警,从而促进机械设备的正常运转,以此来有效的提高设备的运行效率。 五、总结 随着机械制造行业的快速稳定发展,不断的研究与分析机械工程自动化中的PLC技术的应用,对于不断的提高机械设备的运行性能以及有效的实现设备自动化生产的目的都具有至关重要的作用。因此,我们应首先认识与了解PLC技术的应用,进而认识到PLC技术在生产自动化控制中、控制逻辑运算中以及系统控制和远程通信控制中的应用,进而不断的促进PLC技术在机械工程自动化过程中的应用,以此来有效的提高设备的运行性能,从而有效的实现自动化生产的目的,以此来有效的促进我国机械制造行业的长期稳定发展。 机械工程与自动化论文:自动化技术在机械工程中的应用与发展 【关键词】自动化技术 机械工程 发展 随着自动化技术的发展,在国内外都受到广泛关注,提高了对其应用和发展重视程度。而自动化技术在机械工程中的应用在减少经济投入、改进生产技术、提高劳动生产率等方面发挥着巨大作用。但是我国的自动化技术在机械工程中还处于起步阶段,发展还不很稳定。因此将自动化技术高效的应用到机械行业中去是机械领域发展的首要任务,促进我国机械自动化水平的提高和国际竞争力的增强。 1 自动化技术在机械工程中的应用 在社会生产中将自动化技术应用到机械工程中去,在提高产品生产率、降低产品生产成本、缩短产品生产周期、提高企业的经济效益方面发挥着重大重要。而自动化技术在机械工程中的应用主要体现在以下四方面。 1.1 装配系统 机械工程中应用自动化的装配系统对机械行业各方面的提升都有很大帮助。自动化的装配系统是一种将不规则形状的零部件按照一定的技术标准,采取搬运、调试、组合、检验等手段,将其组合在一起形成一件完成的产品的过程。确保机械产品质量的重要环节就是装配工作,应用自动化的装配系统代替了传统依靠人力的技能去操作的复杂工作程序,在节省人力消耗的同时增强了产品的质量和产品的生产效率,是机械工程中一项重要的应用。 1.2 加工系统 在机械工程中应用自动化的加工系统将从多方面提升机械制造工作效率,自动化的加工系统能够自动的进行加工循环工作,另外还能够自动的进行工件的装卸工作。自动化的这种加工系统在某种程度上取代了工人的体力劳动,减少了机械生产中由于人为因素而导致的操作失误的事件发生的几率,有效的保证了产品的质量和产量。 1.3 物流供输系统 自动化的物流供输系统在机械工程中非常重要,是不可缺少的组成部分。它能够将制造系统中所需要的成品或原料运送到相应的指定地点,使产品运输更加简便快捷,自动化物流供输系统主要表现形式有自动输送系统和单机自动装置等,促进了机械工程的进步。 1.4 信息流 自动化的信息流在机械工程中的应用主要包括产品数据管理系统、计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计和计算机辅助制造等,产品数据管理系统主要是指在设计生产过程中对其产生的数据和信息加以管理的系统。计算机辅助设计是设计人员采用计算机的图形设备进行机械设计工作的技术。计算机辅助工艺设计主要起中枢纽带作用,优化工艺设计的质量,提高设计工作效率,并使其标准化程度加深。计算机辅助制造主要指在生产过程中采用计算机技术,提高产品生产率。 2 自动化技术在机械工程中的发展前景 自动化技术在机械工程中的发展要以企业生产的实际需要为原则,如若违背了这一原则,会使我国的机械的自动化应用发展产生偏离,与科技发展脱轨,不能够为社会创造更多的经济效益。只有结合我国国情和实际发展情况对自动化技术加以有效利用,才可以实现机械自动化效益最大化,增大国民经济效益。 2.1 结合企业实际情况引进自动化技术 在将自动化应用到机械工程时要考虑企业自身的实际情况,根据其实际生产情况进行引进,防止出现自动化技术引进与实际需求想脱离的现象,还要充分考虑企业的经济实力,在企业具有良好经济承受能下时再加以引进,确保自动化技术为企业带来经济效益。另外我国自动化技术应用虽有一定成效,但仍处于初级阶段,发展投资少、见效快的自动化技术还是符合大多数企业的实际情况,只有集合企业实际发展情况,已实用为发展的原则,自动化技术才能有效的促进企业的发展,提高企业的经济效益。通过发展实用性强和适合企业的自动化技术,为我国自动化技术奠定坚实的基础,将企业现有的机械设备有效加以利用、改造,在此基础上对自动化技术不断熟悉,实现机械的自动化技能。 2.2 结合国情引进自动化技术 自动化技术具有很多优势,将其应用到机械工程中去是时展的必然趋势。在实际应用中要充分考虑我国的国情,不能以下完全实现机械的自动化,要逐渐的经历一个过程,一步一步的有规律的进行。有计划的从简单的机械开始应用,然后到复杂的机械全面实现自动化,建立一套健全的机械自动化应用体系。在我国改革开放之后,和其他先进国家相比,机械自动化技术水平还是相对比较落后的,发展过程也不是很顺利,因此需要我们不断积累经验,从我国实际国情出发,同时借鉴发达国家的技术和制定符合我过自动化发展的方案。根据时间实际生产需要引进相关设备。在引进发达国家的先进技术时要取其精华、去其糟粕,不能全盘接收,不断学习发展。实现我国机械的自动化全面应用,实现生产过程全自动化的目标。 2.3 为自动化技术发展奠定坚实基础 发展机械的自动化需要做好其基础建设,加强自动化应用的基础工作和推广工作。不仅要发展主机的应用,还要配套发展零部件和控制系统。自动化应用到机械中的关键就是生产大量自动化水平高和性能优的机电产品。自动化实际生产过程中,在系统的质量耐性和结构等方面都对其有着重大影响,依靠相关产品的技术更新,实现机械与自动化技术结合的良好发展。而其信息的交换、运算和判断等都要与计算机信息处理技术相结合应用,自动化的发展离不开相关的技术打下的坚实基础,只有在良好的技术基础上才能有效的实现自动化技术的优势,将其应用到机械工程中实现机械行业的快速发展。 3 结论 机械行业的发展对于我国综合国力的提升具有重要作用,因此我们要加强对机械行业的发展,使其与科学技术发展同步,逐渐引入新科技,实现其自动化。将自动化技术结合我国实际国情应用到机械工程中去,将二者完美结合,健康的走上高效、高能技术之路。
采煤论文:机械化采煤作业现场管理论文 1.机械化采煤作业现场管理的特征 1.1情感化特征 在机械化采煤作业的过程中,施工现场的环境和管理办公的环境有着天壤之别,使得采煤作业现场的工人对管理人员颇有微词,从而挫伤其在工作中的积极性和主动性,进而对整个采煤作业造成不利影响。而采煤作业的现场管理不但可以拉近普通工人和管理人员之间的距离,便于管理人员向普通工人传输工作经验,而且可以让普通工人体会到来自管理人员的尊重和关怀,从而在工作中投入更多的积极性。在实际的工作中,机械化采煤作业的现场管理对于消除环境差异带来的不利影响极为有效,既体现了管理人员可以以身作则地深入生产一线,又体现了管理人员投身工程建设的决心,从而鼓舞普通工人在工作中的热情。 1.2走动化特征 机械化采煤作业在管理中遇到的主要困难为无法将采煤作业现场遇到的问题和管理工作有效对接,而且作业现场的复杂性使得管理人员无法及时解决采煤作业中出现的矛盾,从而使管理人员失去了对采煤作业过程的控制。因此,机械化采煤作业的现场管理具备走动化的特征。通过走动化的现场管理,管理人员可以及时处理机械化采煤作业过程中出现的问题,化解采煤作业过程中出现的矛盾,从而使采煤作业可以顺畅的进行。 1.3主动性特征 在煤炭企业的内部管理中,管理人员和普通工人之间的关系十分微妙,一方面管理人员需要加强对普通工人的有效管理,提高其在工作中的热情与积极性,使普通工人全身心地投入到采煤作业中,另一方面普通工人会采用各种方法逃避管理人员的监管,规避可能受到的惩罚。而通过对机械化采煤作业进行现场管理,既可以发挥现场管理工作的主动性,又有利于平衡管理人员和普通工人之间的关系,指导普通工人安心工作。 2.机械化采煤作业现场管理的工作内容 机械化采煤作业的现场施工涉及到诸多的环节,而现场管理的内容也包括许多方面,而管理部门需要依据管理的内容制定针对性的管理措施。从综合的角度分析,机械化采煤作业现场管理涉及的内容主要为四个方面:首先,管理人员需要深入到机械化采煤作业的现场,走动的范围需要覆盖所有采煤作业施工组与施工岗位,切实了解每个施工组的运行情况,加强与机械化采煤作业现场施工人员的近距离接触;其次,管理人员需要和机械化采煤作业的施工人员进行有效的交流沟通,以面对面的交流方式,了解采煤作业施工人员的想法和心理需求,及时解决其在采煤作业过程中遇到的问题和矛盾。同时,管理人员需要尽可能多的与采煤作业施工人员进行交流,保证交流的人数高于所有施工人员的10%,以确定所了解的问题和矛盾具有普遍性和真实性。再次,管理人员需要做到换位思考,真实体验采煤作业施工人员的心理感受和生活环境。管理人员可以在采煤作业的现场选择可以胜任的工作岗位,以现场施工人员的身份完成其一天的工作安排,从而体会到现场施工人员真实的工作感受。最后,管理人员需要定期在采煤作业的现场召开座谈会,围绕着现场施工人员的心理需求和工作中遇到的困难,让现场施工人员畅所欲言,以提高管理措施和问题处理措施的针对性和有效性。从具体的角度分析,机械化采煤作业的现场管理工作内容主要为:认真核查采煤作业的工作量和完成质量,并针对其中存在的问题提出有效的解决方案;仔细检查采煤作业施工方法和施工过程的科学性,监管现场施工人员依据规范标准和要求进行采煤操作;严格控制好机械化采煤作业的施工进度,协调好相关部门之间的合作关系;做好机械化采煤施工材料质量的检查工作,杜绝机械化采煤作业中的野蛮施工;监督各项管理措施的贯彻落实,保障机械化采煤作业的施工效率,提高施工人员的工作积极性。 3.机械化采煤作业现场管理工作的实施策略 机械化采煤作业的现场施工充满了复杂性和多变性,现场施工管理的工作也非常困难。因此,管理人员需要注重机械化采煤作业现场管理工作的实施过程,采取有效的实施策略。一方面,管理部门需要做好机械化采煤作业现场管理的前期准备工作,选择到施工现场走动的合适时间和地点,并将走动工作常态化,确保走动次数≥2次/月。同时,管理部门需要依据走动的结果,结合机械化采煤作业现场管理的要求,制定现场管理的实施计划、现场管理的内容与现场管理的方向。此外,管理部门需要依据制定的管理计划和管理措施,加大对机械化采煤作业现场管理的力度,贯彻落实各项管理的措施,保证管理措施落实到机械化采煤作业涉及的各个环节,监管采煤作业人员按照工作要求和标准开展工作,从而在确保采煤效率的基础上,提高采煤工作的质量。另一方面,管理部门需要充分发挥机械化采煤作业现场管理在了解现场施工情况和加强与施工人员沟通交流等方面的优势。为了保证现场管理信息的真实性和有效性,管理部门在进行走动巡查之前,不能将时间安排和检查的内容事先告知现场工作组,以免施工工作组做好准备,使检查失去了意义。同时,管理人员需要与普通工人建立良好的关系,这样既有利于管理人员向普通工人传达煤炭企业的决策信息与管理意图,让普通工人了解管理人员的职责和管理的流程,又便于管理人员听取现场施工人员对采煤作业工作的意见与要求,改进管理工作的方法和措施,提高管理工作的效率和质量。 4.结束语 总之,社会的进步和经济的发展使煤炭企业在迎来发展良机的同时,也对其机械化采煤作业的现场管理工作提出更高的要求。机械化采煤作业的现场管理在煤炭开采过程中起着重要的作用,也是提高煤炭开采工作效率的有效途径。煤炭企业的管理人员只有在工作中定期深入到机械化采煤作业施工的现场,对施工的过程进行深入的了解与走动视察,通过与现场施工人员的沟通交流,才能真正了解机械化采煤现场施工人员的心里想法,获取有价值的现场施工信息,这样既可以为采取有效措施解决机械化采煤作业中出现的问题提供有力的依据,又可以提高机械化采煤现场管理工作的效率和质量,为促进煤炭企业健康平稳可持续发展创造有利的条件。 作者:赵峰 单位:山西陵川崇安苏村煤业有限公司 采煤论文:采煤机工业设计论文 1工业设计在采煤机上的应用 (1)结构设计在采煤机上的应用 在采煤机造型的设计过程中,通过对采煤机外观的改进,以简洁的形态,赋予采煤机外观设计的整体美感;通过对采煤机零件或结构的改进,提高采煤机的性能与产量;通过对采煤机各部件的模块化设计,提高了整机产品的适应性和灵活性;通过对采煤机在使用中人机交互设计,实现了人机关系的和谐统一,形成了一种健康可靠,又不失当代工业化美感的新型矿山机电模式。某公司的采煤机,牵引部采用双T形导槽插装式滑靴架结构,通过对采煤机牵引部中平滑靴与箱体近凸形连接、间隙配合方式,此机构首先使滑靴架在采煤机机身方向上有良好的地位,并有效地保护了联接螺栓定位销的使用寿命,并且也有效地改善了该部位的装配工艺,同时能更有效地提高其安全可靠性,使在定位销及螺栓失效的情况下仍能有效地起到连接滑靴与机身的作用,在外观上也使采煤机外形上更加紧凑美观,也加强了采煤机的刚性化; (2)色彩在采煤机上的应用 长期以来,使用者及设计师更多考虑的是如何准确有效地实现采煤机的既定功能,往往忽略了在这种复杂、恶劣、昏暗的工作状态下,工作者长期工作产生的不良心理暗示,此时如果选用适当的颜色就能起到积极有效且潜移默化的舒缓效果,而不同的色彩又能产生不同的生理和心理作用。与其他机械产品一样,矿机产品的质量首先是功能,外观色彩是为体现产品的功能服务的,色彩设计必须反映和表达产品的特点和作用,充分考虑人的生理,心理和环境等各方面因素。从采煤机整体色彩来看:由于采煤机的工作环境是在井下,井下黑暗一片,采煤机在井下工作时,采煤机的色彩即不能和工况色彩冲突太大,使井下工作人员产生视觉疲劳,也不能和工况色彩太近相似,导致区分不明显,使人产生不稳定、压抑的感觉。适当正确的色彩应该能使使用者在工作的过程中保持亲切明快的感觉,调动并保持积极的情绪,从而提高工作效率,使操作者有一个舒适轻松的感觉。如采煤机以整体红色设计为主,红色为纯色,鲜而不亮,与工况环境颜色不会产生太大的颜色反差,滑靴为黑色设计,体现出采煤机的厚重稳重感,滚筒以天蓝、黄色或乳白色设计,色彩鲜亮,起到对采煤机以及工况环境的点缀作用,其占面积小,不会对视觉产生太大的视觉冲击; (3)人机工程学在采煤机上的应用 煤矿机械人性化设计应以人机工程学原理为基本的设计原则,同时运用人机界面学、产品语义学、造型美学、环境学和工程技术等原则,它是一项以人为核心的“人-机-环境”综合的系统设计。通过系统的最优选择和最佳设计等手段,使人与及其设备之间相互适应,功能分配合理,为人们设计合理、和谐的人-机-作业环境系统。比如某公司采煤机的牵引传动箱,设有安全型旋转式防护装置。此装置利用铰接销将防护板铰接安装在采煤机机身的箱体上,并用限位销限位,每组采用5个螺栓进行紧固,当采煤机出现故障需要打开机身防护装置检修时,只需拆掉5个螺栓,然后握住把手将防护板拉出至限位末端,顺时针(或逆时针)旋转180°即可,此时防护板由铰接销支撑,由于限位销的限位作用,防护板被拉至规定位置后不再移动,利用重力的作用,整个防护装置就悬挂在箱体上。与传统的采煤机防护板相比,此装置具有良好的人性化设计理念和紧凑美观的外形;重量轻便、容易安装、操作简单、维修方便、安全可靠等特点。这将大大减轻了煤矿井下维修工人的劳动强度,为井下安全生产提供了保障。 2工业设计针对煤机产品的意义 在传统的矿山机械中,功能与可靠性为其长久以来的主要攻关对象,而当前的形势是各家产品无论从开始的销售、设计、生产到使用与售后都逐渐标准化成熟化的时候,如何提高用户的使用感受及等多关注其用户体验性,关注其使用过程中的方便性,灵活性,舒适性,健康性就显得尤为重要,而当代机械产品的工业设计此时就充当了提升产品附加竞争力的重要角色,其综合运用产品形态、色彩、人机工程学等多个方面,不仅更充分地发挥了其使用特性,同时加强其人文价值,使产品更加易用,降低了劳动强度,提高了劳动效率,更成为一种对用户有效的长期的保护形势。在煤机发展基本成熟的今天,工业设计将成为采煤机设计的新方向之一。 作者:张丽明景明谢进单位:太重煤机有限公司 采煤论文:煤矿采煤方法科学技术论文 1煤矿开采技术现状及趋势 中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,据不完全统计,我国煤炭明总储量在9000亿t以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上,从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到国计民生和我国的社会主义经济建设。新中国成立后,原煤产量飞速增长,到2003年原煤产量已达30多亿吨,居世界首位,近几年来,由于对采煤方法进行了改革以及更新了一批现代化采煤设备,已使一批煤矿跨入了现代化高产高效煤矿的行列,随着国民经济的发展,煤矿安全条件将进一步得到改善,煤矿采煤生产技术将达到国际先进水平。从1954年英国装备了世界上第一个综合机械化采煤工作面,长壁综采在世界上采用半个多世纪,已经成为煤矿开采的本质安全技术。发展长壁开采的早中期,也是煤炭科学研究异常活跃的时期。长壁工作面支架支护的目的,就是要把冒顶限制到最低限度,衡量支架效果的尺度是“冒顶”。 我国发展综合机械化采煤的初期实践也表明,控制顶板的关键,就是防止工作面端面的破坏,因而选择支架不仅仅要有足够的工作阻力,更重要的是对端面无支护空间顶板的有效支护。近年来,我国煤矿发展高产高效的重要经验之一,是以高阻力、大功率、数字化自动控制、高可靠性的装备支持工作面高速长距离推进,高产高效开采必须有可靠的地质保障系统,中国矿业大学韩德馨院士和彭苏萍教授提出,“高产高效矿井地质保障系统是根据高产高效矿井机械化、集中化程度高的特点,以地质量化预测为先导,以物探、钻探等综合技术为手段,并依托先进的计算机技术实现生产地质工作的动态管理。它要求为矿井设计、采区布置、生产准备、采面布置到回采等各个层次或阶段提供可靠的地质保障。因此,要实现煤矿生产的高产高效,除选择优势资源区块为开采场地外,更重要的是对影响煤炭开采的地质因素有系统和清楚的掌握”。需要指出,并不是所有的矿区和矿井都有“得天独厚”的条件,都能创造“世界纪录”。依赖于一定的煤层赋存条件,一个矿区必须有一个合理的开发强度,也决定了工作面应有一个合理的生产能力,才能获得最佳的经济效益。从生态环境保护角度探讨了矿区开发的可持续发展问题,认为应该坚持统一规划、合理布局、适度规模、分散开发、就近转化、保水采煤的开采总方针,坚决杜绝小煤窑滥采乱挖,组建大型集团公司统一开发,作好煤炭液化、气化、水与煤关系的研究工作,确保矿区经济发展与生态环境相协调。煤炭开采也要注意人与自然的和谐共存,夏玉成教授在“构造环境对煤矿区地表环境灾害的控制作用”一文中指出,在不同构造环境下,同样强度的地下采矿活动在地表所造成的环境灾害现象是有明显差异的。在不同构造条件的煤矿区,地质环境的抗扰动能力不同,因而对地下开采的承载能力也就不同。抗扰动能力强的煤矿区可以承受较大的开采强度,而抗扰动能力差的煤矿区,同样强度的地下开采,就会导致严重的地表损害甚至环境灾害。 从这个意义上说,与地下采矿有关的煤矿区地表环境灾害,源于采动,但其形式与发展受控于构造环境。而采动损害是指由于地下采动在地表产生的开裂、沉降和塌陷等严重损害地表生态环境的地质灾害。在构造介质、构造界面特征相似,开采强度也相同的条件下,煤矿区采动损害与其所处的构造应力场性质有关。在构造挤压区,一定的地下开采强度可能不会对地表造成强烈损害;而在构造伸展区同样强度的地下开采则可能对地表生态环境造成严重破坏。长壁开采应该提升到一个新的科学平台,进行开采环境评价以保证合理的开采强度,不损害地表环境。 2规范小煤矿采煤方法 李毅中局长在最近召开的全国小煤矿安全基础管理工作现场会上讲话指出,20世纪80年代初国家放宽办矿政策,提倡“国营、集体和个人一起上”、“大中小煤矿共同发展”,受“有水快流”的影响,个体煤矿大量出现。原有的集体所有制煤矿通过承包租赁、转让出售、股份改造等方法途径,转变为个体或民营煤矿。1995年全国乡镇煤矿多达72919处,产煤6.66亿t,占当年全国煤炭产量的48.9%。2005年8月煤矿整顿关闭攻坚战开始之际,全国共有小煤矿约2.3万处。经过近两年的努力,截至2007年6月底,累计关闭非法和不具备安全生产条件、破坏资源环境、不符合国家产业政策的矿井9075处。据统计在建、改扩建小矿约为3270处。以上合计,目前全国共有小煤矿1.7万处左右。经过整顿关闭之后保留下来的小煤矿,安全生产基础条件总体上得到改善,安全保障能力有所提高。这是对我国小煤矿发展现状的总体认识。目前“合法”存在的有以下几类:长壁留煤柱采煤法:其基本技术特征是工作面长壁布置、长壁推进。一类是每推进一段距离,保留一部分煤柱,形成问歇式推进;一类是在采空区保留一部分煤柱,以支撑顶板防止工作面切顶。现代房柱式采煤法:主要是指引进国外连续采煤机房柱式采煤法或短壁采煤法,和在此基础上发展的现代房柱式采煤,以连续采煤机或掘进机开掘巷房和回采煤柱、机械装煤、采用梭车或胶轮车运输、锚杆支护技术或专用自移支架为主要特征。条带采煤法和条带放顶煤采煤法:这是国内外“三下”采煤,为了控制地表下沉,广泛采用的一种采煤方法。开采区域采用类似长壁布置的方式,上、下部边界分别布置通风和运输平巷,垂直于通风和运输平巷划分若干个开采条带,条带间保留一定宽度的煤柱支撑顶板。还有在若干个条带开采后,保留一个宽度更大的隔离煤柱。采用条带布置,在开采特厚煤层时,沿底板布置开采层,放落其上放的顶煤,称为条带放顶煤采煤法。上述三类采煤方法,实际上也是国内外除典型的长壁采煤方法外,广泛采用的。都已形成自身的关键技术体系,鉴于文章分量限制,就不再赘述。长壁留煤柱开采,是国外在发展综合机械化采煤前,采用的四类采空区控制方法之一。主要是单体支柱支护的条件下,支护阻力不足以抗御顶板压力时采用。长壁留煤柱采煤方法长壁工作面不能连续推进,遇煤柱就搬家,一般采用单体支柱,制约生产能力,需要进一步改进。 3复杂地质条件下工作面高效开采技术 3.1地质条件 煤矿93下07工作面煤层平均厚度2.98m,煤层平均倾角11°,最大倾角15°,工作面整体为单斜构造,小构造极为发育,密度大,落差不太大。掘进过程中,上、下巷道及切眼共揭露小断层53条。工作面直接顶为细砂岩,直接底为粉砂岩。最大涌水量为72m3/h,低瓦斯,有煤尘爆炸危险。 3.2过断层技术的论证 根据断层密,而落差较小的地质状况,综合各种过断层方法的利弊,并通过经济技术比较、技术可行性研究以及对设备性能进行充分研究的前提下,决定采用加强支护强行过断层的方法开采93下07工作面。工作面强行过断层,由于断层带附近裂隙发育,煤岩的整体性破坏严重,断层附近的煤岩破碎严重,综采面向前推进很容易形成端面冒顶,影响工作面的正常生产,为了分析综采面过断层时产生冒顶的原因,下面以综采面过下断层从上盘向下盘推进为例来说明,当综采面从上盘接近断层面时,断层破碎带弱变区A范围内的煤层因破坏严重,其内聚力几乎为零,容易发生片帮,使端面空项距增大,破碎的顶板岩层很容易造成冒顶。 3.3端面控制 综采工作面破碎顶板的端面冒顶是影响生产的重要因素,据调查,因顶板控制不好造成工作面停产时间占总停产时间的2614%。93上07工作面由于断层的影响和顶板本身性质的原因,顶板管理难度较大,因此端面控制也是实现工作面高产高效的一个重点。(1)端面距是影响生产的主要因素之一,研究表明,随着端面控顶距离的增加,顶板冒落度也随着增加。在93上07工作面开采过程中,要密切监视和严格管理顶板,在断层顶板破碎处及巷道三角点处时要用坑代品、工字钢、板梁及时接顶,防止空顶。顶板出现冒落时,要及时打木垛控顶。此外,端面距增加也是煤壁片帮的一个原因,因此在开采过程中要控制好采高,利用好支架的护帮作用,尽量减少片帮的面积和数量。 3.4工作面开采过程中的其他因素 (1)采高。由于开采过程中顶板条件不是很好,采高不宜过大,适当的降低采高可以有效地控制端面距,防止顶板的大规模破碎,产生冒顶。(2)工作面推进速度。工作面的地质条件复杂,根据矿山压力显现特性,工作面推进越快,压力作用越不明显,掘进越慢作用越明显。(3)移架推溜方式。为了保护好顶板,应该先移架后推溜,这样及时支护减小了空顶面积,对维护顶板的完整性有很好的作用。(4)超前支护。根据矿山压力显现特性和岩体的连续性原理,超前支护可以有效地缓解矿压在切眼处的作用,从而对地质复杂而引起的顶板破坏有一定的保护作用。(5)端头支护。两巷道及切眼的连接处的三角煤处,压力最大最易显现,也最容易出现冒顶事故,在两头一定要加大支护强度,采用密集柱子支护加迈步抬棚支护。煤矿93下07工作面小断层极为发育且密度大,通过严密的论证和科学的施工,取得了252m长的工作面月进尺180.45m、生产原煤20.6万t的好成绩。 4开采方法选择 采煤方法的选择必须坚持符合安全、经济、煤炭采出率高的原则。采煤方法的选择在基于上述原则的基础上,应大力提高可采煤炭的回采率,看到具体煤层的优点以及它所适应的最合理的开采方法,减少资源浪费,加强环保。归纳为以下几点:(1)在煤层埋藏比较浅,地质条件比较好的煤矿中应大力提倡综采,依靠引进全套的先进设备,比如神华集团神东煤炭公司大柳塔,依靠先进的设备和优越的地理条件,实现了单井首次破千万吨,2002年综采工作面年产量达到847万t,刷新世界纪录。(2)对于煤层比较厚,且埋藏不是很浅的情况下,应充分利用放顶煤开采技术。比如兖矿集团兴降庄矿综采一队产煤超639.92万t,并创造了综放工作面最高月产63.2万t的全国纪录。(3)对于急斜煤层则可以采用水平分层放顶煤开采工艺,提高回采率,并且大大提高工作面年产量。 采煤论文:采煤生产数控技术论文 1数控技术简述 1.1数控技术的概念 数控技术,也就是通过计算机编码的形式,实现同设备的对接,并且进行自动化操作和远程运行过程的技术。这是一个将机械化同信息化相结合的技术,可以说比较广泛的运用在工业生产的过程中。而现阶段,由于信息技术的进一步发展,计算机的操作水平也有了飞跃性的提高,数控技术的复杂程度和精密程度也有了进一步的增强,在工业生产实践过程中能够发挥作用的领域也越来越广,因而能够进一步的在生产生活的过程中发挥自己的作用。 1.2数控技术的运用状况 现阶段的数控技术已经不仅仅是机床加工而已了,可以说从机械制造到使用方面,都可以有数控技术的具体应用。相对而言,自动化运行的成果,也是由于数控技术的产生而带来的,因而机械自动化方面,可以说是运用比较广泛的领域。就我国的现实情况来说,在工业生产方面本身已经达到世界先进水平,但就技术水平来说,还具有一定的差距。数控技术实际上也处于这样的状况,发展迅速但是距离高端水平尚有距离,因而在重视程度方面的加强,以及我国信息技术的发展,都可以说从环境方面加强了数控技术的发展空间。 2数控技术在煤炭工业中的意义 2.1对于精度和效率的提高 应当说在精度方面的提高也是很明显的,数控技术之下实现了机械的自动化运作,因而实际上误差相对于一般的人工操作就会有很大的缓解。由于自动化操作本身只是对于指令的重复执行,基本上只会因为机械本身为误差而出现问题,就精度来说,可以有效地避免人工操作失误的状况,对于精度也是有提升的。效率方面同样也是如此,数控技术本身的传导和操作都运转自如,也可以说是浑然一体,因而从煤的采集到输送方面实际上都是完全的数字控制,对于生产效率来说,必然的也是大幅度地进行了节约的功能。 2.2对于安全生产的促进 安全性的提升可以说也是显而易见的,由于数控技术的运用,使得操作人员能够相对远离操作一线,从而使得相对有一定危险性的采煤行业在对于人员的威胁方面有显著的下降。数控技术一般而言更加适用于露天的煤矿开采,在露天开采方面的使用也更加广泛,因而就这方面来说,对于开采的本身危险性的降低,以及通过精密化的操作来减少运行风险,都可以说不可忽视[1]。即使在井下开采,数控技术的运用同样对于及时的预警以及危险操作的替代,有着不可忽视的作用。即使需要特定人员对于数控系统进行监控,也并非亲临一线,靠近生产的最前沿,因而在环境方面也可以说有一定的安全保障。再加上自动监测系统的出现,也进一步使得生产系统的故障排除有了更多的依靠。 2.3对于采煤成本的节约 成本方面也可以说有相当的结约。首先是人力成本方面,在机械大量使用之前可以说是典型的人力密集型产业需要大量的人力成本,而在机械使用之后则会对于人力成本有明显的需求降低。而在数控技术发展普及之后,需要进行操作的人员需求则会进一步降低,从而更多的减少人力资源成本。而在技术成本上也可以这么说,大量的设备操作被简化到计算机控制,可以对于机械操作方面作出很大的节约。而智能控制之下也能够提高采煤的效率,从而减少对于原煤的筛选工作,进一步的减少成本支出。 3数控技术在采煤生产中的具体实用 3.1采煤机械制造方面 在机械制造方面,可以说数控机床的出现以及大范围的使用进一步加强了采煤机械制造的效能,从而可以在重工业的源头方面有着更进一步的发展。就采煤行业来说,采煤机是其主要的工作机械,而数控技术运用在机械制造方面,最主要的还是加强了机械本身的精密程度,并且能够进一步将一些需要更高精度的技术运用在新的机械方面,从而加强采煤机械的效能[2]。比如说对于气割的控制就属于数控运用的典型方面,通过这些方面的使用,可以说对于采煤行业本身来说,作用是不可忽视的。 3.2采煤机械运行方面 而在采煤机械的运用方面,可以说数控技术的使用则是更加的广泛,通过数控技术的有效使用,可以使得采煤机械真正的实现系统化的运转,并且完全实现自动化的效率使用。可以说对于控制来说,最主要的几方面包括对于数控的自动关停、以及对于采用量的控制以及传输的一体化方面都是可以看得见的。而同样的,在数控技术的自动故障检测方面,也可以说是大幅度的排除了安全风险,使得效率和安全水平有了进一步的提高。 4结语 可以说科学技术就是第一生产力,因而对于采煤行业来说,将技术及时的运用和普及,通过结合自身实际情况加以推广是非常的有必要的。数控技术的发展对于工业本身的促进十分明显,也可以说是对于采煤行业的革命性发展,因此及时地进行技术革新和管理适应,可以说十分的有必要。 作者:陈德航 单位:四川职业技术学院 采煤论文:采煤工作机电设备论文 1.回采工作面“三机”的选择 (1)对于采煤机的选择,首先采煤机的选择,要针对煤层赋存条件来决定采煤机截割高度,采煤机截割深度以及煤壁硬度抗剪强度进行参照开产;然后选用较为简便、维修方便、价格便宜的采煤机;其次,选择功能最为健全的采煤机;最后采煤机要满足本煤层的进尺工作强度,使作业能够有序进行。(2)对于刮板输送机的选择,首先要确保设备能够满足工作面落煤量的需求,其最大工作能力应该满足1.2倍采煤机生产能力;其次,刮板输送机的特征应该针对工作面的倾斜角度,根据铺设的长度等方面进行选择;最后所选择的刮板输送设备要完全能与采煤机配合使用,刮板输送机的结构及使用维护要方便。(3)液压支架的选择一般来讲,首先要考虑的是所要支护的地质条件,确定支护的强度;其次结合液压支架的支护面对通风口的空间位置,进行配合,确保在采风量达标的情况下完成支护工作;然后,根据煤层赋存,选择价格合适的液压支架;最后液压支架的选择要和采煤机与刮板输送机相互配合,支架的宽度要和刮板输送机溜槽长度相等,这样在一定程度上才能完成回采工作面的生产任务。 2.机械选型 第一,采煤机的选型要考虑到采煤机的切割速度,结合实际情况在提高采煤的同时,根据煤矿开采的进度来选择合适的采煤机。而这个时候我们还应该考虑到采煤机的额定生产能力,根据我们采煤机的能力计算方程:Q=60VHBP(H是开采高度,V是进尺速度,B是滚筒横截面宽,P是所采煤质的密度),来确定采煤机的选型。采煤机的功率大小一般取决于煤层硬度和开采厚度和采煤机牵引速度决定,在我国还没有确切的计算采煤机功率的计算方法,而上面的方程也只是粗略的计算,国外先进国家,因为其高度机械化,其计算也比较合理,其推算出的数值也更为精确。第二,液压支架的选型上,根据工作面的围岩压力进行选择,其中要考虑到的因素有巷道标高,围岩压力系数,顶板岩层垮塌率,底板冒底系数,煤层瓦斯储存量。这些都是我们选择液压支架的一项重要表准,是保证液压支架能在服务年限内正常工作的一项参照数据。而液压支架的支护强度计算公式,我们通常用的就是Q=K1H1og*0.001cosα(K1指的是支架上部顶岩厚度系数,Q是说所需支护强度,H指才高最大值,α就是煤层倾角)。根绝这个结算方法,计算出我们回采工作面所需要的是哪一类液压支架然后进行安排。第三,采煤工作面刮板输送机的选择上,近年来综合采煤技术的进程不断加快,综合采煤即机械采和人工采的配合采煤法,所以对刮板输送机的要求也与日俱增,主要仍旧是刮板输送机的负载量和额定输送功率的不断增加,导致了对刮板输送机的选择。随着综合机械化装备技术和综合管理水平的提高,对刮板输送机的输送长度有了新的标准,所以在选型上就有了新的参数标准。 3.创新几点设备开发和使用 3.1采煤机的防滑处理 首先在采煤机开机过程中,现场需要对采煤机牵引组、行走组、液压制动组、运输机组等机组进行检查,看是否需要维修。然后在割煤过程中,采用合适的回采工艺流程进行规范化的作业,进行轨道移驾,运输机弯曲尽量靠近采煤机。其中表现突出的就是双翼双向上行割煤,此割煤的时候,滚筒上下全部落地。针对倾角较大的采煤工作面,通过对采煤机的PLC程序的调整,可以启动采煤机进行割煤进程,应当先牵引后松闸,从而防止机器下滑。而采煤机要及时检查实心花键轴是否需要更换,防止大倾角采煤中出现滑轨事件的发生。最后,采用具有制动能效的四项变频技术进行采煤机的控制,可实现在恶劣作业环境下的均速割煤,启动前要检查制动系统的弹簧是否需要更换,从而确保采煤机的制动正常。 3.2液压支架的防滑处理 若要保障回采工作面的顺利和安全,防止液压支架的倒塌尤为重要,在实践中我们通过以下的有序操作和技术工艺来完成防倒滑工作。首先对于支架底部进行防倒滑处理,一般采用在下侧锚链加固,顶部进行稳定点支撑,中间进行螺丝加固。然后是工作面的机巷超前风巷回采,在根据回采工作面倾斜角度变化的情况下,不断的调整机巷的超前量,进而保证支架运输机的稳定。再然后跟顶跟底回采,第一次来压和断层褶曲面以及严重冒底片帮区时,采高应该严格控制。最后加强工程质量,严格控制顶底板切割线划分,同时保证液压支架和运输机的固定,进而保证各项作业不滞后。而针对顶底板起伏不稳定的地区,适当做出修正工作,确保液压支架的防滑工作。 3.3刮板输送机的安全治理措施 为实现有效的溜煤输送,在刮板输送机的刮板上适当的改进,应对大倾斜角度的运煤进程,而大倾斜角度的运输,往往是上下山运输,那么上坡时的功率就会加大,此时刮板输送机功率加大,就可能导致机械老化,或者起火,其液压润滑油要保证其充足,而电机负荷量应当在应对此类情况而进行更换,从而保证运输的安全性和稳定性。刮板输送机严禁站人,此项制度在井下作业中已经提出了好些年了,期间对工人的伤害也不是一例两例,输送机皮带载人,不仅加重了皮带的符合,还会影响到所载人的生命安全。刮板输送机中部煤岩破碎装置,可以减小煤块大小,从而使输送机的负载降低。从而保障刮板输送机的安全进程。 4.结语 我国现行综合机械化采煤工作的进程,其目的是把回采工作做到更为合理、科学、高效。而如何将这些任务紧密的结合在一起,就成为了实现采煤回采工作的重中之重,各设备之间合理的匹配,可以将工作效率科学化的提高到一个极限。机电设备之间的相互配套还能够有效的改善回采工作的作业条件,一定程度上还可以提高回采工作的稳定有序进程,从而降低危险系数。 作者:张迎春 单位:陕西延长石油巴拉素煤业有限公司 采煤论文:采煤设备机电一体化论文 我国煤炭开采量始终维持在世界高位,在使用传统采煤技术作业的时期,煤矿事故呈现比较高的发生率。随着我国科学技术的进步,采煤设备的机电一体化,其发展进程由引进原机、学习研究,到实现部分设备的国产化,对于一些技术含量较高的软硬件关键技术,我国目前尚在科研攻关与研究实验阶段。虽然我国的采煤设备机电一体化技术还处在起步阶段,但是,该技术带来的煤炭生产高效性与安全性,是无与伦比的;该技术给煤矿职工带来的舒适性与方便性,是前所未有的。因此,有必要进一步加强机电—体化技术对采煤设备的促进作用研究,让该项技术发挥更大的效果。 1采煤设备机电一体化技术的研究 1.1传感系统。采煤设备的机电一体化传感系统可以实现对电压、电流、功率、速度、温度、压力、液位高度、支架支撑力、液压流量等实施有效的测定。在传感系统的性能提升方面,首先,应提升对设备细微动作变化的感应检测,例如:采煤机机身倾斜度,摇臂摆动幅度、动力牵引、设备行径、煤岩分离、运输行程、油缸支撑度、液压支架压力和流量等;其次,在信号传输方面,应该进一步提高其可靠性、规范性与精准性。 1.2监测系统。监测系统的主要功能是依据计算机数据模式,收集采煤设备在日常工作状态中的各项情况,与计算机预先设定的数据进行比较,从而实现对设备的全面测量,同时,将计算机数据转化为人们可以识别的文字、数字与图案,方便操作者实施有效监测。监控系统是传感系统与控制系统的连接纽带,是人们探知设备工作状态的有效途径。 1.3控制系统。通过计算机技术,可以实现机电一体化的有效控制,在采煤设备正常工作的状态下,控制系统只要依照计算机事先设置好的指令,对设备进行有序的操控就可以了。能够凸显控制系统技术水平的时候,首先,能否控制采煤设备维持长时间运行的稳定,若能,则说明该系统性能比较优异。比如,在日常采煤的时候,对挖掘进程、传输过载、机具姿势调整等是否能够实现柔性调整;其次,当遇到突发状况的时候,控制系统能否及时实现智能化的有效控制。比如,在遭遇设备故障、煤层坍塌、异物堵塞等情况时,能否及时下达正确的指令,能否采取精确的动作,实现停机、倒车、减速等动作。目前,对于采煤设备可靠性控制是一个科技难关,如何开发微电子技术和计算机技术的更多功能,使之在设备自检自诊、故障自我检测与排除、作业环境监视与反馈、智能化无人化等方面实现突破,是科研工作者与设备操作者需要面对的研究方向。 2机电一体化技术对采煤设备的促进作用 2.1可以提高自动化操作程度。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,通过简单的电脑操作,下达执行指令,就可以实现高效率的采煤作业。该项技术可以有效降低煤矿工人的劳动强度,可以大幅度提高采煤效率,可以有效规避因工人经验不足而引发的安全隐患。有些比较先进的装有机电一体化技术的采煤设备,甚至可以实现远程操控与智能化无人操作,彻底颠覆了煤矿工人的传统形象。 2.2可以在节能减排的同时提高开采效率。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,首先,可以减少人力劳动成本;其次,可以整合各个分散的小设备,胶带输送机、通风机、提升机等,减少无效功的浪费;最后,自动化作业的最大优势就是可以大幅提高开采速度。因此,使用该采煤设备,可以有效提升煤炭企业的市场竞争力。 2.3可以降低维护强度与维修成本。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,可以实现全设备的系统化监控与报警,对于一些较为简单的设备故障,系统通过识别,启动自我维护功能,将微小的故障及时消灭掉,避免设备带病作业。对于简化维修程序、降低维修成本、延长机器寿命、提高工作效率、改善职工工作环境都具有管理优势。 2.4可以提高工人队伍的整体作业水平。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,必然会带动煤炭生产中的自动化改革进程。新的设备本身就具有较强的学习性与经济性,对职工自身水平的提高起到了督促与带动作用。新设备的工作模式必然拉动供电、排水、通风、提升等各项保证系统的升级换代,否则就会影响生产效率。对煤矿的软硬件系统进行必要的改进,在改进与以后的维护工作中,职工的作业水平必然会随之得到提高。 3结语 机电一体化采煤设备在煤炭生产企业得到了越来越广泛的应用,对我国煤炭生产做出了不凡的贡献。随着科技的不断进步,机电一体化采煤设备的升级研究与应用必然会得到更为长足的发展。 作者:孙绪斌 单位:陕煤集团神南产业发展有限公司 采煤论文:煤矿开采采煤技术分析论文 1缓倾斜长壁薄煤层的开采 对于采煤机的选择,可靠性高、体积小并且功率大的薄煤层采煤机或者刨煤机更受煤矿公司的青睐。除此之外,还应该采用适宜的采煤机来加强采煤机的稳定性,另外还需要依据开采的薄煤层的实际状况与所选用的采煤机运营合理且高效的配套开采技术,这样更能发挥出采煤机或刨煤机的作用,提高煤矿开采的工作效率。 2煤矿采煤工艺的主要技术 一般而言,井巷布置、开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯与火灾防治等是对深矿井进行开采的关键,同时也是煤矿井下开采生产技术所必须克服的技术难点,目前我国的煤矿井下开采技术有了一定的提高但仍有很多不足,这些问题的解决能够促进我国的煤矿井下开采技术有一个新的提高。 2.1巷道布置开采技术 巷道作为煤矿开采过程中的重要通道,它的合理性与安全性直接影响到煤矿井的工程能否顺利进行,也直接影响到煤矿井的开采成本的高低。所以,煤矿公司应该重视巷道的布置,应实地考察矿井,结合自身的井下采煤的方式,做出最合理的矿井巷道布置。在研究巷道布置的时候,应该充分考虑煤矿的开采技术的娴熟程度和该煤矿内的作业环境以及该矿井的地势情况,不仅能节约运输成本和节省工程时间,还有利于提高煤矿的工作效率。 2.2采场围岩控制技术 采场围岩控制技术对于我国的煤矿安全事业具有十分重要的意义,采场围岩的不稳定必然会造成采矿工作人员的安全隐患。在另一方面,结合现代化理论和分析法、计算测量技术,可以得出煤矿的地质结构情况。所以,应进一步完善围岩控制技术理论,这不仅能够保障煤矿开采的安全性,而且能将对煤矿采场的岩层情况置于掌握中,为井下开采提供便利。坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板是煤矿井顶板主要的两种类型。深孔预裂爆破处理技术、高压注水处理技术是最为常见的传统岩层处理方法,但是因为在实际运用中其繁琐的操作程序以及高成本费用的缺陷,与现在高技术、低成本的要求相悖,因此无法满足采矿工程所要求的标准而很少被运用。因此岩层顶板处理技术的革新和进步是十分重要的,是必然的趋势。 2.3“三下”采煤技术 “三下”采煤技术比较适用于保护村庄的情形,其主要是通过模拟数值计算以及模拟相似材料来进行各项填充技术与组合的填充技术,另外还包括村庄的房屋的加固以及重建方面的技术。 3结束语 中国的储煤量大,分布广泛,所以我国的煤层储存条件十分多样。我国主要的煤矿煤层是缓斜、倾斜和急斜三种,其中缓斜占主要部分。但煤层的多样导致我国采煤方式的多样性。随着长期的实践和探索,采煤的生产技术有了很大的提高,采煤的方法也有很多的创新。但是随着时代的发展。采矿的技术和方法也需要不断地革新。这不仅有利于进一步改善煤矿的安全条件,也有利于提高煤矿的效率,取得更好的经济效益。 作者:崔振华 单位:山西高河能源有限公司 采煤论文:采煤塌陷区地质灾害论文 1北山煤矿采煤沉陷区地质灾害类型及特征 1.1滑坡北山煤矿采煤沉陷区存在3处滑坡,分别编号HP1、HP2和HP3。HP1属于黄土滑坡,平面形态不规则,滑坡长26m,宽31m,滑体平均厚度6m,体积约4700m3,相对高差18m,平均坡度37°,主滑方向292°,滑体岩性自上而下为粉土和粉质黏土,滑面为圆弧形;HP2为岩质滑坡,平面形态呈圈椅状,滑坡长22m,宽53m,滑体平均厚度4m,体积约4660m3,相对高差12m,平均坡度28°,主滑方向253°,滑体岩性自上而下为砂岩和泥页岩,滑面为折线形;HP3为楔形体岩质滑坡,平面形态呈“八”字形,滑坡长35m,最宽处约25m,楔形体最厚处为6m,体积约3800m3,相对高差32m,平均坡度56°,滑体岩性自上而下为砂岩、泥岩和砂岩,主滑方向66°,并沿结构面下滑3.5m,楔形体滑坡处于欠稳定状态,工况条件改变时可能再次发生滑动。 1.2不稳定边坡受采空塌陷及工程开挖共同作用的影响,采煤沉陷区内沿沟谷两岸断续分布有16处边坡,大部分为岩质边坡,少量为黄土边坡。岩质边坡的坡体主要为砂岩、泥岩,坡度较陡,一般为44~58°,坡高为4~12m不等,坡面风化严重,节理裂隙发育,整体稳定性较好,局部发生崩滑破坏;黄土边坡的坡体为马兰黄土,坡度较陡,近乎直立,坡高3~8m不等,大孔隙结构及垂直节理发育,局部发生崩滑,一处边坡已经发生滑坡。 1.3潜在泥石流采煤沉陷区内分布一条走向近南北的沟谷,沟谷三面环山,一面开口,呈长瓢状,沟底高程在1099~1186m,沟床纵坡比降平均140‰,沟坡高差24~49m,坡度40~65°;沟谷谷底及东部沟坡上存在3处煤矸石弃渣、建筑垃圾及切坡弃渣组成的松散状堆积体,体积大约25900m3;沟谷汇水面积约2km2。在暴雨等极端气象条件下可能诱发泥石流,对沟谷的建构物及下游村庄造成严重危害。 2北山煤矿采煤沉陷区生态环境破坏现状 大规模的煤炭开采对于原本生态环境脆弱的山西来说就是“雪上加霜”。北山煤矿工程、道路的建设及弃渣的随意堆积,使原本森林覆盖率达43.1%的乌金山国家森林公园出现大量大面积的斑驳,与周围生态环境严重不协调;煤矸石堆自燃产生的SO2、H2S等废气使乌金山国家森林公园部分区域弥漫着强烈的刺激性气味;在降雨条件下,煤矸石堆的淋滤液中含有大量的有害化学成分,能够腐蚀土壤、污染地下水。 3地质灾害与生态环境综合治理方案 北山煤矿采煤沉陷区位于乌金山国家森林公园内,治理方案的选择综合考虑了森林公园的生态环境、地质灾害的威胁、山西旅游发展战略及社会需求等诸多因素。 3.1采空区的注浆及地面塌陷、地裂缝的回填复垦采空塌陷坑面积广阔,且位于乌金山国家森林公园内,考虑到需要在塌陷坑内建设娱乐设施、蓄水池等构筑物,确定对采空塌陷坑进行工程治理后重新利用。综合考虑上述因素,采空区采用注浆进行工程治理,地表塌陷坑、地裂缝采用回填、整平、复垦、绿化等措施进行综合治理。注浆的范围包括采空区地表建构筑物附加荷载大的区域及蓄水池的区域,注浆面积为43034m2,总注浆量为91465m3,注浆材料采用水泥粉煤灰浆,水固比1∶1.2~1∶1.5,水泥含量占固相的20%,帷幕孔间距为20m,注浆孔间距为25m,呈梅花形布置;塌陷坑及地裂缝采用表土剥离,开挖,分层回填碾压的方式回填至设计标高,并回填10cm厚度的种植土,最后平铺草皮绿化。 3.2滑坡的综合治理方案采煤沉陷区内滑坡处于欠稳定状态,需要通过工程措施进行锚固。HP1和HP2采用削方+预应力锚索框架梁+植被绿化+截排水的综合治理方案,即通过削坡清除滑体、减小荷载、整平坡面;锚索锚固段长度为6~8m,锚索总长根据滑面位置和滑体厚度确定,框架梁尺寸为4m×4m,截面宽400mm,厚500mm,框架梁将锚索的拉力均匀分散到坡面上,与锚索一起为滑坡提供足够的锚固力;坡面绿化采用草-灌多层次立体防护,草本种类选用高羊茅并混播一定比例的紫花苜蓿,灌木类型则选用沙棘;坡顶距离框架梁5m处设置一道截水沟,截水沟断面尺寸依据汇水面积和降雨强度计算确定。HP3采用肋板墙+预应力锚索+生态绿化的综合治理方案,即通过削方使滑坡不同坡段的坡度保持一致;肋板厚400mm,宽6m,肋柱宽600mm,厚700mm,设置间距为3m;锚索设置在肋柱上,垂直间距为2.5m,锚索长度的设置与上述原则相同;待上述工程施工完毕后,沿着坡顶、坡底各栽植一排五叶地锦进行生态绿化;坡顶设置截水沟,方法与HP1和HP2的截水沟设置方法相同。 3.3不稳定边坡的综合治理方案对采煤沉陷区内16处不稳定边坡选取具有代表性的剖面,采用极限平衡法,在不同工况条件对其进行稳定性计算和评价。治理方案依据边坡的稳定程度可以分为2种:当边坡的稳定性系数Fs<1.05,处于欠稳定或者不稳定状态时,采用削坡+复合锚杆框架梁+排水的综合防治措施,即通过削坡,整平坡面并将坡度削为1∶1或更缓,框架梁尺寸为4m×4m,截面宽400mm,厚500mm,为了呼应乌金山国家森林公园的生态景观,在框架内使用浆砌片石砌筑一个拱顶直径为3m的拱形骨架,骨架内码放生态植被袋,坡顶依据地形设置截水沟,如图1所示;当边坡的稳定性系数Fs在1.05和边坡稳定安全系数Fst之间,处于基本稳定状态时,采用削坡+生态植被袋+排水的综合防治措施,即通过削坡清除坡面植被、整平坡面,自坡底向上按一定规则依次码放生态植被袋,如图2所示。 3.4潜在泥石流的综合治理方案综合考虑周围生态景观、地质灾害威胁、场地利用状况、治理费用等因素,确定潜在泥石流的治理方案为固源。即对3处松散堆积体物源依据地形条件按照1∶1.5的坡率分层碾压夯实,坡面采用浆砌片石拱形骨架进行护坡,拱形骨架宽3m,具体尺寸见图3,骨架内填铺一层厚30cm的种植土,然后铺设草皮进行生态绿化。 4讨论 采煤沉陷区内地质灾害的发育过程与生态环境的破坏状况并不是相互独立的,而是相辅相成、相互促进的。生态环境的破坏和地质灾害的发生往往同时存在,生态环境的破坏可以直接或间接导致地质灾害的发生;地质灾害的发生又会严重加剧生态环境的破坏。就榆次北山煤矿采煤沉陷区来说,地下采煤活动、人类的工程开挖和肆意堆填导致区内生态环境的严重破坏和众多地质灾害的发生。具体来说,地下采煤活动导致大面积地表沉陷形成塌陷坑和地裂缝,进而造成地表水土流失,植被严重破坏,生态环境愈发恶劣;区内植被覆盖率骤减导致地表水更易进入坡体,进而引发边坡失稳,发生崩塌、滑坡等地质灾害;煤矸石等松散堆积体不仅破坏植被,污染空气、水源、土壤,而且作为泥石流物源在暴雨等恶劣气象条件下可能发生泥石流等地质灾害。上述地质灾害发育过程及发生时,更会进一步加剧区内生态环境的破坏。由地质灾害和生态环境的相互关联性可知,采煤沉陷区内地质灾害的治理方案和生态环境的恢复治理方案必须全局统筹、综合考虑、综合防治。对采煤沉陷区的治理而言,不能仅对区内地质灾害采取工程措施而忽视生态环境的恢复治理,否则恶劣的生态环境将导致新的地质灾害的产生;也不能仅对区内生态环境进行恢复治理而无视地质灾害的威胁,否则地质灾害一旦发生,区内生态环境将在短时内发生严重破坏,之前耗费大量资金的生态环境恢复工程将失去意义;区内生态环境恢复和地质灾害治理分开前后来做也是不可行的,前后分开治理的方案不仅会造成经济上的浪费,还会导致地质灾害的工程与生态恢复工程之间存在缝隙,不能和谐统一、共同发挥作用,起到事倍功半的作用。 本文所述的综合治理方案,是在对采煤沉陷区内地质灾害现状和生态环境破坏程度综合分析评价的基础上、结合当地旅游发展战略和社会需求等多种因素统筹考虑下制定的,与其他治理方案相比具有以下5个方面的优点:(1)设计方案充分体现生态防护的理念,生态植被袋不仅增加了区内绿化面积,而且对边坡的稳定性起到了主导的防护作用;框架梁内、复合框架梁内及拱形骨架内的坡面植草不仅在生态环境恢复中起到主导作用,还能够对坡面起到积极的防护作用;(2)设计方案中五叶地锦等生态绿化措施有效地增强了肋板墙等工程措施的耐久性;(3)框架梁、复合框架梁、拱形骨架等工程措施在锚固边坡的同时,为坡面绿化提供骨架,使得整体坡面绿化看起来更有活力;(4)带状的生态植被袋防护系统、矩形的框架梁护坡系统、拱形的复合框架梁护坡系统、拱形的骨架系统使得区内生态绿化结构复杂多样化,为乌金山国家森林公园的景观添加色彩;(5)工程措施与生态恢复措施相结合、地质灾害治理工程与生态环境恢复工程相结合的综合治理方案,在经济上要优于其他方案。5结语(1)山西省在进行大规模煤矿开采过程中,采煤塌陷区内地质灾害频发,生态环境恶劣,在对采煤塌陷区进行治理过程中,需要综合考虑地质灾害治理、生态环境恢复、经济转型发展、社会需求等诸多因素;(2)山西榆次北山煤矿采煤塌陷区内地质灾害类型为地面塌陷及地裂缝、滑坡、不稳定边坡及潜在泥石流等;生态环境恶劣主要体现在植被破坏严重、废渣的肆意堆积、废气污染大气、废水腐蚀土地等方面;(3)综合考虑地质灾害治理、生态环境恢复、山西的经济发展战略及当地社会需求等4个因素,工程治理方案与生态环境恢复方案相互耦合、共同作用,形成一套完整的综合治理方案;(4)治理方案能够消除北山煤矿采煤塌陷区内地质灾害的威胁,恢复区内原来的生态环境状况,符合山西的旅游发展战略,满足社会需求,可以为山西省其他采煤塌陷区的治理提供思路和参考。 作者:秦朝亮龙建辉经明赵金亮单位:太原理工大学矿业工程学院山西冶金岩土工程勘察总公司 采煤论文:采煤概论课程教学论文 摘要:《采煤概论》是中职煤矿专业开设的一门重要的专业基础课程。这门课程对于采煤方面的理论阐释十分透彻,论述翔实。在现实的中职煤矿专业教学中,学生对采煤概论这门课的关注度比较低,造成这种情况的原因十分复杂,但无论如何,学生如果不学习好这门专业课,就无法良好构建专业理论基础。为了提高这门专业课在学生中的影响,当务之急是探讨适合学生学习的教学策略。 关键词:煤矿专业;中职教学;专业基础教学 中职院校是我国职业教育体系中重要的组成部分。中职院校为社会培养的是具有综合素质的专业型人才,也就是说,除了具有良好的操作能力和执行能力,学生需要拥有雄厚的理论基础支撑自己的操作。一些专业基础和专业理论的教学显得十分重要。对于煤矿专业学生来说,学习好采煤概论,对于未来的职业发展和个人提高有重要意义。 一、采煤概论课程的教学现状 采煤概论这门课程对于煤矿专业的学生来说十分重要,但却一直被学生忽略。这会直接导致学生在未来的工作和发展中缺失良好的理论基础,很难有本质上的提高突破。学生对这门课的态度不能单一地从学生一方面寻找原因,教师教学的方式也有待改进。面对采煤概论课程的教学现状,我们要从多个角度进行分析。1.课堂教学的内容与学生的实际生活脱节。采煤概论中涉及的内容是煤矿专业的基础理论,内容比较抽象。作为刚刚从初中升学至职业教育的学生来说,他们的生活阅历有限,即使已经进入这个专业,也没有见过开矿采煤的场景,很难想象专业操作的场景。例如,采煤专业中涉及的上山、下山、石门等名词,学生可能难以理解,这就给学生的学习造成很大障碍。一旦学习效果不佳,学生的学习动力和学习热情就会不足,就会本能地抵触这一课程。2.教师的教学方式难以唤起学生的兴趣。采煤概论的教学内容难以理解,如果教师的教学方式比较陈旧,学生更加难以提起对这门课的兴趣。在传统的授课方式中,由于采煤概论的理论性内容比较多,教师主要采取讲授式教学,简单来说就是教师讲,学生记。但没有理解的记忆是十分困难的,学生在听课时对专业词汇一知半解,课下难以将其与自己的经验结合在一起,时间一长,遗忘的内容就会比较多。在这样的教学方法和教学环境中,学生难以对这门课产生学习兴趣。 二、提高学生对采煤概论课程教学的关注策略 通过上面的论述,我们大概可以了解学生并不是不想学好采煤概论这门课程,而是在学习过程中遇到的阻碍太多。教师的任务是在教学中注重改革教学方法,为学生破除学习障碍。1.为学生设置任务,进行任务教学。由于采煤概论的教学效果比较抽象,学生难以在学习中获得成就感。教师应该为学生创设能够获得成就感的环节。任务教学法就是很好的方式。任务教学法可以将理论教学中的抽象内容分解为具体的教学模块,学生通过解决具体问题将整体的学习内容汇总到一起,这样既能够提高学生的学习效率,又能够让学生在学习中获得阶段性的成就感,感知到自己在学习过程中的进步。例如,教师讲解煤矿巷道中的各种名词时可以让学生先在课下预习各种名词的定义,然后在课堂教学中抽选学生上台为大家谈一谈自己对这些设施的理解。学生完成这个任务的过程中主动查相关资料,为大家讲解的过程中能够强化自己的理解。这样的学习会让学生看到自己学习的具体成果,能够更好地激发学生的学习兴趣。2.利用信息技术进行教学。在现代教学的实践中,信息技术与课堂教学的结合是常用的方式。信息技术的声、光等优势可以弥补传统课堂教学中的不足。采用信息技术,如多媒体投影、电子白板等可以让学生在学习中直观地看到教材中的理论在实际情况中的运用方式,能够让学生更简单、快速地理解自己所学的知识内容。例如,教师讲解巷道中的设施布置时可以为学生展示一些巷道中的实景图片或者实地录制的视频。在这些图像中,教师可以直接为学生指出每一种设施的作用,让学生直接看到这些设施的实际应用。在这样的教学方式里,学生再也不是凭空想象煤矿的场景,而是能够直观地看到自己未来的工作情况,这为学生的未来工作提供了一些间接经验,让学生能够更好地迎接自己未来的工作。 综上所述,学生对于课程不感兴趣,教师不能仅从教学内容上找原因。在现代教育方式下,很多教学中的问题可以通过技术解决。学生如果不能理解抽象的理论,教师可以利用具体的影像资料和更活泼的教学方式让学生获得学习成就感,提高学习兴趣。 作者:韩承花 单位:山西省阳泉煤矿技工学校 采煤论文:煤矿采煤自动化技术论文 1煤矿自动化系统主要控制方式 1.1恒压频比(V/F)控制 恒压频比控制属于开环调节,通过保持异步电机电压和频率之比近似相同以调节煤矿电机转速的调节方法。V/F控制最大的优点,就是使用简单,没有复杂的算法流程、坐标变换及电机模型辨识过程,用户使用起来十分的容易。而且,由于属于开环控制,即便在负载出现任意扰动的情况下,输出值也保持固定,不会受到什么影响。所以在某些时候,尤其是稳定度要求高的情况下,会采用该种控制方法。但由于其开环控制特性,控制精度低,无法像矢量控制那样实现无偏差控制。这种控制方式主要运用于对精度要求不高的煤矿设备,如风机、水泵等。 1.2转差率控制 根据电机转速计算公式,转差率控制是通过改变电机转差率的大小来实现对电机转速进行改变的控制方法。主要通过改变电机定子电压和转子电阻的方式进行。小功率电机或者电机转速较慢的情况下会采用转差率控制方法。恒压频比控制和转差率控制方式都是基于电机系统的稳态模型和在稳态运行规律下进行控制的。这两种控制方式无法对电机内部磁场的大小和位置进行控制,因而电机只能实现较为精确的转速控制,而转矩控制能力差。要想精确控制转矩,就必须在动态过程中对电动机的磁场大小和位置进行控制。 1.3矢量控制(VC) 矢量控制是目前煤矿自动化领域中比较先进的控制方法。交流异步电机是一个十分复杂的系统。矢量控制的基本控制原理就是通过对异步电机定子电流在不同坐标系下进行矢量变换,最终将电流分解为可以分别控制的用于励磁分量和用于产生电磁转矩分量。矢量控制策略的基本思路就是将交流异步电机的耦合变量解耦,实现各个变量的独立控制,使异步电机和直流电机一样,获得良好的控制性能。 1.4直接转矩控制(DTC) 直接转矩控制技术是基于矢量控制理论而建立的一种新型交流异步电机控制技术,直接转矩控制将不会像矢量控制那样考虑变量解耦的问题,而是直接控制电磁转矩。直接转矩控制不需要将交流异步电机转化为直流电机的数学模型,而只关注电磁转矩的变化。因此,和矢量控制不同,直接转矩控制无需进行复杂的坐标变换和电机数学模型。但是,直接转矩控制也有其缺点,例如低速情况下转矩脉动大,启动电流冲击大等。目前,兆瓦级的大功率电牵采煤设备中直接转矩控制方法运用的较为广泛。 2自动化系统在煤矿采煤中的应用 2.1试验台机械结构及总体布置 变速器试验台是一个综合了机械、电气、液压原理的机电系统。其具体工作原理是驱动电机连续输入额定转速和扭矩,以模拟变速器在煤矿采煤工作中的输入工况。由于驱动电机最高转速的限制,往往无法达到发动机最高转速的要求,因此,在驱动电机后加入一个升速齿轮箱,以满足采煤系统的试验能力要求。为了更接近矿区采煤的真实工况,在变速器输入端增加一个惯量盘,其旋转时的转动惯量与在离合器飞轮和传动轴旋转时产生的转动惯量相同。试验台的末端是加载装置及其匹配的冷却系统,它能给变速器施加阻力矩,以模拟设备采煤时的负载和道路阻尼。 2.2驱动设备的选择 驱动设备需要给试验变速器输入试验所要求的转速和扭矩,驱动设备可以采用内燃机,也可以采用电动机作为输入动力源。两种不同的动力源均有其各自不同的优缺点。采用内燃机作为采煤系统驱动端,使得试验更加接近变速器在采煤应用中的实际工况。但是内燃机也有较多缺点,比如噪声大,产生的废气污染环境,而且内燃机转速和扭矩不易控制,会导致试验结果产生较大的误差。采用电动机作为试验台动力源有噪音小、占地面积小、启停方便、无污染、易于控制等优点。正是因为采用电动机作为试验台动力源具有较多的优点,目前电动机已经广泛应用在各种煤矿传动系统试验设备上。 2.3加载装置的选择 加载装置在整个采煤系统中为被测变速器施加负载转矩,目前主流的工业设备一般采用测功机作为加载装置。测功机一般用于测试发动机的功率,也可作为齿轮箱、减速机、变速箱试验设备的负载装置。测功机主要由功率吸收、负载调速、转矩调节和冷却部分组成。根据负载转矩输出方式的不同,一般可以将测功机分为水力测功机、电力测功机和电涡流测功机三种。自动化采煤系统一般采用开式布局,在保证试验需求的情况下,基于上表的三种测功机的性能对比,采用电涡流测功机较适合于基础的自动化采煤系统。该文采用一台长沙湘仪动力测试仪器有限公司生产的CW-150系列电涡流测功机作为研究对象,其额定吸收功率为150kW,额定扭矩为520N•m,额定转速为2500rpm。 2.4发动机速度特性分析 该文所建立的自动化采煤系统模型,选用交流异步电机作为试验台架的驱动系统,驱动试验变速器及负载机构的运转。这里所选用的驱动电机应能完全覆盖被测变速器所匹配采煤设备发动机的全部性能和运行工况,同时还应具备转速和转矩的调节能力。为了使试验结果更加准确,这里我们先要对发动机的速度特性进行简要分析,从而为异步电机参数的确定提供理论依据。 2.5驱动电机主要参数的确定 在确定了采用交流异步电机作为驱动电机之后,就必须确定驱动电机的各种参数,从而完成异步电机驱动的变速器试验台动力学仿真。而部分电动机参数的确定必须参照发动机相关参数的确定原则,这样才能提高驱动电机模拟发动机驱动的精确度。对于任意的一台异步电机,它的参数例如定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感、定转子互感、电机极对数以及转子的转动惯量等是异步电机所固有的参数,需要通过电动机试验进行选定。而对于额定功率、额定转速和额定转矩等动力学参数,需要根据电动机所使用的特定场合进行选定。由于这里是用异步电机模拟汽车发动机作为驱动源,则其动力学参数参照发动机的参数确定则。 3结语 现阶段,自动化控制技术在煤矿领域中的应用越来越广泛,其性能的优劣直接影响到煤矿采煤的效率。通过模拟设备在实际采煤中的各种工况,从而能有效的检测煤矿设备的各项性能。该文主要研究了煤矿采煤系统及其驱动电机矢量控制系统,通过分析自动化采煤系统的总布置方案,确定了布置结构及其各个组件的选型。对比了发动机和不同类型电机的特性,最终确立了异步电机作为自动化采煤驱动电机的可行性。 作者:赵建平 单位:太原煤气化集团公司生产技术管理部 采煤论文:采煤机摇臂壳体耐磨层焊接工艺论文 1耐磨层焊接工艺及存在的问题 (1)工艺方案 摇臂壳体已精加工完毕,壳体的壁厚仅为70mm。如果直接在煤壁侧壳体上堆焊耐磨层,因焊接面积太大,焊接热量和应力释放将使摇臂壳体各轴承孔变形,因此决定在摇臂装配后进行焊接,以控制焊接变形,并采用耐磨板塞焊的工艺进行处理。具体工艺:用一块厚10mm材料为16Mn的钢板,按图纸要求将轴孔和外形尺寸切割好,各轴孔单边留10mm间隙,并将塞焊的孔钻好,板上按要求堆焊耐磨层,然后在装配好的摇臂壳体上进行塞焊,同时在耐磨层钢板的周边进行焊接,并在加工好的轴孔周边进行点焊。此工艺虽然避开了摇臂因加工后进行大量焊接而引起的变形,但是却存在很多问题。 (2)焊接后存在的问题 装配好的摇臂在焊接耐磨板时,由于耐磨板的翘曲变形,导致耐磨板和煤壁侧大平面不能贴合无法焊接。以至于在焊接时,对耐磨板翘曲部分进行不断的敲击使焊接部位贴合,工作量大而且很难保证焊接的质量,同时由于不断的敲击冲力,对摇臂装配精度也有很大的影响,再加之在点焊轴孔端周边时,虽然焊接量比较少,但是对摇臂轴孔端的轴承影响很大,更容易诱导轴承在加载时的噪音和抱死烧毁的发生,而且点焊和塞焊的效果在实际的使用过程中效果并不好,因为在截割煤的生产过程中,大量原煤的冲击和摩擦,导致点焊部位和塞焊部位过早开裂,使耐磨板剥落,防护时间有限。 2改进后的工艺方案 由于用户要求在后续的摇臂生产中新增焊接耐磨层,因此决定对耐磨层的焊接工艺进行改进,避免在精加工后焊接耐磨层。精加工后焊接耐磨层不但在实施和使用过程中都存在诸多问题,同时也与一般加工工艺理论相背离,因此要求将耐磨层的焊接放在精加工之前完成。 (1)耐磨层焊条性能及要求 DELCROME90为高铬铸铁合金堆焊材料,由于碳含量和合金元素高,具有铁基合金中最优良的耐磨性,堆焊层不宜进行切削加工。注意事项:①堆焊前焊条须经250℃左右烘焙1h;②可不予热施焊,但堆焊层会出现横向裂纹,用预热540℃和焊后缓冷措施可使焊层横向裂纹缩小到最小程度;③对于较大刚性的高碳钢和合金钢工件堆焊宜采用一定的预热和焊后去应力热处理。 (2)摇臂壳体的加工工艺流程及分析 摇臂壳体的加工工艺流程:划线-粗加工-焊水道盖板-去应力热处理-半精加工-精加工。如果放在半精加工后焊接,会因焊接壳体壁厚太薄(70mm)而变形,同时焊接后的应力释放又会引起精加工后轴孔的变形,因此放在半精加工之后不合理。同时从焊接耐磨层的焊条DELCROME90的性能和要求可以看出,耐磨层焊接的应力集中及热变形非常大,焊接后应进行去应力退火,这和摇臂的加工工艺流程中焊接水道后进行去应力热处理相吻合,因此将耐磨层的焊接添加到粗加工后的焊接水道盖板工序,是最合理的。但是摇臂煤壁侧大平面作为轴孔的加工测量基准及A、B面加工的安装基准如图2所示,如果按图纸设计要求焊接耐磨层,焊接后摇臂壳体在半精加工和精加工时,就失去了测量和安装基准,如果做其它的辅助基准也将给测量带来很大困难且不准确,因此需要对粗加工后的耐磨层焊接工艺进行探索和研究。 (3)工艺方案的制定 从上述的工艺分析可以看出,耐磨层焊接放在粗加工后的问题主要有2个方面:侧面加工基准和轴孔测量基准。首先对于侧面加工基准的解决,结合摇臂壳体加工图纸和焊接耐磨层的尺寸要求进行计算对比,发现摇臂在焊接耐磨层后,端面两端还有100mm和80mm宽的平面,即C、D面可以作为侧面A、B面加工基准,其次是轴孔的测量基准,考虑到测量基准的统一性,因此考虑在焊接时沿中心线留出40mm宽的平面做为轴孔的测量基准,同时根据现场的使用情况进行分析,留出的40mm宽平面,并不影响耐磨层的防护功效,因此,评定此方案可行。 3工艺方案的优化 为了保证焊接耐磨层尺寸准确及外形美观,制作了如图3所示的划线样板,在一个5mm厚的钢板上,按焊接耐磨层的尺寸进行切割,各孔边留出5mm的间隙,并将不需要加工的部位留出来,焊接前按样板进行划线,按划线范围进行焊接,保证了焊接质量,同时也给加工带来了便利,避免了因焊接超过加工尺寸,加工时损伤刀具。 4改进后的效果 经过工艺改进,耐磨层焊接质量得到了保证,避免了大量的人力物力浪费,提高了摇臂的生产率,在煤矿生产使用过程中效果良好。 作者:安学玲 单位:天地科技股份有限公司 采煤论文:采煤机械装备自动化技术论文 1我国目前的采煤机械装备 1.1电牵引采煤机 二十世纪末,煤炭科学研究院上海研究院与国外公司合作,致力于研究更为先进的采煤机,终于在二十世纪90年代成功研制出我国第一台交流变频电牵引采煤机。从此之后,我国的电牵引采煤机得到了非常快速的发展,我国的电牵引采煤技术也在日益的改进与实际运用中越来越成熟,基本实现了采煤机无线技术的目标。同时电牵引采煤机还具有截割电机、牵引电机、冷却系统的温度测验以及对机械等的保护功能。 1.2刮板式输送机 随着我国采矿技术的不断提高,对各方面的安全系数也有着越来越高的要求,我国的刮板式输送机技术水平也在不断提高。刮板式输送机引进了很多的新技术、新材料以及新工艺,技术含量在不断上升。刮板式输送机的成功,使我国的煤矿开采彻底摆脱了在大型输送机方面完全依赖进口的被动局面。 1.3带式输送机 带式输送机一直都是我国煤矿开采运输中的主流。随着我国采煤技术的不断提升,安全矿井的生产能力也在不断增强,对输送机的技能也提出了更高的要求。从目前来看,我国的大型输送机主要采用先进的变频驱动控制技术,能有效实现输送机的软启动。为了使输送机始终平稳的运行,即始终保持适度的扰度,在输送机上采用了先进的液压自控张紧装置。随收稿日期:2015-02-05作者简介:张宁(1980-),男,经济师,太原理工大学矿业工程学院矿业工程硕士研究生在读。着各式各类先进技术的运用,现在我国的带式输送机已经形成了系列,同时也提升了水平,最重要的是可以适应我国多样的矿井。 2采煤机械装备中的自动化技术 近年以来,我国的采煤装备以及技术等各方面都有了很好的发展,同时采煤机械设备的自动化技术也取得了较大的发展。 2.1液压支架中的电液控制系统 液压支架电液控制系统方面的功能主要有支架的自降功能、自动推移刮板输送机、自动化跟机作业、远程操作作业等等,并且液压支架的电液控制系统已经完全摆托了对进口的依赖,实现了国产化。国内有很多液压支架电液控制系统的研究单位,主要分布在北京、河南、山西、广东等地,其中北京是主要的分布范围。 2.2智能型采矿机的自动化控制 智能型采矿机已经基本实现了记忆割煤、检测采煤位置、摇臂调高控制以及机身水平测试等等功能。国内的采矿机厂家有很多,都实现了挖矿机的这一重要功能。 2.3刮板输送机中的自动化技术 刮板式输送机的自动化功能不仅仅包括减速器、温度测试,还有电机的降压启动、链条张力检测以及破碎机自动推移等等。刮板式输送机的自动化技术在国内多家成套装备供应商家那里已经取得了突破,“三机”控制系统已经实现国产化。目前,多家公司组织专门的技术研究人员参与自动化控制方面的研究,并将无线、视频、音频等手段应用于输送机的自动化控制,致力于实现“无人跟机作业,有人安全值守”的理念。 3与国外先进机械装备对比 不可否认,我国自主研发的电牵引采煤机、液压支架、刮板式以及带式输送设备等都具有很强的技术实力,即使是在国外,也是有很强的竞争力的。但是,我国目前的煤矿开采机械设备同国外的相比仍有很多不足之处,主要体现在可靠性、安全性、智能化、信息化、自动化等方面,这些都是我国需要进一步提高的方面。 3.1液压支架 国产的液压支架主要是在材料、元部件、高级控制方面输与国外高端产品,而中国的液压支架的全自动控制系统还处在刚刚起步的阶段,更不要说与外国先进设备一较高下了。 3.2采煤机 国产的采煤机主要是在智能化功能方面弱于国外高端采煤机。如记忆割煤、远程遥控等等方面。要想取得长远的进步,必须在已有技术的基础上,借鉴国外的先进技术,同时也要有自己自主创新的过程。 3.3输送机 与国外高端输送机相比,国内的刮板式输送机主要是在自动伸缩机头以及在线故障诊断等方面存在着不足之处;对于带式输送机,主要是在动态分析、自控张紧技术等方面属于国外。 3.4自动化技术 在自动化技术以及设备的自动化方面,国内的科研单位在三维检测、自动找直等方面弱于国外技术。另外,我国的采煤设备,主要是以单机控制为主,缺乏联动控制;缺乏运输设备智能的一体化控制等等。 4我国采煤机械装备以及技术的发展方向 要想实现我国采煤技术以及开采机械设备的真正独立,必须要依靠自主创新,以期能够实现即使是在极其恶劣的情况下,也能安全信息传输、煤岩识别以及对安全的感知等等;形成一套依靠视频、音频、感知等手段的集检测、控制于一体的智能控制装备。通过对自动化技术的运用,将我国现有的液压支架、电牵引采煤机、刮板式输送机、带式输送机等有机地结合起来,全面提升我国采煤机械装备以及自动化技术的现有水平。努力为我国参与世界竞争创造条件。 5结语 科学技术是一切生产力的关键,虽然我国的采煤技术方面已经取得了很大的进展,但从上面所述我国采矿业在各方面的不足可以看出,我国的采矿业要取得更大的进步,需要让核心技术与科学技术齐头并进、相互促进发展。 作者:张宁单位:太原理工大学 采煤论文:煤矿采煤的安全管理论文 1煤矿采煤技术安全管理与安全生产的关系 在煤矿采煤的过程中,必须重视安全生产在整个采煤过程中的重要性,它不仅仅是煤矿生产的重要组成部分,更是对煤矿的发展起到了不可替代的巨大推动作用。但在此过程中如何做好安全生产呢?这就需要相关煤矿工作人员必须加强煤矿开采技术水平以及管理方式的提高,针对各个开采环节出现的问题给予高度的重视,及时解决。 2煤矿采煤技术与安全管理存在的问题与不足 2.1相关资金投入不够。 现阶段,随着企事业单位的不断改革与创新,一些煤矿企业在产业结构调整以后,开始出现大幅度的下滑现象,有些企业甚至出现了自负盈亏的现象。企业要想获得长久的发展,就必须在技术上以及管理上超越其他同行业的发展水平,但往往需要大量的资金作为后备的技术支持与补充。技术的提升不仅仅需要工作人员业务操作水平的提高,更需要拥有先进的设备仪器作为支撑,整备的落后不仅仅导致管理上的缺失,更容易出现亏损。虽然在某些煤矿企业,领导极其重视管理安全以及采煤技术的重要性,但是由于缺乏资金,也很难在实际开采中提升技术水平与管理水平。 2.2安全生产纪律缺乏。 对于一个企业而言,纪律是安全生产的重要保障。但往往在实际的煤矿企业中,一些领导却忽视对纪律管理,从而导致安全生产上没有明确的规章制度,一片混乱,有的甚至严重影响了企业的正常生产经营秩序。其导致的不安全因素有很多,例如,员工在上下班以及轮休的过程中不能按照单位的制度执行,随意性很大,将安全生产纪律流于形式,不能发挥作用,这在很大程度上不仅仅影响了企业的发展,而且很容易因为这种散漫的工作态度而导致安全事故的发生,所以,必须建立严格的考察管理制度,将纪律责任落实到每一位员工的心里,制定严格的监督管理机制,发现问题及时解决处理,绝不能轻纵。 2.3员工素质普遍偏低。 大多数煤矿生产企业,员工素质相对都较低,一般情况下都是由底层的工作人员提拔到管理层的,对于管理的相关知识并不熟悉了解,但凭借经验进行管理,所以说管理水平差,很难在企业中发挥应有的效用,这样就为安全生产留下了极大的隐患。对于煤矿企业发展而言,必须提高其员工整体水平以及管理能力的培养,让安全意识贯穿于整个行业的发展过程中,促进行业的发展。 2.4安全教育培训缺乏。 一些煤矿生产企业为了获得更多的经济利润,不仅仅忽视员工整体素质的提高,还不断地进行裁员,缩短办公人员的人数,减少开支,从而使其大多数的煤矿工人要身兼数职,很多教育培训的开展也只是单独停留在形式上,没有一个很好的贯彻落实。不断的延长工作时间,降低工作效率,在企业发展中,建立完善的培训机制是极其重要的,缺乏有效的进步空间,这将大大降低员工的责任心以及安全意识,影响企业长久发展。 3加强煤矿采煤技术与安全管理的策略 3.1科学设计煤矿开采方案 对于煤矿开采的设计,开采设备的选择,相关的安全技术措施等等,都要进行整体规划和选择,满足煤矿开采的实际需要。在设计开采方案的时候,应该综合考虑地质条件、先进技术和设备的使用、先进工艺流程等情况,在巷道的布置上力求简单,在满足安全生产的前提下,注意节约资金。防治安全事故的措施要得力,对相关的技术方案和技术措施都要进行对比分析,提高方案的科学性和合理性,保证煤矿的安全生产。 3.2有效治理煤矿事故隐患 煤矿井下作业本身就受到水、瓦斯、顶板等的影响,如果生产环节中的某些工作处理不当,就会导致安全事故的发生,危及职工的安全。因此,必须排除煤矿生产中的安全隐患,对于小的隐患,也要及时排查和处理,以防止隐患上升,造成较大的安全事故。同时,还要建立健全的规章制度,完善事故监测手段,采取有效的安全事故防治措施。在煤矿开采的过程中,如果出现局部瓦斯超限的情况,采掘工作面接近含水层等情况,应该根据实际情况,制定临时管理措施,并加强管理工作,消除安全隐患。 3.3抓好煤矿安全生产要点 第一、在煤矿开采企业中,建立一通三防管理制度,并明确管理部门和相关责任人的职责,协调好各方的工作,充分发挥他们在管理工作中的合力。第二、重视矿井通风技术管理,做好对通风系统的设置和管理,对于不合格的通风系统,要及时进行改造,保证通风系统的正常运行。同时,广大员工要爱护通风系统,做好通风系统的防尘工作,避免人为破坏。第三,加大对通风防尘设施的资金投入,保证系统的安全可靠,提高整个煤矿的安全管理水平。 3.4依靠科技进步加强管理 科技进步在保障煤矿安全生产方面的作用是不言而喻的。所以,必须依靠科技进步,对采煤工艺进行改进,重视新技术、新工艺、新设备的运用,改善生产作业环境,保证煤矿开采的安全。值得注意的是,新技术、新工艺的运用需要因地制宜,并有足够的资金支持,只有这样,才能发挥最大的效益。 4结束语 总而言之,采煤技术的运用和安全管理工作对煤矿开采企业有着重要的作用。今后在实际工作,我们一定要充分认识安全生产的重要性,积极运用相关采煤技术,并加强安全管理工作,以保证煤矿的安全生产,杜绝安全事故的发生,提高煤矿生产的综合效益。 作者:高迎阁单位:山西乡宁焦煤集团王蟒沟煤业有限公司 采煤论文:采煤机截齿的设计特征论文 论文关键词:截齿模态分析有限元法动态设计 论文摘要:采煤机截齿截割煤体时,截齿承受随时间而变化的动载荷。为了掌握采煤机截齿工作时应力、位移的分布情况,避免共振现象的发生,对它进行模态分析和动态设计具有重要意义。所述模态分析和动态设计的内容和步骤,可为采煤机截齿的设计提供理论依据。 一、引言 采煤机截齿是直接破碎煤体的刀具。它在工作中经常受到强烈的冲击和磨损,更换截齿的工作也很频繁,它消耗量的大小直接关系到采煤成本的高低,因此,设计出结构合理、选材正确的截齿具有重要意义。 二、采煤机截齿的截煤原理和外载荷 通过讨论采煤机截齿的截煤原理,正确确定截齿所承受的外载荷,为截齿的动态设计及优化配置做好准备。 综合截齿截煤过程可以看出,采煤机截齿在正常工作时的受力是相当复杂的,截齿的截煤过程是“密实核”的形成、发育、收缩、再发育、再收缩直到消失的过程。同时,截齿所承受的截割阻力、推进阻力和侧向力也随之变化,即截齿将承受随时间变化的动载荷。 采煤机截齿外载荷的特性与截齿的几何参数有一定的关系。当截角较大时,刀具前面对煤体的力朝向煤体内部,煤因受到强烈的挤压而形成“密实核”,这时截割阻力较大,推荐值为55—65。;前角因与截角互为余角,所以前角的影响正好与截角相反;当后角小于5。时,截割阻力和牵引阻力要显著增大,推荐值为6—12。 截齿在滚筒圆周表面上的排列方式也直接影响着截齿外载荷的特性。为了减小外载荷的波动,提高机器运转的平稳性,截齿排列应遵守以下基本原则:端盘截齿应倾斜安装;端盘截齿所截出的截缝宽度不宜过大,以免增加截齿载荷,一般取80—120rlln3为宜;截齿应均匀地分布在滚筒的圆周上,使同时截入的截齿数基本保持不变,以保持采煤机工作的稳定性;截线距的大小是根据煤质硬度决定的,在中硬煤质里,截线距以40—60rlln3为宜,截线距过大,会造成单齿负荷增加,影响采煤机的工作稳定性;在螺旋叶片上的截齿,一般按0。安装,既不倾斜于煤壁,也不倾斜于采空区,这样可以充分发挥截齿的截割作用,减少侧向力。 三、模态分析在采煤机截齿动态设计应用中的方法 以模态分析为基础的结构动态设计是近年来振动工程界开展的最广泛的研究领域之一。模态分析在采煤机截齿动态设计应用中的方法主要有以下几方面: (1)载荷识别 由采煤机截齿的截煤原理知道,要想得到截齿所承受的外载荷的精确值,仅仅依靠理论计算的方法是比较困难的。可以利用载荷识别的方法达到此目的:首先测得系统的频响函数和模态参数,然后测得其在实际载荷作用下的响应,依此识别对应响应的外载荷。 (2)灵敏度分析 当截齿的某阶固有频率比较接近工作频率时,需要修改结构物理参数,这就是灵敏度分析所要解决的问题。需要从如下几方面加以考虑:修改质量对模态频率和模态振型的影响最大,而且,对高阶模态的模态频率和振型的影响大于对低阶模态的影响;模态振型中变形较大的部位是敏感部位,修改振型中变形较大部位对模态频率和模态振型影响较大;修改刚度对低阶模态振型的影响大,刚度变化对各阶模态特征值影响相同;修改阻尼对高阶与低阶振型的影响程度相差不明显。 (3)物理参数修改 有限元法(FEM)模态分析和实验模态分析(EMA)是模态分析的基本方法。前者比后者要方便得多,特别是在修改截齿结构时,能够快速、方便地预测修改后结构的各种动态特性。为了有效地利用FEM这一有力工具,可以使用EMA结果对截齿FEM模型进行修正,以得到准确的FEM模型。 (4)物理参数识别 物理参数识别是指仅从实验模态分析结果中识别物理参数,其实质是一个实验建模问题。 (5)再分析 再分析的目的是根据截齿物理参数的修改量估算修改后结构的模态参数,再分析与物理参数修改互为逆问题。如果是基于FEM模型的再分析,则只需要重新求解一遍特征值问题即可。如果是基于EMA模型的再分析,双模态空间分析法是最基本、最通用的方法。 (6)结构优化设计 截齿结构修改量是以物理参数(质量、刚度、阻尼)表示的,而工程设计中最终需要的是以结构参数(尺寸、形状、材料特性等)表示的修改量。如何修改结构参数,使结构特性(包括静态和动态特性)达到最优,是结构优化设计要解决的问题。结构动态优化设计是以结构的固有频率和动力响应作为目标函数或约束条件,通过优化设计降低振动水平,保证结构性能,改善工作环境。 四、模态分析在采煤机截齿动态设计应用中的内容和步骤 (1)截齿结构初步设计按照设计任务要求,从截齿结构原理出发进行初步设计,绘制初步设计结构图。 (2)应用FEM对初步设计结果进行动态性能校核和修改。 ①建立截齿力学模型根据截齿安装方法的不同,截齿分为径向截齿(即刀形截齿)和切向截齿(即镐形截齿)。这里以径向截齿为例。径向截齿由刀头和刀柄两部分组成,其中刀头由前面、后面、侧面、主切削面和侧切削面组成。根据径向截齿的固定方法和结构特点,整个结构被简化为齿柄固定,齿头自由的悬臂梁结构。②建立截齿有限元模型为了提高精度和加强曲线边界的适应性,并结合采煤机截齿的尺寸特点,采用8节点等参块单元进行有限元网格剖分。此单元是一个六面体,每一个面是平面或直母线的翘曲面。单元间在节点处铰接,每一个单元有8个节点。根据计算精度的要求,不同的部位采用不同大小的单元,相应单元网格的疏密程度也不相同。采煤机截齿的齿尖部分直接破碎煤体,它受到的冲击和磨损也最大,也最容易遭到破坏,因此,对于截齿齿尖部分的单元要划分得小一些、密一些。截齿齿尖的材料与刀头的其他部分的材料不同,因此把这一分界线作为单元的边界线。 截齿不同部分的位移和应力的分布事先难于估计,首先以粗略的网格进行第1次计算,然后根据计算结果,调整网格的疏密程度,再进行第2次计算,直到满足要求为止。 ③计算截齿的固有频率和振型与物理参数修改对采煤机截齿有限元模型进行模态分析,得到其各阶固有频率和固有振型。检验这些模态参数是否符合模态参数模型准则,如各阶固有频率是否远离外部激励频率,对结构振动贡献较大的振型,应保证其不影响结构正常工作。如不满足,通过特征灵敏度分析,求得修改质量阵和刚度阵,由再分析的方法或重新求解特征值问题,得到修改后的固有频率和振型,直到满足要求为止。 ④计算截齿的动态响应与物理参数修改根据理论计算或经验预估结构载荷,并由经验假设系统的阻尼,按上面得到的有限元模型计算系统的动态响应,包括位移、速度、加速度、变形、应力等,检验是否满足响应准则(预设的安全要求)。如不满足,通过响应灵敏度分析修改有限元模型,得到修正质量阵和修正刚度阵,重新计算结构响应,直到满足要求为止。此时可以制造截齿的实验模型。 (3)截齿实验模态分析 对截齿实验模型进行模态实验,得到实验模态参数。检验实验模态参数是否满足模态参数准则。若不满足,通过特征灵敏度分析和再分析估计修改后结构模态参数,直至满足要求为止。 (4)截齿结构动态修改 由满足要求的模态参数可继续开展以下工作:①物理参数修改:结合实验模态结果对由FEM得到的质量阵、刚度阵求修改质量阵和修改刚度阵,得到修改后的质量阵、刚度阵;②物理参数识别:直接求解广义逆特征值问题,求得、K、C;③载荷识别:根据实验模态参数和响应要求,估算系统的实际振动环境。 在上述3项工作的基础上,通过FEM计算系统响应,或者在修改截齿模型后实测系统响应,检验是否满足响应准则。如不满足,需通过响应灵敏度分析,修改截齿结构和再分析,估算模态参数和响应,直到满足要求为止。 (5)截齿结构优化设计 在上述截齿动态修改工作中,一般只能得到物理参数的修改量。若以截齿参数(尺寸、形状、材料性质等)为设计变量进行优化设计,可直接得到满足动态要求的结构形式。公务员之家 (6)生产正式产品 满足上述各步要求之后,截齿即可投人正式生产。 五、结语 (1)模态分析为截齿的性能评估和结构设计提供了一个强有力的工具。其可靠的分析结果可以作为产品性能评估的有效标准,围绕其结果开展的各种动态设计方法更使模态分析成为结构设计的重要基础。有限元法模态分析和实验模态分析是结构动态设计的基本方法。应用这些方法,可以大大提高截齿的动态性能,缩短设计周期。 (2)采煤机截齿截割煤体时,截齿承受的外载荷是随时问变化的动载荷。采煤机截齿在静、动态载荷作用下的结构特性具有很大的不同,必须对其进行模态分析和动态设计。 (3)截齿在工作过程中,与周围的煤体长时间摩擦,会产生大量热量,因此,在截齿的响应计算中,还应综合考虑温度应力的作用。 (4)文中所述模态分析和动态设计的内容和步骤,可为采煤机截齿的设计和生产部门提供参考,对一般复杂结构系统的动态设计也有一定的借鉴作用。 采煤论文:急倾斜煤层采煤研究论文 一、急倾斜煤层开采的主要特点 1.急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。 2.急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。因此,生产的不安全因素多,安全性差。 3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。因而工作面支护工作的难度大。 二、急倾斜煤层开采技术存在的问题 总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面: 1.煤炭损失率高。主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。 2.巷道掘进率高。这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。掘进率高,增加了巷道掘进维护的费用,影响工作面的接替,给通风管理工作造成困难。尤其在有冲击地压危险的煤层中,巷道对煤体切割过多,增加了冲击地压的危险。 3.通风条件差。这一问题,大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严重。这些采煤方法中,通风系统复杂,有的采煤工作面为独头通风,工作面风流中,煤尘和瓦斯的含量较高,对工人的健康和安全危害较大。 4.工人劳动强度大。这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点,由于煤层赋存条件的限制,急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间小,工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难,劳动强度大。 5.开采效益差。与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层矿井规模小、效益差。 三、急倾斜煤层采煤方法的分析 1.合理划分采区,加大采区尺寸尽量加大采区尺寸,加大采区的煤炭储量。划分采区时,根据生产设备及回采工艺的要求,避免人为地划分采区边界,适当加大采区的走向长度,加大阶段垂高。 2.优化回采工艺,提高生产效率 目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后,绝大多数矿井采用炮采工艺和风镐落煤工艺,工人劳动强度大,安全状况差。优化回采工艺最主要的就是提高回采机械化程度。要提高矿井开采的机械化程度,可以从局部机械化和全局机械化两个方面来考虑。局部机械化指的是从支护方式、落煤方式以及运输方式几个方面单独考虑改进方法,以提高矿这几个方面的机械化程度。全局机械化是采用综合机械化采煤方式,从破煤、装煤、运煤以及支护四个方面来实现机械化。 在一定的条件下,对开采技术条件进行评价,寻求最适宜的采煤方法,并且通过对工作面开采工艺、设备及系统配置的分析,采取改造系统的薄弱环节、完善工艺系统和开采技术等措施来有效地提高工作面单产。如加大采区走向长度,改进回采工艺,合理确定采煤工作面的支护方式等。在通常情况下,急倾斜煤层采区的走向长度比较小,可采储量少,只能满足几个月的正常生产,造成采面搬迁频繁,而且需要留设大量的保护煤柱,影响资源回收率。这不仅影响矿井的正常生产,增加无效工时,同时也造成了资源浪费,降低了工作面设备的使用效率,影响机械化程度的提高。在生产过程中,根据矿井地质条件的变化,加大采区走向长度,不仅可以增加采区储量和服务年限,减少工作面搬迁次数,而且还能减少区间煤柱的损失,减少准备巷道的掘进工程量,进而增大采区生产有效工时比率。加大采区的走向长度,还可以增加采区同时开采的工作面个数,能提高采区的生产能力,有利于采区和矿井的集中生产。 3.改进巷道布置,优化生产系统 选择巷道布置方式时,首先要满足安全生产的要求,保证每个采区、回采工作面均至少有2个安全出口,实现工作面全负压通风。其次,巷道布置方式要与采煤方法一致,同回采工艺结合,充分考虑水平巷道、倾斜巷道各自的优缺点,尽量不采用垂直巷道,提出系统简单、布置合理的准备、回采巷道。 四、结论 我国开采急倾斜煤层的历史悠久,由于经济欠发达,受科学技术、国家产业政策和生产力发展水平等的限制,大、中、小矿井并存,且中、小型煤矿特别多,因此采用的采煤方法很多。本文总结与提升急倾斜煤层的采煤方法与采场矿山压力显现的规律;并针对目前开采存在的主要技术难题,提出急倾斜煤层开采的发展方向与对策,指导急倾斜煤层的安全生产实践,提高企业经济效益,促进急倾斜煤层采煤方法的发展。
浅谈工业设计中的绿色设计:绿色设计与工业设计 【摘 要】绿色产品开发,起源于绿色产品的设计,绿色设计的设计理念和方法是以节约资源和保护环境为宗旨,主要强调对自然生态的保护,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应该只是一个倡议和提议,它更应该成为现实文明和未来发展的方向。 【关键词】绿色设计 环境保护 工业设计 可持续发展 1 绿色设计与工业设计的重要联系 进入21世纪以来,随着全球经济的高速发展,人类生产了大量工业产品,消耗了大量的自然资源,同时加剧了生态环境的恶化。我们人类在享受“聪明才智”带来的成果的同时也开始尝到了苦头。庆幸的是,以上的困境引起了世界各国的高度重视。一股保护环境,珍惜有限资源的绿色环保浪潮已经掀起。与此同时,绿色设计就在这种情况下产生了。 绿色设计的设计理念和方法是以节约资源和保护环境为宗旨,主要强调对自然生态的保护,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应该只是一个倡议和提议,它更应该成为现实文明和未来发展的指南针。 当我们面对当前的全球环境污染、生态破坏、资源浪费和温室效应等诸多困境,每个人都应该树立起足够的危机意识。 现代工业设计要想在经济发展的浪潮中站稳脚跟,就必须顺应时代的发展,积极跟上绿色设计的脚步。 2 树立绿色设计观念 重新发现现代设计 之前,工业设计最终目标针对的是产品的基本属性:当该产品达到了技术、功能、工艺以及市场的目标后,传统意义上的设计目标就完成了。而绿色设计则涵盖了产品的各个过程,包括从创意构思到制造、使用及废弃后回收、再生处理等产品的整个生命周期。将防止产品及工艺对环境的负面影响提升到与产品环境属性相同的高度,并将其作为绿色设计的目标。 绿色设计观念的树立能够让绿色设计产品是现代企业参与市场竞争的新式武器的观念深入到每个工业设计师的心中。 工业设计师在21世纪所担负的使命,比过去任何一个时期都更加艰辛,面对的问题更加繁杂:第一,需要了解“产品设计―生产―消费”的方法和过程;第二,能够有效的利用有限资源、使用可回收材料,用来减少一次性产品的消耗量;第三,还要从选择材料、结构功能、制造过程、包装方式、储运方式、产品使用和废品处理等各个方面,考虑资源利用和环境影响及解决方法。 工业设计的造型由以往单调的机械化转变成语意化、人性化的设计,并追求简洁的造型,占用更少的空间,减少材料的消耗。同时使产品更加耐久,因此,绿色设计在需要设计师的理性的同时,更需要融入新科技,并获得广泛的社会性。绿色设计的推广也不能局限于工业设计师中,而应该飞入寻常百姓家。 3 绿色工业产品的市场前景 尽管我国早于1993年就开始实行绿色标准制度,并制定了严格的绿色标志产品标准,但其实施情况并不能让人满意:上海(我国最大的工业和消费城市),每天产生好几十万个不能回收的一次性餐盒,大自然需要200年才能消化掉它们,常年累月同废水、废气等一起挤占着我们人类的生存空间。好在,越来越多的城市快餐盒已改成可溶解的材料,大型商场、超市也在积极推广布袋或纸袋的使用。而在国际市场合格的绿色产品更是企业的通行证,越是发达的国家,消费群体更能意识到蕴含在产品里面的生态价值,并接受它们。这对绿色设计提出了更高的要求,因为只有无公害、能耗低的产品才能被大众接受,才能被市场认可,方能走向市场。 目前绿色标志认证在世界各国家得到了推广,一来可以保护当地的生态环境,二来也可以提高本地企业在国际市场的竞争力。著名管理学家乔治・温特所著《企业与环境》如是说道:“总经理可以不去理会环境的时代已经过去,将来的公司必须善于处理生态环境才能赚钱。”这表明,绿色产品在目前的市场竞争中,拥有更明朗的发展前景。 近些年来,工业与设计的变革,使人类生活发生了天翻地覆的变化,大大改善了人类生存条件,但同时极大地破坏了人与自然原本和谐的关系。能源危机、生态失衡、环境污染等诸多问题都抛在了人类面前,甚至人类自身的生存问题也面临着威胁。当下频繁出现的国际新名词“可持续发展”,恰恰说明人类能否在地球上长久生存已经成为了谜题。“适度设计,健康设计”的原则被设计理论界提出,尝试给设计新的地位,以改善工业设计对生态环境造成的破坏,让人类重新过上健康的生活。正如国际工业设计协会联合会主席彼得先生说的那样:“设计作为人类发展的一个重要因素,除可能成为人类自我毁灭的绝路,也可能成为人类到达一个更加美好的世界的捷径。” 浅谈工业设计中的绿色设计:浅析工业设计与绿色设计的风格和趋势 论文关键词:产品的可拆卸性设计 绿色设计 “简约主义” 论文摘要:“绿色设计”是21世纪工业设计的热点之一,当令人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题,人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点。 “绿色设计”是20世纪80半代末开始出现的一股国际设计潮流,社会的可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。本文论述“绿色设计”方法及其发展、未来“绿色设计”的风格和趋势等几个问题。 一、设计殛设计师的地位和作用 早在20世纪60年代末著名的工业设计师及教育家维可多,佩帕尼克就出版了在设计界引起强烈反响的著作《为现实生活而设计》。书中认为我们周遭的事物都是由设计师创造的,设计师在市场销售和用户满意度方面不单单只是起到“美化”的作用,同时应强调设计师的社会及道德的伦理价值。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思。绿色设计(gteen design)就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3r”,即reduce,recycle,reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 二、绿色设计的方法 1)模块化设计:对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。 2)循环设计:循环设计既是回收设计(design for recovering recyclin),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用。环境污染最小的一种设计的思想和方法。除此之外,还有组合设计,可拆卸设计,绿色包装设计等等,其基本的内涵也是大致如上所述。 在绿色设计中,“小就是美”,“少就是多”具有了新的含义,从20世纪80年代开始,一种追求极端简单的设计流派,讲产品的造型化简到极致,这就是所谓的“简约主义”(minimalism)绿色设计在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。进人21世纪,因世界各国政府对环境问题的重视,有关环境保护法规的建立,使得带有理想主义色彩的“绿色设计”潮流逐步有了现实意义。基于对环境问题的重视和了解,人们已从20世纪60年代的过于激进的“绿色运动”,发展到现今相对成熟的“绿色消费”行为。这为“绿色设计”带来了新的契机。 三、未来“绿色设计”的风格和趋势 设计师同时也是设计风格和品位的缔造者,产品的视觉形象对环境保护也会产生间接的影响。主要体现在产品寿命期限相对材料的选择两个方面。消费者的心理因素和材质具有重要的作用。在物质经济相对繁荣的今天,往往消费者的好恶直接决定着一些产品的“寿命”。从某些角度看,“绿色设计”不能被看作是一种风格的表现。成功的“绿色设计”的产品来自于设计师对环境问题的高度意识,并在设计和开发过程中运用设计师和相关组织的经验、知识和创造性结晶。目前大致有以下几种设计主题和发展趋势: 1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用。 2)怀旧的简洁的风格,精心融人“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的。 3)实用且节能。 4)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁。 5)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件。 6)产品与服务的非物质化。 7)组合设计和循环设计。 四、结 语 社会可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。为了减少环境问题,设计师要对产品进行环保性能的改进,要对环境问题和其影响有很好的了解:这就得要比以往对科学和技术有更多的了解,同时需要创造性、新思维和富于想象力。“绿色设计”给工业设计带来了更多的挑战,也带来了更多的机会。 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色工业设计系统 [摘要]绿色工业设计具有很强的综合性和系统性,要使各子系统之间很好地耦合,就必须从系统整体出发,以设计的总体最优为目标,借助计算机辅助设计与虚拟实现技术进行设计的优化。 [关键词]工业设计;绿色设计;系统性;最优化 一股以保护环境、保护有限资源、保护人类健康为目标的绿色浪潮,正在全球兴起。相应地,绿色产品的开发与设计方法也成为工业设计师们所关注的焦点。所谓绿色设计,是指以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本。为促进我国绿色设计发展,本文拟就绿色工业设计系统及其优化问题予以探讨。 一、绿色工业设计的一般准则 与传统工业设计仅关注产品应达到的技术、功能、工艺以及市场等不同,绿色工业设计包含产品从创意构思到制造、使用以及废弃后回收、再生处理的各个过程,即包括产品的整个生命周期,在考虑产品环境属性的同时,要预先考虑如何防止产品及工艺对环境的负面影响。为此,绿色工业设计一般要遵循以下准则:(1)尽量节约资源,即节省原材料和能源;(2)减少对环境的污染;(3)满足功能要求,符合人机工程学原理;(4)视觉效果好;(5)产品使用寿命长;(6)性能价格比高。绿色工业设计准则的核心是以人为本。设计的最终目的是为人服务,运用艺术和科学技术设计人的生活和工作所需要的物品。鉴于物与物组成环境,人与人、人与物、人与环境又组成了社会,所以绿色工业设计就是要使人与物、人与环境、人与人、人与社会相协调。 二、绿色工业设计的综合性与系统性分析 1.综合性 从绿色工业设计的准则和设计程序可以看出,绿色工业设计要考虑产品功能、材料、工艺、产品造型、色彩、使用方式等多个方面的问题,涉及多个学科、多种技术、多种工艺,综合性比较强。 现代的人们对产品的要求不单单是物美价廉,而且还要求产品造型优美,色彩宜人,具有艺术价值和文化内涵,20世纪“功能至上”的现代主义风格显然已满足不了当今消费者的多种需要。消费者的年龄、性别、文化程度、职业、性格、思想观念的不同都会导致个体心理结构的差异。从市场营销的角度讲,只有使消费者产生“美好感觉”的设计才是有魅力的设计,才是真正有价值的设计。设计要使消费者产生“美好感觉”,就必须深入研究消费者的心理活动规律,最大限度地满足消费者的心理需求。所以,设计师必须在人类学、社会心理学等领域做细致的研究和分析。此外,为了选择合适的材料,必须对各种材料的性能有所了解。在能够满足机械性能要求的基础上,首先要选择对环境污染小、可再生、可回收、能耗低、易降解有利于提高资源利用率的绿色材料。在设计中应首选环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。因此,设计师还应该有材料科学方面的知识。 总之,除本专业领域的理论、技术和知识以外,绿色工业设计还涉及机械工程学、电气工程学、电子学、材料力学、流体力学、心理学、管理学、塑料工程、模具工程和计算机科学等。绿色工业设计是一种综合性的、并具有较强的多学科交叉特性的工程设计,是多学科知识在设计中的集成。 2.系统性 绿色工业设计将产品整个生命周期内的设计、制造工艺、包装、废弃后的回收均作为其设计任务,在保证产品应有的功能、使用寿命、质量等的同时,满足环境目标要求。它是产品由自然到人类社会、又回归到自然的一个循环系统的设计。绿色工业设计是现代设计理念与方法的集成,是以人为本的设计系统工程。 绿色工业设计系统可以分为设计准则系统、制造工艺系统等。就其设计流程而言,是一个带有多路信息反馈通道的闭环系统。在设计进程中有多次审核,把设计结果与设计目标进行比较,如果符合要求则往下进行,否则将比较结果反馈到系统的前端,重新修改设计,直至合格为止。设计流程中一个程序接一个程序,每一个程序都是一个子系统。如市场调查环节,它由供需状况的调研与分析、需求功能的调研与分析、人机关系的调研与分析、工艺调研与分析、造型色彩的调研与分析、预期成本价格的调研与分析、消费心理的调研与分析等组成一个子系统。子系统中各个部分都是不可少的,又是互相联系的。要从系统整体、各子系统相互联系的角度来研究设计对象及有关问题,以达到设计总体最优的目标。 3.各子系统之间的耦合性 按照绿色工业设计的准则,设计师在力图满足某一项指标要求时,往往会影响到另一个指标。例如,在加大构件的强度以延长它的寿命时,就有可能导致它的材料消耗增大,产品重量增加;为了改善零件的机械性能,对零件进行热处理,却增大了制造过程的能耗,也增大了制造成本;有时为了增强产品的功能,而使得产品结构复杂化,带来的结果是成本增加,且结构越复杂故障率越高;再如,为了解决汽车排放尾气污染环境问题,人们研制了绿色交通工具——电动车。利用清洁的二次能源,也确实有助于改善环境空气质量,但是,它目前使用的电池却带来一些问题:一是目前使用的铅酸电池体积大,占用了大量的车载空间,增加了车体重量;二是电池的寿命有限,如目前铅酸电池的寿命仅为2~3年,电池更换较为频繁,而且目前我们的电池回收管理办法还不够完善,废弃的电池会对环境造成污染,这又违背了绿色工业设计的准则和宗旨;三是若为了减小电池的体积,提高电池的能量密度,增大一次充电的行驶里程,把铅酸电池改为用镍氢电池或锂电池,则又会使电动车的成本增加。 为避免各子系统目标相悖问题,绿色工业设计要求各子系统之间具有较强的耦合性。这给绿色工业设计增加了不少难度,需要做好系统整体优化工作。 三、绿色工业设计的优化 1.优化的原则 绿色工业设计各项指标子系统之间有不同程度的耦合性,产品设计人员在产品开发过程中一定要有系统观念,充分把握设计系统整体和各子系统之间相互联系、相互制约的细节问题,很好地掌控各设计因素,用系统分析与系统控制方法处理和解决,从而达到设计总体目标和实现这个目标的过程和方式的最优。绿色工业设计就是要在技术与艺术、功能与形式、环境与经济、环境与社会的联系之中寻求一种适宜的平衡和优化。片面地强调某一方面,都将最终导致对产品绿色程度的影响。因此,绿色工业设计要求产品从设计、生产、管理到产品的经济性、维护性、包装运输、回收处理、安全性等方面,均从系统的高度加以分析,确定其各自的地位,在有序和协调的状态下使产品设计达到最优。 2.优化的方法 按照上述从整体出发达到设计总体目标最优的原则,设计优化的一般方法步骤是:设计方案一对照准则比较一修改设计、全面权衡,直至找到一个相对满意的最优方案。这一切都是由人来完成的,设计师的理论和知识水平以及责任心将最终决定设计的优化程度。 绿色工业设计涉及许多学科领域的知识,但不是这些知识简单地组合或叠加,而是有机地融为一体,设计参量较多,各部分有较强的耦合性,且往往存在时变性和不确定性。显然,利用常规的分析方法和计算方法进行绿色工业设计,劳动量很大,而且设计周期较长,而计算机辅助设计则可以大大提高设计的效率和准确性。在计算机辅助设计的基础上,利用虚拟实现技术,可建立起一种并行结构的设计系统,将设计、制造、分析优化集成于一个三位一体的系统,使不同专业的设计师能够及时相互反馈信息,从而迅速接近理想的绿色设计目标。这种方法不但工作效率高,而且可以减少生产过程中不必要的浪费,降低制造成本,对有效节约资源具有重要的意义。它可以将消费者也纳入设计过程,使产品愈来愈变为消费者与设计者共同设计的产物。因此,运用虚拟实现技术设计的产品更贴近绿色工业设计的目标,更能满足消费者的需求。 相信随着对绿色工业设计研究的不断深入,新的设计理念和设计方法将会不断被引入绿色工业设计的优化过程,我们会拥有更多的绿色产品。 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色建筑工业设计论文 一绿色建筑理念 在设计中的体现我院与顶益食品有限公司的合作模式是:顶益食品有限公司有限公司提供工艺方案和设备布置方案,我院配合土建工程设计,即总图、建筑、结构、给排水、采暖通风、电气各专业的施工图的设计。设计开始初期我院就把体现绿色设计的理念作为设计的基本要求,因此在各个专业的设计中绿色建筑的理念都有所体现。 1总图专业 1.1厂址选择 项目位于省级工业园区哈尔滨哈南工业新城-台湾食品产业园是绿色食品产业园。当地无放射性污染、有害气体、粉尘扩散等污染源,环境质量和环境容量等自然条件良好。据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),勘察场地为可建设一般场地。场地类别为Ⅲ类。设计地震分组第一组。抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期0.45S。厂址选择合适。 1.2节地 本项目容积率1.0%,建筑密度49.13%,绿化绿20%。符合国家《工业项目建设用地控制指标》规定的控制指标。全厂统一使用一个消防水池,各车间的污水排到污水处理间处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网。厂区设有工务楼(变压器室)和中央厨房,实现了全厂公共设施共享。生产和生活的水电汽、排水管线都由市政管网提供,厂区北侧是一条市政道路,用于物流运输。公共设施共享和市政公用资源的使用,有效的节约了土地资源。制面车间生产面饼采用的方便面生产线,从面粉称重、和面到最后包装、装箱以及调理车间生产的调料粉包和脱水菜包从计量、混合到包装检验都是在联合厂房的一条生产线完成。原料用罐储存,成品使用立体库贮存。这种规划设计,极大地提高了土地的利用率。 1.3物流和运输 项目建设地点哈尔滨哈南工业新城位于大庆、吉林、长春等城市构成的两小时经济圈的地理中心和产业物流中心的中轴线上。地处哈尔滨主城区南部,南起运粮河规划路:北至四环路;东起新华工业园东侧规划路;西至哈双南线。原料和产品都可以通过汽车运输。厂区共有3个大门,其中1#和2#大门位于厂区北侧,连接江南中环路,主要用于生产的物料运输,与各个车间的最远距离不大于200米,运输距离小,物流方便。厂区内制面车间与成品立体库用皮带输送完成成品运输,原料罐与生产车间之间有一部分原料运输采用管道运输。这种运输方式减少了运输距离,降低了能源消耗。厂区3#大门主要用于员工出入,公交站距离厂区大门450米,员工上下班可以优先选用公共交通。入口处设有自行车棚可停放150台自行车。职工能实现绿色出行。 1.4场地资源保护 工厂生产过程中产生的污染物主要是含有有机物的污水,车间和厂区都设有一套封闭污水收集系统和排放管线,所有污水通过排放管线集中排到污水处理间,处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网,不会对土壤环境、地下水和空气造成污染。原料包装等废弃物集中堆放在垃圾房,打包后交给专业单位处理。规划过程中有意保留了场地北侧的300多棵树木,所有道路都是硬化道路,道路两侧都是绿化带或植草砖,预留的建设用地全部绿化,厂区内没有裸露的土地。有效地保护了土地资源,保护了环境。总图专业在绿色建筑概念的贯彻上不仅要满足各部门规范文件的要求,还高于了这些要求。平面立体综合考虑,提高了土地的利用率,展示了企业的实力和我院的总体设计水平。 2建筑专业 2.1平面方案 各个生产车间的平面方案均采用了联合厂房。联合厂房将生产过程的各个工序有机地连接在一起,保证生产过程的连续化、短捷化,最大限度地缩短工艺物流路线,缩短了工程管线和运输距离,从而有利于减少工程投资,降低企业运转费用和能源消耗。联合厂房还更容易满足在今后工艺升级换代等改造过程中各个部分间的联通或分割的需要。联合厂房外墙的面积的减少,有利于节约热能,节约墙体材料、墙面材料,减少门窗数量。 2.2保温隔热设计 本设计的维护结构采用的400mm厚高保温陶粒混凝土空心砌块。陶粒砌块具有导热系数低(0.22W/m.K)保温效果好、轻质荷载小、原材料绿色环保、废料可以循环利用、耐久性好、容易切割施工方便等特点,是节能环保的建筑材料。屋面采用120mm厚苯板做保温层,门窗的气密闭性达到5级。门窗的保温密闭性达到9级。 2.3建筑做法 所有结构梁柱均外包最薄120mm厚的陶粒,没有冷桥部位;屋面设有天窗,部分工段自然排风既能满足消防通风要求;建筑造型简洁大方,外墙面无装饰性构件;地面、楼面结构层随打随压光,自流平面层;水沟采用不锈钢内衬;墙柱平齐,车间内无凸出的部位等。 3结构专业 3.1结构方案 各个主车间主要采用钢结构,主结构为钢框架、门式钢架、楼面为钢承板、屋面(无设备处)为轻钢彩板。钢结构具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强的特点。与混凝土结构比在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。本工程工艺要求楼层梁跨度在12m~15m,屋面跨度24m~30m,楼面荷载20kn/m2~50kn/m2。所以选择钢结构不仅是合适的还可以把钢结构的结构特点完全发挥出来。 3.2钢材的选用 本设计主结构都采用的高强钢材包括H型钢以及各种规格的板材。高强度钢材的使用,能减少钢材的使用量,既具有很好的经计效益也有很好的社会效益。每平方米的用钢量为30kg/m2低于同行业平均水平。 3.3钢材的再利用 钢结构建筑拆迁后90%以上可以再利用,可以有效解决建筑垃圾问题。是绿色环保可会收的建筑材料,完全符合绿色建筑对建筑材料等要求。 二设计中在绿色建筑理念 贯彻方面存在的问题(1)全厂地面统一用一个标高,加大了土方量和工程量。(2)市政给排水管网只给本工程留了一个给排水点,造成给排水管线过长。(3)外立面根据甲方要求使用了饰面砖,绿色建筑不推荐使用这种材料。本工程在工艺、水、暖、电等专业的设计中,在工艺的先进性、节水、节电、节能等方面也贯彻了绿色建筑的理念,并且效果明显,今后将陆续介绍。按照《绿色工业建筑评价标准》(征求意见稿)中推荐的标准,本工程基本可以被评定为绿色工业建筑。我们会在今后的设计中继续贯彻绿色建筑的理念并逐步落实到每一个项目中,为节约资源和保护环境尽一份力。 作者:司国娟单位:黑龙江省轻工设计院 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色设计观念在工业设计的应用 摘要:现如今随着我们的社会高速发展,伴随我们的是工业的发展。众所周知工业的发展必将会造成环境的破坏,工业发展越快速,我们的环境就被破坏的越严重。随着社会的快速发展,我们的生活对物质的要求逐渐地提高,但是我们生活的环境却没有改善,工业对人们赖以生存的水、空气以及食物都造成了巨大的破坏。环境的不断恶化,给人们的生活带来许许多多的变化,流行全球的雾霾就是很好的例子。人类在追求发展的同时忽略了对环境的保护,导致环境愈加恶化。现在人们已经意识到对环境的保护,因此制造了很多保护环境的产品,使得环境有了少许的改善。环境对人们生活的重要性不言而喻,所以身为地球的公民我们都有责任去爱护我们赖以生存的环境。只有环境改善了,我们的生活质量才能有所改善和提高。 关键词:绿色设计;工业设计;绿色材料;可再生;可回收 1绿色产品设计概述 1.1绿色设计的方法 绿色设计表现出了人们对日益恶化的环境的保护意识和反思,也表现出了社会设计师对社会的责任心。人类的工业发展至今已有上百年的历史了,在这百年的发展中,它创造了人们新的生活方式,使得人们从古老的生活方式中摆脱出来过上了效率更高的生活,但是与此同时也使得地球资源被无限制的开采,从而造成了地球的生态环境被严重地破坏。另外工业产生的垃圾没有先进的技术来处理,任意排放、任意掩埋,长此以往超出了环境的自我调节能力,造成了地球水资源以及土地资源被严重的污染,几百年的污染一直没得到有效的治理,所以当今很多人对工业的发展有很多的批评与质疑。质疑的人越来越多,工业设计师和环境保护的专家们就开始思考怎么使得工业继续发展又不加重环境的恶化,这时绿色设计就产生了。有了这样的设计理念我们就有了初步设计产品的思想,这为我们以后的设计发展打下很好的基础。 1.2什么是绿色产品设计 绿色产品设计是为了保护生态而产生的,所以称之为生态产品设计或环保产品设计。前面我们提到,人类在追求发展的同时忽略了对环境的保护,导致环境愈加恶化。现在人们已经意识到对环境的保护,因此制造了很多的保护环境的产品,使得环境有了少许的改善。环境对人们生活的重要性不言而喻,所以身为地球的公民我们都有责任去爱护我们赖以生存的环境。只有环境改善了,我们的生活质量才能有所改善和提高。这类产品的设计都是为了使人们的环境能有所改善,这是这类产品的初衷,也是目的。在其生产过程中要本着节能、节水、无毒、可再生、可回收的原则,这也是绿色科技应用的主要体现,从而使得人们的观念和生活方式发生改变。绿色设计是为人类所设计的,所以它达到以上要求的同时还要具有人性化,即加强人们的满意程度,使得产品更好的满足每一个使用者,使其更加的方便快捷舒适。产品的绿色还应体现在安全、自然等方面,这样才算是达到了绿色设计的理念。 1.3绿色节能技术 绿色产品设计的过程中必须要使用到的就是绿色节能技术,而绿色节能技术就是在进行资源使用的过程中能够有效利用资源,不仅环保,还可以实现较大的经济效益,这个过程中有一定的可持续发展的理念。绿色节能技术特点如下:(1)材料使用高效。绿色节能技术能够将建筑材料进行充分利用,同时还能够将建筑垃圾进行重复利用,绿色节能技术能够促进对节能材料的应用。(2)水资源的使用效率高。绿色节能技术中对水资源的使用也是一大特色,能够较高效率的节约水。在整个施工过程中最重要的就是混凝土中水资源的使用,将混凝土中的水量进行使用就能够大大节约用水。(3)节约用地。随着人口的发展和建筑面积的扩大,能够有效利用的土地面积越来越少。因此在进行建筑施工的过程中要将建筑项目进行合理的规划,将建筑中的房屋以及水电道路进行合理规划,这样就能够节约用地。同时,还要在进行施工的过程中将施工材料合理的堆放、布局,就能够在一定程度上节约用地。(4)高效节约能源。绿色施工技术最大的特色就是节约能源,利用现代新型技术进行能源节约,将太阳能、地热能等清洁可再生能源进行推广和应用。 2“绿色设计”的趋势和风格 产品的设计功能是主要的,但是设计师在注重功能的同时也要注重其外观和设计风格,因为产品的外观形象也对环境保护有影响。产品制造材料的选择直接决定着产品的寿命,现今在进行产品材料的选择上具体有两种,好的材料可以延长产品的使用寿命,可大大减少人们对产品的更换频率,减少资源的浪费。对于消费者喜欢潮流商品的特点,在决定使用材料时就得更加的注重,因为消费者的喜好直接决定着产品的寿命。成功的绿色设计来源于设计者的环境保护意识和经验,一个完美的绿色设计背后必有一个对环境有着高度保护意识的设计者,设计者运用自身的所有经验和知识在作品中充分的表现出来,使得作品对环境具有很好的保护作用,这将是一件成功的“绿色设计”。据有关材料指出现如今绿色设计有如下几种设计趋势:(1)人们都喜欢纯天然产品,所以运用纯天然的材料在绿色设计中,无疑是最好的选择。(2)怀旧是每个人都喜欢的,在怀旧的风格中融入现在的高科技,使得产品充满温馨的感觉。(3)产品要实用才会有市场,实用且节能还绿色环保的产品就更受欢迎了。(4)经济实用的材料制作出产品,废除无用的功能和样式,制造形象生动的造型。 3绿色设计的主要流程 在绿色产品设计的过程中,加湿器就是很好也很成功的一件绿色设计,该设计主要体现了它的节能。它使用的能源主要是水,不污染环境,而且对环境还有很多好处,对人的身体健康也有很大好处,它的设计完全符合绿色设计的理念,是名副其实的“绿色设计”。首先,绿色设计的重点就是技术层次的设计,不论是从保护环境而言还是节约能源来讲,都将自然作为最基本的设计理念。但是实际上,我们在绿色产品的设计中,不仅仅要对技术层次进行充分考虑,同时要对设计出产品的使用周期、寿命、经济性、审美等因素进行充分考虑,这样才能够设计出较好的产品。下面我们就对加湿器的设计进行分析。 3.1社会环境角度 加湿器的设计首先必须要考虑的就是目前我国的社会现象,不能够离开社会这个大的背景。加湿器的设计能够为人们的生活带来一定的帮助,将空气中的有害细菌进行一定的过滤,同时,增加空气中的湿度,有利于减少呼吸道疾病的出现。 3.2以人为本 加湿器的设计必须要围绕人的需求展开。产品设计之前,必须要对加湿器的用户进行充分的调查和分析,了解他们的需求,包括使用者的年龄、思想、收入等等。 3.3造型、配色、材料 加湿器的设计不仅仅要实用,同时要有一定的造型。造型是每一个产品给人们的第一印象。对造型的设计要将色彩等进行合理设计,要从外部造型上就给人们一种绿色、环保的感受。除此之外,加湿器的设计要为人们的健康着想,因此就要从用户的心理需要出发。当然,加湿器的设计应符合当代人的生活要求,能够满足人们对环保、绿色的需求,同时还能够促进人们的健康发展。 4绿色产品设计理念在建筑行业生产中的应用分析 在建筑行业中所使用的绿色产品设计理念已经得到了较好的发展,比如下面的几种材料: 4.1新型墙体建筑材料 在建筑施工的过程中,墙体材料在建筑材料中占据的比例较大。因此,为了全面实施绿色节能的理念,发展新型墙体建筑材料是必然的趋势,推广新型墙体建筑材料能够更好的保护环境,节约资源。新型墙体材料主要有块、砖、板等。新型墙体材料的应用能够大大延长使用寿命,降低污染、保护环境。 4.2绝热保温材料的应用 在建筑行业,制冷和制热都会带来较大的资源浪费,但是使用绝热保温材料能够在一定程度上降低能耗。在绝热保温材料的发展中逐步向外墙保温、多功能复合方向以及轻质化发展,能够在一定程度上保证墙体的使用效果,同时还能够将传统的单一保温模式改变,能够在全面保证建筑材料质量的基础上,向着绿色化发展,使得绝热保温材料能够满足现代建筑施工的需求和发展,同时还可以将废弃物、塑料等进行充分利用。 4.3防水密封材料的发展和应用 在建筑施工中,防水是一大难题,由沥青油毡(含改性沥青油毡)、建筑防水涂料、合成高分子防水卷材等进行建筑材料的合理防水就能够将这一问题解决。 4.4从环保的因素发展应用 随着建筑行业的发展,绿色环保理念的融入使得建筑行业朝着环保方向发展,传统的建筑材料在施工的过程中会出现较多的污染,因此传统的施工材料迟早会被人们所淘汰。建筑行业应该使用环保型发泡剂来代替传统的聚氨酯硬泡,这样就能够降低对大气层的破坏和污染,同时还能够扩大材料的应用范围,保护环境。 4.5从应用的因素上发展 在建筑材料的应用过程中,传统的材料大大污染环境,同时还浪费资源,不能将绿色环保的理念贯彻到底,在使用的过程中,现代绿色、环保、节能材料才能够符合要求。现代绿色节能环保材料从原料的选用、加工的过程到施工的过程,都是在最大程度确保质量的基础上保护环境,保护大气层。 5结束语 绿色设计已经成为工业设计中的热点,同时也是可持续社会发展中最受欢迎的科学技术之一。为了进一步将环境改善,设计师应该将设计产品进一步改进和设计。当然设计师必须要在充分了解科技的基础之上,对环境问题有专业的认识和见解,这样才能够提高人们的生活水平,促进社会的发展。 作者:牛玉 单位:吉林化工学院
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
石油化工研究论文:石油化工行业施工现场安全管理研究 石油化工产业具有相当大的危险性,一旦发生安全事故,所造成的损失是不可弥补的,因此,责任主体单位必须要通力合作,降低施工现场的危险性,减少不必要的财产损失,最大限度避免人员伤亡[1]。以某石油化工企业为例,该石油化工企业拥有化工、石油工程、房屋建筑、机电安装、市政公用等工程施工总承包一级资质,还有化工设计甲级等资质,可以对外承包工程。公司员工有4500人,相关机械设备3400余台,拥有电气、仪表调校、无损检测、理化试验、土建试验等,具有承担多个大中型化工工程项目的施工实力。 1石油化工行业施工现场安全管理存在的问题 从官方己经公布的安全事故报告中得知:石油化工建筑施工行业2013年共发生安全事故505起,死亡653人;2014年共发生安全事故482起,死亡619人。由此可见,石油化工行业施工现场安全管理的形势非常严峻。为了进一步提高安全性,必须要从石油化工行业施工现场安全管理的问题入手,目前石油化工企业施工现场安全管理存在的问题如下: 1.1安全意识 石油化工施工项目高危险性施工作业比较多,主要有:重型吊装作业、高处作业、临边和洞口作业、脚手架作业等。在施工过程中,如果安全管理不当或安全技术措施不到位,极易导致人员受伤、财产损失等事故。实践证明,石油化工施工现场一旦出现安全问题归根结底都与现场施工管理人员分不开。石油化工建设项目施工管理人员对安全管理问题认识不够深入,即使是总部安排的施工现场安全管理制度也没有得到施工管理人员的高度重视,导致很多安全管理措施没有履行到位,没有落到实处,这是致使石油化工施工项目安全事故频发的一个主要因素。 1.2管理方法 由于在化工工程项目建设过程中要使用到许多危险化学品,已建成的化工厂在生产运营中也要使用到很多化学品原材料等,所有这些化学品都对人体有着不同程度的伤害,有的甚至是剧毒腐蚀性物质,如果管理不善,极易对人体造成严重伤害甚至生命损失。如果化学品发生泄漏,则极易造成火灾爆炸和对水资源和土壤的污染以及对动植物造成损害,甚至有可能造成重大灾难事故。我国石油工业起步比较晚,石油化工施工现场缺乏系统的安全管理理论指导,一般都是依靠经验来进行管理。西方发达国家石油化工建设管理经验比较丰富,而我们借鉴这些理论时没有更多的时间进行消化,没有充分结合我国石油化工企业发展的实际特点与管理需求来进行调整,过于依赖借鉴国外经验,最终没有达到预期的效果。 1.3管理制度 石油化工行业施工现场容易导致群死群伤事故。施工过程中的高危险性作业,具体如重型吊装、受限空间作业等,以及危险化学品发生泄漏、火灾爆炸事故等,都极易导致施工人员群死群伤事故。我国石油化工行业施工现场大部分如同一盘散沙,没有根据实际情况制定一套对应的现场安全管理制度,导致施工现场安全管理一片混乱[2]。 1.4技术问题 安全要靠各种各样的安全技术措施来保证,离开了安全技术措施,安全就无从谈起。目前的国内化工工程项目,在施工中采取安全技术措施不到位的情况较多,主要原因如下:工程技术人员中的新进人员,他们的安全施工经验少,不能对施工过程中的危险因素进行识别和评价,不能提出有针对性的安全技术措施,不能做好对施工人员的安全技术措施交底工作。施工人员的安全意识不强,施工中存在较强的侥幸、冒险心理,不愿意采取措施;另外,由于安全措施费用不能及时足额投入,也影响到安全措施的落实。 2加强石油化工行业施工现场安全管理的措施 2.1明确安全目标 例如:某石油化工企业现有员工4500人,其中专职安全管理人员具有大专以上文化程度,部分从技术工人经培训转岗成为专职安全人员的,由于文化程度不高,对现代安全管理的理念、模式、方法、措施的理解不深刻,思考问题时往往站在工人的角度,有的人甚至从事了几年的安全管理工作后,思想上仍然没有从工人转变为管理人员。基于此,石油化工施工现场必须制定明确的安全目标,树立良好的施工安全意识“安全第一,预防为主”。石油化工现场施工之前必须要做好技术交底与安全注意事项告知等工作,力求让每一个施工人员都明确自己的施工任务与人身安全问题,要对施工现场的危险指数有一定的了解。从承包商方面来看,要对自己承包的部分负责,对承包部分的施工性质进行分析,掌握此施工部分与其他承包商之间的关系,从而制定施工计划与施工安全注意事项,并且需要在施工初期就对相关人员做好宣传,落实完成安全施工方面的培训与考核。 2.2建立安全网络 建立监督管理网络并且不断完善,整个安全网络的规划与设计要按照国家相关标准进行规范,进一步做好项目的设计工作与规范工作。安全环保部门要对工程项目立项进行重点组织与规范。涉及审查工作与施工环节监督工作,基建管理部门必须根据实际情况与需求将建设项目合同、安全生产合同以及两书一表的审查管理工作做好规划,物资部门要最大限度保障建设物资。公司高度重视网络管理系统在安全管理上的应用,目前正在使用的网络信息管理系统有:NC协同-OA办公系统、EAS金碟管理系统和国内项目工作任务指导监督执行管理系统。公司目前正在完善和大力推广国内项目工作任务指导监督执行管理系统,这套系统的全面推行,将对公司的各项管理工作起到极大的促进作用。安全管理工作也不例外,它对公司安全管理部对各项目部安全管理工作的指导监督、全面推行安全管理标准化规范化工作将起到重要作用。现场施工设备要符合国家规定的标准,设计部门、安全环保部门、基建部门要共同协商项目竣工验收的工作。对各级管理组织进行规范与完善,要保障分工必须明确,责任要落实到人头上,最大限度的协调运转工作,进而建立有效的管理网络与责任保障体系。落实以上环节之后,接下来必须对作业人员进行考核[3]。 2.3强化监督 例如:某石油化工企业承建了许多化工工程,尤其在合成氨尿素、聚甲酸等方面更是行业领先。但是应该清醒地认识到,公司目前国内化工工程项目的安全管理水平与外企相比,还存在较大的差距,安全事故时有发生,造成经济损失、人员受伤甚至生命损失。石油化工项目施工之后,需要根据项目的规模、性质、设计以及材料等方面,对施工项目进度进行合理规划。对石油化工项目的图纸进行严格的审核与控制,必须重视其整体性原则,首先施工设计图纸必须符合相关规定。从施工数据到施工信息,要最大限度保障信息的准确性。同时,还需要将设计效能的发挥考量进去,有针对性的制定防范措施,保障项目在施工过程中更加顺利有效的进行。对人力资源、财力资源、物力资源进行控制,真正做到资源的整合与控制。通过重视石油化工项目结构设计的效能,才能从根本上做好石油化工施工现场安全管理。 2.4完善制度 在实际施工中,相关工程监管人员对各环节的监督管理应严格按照安全生产规章制度进行,对于石油化工工程建设而言,随着施工作业的逐步细化,其施工的质量与安全性能得到更好的保障,在实际监管过程中,相关监管人员不仅要重视施工材料与施工设备的监管,而且也应重视监管施工技术、施工工艺,让各项监管工作逐步细化,这样才能更好地保障施工安全。此外,应重视工程的HSE管理,对石油化工工程的管理应全面,应涵盖环境、安全、健康等方面,相关管理者的重要责任之一就是有效保障施工人员的安全、健康。石油化工项目建设施工安全管理属于动态系统化工程,其实施的主体涉及多个单位,各个单位在施工安全管理中发挥着不同的作用。管理过程中要结合大型化工项目建设的特点,及时发现其中存在的问题并采取相应的措施,确保项目建设施工安全。 作者:叶茂 贺凤 单位:新疆独山子天利实业总公司 新疆独山子石化公司乙烯厂橡胶联合车间 石油化工研究论文:石油化工企业安全生产管理研究 摘要:在石油化工企业蓬勃发展的同时,安全生产管理显得十分重要。本文主要针对现代石油化工企业安全生产管理存在的问题,提出几点建议,以期为同行业提供参考。 关键词:石油化工;安全生产;管理企业 安全生产是石油化工企业一直关注的重要问题。近年来,全球范围内发生了多起石油安全事故事件,每一件损失都极其惨重,例如,美国墨西哥湾发生的BP石油泄漏事件;中国大连油库爆炸事件;中海油惠州炼厂发生的爆炸起火事件;雪佛龙公司的巴西海域泄油事件等等,关于石油企业的事件发生原因各有不同,但是,每一个事件都是因为管理方面的漏洞而出现的,这些为石油化工企业的日常管理敲响了警钟。 1石油化工企业安全生产管理现状分析 (1)缺乏安全方面的科学管理对于石油化工企业的管理过于形式化,很多管理条款都是形同虚设,在实际操作中很难看到效果。并且,很多企业根本没有安全管理方面的意识,对于安全管理制度的执行只是个形式,没有形成科学的管理标准和体系,这对安全管理的落实产生了很大的阻碍。(2)员工缺乏主动性和积极性企业疏于对安全方面的重视管理,很多管理制度都是一种形式而已,在施工现场关于安全方面的警示标语也都是流于形式,导致员工对安全方面的意识比较薄弱,很多员工在工作中缺乏自我安全的保护,并且没有正确按照要求配戴安全防护设备,不能主动配合企业的安全管理,这样也使得安全管理落实不到位。(3)宣传教育不够现阶段,我国关于石油化工企业的安全监管不到位,企业领导精力大多都放在了提高经济效益上,疏于对安全的管理,思想上没有足够的重视,轻视安全宣传,很多宣传都是走一个过场而已,并没有落实到实处,这样也促使了工人的安全意识薄弱,常常会发生违章的事故。 2石油化工企业安全生产管理具体措施 (1)科学使用和维护设备随着科学技术和先进设备在石油企业的应用,不仅给企业节约了成本,同时还提高了石油产量和经济效益,在利益的驱使下,很多单位违反设备管理维修的规定,加班加点进行运作,导致设备出现运行不正常、仪表指示不准确等现象。所以,企业应该加强对设备的维修和管理,建立科学有效的设备安全管理制度和维修保养台账,对于设备的维修要进行记录,随时了解设备可能发生的问题。并且还要有专门机构对其进行管理和维护,通过定期检查维修把问题解决在萌芽之中,保证设备正常运行。(2)建立健全安全制度体系企业的安全管理是一项综合性非常强的工作,要想保证安全管理系统的正常运行,建立一个行之有效的管理体系才是关键所在。安全生产不仅关系到企业是否能够正常生产,还关系到每一个生产员工的生命安全,是企业发展和存亡的关键,如果一个企业没有安全保障,那么在市场经济中也就失去了竞争力。所以,企业要想取得更大的经济效益,安全生产是必要的前提条件,这就要树立安全生产理念。在市场经济体制下,企业必须要进行自我检查和纠正,改进自身的安全方面不足,实现科学管理和规范管理制度体系,这样才能有效地预防和遏制安全事故的发生。(3)提高企业的危险评估水平企业对危险的认识和评估也是有效应对危险的前提。只有认识到危险对企业发展的危害性,才能建立健全安全生产管理系统,为安全管理工作奠定坚实的基础,也能为企业的正常运行提供有关的安全方面的信息。通过对危险进行评估,找到薄弱的环节,才能对现行的状况进行综合的判断,然后制定出行之有效的安全管理措施,为安全管理提供有利的依据,对企业的危险源起到一个提前预防的作用。(4)建立安全生产管理信息系统企业要建立安全生产管理信息系统。为此,要全面的收集设备的运行数据,向安全管理部门进行报备,并且定期对设备进行检测,把相关的报告和数据内容提供出来。安全管理部门要通过数据建立科学的模型,然后对企业的运行进行安全形势的分析,准确的找到工作中存在的问题,对其进行预防和控制,通过数据内容将安全信息建设成为一个科学的、动态的安全信息管理系统,让企业的安全管理更加科学化。(5)开展标准化作业在进行作业中,要按照标准进行,不能图一时的省力而省略很多步骤,否则没有办法控制事故的发生。一切工作要以安全为重点,要总结作业中容易出现的危险源,从根本上剔除违章作业的行为,一线施工人员要以自身安全为重,在保证自身安全的情况下完成作业要求,这样才是最佳的工作方式。 3结语 总之,现代石油化工企业要把安全管理贯彻到整个企业管理之中,加强对企业安全管理的监督,保证每一个员工都能把安全意识放在首位。企业在管理过程中还要注重对员工的安全培训,将情感融入到安全管理之中,做到全方位的安全管理,实现企业安全生产目标。只有督促企业进行安全方面的有效管理,才能确保我国石油化工企业做到在安全的情况下创造更多的经济效益。 作者:曹乃夫 单位:中国航油集团浙江石油有限公司 石油化工研究论文:石油化工企业废气污染治理与控制技术措施研究 摘 要:石油化工行业是我国国民经济的支柱产业之一,在其生产过程中会产生大量含有挥发性有机化合物的废气,影响大气环境质量。文章通过对某石油化工企业废气污染治理与控制技术措施进行研究,探讨解决类似企业废气处理的技术方案,减少其对提高环境空气的污染。 关键词:石油化工企业;废气;污染治理 石油化工行业是我国国民经济的支柱产业之一,相关企业运营生产过程中会产生大量含有挥发性有机化合物的废气,对人体健康和大气环境造成影响。因此,针对类似化工企业废气排放进行科学的治理,降低其对环境的危害是环境工作者关注的焦点。本文针对某石油化工企业废气污染治理与控制技术措施进行研究,探讨废气处理的有效方案,从而实现为类似企业的废气污染治理提供思路和依据。 江苏某石油化工企业长期专业从事液化石油气(碳四)加工企业的原料及下游产品的供应销售,现已形成年产9万吨异辛烷(烷基化油)产品生产规模。项目主要以异丁烷和丁烯(包括1-丁烯、异丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯)为原料,在浓硫酸的催化作用下,经烷基化反应等过程生成异辛烷(烷基化油)产品。其生产工艺包括水洗、脱水、脱轻烃、烷基化反应、闪蒸、产品精制(酸洗、碱洗、水洗)、异丁烷精馏、正丁烷精馏等流程。生产过程中a生废气中主要含有丙烯、丙烷、异丁烷、正丁烷、二甲醚等多种挥发性有机气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施,但仍难以满足现行的大气污染排放标准,因此需要对企业废气排放进行进一步治理。 1 企业废气处理现状 企业的废气主要来源于异辛烷生产车间、罐区、污水处理区等区域。针对每个区域废气特点,采用不同的废气治理方案及措施。 异辛烷生产车间主要废气为不凝气,主要污染物为非甲烷总烃(包括丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷等)。针对不凝气的性质及其资源利用价值,对废气污染物治理方案及措施见图1: 企业罐区主要由各种原料罐、中间产物罐、废水脱气罐、中和酸罐、中和碱罐、酸雾碱洗分液罐等组成。针对正常工况下各类储罐蒸发损耗造成的大气环境污染,企业采取使用浮顶罐、安装呼吸阀挡板、高温时采取水喷淋以及加强管理等有效措施,使罐区内物料蒸发的损耗降至最低,减少对环境的污染。当储罐发生故障,罐内的可燃气体通过风管输送至地面火炬焚烧处理。 污水处理区在废水治理过程中,会有硫化氢等污染物产生,但企业目前对这部分无组织废气收集处理情况很差,存在没有加盖收集无组织废气、没有废气处理设施等问题。 2 废气整治方案 通过对企业现有废气处理状况进行分析发现,企业对工艺有组织废气处理工艺合理、处理设施完备,废气能得到有效处理。但对无组织废气,尤其是污水处理区产生的硫化氢等废气处理措施并不完善,需要加以改善。 结合企业污水处理区内无组织废气的现状,采取的改造措施包括:(1)对污水处理区厌氧池池顶、气浮装置应该加盖收集无组织废气,减少无组织排放量;(2)根据实际收集风量采用合适管径风管输送废气至处理装置中;(3)采用切实可行的处理工艺对其进行处理。 由于污水处理区废气主要污染物为硫化氢等废气,采用其他处理工艺如生物过滤等易受到温度、pH值、设备占地面积、调试时间等限制而不适合采用。因此,针对废气特点,结合企业实际,采用活性炭吸附工艺进行处理。具体措施为在污水处理站厌氧池顶、气浮设备加盖密闭,臭气通过引风机使加盖密封空间形成负压,把密封空间内挥发出的臭气(硫化氢等)通过主风管进入活性碳吸附塔后,进行处理,处理后的废气通过15米高排气筒排放。 污水处理区废气改造项目所需的主体设备参数见表1。 通过对污水处理区废气处理设施的改善,污水处理区无组织硫化氢废气的排放浓度从初始的0.625mg/m3下降到0.27mg/m3,去除率达到56.8%,达到了大气污染物排放标准,有效的改善了周边环境的空气质量。 3 结束语 经过上述废气治理工程改造后,企业生产过程中产生的废气污染大大减少,处理后废气能达标排放,对周边大气环境影响变小。在后续的生产管理过程中,企业需重视废气处理装置的日常维护和保养工作,制定相关的管理制度,指定专人负责监督和检查,确保设施的正常运转。同时,企业应积极推行清洁生产,及时根据行业发展动向,优先采用环保型原辅材料、生产工艺和装备,当有新的清洁生产工艺出现,及时对项目进行技术改造,从源头控制污染废气的产生,减少废气污染物的排放。 通过对企业生产流程废气污染治理和控制技术的改造,使得企业生产具有良好的环境效益和经济效益,本工程废气污染治理措施的采用能够对类似石油化工企业的废气治理具有较大的参考价值,具有较好的应用意义。 石油化工研究论文:做好石油化工产品销售物流系统的优化研究 【摘要】针对我国石化产业普遍存在的销售预测系统不健全、中间仓库配置不合理、调运成本高、客户服务及快速反应能力弱等问题,以合理预测企业销售趋势为前提,探讨更经济的干线运输、仓储布局的方案研究方法和步骤。以求实现为分散的客户提供多样化的产品和相关服务、全面提升企业物流系统、扩大企业的第三利润源泉提供合理可行的物流系统优化建议。 【关键词】石油化工 销售物流 优化 我国的石化产业“以产定销”的传统生产经营机制,采用契约式管理,物流链较长,在不确定因素日益增多的市场环境下,销售企业的调运效率无法满足市场变化的需求。市场经济的竞争机制迫使企业适应“以需定产”的生产经营模式,缩短石化产品库存周期,降低销售成本中的物流成本比例,也使得重建与优化石油化工产品销售的物流配送体系成为企业创造效益的重要环节。 一、销售预测方法 合理预测未来石化产品的销售趋势,提供对石化产品合理的配送时间和配送数量是保证石化产品零售端处于合理的库存水平,降低库存成本的前提。其关键在于选取最科学的销售预测方法分析零售端得销售数据,从而建立一个动态的预测模型。灰色预测法、多元回归分析法、分位数回归预测法和神经智能网络预测法等方法均具有较高的参考价值。本文依据企业运营特点和数据状况,依次采用两种不同的方法对企业销售趋势进行预测,并对两者进行比较,选择更合理的预测方法和结果。 (1)灰色预测法。灰色预测通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度,即进行关联分析,并对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律,生成有较强规律性的数据序列,然后建立相应的微分方程模型,从而预测事物未来发展趋势的状况。其用等时距观测到的反预测对象特征的一系列数量值构造灰色预测模型,预测未来某一时刻的特征量,或达到某一特征量的时间。 (2)三次指数平滑法。指数平滑法是生产预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测,所有预测方法中,指数平滑是用得最多的一种。简单的全期平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用;移动平均法则不考虑较远期的数据,并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重;而指数平滑法则兼容了全期平均和移动平均所长,不舍弃过去的数据,但是仅给予逐渐减弱的影响程度,即随着数据的远离,赋予逐渐收敛为零的权数。 (3)将两种方法预测做比较发现灰色预测法预测结果增长过大,而三次指数平滑法预测结果则较符合增长规律,结合考虑国家经济增长有所放缓影响各大区市场对产品的需求,得出结论:采用三次指数平滑法预测的结果更为可靠,因此采用三次指数平滑法预测石化产品销售需求情况。 二、干线运输优化 随着市场竞争的加剧,对于物流服务质量的要求越来越高,尤其是运输环节。客户希望以最快的速度最低的价格完成作业,并能够时时掌握货物状态。为了在竞争中获得优势,适应中国运输管理领域的发展,利用先进技术开发设计了高科技含量、高质量、高实用性的专业运输管理软件.对实现物流运输信息管理来说,是不可缺少的。 干线运输是利用铁路,公路的干线,大型船舶的固定航线进行的长距离,大数量的运输,是进行远距离空间位置转移的重要运输形式。 (1)方法研究。优化干线主要有运输问题、最短路问题、网络最大流问题以及最小费用最大流问题等等。运输方式上,在我国一般采用铁路运输方式和公路运输方式,因为铁路运输和公路运输的方式是固定不变的,公路运输是我国最主要的客货运输方式,铁路运输是我国最主要的交通运输方式,所以,要运用运输问题来优化干线运输。 (2)物流模型求解软件。因运输问题模型的规模往往很大,需随时间的变化对模型进行多次求解,必须应用计算机求解。适应于这类问题的计算机软件很多,可采用LINGO来求解运输问题。LINGO是用来求解线性和非线性优化问题的简易工具,内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,快速求解并分析结果。 三、配送优化研究 先进的物流优化解决方案能够帮助石化企业改进业务流程,实现企业的专业化、垂直化管理,优化库存结构和运输资源,有效降低营运成本,提高公司整体效益。 (1)石化产品配送业务的发展,优化了公司的运输组织,促进了企业的和谐。统一组织配送,优化配送线路,合理调剂运力,实施主动、就近和及时的配送,逐步形成了布局合理、运行高效的配送体系,增强了终端销售对市场的快速反应能力和核心竞争力,实现了销售企业提高效率、降低成本的目的。 (2)石化产品配送业务的发展,发挥了公司的专业化优势,提升了公司的品牌和形象。近年来,销售企业的组织机构、管理流程和业务流程,推行了“模块管理”和配送车辆的“规定动作”,强化了化工产品配送的服务和细节管理,完善了基础管理制度,提高了工作效率。 (3)石化产品配送业务的发展,找到了公司的发展依托,凸显了运输主业。发挥组织、管理、技术、服务、品牌等方面的比较优势,迅速进入了全国石化产品公路配送市场,整体管理水平和队伍素质有了新提高,保障能力和各项工作有了新突破,市场竞争力和发展实力显著增强。公司的规模实力得到增强,竞争力和专业化优势明显提升,不仅有效地推进了运输生产要素的集中,促进了集团公司合成树脂、合成橡胶、液体化工产品,产、炼、运、销一体化专业分工的形成,资源依托更加明显,为我国石化产品市场持续快速健康发展发挥了重要作用,成为落实整体发展战略的重要组成部分。 石油化工研究论文:石油化工企业电气防爆设计研究 摘 要:石油化工行业在近几年的发展比较迅速,随着国民素质和生活质量的提高,人们对安全意识也有所提高。尤其石油化工产业最明显的特点就是易燃易爆炸,它平常使用或生产的物质都是存在爆炸危险性。所以在这里防爆安全问题便成为了电气设计的重中之重。只有安全有了保障,企业才可以安全的生产,才可以更好的发展。本文主要对石油化工企业电气防爆设计进行了分析和研究。 关键词:石油化工;防爆技术;电气设计;安全 石油、天然气及其产品作为石油化工生产的原料,存在一定的危险性。这些石油化工产品大部分都属于易燃烧易爆炸的物品,如果所在环境有一点火花,那后果不堪设想。而电气设备在运行过程中就特别容易产生火花,例如:漏电、短路、静电、电火花等等,都特别容易产生火花。而这些火花的产生就很可能引起爆炸或火灾,这样不仅仅会给企业带来巨大的财务损失,更重要的是会让企业员工的生命安全受到威胁。因此,石油化工企业在电气安全方面要比普通场所的电气设计要求高得多,爆炸和火灾这么危险的存在,让我们不得不时时刻刻警惕,注意安全,注意防范。我们必须把防爆安全放在首位,然后再去考虑设计方案。 1 石油化工企业电气防爆区域划分 我们不能因为石油化工企业里有易燃易爆品,就把整个企业整个工厂就都划分为爆炸危险区域,这是一种十分不合理的做法。我们要用合理的、科学的方法来划分爆炸危险区域。根据不同等级的危险区域,在进行下一步的安排。只有充分了解电气防爆区域等级,我们才可以作出合理的防爆设计。 1.1 根据危险源进行划分 查看生产工厂中是否存在易燃易爆炸的危险物品,这是划分爆炸危险区域的前提条件。如果有这些易燃易爆炸的危险物品的话,我们就要对这个区域进行保障,加大监管防范力度,来确保安全。如果没有,我们也不可掉以轻心,我们也应当做好防备,以防万一。 1.2 根据性质和级别进行划分 爆炸危险区域按爆炸物的性质进行分类,一般来说我们会分为气体类、液体类、粉尘类三大种类,当然也会出现混合物。至于分级,一般会按爆炸物持续的时间、出现的次数、危险的程度来分为三个等级。 1.3 根据危害程度进行划分 仔细查看爆炸危险区域所处的位置和周围的环境及条件,看它周围都是怎样的建筑物,是否存在另一个爆炸危险厂房。它的通风条件如何,周围所处环境是否允许通风,通风是对爆炸危险区域有好处,还是有坏处?如果爆炸燃烧时会释放有毒气体,那么是否会造成无法想象的后果。如何通风,通风的条件怎样,都是我们需要考虑的方向。它周围是否有阻碍物,又或者周围是否有其它危险的厂房。 2 石油化工企业电气防爆设计 2.1 电气防爆设计及设备选型 在电气设备使用过程中,很可能会出现电弧或电火花的外泄,为了防止这种情况的发生,我们要努力降低电气设备表面的温度,石油化工企业防爆厂房的选择一般分为三种,隔爆型、增安型、还有正压型。还有在电气设备选型前,我们一定要正确的查看和分析爆炸危险区域的等级,还有爆炸危险物品的种类和分级。通过这些条件限制,我们尽量选择相对合适,符合生产环境的电气设备。而我们必须知道我们所选择的电气设备的级别和组别,不能低于石油化工生产环境以及爆炸危险品的级别和组别,如果爆炸危险物品存在两种或两种以上的混合物,那么我们就该选择的电气设备的防爆级别较高的。 2.2 电气防爆设计的细节 电气防爆设计就必然会有配线设计,所以配线的质量一定要采用特别好的,可以采用阻燃的或者防爆的电缆,来确保以后的安全生产。由于配线的放置特别隐蔽,又不容易检查,所以这个步骤往往让人忽略。假设我们有好的电气设备,但我们却没有好的配线来配合启动运用它,那么再好的电气设备也会失去它存在的意义。首先我们要确保配线的型号,选择合适的尤为重要,其次是电线入口的处理,电气的线路应该直接埋地或者放置在较高处,当然要考虑实际情况和危险爆炸物的状态。最后所有电气配线中间都不要有接头,以免日后不必要的麻烦。 3 爆炸危险区域加强通风设计 有时有效的通风可以降低爆炸危险物的物质浓度,从而降低危险事故的发生。自然通风是基于建筑物的设计而产生的,事后是无法靠人工改变的,而人工通风和局部人工通风可以靠专业的通风设计人员来改变的。有效的通风方法无疑是以上总结的三点。防爆设计不仅仅要靠电气防爆设备,有时也要考虑周围环境的影响。 4 静电处理设计 在石油化工厂房里有很多的电气设备、金属容器、金属管道、操作设备等等,都特别容易产生静电。为了预防不产生静电,首先工作人员都要穿防静电服,先确保工作人员的人身安全,然后整个厂房都要采取静电接地的措施,防爆厂房内各种设备都可以直接与静电接地的线做可靠的电气连接,尽量避免静电的产生。 5 加强相关工作人员的培训 企业要举办一些活动和课程,来让自己的工作员工学习了解相关的知识,提高他们的安全意识,以及万一发生危险事故后的做法和对应措施。电气设备维保人员的基本素质和检测水平,这些都是特别重要的。良好的开头很重要,日后的维护更重要。所以加强对自身员工的培养,是很有必要的。 6 结束语 石油化工产业确实是一个特殊行业,它存在着极大的危险性,生产环境也是处于危险之中的,因此所有的工作人员都要提高自身的工作素质,为他人的安全着想,更是为自己的安全负责。尤其是电气设计人员,必须熟悉相关设计,了解所有设备产品性能,知道如何选择如何设计,既要降低成本发展经济,又要有所成效。而石油化工企业电气防爆设计的施工,必须遵守相关规定,认真严格的完成。石油化工产业在我经济发展中占有重大地位,它的安全问题自然不能小觑,毕竟只有安全的生产才可以创造出更大的经济价值。而这些成功的前提就是要把电气防爆设计做好,这才是写本文的最终目的。 石油化工研究论文:石油化工码头项目安全评价研究与实践探讨 摘要:石油化工产业是一个国家的基础性产业,现阶段我国正处于经济高速发展阶段,发展石油化工产业尤为重要。其中石油化工码头项目位于石油化工产业链条的中间运输环节,具有风险系数高,极易出现各种安全事故的特点。基于此,确立石油化工码头项目安全评价机制尤为重要;通过安全评价研究和实践探讨,辨识危险有害因素,选择评价方法、划分评价单元进行定性、定量分析评价,并提出改进建议和安全对策措施十分必要。 关键词:石油化工码头项目;安全评价;实践 前言 石油化工产业每年能够为我国的国民经济增长做出重要的贡献,是我国的支柱性产业,但同时也是我国高危产业。资料显示,自上世纪70年代以来,我国相继发生了多起石油化工安全事故;特别是处于中间运输环节的石油化工码头项目,安全事故时有发生。为此,石油化工码头项目迫切需要完善安全评价机制,通过安全评价实践,研究探讨安全评价方法,引导石油化工码头项目的安全管理工作,以提高石油化工码头项目的安全性,保障生产安全。 一、石油化工码头项目的危险有害因素辨识 石油化工码头项目作为水陆运输的枢纽,是石油化工产品的中转集散地,工作环节多,作业环节复杂,涉及面广,综合性强。其日常生产以装卸作业为主体,是多工种、多环节的联合作业,具有作业点多、线长、分散、受自然因素影响大的特点,加上生产连续性和复杂性较大,致使石油化工码头项目生产经营过程中潜在着比一般行业更大的危险性和不安全因素。下面就石油化工码头项目存在的危险有害因素辨识分析如下:第一,石油化工码头项目进行装卸作业的石油化工产品大多具有易燃、易爆,易积聚静电荷、易蒸发、易扩散、强腐蚀和高毒的特点,一旦装卸作业操作不当,极易发生火灾、爆炸、中毒、窒息、电气伤害、化学灼伤等安全事故,造成巨大的损失m。第二,影响石油化工码头项目日常作业的因素较多,如:设备缺陷、人员操作不当、安全管理不严、恶劣的自然条件,均会对石油化工码头项目日常作业造成影响,乃至出现安全事故。第三,石油化工码头项目地处海域或河道,一旦发生事故,极易造成水资源污染,造成恶劣的社会影响。 二、石油化工码头项目安全评价方法 石油化工码头项目安全评价方法多样,不同的项目采用的安全评价方法亦不一样。通常采用的安全评价方法主要有预先危险性分析法,事故树分析法、故障类型和影响分析法,下面进行详细的阐述。 (一)预先危险性分析法 预先危险性分析法简称PHA,指在石油化工码头项目开展之前,对项目存在的危险因素,事故发生条件等进行预先分析,以此达到降低安全事故发生几率。其步骤如下: (1)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),对所需分析系统的生产目的、物料、装置及设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等,进行充分的调查了解; (2)根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故(或灾害)情况,对系统的影响、损坏程度,类比判断所要分析的系统中可能出现的情况,查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性,分析事故(或灾害)的可能类型; (3)对确定的危险源分类,制成预先危险性分析表; (4)转化条件,即研究危险因素转变为危险状态的触发条件和危险状态转变为事故(或灾害)的必要条件,并进一步寻求对策措施,检验对策措施的有效性; (5)进行危险性分级,排列出重点和轻、重、缓、急次序,以便处理; (6)制定事故(或灾害)的预防性对策措施。 (--)事件树分析法 事件树分析法简称EAT,主要以统筹学为理论基础,其核心是通^辨析事件演变事故发生的可能性,预测事故产生的严重后果,是一种效果显著的安全评价方法,具有显著的优势。其优势主要体现在以下几点,第一,使用率高,操作容易,方便,具有较高的安全性。第二,一目了然,观察效果清晰,方便理解,结果明确。第三,呈动态性,根据演变程度不同,不仅可以做出定性分析,还可以做出定量分析,保证分析的有效性,保证结果的准确性。事件树分析法作为有效的安全评价分析法,能够发挥重要的作用,从而进行有效预测,降低危害性。 (三)故障类型和影响分析法 故障类型和影响分析法简称FMEA,是在可靠性工程基础上发展起来的,是一种常用的安全评价方法,其主要任务是评估石油化工码头项目的安全性及可靠性,在安全项目评价中发挥了重要的作用。利用故障类型和影响分析法进行评价时,主要考察项目内部各个部分,找出子系统可能出现的故障,了解故障产生的原因以及故障产生的严重后果,对故障进行准确细致的分析,从而提出有效的解决方案,并做好预防工作,提高石油化工码头项目的安全性。总之,故障类型和影响分析法是一种常用的,有效的方法,评价效果显著。 三、提高石油化工码头项目安全性的建议 (一)完善安全管理机制 完善安全管理机制,进行有效监管,是提高石油化工码头项目安全的主要措施。完善安全管理机制需要做到以下几点,第一,进一步进行法制建设,为安全管理提供法律支撑,可以通过完善安全管理规章制度,提供法律依据,做到有法可依,有法必依,保证安全管理工作的顺利开展。第二,将责任落实到个人,通过明确责任人,明确分工,对相关责任人起到强化作用,为提高石油化工码头项目的安全性创造条件。第三,加强宣传安全教育,通过加强安全教育,可以强化企业主要负责人、安全管理人员和作业人员等各级人员对安全管理工作的正确认识,使各级人员意识到安全管理工作的重要性,从而切实做好安全管理工作,保证安全管理工作的顺利开展。 (二)通过安全评价加强引导,做好安全管理工作 开展安全评价工作,通过做好安全评价工作,进行有效引导,可以保证安全管理工作的有效实施。加强引导,做好安全管理工作需要做到以下几点,第一,通过开展安全评价工作,使安全管理由经验管理变为目标管理,从而提高石油化工码头项目的安全管理水平。第二,通过开展安全评价工作,确保事故的减少,获得最优的安全投资效益,从而提高石油化工码头项目的安全管理效率和经济效益。第三,通过开展安全评价工作,变静态管理为动态管理,变事故处理为事件分析和隐患管理,从而实现安全管理的系统化和科学化。由此可见,做好安全管理工作,加强安全评价的引导尤为重要,能够促进经济发展,提高石油化工码头项目的安全性。 总结 综上所述,研究石油化工码头项目安全评价方法,探讨提高石油化工码头项目安全性的措施十分重要,其发挥了重要的作用。我国石油化工码头项目安全评价工作起步较晚,因此,在研究石油化工码头项目的安全评价机制时,更应注重实践探讨,注重自主创新,结合各家所长,才能做好石油化工码头项目的安全评价工作。 石油化工研究论文:石油化工项目造价全过程控制研究和探讨 摘 要:工程造价全过程控制是指为确保项目建设的投资收益,围绕工程造价所进行的全部行为和组织活动。本论文旨在探讨新常态下,施工企业在石油化工项目工程实施阶段对工程造价全过程控制的方法和手段,合理确定和有效控制工程成本,从做好工程造价的事前控制、过程控制和事后控制,以获得更高的经济效益。 关键词:工程造价;全过程控制;成本计划 石油化工是我国国民经济的支柱产业之一,在国民生产总值中占据重要地位。随着我国经济从高速增长进入中高速的新常态,经历黄金期后的石化产业开始步入成熟和转型的新阶段,需求放缓、产能过剩、节能环保政策趋严、市场激烈竞争等成为其主要特征。“十三五”国内石化行业新建项目将大幅缩水,工程建设领域迎来“寒冬期”。在这种时期,石化工程市场竞争越来越激烈,企业要保持健康稳定发展,就必在已近饱和的市场中抢占市场份额,加强经营管理的全过程控制,做到降低成本,开源节流,才能在市场竞争中处于不败之地。 石油化工项目建设一般包括土建、钢结构和设备制安、管道焊接及热处理、电气和仪表安装、暖通和给排水安装及防腐保温等专业,具有工程投资规模大,建设工期长,工程质量安全要求高等特点。工程实施阶段是以施工企业为主体的建设阶段,据估计,投资额中约60%发生在这一阶段,且此阶段造成工程造价失控的因素很多,施工材料价格、人工成本、市场波动、返工、监管不到位、安全质量问题等都可能在施工阶段对成本造成影响[1],故工程实施阶段是工程造价控制的重要环节。 本文结合公司的经营管理实际,分析了工程造价管理体系,对全过程造价管理的事前控制、事中控制和事后控制,提出了一些建议和措施。 一、完善工程造价管理流程 为了实现工程项目造价全过程控制,施工单位必须完善工程技术服务收入流程、工程结算流程和工程分包流程。 (一)工程技术服务收入流程 该流程规定了工程投标报价的组织、合同谈判、合同签订与变更、分析与考核等一系列管理的控制要点,投标项目的参与要经过预审,中标项目的合同谈判要精心组织,一份好的合同是取得经济效益的基础。 (二)工程结算流程 该流程规定了合同分析、进度预算及进度款、现场变更、竣工结算、财务结算、价款回收、分析与考核等管理控制要点,责任明确到人,使每位员工都能明白自己应该做什么和怎么去做,明白自己在工程造价全过程控制管理中所扮演的角色。 (三)工程分包管理流程 该流程规定了分包商资源的管理、工程分包计划、方案的编制与审批、工程分包招标与合同管理、分包现场管理、工程款审定与结算、考核与评价等控制要点。 二、工程造价的事前控制 施工企业要想很好的控制成本,提高效益,就必须从源头――市场开发、投标、合同谈判、工程分包及成本计划等环节上采取措施,加以控制和利用。 (一)注重投标策略 投标是一种激烈的竞争,由于石油化工工程建设市场的不断饱和,施工企业为了有饭吃,把标价越压越低。因此,科学合理的计算投标价格,显得尤为重要。 据对我公司2013-2015年的调查,共发生的投标费用,相当于当年完成产值的0.5-1%,其中未中标工程的费用占三分之一,这是一项不小的开支。因此,提高中标率、节约投标费用开支,成为降低成本开支的一项重要内容。这就要求企业不能有标就投,而是要进行认真的分析研究,有一定把握的才能够投。同时,对投标费用,要进行总额控制,规范开支范围和数额。要想提高中标率,首先要参照以往同类型项目的成本价格,其次要细心研读招标文件,弄清楚哪些应在投标报价时考虑,哪些有变更或索赔的可能,再利用不均衡报价的技巧进行投标报价,为中标后工程项目的建设实施中产生的变更签证索赔打好基础。 (二)降低合同风险 签订承包合同一定要慎重。在合同签订前,要仔细分析合同文件条款,区分开明显的工程价款条款、可转化为经济责任的条款和隐含的经济责任条款。对于明显工程价款条款中的施工合同价款,采取趋利避害的原则,对于规模小、工期短的项目可采用固定价款;对于规模大、工期长的项目可采取可调合同价款,以预防不可预计风险因素。对于可转化经济责任条款,由于该类条款与施工单位的经济效益密切相关,因此在确定该类条款时我们要协商合理比例。对于隐含的经济责任条款,要充分考虑风险因素,合理规避风险,防范不可预见的经济损失和索赔。 (三)提高分包效益 石油化工工程规模大、专业多,企业一般都将部分非主体安装工程进行分包,以降低施工成本。工程分包合同的签订要慎重,要合理转化施工单位承包风险,规避分包合同风险。 分包单位的选择,要严格采用招标的方式进行确定。首先由投标参与人员及合同签订的相关人员对石油化工工程施工的市场成本进行测算,结合市场行情,编制合理的招标控制价。确定好招标控制价后,邀请在公司备案的有实力的合格分包单位进行投标报价。在对分包单位的投标文件进行综合评标后,选择合理低价的分承包商为中标单位。这样,便能最大程度上保证了较高的分包效益。 (四)做好目标成本计划 成本计划是项目实施之前所做的成本管理准备活动,是项目管理系统运行的基础和先决条件。项目部可应用目标管理法编制项目成本计划,即根据合同价格和生产要素的配置,结合一些可预见的实际情况,编排成本预算,计算出保本点和目标利润,形成项目总成本计划,作为控制施工过程生产成本的依据。编制成本计划时,对可能存在的风险因素在成本计划中都应做不同程度的考虑。目标管理的关键是要将责任和绩效奖惩挂钩,否则达不到预期目标。 三、工程造价过程中控制 从施工企业的性质、特点来看,项目施工过程中的成本控制显得尤其重要,因为在此过程中将发生整个项目80―90%的成本费用,包括材料费、人工费、机械使用费、临时设施费和现场管理费等,其中任何一项费用控制不好,都将会影响项目的经济效益。 (一)层层合同交底,掌握结算要点 项目中标后,合同工程师向项目部进行合同交底,经营部门组织项目员工进行合同二次交底,合同中明确的工程计费方式、材料供应划分、大型机械设备的使用方式等条款,要让全体管理人员认识和理解。同时,要将合同履约各环节上与经营结算索赔有关的条款逐条分析整理,分解落实到各个岗位,归纳成具有可操作性的《合同结算要点》,以便在施工过程中能及时根据合同条款做出合理判断,写出有效的、能产生经济效益的现场签证和技术性方案。 (二)确保施工方案和技术措施的经济性 编制施工方案要根据工程实际制定保证质量、安全、进度等的技术措施,编制方案时应详细测算计划投入的人力及所需特殊的手段材料以及机具机械等,以便今后作为指导施工和办理签证的依据。经营部门虽然懂经济但却对技术外行。为了让技术和经济很好的结合起来,找到技术和经济的结合点,我们提倡经营部门参与施工方案、技术措施的编制过程,开展经济性评审,对施工方案、技术措施进行优化,确保施工方案、技术措施的技术经济合理性。 (三)从材料管理中挤“效益” 材料在整个工程费用中占有很大的份额,材料成本的节约,也是降低工程成本的关键。造价工程师对材料费进行严格的控制,在材料预算―计划―采购―签收―领用―使用―监督―回收等各个环节加强管理,责任落实。从投标报价到实际采购等过程要有效控制、准确定价,以降低材料成本,增加项目效益;组织材料合理进出场,如果进场太早,就会早付款给材料商,增加公司资金利息,还可能增加二次、三次搬运费,有些易受潮的材料更可能堆放太久导致不能使用,需重新订货,增加成本;若材料进场太晚,不但影响进度,还可能造成误期罚款或增加赶工费。材料在使用过程中,要严格按照施工材料消耗定额和工程进度安排用料,限额领用,并对材料使用量上进行监督,及时核销,防止浪费,合理使用资源。 (四)严格控制施工过程成本 为了有效控制施工成本,真实反应工程量,杜绝浪费,建议采取以下几点措施:在土建施工方面,要把混凝土浇筑的工作量计算详细,在施工过程中杜绝浪费、抛洒、跑膜现象,每次浇筑时应抽查混凝土量,以确保混凝土满足供应。在安装施工方面,要合理有效的利用材料,尽可能的降低材料损耗,避免浪费。例如非标设备材料现场要画出详细排版图,申报材料时要注明按规定尺寸供货,塔类平台的板材损耗量相对要比定额规定的大,要求经营人员深入现场,计算出实际损耗并及时与业主沟通协调,争取按实际损耗量进行结算,防止材料亏损。在防腐工程方面,要重点跟踪和确认材料的除锈方式及等级。施工图纸上一般只提出采用哪种除锈方式,没有注明等级,采用喷砂除锈方式需要特别注意,一般情况下材料都是进场后直接到喷砂场地喷砂、抛丸、刷底漆后开始下料施工,材料的损耗量也经过喷砂、抛丸刷底漆,这部分费用是不能忽视的,以某项目为例,共有钢结构3000吨,按定额平均损耗6%计算,损耗量达到180吨,造价约70万元。特殊技术措施方案如大型设备吊装、地基处理等也要在施工过程中随时跟进,积极与业主沟通各项费用,取得一致意见并及时回收资金。[2] (五)及时做好签证索赔工作 现场签证是工程施工过程中产生的工程量或费用的增减,它是施工过程中发生的动态的施工费用,必须及时办理。任何工程在实际施工中,都会遇到设计变更、工程量增减、合同差异等问题,如何才能保证签证的时效性、有效性和经济性。首先,仔细研究施工合同,争取发现漏洞,在合理的范围内钻合同的空子,寻找合适的突破口;第二,熟悉施工图纸,准确对照图纸与投标时的工程量及内容;第三,对现场发生的经济签证要及时编写,并跟踪每个环节的进展,尽快完善手续,避免拖沓延误,出现节外生枝增加签证难度;第四,及时收集整理相关资料,为索赔提供充分依据。[3] (六)提高结算书编制效率和技巧 大型项目的整套结算编制需要比较长的时间,短时间内难以完成。但事实上,工艺、设备、钢结构等专业的工程量统计工作完全可以在平时的工作中进行。项目成立初期,经营人员就可以把各专业的工作量统计表格设计好,当然表格的设计是非常重要的,设计的项目一定要考虑周全,这样我们在后期的汇总工作中才能很顺利。 比如,在工艺管线的工程量统计中,管外径、壁厚、材质、设计压力、介质、设计温度、保温形式、保温厚度、保温材料、标高、数量这些信息一个都不能少。管外径算防腐量时要用到,拍片定额是按管双壁厚划分子目的,因此壁厚信息必不可少而且算材料重量时也要用到。材质更是不可缺少,套定额、计材料费、焊口是否充氩保护及热处理都要用。定额里管道的压力等级是按设计压力划分的,因此要输入设计压力信息。输入介质信息的目是为了区分拍片焊口的等级,从而确定拍片比例,算出拍片数。管道具体刷何种油漆和涂料,往往和温度有关,因此要输入温度信息。保温的工程量计算要用到保温厚度、长度、管外径。管道定额是按20米操作高度考虑的,但保温防腐的工作量,操作高度超过6米就要计取超高费,因此标高的信息也不可少。 四、工程造价事后控制 事后考核、分析不是马后炮,而是下一个循环周期――事前科学预测的开始,是造价控制工作的继续。在坚持每月每季度综合分析的基础上,采取回头看的方法,及时检查、分析、修正、补充,以达到控制成本和提高效益的目标。 (一)合同关闭与权益维护 企业依据工程结算书和材料核销清单,与甲方、分包方分别进行材料的核对结算,包括材料量差、价差的计算和最终结算。合同工程师对合同所有条款的执行情况进行逐项清理,财会部门依据合同约定及时收取甲方工程款和支付分包工程余款,确认无未完事项后关闭对外承包合同和对内分包合同。 因甲方原因,未严格履行合同条款,给企业带来经济损失的,企业应果断拿起法律武器,维护企业的合法权益。 (二)重视项目后评价 目前许多施工单位并没有认识到项目后评价的必要性和重要性。工程造价管理归根结底是对人的行为管理,而项目后评价是增强工作者责任心的重要手段。项目后评价是工程项目管理工作的延伸,是项目管理周期的一个重要阶段,也是项目管理的最后一个环节。在项目结束后,通过对项目目标、执行过程、效益、作用和影响所进行的全面系统的分析,总结经验教训。对于通过项目后评价发现的问题,企业应认真分析原因,提出相应的纠正和预防措施方案,建立成本构成模型,为今后同类型项目的投标积累经验数据。 五、结语 总之,工程造价全过程管理是集经济、技术和管理为一体的综合学科,只有做好各方面协调,才能做到科学有效。在现代工程项目建设管理体系中,施工单位必须对工程项目造价采取全过程控制的方法,做好工程造价的事前控制、过程控制和事后控制,必将获取最大限度的利润。 石油化工研究论文:石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施应用研究 摘要:石油化工设备是石油提炼过程中的主要设备,它容易受到腐蚀,这不仅降低了石油化工设备的使用寿命,也对化工产品的质量产生了影响,甚至威胁石油化工企业人员的生命安全,因此需要尽可能降低石油化工设备的腐蚀现象。文章对石油化工设备防腐的意义进行了分析,研究了石油化工设备常见的腐蚀类型和原因,并提出了相应的防腐措施。 关键词:石油化工设备;腐蚀原因;防腐措施;石油提炼;化工产品 腐蚀现象一直困扰着石油化工企业,一旦石油化工设备存在腐蚀现象,必然会对它的功能、使用周期造成严重的影响,甚至会引发安全事故。石油化工设备的腐蚀现象是工业发展的难题,要想对其进行解决,必须深究其原因,从根本上进行控制。防腐措施的提出需要相关石油化工企业不断总结经验、研发技术,在保证生产效率的前提下,尽可能地降低石油化工设备的危险系数。 1 石油化工设备防腐的意义 腐蚀的发生是在特定的条件下进行的,它需要一定的介质,会使得设备的形状、大小、性质和功能发生变化,从而影响化工设备的正常运转。腐蚀的本质是一种破坏,尤其发生在石油化工企业。腐蚀的发生不仅影响了化工设备的使用周期,还将阻碍生产活动的正常进行。如果腐蚀发生在管道,将会发生泄漏现象,这一方面造成了资源的浪费;另一方面也会对环境造成污染,严重影响石油化工企业的经济效益。此外,在石油化工产品生产过程中,还会引发一些灾难性事件,严重危害着人们的生命财产安全。根据调查显示,我国石油化工企业出现的最为严重的事故为爆炸事故,由腐蚀引起的爆炸占据着较大的比例。在这种情况下,政府部门和石油化工企业都应该采取积极的措施,掌握石油化工设备腐蚀的原理和规律,逐步优化材料结构,并提出相应的防腐措施,以使石油化工企业长期保持良性发展。 2 石油化工设备常见的腐蚀类型 石油化工设备是石油化工企业的主要生产力,它长期在恶劣环境下作业,很容易受到外界因素的影响。在生产过程中,石油化工设备很容易受到化学溶液的侵蚀,从而影响石油化工设备的功能,不利于石油化工产品的生产。石油化工设备的腐蚀现象并非是单一的,它具有不同的类型和机理。从腐蚀发生的类型来说,它可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀,前者主要是与化学物质发生了反应,后者主要是与电解质溶液产生了电荷交换。这两种腐蚀现象具有本质的区别,且有其各自的特点,化学腐蚀不会有电流的产生,而电化学腐蚀则会产生电流。此外,还有另外一种分类方式,是根据其部位的不同进行的分类,将石油化工设备腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀。顾名思义,全面腐蚀即是整个设备的表面都参与了腐蚀,由于石油化工设备主要由金属组成,当发生了全面腐蚀后,会造成管壁变薄的现象,如果在进行生产的过程中施加压力,可能会发生管道爆破的现象,严重时引发爆炸事故。而对于局部腐蚀来说,仅仅是某一部位与腐蚀介质发生反应,它具有腐蚀速度快的特点,其危害性远远大于全面腐蚀。由于腐蚀的危害较大,防腐措施显得尤为重要。 3 石油化工设备常见的腐蚀原因 3.1 石油化工产品生产过程中的化学反应 在石油化工产品生产过程中,需要根据企业的目标和工艺要求加入一定量的化学试剂,其中具有腐蚀特性的试剂占有很大的比重。与此同时,在生产过程中,生产原料本身也会带有一定的腐蚀性。在石油化工产品加工时,会产生一定的化学反应,并生成一定的中间产物,某些中间产物也含有腐蚀性成分。由于石油化工过程具有特殊性,某些腐蚀性成分会逸散到空气中,这也会造成石油化工设备的腐蚀。与腐蚀性物质发生化学反应,会改变石油化工设备的材料特性,也会进一步影响它的正常运转。此外,当石油化工设备发生电化学腐蚀时,会改变金属的表面特性,从而改变了石油化工设备的某些功能。化学腐蚀和电化学腐蚀是石油化工设备腐蚀中最为常见的两种,它们是由金属与腐蚀性介质发生反应后而产生的,无论是哪一种腐蚀现象,均会对石油化工生产产生消极的影响,因此石油化工企业应该杜绝金属与腐蚀性介质的接触。 3.2 石油化工设备的金属性能存在缺陷 石油化工设备的金属材料不同,其性能也存在差异。不同的金属材料具有不同的抗腐蚀性,这与金属自身的结构息息相关。从金属的微观结构来看,晶粒的直径与抗腐蚀特性成反比。一般来说,铸铁和不锈钢是石油化工设备常用的金属原料,但由于铸铁的晶粒较小,其抗腐蚀性能也优于不锈钢。另外,金属材料的另一特性也与抗腐蚀性密切相关,即是金属材料的粗糙程度,越粗糙的金属材料,其抗腐蚀性也相对越差。现阶段,我国石油化工企业为了降低成本,通常采用晶粒直径较大的金属材料,从而导致抗腐蚀效果不佳。石油化工设备的金属性能如果存在缺陷,将会直接影响石油化工生产过程,也使石油化工设备存在着严重的安全隐患。 3.3 石油化工产品生产中气、液流动速度 通过研究调查表明,腐蚀气体、液体的流动速度也会造成石油化工设备的腐蚀。石油化工设备在运行过程中,很容易与腐蚀性液体、气体相接触,从而造成腐蚀。腐蚀的程度与腐蚀性液体、气体的流动速度有关,流速越大,腐蚀现象越严重,腐蚀的程度越深,反之,如果在静止的腐蚀性气体环境中,它的腐g速度相对缓慢。针对这一现象,石油化工企业可以控制生产过程中气体、液体流动的速度,从而达到抗腐蚀的效果。 3.4 石油化工设备自身的原因 石油化工设备自身的因素也会造成不同程度的腐蚀,它主要包括以下三种类型:第一,材料方面的问题。如果石油化工设备的材料选用不当,将会额外增加维修费用。在材料选用方面,通常包括两个误区:以低价的材料代替高价的材料,价格越高的材料抗腐蚀性越高。这两种观点均会提高材料腐蚀的几率,严重损害着石油化工企业的经济效益。另外,石油化工企业的生产原料较多,如果管理不当,会造成原材料之间的交叉,从而产生一定的腐蚀;第二,石油化工设备的设计不合理,石油化工设备的设计直接决定着它的结构,如果结构设计不合理,其各项指标也会存在一定的缺陷,从而严重影响石油化工设备的性能,产生不同程度的腐蚀;第三,石油化工设备的加工处理存在问题。在实际操作过程中,设计与加工往往存在着偏差。对于一些特殊的操作如焊接,其过程存在着许多不确定因素,也是腐蚀容易发生的部位。 石油化工研究论文: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。 石油化工研究论文:石油化工废水处理技术研究进展 摘 要:当前,我们国家的经济已经得到了飞速的发展,人民的生活水平也有了显著的提高。在这个过程中,石油化工产业在国民经济发展中的地位越来越突出,各行各业也加强了对石油的重要需求。在石油化工企业发展的过程中,需要用到大量的水资源,也会产生大量的废水,所以对石油化工企业废水处理技术的研究是非常关键的。笔者针对石油化工股企业废水处理技术进行了有效的研究。 关键词:石油化工;废水处理技术;研究进展 作为我们日常生活中的一种重要的能源类型,石油资源已经被广泛的应用在社会生活的各个领域中。目前,经济的发展和人民生活水平的提高,使得使用的需求量逐渐增加,这也有效的带动了石油化工产业的发展。在这个过程中,石油化工将是有作为原料进行化学生产,生产过程会产生大量的废水,这些废水的成分比较复杂,且毒性比较大,对会生态环境造成严重的影响。所以,加强对石油化工废水处理技术的研究是非常重要的。 1 当前石油化工废水处理技术的发展现状 现阶段,石油资源已经呈为重要的能源类型。石油化工产业是对石油资源进行有效的提炼,并提高石油资源的利用率。不过,在石油化工产业发展的过程中,会排除大量的污水,这都造成了严重的水资源污染现象。因此,石油化工企业已经越来越重视对水资源的节约,并对水资源污染现象进行了有效的解决。现阶段,很多石油化工企业已经采取了多种技术来进行石油化工企业的废水处理,也有效的提高了石油化工企业的利润,实现了企业的可持续发展。所以,在目前世界水资源严重短缺的情况下,我们应该严格制定工业废水的排放标准,有效的提高工业废水的排放质量,进而有效的促进社会的和谐发展。 2 石油化工企业废水处理技术的研究 2.1 石油化工企业对隔断浮油技术的应用 在石油化工企业中,工业生产之后的废水中,一般都会漂浮着活性颗粒状的污垢,且这些物理也会将浮油吸附在表面,这样就使得水中的生物洋气不足,降解作用严重降低。那么,水中的生物的活性也就严重的降低了,这就对水下生物的生存环境造成了严重的影响。所以,隔断浮油技术的好似用,能够将工业废水中的油污金习惯沉降处理,这样就能够将这些颗粒状的污垢进行有效的清除。在实施隔断浮油技术的过程中,需要正确的选择隔油池,这样才能够使得浮油不容易聚集,也就有效的降低了废水中的含油量,进而取得了良好的净化污水的效果,为水下生物的成长,提供了一个良好的环境。 2.2 石油化工废水处理中的粘附悬浮物技术 在石油化工企业生产的过程中,排放工业废水的斜面隔油池能够使得废水中的浮下沉,进而有效的隔断浮油,但是,想要对浮油进行有效的分散和降解,还需要用到粘附悬浮物技术。在这技术的具体操作就是能够将一些体积比较小的悬浮物粘附到石化工业废水的表面,这样就能够将浮油与浮化油进行有效的分离,也就实现了对石油化工废水的有效处理。现阶段,在我国的内蒙古、新疆等内陆地区的石化企业中,对工业废水的处理中,对粘附悬浮物技术的使用比较多,这种技术在使用的过程中,会处于一个稳定的状态中,且容易操作,能够起到良好的年付效果。与此同时,这种技术不仅可以用来对污水中的悬浮物进行粘附,还可以利用这项技术来对硫化物进行粘附。 2.3 石油化工废水处理化学技术 2.3.1 光氧化技术 光氧化技术在石油化工企业工作特水处理中进行应用,主要是使用催化剂或者氧化剂来让废水中的有机物进行分解,这个过程中,需要利用光照条件。这种污水处理技术效果比较好,且会在短时间内见效,可以在废水处理的过程中,进行有效的应用。现阶段,利用光氧化技术来对石油化工企进行废水处理的过程中,使用的方法主要是化学氧化和光催化氧化。光催化氧化在处理工业废水的过程中,不需要充足的反应条件,且在发生反应的过程中,不会产生二次污染现象,不会对周围的环境造成严重的影响。所以,光催化氧化技术的效果还是非常明显的,也被广泛的应用在石油化工企业的工业废水的处理过程中,提高了石化企业的利润,并促进了石化企业的可持续发展。 2.3.2 絮凝技术 在对石油化工生产过程中的工业废水进行处理的过程中,还会用到一种化学技术,就是絮凝技术。这种技术的应用,主要是在废水中投入化学物质,并利用化学物质的聚集作用,将废水中的悬浮物和其他物质进行聚积,这样就起到了良好的废水处理效果。不过,在这个过程中需要注意的是,不能将有机絮凝物与无机絮凝物进行同时使用,否则就会对废水处理效果造成影响。由于这项技术能够有效的促进废水中的有害物质的降解,且应用起来比较清洁和方便,因此,也被广泛的应用在对石油化工废水处理的过程中。 2.4 石油化工废水处理的生物技术 2.4.1 厌氧方法 厌氧是一种成本比较低的废水处理技术,这种处理方法属于生物处理技术的范畴。厌氧法主要是在废水当中对厌氧生物进行培养,厌氧生物能够在废水中进行成长,并对水中的有机物进行降解,进而能够转化成一种新型的能源,由于厌氧法的成本比较低,这种处理方法已经被广泛的应用在对高浓度石油化工废水的处理过程中,同时,这种方法也比较简单,方便操作,且对废水的处理质量也相对比较高。 2.4.2 好氧方法 现阶段,在石油化工废水处理的过程中,还有一项比较济实用的生物技术,就是好氧法。好氧法在污水处理的过程中,需要与厌氧法进行有效的联合,并针对石油化工废水的相应特点来选择污水处理方式,有效的提高废水处理质量。 3 结语 总的来说,石油化工废水处理技术,在石油化工企业的发展过程中得到了充分的利用。随着石油化工企业的不断的发展与进步,工业废水的处理技术已经越来越完善,石油化工企业的污染程度也会显著的降低,提高了企业的可持续发展水平,促进了石化企业的清洁生产。 石油化工研究论文:石油化工生产企业罐区安全管理研究 摘 要:石油化工生a企业的罐区安全管理直接关系到社会治安的安全,与我国国民经济的安全息息相关。石油化工生产企业作为一个高危险的经济行业,其事故的发生概率远远要高于其他行业。为了保障石油化工生产企业的安全管理,本文将对石油化工生产企业的罐区安全管理进行探究和分析。 关键词:石油化工;生产企业;罐区;安全管理 随着近年来因为石油化工生产企业罐区管理工作不到位的原因而导致的加油站爆炸、泄漏事故越来越多。这些事故发生后给我国社会的治安管理和经济的发展带来很大的不良影响。因此,为了保障石油化工生产企业的罐区安全,保证石油化工企业的正常生产,提高石油化工企业的正常盈利,石油化工生产企业管理者应该加大对石油化工企业的罐区安全管理。 1 石油化工生产企业罐区进行安全管理的意义 1.1 石油化工企业的重要地位要求必须重视罐区的安全管理 石油化工企业作为我国经济的重要产业之一,其在国民经济中发挥的作用是不可估量的。根据网络数据统计,2015年石油和化工的经济总产值高达14万亿元,全行业经济总量仍在稳步的增长,总产值年均增长率达到13%左右。由此可见,石油化工行业在我国国民经济中占据着重要的地位。 1.2 罐区管理意外事故能造成非常严重的社会后果 根据已经发生的罐区安全意外案例来分析,石油化工企业罐区发生意外后能给社会带来巨大的经济损失和社会危害。事故发生后,不仅会影响到石油化工企业自身的品牌效益和经营形象。同时还有些特大意外事故能直接影响到石油化工企业周边的居民生命健康和财产安全,严重的影响了社会治安。 2 我国石油化工生产企业罐区安全生产管理存在的问题 2.1 罐区安全管理者的安全意识较低 目前,我国的石油化工企业的罐区安全管理者对罐区管理工作的安全意识较低。在管理工作当中非常不注重对安全措施的实施,很多管理者对企业管理层布置下来的安全任务缺乏行动力,总是敷衍的走过场了事,甚至有些罐区的管理工作达不到国家规定的安全标准。 2.2 罐区安全生产技术水平不高 虽然改革开放以来我国的工业技术得到了一定的发展,但关于罐区安全管理的技术仍有待提高。特别是目前的罐区安全管理手段不能完全满足石油化工企业罐区安全生产的工作需求。相比其他发达国家的石油化工企业的罐区安全管理技术,我国的罐区安全生产技术仍有待提高。 2.3 罐区安全管理不科学,缺乏完善的责任追究制度 如今,有些石油化工企业的罐区安全管理方式过于简单,人工操作的部分较多,导致罐区安全事故发生的概率增加。而且,管理的方式也不够使用,员工操作起来较为麻烦,程序也比较复杂,致使罐区安全管理者无法严格贯彻国家油罐安全生产规范。大部分的石油化工企业油罐管理工作制度流于形式,缺乏完善的事后责任追究机制。 3 石油化工企业加强安全生产管理的措施 3.1 建立健全石油化工企业罐区安全管理体制 建立其权责分明又相互制约的石油化工企业罐区安全管理体制。首先由公司管理层来明确企业罐区安全管理的工作方向和安全管理标准,以及具体的安全操作规范,提出企业罐区安全管理的明确要求。其次是由各职能监管部门对企业罐区安全管理工作进行实施监控,对石油化工企业的罐区管理行为进行限制和督促。而罐区安全管理部门则可以通过不断的创新自身管理模式来提高本部门的安全管理水平。还可以通过对全国其他地区和以往的罐区安全事故案例进行研究和分析,总结出符合自己企业的安全管理方式,并通过对事故数据进行分析,预测出罐区安全管理的方向,为上级领导提供罐区安全管理工作革新的信息依据。只有在三个部门相互作用、相互制约之下才能不断提高罐区安全管理水平。 3.2 加强安全管理的信息系统建设 随着信息时代的快速发展,信息管理技术已经渗透到各行各业当中。石油化工产业作为我国的支柱产业,也不能落后,应该不断提高行业安全管理信息化水平,强化罐区安全管理的信息系统建设。罐区安全管理者在建设信息系统时,应该将自己所掌握的安全管理信息全部录入到系统当中,对安全管理工作遇到的新信息也应该录入系统,进行及时的更新。 3.3 增强罐区管理工作的安全认识 罐区安全意识不强是引发罐区安全事故最主要的原因,也是最直接的原因。在开展罐区安全管理工作时,工作人员应该要依照“安全第一、预防为主、综合治理”的工作原则,严格遵守我国石油和化工企业安全管理的规范制度来执行工作行为,必须依据我国有关的安全标准来实施管理行为。 3.4 加强罐区日常安全管理 在开展罐区安全管理工作时,罐区工作人员应该要强化罐区日常安全管理措施,对油罐液位、温度、机泵设备系统进行检查和实时监控,杜绝罐区管理的安全隐患存在。对罐区的设备检查、维修也要进行严格的检查。针对维修过程中需要用电的情况,罐区安全管理工作者应该要求修理者使用罐区提供的制定用电端口和设备,避免在维修过程中出现的安全事故。 4 结语 综上,我国石油化工企业的罐区安全管理仍处于发展的初级阶段。在安全生产方面,我国石油化工企业还需要付出很大的努力才行。作为一个优秀的石油化工企业罐区管理者,应该要不断的强化自身的安全管理意识,提高自己的安全管理手段,依照我国有关规定严格开展罐区安全管理工作。 石油化工研究论文: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。 石油化工研究论文:石油化工销售企业HSE管理体系问题研究 摘 要:由于石油化工销售企业所经营的产品的特殊性,在进行HSE管理的时候要求必须要保证具有完善的规章制度、相应的组织结构以及必要的人员配置,只有这样才能够有效地辨识、评估和控制经营过程中可能存在的各种风险,同时还要利用HSE认证的方式将具有特色的企业安全文化形成,最终能够对企业的持续、健康发展起到有效的推动作用。为此,本文对石油化工销售企业HSE管理体系优化进行了分析和介绍。 关键词:石油化工销售企业;HSE管理;风险管理 HSE管理体系通过对系统分析方法的利用能够分析企业经营活动全过程中存在的各种环境保护、安全生产、职业健康风险,并且将可能会发生的危害和后果确定下来,集中利用系统化的预防机制将各种安全事故的隐患消除掉,从而能够尽可能的减少可能会发生的环境污染、财产损失和人员伤害等。立足于整体框架,建立与优化与石油化工销售企业实际情况相符合的、具有较高可行性的HSE 管理体系具有十分重要的作用。 1 完善制度、健全机构、明确职责 石油化工销售企业一般都涉及到了化学产品的技术、服务、销售、运输、仓储等各个环节。也有一些安全环保方面的制度并未将企业经营的各个层面和角落完全涵盖起来。在石油化工公司不断发展的今天,其经营范围变得越来越大,再加上不断提升的复杂程度和进一步细化的业务,因此出现了不断累积和扩大的健康安全环境风险。要想使这一情况得以解决,必须需要不断的完善相应的制度,设置专门的机构,配备具体的人员,较为理想的是配备与培训富有经验、石油化工安全环保专业方面的人员队伍,从而能够有效的识别危害因素、防范各种风险。石油化工销售企业按照国家新修订的《安全生产法》和《环境保护法》及集团公司的管理要求,建立健全了“一岗双责、管行业管安全、管工作管安全”的安全环保责任体系,明确了各层级单位和岗位的安全环保责任制、责任人员、责任范围和考核标准。按照上级要求,完成所有有关人员特别是各部门领导的安全环保责任书签订,总经理和党委书记同时与副职签订,然后分管领导再与各部门负责人签订安全环保责任书。通过严格的落实安全生产责任制、一岗双责、党政同责等各项制度,优化了各项制度建设,最终有效的保证了HSE管理体系的顺利执行[1]。 2 在HSE管理中强化风险管理 风险管理是HSE管理的核心,对生产经营过程中的风险进行识别、评估和控制是开展HSE管理工作的核心内容。在HSE管理中需要对来自于环境、社会、组织、员工、顾客等各方面的风险进行充分的考虑:对于顾客和员工来说,必须要对人的安全和健康因素进行充分的考虑,特别是在面对顾客的时候还要对丧失信任、市场索赔、对产品的不满等各种风险予以兼顾;对于企业组织来说,必须要对重大危害事故或者有缺陷的产品可能会造成的企业在人力和财力资源的浪费、产品责任、索赔、丧失市场、在信誉和形象方面的损失予以兼顾。在社会和环境层面,必须要对生产经营过程中企业可能会给社会和环境造成的各种破坏进行考虑,一般来说突发事件风险主要包括社会安全、公共卫生、事故灾难、自然灾害等四种类型[2]。具体到石油化工销售企业而言主要是道路交通运输风险、办公场所着火风险以及仓储产品及仓储场所的风险。 首先是产品的运输风险:一部分石油化工销售企业承担了运输石油化工产品的任务,在具体的运输过程中是否恰当的操作汽车、槽车、蓬车、叉车等各种交通工具会对产品和物料的安全性产生直接的影响[3]。特别是在对具有较强腐蚀性、有毒有害、易燃易爆等危害性的产品进行运输的时候,如果在运输过程中出现侧翻刮碰等事故就很容易导致石油化工产品发生爆炸、燃烧、泄露等一系列的事故,最终会导致破坏生态环境、破坏植被、毒害附近生物、污染水源、人民群众中毒伤亡等一系列非常严重的后果。为此,石油化工销售企业严格按照国家《安全生产法》和《环境保护法》和《危险化学品管理办法》等法律法规,特别加强危险化学品在人员资质、运输、销售、仓储各环节的严格管理,强化道路交通运输风险管理,检查从业人员的资质有效性和车辆的维护保养情况,检查车辆电路设备以及灭火器、应急用品配备和保管情况,保证车辆处于完好状态,杜绝车辆带“病”运行;加强行车安全管理,针对异常天气出车执行了升级管理;加强司乘人员的安全意识教育,确保班车及其他车辆出行的人身安全和交通安全[4]。 其次是产品仓储风险:石油化工销售企业严格的保证各仓储库房具有良好的总体情况,逐渐落实标准化管理,在所有仓储库中实行丙级库房达标管理,做到了应急物资到位,消防器材齐全,消防通道畅通,通风设施良好;监控摄像头要能够实现正常工作,保证门窗、锁具的完好性;建立库房日常巡检和检查制度,及时的查处各种拉扯电线及违规使用电器情况;建立健全具备完善库房安全防火、保卫制度、突发事件应急预案及相应的组织机构,确保信息安全工作正常。 再次是办公场所用电与着火风险:石油化工销售企业在办公区域认真贯彻和落实“防火、防盗、防抢、防破坏”四防措施,确保技防设施效用,公司监控设备24小时开启运行。实行单位内部巡检制度,每天都安排专门值班人员,从晚6点开始对公司整个区域的消防安全情况进行检查。同时还要开展隐患排查。严格电器设备管理,及时更新旧电源插座,使用符合国标的防爆电源插座,严禁使用大功率电器。每位员工在下班时对自己岗位进行电源关闭检查,保证各种电器不带电过夜。严格吸烟管理,严禁在办公区域内吸烟。吸烟人员要到指定场所吸烟,并做到人走烟灭。 3 结语 石油化工销售企业通过HSE 管理体系的建立和实施能够对自身的生产经营活动进行有效的规范,预防各种灾难事故的发生,从而能够有效地确保公司的经济效益和社会效益的协调发展。总而言之,只有严格的落实HSE 管理,持续地加强和改进,才能够综合开发和合理配置各项资源,并且使资源的使用率得以提升,有效地降低和减少对环境的污染,最终保证企业实现健康、稳定、持续的发展。 石油化工研究论文:石油化工泵节能技术研究 【摘 要】随着社会的进步和科技的发展,绿色和节能成为全球性的共同话题。在全球工业化进程的推动下,石油作为人们生活中不可或缺的重要能源,石油化工的发展更是蒸蒸日上。因此在时代要求下,石油化工泵节能技术的研究和设计也具有重要意义。本文将从石油化工泵的结构、水力性能等方面进行节能技术研究,为石油化工泵研发提供科学依据,为石油化工业的发展提供理论支持。 【关键词】石油化工泵 结构 水力 节能技术 在“十二五”中节能减排发展计划的推动下,对于石油化工技术的更新以及石油化工泵节能技术的研究势在必行,本文将从石油化工泵的结构、水力性能等方面进行石油化工泵的节能技术研究。 1 石油化工泵结构节能研究 1.1合适叶轮直径研究 通过对化工石油泵扬程和叶轮大小的研究发现,叶轮的直径大小能够调节泵的扬程、流量等化工石油泵的特性。 所以,在表1的数据记录中,叶轮的切割量应该保证在有效范围内,在出口安装角和流动状况固定的前提下进行研究。不难发现,当比转数小于60时,叶轮的切割效率最高,且随着比转数的增加,最大切割量逐渐降低,当比转数超过300以后,叶轮最大切割量降到了7%以下。因此在比转数超过300的泵,不应切割叶轮,避免效率的减小。 而且,在叶轮的切割研究中,应该注意叶轮的类型,根据是否已经切割选择其切割量。通过对导叶泵、蜗壳泵等轮叶片的车削的实际情况进行研究,调整其特性曲线,保证效率的提高。如果扬程要求较高,可以根据表1数据以及实际的要求换用较小的叶轮,降低损耗,提高部分性能。 1.2合理叶轮数量 在泵的扬程和泵的流量调节中,要根据要求进行叶轮数量的合理规划,以及叶轮间距的科学安排。但是在进口处,应该注意其叶轮的防护,防止气蚀现象的出现。 1.3减少备用装置 石油化工泵在设计中进行合理规划和分析,尽量减少备用装置。不仅能够减少资源浪费,而且能够充分发挥泵以及其结构的最大效率。 2 石油化工泵水力节能研究 2.1出口控制 虽然出口的控制比较简单,但是在后期的实际应用中却十分重要,决定着流量和扬程的大小。例如,在设计中如果设计的出口阀调节范围不合理,在后期出口阀的调节过小就会造成水压过大,流量减小,造成扬程的损失和资源的浪费。因此,在设计中应该注意出口控制的设计,后期投入使用也应该注意出口的节流调节。 2.2入口控制 在入口的设计和控制中,由于其扬程损失较小,所以一般不会采用节流。 但是在入口会出现气蚀等现象所以一般不采用节流,因此在实际的应用中,还应该注意其相关操作,避免失误造成泵的损坏,造成不必要的损失。 2.3旁路调节 在化工石油泵的设计中,可以增加旁路来辅助出口线路,通过对于旁路的调节防止气蚀、振动等现象的出现。如果采用旋涡泵,还可以通过旁路调节等措施,增加流量,减小功率。 3 合适调整策略 本文将对变频调速策略进行初步探究和简单介绍,为化工石油泵的节能提供全新研究方向。 变频调速主要通过变频系统完成,通过变频器中对供电频率的改变来控制转速。通过调整电机的磁通恒定来维持电机的最大转矩。 变频调速系统通过对电机的调节能够低速在线启动,具有电流低、调控简便等优点。而且在变频调速系统中,还能够通过调节,起到过欠电压、过电流以及短路等保护的作用。 4 结语 在本文对各种泵相关的节能技术研究基础上,得到图1的改造后的简易模拟图。 希望通过本文对于石油化工泵的研究能够为石油化工业化工泵的设计和生产提供参考方向,推动我国石油化工的发展和节能减排计划的顺利进行,调整我国的产业结构,推动经济发展。 石油化工研究论文:我国建设海岛型石油化工园区的策略研究 摘要:根据国外成熟的经验,利用我国沿海地区丰富的海岛资源,依托岛屿建设大型石化园区,可以充分利用海岛的岸线资源,建设自备港口设施减少物流成本,通过填海造地不断拓展企业的发展空间,还有助于污染物的扩散和稀释,优势十分明显。建设海岛型石化园区可以作为我国石化产业升级转型的重要选择。 关键词:海岛型石化园区 拓展区 策略 石化行业是国民经济最重要的基础工业原料和消费品的来源之一,但是由于石化企业原料和产品很多都属于易燃易爆品,加之目前石化行业发展的集中度越来越高,产品链条越来越长,一旦发生事故,后果会非常严重。近年来,我国发生的重特大工业事故很大一部分都是石化企业安全事故,这些事故不仅造成了巨大的人员伤亡、经济损失,还造成了严重的环境污染。 随着经济社会的发展,人民群众的安全、环境意识日益增强,石化企业面临的社会压力越来越大,化工项目所在区域居民社会心理层面很强的“邻避效应”使得很多化工基地改扩建项目受到严重的抵制,巨大的负面舆情给地方政府维护社会稳定带来了巨大压力,严重干扰了政府的决策,这直接导致宁波和茂名等国内许多已经规划好的石化项目先后下马。 从世界范围来看,化工产业园区布局都遇到过类似的问题,解决之道,就是选择沿海地区或者以岛屿为依托建设石化园区。其中之一就是以靠近海岸的无人或者少人居住的岛屿为依托,建立海岛型石化基地。 一、国外的经验 国外的化工园区建设历程可以分为两个阶段: 第一个阶段,沿海石化基地开始出现,以美国墨西哥湾沿海地区石化基地为代表。20世纪40年代初,美国在石油资源丰富、交通运输便利的墨西哥湾沿岸地区,率先采取基地化模式发展石油化学产业,先后形成了一批大型沿海石油化工产业聚集区。二战过后,日本与西欧发达国家效仿美国在沿海沿江地区建立了石油化工产业带,如日本东京湾沿岸地区、伊势湾与濑户内海等石油化工产业带,比利时安特卫普、德国路德维希港等石油化工产业带。 第二个阶段,海岛型石化基地得到发展。20世纪50年代末期,亚洲新兴国家开始大力发展石油化工产业。在借鉴发达国家建设化工园区经验的基础上,新加坡等国充分利用后发优势,采取集中化、规模化与基地化的发展模式,其中以新加坡的石化产业发展最为成功,其代表就是世界级规模、产业集聚程度更高的裕廊化工岛,该岛是新加坡以新加坡本岛南部的小群岛为依托,采用大规模填海造地的方式,把七个小岛进行连接,形成的一个仅30平方公里的人工岛屿。借助周边水深12米的天然良港和临近马六甲主航道的物流便利优势,大力引进国外资金与技术建设世界级化工园区,国际化工巨头荷兰皇家壳牌、埃克森美孚、住友化学、三井化学等纷纷在这里落户建厂,最终形成了上下游产业一体化的化工产业集群。目前,经过多年的努力,裕廊岛已形成完整的石油和化工体系,炼油工业占全国工业总产值2/5以上。原油炼制能力为67.4Mt/a,相当于东南亚地区总炼油能力的1/3左右。 炼油装置的热加工能力达11.2Mt/a,催化裂化能力达4.0Mt/a催化重整能力达7.22Mt/a,加氢裂化能力达6.47Mt/a,加氢处理能力达33.21Mt/a,润滑油生产能力达2.41Mt/a。裕廊岛炼油能力已达6500万吨,乙烯产能近700万吨;工业总产值达600亿新元(约3000亿元人民币)。目前,裕廊岛是全球第三大石油炼制中心,全球十大乙烯生产中心之一、全球最大的石油精炼中心之一。 二、建设海岛型石化基地的优势 依据对国外海岛型石化基地的经济、安全、环境以及社会效应的分析,可以看出,依托海岛建设石化基地的优势是十分明显的,具体而言有以下优势: (一)拓展空间巨大 以居民较少的岛屿或者无人岛为依托建立海岛型石化基地,不仅可以大幅降低用地成本,减少舆论压力,还可以通过填海造地不断的拓展发展空间,为石化基地的发展提供不断的土地支撑,以规划中的舟山群岛大小鱼山化工园区为例,该岛面积达14,岛上仅有居民1000人,搬迁成本远远小于同等面积的大陆地区,该岛周边有大面积的浅水滩涂在做过充分的环保论证之后,很多都可以很方便的通过填海造地成为化工基地发展的预留空间。 (二)物流成本大大减少 石化基地原料和产品的运输量巨大,在生产成本中,物流陈本是很重要的环节,我国沿海岛屿特别是岩基岛往往拥有丰富的岸线资源[5],有可以利用的大型原料及产品码头,能够实现化工物质流与能量流综合利用,有效降低化工产品成本; 同时我国沿海地区也是重要的石化产品的需求市场。 (三)有助于污染处理 对于石化基地而言,三废处理是布局的关键一环,海岛型石化基地通过污染物处理机构集中化建设,有利于“三废”的集中[6]、综合治理;还可以充分利用洋流和海风快速稀释事故污染,减少污染物的灾害性富集。 三、我国发展海岛型石化基地的优势 我国发展海岛型石化基地具有很多独特的优势: (一)沿海岛屿众多 中国的面积达500平方米以上的岛屿为6536个,总面积72800多平方公里,其中具有岸线优势、可以作为石化基地的岩基岛屿,主要分布在辽东半岛、山东半岛、浙闽沿海、华南沿海以及台湾附近海域。 (二)沿海地区石化园区比较集中 目前,沿海地区是我国化工园区的主要聚集区,其中在环渤海区域、长三角区域、珠三角区域等地分布着大连石化、镇海炼化、茂名石化等大型石化企业。同时,这些区域附近也是我国沿海岛屿重要的分布区,在这些岛屿上建设石化基地,可以作为原有石化企业的拓展区域。 (三)区位优势明显 我国沿海岛屿很多都靠近石化产业聚集区。比如大连近海、宁波近海的岛屿,它们靠近大连石化、镇海炼化这些中国大型企业,这些沿海岛屿可以很方便地作为石化企业的拓展区,发展海岛型石化基地可以有效地利用大型石化企业的人员、技术、设备等的储备,实现高速高效的发展。 目前,我国石化产品尤其是PX的需求有增无减,进口数量越来越多,建设新的石化产业基地势在必行,利用我国沿海丰富的岛屿资源,依托临近的成熟石化企业发展海岛型石化基地是破解目前我国石化产业园区选址难、建设难、拓展难的有效途径。通过建设海岛型石化基地,可以进一步提高我国石化产业的集中度,同时为行业发展提供了源源不断的发展后劲,可以作为我国建设大型石化企业的优先选择方向。
建筑设计毕业论文:工业建筑设计美学节能要素 【摘要】 在人们日益增长的生活质量需求之下,人们对建筑的要求也就越来越高,建筑在提供给人们居住和生产的空间的同时,还应该跟随时代的脚步增添一些美学与能源节约型元素,以便更为符合人们的需求。可是在工业建筑固有的严肃性的影响下,相应的时代要求在其身上体现的就不是那么明显。而本文主要分析了工业建筑设计层面的美学和节能要素,希望藉此带给工业建筑设计师以全新的理念指导,进而促进我国建筑事业的稳步发展与革新。 【关键词】 工业建筑设计;美学与节能 建筑领域在经济和科学技术日益完善的时代大背景之下取得了一定程度的发展,因此其内部相应的工程环节都发生了一定程度的变化,这在一定程度上来说为人们提供了更多的建筑选择,但建筑业中的工业建筑领域因其固有的严肃性以及工艺性过于突出,其美学和节能要素的功能与作用就因此而被淡化,但这显然是不符合时展趋势的,时代所需的是更为人性化的集美学与可持续发展型节能为一体的建筑,因此工业建筑就应该在保持固有的工艺性的前提下,向美学化与节能化转型,这样其才能够符合社会的需要,而其具体应该从以下几方面入手。 一、设计师与业主的交流 设计师与业主的交流往往在民用建筑领域较为常见,民用建筑设计师通常会主动与相应住户和业主进行一定的沟通,以便于使其作品更加迎合业主和住户的要求。而这也与建筑的实际使用目的有关,民用建筑顾名思义就是供人们居住和生活的建筑空间,此空间的服务主体是人民群众,或者更进一步说是居住在其中的人民群众,因此其只有迎合了人们的需要,才能为人们所接受,否则便会出现建筑滞销等不利于建筑业获取经济效益的现象。而工业建筑设计与其不同,其建筑是被用作工业生产,因此建筑设计上就只需要注意空间的容纳性,以及建筑的质量安全性,所以建筑师很少会和业主以及住户进行一定的交流,其会根据这一种建筑类型的总体要求以及自身在设计这类建筑的经验而设计相应的工业建筑作品,这种做法在一定程度上起到了简化设计流程,节省设计时间的作用,但是其作品在一定程度上具备一定的雷同性,在个性上的表现形式并不是那么突出和富有张力。而实际上每一个工业型企业都具备一定的企业文化,这种企业文化代表了企业的个性以及独特性,其独立存在的目的就是为了使相应企业在企业形象上与众不同,进而以一种独特的企业文化魅力吸引一定的受众,从而创造自己的品牌,为自身创造一定的经济效益,因此其负责人就也会希望让自己的公司建筑也带有一定的能够彰显自身企业文化色彩的美学元素,与此同时,企业的目的是盈利,所以其会在生产的每一个环节都精打细算,以为自身的企业节省一定的经济成本,积少成多,渐渐从侧面为企业创造一定的经济效益,因此这就要求其相应建筑应该具备一定的节约性,即设计师在对用料和建筑方案的设计上要尽量为企业节约一定的成本,所以工业建筑也应该到有一定的节能要素,以符合我国可持续发展的相关要求。当前,设计出理想的生产环境和休息环境正是建筑师的职责,而首先需要建筑师与业主沟通获得一系列信息,有了这些信息,才有可能在工艺专业的条件基础上创造出更合理的功能和更舒适的空间。 二、工业建筑领域美学与节能要素的应用 1.在建筑色彩选择上的应用 色彩与形态相互依存,相辅相成,缺一不可,因此形态是色彩的承载根基,色彩是形态的彰显形式,并且色彩能够传递形态所表达不出的感情色彩,而这些特性放在建筑领域也极为适用。即色彩能够增加建筑的实际感观,进而对建筑在造型上的不尽如人意之处加以弥补,而工业建筑的工业属性以及公用属性会对建筑的实际美学设计思路以及节能设计思路造成一定的阻碍,因此在这里就需要借助一定的色彩成分来冲淡这种厚重的而工业感,为工业建筑增添一系列的美学观感,从而增添建筑的视觉魅力、彰显企业的文化内涵。与此同时,颜色的设计成本与实现成本要远远小于建筑的整体设计成本与构造成本,即颜色的处理要比建筑的体型更改更为经济同时也更为容易实现,这在一定程度上符合建筑的节能要求以及我国可持续发展战略的要求,因此其应该为广大建筑界呼吁使用。与此同时,色彩还能够开拓设计师的创作思路,因为设计师们对色彩有一种天生的敏感,其能够通过色彩的利用将抽象文化在视觉上的展示效果加注于具体的建筑之中,通过色彩分明的工业建筑表达出一定的工业化企业内涵以及自身对此建筑最为真实的颜色体会,从而更为增添建筑的美学魅力。 2.绿化方面的应用 不同的工矿企业总会有不同程度的粉尘、有害气体、余热、振动和噪声等向外扩散,通过绿化来美化环境、净化空气、调节气候,这样将会显著地减弱这些公害的影响并使其得到有效的改善。通过绿化把工作、休息的空间变成“绿色的空间”,不但对社会环境的美化和生态平衡有益,而且对生产、工作也会有很大的促进。 3.在节能设计环节的应用 业主及设计者应提高节能意识。高度的节能意识是使建筑节能工作顺利开展并能收到良好效果的重要保证。在“能源危机”席卷世界的今天,能源消费正以惊人的速度增长。节约能源已成为当前的一项迫切任务。建筑节能一直是我国节能工作的重要组成部分,它涉及从规划设计到使用管理的许多方面,节能建筑投人少、产出多,因此,重视和研究建筑物的节能设计问题已成为建筑节能的当务之急。 三、结束语 综上所述,工艺建筑在设计环节更加需要美学的彰显以及节能的设计,因为其代表了一种独特的工业企业文化,而文化的彰显必须通过一定的美学元素作为承载物,同时工业企业以取得一定的经济效益作为自身的经营理念,而建筑的修建成本的节约也就会在一定程度上从其总成本的减少上得到反映,所以工业建筑的设计环节会更加需要美学与节能的设计元素,其有利于提升建筑的文化内涵,有利于给人们以美的享受,同时还有利于促进我国建筑事业的顺利发展与革新,因此,必须认真对待工业建筑设计的美学与节能要素在具体设计环节的诠释。 作者:李晶 单位:吉林省石油化工设计研究院 建筑设计毕业论文:建筑设计文学叙事诸要素应用 摘要 建筑在人类文明进程中扮演着重要的角色,将每个文明进程中的烙印通过其自身表现出来。建筑由此成为转译故事因素的媒介,也就是叙事的载体。建筑的叙事性是除却功能、形式之外另一个不可或缺的建筑属性之一。从建筑师的角度出发,建筑叙事是否可以借鉴文学叙事作品的表达手法,其转译的工具有哪些?关于文学叙事中读者介入叙事过程的探讨,为寻找建筑叙事与文学叙事的关联以及建筑设计中文学叙事手法的应用提供了新思路。 关键词 建筑叙事;文学叙事;语境;序列 1.叙事的要素及其结构 叙事,可被视为一连串真实或虚拟的事件的呈现,呈现方式可以是口头或书面的语言表达,也可以是静止或动态的图像。讲故事是西方历史上最初的叙事形式,随着西方文明和科技的进步,逐渐发展起来的绘画、雕塑、戏剧、音乐、摄影、直至现代社会中随处可见的新闻、电影、电视、广播、游戏等都可视为叙事的各个门类。戏剧作为人类文明发展进程中最早出现的叙事类别之一,在罗曼•雅各布森看来,其文学性重要于其文体本身。同样地,茨维坦•托多罗夫在研究“叙事本质上是什么”的问题时,以《麦克白》为例,他认为其问题不在于是什么使得《麦克白》伟大,而在于是什么使得它成为悲剧。①这两则观点从侧面证明了在研究叙事作品的本质问题时不妨追问叙事是否可以被视为一个结构,其必要构成成分有哪些,作者又是如何将这些要素串联起来的。在文学叙事范畴内,文本是叙事的媒介,承担着表达故事的任务。在研究文本时,必然会牵涉到关于语言的讨论。索绪尔的语言学理论创立了语言和言语的二分法,并认为特定的言语行为会随着时间的推移而变化,而在这些持续变化的表象之下存在着不变的深层次语言结构,并由此开启了符号学的研究,包括了构成符号的成分以及统治符号的规则的探讨。就这样,秉承结构主义的逻辑,语言学、符号学和句法学在文本的研究中扮演着重要的角色。罗莱•巴特甚至将人们的日常生活看作一种符号系统。在他看来,每件事物都是一个符号,每个符号都是一个系统的一部分,他认为每件事物都同样值得成为这种一丝不苟的文本分析的对象。文学叙事作品中,词语构成了句子。句子构成了小句组(微序列),小句组构成大的事件,大的事件构成一个强大的并且受约束的代码。然而作者的目的并不是为了重复性地陈述一系列事件,而是为了构筑一幅非常有吸引力的图景。叙事作品的功能不是传达所谓的真实性,而是呈现具有内部逻辑性的文本。而此种逻辑性需要读者的参与才得以完成。因为读者本身具有将所有独立事件连到一起处理的意识倾向,即使是偶然情况也不能阻止这一倾向。以“库勒肖夫实验”为例,电影的蒙太奇手法将前后彼此独立的事件并置,直接影响了观众对这些事件序列的理解。读者的理性敦促我们寻找事件之间的因果关系。叙事作品的作者正是利用了读者的这一基础本能,将叙事中的事件按照已排好的序列表现出来。所以将事件序列连接起来的不是所谓的真实性,而是作者赋予的逻辑性。叙事的终极目的是叙事作品与社会之间的交往,因此,是一个双向互动的过程。作者的遣词造句以及对事件序列的铺设安排,需要结合读者细心解读的过程才能构成完整意义上的叙事。解读文本的人在叙事过程中扮演着二次创作的关键性角色。 2.建筑的叙事性 1960年代,西方的建筑学界面临着对意义问题的重新探讨,在现代主义建筑风靡全球的半个世纪中,对功能的过分强调,形式的极度简化使得建筑师开始陷入内心的彷徨,逐渐开始关心建筑中的使用者是如何理解和阐释建筑的,以及在这一阐释建筑的过程中历史所扮演的角色。文丘里的《建筑的复杂性和矛盾性》,罗西的《城市建筑学》以及柯林•罗和科尔特的《拼贴城市》都不约而同地批判了现代主义的缺陷,并试图寻找当代建筑和城市缺失的历史深度,实现一种深层次的传承性转换。这种对于现代主义原则的重新评估为建筑师们敞开了语言学的大门。关于语言学和文学叙事手法的探讨提供了在当代语境下重新诠释建筑形式和意义之间关系的可能性。建筑叙事的构想与空间媒介相结合,使叙事作为一种基于人们日常经验的赋予建筑意义的构架在建筑设计的过程中实现。文丘里和凡•艾克都是这一时期的代表人物。从文丘里为母亲设计的住宅中可以看到文丘里精心策划的暧昧的冲突,建筑中一系列的传统符号就像是附加在主体结构上的独立元素,与同时存在的彰显着现代性的组织形式共同创造出了一幅暧昧的图景。凡•艾尔则针对建筑空间的品质,借助句法学,提出了他“双胎现象”的概念②,即利用一系列成对的、具有对比性的术语来定义空间。某种程度上,自现代主义后期开始,语言学延伸出的符号学和句法学理论为建筑阐发其自身的意义做出了不可小觑的贡献,成为了联系建筑和历史、环境的纽带。 3.文学叙事手法在建筑设计中的应用 3.1“互文性”在建筑设计中的应用 然而,就像文学叙事中文本自身无法完成叙事任务一样,建筑叙事的过程也需要人的参与得以完整。当读者欣赏文学作品时,对于文字意义的理解必须参照其他文字,因为没有任何作品是孤立存在的,而都是与它的存在之前的文化传统和它身处的文化背景相关联的。克里斯蒂娃将任何文本都比喻成由“形形色色的引用的镶嵌图”而形成的,她认为文本无非都是其他文本的吸收和变形。任何一种文本都不是单子式的存在,都是在与过去写成的文本、当代正在创作的文本、甚至未来将要写就的文本相互联系着的。“语境”一词是在1960年代被引入建筑学的,“context”,“contextual”,“contextualism”都是对现代建筑实践的批判中的一部分。建筑师或多或少将语境纳入设计过程中进行考量,甚至以戏剧性地方式将其用作设计概念。曾与屈米一同在伦敦ArchitectureAssociation执教的奈杰尔•科茨在《NarrativeArchitecture》中归纳出一种叙事性建筑类别——“群落生态”建筑。“Biotope”一词暗示着一种能够容纳多样性功能和故事情节的城市场域,共生于其中的事物互相支持且相对独立。这种建筑类别类似于一种城市语境的缩影,定义了一种包涵多种情境的有组织网络,能够呈现清晰的功能性并且同时激发出异元性和新颖、虚幻的形式。这类建筑也可被视为具有“互文性”的文本群。在OMA规划的乌特勒支大学校园中有一处由NLArchitects设计的篮球吧,混合了吧台、露天广场和运动场三种功能,是代表性的“群论生态”建筑。顶层是一片完整的篮球场,与被压在半地下的酒吧形成尺度上的对比。楼下的酒吧和室外的下沉广场休息空间连为一体。上半部分的篮球场在高度和宽度上都超过下半部分承载酒吧功能的玻璃盒子。当人们进入酒吧时会看到顶部的一个圆形天窗,这块圆形玻璃同样存在于楼上的篮球场地中。打篮球的人和喝啤酒的人可以通过圆形天窗互相窥视。篮球场一边的楼梯通向了海湾形状的露天下沉广场。三种活动有机共生,拥有各自客观的清晰性且彼此侵蚀。 3.2“错时序列”在建筑设计中的应用 文学叙事作品中的故事是按照已排好的序列表现出来的,其前提是故事序列需保持可识别性。这种编排手法在电影中屡见不鲜,其创作技巧一般是蒙太奇或剪接。罗兰•巴特在《叙事文本结构分析导论》对序列做出过定义:“由孤立联系结合而成的符合逻辑顺序的核心体系。”故事的序列发生在建筑中则成为空间的序列,是一种特定的建筑空间结构。空间序列的线性特征将事件、运动、空间组织为一个单一的进程,该进程组合或并置那些离散的关系。热奈特在文学叙事中将序列划分为正常序列与“错时序列”。其实,错时序列在电影中也存在,主要以蒙太奇手法实现“闪回”或“闪进”从而表现电影中人物内心不可言说的或无法描述的内心活动,是一种针对观者的强制性的场景转移。如果将错时序列的概念引入建筑,则需要参考人在建筑中的运动方式。因为人在建筑和城市中行走是一种主观的运动,其中的场景转移是通过对人的视线操纵实现的。在中国园林中路径和视线的关系显得多变而富有趣味,它更多是由视线的物理特性所决定的。首先,在一个空间里同时存在多个景面,视线的选择也较复杂。视觉具有暂留现象和先在现象。也就是说,当路径已发生转向时,视线仍可以延续;或者,路径还没有转向时,视线可以先期到达。路径先而视线后是豁然开朗,视线先而路径后则是先睹为快。这种通过控制视线实现的序列错时也可以在密斯的巴塞罗那馆中找到③。“错时序列”是园林和现代建筑中经常运用的设计手法,使一个空间得以突破它自身的界限与另一个空间发生联系,促使人们产生空间的联想,实现空间之间的流动。 4.总结 建筑是叙事的载体,也是建筑师与使用者之间对话的媒介。建筑师可以被视为一个配方师,凭借其专业知识和个人的记忆、情感组织,创造事物间的种种联系。就好比文学作品的作者通过自己的笔触传递故事情节,其中的话语总能渗透出不同的个性。建筑的个性具体体现在建筑语汇的运用和空间结构的组织,以及建筑师对人在建筑中运动方式的策划。任何学科取得的最高成果通常体现了它的存在状态,因此质疑其界限也成为一种判断学科本质的方法。当建筑需要与文本、语境、活动、事件产生联系时,必然需要突破建筑学自身的界限,在其他学科中寻求线索。不论是符号学、句法学的应用,还是从使用者、观察者的认知和动态参与的角度展开的建筑语境和时间性的讨论都是建筑师们对现代建筑所面临挑战的积极回应。因为建筑是基于多重性的理论和实践,所以建筑师回应问题的手法从来都是复合而多义的。在信息爆炸的数字时代,人们希望从建筑中得到更多功能以外的满足。叙事帮助建筑脱离了无趣的模仿和历史风格的再现,在真实的功能和虚构的想象之间寻找平衡,将丰富美妙的人性投射到建筑中去。 作者:戴天晨 单位:东南大学建筑学院 注释: ①茨维坦•托多罗夫认为文学理论是关于文学本质的研究,而不是针对任何一部文学作品本身的评价或描述。他所指出的文学理论并不是文学批判,而是其批判的前提条件,文学对象和其组成部分的本质。 ②“双生现象”指的是一组对应物,在彼此的相互性关系中共存,凡•艾克认为应该重新使割裂的抽象现象互相建立连接,实现二者的协调。 ③在密斯绘制的巴塞罗那馆概念草图中,位于后方的隔墙是可以通过前方的隔墙看见的,缟玛瑙墙面作为空间中的物理分割,并没有在严格意义上起到视觉分割作用,反而强化了空间感知的统一性。外围界面和玻璃面上得到的反射映像打开了空间的物理界限,暗示着空间的延展。靠近庭院的玻璃面上得到的天空和水池的反射印象,将这些室外元素移置室内,使水池和地毯重合,天空重现于屋面,观者在一个空间点可以同时观察到室内和室外的重合图像。这些反射映像宣示了自然元素对空间体验构成的介入,实现了观者运动过程中出乎意料的场景闪现和错时体验。 建筑设计毕业论文:一体化园林建筑设计探索 摘要: 室内设计是建筑设计的继续与深化,也是室内空间与环境的再创新,不能仅仅理解为三维空间六个面的简单装饰,而是一个完形空间的具体表现。在现代室内设计的理论中强调的是:功能,结构与材料,美观,环保,节能,尤其重要的一点是室内与建筑的一体化设计。 关键词: 中式园林建筑;现代室内设计;设计一体化 室内设计的发展其实已经有了上百年的历史,它有自己的理论体系,以及各个时期的具体各种不同的设计手法。随着科学技术的不断进步,人们对室内设计的要求、功能、目标的追求有了不同的意义。有了许多新的不同的术语,比如说形式追随功能,建筑设计应该由内而外,建筑要室内设计一体化,等等。具体的室内设计思维方法也由原先的二维设计到三维设计。由最早期的设计所考虑的美观实用,过渡到今天的对色彩的、对光学的,对环保的、节能的,人机工程学在室内设计中的良好运用。由生理需求提升到心理需求,并且需要二者兼容考虑。今天的室内设计已经完全可以从建筑设计的领域内相对独立的成为一个专门的学科,当然是室内设计还是建筑学范畴内的学科,所以说室内设计学科也是一个有着非常广泛定义的设计,有公共建筑的室内设计、有商业建筑的室内设计,有住宅建筑的室内设计,也有许多室内设计的原理和手法等等具体的运用,具体的设计内容可以分为室内的平面图设计与功能分区、交通组织线路、需要环境整体性思考、六个界面的设计、室内灯光照明的专业设计、各种配套设备的整体规划与设计、以及室内与之相协调的陈列家具或艺术品装饰,今天我所想讨论的仅仅是中式园林建筑内的室内设计。中国传统园林建筑它们是以文人墨客士大夫们修心养心或者说是策划与工作社交的场所。而园林建筑的室内设计总构成就是由:室外室内的环境构成,在人类文明发展的过程中从室外到市内其实是一个巨大的飞跃,原始人只是从自然界的室外进入到洞穴,这一个自然界向洞穴口之间的有意识的过渡就是我们人类文明发展的一大步,建筑的慢慢发展都是离不开室外和室内是一个转折点,这不仅仅是一个转折点,其实这是人们一个工作和休息、公开和私密的一个临界点。而中式园林恰恰良好的表现了它。室内设计首先要表现的就是平面设计,它不仅仅要表达联系内外的出入口,还要表达墙与窗的组合,还有与庭院的联系以及墙内的家具及艺术品布置等等,室内设计师首先应该有完形空间的思维才可以把平面布置表达清楚。所以说平面布局是基础,是评判室内设计优劣的重中之重,平面布置是以二维的图纸表现去完成三维的完型空间,它不是简单地墙的界定而是一个空间的再创造。要考虑使用功能,不同使用功能的要求有着不同的表现方法,在既定建筑中的空间再创造必须深入考虑平面内部的交通组织功能分区以及主要区域次要区域以及内外联系区域。功能与美学必须两方面同时考虑在平面布置中。同样的北方的中式园林也是在一个既定园林区域中按照自然的依山傍水布置楼台亭阁而交通路线就是他的连廊与小径,以园林为主、以建筑为辅。而岭南园林的规划布置中,就是一个满足用户使用功能的建筑群包围着中间的湖景石山与庭院,建筑物围绕着园的周边及围墙布置,建筑物连廊将形成一个环形间,景观功能服务于住宅与居住功能。从以上叙述可看出室内设计与中式园林的平面设计有着非常相似相同的共同点。 一、中式园林建筑内的各种设计表现都完全符合现代室内设计的本质要求 局部房间内的设计。虽然平面布置是室内设计的灵魂,但是真正让使用者长时间体会的,却是一个个小的房间所组成的一系列空间组合。房间空间的大小或者说拥挤的大小,对使用者的用户体验来说是非常重要的。不同的使用功能的房间,有着不同大小的要求,比如展览馆的大小,与办公室、学校教室、大会议室和用户洽谈室,而居住空间内的起居室、睡房更有着不同的具体符合人体要求的尺度,那是更有不同的尺度要求。正因为这样所以大部分的房间都是正方形或接近正方形的矩形或圆形、置身与这样的空间中人会感到比较舒服自在和有方向性,如果不是由九十度直角围合成的空间会让使用者迷失方向感。所以才有了人机工程学的专门学科。它从生理需求到心理需求以及用户的实际用途做了各个方面的调查与研究。具体的数据可以通过专门的手册去查询与使用。中式园林建筑中的连廊的尺度就是非常符合现代人机工程学要求的尺寸所以说,我们中式园林中的建筑已经很好的表现了符合我们亚洲人的尺寸或美学鉴赏力。房间也是由地面天花墙面所界定的。墙面的表达方法和处理方法有许多,不同的用户需求有着不同的要求,墙面的界定可以是透明的不透明的或者半透明的。由此可见建筑与室内设计是那么的密不可分,而天花又是一个我已和空间所必不可少的组成部分,它是在建筑物界定了自然与人文空间的界限,它也是室内设计师在处理天花所必须要处理的、如符合使用功能所必须的一切设备管道。良好的无缝衔接班的焕然天成般的处理好天花是优秀室内设计师说的必修的功课。地面的处理也是连接边界及分界地与墙的必要部分,地面表达的普遍规律应该遵循水平、稳重、稳固的原则。而中式园林建筑内的地面墙面顶面完全符合现代室内设计的如上所述之本质要求。垂直交通的楼梯楼道与房间与房间之间的门及与联系屋内户外联系的门与窗,是室内设计的重要组成部分,楼梯的设计是既有实际使用功能又有美观功能的一个部分,楼梯楼道的既又有导向性、也是室内设计的区域再分区,我们设计师会花重笔墨在这个部分。对比我们传统的中式园林建筑内的连廊建筑就是精美的表现了这个楼道的功能,它是联系着甲建筑乙建筑却不留痕迹的处理好园林建筑累的高低起伏,是地面高低变化的精美处理手法。再讲门,门在建筑中不仅仅是一个出入口,同时它也是一个隔离内外的关键口。门在建筑的作用从远古到现代有一个意义是不变的,那就是远古时代的人们在简单建筑中设置门只不过是为了御寒与防止野兽,现代也是为了保持舒适温度与控制出入口。在建筑群中有许许多多形式的门,不同的区域需要不同的门,房间的大小用途决定着门的大小及材质设置。窗也是一个重要的组成部分,当然在许多情况下窗和门是很接近,但是窗还是不同于门,窗的主要功能当然是要由内向外的观赏和由外向内关上,其中还包括着空气流通、采光,景观。随着文明的进步,原始社会的洞穴建筑的无窗房间在现代是不可想象的。窗的存在对于建筑物来说,不仅仅有的生理需求,还有人们的心理需求,当然随着科学技术与材料、设备的不断进步,创的形式已经发生了巨大的变化,但是窗的设计和关注是我们室内设计师必须非常重视的一个关键点。中式建筑的门与窗,有着与现代建筑非常相似相同点的地方。比如中国建筑的结构有通俗的讲墙塌房不倒之称谓,因为中国传统建筑的结构式梁柱机构,门与窗不是在承重墙面的安装的,中式建筑的门与窗是完全独立于建筑承重结构的。 二、结语 专注室内及建筑一体化的,把握完型空间在设计前期到装修完成时的一致性,推广模块化的中式建筑元素。 建筑设计毕业论文:建筑设计教学实验反思 摘要 近年来,厦门理工学院土木工程建筑学院建筑学二年级建筑设计㈠课程实行以空间设计为发展线的教学改革取得了初步的成效。本文以此为重点研究对象,从调整学生的设计方法出发,在教学过程中注重提高学生创造能动性、想象的物化能力、强调建筑的整体性和空间设计的概念;并通过对最终的考核方式和教学成果反馈进行整理分析,对教学思路和教学方法进行提出体会和思考,以培养学生的创造性思维能力为目标,探索设计启蒙教学与专业设计课教学衔接的新途径。 关键词 建筑设计㈠;空间设计;空间尺度;创造的能动性;模型教学法 引言: 建筑设计课是建筑学专业主干课程。对于建筑设计创造思维方法的研究,是建筑设计的重要课题之一,其中空间创造思维是培养过程中非常重要的一部分,它贯穿了五年的建筑学教学环节。 1.存在的问题 在建筑设计课程中,是学习如何从初步构建空间创造思维训练转向建筑空间设计训练的重要环节。然而在教学过程中我们发现,学生的学习主要出现以下的问题:(1)从一年级的基本功训练进入到二年级真正的建筑空间设计,学生起初无所适从,无从下手。如何引导学生们进行设计知识结构、思维方法与操作能力的过渡十分重要。(2)大多数二年级学生设计方案停留在口头表达的层面上,创造性思维物化能力差。(3)三年级教研组反映,许多学生在三年级阶段仍然将建筑平面布局与建筑形体塑造分离成两个独立的过程,空间设计的概念薄弱。(4)同时,三年级教研组也反映学生普遍人体尺度与活动空间尺度感较差。分析以往的二年级建筑设计㈠的课程教学,在完成了一年级下学期传统的三大构成内容之后,由二年级组教师选择适当的建筑类型,学生按照一草、二草、三草对建筑方案进行设计,学生很容易先从平面入手,然后再升起平面形成立面,这是一种单向、线性将平面立面造型分离的训练方式,这样的设计失去了设计的能动性、互动性和创造性。虽然教师们也努力改变学生的这种设计方式,但是收效甚微。因此在建筑设计㈠课程作业的设置上,应打破传统的教学模式,调动同学们的学习的能动性,强调学生的整体与空间设计的概念,并能引导学生们想象的物化能力,我们在教学改革过程中做了积极的探索。 2.加入空间设计内容的课程体系 为了将空间设计理念与方法和建筑设计教学紧密结合,提高学生们的能动性和想象物化能力,我们在2013年学习了同济大学和东南大学的课程教学。一方面对教学过程进行了调整,另一方面在教学环节的一开始先从空间设计入手,并引导学生认识建筑室内外空间尺度,将空间设计的理念和方法渐进地带入到设计教学中,力图让学生们回归到建筑设计的原点来重新审视设计的最基本问题—空间。建筑设计㈠教学改革的着力点: (1)打破原有的教学模块进行重组,以空间设计概念为先导,使教学内容构成更加有机。强化空间设计意识,突出创造性思维能力培养。 (2)运用模型教学法提高对空间、环境的设计与表达能力,锻炼了想象物化能力。 (3)通过体验式教学法,让同学们体验到空间尺度、空间设计的真实感。 (4)将空间、尺度、人居三大教学模块环环相扣,层层递进,教学内容设置体现了较强的整体性。 (5)将基础能力的培养拓宽到建筑室内外整体环境的范围,探索专业基础课程的教学新途径。 (6)开放的任务书制订,在游戏中进入设计状态的教学过程,调动了学生的积极性。通过以空间设计为发展线的建筑设计㈠为主干课教学系统的改革,特别是在运用了建筑模型教学法为辅助引导建筑设计启蒙教学,完成与高年级专业教学的衔接方面,取得了很好的效果,成为我校建筑学二年级专业课教学的特色,为之后修专业课的教学奠定了坚实的基础。 3.建筑设计㈠的课题选择的优化 我们将教学分为三大模块,A模块为空间模块,B模块为尺度模块,C模块为人居模块。虽然是分成三个独立的模块,但这三个模块环环相扣,摒弃了传统教学一上来二年级就一草、二草、三草进行小建筑设计,而是“工欲善其事,必先利其器”。强调了空间设计概念,从一开始就以空间设计和认知入手。但是光有空间设计概念和方法还不够,必须认知空间室内外尺度,才能真正做好设计,在B模块中通过测绘的形式,提高室内外空间尺度的认知。A模块和B模块为C模块的小型设计做好了准备。课程的每一个课题选择设置都贯穿了空间设计思维与方法,体现了课程改革的整体性和针对性。 3.1强调空间设计概念 A组模块主要是以空间为研究对象,教学目的是为学生们在进入设计学习初期建立空间设计概念和空间设计意识。此模块分成“空间生成”和“空间组织”两个单元,“空间生成”是在给定画作中选择部分线条和色块,利用板块、杆件和体块三大模型材料生成空间。此单元的训练目的在于掌握研究空间生成的基本方法,学习建筑空间的画法系统。“空间组织”提取经典案例的空间组织模式,分析提炼其空间组织方法并将其抽象为图解和模型。课题通过解读案例图纸、制作建筑模型、绘制分析图纸三个步骤完成。此单元的目的在于掌握建筑空间分析的方法,深入学习理解优秀建筑的空间设计,并通过直接对大师们作品的描红,更加深入地理解大师们作品意义与价值,学习其创新精神。这两个单元除了让学生们学习空间设计的方法,认识空间设计的概念,让学生们感知空间,还要求同学们将模型放置于灯光下,观察不同灯光射入角度下模型内部空间的不同光影效果;并在空间中分两次添加大小不同的“尺度人”,选取角度,绘制铅笔速写记录下来,体验随之产生的空间尺度变化,并绘制成图。 3.2提高室内外空间尺度的认知 在以往的教学中,发现学生设计的功能空间经常过大或过小,如设计住宅的客厅比酒店客厅还大,设计的办公室空间狭长,椅子紧贴着桌子,人无法坐下办公等。这些不理解空间的使用功能的设计,归根结底在于没有认识人体尺度和家具尺寸的关系,以及特定活动所需要的空间尺寸,造成空间尺度感差。为了提高室内外空间尺度的认知,我们紧接在A模块之后设置了B模块——尺度认知模块。B模块分为室内测绘模块和室外测绘模块。室内测绘要求学生测绘建筑学办公室以及家具尺寸,并分析其人特定活动所需空间。室外测绘要求学生测绘微爱小木屋餐厅的室外场地布置,绘制成图并制作模型。此模块的目的在于研究场地设计的要素和人居环境的室外空间尺度。此模块试图培养学生在将来的设计中不会仅仅通过查询建筑设计资料集而进行设计,而是在遵守规范的前提下,本着人本主义精神,将自己想象成使用者,主动为使用者思考、为使用者设计,理解设计的本源。 3.3提高创造能动性 A模块与B模块为C模块(即人居模块)奠定了坚实的基础,有了前两个模块,设计变得更容易入手,学生也更理解设计的意义。在接下来的C模块进入了设计主题,如何提高创造的能动性显得尤为关键。C模块也被分成两个部分,一个作业是“建筑师工作室”,一个是“院宅设计”,由小到大,由浅到深进行课程作业设置。“建筑师工作室”更多的是针对体量设计和建筑内部空间设计,学习如何运用活动空间尺度知识和空间设计手法进行小型建筑空间设计。而在“院宅设计”要求掌握整合使用、环境、技术和形式等问题的过程,将这些问题彼此协调、互动发展。 (1)在游戏中进入设计状态。“建筑师工作室”设计作业要求一个单层的建筑师工作室,供3-4位建筑师共同使用。在各个小组内为每位同学指定一个基地及其相应的原始建筑体量,限定其轮廓尺寸,可以根据需要添加一至两个限定尺寸的体量,且满足以下要求:建筑物轮廓不超出建筑红线,建筑总高度不高于4800mm,新添加的体量须符合格网,并对内部空间和家具进行了简单规定,使得学生有更大的空间对建筑师工作室的家具及其摆放进行设计,这些设置决定了内部空间的形态,以及建筑的体量变化。我们为学生们联系了厦门地区知名的建筑师工作室,学生纷纷深入到各个建筑师工作室中,了解建筑师们的生活工作习惯,从而提出自己对建筑师工作室这个设计课题的理解,积极性高涨。此外,在教学上利用一个星期的时间通过二十四块孔明锁、索玛魔方、伤脑筋十二块等类似立方体构成的成人智力木质玩具,让学生们从游戏中感受到一个立方体有无限设计的可能性。然后在接下来的设计中让同学们用泡沫、纸盒、竹子等模仿木质玩具的特征,采用旋转、贯穿、拼装等方法去构建推敲建筑的形体。这种在游戏中把同学们带入设计状态的教学方法,充分发挥了学生学习的主观能动性,而且还增强了学生学习设计的自信心。 (2)开放的任务书制订。此设计作业要求学生自拟任务书,设计一宅邸及其院落。我们没有详细规定各个房间的内容和面积,而是提出总面积和几个重要的功能分区,至于设定什么活动内容,面积如何确定,则由学生通过调研自行完善任务书。课程安排学生到厦门市海沧区新垵村科井社调研,学生们分组自行选地测绘制成基地图。并组织学生们与村民们进行座谈,了解村民的生活习惯以及对自建宅院的要求,由学生自行拟出内容丰富的任务书。比起在教室里的封闭式学习,学生们更容易真实地体会到设计的整体运作流程和设计具体细节,这种方式不仅推进了对学生创造力的培养,更重要是使学生创造的能动性在任务书制订过程的提高,而且让学生们认识到设计不是天马行空不切实际的创造,而是要本着人本主义精神进行创造设计。 4.教学方式的优化 教学环节和课程设置已经进行了很大的改进,我们对教学方式也应该进行相应的改革,让二年级建筑设计㈠课程教改得到最优化。我们在教学方式上也采取了以下改变: 4.1模型教学法 传统教学认为模型是最直观、有效的表达方式,但是模型却也是最有效的设计推敲手法。在二年级的整个教学设置中,我们增加了大量的模型制作环节,尤其是构思模型和分析模型环节,这在提高空间思维能力方面有很大的帮助。在A模块中我们就以模型作为设计辅助手段。学生们一个想法出现,就迅速制作简单的模型将其展示出来,模型形象通过眼睛反馈到大脑中,新的想法被激发,又重新制作模型或修改模型,让学生们从一开始就利用构思模型进行设计。在B模块的测绘作业中,通过要求学生制作分析模型,可以直观地感知真实空间的直观性。对比真实的空间,使设计者更了解客观对象的真实比例和空间组合以及与缩放模型的差别。习惯了构思模型的方式,带着这些能力进入到C模块中,学生们做设计更得心应手、“有从下手”。模型教学法很大程度上引导学生设计思维的拓展与深入。 4.2阶段考核法 以往的评定是以最终图纸和模型为考核的内容,这样往往形成学生更注重最后的表达方式,设计过程松懈,时间安排不合理的问题。但此次教改中强调重视设计过程,采取阶段评分法与成果评分相结合。要求学生每个作业都制作阶段性工作手册,将设计的阶段性成果和设计构思记录在工作手册上,教师给每个阶段的工作手册打分。阶段性成果在总评成绩中所占比例60%以上,以此促进学生对于设计过程的重视,调动了学生们的积极性。 4.3小组互动教学法 在建筑教学综合模块中,我们重点采用了带有建筑师工作室特点的设计小组的方式开展教学。学生在组内以分工协作的方式集体开展设计研究、模型制作、图示分析与表现的工作。大家集思广益,博采众长、相互带动,取得了在等时效的前提下,方案设计与表达练习在量与质两方面都较传统教学方式更为突出的成效。 4.4展示教学法 展示与观摩是教学的延展环节。学生在各个教学模块结束后,在校内举行作品展,及时将自己的课题练习作业公开展出,形成了相互学习与交流的氛围,同学之间、师生之间、教师之间增进了了解,教学过程也得到了拓展与延伸。特别是在“院宅设计”作业,我们将作品在当地村委会中设置展览,由“甲方”(当地村民)来点评作品,让学生们真正体会到形成一项建筑方案的全过程。 5.结语 当前二年级建筑设计㈠课程教改已经进行了3年了,取得了很好的效果。教改提高了二年级学生们的空间思维能力和空间认知,学生们学会了如何进行空间设计,提高了设计的能动性。三年级教研组反映二年级与三年级达到了比以往更好的衔接。但是仍有一些不足之处,比如学生的图示分析能力和图纸表达能力较弱,需要在继续探讨课程设置与教学环节的改革。 作者:何苗 王培辉 刘静 林榕 单位:厦门理工学院土木工程与建筑学院 建筑设计毕业论文:传统建筑样式建筑设计的体现 摘要: 中国建筑文化源远流长,有着悠久历史,所展现出的文化魅力和艺术魅力令人神往。虽然中国传统建筑中不同地域和不同民族建筑风格和建筑元素有着较大差异,但建筑布局、结构、建筑材料等方面都有着共同特点,这使得中国传统建筑形成了一种有别于西方建筑的独特风格,毫无疑问传统建筑文化是我国劳动人民智慧的结晶,是文化的传承。传统建筑样式在现代建筑设计中的运用不仅增强了现代建筑文化属性,同时促进了中国传统文化传承。本文将针对传统建筑样式在现代建筑设计中的体现展开研究和分析。 关键词: 传统建筑;现代建筑;建筑中设计 新时代背景下,随着我国经济的快速发展,城市化进程不断加快,建筑规模越来越大,现代建筑行业得到空前发展。建筑建设中建筑设计能起到外观美化,功能优化作用,能增强建筑艺术价值、文化价值、商业价值、观赏价值、使用价值。传统建筑样式在现代建筑中的融入,使得建筑既拥有传统文化深刻底蕴,也富有现代感的时尚元素,能给人们带来强烈视觉冲击,建筑艺术价值与文化价值大大提升,满足人们物质需求的同时,又满足了精神需求,研究传统建筑样式在现代建筑设计中的体现具有重要意义。 1传统建筑样式在现代建筑设计中的体现 建筑设计是建筑建设的重要环节,影响着建筑性能和功能,只有经过合理设计建筑才会富有美感和实用性,基本功能才能得以实现。不同建筑,使用要求不同,设计方面也会存在在较大差异,设计风格区分也比较明显[1]。如:办公室、酒店、咖啡店、图书馆、商城、住宅等建筑,设计风格和思路上就有很大不同。因此,建筑设计中应考到建筑用途、功能、环境、因地制宜结合建筑特性进行设计。中国传统建筑一直以独特的设计风格和优雅的外观著称,传统建筑样式在现代建筑设计中的融入,能有效增强建筑的文化价值和艺术属性,使建筑空间形态美得到更好的展现。传统建筑样式具体可分为软元素与硬元素,在设计中对不同元素的运用,获得艺术效果不同。例如,对传统建筑木架结构、须弥座、建筑布局、建筑装饰的运用。传统建筑样式是文化的象征,将其融入到现代建筑设计,能直接反映出中华人民的精神面貌和文化内涵,增强建筑时代感和历史感,让人们能从建筑外观上就感受到中国传统文化。目前国内已有很多成功案例,例如,敦煌石窟文化保护研究陈列中心,设计中就融入了大量传统建筑元素,塑造了一种“大漠孤城”的建筑感觉[2]。此外,流水别墅、清华坊别墅,设计中也融入了大量传统建筑样式。如,基台设计理念就是典型的古建筑设计思路。毫无疑问,传统建筑样式的运用,使现代建筑商业价值和文化价值都得到了升华,非常值得推广。 2传统建筑样式在现代设计中的运用 通过前文分析,不难看出现代建筑设计中融入传统建筑样式的意义,这对于我国传统建筑文化传承具有重要意义。下面通过几点来分析传统建筑样式在现代设计中的运用: 2.1样式 建筑样式影响着建筑整体美观,是反映建筑物结构类型和构成方式的关键要素。不同理念下,建筑样式存在较大差异。中国传统建筑形态上最大特征是多形式的大屋顶,通过屋顶能非常容易的辨识建筑风格和样式。而这些屋顶样式就十分适合于现代建筑,这样的设计既具有实用性,也具有美观性,如:庆殿、歇山、悬山、硬山、卷棚及攒尖,不仅能使屋面呈现出优美的曲线状,更起到了保护架构作用[3]。并且,这种具有文化感的屋顶样式,易被唤起人们内心文化情节,使其联想到历史文化,能产生一种意想不到的艺术效果。较为成功的案例如:九间堂、第五园、苏州博物馆、陕西省博物馆等等。 2.2色彩 中国传统建筑样式中对色彩的运用非常重视,不同的特色运用能给人产生不同的视觉效果。一些现代建筑色彩运用不当,就会使人产生杂乱无章的感觉。色彩运用方面,既要照顾到自身建筑,还要考虑到周边建筑,从而保持周边环境的协调统一,从而给人一种典雅的感觉。例如,对牙白的运用,能给人一种干净的感觉,能使人心情更加舒畅,栏杆及地面都可沿用这种设计思路。而一些冷色的运用,能营造出内敛、沉稳的氛围,能整个建筑更富有文化内涵,避免色彩冲突。在整体上来看,应具有简洁、明快的感觉,富有层次感。这既能满足建筑的物质属性,同时也满足了人们心理与审美需求。 2.3纹理 纹理运用非常重要,影响着建筑物整体风格和艺术表现力,传统建筑纹理在现代建筑设计中的运用,通常通过给建筑增添复古元素的方式实现。如:柱子、屋檐、门、窗都会有特定纹理。这些建筑元素都可呈现传统纹理,能有效增强建筑物视觉效果,烘托出文化气氛。在设计中,特定纹理材料选择要保持材料原有肌理。例如,木质纹理材料运用,能营造一种自然、简约、通透的空间感,彰显古典韵味的同时,更使空间形态美得到了展现。 3结束语 传统建筑样式在现代建筑中的运用,提升了建筑艺术美感,正确了建筑商品属性和文化属性,使建筑价值得到了提升,既满足了人们对建筑的物质需求和视觉需求,同时也满足了人们精神需求,更促进了传统建筑文化传播。因此,在现代建筑设计中,应积极运用传统建筑样式,利用传统样式,增强现代建筑文化形态,以促进现代建筑的持续发展。 作者:乔宽宽 单位:中铁建工集团有限公司设计院 建筑设计毕业论文:建筑规划与建筑设计联系探究 摘要: 随着城市化建设进程的加快,城市建筑实践渐趋频繁,城市规划建设中,建筑规划和建筑设计是其中的两个重要要素,把握建筑规划与建筑设计之间的关联性,一方面有助于全面合理调度城市建设资源,促进城市的智能化发展,另一方面能够确保建筑兼具实用性和美观性。本文从建筑规划与建筑设计的概述入手,分析两者的内在关联性,总结梳理协调两者联系的措施途径。 关键词: 建筑规划;建筑设计;协调;途径 建筑规划及建筑设计是保障建筑物能够充分发挥其功能价值的基础和前提,要使建筑能够符合使用者的需求,就要寻求建筑规划和建筑设计之间的协调均衡,在与建筑用户进行沟通交流的基础上,在建筑规划和建筑设计过程中融入建筑使用者的个性化需求,以打造出实用、审美兼备的建筑物。 1建筑规划与建筑设计的基本概念及其两者间的关联 1.1建筑规划与建筑设计的内涵 建筑规划,主要是围绕建筑功能的发挥,针对建筑物所处的区位、外形,在综合分析后,使建筑物各项基本功能能够得以保障,从而确保建筑物能够充分满足人们的基本使用需求。建筑规划侧重以布局及优化建筑物的实用功能为主要目的,在建筑规划的原则上要秉持可持续发展的理念,突出强调建筑的各项功能[1]。建筑设计,指的是在建筑规划基础上,借助于建筑技术,调集各类建筑资源,通过在建筑布局及建筑空间营造上进行个性化创造及设计,使建筑物的功能得以扩展丰富,从而凸显出建筑物的美感,取得美观和实用的均衡。衡量建筑设计好坏的指标主要是建筑物用户及建筑行业的认知感受。 1.2建筑规划与建筑设计的内在关联性 建筑规划与建筑设计的关系可以一分为二看待,首先,建筑规划作为现代城市建设规划的重要因素,其本身是建筑设计能够正常开展的前提和基础,是贯通城市规划及建筑设计的桥梁和纽带。建筑设计带有较强的主观性和个性化色彩,而建筑规划的介入,可以起到限制及矫正建筑设计的作用,从而使建筑设计可以最大限度地满足建筑物用户及城市规划的客观需求。离开了建筑规划,建筑设计在准确性、规范性上就会大打折扣,由此导致的设计变更会对建筑设计成本造成极大损害。其次,建筑设计是建筑规划的有效补充,也是进一步满足建筑需求的重要途径。建筑规划是从整体上对建筑物的功能进行设定,涉及到更加具体细致的建筑需求时,则需要建筑设计的参与,例如,建筑规划侧重对建筑成本及建筑技术加以强调,此时在建筑设计中就应做好建筑成本与建筑技术的协调及管控;而如建筑规划中对建筑物的外观提出了要求,具有明确的规划主题,在跟进建筑设计时,就要在保障建筑物实用功能的基础上,调动及运用建筑设计者的设计思维,谋求建筑功能和建筑外观的协调。 2建筑规划与建筑设计协调上出现的相关问题及缺陷 建筑规划与建筑设计在取得协调的情况下,才能够对建筑物的使用需求进行完善丰富,最终使建筑物能够在保障质量的前提下,做到资源与成本的节约。现阶段,建筑规划与建筑设计在协调上面临以下问题及不足:首先,建筑规划更多地交由建筑设计人员完成,建筑设计人员具备设计方面的专业性和优势,但在建筑规划的全局性考量较为欠缺,极易导致建筑规划科学性不强,反过来损害建筑设计的开展实施。其次,在建筑设计层面上,存在以下两个缺陷:第一,建筑设计在创新性上不强,建筑设计所采用的手段方法较为单一固定,无法充分彰显建筑物的外观美,满足使用者的个性化需求。这也是我国城市规划趋同化严重,城市特色不明显的重要原因之一。第二,在建筑设计实施中,没有全面参考建筑用户的要求。建筑设计一方面需要建筑设计师发挥其设计特长,在建筑规划的统领下,展开相应的建筑设计实践,另一方面又要本着建筑物功能及使用需求得以充分施展的原则,做好建筑设计与建筑使用者的需求沟通交流。从这一环节上看,建筑设计与建筑需求不相匹配的现象时有发生。 3建筑规划与建筑设计协调的途径方法 3.1巩固建筑规划的基础指导地位,为建筑设计的实施提供参考 建筑规划与建筑设计的协调化,要对建筑规划的基础指导地位加以强调及突出,在进行建筑规划时,既要立足眼前,又要长远考量,在做好建筑物功能需求的规划布局时,留存足够的设计空间,以便于后续的建筑设计实施及优化[2]。在进行建筑规划时,要对城市及区域的发展趋势及建筑物功能需求的拓展提升加以分析及预测,一方面给建筑设计的介入提供设计空间及设计方向上的便利,使建筑规划更趋科学合理,节约设计成本;另一方面可以对建筑设计中问题易发点进行分析预防,从而给出相应的解决对策及策略,提高建筑物的规划及设计质量。建筑规划的基础指导作用的保障及巩固,还要做好建筑规划理念及建筑规划水平的改善及提升,通过对建筑规划知识的掌握及补充,最大限度地使建筑规划能够与建筑设计达成匹配,最终使建筑物能够取得质量、功能及特色上的统一。例如,西班牙巴塞罗那城市在建筑风格及样式较为统一,从中可以窥见建筑规划基础指导作用的身影,而我国四川省成都市对下属五城区及安徽省巢湖市对市区所采取的统一规划建筑色彩的办法,也是建筑规划指导作用的集中体现,也给建筑设计提供了统一的思路,凸显出城市独居魅力的建筑风韵。 3.2建筑设计应在遵循建筑规划的基础上,增强建筑设计与建筑规划的互动 建筑的实用功能及建筑物的基本功能需求依赖于建筑物的区位选择,布局设计,而建筑物的功能扩展则需要建筑设计的参与及引导,从中体现出建筑设计与建筑规划的一种互通性和互动性。建筑设计在实施中,要在紧密依附建筑规划的基础上,对建筑物布局设计进行统筹优化,采用先进的设计方法,调度建筑设计资源,力求达到建筑物建筑美感和建筑功能的有机融合,在建筑设计和建筑规划的互动或交叉渗透中,不断丰富及拓展建筑物的功能表现。例如,现阶段被社会广泛推崇的环保绿色建筑,其可以视为建筑设计与建筑规划有效互动的典型,建筑规划中对环保绿色建筑的方位朝向布局进行了明确,而建筑设计则侧重结合建筑物的实际情况,在建筑物的采光、能源系统、废弃物处理系统等多个环节进行细化设计,从而使建筑物在外观及功能上都达到最佳的居住效果。 3.3围绕建筑物与周边自然环境的和谐统一,促进建筑规划与建筑设计的协调 在建筑规划及建筑设计的协调上,另一有效的途径是通过建筑物周边自然环境的参与,为两者的协调创造条件。在建筑规划中,基于建筑物功能需求的发挥考虑,应注重保护及利用自然环境,在建筑物与周边自然环境的和谐统一中,达到建筑物功能实用性和建筑物社会审美性的融合。要充分利用建筑物周边自然环境,在建筑设计上就要力求以新颖独特的建筑材料及建筑技术,凸显出建筑物所处区域的自然及人文特色,给予居住者一种惬意舒适的居住环境。建筑规划与建筑设计与自然环境有机融汇的范例上,浙江省乌镇、江苏省昆山新区在规划设计建筑时,形成的水特色及生态绿地特色,体现出了建筑规划与建筑设计充分结合自然环境的特征,彰显出了独居风韵的地域魅力。 4结语 建筑规划与建筑设计存在相辅相成的一种内在关系,在建筑规划与建筑设计的联系及协调上存在的相关问题应通过建筑规划基础指导地位的明确、建筑设计与建筑规划的交叉渗透、建筑设计,建筑规划与建筑物自然环境的结合等措施来加以改善及化解,使建筑物可以兼具建筑功能及外观审美。 作者:游肖珍 单位:东莞市寮步镇规划管理所 建筑设计毕业论文:热力站集中供热建筑设计分析 摘要: 阐述了集中供热在城市建设中的重要性,分析了热力站在集中供热系统中的地位,按照建筑设计要求,探讨了集中供热热力站建筑设计应遵循的原则,以改善环境质量,满足人们对居住环境的高品质需求。 关键词: 热力站,建筑设计,集中供热,环境质量 0引言 随着太原市城市建设近年大踏步的向前发展,太原市集中供热的规模发展也是前所未有的。作为城市重要的基础设施组成部分,尤其是在当下环境污染越来越严重,空气质量越来越差,为保障生产、环境治理和居民正常工作、生活,集中供热在城市基础设施的建设地位越发显得重要。热力站是集中供热系统中的一环,是城市一次管网与小区二次管网中的连接点。它是热量交换、热量分配以及系统监控、调节的枢纽。其中机房安装换热设备、仪表和控制设备。将热网输送的热媒通过设备的调节,转换,控制向热用户系统分配热量以满足用户需求,使供热、用热达到平衡,安全运行。目前太原市集中供热系统采用的是热源—一级网—热力站—二级网—热用户的形式,一级管网与用户的间接连接使得热力站的设计在整个热网系统中至关重要。本文就热力站建筑设计中的几个主要方面进行阐述。 1新建热力站的规模及选址 1)热力站的规模。一般是指新建热力站建筑面积规模和供热面积规模,它是由多个因素决定的。其中合理供热面积及合理供热半径,建设费用经济指标的合理性即投资成本是主要考虑因素。其次还要从供热可靠性和安全性等进行多目标的评价。热力站作为连接一级网和二级网的中间环节,是热量交换、热量分配及系统调节、监控的重要场所。它的建设规模直接影响城市集中供热工程的投资。例如,有这样的两个住宅小区,它们的占地面积、建筑面积和热负荷密度相同。尽管有相同的供热量,但热力站建设规模不同,其投资和运行费用也不同。热力站规模越大,热力站和一级网的总投资越小,但二级网的建设投资和运行费用则大大增加;热力站规模小时,情况正好刚刚相反。因此,合理的热力站建设规模是集中供热规划和实施设计中应重视的问题。太原市集中供热在发展初期,热力站建筑规模较小,一般200m2~300m2,供热面积5万m2以上就可以建新站。目前许多新建住宅小区建筑规模很大,热力站的规模也随之增大,供暖面积一般在10万m2以上,最大的达到40万m2~50万m2,相应热力站的建筑面积也达到1000m2左右。这就需要各专业设计人员配合优化热力站规模。 2)热力站的选址。新建热力站无论是在年代较长的旧小区,还是新建的小区都存在合理选择站址的问题。合理选择站址目前主要有两个指标控制:第一是必须满足太原市规划局制定的《太原市城市规划管理技术规定》中的涉及到的条款,如建筑物退红线,退地界,日照距离等规定[1]。第二是必须满足国标GB50016—2014建筑设计防火规范中的强制性条款,例如,建筑防火距离,不能占用小区现有的消防道路和消防车回转场地。在当前土地价值越来越大的情况下,热力站能够合理安全的选址也是有一定的难度的。这需要有关单位的努力配合才能解决。热力站的功能平面布置较简单,它属于丁、戊类厂房。一般按1层设计,长度、宽度根据工艺要求确定,柱距6m左右,进深10m左右,层高5m左右,应尽可能减少中间柱,平面按各专业要求尺寸设计,平面布置有配电室、控制室、机房、盐库等房间,热力站的立面设计在新建小区需要与民用设计院配合设计,做到建筑设计风格和色彩协调统一。同时热力站的设计如能充分体现和反映现代城市发展的文明形态,形成与环境艺术完美结合的建筑设计作品,具有更强的艺术感染力,那是再好不过了。 2热力站建筑防火、防爆的设计 1)热力站防火设计按照现行国标GB50016—2014建筑设计防火规范执行[2]。热力站按照第3.1.3储存物品的火灾危险性分类条文规定属于丁、戊类厂房,丁类厂房是因为站内设有天然气补燃型机组,戊类厂房没有设天然气补燃型机组。热力站耐火等级一般设计为二级。热力站的层数和建筑面积执行第3.3.1条:厂房的层数和每个防火分区的最大允许建筑面积条文规定了单层丁、戊类厂房建筑面积不限执行。热力站疏散距离执行第3.7.4条:厂房内任一点至最近安全出口的直线距离条文规定了单层丁、戊类厂房疏散距离不限。丁类热力站与工业建筑厂房(仓库)的防火间距按第3.4.1条执行。丁类热力站与民用建筑的防火距离按第3.4.1条执行,其中与裙房和单栋民用建筑的防火间距为10m,与一类高层建筑的防火间距为15m,与二类高层建筑的防火间距为13m。戊类热力站与民用建筑的防火距离按GB50016—2014建筑设计防火规范第5.2.2条执行,其中与裙房和其他民用建筑的防火间距为6m,与高层建筑的防火间距为9m。 2)热力站防爆设计是指站内设有天然气补燃型机组。应执行GB50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范第8.10.4条直燃吸收式机组机房的设计,应该符合下列规定:a.宜单独设置机房,如若不能单独设置机房时要靠建筑物的外墙,并采用耐火极限大于2h防爆墙和耐火极限大于1.5h现浇楼板与相邻部位隔开,当与相邻部位必须设门时,应设甲级防火门[3]。b.不应与人员密集场所和主要疏散口贴邻设置。c.应设置泄压口,泄压口面积不应小于机房占地面积的10%。泄压口应避开人员密集场所和主要安全出口。d.不应设置吊顶。 3)热力站一般作为公共建筑和居住建筑的配套设施,自身的安全性是很重要的。自身安全了才能保证热力站周围的公共建筑以及居住建筑人民的生命财产的安全。所以需要严格的按照上述规范条款执行。 3噪声控制,改善环境质量 热力站一般建在住宅小区内,如果不采取措施控制噪声的产生,将会极大的干扰居民的正常生活。噪声控制首先应搞清噪声来源,才能提出治理措施。 3.1噪声来源 通过分析现有机房噪声的产生和传递过程得到的结论是:水泵正常启动,运转所产生的噪声。在管道内流动的水流产生振动噪声。通过热力站建筑的墙体、楼板、结构预留洞、管道支吊架和套管来进行传递。 1)水泵在运转过程中,首先是驱动水泵的电机和泵壳都在向周围辐射噪声。泵壳辐射的声音是由水泵的叶轮和叶片产生,通常离心泵叶片的后边缘运转时经过导向器导向叶片的前边缘,压力发生变化,并传到排出管中和水泵的壁上面,辐射出了空气噪声而且空气噪声的衰减比较快。其次,水泵是运动旋转机器,因为叶轮等旋转部件质量的不均匀分布,它的质心与转动中心也有偏心距,产生的扰力就会振动水泵形成弹性波,通过水泵基础、连接管道、支架等传递到建筑结构并传递出去。结构噪声频率较低,是一种固体声,在钢性建筑结构中随着传播距离的衰减是很小的。水泵机组在安装的时侯通常只进行了初级的降噪和减振,效果不明显,这是由于安装质量、布置方式没有能进行有效核算造成的。 2)流体管道系统噪声主要由调节阀噪声和管道噪声组成。调节阀噪声包括了机械振动引起的噪声、空穴作用引起的噪声和气体动力性噪声。由于管道管径小,水流流速过高,在管道中产生噪声;管道内有空气时,在通过阀门部件时,高速水气混合物产生噪声。 3.2噪声控制原理 根据噪声的来源,一般可以采用隔声、隔振、吸声及消声等措施以降低噪声对周围环境的影响。从建筑设计方面可以采取以下措施: 1)隔声措施。热力站通常设计成密闭式建筑,采取隔声措施,避免噪声直接传播到热力站外污染环境。其一,结构形式选用砖混结构或框架结构房屋,机房墙体选用360mm砖墙或加气混凝土砌块等,其平均隔声量大于40dB(A)。其二,机房门选用符合国家标准的优质防火隔声门,隔声门内填塞优质超细玻璃棉或其他特性隔声材料。门扇四周安装特制弹性密封垫,彻底消除“孔洞”和“缝隙”产生的漏声。隔声结构还应承受温度变化和气动负荷强度的要求,门在关闭时能完全封闭,强度满足操作需求。其三,窗户可以采用塑钢双层消声窗。 2)吸声措施。声波在传播过程中,会碰到不同种类的材料,一部分声能被反射,一部分声能被吸收。如果采取措施通过对大部分声能的吸收,避免反射现象,降低机房空间内的混响声,就能达到机房整体降低噪声的效果。这就需要建筑设计在内装修上采用吸声工程做法。机房内墙面做吸声墙面,龙骨内填超细玻璃棉板,外饰面选用微穿孔板作为吸声体。顶棚做吸声吊顶,选用不同种类吸声材料制作的吊顶板材。这样就能吸收大部分声能,减少声波反射产生的混响声。 3)经过上述建筑设计措施,再加上工艺技术专业采取必要措施,热力站对外产生的噪声影响基本能够消除,能够符合环境噪声限值,人体听力感受不到热力站是否运行。减振降噪效果比较理想,保证了小区居民的正常生活。 4结语 热力站是集中供热系统工程中的一个重要环节,它的设计以及建设的合理性与否直接关系到人民群众千家万户的切身利益,也间接的涉及到社会的稳定。所以对于每一个热力站的设计都应该是慎重的和精心的。按照本文论述的建筑设计主要的三个方面,解决好新建热力站的规模以及选址问题,解决好热力站建筑防火,防爆的问题,解决好噪声控制,改善环境质量问题。同时积极的采用先进的技术措施,紧跟时代步伐,就能够有效解决千家万户的采暖问题,就能满足人民群众对居住环境的高质量要求。 作者:梁云凯 单位:太原市热力设计有限公司 建筑设计毕业论文:被动式建筑设计手法分析 摘要: 结合工程实例,从理论剖析、规划设计、单体建筑设计三个方面,分析了被动式建筑的设计手法,运用计算机仿真技术与传统建筑设计手法相结合的方法,探讨了低技节能手法在被动式节能建筑上的运用,旨在为低技节能设计提供参考。 关键词: 被动式节能,建筑设计,围护结构,气候条件 0引言 绿色和节能是建筑节能设计的核心内容,而由于主动节能等措施对于设备和技术的高要求,部分绿色建筑也被贴上了“高科技,设备材料昂贵”等一系列的标签,甚至由于造价昂贵出现“节能不节钱”的局面。而充分利用场地自然环境的被动式建筑设计手法,由于其低技和节省并且高效利用自然环境并与之共存的特点而受到人们的青睐。被动式节能设计是主要依托建筑设计,充分利用场地周围自然环境来形成自循环系统,通过建筑本身来收集和储蓄能量,以达到全年以最小的能量输入来维持舒适的室内条件的节能设计[1]。这一设计理念从源头上规避了机械电子设备的干预,以合理的建筑设计手法同自然环境的巧妙结合来降低建筑的能耗。 1项目简介 该项目位于湖北宜昌兴山县,西临香溪河,东依小山体,地势东高西低,规划用地面积20690m2,总建筑面积设计要求3300m2,主要功能包括办公实验、接待区域和职工住宅。本案设计方采用低技被动式设计手法和复杂的场地环境相结合来进行项目的创作和研究。 2场地规划阶段的被动式节能体现 建筑设计遵循场地的地理地势,特别是较为复杂的地势,是规划设计的先决条件。场地地势东高西低,西面临河,风景优美,视野开阔,在规划大方向决定了建筑主体南朝向或西朝向的山地建筑的规划布局。 2.1气候条件分析 宜昌作为典型的冬冷夏热地区,夏季炎热,太阳高度角大,夏至日角为59°宜做遮阳隔热处理,冬季寒冷,太阳高度角低,大寒日角度为36°,又需要保温集热,同时结合宜昌当地季风气候的风环境特征,在充分利用计算机对气候条件模拟仿真的基础上,决定了建筑主要功能房间南偏东20°左右的布局。这样一方面可以避免出现夏季得热过高而室内条件炎热,或者冬季热量流失而室内温度过低的局面,另一方面,在充分分析宜昌风环境的过程中,结合场地东面的山体,可以有效的屏蔽冬季寒冷季风对于建筑的侵蚀,同时有效利用夏季南向季风带给建筑的优越的通风条件,辅助建筑通风散热。 2.2场地小环境营造 项目在规划设计阶段,遵循自然气候和场地环境条件的同时也非常注重场地小环境的营造。成功的小环境的营造可以局部改善场地的微气候环境,从而有利于建筑设计的被动式节能策略。这主要体现在两个方面:1)流—场地—山体这一系统的形成。在进行风环境分析的过程中,场地在夏季西南风频率较高而且风速能达到最大强度,而项目西面临河拥有大片的水域,在建筑主要房间南向布置的情况下,建筑主体向西南方向开口成U形布局,形成围廊是布局,一方面形成开阔良好的视野布局,另一方面能在炎热的夏季利用西南有利的风向和河面的蒸发效果,为建筑主体带来清凉的舒适的环境。2)场地有效辐射量的分析。通过对于场地光合有效情况分析得出,场地太阳辐射能平均值在3.23MJ/(m2•d)及辐射能量分布情况,根据辐射的大小及分布情况不同来合理配备植被,以满足场地植被对于微气候的影响,诸如合理的布置乔灌木遮阴挡风等。 3基于计算机精确仿真的单体被动式节能设计 建筑单体被动式设计重点始终离不开建筑的体形系数以及围护结构的隔热保温和集热处理。体型系数越小,建筑节能效果越好。设计方正规整,在构建较小体型系数的基础上,着重研究单体建筑的围护结构隔热保温和集热性能。 3.1立面围护结构窗墙处理 依据计算机的精确模拟仿真数据与设计手法的相结合,在窗墙处理方面权衡利弊关系,进行了协调的被动式设计处理。基于场地规划设计,建筑的主体朝向为西南向,故西南向立面设计西晒处理成为了重要问题。主要体现三个方面:1)在通过对于建筑西面两片主要的侧墙太阳辐射量模拟后,数据分析显示辐射量较高,故在西侧做防晒墙设计。2)西侧向采光房间均在满足日照条件下,采用大面积墙体和若干小窗并排处理,并配以浅色墙体表皮处理以保证其采光和隔热性能。3)建筑采用U形外廊的形式,较好的缓解了西晒影响。呼吸式幕墙的引用在本案的被动式设计策略上面扮演着重要的角色。建筑单体U形外廊全部设置呼吸式幕墙体系,并在内外玻璃之间的空间通道内局部增设百叶遮阳装置和配以低反射玻璃,在享受呼吸式幕墙带来的被动式节能优越条件的同时,可实现全年采光与遮阳隔热需求的全天候可控状态。遮阳装置和配以低反射玻璃,在享受呼吸式幕墙带来的被动式节能优越条件的同时,可实现全年采光与遮阳隔热需求的全天候可控状态。建筑南立面遮阳窗的设计颇具匠心,同时也是建筑被动式设计和自然环境结合的优秀的表现手法之一。在结合场地布局和自然气候的计算机模拟数据分析之下,南面主要房间遮阳窗上檐向下形成一个37°的倾角,出挑0.6m,并在上檐设置太阳能光电板,在太阳高度角较大的炎热夏季有效利用太阳能被动式集热的同时能确保太阳高度角较小的冬季室内有足够的直射阳光以保证冬天的室内温度。 3.2屋面被动式集热与隔热处理 屋顶被动式集热与隔热是被动式建筑设计的重要环节之一,而对于在能源需求日益紧张的今天,太阳能作为清洁能源在普及推广和运用过程中有过很多卓越的应用表现。结合当地气候环境,采用太阳能光电系统和局部绿化措施,经过计算机精确的模拟仿真,来设计屋顶的集热隔热系统以达到被动式建筑节能设计的目的。项目地处湖北宜昌,属于夏热冬冷地区,夏季时间长,太阳年平均辐射总量可达4×109J/m2,太阳能资源丰富。通过对于U形主体建筑的屋面太阳能热辐射量的模拟数据的分析处理,建筑主体南北屋面每小时太阳辐射能在230W/m2~550W/m2之间,并且分布均匀。在进行屋面设计之初,在遵循建筑设计相关规定的基础上,最终确定30.7°的屋面倾角以保证获取最大的辐射效果[2]。架空的坡屋顶下层空间在安置相关设备的同时由于通风效果良好从而起到了很好的屋顶隔热效果。会议室屋顶由于层高较小,受到一定的遮挡,辐射相对较小,同时考虑到建筑设计美观和炫光等因素,采用集中式屋面绿化来处理隔热效果。 4结语 建筑的本质实质上是人们对于大自然的改造工程。其充分有效的利用大自然的环境,趋利避害以达到人们舒适性的需求。在使用各种高技术设备来武装建筑以达到节能和舒适的目的同时,应该理性回归建筑设计与自然环境的结合,呼吁被动式的建筑节能策略发展,发挥出其低技、低价、低碳的设计优势。被动式建筑设计应在整个方案规划设计过程中,充分利用当前技术手段合理分析场地环境和自然气候条件,回归建筑结合自然的设计本质,真正的营造出契合当地环境条件、地域气候的节能建筑。 作者:严凯强 单位:三峡大学土木与建筑学院 建筑设计毕业论文:建筑设计材料透明性研究 摘要: 西方古典建筑以希腊、罗马建筑为代表,它们以石材、火山灰水泥为材料建造了如帕提农神庙和万神庙这样的不朽作品,“适用、坚固、美观”是它们的建造原则,从视觉上它们是密实、沉重的,从心理上是孤傲、离群索居的;西方现代建筑以现代建筑运动后涌现的“国际式”建筑为代表,它们以钢、玻璃为材料建造了如巴塞罗那博览会德国馆、范斯沃斯住宅这样以“形式追随功能”“装饰即罪恶”为指导原则的作品,从视觉上它们是通透、轻盈的,从心理上是平和、亲近自然的。 关键词: 建筑设计;材料;透明性研究 不同时代的建筑为何会在建筑造型、空间塑造上带给人截然不同的感受?原因之一便是建筑材料的改变。现代建筑发展的时期,也是玻璃作为一种重要建筑材料加入并发扬光彩的时期,自19世纪工业革命以来,玻璃就开始作为建筑材料使用,随着勒•柯布西耶、密斯•凡•德•罗等现代主义建筑大师创造性的设计,玻璃+钢+混凝土的组合在建筑界被广泛采用。密斯曾经问道:“假如没有玻璃,混凝土将会是什么样?钢铁又将是什么样?”他的回答简单而明确:“二者创造新空间的能力将受到极大的限制,甚至完全丧失,它们的承诺将永远止于虚境,不会成真。”长久以来,玻璃是透明和轻盈的代名词。玻璃的透明性对建筑而言代表着内外关系的彻底重塑,结构关系的清晰呈现,空间意向的本质阐述。例如在前文所述的范斯沃斯住宅中,在室内外的交融之处,透明玻璃形成的全透界面不仅消除了内外差异还提供了体察时间变化的绝妙机会,透明的玻璃去除了它与自然间视觉上的一切障碍,使之在建筑整体形式上像是完全悬浮于在自然之间而非立于大地之上。这不仅使它达到了“国际式”建筑能够放之四海而皆准的目的,更是获得了这一时代某种建筑原型的地位。在密斯的观念中,材料的透明性不仅仅具有形成室内外空间变化的功效,它还把作为现代建筑标志符号的———框架结构,加以凸显,“密斯选择钢与玻璃的目的是以玻璃的透明性来强调作为结构体系的钢”。因而,经由材料透明性的辅助,呈现出了结构在建筑学中的两层含义:物质性的抵抗重力的实体构件和非物质性的构件之间的关系和组合方式。透明深刻阐释了实体构件和形式建构之间的关系,前者是建筑与大地之间的联系,后者是建筑与天空之间的关系;前者与重力相关、体现的是“重”,后者与挣脱的意向相连、体现的是“轻”。在巴塞罗那博览会德国馆中,流动和暧昧带来空间的丰富,馆中除了有竖向平面的片墙设计还加入了对材料透明性的研究。不透明的大理石贴面墙体、半透明的各色玻璃,营造了奇幻的空间氛围、创造了独特的空间关系。这一建筑成功向后世推广了“流动空间”的概念。而事实上,流动空间的本质是空间与空间关系的模糊性。这种模糊性不仅体现在多向、不连续墙体的不彻底限定上,更体现在由竖向介质透明性变化加剧的墙体空间位置模糊性上。透明性体现的是现代主义理论的追求,与之相反则暗合了现代主义之后的丰富、复杂、暧昧和多变,后现代建筑便是这一时期的重要实践。在这种大趋势下,半透明得到了越来越多的关注。半透明性与透明性不同,前者暧昧、朦胧;后者纯净、透明;前者层次丰富、富于想象的空间,后者层次单一、暴露了全部的限度;前者保证和谐而不失空间个性,后者追求统一而失去空间的具体性。半透明性因可以赋予透明以某种质感,近年来在建筑设计中被广泛采用。常用的半透明材料有: 1玻璃类 常常带给我们透明纯净感的玻璃,通常是普通平板玻璃,随着技术手段的不断提高,喷砂玻璃、手绘玻璃、雕刻玻璃、镶嵌玻璃、视飘玻璃、玻璃砖、玻璃马赛克、压花玻璃等玻璃种类不断出现,它们都或多或少存在透光不透明的特点。例如玻璃砖,外部光线经由其进入室内再次弥散开,创造与透明玻不同的独特效果,形成特别的空间氛围。建筑大师斯蒂文•霍尔的美国堪萨斯城的纳尔逊Nelson-Atkins美术馆则采用了德国本德海姆公司为客户特制的LINIT复合型U玻幕墙系统。应用在这一定制化产品中的主要玻璃技术有太阳能玻璃、超透明低铁玻璃、喷砂玻璃、钢化玻璃。外表面是太阳能散射玻璃,内侧采用喷砂玻璃,有效柔化光线,而超白/超透明玻璃通过降低玻璃材料中的铁氧化物减弱玻璃中的淡绿色,从而有效防止从内部弥漫出的灯光变色。内外两层U型玻璃中间置热绝缘空腔,保证了较好的热工性能。这一客制化玻璃的采用创造了其独一无二梦幻效果。 2高分子材料类 亚克力或称有机玻璃,化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,是一种开发较早的重要可塑性高分子材料,按透光度可分为透明板和半透明板。 3混凝土类 一提到“混凝土”首先想到的是沉重的质感、单调的色彩、暗沉的采光。半透明混凝土让光线可以直接从中间穿过,就像会发光一样。通常是在混凝土中加入导光材料,例如光纤,这样光线就可以通过导光材料的折射穿透砖块。这种技术由匈牙利建筑师阿隆?罗索尼奇发明,并通过展览迅速在业界传播。从某些角度或在远处观看,几乎看不出它们与普通混凝土有什么不同,但如果你在阳光灿烂的日子走进用透明水泥建成的房子中时,就会发现与众不同的效果———光线可以透过墙壁而穿进来,在你面前形成一面灯光墙。 4纱网类 这一种类包含的半透明材料内容很广,没有明确的称谓,称之为网纱类主要是取其“波佩的面纱”这一意向。波佩是古罗马美女,她戴上面纱,半掩住自己的美丽,来撩拨尼禄大帝的爱欲。“面纱”成为观者与被关注者之间的一道屏障,并在主观上形成一种有距离的关系。这里便是取这一意向。以玻璃使用为代表的现代建筑是一种完全客观的视觉穿透,与这种距离关系不同。这一类材料通常有:纤维材料如帷幔、纱窗等;丝网类如铁丝网;穿孔板材类如穿孔铝板等。菲利普•约翰逊的“鬼屋”就采用铁丝网做成围墙,形成鬼魅的气氛;库哈斯领导的大都会事务所(OMA)在旧金山普拉达建筑表皮中使用的圆形穿孔不锈钢板。远似烟霁近又空,非明非夜两朦胧。在现代建筑理论面临以后现代建筑为代表的其他建筑理论挑战的今天,复杂、多变、朦胧等多种空间品质的需求取代了国际式的一贯风格,完全透明丧失了视觉上的可感知性,丧失了质感的体现,而半透明材料带来的有质感的透明特性则兼具了完全透明与不透明两者的特质,改变了建筑的空间和形式,更改变了建筑与人的交流方式,在现阶段建筑设计中具有重要的参考价值。 作者:魏丽丽 孔祥源 单位:河北工程大学建筑学院 内蒙古工业大学建筑学院 建筑设计毕业论文:节能建筑设计相关问题探讨 摘要: 在可持续发展成为国家战略后,在建筑设计中融入节能建筑设计所能发挥的作用无疑是巨大的。这就需要建筑设计人员本着与时俱进的理念,不断提高自身的专业技能,掌握好节能建筑设计技术,将节能技术更好地应用于我国的建筑事业,进而促进我国经济建设更好更快的发展。文章重点分析了建筑设计中节能建筑设计的相关问题,希望对建筑行业的发展有所帮助。 关键词: 建筑设计;节能;问题 引言 近年来我国的经济建设获得了显著的发展,人们的生活水平和国家的综合实力都有了明显的提升,与此同时,由于各项事业建设力度的加强使任何自然环境间的矛盾不断加剧,在建筑业表现得尤为明显,建筑能源的消耗过大,对于自然环境的破坏力是巨大的,如果我们不及时地对自然环境加以保护,实现可持续发展,那么我们的生存环境将不堪设想。我国是一个发展中国家,节能减排的实施对我国的发展意义巨大。另外,将节能建筑的设计理念应用在建筑设计中,以环保材料和节能技术来代替现有的高耗能材料和技术能够极大地促进我国的环境保护工作。文章将就节能建筑设计的相关问题加以探讨。 1节能建筑的基本概述 众所周知,建筑自身就是一个巨大的消耗工程。建筑建设中的能耗可分为产生能耗和使用能耗两种。产生能耗主要有材料、设备、生产运输和施工能耗。使用能耗则为采暖、通风、空调、照明、日常工作和生活能耗等方面。建筑能耗中又是比较复杂的,组成的部分和要素众多,产生的能耗也是多种多样。所以节能建筑设计要将以上这两种能耗囊括在内,在保证建筑工程正常运转的前提下,将建筑的利用率加以提升,加大节能技术的投入力度,广泛地应用在建筑、房屋和暖通设备、运输设备的设计中,使能源的利用率大幅度得以提升,达到节能减排的效果。 2在建筑设计中应用节能技术的必要性 2.1国家经济发展的需要 国家的经济要想得到持续快速的增长,能源是关键要素,能源在一个国家的发展建设中所起到的作用是举足轻重的,并且是不可或缺和难以替代的,很多战争因争夺石油、煤炭等能源就是最好的佐证。我国能源产值与国内生产总值的增长相比有一定的滞后性,这不利于我国经济的持续、稳定、快速发展。发展国民经济的动力来自于能源,但当代能源量不足的问题也同时在制约着我国的经济发展。故此,建筑设计中加入节能设计势在必行,从而免除高能耗的建筑大量消耗有限的能源,使我国经济得以快速、稳定、持续的发展。 2.2环境保护的需要 用于建筑建设中的钢筋、水泥等材料,不但在生产的过程中会消耗能源,伴随而生还会有很多的废气、废液、废渣,进而污染到水、空气等,给人民群众的健康带来极大的不利,频繁发生的雾霾就是一个典型。 2.3可持续发展战略的需要 随着经济建设对环境破坏的日益严重、能源的匮乏,人们对于环境和能源的重视程度不断提高,在这一背景下我国提出了可持续发展战略,旨在为节约能源,促进能源的长效利用。对于建设设计来说,将节能设计真正落实到建筑设计中是工作的关键所在。可持续发展对于我国的发展所能起到的作用是不言而喻的,这就需要与建筑设计进行有机地结合,减少建筑能源的浪费,做好建筑节能设计工作,真正将节能设计落实,才能符合可持续发展战略的要求。 3建筑设计中节能建筑设计的应用 3.1选择合理的建筑地址 建筑工程与人的关系密切,这样就应该以人们的喜好选择合理的建筑地址,不能盲目地追求经济利益而将社会和环境效益抛诸脑后。一般情况下,应先对建筑地址的自然环境、地形地貌、地质条件、水文条件进行一个综合考察,在经过评估后,还要做到建筑在建设的过程中不破坏或是微破坏自然环境,利用当地资源,进行土地开发。 3.2设计合理的朝向 在日照及朝向选择上所要遵循的原则是冬季要有足够的日照并避开主导风向,夏季尽量利用自然通风并防止太阳辐射。但在建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计上所需要考虑的因素是多方面的,社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境都会影响着建筑的建设,整个建筑物的朝向完全符合夏季防热和冬季保温是难以做到的,所以就要将所有的因素做一个统筹,权衡利弊,找到一个平衡点,选择建筑的最佳朝向和较好朝向。 3.3建筑项目主体结构的设计 (1)建筑屋顶的节能设计。作为住宅第五立面,屋顶对于建筑造型所发挥的作用是极为关键的。住宅做斜坡顶屋面,可以利用屋面坡度与日照斜率相接近的特点,可再降低住宅顶层的层高。在保持了平屋面住宅日照间距的前提下,一方面获得了改变建筑轮廓、有效地解决屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果,另一方面也降低了住宅间的日照间距,节约了建设用地。 (2)建筑墙体和外立面的节能设计。墙体是建筑的主要外围设计,它的性能能够在一定程度上决定整个建筑物的节能减排效果,所以它是建筑节能设计的重点和关键。通常情况下,建筑墙体和外立面能够起到防潮、防水、隔热、保温的作用,建筑材料的选择直接关系到它的基本作用。建筑墙体和外立面最为基本的作用就是保温,也会直接涉及到整个建筑节能减排的效果。大量实践证明,单一的墙体要想达到彻底的保温效果是很难的,所以就要在设计中多使用空心砖或复合墙体,这样能够对建筑物实行多重防护。 3.4建筑材料的节能设计 整个建筑中要想实现节能减排的效果,建筑材料的节能环保是极为重要的方面。在材料的选择上,节能、环保、经济型材料是首选,尽量使用科技含量高的新型材料。另外,建筑中还要多注意节省材料,合理利用材料,提高材料的利用率。 3.5积极利用新型能源 新型能源具有环保、低能耗的优势,风能、地热、太阳能是较为常见的。在科学技术的大力推动下,现阶段人们对于太阳能的利用水平越来越高。太阳能具有清洁、量大、对环境破坏力小的特点,所以受到人们的青睐。科学技术虽然有了跨越式的发展,但是人们利用得太阳能却也是很小的一部分。仅就现阶段的发展来看,建筑中所利用的太阳能主要是用来采暖和制冷。太阳能取暖主要是利用太阳能来加热水,利用热水的循环作用来为建筑物供暖。而太阳能制冷主要是利用太阳能制冷压缩机进行吸收或吸附制冷。太阳能经压缩机的转换变成电能,再用电能进行驱动,压缩制冷。风能也是利用率很高的新能源。自然风在建筑物内的流通进行制冷。自然风出现季节过度或黑白过度才会利用风能供冷,利用自然风进入压缩机实现驱动通风蓄冷,不但节约了电能,也不会对自然环境造成破坏,而且还能改善室内的空气质量。除此之外,地下水在环保上也能起到重要的作用,可以利用地热水的热能或冷源达到对建筑物供暖或供冷的效果,这在现阶段的建筑供暖中应用得十分广泛。 4结束语 通过文章的分析使我们充分了解到节能设计在建筑设计中所能起到的作用是巨大的,随着社会的发展,人们环保意识的加强,节能设计的重要性必将得到更大的体现。环保节能也是一种历史的发展趋势,尤其是在建筑中,发展潜力巨大。 作者:徐盼 单位:梅县建筑设计院有限公司 建筑设计毕业论文:建筑设计课程教学方法 摘要: 在建筑设计课程教学过程中,需要结合整套教学知识进行教学设计,并对学习内容进行模型构建,这对于学习建筑学是非常重要的,通过研究建筑学的基本特点,对建筑设计进行针对性探究,进而帮助学生进行建筑学方案设计,提升学生掌握知识的速度以及质量。基于此,探究建筑设计课程教学方式对于学习建筑设计非常重要的。 关键词: 建筑设计;教学方法;探讨 建筑学专业的基础课程是《建筑构造设计》,这门课程基本都是以建筑结构为基本研究点。在建筑学课程教学过程中通过了解掌握建筑的基本组成以及构造特点和设计原则,来帮助学生学习建筑设计的方式,让学生掌握建筑设计的基本操作方式,让学生在学习过程中能够提出自己对建筑设计的观点,能设计出有自己思想观念的设计图。因此,对建筑设计课程教学方式的研究是非常重要的。 1结合建筑学教学体系理论对教学资源进行整合设计 1.1鼓励学生按照自己的设计方案进行绘图 因为建筑学的学生在刚入学或者学习过程中已经掌握一部分的公共见着基础知识,对于设计建筑方案也有自己的认识和见解,这时候学生就可以按照自己的设想进行方案设计,对每一种新颖的想法进行创新设计,这样对于学生来讲也有效的防止了设计重复的现象,对于学习的理论知识也是很好的应用,有效培养了学生的创新思维能力。 1.2根据教师的教学理论体系进行建筑方案设计 在学习楼房设计的时候,学生可以按照教师的知道要求,在基础的设计图上进行进一步加工完善,这套设计理论是严格按照教学体系进行的。例如在设计基础、墙面部分的时候,是在完成第一节教学体系来时,进行大框架你构图设计,学生跟课堂上学习的基础知识进行基础方案设计,并对墙面的立体结构进行设计,在设计楼梯的时候就按照第二节学习的制图计算来准确计算,不但满足楼梯的基本设计要求,还需要对整个设计相符合,在楼梯框架与墙面立体框架设计完成以后,再进一步对楼梯的扶手以及护栏等部分进行局部的设计。这样的一节建筑学设计课自始至终都与课堂教学的理论体系相一致,学生在这样的设计课上不但完成了设计,还有效的学习到建筑学结构设计的基本要素与设计重点。有效实现教学目的。 2收集不同类型房屋设计图,课堂上让学生相互交流 对于建筑系列专业的学生来说,设计房屋建筑学课程,是迈入建筑领域的第一步。作为一名新手,切不可盲目设计,要善于借鉴前人的设计成果。搜集各种相关资料是课程设计的第一步。老师要帮助指导学生搜集资料,然后统一拿到课堂上共同学习。作者觉得先自己搜集资料,然后与老师同学共同交流会更有感触。对于一名新手来说,对建筑很陌生,有些人空间利用不合理,白白浪费了地方,还有些人考虑不到房屋的朝向和各种管气的接入,导致房屋住了人之后出现许多不便,如果老师带学生实地考察、对成品进行详解就会解决许多问题。 3让学生了解国内外的名胜古迹设计思想 随着国民生产总值的提高,建筑领域也与高科技接轨,近几年,一栋栋参天大楼出现在人们眼中。时代进步,科技进步,楼房建筑变得更加美观、更加独特。经过一项访问研究,学生们很喜欢新奇的建筑设计,例如“比萨斜塔”、“悉尼歌剧院”,只不过学生毕竟知识有限、经历有限,只能看到“名筑”的外观漂亮,却不知道斜塔为什么不会倾倒?歌剧院的外观为什么那么高雅?而这些疑惑老师就应该来讲解,让学生们知道设计细节、设计理念等等,学习自己喜欢的知识,效率就会很高。 4参加实践,感受真实建筑设计 现在学生的书本很多都是彩印的,也有很多老师会采用幻灯片来讲课,提前从网上下载与课程有关的媒体软件、视频演示、设计图稿等,这些媒介都能帮助学生更明了的学习知识,但是,相片图片只能展现建筑物的一面,不能让学生们看到所有的边边角角,也不能让学生知道是怎么用砖砖瓦瓦垒出了一座大楼的,为了解决这些缺陷,就可以让学生参加实践,走进施工现场,参观建筑物,学习如何打造边边角角。为了达到有效的实践效果,老师需要提前为学生讲解课本上的理论知识,再去做相对应的实践活动,就能让学生们加深对知识的理解;要做到及时性,讲了新知识就带学生去实践,有着对新知识的好奇和疑惑,学习效果会比较好;在实践过程中,老师要引导学生思考,鼓励他们提出自己的不解和见解,并结合实地,进行分析和回答。实践活动结束以后,要求学生做一份实践报告,一来加深了他们对知识的记忆,二来,也能让老师更好的掌握学生的学习情况。 5将建筑设计抽象问题具体化 要想在建筑方面有所造诣,不仅要有扎实的专业知识,还要打开思维,大胆想象。因为学生都是刚步入建筑领域的,上课的时候,如果只靠手脚来比划来形容,学生是学不会什么知识的。所以老师应该结合一些道具、模拟房屋样品给学生讲解,让学生观察,将抽象的问题具体化,才能让学生明白。 5.1鼓励学生边动脑边动手 老师可以要求学生动手实现自己的设计,用简单的材料做一些道具,在组装的过程中可以清楚细节设计、衔接设计;当拿到自己的设计成果后,学生心里就会产生一些小小的自豪感,从而激发他们的学习激情。 5.2在学校设立实验室 在实验室里陈列出建筑所需要的最基本的构型,确保学生能够随时观摩构型的操作方法。还要有模拟的建筑工地,要从最基础的开始展示,不放过任何细节,给学生提供一个良好的学习环境。要给学生展示自己的机会,让学生通过实验室将自己的设计作品模拟演示出来,让老师和其他学生进行建议指导,这样就能对自己设计的不足进行补充。 6完善建筑设计方案 现在人们买房子优先考虑的就是房子的质量和户型设计,在现念中,大多数家庭的选房标准就是房屋牢靠坚固,设计实用美观。之前灌输给学生们最多的就是安全问题,在设计中将安全排到第一位。只不多房屋设计理念会随时段发生变化,所以全面培养学生的设计思维是很有必要的,在生活中,任何建筑的设计都有预算,在节省支出的同时还要设计出性能良好的房屋。在设计建筑材料的时候,要根据实际情况做出材料预算,不能照着书本的比例来做实际生活中的预算,在进行施工时要根据实地情况进行相应设计,不能照抄照搬书本上的理论,学透书本理论,结合实际情况,才能做出完美的设计。 7对建筑设计进行有效的评估总结 对于学生来讲任何一个成果得到教师的认可是非常重要的,在设计过程中学生可能会出现各种各样的问题,而且学生之间思维不同,也会有不同的设计方案,在完成设计之后,学生对设计结果进行展示,教师需要对学生的设计进行有效的评级阿和知道,对于不足的地方及时进行更正,在过程中可以借助信息技术来实现,让学生在电脑荧屏上将自己的成果展示给老师和自己的同学,这时候也能调动学生表现的积极性,虽然学生的设计不完美,但都是每一位学生智慧的结晶,在学生讲述完成以后,教师对学生的设计进行点评指正,对于优秀的地方进行表扬,不足之处尽心指正,一次来提升学生建筑设计的能力,也能给学生的建筑设计思维增加更多新颖的观点。通过对学生建筑设计的有效评价,能使学生的建筑设计能力实现质的飞跃。 总之,新世纪的人才,要求的是对其创新能力的培养,在建筑学设计这么课程中显示的尤为明显,传统的教学方式比较呆板,不能适应现在社会的发展,学生学习的主动性和创新能力明显不足,采用有效的方式对建筑学设计课堂进行改善,能帮助学生提升创新能力,有效的完成各种类型的建筑设计。 作者:孙力杰 单位:延边大学 建筑设计毕业论文:高层绿色建筑设计应用 摘要: 绿色建筑设计充分地将绿色、环保的理念应用到建筑设计中,其在我国的发展较晚,就现阶段的发展而言还只是初步阶段,但是却是实现人与环境可持续发展的重要方面,是建筑行业的发展趋势。所以应该对其进行深入研究。基于此,文章重点对高层建筑设计中绿色建筑设计的应用进行了分析,旨在为绿色建筑设计的更好应用献计献策。 关键词: 高层建筑;绿色建筑设计;应用 1高层建筑设计中绿色建筑设计的概述 1.1绿色建筑设计理论的内涵 在建筑的设计和施工中运用生态学,进而达到建筑物与环境、人类活动和谐发展的目标就是绿色建筑设计的理论内涵。绿色建筑设计所建设出的建筑物更加符合人类日益增长的物质需要,乃至精神需要,是应时展而生,还能有效地降低建筑物对自然环境的破坏作用,实现可持续发展的战略。绿色建筑设计采用的是科学的方式方法对自然环境进行改造,倡导因地制宜、以人为本,充分地将施工条件和整体设计有机统一起来,从而降低了对环境的破坏。除此之外,其还会应用先进的科学技术和新材料来达到节能减排的效果。 1.2绿色建筑设计的特点 绿色建筑设计是以可持续发展为原则,融汇生态学、建筑学、材料学等多种学科,科学合理地对建筑物进行设计,最大限度地保障建筑环境的生态平衡,进而做到无污染、低消耗,使人们能够生活在一个健康的环境中。在绿色建筑设计中因地制宜十分常见,主要是说建筑要与当地的自然环境和社会环境协调一致。所以设计过程中就要以当地的地貌特征为出发点和落脚点,因地制宜地可持续发展。 2高层建筑设计中绿色建筑设计的影响因素 2.1社会环境 高层建筑工程具有高消耗、高污染的特点。就世界目前的发展来看,建设高层建筑对人类来说已经没有任何施工困难,难点在于社会问题。高层建筑存在热辐射、光污染、地面风流、空间压迫感、火灾危险性等客观存在的问题,这些是无法避免的。但人类之所以还会青睐于这种建筑,主要是其在节约土地资源、提高土地利用率上所显现出的优势。同时,它们还美化了城市环境,使城市更为立体而具有层次感,逐渐成为现代化城市发展的标志。而且住在高层的人们视野更加开阔、通风和采光也更好。以上种种就促进了高层建筑的发展。而在环境保护重要性的日益显现下,绿色建筑设计成为高层建筑的发展趋势。绿色建筑设计的应用要视社会发展的情况而定,因为社会发展比较落后的地区,即使在高层建筑设计应用了绿色建筑设计的理念,也会由于经济社会环境的制约而无法实现绿色建筑。绿色建筑设计融合了多种学科的知识,所以只有把生态理论彻底应用在建筑的各个学科中,才算是为绿色建筑的实现提供了基础和前提。 2.2自然环境 绿色建筑设计的重点在节能减排,所应用的是可再生资源、可循环利用、无污染的资源。提高人们的生活品质是高层建筑的设计初衷,所以要科学合理地规划选址、节能、结构、能耗等问题。绿色建筑所要实现的是可持续发展的目标,所以要实现自然环境和社会环境的良性发展。要想将绿色建筑设计与高层建筑设计的完美契合就要以先进的科学技术作为支撑,高层建筑的设计、施工、选材、材料的加工处理、废弃物再生处理的流程中始终都要有先进的科学技术进行贯穿,科学技术的重要性可见一斑,这就要求必须达到与自然环境的协调,实现绿色发展。绿色建筑主要从产生和使用两个基本方面来评估对环境所造成的影响:能量资源的消耗、全球变暖、酸雨、有毒物质、再利用和无害化处理等。 2.3人文环境 绿色建筑设计所打造的是人、建筑、自然和谐发展的健康环境,这就不得不在设计中考虑到人文环境的影响。应在绿色建筑设计过程中将当地的风土人情、习俗文化、历史文化、地域文化等充分地融入到建筑中,使当地的文化能够从建筑中得以体现,这也是绿色建筑设计一大特色。 2.4技术环境 先进的科学技术是绿色建筑设计得以实现的基础和前提。科学技术的重要性早已深入人心,所以先进的科学技术层出不穷,这也为绿色高层建筑的发展创造了良好的环境。(1)采用节能墙体材料或节能措施,使墙体的保温性能更加优良,降低建筑能耗。(2)采用节能材料或节能措施的门窗,降低室内能耗。(3)采用节水型器具和设备,以及回收用水系统和废水回收系统,最大限度地节约水资源。(4)加大可再生能源综合利用率。(5)利用风压降低建筑能耗。(6)利用屋顶、地下室、建筑立面等空间来增加绿化面积。(7)利用当地的建筑材料,达到降低成本的目的。(8)进行垃圾分类,防止污染。(9)利用优质能源,减少资源消耗,增加优势能源的利用率。总而言之,更多的低碳环保型材料在高层建筑中得以应用,促进了高层建筑绿色设计的更好发展。 3绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用 3.1降低高层建筑能耗 如何降低能耗是绿色建筑设计的关键。通常情况下,设计者会应用因地制宜的方法来确定高层建筑物的布局、形状、走向以及体形系数、表面面积系数、室内设计等。高层建筑物的门窗、屋顶、墙体、室内外墙面的铺设都非常的消耗材料,这就需要在设计中进行选址、平面设计、材料选择等。绿色建筑所应用的理念就是最大限度地使用环保材料来实现建筑的低能耗。 3.2建筑和自然环境的融合 在传统的建筑设计中往往使用一种模式就可以,但是在绿色建筑设计中这种单一的固定模式显然是不合时宜的,要与自然环境进行良好地融合,所以很多时候要选择多种模式同时进行,运用科学的技术和设计方法来达到建筑和自然环境的完美融合,实现人和自然的和谐相处。 3.3满足市场的需求 在经济社会的迅猛发展下,我国的房地产行业也得到了前所未有的发展,建筑的力度也在不断扩大,对于资源的消耗也随之增加,这与可持续发展的发展战略背道而驰,这就需要在房地产行业中大力提倡和宣传绿色建筑理念,从而节约资源,实现良性发展。特别是生活水平的提高,使得人们对生活质量的要求也在不断提升,这也是在促进企业开拓绿色节能市场。纵观整个房地产市场的发展前景和人们的生活要求,都需要绿色建筑设计以自身强大的优势来吸引人们的关注,使得房地产市场焕发勃勃生机。这一方面能够满足人们对于节能环保型建筑的消费需求,另一方面也能够为企业创造更好的经济效益。 3.4因地制宜、就地取材 在高层建筑设计中要当地地理特征、气候条件为依托,因地制宜、尽量使用当地建筑材料,实现建筑的地域化、生态化发展。这一点上其实在我国传统高层建筑物中就已经做得很好了,人们以当地的农作物废料作为房屋建设的原材料,这种房屋冬暖夏凉,而且还具有生态化。还有的地方科学地利用太阳能,使建筑物能够充分拥有日照。 4结束语 现如今绿色环保设计在高层建筑的发展中得以大力提倡,发展速度很快。大量实践证明,绿色环保设计在高层建筑中的应用不仅大幅度地降低了能耗,还实现了环保,使社会向着可持续发展的道路上又迈进了一大步。绿色建筑设计已然成为了高层建筑设计未来的发展方向,相信人类社会会更好发展,人们的生活也将更加美好。 作者:侯珊珊 单位:梅县建筑设计院有限公司 建筑设计毕业论文:商业综合体建筑设计要点 摘要: 随着社会经济的发展,我国城市化建设水平逐渐提高,商业综合体的建筑设计要与城市规划设计相符,本文就对商业综合体的空间特征以及建筑设计要点进行详细的分析。 关键词: 商业综合体;空间特征;建筑设计要点 商业综合体是城市中发展各种活动的大型场所之一,具有较为丰富的活动种类,聚集的人流量比较高。在快速发展的城市化背景下,商业综合体具有较高的市场价值,合理的应用商业空间特征,引入高效的空间功能有利于发挥出最大的空间价值,以下就对商业综合体的空间特征以及建筑设计的要点进行分析。 1商业综合体设计的相关概述 1.1商业综合体的发生背景分析 商业综合体是城市的主要建设构成之一,所谓商业综合体,实际上就是一个多样化、开放、公共的商业建筑,促进着城市的进步与发展。随着城市化进程的加快,我国城市的商业活动增多,要求综合性、功能性、高效性的商业设施与商业建筑。因此,在此背景下,商业综合体应运而生,所谓商业综合体就是集娱乐、休闲、公寓、会所、办公、酒店、饮食、购物于一体的综合建筑。大规模的商业综合体包含着各项商业功能,每一个单独组成都发挥着各自的功能与作用,从而丰富了城市的环境色彩,满足城市居民的日常生活与需求。 1.2商业综合体的基本形式与特点分析 (1)单独建筑的商业综合体形式:这种单独建筑的商业综合体但从外观上来看,是一种封闭类型的建筑形式,建筑的出入口与城市街道相连,因此具有较高的识别效果。单独建筑的商业综合体实际上就是一个开放性质的内部购物空间,内部的空间结构大多都是节点型的建筑中庭空间,或者是线性的建筑空间。在单独建筑的商业综合体内,主要的交通方式大多都是扶梯,较少存在有电梯或者行走坡道。 (2)多种建筑的商业综合体形式:这种由多个建筑组成的商业综合体大多都位于老城区内,在特定空间内聚集着各种建筑的空间形态。一般这样的老城区本身就是一个商业的活动中心,因此在改造设计时,通常根据其中一个街道为主要轴线,根据原有的空间分布状况与空间大小进行改造与整合,将餐饮、休闲、娱乐、商业等功能合理分配。 (3)复合建筑的商业综合体形式:这种商业综合体就是将餐饮、休闲、娱乐、酒店、住宅、商业、文化等功能综合在一起,通过不同体量组合的建筑体来表现建筑的形态,每一个单独的功能区域要与其他功能区域建立互动的关系,从而建立一个统一而复杂、高效率、多功能的建筑复合群体。通常情况下,复合型建筑的商业综合体,下半部分承担着娱乐以及商业活动等,上半部分为酒店、企业办公以及住宅等。这种建筑类型的商业综合体大多位于城市商业比较密集的街区。 2商业综合体的空间特征分析 商业综合体是城市中各种商业活动聚集的场所,商业活动的综合性比较强,会吸引较多的人群,所以一般情况下,商业综合体的人流量会相当的大。各种不同种类的商业活动决定了商业综合体的主要性质。商业综合体对空间利用的高低直接决定了其具备的空间商业价值。商业综合体存在基本的公共行走空间,也就是专门供人们行走的公共空间,主要的特征表现为参与性、开放性、公共性、步行性。从商业综合体建筑内部的空间环境来看,是一个开放性质的空间,里面存在各种消费的公共行为,总体来说,商业综合体的建筑内部空间包括了休息区域、走到空间、交通空间、出入口、边庭、内庭与中庭。消费者在商业活动中心购买时,内部的公共步行空间与其他不同功能的业务活动相连接,这样就可以为人们提供基本的活动交往空间。建筑内部空间的质量会极大的影响着整个商业综合体的空间质量。但是现在仍然有较多城市商业综合体对空间的利用与整合能力较低,没有发挥出空间的最大使用价值。商业综合体的空间特征不仅为人们提供基本的步行空间,还要更具休闲性、可达性,从而提高商业综合体的综合空间利用效率。 3商业综合体建筑设计的综合分析 3.1商业综合体建筑设计的要点分析 (1)重视商业综合体建筑内外部的交通设计。商业综合体的建筑还要做好交通设计。为了缓解商业综合体建筑外部交通的状况,要在建筑设计时,与周围的街道设置一定的缓冲空间,从而供车辆、人流等正常交通,避免发生交通拥堵现象。商业建筑出入口的设置要靠近城市街道,这样可以有效的协调出入口较大客流量与交通的矛盾,避免影响到商业综合体的正常稳定运营,以及城市正常的交通出行。商业建筑对出入口进行设计时,还要注意流线与交通的协调性,出入口有人流行走道以及车辆行走道,流线设计时要合理布置。 (2)建筑设计要符合商业综合体的风格与功能。现代化的商业综合体包含有饮食、住房、娱乐与办公等多项功能,人流量比较密集,因此所需要的建筑面积比较大。另外不同城市区域的商业综合体还要满足当地的文化需求与气候特点,在满足现时期的商业功能的基础上合理的设置商业建筑空间,从而使其能够适应未来商业活动变化的需求。因此,从以上介绍来看,商业综合体的建筑设计复杂程度以及困难度要比其他单一功能商业建筑大。目前我国城市化进程加快,商业活动不断更新细化,因此在进行建筑设计的时候,首先要将商业综合体的业务活动功能准确定位在建设空间中,保证建筑与外部环境、街道、社区协调一致,与内部各种业务活动互补共生。对建筑外部与内部流线的设计与整合,可以表达出建筑的风格与个性,既满足消费者对多样化功能的需求,又可以使其成为城市建筑的标志代表物。 (3)商业综合体建筑设计要重视功能空间的设计。建筑内部的功能空间设计要重视以人为本的思想,保证销售者工作空间能够密切渗透消费者的流动行走空间,比如商业综合体的中庭建筑结构,每一个楼层的作业区域都会围绕着中庭结构展开,提高了建筑空间内部的层次感,通过中庭结构,可以将工作区域、楼梯、电梯、扶梯、绿化、色彩、影子、光亮等组合在一起,形成一个具有艺术风格的空间环境。在建筑的平面结构设计中,要灵活的应用底层与顶层的色彩差、材料差以及形式差等,这样可以起到引导消费者的作用。在建筑设计的时候,要考虑到商业综合体的空间分布,一些专门为消费者提供休闲与办公的区域要提高设计的艺术感,合理的应用建筑材料,从而反映出建筑的空间主体风格。 3.2商业综合体建筑设计的基本原则 首先,城市比较大型的商业综合体都位于比较繁华的中心地带,承担着提高城市形象、改善城市环境问题、改善城市交通等重要任务。另外,商业综合体的功能类型比较复杂,且规模比较大,因此想要表现出所有类型的综合功能价值,就要在进行商业综合体建设设计时,协调好设计的各项原则,从而使建筑能够发挥出较大的潜力,提高城市的综合经济能力。 3.3商业综合体的空间布局设计注意事项 城市建筑设计的原则要与商业综合体的规划原则一致,一般在建筑的底部,首先要安排一些超市、百货、药店等商店,这样就可以吸引基础的人流量,其中要将饮食商店集中在建筑的单独楼层中,并且在设计楼层环境时,要提高环境的设计质量,比如布置一些景观要素等,提高消费者对商业综合体的建筑满意度。此外,在规划设计时,还要根据不同功能活动的特点合理的设置建筑空间,比如商业活动区域一般要与娱乐、休闲区域隔开,在建筑设计的时候,还要综合不同功能区域的特点,应用合理的方法与技术,解决商业综合体中的一些消防与噪音问题。一般企业办公楼层、公寓、酒店等建筑设计比较简单,这些都是比较安静的区域场所,在设计时首先布置好功能区域,并采取隔离地方法布置办公、公寓与酒店,酒店占用建筑的面积较大,因此为了避免出现浪费的情况,可以只在底层设置一个比较小的接待室,通过酒店专用电梯进入到顶部的酒店功能区域,这样设计具有较高的经济效益。 4结束语 总之,我国城市商业综合体建筑发展迅速,我们要重视商业空间的组合,在掌握商业综合体的基本空间特征后,要控制好商业综合体建筑的设计要点,从而促进城市的发展。 作者:李艳 建筑设计毕业论文:办公建筑设计问题研讨 摘要: 目前,随着社会经济的进步,我国建筑行业发展迅速,特别是城市办公建筑等逐渐增多,随着我国的科技进步与发展,办公建筑行业也得到了很大的进步,现代办公建筑已经成为城市的主要象征。若再结合城市现代化的设施与技术,就能够给现代办公建筑设计带来优化,营造高效办公环境。本文就主要对现代办公建筑的设计进行探讨与研究。 关键词: 现代办公;建筑;建筑设计 1现代办公建筑的综合概述 (1)现代办公建筑的基本特点分析。 所谓现代办公建筑实际上就是指与企业单位、机关单位、团体单位以及事业单位从事各种行政办理以及活动业务的建筑场所,现代办公建筑物主要有以下几个特点:第一,现代办公建筑要具备办公文化,这样有利于培养与展现企业的精神与理念,现代办公建筑追求的是舒适高效的办公场所,并且重视在精神上鼓励与引导着员工,从而凝聚企业的竞争力,通过办公建筑的外部形象与内部空间布置,可以有效的体现出企业的精神与文化内涵;第二,现代办公建筑已经从原来的单一化走向现在的综合化,通常办公建筑常与娱乐、购物以及餐饮等联系在一起,体现了现代办公的功能多样化。 (2)现代办公建筑的发展趋势特点分析。 随着我国建筑行业的迅速发展,办公建筑更加具备多元化以及综合化的功能特点有以下几点:现代办公建筑的空间设计方向逐渐向着开敞间的模式;现代办公建筑内部空间的布局是单元化模式,每一个单独的办公单元之间通过特殊的廊道连接;现代化办公建筑中的空间布局中,除了以往的办公室需求外,还增加了娱乐与休闲场地,突出了现代办公建筑的多样化与功能齐全化。 2现代办公建筑的设计要素分析 (1)现代办公建筑设计的统一原则。 现代办公建筑的设计要根据建筑的办公用途角度出发,在构思现代办公建筑设计时,要考虑到所有的影响因素,要将办公大楼的维护方法与建筑用途统一考虑,在办公建筑的设计与建设过程中,要达到各方面的协调统一。 (2)现代办公建筑设计的变化性原则。 现代办公的管理方经常面临着商业模式的改变、技术创新、人员调动等情况,因此办公室设计要满足办公功能复杂特点。此外现代办公的内部要具备完善的办公家具与设施,并且还要根据技术的进步与创新,将计算机、照明、电讯等新技术应用到办公建筑中,从而适应科技的发展。 (3)现代办公建筑设计要满足舒适、健康与安全原则。 现代办公建筑设计时要满足基本的舒适、健康与安全原则,因此高质量与高效率的现代办公室要根据员工自身的需求控制整体的办公环境,比如办公室空气流动率、温度以及风速等。想要打造高效率的办公环境,那就要以员工的舒适、安全以及健康为主要设计原则,提高办公空间的空气流通,并且办公材料选择无污染的材料制成,结合与时俱进的高科技办公系统,才能够给员工提供一个舒适的办公环境,提高员工的积极性与满意度,从而提高公司业绩。 3现代办公建筑的外部风格与形象设计 现代办公建筑与一般建筑不同,由于自身的特殊性质,因此在进行办公建筑的外部形象设计时要根据功能使用的主体进行。不同的办公使用主体要求不同的办公外部形象。比如一些行政办公楼的外部建筑给人一种宏伟严肃的视觉感受。而一般性质的企业单位在设计办公建筑外形时,要根据行业的性质与特点进行,因此现代办公建筑的外部风格是多变的,而无论是什么类型的办公建筑都要与整个城市的建筑艺术风格相匹配。所以在进行办公建筑外部风格与形象设计时,要对建筑周围的环境进行综合分析。现代办公建筑的外部风格与形象设计时常用的方法主要从以下进行分析。 (1)外部建筑构图采用主与从的方法。 在现代办公建筑的外形设计时,采用的主从构图方式。首先可以应用建筑轴线来进行外部的形象设计,例如办公建筑通过轴线可以合理的组织设计平面结构以及空间形态。此外,还可以应用体量组合的主从构图方法,不仅适用于建筑对称的外形布局设计,还可以适用建筑不对称的外形布局上,包括体量的各种质感、色彩、虚实、高低、大小以及粗细的材料处理,从而表达出建筑的综合主题。 (2)在设计时综合利用对比法。 在现代办公建筑设计的过程中,为了凸显建筑的特点,在设计时通常利用综合对比的方法,从而使办公建筑的外形表现出强烈鲜明的特殊形象感,突出办公建筑的外貌个性。一般设计的对比方法主要包括建筑的冷暖色系对比、色彩浓淡对比、虚实对比、质量对比、体量对比、建筑线条形状对比等。 (3)设计要把握好建筑的韵律与节奏。 现代办公建筑设计要求较高的韵律感与节奏感,而设计中的韵律与节奏主要是通过建筑组织的变化以及重复的规律来体现,从而使人们产生一种视觉上的美观感。在设计现代办公建筑的风格与外部形象时,为了表现出整体办公建筑的外部形体的节奏感与韵律,在处理建筑体型时一般要用到规律的重复使用,在变换外部线条时还要遵循一定的节奏与规律。办公建筑的外部形象应该是富有张力以及简洁大方的几何形状,从而表现出现代办公建筑的时代感以及标志特点,办公建筑外形的设计还要应用一些新材料与新技术以体现现代化建筑的表现力。 4现代办公建筑的内部空间划分与设计 (1)对现代办公建筑内部的门厅空间设计分析。 一般城市的现代办公建筑大多都是高层建筑,而高层的办公建筑的门厅设计会给每一个到访的人员带来最强烈也是最直接的第一印象,因此办公建筑的门厅设计要根据建筑使用的基本特点以及业务的类型,从而为内部门厅的整体形象进行准确的定位于设计。企业办公建筑类型若是开放性,那么在设计内部空间的门厅时则较为灵活,在设计时要满足建筑的便捷使用特点,还要体现出企业经营的精神与文化内涵。而若是一些执法部门、政府行政机构办公建筑在设计内部空间的门厅时,就要设计成简洁、大方、庄重与严肃的形象,比如采用比较对称的布局结构,表现出整体的简洁与空间感。材料使用最好以石材为主,表现出这些机构质朴、稳定与严肃的特征。对那些综合商业类型的办公建筑来说,门厅的设计要尽可能的简洁并且紧凑,考虑到门厅设计的功能多样性,从而引导着人们的浏览方向。 (2)对现代办公建筑内部办公区的空间划分与设计。 传统的办公区空间大多都是方方正正的办公室,而现代办公建筑的内部空间采取了多样化的设计方法。通过对办公区的灵活设计,可以增加办公空间的开放性、标志性与舒适性,这样的办公环境有利于提高员工的满意度与积极性,激发工作的创新能力与创造性。在设计办公区域时,要考虑到整体的办公尺寸,灵活设置一些廊道,便于单独办公单元的交流。办公建筑内部空间设计的主要内容还有照明环境。室内的照明设备不仅可以满足人们对光亮的基本需求,更多时候还可以起到美化空间的效果。通过照明光线的色彩强弱变化可以改善办公的整体氛围。在设计时,利用自然光线改善空间内部的湿度、温度与明度,通过办公旁边的窗户以及办公顶部的天窗可以获得自然光线。员工可以根据自身的需求,打造一个办公、休闲、娱乐于一体的办公场所。此外现代办公建筑还提倡绿化设计,不仅可以带来自然的活力,还可以提高办公建筑内部的空间环境。 (3)对现代办公建筑内部辅助空间的设计分析。 现代办公建筑的内部辅助设,就是为了更好的表达出办公建筑的空间,比如办公内部的廊道设计,要重视便捷性以及通畅性,廊道尽量明亮简洁,在设计时可以根据实际的情况进行必要的弯曲与转折,在廊道的局部还要做好采光的设计,必要时选择一些设计手法降低廊道的单调感。此外,办公建筑内部的卫生间在设计时要注意舒适度与合理性,卫生间空间的位置设计要尽量靠近廊道一侧,便于员工的使用,卫生间内蹲位的数量也要与员工的数量相适应,避免过多造成浪费,过少影响员工的正常使用。 5结束语 总之,现代办公建筑设计要综合现代化思想与技术,打造一个建筑外部形象个性,内部办公环境舒适的现代办公建筑,在设计时要注意多方面的影响因素,从促进现代办公建筑的发展。 作者:郝丽 建筑设计毕业论文:商业建筑设计商圈策略 摘要: 在城市化进程中,商业发展是重要的推动力之一。在城市的结构构成中,商圈是重要的组成部分之一,城市发展水平很大比例上是通过商圈水平来体现出的。当前的城市建筑设计工作逐渐开始融入商业化元素,进而使得在城市中出现了以商业功能为主的建筑集合体,这些建筑对于城市的发展可以提供很大的动力。本文通过对商圈相关内容的阐述,分析了在商圈理论下的建筑设计策略。 关键词: 商圈;城市发展;建筑设计 在城市的建筑结构和类型分布中,商业化建筑占有重要比例,对于它的设计就需要以城市的消费习惯、消费文化以及消费水平等相结合,保证不会和建筑的整体风格出现冲突。商圈是衡量城市经济发展水平的重要指标,在商圈理论的指导下,商业建筑设计工作就会更具有针对性和科学性,可以反映出城市的文化特色,具体的设计策略还必须坚持依靠实际,把握建筑内外部设计的基本要点和要求。 1商圈的概念 什么是商圈?所谓的商圈就是在城市中的某一特定范围内,企业的实际销售所涵盖的范围和达到的水平与消费者购买向心力之间相互交叉而形成的一个独特的商业场所,简单来讲,就是商家为了尽可能的吸引到更多的消费者前来消费的区域和场所,这一区域是企业的业务活动空间所在,同时也是消费者进行消费行为选择的一个空间[1]。我们从其结构构成来看,商圈的构成要素主要有四个,即环境、主体、可以以及载体,也就是常说的点、线、面、流相互间的不同组合体现。 2商圈的饱和度 商圈的饱和度是商圈的重要一项指标,它所影响到的是商业网点的实际建设状况,通过对饱和度的分析,可以准确判定出城市中某一区域内的商业网点是否处于饱和状态,这样就可以为企业和商家的决策制定提供参考作用,使之最后做出的决策更具有科学性。一般来说,基于商圈理论的角度,对于其饱和度的判断可以由以下式子得出:IRS=C×RE/RF;IRS指的是城市特定区域内的饱和度;C指的是潜在的消费者数量;RE指的是消费者的平均购买额大小;而RF指的是商店的经营面积大小。 3商圈理论指导下的建筑设计分析 3.1外部设计 商圈理论下的建筑外部设计主要包含的内容有入口广场、步行街、庭院以及屋顶花园等,不同部分所发挥的作用也各不相同。 (1)设计理念。第一,实现和整体商圈的和谐,既然商圈结构中包含有商业建筑,那么就需要依据整个商圈的特色和建筑格局进行合理设计,保证最后设计的方案具有整体性;第二,具有很好的可达性,要保证建筑的外部条件良好,有十分便捷的交通条件,对人车进行合理的分流,为消费者提供一个安全舒适的步行空间,确保步行、客行和货行不会交叉冲突,从而体现出人性化的特点;第三,要彰显出商业的活力。从现代市场发展的角度来讲,一个功能齐全、空间人性化和多样化的商业建筑可以大大提高商业的活力。 (2)外观的设计。商业建筑的主要功能是为商业提供便利,那么对于它的外观设计就需要有商业化的元素,要具备视觉冲击力,绝对不能脱离外部空间而存在。可以这么说,建筑的外观设计是商圈最为有力的文化广告,也是商圈最好的名片。商家在进入品牌策略的经营管理阶段后,商业建筑的外观也需要逐渐进入到品牌化设计包装的阶段。此外,外部设计也是一种最为有效的品牌形象,可以吸引消费者的注意力,进而激发消费者的购买欲望。 3.2内部设计 在对商业建筑进行内部设计时,需要考虑到动线设计,这里讲的动线就是人和车在室内室外进行移动的点,将这些点连接起来就是动线,它在整个商业规划中占有极其重要的地位,对于商业核心价值的体现是有直接影响的。那么在内部设计中,它的主动线就要清晰明确,并且要回流,动线也要有一定的弧度,实现平面动线和垂直动线的有机结合[2]。 (1)内部功能的空间设计。首先,购物的空间设计。它是整个商圈中货流量最大、公共性最明显的部分,属于商业建筑空间的核心所在,那么对于其的设计就要,第一,尽可能满足商业市场的“双三角”规律,也就是建筑面积越大利润就越小,反之则利润越高。如果购物空间的营业面积十分有限,那么零售店的面积就要控制在12m2以下,形状以正方形或者是依走道方向的扁长型;第二,交通条件的设计,这方面的设计要以消费者的出行为基础,为消费者提供一个明确的交通方向,减少货流的交叉阻塞;第三,购物环境的舒适化,消费者的购买欲望在很大程度上是由商业建筑内部环境决定的,在进行设计时就要从消费者的角度出发,根据消费者的实际所需设置相应的基础设施,从而营造一个和谐安全的购物环境。其次,餐饮娱乐空间设计。这一部分最佳的设计是将其设计在购物空间的上层,这样可以使两者起到互补作用。第三,办公空间设计。由于办公空间的功能主要是为商业经营起到协调作用的,因此,就需要有一定的独立性,常见的是设计在和客服中心相近的位置,不能设计在商业价值较高的部位。第四,停车场设计,停车场一般是设计在商圈地下的,这与商圈的规模大小有一定关系,如果商圈属于大型的则可以设计在地下,反之则可以考虑设计在地上。 (2)公共区域的设计。一般来说,商业建筑的内部公共区域是和城市外部空间相衔接的,是商业建筑内部空间的骨架坐在。通过对大多数商业内部公共区域的设计调查可知,它的主要部分包括有门厅、过厅、中庭、水平通道、垂直通道等等,在设计的过程中,要始终围绕消费者便利为中心[3]。 3.3空间的组合设计 商业空间具有复杂性的特点,这就使得它的空间组合特呈现出多样化的特点,我们依据商圈的自身性质和规模对其空间进行组合设计。首先,线性式。顾名思义,这种方式就是通过一条路径把商业的各个功能区间进行串接在一起,它给消费者所提供的路线很简单,主要是适用在规模较小的商业建筑中[4]。其次,环绕式。这种形式的消费者路线是一个圆环形状,商圈的各个功能空间集中分布在圆环的内部。第三,聚合式。它是以一个功能空间为中心,其他的功能空间分布在其四周,起到辅助的作用。第四,网络式。这种设计方式可以并列很多的空间和功能,主要适用在规模较大的商业空间中,它在现代化的商业建筑内部空间组合设计中十分常见,这与现代商业建筑的特点有重要联系。第五,综合式。这种设计方式是把多种不同的组合方式融合在一起,消费者在购物时行走路径较多,变化很多,可以进一步强化消费者的购物体验,一般来说,它主要集中应用在面积较大或者是要求较为特殊的商业空间中,但是,对于设计人员来说,在进行设计时需要注意的一个要点就是确保消费者购物路线的合理有序,不能过于复杂和交叉。 4总结 城市化的发展离不开商业的支持,商业在整个城市的进步和发展中占有十分重要的地位。从当前商业建筑的设计现状来看,按照商圈理论的要求,在对商业建筑进行设计时始终要以为消费者提供方便为中心,不能脱离消费者而设计,在外部设计和内部设计中,也要有所侧重点,注意把握不同部位设计的合理化,提高设计的针对性和人文性,进而使商圈和商业建筑之间的关系更为合理有序,从而提高商业建筑的经济效益和社会效益。 作者:杨成武 单位:安徽省金田建筑设计咨询有限责任公司
专用汽车论文:改善专用汽车材料管理 推进行业持续发展 [摘 要] 随着专用汽车行业竞争越来越激烈,专用型的汽车生产企业需要不断地改善管理观念,在企业内部建立材料管理供应体系,与供应商合作,有效控制原材料质量,并更新生产服务理念,降低原材料消耗,以此来推动专用汽车生产企业的长远发展。笔者通过文献研究法和调研法,对国内外的专用汽车材料管控手段进行分析总结,并提出国内生产企业的材料供应管理策略,以供参考。 [关键词] 专用汽车材料管理; 行业持续发展; 零部件生产; 管理体系 近些年,随着市场经济的不断发展,各项市政建设也如火如荼地发展起来,专用汽车的制造也随着基础设施的建设同步发展起来。据粗略的统计显示,当下,专用汽车的产量越来越大,产品的种类也趋向于多元化,总数已经接近5 000多种,主要范围包括城市基础设施建设、环境卫生改造、交通运输发展以及化学工业等多个领域[1]。除此之外,随着产量的增长与选择的多样化,专用汽车的消费群体在汽车的消费观念上已经越来越趋向于理性和科学,绝大多数的消费者还是注重选择一些质量上乘、经久耐用的专用型汽车。作为专用汽车生产厂家来讲,必须要从材料的控制入手,强化和创新管理手段,促进行业不断向前发展。 1 国内外专用汽车材料管理的发展现状 在当下,无论是普通的汽车生产厂家还是专用的汽车生产厂家,为了保证企业的长远发展,都在不同程度上极力推进和改善原材料的供应管理过程,使对材料的控制更加符合企业的长远发展。主要表现在以下几个方面。 1.1 为企业的发展制定可持续的材料供应策略 在这一点上,国外的汽车企业做得比较出色,特别是一些专用的汽车生产企业,通过公开发行环境管理报告,完善了对企业的可持续原材料管理行为,加强了公众的监督力度。譬如,日本的专用汽车制造厂家将他们的原材料管理置身于整个企业的环境管理框架之中,对汽车生产过程中的各个阶段原材料的使用状况进行了统计,并对其中可能对外界环境造成影响的部分进行了控制。从研发开始,到生产运输、再到销售使用,再到最后的报废回收,专用汽车的材料管理链保障了材料管理的可持续发展。 1.2 为企业的发展建立稳定的材料供应体系 当下,一些大型的专用汽车制造厂家在原材料供应管理的过程中建立了一套系统,名为IMDS,也就是国际材料数据系统,这个系统能够很好地利用网络技术,然后要求全世界的专用汽车原材料供应厂商向系统内提交相关的原材料信息,通过这种方式来对原材料以及生产配件进行跟踪[2]。与此同时,为了更好地和原材料供应商进行合作管理,了解材料的具体使用状况,专用汽车制造商为供应商建立了相关的网站。在网站中,任何原材料以及相关的部件的基本情况都需要进行详细的公布。这种双向互通的方式不仅仅节省了时间,更对专用汽车生产厂家的材料供应提供了质量保障。 1.3 尽可能改善服务,延长材料使用寿命 包括国内与国外的专用汽车制造厂商,不断地改善售后服务,提升汽车的使用性能,尽可能地延长各种关键零件的使用寿命,从而提高原材料的使用周期。譬如说很多专用汽车的生产企业在企业内部建立起了一整套的服务体系,这个体系可以有针对性地对汽车的各个零部件的使用状况进行调研,然后对其更换时间进行了较为严苛的设定。这种体系的建立不仅可以节省资源,还可以在很大程度上降低原材料对于环境所造成的不利影响。 2 改善专用汽车材料管理的措施 和普通的汽车生产厂家不同的是,专用汽车的生产企业所面临的消费群体较为单一,而这部分人对于汽车种类的选择面并不宽泛,对于专用汽车的质量要求往往更高。从这个角度考虑,作为专用汽车生产企业来讲,必须要对材料的供应与管理严格把关,特别是在当下,很多西方的先进的汽车生产企业进驻我国,我们需要更为积极主动地向他们学习,改变材料供应管理观念,建立适合自身发展的管理供应模式,促进我国专用汽车生产行业的可持续发展。笔者根据自身多年的原材料管理供应工作经验,认为需要从以下几个方面入手。 2.1 改善管理观念,建立材料管理供应体系 在当下的专用汽车生产竞争环境之中,要想实现对原材料的科学管理,必须要积极地转变思路,将对材料的管理积极地融入整个企业的发展规划之中,要明确环境友好型的材料管理方式会是专用汽车企业一项重要的核心竞争能力。除此之外,我们应该积极与国外专用汽车制造企业合作,从技术层面来提升材料的回收效率以及降低材料生产对于环境的不利影响,努力借鉴国外经验,从我们专用汽车的生产实际出发,在企业内部建立起一整套的原材料管理体系,从材料的生产进行跟踪、控制和评价,确保材料质量符合企业生产的要求。 2.2 有效控制原材料质量 专用汽车生产企业在专用汽车的生产活动中,占据非常重要的角色,正是由于这种角色的确立,有必要在生产的过程中针对材料来建立起稳定有效的原材料供应链条关系,对于材料供应商的管理进行严格的控制与管理。除此之外,生产企业还有必要对分销商的材料回收过程进行规范[3]。我们还需要注意的是,专用汽车和普通汽车不同的是在与其“专用性”,汽车使用过程的专用性也就在一定程度上决定了生产过程、材料选择的专用性,相比较来说,专用汽车对原材料的需求更加专业化和细致化,所以,建立有效的原材料供应体系,强化材料供应的稳定,有非常积极的意义。 2.3 更新生产与服务理念,降低原材料消耗 在生产过程中,积极引进各种新技术,使用熟练的生产工人,提高生产效率,降低材料耗能,是企业内部优化材料管理的方式,从长远的角度来看,专用汽车的生产企业要想获得可持续的发展,在提高自身效益的同时,还必须要从消费者的角度出发,不断提高服务质量,从而尽可能地延长专用汽车的使用周期,降低材料消耗。只有这样,专用汽车生产才会在未来获得持续不断的发展。 3 结 语 近些年来,专用汽车生产企业的蓬勃兴起促进了企业材料供应管理的科学化发展,在当下,专用型的汽车生产企业需要不断改善管理观念,在企业内部建立材料管理供应体系,与供应商合作,有效控制原材料质量,并更新生产服务理念,降低原材料消耗,以此来获得企业的长远发展和整个专用汽车生产行业的可持续进步。 专用汽车论文:浅谈网络营销应用于专用汽车行业现状 1网络营销的概念 2行业现状及分析 2.1“随州模式”网络营销分析 2.2“正规厂家模式”网络营销分析 1、网络营销的概念 在我们讨论网络营销之前我先介绍一下网络营销在企业营销中所处的位置。网络营销是包含在营销4P(产品、价格、渠道、促销)理论中的促销这一类里的,并且是一种新兴的促销手段,促销方式在各行各业应该是不同的,但近几年从“随州模式”中看出,网络营销在本行业中发挥了比较大的作用,本文简单的介绍了网络营销的概念,行业竞争现状。 网络营销的基本原理其实非常简单,就是准确的将企业的信息投送给目标客户群,建立互动通道,最终签订订单。其中最重要的就是准确的投送信息这一块,这是一切网络营销活动的前提,那么这一块又分两部分,就是“信息”和“准确的投送”。“信息”是被投送的主体,可以是网站,可以是产品广告等,我们这里讨论的主要是网站。“准确的投送”就是指推广我们的网站。这两点其实是相辅相成的,也就是说我们的网站制作精良、内容原创、丰富,我们在推广的过程中也会得到更多的收益。我们马上来介绍现阶段主要的网络营销推广手段: 1. 展示广告 2. 电子邮件推广 3. 社区营销 4. B2B网站推广 5. 搜索引擎推广 其中现今最流行并且高效、准确、相对开销不大的方式就是通过搜索引擎推广,所以我们今天先讨论搜索引擎推广,其他推广方式我们后期在追加。搜索引擎推广的意思就是争取我们的客户在搜索与我们的产品相关的关键字的时候,我们的信息能跻身搜索结果的前几名,这样我们的信息就能赢得更多的展现机会,从而获取更多的点击量,最终达到互动,签单的目的。 那么如何让我们的信息能跻身搜索结果的前几位呢,主要靠两种方法——PPC和SEO。 PPC:PPC(pay per click)的意思是指按点击收费的推广项目,最常见的就是所谓的“百度推广”。这种方式的做法是,我们为企业设若干个关键词,并且为这些关键词竞价排名,最终的排名将影响客户在搜索此关键词时我公司网页展现的排位。这里要注意,使用PPC方式进行推广的网页是肯定会出现在没有使用PPC方式的自然搜索结果之前的,拥有更多的展现机会。这种方法相对SEO方式的缺点就是成本相对较高。 SEO:seo的意思就是搜索引擎优化,原理是针对搜索引擎抓取网页并且排名的规则优化自己的网站,从而达到提高网站排名的目的,这种方式的优点是,一旦优化得当,网站将无偿的排在搜索引擎自然搜索结果里比较靠前的位置,并且是全时段的展现网站。缺点是,这种方法见效慢,需要大量的人力,时间去优化网站。而且就算优化到全网的前几名,最终也将展示在使用PPC方式的网站后面,甚至不会出现在搜索结果的第一页。SEO综合信息数据的好坏可以直观的反映出一个网站的经营情况。那么百度为什么要对网站进行评估并且对网站进行排名呢?最主要的目的就是希望优质资源能给展现给更多的用户,也可以说,百度在督促我们更花精力在网站上,更好的服务客户。 2、行业现状及分析 2.1“随州模式”网络营销分析 随州模式最明显的特点就是,推广力度远远大于网站质量,推广上八仙过海各显神通,网站却几乎可以用拙略来形容,同质化非常严重。下面我选择几个不同推广手法中的佼佼者出来详细分析: 2.1.1“程力“品牌下的网站,网址:众多程力品牌营销网站之一,页面采用淡蓝色为主色调,页面不算精美但不失简洁,页面制作在其他程力网站中算比较好的。 内容上主要以产品信息为主,下设公司概况等文字内容,更新慢可以说做的很糟糕。交互功能由“TQ客服“系统提供,可直接在线交流、留言、qq聊天、呼叫免费电话,互动上比较完善。 下面我们来看看他们使用的推广方式。 我们使用站长之家的SEO综合查询到这个网站的百度权重(百度权重是百度通过一系列复杂的算法对网站进行评估,主要评估指标包括网站内容,更新速度,用户体验等。权重越高的网站在其设置的关键字搜索里排名越高)是0,也就是说,百度将其归为垃圾网站一列,他的反链数(反链数的意思是从其他网站链接到该网站的链接数,是百度自然搜索结果排名的重要依据之一)是1540,我们使用百度的外链分析工具查看该网站的所有反链,此网站只在很少的B2B信息平台一些产品信息,几乎没有做SEO优化,可以断定,此网站的推广手法完全就是依靠PPC,说白了就是拿钱砸,如果他百度账户里的钱用完了,他的信息将几乎湮没在浩瀚的信息海洋里,根本无法被展现。 2.1.2这里我们做个小结,可以看出在网络营销上随州的各个厂家都比较看重,甚至愿意砸下重金去做百度推广,总体来说程力在推广上下的本钱最大。那么做SEO的网站呢,最好的网站权重也只有1,外链几乎都是用SEO软件刷出来的,网站内容都比较雷同,产品图片也很简陋。 2.2“正规厂家模式”网络营销分析 2.2.1 徐州徐工随车起重机有限公司 徐工官网制作精美,配色和谐,内容丰富,网页采用上下结构,布局合理,显示大厂风范,但在推广上没下多少力气,我们查询了网站的SEO信息发现优化的并不是很好,百度权重只有1,所以其实很难从众多网站中把徐工的网站搜索出来,搜索关键字“随车吊“是绝找不到他的,只有搜索”随车起重机“才能在自然搜索结果里找到他。并且徐工并没有用PPC推广。看起来他们并不重视网络营销这一块。 2.2.2宇通重工 宇通的网页做得细致,精美,产品图片处理精美,甚至可以和很多小轿车的营销网站媲美,内容丰富,更新快。 我们发现宇通重工的主页SEO信息看上去非常漂亮,应该说肯定是能在自然搜索结果里轻易把随州的楚胜公司拉下马的,但是我们注意到,宇通重工旗下的其他产品非常多,而且随车吊也不是他们的拳头产品,在公司主页设置的关键字里就没有“随车吊“这个关键字,所以他们不能通过SEO优化的方式在这里占据优势。但是我们发现宇通公司非常注重网络营销,他们在”随车吊“关键字上花重金使用了”百度推广“,并且在推广里的竞价排名也比较高,经常排在前三位,以弥补他在”随车吊“关键字里自然搜索的劣势。他们的推广费用也是比较高的。 结语 看完本文后相信读者可能会有一个疑问,网络营销真的这么神吗?真的砸钱就能拿到订单吗?当然不是,因为网络营销是属于公司整体营销策略中的一部分。营销包括产品、价格、渠道最后才是促销,所以公司业绩的好坏不能仅仅依靠网络营销。那如果我们的产品、价格、渠道都和竞争对手不相上下的话,网络营销的重要性就体现出来了。 专用汽车论文:专用汽车设计制造及使用中的环保理念 【摘 要】本文针对专用汽车的使用、设计与制造中环保理念的使用与贯彻国家有关标准等问题进行了分析,并提出了一些相应的实施方法,以实现该行业的可持续发展。 【关键词】专用汽车;设计使用;环境保护;可持续发展 专用汽车行业的发展为人类带来了方便,其不但促进了社会与经济的共同发展,同时还解决了一些环保问题,如散装水泥运输车,在实现散装水泥的封闭性运输的同时,还有效的减少了袋装水泥在运输时所产生的粉尘类环境污染,同时也使森林砍伐大大的减少了;专业的垃圾车则实现了对垃圾的封闭性运输,减少了传统运输方式中所产生的二次污染。但是专用汽车同样也造成了一些新的问题,从这些方面来看,专用汽车行业的环保水平将会对该行业以及全人类的可持续发展产生直接影响,如何将环保理念融入到该行业中,对我们来说是非常重要的。 1 建立起专用汽车设计的环保理念 专用汽车的设计者在进行产品开发的过程中将会对车辆的生命周期做适当的评价,并会在最大程度上消除对制造、使用和生态环境造成不利影响的潜在因素,同时对产品的再生性、可回收性与不可回收性对环境造成的各种影响进行全面的考虑。 1.1 专用汽车的生产企业应建立起相关的标准 专用汽车的生产企业应该按照国家的相关标准来制定自身的达标计划,对车辆的环保指标要从设计的源头开始就进行控制。对专用汽车的排放量与噪声等相关标准,国家早有规定,但是在设计的选材与制造方面的环保标准却并没有一个统一的认识,所以,专业汽车的生产企业需要考虑的重点是,建立起一个完善的禁止用材标准,让专用汽车的设计人员可以有所遵循。 1.2 专用汽车在设计时应优先选用环保的零部件 (1)在发动机的选择上,必须是已经达到了先进的排放标准。我国目前的发动机制造技术同国际先进的制造技术相比仍存在一定的距离,但是已经有部分产品能够达到欧Ⅲ或欧Ⅳ的标准了。 (2)在发动机的选择上,还要保证其所采用的是最先进的技术。如选择使用稀燃技术、符合涡流控制技术、进气系统改造技术等的发动机。 (3)选用已经确定不会对环境造成污染的汽车相关部件,并将其收入到专用汽车的设计与开发系统中。 1.3 专用汽车的设计人员要树立起环保意识 传统的专用汽车设计与开发的中心是人的需要,而产品在制造和使用过程中将会对资源造成的污染、能源上的消耗以及对生态环境的破坏是不被列入考虑范围的。只有将这种设计意识改变,树立起新的设计理念,才能使专用汽车的设计与该行业可持续发展的要求相适应。 如柳州的运力汽车公司,其在进行专用汽车的开发时,不但注重开发对环境有改善与保护作用的后庄压缩垃圾车与散装水泥车,同时还对可能破坏环境的危险液体运输车加以重视,最大限度地采用国际上在该方面最先进的技术。 2 制造过程中环保理念的应用 专用汽车制造业之所以发展的如此迅速,主要是因其关系着国民经济特别是制造业方面的各个领域,如钢铁、石油、电子、化工等。也正是因为这个原因,专用汽车在采购和配套方面的要求,就成为了其他行业发展的动力。而本文所指的专用汽车制造过程便不只是其本身的加工与装配,同时还包括其配套产品的生产。 2.1 专用汽车的制造 专用汽车在制造上有四大工艺,分别是冲压、焊接、装配与涂装。这些工艺在进行过程中一般都会产生因加热而出现的燃料排放污染,因非环保溶剂的使用而造成的空气污染等,我们应采取以下措施来进行控制。 (1)选用清洁燃料或电热手段作锻铸等工艺的热源,是对环保十分有利的对策。 (2)要尽量选择对人体、土地与环境有害的物质来做工艺介质,这也是环保的重要措施之一。如可将传统的对环境污染严重的化工酸洗除油、除锈法,改为对环境污染小的喷丸法。 (3)在涂装材料的选择上,虽然仍以挥发性强的溶剂型为主流,但因其会产生对人有副作用的物质,所以我们要尽量选用挥发性不强,对人体副作用小的新型水性涂料。 专用汽车的生产制造企业对技术的改造,将是改变传统非环保工艺的重要手段,只有提高企业在技术改造与创新方面的能力,才能让企业实现可持续发展。 2.2 专用汽车零部件的制造 专用汽车的生产制造企业所使用的零部件,有超过20%都是从外部采购的,所以仅对企业自身的生产过程进行控制,其环保指数是无法达到要求的,这就需要专用汽车零部件的制造商一同参与到环保行动中来。 零部件制造业要积极的使用对环保有利的加工工艺,选择对环保有利的加工材料,并尽可能多的为专用汽车提供新的材料与技术信息,同专用汽车的生产制造企业一同发展。不管是专用汽车的整车制造,还是其零部件的制造,在其过程中减少噪音、电辐射、振动与化学介质等损害,都是减轻环境污染的重要举措。 3 环保理念在专用汽车使用中的体现 专用汽车在交付并进行使用后,其环境保护的问题大部分仍是 由其本身来决定的,生产制造企业样担当主要的责任。 第一,针对汽车的噪声问题,国家早就有明确的规定,专用汽车的生产厂家应该严格的按照要求来进行制造与控制。 第二,关于专用汽车材料的回收与再利用等问题,其关键就在于汽车的生产制造厂家可以积极的采用有效措施,在各种材料的选用上,要降低其采购的成本,要使用对环境保护有利的新材料,例如纳米复合材料与水性涂料等。 专用汽车在达到其使用年后,是必须要报废的,专用汽车的循环再利用是对其发展的战略要求,要想实现这一目标,就需要从材料为切入点进行进一步的改革与创新。 4 公众与政府在专用汽车环保中的作用 在专用汽车环境保护政策的控制上,我国已经确立了环境保护这一基本国策,只有坚持可持续发展这一理念,才能确保国民经济的平衡发展,这不但是和谐社会建设的必然要求,同时也是对专用汽车的生产制造企业所提出的更高要求。 我国政府在这一方面除了要建立起健全的环境保护法以外,同时还要对其实施监督与控制,所以国家在进行新车辆的审查时,相继进行由国家发改委所组织的公告审查、由国家认监委所组织的“中国强制性产品认证制度”审查等,同时各类汽车还需要经过每年由国家有关部门所组织的产品一致性审查,保证出厂的新车产品可以一直满足标准的要求。 公众不但使消费者,同时也是专用汽车相关环保政策与有效措施的直接受益者。如上文所述,汽车的排放对空气的污染是非常严重的,同时车辆的排放又能够经由对各种新技术的实施来实现其控制或减少的目标。据相关统计显示,如果我国的500万辆各种专用汽车,每年都按照行驶了50000千米来计算,只要减少0.625g/km的氮氧化物或微粒的排放,就可以直接产生经济效益达59.60亿。这是一个非常惊人的数字,我们从中不难看出,专用汽车的环境保护政策,对我国可持续发展战略的实施所具有的贡献。 5 总结 专用汽车的环境保护问题同空气污染、臭氧层破坏、土地沙漠化等环境问题一样,都已经成为人们关注的重点问题。生存在同一个地球上的我们,保护环境是我们共同的责任,而提高专用汽车的环境保护水平,则是使其能够可持续发展的重要途径,而且这对于环境的改善和保护来说,都具有十分重要的促进作用。 专用汽车论文:“天津市专用汽车产业技术创新战略联盟”推动专用汽车产业发展 近日,为深化军民融合,促进军民两用技术转化利用,推动天津市专用汽车行业产业发展,天津市专用汽车工程中心,联合天津市专用汽车产业园、扫地王(天津)专用车辆装备有限公司等市内专用汽车领域9家单位发起成立“天津市专用汽车产业技术创新战略联盟”。天津市科委赵海山主任出席并讲话。 “天津市专用汽车产业技术创新战略联盟”成立大会,确定了联盟理事会、专家委员会和秘书处机构人员组成;召开了军民两用技术对接会,军地参会代表就军民两用技术成果进行对接;军事交通学院与北方技术交易市场签署了科技合作协议;联盟发起单位签署了联盟成立协议;举办了专用汽车装备技术成果展,集中展示了联盟发起单位的26台整车装备和72件零部件产品。 天津市科委赵海山主任在讲话中心首先阐述了创新驱动是国家发展战略,必须把转变经济发展方式、优化产业结构作为重中之重,进一步加强科技创新,提升产业发展和经济发展的质量和效益,并从贯彻落实创新驱动的角度,对联盟成立予以了充分肯定。指出,企业发展呈阶段性特点,就目前我市专用汽车企业发展阶段而言,推进产学研合作和促进军民两用技术融合是推动企业发展的有效方法和捷径,天津市科委将积极引导和支持相关企业和科研院所共同组建创新联盟。天津市科委也将持续关注联盟发展、支持联盟发展,鼓励联盟提出更多课题和项目,以技术创新推动联盟快速发展,并希望联盟成员加强交流、深化合作,为提升天津市专用汽车领域技术创新水平和促进产业发展做出贡献,为天津市其他技术创新联盟做好榜样。 联盟成立将对辐射带动天津专用汽车行业发展,为天津市专用汽车企业搭建了信息交流平台、技术合作平台和创新发展平台,扩大行业内企业交流合作,增强专用汽车企业竞争力,促进行业水平整体提升,推动工程中心成果转化和产业化等起到重要的意义。(来源:天津市科委) 专用汽车论文:低碳经济下专用汽车发展路径 摘要: 专用汽车产业是衡量一个国家国民经济和汽车工业发展水平的重要标志,湖北随州市现已发展成为我国专用汽车主要生产基地之一,并被中国机械工业联合会命名为“中国专用汽车之都”,这一产业的发展却主要以高能耗、高污染、高排放为代价。因此,对低碳经济下随州专用汽车的发展对策进行研究很有必要。 关键词: 低碳经济;专用汽车 作者简介:廖超如(1965-),男,湖北天门人,随州职业技术学院副教授,经济学硕士,研究方向为经济管理。 0 引言 到2012年底,随州已聚集了恒天汽车、东风随州专汽、航天双龙、重汽华威、程力专汽、楚胜专汽、大力专汽等19家进入国家公告目录的企业,以专用汽车为代表的汽车产业已成为随州第一大支柱产业。专用汽车向来是碳排放大户,低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,这一经济模式需要一系列的制度和政策加以保障,其中区域一体化和产业生态化是最为重要的手段。 1 随州专用汽车产业发展面临的主要问题 随州专用汽车产业虽然在产量上已具备相当规模,但大部分集中于劳动密集型、低技术含量、低附加值的运输类专用汽车,如罐式车、自卸车、半挂车、环卫车等。随州汽车产业由于在技术、区位和市场等方面的制约,形成整体快而不优的发展局面,无法适应低碳经济发展需要。 1.1 技术研发和制造水平相对滞后 随州专用汽车企业与国际国内先进水平存在较大距离。在技术研发上,仿制多、创新少,资金投入不足、技术储备不够,自主开发能力弱且不愿做长期投资。在产品设计上,质量利用系数低,同类型、同吨位车比国外重20%-30%;专用功能满足度比国外同类产品落后5-10年。在生产装备上,多厂房车间等基础硬件设施投入,少先进制造设备和高端检测仪器。在制造能力上,机械化生产和自动化生产程序较低,从而降低了产品的质量和档次。 1.2 区位协作和产业链条仍需完善 就随州而言,一方面,由于零部件企业未能生产专汽所需的特殊部件,专汽企业需要大量外购零部件;零部件企业则舍近求远开拓外地市场,本地配套率较低。另一方面,由于目前底盘企业的产能尚未释放,“零部件—底盘—上装”的产品链条未能形成良性循环,造成运输物流成本过大。在设计研发上,仍是各自为阵,缺乏集团作战,因而只能小修小改,无法应变整改;在产品质量上,由于缺乏统一的行业标准和完善的质量检测体系,因而只能各说各好,无法衡量物价比;在售后服务上,虽然日益关注客户需求,但主动性、前瞻性和覆盖面都有待提高。随州在湖北“汽车长廊”的产业分工中的特点虽然突出、但地位还不够巩固,区位结构亟待调整,协作能力尚需增强,在专用汽车行业的制高点和影响力都有待进一步提高。 1.3 市场细分和营销手段较为匾乏 目前随州多数专用汽车企业缺乏对国内外专用汽车市场的深入研究。在出口上,外向度较低。虽然其专用汽车及零部件已出口到全球30多个国家和地区,但主要集中于非洲、中东、东南亚等欠发达地区;极少数产品打入欧美高端市场,但离规模效应还有很大距离。在市场营销上,主要依靠分销商的传统模式也制约了随州专汽企业的发展。近年来部分企业加强了品牌意识、导入了网络营销,但由于缺乏公共信息平台和有效管理,信息渠道不通畅;仅利用网络进行简单宣传和信息,未能充分发挥电子商务的优势。 2 随州专用汽车产业发展路径 2.1 区域“一体化”整合路径,产生经济聚敛效应 以“一体化战略”联动“汉十”汽车走廊和“襄十随”专用汽车零部件带状产业区,承接国际国内专用汽车及零部件企业向随州转移,引导国内省内专用汽车及零部件企业及人才向随州聚集。具体包括: 2.1.1 物流网络“一体化”。依托“湖北专用汽车物流中心”,完善运输、储存、装卸、搬运、包装、流通、加工、配送等物流网络。完善随州专用汽车物流中心。面向本地专用汽车及零部件企业,对专用汽车零部件及整车的运输、仓储、包装、保管、搬运、改装及物流信息进行综合性一体化管理,涉及生产计划制定、采购订单下放及跟踪、物料清单维护、供应商管理、运输管理、进出口货物接收、仓储管理、发料及在制品管理、生产线物料管理、整车发运等作业流程,为原材料供应商、零部件商、整车生产厂商、批发商、物流公司及最终用户搭建有效的沟通桥梁,最终实现专用汽车物流系统化、效率化,提升专用汽车企业的成本优势。 2.1.2 信息资源“一体化”。以“湖北省专用汽车信息服务平台”为依托,建立随州汽车产业信息中心。加强省内专用汽车企业及省市相关企业合作,制定专用汽车企业信息资源目录,逐步建立专用汽车信息共享与协调机制,积极推进专用汽车信息采集、处理和的一体化,运用信息技术改造提升企业资源、供应链、客户资源管理系统,充分发挥电子商务在全球化采购中的作用,完善各类企业在平台上交流业务、托管服务等,促进产业信息交换与共享。 2.1.3 营销服务“一体化”。优化随州专用汽车营销服务平台,积极开拓海外市场,加快发展汽车研发、生产性物流、汽车零售和售后服务、汽车租赁、汽车保险、消费信贷、报废回收等服务业。①借助“中国(随州)国际专用车博览会”,通过规模化、专业化、聚集化的展销会形式促进产品销售和企业宣传。②以“中国专用汽车之都”的整体形象,整合随州专用汽车及零部件企业的营销体系,搭建全面完善、合理有效的专用汽车销售服务平台。 2.1.4 人才培养“一体化”。汽车产业是靠人才拉动的,加强专业技术人才队伍、产业工人队伍、职业营销队伍的建设,为随州专用汽车产业提供坚强的人才保证,是专用汽车产业发展壮大必不可少的基础。 ①政府牵头组建“专用汽车研究院”,为专用汽车及零部件企业的发展提供强有力的技术支撑和服务,以提升专用汽车及零部件企业的自主开发能力和综合竞争力。 ②政府组织各级“经理培训班”、“管理培训班”、“市场营销培训班”、“品牌战略培训班”等,引导企业更新管理知识、提高管理水平,推进专汽企业的现代企业制度建设、科学管理制度建设和营销传播活动。 ③政府牵头,由随州职业技术学院、政府相关职能部门、专用汽车企业大力联合组建汽车职业教育联盟。按照“工学结合”的教学模式,为企业培养汽车专业技能型人才。 2.2 产业“生态化”互补路径,实现资源互补效应 以“生态化战略”带动本市服务业,以节能减排为重点,加快构建资源节约、环境友好的生产方式,实现随州专用汽车产业的可持续发展。 2.2.1 产业链条“生态化”。生态化过程由产中向产前、产后延伸,不仅强调生产过程即零部件、底盘制造与采购、专用汽车改装等“制造中”环节的生态化,而且强调工业设计、技术开发、质量检测等“制造前”环节的生态化和专汽销售、保养维修、物流配送、废物回收等“制造后”环节的生态化,从而实现全程生态化。 ①在“制造中”推进。倡导源头减量、循环利用、再制造、零排放和产业链接技术,向前延伸到绿色原料、能源及工业无机环境的构建,向后延伸到生态营销和绿色消费,努力形成专用汽车产业上、中、下游多赢的“绿色产业链”;使随州专用汽车行业利润的获取从“制造中”的附加值低端向“制造前”和“制造后”的附加值高端延伸,形成上下游两端利润趋高的微笑形曲线。 ②在“规律中”实施。遵循生态系统规律,通过共生企业聚集而成生态工业园区,提高园区内部资源、能源的利用效率,对废旧金属、工业固体废弃物进行回收利用,对生产和生活污水进行无害化处理,部分作为园区绿化及景观用水,变废物为资源。增强环境保护力度,落实减排目标责任制,向园区外部排放废物最小化,达到园区经济和环境的同步优化。 2.2.2 产业结构“生态化”。以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,优化产业结构,发展新能源专用汽车,开发低碳节能汽车零部件,引导随州专用汽车产业的经济增长模式从“大量生产、大量消费、大量废弃”转向“最佳生产、最适消费、最少废弃”。 ①坚持低碳、环保、节能的总体方针,建立专用汽车生态化产业园区。把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为约束性指标,有效控制温室气体排放,提高能源效率,减少环境污染。 ②加大新能源专用车研发和产业化力度。以城市环卫车和特种工程车为切入点,积极开展新能源专用车研发和示范性工程,进一步解决降低成本,提高燃油经济性、可靠性、电池一致性等关键问题,形成整车与关键部件一体化开发格局。 ③加大对新能源专用车及低碳节能零部件企业的引进力度。以纯电动专用车、混合动力专用车、燃料电池专用车为纵轴;以电机、控制系统、动力蓄电池为横轴,为建构“三纵三横”的新能源专用车网络化布局做出积极准备。 专用汽车论文:基于钻石模型的专用汽车产业集群发展研究 【摘要】 专用汽车发展水平在一定程度上反映着国家工业化水平,本文以随州专汽行业为背景,通过对波特“钻石模型”进行扩展,总结了当地专汽产业集群竞争优势架构,并为促进该行业的发展提出了相关建议。 【关键词】 钻石模型 内生式产业集群模式 发展对策 一、引言 专用汽车行业在近10年来高速发展和粗放式的发展模式之下实现了快速发展,产品种类以及企业数量得到大幅增长,然而这种只追求数量和规模的非理性高增长态势并不能够长期发展。2011年中国的专用汽车行业终于告别了一路狂飙的势头,产量严重下滑,同比下降26.88%,同比增长率为近10年的最低水平。而要解决专用汽车产业当前面临的窘境,优化专汽产业集群模式,实现产业结构调整将成为未来一段时间内专用汽车行业应对增长放缓局面、获得长期健康成长的必经之路。 随州是中国专用汽车的主要发源地,从20世纪60年代起步,积累了雄厚的工业基础,凭借本地便捷的交通地理位置以及独特的产业化条件,大批当地优秀企业家自发创新并在内生性民间资本积累的推动下产生并发展。随州市抓住专用汽车市场需求,根据市场需求不断发展升级产品,大批草根企业家迎合国企改革浪潮,积极从原有三家“省”字头专汽企业中突破创新,并借助政府引导找准了随州专用汽车发展方向,形成了自我发展的地区性产业集聚,进而发展壮大。 二、基于钻石模型对随州专汽产业集群竞争优势分析 钻石模型用于分析一个国家某种产业的竞争力。波特的钻石模型主要包括了产业集群的六大因素:生产要素;需求条件;相关于支持产业;企业战略、结构和竞争对手;机会;政府。随后帕得莫和吉布逊对钻石模型进行改进,提出了模型主要用于分析产业集群的竞争力。本文以波特钻石模型为基础,以随州市专用汽车产业集群为例进行分析,如图1所示。 1、钻石模型外层——产业集群的环境要素 (1)生产要素。产业集群的生产要素包括整个集群运转所需要的生产要素,如土地、资金、人力、厂房、设备等初级要素;而熟练工人、科研人员、风险投资和最新信息的获取等方面的能力,是构成产业集群持续发展的关键要素供给。由于政府规划及招商引资成绩显著,随州市建立了多片汽车产业园区以及专汽产业长廊,目前在初级生产要素方面比较充分,但是要保证其持续有力的发展仍有待完善。目前该市13家专用汽车企业常年与武汉大学、华中科技大学、武汉理工大学等合作开发,建立研发基地,但仍有部分企业甚至没有生产资质,生产条件较差。经过50多年的积累培育了大批熟练的技术工人,但同时绝大部分技术工人只能够适应一般的重复工作,技术不够精细,对于新产品的掌握有限。企业内部的科研人员极少甚至于缺乏。2011年的发展低谷众多中小企业歇业停产甚至破产,表现出其风险控制能力的缺乏。随州市想要在国内竞争中保持领先就必须提升高级生产要素的品质。 (2)需求条件。尽管目前整个专汽产业面临发展低谷,但专用汽车快速发展的大趋势没有改变。2011年以来的下滑是长期发展过程中的一个回调,并不代表一直会这样,随着投资的扩张便会好转。在中国现代化紧跟国际前列的发展中,专用汽车在未来10年仍将处于快速增长期。而随着中国专汽产业的开拓与积累,以往的国外专汽市场也仍有巨大的开发潜力。 (3)相关产业与支持产业。产业集群产业链的分工使得集群企业的成本降低,运转灵活化,其中与外部供应商、批发商和零售商之间的协调则成为重要的经营环节。“车都”随州专用汽车的相关企业高达300多家,包括零部件供应、汽车加工制造装配以及销售企业。随州市专用车企基本都是制造厂商,他们将各自品牌的销售外包给前端零售商,而市内龙头企业齐星公司则是其中重要的零部件供应商。其主导产业、相关及支援产业共同构成产业链条协调发展。 (4)集群战略、集群结构以及同业竞争。就随州专汽产业集群状况而言,地域分散,没有形成合力。集群中的几个大型企业分别跨随州地区的东、南、北方,没有形成真正意义上的集聚,每个企业纵深发展的空间都不大,为工业园区的规划建设带来不便。另外企业关联度小,各自为战。企业虽均围绕专用汽车生产,但是没有共同的原料、零部件、利益关系,供货渠道也较为分散,除部分无资质小厂向其他厂家借用生产资质之外,基本处于各自为战的经营状态。而各家专汽销售企业则竞相压价,恶性竞争,使得随州专汽销售的竞争环境较为恶劣。对外而言,随着近年来中国专汽产业的红火发展,例如山东梁山县、天津市蓟县等地的崛起,也面临着一定的外部竞争压力。 2、钻石模型内层——产业集群的创新要素 (1)政府。政府在提升专业镇竞争力上起着十分重要的作用。先知先觉、贴近集群的地方政府能更有效地促进专业镇的经济发展。随州专汽产业已列为湖北省重点发展产业,并列为全省汽车产业五大基地之一,政府给予重点扶持。而经过2011年的发展窘境,2012年有望出台的扶持车辆轻量化发展的政策将以资金补贴的形式进行,并先从专用汽车中的罐式车入手,因而对于处于低谷中的专汽产业较为有利。 (2)高校及科研机构。产业集群为高校和科研机构创造了新的空间,但目前高校、科研机构与产业存在着一定程度上的脱节现象,需要探索出一条高校、科研机构和产业集群的良好合作模式之路,使得高校的技术创新模式从单一化走向规模化,从零星合作走向整体合作,从合作主体的一对一走向一对多,起到技术创新在产业集群中的大规模化作用。 (3)同行协会。不论全国还是随州都有专用汽车行业协会,行业协会能够影响政府、编制统计数据、主持同业交流活动、联合其他同业协会、消除集群贸易障碍、抵御集群风险的作用,因而也在一定程度上影响促进专用汽车整个行业的竞争力水平。 3、钻石模型核心——产业集群企业家要素 作为市场主体,企业的创业和发展受到上述两个层次主要的七种因素影响。这几种因素之间在一定程度上体现了相互依存和制约关系。企业家联盟处于产业集群国际竞争力形成的中心位置。同一个城市的企业家之间都有着或多或少的联系和交流,企业家之间联盟的紧密松疏都会影响随州市的绩效表现。同一个镇内企业家经常交流对话、诚信信任,将大大减少集群内部矛盾,降低交易成本。企业家联盟的表现形式有:共同致力于产品和服务的对外销售;共同致力于抵御外部风险,包括贸易壁垒、反倾销、行业衰退等;共同致力于随州专汽的品牌、形象和知名度;共同致力于大型技术创新的合作和投入。 三、对随州专汽产业集群提出的相关建议 在一个产业集群中,钻石模型的各个因素会共同作用于整个产业集群的发展,因而随州市的专汽产业集群可以像国外先进产业集群模式学习,建立起一个全面性的区域创新网络。将企业与周边企业、科研机构以及各种相关组织共同植根于一个特定区域,并且将其本土化,进而相互学习。可重点建立起以主要的专汽制造企业与该网络中其他主体的交互式作用:与客户和供应商的纵向交互作用、与同行竞争对手以及合作企业间的横向交互作用、与大学等科研机构进行的创新研发交互式作用等,如图2所示。 1、深化企业间横、纵向交互作用,优化产业链条 随州是武汉向西北辐射的重要接力站和中转站,要发挥随州市现有的运输、仓储、配送网络等潜在优势,强化随州市整个零部件制造、专用汽车组装制造、专用汽车销售的产业链条。可由政府牵头,吸引社会闲置资金,着力培养一批具有规模、效益好、信誉度高的综合型现代物流企业,引进一批高水平的国内外现代物流企业,对一些小型销售工作室进行整合重组,建立专为制造企业拓展销路的大型现代化销售部门公司,组建专用汽车销售中心、汽车零部件配送中心、钢材配送中心等专业化物流市场。 2、强化与大学等科研机构进行的创新研发交互式作用,加快自主创新,实施名牌战略,提升企业核心竞争力 创建快速应变型的产品研发体系。一是要加强市场调研和分析预测,建立企业强大的市场信息反馈体系和分析预测体系;二是在专用车和专用底盘开发方面,理顺从市场调研、立项、开发设计、零部件采购、设计评审、试制、产品评审、定型、工艺准备、小批量生产等一系列工作流程,建立高效快捷的新品开发体制;三是组建并完善专用车模块化设计、PDM产品数据管理系统、CAPP计算机辅助工艺设计系统、零部件优选等工作平台,进一步加快新品研发和产品市场化速度。 牢固树立“质量第一”的生产理念,严格按照国际标准要求完善质量保证体系,规范工艺标准。支持企业加强与高校研发机构的产学研相结合,共同进行技术攻关,共建企业研发基地及实验中心,加速科技成果转化为生产力,增强企业竞争能力和发展后劲。大力推进自主品牌建设,创建具有区域影响力的自主品牌,积极培育和精心打造“随州制造”汽车及其零部件产品生产品牌,鼓励支持专用汽车企业进入国际市场,占领国内市场。 3、深化与服务机构的交互方式,充分利用各种资源 充分利用政府优惠政策,依据国家导向发展轻量级专用汽车以得到政府资助及扶持。增加企业生产资质,将产品逐渐由低劣、非标准甚至假冒的状况导向具备科技含量的产品。 加快专用汽车产业专业人才培养,利用政府资源与高校、职业技术学院、技工学校以及企业的多种合作方式,建立起多层次的专用汽车以零部件研发人才培育基地;加强职业技术教育,以适应专用汽车产业对各类技工特别是高级技工的需求,加强企业职工的职业技能培训与鉴定,提高职工队伍素质建设;建立随州市专用汽车及零部件专业技术人才信息库,加强有效管理,解决专业人才稀缺的问题。 充分发挥行业协会的统筹协调作用,完善行业规章制度等各种规范,将随州专汽行业导向一个新的产业升级的总体方向。积极参与举办市内以及全国性的专用汽车行业峰会,加大“车都”品牌建设。 4、推进科学管理理念,提高企业管理质量,建立企业联盟 要将专用车战略目标管理纳入日常管理之中,用战略管理指导和规范专用车产业发展的全局和全过程。“外抢市场,内抓管理”,提高核心技术能力,增强市场竞争力和抗御市场风险能力。要充分利用随州地理位置,辐射能力强的区域优势,吸引国内外知名企业到随州市投资,利用国内外众多汽车生产厂家调整产业布局,进行产业转移,寻求产业合作,积极建立沟通机制。探索随州市专用汽车及其零部件产业发展的新领域,形成多个龙头并存,配套体系共享,具体抓现有龙头企业,做大做强,以湖北程力、重汽华威、厦工楚胜、江南东风、大力、力神、合力、成龙威等公司为依托,整合研发优势资源,建立专用汽车企业联盟,逐步形成和完善产业集群。 专用汽车论文:浅析专用汽车底盘选用原则 摘要:本文阐述专用汽车改装设计时专用汽车底盘选用应满足的要求,专用汽车底盘主要参数选用的基本原则。 关键词:专用汽车底盘 要求 选用原则 专用汽车是装置有专用设备,具有专用功能,用于承担专门运输任务或专项作业以及其他用途的汽车。专用汽车以其特有的运输品质、运输效率、经济效益及其众多的品种和各自具有的功能而受到各行各业的青睐,成为国民经济中不缺少的交通运输和专项作业的主要设备。而专用汽车底盘的性能决定了专用汽车的基本性能,并对专用功能的发挥有较大影响。专用汽车设计改装时是在充分考虑其类型、专用功能、用途和使用条件等因素的基础上,来确定其底盘、上装部分、动力装置、车身、驾驶室等,从而使专装置或专用设备与汽车底盘构成相互匹配的专用汽车整体。目前改装专用汽车选用的底盘主要是二类和三类汽车底盘。另外两种是专门为某一类专用汽车设计、制造的专用底盘和选用定型总成组合设计制造的专用底盘。应根据专用汽车的用途及其使用条件,已选定的专用汽车性能指标,专用汽车专用功能及其总布置的需要,以及专用汽车制造厂家的现有条件和能力来选定专用汽车底盘。 1 选择专用汽车底盘要求 (1)适用性。对各种专用改装车的总成以应适于专用汽车特殊功能的要求为目标进行改型设计。 (2)可靠性。所选用的各总成工作应可靠,出现故障的机率少,零部件要有足够的强度和寿命,且同一车型各总成零部件的寿命应趋于均衡。 (3)先进性。先进性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平。而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。 (4)方便性。所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。 (5)价格的合理性。因为汽车底盘的价格在专用汽车的购置成本中点的比重较大,它影响到客户的接受重度和市场的占有重度,以及企业的经济效益。 (6)汽车底盘的供货来源。选择汽车底盘后,要保证在汽车底盘能按时供货,所以应与供应商签订好协议或合同。 2 专用汽车底盘的类型选择 在我国,根据GB/T17350-2009中规定,将专用汽车分为了厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升汽车、仓栅式汽车和特种结构汽车。常规的厢式车、罐式车、专用自卸车等通常是采用二类汽车底盘改装设计。这是目前专用汽车设计中选用底盘型式最多的一种。二类汽车底盘是指在基本型整车的基础上去掉货厢。在改装设计的总布置时,在没有货厢的汽车底盘上,加装所需的工作装置或特种车身。采用二类汽车底盘进行改装设计工作的重点是整车总体布置和工作装置设计,设计时应严格控制整车总质量、轴荷分配、质心高度位置以保持原车型的主要性能,同时,要对改装后的整车重新做出性能分析和计算。对客车、客货两用车、厢式货车等则通常采用三类汽车底盘改装设计。三类汽车底盘是指在基本型整车的基础上去掉货厢和驾驶室。但近年来,随着这类汽车的使用性能的提高,各类专用客车底盘应运而生,原来利用三类底盘改装的客车已不受欢迎。若要使专用汽车在质量和档次上一个层次,就尽量采用有特点的专用汽车底盘。 3 专用汽车底盘主要参数的选择 3.1 功率 专用汽车在行驶过程中所需的驱动功率即发动机发出的功率Pt(kW),恒等于用于克服行驶阻力与驱动专用工作装置运转消耗功率以及机械传动损失功率之和。因此在选用专用汽车底盘时,应考虑专用汽车发动机所需要的总功率有一定的储备,约需75%~90%的负荷率,才能带动专用装置工作。 3.2 轴数 专用汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。而影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制、轮胎的负荷能力以及汽车结构等。我国公路标准规定,对于四级公路及桥梁,单轴最大允许轴载质量为10t,双连轴最大允许轴载质量为18t(每轴9t)。根据公路对汽车轴载质量的限制、所设计汽车的总质量、轮胎的负荷能力以及使用条件等,可以确定汽车的轴数。因为双轴汽车结构简单、制造成本低,故总质量小于19t的公路运输车辆广泛采用这种方案。总质量在19~26t的公路运输车采用三轴形式,总质量更大的汽车用四轴和四轴以上的形式。 3.3 驱动形式 汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等,其中前一位数字表示汽车车轮总数,后一位数字表示驱动轮数。汽车的用途、总质量和对车辆通过性的要求是影响选取驱动形式的主要因素。增加驱动轮的数量能够提高汽车的通过能力,驱动越多则汽车的结构越复杂,整备质量和制造成本也随之增加,因此在选用驱动形式方面应遵循总质量小于19t的专用汽车,采用4×2驱动形式,结构简单,制造成本低。总质量在19~26t的专用汽车,采用6×2或6×4的驱动形式。 3.4 布置形式 发动机布置和驱动形式主要有发动机前置前驱动、发动机前置后驱动、发动机后置后驱动、发动机中置后驱动,少数汽车采用四轮驱动或全轮驱动。发动机前置前驱由于行李箱布置在汽车后部,容易改装成客货两用或救护车;发动机前置后驱的专用汽车底盘通用性好;发动机前置后驱动适合改装成长途客车;发动机中置后驱动适合改装成乘客车门可布置在前轴之前,有利于单人管理。 3.5 轴距 专用汽车通常都采用基本车型的轴距,在专用汽车的主要性能,装载面积和轴荷分配方面均得到满足的前提下,轴距短一些较好。主要是轴距的长短将直接影响专用汽车的长度、质量和许多使用性能,在保证专用汽车功能的前提下,轴距越短,其长度就越小,质量越小,最小转弯直径和纵向通过半径也越小,机动性好。 3.6 轮距 受汽车总宽的限制,轮距要与车宽相适应,不宜过大,但为了使安装了专用装置后的工作稳定性和增加装载容积,可使在符合汽车总宽条件下,尽量选轮距宽的底盘。 3.7 前、后悬 前、后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求,同时应满足有关标准的规定,即对于客车和全封闭厢式车辆,后悬不得超出轴距的0.65倍;对于其他车辆,后悬不得超出轴距的0.55倍,绝对值不大于3.5m。 3.8 汽车整备质量 如果用作改装完成运输任务的专用汽车,则选择整备质量较小的专用车底盘,以提高装载质量,如果用作改装成作业型专用汽车,由于不需要考虑装载质量,则对专用车底盘整备质量无要求。 4 结语 专用汽车设计常选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计,因此在选用专用汽车底盘时,要了解商用车产品的生产情况、底盘规格,供货渠道、销售价格及相关资料等,然后根据上述原则进行选用,最大限度地满足专用汽车设计的需要。但由于基本型汽车底盘在进行专用车改装时存在局限性,我国应大力发展专用的底盘类型,设计多变的装载形式及风格,使专用汽车底盘选用更符合专用汽车设计要求。 专用汽车论文:改善专用汽车制造企业成本管理的措施 摘要:随着我国社会经济的高速发展,我国逐渐成为世界上主要的汽车生产国与消费国。专用汽车制造企业在成本管理中存在一些问题,本文针对这些现状进行分析,并尝试性提出改善国内专用汽车制造企业成本管理的措施。 关键词:专用汽车制造企业;成本管理 成本管理是企业管理的核心,本文在基于现实的环境中的压力与成本管理存在的问题上,提出有针对性的改进措施,从而提升专用汽车制造企业的成本管理水平。 一、专用汽车制造企业所面临的成本压力 专用汽车制造企业属于规模很大的投资性企业,最近几年来看,国内专用汽车制造企业发展速度还是比较理想的,但是在发展的同时很多生产规模却无法达到大规模的经济标准。经过分析,专用汽车制造企业经济规模的合理标准应该在年产1万台以上,国内专用制作企业那么多,大部分都无法实现这个目标。随着原材料价格的不断上涨,专用汽车制造企业承担了非常大的经济压力,如:2005年到2011年,汽车制造所需要的钢材价格就上升了41%,铝价上升了55%,铜价上升的最快高达170%。另外,国际知名汽车制造企业丰田与本田汽车公司等亚洲大型汽车制造企业与亚洲最大玻璃制造商达成了ASHIHLASS协议,计划将在2012年上调汽车玻璃价格10%。国际市场原材价格的不断上涨,国内专用制造企业核心零件与主要材料都直接或者间接与进口挂钩,因此,国内专用汽车制造业在产品成本对原材料价格调动上非常敏感,给降低成本带来了无穷的压力。 二、专用汽车制造企业成本管理中存在的问题 1.制造成本数据不够完善 专用汽车制造企业生产流程较长,生产工艺非常复杂,各个生产阶段中生产时间的差异性比较突出,半成品与副产品的数量越来越多,由于每个生产部门之间的物流比较频繁,因此,在客观角度上需要及时、准确、巨量的生产成本核算数据。大部分专用汽车制造企业采用的是传统分步法来对产品成本进行核算,将各生产步骤的成本作为核算的对象。传统分步核算法无法为各个生产工艺流程提供详细的成本信息,无法提供实际生产成本与计划成本的差异,更谈不上目标成本管理。专用汽车制造企业在具体生产环节中有部分过程属于高污染,而目前的成本管理模式没有重视环境成本,没有将之纳入核算成本体系中,也没有将环境治理与保护的成本充分反映出来。 2.原材料与零部件等物流成本管理问题明显 专用汽车制造企业物流量比较大,涉及采购环节的原材料有钢材、铝材、铜材、橡胶与玻璃等等与汽车各方面的零部件。因此生产物流成本主要有采购原材料与零部件的成本、运输成本、储存成本与管理成本等构成。发达国家汽车制造企业物流成本一般控制在总成本的8%-10%之间。而国内却为20%-30%,因此,国内专用汽车制造企业的物流环节成本管理水平必须要有所提升。我国专用汽车制造企业大部分在采购过程中都选择第三方物流进行合作。另外,物流公司的选择主要利用招标来进行确定,招标过程避免不了暗箱操作,导致外包的物流成本远远高于实际的成本。也有一部分公司出现了低价恶性竞争,导致一些优质的物流公司被淘汰。价位过低,质量自然得不到该有的保障,运输的过程中造成原材料的损坏与零部件质量的低下,导致成品的废品率上涨,对专用汽车产品成本产生负面影响。 专用制造企业由于在零部件与原材料的储存上占用的资金较多,使其资本出现沉淀。一部分专用汽车制造企业在原材料进口过程中为了更好地规避价格波动风险采用期货交易,同时为了追求期货投机收益,对各种原材料储备比例进行改变,导致原材料储备结构不够合理,导致企业生产无法继续,提升了其生产成本。部分制造企业对生产工艺进行改进之后,淘汰与积压的原材料、零部件长期占据着库存,这也一定程度地增加了物流的成本。从运输角度来看,物流调度计划还不够科学,普遍存在充分搬运、车辆空载的一些现象,运输路径不够合理与运输效率低也是增加物流成本的主要因素。 3.没有具备战略成本管理的理念 国际竞争局势中,国内专用企业汽车制造企业需要有全新的战略成本管理理念。大部分专用汽车制造企业财会人员,大部分实践都用于日常核算业务,没有具备全新的战略管理理念,没有融入到企业的管理当中,也无法提供企业战略管理所必须的相关成本数据与资料。国内一些专用汽车制造业,主要控制生产环节的成本,没有对产品全制造过程的成本管理进行考虑与分析,更没有考虑到如何让成本管理为企业发展而服务,因此,这种成本管理模式无法促进专用企业制造企业的发展。 三、改善专用汽车制造企业成本管理的措施 1.提高专用汽车制造企业物流成本管理的水准 专用汽车制造企业应使用供应链管理手段,需要建立长期的合作关系,将供应链的长度最大限度缩短,促进货源更加稳定,逐渐降低采购成本,做好对原材料与零部件价格波动风险的规避。 专用汽车制造企业还需要重视整个物流路径方面的规划,对物流流程实现合理安排,符合经济效益。生产实际环节中,需要对各个步骤的生产时间与运输时间进行精确的计算,对物流的实物量与时间量进行科学的设计,基于正常生产的情况下,将生产物流成本降低。还应该对各个细节中可能出现的代料情况进行重视,将不必要的生产物流流动与搬卸费用降低[1]。 2.以信息技术为载体,加强成本核算与成本管理 专用汽车制造企业应该以ERP为标准,构建成本基础数据库,其中包含了物料清单(BillofMaterial/BOM);工作中心(WorkCenter);工艺路线(Routing);成本中心和作业(Activity);物料主记录(MaterialMasterRecord)等。根据发达国家专用汽车制造企业的ERP实践证明,ERP信息平台下的标准成本可以为企业减少很多相对繁琐的基础成本核算工作,对成本控制流程与成本核算方式进行适当的优化,能最大限度地将管理的效率提升起来。 3.树立战略成本管理理念 专用汽车制造企业应该将成本因素与目前实际竞争环境结合起来,对产品成本实现持续降低。专用汽车制造企业在战略成本管理上主要内容有:价值链分析、战略定位分析。分析价值链:汽车行业价值链的分析、内部价值链的分析与行业竞争对手价值链的分析。汽车企业战略地位分析要对企业实际情况进行一定分析,充分掌握企业的优势与劣势,针对行业的风险与机遇进行深入研究,选择最好的战略,并在实践的过程中不断地改善与调整。 专用汽车论文:随州专用汽车发展与金融配套支持方略 做大做强随州市中国专用汽车之都,关键是联合发展其中小企业,它不仅是随州市委、市政府的提出的一项重大战略任务,而且是湖北省关注的焦点,如何才能实现这一战略,是仁者见仁智者见智,这里我们从发展企业集团与配套支持的视角,进行调研,以谋长远发展。 一、专用汽车发展的问题 当前,随州正按照“整车做强、专用汽车做专、零部件做精、品牌做响”的基本思路和布局合理、秩序良好、特色突出、协调发展的产业原则,沿316国道打造20公里专用汽车工业走廊,努力建设中国最大、亚洲一流的专用汽车生产基地。总体上分析专用汽车产品发展形势是好的,但是要实现做大做强随州市专用汽车产的目标,还有很长的路要走,要想获得金融的更有力的支持,还需要做出更加艰辛的努力。 1.配件生产能力与现代化规模比、差距明显。专用汽车产业能否做大做强,从某种意义上讲,专用汽车零配件生产能不能形成一批规模企业。可是从有关统计数据获知,截止2011年底,全市工业企业总量1.3万家,但规模以上企业只有447家,占工业企业总数的3.4%,自2005年以来净增73家,年均仅增12家。同一时期,全省规模企业总数已达14000家,我市所占比例只有3.19%,规模企业个数少直接影响到专业生产零配件的经济总量的生产。 2.零配件生产批量小、规模化程度低。在一个产业中规模是降低经济生产成本的关键,现在是关联企业之间各自为政,在随州市生产专用汽车及汽车零部件企业规模普遍较小,很多相同的零配件在不同企业生产;同样的专用汽车整车在不同企业生产也非常普遍。以专用汽车企业为例,全市具备整车生产资质的19家企业,整车生产能力加起来7万辆,2011年产量62924辆,而中集集团年产专用汽车12万辆,一个城市抵不上中集集团一家大企业。绝大多数零配件企业规模小,市场竞争力不强,抗风险能力差,全市无一家过百亿级企业,无一家上市公司。 3.专业化程度低、总体技术含量不高。作为专用汽车产业的发展,必须要有一批专业化、规模化、精细化的配套企业为支撑。但是从目前看,支撑基础还非常薄弱,技术含量还有待提高。截止2010年底,全市22家汽车生产企业共拥有资产336436万元,户均拥有资产只有15292万元。资产在5亿元以上的仅有3家,占13.6%,利润总量13556.1万元,平均每家汽车生产企业利润616.2万元。而高新技术企业少,企业产品科技含量低。且专用汽车产业中只有近20%的产值由自己创造,80%的产值为转移产值,销售一台专用汽车的平均利润不足5000元,价值创造力低。 4.创业基础薄弱、后备支撑力较差。截止2011年,随州市在工商局注册的各类企业共有近万家。其中,公司及分公司4541户,占47.94%;非公司制企业法人及其分支机构和营业单位3715户,占39.22%;合伙企业、个人独资企业及其分支机构901户,占9.51%。要从如此大的数量中发展壮大有潜力的好企业,促其成长还需要花费大量精力和时间。这表明我市全民创业氛围不浓,创业的程度和档次较低,可供规模的企业还比较少,零部件配套企业发展仍然要壮大。“十二五”期间,我市专用汽车产业规划整车突破20万辆、产值突破500亿元,年均新增3万辆整车、近100亿产值,不走联合重组、单靠自身突破几乎是不可能实现的目标。 二、配套支持的若干建议 当前,要从思想上,方针上,战略上理清思路,要从根本上端正那种“重整车,轻零部件”的思想,真正把汽车零部件产业的发展放到重要地位,使整车与零部件和谐、同步得到发展,让历史上的欠帐得到应有的偿还;只有这样,才能为下一步专用汽车产业的发展奠定基础。要努力落实优先发展专用汽车及其零部件产业集团工作,配套解决金融支持中、小企业问题,为“十二五”发展创造条件。 按照国内外发展的经验,汽车零部件产业的复兴,政府行为将起到重大作用,特别是要组织跨行业,跨企业,跨区域的规划,发挥协调和指导作用,没有政府强有力支持,零部件群体的复兴是非常困难的。为此建议在政府主导下成立“随州市专用汽车产品研发中心”,以人才和技术为先导,鼎力支持专用汽车的发展。专用汽车研发和制造(包括汽车零部件在内),有大量、复杂的发展工作要做,需要一批专业人才和一个研发机构来作战略和技术研究工作。否则,只有计划,而没有科学的政策、技术措施扶持,就会打折扣,甚至发展计划落空。比如下决心建立2—3个专用汽车集团公司,3—5个零部件集团企业,按照专业化、精细化、科学化的分工,把企业做专、做精、做大。这样才能达到应达到的批量生产规模,把主要零部件生产做到极值,不仅满足随州市专用汽车生产的需要,而且满足其它汽车制造商的需要。所以在这种发展模式下,商业银行都会毫不犹豫,克服困难,信贷支持问题将会应刃而解。 1.创新小企业贷款模式、扩大抵押担保范围。商业银行可从抵押品和担保人的认定范围两方面确定,针对小企业流动资产和动产比例比较高的特点,可以开展以订单、应收账款等为标的物的贷款业务。当然这类订单和应收账款必须是来自信誉较好的企业。也可以采取“大小联动”客户发展策略,积极为专用汽车制造配套服务的小企业开展批量式金融服务。担保人创新方式包括以小企业组建的企业集团(集群)联保的方式为其发放贷款。所谓联保,也就是企业组成联合体,与商业银行签订担保协议,互相作为彼此的担保人。商业银行按总贷款额的一定比例暂扣担保金后,剩余贷款按约定向企业发放。这种联保的形式可以在两类企业群体中开展。一类就是处于同一产业链环节的小企业群。比如经营出口或者生产零配件的小企业群。另外一类就是出处于产业链垂直上下游关系、拥有长期业务往来关系的小企业群。这类小企业彼此就是服务提供者和服务需求者的关系。一家小企业如果出现违约情况,实际上对于其他企业而言,意味着业务的流失,对其自身的盈利情况也会产生影响。出于这种利益相关者的关系,他们对彼此的监督将会更加严格。 2.放宽小企业客户准入条件。商业银行可以在确保风险的前提下,放宽抵押资产的范围。在贷款方式上除了以抵押贷款和少量的担保贷款为主外,应采取灵活的方式,积极探索中小企业采用无形资产、股权、出口退税税单、商业汇票、应收账款、存货、项目在建工程等多种抵押方式,或以项目本身作抵押,解决中小企业抵押资产不足的问题。同时,拓宽担保渠道,探索新的贷款担保形式,允许自然人、企业法人、核心股东、主要经营责任人提供的以其个人财产或权利为抵押的担保。开办联保协议贷款业务,由多个小企业进行联保,对其中一个或部分企业发放贷款,以此解决专业汽车零部件小企业抵押担保难的问题。 专用汽车论文:专用汽车轻量化设计 摘要 随着汽车工业在国内的蓬勃发展,导致环境压力加剧和能源日趋紧张等这些问题日益突出,这将成为汽车工业可持续发展的绊脚石。而汽车的轻量化对节能减排起着至关重要的作用,汽车质量的减轻主要归功于镁合金塑料和铝合金以及高强度金钢等新材料用量的增加。本文结合轻量化材料的发展及现状探讨了我国专用汽车轻量化的设计思路和建议。 关键词 专用汽车;轻量化;设计;新材料 1 汽车轻量化的时代背景和意义 汽车轻量化是在保证汽车的性能和品质不受影响反而可以提高的情况下来尽可能的降低汽车产品的重量,并结合合理的轻质材料和设计结构来提高低振动和低噪声以及高输出功率等。 然而,车用燃油是石油消耗最大的一部分。目前,全世界汽车石油的消耗量可以达到每年92亿桶,约占世界总石油产量的45%。所以,为了尽可能的节约能源而且在不降低汽车使用量的情况下,实现降低汽车的油耗量是具有很大的意义的。 汽车在人们实际生活中的地位和世界经济领域中的地位毋庸置疑,随着不可再生资源的日益紧张和社会文明度的提高现在面临的最大挑战就是,减少尾气污染和减少材料的应用。 2 专用汽车轻量化的主要措施 专用汽车的设计过程是在载货汽车的专用底盘或者汽车底盘上装置专用的车厢。优美的造型以及新颖的设计观念和舒适度是吸引客户的重要方式。在对汽车发动机和底盘变化不大的如今专用汽车的造型是争取市场的关键之一。汽车的发动机功率主要消耗在克服汽车行驶的阻力上,目前国内外专用汽车的轻质材料主要有:塑料、高强度钢、镁、符合材料以及铝等。 3 专用汽车轻量化结构设计和优化 汽车消费者希望汽车的功能和作用能够继续完善,同时,为了满足消费者的需求汽车的重量有明显的轻量化趋势。 通过优化材料设计而降低车体的重量的工艺方法主要有两点:1)使用高强度材料降低钢板厚度的规格;2)以低密度材料代替钢铁材料,比如使用塑料和低密度的铝等。另外,利用这些技术实施模拟代替实车进行实验,对使用轻量化的车身进行碰撞和振动的分析。 (1)现代计算机的应用在汽车的生产上起到了重要的作用,大大地缩短了汽车开发的周期,还提高了汽车轻量化的制作水平和效率。如我公司生产的铝合金半挂运油车(如图1),它的重量要比同等车型的钢质车身轻55%。另外,越来越多的铝制轮框和全铝发动机出现在各种车型上面,并且逐步替代传统的钢质零部件。 (2)塑料在专用汽车轻量化设计中的应用也非常广泛,它能同时满足降低车身成本和重量这两方面的需求,它的技术也比较成熟。它的特点是,耐腐蚀、成本低、装饰效果好、强度高、易加工和吸收冲击能量等众多优点。不仅这些,还对整车的安全性以及外观和舒适程度都有利。2001年世界汽车平均塑料用量达到了115kg,约占汽车总量的8%~12%,并且这一数量还在不断增加。塑料广泛的应用在汽车的内外装饰方面,而今后重点开发的是功能件和结构件以及外装件的高性能塑料; (3)铝镁合金是目前应用领域最轻的金属材料,无论是刚度还是强度都比较高。铝镁合金的减重效果比铝合金更加明显,而且还具有尺寸稳定性高和减震性好等特点,使汽车的应用有美好的前景。目前,欧美轿车上铝镁合金的平均用量约为40kg/辆,而且还在迅速的发展中。但是,铝镁合金的缺点就是成本高,而且再生产、制造的工艺都不如铝合金。同时国内铝镁合金的研究基础比较薄弱,相关的一些标准和牌号都有待提高; (4)在汽车轻量化材料中,用高强度钢替代原使用材料,可以适当的较小零件的尺寸。目前,全球广泛应用和提高弹簧钢以及高合金钢和不锈钢的强度和刚度来作为汽车轻量化的措施。 (5)有机材料和复合材料:近年来,功能型有机和复合材料的迅猛发展,在很多强度不高的场合并且是合理的选用情况下,它已经成为钢板替代的主要材料,并且在汽车配件比例中呈逐年上升的趋势。但是它也存在缺点,如:可靠性差、生产效率低以及不能无损伤等等。目前,复合材料在汽车上的运用比例还很低,范围很小,随着生产工艺和性能的不断提高,应用前景还是很广阔的。 4 结论 专用汽车轻量化对降低排放、汽车节油以及性能都有改善。能源战略规划以及汽车工业健康发展方面都具有重要的意义[4],专用汽车轻量化是现代汽车技术的发展方向,也是新世纪实现汽车进一步轻量化的重要技术措施。 专用汽车论文:中国专用汽车1/10为“湖北制造”等9则 在中国汽车界,湖北不仅有声名显赫的东风、神龙、通用,还有不广为人知的特种汽车制造。最近在汉举办的中国专用汽车产业发展国际论坛上获悉,我省专用汽车产业规模已跃居国内第三位,中国专用汽车中1/10为“湖北制造”。 专用汽车是指为完成特定的载运(货物或人员)或作业任务,装置有专用设备或经过特殊改装的汽车。如自卸车、罐式车、厢式车、城市环卫车、高速公路运输车、医疗救护车、电力和通信应急保障车等。 目前,全国有800多家国家公告内的专用汽车生产商,我省有90余家,专用汽车生产商数量仅次于山东、江苏。其中,随州是"中国专用汽车之都",十堰市被命名为"中国卡车之都"。据统计,2011年全省专用汽车产量达12.5万辆,其中部分产品远销欧美、亚洲市场。 在专用汽车产业的竞争中,我省也在进一步发力。3月,湖北福田专用车二期工程襄阳开工。4月,东风汽车股份特种车阵地在襄阳市奠基,目标直指年2万台特种专用车的规模。着力打造20平方公里"汉南车城"的武汉市汉南区,也意图借举办专用汽车论坛之机引进专用汽车及零部件企业。 第七届中博会闭幕 湖北省签约220亿元 为期三天的第七届中博会在湖南长沙闭幕,我省签约内外资项目共计220亿元。 此次中博会,我省采取展览展示、现场推介、网上对接等方式,向境内外客商推介投资环境和重点项目,共成功对接25个项目,其中内资203亿元人民币,外资2.3亿美元,涵盖机械电子、融资租赁、物流、农业开发等多个行业。 六年一轮的中博会是中部地区规模最大的综合性展会,下届中博会明年5月18日至20日在河南举行。 武汉"菜篮子新政"一季度为73家企业免税630万 买车近千台刷记录 据武汉市国税局最新数据统计,今年一季度该局共为73户次涉及蔬菜流通业务的企业,涉及中百、武商等大型超市企业,按照3%的征收率办理蔬菜流通环节免征增值税630万元,免税销售额高达2.1亿元。预计全年将免征增值税5140万元,免税销售额17.13亿元。 据了解,税务部门对从事蔬菜批发、零售的纳税人销售的蔬菜免征增值税,针对企业较为关心的免税范围及特殊要求,武汉市国税局相关负责人称,此次享受免征蔬菜流通环节增值税的目录共包括根菜类、薯芋类、葱蒜类、白菜类、叶菜类等14个类别219个品种的蔬菜。具体可在该局网页中查看。同时,经挑选、清洗、切分、晾晒、包装、脱水、冷藏、冷冻等工序加工的蔬菜,也属于享受免税政策蔬菜的范围,但各种蔬菜罐头不属于享受免税政策蔬菜的范围。此举不仅减少了蔬菜批发市场上的不规范现象,也有利于蔬菜零售环节的价格竞争、蔬菜品质的提升等。 在汉世界500强今年有望达百家 今年,武汉市欲引进10家以上世界500强企业。武汉市商务局副局长孙朝忠在市政府新闻办新闻会上介绍,截至2011年12月,共有84家世界500强企业在武汉投资116个项目。今年的目标是新引进10家世界500强投资的项目,力争16家,使落户武汉市的世界500强企业总数达到100家。 今年一季度,武汉市已成功引进4家世界500强企业投资项目,分别是上海通用汽车江夏生产基地、法国施耐德电气制造(武汉)公司、美国霍尼韦尔涡轮增压技术(武汉)有限公司、美国赛默飞世尔科技武汉分公司。此外,英国玛莎百货在汉街开设首家直营店,德国博世汽车刹车项目、香港周大福珠宝加工项目也即将落户。 金价低迷引来抄底者 湖北人买金量全国前五(图) 今年以来,金价已跌去12%,这让武汉的"黄金爱好者"纷纷出手抄底。在武汉一场黄金饰品巡展上,本地买家正趁金价低迷时大举买入实物黄金和收藏金饰,湖北区域黄金消费量已进入全国前五位。 在巡展上,最贵的一幅纯黄金浮雕《富春山居图》售价高达138万元,引来不少金饰爱好者和收藏者的围观,而其他由清华大学、深圳珠宝研究院等设计的金饰也吸引了大量市民购买。正在挑选金饰的许先生告诉记者,他常年从事黄金投资,积蓄的大部分都用来买金条或金饰,"现在金价虽然跌到了320元/克,回到了一年前,但长期我还是看涨的,所以还打算再买一些设计新巧的作为收藏"。 不仅一般居民对买金饰有兴趣,很多投资机构也纷纷出手购买具有观赏价值的金银饰品作为"镇室之宝"。在新世界国贸办公的一家期货投资公司负责人程女士称,已替多个公司客户购买国家级工艺美术大师的金饰作品作为长期投资和展示之用,平均每件的价值都在50万元以上。 据了解,目前湖北的武汉、宜昌、黄石等地黄金消费量都比较大,如在本月初,我市就有人出手抄底购买了4公斤多、价值140多万元的黄金及饰品。国内最大的黄金饰品加工商深圳百泰首饰相关负责人介绍,湖北人对黄金及金饰的热爱,明显高于周边省份,很多品牌的单店年销售都能达到数十万甚至上百万元,根据对各省实物黄金及首饰的销量统计,湖北省销量能排到全国的前五位。 专用汽车论文:专用汽车底盘车架焊接维修技术应用探析 1 检测专用汽车底盘车架 专用汽车底盘车架属于其汽车基础元件,其所有的专用设备及总成均通过间接或直接方式装配于底盘车架中。专用汽车在服务工作进程中其车架总成会受到来自各方力量的综合作用,倘若集中应力过多部位便会在其局部产生松旷磨损或疲劳裂纹现象,需要我们通过锤敲、清洗、调整、加脂及检查紧固等方式予以发现,专用车辆应用保养进程中通过及时的检查发掘该类细节有助于我们对症下药,及时进行处理维修,不仅节省了后续大修维护费用的投人,还营造了安垒可靠的专用车辆使用服务环境。从一般层面来讲专用车辆的车架总成裂纹多产生于集中应力部位,因此对于该类部位我们应强化检查,细化排除,一旦发觉其产生裂纹应立即采用修复焊接方式进行处理,营造可靠安全的专用汽车服务使用氛围。 2 专用汽车底盘车架维修焊接总成技术策略 在修复焊接专用汽车底盘车架产生总成裂纹进程中我们应尽可能采用不令车架总成解体的焊接工艺,进而降低车架总变形量及相应拆装总成工作量,可通过测量对角线、中心孔等距离尺寸,确保车架焊接修复总成后具有高精度装配性能。同时要想保障集中应力部位在焊接修复之后不再产生裂纹,我们首先应将其原有缺陷进行有效消除,控制修复强度应较原有结构具有更高水平。当发现专用汽车底盘车架存在铆接面松旷铆钉现象时,我们应及时予以修复,首先应进行焊接然后后铆接,进而预防其铆钉产生氧化变化并继续发生松旷现象。倘若专用底盘车架产生裂纹相对较短,那么在焊接修复阶段我们应确保其焊缝尺寸应较原尺寸高出1mm左右,如果尺寸过高则会引发新一轮集中应力点的产生,倘若焊缝对装配要求产生了影响,我们应将其做磨平处理,进而有效提升表面修复质量。倘若底盘车架产生的总成裂纹过长,我们应考量采用加固或挖补修复处理方式,应确保挖补板或加固板同原车结构充分适应,同时挖补板的厚度与材质应确保与母材等同,且维修加固的板材厚度应低于木材厚度。对于其形状的选择我们应尽可能采用菱形或三角形加固板,不应采用矩形板,进而有效抑制产生过于集中的应力。基于焊接裂纹引发的变形问题对装车精度产生影响,我们则应考虑采用定位装置在焊接前期进行定位找正。 3 科学选用焊条及焊接设备 焊条、焊接器材设备的合理使用直接关系到专用汽车车架焊接总成综合质量,因此在该环节生产修复中我们应注重合理、科学及适应原则,杜绝由于选择不当影响焊接维修质量。一般来讲在该环节中多采用手工电弧设备焊机,我们应尽可能采用直流焊机,最佳化选择气体保护设备焊机,辅助采用焊条保温、电烤箱等设备,进而降低专用汽车车架缺陷焊缝的形成。依据车架总成采用的加固材料、母材材质我们可适宜性选择电焊条,令其强度靠近或略高出母材为宜。不同的气体保护焊设备应选用与之相适应的合理焊丝,在选用车架总成材质、母材阶段我们可通过金相化实验或向生产厂家咨询进而完善确定。由一般层面来讲,对于车架总成为16Mn的专用汽车我们可选用J506或507型号种类焊条。在使用焊条焊接之前,应履行必要的保温、烘干处理,令药皮中的水分有效消除。同时我们应利用电烤箱对焊条实施加热并进行两小时的保温处理,利用焊条具备的保温筒实现现场保温目标。在实施焊接修复阶段我们应做到随取、随用,进而确保焊接过程中焊条处于最佳状态,发挥优质焊接性能。 4 合理实施焊前防护管理 焊接维修进程中我们应对各类专用汽车电、机、管、液等装置实施完善保护,尤其应对专用设备及发动机进行全部连线的断开保护,进而有效预防感应电流遭到不良破坏。同时我们应就近将其接地极电缆固定于所要焊接修复的专用车架总成周围,合理避免焊接过程中产生的电流通过电气元件、蓄电池,液压元件、各类管线、油箱、管线及机械配合面等部位,同时我们应将蓄电池等各类电器元件做关断开关处理,最安全有效的方式为断开接地极蓄电池,预防焊接电流引发的火灾事故或烧毁、烧伤重要元件。在焊接维修前期我们首先应将影晌焊缝范围内的油污、油漆污渍予以清除,进而避免其对焊缝质量产生不良影响,同时降低有害气体直接对操作焊接维修人员身体的安垒伤害。 5 强化焊接维修、提升焊接工艺水平 对于专用车底盘车架裂纹我们可采用电弧刨、气割或手砂轮进行焊接坡口加工,应确保完全将裂纹去除并露出母材金属。对于小裂纹的修复我们可位于起始端钻设直径为5mm-6mm的孔洞,进而令难于抠透裂缝问题得到有效解决。对于大段裂纹我们可采用一边打坡口、一边点焊方式,杜绝整体车架总成打坡口发生茬口错位移位现象,对于某些重要部位我们应采用磁粉进行探伤查询,进而确保完全将裂纹予以消除。在焊接前期我们应进行必要的预热处理,采用乙炔与氧气火焰对热影响焊缝区域进行预热处理,应将其范围控制于两侧焊缝约150mm,而预热温度则应控制在150℃~250℃,进而避免其产生局部过热现象。再者实施预热焊缝有助于我们进一步查看裂纹能否全面彻底的被清除,营造完善的焊接修复效果。在打底层焊接环节我们应有效控制产生未融合、夹渣或热裂纹缺陷,而对于中间层焊接我们在手弧焊中可选用直径较大焊条并令焊接电流适应性增大,进而有效提升工作生产效率。在焊接覆盖层环节我们应全部焊满盖面层割缝,控制焊缝尺寸应大干原母材的标准尺寸。倘若需要进行加固我们可将母材打磨平整,焊接每一层后应将药皮表面清理干净,同时采用锤击焊缝操作方式有效降低其内部残余的应力。在维修焊接后我们应等待其缓慢冷却,有效预防产生裂纹现象。倘若在空间较大室外或厂房中进行焊接,我们应注重对风冷影响的有效预防,做到合理遮挡,在温度较低环境下完成焊接后应立即采用加热干灰、岩棉进行保温覆盖。打磨焊缝到原先水平后应采取必要加固处理,而后实施必要的质量确认检验及防腐处理,可采取渗漏检验、外观查验、超声波探伤等方式确认焊接维修的综合质量水平。 6 结语 总之,为有效提升专用汽底盘车架焊接修复裂缝操作水平,我们应科学检测、完善制定维修焊接技术策略才能有效提升维修焊接工艺水平,延长其使用服务寿命,进而创设显著应用效益。 专用汽车论文:重型化是物流专用汽车的发展趋势 近年来,我国在物流专用汽车领域,尤其在重型物流专用汽车领域,跨国公司的产品、技术、资本的渗透现象逐渐明显,一方面促进了我国物流运输汽车的产品研发、技术升级,另一方面则可能对未来物流运输汽车市场结构的变化和市场竞争起到激化的作用。未来两三年,牵引车、半挂车、货厢式车、集装箱运输车等产品的产销量仍会有较大的增长,我国物流运输汽车市场的现有竞争格局有可能彻底改变。业内人士认为,载货汽车重型化是发展的方向,物流专用汽车向重型化发展大有可为。随着国家交通运输相关管理政策实施的逐步到位,地区间地方保护主义政策的逐渐撤销,重型物流专用汽车这种高效、经济、节能、环保的运输方式必然成为物流行业的首选,在未来几年仍将具有较强的发展潜力。 1.重型物流专用汽车目前所面临的形势 由于我国这些年来海运、公路货运和集装箱运输市场的日益繁荣,造就了近年重型物流专用汽车尤其是半挂车市场需求的极大提升,目前全球半挂车的市场容量超过150亿美元,而中国入世后对外贸易额的大幅增长使中国成为半挂车发展潜力最大的国家。从国外汽车工业的发展来看,载货汽车专用化的发展趋势比较明显。20世纪七八十年代,主要发达国家的专用车保有量占载货汽车保有量的50%左右,如今已增至80%,而我国目前低于40%。 重型物流专用汽车的生产资料属性,决定了其市场发展与国民经济宏观走势紧密相关,无论欧美还是日本,都证明了这种相关性。回顾世纪初的中国经济形势,2000年中国GDP增长率回升为8%,扭转了连续7年的回落趋势,重型物流专用汽车成为拉动商用车猛增的主力车型。2002年物流专用汽车向重型和轻型两端发展的态势日趋明朗。经过2000―2004年连续5年的高度释放,重型汽车市场容量迅速扩大,重型物流专用汽车得到长足发展。在国家宏观调控、燃油涨价、限载治超等因素的影响下,2005年我国重型物流专用汽车仍有其特定的市场空间。随着高速公路、港口、码头及物流业的发展,重型物流专用汽车将向专业化、大吨位发展。据分析,2006年可能是我国经济的调整起步年,即过热的投资等结构性问题得到抑制,经济呈现调整格局,经济增速保持在8%左右。从2007年开始,我国经济会进入又一加速增长期。所以说,重型物流专用汽车今后几年的发展潜力和后劲还是很大的。 物流运输汽车的若干不利因素主要表现在:2006年是“十一五”的开局之年,“十五”期间的一些老项目处于收尾和竣工阶段,而许多新的项目处于准备和开工阶段,市场有可能处于短暂的需求空当,加上GDP增速趋缓,投资增速低于2005年等,这些对物流运输汽车的发展是不利的。 原材料价格和原油市场价格继续上涨。石油价格居高不下,对中国经济的平稳运行产生一系列不利影响。2005年以来,中国进口原油价格较上年平均上涨近40%,极大地增加了国内生产企业的生产和出口企业的换汇成本压力,致使国内物价水平显著上升。此外,高油价促使中国进口付汇大幅增加,降低了对外贸易的整体经济效益。随着中国能源的对外依存度逐步上升,必须密切关注近期和中长期世界油价的走势,尽量减少或避免其对中国经济发展的负面冲击。 随着我国国民经济的发展和社会分工的进一步细化,市场对专用汽车的需求将更加多元化,对具有特殊功能的物流专用汽车的需求必将越来越多,对高新技术专用汽车的需求越来越紧迫。 2.重型物流专用汽车发展潜力透析 由于受公路条件和底盘生产的限制,我国专用汽车一直以中型车为主,重型车生产比例一直偏低。然而,汽车重型化是方向,重型物流专用汽车应该具有较强的发展潜力。 从市场规模看,重型物流专用汽车的市场规模远远大于其它专用汽车。从其市场特征看,一是其市场集中度依然较高,主要集中在行业排名前10家知名企业。二是重型物流专用汽车经过“实用型”、“舒适型”改进提升后,进入“豪华型”阶段,安全、环保、节能和高科技、大吨位、大功率、适用于专业化运输的高端重型物流专用汽车将成为市场发展的主流。 从世界重型车发展历史看,各国重型汽车都已经显示出商用车重型化、专业化的发展趋势,各国汽车制造公司都在努力将载货汽车重型化、发动机大功率化以及高科技装备化作为产品研制和开发的方向。我国重型物流专用汽车正在成为商用车未来发展的主旋律和大方向。 从宏观经济上看,国民经济长期稳定增长是行业增长的基础。作为商用车类别的重型物流专用汽车大多用于经营或商务用途,具有生产资料的属性,因此其市场需求或市场发展不可避免地与国民经济景气增长密切相关。我国国民经济持续稳健的增长是今后重型物流专用汽车发展的宏观经济基础。 从市场需求上看,国内基础建设和扩大内需形成了大量的市场需求。随着国民经济总值每年增长7%―8%,相应需要增长新的物质商品运输;各类基本建设施工工程需要新增运力的相应车辆;另外,近年来一大批国家骨干基本建设工程项目投入实施,如西气东输、西电东送、南水北调等,还有2008年前的奥运会工程、2010年前的世博会工程等国家重点建设项目,给重型物流专用汽车带来无限商机。 从经济角度考虑,公路物流专用汽车重型化是方向。重型物流专用汽车在高等级公路运输的综合效率与普通货车相比,运输效率提高30%上下,成本降低30%―40%,油耗降低20%―30%,其综合经济效益十分显著。 3.国家对发展重型物流专用汽车有政策支持 2000年以来,我国国民经济运行出现重大转折,经济增长速度较快,各行各业对专用汽车尤其是重型专用汽车的需求不断增长。载货汽车呈现出向厢式化、重型化、智能化、高档化发展的趋势,其中重型化表现得相当突出。 2002年9月国家经贸委颁布的《工业行业发展导向》指出:集中支持重型汽车优势企业,利用现有基础,通过合资、合作调整产品结构,增加大马力重型载货汽车占重型载货汽车的比例,提高现有产品的性能、质量,促使我国重型汽车产品达到或接近国际先进水平。重点发展适应高速公路运输条件、功率300马力以上的高档重型载货汽车及牵引车,中高档重型汽车系列化驾驶室、重型专用汽车底盘。推广采用制动防抱死装置(ABS)/防侧滑装置(ASR)、电子控制系统(EBS)、液力减速器等装置,提高产品安全性、舒适性及可靠性。关于重型发动机要推广高速直喷、多气门、共轨、增压中冷等技术,重点发展排量9升以上、输出功率300马力以上,达到欧Ⅱ、欧Ⅲ排放标准的新型发动机系列产品,加快形成批量生产能力。拓展产品系列,适度发展电喷单燃料压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)发动机。在政策上,国家把发展集装箱车、厢式货车、特种专用车和载重在8吨以上的重型柴油货车及加快普通敞篷货车的厢式化列入《道路运输业发展规划纲要》,并制定了一系列优惠政策,加之重型车单位运输成本与中型车相比可降低30%左右,极大地刺激了重型车的发展。 随着《汽车金融公司管理办法》等有关政策的出台,载货汽车消费信贷市场将进一步放开。同时,随着新投资项目的逐步开展,今后几年我国重型物流专用汽车将迎来消费热潮。 从整个汽车行业看,新版《汽车产业发展政策》的颁布以及《汽车工业“十一五”规划》和有关配套措施办法的出台,对物流运输汽车市场有一定的推动作用。 另外,国家近三年来颁布施行的有关法规政策,对物流运输汽车市场起到一定的规范作用,也为物流运输汽车的结构调整和后期理性发展奠定了较好的基础。比如,对超限超载的治理;国家《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》和《机动车运行安全条件》等的颁布实施,有利于促进物流运输汽车技术的标准化和提高技术水平;新《交通法》的实施,有利于改善汽车使用环境;尤其是对农用车管理的改革,有利于轻型运输车市场的发展等。 有关物流运输汽车的政策越来越规范和明朗,如2005年5月由交通部的《货运汽车及汽车列车推荐车型工作规则》,首批推荐车型主要包括集装箱运输车、厢式车、煤炭运输车和散装水泥运输车。《规则》对厢式汽车(半挂车)的货厢长度作了新的规定,推荐骨架式集装箱车而非平板式集装箱车;明确提出煤炭运输车辆的基本要求;限定汽车列车的总质量及半挂车的整备质量;推荐车型要求车辆配备ABS制动系统等。 4.重型物流专用汽车市场前景展望 “十一五”期间,我国将继续实行稳中求进的财政政策,深入进行西部大开发,继续振兴东北老工业基地,实施中部崛起战略,有计划的对基础设施建设继续进行投资。所有这些,都会导致对重型载货汽车的大量需求。同时,由于经济规模的扩大和经济发展水平的提高,国内大规模的货物集散地已经出现,专业的物流公司和长途集装箱运输应运而生,传统的、零散的运输方式受到冲击。运输方式的改变提高了货物运输车辆的使用效率,这会加快载货车市场向重型物流专用汽车方向发展的速度。 据有关部门对“十一五”末期的市场预测,到2010年重型货车需求量将达到65万辆以上,重型物流专用汽车市场将呈现出强劲的发展势头。一是厢式半挂车。随着我国现代物流业的快速发展,厢式半挂车将成为行业必然的采购需求。二是罐式半挂车。随着我国汽车保有量的增加,对柴、汽油的需求猛增,投资罐式运油半挂车及其它用途的罐式半挂车是一种聪明的选择。三是车辆运输半挂车。随着轿车及其它中小型商品车的普及,汽车产品的物流配送显得更为重要。目前国内汽车购买用户大多买"零公里"车,而汽车生产厂遍布全国,例如海南马自达福美来销往东北,一汽捷达、奥迪销往云南、新疆等。如此庞大数量的乘用车需要大量车辆运输车来运送,今后几年半挂车将以15%―20%的速度增长。 由于市场对重型物流专用汽车产品的技术含量和附加值要求越来越高,近年来一些高新技术开始在重型物流专用汽车上得到应用,一些能够满足特殊功能要求的重型物流专用汽车底盘被开发研制。如液压举升装置、排料卸料装置、计量测量装置、机械作业装置、制冷保温装置、安全防护装置、自动控制装置、作业监视装置等,以及各类缸、泵、阀、仪表等总成,各种箱体、罐体等车身结构,均在重型物流专用汽车上得到了广泛应用,在一定程度上满足了新形势下用户对重型物流专用汽车产品的多样化需求。 今后几年是我国经济发展的重要时期,物流运输汽车将会继续成为市场的热点,特别是适于高等级公路运输的重型物流专用汽车,更成为今后几年车市热点中的热点。 此外,在我国大力发展柴油车也是一个方向。柴油机比汽油机不仅可靠性好、使用寿命长,而且经济性显著,因此发达国家的柴油车已占汽车总数的60%。随着汽车载货吨位的加大,使用柴油发动机的优势更加突出,我国重型物流专用汽车的柴油化进程将进一步加快。 专用汽车论文:专用汽车将驶入快车道 如果说国内轿车市场经过几年大发展后正进入一个相对饱和和分化期的话,那么专用汽车发展的黄金时代则刚刚开始。其实,当轿车纷纷进入家庭的时候,这个明显的信号就已经向市场发出。当住宅小区车满为患车位难觅之时,正好是专用汽车异军突起之时。这是市场各方需求的刺激,特别是物流产业逐渐成熟的必然结果,更是汽车产业发展的内在规律使然。 第二届2006上海国际专用汽车暨零部件展览会将于10月28日至30日在上海国际汽车城新近落成的上海汽车会展中心举行。中国汽车工业协会专用车分会秘书长王焕民称,这将是国内规模最大、最具专业性和影响力的专用汽车行业展览盛会。作为专用汽车展的倡导者和主办方的代表,王焕民此时信心十足。准备把每两年举办一届的该展会,通过3至5届的努力发展成亚洲最大世界知名的综合性专业展会。 从配角到主力军的路有多长 何谓专用车?从广义上讲,专用车是指除轿车、客车之外的所有车型,它是以汽车底盘为基础,安装不同的上装部件,具有特殊功能、满足各行业需要的车辆。产品有自卸车、半挂牵引列车、厢式车、罐式车、起重举升车、特种结构车、专用自卸车、仓栅车等多种类型,细分品种多达5000个。 随着国内高等级公路的发展、物流市场的逐渐成熟以及国内大量基础设施建设需要,我国专用车产品范围基本涉及到国民经济的各个环节。虽然我国发展专用车已有40多年的历史,但初具规模则是近几年的事。2000年我国专用汽车总产量只有18万辆,而2004年总产量就已经突破60万辆,5年产量翻了近两番。 尽管如此,与备受市场热烈追捧的轿车相比,这些年来,专用车基本上还是被遗忘在某个角落。展会就是一个缩影。纵观近几年繁多的汽车展览,风风火火热热闹闹的是小轿车,专用汽车仅是展览会上的一个配角。而与此同时,在美国路易斯维尔国际商(专)用车展、德国汉诺威商用车展、法兰克福汽车零部件展、中东迪拜汽车部件展、日本东京卡车展、英国伯明翰车展上,专用车却风光无限备受注目。 中国市场这么大,专用车厂商这么多,竟然没有一个自己的专用车展。也许是受此刺激,在巡视了各国专用车展之后,中国汽车工业协会专用车分会于2004年10在武汉举办了首届专用汽车展,目的是打造中国的专用汽车展览平台,为广大专用汽车行业企业提供自己的展览舞台。初次试水,王焕民们已经感到了市场萌动的激情。 时隔两年,仅仅两年,市场格局的变化更让人欣喜。当展会组委会决定把第二届专用汽车行业展览会在具有强大国际影响力的上海嘉定国际汽车城内举办的时候,嘉定区人民政府伸出了热情的双手。用优厚的条件,上海市嘉定区人民政府与中国汽车工业协会专用车分会签订了《关于2006上海国际专用汽车暨零部件展览会战略合作框架协议》和《关于推动嘉定专用汽车产业发展战略合作框架协议》,上海汽车会展中心与中国汽车工业协会专用车分会签订了《场馆租赁战略合同书》。目前招展工作也进行的异乎寻常的顺利。王焕民透露,包括日本、欧洲等国的知名专用车企业都将前来参展。据估计,国内外参展企业将超过250家,参观人数将达2万人。 组委会把此次展会的主题定为――树立展会品牌,促进交流合作,推动行业发展,打造汽车嘉定。展会期间,还将举行中国专用汽车行业年会、高层论坛、国际交流、嘉定区招商会等大型活动。 专用车展从武汉跳入轿车竞争的前沿上海在今年10月即可变成现实,专用车从历年车展的配角变成主角,还有多长的路要走? 嘉定拟建专用车产业基地 专用汽车终于要粉墨登场了。上海市经委装备工业处处长蔡小庆在接受记者采访时称,这是水到渠成的事情。 首先,它符合汽车产业的内在发展规律。纵观汽车产业的发展历程,汽车产品首先是满足军用的需要,其次是满足商用的需求,商用的需求以客运和货运车为标志,随后才是民用,其标志是轿车进入家庭。当汽车厂家之间的小轿车竞争达到白热化之后,市场会进一步细分,进入专业化时代。技术含量高、批量小、进入门槛低、资金投入少、利润高的专用车会成为市场的宠儿。那么,这个转折点在哪里呢?研究显示,当一个国家的乘用车销售占到整个汽车销售70%比例之后,就将进入一个专用车大发展的时期。去年,我国乘用车已占到69%的市场份额。由此可以判断,我国目前正进入专用车发展的有利时机。 其次,上海调整汽车产业结构,需要发展专用车。上海去年生产各类车辆48.5万辆,以轿车为主,而专用车产量只有1.3万辆。但这几年,轿车的利润一直在下降,从2001年的19.53%降到去年的4,95%。而在发达国家,专用车和汽车服务业则是汽车行业的重要利润来源。 第三,随着城市的发展,上海需要大量满足城市建设和功能需求的专用汽车。比如消防车、环卫车、物流运输用车等。目前上海市大量高档专用车都只能通过进口。其不菲的价格通常也只能让人量力而行。市场的需求远远不能满足。 正是基于这样的认识,素有“汽车城”之称的上海嘉定区将依托上海国际汽车城的集聚效应和“汽车嘉定”的区位优势,规划一定的区域建立专用车生产及配套产业基地,这一方面可以改变上海乘用车“独大”的产业格局,同时也为更多中小企业带来分享汽车市场的机会。上海嘉定区经委主任刘骏表示,希望明年就能开始着手建设专用车基地。目前,他们正在加强与专用车协会及企业的沟通,研究制定相关扶持政策,探索在嘉定开辟建立专用车产业基地,形成专用汽车研发、生产、销售产业链的可能性,使专用车产业成为推动嘉定发展的又一驱动力。 需求大于生产的朝阳产业 上海嘉定是中国汽车工业的发源地、集聚地,素有“汽车城”之称。中国第一辆自行研制的凤凰牌小轿车就诞生在这里,中国第一家中外合资企业大众汽车有限公司也坐落于此。发展乘用车曾使嘉定获益颇丰,如今专用车又将成为嘉定的新引擎。 “如何判断特种专用汽车行业的发展机遇,很简单,据权威统计资料显示,目前我国专用汽车产量仅占载货汽车产量的22%左右,远低于发达国家50%~70%的水平,对于一个迅速崛起的制造业大国来说,这个差距中蕴含的巨大商机是不言而喻的。”为了佐证上海嘉定的眼光,记者广泛咨询了一些专家,上述论点是最具代表性的观点。 可以这么说,物流产业的发展为专用车的发展提供了一个巨大的舞台。专用车中很大一部分都是物流装备。记者手中有一份日本专用车的分类标准,从这个分类中可见物流业在专用车中的分量。按日新出版社的分类,日本的专用车分为通用厢式车、专门运输车、冷藏车、土建用车、环保用车、不同用途的服务用车六大类。专门运输车是指专门运输某类物资的运输车辆,可分为集装箱运输车、液体运输车、散装粉 粒类物资运输车、工程机械运输车、大型物品运输车、车辆运输车、其他专门运输车等7类。其他专门运输车,如家具运输车、家畜运输车、饮料运输车、酒糟运输车、现金运输车、美术品运输车、精密仪器运输车等等。由此可见,物流越发达,市场细分越深入,专用车的用武之地就越大。物流业的市场细分与专用车的市场前景息息相关。 从国外汽车工业的发展来看,载货汽车专用化的发展趋势比较明显。20世纪70、80年代,主要发达国家的专用汽车保有量占载货汽车保有量的50%左右,如今已增至70%~80%,而我国目前这一比例则较低,大体在30%左右,可见我国专用汽车的发展前景非常广阔。随着公路物流货运量的持续上升,城市中以多功能、多用途、高档次为需求主体的轻型物流配送车辆必然会大行其道。因此专家们断定,专用车行业和专用车产品的开发目前是需求大于生产的朝阳产业。 专用汽车厂商的市场新机遇 专用汽车市场机遇正在显现,近些年来,我国专用汽车在市场中的地位也在不断提高,一些有实力的整车生产企业或大企业集团已经开始介入到专用车生产领域,不过目前该行业仍然存在着生产厂点过多、过乱,产品质量低、同质化等现象。从总体上讲,我国专用汽车整体技术还处于较低水平,多数产品结构简单、功能单一,与发达国家相比还有很大差距。 统计显示,截至2005年7月,我国生产专用汽车公告内企业数为628家。但实际存在的这类企业要比这一数字多得多。目前,国内除宁夏、海南、西藏外其他各省、市、自治区均有专用汽车生产企业,主要分布在湖北、江苏、辽宁、北京、河北和广东等五省一市。从这些专用汽车制造厂的情况看,虽然在卖方市场中均有一定的发展,但绝大多数仍停留在单一产品、区域市场、整体实力薄弱的阶段,目前还没有出现在多门类特种车市场中均占据优势的强势企业。因此,遵循普遍的市场竞争规则,在未来的几年的特种车市场中,谁更有超前眼光,谁准备得更充分、谁整合资源的能力更强、谁的产品技术含量更高,谁就能迅速甩开对手脱颖而出。从国家在“十一五”规划来看,对专用汽车的发展提出了鼓励政策,今后专用汽车的部分品种、市场会有更大的发展空间,其在载货车中的地位将不断提高。 与靠高投入大批量生产来实现规模效益的轿车行业不同,专用汽车行业有其特殊的发展规律和赢利模式,简单来说就是“多系列、多品种、小批量、个性化和高附加值”,其成功的关键在于能否在较低成本水平下满足客户的个性化需求,以差异化的产品赢得较高的利润率。因此,在这一市场中,“巨无霸”式的知名大厂商与一些具备研发生产实力的特种车企业在很大程度上是站在同一起跑线上的,而国内企业与国际企业相比则具有更明显的产品性价比优势。新机遇就在眼前。 专用汽车论文:物流运输车领唱专用汽车展 “第二届2006国际专用汽车暨零部件展览会”10月28日至30日在上海国际汽车城举行。由中国汽车工业协会、中国汽车工程学会等单位主办,中汽协会专用车分会、中汽学会专用车分会等方承办的本届展会以“树立展会品牌、促进交流合作、推动行业发展、打造汽车嘉定”为主题,充分展示了我国专用汽车的新产品、新技术、新工艺,参观人数达到2万余人,是目前我国规模最大、参展企业最多、展品最丰富的一次专用汽车盛会。 物流运输车占据半壁河山 在27000平方米的展场内汇集了125家国内知名的汽车企业集团、专用汽车生产企业及零部件生产企业的最新产品。专用汽车底盘、牵引车、自卸车、厢式车、罐式车、特种车、起重举升车、半挂车以及各种液压元器件、专用车辆车身附件、半挂车零部件集聚一堂。当然,最吸引眼球的自然是造型各异用、途不同的整车展品。 据展会组委会统计,本届展会63家整车企业共展出了138台车辆。它们代表了中国目前各个专用汽车种类中的最新、最高水平。所谓专用车是指除轿车、客车之外的所有车型,它是以汽车底盘为基础,安装不同的上装部件,具有特殊功能、满足各行业需要的车辆。记者一一观摩,细数这些专用车,发现它们中有超出一半是物流运输车辆。诸如冷藏(保温)车、集装箱自卸半挂车、集装箱半挂车、翼开启厢式车、轿车运输车、厢式车、举升自卸罐式半挂车、自卸车、液压升降半挂车、低平板半挂车、随车吊,以及混凝土搅拌车、粉粒物料运输车、化工液体运输车、渣土运输车,凡此种种,共77辆。这一数据传递的信息是,中国物流业的发展,使专用汽车有了更为广阔的天地。当然,中国物流业要想深入发展,物流企业要在细化的市场中提供更多的增值服务从而获得更高的利润,也需要更多的专用汽车来装备。 据悉,目前我国专用车的市场份额占全部载货车的40%,与发达国家专用车65%以上的市场份额相比,仍有很大差距。专家们预计,到2010年,专用车占全部载货车市场的份额将超过半数以上。从展会上我们可以看出,这一目标是不难实现的。 展示自我的人舞台 过去,中国专用汽车企业参加展览每次都委屈于一年一度的北京或上海汽车大展,作为乘用车的一个配角出现。通过2004年“首届中国(武汉)国际专用汽车暨零部件展”的预热,在今年的展会上,中国专用汽车企业已经成为了真正的主角。展会成为它们展示自我、挑战自我的大舞台。据统计,共有11家底盘生产企业、50家专用汽车生产企业51家零部件企业参展。一汽、东风、中集、北汽福田、北方奔驰、重汽、陕汽、星马等国内一流汽车生产企业均大规模出展。 中集此次参展面积达1300多平方米,共展出旗下5家企业自主研发的13款代表国内先进水平的专用车。据了解,此次展出的车型,是中集集团在充分研究并吸收德国、日本、澳大利亚等国产品的优点后,针对当前中国物流行业整体状况,结合自身的研发技术,采用现代化的设计手段,以及优质的生产材料和先进的生产工艺精心打造而成,其中部分车型填补了国内空白,绝大部分产品的自重较国内同类产品低出20%-40%,使用寿命和装载效率也较同类产品有明显优势,并有多款车型申请技术专利。在此次车展上,中集揭晓了“用中集车辆放心,得中集大奖开心”的中集车辆客户大抽奖活动的幸运大奖得主,并现场为“点石成金”中集车辆集团企业形象广告宣传语征集活动的获奖者颁奖。中集集团总裁麦伯良亲自出席车展并为获奖者颁奖。 东风商用车公司是此次参展单位中惟一一家以全新的重卡系列登台展出的企业。占地1000平方米的天龙展区上,“驰骋天地之间,牵引美好生活”的巨幅参展主题标语下,10台天龙一字排开,每台天龙车的挡风玻璃上方都贴有“中国北京首届国际卡车节油大赛节油冠军车型”的标签。在展会现场,荣获节油冠军的东风天龙车被一位东风的老用户张先生当场认购,现场举行的交车仪式引来众多媒体的闪光灯。 在一汽1000多平方米的展场内,一汽解放联合了旗下8家国内最优秀的改装企业,在解放最新研制开发的欧Ⅲ专用车底盘的基础上,15辆各类专用车,连同一汽解放的6款发动机一起构成了本次展会强大的参展阵容。 福田汽车经过10年的发展,已经成为中国商用车自主品牌和自主创新品牌的中坚力量,从2006年开始加大专用车市场的开发力度,重点进入厢式汽车、罐式汽车、起重举升车、专用自卸车和特种结构车等五大类专用车市场。在本届展会上,福田汽车全面展示了其专用车的最新成果,尤其是泵车,直接采用德国奔驰技术,属国内最先进的产品,该车在展会第一天就已经售出;水泥搅拌车借助于福田欧曼已经形成的市场竞争优势,目前已成为福田专用车的核心产品;而轻型专用车福田有欧马可、奥铃中、高两档产品供用户选择,欧马可房车、奥铃油罐车在展会期间已成为关注的焦点。 从亮点车型看市场趋势 作为中国最具专业性、最具影响力的专用汽车行业盛会,本届展览所展产品代表了中国目前专用汽车各个种类中的最新、最高水平,同时也预示着中国专用汽车的市场发展前景。混凝土搅拌运输车、翼开启厢式车、铝合金罐式车是目前市场比较热门的专用车。从专家的以下分析中,我们也许能对中国专用汽车的市场前景窥见一斑。 混凝土搅拌运输车 在30多种参展车型中,混凝土搅拌车的参展数量达到18辆,是参展车型中数量最多的一种。这说明搅拌车依然是许多专用车生产企业的主要发展车型。随着《关于限期禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知》《商改发[2003]341号》文件的进一步落实和建筑业的进一步发展,搅拌车的市场需求量依然在稳步攀升。今年搅拌车的出口量也有所提高,仅广东省某专用车生产企业的搅拌车出口量就达到50多台。湖北航天双龙汽车有限公司和重汽集团专用车公司利用美国技术研制生产的前卸式搅拌车是展会中的最大亮点,它在技术、生产工艺和使用功能上接近国外发达国家水平,该产品大部分返销国外。 翼开启厢式车 翼开启厢式车以其安全、快捷、方便的运输方式成为国内专用车生产企业竞相开发的新车型。山东达润展出的翼开启厢式车采用韩国技术,侧翼弧线型的造型非常美观、实用。据悉,他们的价格要比同类型厢式车高出5万元,市场范围暂时还比较小,但翼开启厢式车的需求量将要出现一个需求高峰。 铝合金罐式车 铝合金罐体的应用在国外已经非常普遍,它在油品运输上比普通钢结构罐体更具优势。首先它重量轻,同等容积的铝合金罐体要比普通钢结构罐体轻许多,这将有助于提高油品运输的效率和减少运输的费用。其次是耐腐蚀,普通钢结构罐体用~两年罐体内壁便已是锈迹斑斑,通常用3-4年就要更换罐体。铝合金罐体就没有这些问题,只要不受物理伤害,它的使用寿命都很长。目前,国内许多生产厂家纷纷研制生产该车型。铝合金罐式车的价格是普通钢结构罐体的3倍,加上铝合金罐体的加工工艺难度大,加工过程的管理要求很严格,因此该车型在国内还属于起步阶段。目前国内仅有广东永强、中集通华等几家生产企业有能力制造铝合金罐体。据业内人士分析,2010年铝合金罐体的需求将出现一个高峰。
地质勘探机论文:地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出 具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:机电一体化技术对地质勘探工程的应用 摘要:随着时代的发展,科学技术的进步,机电一体化技术也发展迅速,其应用范围也越来越广,在地质勘探工程中也发挥着非常重要的影响。在现实的地质勘探工程中,随着计算机、微电子等技术的发展以及对地质勘探的相关设备进行的渗透形成了地质勘探领域的机电一体化技术,极大地改善了地质勘探领域的技术不足问题,对我国的地质勘探发展产生巨大的推动作用。 关键词:地质勘探;机电一体化;技术要点;应用 1概述 随着社会进入信息化时代,科技在生活中的作用也越来越大,不同学科之间的渗透与交叉也逐渐加深,所有的工程领域几乎都开展了技术改造与革命。而机电一体化就是以电子信息技术和机械技术为基础,多种学科相互交融、渗透,互相结合的新型学科。地质勘探则是运用各种方法和手段对不同的地质情况进行探测、勘察,以便确定适当的持力层,并根据其承载地基的承受能力,确定地质的基础类型,计算出基础的参数以及相关数据的调查活动。随着研究水平的不断提高,调查成果在生产生活中应用的发展,对相关设备的规模与控制能力的要求也越来越严格,这也从侧面推动了机电一体化技术的进步与发展。 2地质勘探概况 (1)地质勘探领域的主要任务。地质勘探主要是以地质测绘为基础,通过地质勘探,可以深入到地下深层岩石中,取得相关工程所需的地质资料,这是一种查看地质资料的可靠方法。地质勘探的使用方式主要有地质物探、坑探和钻探等。其任务主要是查明工程场地的地质构造与相关岩性;划分地质层次确定相关的接触关系;查明岩石的风化、侵蚀等程度,划分地质风化带;对岩石的裂缝发育状况、产状等进行研究;对岩层破碎带、褶皱和断裂情况的空间变化与分布进行研究[1]。对地质的水文条件进行探究,即对隔水层、含水层的性质、埋深与分布等进行研究,还要查明地下水位的具体情况。(2)我国地质勘探的发展情况。新中国成立以前,我国地质勘探发展缓慢。新中国成立后,国家提出矿业先行的口号。二十世纪六七十年代,随着我国矿业的发展,大部分地表矿产都被查明,容易勘察的矿产也随之减少,加大了对地质勘探的难度。改革开放以来,随着地质勘探理论与技术的发展以及与国际先进水平的交流增多,我国引进了一些新的勘探技术与方法,而且国内的地质勘探工作者,也在新工艺的基础上,研发一些符合我国国情的方法、仪器等,促进我国地质勘探的发展。 3机电一体化技术 现代科技的发展引起许多领域的变革,机电一体化技术指将相关设备的动力、控制、信息处理等功能引入电子信息技术,把电子化技术与软件和机械设备相结合。发展到今天,机电一体化已成为有着独特体系的学科。从相关系统出发,综合使用传感、机械、软件、电子、信息转换、接口等技术,实现特定的价值与功能,提高质量与可靠性,并降低损耗,发挥多种功能,从而使整个系统功能达到最优化的要求。 4机电一体化技术在地质勘探中使用的技术要点 (1)系统整体技术。指在设备运营目的与功能的基础上,从整体系统出发,从系统的角度和立场对整体进行研究,对系统内各部分的职能进行研究并合理的进行调整,改善系统内部结构,使系统的各部分之间配合合理,相互协调,从而提高整体的系统功能,使系统更好的发挥作用[2]。(2)机械技术。机械技术与设备的使用是机电一体化技术发挥功能的基础,为了提高机电一体化技术相关设备的质量与效率,需要引进先进的设备,使机械设备与机电一体化更好的配合与协调,促进系统的优化与提升,增加系统的稳定性、精度和运营质量。从而使机电一体化技术更好的为地质勘探服务,满足需求。(3)信息技术。对相关信息进行处理是机电一体化技术的重要组成部分,系统在运行时对相关信息进行采集与传递,并对其进行计算,根据结果了解相关系统的运营状况,及时进行调整,从而保证相关设备的良好运转。机电一体化技术内使用的设备在运营时直接被系统命令信息所控制。 5机电一体化技术在地质勘探工程中的应用 在地质勘探领域中,机电一体化技术的具体应用表现为使用微处理器以及集成电路技术,把相关设备中用到的控制与传输系统与仪表器等衔接起来,提高整体设备的功能,从而确保地质勘探的质量。常见的机电一体化设备包括全液压岩芯钻机与瞬变电磁仪。(1)全液压岩芯钻机。由全液压进行驱动的全液压岩芯钻机使用先导控制方法,对设备的负载和电液的比例进行集中的控制,可以提高对设备控制的准确性与精度,是地质勘探领域内使用最广泛的机电产品之一。可以在丘陵、平原等复杂的地形中工作,还可以抵御严寒、高温的侵袭,对相关非金属和金属矿床的勘探非常适用。还可以应用于煤气与天然气、地热井与水井的勘察,矿山内坑道和排水通风口以及工程的抢险施工等。它的特点是结构比较紧凑,操纵集中,方便灵活,动力头使用液压马达齿条平移装置,使钻口孔口偏离主轴,有利于绳索取芯及其他相关机具的运行,桅杆前部配置夹持卸扣器,有利于钻杆的上卸扣操作,降低了操纵者的劳动时间与强度,提高了效率[3]。而且,其操作者上下工作台方便操作并带有导正器和孔口液压夹持器等。此应用的技术特点:a.钻进程序自动化。可以通过钻探数据库,对不同深度的地层进行钻进参数,钻头的类型,泥浆的性能及配方的优化,在进行钻进时,只要按下按钮,机械就根据相关参数自行进行钻进活动。b.钻杆的自动化装卸。所有的钻杆都装在钻杆盒里,通过相关的自动系统,可以进行钻杆装卸的自动化,有利于提高效率。c.孔口自动化操作。钻杆的自动化装卸可以使钻具孔口实现自动的拧卸,使人手从繁重的拧卸工作中解放出来。d.液压系统故障诊断。钻机上有各种不同的传感器,可以对钻机的液压系统的各种参数进行监测,获得其工作状态,一旦有故障,及时进行排解。e.远程数据无线传输。远程数据可以使用无线网系统进行数据的传输,方便远方驻地人员实时掌握现场动态。(2)瞬变电磁仪。瞬变电磁仪在目前类别繁多的电磁法、电法仪器中使用广泛,在地质勘探领域发挥巨大的作用。具体应用于石油、地下水、地热的勘探;矿产、活断层的勘探;地壳构造研究与地质填图;地震评级与环境等多方面的勘探。近些年,随着我国的发展,瞬变电磁法也得到迅速发展,电磁法仪器软件与设备等都有很大的进步。瞬变电磁仪最大的特点是它把一次磁场和二次磁场相分离,只观测纯二次场,这是电磁法的根本特点。使用这种方法可以使FEM中的主要噪音自动的被消除,其装置比较灵活,可以根据实际要求选择不同形态的装置。而且其不连接地回线,可以在各种地形上测量。其测量所得信息比较丰富,有利于对资料进行解释。目前,瞬变电磁法在地质勘探中的应用还比较初级,要实现在这一领域的成熟,还需要进行更深的探索,从而更好地为地质勘探服务。 6结束语 机电一体化技术在地质勘探中的使用并不是偶然的,它是时展的必然要求,是许多科技发展的成果,体现社会生产力的提高与发展,也随着地质勘探事业的进步不断发展。机电一体化把不同领域的技术集中在相同的设备里,对不同的技术合理的进行设置,以便最大程度的发挥设备的功能,提高设备的经济与社会效益。为了使机电一体化技术在地质勘探领域得到更好的应用,需要大力对机电一体化技术进行扶持,推进科技进步,加强与国际先进经验的交流,推动我国机电一体化技术的发展。 作者:张占光 单位:宁夏回族自治区煤田地质局 地质勘探机论文:地质勘探管理机制改善对策 1运行机制概述 在地质勘查行业运行的过程中,政府管理部门、行业协会和相关的勘查单位之间,在地质勘查活动中相互协作、相互制约的运行模式和制度,就可以称之为勘查管理的运行机制。所以地质勘查行业的管理运行机制简单的看,就是规范市场、政策和市场之间的相互制约。运行机制本身就形成了对行业的规范和管理制度。在这个体系中政府的地勘部门是权威的主管部门,而行业协会、学会等行业组织和从事地质勘查活动的各类市场主体就构成_r被管理的客体。三者之间的相互关系就构成了整个地质勘查的行业管理要素。从现行的运行机制看,国土资源部门和省级国土资源管理部门是勘查行业的管理机关,国土资源部门负责研究和制定相关的地质勘查行业发展的规划、政策、技术指标、市场准入门槛等,以此保证勘查市场监督和信息服务质量,并指导两个客体的运行。省级的国土资源部门负责对本地区的地质勘查行业进行具体的监督和服务,维护地区性勘查_市场的秩序,指导当地地质勘查单位的发展和改革。各地地质勘查的行业协会、学会等行业组织是政府与勘查企业之间的桥梁机构。主要负责的是促进行业规则建设,开展市场调研、经验交流、技术培训、研发等,为政府的政策制定提供必要的资料和意见。各个勘查企业则负责具体的勘查工作,为市场提供地质信息和资料,以此获得相应的利润。 2我国勘查行业运行机制的弊端 我国的地质勘查行业一直受到经济模式限制,其运行模式一直带有浓重的计划经济色彩,因为国土资源的国有化和计划惟管理,导致地质勘查行业的计划经济色彩浓重。而且到了今天,一些管理和运行机制还是不能完全摆脱国有地质管理的影子,这样的管理运行机制面对市场经济时就显现出明显的弊端: (1)因为勘查工作的主体为事业单位,其工作主要是围绕计划进行,而且对于勘查的结果不需要负担经济责任,找矿的效果与效益没有关系。首先,勘查企业只能按照计划完成“工作”,没有盈利的能力,导致企业缺乏发展动力;其次,企业对勘查工作的资源投入逐渐减少,因为经费制度的影响,虽然是勘查成果与经费相互挂钩,但是按照事业单位的运行机制,企业有固定的经费支持,“保本”的心理导致勘查资源投入减少,形成了:费用低一投入小一成果少一经费减少的恶性循环。 (2)勘查内容的界限过于分明,按照矿种进行划分管理部门,隔断了地质勘查与地方经济发展的联系,影响了地方政府对勘查部门的管理和支持,也使得勘查部门和企业不能融人到地方特色的经济发展,与外界环境脱离导致了基层勘查单位对计划经济机制的依赖,不能向市场化迈进。 (3)国家计划对勘查机制的影响。计划性勘查指导制度,影响了市场化的运行机制进入到地方勘查部门(企业)中。首先,多年来我国的勘查工作一直由国家计划进行统一管理,公益性和商业化的勘查项目混合运作,勘查企业按照计划的为企业和市场找矿,而形成的效益与勘查企业无关,所以找矿的效率不能受到市场机制的影响,排斥了价格机制、供求机制、竞争机制往勘查中起到的正面作用,造成了勘查和开发需求的脱节。其次,勘查企业不能自主创收也导致了某种程度上的资金占用和浪费。最后,地质勘查在计划经济的影响下,投资的主体较为单一,不利于市场经济对勘查行业的优化作用的发挥。 (4)在勘查中按照行政区域划分勘查队伍,也容易造成勘查生产力与地质条件脱节,使得某些勘查单位在没有矿的区域内长期无事可做,导致效益的下降,消耗了本有的优势技术、人员、设备资源。 3地质勘查行业管理运行机制的完善策略 (1)从政府角度整合勘查管理部门在勘查行业运行机制的改革中,首先应当按照政府和市场向分离的原则对政府管理部门进行必要的整合和职能调整。将政府级别的管理部门的职能提高到宏观调控的高度。而消除其对基层市场和企业的过分的干预。利用构建协调和沟通机制消勘查行业管理交叉的问题。利用职能转变将政府部门提升到宏观高度,即提高从调控的能力和水平,从而明确政府级部门监控的重点,从行业标准、t场规范、准入制度、监控措施等方面建立完善的宏观管理体系,以此从第三方的角度管理勘查行业的市场环境,并可以有效的控制其发展。 (2)利用行业协会辅助执行国家调控政策行业协会和学会可以为行业的发展提供必要的客观资料和数据,并可以从基础层面对勘查企业或者单位进行管理和指导。虽然是基层组织单位,但可以起到联络平台和与政府沟通的作用,是国家对行业管理的终端和参谋。发达经济体的行业协会都可以起到带动行业发展,促进行业规范化的作用。我国对勘查行业管理中也可以借鉴此种模式。适时的指导转变行业协会学会的作用,提高其在勘查市场中的影响力,建立一个全国统一的勘查协会,并按照市场化模式制定管理规范和工作目的,以此保证行业协会和学会等起到上下沟通协调,促进行业健康发展的作用。 (3)加快政企分离的进程勘查行业的发展受到限制主要与其深厚的计划经济背景有关,因此将勘查单位推向市场实现企业化,是建立有效运行机制的重要手段。政企分离是必要的步骤,而且此步骤应当加快进行。征完成政企分离的时候应当符合市场规律,即将勘查企业市场化的时候,应保证其成为市场的主体,即一面扶持一面分离,通过对原有的勘查计划的市场化运作,利用投招标的方式将“计划”项目推向市场,以此刺激勘查单位进人到市场化运行中,促进其自身的发展,以其原有的优势形成市场中的龙头企业,以此实现勘查单位的市场化。 4结语 要满足经济发展的需求并形成有序而科学的开发利用矿产资源,就应当建立起一个符合我国特色的勘查行业管理运行机制,从前面的分析不难看出,建立市场与调控并重的运行机制才能满足我国的矿产管理需求。 地质勘探机论文:矿产地质勘探运行机制 随着市场体制的革新,矿产地质勘查运行体制中的弊端越来越明显。加之矿产地质勘查业自身的特殊性,即高投入、高风险、高回报,使得现有机制下的矿产勘查运作出现了诸多与市场经济不相适应的问题。要使矿产勘查与社会市场经济相适应,就必须从矿产地质勘查投资运行机制现状着手,分析矿产地质勘查投资运行机制的合理性,并根据我国矿产地质勘查存在的问题和相关法律法规,做出合理的投资运行机制规划。 1我国矿产地质勘查风险投资运行机制现状 一直以来,矿产地质勘查投资都是风险较大的项目。这其中的原因是多方面的,有矿产地质勘查自身的一些因素,也有一些外因。但是从目前的发展情势来看,我国矿产地质勘探的投资机制需要进行合理的改革,要将风险投资进一步深化,这样才能够适应社会发展需要。从目前存在的情况来看,矿产地质勘查风险投资总金额还是在稳定中增长,投资的结构也在不断的发生着改善,投资的渠道也在一步步的拓宽。在这样的情形之下,投资的主体也要从单元化逐渐朝多元化的格局变化。要让矿产地质勘查风险投资朝着法制的、开放的、市场化的方向发展。 2我国矿产地质勘查存在的问题 目前,我国矿产地质勘查风险投资存在的问题及风险比较大,特别是整个市场的规模相对偏小、发育还不健全,因此投资的体制还需要进一步的深化革新。从各种实际情况综合起来看,主要是存在如下一些问题。 2.1投资主体的信息不对称 在很多投资的工程当中,企业和风险投资家之间的信息不对称,这就带来了较大的法律风险,这些问题主要包括客观方面的风险,即是外生性的非对称信息,也就是应为投资领域高度专业性进而导致客观存在信自不对称。另一方面就是主观上的风险,那就是双方刻意隐瞒自己的信息或者提供一些虚假信息,导致最后的信息不对称。 2.2投资协议履行过程中存在的法律风险 在风险投资的时候虽然需要签订协议,但是在履行过程中会出现一系列问题。主要是法律风险,在现有法人治理结构及勘查运行机制机制下,勘查实施主体和矿业权人之间缺乏有效的约束机制,很容易造成某一方因为信息的不完全对等而造成违约事件的发生,从而导致某一方的权利受到损害。 2.3资本不能流转带来的风险 对于矿产勘查来说,无论前期投入如何巨大,工作做得如何细致,但是都不可能完全掌控矿产勘查结果不尽如人意的高风险性。一旦勘查没有取得成功,就不可能带来相应的经济效益,那么整个勘查的结果都将失去价值,都不可能带来获利。因此,投资者在关注合同的时候最关注的就是退出机制,也就是他们不愿意投资的时候如何退出,并要求自己拥有随时退出投资合作的权利。 3促进我国矿产地质勘查风险投资运行机制 虽然我国矿产地质勘查风险投资正在改善,但是还是跟不上时代前进的步伐,还需要进一步完善。要想尽快适应社会的发展,就必须根据现状制定出科学合理的措施,建立我国矿产地质勘查风险投资运行体制。 3.1拓宽后退的渠道 风险投资,顾名思义就是存在着较大的风险,因此必须要考虑现实中的退出。如果退不出而套进去,那就势必造成严重的亏损。因此,我国矿产地质勘查风险投资就要考虑如何退出,要形成良性的循环才能让投资者放心投资。从目前的各种情况来看,我国的风险投资退出渠道比较狭隘,这是一个比较薄弱的环节,因此需要加大力气改善。 3.2构建更多的矿业权市场 每个行业都有自己的中介,矿业权市场也应该拥有自己的矿产地质勘查中介。只有这些市场得到了发展运用自身高效灵活的特性,引入中小型的高风险勘查企业进入,才能够提高勘查行业的高收益,才能够融入到风险投资市场中去。当然,要实现这个问题就必须有一些条件作为保证。首先,就是要建立完善的政策法规。任何行业和任何企业做任何事情,如果得不到国家的法律法规的保障,推行下去是十分困难的。其次,对于矿业权而言要建立合理的收益分配制度。如果矿业权的交易旦成功,但是收益分配上面却没有•个合理的措施,不但会滋生出更多的问题,还会严重挫伤一些企业投资的积极性,这样就会阻碍矿业权资产进入到市场。最后,要建立一个良好的矿管秩序。一个市场交易之中,没有一个良好的交易秩序,就会导致整个交易市场•片混乱,这也会大大的挫伤投资企业的积极性。因此,必须建立一个良好的交易环境,为交易构建一个公平、公正、公开的矿业权市场。 3.3引导地质勘查单位进入市场化 要加快我国矿产地质勘查风险投资运行机制,这就需要加强这些企业进行企业化经营理念,进行行政指导与理论指导。引导中小型勘查企业面对不正常现象和改革的方向性等问题,让他们学会应该如何处理。 3.4政府要加大扶持力度 政府在风险投资运行机制中要起到主导作用,尽快制定出战略方针和中长期的规划。同时还要采取一系列刺激措施,提高中小型勘查企、的积极性。不但要制定勘查风险投资的退出机制,还要完善矿业权的流转市场。 4结语 矿产的地质勘查本来就具有风险高、收益高的特征,而且现在的技术都在朝营高新方向发展。这些方面都显示了l矿产地质勘查风险投资不像一般行业,稍有慎就很难获得融资的渠道。因此,我们只有研究和借鉴已经存在的成果,结合我国矿产地质勘查风险投资的自身特点,大胆的进行探索与创新,才会取得进步。 地质勘探机论文:透析地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探监理机制工程质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用 【摘 要】煤田行业是能够为我国提供能源的行业,煤田行业的发展直接关系着我国国民经济的发展情况和民生质量。煤田地质勘探是煤田行业的重要组成部分,其为煤田行业探明储量、调查地质结构、研究开采难易程度、发展衍生矿藏开发提供重要依据。煤田地质勘探作为煤田行业的重要组成部分,在勘探过程中如何减少或预防机电事故,提升工作效率成为日常工作中的重点。因此,加大安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用研究具有重要意义。 【关键词】安全生产;管理系统;煤田地质勘探;机电管理;运用 1 引言 煤田地质勘探机电管理中,由于安全生产管理不当,施工人员安全意识低下,设备老化等问题,会严重威胁到施工人员的生命与财产安全,因此,安全生产管理系统十分重要。本文首先将从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究,其次结合安全生产管理系统与地质勘探机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用进行分析。最后,本文将提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供参考性建议。 2 安全生产管理系统的含义及意义 安全生产管理系统的含义,就是完成监测、收集、整理、归纳和分析地质勘探相关信息的任务。该系统主要是由故障管理、维修管理、资料管理、安全管理等模块组成。地质勘探在生产过程中,对于设备与工人的管理有条件实现数字化。其工作原理是以行业标准为基础,将操作模式规范化、格式化,用图形数据等测绘出监控与分析决策图,以此监控设备及工人的生产。一旦机电设备发生故障,可以通过系统专家提供的决策恢复功能,再根据分析报告,对机电设备进行维修和保养。 安全生产管理系统的意义在于保障设备运行的安全。通过信息化的应用提升机电设备管理,通过系统实现管理不仅可以以规范的形式明确分工,还能够在生产过程中提供整合故障、维修管理、巡检管理等外在功能,使机电设备之间高度共享,流程更加规范,工作效率也有所提升,从而从根本上降低了机电设备事故发生的可能性。同时,安全生产管理系统的应用,也能够减少一定数量的人力成本,实现机电设备管理的有序性。 3 安全生产管理系统与机电管理的关系 机电设备在煤田地质勘探生产中发挥着重要作用,但机械化水平也带来了安全隐患。就目前状况而言,我国许多煤田企业已经拥有了属于自己的生产管理系统,其主要功能是针对煤田的生产与开发环节,如煤田的信息采集与分析等。但是,煤田地质勘探单位相对缺乏安全生产管理系统的监控与指导。在机电设备管理方面,企业应该通过地质勘探的检测系统、卫星定位等,对施工地及周围设立通信系统,以此监控地质勘探中的作业情况,从而能够及时地发现问题,远程监控、预警等,减少员工的风险。煤田地质勘探安全生产管理系统,可以通过监控器,收集并分析信息,提高工作人员对机电设备突发事故的应对能力,提高煤田地质勘探生产中的安全性。 4 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用功能 4.1 对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理 煤田地质勘探安全生产管理系统具备许多优势,其中之一就是能够对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行有序管理。该系统会将机电设备的信息进行整合,上传到统一管理的信息化平台中,以便于维护人员的查询和管理。若有新的机电设备引入,技术人员会将该设备的相关数据和参数记录下来,同样上传至管理系统。其中的参数包括使用时间、注油Q油情况、更换周期等,这些设备的使用工艺和运行模式也会记录在案。管理人员可通过系统进行实时记录和更新,如出现设备故障,系统可以智能地对故障进行恢复,若超出可恢复的范围,故障专家就要根据系统中的数据进一步排除故障[1]。 4.2 对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测 煤田地质勘探单位能够安全生产,就需要机电设备能够安全稳定运行。这就要求在机电发生故障时,系统能够及时地发现,并且识别出设备的异常之处,以报警形式告知管理人员,避免意外事故发生[2]。传统的机电设备运行状态的检测无法实现实时化,只能定期进行巡查,检查之后由专家来对故障进行一一排查,这种方式严重耽误了生产效率,使煤田的生产不能稳定持续进行。而安全管理系统可以实现实时监测,并及时将故障分析成报告,为专家提供检修依据。该系统对于煤田机电设备运行状态的实时监测主要包括温度、电压、电缆、机械疲劳、设备破损等问题,这些功能都是通过监测温度传感器、压力传感器、通信设备等实现的[3]。 4.3 监测机电设备的运行气候及地质环境 安全生产管理系统在机电设备管理中,还可以监测出机电设备的运行气候及地质环境。机电设备的正常运行,需要系统对所处环境进行监测,通过监测得到气候及地质条件后,系统会自动提示相对应的操作行为,并判断操作人员的行为是否在安全可行的范围之内。与此同时,系统会将监测结果反馈至机电技术人员,机电技术人员就可以根据这一结果,判断出生产的区域环境,然后有针对性地提出设备预防保护措施。为了提高系统对于气候及地质环境监测的精准性,可多方位设置监测器,以增强安全生产管理系统的高效性。 5 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化 安全生产管理系统虽然可以在煤田地质勘探机电管理中得到有效应用,但是,为了从根本上控制机电设备的故障发生率,在具体的操作中仍然有一些部分需要注意。第一,煤田地质勘探单位要对引进的机电设备进行严格检查,以保证其规格满足国家地质勘探机电设备的安全使用标准。第二,煤田地质勘探队需要组织人员定期对机电设备进行巡视,确保设备的小问题在生产前得到排查,对需要更换的设备零件提前更换更新。第三,安全生产管理系统工作前,要对工作区域内的线路及架设问题进行检查,以保证工程的稳定持续。第四,煤田地质勘探单位要定期对系统管理人员进行培训,使管理人员熟悉安全生产管理系统的各项功能,使工作人员规范的使用系统,认识系统,同时,要随着煤田地质勘探机电设备的升级,及时地对系统进行更新和升级,以适应对机电设备功能的检测。 6 结语 煤田地质勘探机电设备管理是煤田地质勘探安全生产的重要基础。本文从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究。接着,结合了安全生产管理系统与机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用和功能展开了论述。第一,对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理;第二,对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测;第三,检测煤田地质勘探机电设备的运行环境。最后,本文提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究,能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供借鉴。 地质勘探机论文:针对地质勘探机械维护管理的措施分析 摘 要:地质勘探对后期工程项目的影响较大,加强地质勘探的维护管理具有重大意义,对于地质勘探工作而言,机械设备的性能、结构是决定设备质量、使用寿命的关键要素,需要加强对机械的全方位维护管理。该文针对国内地质勘探工作的条件、受力状况等进行了分析,提出勘探机械的管理、维修措施,并对国内现存问题提出τ解决措施。 关键词:地质勘探机械 维护管理 措施分析 建筑行业的发展需要借助勘探技术的辅助,地质勘探工程对工业、农业、建筑、交通等均具有重大影响作用。一般勘探借助对应机械进行处理,必须采用满足规定规范要求的机械进行施工,避免工程质量缺陷、安全隐患等问题,为了保证施工质量、施工进度满足对应工艺需求,必须加强对勘探设备的维护管理、更新控制,提高整体勘探质量。 1 地质勘探机械的工作状况及相关性能分析 地质勘探的设备一般包括钻探、坑探、施工设备几大方面,一般为户外进行,因此,设备零件的稳定性与工作状况、设备性能的相关性较高。 1.1 勘探设备的工作机受力状况分析 一般情况下,设备零件对温度的要求相对较低,高温、低温以及交变温度等均不会产生明显影响。此外,地质勘查设备的机械受应力种类、应力类型及大小的影响较为明显,需要根据工程项目的实际特点等进行合理分析,保证其类型的合理控制。最后需要引起重视的是,地质勘探机械、载荷分布等均与对应介质有关,静载荷、冲击载荷、循环载荷的影响不同,一般需要保证野外工作的介质具有无腐蚀的条件,且零件的润滑性良好,满足一般工况的运行需求。 1.2 地质勘探零部件的相关性能探讨 对于地质勘探工程而言,需要对传动轴类的零部件进行合理分析,保证其性能合理、指标满足工程需求,必要时进行相关指标的实验分析;针对齿轮类的零部件,一般需要对其芯部、表面的强度和韧性进行核验;弹簧类的零部件一般需要核查屈强比、弹性极限、屈强比和对称拉伸或压缩应力时的疲劳极限等;紧固螺栓类零件则应该及时检查和分析屈服强度、对称拉伸或压缩应力时的疲劳强度及布氏硬度;工具模具类则应当检查和分析其硬度、强度、韧性等;滚动轴承则要检查弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 2 国内地质勘探行业设备维护状况分析 国民经济快速发展带动了各行业的进步,地质勘探行业作为工业、交通业、建筑业的重要辅助部分,对施工具有基础指引作用。国内施工作业人员一般延续传统设备机械的管理方法进行处理,重视机械设备的使用,对其维护、检修等保养工作较为忽视,少则引起工作效率低、施工质量差,严重时甚至会导致勘探环节的意外事故发生。为此,加强对机械设备的性能分析,提高设备异常状况下的警戒处理,是避免后期勘测设备引起意外伤亡的基本举措。 现代地质勘查行业施工中,对机械设备一般会进行事先检测,保证其满足施工要求,但是需要引起业内相关作业人员重视的是,机械设备的使用环节,受自然因素、人为因素、设备自身因素的影响,会产生一些突发故障状况,必须进行及时更换、维修处理,并经检验合格后方可投入施工使用。但是目前该行业的维修工作无法保证高效性、及时性,主要原因是修配机构未进行对应维修处理的材料准备工作。 另一方面,勘探设备长期高负荷运行,已发生零部件老化、断裂、损伤等性能受损的状况,如齿轮折弯、壳体开裂等,产生这些问题的原因相对较为复杂,如:冲击载荷过高易导致断裂状况,过度摩擦会引起零部件的表面受损、龟裂,高温挤压会引起细小部件的变形等,这些均需引起相关管理人员的重视。 3 勘探设备的维护管理措施分析 为了保证地质勘探行业的稳定进行,需要对机械设备进行合理的维护管理控制,从基础环节提高整体系统的可靠程度。 3.1 加深地质勘查机械设备的维护管理意识 地质勘探的工程一般任务量大、成本高、范围广,引起设备的应用频率、应用强度相对较大,对机械设备的损害较为明显,为此,提高勘探设备的维护管理意识,加强设备维护工作的宣传教育具有重大意义。勘探设备的损害对工程进展具有负面影响,对勘探结果的准确性、安全性、合理性影响较大。加强对地质勘探工作中各个工序的合理设计,是提高机械设备运行效率、工程质量的关键。国内地质勘探工程的运营,缺乏对应机械设备的维护理念,对设备的损害程度较高,严重影响了设备维护、设备使用寿命,增加了后期设备的维护成本,为此,加强对设备的维护意识,是经济利益最大化的重要举措。 3.2 加强预防措施分析 提高设备维护意识后,需要进行预防措施的全面落实。制定预防措施时,需要从全局角度出发,加强对细节的有效防范,避免易损害部位的故障,定期进行监督、巡视处理。一般具体要求分述如下:(1)施工暂停期间,需要对施工现场进行合理清理,保证对应操作人员在与设备的接触环节中,不会发生零部件磨损、松动等负面状况;(2)定期对核心零部件进行检测,避免后期发生安全事故问题;(3)加强责任分工管理,在特定区域特定部位的监管需要满足对应规章制度的要求,因个人原因导致的监管失衡、设备故障等问题,需要进行责任追究处理。 另一方面,需要保证对应维护制度的明确规定,保证细节问题、措施要求等具有科学性、合理性,根据操作要求进行规范化控制监管,实现各个细则的详细落实,对不同勘查设备的维护管理需要保证频率周期的合理性,全面落实维护制度的各项要求。 3.3 施工前准备工作分析 地质勘查工程中,操作人员需要根据设备种类、工程特点进行可能故障的合理预测,做好对应准备工作。(1)应当携带相关的修理工具,不仅应当准备设备的专用工具以及修理设备过程中经常要用到的扳手,还应当准备在户外修理中可以起到部分车床作用的工具,如焊枪、割枪、大锤、大斧等;(2)提前准备好设备运行过程中容易损坏的零配件,如不同规格的螺丝螺母、各种密封圈、油封、摩擦片等;(3)修理机械设备过程中所需要的一些辅助材料,如铁钉、铁丝、钢丝绳、电焊条、金属粘合剂等;(4)准备小型发电电焊两用机,不但可以很好地照明,同时也能方便快捷地进行焊接和切割;(5)应该配备一些精通所有设备并且可以正确修理这些设备的修理人员和操作人员。 3.4 修理方法的灵活应用 地质勘探工作一般是户外作业,突发状况较多,需要相关维修作业人员具有良好的检修经验,能进行高效处理。对于一般的裂纹可以采用双重修补法,让金属粘合剂配合电焊设备对其起到封堵密封作用;借助零件位置互换、安装形式改变进行有效修理,具有高效性,满足成本低、使用效率高的要求;此外,借助现场可用材料进行有效替换,是避免零部件受损延误施工进度的常用方法。 4 结语 地质勘探行业中,机械设备的重要价值不言而喻,一定程度上决定了后期工程投标结果、施工质量、安全管理等关键要素。为此,加强地质勘探机构的设备维护管理,提高其科学性、有效性、合理性,定期进行维护检修,是提高作业效率、控制投资成本的关键举措,可以促进勘探机构的经济效益不受负面影响。勘探单位需要根据工程状况、社会需要不断进行相关专业人员、管理人员的技术培训,提高整体技术管理水平,优化设备的维护管理,进而实现国家对应勘查项目的需求。 地质勘探机论文:地质勘探钻头失效机理研究 【摘要】随着我国石油等资源勘探工作的不断深入,我国地质勘探环境也越来越恶劣,钻头失效情况越来越多。本文介绍了地质勘探钻头失效的形式,分析了钻头失效的主要机理,旨在促进地质勘探工作的进一步发展。 【关键词】失效形式;失效机理;钻头本体;硬质合金齿 目前地质勘探钻头冲击破岩主要是利用钻头轴向冲击和钻头回转刮削两种作用,这两种作用造成钻头不仅要承受高频的冲击应力,还要承受岩石的剪切反力,受力情况极为复杂。另外在实际工程工作中,地质勘探工作环境恶劣,钻头失效情况十分严重,已经影响到了地质勘探工作的效率,因此研究地质勘探钻头失效机理具有极其重要的意义。 一、地质勘探钻头失效形式 地质勘探钻头失效部位主要是勘探钻头本体以及钻头硬质合金齿。地质勘探钻头本体失效是指钻头花键和钻头冲击端面失效,花键失效主要形式是花键侧面塑性变形之后受压剥落,而钻头冲击端面主要失效形式是断面金属冲击疲劳。钻头硬质合金齿失效形式主要是合金齿磨损、断裂以及脱落等。 二、地质勘探钻头本体失效机理分析 (一)勘探钻头花键部位失效机理。钻头花键是钻头冲击岩石进行地质勘探的轨道,将钻头与冲击器连接成一个整体。对钻头工作时的花键进行受力分析,可知花键侧面在钻头冲击过程中既会受到由于变化的剪切反力造成的脉动压应力,还会受到脉动压应力带来的摩擦等,容易造成花键失效。通常来说钻头花键失效主要有两方面原因,第一钻头花键本身的硬度较低,通常花键材料与钻头母体材料形同,但在脉动压应力下花键侧面容易产生塑性变形;第二钻头花键配合间隙不均匀,花键与冲击器之间需要保持一定的间隙配合才能保证钻头正常的往复运动,但由于金属加工、运输以及安装等原因,钻头花键齿与冲击器之间的配合间隙不够均匀,花间配合间隙大小不一,若是花键配合间隙过于小,则此配合花键齿上应力过于集中,容易导致花键失效,若是花间配合间隙过大,则花键在钻头回转时将受到很大的冲击应力从而产生塑性变形。 (二)钻头冲击端面部位失效机理。在实际工程中,钻头冲击端面部位失效主要是端面受活塞撞击导致金属冲击疲劳。由于活塞与钻头冲击端面不能全面接触,其作用力方向不一定与钻头轴线重合,在大量的冲击作用下必然会产生偏心撞击,使冲击端面产生塑性变形。在冲击端面多次塑性变形后端面会出现裂纹,裂纹向内倾斜,并由内部折向冲击表面,这样裂纹上部分的材料脱落形成麻点,大量的麻点形成麻坑,麻坑进一步扩展造成部分浅层脱落,脱落部位被活塞冲击打平,再次产生裂纹,如此反复,直到冲击端面脱落达到2毫米以上时,活塞已经不能够有效传递能量,钻头冲击端面失效。另外若在冲击端面产生塑性变形后,活塞多次冲击作用在冲击端面上,可能会使裂纹源出现在端面最大切应力处,进一步冲击使得裂纹扩展到表面形成凹坑,裂纹垂直于端面时会造成大块深层脱落,裂纹平行于端面时则出现端面浅层脱落,这两种情况都会造成冲击端面失效。 三、勘探钻头硬质合金齿失效机理分析 (一)硬质合金齿的磨损研究。地质勘探钻头一方面利用冲击回转力破碎岩石,在这个过程中会出现合金齿与岩石之间的两体磨粒磨损,另一方面依靠高压气流排出岩石岩屑,这时会出现合金齿与岩石、岩屑之间的三体磨粒磨损。在实际工作过程中可以将硬质合金齿的磨损分为四类,一是两体磨损时出现的合金齿表面刮削磨损,当高速旋转的合金齿遇到岩石尖锐的棱角时,合金齿圆弧处将受到非常高的压应力,表面出现压痕或者是脆断,当脆断后的合金齿表面与岩石大角度相遇时则容易出现刮削磨损;二是高应力碾碎磨粒磨损,在钻头破碎岩石时,若是硬质合金齿与磨粒之间的最大压应力超过了磨粒的极限破坏强度,则会将磨粒不断碾碎,在接触点处产生集中压应力,该压应力反复作用使硬质合金齿出现疲劳破坏,也即出现高应力粘碾碎磨损;三是磨粒在硬质合金齿表面滑滚进而出现推挤、碾压等磨损;最后一种是三体磨粒磨损时高压气流排出岩石岩屑的冲刷磨损,这种磨损不易发现,需要在特殊的合金齿表面形貌下才能发现。 (二)硬质合金齿断裂研究。在实际工程中,硬质合金齿断裂进而导致合金齿失效主要有三种:第一种是冲击剥落, 根据相关理论介绍,在应力冲击波通过硬质合金齿传递给岩石时,将出现反射波,反射波会以拉应力波的形式返回到钻头处,若是岩石与合金齿接触不良,拉应力波将加大,合金齿抗拉强度比抗弯强度低很多,再加上合金齿两侧面受到很大的岩石剪切应力,因此硬质合金齿中存在着不平衡的应力场,并且在该应力场作用下,硬质合金齿颗粒将会形成微孔,微孔不断长大聚合就会形成微裂纹,微裂纹不断增加则会出现大面积的合金齿断裂,在宏观上看来就是硬质合金齿表面出现很多剥落坑以及由很多剥落坑连接形成的沟槽。第二种是冲击疲劳,在大量变化的冲击压力作用下,金属表面会产生疲劳裂纹,而疲劳裂纹不断增长会导致合金齿局部剥落。第三种则是冲击热疲劳,当钻头冲击回转时,岩石和合金齿之间摩擦将产生冲击热,进而导致硬质合金齿出现冲击热疲劳,这种热疲劳要在足够的热应力和大量磨损平面使裂纹充分发展才能够看到。 (三)硬质合金齿脱落研究。一般来说,硬质合金齿脱落齿数大概占到所有齿数的20%,大多发生在钻头边缘部分,其发生原因主要有:首先是钻头本体磨损,这是造成边缘部分脱齿的重要原因,在钻头工作时,钻杆振动导致钻头偏心旋转,进而造成钻头某一位置瞬时应力很大,使得钻头本体部位磨损,暴露出合金齿的齿根部位。其次是合金齿的松动问题,地质勘探钻头本体材料硬度比较小,在冲击载荷的不断作用下,合金齿与钻头本体之间可能会产生间隙,尤其是边缘齿松动更加严重,其齿孔可能会出现塑性流动、点蚀以及周边疲劳裂纹。另外还有高压气流携带的岩屑等固气混合流体对钻头的冲蚀作用,不断地磨损钻头本体和硬质合金齿和活塞冲击产生的入射波对合金齿拉伸作用等。 四、总结 总而言之,在地质勘探中钻头主要失效部位是钻头本体和硬质合金齿,因此要想提高地质勘探钻头的使用寿命,就要做好钻头花键和冲击端面的保护工作,减少硬质合金齿的磨损问题,延长钻头使用时间,促进地质勘探工作的发展。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探机械维护管理问题及应对策略 摘要:地质勘探工程是当前多数建筑工程都会用到的一门工程技术,它在工业、农业、建筑、交通、桥梁、道路、管道等方面都有较为广泛的应用。而地质勘探工程中用到的主要设备就是勘探机械,只有合理采用符合规定的勘探机械进行施工前的地质勘探,才能使得工程满足工程中所用到的各种工艺的技术要求,同时确保施工质量和施工进度。随着我国当前经济的发展,地质勘探单位也随之发展,因此应当对勘探设备进行及时更新,满足当前工程施工前的各种地质勘探需求。 关键词:地质勘探;机械维护;管理问题;应对 1导言 地质勘探工程主要应用在工业、农业、交通、建筑与国防建设等多个领域,应用范围十分广泛,而地质勘探机械保证地质勘探工作实施的基础,是施工的主要装备。高质量、高性能的地质勘探机械的应用能够满足新施工工艺的实施、施工速度与施工质量要求。 2地质勘探概述 “地质”在文学方面又被称为“地质学”,但是因为我们在生活中习惯了“地质”的叫法,所以一直延续下去。地质学是七大自然科学之一,具有悠久的历史,其主要是研究地球的发展史及其地势变化。地质学在现今社会应用范围非常的广泛,主要应用地震预测、矿产勘测和地势分析等等。在生活中,地质学的运用随处可见。比如建筑在地面上的物体在建筑之前,都要搞清楚地下的情况,要了解是否是水的源头或者土壤是否疏松等问题。但地质勘探是当今社会最具备技术含量的应用。地质勘探主要用来寻查地表或岩层是否有矿产资源,并对勘测到的资源进行开采,为工业的发展提供矿产能源。 3地勘设备机械维护管理现状 虽然我国经济在飞速发展,相应的地质勘探单位也在不断发展,但是当前的施工单位中的管理人员依然沿用传统的管理思想与理念,并将这些应用在当前的施工中,他们比较侧重机械的使用,却忽略了对机械的正常维护和管理,而这些都会引起机械勘探过程中的一些重大事故。并且地勘设备操作的工作人员大多都是临时招来的员工,他们对施工中所使用的设备机械以及机械的性能都没有清楚的认识,这样在机械设备发生异常的时候,他们就无法及时发现并停止勘探。 同时虽然事先对机械设备都有检查,且符合当前的施工,但是在具体的使用过程中,设备的机械零件往往会由于一些无法预料到的原因发生损坏,因此操作人员应当及时更换或是维修,更好的满足当前的施工要求。而且多数修配车间没有充分备好维修工作中需要的一些材料。 4解决地质勘探机械维护问题的方法 4.1提高对地质勘探机械的维护意识 地质勘探机械的成本较高,使用范围较广,所以使用频率与使用力度都比较大,对机械造成的损害就相对更大,这就需要提高勘探机械的维护意识,重视机械的维护工作,严禁因勘探任务重、时间短的问题忽视了对机械的养护工作。因为勘探设备的损害,不仅影响了地质勘探工作的进程,也影响了勘探的准确性,增加了地质勘探工作的危险系数。在地质勘探工作中,每一道工序都要求高质量的完成,而勘探机械则是保证勘探工作质量的基础。缺乏勘探机械的维护意识,就会加重机械的损害程度,影响工作效率,减少机械的使用寿命,增加维护成本,所以要提高对设备的维护意识,才能保证机械的工作效率,控制成本,实现利益的最大化。 4.2加强预防措施 在提高了勘探机械维护意识后,要加强预防措施,降低机械损害的可能性。在制定预防措施时,要做到从整体出发,注重防范细节,提早预防易损害的位置,定期巡视与监督,将预防工作做到位;具体的预防措施有以下四点: 4.2.1在施工暂停的过程中,要及时清理施工现场,清理人员在和勘探设备接触中,如果发现设备有零件松动、磨损问题时,要及时处理。 4.2.2定期检查机械易损伤的零件,因为细节往往是引起问题产生的关键,所以定期检查易损伤零件,避免引起重大的机械事故。 4.2.3实行责任分工制,加强责任管理。在某区域或某部位要安置专业人员进行监管,要求及时发现机械存在的问题,并能找出解决对策;如果因个人原因使监管工作不到位,导致机械发生问题,就要追究其个人责任。 4.3建立完善的维护制度 在提高维护意识与做好预防措施的前提下,建立完善的维护制度是必然的。制定的维护制度要有明确的标准,维护细节与措施要科学合理,并且还要设置操作者与监管者,保证制度的每一条细则都能被落实;对不同的勘探设备,要根据其性能与使用频率,安排合理的维护周期,保证维护制度的科学性与全面性。 4.4提高维护人员的维护技术 维修人员要想解决勘探机械维护管理中的问题,做好机械的维护工作,就要不断的提高对机械的维护技术,常用的维护技术有: 4.4.1双层修补法。这种修补方法主要是把金属粘合剂和电焊设备配合使用,修复常出现的机械裂纹,具有良好的效果; 4.4.2互换修理法。就是改变或互换某个零部件的安装位置,在不影响机械性能的基础下,延长零件的使用寿命,减少更换成本; 4.4.3替代修理法。机械在施工中,若出现故障,需要更换机械配件时,若临时不能找到原装配件,也可以在施工现场寻找替代材料,先保证设备的正常运行。 5结论 机械设备是地质勘测施工单位最为主要的组成部分,它在很大程度上还决定了勘察单位在投标中是否能够成功。地质勘探单位不但应当具备足够的机械设备,同时还应当对这些机械设备进行科学有效的管理,并定期维护和检修,不断提升机械设备的使用效率,促进勘探单位的经济发展。同时勘探单位应当根据实际情况,配置高素质的专业设备管理和维护人员,强化技术培训,提高相关人员的技术和管理水平,更好的对当前的设备进行维护和管理,更好的满足单位承担大型勘察项目和紧急勘察任务的需求。 地质勘探机论文:新常态背景下地质勘探企业员工激励机制探讨 摘要:在经济新常态下,地质勘探企业的发展将迎接更加严峻的挑战。本文对地质勘探企业人力资源管理常见的问题进行分析,并在此基础上提出了员工激励机制对企业发展的重要性,进一步剖析当前地质勘探企业激励机制存在的问题,从转变传统管理模式、完善多元化激励机制、加强激励创新,建立公平的激励环境等方面综合分析,最大程度开发员工的潜能,提高员工工作效率。 关键词:地质勘探企业 员工激励机制 策略 人力资源是地质勘探企业发展过程中的重要资源,企业的竞争归根结底是人才的竞争。随着人才竞争越来越激烈,很多地质勘探企业都在积极加强人力资源管理理念和模式的改革创新。当前,地质勘探企业效益明显下滑,员工收入受到严重影响,加上地勘企业员工长期的“大锅饭”、“铁饭碗”等特殊的成长背景,表现出工作效率低下,对企业发展缺乏信心,项目开发动力不足等慵懒浮拖的现象,这不仅影响企业当前目标,也将影响企业持续健康发展的长远目标。怎样激励人,开发其内在潜能,成为企业目前最为关键和最困难的事情,因此探索如何建立健全科学长效的激励机制来提高地质勘探企业员工工作积极性,是地质勘探企业摆脱困境、参与外部竞争的必然选择。 一、员工激励的作用 地质勘探单位工作环境比较艰苦,工作条件恶劣,很难招到合适的人才,更难留住优秀的人才。企业可以通过各种优惠政策、丰厚的福利待遇、快捷的晋升途径等激励措施来吸引所需要的人才。面对当前煤炭市场的强烈冲击,地质勘探企业发展步履放缓,导致员工工作积极性不高,缺乏干劲和创新驱动力,再加上地质勘探工作的劳动强度大、危险性较高,员工很容易出现消极怠工情绪。高效的员工激励,可以调动员工的积极性,主动承担相应的责任,履行应尽的义务,另外,员工激励也是增强企业活力、创新驱动力和竞争力的重要手段。因此,构建符合地质勘探企业发展实际的员工激励机制,充分调动员工积极性,将员工个人目标与企业目标有机结合,实现员工自身发展与企业发展的双赢状态。 二、地质勘探企业员工激励存在的问题 1.企业管理者对激励机制认识不到位 地质勘探企业的管理者大多是从基层提拔上来的,管理的理念和方法欠缺,他们普遍认为激励就是涨工资、发奖金,认为物质和金钱的激励是最有效的员工激励方法,对激励机制的内涵缺少深刻的理解和认识,建立的激励机制缺乏理论体系的支撑。美国心理学家赫茨伯格提出的激励-保健双因素理论认为:能够使员工感到满意的因素成为激励因素,会使员工感到不满意的因素成为保健因素。激励因素与工作本身的性质及人的满意情绪有关,保健因素是指防止人们产生不满意的因素,多与工作环境和工作条件相关。由此可见,单纯的涨工资是不能让员工满意的,要调动员工积极性和能动性首先要注重保健因素对人的激励,规避员工的不满意情绪,同时更要适时利用激励因素,给员工提供发展的平台,发挥其内在潜能。 2.忽视激励对象的需求 在对员工激励的过程中,很重要的一步就是识别员工的差异化需求,激发人未满足的需求才能充分调动员工的积极性。由于地质勘探企业自身体制问题,企业的管理方式带有强制性和浓厚的行政色彩,管理者缺乏与员工的有效沟通,往往并未从员工的需要和动机出发进行系统分析,再加上管理者水平的局限性,对所有层次的员工采用相同的方法来激励,忽视了每一个员工的差异化需求,忽略了同一个员工在不同发展时期的差异化需求。 3.地质勘探企业员工激励制度不健全 (1)激励制度方法滞后 当前很多地质勘探企业对内部员工激励采用传统的物质、金钱激励方法和“一刀切”的激励模式,甚至存在着没有激励机制或激励作用体现不出来的问题。管理者认为员工就应该好好干工作,给不给奖金都是应该的,甚至制定的激励措施根本没有考虑本企业的实际情况,照抄照搬其他企业的激励模式,存在一定的盲目性,很难长期有效地激发员工的积极性。 (2)地质勘探企业的薪酬福利待遇体系不够健全 第一,地质勘探企业中的人员组成结构比较复杂,而薪酬设计过于笼统和简单,平均主义和“大锅饭”现象比较严重,付出与收入不成正比,没有真正体现绩效与薪酬挂钩,缺乏内部公平性和外部竞争性。 第二,当前,地质勘探企业受到煤炭市场经济低迷的冲击,为了控制和压缩人工成本,他们大多会从缩减员工的薪酬福利方面着手。这种粗放式的管理方式,只会让员工对企业发展失去信心,对自己的基本需求得不到保障而整日忧心忡忡,工作效率低下,严重时还会引起员工和地质勘探企业之间的激烈的矛盾。 第三,缺乏全面薪酬体系的概念。薪酬过多的考虑货币类报酬,而忽视了非货币类报酬即员工获得的成就感、满足感或良好的工作氛围等因素。 4.缺乏公平、合理的激励环境 地质勘探企业前身是事业单位,虽然改制取得了实质性进展,但是相当多的管理制度还沿用以前的老办法。在实际工作中,没有严格执行选人、用人机制,大多时候,讲究的是论资排辈。所谓的年度考核和绩效考核流于形式,晋升渠道只是针对部分人员,很多优秀、有能力的年轻员工得不到重视和锻炼,严重挫伤了他们的积极性和自信心,影响了工作绩效和企业长远发展。 三、新常态下地质勘探企业员工激励策略 在新的发展形势下,地质勘探企业应该找准定位,创新理念,给员工提供良好的工作环境,提供多样化的激励措施,以员工的动机作为提升地质勘探企业竞争力的重要发力点。本文试着从激励的主体、激励的对象、个人和企业目标的达成、多元化的激励手段和激励的时效性等五个方面分析,以期更好的解决地质勘探企业员工激励问题。 1.转变传统的地质勘探企业管理观念 随着现代管理理念的快速发展,地质勘探企业应该转变传统的管理理念和方式,“以人为本”,健全激励制度,创新激励模式,完善配套的激励方法和绩效考核机制。在新时期,要加强管理者的管理理论学习,打破粗放式管理的僵化思想,从企业发展实际出发,针对目前管理中存在的种种问题,制定切实有效的激励机制,全方位设计激励体系,使得地质勘探企业的人力资源管理制度更加完善、薪酬福利体系更加合理,激励机制更加实用。 2.建立公平合理的激励机制 美国心理学家亚当斯的公平理论指出:人是社会人,一个人的工作动机和劳动积极性不仅受其所得报酬绝对值的影响,更重要的是还受到相对报酬多少的影响。公平感是影响人行为倾向和激励强度的一个极为重要的社会因素。在企业中员工都会把自己所得的报酬与付出的劳动之间的比率同其他人的比率进行比较,也会把自己现在的投入-所得比率同过去的投入-所得比率进行历史比较。当员工通过这种心理比较发现自己的收入-所得不成正比的时候,内心就会感到紧张不安,不公平感增加,其不良情绪甚至影响身边其他同事的情绪,出现逆向的或者消极的行为,他们往往表现出“消极怠工”、“推卸责任”、“窝里斗”、与部门领导“矛盾激化”甚至辞职等。因此,在企业人力资源管理中,必须建立公平合理的激励机制,做到一视同仁,使收入分配制度、激励制度、奖惩措施、人事管理制度等人力资源管理制度公开化、透明化。 3.将个人的人生目标与企业战略目标相结合 (1)制定以员工需求为导向的激励制度 美国行为心理学家马斯洛的需要层次理论认为,人的需要分为五个层次,低层次需要得到满足后,人才能产生更高一级的需要,低层次需要满足程度越高,对高层次需要的追求就越强烈。五个层次的需求是人生来就有的,但每一个人的需求强度、显露程度是不同的,即使是同一个人,在不同的情况下也会有不同的需要,从而促使他优先考虑某种需求。因此企业在制定激励制度的过程中要充分考虑员工个体差异和不同时期的不同需求。对于地质勘探企业而言,要达到激励的效果必须对企业员工的基本状况进行全面了解。在企业内部要建立全方位的沟通机制,形成管理层与部门领导、部门领导与普通员工、管理层与普通员、普通员工之间的多层次交流沟通机制,通过对收集的所有员工资料进一步整理和分析,得出详细、准确的人员信息和需求,便于制定以员工需求为导向的激励措施,从而能够找到更合适的切入点对员工进行有效地激励。 (2)将员工的个人目标和企业目标有效地结合在一起 在市场经济下,企业采取的所有激励措施都是以企业盈利目标为宗旨的,只有在个人目标和企业目标一致的时候,员工才会无怨无悔的付出,企业在实现组织目标的同时也帮助员工实现了个人的人生目标,做到了个人价值和企业价值的有机统一,实现了企业与员工的双赢。在现代企业中,个人最终要对自己的发展计划负责,这就需要员工准确认识自身的个性特点和优劣势,找准职业定位,并评估个人目标和现状的差距,充电增值,增强职业竞争力;企业通过深入了解员工的发展愿望和职业兴趣,为设计适合企业的组织目标进行人才盘点,引导员工的个人发展目标与企业战略目标相统一,使员工感到企业时刻关注和重视他,做到人尽其才,提升员工满意度和忠诚度的同时使企业与员工结成紧密的利益共同体。 4.采用多元化的激励手段和措施 (1)完善薪酬待遇激励与物质奖励 薪酬福利在员工激励方面起到较大的作用,它就象一个杠杆,通过激励能不断使员工发挥最大潜力,薪酬福利等激励作为一种外在激励方式虽然能显著提高效果,但是不易持久,处理不好有时会降低工作情绪。因此,在薪酬体系设计上要注意以下几点:首先,薪酬体系设计应公平、公开,体现岗位差异化并紧密结合企业的战略和文化,系统科学的考虑各项因素,真实反映员工工作绩效和价值,遵循按劳分配、效率优先、兼顾公平及可持续发展的原则,充分发挥薪酬的激励和引导作用。其次,在基本薪酬设计上应该依据员工所处工作岗位在组织的重要性、能力要求及工作条件的差异核定,在项目津贴设计上要体现员工所参与项目的技术要求、难易程度和绩效评定等因素按比例分配;最后,引入员工持股制度,通过员工持股的长期激励机制使员工与企业形成利益共同体,使他们对企业有一定的拥有权,进而增强责任感和义务感,更加努力工作。 (2)加强精神上的长期激励 物质上的激励只是一种短暂的激励,长效的激励是一种可持续的引导,是一种精神层面的激励,精神激励和情感激励作为一种内在激励方式,虽然激励过程需时较长,但一经激励,不仅可提高效果,且能持久。精神激励的实施是一项长期、艰巨且复杂的工程。包括企业文化激励、情感激励、荣誉激励、职业发展激励等多种方式。要发挥精神激励的作用,就要制定客观的评价标准,把人为主观性降到最低,实现物质激励与精神激励“软硬兼施”,最大程度的发挥激励效用。 第一,企业文化激励。“企业发展的灵魂是企业文化。独具魅力的企业文化,能给企业的快速发展提供核心竞争力。”企业管理者应该注重企业文化建设,培养员工对企业的认同感和归属感。首先要革新传统管理模式,摒弃墨守成规、故步自封的陋习,提高管理层的现代化管理理念和意识。在事转企的过程中,管理思路要紧跟市场经济发展趋势,为员工提供公平竞争,择优上岗的发展平台和机会。其次要秉承地质勘探企业“努力奋斗、献身煤海”的优良传统文化,加大企业优秀文化的宣传力度,激励年轻人向老一代模范职工学习。最后,在新的发展时期和“十三五”规划转眼在即的紧要关头,更要创新企业文化,增强员工集体意识和团队观念,使员工之间处于竞争合作、相互鼓励、互利共赢的工作环境和和谐、友爱的工作关系中,为激励机制的有效发挥提供有利保障和支持。 第二,情感激励。随着社会发展和科技进步,物质供给越来越丰富,人们生活水平普遍提高,物质追求逐渐满足后,人们会不断的增加精神方面的追求。企业应该充分考虑员工更高层次的需求,通过情感激励形成良好的人际关系,让员工有一种被信任、被尊重的感觉,意识到他们的工作一直被领导关注,从而建立起企业与员工相互信任、相互关心、共同发展的和谐氛围。 第三,荣誉激励。人都有为了实现自我价值而努力奋斗的动机,员工非常重视自己在企业的地位和声望,企业对自己的认可和荣誉有时候比物质奖励更能激励员工。因此,企业应该了解人有更高层次的需求动机,通过提高员工在单位的职务、授予荣誉称号、宣传表扬等方式鼓励人积极工作、敢于创新,勇于奉献,并实现自身的价值。 (3)职业生涯发展激励 为了适应新时期企业发展要求,并在煤田地质行业保持竞争性和创新性,企业要充分开发员工个人成长动机,做好员工的职业生涯发展规划,一方面在企业现有足够的职位层次基础上,为员工提供较多的职业发展机会,提供各种先进知识和技能培训机会和进修平台,另一方面为员工职业发展提供多元化的上升通道,同时建立终身学习的培训体系,以终身教育理念构建员工培训体系,把受教育、培训作为一种激励手段,让员工得到更多的发展机会,达成企业与员工的双赢。 5.激励要有时效性 选择激励的时机很重要,因为不同时期进行激励所带来的效果是截然不同的。激励越及时,激励的效果越明显,员工得到的满足感就会越强烈,越能促进员工积极性和创新性的发挥,为企业带来更大的效益。以某地质勘探企业年终奖为例,由于事业单位传统的管理模式,工作拖延、滞后比较严重,员工真正拿到年终奖已经到第二年的五、六月份了,这种年终奖对员工的激励作用大打折扣,使员工想当然的认为年终奖和每个月的工资一样,是迟早都要发的,而不是说只有努力工作,工作效率提高了,才会有更多的年终奖。相反,如果员工还没有在工作上做出成绩之前就进行激励,员工对激励还缺乏足够的认识和了解的情况下,会认为只要干活,都会得到奖励,干多干少,干好干坏都无所谓,那么激励机制就形同虚设,不会有任何效果。因此,作为企业的管理层,一定要有全局意识,准确掌握激励的最佳时机,使得激励机制发挥最大的效用。 综上所述,在地质勘探企业的发展过程中,人力资源是一种可以不断开发并不断增值的增量资源。要合理开发人的潜在能力,就要正确运用激励理论,掌握每个员工的差异化需求,在未来的管理过程中,采取符合地质勘探企业实际情况的多元化激励措施和手段,对员工进行科学合理地开发和激励,挖掘其潜在能力,鼓励创新,为地质勘探企业摆脱困境、实现可持续发展提供有力保障。 地质勘探机论文:机械设备在地质勘探中的重要作用 [摘 要]伴随着科学技术的迅猛发展,越来越多的先进技术和机器运用到了地质勘查中,为地质勘查发展做出了巨大贡献,也间接为国民经济发展提供了能源保证。本文对地质勘探机械的工作条件与性能分析,同时对机械零件选择及机械设备维护作了要要阐述,提出机械设备在工程地质勘查中的作用。 [关键词]地质勘探 机械设备 零件材料 维修管理 一、 地质勘查机械设备种类 当前,国内地质勘探机械种类有钻探机械(地质钻机、勘探钻机、岩芯钻机、工勘钻机、水井钻机、地热钻机、灌浆钻机、引孔钻机、深孔钻机、水平钻机、隧道钻机、矿山坑道钻机、锚固钻机、全液压钻机、履带钻机、取芯钻机、多功能钻机、拖挂钻机、钻塔、泥浆泵)、钻探工具、静力触探、锚固机具、水利机械及通用机械设备等。 二、地质勘探机械的工作条件与性能分析 地质勘查机械的钻探险设备、坑探设备、工程施工设备均在野外工作,零件损坏形式与其工作条件密切相关。 1、 勘探机械零件的工作条件与受力情况: 1.1零件的环境温度:工作的温度状况,低温、高温、常温或是交变温度。 1.2零件的应力情况:工作应力的种类、大小、分布、残余应力及应力的集中。 1.3零件的载荷性质:可分为静载荷、冲击载荷、循环载荷等。 1.4零件的工作介质:有无腐蚀性氛围、零件润滑条件等。 2、机械零件的机械性能分析: 2.1对地质勘探机械传动轴类的零件,通常要注意分析其疲劳强度、屈服强度及表面硬度等。2。2齿轮类则要求重点分析表面硬度,心部强度及韧性。 2.3弹簧类零件则要求弹性极限、屈强比及对称拉伸或压缩应力的进的疲劳极限等。 2.4坚固螺栓类零件则要求屈服强度、对称拉伸或压缩应力的进的疲劳强度布氏硬度, 2.5工具模具类则要求硬度、强度、韧性等,流动轴承则要求弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 3、地勘设备机械维护管理情况 3.1传统的管理思想仍在很大程度上支配着现在的施工单位,重使用轻管理现象严重,这种管理思想与行为往往是造成机械产生更大的故障或责任事故的主要原因之一。 3.2操作人员多为临时工,对设备零部件机械性能缺乏整体性了解,不能保证及时感知设备异常。 3.3在使用的过程中,设备的机械零件由于各种原因发生损坏或失效,需要更换或修复。 4、造成地勘设备机械零件损坏的各种因素 4.1断裂,如螺纹拉断、拨叉断裂、齿轮轮齿的弯曲折断、壳体开裂等,造成断裂的原因包括静载荷、冲击载荷造成的断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂等‘ 4.2表面损伤:包括磨损、胶合、点蚀损伤等,造成疲劳麻点、表面龟裂、使零件降低甚至丧失工作能力。 4.3变形;分弹性变形和塑性变形,过量的弹性变形或塑性变形,高温的蠕变等到,造成机械零件的损坏面不能使用。 4.4功能失效;某些原因导致零件不能完成规定功能的失效,如钻机传动皮带打滑、机架坚固螺纹松脱、离合器盘压溃等。 三、地质勘探机械零件材料的合理选择是修配车间主要问题 1、机械性能的要求, 在维修地勘设备时,零件材料的选择,首先应满足机械性能上的要求,因为零件的机械性能,是保证地勘设备工作安全可靠和经入耐用的先决条件,是地勘机械零件材料选择首先要考虑的问题,一般零件在选用时考虑的机械性能包括强度、塑生、硬度、耐磨性、冲击韧性、多次冲击抗力及疲劳强度等。 2、 物理化学性能的要求包括密度、导电性、导热性、耐热性、耐蚀性等到, 在材料成份一定时,材料的金相组织状态则靠热处理方法决定,因此,用钢材制造机械零件时,常需要进行处理以改善物理学和机械性能,所以,地勘机械零件在选择材料的同时,应根据零件的工作特性,同步提出零件热处理技术条件,常用的热处理有退火、正火、淬火助记词回火(调质)、表面淬火、渗碳淬火等。 3、 材料工艺性能的要求 地勘机械零件的选材,在首先满足零件机械性能要求的同时,还应兼顾材料的工艺性能,使所选择材料具有良好的工艺性。 4、 机械零件材料的性能在地勘设备系统中的优化。选择机械零件材料,不能只能以某种材料的某种或几种性能来评定它是绝对好或差的材料,而应全面分析所选的地勘机械零件材料在整个地勘设备系统中的功能及作用,即不仅要考虑某种材料是否适合作地勘机械的某种零件,还应考虑它在整个地勘机械中是否合适。 5、 材料经济性的要求,要满足零件使用性的前提下,选材时还应降低零件的总成本。 四、维修工艺制定及维修方法 在地勘单位修配车间的生产技术条件下,合理地选择维修地勘设备零件的材料,并根据所维修的地勘设备上的机械零件材料的不同性能,制定合适的加工工艺和维修手段,使地勘设备的修理达到优质、高效、低成本。 1、维修工艺制定 1.1外修工人在现场做好清洗打扫,只有经过认真的清扫,通过与设备近距离亲密接触,才能及时发现设备存在的隐患。 1.2认真细致的检查工作,对每个螺丝、螺母、第个油嘴、第条线路、每个表针和每个触点等都要细致入微地检查。 1.3严格监督操作规程,任何都有自己的最大承载能力,修理人员和专职设备管理人员要进行严格监督,确保设备正常使用。 1.4设备运行的现场监测,修理人员要经常和操作人员一起对设备启动运行过程进行监测,提前采取预防维修措施。 地质勘探机论文:论地质勘探机电一体化探究 摘要:机电一体化技术在地质勘探中起着举足轻重的作用。,本文结合笔者多年实践工作经验,针对地质勘探机电一体化做出全面深入的分析,首先阐述了地质勘探的整体概况,其后针对机电一体化技术做出有效的探究,最后总结了机电一体化设备在地质勘探中的实践应用,与大家共同探讨。 关键字:地质勘探;机电一体化;电磁仪;岩芯钻机 正文:当今社会不断高速发展,地质勘探工作在我国的发展起步相对较晚,然而机电一体化技术在其他发达国家的发展,相对而言也显得比较缓慢。但是随着现代社会的不断发展,机电一体化也随之得到了空前的发展,其相关方面也日益显得成熟和完善。机电一体化设备在当今社会地质勘探工作中的使用,也是显得越来越广泛,受到地质勘探单位的对其的重视。基于此背景,笔者对此做出下文阐述。 一、地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 二、机电一体化技术 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在地质勘探领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向地质勘探设备的渗透所形成的机电一体化,使地质勘探发生了巨大变化。机电一体化是指在机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。在高质量、低能耗、多功能、高可靠性的意义上实现特定功能价值,使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术是基于多种技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合与拼凑。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 实践中机电一体化技术在地质勘探中的全面应用,笔者经过总结将其分成两种常用的设备进行阐述,主要有瞬变电磁仪以及全液压岩芯钻机。 (一)瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 (二)全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工, 是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工;桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 四、综上所述,地质工程勘察工作是一项较为复杂和漫长的过程。所以,针对地质工程的发展,我们需要适时的采取有效相应的措施,对于勘察数据的准确化和科学化要不断的进行有力的加强。因此,在实践中进行的地质勘探工作,机电一体化的出现并不是独自孤立的形式存在,其在社会中经过多年的发展,是许多科学技术不断进行发展融合于一体的结晶,也是当今社会生产力不断发展到一定阶段所体现出来的必然要求,然而地质勘探在社会但中的进一步发展,机电一体化的出现也是其必然存在的结果。有效的将机电一体化在地质勘探中加以有力的运用,这样才可以更好的做好地质勘勘探工作,真正有效的保证优质的工程质量。 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势 摘要:随着社会的发展与进步,重视地质勘探中机电一体化技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势的有关内容。 关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展 引言 现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。 一、地质勘探中的机电一体化概述 地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。 二、机电一体化的内容 2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。 2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。 2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。 2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。 三、发展现状 地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 四、发展趋势 由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。 4.1智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。 4.2模块化 机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。 4.3 网络一体化 由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。 4.4微机电化 微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.5 绿色化 绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。 结束语 综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探中的机电一体化 【摘 要】机电一体化技术在地质勘探中的应用是指在地质勘探设备中引进计算机控制技术和微电子技术,提高地质勘探设备性能,以达到进一步提高地质勘探工作效率与质量的目的。机电一体化技术在地质勘探工作中的应用前景十分广泛,如何提高机电一体化技术在地质勘探中的应用效果,是当前地质勘探工作的重点。论文对机电一体化技术在地质勘探中的应用情况进行了分析与介绍。 【关键词】地质勘探;机电一体化;计算机控制技术 地质勘探工作是在抵制测绘的基础上开展的,通过各种勘查手段和方法,获得地层构造以及矿体分布情况,并确定矿体开采相关数据,是我国采矿事业的基础保证,同时在矿体开采过程中开采技术、开采方法方面起到指导性作用。随着我国社会经济的发展和科学技术水平的提高,机电一体化技术在地质勘探过程中的应用在提高地质勘探设备使用性能的同时,也一定程度的保证了地质勘探工作的经济效益和社会效益,机电一体化技术在地质勘探中的广泛应用有力的推进了我国地质勘探事业的进步的发展。 1 地质勘探机电一体化技术概述 将电子技术应用在机械设备各组成部分例如动力、传动、控制、信息处理等,建立由机械设备和电子设备组成的系统,我们称之为机电一体化。科学技术的进步推进了机电一体化技术的创新与进步,微电子技术、传感测控技术、信息交换与处理技术、计算机技术以及相关软件的综合应用实现了设备的多功能化、高精度、高效率、高稳定,对于实现设备或机构的预期功能,实现设备价值具有重要意义。 地质勘探机电一体化技术是指将微电子技术和计算机控制技术应用在地质勘探设备的动力、控制以及信息收集和处理等工作中,实现勘探设备机械化与自动化的有机结合,提高勘探设备自动化程度与使用性能,从而确保地质勘探工作的顺利进行。 2 机电一体化技术的应用对地质勘探工作的重要意义 机电一体化技术对与提高地质勘探工作水平、保证勘探质量具有重要意义,机电一体化技术在地质勘探工作中的应用意义主要体现为:(1)实现地质勘探设备多功能化。微电子技术和计算机技术在地质勘探设备中的综合使用增加了地质勘探设备功能种类,实现地质勘探设备多功能化,有效的提高了地质勘探工作的效率。(2)提高地质勘探设备工作精度。机电一体化技术采用的微电子技术以及计算机技术可以对设备工作过程进行实时监控,及时调整设备误差,实现了地质勘探设备高精度、高效率运行,保证了地质勘探工作质量。(3)优化设备结构,提高设备可操作性。传统的地质勘探设备采用机械传动装置以及控制装置,微处理器和集成电路先进技术的应用在减小设备体积、降低设备重量的同时,也实现了设备结构的合理优化,提高设备运行性能和自动化程度,增强了设备的可操作性。(4)提高设备稳定性。机电一体化技术在地质勘探设备中的应用提高了设备综合使用性能,此外,机电一体化材料不断创新与改革提高了设备的稳定性,在地质勘探较为恶劣的环境中,有效的保证了设备的正常稳定运行。 3 地质勘探中机电一体化技术要点 3.1 系统整体技术 系统整体技术是指在设备功能和运行目的的基础上,从系统整体出发,利用系统的观点和方法对系统整体进行分析,确定系统各组成部分的功能并进行合理的调整,优化系统结构,保证系统各组成部分合理配合,共同发挥系统整体功能。提高系统整体性能。 3.2 机械技术 机械设备与技术是机电一体化系统发挥自身功能的基础保证,为保证机电一体化设备高效率、高质量的运行,必须积极引进先进机械技术,机械技术与机电一体化技术相配合,优化系统结构,提高系统综合性能和稳定性,减小系统体积与质量,提高系统精度和运行质量,保证机电一体化满足地质勘探工作的需求。 3.3 信息处理技术 信息处理技术是指机电一体化系统运行信息的采集、传递以及计算,并根据计算结果了解系统运行情况,输出相应的指令,保证设备的正常运行。机电一体化设备的运行是直接受控于系统命令信息的,因此,信息处理技术是设备运行的关键,提高信息处理技术水平,保证信息准确、及时、全面的处理,是设备正常运行的保证。 3.4 自动控制技术 自动控制技术是指对设备各部分进行控制,保证系统各部分有规律运行,确保系统不同组成部分预期功能的实现。自动控制技术涉及到设备运行的多个部分,例如设备运行速度控制、最优控制、模糊控制以及位置控制等,为确保控制系统实现对设备系统整体的控制作用,在完成系统设计后应进行系统仿真,确保设备安装方案的准确性;在设备完成安装后,设备运行前应进行现场调试,及时调整控制系统出现的问题,避免系统运行失误。 4 机电一体化技术在地质勘探中的应用 机电一体化技术在地质勘探中的应用具体体现为利用电路集成技术以及微处理器,将地质勘探设备的中需要用到的传感器、信号传输系统、控制系统以及仪表等连接在一起,提高地质勘探设备的整体性能,保证地质勘探工作质量。地质勘探过程中,常用的机电一体化设备包括瞬变电磁仪和全液压岩芯钻机。 4.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是基于电磁法以及电法的原理,具有应用范围广、测量精度高的优点,普遍应用于矿体勘探、石油勘探、地热能勘探、地下水勘探等地质勘探工作中。今年来,随着科学技术水平的提高,瞬变电磁仪也不断进行创新与改革,新型瞬变电磁仪的性能有了很大的提高,通过硬件与软件的结合,实现瞬变电磁仪低噪音、高分辨率、宽频带、低能耗、功能强大,有效的提高了瞬变电磁仪的综合性能与地质勘探工作的水平与质量。 4.2 全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机是全液压驱动,设备结构紧凑合理,钢履带行走方式以及集中控制系统提高了设备的操作灵活性,是多功能化、应用范围广的设备,适用于山区、平原、丘陵等多种地形且温度变化的影响小,广泛应用于地质勘探、煤炭、冶金等多个行业。 全液压岩芯钻机液压系统采用先导控制方式,实现了设备负载以及电液比例的集中控制,提高了设备的控制精度和准确度。动力系统中,进给系统采用的油缸链条倍速结构有效满足了设备运行所需的进给力和提升力,双马达驱动的主轴回转系统为设备运行提供了高转速、大扭矩的动力。此外,在桅杆前端设置夹持卸扣器减轻了地质勘探过程中工作人员的工作强度,提高了地质勘探工作效率和工作质量。全液压岩芯钻机各部分配置参数符合地质勘探工作特点,对提高地质勘探工作效率、缩短工作时间、确保地质勘探工作安全进行具有重要意义。 5 总结 机电一体化技术是将多个领域的知识集中在同一设备中,将不同技术或设备进行合理的设置,确保设备最大限度的发挥功能并提高设备的社会效益与经济效益,是我国自动化控制建设的重要发展方向。随着我国地质勘探业的发展与进步,机电一体化技术在地质勘探领域中应用范围的逐步扩大,发展方向也逐步向智能化、微型化、系统化、模块化发展,这是实现地质勘探机电一体化建设,提高地质勘探水平与工作质量的重要保证。 地质勘探机论文:小议地质勘探中的机电一体化 摘要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视地质勘探中的机电一体化,地质勘探中的机电一体化对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍小议地质勘探中的机电一体化的有关内容。 关键词 地质;勘探;工程;技术;机电;设备;应用 引言 现代科学技术的飞速发展,推动了不同科学的相互交叉与渗透,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。而以机械技术和电子技术为主体,多学科技术交融渗透、相互结合的新兴学科——机电一体化,正逐渐变成了当今学界研究的重点之一。 一、地质勘探概况 1.1地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件,即含水层、隔水层的分布、埋深、厚度、性质及地下水位。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 1.2我国地质勘探的发展 新中国成立后,工业落后,国家提出矿业先行的号召。20世纪50年代开始,建立了大量的大型矿产基地,我国的矿业有了很快的发展。上世纪60、70年代,随着不断深入地进行地质找矿,近地表矿和露头矿大多都被查明。尤其是较发达东部地区,地质勘探程度比较高,容易识别的矿愈来愈少,寻找矿的难度亦愈来愈大,逐渐转向勘查已知矿区的周边以及深部隐伏矿;在地质勘探程度相对较低中西部地区,一方面持续进行对浅表矿的寻找,另一方面也在采用新技术勘查隐伏矿。上世纪80年代以来,随着改革开放的不断深化,与矿产资源勘查的理论和技术有关的国际交流大大增加,特别是引进的新方法和新技术,成为了寻找隐伏矿的主要手段。我国地质工作者,在引进新方法、新技术及消化吸收的过程中,也在自主研发一些适合我国实际需要的新仪器、新方法等。 二、机电一体化技术的构成 2.1机械技术 机电产品的功能和作用大部分都是由机械本体来体现的。本体材料的优良、结构的新颖、精密的加工技术,能够使机械结构重量减轻、体积变小,改善其快速响应特性,提高零部件的精度、刚度和可靠性。 2.2传感技术 传感技术是机电一体化技术的关键技术,它将所测得的各种参数量如位移、速度、加速度、力等信号转换为统一格式的电信号输入到信息处理系统中,并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式。 2.3信息处理技术 信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出技术。机电一体化产品的工作是受控于信息处理装置的,因此信息处理是否正确及时,将直接影响到产品工作的质量和效率。 2.4自动控制技术 自动控制技术就是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。自动控制技术范围很广,包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。而机电一体化系统中自动控制技术包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制和自适应控制等。 2.5接口技术 机电一体化系统通常由许多要素和子系统构成,为了确保各个要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和交换,必须在它们之间建立一定的联系条件,而这些条件统称为接口。这些接口既可能是硬件,也可能是软件,或者是两者的结合。 3.6驱动技术 驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件分为电动、气动、液压等, 机电一体化产品中多采用电动式执行元件,驱动装置主要指各种电动机的驱动电源电路,其主要以采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。 2.7系统总体技术 系统总体技术是一种从全局角度和系统目标出发,用系统的观点和方法,将系统分解成若干相互联系的功能单元,找到能完成各个功能的技术方案,并将其进行分析、评价和优化的综合应用技术。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 在地质勘探中,机电一体化系统是根据地质勘探的需要,围绕微处理器,把、工控机、仪表、数据通讯及传感器等技术有机的结合起来制成的一种设备。机电一体化技术在地质勘探中应用广泛。下面介绍一下常用的两种设备。 3.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,包括石油勘探,地下水勘探,地热能勘探,工程勘探和选址,矿产资源勘探,活断层勘探,地壳上地幔构造研究,管线探测,地质填图,地下埋藏物,地震安全评价,地下污染范围界定以及环境勘探等。 最近几年来瞬变电磁法在国内发展很快。目前国产瞬变电磁仪有重庆奔腾的WTEM,中国地大(武汉)的CUGTEM-4,长沙白云的MSD-1,西安强源EMRS-ZB等。国外生产的瞬变电磁有加拿大Geonics公司的PROTEM系统,凤凰公司的V8,美国Zonge公司的GDP-32。其中Geonics公司是专门研发和生产时间域电磁仪器的专业公司,有PROTEM瞬变电磁仪,时间域金属探测仪,大地电导率仪,井中瞬变电磁仪等。 近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 3.2 全液压岩芯钻机 为满足地质勘查市场新的需求,深度更深、自动化程度更高、能力更强的一系列新型号钻探设备研制成功并投入市场。比如机械传动岩心钻机,全液压岩心钻机等。 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工,是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工; 桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 结束语 地质勘探中机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。也是地质勘探发展的必然结果。我国自造的地质勘探一体化设备也在朝着智能化、程序化、信息化的特点,以及设备操作简单、维护方便、保护齐全、性能可靠的方向发展。这些设备在地质勘探中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了地质勘探水平和能力,创造了巨大的经济效益和社会效益。 地质勘探机论文:透析地质勘探行业工作的危机及解决策略 摘要:我国现代的地质勘查虽然较之原来有了很大的进步,但仍然有很大的不足, 尤其我国在进入工业化快速发展的今天, 对各类矿产资源的利用规模将持续扩大, 对矿产资源的需求总量将持续增加, 市场对矿物原料旺盛的需求和我国现有矿产资源供给的不足, 使得矿产品供需矛盾将进一步加剧, 发现和勘查新的矿产资源是必然的选择。本文针对我国地质勘探现状进行分析,从发展方向、资金投入、人力资源等方面对我国地质勘探目前存在的问题进行探析。 关键词:地质勘探;现状;问题;策略 一、 地质勘探的现状及存在的问题 地质勘探的现状 地质工作是经济发展的先行性、基础性工作。随着我国经济的快速发展和地质勘探工作的不断推进,社会发展所需要的矿产资源稀缺性就体现出来,对矿产资源的需求越来越大,越来越显现出地质勘探的重要性。 我国煤炭资源丰富,开采力度有限,作为世界产煤大国,同时也是煤炭消费大国之一,煤炭在我国国民生活中起着非同寻常的重要力量。我国煤炭的储藏量高达6000亿吨,我国煤炭储量居世界第三位,但人均储藏量约462吨,远远小于世界平均水平。这就对我们煤田勘探工作提出了全新的思考,怎样利用先进的科技手段将煤炭工作提升到一个新的发展阶段。 中国煤炭资源分布复杂,西部资源丰富但是行业技术发展滞后,东部需求量大,东西交通发展不平衡。由于煤炭发展的不平衡性,就造成了现如今煤田地质总局在全国近20个省区100个地质勘查项目的实践中证明,煤炭地质勘探全新技术的实施,为煤矿多角度,全方位建设提供了细腻,全面、准确的煤田地质勘探技术资源信息数据,快速地促进了我国煤炭地质勘查工作的发展,为提高我国煤炭资源保障能力、促进煤炭工业可持续发展作出了卓越的贡献。 (二)地质勘探存在的问题 1 、 探矿权的新登、 年检、 经营工作难度明显增大 地勘单位的探矿工作出了成果, 对地方经济的发展有百利而无一害: 探明了资源, 增加了税收, 引进了资金, 积累了地质成果资料, 改善了交通条件,最终发展了经济。 拥有探矿权是地勘单位开展地勘工作的唯一合法前提。 但各级人民政府存在认识误区:认为国有地勘单位持有探矿权是为了垄断资源, 不利于今后矿权流转中地方的经济利益。 近几年地勘单位的年检工作遇到了县级国土资源部门的极大阻力, 新登探矿权更是难上加难。地勘单位为了生存和发展, 按照国家法律法规将探矿权进行整体转让、 引资合作或自主申办采矿权时, 自身的合法权益难以得到有效保护。个别地方政府要求地勘单位无偿退出探矿权或以明显不合理低价转让探矿权, 使地勘单位面临巨大的压力和经济损失。 2 、 公民法制意识淡薄 许多村民、 私营采矿主及个别政府工作人员法制意识淡薄, 导致不断发生侵犯地勘单位合法权益的行为。如对探矿权缺乏正确认识, 以为只有采矿权受国家法律保护:随意阻扰地勘单位的正常勘查施工甚至破坏勘查工程:不择手段地采取匿名信、 张贴大字报等非法方式攻击、 诬告地勘单位领导:无视矿产资源国家所有的基本法律事实,误认为矿产埋藏地决定着资源的归属; 个别个体采矿主更是目无法纪, 武力抗法, 公然藐视政府和法律, 一副占山为王的派头 。 人力资源短缺 就目前而言,以前的那种从地质队干起,一步一步成长起来的地质队伍自己培养的地质勘探人员越来越少,地质勘探人员的主要来源成为地质类高校或地质类专业学生,但是由于种种原因,特别是“两低一差”(社会地位低、经济待遇低、野外工作条件差)的问题,使得近年来地质类专业的招生和基层地质类单位人员供给不足。地质类专业毕业生,学历越高越倾向于留在大中城市。 4、 侵犯探矿权人合法权益等违法案件查处不力 合法权益受到侵害后, 尽管地勘单位积极向各政府反映、 向社会呼吁安徽省也加大了矿业秩序的治理整顿工作力度, 取得了一定的成效, 但整体而言, 违法案件查处力度不大, 没有从根本上解决问题, 没有将犯罪分子绳之以法, 没有形成足够的威慑力, 侵权现象屡禁不止。 5 、 协调机制不健全 优化地质勘查工作环境涉及到各级地方政府特别是国土资源行政主管部门、地勘单位、 当地村民、 私营采矿主、 省外矿业公司等。谁来组织协调、如何协调、 协调不成时如何解决分歧等一系列问题的解决仍然任重而道远。 6 、 经济利益主体利益冲突进一步加大 地勘工作环境恶化的背后是利益冲突。随着矿产资源价格的不断上涨, 矿业投资的利益空间进一步增大, 各利益主体之间的利益冲突逐渐升级。
探索协同创新的安全工程人才培养模式:探索建立协同创新的安全工程专业人才培养模式研究 摘要:为了适应我国社会经济发展对高素质创新型安全人才的需要,分析了我国安全工程专业人才培养现状,提出了运用协同创新的思想,改革人才培养方案,建立多元化教学模式,开展教学改革,实现课程的协同创新、聚合资源,构建专业人才培养协同创新平台,调整培养目标,加强安全工程专业人才的实践能力培养,探索建立了协同创新的安全工程专业人才培养模式。协同创新的安全工程专业人才培养模式对调动学生学习积极性、激发学生的创造性、提高学生创新能力和人才培养质量具有重要意义。 关键词:协同创新;安全工程;培养模式 安全工程学科是由管理、技术、设备、经济等多学科相互交叉、融合、渗透、促进的综合交叉边缘科学。[1]目前,我国安全生产形势严峻,重特大事故时现,党和政府对安全生产工作高度重视,极大地推动了安全工程专业的发展。[2]但在飞速发展的过程中,安全工程专业人才培养模式、培养目标方面没有统一的标准,专业课程体系设置不合理,学生实践能力不足,缺乏创新意识等因素阻碍了其发展。就目前国内高校安全工程专业已有资源,培养大批适应现代经济发展的高素质创新型安全人才还存在一定困难。因此,必须在现有资源基础上充分发挥多学科资源优势,进行跨学科协作,探索建立协同创新机制,才能培养出理论与实践能力兼备的高素质创新型安全工程专业技术人才。 一、安全工程专业人才培养现状分析 近年来,随着社会经济的发展,安全生产的严峻形势引起了全社会对安全问题的广泛关注,国家也相应加大了对安全工程的投入,使得安全工程专业逐渐得到了发展。[3]但由于历史原因和教育教学水平的限制,使得安全工程专业教育在发展过程中存在以下几个方面的问题: 1.安全工程人才培养目标不清,知识结构单一 安全工程专业的培养模式、培养目标方面没有统一的标准,各高校开设的安全工程专业普遍带有行业特点:煤矿、金属、非金属类矿山院校安全工程专业主要侧重于矿山安全,冶金类院校安全工程专业主要侧重于冶金安全,化工类院校主要侧重于化工安全等。由于各院校自身专业定位及学生培养目标不同,造成开设课程的侧重点不同,缺乏共性核心课程,进而使培养出的学生知识结构片面、单一,带有明显的行业特点。这些不仅会导致安全工程学科中人才结构不合理,而且对安全工程学科的长远发展也极为不利。[4] 2.安全工程专业课程设置不合理 由于人才培养模式的多样性,目前各院校安全工程的课程设置难以统一,[3]大部分高校中所设置的安全工程专业的课程基本上没有反映安全科学的学科本质。各校安全工程专业学科基础平台课程基本上按照工科专业的模式安排,包括机械、物理、化学、数学和力学等学科课程,而学科专业课程模块则比较混乱,由于受行业的限制,专业课程的安排对行业过于侧重,学科理论基础知识系统性不强。课程内容重复现象严重,如安全管理与安全系统工程、防火防爆与消防工程学等课程。在专业课程模块设置中,各门专业课程基本上反映的是某一具体的安全生产知识,专业课程之间联系性不强,学生对整个专业课程知识的掌握无基本规律可循,总觉得所学知识支离破碎。[5] 3.安全工程人才培养资源整合性不强 随着社会需求的不断增加,尤其是建筑施工安全方面的技术人才的需求导致我国安全工程专业人才培养发展很快,快速发展的教育导致招生数量不断增加,毕业生的质量并没有提高。对各种资源的分析利用不足,导致很多资源没有得到很好的整合利用。各校只着眼于安全工程专业目前好就业的特点,盲目办学、攀比办学,课程设置没有形成自己的体系。学生数量的增加,但教学的各种硬件、软件设施并没有增加,导致老师疲于应对教学。要培养出适应现展的高素质安全工程专业技术人才,必须整合现有教师、教学资源,根据专业课程特色,对课程之间的联系性做到统筹安排。[6] 4.学生实践能力不足,缺乏创新意识 目前,安全工程专业学生求职过程中的主要障碍为实践能力不足。实践教学方面存在的问题主要表现为:在教学环节设置方面,缺乏课堂教学与实践教学的整体优化,实践教学独立性不强,多被作为课堂教学的附属物;在教学方法上,多为教师演示、学生模拟操作,学生积极性不高;在实验条件和师资力量方面,学科建设经费少,实验设备更新较慢,一个教师负责全专业学生实验教学的情况时常出现,实验设备与师资队伍的建设与管理有待进一步加强;在学生方面,独立工作能力差,依赖性强,缺乏创新意识等。[7]因此,开展实践创新教育,培养学生的实践创新能力,是提高学生综合素质的关键。 二、运用协同创新机制培养安全工程专业人才 1.改革人才培养方案,建立多元化教学模式 依托国内外优势的教学理念,借助先进的教学资源,通过国际合作、交流学习等多元化方式促进安全工程专业人才培养。一是合作办学。与国内外高等院校、科研院所等机构寻找合适的合作办学模式,建立合作办学机制。二是学生互换。通过学生互换的合作教学模式提高学生对专业人士的视野。三是师资进修。组织教师到国内外办学优秀的机构考察深造,或聘请国内外著名专家学者来校座谈和指导,提高教师自身业务素质,增强教师综合能力。四是教师引进。高度重视在学术领域具有引导性的高层次人才的引进,不断加强与一流大学、科研院所的人才培养和学术交流。五是校企共建。调查分析企业对安全工程专业人才需求情况,与共建单位共同研究制定安全工程专业人才培养方案。 2.开展教学改革,实现课程的协同创新 安全工程专业的课程设置应注重“知识传授、能力培养、素质提高”。一是更新课程知识,将学术前沿成果引入教学,使课程设置与创新型人才培养的要求紧密关联。二是注重能力培养,以“夯实基础,拓宽口径,增强能力,提高素质”的教学理念为指导,设置专业课程体系。三是开设人文社科类、经济管理类、自然科学类、艺术体育类等课程,培养学生的人文、管理、科学和健康身心等素养。 3.聚合资源,构建专业人才培养协同创新平台 聚合资源,有机融合校内资源和校外创新力量,组建以社会需求为导向的培养机制,加强安全工程专业人才的实践能力培养,将理论与实践相结合,推动产学研合作的形成。一是促进大学内部的学科交叉。组建安全科学与工程研究中心,融合安全、机械、化工、采矿、环境等学科资源,实现多学科融合和协作。二是与企业建立双向型合作,建立定向型人才培养机制。学校在人才培养和课程设置方面征求企业的意见。学校为企业提高技术服务、推荐优秀毕业生,企业为学校提供校外师资和奖学金等支持。三是教学资源共享。共享教师、教学资源,推行课程互选、学分互认等机制。 4.调整培养目标,加强安全工程专业人才的实践能力培养 社会发展需要实践创新型安全工程人才,因此在传授理论知识的同时必须注重学生实践能力培养。一是课程实验教学体系。[8]建立基本型、综合设计型、研究创新型的实验教学模式,将教师科研融入实验教学。建立校内实验教学系统,采用全开放式的教学模式,学生在教务系统中选择后可随时到实验室进行课外实验,丰富了学生的课余生活,增强了学生的动手能力。二是校内实践创新体系。建立校内实践创新基地,提升实践教学质量。三是课外科研。通过导师选题、大学生科技创新等形式鼓励本科生课外进行科学研究,促进学生及早接触学科前沿知识,为进一步深造打下基础。四是工程实践。学校采用产学研一体化教学培养模式,与企业建立稳定的学生实习实训基地,开展多层次的职业技能教育来提高安全工程专业人员的素质能力。 三、结论 建立协同创新的安全工程专业人才培养模式利于培养学生的创新意识、创新思维、创新能力,提高人才培养质量,对我国安全工程专业的发展将有重要的理论和现实意义。协同创新的安全工程专业人才培养模式应不断改革人才培养方案,建立多元化的教学模式;要积极开展教学改革,实现课程的协同创新;要聚合资源,开展全方位的交流与合作;要加强安全工程专业人才的实践能力培养,为提高安全工程专业人才的创新能力发挥积极作用。 探索协同创新的安全工程人才培养模式:基于协同创新的激光工程领域人才培养模式的思考 作者简介:黄海涛, 讲师,江苏师范大学物理与电子工程学院、先进激光技术与新兴产业江苏高校协同创新中心, 摘要 激光产业迅速崛起,急需大批高素质的专门人才,特别是具有实践经验的专业人才。高校是创新人才培养的基地,也是科技创新的重要源头。为适应国家经济社会发展需求,高校应积极探索协同创新的实现路径,做到协同创新必须和创新人才培养的深度融合,为激光产业发展提供高素质的专业人才队伍。 关键词:协同创新、激光工程、人才培养 激光技术被誉为20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。激光作为新型的加工制造工具,具有精准高效、节能环保、稳定可靠等特点,可以实现柔性化、低成本化、高效化制造。激光加工卓越的优势已经吸引了光通讯、半导体、汽车、电子、机械重工等产业的关注,并纷纷引进激光加工技术,在各种工序上发挥了至关重要的作用。激光加工技术包括:激光增材制造技术、激光快速成型技术、激光焊接技术、激光切割技术、激光打孔技术、激光标记技术、激光热处理技术等。先进激光技术研发与应用水平已成为衡量一个国家先进制造领域科技创新能力的标志之一,亦是推动新兴产业发展不可或缺的重要支撑,具有广阔发展空间。 中国的激光技术研究取得了多项具有国际先进水平的科研成果,激光应用取得了世人瞩目的可喜发展,激光产业化的发展也已形成规模。随着中国制造业升级,大量传统加工生产设备面临升级换代的迫切任务将加速中国激光加工市场的发展。国家产业政策在未来五年内将对激光行业提供强有力的支持。2011年6月,国家科技部决定在温州建设国家级激光与光电产业集群[1]。地方政府同样重视激光产业的发展,辽宁省提出 “倾全省之力,建辽宁鞍山激光产业园” [2],武汉“光谷”将建设世界一流的中国激光产业基地[3]。激光产业迅速崛起,急需大批高素质的专门人才。 众多企业求贤若渴,尤其对业内具有实践经验的专业人才,企业更是纷纷争抢,或委以重任,或许以高薪。经过调研得出造成这种现象的主要原因是:(1)对激光专业人才的综合素质要求高,技术门槛高等有关系。激光工程领域人才应有较宽的学科覆盖面和专业知识储备、同时具备具备设计、动手操作、维护控制等多种能力。(2)设置激光相关专业的院校太少,全国各类院校之和不超过50所,每年毕业人数无法满足国内激光企业的需求。同时相关院校在现有课程设置、师资配置等方面不尽合理,特别是在工程实践方面的锻炼和培养较为缺乏,导致学生在解决激光器件与装备实际问题的能力欠缺。 创新已成为经济社会发展的主要驱动力,创新能力成为国家竞争力的核心要素。2013年,在辽宁考察时强调要发展集战略性新兴产业和先进制造业于一身的高端装备制造业,培育新兴装备制造产业集群。要大力培育支撑中国制造、中国创造的高技能人才队伍[4]。国家对创新型人才培养提出了更高的要求,高校传统的教育模式和管理理念遇到了前所未有的挑战。2011年4月教育部正式推出《高等学校创新能力提升计划》(简称“2011”计划),旨在促进高等教育与科技、经济、文化的有机结合,推进创新型国家建设和人力资源强国建设[5]。推进协同创新,是提高高校人才培养质量的重要途径。协同创新旨在转变高校科技生产方式,打破高校传统的封闭、孤立的创新模式,形成“政产学研用”一体化的协同机制,激发高校的创新潜能。 如何将协同创新的思维和模式运用于激光工程领域的人才培养模式改革,提升人才培养质量具有重要的理论和现实意义。笔者认为应从以下四个方面认识和思考。 (一)树立以人才培养为本,以协同创新为宗旨的人才培养理念 人才培养是高等学校的根本任务,是衡量一所大学办学水准的重要标志。同时,创新型人才的培养对于实现科教兴国、人才强国战略起着举足轻重的作用。为了实现人才强国战略,高校必须树立以人才培养为本的理念。我国高等教育还不完全适应经济社会发展和人民群众接受良好教育的要求,同国际先进水平还有明显差距。具体表现在高校的人才培养、科学研究和经济社会发展相脱节;高等院校、科研院所和行业企业等庞大的创新队伍和丰富的创新资源长期以来自成体系、分散重复、效率不高等,致使我国创新能力不足,与发达国家有一定差距,而这也是制约我国经济社会可持续发展的原因之一。 现阶段高校必须尊重教育的基本规律,将人才培养与科学研究放在同等重要的位置,正确处理两者的关系,充分利用社会资源,努力解决人才培养与社会、行业实际需要相脱节的问题,着力提高学生的实践能力、职业素质和对社会适应能力。上海交通大学校长张杰院士指出,“以知识传授为主的培养模式,已经不能满足对创新人才的需求,我们逐渐形成了“三位一体”的育人理念,那就是知识探究、能力建设、人格养成,其中知识探究是基础,能力建设是核心,而人格养成是根本。” [6] (二)基于协同创新思维和模式,构建应用型人才培养的多元实践教学平台,为创新型人才培养创造条件 为了培养学生的创新能力和实践能力,一是要建立产学研相结合的教学实践基地,二是要通过推进高校协同创新,打造产学研合作创新平台,形成成熟的人才培养模式。高校要主动与行业企业沟通,实现行业内协调、协同。具体办法包通过同其他高校、企业、科研院所或者国外科研机构签订正式的实验室或者平台建设协议,把学生实践能力培养落实到学分和课程上。这种产学研相结合的协同创新培养模式将极大的改变高等教育闭门造车、纸上谈兵的现状,同时为高校毕业生学以致用、了解社会、顺利融入社会打下良好的基础。高校可以在高新技术企业、科研院所建立产学研一体化联合培养学生、本科生工作站及专业实践基地,集学生创新能力培养、校企专家深度交流合作、学生就业与企业人才对接互动平台为一体,采取两段式双导师制学生培养的新方法,实现学校和企业的优势互补,提高学生培养的质量。 美国在激光工程领域的人才培养模式值得借鉴[7]。美国近期计划在印第安河州立学院(IRSC)建设一个激光器与光纤光学项目中心,以满足国内激光器及光纤光学(LFO)技术人员的培训需求。在美国国家科学基金会(NSF)提供的290万美元资金的支持下,IRSC将协同十个学术机构、超过253家企业为东南地区开发和提供培训服务。IRSC在培训LFO技术人员上拥有丰富的经验,自2005年以来已有126名合格学员从这里毕业。其光子学研究所(Photonics Institute)可提供面向生物医学、生命科学、遥感及信息技术等领域的技术培训。 (三)鼓励学科专业交叉,提倡导师组协同培养模式,制订突出创新型、应用型人才培养目标的个性化人才培养方案 激光技术的研究涉及光学工程、材料科学、物理学、机械工程等,具有显著的多学科交叉特性。“2011计划”的重点任务之一,就是“建立寓教于研的创新人才培养模式,以科学研究和实践创新为主导,完善高校、科研院所、企业相结合的导师组制度,实行联合培养,联合授予学位,以高水平科学研究支撑高质量人才培养。”这些纲领性文件都为高校参与协同创新打下了坚实的基础、指明了前进的方向。高校要着力建设的产学研合作创新平台将打破原有的由于条块分割,资源分散,产学研脱节,技术进步缓慢,人才培养落后的不良状况。 应该充分发挥交叉学科导师组的作用,为学生的高层次发展提供条件。这就需要增强导师队伍的团队精神,定期地进行集体指导,发挥导师各自的优势,为学生的全面知识积累和创新意识的培养贡献力量。与此同时,学生培养模式应发挥交叉学科专业教师、学生的多学科专业分布的特点与优势,提倡跨学科协同培养模式,按一定的研究方向或依托一定的研究课题建立导师培养小组,学生合作组等方式,达到优势互补的效果。 强化工程实践,注重企业实践环节,吸收学生做科研助手,通过开放实验室、课余科研活动及国内外校际交流等方式,加强学科基础与专业基础,注重解决现场工程问题能力、开发能力和设计能力培养。从课程设置上来说,传统的课程体系不能适应新型实用人才的培养,而在教与学的方式上,“填鸭式”的教学让学生为了学历无奈地被动学习。钱学森先生1989年2月为纪念大学毕业55年而写给交大的一段话。他说:“理工科的数学课必须改革,数学课不是为了让学生学会自己去求解,而是为了学生学会让电子计算机去求解,学会理解电子计算机给出的答案,知其所以然,这就是工科教学改革的部分内容。” [6] 实践证明,学生越早感受社会的创新需求,越快参与协同创新实践,看到创新成果获得和转化带来的巨大效益,其创新思维越容易被激活。 (四)促进科研、教学与人才培养的协同发展,建立科学合理的教师评价机制 影响人才培养质量的因素很多,在诸多影响因素中,教育主体―教师则是影响教育质量的关键因素。长期以来,由于科研成果较易量化,显性效果突出;相比而言,教学效果难以量化和衡量,高等教育中教学与科研评价严重失衡,教师将大量精力投入到科研上,对学生的教育和指导有所偏废。对教师的评价至少应当增加对教师培养的学生质量的考核,不应局限于学生在读期间有多少,更应当考察社会对该教师培养的、已毕业的学生的认可程度。 结束语 高校是创新人才培养的基地,也是科技创新的重要源头。为适应国家经济社会发展需求,高校应积极探索协同创新的实现路径,以科学研究和实践创新为主导,推动创新人才培养机制改革,做到协同创新必须和创新人才培养的深度融合,为激光产业发展提供高素质的专业人才队伍。 探索协同创新的安全工程人才培养模式:基于协同创新的电子信息工程专业实践教学体系的探索 【摘 要】针对电子信息工程专业存在毕业生与企业需求的应用型人才不相适应的矛盾,以协同创新理念为核心,将“学生高就业率”作为人才培养目标,将实训、实习、就业等相关环节进行结合,建构以协同创新理念引导的电子信息工程专业实践教学体系,最终实现实践教学质量和电子信息人才培养质量的提高。 【关键词】协同创新;电子信息工程;实践教学体系 0 引言 曾在清华大学校庆会议上谈到:“高等院校要对协同创新积极推动,适时引导相关体制与机制创新、相关政策项目发展,鼓励高等院校、科研院所、公司企业之间广泛合作,促进相互间资源分享,共同完成重大项目的开发,在相关行业领域取得关键性成绩,为把我国建设成创新型型国家而努力。”[1-2]的讲话将协同创新理念提升到国家的战略层面,深刻反映了国家在推进协同创新战略方面的决心和力度,与此同时,也为我国高校协同创新的发展方向指明了道路。2013年4月,教育部公布了首批14家“2011协同创新中心”名单。由此可知,协同创新必将成为我国高等院校人才质量的培养、高水平科研、为当地经济服务等方面的必然抉择。在此背景下,将协同创新理念与实践教学体系的构建良好进行融合,对培养电子信息工程专业创新型、应用型人才具有非常重要的意义。 1 基于协同创新的电子信息工程专业实践教学体系的建构与实施 1.1 电子信息工程专业实践教学体系的建构 电子信息工程专业实践教学体系是指电子信息工程专业实践教学相关要素的集合,实践教学体系包含多方面内容,是相对完整的教学综合体,而电子信息工程专业则对实践教学体系中的实践教学、职业能力、校企合作等着重强调与突出,并且将其作为出发点和主要内容去创建创新型的电子信息工程专业实践教学体系。电子信息工程专业的实践教学体系从理论上大概囊括为几点:“一点,一线,三维度,四层次”。它的具体意思如下: “一点”,具体描述的是电子信息工程专业实践教学体系的目标,也即要让电子信息工程专业学生实现“高就业率”,“高就业率”作为电子信息工程专业响应当今电子产业发展需求的突破点,培养符合电子产业发展方向的的专业人才且高就业率,对于缓解电子信息工程人才供需矛盾有着重要影响。 “一线”,主要指电子信息工程专业实践教学体系的核心从协同创新理念出发,实践教学活动中的相关环节及各各层次的教学活动与协同创新理念密切相关,且以此作为基础,逐步开展与推广实践教学活动。 “三维度”,主要是指电子信息工程专业的实践教学体系所突出描述的三个核心内容,也即:实践教学内容、学生职业能力的发展、实践教学的方式。从三大核心内容出发,去建构电子信息工程专业的实践教学体系。电子信息工程专业实践教学体系的“三维度”来源于协同创新的理念,更加强调实践教学内容、学生职业能力的培养、实践教学方式的建构,对于形成科学完善的实践教学体系具有较强实践价值。 “四层次”主要指电子信息工程专业实践教学阶段,根据学生对实践教学的学习年限、学习程度,将其划分为基础认识期、关键训练期、专业熟练期、职业成熟期等,各电子院校可从自身的教学计划及特点出发,对实践教学内容去调整,电子信息工程专业实践教学体系不仅是科学的创新型实践教学体系,而且是不断丰富与完善的新型实践教学体系。 1.2 基于协同创新的电子信息工程专业实践教学体系的具体实施 1.2.1 对校内外的实践教学管理进行规范 建立比较完善的规章与管理制度。电子信息工程系部制订了若干与教学相关的管理制度,例如:《关于电子信息工程专业实践教学体系的实施意见》、《实践教学管理办法》等8个管理制度,这对系部实践教学的组织与安排、过程的管理等都进行了明确而具体的规定。系主任对实践教学的管理工作是全面负责,而主管教学工作的系副主任则对实践教学的组织与实施工作进行具体负责。 1.2.2 以项目引导来促进实践课程的内涵建设 根据照电子信息工程系系部对实践类教学的课时需达到教学总课时40%以上的要求,电子信息工程专业的实践教学课时大约占专业教学总学时的42%以上。校内主要通过实训来培养学生的职业能力、专业性技术能力,让学生较好地获取职业综合能力的潜能;而校外实习则主要是加强并提高学生的职业发展能力,最终形成职业的综合水平能力。将项目作为载体的实践课程则用来培养学生的培训体系。 1.2.3 重及强化对顶岗实习的管理 学校就业实习中心、教务处等部分分工进行合作,对顶岗实习等相关环节特别是实习过程中的管理、实习结束后的管理等环节。辅导员在就业指导中心专门负责学生实习及顶岗实习工作,而教学督导则参与到其中的质量监控。大力推进顶岗实习和就业的转化,促进就业和实习顶岗的结合。采用“学校企业及学生三方面评价”的方式。“三方面评价”具体指的是学生实习(或顶岗)成绩构成中指导老师占50%、企业指导占40%、学生自己评价占10%。 1.2.4 对学校内实训基地和校外合作基地加强建设与管理 学校内有专门的电子信息工程专业实训基地,另外学校和校外企业合作开发实训和实习基地,积极推动校内外实习实训基地的建设与管理。具体体现如下:一是,根据电子职业发展特点和市场发展规律,从多元化建设的思想出发,从不同的渠道、途径去筹集资金;二是,学校提供实习实训场地,积极进行相关管理,企业提供实习实训设备、相关技术及师资支撑;三是,将学校校园园区、电子协会等组织的协作作用,积极拓展校外实习实训基地的建设,形成一批有影响力的基地群。 2 结语 以协同创新理念作为电子信息工程专业实践的核心,再根据电子信息工程专业的特点及该行业发展要求,构建相应的实践教学体系,丰富发展相关实践理论基础,突破传统电子信息工程专业教学实践的单一模式,积极探索多层次教学、全面发展学生职业综合素质,实现创新性、高素质型、高位就业的电子类人才培养目标,从而提高人才培养质量,为解决电子行业和电子信息工程专业教育存在的供需矛盾问题,有着深刻的发展意义。
工业微生物论文:食品工业微生物谷氨酰胺转移酶运用 摘要:谷氨酰胺转移酶能促进蛋白质分子间的交联作用,催化蛋白质之间异肽键的形成,对蛋白质溶解度、乳化能力、发泡性能和凝胶化作用等功能产生积极影响。众多食品工业加工过程中如奶酪生产、乳制品加工、肉类加工、焙烤制品及可食性膜的生产过程等都应用了这种酶的交联特性。微生物源性的谷氨酰胺转胺酶在生物技术生产中所需成本低,目前已经应用于几乎所有的工业领域。本文总体概述了谷氨酰胺转胺酶的特点及其在食品工业中的应用。 关键词:谷氨酰胺转移酶;蛋白质;交联作用;微生物;食品工业 谷氨酰胺转移酶可以催化谷氨酰胺残基中γ-甲酰胺基团(供体)与不同化合物的ε-胺类基团(酰胺残基的受体)之间异肽键的形成并诱导蛋白质之间的交联[1]。酶的这种催化作用会导致蛋白质理化性质的显著改变,如粘度、热稳定性、弹性和韧性等。研究证明,谷氨酰胺转移酶参与到许多生理过程中:血液凝结过程、抗菌免疫反应及光合作用等[2]。科学家们已经成功地从动植物体及微生物中分离出了谷氨酰胺转移酶。微生物来源的谷氨酰胺转移酶分子量较低,是一种单肽链酶,它由331个氨基酸组成,等电点为pH8.9,分子量约为38kDa。谷氨酰胺转移酶的最适催化温度为45℃,pH5.5[3],该酶在50℃下30min就失去50%的酶活力,碳水化合物,如麦芽糊精、蔗糖、甘露糖、海藻糖和还原型谷胱甘肽(GSH)等,可以显著提高酶的热稳定性[4]。与动物源性的谷氨酰胺转移酶相比,微生物来源的谷氨酰胺转移酶不需要钙离子的激活作用,在实际利用酶制剂的过程中,这是一个非常令人满意的特征。另外,微生物源的谷氨酰胺转移酶在很大pH范围(4.5~8.0)内可以保持酶活力,可以简化某些加工过程,进而节省能源消耗,提高经济效益。另外得益于转基因技术的出现,利用基因的异位表达可以大大提高谷氨酰胺转移酶的产量,并且它对食物中的蛋白质具有不同的反应特性,这样的特点使得该酶成为改善食品中蛋白功能的有力工具。 1谷氨酰胺转移酶的生物合成 1.1微生物谷氨酰胺转移酶 起初,谷氨酰胺转移酶大多来自豚鼠的肝脏,然而有限的来源和其相对昂贵的提取和纯化过程限制了谷氨酰胺转移酶在工业中的广泛使用。近期,有很多文章讨论了使用农业废料,以微生物合成方式作为合成谷氨酰胺转移酶的碳源来源的可能性。从已发表的文献中可知,发酵培养基可以占据微生物生产成本的近30%[5],如果可以从廉价的原材料如高粱秸秆等获得半纤维素水解物,那么以此来培养微生物获得微生物来源的谷氨酰胺酶的合成途径将会引起人们更大的兴趣。 1.2谷氨酰胺转移酶微生物发酵 在含有高粱秸秆水解物的培养基中,经过72h的培养时间,生物合成的谷氨酰胺转移酶的活性为0.34U/mL[6];当使用马铃薯酶解物作为培养基,另外添加酵母提取物、玉米浸出液和酪蛋白等成分培养后,酶活力可达1.12UA/mL[5];利用S.ladakanum合成谷氨酰胺转移酶时,甘蔗糖蜜和甘油的同时存在会产生协同效应[7];此外,当使用甘蔗糖蜜与甘油作为混合碳源时,测定的谷氨酰胺转移酶活力为0.72U/mL[8];Ryszka[9]研究了一种利用S.mobaraense菌株生物合成谷氨酰胺转移酶的最适培养基,以aminobac、玉米浆、酵母提取物作为氮源,以葡萄糖、蔗糖、淀粉和糊精作为源碳,pH范围为6.5~7.0,培养30h后测定谷氨酰胺转移酶活性为2.0U/mL。蛋白胨、酵母提取物、酪蛋白和尿素是合成谷氨酰胺转移酶的常用氮源。另外有文献报告了使用植物原料如大豆、大米、玉米和小麦面粉、玉米浆、小麦麦麸或麦芽提取物作为氮源的可能性[10]。Zhu[11]和Tramper对培养基成分进行了优化设计,发现在含有蛋白胨的培养基中添加额外的含氮化合物,如适当的氨基酸,会显著提高S.mobaraense中谷氨酰胺转移酶的产量。然而,为了实现经济性,工业生产中需要更便宜的原料作为底物。此外,培养基的配方也是至关重要的,因为组成成分会影响产物的浓度、产率和单位体积生产效率。 1.3谷氨酰胺转移酶基因重组表达 谷氨酰胺转移酶能够改变蛋白质的理化性质,具有重要的实用价值。因此,开发能够用于食品行业的有效的谷氨酰胺转移酶合成系统是很必要的。由Itaya[12]和Kikuchi进行的调查结果表明,目前的谷氨酰胺转移酶大都是利用大肠杆菌菌株生产的。谷氨酰胺转移酶是以酶原的形式存在的,然后通过切除N-端前导肽可以直接生成具有活力的谷氨酰胺转移酶[13]。许多研究表明前导肽是在大肠杆菌中过表达谷氨酰胺转移酶的关键因素[14],首先把酶的编码基因克隆到大肠杆菌中,然后经过培养后利用层析的方法纯化重组蛋白。利用这种重组大肠杆菌生产的谷氨酰胺转移酶的活力可达到22U/mg[15]。但是同时也应该注意与蛋白质翻译后修饰相关的问题,探究开发更便宜、更有效的生物合成系统,从而降低运输、保存、提取、纯化等有关成本。 1.4谷氨酰胺转移酶制剂 谷氨酰胺转移酶制剂可以成为解决很多与酶应用效率、食物质地等相关难题的解决途径。市场上有不同的微生物酶制剂,它们含有利用微生物合成的谷氨酰胺转移酶,这些酶可以中和由于冷冻而引起的肉类质地的变化[16];也可以使香肠等肉类产品更快地加工成熟,并且具有良好的口感;它们可以改善肉的质地,使加热和配给过程的损失最小化。Poland公司的酶制剂可以作为发酵乳制品生产过程中的辅助剂,可以提高加工过程中蛋白质的热激能力,并改善成品的风味。利用这种酶制剂已经获得了更高稳定性的奶油、冷凝效果更好的干奶酪。在食品行业使用谷氨酰胺转移酶已成为一种自然的技术方法,并且利用酶法改变食物成分比化学方法更容易被食品行业所接受。 2谷氨酰胺转移酶的应用 含有谷氨酰胺转移酶的制剂可以用于食品中蛋白质的交联反应,因此引起了人们的研究兴趣。研究结果表明,交联后的β-酪蛋白比未交联化的酪蛋白对胃蛋白酶的消化作用抵抗性更强,利用这种特性可以开发具有更强的结构特性的食品[17]。在烘焙行业中,谷氨酰胺转移酶主要用于醇溶谷蛋白链之间的交联反应。谷氨酰胺转移酶对面团的稳定性和体积有积极影响,还可以提高利用较差面粉制作的面包的质量,提高其质地[18]。研究发现谷氨酰胺转移酶可以改善面团的流变性,可以保证烘焙后面包内适当的孔隙大小和弹性,与传统方法制作的面包糕点相比,体积增大了14%[19]。此外,还可以改善面团的吸水性和韧性,用来提高面包的风味、质地和体积[20]。谷氨酰胺转移酶也广泛用于肉类产业。谷氨酰胺转移酶可以促进肉块的强劲凝聚力,改善用猪肉、牛肉或禽肉制作的结构单一化香肠的质地,而不需要热处理或添加食盐或磷酸盐。谷氨酰胺转移酶处理过的钠酪蛋白可以取代以往的动物脂肪[21],制作具有更低的脂肪含量、更高营养价值的肉制品。谷氨酰胺转移酶的应用为生产高质量的粗碎香肠、维也纳香肠和熏肉创造了新的技术。在乳品行业,为了防止酸奶的脱水收缩作用或使其质地更平滑、稳定性更好,常常在生产过程中使用谷氨酰胺转移酶。用谷氨酰胺转移酶改造后的酪蛋白可以作为生产面霜、冷冻甜点、冰淇淋、牛奶饮料和调料的原料[22]。同时,利用谷氨酰胺转移酶进行牛奶蛋白的聚合反应可以生产蛋白膜,改善奶制品的功能特性[23]。谷氨酰胺转移酶也用于奶酪的生产过程,并且可以提高凝乳的产率。目前常用于生产天然奶酪的酶有凝乳酶和谷氨酰胺转移酶。Cozzolino[24]等对提高奶酪产率和特性的因素进行了调查,结果表明在添加凝乳酶之前就添加谷氨酰胺转移酶可以防止牛奶凝固;而同时添加这两种酶可以明显降低奶酪的抗性和硬度,同时减少乳清中蛋白质和脂肪的含量。目前,谷氨酰胺转移酶越来越频繁地在多个行业中被用作蛋白质修饰酶。例如乳清蛋白经谷氨酰胺转移酶作用后可以用于生产蛋白质膜,这种可食用的蛋白质膜可以涂在新鲜蔬菜和水果表面上,用来延长食品的保质期和新鲜度[25];有观点称,利用谷氨酰胺转移酶这种酶来消除大豆蛋白可能的过敏效应和抗水解性[26];也有人建议也许在将来谷氨酰胺转移酶可以用来在醇溶谷蛋白中重建肽键,阻止T细胞对多肽链的识别作用,从而避免脂泻病的产生[27]。 3总结 谷氨酰胺转移酶可以诱导蛋白质之间的交联作用,被广泛地用于食品工业中,其廉价来源——即微生物合成方法的发现,为这种酶的实际应用提供了更多的机会。微生物来源的谷氨酰胺转移酶的广阔适用性也引起了人们对菌株筛选的兴趣,以期利用最廉价的底物获得高活力的酶制剂。为了获得更低成本的酶制剂而进行的微生物研究,也许可以促进易得的产品的开发以及其更大范围的使用。 作者:王美玲 单位:青岛科技大学 工业微生物论文:微生物酶造纸工业论文 1、微生物酶运用于制浆 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的蒸煮制浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度。Jujop的研究表明,在20%~90%,pH值2~10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗由1300kW•h降至850kW•h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗。 2、微生物酶用于纸浆漂白 传统的含氯漂白产生大量有毒和强致癌性物质对环境和人类造成极大危害,已逐渐被无氯漂白所取代,而以某些真菌产生的漆酶不仅能氧化非酚结构,而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。佐治亚大学的研究者发现一株漆酶产菌———朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarlnus),以产生自己的氧化还原中介物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化合物,而且能降解合成的木素。通过筛选或诱变培育出假单胞菌(Pseudoznonas sp.)G6-2,枯草杆菌(Bacillussp.)A-30等木聚糖酶高产菌株进行了分离纯化的酶学研究,其所产木聚糖酶运用于生物漂白技术,其结果表明木聚糖酶在多种浆种的不同漂白工艺中都有明显的助漂作用。用于桦木浆CEH三段漂和ECF漂白,在保持白度,得率,强度基本不变的情况下,可减少近50%氯或二氧化氯用量,漂白浆的白度稳定性也有所提高。 3 微生物酶用于造纸废水处理 在制浆和造纸生产过程中,造纸废水可分为黑液、中段废水和纸机白水。黑液是整个造纸过程中污染最为严重的废水,木素是造成造纸工业排放黑液COD和色度形成的主要原因。白腐菌具有能降解木素和变性木素的酶活系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和CO2,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的TOCl、BOD、COD和色度。范伟平等利用微电解-白腐菌生物降解-絮凝沉降联合处理系统对活性染料生产废水进行处理,在最佳pH和温度及接触停留时间下,其COD去除率达90%以上,色度去除率在95%以上。另有研究表明,使用坚强芽孢杆菌产生的絮凝剂处理印染废水和酵母废水,可取得良好的絮凝效果,由李云鹏等从剩余污泥中制得微生物絮凝剂LBF经实验相比于PAC效果更好,其COD、SS、色度去除率都高于PAC处理的废水样。 4 微生物酶用于造纸工业中的其他用途 与常规碱法脱墨浆相比,微生物酶法脱墨浆有更高的游离度,且滤水性好、物理性能优、白度高和残余油墨量低,还可缩短脱墨时间。利用纤维素酶处理回收的废纸,既可脱除油墨和化学处理难以去除的调色剂,又可改善二次纤维的抄造和使用性能。顾琪萍等研究表明,在优化条件下,废报纸经脂肪酶脱墨后,白度比原浆提高4.3%SBD,裂断长、耐破指数和撕裂指数可分别提高11.4%,19.8%和17.5%。由于传统造纸工业是耗能和环境污染大户,随着生物技术的发展,微生物酶应用于造纸工业的技术越来越受到广大研究者的重视,其规模也在不断提高。通过使用微生物技术或酶技术,不但能使资源充分利用,降低能耗与环境污染,而且能带来良好的经济效益,对造纸工业与环境保护都具有非常重要的现实意义。 作者:轶媛 单位:湖北轻工职业技术学院 工业微生物论文:微生物发酵食品工业论文 1材料与方法 1.1微生物发酵 以酱糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黄浆(30%)和玉米喷浆纤维(30%)食品工业废渣为发酵底物,添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行固态发酵。接种用乳酸菌冰干粉为西南民族大学生命科学与技术学院动物科学实验室从牦牛消化道中分离筛选的优良菌株———嗜酸乳杆菌LAg12-7,该菌株已送中国典型培养物保藏中心———武汉大学保藏中心保藏,其保藏编号为CCTCCM2012305;枯草芽孢杆菌和酵母菌干菌粉购于北京华辰兴业科技有限公司。将乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的冻干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合发酵菌剂。取复合发酵菌剂1.0份,加红糖5.0、维生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氢钾0.5和清洁水90.0份,30℃活化72h,制成混合发酵菌液。在发酵底物中按3%的比例加入活化后的混合发酵菌液。参考闫征等、王秋菊等和刘新星等方法,在30℃培养箱发酵5d。发酵期间适当补水,水分含量控制在30%左右,每24h翻动1次。发酵前1d和发酵后(第5天)的物料各取100g装于自封口塑料袋中,立即置于-20℃冰箱中保藏。以上微生物发酵饲料试验重复进行3次,即得3个批次的发酵饲料。 1.2样品处理 取适量发酵前和发酵后饲料鲜样-4℃保藏,用于活菌计数和pH测定。将发酵前和发酵后饲料样品置于90℃烘箱中烘30min以灭酶活,而后65℃烘6h,室温自然放置6h得到风干样品。将风干样品分2份粉碎,并过20目筛(用于纤维测定)和40目筛(用于粗蛋白和小肽测定)。 1.3指标测定 1.3.1活菌数的测定 乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌分别梯度培养计数,培养基的配制参考杨雪峰等和刘惠知等的方法,计数方法依照GB/T13093-2006。 1.3.2pH的测定 pH的测定方法参照王旭明并有所改进,对样品10倍稀释混匀后采用Beckman离心机8000r/min离心,取上清液测定。 1.3.3常规营养成分的测定 中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用VELP纤维素测定仪;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白测定仪。测定方法参照张丽英饲料中常规成分分析一章。 1.3.4蛋白酶和纤维素酶活性的测定 以40目风干样品为原料测定酶活力,蛋白酶活力的测定参考张寒俊等方法,纤维素酶活力的测定采用二硝基水杨酸法(DNS)法。 1.3.5小肽含量的测定 小肽含量的测定参照郭玉东等方法,并对其进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),定性说明小肽含量变化。 1.4统计分析 对3批次发酵饲料分别采样并测定相应指标,试验结果用平均值±标准差表示,发酵前后的差异性采用SPSS18.0统计软件中的t检验。 2结果与方法 2.1活菌数及pH 发酵后食品工业废渣中3种有益菌活菌数均极显著提高(P<0.01),乳酸菌和酵母菌达到108数量级。与发酵前相比,乳酸菌数增加454.90%,枯草杆菌数增加282.35%,酵母菌数增加403.70%。发酵5d后,由于微生物尤其是乳酸菌的新陈代谢,导致食品工业废渣的pH明显下降,由5.80降至3.91,降幅达32.59%,P为0.0041。 2.2常规营养成分 发酵后食品工业废渣CP含量极显著增加(P<0.01),增幅达21.68%;NDF和ADF含量均显著下降(P<0.05),其中NDF下降10.61%,ADF下降9.23%。 2.3活性成分 发酵过程中由于微生物不断分泌代谢产物,使得食品工业废渣的蛋白酶和纤维素酶活力均提高2倍以上,蛋白酶活力增幅达138.45%,纤维素酶活力增幅达143.20%。小肽含量显著提高,由0.87%增至3.20%,增幅达267.81%。发酵5d时,66200~97400的肽段含量较之发酵前1d时降低,而66200以下肽段含量增加,说明食品工业废渣经过发酵,部分大分子蛋白得以降解,并转化为低分子肽。 3讨论 3.1微生物发酵对活菌数和pH的影响 发酵过程中,益生菌和发酵底物中原有微生物利用饲料中的糖分等营养物质逐渐大量增殖,发酵后乳酸菌和酵母菌枯草杆菌活菌数分别达到2.83、1.36和0.65亿CFU/g。王旭明等用玉米-豆粕型日粮添加益生菌发酵,4d后乳酸杆菌数量达到最大值9.5亿CFU/g,2d后酵母菌数达到最大值4.1万/g,同时大肠菌群和腐败菌被抑制。魏爱彬等利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌发酵全价饲料,2种菌的单一发酵组和组合发酵组的乳酸菌数量分别在发酵6、4和6d达到最大,分别为994、983和984亿CFU/g,而酵母菌在发酵过程中数量逐渐降低,发酵10d时2种菌的单一发酵组和复合菌种发酵组中的酵母菌活菌数分别为374、365和372亿CFU/g。任佐华利用枯草杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母发酵水稻秸秆,最佳条件下总活菌数可达118亿CFU/g。试验乳酸杆菌活菌数变化趋势与王旭明等相符,魏爱彬等和佐华活菌数较高可能因为发酵底物、发酵时间和菌种组合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖过程中分泌酸性物质,降低了发酵饲料的pH,发酵后pH降至3.91,可提高发酵饲料的适口性,而酸性环境又可抑制许多有害菌的繁殖,从而可以延长发酵饲料的保藏时间。吴天祥对芭蕉芋酒糟接种嗜酸乳杆菌发酵,7d后pH降至3.8。王旭明等对玉米-豆粕型日粮添加微生物原液固态发酵,pH第4天即降至4以下。试验pH变化趋势与以上试验相符。 3.2常规营养成分的变化 通过益生菌的发酵作用,可使发酵底物中的粗纤维和粗淀粉降解,产生菌体蛋白,提高CP的含量,从而改善食品工业废渣的利用效率。试验中,发酵后CP含量由14.16%增至17.23%。张鑫利用酿酒酵母、白地霉、热带假丝酵母和植物乳杆菌混菌固态发酵马铃薯渣,根据响应面数据得出在最适条件下CP含量可达到36.96%,比发酵前提高了10.22%。试验CP变化趋势与其相符。发酵后,NDF和ADF含量分别降至46.83%和33.62%。NDF是植物细胞壁的成分,反映饲料容积,可用来衡量动物的饱腹度,与家畜采食量呈负相关。日粮中NDF高时,瘤胃容积限制干物质采食量;ADF的木质素比例较高,木质素为不可消化纤维,故ADF适于作为反刍动物饲料消化率指标,与家畜消化率呈负相关。故NDF含量的下降意味着动物采食量的增加,ADF含量的下降则可说明动物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等组成的复合菌发酵棉籽壳,10d后测得NDF和ADF含量分别降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和白地霉对菜籽饼混合固态发酵,5d后测得NDF含量下降了38.70%,ADF含量下降了27.88%。试验NDF和ADF变化趋势与以上试验相近,院江等和付敏等试验结果降幅较大可能因为试验条件差别所致。 3.3活性成分的变化 动物自身分泌的消化酶很难消化植物性细胞壁及细胞壁内的营养物质。饲料工业中一般都会应用粉碎技术来破坏植物细胞壁,但很难将植物细胞壁完全破坏。纤维素酶可协同降解细胞壁,释放单糖等易被畜禽吸收利用的物质,从而明显改善饲料的营养价值。发酵过程中,在混合益生菌的作用下,饲料中纤维素酶活力增至411.8U/g,可有效降解发酵底物中的纤维素成分;经过发酵,蛋白酶活力增至172.4U/g,酶活力的提高可改善发酵饲料的营养价值。任雅萍用益生菌28℃下发酵苹果渣和马铃薯渣72h,自然发酵时:对于苹果渣,在酵母菌和黑曲霉组合,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达168.50U/g,发酵增率为380.1%;纤维素酶活性最高达3829.63U/g,发酵增率为949.6%;对于马铃薯渣,在米曲霉单菌,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达478.08U/g,发酵增率为657.0%;纤维素酶活性最高可达564.90U/g,发酵增率为794.5%。试验与以上试验酶活力均增加明显,变化趋势相近,增幅差异可能由于发酵条件不同所致。利用乳酸菌和芽孢杆菌等能分泌蛋白酶的菌种,可在合适微环境下酶解蛋白质底物产生小肽蛋白。同时,也能较大程度地降低植物蛋白中的抗营养成分,如胰蛋白酶抑制剂、脲酶和血凝素等,可有效消除大分子蛋白的抗原性,有利于动物的生长发育和肠道对肽类蛋白的吸收利用。小肽可提高机体蛋白质合成、消除游离氨基酸吸收竞争、增加动物生产性能并能增强矿物元素的吸收利用,对动物营养产业具有重要意义。试验发酵后,小肽含量增幅达267.81%,这可提升微生态饲料的附加值,并可改善动物的生产性能。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌发酵豆粕,结果表明:发酵后低分子蛋白质含量提高2.25倍。试验小肽含量变化趋势与以上试验相符。 4结论 食品工业废渣经乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌混合发酵5d后,其营养品质得以改善,为食品工业废渣的优化利用提供了参考。 作者:刘华南 高庆军 鲁登位 徐琴 夏天婵 郭春华 饶开晴 彭忠利 单位:西南民族大学生命科学与技术学院 四川省饲料工作总站 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂的研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水探讨 一、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 二、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 三、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:工业微生物的发酵培养浅析 [摘 要]近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越V泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 [关键词]工业微生物;发酵培养 生物发酵工程是与人们生活息息相关的一种技术体系,包括工业生产菌株选育、生化反应器设计、最佳发酵条件的选择及控制等过程。根据对目前国内外微生物发酵工艺的研究,相关研究团队进行了综合的分析和研究。通过对微生物发酵工艺中影响发酵的各种因素的分析,总结出了相应的技术经验并且制定了工艺的优化方法。近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越广泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 1 发酵工程外界因素的影响 1.1 补料对发酵的影响 菌类的生长发酵所必须的因素都达标的同时,补料的及时准确的供给也是直接影响着菌类的发酵。补料的作用是及时的补充菌类生长发酵所需要的能源。例如在酵母菌的培养过程中,适当的补充营养物质会抑制乙醇的生成,从而避免了菌类的生长周期变长,产率下降等问题。在培养过程中准确的添加补料量可以有效的调节菌类的呼吸防止中间出现氧气的限制。这样做的办法很大程度上减少了酵母菌的发芽问题,同时促进酵母菌细胞的快速成熟,从而直接提高了酵母菌的产物的产量。在不断的利用先进设备进行检测的同时更好的了解菌类发酵过程中的动态信息从而更好的了解发酵过程中原料的需求情况。根据需求以及菌类种类的不同可以适当选择添加物的物理特征。例如添加液态物质,固态物质。 1.2 二氧化碳对菌类生长的影响 二氧化碳作为新陈代谢的最终产物直接影响到菌类的生存情况。当溶解在发酵液中的二氧化碳的浓度超过一定范围以后直接会对氨基酸、抗生素等出现抑制或者刺激现象。当菌类代谢产生的二氧化碳的浓度超过4%的时候,直接会影响菌类的糖代谢和呼吸速率。就算营养液中的氧气达到标准由于二氧化碳的浓度超过一定的范围也会直接影响到氨基酸的发酵问题。因此,在更快的提高发酵产率的同时也要考虑到产物二氧化碳的排放问题。在生产过程中,要考虑到二氧化碳随着液体深度压力变化的情况。为了更好的满足生产的需求常常采取减少通气量以及提高罐的压力来减少逃液,但是根据二氧化碳的性质这样做的在很大程度上增加了二氧化碳的含量从而直接影响菌类的生长。所以,在考虑到菌类生长发酵的同时也要考虑到二氧化碳浓度以及排泄的因素。 2 微生物发酵工艺优化的方法 2.1 正交试验设计法 正交试验设计法是一种数理统计方法,主要是通过正交表来进行多因素问题的分析,在研究得出结论以后可以通过直观分析或者是直接对比来确定微生物发酵的主要影响因素。该设计法在使用中具有工作量小、方法简单、效果好、效率高等特点,因此正交试验设计法是微生物发酵工艺优化的最常用方法。正交试验设计法在工业和农业生产中应用广泛,并且在其他科研领域也取得了显著的效果。该设计法曾被多名生物学家进行实际的优化应用,例如利用正交设计法对枯草芽孢杆菌的液体发酵进行优化,从而使发酵后杆菌的产量大大提高。 2.2 Plackett-Burman设计法 Plackett-Burman法主要针对因子数较多且未确定众因子相对于响应变量的显著影响,采用的试验设计方法。能够及时有效地筛选出对试验结果具有显著影响的关键因素。在通常情况下,使用Plackett-Burman设计法开展的N次试验最多能够研究(N-1)个因素,对每个因素取两个水平,通常是设低水平为原始培养条件,高水平为低水平的1.25倍,通过对各个因素两水平的差异与整体的差异进行对比分析来对因素显著性进行确定。需要加以注意的是,如果因素水平选取得不合适有可能导致Plackett-Burman试验结果无效,从而需要重新选取因素来进行再一次的试验;如果Plackett-Burman试验的模型有效,那么则可以确定对试验具有显著影响的因素,然后下一步可以通过开展响应面设计等方法来筛选出最优的条件。袁辉林等利用Plackett-Burman设计方法获得了预期结果。 2.3 响应面设计法 响应面设计法是一种统计方法,主要结合数学建模、统计分析、实验技术等方法经过试验设计进行数据的分析,并且通过多元二次回归方程进行函数关系的拟合,从而将工艺参数进行优化。该方法对于变量因素较多的微生物发酵有很好的参数优化效果,能够将各方面所需材料、发酵因素等进行准确的定量,从而保证微生物催化的顺利进行。响应面设计法的适用面较广,目前除了微生物发酵领域以外还遍布于生物学、医学、制药等多个方面,成为使用最广的微生物发酵优化工艺。 3 溶氧量对工程菌的影响 生物的生存发展都离不开氧气。氧气对于微生物来说也是一个关键因素。就拿葡萄糖的氧化分解来说,1mol的氧化糖彻底分解需要6mol的氧气。当菌类合成代谢产物是也需要消耗一定的氧气。根据计算,1mol的葡萄糖大概需要1.9mol的氧气。所以根据不同种类的细菌需要氧气的情况也各不相同,对于好样细菌来说生成产物所需要的氧气也就随之增加。但是由于菌类所需要的氧气并不是直接吸收大气中的氧气,而是吸收营养液中的溶解氧。但是大气中的氧气却很难溶解到水中。在外界压力为101.32kpa温度为25度的时候,氧气在水中的溶解度为0.26mol/L。在这个温度下氧气在发酵液中的溶解度确是0.20mmol/L,但随着菌类的新陈代谢的活动以及各种因素的影响,温度也会随之增加。随着温度的增加,溶解液中的氧气含量随之降低。因此为了更好的满足营养液中氧气的含量,必须及时的掌握培养液中的氧气含量的问题。通过不断补充氧气来弥补温度的增加营养液中氧气的降低。同样也可以采取一定的措施来控制液体的温度,把温度调整到酶的最适宜温度从而更大效率的提高产率。 4 结论 随着科技的发展工程细菌的不断研究的深入,如何才会更好的实现菌类的最大效益的发酵也是每个企业所关心的话题。微生物发酵工艺对生物技术的发展有良好的推动作用,该技术在工业和农业方面都得到了广泛的应用,通过微生物发酵能够解决很多正常生产无法解决的问题。合理的运用微生物发酵并且不断进行工艺的优化能够提高生产的效率,推动发酵工程技术的不断前进和发展。在技术纯熟以后还可以广泛运用于医药、卫生、工业等多个领域,为这些领域的发展开辟一个新的纪元。 工业微生物论文:工业微生物混合发酵的研究进展 摘要:指出了混合发酵是2种或2种以上微生物在同一培养基中进行的发酵,在某种特定情况下,混合培养在发酵过程中有利于微生物间的相互协调,提高产物的生产效率或降低培养基的要求等,比纯培养更快、更有效。对于工业微生物或者具有工业生产潜力的微生物混合发酵生产维生素、沼气等产品进行了探讨,阐明了工业微生物混合发酵的现状和发展趋势。 关键词:工业微生物;混合发酵;协同作用 1引言 人类对微生物的利用经历了天然混合培养到纯种培养2个阶段。过去的多数发酵食品都来源于混合发酵,由于多菌发酵是一个完整的或接近完整的生物体系,体系中的微生物之间大多数具有生长代谢协调作用。自从纯种分离技术被广泛应用以来,人们研究的重点、焦点似乎都在单一的菌种上,忽略了天然发酵的模式,那就是生存环境的完整性和协调性。利用混合菌种发酵生产饮料正是利用几千年以来各菌种之间的共生性。纯培养技术使得研究者摆脱了多种微生物共存的复杂局面,能够不受干扰地对单一目的菌株进行研究,从而丰富了我们对微生物形态结构,生理和遗传特性的认识。但是,在长期的实验和生产实践中,人们不断地发现很多重要生化过程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行的,必须依靠两种或多种微生物共同培养完成。微生物混合培养或混合发酵已越来越被人们所重视。 2混合发酵生产功能性饮料 目前混合发酵在功能性饮料的开发和生产方面有广泛的应用。根据国际饮料行业协会的新规定,功能性饮料是指具有保健功能的软饮料。目前市场上的功能性饮料主要分为3类,即运动饮料、能量饮料和其他饮料,其大多含有氨基酸、矿物质,以及各种维生素等人体所需物质。这些饮料的开发多数采用了混合发酵技术,也有部分是采用直接从生物体提取和单菌发酵方法的。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,饮料消费迅速增加。据有关资料显示,1980年我国饮料产量仅28万t,1995年则猛增到1 000万t,2005年达到2 000万t,25年间平均以26.7%的速度增长。如此巨大的饮料市场,发酵功能性饮料必须占有一席之地。据国家统计局、中国饮料工业协会、中国食品工业协会、中国海关、中国经济信息中心、中国竞争情报网、中国食品商务网、全国及海外500多种相关报纸杂志的基础信息等公布和提供的大量资料显示,中国饮料市场成为中国食品行业中发展最快的市场之一。2003年中国饮料产量2373万t,比2002年增长16.84%。实现工业总产值(当年价)813.87亿元,销售收入774.42亿元,分别比上年增长40.12%和40.41%。以“红牛”“脉动”等新一代品牌为代表的功能性饮料已被广大消费者所接受,并在健康潮中掀起一股功能性饮料的热潮。就我国目前的饮料市场来看,功能性饮料正处于黄金发展时期,具有极大的开发空间[1]。 3微生物混合培养生产药品 3.1维生素的混合发酵生产 维生素C二步发酵是混合发酵的典型实例。这种方法是由中科学院微生物所和北京镧药厂合作,于20世纪70年代初发明的。其第2步发酵由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌等伴生菌混合发酵完成,其中小菌为合成维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2KGA)的菌株,但很难单独培养,且单独培养产酸能力很低;大菌单独培养容易,但不产生2-KGA,与小菌混合培养时不仅可促进小菌生长,而且能大大增强小菌的产酸能力[2]。能与小菌混合培养合成2-KGA的伴生大菌有很多,除巨大芽孢杆菌外,还有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌,苏云金芽孢杆菌等,某些酵母亦有该作用。有关研究表明,大菌为小菌提供某种生长因子促进其生长,并且提供某些生物活性物质协助小茵合成2-KGA,二菌混合培养呈互生关系[3]。通过调节二菌比例、pH值、温度及溶氧量等因素,可使混合菌达到较适的生态状态,发挥较高的生产效能。二者间的关系和作用机制正在进一步深入研究中。此外维生素B12可利用谢氏丙酸杆菌和马铃薯芽孢杆菌或大肠杆菌的混合培养生成。 3.2抗菌肽的生产 乳酸菌素是一种由乳酸菌属菌株产生的抗菌肽类,可抑制多种革蓝氏阳性菌的生长,已被50余个国家用作食品保鲜剂[3]。1999年Shimizu等[4]报道,以Lactococcus lactis和Kluyveromyces marxianus混合培养可有效地生成乳酸菌素,这主要是由于Kluyveromyces marxianus可通过消耗前者产生的乳酸控制发酵体系的pH值,从而使乳酸菌素的产率维持高水平。 3.3甾体转化 多种甾体类药物的转化也是利用混合菌培养实现的。诺卡氏菌和节杆菌培养用于5α-Δ9(11)-16β-甲基-3β,17α,21-羟基-孕甾烯-3β,21-双醋酸酯-20酮和5α,17α-甲基-17β羟基-雄甾-3酮的1,4位上的脱氢转化[4]简单节杆菌和玫瑰产色杆菌的混合培养也可用于甾体转化。 4微生物混合培养用于生物降解 蛋白质是配合饲料中的主要营养成分,一般占20%左右。随着畜牧业的迅猛发展,对饲料蛋白的需求量日益增加。因此寻求新的饲料蛋白来源便显得十分重要。我国薯类作物产量很高,但因其本身蛋白含量很低,直接用作饲料其生物效价不高通过微生物转化技术可由丰富的薯类资源得到菌体菌蛋白饲料,从而可在一定程度上缓解日益突出的饲料蛋白短缺问题。对淀粉质原料而言,通常采用的工艺是原料先经酸法或酶法糖化等预处理,将淀粉降解为可发酵性糖,然后再接种相应的高蛋白产生菌合成微生物菌体蛋白。为简化生产工艺,直接采用具有淀粉分解能力的菌种发酵生产蛋白饲料已日益受到重视。 我国是蛋白质饲料资源短缺的国家,目前蛋白质饲料年缺口约为1 500万t。据预测2010年到2020年我国蛋白质饲料资源需求分别为6 000万t和7 200万t[5]。目前我国发酵工业的废菌渣和糟渣类农副产品下脚料以及废弃物大多没有充分利用,这不仅造成资源浪费,而且造成环境污染[6~13]。现在生产主要是以食用菌生产过程中的废菌渣为主要基质,筛选适合分解利用废菌渣的多种大型食用真菌和酵母菌,采用单独培养和混菌共同发酵工艺来生产饲料蛋白,以实现废弃物质资源化和物资的循环再生,减少环境污染。 4.1对原油的降解 生物修复是治理土壤石油污染的重要方法,主要原理是微生物利用石油作为碳源进行同化降解,使其转变为无害的无机物质。据文献报道,单菌株所能代谢的石油组分有限,大多数石油降解菌株只能代谢一种或几种石油烃。但经过混合菌对原油的降解及其降解性能的研究,发现经驯化后的烷烃降解菌GS3C、菲降解菌GY2B、芘降解菌GP3A和GP3B对原油都具有一定的降解效果。GS3C能基本去除原油中的直链烷烃化合物,GP3A对C 4.2对生活垃圾的降解 世界每年产生大量生活垃圾,处理方法主要是堆埋和焚烧,占用土地和浪费能源,既污染环境又带来一定危害。生活垃圾在经过发酵后可作为有机肥料,但在一般条件下,其发酵时间长且肥效低,影响了其实际应用[15]。 有研究表明纤维素分解菌可混合培养,自生固氮菌利用纤维素分解菌分解纤维产生的葡萄糖作为碳源,纤维素分解菌利用固氮菌固定的氮作为氮源,两者相互利用、相互依存,进行生长和繁殖。两者混合培养的菌数和发酵液总含氮量明显高于各自单独培养。自生固氮菌与纤维素分解菌的混合菌液作用于生活垃圾,可大大提高生活垃圾的降解速度,同时其降解物的含氮量也有明显的提高。用这种方法处理生活垃圾既可以提高生活垃圾的降解速度又使其含氮量增加,提高了肥力,同时其降解物中含有大量的有生物活性的固氮菌及纤维素分解菌,所以是一种优良的生物活性肥料。将其施用于土壤中,既增加土壤的肥力,又增加土壤中固氮菌及纤维素分解菌的数量,有利于土壤中有机质的分解及土壤自生固氮,进一步增加土壤肥力,改良土壤,减少化肥的施用,有利于环境保护[16]。 4.3氨基多糖生物降解氨基多糖 氨基多糖主要以几丁质和脱乙酰几丁质的形式存在于节肢动物外骨骼和真菌细胞壁中,在自然界中的含量仅次于纤维素。利用微生物对氨基多糖进行降解和转化,有可能生成具有生物功能的活性糖蛋白。王士奎以Beauveria Bassiana LB90为氨基多糖降解菌,以Candida sp.LB50作为氨基糖转化菌,建立了氨基多糖混合菌生物降解和转化模型。与纯培养比较,粘度下降比率提高23.0%,可溶性糖含量增加167.7g/mL,两菌呈互生关系[17]。 5混合发酵开发清洁新能源 5.1沼气发酵中的作用 沼气发酵是由多种产甲烷菌和非产甲烷菌混合共同发酵完成的。我国是农业大国,每年产农作物秸秆7亿t以上,禽畜粪便大约1.4亿t。随着农村经济发展和农业结构调整,牲畜养殖已经由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖,并且大多集中在大城市附近,这必将造成农村户用沼气池发酵原料的短缺。因此,寻求新的发酵原料将是亟待解决的问题。然而单一以秸秆作为发酵原料,由于其碳氮比高、速效养分含量低、纤维木质素含量高,表面有一层蜡质,不利于微生物的附着,且降解率低、厌氧消化时间长、易出现漂浮分层,一直不能被广大农民所接受。将粪便和秸秆混合发酵,可以有效弥补秸秆作为发酵原料的弊端[18~19]。 5.2乙醇发酵 作为可更新可持续的生物能源,生物酒精是经济高速发展过程中替代传统石油燃料能源的最佳选择之一。把纤维素作为可更新资源通过微生物降解转化生成糖类,然后糖类进一步发酵转化成液体燃料具有广阔的应用前景[20~23]。然而,纤维素酒精的规模工业化生产还面临很多严峻的实际问题,其主要问题之一就是微生物对纤维素的降解效率以及糖类发酵转化成酒精的效率太低[20,21]。研究表明,热纤维梭菌(Clostridium thermocellum)是一种高效的纤维素降解细菌,但其酒精生产效率较低[22,23];嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacterethanolicus)不能降解纤维素,但其能够有效的发酵糖类而转化为酒精。因此对两者进行混合培养,可以利用热纤维梭菌高效降解纤维素转化成糖类,然后糖类可以作为嗜热厌氧乙醇菌的底物通过发酵转化成酒精,这样一个稳定的混合培养体系可以作为纤维素酒精工业化生产微生物群落较好的选择。本研究主要以热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌为对象,以Solka Floc为底物纤维素,系统分析了热纤维梭菌纯培养以及热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌混合培养对纤维素酒精生产能力、纤维素降解能力及终产物分布的影响,以期为纤维素酒精工业化生产提供理论依据。 6结语 虽然微生物混合发酵技术的部分成果已成功应用于部分工业生产,但在大多数混合菌体系中,菌间相互作用机制和发酵产物对于各种混合菌之间的影响的研究还很少。同时对于菌株混合时的安全性还没有系统的评估和研究。混合发酵关键是摸索pH、温度、混合比例、菌株混合时间等多菌种的共同培养条件,从而确定菌株发挥最大协同作用的结合点。为了使混合发酵能够更好地应用于工业发酵生产,使其最终具有良好的大规模生产的工业应用前景。针对目前混合发酵的随机组合和盲目的发酵实验,需要深入研究并且建立快速有效的混合菌发酵模型是非常必要的。因此,如果从生理、代谢和遗传角度对混合菌间关系和协同作用机制进行深入研究,对混合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破。所以未来的研究重点可能集中在多菌组合模式、筛选适合菌株,并且优化混合培养的条件。混合发酵有广阔的发展空间,在工业发酵中如果得以合理的运用,就必定可以提高生产效率与产品质量,为实现绿色无污染生产提供了新的发酵模式。 工业微生物论文:《工业微生物育种技术》课程项目化教学实践 摘要:《工业微生物育种技术》课程以岗位需求为依据确定课程目标,以育种工作流程为主线设计教学项目,以学生为主体完成项目实施,以过程性评价为手段增强技能培养,为培养学生的岗位职业能力、动手能力和实践创新能力提供了较好的教育平台。 关键词:微生物育种;项目化教学;高等职业教育 早在4000多年前,我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今,利用工业微生物育种技术对微生物进行改造,可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物,并符合工厂化生产的要求,从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长,同时产品质量也不断提高,各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中,教学内容往往太过理论化,理论知识与实际操作未能结合,学生学习难度大,感觉枯燥乏味;而且,教学实验安排大多是孤立的,在技术上不具有连贯性和系统性,不能将技能训练与生产过程有机结合,学生学完之后不知如何运用,解决实际问题的能力提高不明显。显然,传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今,许多高职院校正在积极探索新的教学方法,项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目,以工作任务为中心,以典型产品(或服务)为载体,开展课程教学,将理论知识、实践操作与素质培养融为一体,学生在完成项目工作任务过程中,既收获了知识,又锻炼了技能。与传统教学法相比,项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化,主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题,是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年,湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程,它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来,经过多年的探索和实践,该课程取得了良好的教学效果。 一、以岗位需求为依据确定课程目标 按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位,依据职业岗位的需求,确定本课程的教学目标,即能根据微生物育种原理和基本操作流程,制定育种的实施方案,并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株,同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标,包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。(1)知识目标:熟悉工业微生物的特征,了解工业微生物育种技术的方法种类;掌握基因突变及基因重组的机制;掌握工业微生物诱变育种的原理与方法;熟悉其他常用的工业微生物育种方法。(2)技能目标:能够根据微生物的来源与特性,选择合适的分离纯化方法,并进行分离纯化操作;能够根据微生物的类型,选择合适的诱变育种方法;会进行生产菌种的保藏及复壮技能;能正确使用微生物的培养设备,并进行维护。(3)素质目标:具有较强的责任心和严谨的工作作风;具有较强的人际沟通能力;具有较强的团队组织协调能力;具有良好的安全、环保和节能意识。 二、以育种工作流程为主线设计教学项目 项目化教学的关键,在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标,以职业活动的工作过程为依据,结合职业岗位的典型工作任务,按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排,不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求,让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。 (一)课程设计思路 大多数项目化教学课程的设计思路,是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点,笔者将该课程设计成一个综合性大项目,即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目,其连贯性、整体性的特点更为突出(表1)。两个子项目互为依托,前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。 (二)相关专业课程衔接 该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株,可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如,可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索,或对其发酵工艺进行优化,或从高产突变株中分离纯化果胶酶,或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性,实现了专业课程之间的有机衔接。 三、以学生为主体完成项目实施 在具体子项目实施之前,笔者安排有项目概述环节,内容主要包括:①课程简介:告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况:介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置:要求学生查阅相关资料,指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线,开展子项目的实施,每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中,教师只起组织、引导、指导和评价的作用,学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。 1.项目导入。首先,教师通过案例或者问题导入学习项目,提出问题、给出提示,导入本次课程的内容,组织学生展开讨论。 2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料,以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。 3.方案确定。首先,每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案,分析实施可行性,并说明资料来源。然后,教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论,引入相关知识,最后由教师对各小组初步方案进行点评,同时提出修改建议,鼓励实施方案的多样性。 4.方案实施。学生按照确定的方案,合理分工,团结协作,共同完成项目。在实施过程中,教师随时检查学生实施的情况,进行现场指导,解答学生的疑问,参与学生的讨论,纠正学生的错误,全面掌控学生的实施效果及学习质量。 5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准,结合学生提交的实训报告进行过程性评价。 四、以过程性评价为手段增强技能培养 成绩考核是教学过程中的重要环节,好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力,与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅,重在过程性的评价,以静态知识考核为辅,重在动态能力的考核,学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价,评价内容涉及子项目实施的每个步骤,以子项目5诱变剂量的选择为例,子项目技能量化考核表如下(见表2)。 学生、组长和教师为评价主体的三方,依据量化考核标准分别给出过程评价成绩,然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。 现代职业教育,应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育,重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力,特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学,充分体现了学生是学习的主体的特点,学生的学习主动性和积极性被有效调动了;和传统的教学模式相比,其教学效果得到明显改善。当然,以就业为导向,坚持走产、学、研相结合的路线,以岗位技能促进学生就业,在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程,需要学校和教师从多方面进行改革,比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。 工业微生物论文:浅析微生物转化技术在现代医药工业中的应用 摘 要:随着现代科学技术不断发展,越来越多的化学制品在日常生活中得以使用。而在于现代医药工业使用之中,许多企业使用酶转化或者微生物转化技术加以产品的制作,而微生物转化技术在现代医药工业的具体应用之中,占有极为明显的优势,尤其是在一些手性药物的制备之中。因此本文主要对于微生物的转化使用所表现出来的积极作用进行了阐述,详细分析微生物转化技术在现代医药工业中的具体应用。 关键词:微生物;转化技术;现代医药工业;具体应用 过去三十年间,微生物转化技术在化学领域内不断地进行常识性试验,并且得到了全面的发展,而在实际的使用方面,也得到了极为长足的发展。现在社会中,大量的运用化学制品,而许多化学制品都是制作工艺十分复杂的产品,例如药品、食品添加剂、化妆品等日常生活中极为常见的生活必需品。而在这些产品的具体合成过程之中,许多重要性的反应已经可以使用微生物转化技术加以代替。因此,本文主要针对这一技术在现代社会中的具体应用加以分析。 1 微生物转化的简要概况 所为的微生物转化就是使用微生物将一种物质转化为另一种物质的这样一个过程,这一个过程主要是建立在微生物产生一种特殊的细胞内部的酶作为生物催化剂展开的化学反应。简单来说,是使用一种以微生物为基础进行合成的技术。这些酶对于微生物来说,是生命过程中的必需品,而在具体微生物的转换过程中,这些酶仅仅是作为一种催化剂而存在的。另外,在使用微生物进行处理过程之中,不仅仅是需要利用相似的产品,并且在相似产品中增加的底物也存在着同样的催化作用,所以我们可以将微生物转化技术看做有机化学的一个特殊的分支。 之所以微生物能够将某种物质转化成为另一种物质,主要是因为酶的作用。我们不需要对酶进行解释,只需要了解酶的转化和微生物的转化之间存在着细小的差别,酶是一种单一的化学反应,后者则是提供了一种合成酶的场所和反应。所以,从这一个方面来看,微生物转化是一种真正的生物转化。另外,因为生物转化过程中所使用的酶多数来自微生物,我们也可以从动植物中找到所需要的酶。因此再具体的微生物转化过程中,究竟是选择使用酶还是微生物进行转化,需要综合考虑多种因素,比如成本、例如环境以及生产机构的设备质量等方面。 同时,在研究微生物的具体转化过程中,需要充分考虑多个方面的问题,例如如何选择要转换的物质,所选择微生物的具体应用那个能力,转化的方式以及具体转化反应的选择等。这其中最关键的一点在于选择转化过程中的合适的微生物,以及如何提高这种微生物的转化能力,也就是酶的活力应该如何的提高。另外,一旦发现一种新的酶或者一种新的反应就要设计一种新的转化过程。要想寻找十分合适的微生物,除了要十分了解酶的反应,更加有效方法是通过筛选的方式来选择酶。 筛选的方式选择酶,所要涉及的范围必须尽可能的宽广,因为截止到现在已经出现了将近3000多种的酶,这些酶中有些酶的催化效果明显好过化学催化剂。另外,微生物呈现出多样性,从而能够帮助我们找到我们在预先设计中所想要得到的一种反应。 2 具体药物开发过程中的使用 现在越来越多的专家研究发现,作为药物使用的一种混合物有着不容忽视的弊端,而在最近一段时期美国FDA公布的一些药物使用原则加快了转换技术从已经开发出来的药物中开发出单一药物的脚步。 而制作手性药物的关键之处在于不能对称的一张合成型技术,并且长久以来,许多化学专家都开发使用化学药品来展开不对称合成技术的研究和发展。然而在最近的20年间,越来越多的化学专家将研究的目光头像到如何将微生物转化更好地运用到有机合成之中产生了兴趣。应用微生物进行催化的技术要比使用化学合成以及不对称合成的方式具有更加明显的优势,主要在于这样几点:(1)转化物质具有更强的转移性,也就是不需要专门的基因保护;(2)使用微生物进行转化条件更加优越,有着极高的转化率;(3)而在生物转化过程中对于外界的影响更小,尤其是对环境的污染方面。特别是近年来DNA重组技术的应用和新的转化系统的开发应用,使愈来愈多的原来使用化学方法进行不对称合成的化合物有可能被生物催化转化的方法来替代。 利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作:一是进行药物关键中间体的制备,因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物具有很大的吸引力,但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的,甚至是不可能的,而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的;另外,尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物,但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学一生物一化学的制备路线具有独特的优越性,即所谓的“绿色合成工艺”;二是进行消旋化合物的生物拆分或转化,得到单一构型的药物分子。 3 组合生物催化与新药发现 组合生物转化/催化,是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶,对同一个母体化合物进行组台转化,以得到化学结构的多样性,它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化台物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲,它比化学合成的方法更为简单和有效。这是一个新的研究领域。 天然产物的多样性和其结构的复杂性,是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶,在体外同样具有相同的催化能力。因此,只要体外的催化环境与体内相仿,则能够实现一系列复杂的,特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合.成一酶催化相结合的方法,能够大大地增加衍生物的多样性,以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库,在这过程中,往往能够发现新的生理活性物质。生物催化剂为扩大组合化学提供了各种合成的可能性。 利用生物催化发现先导化合物的优越性在于:(1)可能进行反应的范围广;(2)能够定向进行区域选择性和立体选择性;(3)不需基团保护和脱保护,一步实现所需的反应;(4)在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性;(5)温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性;(6)高的催化活性可以降低催化剂的用量;(7)酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用;(8)生物催化剂可在环境中完全被降解。 结束语 综上所述,微生物转化技术在现代医药工业中起到十分重要的作用,并且对于药物等日常生活用品的生产方面也起到十分突出的作用。这就要求我们做好这一方面的具体工作,并且详细考虑在合适的场所选择合适的酶或者生物转化技术来进行生产和转化,从而确保生产产品的优异质量。 工业微生物论文:微生物絮凝剂及在食品工业水处理中的应用 摘要:主要论述了微生物絮凝剂的种类和特点,微生物絮凝剂产生菌,微生物絮凝的机理,影响絮凝活性的因素及在食品工业废水处理、乳化液的油水分离、发酵液的固液分离等处理中的应用,并展望了今后微生物絮凝剂领域的研究重点。 关键词:微生物絮凝剂;食品工业;水处理;应用 目前微生物絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是一类由微生物菌体所分泌的一些分泌物或其产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的。微生物絮凝剂作为一种新型微生物产品,具有絮凝范围广泛,效率高,运行方式灵活,无毒,可消除二次污染,使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大,达到104~106。分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数。 一、微生物絮凝剂产生菌 至今发现的具有絮凝性的微生物达32个种[1],其中细菌18种,真菌9种,放线菌5种,由它们生产的絮凝剂中,最具代表性的为以下三种:1976年Nakamura J.用酱油曲霉生产的絮凝剂AJ7002;1985年,H.Takagi用拟青霉属生产的絮凝剂PF101,对啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土和氧化铝等有良好的絮凝效果;1986年R.Kurane等人利用红平红球菌研制成功微生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母菌、泥浆水、河水、粉煤灰水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的絮凝效果最好的微生物絮凝剂。 二、微生物絮凝剂的分类 1.直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母菌,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2.利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母菌细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3.利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜(菌胶团)和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。 三、微生物絮凝剂的絮凝机理[2] 1.“桥联作用”机理 “桥联作用”机理认为微生物絮凝剂是一种具有长链线状的结构的生物大分子物质,其借助静电引力、范德华力或者氢键的作用吸附多个不同的胶体颗粒,并在颗粒间产生“架桥”现象,生成粗大的絮团而沉淀下来。研究显示细菌细胞之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了原有胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 2.“电性中和”机理 胶体颗粒的絮凝过程中,电中和效应也是不容忽视的。溶液中带有多个电荷的多价电解质能够与颗粒表面带相反电荷发生中和,从而减弱颗粒间彼此的相互排斥力,促进颗粒的絮凝沉降。 3.“卷扫作用”机理 该机理认为当微生物絮凝剂投加到一定量时可形成小粒聚体,在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒而产生沉淀分离,称为“卷扫作用”或“网捕作用”。 此外还有荚膜学说、病毒假说等多种理论可以解释絮凝机理。微生物絮凝剂作为带电荷的生物大分子,作用机理尚处于探讨和完善阶段。对于微生物絮凝剂的絮凝机理,其中的架桥机理是被广泛接受并认同的。 四、影响絮凝活性的因素 1.微生物絮凝剂本身特性的影响 (1)分子量。微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。絮凝剂分子量的大小对其絮凝效果有一定的影响,分子量越大的,絮凝活性越高;当絮凝剂的分子量减小,絮凝活性会明显下降。 (2)胶体颗粒表面电荷的影响。胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响。相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。 一般无分支结构的絮凝剂,絮凝效果较好;产生菌培养后期形成的絮凝剂絮凝效果较好。 2.反应条件 微生物絮凝剂的絮凝效果受加剂量、pH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。 (1)絮凝剂的投加剂量。每一种絮凝剂都有最佳投加剂量,过多或过少,絮凝效果均会下降。据分析,投加剂量的最佳值约是固体颗粒表面吸附大分子化合物达到饱和一半时的吸附量,此时大分子在固体颗粒上架桥几率最大。 (2)pH值。不同的絮凝剂对pH值变化所表现的效果也不一样,同种絮凝剂对不同的被絮凝物具有不同的pH初始值要求。故每一种絮凝剂都有其最适的pH值范围,大于或小于某一pH值都会影响微生物絮凝剂及其被絮凝物表面电荷、带电状态及中和电荷的能力。在最适的pH值范围内,微生物絮凝剂表现出良好的絮凝活性。 (3)温度。适当改变温度可提高絮凝效率。由于絮凝物质结构上含有蛋白质或肽链的絮凝剂一般都是热不稳定的,高温可使这些高分子物质空间结构改变,导致变性,从而使絮凝活性下降。而由糖类构成的絮凝剂则是热稳定的,它们对温度不敏感,絮凝剂活性不随温度的改变而改变,或者改变较少。例如R.erythropolis产生的絮凝剂在100℃的水中加热15min后,其絮凝活性下降50%。 (4)金属离子的种类和浓度。微生物絮凝剂受金属离子的种类和浓度影响较大。不同的絮凝剂,其适合的离子种类有所差异,目前研究较多的有二价离子中的Ca2+、Mg2+、Mn2+等,以及三价离子中的Al3+、Fe3+等;不同的金属离子在适当的浓度下与悬浮颗粒以离子键相结合,从而提高絮凝活性,这对于提高微生物絮凝剂的絮凝活性有重要意义。若金属离子的浓度过高,由于大量离子占据了絮凝剂分子的活性部位,把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝活性。 五、微生物絮凝剂在食品工业水处理中的应用 1.食品工业废水 由于微生物絮凝剂具有安全、无毒的特性,逐渐在食品工业废水处理中被采用,并可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰处理味精废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%[3]。用絮凝剂A-9处理淀粉厂的黄浆废水,其处理效果也明显优于目前使用的其它化学絮凝剂,且可回收其蛋白质成分作饲料。 2.乳化液的油水分离 乳化液中加入特定的絮凝剂,在一定程度上可使油水分离。如用Alcaligenes latus培养物可以很容易地将棕搁酸从其乳化液中分离出来。试验表明,向100mL的0.25%乳化液中加入10mLAlcaligenes latus培养液和1mL聚合氨基葡聚糖,乳化液中形成明显可见的油滴并浮于表面,下层清液的COD值从原来的450mg/L下降为235mg/L,下清液的COD去除率为48%,远好于无机絮凝剂和人工合成的高分子絮凝剂。 3.发酵产品的固液分离 利用絮凝剂对细胞具有优良的沉降性能来去除发酵液中的菌体,可大大减少能耗,降低成本,且操作简单,管理方便。在酿酒工业中,用具有絮凝性能的酵母替代没有絮凝性能的酵母可以酿出质量更好的啤酒;另外,在生物乙醇和面包发酵酵母的生产中也应用了这种絮凝剂,并可达到良好去除固体物的效果,减少处理时间,有助于降解不稳定生物物质以及节省成本。 六、结论 微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,虽然现在主要应用于废水处理方面,但在食品工业中也将有着良好的应用前景,并显示有强大的生命力。微生物絮凝剂将可能在未来取代或大部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂,但微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段,存在成本较高的缺点,无法适应工业化生产的需要。目前,推广应用微生物絮凝剂的关键是应进一步降低微生物絮凝剂的生产成本。为此,今后的工作应主要集中在以下几个方面:①改进培养条件,研制出低成本的培养源。②优良絮凝剂高产菌株的筛选及产生菌的诱变育种和基因控制。③要达到大规模的工业化生产,需对微生物絮凝剂的合成条件和影响絮凝活性的因素进行更深入的研究,以便寻找廉价的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最优条件。 工业微生物论文:工业微生物课程教学改革的探讨 【摘 要】文章介绍了工业微生物课程的特点及进行教学改革的必要性,并从教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面对工业微生物课程教学改革进行了探讨。 【关键词】工业微生物 教学 改革 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它从工业生产需要出发研究微生物的生命活动规律,以及人为控制微生物代谢的规律性,从而利用微生物转化生产所需产品,是生物工程、生物制药等专业的必修课程之一。其内容和应用涉及到食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活关系紧密。目前,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,工业微生物将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类可持续发展的战略意义重大。工业微生物学是一门新兴的学科,单独作为教程的时间不长,存在的问题较多。本文针对教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面进行探讨。 一、教学内容应体现基础理论知识与科研、实验教学和生产生活实践的有机结合 工业微生物学涉及许多领域,发展迅速,面对相关科学知识的大量增加,如何取舍和合理安排课程内容,明确教学目标,是全球高校共同面对的课题。目前教学大纲规定的教学内容太过陈旧,虽然罗列了大量的知识点,却较少兼顾学生的需要和社会的需求。社会对人才类型和层次的需求是多样化和动态性的。对生物教育而言,既需要从事科技研究的研究型人才,也需要从事设计和研发的工程型人才,同时还需要技术支撑与改进的技能型人才。因此,工业微生物讲授的课程内容应具有前沿性和实用性。内容既要紧跟学科发展,注重讲授最新研究内容和引用最新国际一流期刊发表的资料,这样对将来攻读研究生的学生具有启发性,还要针对本科毕业后进入企业就业的学生需求,系统讲授微生物菌种选育、微生物发酵及其控制等与学生将来从事专门领域工作相关的知识。由于信息随时更新,这就要求教学中所使用的教材、实践环节、教师的教学大纲不断更新,始终保持讲授学科专业的前沿知识。教学内容不仅要包括传统的微生物学知识,还要包括最新工业微生物学发展动态、热点话题和取得的新成果,以更新知识点、完善教学内容。工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识、掌握实验技能、提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力具有很好的效果。另外,工业微生物学具有很强的应用性,讲授内容如果能将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合,或在生产企业进行现场教学,会取得更好的效果。 二、采用多媒体教学模式 工业微生物教学涉及大量形态、结构的描述与讲解,各种代谢调控机制也较为复杂,传统的教学模式,会使学生感觉抽象无趣和晦涩难懂,而应用多媒体模式有助于提高教学效果。如在讲解“微生物的形态结构”时,运用大量色彩鲜明、形象生动的图片和动画,对学生了解微生物的立体结构有很大的帮助。又如讲授“乳糖操纵子模型说明底物对酶合成的阻遏”时,如果制作成动画展示,就能形象地把酶合成受到阻遏的过程表现出来,这样能够把复杂的问题简单化,且形象生动,便于学生理解和记忆。另外,教师在制作多媒体课件时还能随时更新内容和添加最新研究动态和成果,做到授课内容与时俱进。 三、以能力目标要求安排教学教师 目前高校工业微生物教学大多是一个教师独立讲授全部教学内容。然而,由于学科的飞速发展,一位教师很难对工业微生物学的方方面面都有较为深入的了解,这样就使教学只是停留在书本上,没有自己的研究和见解。为改善此种情况,可以在充分发挥教师特长的基础上将教师资源进行合理整合,根据课程内容,合理安排最合适的教师参与教学过程。教师的讲授内容可以联系主讲教师近几年的研究课题,因此能够保证讨论的深度和广度。由于不同教师学术背景和风格各异,具有完全不同的教学个性,他们在教学中联系各自的科学研究和自身体会,大大增强了课程教学的灵活性与个性化,极大地培养了学生的科学思维能力和创新能力,拓宽了学生的视野。这种教学组织方式可以充分保证每位教师都能将精力集中在自己的优势研究方向上,既减轻了教师的教学负担,又能最大限度地发挥教师的特长。 四、以学生为教学中心组织教学 目前,国内高校大多数课堂教学都是教师一言堂的情况,因为缺乏与学生的互动,很难调动学生的学习积极性。教育观念、教学方法的改革已成为当前高校教育改革最迫切的任务之一,其核心是使高校教学由现在的以教师为中心向以学生为中心的转变,使教学成为交互式和讨论式,激发学生主动学习的积极性,培养他们的创新思维能力。强调学生在教学过程中的主导地位,不是教师想教什么,而是强调学生们想学什么。通过这种方式的教学,每位学生都能得到自己想要的知识,满足了不同层次学生的实际需要。目前国内高校的反馈与评价通常也是在学期结束之后,学生对教师的评价也大多流于形式。如果教师能够在学期过程中及时获得学生对教学的反馈与评价,特别是在教学中需要改革和提高的地方,以及学生真正想学什么,才能真正有效地提高教学质量。由于学生毕业后去向不同,有些学生毕业后选择以学术研究为职业,有些学生则直接进入企业从事研发和销售工作等。因而,应该针对学生不同就业情况及其相应知识要求分别辅导、因材施教。教学过程中应重视对学生的答疑辅导,对于学生提出的某些共性问题安排课堂讨论,师生间形成良好的互动,可以极大地改善教学效果。还可以安排教学助理研究生开设大量辅导课,及时解决学生学习中遇到的难点。 五、以培养学生自主学习能力为中心组织教学 培养学生自主学习的能力已成为高等教育的共识。要做到这一点,除在课堂教学中要更新教学观念、改革讲授方式外,还必须充分利用各种现代化的手段,鼓励学生在课后对教学过程的主动参与,并对所学知识进行积极讨论及进一步深入学习。[5]充分应用网络技术、多媒体技术,将工业微生物学课程介绍、教师介绍、教学要求、学习方法、指定教材、教学大纲以及主要授课课件等放在校园网上,这样可以提高学生学习的自主性。学生能充分利用网络资源,在需要时可以随时上网查阅有关资料,与教师互动,解决学习困难。通过网络学习,学生能够学会如何从网络资源中选择自己需要的资料,进一步提高学习效率。这种教学方式有利于达成课程的教育目标,同时也改变了学生的课堂学习行为,拓展了学生在课堂外的学习。另外,工业微生物学是一门实验性、实践性很强的学科,很多学生在课堂上虽然看到了一些生产过程和设备图片,但仍然缺乏实际生产概念。鼓励学生了解和参加生产实践,教师可以介绍一些与教学内容有关的生产企业(如啤酒厂、制药厂、生物工程公司等),让学生了解生产的实际过程,及时将理论知识和生产实践相结合,加深对理论知识的理解。通过观察实际生产操作和运行,发现尚需解决的问题,并带着问题查阅资料或与老师讨论,寻找解决方法,形成学习、实践、再学习、再实践的良性循环的求知习惯。 在工业微生物课程教学实践中,我们对教学内容和教学方法作了一些改革,注重收集最新研究成果,增加了基础理论知识与科学研究和实际生产相结合的内容,使教学内容更加丰富和完善。采用多媒体课件授课并增加生产现场教学内容,提高了学生的学习兴趣和求知欲,教学质量得到明显提高。学生踊跃加入到教师的科研小组,参与实验设计和操作,也得到了一些有意义的实验结果。作为实验和实践性较强的课程,工业微生物学相关知识、信息量扩增较快,因此在教学内容上要注重课程基础性、系统性、先进性与应用性的有机统一,引入新的教学手段和教学方法,培养学生把所学知识化繁为简,并进行系统归纳和总结的能力,并在此基础上,有意识地培养学生利用所学知识进行实践应用的能力。 工业微生物论文:微生物在含油工业废水处理中的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视微生物在含油工业废水处理中的应用具有重要的意义。本文以包钢冷轧废水为例主要介绍微生物在含油工业废水处理中的应用。 关键词 : 钢铁 工业 废水 处理 微生物 引言: 微生物技术在生活污水和可生化性较好的工业废水处理中的应用由来已久,但对于可生化性较差的工业废水,尤其是含油工业废水处理中应用得很少。因为微生物处理对COD:BOD和BOD:N:P的比例有较为严格的要求,而工业含油废水如轧钢废水中BOD较低而COD较高,氮、磷等营养物质的含量又非常低,特别是冷轧含废油水中油和添加剂含量均较高,可生化性差,通过常规自然驯化得到的菌群在短期内是无法适应,处理效果不理想,因此应用得较少。近年来,随着微生物技术的发展和其减量化、无害化处理的优势不断突现,国内国际已经陆续开始进行专门针对含油废水处理的专性菌的驯化培养和组合优化,以适应不同的水质。因此,难生化降解的冷轧含油废水也被列入微生物处理技术的应用范畴内。 1.国内外冶金行业生化法处理废水的发展现状 含油工业废水属难处理水,生化性能很差,国内大都采用物化处理的方法,即采用破乳、加药、混凝、沉淀、过滤以及强氧化的工艺,而这些处理工艺大都存在工艺复杂,安全性差,运行成本高,污泥量大,处理后出水水质不稳定或难以达标排放等问题,而且存在着二次污染的问题。 微生物处理技术主要是通过微生物的代谢,使废水中的油,CODcr转化为水和二氧化碳,因此,是一种减量化无害化处理的理想方法。因为不产生二次污染和污染物的真正减量化,所以生物处理技术成为最广泛使用的废水处理技术。虽然传统的生物处理工艺对难降解有机物的处理效率不高,但随着生物工程技术的发展,微生物在高浓度难降解有机工业废水的处理方面得到了长足的发展。利用微生物的可变异性,通过微生物活性和浓度的强化,可以开发出适合于处理高浓度难降解有机工业废水处理的技术及设备。目前许多国家都在进行这方面的研究,其中加拿大的EPI处于领先地位。近年来,美、日、意、新西兰,比利时等国家采用生物滤池结合加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN EPIZYM微生物处理各种工业及城市污水处理取得了很好的效果。我国之前由于没有专性的微生物菌种,微生物处理技术在钢铁行业也没有实质性的应用,与国外的先进技术还有很大的差距,因此必须积极赶上去。目前,我国一方面通过微生物菌种的引进,另一方面通过长期的驯化和优选,得到了一些适合我国国情和可应用于各种不同废水水质的微生物菌种。 以生物滤池的问世为标志的生物膜反应器技术在走过了100多年的发展历程后,与活性污泥法一同成为现代污水处理技术的最重要组成部分。研究和实践表明,生物膜不仅可以取代活性污泥法用于生活污水和工业废水的二级生物处理,而且还具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,更经济节能,无污泥膨胀问题,同时具有硝化和反硝化功能,可实现封闭运转以无异味等独特的优势。近年来生物膜工艺发展迅速,相当多的研究和工程实践使得人们对生物膜的特征及其基础理论研究不断加深,现有工艺也得到进一步的完善。与此同时也出现了各种新型生物膜反应器及其组合工艺,并逐步形成了一套较完整的生物膜法污水处理系列工艺和设备。 2.包钢冷轧废水处理工艺 包钢生产过程中产生四种废水,其水质水量分别如下: a.浓含油废水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的乳化液站和各液压润滑站地坑; b.稀含油废水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要来源为浓含油废水处理系统出水和热镀锌线碱洗系统排放的废液; c.酸碱废水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的酸再生站、酸洗机组漂洗水和热镀锌机组漂洗水; d.含铬废水2m3/h,每3个月排放一次,悬浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,来源为热镀锌机组的钝化废液。 包钢新建冷轧废水处理站一座,专门接收和处理冷轧生产线所产生的全部废水,处理后的出水达到国家二级排放标准,排入包钢排水总网,经最终处理后排放。 废水处理站的处理工艺流程如图1.1所示,共分为四个部分:浓含油废水处理系统、稀含油废水处理系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统。其中稀含油废水包括酸洗-连轧机组含油废水、热镀锌机组、磨床排放的含油废水以及超滤系统出水,主要处理系统是采用的微生物处理技术。各机组稀含油废水先进入稀含油废水调节池前的分配槽,经水量分配后进入调节池。调节池内设刮油刮渣机一台,刮除表层浮油,底部污泥刮至污泥槽。调节池废水用废水提升泵提升至pH调节池,经二级pH调整后废水进入微生物反应池,考虑到含油废水的温度可能较高,不宜直接进入。微生物反应池,需要先将废水温度冷却至25~35℃后再进行生化处理。冬天可超越冷却塔系统。 微生物反应池是一种接触氧化生物膜反应器,池内设半软性填料,底层设可变孔软管,采用罗茨风机曝气,配备微生物反应罐,在初期运行和日常运行过程中,根据实际情况需要,定期向微生物反应池投加经过优化筛选组合的联合菌群,使废水中快速建立一条有效降解烃类、脂类等有机污染的生物群,对废水中各种复杂的脂肪族和芳香族进行生物降解,同时投加与之配伍的营养剂和抗表面活性剂,以维持联合菌群的优势和活性,有效地提高废水的可生化性和去除效率。由于大部分的有机物和石油通过微生物的代谢作用已转化为二氧化碳和水,废水中的油含量和化学需氧量等污染指标均符合国家二级排放标准的要求。微生物反应池的出水进入斜板沉淀池,使生化处理后的废水中的无机物、剩余污泥和部分生物污泥、细菌的代谢产物得到高效的沉淀去除。同时根据进入斜板沉淀池的废水水质,加入少量的高效絮凝剂,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥进入污泥浓缩池,上清液排放至排放水池或酸碱废水处理系统。考虑到运行成本和维护优势微生物菌群的反应活性,并提高废水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反应池的污泥回流率为20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥浓缩池,进一步浓缩脱水后定期外运。泥饼含水率小于75%。 3.微生物处理技术的目的和意义 随着中国国民经济的发展迅速,市场对钢材的需求正在迅速扩大,刺激了国内钢铁行业发展迅速,而冷轧生产线为钢铁行业的主要发展方向,它的生产过程产生的高浓度难降解的含油工业废水除了生化处理至今尚未有一个良好的解决方法。 采用微生物处理技术运行稳定,功能可靠,运行管理方便,投资费用和处理成本低。结合实际工程,谨慎合理地选择工艺路线,可确保处理系统长期运行安全可靠,出水稳定达标排放。同时可以合理地解决污泥的出路问题,避免二次污染等问题。 由于上海宝钢2030冷轧生产线的成功应用,以及随后上海宝钢1800冷轧生产线、邯钢1650冷轧生产线和包钢1560冷轧生产线的采用,国内有越来越多的冷轧项目开始采用微生物处理技术来处理冷轧和镀锌产生的高含油、高COD废水。但是,应用于冷轧含油废水处理的微生物处理技术在我国发展的时间并不长,难以找到与此有关且切实有效的参考依据,无法形成一套成熟的理论,致使处于探索阶段的各个钢铁企业无法有大的进展。包钢冷轧含油废水处理系统污水处理站的研究和应用旨在努力探索一套冷轧含油废水微生物处理系统的运行数据,以指导废水处理站的生产运行,从而为研究提供强有力的现实基础和微生物技术处理冷轧含油废水的应用理论。 结束语 随着我国高科技技术的快速发展,微生物技术已成为我国二十一世纪重点开发、研究的方向,在工业废水处理中的有着广泛的应用前景,微生物技术不仅起到净化环境的重要作用,减少污染和改造传统产业,也为保护环境和国家的经济建设和社会可持续发展做出了积极贡献。 工业微生物论文:工业微生物学教学初探 【摘要】 工业微生物学在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。本文从工业微生物学这门课程的教学环节和实验环节出发,结合教学过程中的一些问题,对教学方法和教学内容进行了探讨实践,使学生对工业微生物学产生了较浓厚的兴趣,达到了教改的目的。 【关键词】工业微生物;教学;初探 项目来源:吉林农业大学质量工程课题 《生物工程特色专业》项目资助。 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它涉及食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活有密切联系。现在,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类的可持续发展战略有着十分重要的意义。 工业微生物学授课范围适用于生物工程、制药工程等专业。在吉林农业大学生命科学学院主要是生物物理硕士学位课,由于开设时间不长,在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。 1.工业微生物学教学方法的探讨 1.1根据本专业学生的特点,因材施教 由于此门课程是研究生课程,所以要根据学生本科学习阶段所开设课程,在教学方法上作适当调整,可以采用与学生互动和启发式的教学方式,就是在教师的诱导、点拨下,使学生积极思考并自己先做出判断的教学方式。工业微生物学是注重应用的一门学科,鼓励自主探究,鼓励对学习内容和过程的反思等。例如鼓励学生将所学东西和自己的科研方向相结合来加以证明;课堂上,鼓励学生随时提问题,大家一起参与讨论。通过这些方法,课堂气氛活跃了,学习兴趣也得到了很大的提高。主要表现在两个方面教学效果比较好:一方面可以让学生根据自己未来科研方向开展工业微生物相关知识、试验设计的查阅;另一方面可以让学生以报告的形式找到切入点,谈谈自己的想法或试验思路。 1.2采用计算机辅助教学模式 利用计算机多媒体技术辅助教学是目前高校多采用的一种教学手段,相对于板书教学有着它自身的优点,计算机多媒体技术是指:计算机综合处理多种媒体信息,如文本、图形、图像、音频和视频,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。工业微生物学的教学涉及大量的形态描述与试验设计的讲解及较复杂的各种调控机制,如采用计算机多媒体技术能很好地解决了这些问题,教学效果能得到较大的提高。 1.3选择合适的教材和参考资料 对于研究生的教学教材来讲,因为好多研究生阶段的学生在本科阶段并没有学习有关微生物的基本知识,所以教材除了要有基本知识点外,还要有适合研究的扩展性知识、应用性知识。因此,可以参考像岑沛霖等编辑的《工业微生物学》(化学工业出版)的基础部分讲解,更要参考像杨汝德编辑的《现代工业微生物学教程》(高等教育出版社)的应用性教材,另外更要查阅国内外重要查阅国内外重要期刊,讲解现在工业微生物主要的研究热点和方向,结合学生各自的研究方向跟学生进行探讨。总之,参考教材和资料要尽可能丰富。 2.工业微生物学教学内容的探讨 2.1理论知识与科研的结合 工业微生物学涉及许多领域,如食品、化工、制药和环境保护,而且发展非常迅速,信息也在随时进行更新。在教学中除了选择信息量大、适合教学和自学的优秀教材外, 由于此门课程是研究生课程因此在教学工作中,应注意和科研相结合,阅读专业的文献材料或对某个课题进行研究后,把最新工业微生物学发展动态,热点话题或取得的新成果给学生讲解,及时完善了教学内容的更新。或者让学生同学围绕自己感兴趣的问题查阅一些资料,然后以作报告的形式在课堂上进行讲解,使他们把知识和科研很好的结合在一起,这样既可增加学生学习的自觉性和积极性,又会有事半功倍的学习效果。 2.2理论知识与实验教学的结合 工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识,掌握实验技能,提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力,具有很好的效果。本课程也开设了一些设计性和验证性的实验课,使理论教学和实验教学很好的结合。这样一来,一般都是学生学了理论知识后,就进行相关的实验操作,如有不了解或者感到抽象的知识点,可以在实验课中得到很好的解决。 2.3理论知识与实践的结合 在讲授基础理论课时,我们将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合进行详细的讲解,及时穿插一些实用的小知识,并尽量做到前后呼应,学生也积极响应,希望学到更多的教材以外的东西。例如,在绪论中讲解工业微生物发展趋势时,向学生们讲述了酸奶制作, 使学生学习本课程的兴趣有了很大的提高,并开阔了知识眼界;讲解菌种筛选内容时,又以乳酸菌新菌种筛选为例,较详细的讲述了筛选过程,并与诱变育种的内容相结合,使学生对菌种选育的基本过程有了系统的了解。同时学生通过查阅资料发现:人们适用酸奶的最佳时间是饭后1~2小时,因为这个时候人胃中的酸碱度适中,不会影响乳酸菌的作用,使他们的知识得到了进一步的补充。 总之,在深化教学改革过程中, 我们按照课程建设的目标及要求,在教学过程中逐步加强课程的教法和教学内容的摸索探讨,改革课程组织形式,建立一个较好的教学模式和体系,培养学生的独立思考和创新能力,取得了较好的效果。
创新设计在机械结构设计中的应用:创新设计在机械结构设计中的应用 【摘要】在机械结构设计中引入创新思维,能够促使机械结构更为优化,进而能够促使机械设备发挥更大的效能。本文主要从机械结构设计的基础谈起,进一步探讨创新性思维在机械结构设计中的应用。 【关键字】创新设计;机械结构;应用 机械产品设计的核心在于产品功能的创新性性以及多样化,进而才能够满足人们对于机械设备的应用需求,这就要求机械产品中必须展示其独特性以及创新性,进而才能够促使机械产品获得较为广阔的市场空间。结构设计是机械产品设计中的重要环节,是将机械理论变成实际的产品设计图纸的过程结构设计不仅需要考虑到机械产品的材料构成、尺寸大小、表面处理工艺以及表面粗糙度等等,还需要考虑到与其他零件之间的连接方式以及产品方式等等。创新设计指的就是改变机械结构设计的相关因素,得到机械产品功能创新以及性能创新的目的。 1机械结构设计的基本要求 (1)功能设计。机械产品需要满足主要机械功能需求,进而满足人们的应用需求。在功能方面不仅需要展示出创新性,设计产品还要符合相关的机械工作原理,满足机械产品稳定性、工艺力学、材料力学以及装配性能等相关因素的要求。 (2)质量设计。需要考虑到构成机械产品质量体系的相关因素,包括产品精度、产品刚度、产品结构力学的要求等等,进而通过控制相关因素提升机械产品的质量特性以及性价比。此外还需要考虑到机械产品的其他特性,如操作便捷性、产品外观、安全特性、节能环保等等。产品的质量不仅需要在机械加工工艺以及材料方面进行控制,在机械设计阶段也应该考虑。 (3)优化设计与创新设计。机械产品结构创新设计的方式为利用结构设计变元等方式系统度构造优化设计空间,在产品中引入创造性思维或者其他学科的技术。优化设计和创新设计在机械产品结构设计中的应用,能够有效地提高机械技术产品开发的竞争力。结构优化设计的前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案,即构造出大量的优化求解空间,这也是结构设计最具创造性的地方。目前,结构设计的优化与创新仅展现于数理模型运算方面。并未综合考虑到机械产品的本身特性,如产品的加工工艺、材料、连接方式、尺寸形状等等,而且对于机械结构变元法设计也应该建立在这些因素的基础上。 2机械结构设计准则以及创新设计的基本方式 为了保证产品结构设计方案的稳定性,在进行机械结构设计时应满足力学、工艺、材料、装配、支承等各项准则,进而促使机械产品能够满足科学性的要求。具体举例如下: 2.1满足力学要求的设计准则 在进行机械产品结构设计过程中,必须要考虑到材料力学、弹性力学、疲劳力学等相关的力学准则,并根据机械产品的使用位置进行相应的力学强度运算,进而才能够设计出较为合格的机械产品。如疲劳力学直接关系着轴承、齿轮以及轴的使用寿命,在设计过程中需要根据不同机械零件的载荷变化进行相应的力学计算,优化产品的结构,进而对机械产品寿命周期进行设计。如图一所示,虚线为等强度轴外形,实线为实际外形。零件截面尺寸的变化与其内应力变化相适应,使各截面的强度相等。按等强度原理设计的结构,材料可以得到充分的利用,提高经济效益。 2.2考虑加工工艺的设计准则 在进行机械产品结构设计时,往往要考虑到机械加工工艺规程的制定,进而需要考虑相关的结构设计是否能够满足机械加工工艺的需求,如某些机械结构需要采用特殊的成型方式,则需要考虑相应机械结构是否有利于机械加工。如图二所示,图中所示的机械结构以铸件为主,只有改变(a)\(c)相应的零件结构,才能够保证机械产品的质量特性。 3通过变元法完成机械结构设计的创新 如今,机械结构创新设计是指采用机械结构设计变元法,改变机械结构设计的相关因素,进而获得机械结构的创新,但是创新性结构需要满足于应用需求,并且在性能、经济性方面优于原始的设计结构,变元法所研究的内容主要包括:数量变元、形状变元、材料变元、位置变元以及装配联接变元等等,通过进行变元往往能够得到许多机械结构的设计方案,作为设计者来说,就需要根据数学模型对机械结构性能的计算测试并且综合其他因素进行考虑,进而选择出最优化的机械结构设计。 事实上,机械结构的创新设计不仅仅要对其结构、空间构造、材料等相关因素进行改变,其中对于机械结构产品创新性的评估也是一项重要的工程。如今,随着计算机技术的不断发展以及机械制图、建模软件的功能化发展,机械结构设计工作变得更为简便。通过二维图纸的制作以及三维建模,并进行模拟仿真加工,完全能够发现出机械结构设计中的相关问题,有利于设计者对于机械结构设计方案的完善、因此,对于现代化的机械结构设计而言,往往通过变元法,修改三维模型中的数据,能够通过3D模型对机械结构设计进行优化,进而体现出机械产品设计的创新性。 4总结 综上,对于机械产品设计研发来讲,创新设计在机械结构设计中的应用具有一定的价值意义,本文主要探究了机械结构设计的基本要求以及机械结构设计的相关准则,并进一步表述了机械结构设计的创新方式,结合三维建模技术的发展,对于机械结构设计的优化及创新提供了一定的技术支持。 创新设计在机械结构设计中的应用:探究机械结构设计中的创新设计 【摘要】本文主要探讨了机械结构设计中采用变元法的创新设计,其中讲述了七种不同类型变元方法;同时,结合实际结构设计论述或举例说明结构设计中的创新方案。 【关键词】创新设计;机械结构设计;变元法 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能;是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还需考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。本文主要介绍变元法在机械结构创新优化设计中的运用,并结合实际结构设计论述或举例说明结构设计中的创新方案。 1、变元法 变元法源于德国,是用于机械产品结构设计的一种富有创造性内涵的新方法[1]。采用该方法来开展产品结构设计工作前,需要明确基本结构内容,并在基本结构确定前提下研发新型结构方案。变元法的内涵有两个:(1)定义产品结构中的变元内容,主要包括七个:①材料;②数量;③位置;④尺寸;⑤形状;⑥联接;⑦工艺;(2)将这些变元进行适当改变调整,然后构造出不同类型结构方案,达到优化设计目的。 1.1材料变元 机械设计中可以选择的材料很多,不同的材料对应不用的加工工艺,结构类型,零件尺寸。通过调整材料变元可以创新性制定不同结构方案。例如:在运用钢材料的结构设计中,通常加大零件的截面尺寸以增加结构的强度和刚度;而在铸铁的结构设计中,则是通过加强筋和隔板的方法加强结构的刚度和强度;塑料材料的结构设计中,塑料件的筋板与壁厚相近并均匀对称。 1.2数量变元 产品结构中存在的基本元素包括加工面和工作面,轮廓面和轮廓线,零件本身。可以对结构中具有的基本元素数量进行调整、改变以达到改变机械结构的目的。例如:铸件结构形状力求简单,在可能情况下尽量采用直线形的轮廓。在螺纹连接结构中,为防止螺钉松脱,往往需要螺钉与弹簧垫圈同时安装使用;但也可以把螺钉设计成将螺钉、垫圈和弹簧垫圈的功能集成为一体的在螺钉头安装接触面带有防松措施的防松螺钉,既减少零件数量又方便装配。 1.3位置变元 对产品结构中各个元素间的对应位置进行适当改变,可以获得结构设计的优化。例如:在安排零件的焊缝位置时,焊缝应相对构件中性轴,或靠近中性轴,以减少收缩力矩或弯曲变形。另外,在有限空间箱体中装配若干零件,零件摆放位置不同也会影响装配操作的操作性。 1.4尺寸变元 其中尺寸变元内容有角度、长度以及距离等内容,调整构件、零件尺寸大小能起到改变整体结构的效果。例如:在冷冲压弯曲工艺中,由于材料的弹性变形,弯曲件如果严格要求某角度,则需要在弯曲件成形后,再附加整形工序修复工件;弯曲件如果增加弯曲角度Δα,允许2°~3°变形,弯曲后不需整形。 1.5形状变元 通过调整结构零件表面及整体形状、整体轮廓以及零件规格、零件类型,也能实现改变机械整体结构的目的。例如:要实现用弹簧产生的(弹)压紧力压紧某零件,使其保持确定位置。设计时可以选择的弹簧类型有拉簧、压簧、扭簧、板簧,被压紧的零件形状可以有平面、圆柱面、球面、螺旋面,通过对这些因素的组合可以得到多种方案。其中压簧的压缩距离不应过大,否则容易引起弹簧的失稳,如确需要使用较大的压缩距离则应设置导向结构,拉簧因无失稳问题,设计中受空间约束较小,即可单独使用,也可以与摇杆及绳索等配合使用。 1.6分析连接变元 其包含2层意思:①联接方法,其中包括焊接方式、胶接方式还有铆接、螺纹联接等;②每种连接方法均有几种不同联接结构,因此可以将联接结构及方式进行调整或是改变之后获得多种结构类型。例如:对于需要经常拆卸的零部件结构,不但应使连接可靠,还应使拆卸操作尽量方便。这方面的结构在我们生活经常可见,如玩具产品中经常使用卡扣与螺钉相结合的安装方法,而手机产品的机盖设计成快速连接拆装结构,方便用户操作。 1.7分析工艺变元 工艺的不同也会对结构设计产生重大影响,因为各个设备零件在制造过程中选用工艺不同,制造成本差异以及性能、质量差异都会影响产品整体结构。因此在拟定机械零件的工艺规程时,应该充分研究零件图纸,对其进行分析,审查零件的结构工艺是否良好、合理,并提出相应的修改意见。当前,由于加工工艺、转配工艺(自动化程度)的不断提高,如机械人、机械手的推广应用,出现了不少适合于新条件的新结构,与传统的机械加工有较大的差别,这些工艺应该给予注意与研究。 2、机械结构优化设计以及变元法运用 对于每一个结构设计方案的评价,应该综合考虑结构方案中的社会效益、结构系统可行性、工艺性以及技术经济相关指标要求等内容。然后从各个备选结构方案中挑出最优的结构方案。在机械结构方案已经确定的情况下,也可以对关键构件或零件构进行不同变元的分析,以及变元之间联动配合修改,已达到优化设计目的。另外,也可以建议一些数学模型,因为数学模型可以很好描述结构设计中的尺寸和数量变元,还可以对材料变元进行间接描述(但是很难描述其他变元类型[2])。按照机械产品不同要求和特征,综合运用不同变元,结合设计者掌握的经验及知识能力,通过发挥创造性思维,构造出不同机械结构。例如以下转盘结构。 在这三个结构图中,如果将结构设计方案1(图一)中的调整锥齿轮间和主轴承两者位置,及通过调整位置变元,然后再调整水平轴方向上的左轴承形状,也就是通过改变形状变元之后获得了结构设计方案2(如图二)。如果改变方案1中的主轴承和齿轮的尺寸大小和个数,及通过调整两者的数量变元、尺寸变元,于此同时,在调整齿轮构件和轴承构件的位置,及改变位置变元,就可以获得结构方案3(图三)所以,上述3种不同类型的转盘结构方案均可以利用变元法很好的实现,若进一步采用变元法也可以实现多种不同的结构设计方案。通过对比这3种结构方案,综合分析社会效益、成本需要、可行性以及制造工艺过程等方面内容,可以获得方案2是最优结构组合。一个机械结构方案的整体评价,都要经过实际使用效果来作为最总检验的事实依据。若对转盘结构模型中欧的齿轮构件作进一步可行性设计以及优化设计,并对滚动轴承以及齿轮运行进行弹性流体压润滑分析,然后进行精密计算,都可以为优化转盘结构设计提供大量参考数据。 3、结束语 深入研究机械创新结构设计具有重要的现实意义。想要逐步实现结构创新设计,不仅要求设计者拥有扎实的专业知识、技术知识,还要不断提高敏锐的问题分析能力、以及创新思维能力。变元法在设计中的运用可以衍生出很多种结构,为机械设计者最终选择优化方案提供了一种创新工具。在明确设备功能或是零件基本作用的基础上,如何将现代机械结构设计方法灵活运用,并实现各个构件零件的最优组合,以便满足机械系统要求,这是当前工程设计工作采用的主要手段。创新设计属于先进技术范畴理论,在机械机构设计过程中利用创新设计理念能帮助构造出多种结构方案,从而寻找出最优结构设计。这不仅为促进了企业自身发展,在另个层面上也推动了社会不断发展。 创新设计在机械结构设计中的应用:浅谈机械结构设计中的创新设计 摘要:一个国家的发展离不开机械的创新,设计一个好的机械结构是一项极具创新能力的工作。我们在设计机械结构时,必须以改进和创新为目的,设计出更加优化的机械。本文主要是探讨了机械结构设计中用到的七中不同类型的变元法,根据这些变元法选择出最优的设计方案,达到机械结构设计的优化。 关键词:机械结构;变元法;创新设计 1.结构创新设计变元法 目前机械结构设计中使用最多的就是变元法,这种方法既科学又便利,在设计的过程中,可以通过变元法将可变的元素梳理的更加逻辑化,大大提高了机械创新的步伐。机械设计中最主要的环节就是结构设计,结构设计就是将一些机械式的原理通过图案的方式画在图纸上面的过程。变元法的适用范围非常广泛,在使用变元法设计设计创新产品时,必须先对设计的产品进行分析,然后选出最优的变元法方案进行设计创新。 1.1.位置变元 位置变元就是将产品内部的每个基础元件的位置改变,重新布置,从而得到各种新的结构方案,它考虑到各个产品的基本元素相互之间的一些位置变换。例如:在有限的空间箱子里面装配好若干构件零件,如果各个零件的摆放位置不同,就会导致装配操作后的操作性能的不同。 1.2.材料变元 材料变元主要就是考虑机械设计创新中材料的选择和一些材料的更替。在机械创新设计的过程中,不同的材料会对应着不同的零件尺寸、结构类型和加工工艺,如果零件采用不同的材料,那么该零件设计出来的产品的尺寸大小或者结构也会随之发生变化,它的加工时间和加工工艺也会随之发生改变,这种变化直接影响着整个产品结构的改变。例如:在使用钢材料的结构设计时,通常在设计的时候故意加大钢的横截面积,这样就起到了刚度和强度的双增加。因此,如果通过材料变元,可以创新设计出许多类型的方案来。 1.3.尺寸变元 尺寸变元中的尺寸主要是指距离、角度和长度等,它考虑了变元元件中元素之间的距离、长短度和角度等方面的问题,通过改变机械零件和其构件的尺寸大小,使机械的整体结构发生变化。就因为尺寸变元的主要内容是长度、角度和距离等的变元,这样便是机械的整体结构发生了变化,不同的尺寸对应着一个创新设计,从而起到了改变整体机械构件的效果。例如,在一些弯曲工艺里面会使用到尺寸变元,因为每个材料的弯曲弹性变形不一样,所以对元件的弯曲程度不同,角度的要求也不相同,需要在弯曲构件成形之后,然后再对所弯曲的构件进行加工和修复,如果在弯曲构件之前直接确定一个角度,并且构件允许小范围的变形,那么弯曲后就不用再加工修复了。 1.4.数量变元 在机械产品中有很多的元素,像轮廓面、加工面、轮廓线和工作面等都属于机械元素,产品的结构中包括着工作面和加工面两类基本元素,数量变元就是从机械产品的每一个面和线等这些元素来考虑,通过改变机械产品中的这些元素的数量来改变产品的结构,从而可以得到更多的机械结构。例如在一些结构比较简单、形状比较单一的情况下,就可以采用不同轮廓的线来改变机械的结构,但如果是螺钉这类比较复杂的结构时,因为要防止螺丝的脱落,所以螺丝的边缘尽量要深陷一下,同时也可以加一个螺丝帽使之更固定。 1.5.联接变元 联接变元就是一种连接方式,它考虑了每个元素之间的联接方式,补一个方式不同,主要有铆接、焊接、胶结等,而不同的机械产品有不同的联接方式,可以通过改变联接方式来改变机械产品结构方案。例如一些需要经常拆卸的元件,就需要在设计的时候考虑到零件的结构连接是否可靠、拆卸是否方便等这些问题。在生活中也有很多利用联接变元的产品,像手机产品的盖子的拆装结构就很方便,利于使用者的方便操作。 1.6.形状变元 形状变元主要是通过改变机械结构零件的表面形和轮廓形状来改变元件的规格和类型,从而得到各种各样的创新方案。例如弹簧可以做成不同种类的,有板簧、压簧等产品。 1.7.工艺变元 结构设计与工艺设计是紧密相关的,工艺变元需要考虑零件本身的工艺的变化,工艺的不同也会对结构设计造成巨大的影响,如果每个机械零件在制造的过程中选择了不同的工艺,那么制造出来的产品的功能、质量等都会不同,这些直接改变着产品整体的结构和性能。因此,在机械创新时,必须首先做到设计好图纸,只有拥有了一份优秀的图纸,才能创造出一台更加优质的机械设备。 2.机械结构创新的必要性 在机械方面我们国家虽然是制造大国,但却不是创造大国,我们国家的很多机械工艺都停留在模仿发达国家的机械工艺上。中国的制造业在国民生产总值中占到了40%,正是因为这样,在机械创新上也更加有必要进步,我们不能一直都是引进国外的技术,引进技术我们是不能进步的,我国的很多企业,机械制造不搞自主创新,甚至一些知名的机械企业连研发中心都没有。我们对于机械,对于机械结构的设计太过于死板,很多情况都是在前人基础上修修改改,没有实质上的改变。机械行业对于机械结构和系统的创新,像监控设备,测量仪器等一些方面更是需要哪些可以从机械系统内部结构的某些规律上总结,创新的人才。 3.机械结构创新的评价与优化 在对每种结构方案进行综合分析进行优化的时候需要采用模糊综合评判的方法,我们需要从结构方案的社会效益、可操作性、经济指标、安全性能等方面来确定评价。我们在这样的基础上,也可以根据需要在结构中的重要部分例如关键性的零部件上面进行数学模型的建立。之所以建立数学模型,是因为数学模型能够很清晰地反应出结构特征,这样我们便可以认识到需要优化或者改善的地方,最后便可以达到标准。数学模型虽然比较麻烦与复杂,但是他在描述数量变元和材料变元上面有着其他的方式所无法超越的优势。结构方案是应该与最终的实际的应用效果的好坏来进行评价的,在机械结构中,转盘的结构是一个比较常见的结构,我们在对齿轮传动和滚动轴承进行流体与润滑的分析,还要对这些零件进行装配的密封性能的分析,这样才能完善最后的转盘结构。机械设备中重中之重便是机械结构的设计,他关系着机械的功能,机械是否能够运行,是否能够达到目的。虽然这些年来科学技术的不断加强,各种机械设备的设计也在不断进行着改变和创新,但是我们更需要的是将设计和创新与实践结合在一起,只有将智慧投入到实际的机械结构设计中,才能提高我们的结构设计能力。 图(一)是我国早期出现的转盘结构图纸,图(二)是我国机械设计中运用最为广泛的转盘结构类型,图(三)是我国目前国内最轻便类型的转盘结构。如果通过变元法里的位置变元就可以得到图(一)方案;如果再在图(一)的基础上进行形状变元就得到了图(二)方案;如果将图(一)方案进行数量变元、尺寸变元和位置变元就可以得到图(三)方案了,比较上面三种方案,图(二)方案之所以应用最为广泛,其主要原因在于它在技术、经济等方面的综合评价比较高。总的来说,这三种方案其实都是通过不同的变元得到不同的结构,通过变元法,我们可以设计出更多的机械结构方案出来。 4.总结 机械创新结构设计本身具有非常重要的意义,如果想要完美实现机械结构的创新设计,设计者必须具有非常高的智慧、技术知识、专业知识,在分析问题上,设计者的头脑必须高度敏锐,思维创新能力好。变元法在机械结构设计中起到了关键的作用,同时也为设计者在创新时带来了便捷。目前工程设计者需要在选择各个构件零件的时候选择最优的组合,这样可以使机械系统设计方法得到灵活运用。 创新设计在机械结构设计中的应用:试探究当前机械结构设计中的创新设计应用 摘要:众所周知,机械制造结构设计的主要任务是在总体设计的基础上,根据一定的方案绘制出具体的结构图,并实现所需功能。这个过程也就是将抽象的工作原理具体为机械构建的过程,因此,设计质量与最终的机械产品有着直接的关系。本文就当前机械结构设计中的基本要求和质量控制要点为基础,以机械结构设计的一些创新方式展开讨论。 关键词:机械结构设计;创新设计应用;变元法;优化设计 引言 作为我国当前的重点产业,机械设计与生产对于机械制造行业来讲非常重要。机械结构设计不仅关系着机械产品的最终可靠性与实用性,更关系着我国机械制造水平的高低和机械制造行业的未来发展。包括机械构件的材料、形状、尺寸等方面的内容,都是机械结构设计需要考虑到的问题。而一些创新的设计不仅能够优化传统机械结构设计的弊端,更是促进机械制造可持续发展的重要手段。 1.机械结构设计的基本要求 1.1功能设计要点 众所周知,机械制造的主要目的就是满足人们对于机械的功能需求对原材料进行加工并形成成品的一个过程。作为机械制造的初始阶段,机械的功能设计不仅要满足客户的实际需求,更要展现出创新性,要求设计的产品必须满足相关的机械工作原理,还要保证产品的稳定性、工艺力学以及材料力学和装配性能等相关因素的要求。 1.2质量控制要点 机械在铸造的过程中不仅要考虑到功能的实现,更多的还要考虑到产品的最终质量。包括产品的精度、刚度以及结构力学等标准是否符合,针对会影响机械产品制造质量的因素进行分析。一方面,通过控制这些质量影响因素来控制机械产品的质量和性价比,有效保障其质量和经济性。另一方面,还要充分考虑到机械的操作便捷性、外观以及安全特性和节能环保等方面的内容。因产品的质量不仅是由施工工艺和材料来决定的,所以要做到全面的考虑。 1.3优化与创新设计 随着机械制造业的不断发展,机械制造市场的竞争也愈发激烈。因此,机械产品结构的创新设计方式已经成为机械制造企业的有力竞争,在产品中引入创造性的思维和其他的学科技术,进一步应用于机械制造的优化设计和创新设计,有效的提高机械技术产品的竞争力。结构优化设计的前提是有大量的可能性方案,和优化空间,包括对机械产品的生产工艺、材料以及连接方式、尺寸形状等方面的优化和创新设计。 2.机械结构设计的创新方法 2.1材料、数量变元法 在机械设计的过程中,材料的选择有很多种,针对不同的材料会沿用不同的加工工艺和结构类型设计以及零件尺寸确立。机械结构的创新设计可以通过调整材料比的方式,制定出不同的结构方案。另外,机械产品的结构元素也较多,包括加工面和工作面、轮廓面以及轮廓线甚至零件本身等很多元素。机械结构的优化和创新设计可以通过对结构中的元素数量进行调整和改变,以实现改变机械结构的目的,达到创新的机械结构设计。 2.2位置、尺寸、形状变元法 前面提到,机械产品的位置、尺寸以及形状设计是影响最终机械产品质量的最主要因素。针对产品结构设计中的各个元素的位置进行适当地调整和改变,以获得更加优化的设计。例如,机械产品的零件非常多,在安排零件的焊缝位置时,应对应中性轴或者靠近中性轴等位置,避免增大收缩力或者导致变形弯曲。另外,通过对机械设计的零件尺寸变元,对其角度、长度以及距离等因素进行调整,或者对机械构建和零件进行改变,以实现整个结构优化,最终设计出最佳的方案。此外,还可以通过改变机械的结构零件表面和整体形状、轮廓以及零件的规格、类型等内容来实现机械结构的整体创新优化效果,也是创新机械结构设计的途径之一。 3.机械结构优化设计创新方法的运用需要注意的事项 3.1保障结构的社会效益与系统可行性 就当前的情况来看,对于机械结构的创新设计采用的是变元法的方式,通过改变和调整机械结构设计的相关因素,来获得创新的机械结构设计方法。但事实上,在利用变元法的结构设计时还必须基于市场应用的实际需求,在性能、经济上进行充分考虑。变元法研究的内容包括机械结构设计的数量、形状、材料位置以及装配连接变元等,主要通过对这些元素进行变元来设计出更多的优化和创新设计方案。但作为企业来讲,机械生产的目的就是要满足市场需求,创新结构设计的目的就是保障企业的经济效益,从而实现提高企业竞争力的目标。所以,在对机械结构创新设计的工作中,应充分考虑用户的实际需求和企业的实际发展情况,保障结构设计的社会效益与系统可行性。 3.2综合分析成本需求和制造工艺内容 其实,机械结构设计的创新设计不仅包括对结构、空间构造以及材料的调整和改变,还包括制造工艺、功能等方面的设计创新。机械结构的创新性评估作为机械制造行业的重点工作,逐渐开始受到行业内的关注。随着计算机技术的发展和机械制图、建模等技术的发展,机械创新工作越来越得到重视,很多企业都加大了对其的成本投入,导致其成本不断增加。因此,控制好机械结构设计的成本需求,再针对性的进行创新结构设计成为了当前发展的趋向。 4.结语 综上所述,创新设计是当前机械结构设计的主要发展方向,通过变元法的方式对机械结构中的各因素进行调整和改变,以实现更加优化的结构设计,以此创造出更多更优秀的机械成品。
石油化工工程论文:石油化工工程环境监理研究 1石油化工工程设计阶段的环境监理 石油化工工程项目种类繁多,而且施工工艺和环保措施相对复杂,在工程设计阶段,除了对一般工业项目的审查材料进行核查,还需要重点审查工程项目平面布置、设计方案、施工规模、生产工艺以及环保治理措施的设计是否满足环境影响评价文件以及相关批复的具体要求,审查施工组织设计、施工方案和施工图纸等文件资料有没有落实环评批复以及设计方案,同时要对施工环境管理体系和具体的管理计划进行核实确认。一旦发现不符合相关规定和要求的设计资料,需要及时书面向有关建设单位和参建单位进行汇报,做出修正调整。对于工程项目发生的重大变更,则需要及时召开环境监理专题例会,综合分析工程变更对环境造成的影响,并上报环保部门,同时要求有关建设单位及时完善相关环保手续。 2石油化工工程施工阶段的环境监理 环境监理人员在施工过程中,可采取巡视、旁站监督、定期检查、不定时抽查、召开环境例会以及下发整改文件等方法,确保完成施工期环境监理工作目标。 (1)大气污染监理在石油化工工程项目建设过程中,相关的环境监理人员需要及时检查并督促施工单位落实环保管理文件的相关具体要求,最大程度地减少废气污染,避免威胁到施工周边的生态环境以及施工人员的生命安全。 (2)废水污染监理环境监理人员对石油化工工程施工过程中的废水污染监理主要体现在三方面。首先,要检查石油化工工程施工选址。通常情况下,为了避免废水污染,工程项目的施工营地、石油化工药品试验点以及混泥土搅拌场等需要尽量远离河流,尤其要注意核查带有污染性的石油化工施工工艺是否远离居民和牲畜饮用水源和农业灌溉水源;其次,要监察相关的石油化工工程项目是否对施工区具有重要社会经济价值的水源,比如温泉、瀑布和矿泉等采取预防保护措施;此外,要严格监管石油化工施工过程中产生的工业废水,确保其经由相关技术处理达到相应的排放标准要求,并仔细检查工业废水的排放地点,尤其是核查是否为混泥土废水排放设置相应的沉淀过滤地,避免污染周边的生态环境。 (3)噪声污染监理石油化工工程项目施工过程中需要运用到很多机械设备,机械设备在施工运行过程中极易产生噪声污染,影响工程项目周边居民正常的工作和生活。因此,在工程项目实际施工时,有关的环境监理人员会要求相应的施工单位对那些会制造出较大噪音的大型机械设备采取间接运行的方式,以此来减少机械操作声音的叠加效应,减轻噪音污染;而对于相对较小的施工机械设备,则可以采用隔声罩和减震垫的方式来减轻设备振动引起的噪音;当然,对于能在室内操作的机械设备,环境监理人员建议尽量置于室内操作,从而减轻对施工外部环境造成的噪音污染。此外,在石油化工工程施工期间,适当增加施工区域围墙的高度,也能够有效减轻噪音污染。 (4)固体废弃物污染监理石油化工工程项目建设,极易产生建筑垃圾,从而引起固体废弃物污染。因此,在针对固体废弃物的环境监理工作中,一方面环境监理方需要向石油化工工程的施工单位下发建筑垃圾分类表,并要求其每周填报建筑垃圾的产量和种类,同时要预测下周建筑垃圾的产量和种类;另一方面,要及时地对施工过程中每周的建筑垃圾产量和种类设置跟踪档案,以便实时控制建筑垃圾的取向,并及时地为施工单位提供建筑垃圾无害化处理的技术指导,减轻固体废弃物污染,保护生态环境。 3石油化工工程竣工阶段的环境监理 石油化工工程项目完工后,需要根据实际施工情况上报环境监理竣工报告,同时要完整地提交有关环保资料。有关环境监理人员,首先,要督查工程项目承包商及时地整理环保工程竣工文件和验收资料,并及时提交环保工程竣工申请报告,进而提出相应的环境监理意见;其次,在参加石油化工工程交工检查过程中,需要监督施工现场清理工作,核查施工用地的恢复是否达到环保标准要求;再者,对工程项目配套的环保设置的落实情况进行全面评估,对于相关的环境问题需要提出继续监理或给出具体的处理的方案。最后,要详细编制工程项目施工环境监理报告,并提交环保行政主管部门进行备案。 4结语 总之,石油化工工程的环境监理工作贯穿工程项目施工的全过程,任重而道远,需要结合石油化工施工的内外部环境,从工程项目设计阶段到施工阶段再到竣工阶段进行全面的监管,切实保护生态环境,促进石油化工行业的可持续发展和进步。 作者:周鸿初 单位:浙江省天正设计工程有限公司 石油化工工程论文:石油化工安装工程中吊装研究 1吊装的定义和吊装工艺 吊装是指在起重机械的作用下,工件被提升并安装到规定位置的施工作业。吊装工艺是由起重机械的类型、工件结构形式、施工场地条件综合确定的,非常具有创造性,不能一劳永逸,同样的设备、同样的起重机械,对不同的安装单位、不同的施工场地条件,会衍生不同的吊装工艺。石油化工项目上常用的起重机械主要有桅杆、桥式/门式起重机、汽车式起重机和履带式起重机。随着起重机械受力构件性能的不断优化和大型液压技术的不断发展,危险性高、工艺复杂、施工周期长、影响施工平面范围大的桅杆已逐步退出了历史舞台,性能更高、更安全可靠的桥式/门式起重机、汽车式起重机和履带式起重机越来越受到施工企业的青睐。经过多年摸索和总结,目前主流的吊装工艺有单机提升滑移法、双机提升滑移法和双机抬吊滑移法。这三种吊装工艺具有原理透彻清晰、力学计算简单准确、方案设计简捷方便、吊装过程操作简便、吊装平面布置机动灵活、对吊装现场适应性好等特点。 2吊装的重要性 (1)在施工组织方面的重要性为提高土地资源的利用率,石油化工装置逐步由平面摊铺发展为立面层叠,工艺结构越来越复杂,能否将诸多构筑物和设备顺利安装就位,是对施工组织的一大考验。在构筑物和设备的安装任务中,大型设备安装是重点,所有大型设备的安装节点连在一起就形成了整个项目的关键路径。因此,整个项目的施工组织应以大件吊装为核心,在保证大型设备优先安排的前提下,穿插进行其他结构物及设备的安装工作。(2)在建设工期方面的重要性众所周知,相对于高空作业,地面作业无论是安全性还是工作效率都要高很多,所以尽量在地面完成工件的预组装或附属构件的安装,然后整体吊装就位可以有效缩短工期。笔者经历的扬子石化-巴斯夫一体化工程乙二醇项目有4台40米以上的塔器,随塔有大量的塔盘、梯子平台、工艺管线、保温绝缘材料以及电气仪表设备。如果这些附属构件在高空安装,即使脚手架和大型起重设备都能及时到位,也需要用3个月以上时间才能完成全部安装工作。吊装管理团队进场后,很快就发现了问题,第一时间给项目领导提出了建议。经施工部门合理部署,4台塔器全部在地面上完成了大部分附属构件的预安装,为项目部节约了近2个月的工期,给项目按时完工做出了巨大贡献。(3)在项目效益方面的重要性目前执行的安装定额只包括构筑物和小型设备的吊装费用,大型设备的吊装费用没有覆盖到,需要在投标时单独报价。由于重型起重机械的市场保有量很低,而需求量却不断增加,供需不平衡情况特别突出,导致重型起重机械的台班费用一直居高不下,台班费占大件吊装费用总额的90%以上。考虑到吊装工作容易受设备到货滞后、恶劣天气等不利因素的影响,投标报价时会考虑一部分闲置台班,计为不可预见费。如果在现场执行过程中,项目能合理计划、灵活组织,使吊装工程在最近时间内完成,这部分不可预见费就可以节约下来转化为利润,而且是没有成本的纯利润,对项目整体效益意义重大。 3关于吊装的几点建议 (1)重视人才培养吊装是一项非常专业的工作,新手要经过多个项目的历练,才能成长为合格的吊装专业工程师。当前,工程建设企业普遍缺乏吊装专业工程师,许多企业根本就没有专职的吊装专业技术人员。这就造成项目部没有能力编制吊装方案,勉强拿出的方案也是纸上谈兵、空中楼阁,不光不能指导施工,还给安全生产埋下巨大隐患。此外,工程建设企业重管理、轻技术导致专业人员收入普遍低于其他管理人员,许多有经验的吊装专业人员迫于生计主动申请转岗,人才流失严重。为扭转当前的不利局面,工程建设企业应重视人才培养并在用工政策上给予照顾,以提高吊装专业人员的工作热情。(2)加大地面预装配深度在吊装能力满足技术规范和安全规范要求的前提下,尽可能扩大地面预装配程度,以减少高空作业量。除了设备附属构件的预装配外,钢结构框架的预装配也应提前考虑。在场地条件允许的情况下,将钢结构框架在地面上预装配成“口”字形或“日”字形构件,可以有效提高工作效率。(3)灵活处理不可预见事件吊装工程非常容易受外界因素的影响,任何一个不可预见事件都可能导致成本增加、工期损失。因此,项目部要根据现场实际情况,灵活处理不可预见事件,并及时调整施工部署。 4结语 吊装不光在施工组织方面,在建设工期和项目效益方面也有着重要的作用。项目部在执行安装任务时,如果能将吊装工程放在战略优先的地位,并配以足够的支持力度,会更加有效地帮助项目取得成绩,推动工程建设企业走向成功。 作者:万昌春 单位:中石化石油工程建设有限公司 石油化工工程论文:石油化工中工程质量监督 1石油化工在工程质量监督体系中体现出的特征 石油化工在工程质量监督体系中体现出的主要的特征有:第一,石油化工对工程质量准则的要求极为苛刻,因为这项工程涵盖的专业领域相当广泛,对于施工后的工程都放置在高温高压、易燃易爆、有毒有害等条件很严格的环境下工作,这项工程的危险系数相当高,因而对工程质量的要求也就非常高。第二,在对石油化工工程质量的管理上,对管理人员的业务水平有着极为严格的要求,因为这项工程中存在的安全隐患比较多,在施工过程中对工程质量的要求相当高;石油化工的施工周期通常情况很短,但是对施工的进度有着苛刻的管理体系;由于施工的团队比较多,签订的条约也多,工作人员在施工现场很难进行管理。三是,随着时代的快速发展,石油化工在工程技术方面也在快速的更新,出现的新设施和技术不断被投入实际的工程生产当中。例如大型的吊装设施、不同的焊接材料,调试仪器的高精密性等。四是,石油化工在施工过程中所涉及的专业领域广,比如土木工程、钢架结构、锅炉的加热、输油管道的焊接以及处理热和腐蚀造成的危害等专业方面。以上几项特征决定了石油化工在工程质量等方面,还具备了其他的特征:坚定不移的对石油化工项目的工程质量与参与建设的责任单位质量行动相联系的监督管制体系。 2现阶段国外石油化工工程质量监督管理现状 现阶段国外的石油化工工程质量监督管理模式主要分为直接监督和间接监督两种模式,直接监督中又可分为主动参与模式和授权监督模式。主动参与是指石油化工工程主管部门根据相关法律法规的规定,积极主动地参与到对石油化工工程项目的监督管理中去,石油化工工程项目承建单位在开工之前必须办理相关的许可手续,主动地接受工程主管单位的相关官员及专业技术人员监督检查,采用主动参与模式的主要代表就是美国;授权监管模式就是政府授权或者聘请外部专业监督检查人员,包括专家、工程师、专业技术人员、质量控制专员等对工程建设的各个环节进行监督检查,全面负责工程质量。间接监督模式是以德国为代表的国家主要采用的石油化工工程质量监督模式,其主要指的是通过对相关工程设备、材料质量的严格的检查标准的制定,通过制造单位或者是有相关资质的检验单位对工程产品的质量进行检测之后才能进入市场销售,制造单位对其工程产品的质量负有全面地责任,对其工程产品质量实施连续的质量控制及检测,从产品的制造、销售、施工等各个流程进行取样检测,并且在项目实施过程中,项目工程质量控制单位还要对工程产品质量的控制及检测过程本身进行抽查检验和评价。同时,在工程产品和设备通过检测后,工程产品和设备必须使用合格的“CE”标志以示区别,政府工程建设质量主管单位对市场上以次充好的假冒伪劣产品的打击力度极强,一旦被政府主管单位发现必将施以严惩,并且取消其相关的制造、建设资质。 3我国石油化工工程质量在新形势下遇到的挑战以及在工程质量的监督上存在的现实状况 3.1石油化工工程质量在新形势下遇到的挑战 一是,目前石油化工行业内部的竞争势头日益增高,而且石油化工工程的建设范围每年都在增大,发展的速率也在不断提高,对石油化工施工建设的质量管理和监督方面的工作提出了越来越高的挑战。二是,对石油化工建设的投资主体较多,让工程质量的监督管理在正常进行工作时有一定的难度。三是,在法律的范围内,石油化工在质量的监督上有众多的主体,主要有工程的建设、石油管道的勘探设计、施工过程、监理以及工程的检测这五部分主体,除了这些责任主体以外还有材料的供应商、石油设施的制造以及对石油化工咨询的管理部门等。四是,及时调整政府部门对石油化工工程质量监督权利的观念。要积极借鉴国内外相关行业的工程质量监督经验,不断地完善和创新监督方法,对工程质量监督的理念和方法进行及时更新、推广。 3.2石油化工在工程质量的监督上存在的现实状况 在石油化工施工的过程中,在工程质量监督的工作上仍有很多问题,以下几点在质量监督方面主要存在的问题:首先,根据石油化工工程建设的主体单位来看,管理体系不明确和不顺畅,降低了对工程质量的监督力度。管理阶层对工程质量的关注意识不够高,造成了质量监督管理部门的设置上不科学,质量监督管理体系不充分,各部门以及政府进行管理的现象随时发生。其次,石油化工在工程质量监督的内部管理结构上有岗位设置的问题。再次,石油化工工程建设质量在监督的力度上由于市场的主体不明确显得很匮乏,相应的制度办法无法有效地进行实施,石油化工的监督管理人员有限,造成了不能够在市场上进行公平合理的竞争,根本体现不出质量监督的作用。最后,监理的工作由于受到建设单位的限制,在很大程度上发挥不出重要的监督管理作用,在具体的工作配置上与建设单位没有达成一致,造成在对石油化工质量进行检查是相互推卸责任,降低了工作效率,对施工的各环节不能有效的进行监督。 4防范管道输油中存在的安全隐患所采取具体的实施策略 第一,加强权力的集中化,对管理部门的结构进行重新组合,将分散在各部门的管理权力全部统一起来,只有将分散的管理部门集中一起,才能有序地进行工程建设。石油化工工程质量的监督职权属于政府职权,因此在执行监督权力的过程中就必须表现出执法的威望性。因此在行使这种监督职权的时候,必须让这种管理机构相对独立。第二,在工程建设过程中,对勘测设计、施工建设、监理等单位的工作人员的思想教育工作要提高,让工作人员懂得国家的政策法规和具体文件以及准则,加强各部门工作人员在工程质量监督过程中遵守法规的意识。第三,对石油化工工程质量监督与管理人员的专业能力进行常规培训,以提高工作人员在工程质量监督的专业素养。石油化工工程质量监督的管理部门应对静态的质量管理行为和动态的质量管理行为进行合理地监控,以此来保证石油工程建设的质量保持在一个比较高且平稳的水平上。第四,对工程建设、勘测设计、施工、监理以及施工建设等单位进行最基础的管理工作,增强工程在管理方面的准则化、规范化。各个工作单位都要行动起来,让各项文件落实到工作上去,才能提高石油化工工程质量监督的工作效率。第五,拓宽石油化工质量监督的工作领域,保障石油化工工程的各方面都能得到监督,这些工作领域涵盖了:向石油炼化的检查修理延展、向设计和制造石油设施过程中延展以及向石油化工工程的安全建设以及质量监督的管理体制方面的延展。为了不使每个环节出现任何差错,管理人员在对石油化工工程建筑的质量进行监督时,不能放过工程的每个环节,保证石化工程不出现任何差错。 作者:陈云川 单位:中国石化管道公司荆门输油处 石油化工工程论文:工程技术下的中国石油化工论文 1工程设计技术创新与扩展领域的技术创新有了飞跃式发展 中国石油化工始终将工程技术开发创新看作是技术创新的重要发展趋势。工程设计单位的主要作用就是将已有的科技成果转变成解放生产力的重要途径,借助过程系统工程技术的应用已经实现了工程技术开发创新的快速发展。对于炼油技术而言,更是凭借着工程技术集成创新提升了自身的设计与建设千万吨级炼厂的能力,同时还能达到多种石油产品的需求。在经历了多年的不懈研究与开发之后,过程系统工程技术的扩展领域,包括分子模拟、计算流体力学等技术也在中国石油化工技术开发中扮演起了重要的角色[4]。其中,前者在催化剂研发、油品添加剂设计等方面有着突出贡献。 2中国石油化工技术创新与应用展望 为进一步实现石油化工行业的发展,中国石油化工立足于自身的长期发展,严格执行科学发展观,以此来满足国内与自身的发展需求。在这一过程中,过程系统工程技术的研究与应用必然将会在中国石油化工行业发展中有着更加深远的影响。 2.1炼油领域 在未来的时间里,中国石油化工必然会继续加大对炼油布局和装置结构的调整与完善力度,从而扩大装置规模,并提升其系统性。这样一来,中国石油化工将会朝着规模炼化企业群更加迈近一步,进而达到炼化一体化水平,同时有效减少能耗,提高资源的使用效率,最终从整体上实现其自身竞争力的提高。而为了达到这一目标,中国石油化工将以过程系统工程技术为重要纽带,坚持对清洁燃料生产技术的研究与开发力度,着重研制清洁汽油与柴油生产技术、炼油化工一体化技术以及非常规原油加工处理技术。 2.2清洁生产领域 近些年来,我国一直在大力倡导建设环境友好型社会。基于此,中国石油化工将会继续关注环境友好生产技术的发展,在生产与经营中严格遵守节能、绿色等原则,最大限度的降低污染排放量[5]。与此同时,还会继续走可持续发展的循环经济路线,降低“三废”的排放量。此外,在生产过程中还要尽可能的实现清洁生产,即四用节约型能源,采用最节约的工艺,并生产出耗能最低的产品,并在此过程中提升资源的利用率。除此之外,还要进一步加大先进的节能、节油、节水、减排和环保技术的开发力度,扩大这些技术的应用范围,降低有害物质,如SO2,CO2的空气排放量。其中,在对新型技术进行开发过程中应十分注重对清洁生产工艺与资源循环利用技术的开发,从而争取在源头处对污染气体与物质的产生管理,以此来进一步实现清洁生产。污染物总量控制技术同样也是清洁生产领域中的一项重要技术,这一技术的应用能够在很大程度上提升“三废”排放的控制水平。而环保技术同样也有着十分重要的作用,做好废物回收与副产品的二次利用工作,以此来达到废物处理、废物再生的要求[6]。 2.3前沿科技创新与应用领域 要想促进我国中国石油化工的进一步发展,中国石油化工就必须要进一步加大在技术方面的研发力度,只有形成代表先进生产力的全新的技术、理论及方法,才能使石油化工行业按照既定的发展战略不断进步。这就需要扩大对新兴业务的研发,研制出高效的替代化工原料技术,加大对先进生物质能技术的攻关,充分发挥非常规油气资源的优势,在石油化工领域增大化工技术、纳米材料与技术、生物技术的扩展应用,实现聚烯烃高性能化,使石油化工在应用领域及技术方面做出创新。 2.4工程设计领域 在结合当前中国石油化工发展现状的基础上,注重设计能力的提升,应遵循“以工程开发为主,引领国内整体发展水平”的理念,形成以技术带动发展的目标,实现科技研究成果向现实生产力间的转化,促进生产,提高效益。在发展过程中要针对大型化工技术,努力发展具有独立知识产权的核心技术,完善我国在炼油化工技术、大型化化工设备方面的不足。将智能化设计技术、工程数据库技术的研究工作摆在重要的战略位置,在将智能化二维方案设计系统应用进行深层次探究的基础上,加大对三维协同设计的开发力度[7]。此外,还应将系统知识库、数据库有机综合起来,使工程设计集成系统的功能得到进一步的优化,从而在三维模型的基础上构建健全的资料数据库,提高三维工厂设计能力,扩展应用范围,最终达到中国石油化工工程设计能力稳步提升的目的。 3结语 面临社会不断发展的新趋势,中国石油化工也逐渐意识到自身所肩负的重任,站在整体的角度上,对自身提出了更高的要求,明确未来的主要发展目标。中国石油化工一方面应结合当前的发展状况,增强自己的使命感、责任感,树立为全社会和工作服务的意识,另一方面还要加强同先进国家的石油化工行业的沟通和交流,共享先进的技术,弥补自身的不足,深化对过程系统工程的研究力度,将其更好的应用于实际生产工作中,逐步构建创新型石油化工企业,实现经济、环境的共同发展,促进中国石油化工行业的可持续发展。 作者:何潇 单位:华油天然气股份有限公司贵州分公司 石油化工工程论文:石油化工焊接管道工程论文 管道工程是石油化工产业经营的基础设施,为企业输送化工原料创造了有利条件,维持了化工生产活动的有序进行。由于化工产业结构的特殊性,管道输送阶段常发生多种意外事故,降低了管道输送油气作业的安全系数。焊接是管道工程的核心环节,确保管道焊接质量是提高化工作业效率的基本要求。因此,企业要深入分析化工管道材料与结构特点,编制一套完整的管道焊接施工方案,全面提升石油化工生产的总体水平。 一、石油化工管道作用 石油化工管道即钢塑化工管道,是一种创新型的化工管材,以焊接钢管为中间层,内外涂覆了重防腐环氧树脂塑料,采用专用热熔胶,通过挤出成型方法复合成一体的管材。为了摆脱传统工业模式的不足,我国对石油化工业经营体制实施了优化调整,用以创建现代化的经济产业模式。当前,以石油化工为中心的工业模式日趋形成,除了对化工生产方式进行改良外,石油化工管道工程也受到了行业内部的普遍关注。管道工程是石油、天然气等产品输送的主要工具,用其辅助化工生产作业模式具有广泛的利用价值。 二、管道焊接施工的准备工作 焊接是管道组装与使用的基本操作内容,为了避免管道事故对产业经营造成的不利影响,必须从管道焊接采取多方面的保护措施。笔者认为,施工单位需做好管道焊接前期的施工准备,为后期焊接操作创造相对稳定的条件。 1.人员。管道工程是专业性的改建施工活动,石油化工管道更是要按照标准执行操作,才能发挥管道在油气运输方面的作用。对施工人员进行专业审核,是焊接工艺操作前期不可缺少的,这关系着整个焊接流程的质量水平。例如,担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证,并且要通过项目质量部的考试,合格之后才能上岗操作。 2.设备。对现场焊接所用设备详细检查,对仪器、仪表等初期调试,这样可以保证设备焊接时处于良好的功能状态。石油化工管道焊接操作现场,对设备具有多方面的要求,主要包括:焊接设备应完好无损,各种仪器、仪表应检定合格;且具有良好的动特性、调节特性,焊接工艺参数调节可靠,电流表、电压表指示准确。因而,质检人员必须详细检查每一台设备,避免设备故障而影响焊接质量。 3.材料。焊接所用材料要符合管道工程标准,不同石油化工管道线路的材质要求不一,现场准备要保证焊条、焊丝应有质量证明书;包装完整,无破损或受潮现象;焊条的药皮不得有脱落或明显的裂纹,焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。对质量不合格的焊接材料必须及时更换,从而提升管道焊接的质量水平。此外,施工单位操作前期选择合适的材料,也可以提高后期焊接工艺的质量水平。 三、石油化工管道焊接操作及控制要点 管道工程是化工业发展必须具备的设施条件,兴建石油化工管道实现了资源优化配置,降低了石油、化工等产品输送的作业成本。基于上述准备工作之后,施工单位要组织现场人员详细分析管道工程结构,及时拟定切实可行的焊接操作方案,对每一道工序采取严格的控制方式,提升管道后期使用的综合性能。结合现有的技术条件,石油化工管道焊接操作方式及其控制要点包括: 1.定位焊。由于化工管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素,管道使用阶段常会出现不同状况的事故,降低了化工产品供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺,并应由取得焊工上岗证,经报验合格的焊工施焊。定位焊的焊缝长度宜为10~15mm,厚度2~4mm,且不超过壁厚的2/3,定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷;定位焊焊缝两端磨成缓坡形。 2.不锈钢管道焊接。化学工业是我国工业经济体系的重要构成,发展石油化工产业关系着国民经济的可持续发展。不锈钢管道焊接是常见的工程形式,其操作控制要点包括:在保证焊透和熔合良好的条件下,焊接时采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。宜采用多层多道焊,层间温度控制在100℃以下;每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣,并消除各种表面缺陷。 3.异种钢管道焊接。异种钢管道焊接,应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头,可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接,预热温度按淬硬倾向大的材质要求定,预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行,预热范围每侧不小于3倍壁厚(S),且不小于50mm,对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料,每侧不得小于100mm。 结论 总之,管道工程是石油化工业长期发展的设施保障,搞好管道工程建设对化工经济具有多方面的辅助作用。由于管道工程结构的特殊性,施工单位必须根据管道分布、结构、材质等多方面因素,提出切实可行的焊接施工方案,严格执行每一个步骤的处理工艺。管道焊接前期必须做好相关的准备工作,从人员、设备、材料等方面进行,正式焊接阶段需控制各项操作步骤,保证焊接效果符合管道工程要求。 作者:赵津 单位:中国石油大港石化公司 石油化工工程论文: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。 作者:刘美磊 刘韬 石油化工工程论文:石油化工管道安装工程管理论述 1石油管道的防腐问题 由于石油化工产业的特殊性,致使很多石油化工工厂都是在较为偏远,条件较为恶劣的地区,这些地区由于多盛产石油的缘故,故而土壤中含有很多酸碱物质,这些物质对石油管道会造成严重的腐蚀,对石油管道的防腐工作故而显得尤为重要,但是在防腐工作中发现一个较为常见的问题就是施工单位的偷工减料,防腐材料不符合标准或者不合格,此外现在使用的防腐材料主要是石油沥青防腐涂层,但是沥青会对周围环境造成严重的污染,所以在石油管道的防腐工作中还需要研发出新的防腐材料。 2石油管道阀门安装问题 阀门的安装也是石油管道安装过程中常见的问题,在安装过程中,要注意阀杆是不能面朝下安装的,对于重量较大的阀门需要借用起吊机。在管道安装过程中还可能出现用错阀门的情况,例如低压阀由于失误安装在高压管道上,单向阀装反等问题。 3石油管道安装工程质量管理对策 3.1做好管道焊接工作 焊接质量直接关乎到石油化工管道的质量,所以对于石油管道的焊接要聘用经验丰富和专业技能扎实的焊接施工人员,焊接过程中,要严格遵守焊接顺序和质量标准的要求进行焊接,在焊接完成后,要有管理人员进行严格检查,待检查完毕且没有问题后,再由相关部门采用抽样的方式,对焊接的质量进行验收,这样一来就可以对焊接的质量有双重保障。管道焊接应有焊接工艺评定报告,并应符合国家现行有关标准的规定。焊接材料也应具有产品质量证明文件,且标识应与质量证明文件相符。焊接环境出现以下任一情况时,未采取相应的防护措施不得进行焊接:(1)气体保护焊风速大于2m/s,其它焊接方法风速大于8m/s。(2)相对湿度大于90%。(3)雨、雪环境。(4)焊接温度低于-18℃。焊条应按说明书或焊接工艺文件的要求进行烘烤,需要进行焊前预热和焊后热处理的,要按相应规范的要求严格执行[4]。 3.2采用新型的防腐材料 环氧煤沥青涂料作为一种新型的无污染、操作简单的材料,正逐渐取代了石油沥青防腐层在石油管道安装中的应用。 3.3正确安装阀门 阀门的设置问题是一个重要的问题,一般是要设置在方便操作和维修的地方,手轮间的距离要大于100毫米。对于阀门的安装要灵活运用各种辅助工具,为了缩小管道之间的距离,在阀门安装时,尽量要错开安装;有的相连的管道具有高危性,阀门安装不可以采用链轮操作的方式,而要采用和设备谷口之间进行连接的方法[3]。对阀门的型号做好编号,还要标出单向阀门的方向,谨防装反,总之对于阀门的安装要仔细观察,细心操作,避免失误。本文来自于《中国石油和化工标准与质量》杂志。中国石油和化工标准与质量杂志简介详见 4总结 石油化工管道安装是一项复杂的工程,在石油管道安装过程中,可能会出现各种各样的问题。只有认真面对这些问题,采用合理的方法去预防和解决,才能消除后患。 作者:曹新益 石油化工工程论文:石油化工中生物工程的实用性 1石油化工中生物工程的应用 当前,生物技术不断发展,在石油化工中,利用生物化学与生化工程联合生产的模式正在形成,这将给石油化工行业带来更大的经济利益和社会效应。目前,应用在石油化工中的生物工程主要体现在以下几个方面。首先,利用微生物发酵法制造单细胞蛋白。60年代初,英国石油公司便已经研制出了通过石油生产单细胞蛋白技术,随后这一技术逐渐的工业化。我国利用微生物发酵法制造单细胞蛋白的研究从60年代开始。目前,由于这种单细胞蛋白具有营养丰富、产率高以及原料广等特点,这种生物工程已经在石油化工中得到了广泛的应用。其次,利用微生物发酵法制造环氧丙烷和环氧乙烷。美国在近几年率先完成了利用酶催化剂,通过烯烃来制造环氧化合物这一新工艺。这种方法具有能耗低、成本低、无污染以及反应条件温和等优点,极有可能取代石油化工里的丙烯和乙烯,从而节约石油能源。再次,石油化工中还可以利用微生物针对烷烃末端甲基实行单端氧化而形成脂肪酸,通过双端氧化就会产生醛酸、羟酸和二元酸。 2提高生物工程在石油化工中的应用水平的措施 生物工程在石油化工中能够产生非常大的经济和社会价值,如何更好的提高生物工程的应用水平,非常的关键。本文认为应当从研究机构、人才培养和学术交流这三个方面来实施。首先,成立全国性的和企业性质的生物工程研究机构。全国性的生物工程的研究机构,主要侧重于基础性的研究,目的是确保我国在该工程的某些领域处于领先水平,进而推动整个工程的研究。企业性质的研究机构主要负责本行业的相关技术问题,将基础研究成果应用到生产中,带动生产的发展。只有通过全国和企业机构的紧密合作,才能够在生物工程的领域获得长足的发展。其次,加大对生物工程人才的培养。生物工程作为一门新兴的学科,国家教育在这方面的投入相对较晚,往往学工程的不懂生物,学生物的又不了解工程,造成了生物工程人才的贫乏。因此,加大对生物工程人才的培养,培养一批既懂生物又熟知工程的人才非常的重要。再次,提高我国的技术情报工作能力,加强国际间的学术交流和交往。21世纪是一个信息化的时代,闭门造车已经成为不符合现代化的发展模式。生物工程的发展非常的迅速,如何了解世界上领先的生物工程技术、发展趋势和动向,必须从增加国际间的交往和学术交流这方面着手。通过不断的吸收国外的先进的科技成果,提高我国生物工程在石油化工中的应用水平。 3结语 综述所述,本文主要介绍了生物工程的现状,分析了生物工程在石油化工中的应用,最后从机构研究、人才培养和学术交流方面,对提高生物工程的应用水平的措施提出了几点意见。生物工程作为21世纪的新兴技术,在石油化工、医药等行业产生着巨大的作用。随着全球石油资源的持续减少,利用生物工程解决能源、化工危机已经成为现当代各国生物工程研究的重点。 作者:于利东 单位:江苏丰源生物工程有限公司 石油化工工程论文:石油化工工程施工质量管理论述 1石油化工安装施工质量管理目标 在石油化工安装工程施工过程中,项目管理者应当全面的了解工程的施工各个流程,通过对具体工程的全面考察,建立起石油化工安装工程的质量控制目标,例如对单位工程的安装工程质量验收时,应当制定如图1的验收标准。在验收项目明确、验收分类科学的前提下开展对整个工程质量的控制与管理,可以保障全部工程施工质量全方位的检测,为工程高质量的完成与验收做好必要的前提准备,明确的使用化工安装施工过程中,实现科学的管理以及高效的控制所必须的准备工作,工程师必须对此高度重视。 2项目投资决策阶段对造价管理的合理控制 项目投资决策指的是决策层对拟建项目进行必要性以及建设过程中相关方案可行性进行的具体论证,论证的基本指标便是依据该工程在技术上以及经济上的相关指标进行全面比较、科学分析,通过项目投资的决策阶段,管理层可以全面的比较、分析不同建设方案各自的优缺点[3],并在此基础上完成对拟建项目施工过程中可能遇到的种种技术经济问题提前做出判断并提出解决方案。从根本上说,项目投资决策阶段更接近于平常人们所说的选择性价比最高的投资决策。在这一阶段,要做出具有前瞻性以及科学性的决策,应当遵循两个基本标准:第一:经过全面分析,选择最为科学的的石油化工施工安装工程造价的计价手段;第二:工程方案的选择要为实现最大的经济效益作为最重要与关键的指标。 2.1设计阶段中对工程造价的管理与控制 设计阶段是石油化工施工安装工程中进行工程造价控制与管理的核心部分,不同设计方案的选择,对于工程造价的影响是不言而喻的,因此必须编制可行性研究阶段的投资估算及经济评价,从而实现对工程造价的全面管理与控制。在实际操作过程中,工程的施工部分是遵循设计图纸开展具体工作的,在这一部分进行投资管理,严格的讲,并不能进行大规模的对工程成本控制以及影响,施工过程中的控制与管理依据施工的具体情形,而采取相应的手段进行调整,往往会出现没有有效节约成本,反而会极有可能为了实现项目的正常开展而另外追加新的工程量,从而追加工程费用的情形。因此真正决定工程项目投资成本的因素,存在与设计阶段。因此,要实现对工程项目造价的有效管理与控制,重点应当放置在对设计阶段的控制管理上。不仅仅应当对于造价管理系统重点环节,例如投资利用、投资控制方面进行严格把关,更应当对不同设计方案之间进行细致、科学的比较。通过重点研究、科学讨论的方法,选用最优的设计方案,达到造价控制,有效降低投资成本的目的。通常进行不同设计方案比较时,往往会运用价值工程的评价方法进行不同方案的选择。价值方案比较主要侧重与以下几方面,如表1所示。 2.2施工阶段的工程造价的有效管理与控制 施工阶段在石油化工施工安装工程中属于一个主体部分,在进行造价控制时,最为完美的控制与管理造价目标便是:工程质量过硬、施工所用的时间控制在最短的期限、施工阶段的造价低达到最好的性价比[4]。其中,影响施工阶段造价的3个因素之间的关系并不是各自独立的,工期、工程质量以及造价3个因素之间存在着区别同时又相互联系的辩证关系,一般来讲,施工质量越好,所需要的施工时间便相对较长,造价便相应的会提高。在3个因素中,一旦某一部分出现了变更以及意外情况,其他两部分便会相应的受到影响。然而笔者10年的工作实践中,得到的经验是,在对施工阶段的造价管理与控制中,重点应当关注的便是对工程质量的控制。一旦在施工过程中,出现工程变更的情况,管理者必须通过对变更情况的有效控制控制、对施工过程中可能会出现的意外情况进行提前的预防以及正确处理,从而保障施工的工期和质量最优的完成。施工阶段在石油化工施工安装工程造价管理中是一项涉及范围广、地位关键的一项基本工作工作。要将其顺利完成,具体负责人员不仅仅应当有素质过硬的专业知识修养,与此同时,还应当有丰富的一线工作实践经验,更应当拥有良好的协作能力,个人品德也需要诚实、责任心强等保障,这是一项专业性与实践性要求都十分严格的工作。因此,具体负责人员应当属于全方位人才,在多种素质的支撑下,通过多方协调与科学运算,顺利的完成将建设工程不仅质量过硬的完成,更应该保障整个工程的造价合理,为施工单位的成本有效控制做出积极贡献。 2.3工程后期的竣工结算管理 后期管理工作的基本内容涵盖到工程完成后对编制进行及时结算以及相关费用的管理。工程竣工结算作为石油化工企业后续进行相关生产装置建设工程相关造价运算最重要的依据之一,在实际生活中,受到施工单位以及服务对象的高度重视[5]。对工程后期的竣工结算中,价款的审计结算是该部分结算的重中之重。其中工程结算书通常经由施工单位进行编制,审查工作则由服务对象委托业内具有权威性的造价中介机构开展相应工作。编制工程结算是一项十分直接的影响到工程建设方以及施工方利益的部分,它同时对施工项目工程造价的实际结果有着深刻的影响。在进行工程结算时,操作人员应当严格遵循国家相关政策与法律的具体规定,坚决对编制进行不弄虚作假的操作、运算,杜绝各种违法现象出现。实践证明,在对工程项目结算进行额外的审查工作,能够客观上促进施工方编制的工程结算价款忠实的反应工程中的实际造价,大大的减轻了各种利用职务之便进行暗箱操作的频率。 3结束语 石油化工安装工程是一项工程量大、涉及方面多的系统管理工程,要对石油化工安装工程进行有效的质量管理,不仅仅要对施工中的工程质量进行有效控制,更应该通过对涉及到工程造价的各方面因素进行全面干预,从而保证工程能够在资源优化配置的基础上,最大限度的将成本控制在合理的范围内,为实现企业的口碑以及经济效益做出积极而有益的尝试。 作者:张志威 单位:山东石大胜华化工集团股份有限公司 石油化工工程论文:多层次石油化工工程实训平台探究 1石油化工工程实训效果有待提升 ①实践教学教师团队组建较为艰难。随着学院的逐步壮大,石油化工的教师在不断地增加,但是实训实践教学的老师一直缺乏,新进的博士适于讲理论课。一线实践的教师基本是人事的硕士及新机制合同的本科生,教师缺编、职称偏低、缺乏经验。实践课教师每天忙于繁重的实验课,对于科研及设计性实训力不从心。②实训模块设计单一,内容陈旧,实训效果不明显。实训的内容及设计每年都是一致的,没有修改没有创新,缺乏层次,缺乏与该校石油化工卓越工程计划相结合,缺乏与现代新学科的紧密联系。学生仅仅进行一些简单累加性的工作,学生的工程素质及综合能力得不到锻炼,学生难以形成一套完整的“发现问题———分析问题———解决问题”的思维,也没有达到学院开展实训的目标。 2基于卓越人才培养的多层次石油化工实训平台的改革建设 实践性教学在高校教学尤其是在工科类专业教学中起着至关重要的作用,而工程实训环节为培养高素质、强动手能力的工程技术人才提供有力的保障。石油化工工程实训平台是该院化工专业学术实践锻炼的主要途径,因此实训平台要具有多层次、多方位、多视角的特点,为学术营造一个开放式的实践教育场所。为适应社会的发展及卓越人才培养的需要,该院对石油化工工程实训平台进行全面的改革建设,构建具有特色的多层次的实训教学体系及实训平台。 2.1优化石油化工工程实训教学体系该院一向以培养“面向石油行业”的具有实践能力、创新能力、专研能力的高级专门技术人才为目标,因此,必须形成良好的实训教学体系。现主要开展以下几个方面的优化改革。 2.1.1精选实训内容,合理分配实训时间面对近几年石油化工行业对强动手能力人才培养的需求,结合学校的办学特色和实际情况,该校系统规划并重新整合了石油化工工程实训教学内容。为满足不同学生的不同需求,在保证基本石油化工工程实训的基础上,增加了基础模块、专业模块、创新模块及特色模块,由学生自由选择,使学生更加全面地了解和熟悉现代石油加工技术及其发展趋势,有效地提升学生的实践动手能力。同时,实训的时间应当合理调配,适当地增加实训的开放时间,使得学生有充足的时间完成实训内容。 2.1.2充分利用资源优势,发展和创新石油化工工程实训教学手段和教学方法通过创新课程和创新实验室,学生可以从思维和方法两个角度了解工程创新知识。同时,由于网络的不断兴起,教师应采用先进的教学方法与手段,建立综合性石油化工工程实训平台,方便学生在网上选择实训模块,进行虚拟训练,了解实训仪器,充分调动学生的积极性。 2.1.3构建一体化、多层次的实训教学模式在教学方式上运用“一个中心,六个结合”,即以实训教学、由易到难、由浅到深、循序渐进、鼓励学生个性发展为中心;课内实验与课外实践相结合,固定实训与开放实训相结合,传统实训与卓越实训相结合,虚拟实训与实物实训相结合,技能考核与工程教育、科研能力相结合,校内实训与校外实训相结合,形成一套完善的一体化、多层次的实训教学模式,即理论讲解、模块选择、方案设计、工程指导、工程训练(包括基础技能、先进技术和创新手段)和综合测评。 2.2完善开放式实训平台,开展创新训练立足于卓越人才培养的石油化工工程实训平台,是一个分层次、模块化、阶梯式的实训平台。为满足广大石油化工莘莘学子的实训要求,实训内容模块化,将石油化工特色贯穿于整个过程。第一层次为基本技能训练,如认知实习、仿真实习、石油裂解工艺设计、油品分析基础实验四个模块。作为主要的实训基础内容,让学生充分的熟悉和掌握工程实训环境。第二层次为石油化工专业技能训练,包括综合实验、延迟焦化、成品润滑油调和及原油实沸点蒸馏四大模块。以理论知识及基本技能训练为铺垫,对石油加工进行专项实训,学生能更加熟悉石油加工工艺,掌握延迟焦化及实沸点蒸馏装置的基本原理、操作流程等,提高学生在模拟实际生产装置中的动手能力。第三层次为创新实训,包括创新实验、石化装备创新设计两大模块。学院石油化工的实训中心,为学生提供创新实验及设计的工具、软件及仪器,实训中心的环境相对比较宽阔、独立,适合于对石油化工感兴趣的学生来进行创新实验的设计,同时可以在完善的实训平台上完成毕业设计,也可以完成“华南杯”、“三井杯”等省级及国家级化工设计大赛。总之,完善开放式实训平台、开展创新实训,学生的综合动手能力会得到很大的提升。 2.3加强实训平台教师团队建设 工程实训是一项广东石油化工学院石油化工专业学生实践能力提升的主要训练内容,教师团队也要随之加强建设。 2.3.1提高教师对实践工程教育的认识学生工程素质的培养离不开高素质的实践教师团队。随着,工程实训开展的不断深入,学院不断引入与国际接轨的新的石化实训设备,实践教师必须紧跟新的形势,不断地提高个人的工程教育知识、个人素质教育以及实践实操能力,努力学习新的知识,掌握先进实验设备,改进实训方案,提高实训质量。 2.3.2鼓励实训教师继续深造实训教师队伍一直处于低学历低职称的状态,但是繁重的实验课导致实践教师都是应对每天的课程教学,深造的机会少。学院应实施在岗培训—在岗考核—再培训的原则,大大提升教师的实践操作水平;另外应大力支持及鼓励实践教师去国内知名高校参观学习、交流探讨、继续深造,提升实践教师个人能力,从而可以提升实践教学水平及学生的动手能力。 2.3.3扩大实训教师队伍实训教师队伍长期以来人员缺乏、实践教学任务繁重,致使实训教师科研申请项目机会少、科研积累及投入少、发表高质量文章少,因此,扩大实训教师,引进专业技术水平高的教师,建立实践教学研究队伍势在必行。实训教师队伍不断扩大,教师专业能力不断提升,能积极开展与石油化工相关的有特色的工程实训内容,充分调动学生的兴趣,建立系统化、综合化的创新实训平台,使得学生遵循“实践—认识—再实践—再认识”的规律。通过工程实训,学生可以从基础技能训练到综合创新技能训练得到综合提升,为未来走上工作技术岗位奠定基础。 2.4多层次实训平台实施及成效“一体化、多层次”实训平台主题思想见图1。 实训平台系统化的建立,使学生能够从基础实验内容下手,以验证性实验为主,小综合实验为辅,既加深理论知识的理解,又培养实验基础技能与应用;而后进入专业技能及综合技能训练,综合多学科之间的横向联系;使学生自主地设计和创新实验方案,同时实训平台也引进了专职教师指导,实现了个性化卓越培养模式的理想。该校实训平台构建后是开放式的,平时有兴趣的学生可以提前加入,集中实训是大四上学期,学生做一个学期的实训,理论实际的相结合,实际能力得到了好的锻炼,取得了初步成效。自2012年以来,该校石油化工专业学生在全国化学技能大赛,全国大学生节能减排社会实践与科技大赛、全国化工设计大赛等多项赛事中取得优异成绩,21人获得金、银、铜及一、二、三等奖,就业学生也得到用人单位的好评。 3小结 综上所述,石油化工工程实训平台应探索实训教学内容,加强改革实训教学,提高实训教学水平;建立多层次、多项目、全方位、阶梯式的创新型人才培养体系;加强实训平台教师团队建设,采取灵活的教学方式安排工程实践实训内容,多层次石油化工工程实训平台的作有益尝试,使该校将会培养出更多具有实践能力的高级专门人才及创新型卓越人才。 作者:张战军温丽瑗吴世逵单位:广东石油化工学院化学工程学院 石油化工工程论文:石油化工公用工程软管站的设计 1软管站的设置位置 每一组软管站覆盖的范围为半径15m的圆,考虑到设备及其他障碍物的影响,圆与圆应重叠2m左右,根据覆盖区域来确定软管站的位置和数量(1)对多层厂房和框架,每层上应设置公用工程软管站;(2)在容器类的操作平台上应考虑设置公用工程软管站的必要性;(3)在工业炉区:箱式炉:在地面上和主操作平台的每一端以及对流段联箱附近;立式炉:在地面上和主操作平台上;(4)换热器区和泵区附近;(5)专用装车站附近;(6)锅炉区,设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近;上述的地方易发生火灾,受到污染,其中常含有固体颗粒、粘稠或泥浆特性等介质且有可燃及腐蚀性介质。 2软管站的管道设计 由于地面上的软管站经常用于泵或地面冲洗,其周围净空应保证不小于1200mm,管桥两侧的软管站宜设在柱子中心线外侧500mm处。软管站管道上的阀门安装高度离地面不宜大于1200mm。设置在构架上的软管站,管子通常设置在立柱旁,便于固定和操作,可根据需要及所覆盖的半径,软管站可设置在每层楼面上。设置在塔和立式容器平台上软管站,从操作方面考虑,软管站与软管架之间的距离最少应为600mm,而软管站与人孔或其他管道之间的空间不宜小于1000mm,软管接管不要妨碍人孔盖的开启及回旋。软管站管道上的阀门应安装在扶手栏杆的外侧,且离支架距离最小,这样在平台上操作时将不受软管站限制。塔的软管站管线一般只需设置两根管线沿塔而上,根据需要设置软管接头,并在接头前设置切断阀[3],管道的走向应充分考虑塔上管道支吊架的安装。锅炉区软管站设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近,若操作平台间距不大,可在平台各端交叉设置。换热器和泵附近的软管站应设在地面上并靠近柱子的地方。罐区软管站设置在罐区围堰外、罐区与泵之间的地面上和围堰周围靠墙附近的地面上。大型罐区,当围堰内公用工程使用点超出围堰外软管站覆盖范围时,也可在罐区围堰内罐与罐之间设置软管站[4]。 3软管站管道的防冻设计 3.1汽水疏水伴热方式地面上的软管站管道低于其总管时,蒸汽管道末端易形成凝液,水管道终端易结冰,应将蒸汽管中的凝液经疏水回凝结水总管,并将凝结水管沿水管道一同敷设。 3.2汽水混合方式在寒冷的冬天或炎热的夏天,单独用新鲜水或蒸汽冲洗地面都达不到较好的效果时,应根据装置的特点和地面的实际情况,在取得用户同意的前提下,将地面软管站中水管道和蒸汽管道连接在一起,使操作方便快捷。 4软管站的支吊架设计 在选用管道支吊架时,应考虑到软管站的管道直径小,容易受外载因素的影响,应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、保温情况、管道的材质来选用安装合适的支吊架。(1)对于塔、容器或构筑物上的软管站管道支架可生根于平台栏杆上。(2)地面上的软管站一般设在立柱旁,利用立柱可生根支吊架来支撑管道,如果软管站设在无立柱的建筑物等处,则需设独立的管立柱。此时,水平布置的蒸汽管道上需设置管托,根据对管道热位移的考虑,确定是否设成导向支架,阀门附近需用U型管卡固定。(3)蒸汽管道等需要保温的管道,由于管子的自重和冷热伸缩,会使管道移动,为防止损坏保温层,应使用管托。对于高塔、立式容器或多层构筑物等从底部一直敷设到顶部的管路,应考虑在管道上两固定支架间设置一个补偿环圈。 综上所述,石油化工装置中软管站对装置的安全平稳运行起着至关重要的作用,合理的根据装置需要布置软管站的管道,能够最大限度的发挥装置的工效性,提高安全保障,产生优化的经济效益。 作者:王一帆单位:洛阳石化工程设计有限公司工艺室 石油化工工程论文:石油化工工程施工的质量 1石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理 通过对石油化工安装工程施工过程中安装施工设计图纸质量的控制、招标文件的制定与管理控制、施工材料的质量控制等进行监督管理来保证石油化工安装工程施工的施工质量。除此之外,我们还应该加强对石油化工安装工程施工质量的管理和监督。首先,明确石油化工安装工程施工质量的管理目标。在石油化工安装工程施工的过程中,根据石油化工安装工程施工质量的要求建立符合控制的目标,明确石油化工安装工程施工质量的控制目标,从而实现石油化工安装工程施工质量的控制保证整个石油化工安装工程施工的质量。其次,加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理。为了保证石油化工安装工程施工的质量,需要加强对施工人员的监督和管理。加强对石油化工安装工程中的施工人员进行专业的施工技能培训。对施工中的特殊岗位,必须要求施工人员持特殊施工工种证,以保证在专业的施工机械设备中能够适应石油化工安装工程施工的操作需求,保证石油化工安装工程施工的质量。 同时,在石油化工安装工程施工的过程中,除了对石油化工安装工程施工操作规范、施工材料、招标文件等进行质量控制与管理之外,在石油化工安装工程施工中还可以采取一些监督与管理的措施,进一步提高对施工操作具体的过程进行监督和管理:在进行石油化工安装工程的施工中加强专业工程施工监理人对工程施工进展情况的监督与管理,掌握石油化工安装过程中的施工工艺,及时更改影响石油化工安装工程施工质量的因素,避免对石油化工安装工程施工的质量和工期造成影响;加强对石油化工安装工程施工中各个隐蔽施工部分及施工工序的监督与管理,在各个隐蔽施工部分及施工工序中加强对重要施工工序及重点施工部分制定专项的监督管理规范,确保石油化工安装工程的施工质量;在石油化工安装工程施工的过程中,加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理,确保在石油化工安装工程施工过程中施工技术对工程施工质量及施工进度起到积极的影响作用。 对石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理还应该注意及时开展一系列的施工技术交流与探讨活动。对石油化工安装工程施工过程中的应用技术出现的问题进行协调与沟通避免对石油化工安装工程施工造成影响。 2石油化工安装工程施工过程中的成本控制管理 在石油化工安装工程施工过程中,对于成本控制的管理是控制管理中尤为重要的部分。目前,石油化工安装工程施工过程的工程造价控制目标是“质量好、工期短、造价低”。这三个目标其实是互相影响、相互制约的关系。在石油化工安装工程的施工过程中成本控制的目标应以工程造价目标为基础,更好地避免因工程变更、施工索赔等因素造成的成本增加。在石油化工安装工程施工的后期,对石油化工安装工程施工的成本控制还包括了竣工后人员工资结算的编制控制和竣工后费用的控制两大部分。后期石油化工安装工程的成本控制是石油化工安装工程成本控制管理中的重要部分。工程竣工后要依法按照国家的政策规定对石油化工安装工程施工人员进行工程款项的结算。通过正确、合理地控制石油化工安装工程施工前期及后期的成本因素,使得石油化工安装工程的施工质量优越、成本合理赢得最大利润。 综上,石油化工安装工程施工是石油化工工程中的重要组成部分,其质量严重关系到石油化工工程整体的施工质量。因此,在石油化工安装工程施工过程中要对安装施工设计图纸质量的控制;招标文件的制定与管理控制;施工材料的质量控制等进行严格的管理,保障石油化工安装工程的施工质量及安全。通过明确石油化工安装工程施工质量的管理目标、加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理、加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理等措施,加强石油化工安装工程施工对质量,合理控制施工成本、缩短施工周期,更好的为企业创造效益。 作者:邬海蛟单位:延长油田股份有限公司西区采油厂 石油化工工程论文:化学工程与石油化工节能 1压缩机的节能 将气体从低压压缩到所需要的高压需要压缩机,常见的“乙烯三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)就属于大型离心式压缩机,是乙烯装置的耗能大户。除了离心式压缩机,往复式压缩机也在石油化工生产过程中有着广泛的应用。尽管离心式压缩机和往复式压缩机因工作原理不同节能方式存在差异,但从有效能分析的观点看,压缩过程的有效能损失主要是非等温压缩的不可逆性引起的。因此,压缩机节能的关键是改变压缩机的结构,采用多级压缩,级间冷却,使整个压缩过程向等温压缩过程趋近,减少有效能损失。例如,乙烯裂解气压缩机通常设计成四段或五段。离心式压缩机的能量损失方式有流动损失、冲击损失、轮阻损失和漏气损失等,对离心式压缩机的操作与设计改进是增产节能的主要措施之一。例如:提高吸入压力,降低吸入温度,增加流量,提高转速;增加叶轮扩压器的通流宽度,降低叶轮轮阻损失,改变叶轮叶片和扩压器叶片的几何安装角度等。对于往复式压缩机,通过减小压缩过程的不可逆性实现节能的主要方法有:合理的选择压缩比,增加压缩机段数,提高吸入压力,降低出口压力,降低压缩机入口气体的温度,减小段间阻力降,尽量取消压缩机前后不必要的阀件和弯头等。 2热量传递与节能 热量传递过程可以分为导热传热、对流传热和辐射传热三种基本方式,它们有各自不同的传热规律,石油化工生产过程中的传热通常是几种传热方式的组合。强化传热的目的就是力求使换热器在单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可能的多。从传热基本方程Q=KFΔT可以看出,增大传热量Q可以通过增大传热温差ΔT、扩大传热面积F和提高传热系数K三种途径来实现。(1)优化平均传热温差。在换热器中冷热流体的流动方式有四种,即顺流、逆流、交叉流、混合流。在冷热流体进出口温度相同时,逆流的平均传热温差ΔT最大,顺流时ΔT最小,因此,为增加传热量应尽可能采用逆流或接近于逆流的传热方式。增加冷热流体的平均传热温差T虽然可以强化传热,但同时也增加了传热过程的不可逆性,增加了传热过程的损失,因此,通过权衡,优化冷热流体的平均传热温差T是节能必须进行的工作。(2)扩大换热面积。增大传热面积以强化传热,并不是简单地通过增大设备体积来扩大传热面积,而是通过传热面结构的改进来增大单位体积内的传热面,从而使得换热器高效而紧凑。如采用小直径的管子,并实行密集布管,采用各种形状的翅片管来增加传热面积。一些新型的紧凑式换热器,如板式换热器和板翅式换热器,同管壳式换热器相比,在单位体积内可布置的换热面积要大得多。对于高温、高压工况一般都采用简单的扩展表面,如普通翅片管、销钉管、鳍片管,虽然它们扩展的程度不如板式结构高,但效果仍然是显著的。(3)提高传热系数K。提高传热系数是增加传热量的重要途径,也是当前强化传热研究工作的重点内容。提高传热系数的方法重点是提高冷热流体与管壁之间的换热系数。尤其要提高管子两侧中换热较差一侧的换热系数,以取得较好的强化传热效果。强化对流传热的措施有[7]:表面粗糙化,提高壁面的表面粗糙度以影响湍流粘性底层的传热;表面加扰动单元,如表面为引发涡流而引入的小翅;管道中加入插件以引发转动;用水射流冷却热表面等。上述各独立措施通常可以组合使用,以取得更好的强化效果。需要注意的是,强化传热的所有措施总要以较高的压力损失和驱动功率为代价。因此,把传热和驱动功率统一到过程的不可逆性上来评价强化传热过程的效果,才能使各种技术具有可比性。 3质量传递与节能 精馏过程是一个典型的分离过程,也一个重要的质量传递过程。根据热力学基本原理可知,不同物流的混合是自发的不可逆过程;反之,要把混合物分离成不同组成的产品时,必须消耗某些形式的外界功或热能。精馏过程中物质在不同相间的转移是在恒温和恒压下进行的,相转移过程的推动力是化学势,化学势在处理相变和化学变化时具有重要意义。精馏过程中,蒸汽以一定压力降通过精馏塔是产生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分别以一定的温差加入和移走热量,更重要的原因是气液两相相互接触或混合时因未达到相平衡而使精馏过程的不可逆程度增大。因此,降低流体流动所产生的压力降,减小传热过程中的温度差,减小传质过程中的浓度差即化学势差,均能使精馏过程中的功耗降低。使损失的减少。精馏塔通常可以采用以下节能措施:(1)在精馏塔的操作方面,应尽可能减小回流比,预热进料,减小再沸器的负荷;应充分利用塔釜液余热,减小再沸器与冷凝器的温差,并通过防垢除垢减小传热热阻等。(2)在精馏塔的结构方面,应尽量采用新型塔盘或新型填料以减少塔的压降。在石油化工生产中,过去板式塔多为泡罩塔,填料塔多用拉西环、鲍尔环。随着塔设备技术的发展,老式的塔板和填料逐渐被淘汰。浮阀、筛板、旋流塔板、波纹穿流塔板被采用。在填料上则选用较先进的阶梯环、扁环、矩鞍形金属环和孔板波纹、格栅等新型填料,为提高产量、减少能耗、安全生产和稳定操作创造了条件。此外,采用设置中间冷凝器和中间再沸器的方法减少塔的有效能损失,这样可以降低塔的操作费用,但却增加了塔的设备折旧费用。 4化学反应与节能 化学反应过程同时受动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程以及化学反应的规律支配。化学反应的平衡问题和速率问题是互相关联的,可以从反应速率导出化学平衡,但却不能从化学平衡导出反应速率,因此化学反应动力学比化学反应热力学更为基础。热力学仅是给出了化学反应的可能性,要实现这种可能性还必须从动力学的角度研究化学反应的速率及相关影响因素。化学反应进行时,大多数情况下都伴有热量的吸入或放出。如何有效地供给或利用反应热是化学反应过程节能的重要方面。对于吸热反应,应合理供热。吸热反应的温度应尽可能低,以便采用过程余热或汽轮机抽汽供热,节省高品质的燃料。对于放热反应,应合理利用反应热。放热反应的温度应尽可能高,以回收较高的品质的热量。例如,利用乙烯装置裂解气急冷锅炉产生的8~14MPa的高压蒸汽驱动汽轮机,可使每吨乙烯消耗的电力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h,大大提高了乙烯装置的经济性。不论是吸热反应还是放热反应,均应尽量减少惰性稀释组分。因为对吸热反应,惰性组分要多吸收外加热量;而对放热反应,要多消耗反应热。化学反应器是进行化学反应的重要设备。绝大多数反应过程都伴随有流体流动、传热和传质等过程,每种过程都有阻力,都需要消耗能量。所以,改进反应装置,减少阻力,就可降低能耗。 反应设备的选型应满足如下基本要求:(1)反应器内要有良好的传质和传热条件;(2)建立合适的浓度、温度分布体系;(3)对于强放热或吸热反应要保证足够的传热速度和可靠的热稳定性;(4)根据操作温度、压力和介质的耐腐蚀性能,要求设备具有材料稳定、型式好、结构可靠、机械强度高、耐腐蚀能力强等特点。例如,凯洛格(Kellogg)公司为减少合成氨催化剂床层压力降、提高单程转化率以及简化设备结构,开发了激冷型卧式反应器。催化剂呈水平板状,反应气体垂直通过催剂床层,反应器压力损失明显下降。文献较为全面、系统地讨论了各种化学反应器,特别是新型化学反应器在节能降耗中的作用。催化剂的选取则是另一个决定物耗和能耗水平的关键因素。由阿勒尼乌斯(Arrhenius)方程可知,化学反应速率与反应温度成正比,与反应活化能成反比,与指前因子,即碰撞因子成正比。所以,选择合适的催化剂至关重要。例如,意大利蒙特爱迪生公司与日本三井石油化学公司共同开发的丙烯聚合反应高效催化剂,与以前采用的齐格勒(Ziegler)型催化剂相比,生产强度提高了7~10倍,并省掉了脱灰工序,原料、蒸汽、电力等消耗均显著下降。 5结语 本文重点讨论了传递过程原理以及化学反应工程与石油化工节能的关系。特别是从减小动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程的不可逆性,减小过程的有用功损失,减小过程的有效能损失出发,探讨了反应设备、分离设备、换热设备和流体输送设备的节能途径和改进设备设计的方法。根据化学工程的基本理论所获得的节能途径是多种多样的,节能效果也各不相同,但最终的评价则取决于经济效益。多数情况下,采用节能技术均会减少操作费用,但设备费用可能会增加,所以最大限度节能不一定是最经济的。此外,节能措施还往往使操作变得复杂,要求较高的控制水平,这是在应用节能技术时不容忽视的现实问题,必须综合权衡,优选最佳方案。 作者:刘维康魏寿彭郭彦杨树林单位:中国石油规划总院北京化工大学 石油化工工程论文:石油化工土建工程质量监督研究 随着我国能源产业的不断发展,石油化工企业基础建设工程质量与效率提升研究成为了我们技术研究的重要组成部分。在这一情况下,石化土建质量管理工作,特别是质量监督管理研究成为了质量管理工作者的重要工作内容。 1当前工程质量监督中遇到的主要问题 在当前我国石油化工土建工程建设过程中,质量监督工作发挥着重要作用。但是在实际的监督过程中,我们也遇到了以下的三点问题。1.1石油化工土建工作未收到应有重视。在当前的石油化工建设过程中,建筑企业与设计管理者往往将建设工作的重点集中在化工设备、储运建筑设备以及厂房特殊结构建筑等重要的建筑设计中,对于建筑基础的土建工程缺乏必要的重视,进而造成其质量管理工作未受到应有的重视。但是在实际的调研中我们发现,土建工程质量也是确保石化工程重要的组成部分,其质量决定了石化工程的稳定与寿命。1.2工程前期准备工作不足。在土建工程建设过程中,前期准备工作(如建筑勘测、材料采购等)对于建筑质量起到了重要的保证作用。但是在实际调研中我们发现,部分建筑企业在前期工作中的准备工作不足。如前期勘探工作中,对于地基勘测不够全面,影响了土建地基开挖质量;设计中对于土建开挖中的可能出现的质量问题预估不足,造成了土建质量问题的出现等,都是前期准备不足造成的质量问题。1.3工程施工人员质量意识较低。在土建工程建设中,施工管理、技术与工人是确保土建质量的执行人员,也是质量管理的核心。但是在实际的管理中,部分土建施工人员对于质量管理重要性认识较低,或是质量控制执行能力较低。如在工程管理中,部分工程管理与技术工作者将,工作的重点集中在确保工期与降低成本的管理层面,严重的忽视了质量的管理力度,进而造成了严重的质量问题。 2工程监督管理主要措施研究 为了确实提高石化工程中的土建质量,发挥土建工程质量监督作用,我们在实际的管理中开展了以下的管理措施。2.1以监督为核心,建立稳固的质量管理体系。在质量监督管理过程中,监督是我们工作的核心内容。因此在管理过程中,我们需要在监督模式要求下,建立起稳固的质量管理体系。(1)建立双重管理核心体系。在土建工程管理中,其管理者包括了负责施工管理的项目经理,以及负责技术的总工程师,两个核心管理人员。因此在质量监督体系中,我们也应建立以这两者为核心的质量监督管理体系,分别由两者负责其职权内的质量监督工作。同时项目经理与总工程师在工作中,还应对对方开展互相监督工作,确保其工程整体质量监督的实现。(2)形成岗位责任化的监督体系。在土建工程质量监督管理中,我们需要首先建立有效的岗位责任制度,利用制度模式将监督责任落实到工作实践中。(3)形成网格化的质量监督模式。在工程质量监督中,监督管理人员应根据职责、工段等因素,划分成无缝隙的网格化管理区域,并对其区域内的质量工作进行全面的监督工作。这种网格化的管理方法,既可以保证质量监督落实在实践工作中,同时保证了责任管理模式的落实。2.2加强创新,提高质量监督工作能力。在土建工程质量监督过程中我们发现,监督管理工作创新的有助于提高提高监督者工作能力,进而提升监督工作的质量与有效性。在这一创新过程中,我们的主要工作包括了以下几点。(1)管理模式的创新。在土建工程质量管理中,我们首先需要创新工作模式,利用新型的管理模式发挥质量监督管理作用。如改变传统的质量管理模式,利用更为简单直观的扁平化质量管理模式,使我们可以对每个质量管理人员进行直观有效的监督,实现高效的质量监督管理工作。(2)监督方法的创新。在传统的质量监督中,我们主要依靠人力对施工方法、材料等进行监督。2.3以细节为基础,开展实效性的质量监督工作在实际的质量监督过程中我们发现,细节化内容决定了工程质量监督管理的质量。因此在监督过程中,我们需要确实将细节管理模式落实到管理过程中。(1)注重工作细节。在工程质量管理中,我们需要对质量工作中的细节进行严格监督。如在质检工作监督中,我们需要对质检人员使用的检测方法是否严格执行了检测方案,特别是检测细节是否到位,进行严格的监督,避免因细节问题造成质量检测问题,进而影响土建工程的整体质量。(2)工程质量数据细节。在质量管理中,各类数据的分析与检查也是决定工程质量的重要因素。因此在质量监督中,我们也应对工程中各项数据的细节进行关注,形成细节化的数据质量监督模式。2.4加强现场质量管理力度,落实责任监督模式。质量监督过程中,现场质量管理工作也是我们的重要监督内容。因此在质量管理中,我们需要在责任监督模式要求下,加强现场质量管理工作。如地基开挖工程中,我们需要对施工现场执行工作者利用岗前责任书签订、开挖工程过程中的责任监督以及质检责任倒查等方式,确实将现场质量管理监督落实到实际管理中,形成有效的工程质量现场监督模式。 作者:朱华东 单位:镇海石化工程股份有限公司
起重机械论文:起重机械制造论文 1制造监督检验中存在的问题 在监检过程中的出现问题主要原因是相关的监检人员的工作能力和服务能力较差,不能满足监督检验的要求。企业在这个过程中主要出现的问题有:没有严格的产品质量标准,导致对检验工作不够重视且达不到相应的要求;对于发现的问题通常都是一笔带过而没有把先关的数据结果记录在案;对《规则》中的规章要求不能严格执行,尤其是关于开具联络单等相关文件的时候 2做好起重机械制造监督检验工作的对策 2.1提高监检人员的专业素质和技术要求 监检人员的专业素质和专业技能高低,不仅会影响产品的质量,而且还会对产品生产的过程中造成影响。因此,对产品质量进行监督控制的时候,要严格要求监检人员的专业素质和专业技能,同时,还要对监检人员进行相关方面的培训。提高专业素质不仅可以提高监检人员工作的责任心,并且还可以通过员工的素质反映企业的外部形象。同时在进行对产品监督检验的过程中还要严格遵守相应的规章制度,并且保证检验过程的科学性和高效性。监检人员在进行监督检验的工作中要严格规范自己的工作态度,通过科学有效的方式进行对起重机械进行质量监督检查,并且对监检出的数据信息进行分析、总结并将总结后的数据资料制定成一份报告。而专业技能的提高主要的方式就是对监检人员进行相关的检测技能培训以及对监测仪器的设备的使用方法,使其能够达到上岗的要求并对现行的质量检测技术以及检测方法能够熟练地掌握,同时保证在进行质检的时候不会或者少量的存在人为性质的失误。 2.2检测方法科学、合理化 对制造技术实施的监测与施工验收和定期检测有所不同,制造技术主要是对产品从设计到制造的整个过程进行检测,因此,其方式与其他检测存在一定差异。任何一种性质的生产企业都可利用对设备进行全面逐一监测或是设备抽样的方式对其进行评定检测。如对设备进行逐一监测的方式对其质量进行控制需注意以下几个方面: 1)产品技术文件审核。尤其是对产品设计图与强度计算书的审核工作,需根据产品的性能与技术目标进行仔细核对,保证其能达到国家相关规定。 2)原材料及元件检查。原材料和外部购买元件、协件等质量需进行严格控制,检测时应按照质量保护系统要求安排其入库或是出库。 3)机械设备金属构造的加工质量。其质量进行有效控制,不仅需对其构件的焊接以及焊缝部位质量进行严格检测,还需对焊缝较为隐蔽的部位质量进行检测。 4)机械整体质量控制。其主要是对装配各个零部件的精细程度和试运行的可靠程度做严苛要求。如利用抽样对其进行检测评定,需保证抽样容积≥总容积20%。对相同产品进行大批量监测的方法,从某一程度上可将其归纳为重复检测,因此,采取抽样检测最优合适,不仅是节约了人力、财力等资源,还有效提高了检测效率。 2.3对先进的检测仪器的配备 在对起重机械进行制造监督检验时,先进的检测仪器的使用,不仅可以保证质量检查结果的可靠性和正确性,而且先进的检测设备同时还能够将测试结果直接反应出来,在很大程度上降低了检测结果的误差。。在进行对先进检测仪器的配置时,要按照起重机械的要求进行配置,并且还要对国内外最新的检测仪器进行关注并及时的更新换代。同时,还要在设备规定的使用年限期内进行使用,可以确保检测数据的准确性。 3结束语 通过本文的分析,笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中,针对文中存在的不足,提出指征建议,为提高我国起重机械设备制造监督检测工作做出重要的贡献。 作者:曾君知 单位:宁夏天地奔牛银起设备有限公司 起重机械论文:起重机械电气控制仿真体系分析 起重设备作为物料搬运、装卸或用于安装的机械设备,被广泛应用于国民经济的各个领域之中。随着经济的发展,起重机需求量不断增大,同时起重设备还向大型化、高速化以及控制多功能复杂化方向发展,随之而来的起重机危险因素、事故也越来越多。起重机械电气控制系统作为起重机的大脑,其电气控制系统的安全对起重机械的安全所占的分量是不言而意的。起重机械电气安全是生产安全的重要组成部分。辽宁“4.18”钢水包倾覆特大事故中,电气控制系统的设计缺陷就是该事故的直接原因之一。然而由于起重机械基本属于大型设备,以及其吊载时电气控制系统的复杂性,对其电气控制系统是否存在安全隐患的评价或故障分析,均要在起重机械的使用现场进行分析判断,不能在设计初始阶段即实验室阶段就进行分析与排查。且当起重机械发生事故时,由于此时现场大都已破坏,也难以对起重机械的电气控制系统进行准确的事故(或故障)分析。随着计算机技术、多媒体技术、自动控制技术的飞速发展和广泛应用,利用实验室内的试验条件进行起重机械电气控制系统安全评价已经成为加强生产安全的迫切需要。 1起重机械电气控制系统仿真研究的意义 对于基于模拟载荷的起重机械电气控制系统仿真研究,主要的出发点在于实现实验室内的起重机械电气控制仿真系统的构成与真实起重机械电气控制系统尽量一致。这样起重机械电气控制仿真系统研制可以作为开展起重机械电气控制技术相关科技项目研究的载体,也可以用于检验技术的培训和能力提升。因此基于模拟载荷的起重机械电气控制系统仿真研究有着重要意义: 1)随着机电特种设备技术的发展,新型电气部件和控制方式不断应用。起重机械电气控制故障仿真系统研制为新型电气元件和控制方式实现了实践论证,对电气控制系统的安全性能进行评价,非常有利于起重机械电气控制技术设计水平的提高。 2)可灵活设置电气线路逻辑故障与电子元器件故障,供研究人员操作、分析问题、解决问题之用。通过基于模拟载荷的起重机械电气控制仿真系统的故障模拟与再现,研究各种起重机械电气事故及其发生的机理、原因、规律、特点。 3)通过起重机电气控制系统的检验方法研究,可使起重机械电气系统检验更为深入。直观的LED显示功能与投影,使复杂的电气系统对于初学者也能浅显易懂,为起重机械电气原理研究、教学与实训等构建了一个很好的平台。 2国内外起重机械电气控制仿真系统发展趋势 在我院提出研制起重机械电气控制仿真系统之前,国内有些相关单位为了培训或生产制造的需要,也有些起重机械电气控制的模拟设备,但功能不同或不够完整。例如:有公司因早期制造集装箱装卸桥的需要,能让工程师们做一些编程及测试的需要,在购买电气控制设备时,有意多购一套控制器及驱动器作为设计及故障处理模拟器[1]。同时也作为设备交货时用户方技术人员短期培训使用。另国内有职业技术学校有装设集装箱装卸桥模拟器,以模式驾驶操作环境,将使学生能够置在一个接近真实的实践环境中进行相关专业技能的训练,提高学生的实际动手能力,提高学校的教学质量[2]。但无与实际起重机械类似的电气控制系统,更没有能高仿真地模拟现场作业环境的起重机电气控制系统。目前国内起重机械电气控制系统的技术水平还停留在二十世纪使用的电气控制技术水平,电气控制逻辑线路没有明显的更新改进[3-4]。这原因之一是起重机械一般体积都较大,起吊的载荷又较重,电气控制系统均无法在实验室进行设计的前期研究和验证,一旦电气控制的设计完成后,只能到起重机现场进行安装、调试和更改,制约了电气控制技术设计水平的提高。如果在实验室中建一个能高度模拟实际环境的起重机械电气控制故障仿真系统,能直观、真实地反映起重机械电气控制系统实际工作状态,有利于设计水平的提高。 3起重机械电气控制仿真系统的组成与功能 该起重机械电气控制仿真系统主要设计了联动台、控制柜、模拟载荷和信号显示台演示等功能模块,以实现系统功能目标。带信号显示面板的电气系统其最大的亮点是通过模拟载荷,实现了起重机电气系统在实验室内高度仿真模拟起重机吊运的各种工状,主要组成包括:1)提供完整的司机室联动台操作系统,具有起重机的起升、大小车行走仿真操作功能;2)设置模拟的电气线路逻辑与电子元器件故障,实现对起重电气控制系统故障状态还原与故障模拟分析;3)完整的电气控制系统,可进行电气控制功能和电气保护的检验方法研究;4)设有新型电气元件和控制方式,可进行起重机电气系统安全性评价;5)多样的电气元件(如绝缘电阻、过流继电器、延时继电器),供测量或整定评判研究。 4起重机械电气控制仿真系统的原理 该系统按20T/5T桥式起重机的标准电气控制系统进行研制,主要由联动台、信号显示面板、控制柜、驱动主机与模拟载荷、投影仪等部分组成。20T/5T电气系统按继电器与接触器控制设计研制,其部分电气原理图如图1所示[5-6],也可切换至按PLC+变频器控制电气系统。图1中的起升运动电动机控制线路是由凸轮控制器的触头直接控制电动机的启动、换向、停止,切除外加电阻,打开、闭合制动器,其通过LED灯显示电气元件的动作状态,如图中过流继电器F21左侧的LED灯即为显示该元件的工作状态。 4.1联动台 联动台包括各种按钮、仪表、指示器、操作手柄、脚踏板以及司机座椅等。联动控制台是由主令控制器、凸轮控制器、坐椅、指示灯、警铃等部分组成,其中主令控制器与凸轮控制器为控制台的核心元件,由操纵机构、开关两部分组成。 4.2信号 显示面板显示面板采用信号灯指示,信号显示面板电路原理图如图2所示,通过LED灯显示各机构、各档位的动作状态,能显示系统的接触器和继电器吸合与线路通断情况,能显示过流继电器、接触器和继电器失效的情况;采集并显示起升电机运转方向。 4.3控制柜 主起升机构采用主令控制器配合控制屏控制,副起升机构、大小车运行机构采用凸轮控制器控制。控制柜按20T/5T、跨度12m桥式起重机电气要求的控制柜实际尺寸制作。 4.4驱动主机与模拟载荷 系统中主起升机构配置驱动主机与模拟载荷电机,两台电机分别接电源确认其转向相反通过联轴器同轴连接,起动拖动电机,再串电阻起动负载电机。将交流力矩电机作为负载电机处于发电状态,通过力矩电机控制器可调整转矩负载的模拟装置,以实现倒拉反接制动、单相制动等电气制动的效果。 5结束语 该项目完成后,可研究各种起重机械电气事故及其发生的机理、原因、规律、特点,研究并采取各种有效的电气安全技术措施,以帮助企业解决生产中起重机械电气控制安全问题,提高电气安全水平,推动我国起重机械电气控制与安全技术的快速发展。也可为起重机械电气控制研究提高新的思路与控制方法,改善起重机械电气控制安全问题,项目的实施推广在电气控制工程领域具有广泛的应用前景和良好的经济社会效应。 起重机械论文:起重机械检验技术研究 【摘要】随着企业生产规模的不断扩大,原有的劳动力资源不能满足企业发展的需要,起重机械等应运而生,大大降低了工人的劳动强度,它逐渐成为在生产中不可缺少的机械设备。本文重点研究了起重机械检验检测中存在的普遍问题以及起重机检验检测的重要性,分析了起重机械检验检测中可能出现的问题,并根据检查中存在的问题进行了技术分析处理。 【关键词】起重机械;问题;处理分析 1前言 随着社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,工业生产的发展速度逐渐加快,进入了发展的黄金时期。同时也是生产建设中发生生命财产安全事故最多的领域之一。起重机械作为一种特殊的设备,存在着多种安全隐患,是事故发生率较高的特种设备之一。然而,由于我国特殊的国情,一些企业领导人抱着侥幸心理,不注重起重机械设备的安全使用,对企业内使用的起重机械等特种设备未按《特种设备安全法》的规定进行定期和监督检验,同时作业人员的安全意识淡薄,再加上设备长时间处于过载状态,操作人员违规操作以及设备维护保养不到位等,导致了大量安全事故的发生。因此,在使用起重机械的同时,有必要强调起重设备使用的合理性,及时对起重机械进行定期和监督检验。对检验检测中发现的问题及时整改,消除安全隐患,以保证设备的安全正常使用。因此,对研究起重机械检验检测中发现的常见问题和技术分析具有重要意义。 2起重机械检验中常见问题 2.1缓冲器与止挡的问题 2.1.1止档与缓冲器不配合对于一般桥式起重机,当起重机离开工厂时,缓冲装置已经安装在起重机的端梁上,并在起重机安装过程中,将其停在轨道的两端,便于正确安装和调整止挡和缓冲器的位置。一些厂家为了安装方便,随便找来一块铁板焊接在轨道的端头作为止挡,不管起重机是否能够满足要求,能否与缓冲器配合,出现止档安装的位置过低,导致起重机在运行到端部时,扫轨板碰撞止档,扫轨板碰撞变形之后,使用单位未引起重视,盲目将扫轨板拆除,导致车轮直接与止档碰撞。当碰撞严重时,车轮会产生变形、歪斜、裂纹,造成跑偏、啃轮现象等隐患,从而降低车轮的使用寿命。严重时会导致起重机脱轨,引发安全生产事故。2.1.2防风装置取代缓冲器对于室外使用的门式起重机,有的使用单位将缓冲器拆除,将链条放置在缓冲器的安装位置,并将其连接到轨道末端的锚上,作为起重机的防风防滑装置,其实这是一个错误而又及其危险的做法。在起重机运行过程中,如突遇到大风,设备无法实现人为制停时,只能靠缓冲器与止档将其挡住,人工拆除缓冲器往往会导致止挡被撞飞,甚至门机倾覆,引发严重的安全事故,使用单位的这种做法应该被杜绝。我们在检验检测过程中必须认真检查,做到防微杜渐。2.1.3电动单梁起重机葫芦小车缓冲器本身的设计缺陷电动单梁起重机缓冲器设计缺陷。主梁的一侧设置有电动单梁起重机的缓冲器,一般采用硬质橡胶制成。因为其自身设计的缘故以及葫芦小车安装的无方位性,开式齿轮与驱动轮驱动齿碰撞,所产生的力矩极大,当葫芦小车制动停车时,尤其是轮齿对缓冲器冲击较大,特别是葫芦小车带载运行时,容易引起缓冲器的破损、脱落,使其功能丧失。如果缓冲器损坏未及时更换,会对葫芦小车开式齿轮造成损坏,增加了事故发生的可能性。这种桥式起重机大多采用手电门控制,由于操作者不固定,许多操作人员不了解缓冲器损坏的原因和缓冲器的作用,容易发生硬碰撞事故。它严重影响了起重小车和整台起重机的安全运行。在此特别提醒制造商关注这个问题,并改进这种类型的缓冲器。操作人员也要注意,依规操作,及时停车减速是防止此类事故发生的关键。 2.2限位装置失效的问题 限位装置包括大、小车行程限位装置和起升高度限位装置,是保证起重机正常工作的安全装置。以螺杆式起升限制器为例,其失效的主要原因是:2.2.1违规操作歪拉斜吊,歪拉斜吊是起重机械“十不吊”中的一种违规操作行为。歪拉斜吊时钢丝绳对导绳器有一个侧向压力,导绳器受侧向压力影响导致运行轨迹发生偏移,使撞头不能正常触发开关,起升高度限位装置动作不灵敏或失效。当歪拉斜吊更为严重时,导绳器可能会造成变形、动作迟缓、松动等现象,这会导致导绳器扭曲、变形、断裂脱落现象,使其不能带动撞头运动,起升高度限制装置失效。从而导致吊钩等吊具冲顶,损坏起升机构,或钢丝绳断裂,起吊物掉落,引发严重的安全事故。2.2.2制动器松动经过一段时间的使用,制动器可能出现刹车片磨损、老化、弹簧松动制动轮不均匀磨损等现象,制动力矩不足导致制动松动或制动滞后等问题。这很容易发生冲顶或溜钩事故。2.2.3运行机构制动过紧当小车和大车运行时,其运行机构的制动器过紧,会使起重机发生剧烈震动。钢丝绳随之摆动,破坏了导绳器和起升高度限制器的正常动作,导致起升高度限位器失效;制动过紧,甚至还会烧毁电机,造成安全事故或经济损失。 2.3电气线路问题 2.3.1手电门桥式起重机的控制线路因为现在用的手电门控制在桥式起重机多为旧式产品。手电门电压是380V,根据标准监规的规定,在起重机手电门控制中应采用安全电压,并且手电门上的紧急开关可以控制起重机的总电源,存在此类问题的起重机必须进行整改。但由于改造单位技术能力不强或盲目追求效率。无视改造后的质量问题,导致控制线路不标准的现象发生,其主要表现为:不设总接触器和接零、接地问题。2.3.2不设总接触器手电门上的紧急开关直接与按钮控制线连接,紧急开关直接与各按钮的控制线相串联,而紧急开关只能控制电门上的电源,而不能对总电源和起重机进行控制。2.3.3接零、接地问题这是一个简单也很常见的问题。现在来说起重机大部分都采用三相五线制低压供电系统,在地面电源与起重机连接时,必须使用五芯电缆才可以,三芯为火线路,一芯与供电系统的零线相连,另外一芯则为接地保护线。接地线必须与起重机的金属结构进行连接,或者是和大车的轨道上进行连接。起重机供电使用软电缆,接地芯线与电缆一起进入起重机,连接到电气箱的壳上,比如,起重机的供电方式使用滑线供电的方式,地线与大车轨道进行连接,跨接线设置在轨道的交叉处。由于供电系统已采取中性点接地,起重机再采用接地保护,也就对起重机的保护具有了双层保护的效果。2.3.4接线混乱接线混乱,电气元件老化是起重普遍存在的电气问题。电气元件老化是起重普遍存在的电气问题之一。许多电气元件损坏后,维修人员图方便,擅自更改了原先的线路连接方式,进行单独的接线,造成了线路连接变得混乱无序。有时,当安全保护装置损坏后,维修人员不对其进行修复或更换新的安全保护装置,而是人为地将安全保护装置的线路随便进行短接,所以导致失压保护、零位保护和紧急断电开关以及各类限位开关等重要安全保护装置失效。 3起重机械检验检测中常见问题及技术处理分析 以上这些问题在在检验检测过程中经常会遇到,当然,操作人员也很容易忽略这些问题,因此在设备使用过程中,埋下了安全隐患。但这些问题都可以在进行定期或监督检验时及时发现,及时整改,消除隐患。以下是几个需要值得注意的地方:(1)使用单位或安装单位的作业人员要认真按照使用维护保养规则和安装手册的要求维护使用或安装。而检验部门应当严格按照标准和监规的要求进行检验检测,防止上述使用铁板当止档和防风装置代替缓冲器等安全隐患出现。(2)提高对起重机械的科技投入,对电动单梁起重机葫芦小车缓冲器的设计,进行优化,使用先进的科学的技术,对重机械等特种设备进行检验检测,促进特种设备科学技术的发展,做好起重机械设备的检验检测工作,使之符合标准、技术规范和监规要求。使用单位应遵循设备检验合格后方可投入生产或者使用的原则,以减少和防止事故,减少财产损失,保障生命安全。 4结语 随着国民经济和科学技术的不断发展,各种起重机械已经应用到社会生活中的每一个角落中,而其属于特种设备,事故发生的的可能性很大,所以,其检验检测工作显得尤为重要。缓冲器和止档、以及限位器故障、电器接线等问题是检测中经常出现的问题。为了解决这些问题,本文提出了一些建议,以避免这些问题重复发生,这对起重机械在生产中的安全使用具有重要意义。 作者:王金葵 单位:大理州质量技术监督综合检测中心 起重机械论文:起重机械安全技术管理方法 摘要:起重机械作为一种空间运输设备,主要作用是实现重物的位移。起重机械的使用大大节约了劳动力,提高了生产效率,是社会进步的体现。目前起重机械在生产中的使用率越来越高,已经成为机械化不可缺少的重要组成部分,有些还可以进行特殊工艺的操作。随着社会的不断发展,其中机械的使用范围也会越来越广泛,需求量也会越来越大,对起重机械的管理也会越来越严格。 关键词:起重机械;重要性;安全管理;技术理;方法和技巧 起重机械是工程施工生产中的一种重要机械设备,由于其中机械自身的特点,起重机械被广泛应用于施工企业,由于机械设备更新换代的速度原来越快,掌握操作技能又需要一定的时间,所以起重机械在生产中往往存在一些安全隐患。笔者结合近年来自身工作经验,对起重机械安全技术管理方法和技巧提出几点见解,希望可以给同行提高参考。 一、加强起重机械管理的重要性 近年来起重机被广泛应用于建筑施工企业,并在机械设备种占据重要比重,可以说,起重机就是命脉性设备,其施工作业情况直接影响这个工程施工进度,对企业能否顺利完成工程建设任务其中非常大的影响。起重机的管理是企业管理的重要方面,是完成施工、安装、生产、装卸作业的重要保障,是提高企业生产经营能力的重要环节。企业起重机的管理直接影响生产力要素的管理,在企业生产活动中主要是按照生产发展规律、自然运动规律、生产关系规律有组织、有计划的进行优质、高效、低耗地进行施工作业,以创造更佳的施工业绩。在生产力中的劳动力、劳动对象、劳动手段中,最有活力的就是劳动力和劳动手段,起重机的使用就会直接影响到劳动力和劳动手段,起重机械的使用,会减少劳动力的投入数量,劳动手段实现机械化、自动化,因为起重机自身就是一种机械化的劳动手段。起重机通过司机的有效操作,实现了物料的装载、搬运、卸货、吊运、安装等,在生产中形成了生产力。因此,起重机是重要的劳动手段,而且会直接或间接的影响着起重机司机、机组人员和管理者等劳动力的变化,同时也是企业生产力的重要要素,在施工中应重点加强起重机械的管理工作。 二、起重机械管理现状浅析 1、缺乏专业的管理人才 起重机械管理人员需要经过专业的技能培训才能上岗,可以目前大多数企业严重缺乏相关人才。在实际的施工现场检查中,普遍存在岗位证书人员和实际管理人员不一致的情况,甚至有些是一人身兼数职,最严重的是许多施工现场的起重机械管理人员时由没有任何施工和管理经验的农民工担任的,这种放任的管理模式对自重机械的管理是极不负责任的,严重的还会造成人员伤亡事故。 2、起重机械采购、使用、保养不当 起重机老旧继续使用时施工中常存在的现象,有些企业起重设备已经到了报废年限甚至有些已经超出了使用期限扔继续使用,这种情况会存在很大的安全隐患,也会加重企业的维修成本。有些大企业还会把老旧设备转让给中小企业,中小企业后来又几经周转后,生产厂家、生产日期、使用说明书等相关信息就会不完整。另外对起重机械缺乏正确的使用和定期的保养,加快了机械的老化速度,这些都给安全使用造成很大隐患。 3、起重机械档案资料管理混乱影响起重机械设备的使用寿命的因素是多方面的,加强起重机械设备的管理可以有效控制好机械的使用寿命。例如是机械使用过程中的科学化、制度化、规范化、使用的工作等级和级别、安装拆卸的规范作业等都会影响机械的使用寿命。再有起重机械的钢结构无论是在正常运转过程中还是在静止状态下都会承受荷载,荷载和使用次数也会影响起重机械使用寿命。因此只有完整、准确记录起重机械工作性能和使用频率,做好档案资料管理工作,才能保证起重机械的正常使用寿命。 三、起重机械的管理方法和技巧初探 1、加强对管理人员的任用和培训工作 各级主管部门都要牢牢树立以人为本的理念,深刻认识到职工生命的重要性,从关心和珍惜每位职工的生命为出发点,切实保障好每位职工的合法权益,高度重视从业人员的安全培训和教育问题。一方面要认真开展起重机械主要负责人、项目经理、技术负责人、专职安全生产管理人员的安全生产考核工作,起重机械的操作人员都应该进行岗前培训,熟练掌握起重机的工作原理、机械性能、操作技巧,参加单位组织的技能培训,考试合格后方可持证上岗。实行岗位任职考核制度,把安全生产责任切切实实地落在重要人员和重要岗位上。另一方面,要严格规范操作程序,认真组织和开展对输入、输出机械使用和驾驶的安全培训,严格按照《起重吊运指挥信号》、《起重机司机安全技术考核标准》、《起重机械安全使用规程》等相关规范进行操作,其实提高安全管理素质。 2、加强起重机械的使用、检修、保养工作 起重机的使用目的就在于通过使用让起重机的使用性能得到充分发挥,但是在使用过程中会造成机械不同程度的磨损,有些是有形磨损,有些是无形磨损,这些都会造成起重机价值降低。在不同环境下操作起重机,同等使用时间会造成机械磨损程度不同。起重机械的使用单位要定期的安排检查、检验工作,根据不同的工作强度进行有计划的日检、周检、月检、年检。这样做的好处是一旦发现安全隐患可以第一时间想出解决办法,减少不必要的开支,既节约了生产成本,也提高了机械安全性能。因此,在使用起重机的时候,要对起重机进行计划修理、推行状态监控和故障诊断技术,对机械进行保养,建议通过引用新技术、新技术对起重机进行维修。同时要严格管理操作人员,考核合格后方能允许上岗和管理,努力提高维修人员的思想道德素质,专业技术,提高机械使用效率。 3、加强档案资料的整理和归纳工作 起重机械资料种类繁多,需要归类整理,按期存档。具体整理工作包括(但不仅限于此):3.1起重机械出厂时的技术资料、产品合格证明、使用说明书、监督检验证明文件等;3.2安装起重机时需要的技术材料、安装部位、安装时间;3.3设备事故、人员事故发生情况;3.4日常维修、大修、保养、更换零部件的日常记录; 4、建立起重机械应急事故处理预案 按照《特种设备安全监察条例》相关规定,特种设备的使用单位要制定相应的应急事故处理预案,该预案以项目经理牵头,管理部门为主,相关部门积极配合组成紧急事故救援小组,把责任明确到个人,制定出符合本单位生产需要的应急预案,预案中应明确指出应急事故处理原则,紧急情况下可以采取的具体程序、方法、步骤,并定期的组织相关人员进行现场演练。 结束语: 总之,对于起重机的管理应按照国家和企业相关规定严格执行,从正确使用、科学检修、定期归档等方面着手,使起重机时刻处于良好使用状态,为企业提供精良的技术装备。 作者:江海清 单位:中国水利水电第五工程局有限公司 起重机械论文:电梯起重机械检验技术研究 摘要:起重机械是我国经济建设中不可缺少的物流运输设备,现如今已经被广泛的运用在了各种物料起重、安装等作业当中,可以说现在离开了起重机械,那么整个企业的生产就没有办法得到保证,该文主要针对强化机械安全这一方面入手,对电梯起重机械检验技术进行分析和探讨。 关键词:电梯起重机械;检测检验;质量问题;检验技术;分析 现代化经济的发展使起重机械逐渐成为生产过程中提高生产效率的必备设备,电梯起重机械属于特种设备中关键的组成部分,它在广大人民的生产生活中的地位非常高,电梯起重机械根据载荷运载形式的不同,主体结构也不同,但是随着电梯起重机械的不断发展,从中发现了很多使用及管理上的不合理现象,这就很容易导致电梯出现故障,因此加强起重机械的安全管理,提高电梯起重机械的检验技术是减少故障的有效途径。 1电梯起重机械检验前准备条件 1.1提交完整的电梯起重机械资料及文件电梯制造企业需要先提供装箱单,电梯出厂合格证,起重机械机房布置图,电梯的使用维护证明,电梯各个部件的详细安装图,电梯检验报告以及电梯使用单位提出的制造企业同意的变更设计文件等资料及文件。上述资料及文件都要有生产单位和使用单位的签字盖章。1.2要有符合要求的电源及电源控制装置电梯的控制电源一定要确保是正式电源,供电的电压也要符合电梯工作的相关规定,电梯的电源箱一般来说都安装在机房门口,这样设计可以让工作人员非常容易接近,接线的时候也非常方便,除此之外还要求供电的容量要达到标准要求。1.3电梯各个装置设备及部件电梯设备与部件需要进行妥善固定处理,安装用的临时工艺孔口也需要全部封闭起来,要求安装的装置一定要安全有效,还要对各个活动部件进行润滑处理,电梯生产企业在电梯生产出来后还要对其进行检验和测验,保证电梯在出厂前自检合格并且正常运行3000次以上,这样才能够保证电梯设备的安全稳定。 2对起重机检验技术的相关要求 一般来说起重机械的所有零部件,像吊钩、电磁铁、吸盘、集装箱等都是不允许出现任何损伤的,甚至连裂纹都不能出现,而且各个机构在试验之后也不允许零部件出现损伤,一旦出现问题,那么这一零部件就不能再使用。像摩擦类部件,其磨损量也都有非常严格的规定,像金属结构的原料钢板等这类部件对尺寸要求也非常高,必须根据相应的技术要求对不同的检测对象采取适当的检测方法和检测工艺对其进行检验检测。 3电梯起重机械检验方法 我国的电梯安装工程总体来说在质量上还是比较不错的,但是近几年接连出现的电梯吃人事件让人们对电梯这一便捷运输工具的安全性提出了质疑,电梯维护人员也逐渐加大了电梯安装质量的检验频率。从总体上看,我国的电梯起重机械安全性能与广大用户的需求之间还存在较大差距。如电梯安装工程质量检验标准不统一,电梯安装施工质量检验技术资料缺乏真实性等,这些都是造成电梯安全运行存在隐患的主要原因,除此之外,电梯安全技术检验工作更是电梯安全控制的关键性环节,因此需要及时地予以处理,这样才能够真正达到人们对电梯运行的安全要求。3.1视觉检测视觉检测主要是为了检测电梯起重机械的整体质量状况以及各个功能部件的性能。其主要检测的内容有:起重机械部分,金属结构的几何尺寸测量,表面质量检查等等。电气部分则主要分为电控装置、接地装置、照明检验装置等,这些都是运用了机构试运行等检测手段。3.2射线检测电梯起重机械在制造和安装的过程中,对钢结构对接焊接所采取的检测方法是射线检测,由于现阶段我国所使用的设备很少会使用到起重设备,绝大多数的设备都是采用钢板材料进行制造的,这样的一种设备与承压设备相比较会发现,钢板材料的壁厚相对来说要薄很多。需要电梯起重机械射线所检测的对象是厚度和形状都非常均匀的钢板,像人们常常会制造的成品片式吊钩片或者是悬挂夹板焊接等等。3.3金属记忆检测与振动测试金属记忆检测这一检测手段主要是针对金属结构的应力集中状况来进行检测的一种弱磁性检测方法,与其他的检测方法相比,这一检测方法不用对工件进行磁化处理,其应力集中部位在磁场的作用下可以显示出磁记忆信号,但是在采用这一检测方法的时候需要注意,对工件进行磁粉检测的时候,如果没有对其进行退磁操作,那么就会导致应力集中部位存在微弱的记忆信号,这一信号会被磁化后的磁场信号说覆盖,所以说在对工件进行金属记忆检测的时候,一定要将退磁操作放在前面。而人们所说的振动特性主要是指起重机的消振能力,一般以主梁自振周期或者是衰减实践来进一步衡量自振频率和振型。这两点也是综合分析结构刚度的关键性指标。在载荷起升离地或者下降的时候,很有可能会产生低频率大振幅的振动,从而影响到工作人员的心理和正常作业。当振动测试开始的时候,可以在主梁跨中上盖板处任意一点作为垂直方向振动检测点,然后再把应变片粘在检测点上,粘好稳定之后再进行速降处理,这样就可以从示波器记录的时间曲线和振动曲线上测量出频率,这一频率就是起重机的动刚度。3.4超声检测超声检测这一方法还是相对比较常见的,它可以非常快速地检测出锻造吊钩内部的白点以及夹杂等缺陷,再比如说门座式起重机主要受力构件焊缝质量等。 4结语 电梯起重机械的安全检查始终以行政审评以及定期检验等检测监督手段对起重机械的制造、安装和检验进行全方位的检验。电梯起重机械作为现在工业不可缺少的特种设备,在工业生产中起着重要的作用。目前我国的电梯起重机械在检验上还存在很多的漏洞,还需要不断地更新完善检测手段,针对不同状况下的电梯起重机械设备采用不同的检验技术,这样就可以从根本上解决电梯起重机械的检验检测问题,更好地提升我国电梯起重机械设备的整体质量,从而达到人们的生产生活需求。 作者:王磊 单位:哈尔滨市机电类特种设备监督检测研究院 起重机械论文:建筑起重机械技术档案管理研究 摘要:对于建筑行业来说,建筑起重机械技术的档案管理对于建筑起重机械技术的发挥以及建筑行业的开展有着很重要的影响,同时作为间建筑行业当中的重要环节,也是保证建筑起重机械的使用与维修的重要凭证。本文从建筑起重机械技术档案管理的现状入手,对其中的问题进行了分析,并且对如何加强建筑起重机械技术档案管理提出了一些建议,旨在为我国建筑施工企业在建筑起重机械技术档案管理方面提供一些可行性的思路。 关键词:档案管理;策略;起重机械 一、建筑起重机械技术档案管理工作的现状 建筑起重机械技术的档案管理内容众多,而且是一项十分复杂的工作。管理工作的好坏会直接影响到建筑起重机械设备在建筑工程上的使用情况,从而影响到建筑工程的整体施工效果。从现阶段的建筑起重机械技术档案管理制度上来看,还存在有许多的问题亟待解决,主要有以下几个方面:(一)制度不完善近年来,国家对于建筑工程起重机械档案管理方面的法律建设上虽然逐渐重视起来,并且也有了很大的进步。但是从整体来说,建筑起重机械档案管理方面的法律依然还处于不完善的状态。而且,我国的建筑施工企业在起重机械技术档案管理本身上就存在诸多问题,在管理的执行与落实的力度还不够。从而严重影响到了建筑起重机械技术档案的管理工作。(二)企业机构对建筑起重机械技术档案管理不重视对于建筑企业以及起重机械管理企业来说,他们的精力一般都放在了设备的使用与租凭上,而在建筑起重机械技术档案管理上普遍的不重视。他们认为档案的管理工作是无关紧要的,从而导致了建筑起重机械技术档案管理在工作的过程当中漏洞百出。(三)相关从业人员专业素养不高随着建筑工程企业管理的不断深入,企业信息的广度与深度都在不断增加,尤其是对于现代这个信息化的社会来说,对于建筑起重机械技术档案管理工作人员的专业素质也要求越来越高。然而根据现如今的情况来看,许多的建筑起重机械技术档案管理人员缺乏甚至没有经过专门技能的培训,以至于建筑起重机械技术档案管理的电子信息化进程缓慢,严重影响了建筑起重机械技术档案管理的效率。 二、加强建筑起重机械技术档案管理的建议 (一)建立完善的档案管理制度对于建筑起重机的租凭单位来说,首先就应该建立一个完善的建筑起重机械安全技术档案,以便更加科学合理的对建筑起重机进行管理。在构建建筑起重机安全技术档案的过程中,有以下几个要点需要特别注意:1.建立针对产权单位的建筑工程起重机械备案证,这些起重机械备案证分别应对于每一台建筑起重机械,并且做到一机一号,在对建筑起重机械的租凭与使用的过程中,严格按照备案证进行。2.在租凭单位与使用单位签订购销合同的过程中,要密切关注建筑起重机械是否有完全的合格证件。3.定期制定检测报告,报告的内容主要包括对建筑起重机械的维修与改造记录、生产安全记录、日常检查记录、运行故障记录。定期做好监测报告工作是提高建筑起重机械技术档案管理的重要部分。整个检测报告应该贯穿整个建筑工程,在工程竣工后还要对所有的检测报告作最后的整理与分析。(二)安装单位建立建筑起重机安装、拆卸工程档案对于建筑起重机的安装于拆卸档案的构建,应该包括以下几个主要部分:1.安装单位的相应资料证明2.针对安拆段位所设立的安装、拆卸备案证明。这项证明是为了强化建设企业的主管部门对整个安装、拆卸工程的监管作用3.安装于拆卸的合同与安全协议书4.在对建筑起重机械的安装于拆卸时,应该编制相应的方案并且准备好一切安全措施。而对建筑起重机械的实际安装于拆卸过程中,都应该有安装单位派遣专业的技术人员,并且做好现场监督与定期的巡查5.记录安全施工技术的所有资料6.在建筑起重机械安装完成之后,安装单位首先要进行自检,并且出具合格证明,对一些正面与相关手续文件进行保存7.制定建筑起重机械的安全事故救急预案(三)使用单位建立建筑起重机使用技术档案在建筑起重机械技术档案管理的过程当中,使用单位可以说是占据主体部分的。所以,对于使用单位建筑起重机使用技术档案的建立可谓是重中之重。首先,必须对建筑起重机械的使用进行登记,而且在对起重机械进行登记的时候应该着重关注与之前的使用登记文书;其次,集中管理诸如购销合同、安装合同等一系列的原始资料。最后,在进行建筑起重机械的使用之前,使用单位可以委托具有检测资格的单位事先对建筑起重机械以及其他的施工机具与配件进行检测,并且将其数据进行记录,必须确认合格后才可使用。而在建筑的施工过程中,也应该定期的对建筑起重机械进行检测,如果出现设备不合格、故障或损坏,不得继续使用,并且将建筑起重机械在使用过程中出现的各种状况进行记录存档。 三、结论 在建筑施工企业使用建筑起重机械设备的频率得到大幅提升的当代社会,做好建筑起重机械技术档案管理工作更显其重要性。针对建筑起重机械技术档案管理中出现的问题和不足,相关部门及企业应注重从建筑起重机械技术档案管理规章制度的完善、建筑起重机械安装、使用及拆卸档案的管理力度强化等方面入手,不断提高建筑起重机械技术档案管理的效率。 作者:柏雪莲 起重机械论文:起重机械节能技术研究 摘要:随着社会经济的发展和进步,国内开始大量建设基础设施,并且越来越严格要求吊装设备的质量和体积,由于社会工业化水平的不断发展和提高,逐渐出现起重机械,并且已经成为工业生产中必不可少的设备。但是起重机械耗能问题严重限制设备的发展和进步,基于此本文着重分析了起重机械节能技术的应用。 关键词:起重机械;节能技术;应用 起重机是国家经济发展必不可少的工业设备以及物料运输设备,随着社会经济的迅速发展,越来越大量地需求起重机械。起重机械对于人们日常生活生产十分重要,能够为人们生活提供便利,但是实际使用起重机械的时候,设备是不能自己运行活动的,因此需要具备一定能源驱动,基于此,起重机械发展中就应该注重节能技术。 1起重机械基本概述 起重机械实际上就是用来对重物进行吊装和顶举,为了有效实现上述功能,起重机械主要包括运行装置、动力装置、操控系统、起升装置、取物装置等。起重机械的关键部分就是操作系统,主要就是控制其他设备的开合、幅度、力度以及方向。动力设备主要就是为起重机械提供相应的运行动力,是起重机械中最大的部件。取物设备就是用来抓斗的,以便于可以自由开合,从而实现抓举重物的作用。起升设备实际上是用来下放和提升重物的,一般情况下起重机械对重物进行垂直搬运;提升设备实际上就是为上述功能设置的。往往包括两种常见的起重机械设备,即以燃油为主要能源的起重机械和以电力为主的起重机械。 2起重机械节能技术的应用 2.1结构优化技术 所有事物构成中都包含多种因素,要素不同组合形式作为事物的不同结构。从哲学角度来说,事物质变实际上就是结构改变。优化事物要素组合形式是一种重要的实现质变方式。起重机械具备比较复杂的结构,拥有很多零件,实际操作中可以利用优化结构的形式来有效降低能源消耗。现阶段,国内大部分起重机械都是桥式结构,这种结构存在比较大的机身,相比较国外设备来说过于笨重,所以也会消耗大量能量,因此应用起重机械时应该及时改进设备结构,相关专家和学者已经开始广泛研究,利用软件技术和计算机技术来分析起重机械结构,提出一种结构分析软件,利用优化程序来合理分析起重机械主梁,以便于获得良好的起重方案。现阶段主要包括MATLAB和有限元分析软件ANSYS两种软件[2]。 2.2运用新兴材料技术 随着社会的进步和发展,着重研究材料科学,不断研究各种新型材料,上述材料基本上都是利用多元素组合而成的复合材料,具备耐腐蚀性、强度高、质量轻、韧性好等优势,已经得到广泛应用。设计制造起重机械的时候需要合理应用新型复合材料。一般情况下起重机械都是利用钢铁作为基本原料,促使起重机械体积庞大、耗能大,并且在耐腐蚀、韧性、强度等方面钢铁不能完全满足设计起重机械的实际需求,从而促使起重机械寿命短、体积大,所以应用制造起重机械的时候应该合理融入新材料。目前已经出现很多种满足起重机械设计需求的新材料。如:高陶瓷轴承,具备耐高温、摩擦系数高等特点,相比较钢质轴承来说存在更好的性能。高强度尼龙绳,具备寿命长、质量轻的特点,是理想的替代品。因此利用新型材料设计起重机械,可以在一定程度上降低设备重量,提高使用寿命,以便于达到节能降耗的目的[3]。 2.3变频调速技术 间歇性运动实际上是起重机运行的基本特点,也就是说在起重机械运行的时候,卸载、运输、取料等工作基本上都是交替运行的,为了保证起重机械运行生产的安全性和可靠性,对配用动力驱动设计的过程中应该预留相应的富余量。一般情况下在非满负荷情况下运行设备,不但需要满足动力驱动要求,多出的力矩也会在一定程度上提高功率消耗,从而导致大量浪费电能,并且起重机械运行在额定速度下的时候,设备制动会严重磨损机身,也会提高能源消耗。机械设备运行中为了改变上述问题,利用改变电动机定子供电频率的方式来实现变频调速技术。随着不断发展科学技术,不断提升变频调速装置性能,起重机械中应用变频调速技术,可以有效提高制动性,同时也能够降低设备制动冲击,以便于达到降低起重机械能源消耗和提高使用寿命的作用[4]。 2.4采用高质量减速器 现阶段机械设备中已经开始广泛应用减速器,市场中出现多种型号的减速器。20世纪80年代开始减速器就已经应用在起重机械中,但是因为国内在这方面发展得比较晚,相比较发达国家来说技术水平还存在很大差距,主要体现在寿命短、承载力低,不能切实满足起重机械工作要求方面。起重机械实际上属于间歇性运行设备,会频繁地出现重启和暂停,所以,实际操作中对于减速器承载性和制动性有着严格的要求。现阶段,硬齿面减速器是国内比较常用的设备,硬齿面减速器已经很大程度上提高了各方面性能;与此同时,对于一些具备特殊要求的工程来说可适当应用行星制动器,以便于达到降低消耗、减少制动磨损的作用,从而全面实现起重机械的节能减排[5]。起重机械运行的过程中交流变频技术十分重要,因此,国内外已经大量研究交流变频技术应用在起重机械制造行业的潜力和前景,但是实际改进设备的时候会出现大量的成本,所以,不少企业因为出现过大的成本不愿意使用上述技术,为此以后研究过程中应该合理应用绿色能源,实现可持续发展的目的。实际操作中利用电能反馈节能型变频调速系统来合理取代定子调压调速系统,利用逆变器、直流母线、自主技术集成技术来改变线路,从而达到降低成本的作用。 3结语 综上,节能是国家可持续健康发展的方向和趋势,随着不断发展科学技术和自动化技术,起重机械已经逐渐成为影响国民经济的重要因素,同时也是国家重要生产要素,为国家经济发展提供技术保障。但是起重机械实际应用的时候还是会出现一定问题,其中起重耗能大是最主要的。此外,设备成本高,降低机械耗能也是未来需要解决的主要问题。目前国内在研究起重机械耗能问题方面已经取得一定成果,基于此,文章从优化起重机械结构、创新起重机械部件、使用新型材料等方面来分析和阐述起重机械节能技术,为进一步研究起重机械节能应用技术奠定基础。 作者:杨军 单位:长治市特种设备监督检验所 起重机械论文:物联网技术对起重机械的应用 【文章摘要】目前,在科技不断发展的背景之下,物联网技术得到了一定的发展。而起重机在当前很多工程施工中被频繁的应用,但是随着起重机被广泛的使用,其事故也频繁的出现,常常会导致工程施工的工期被延误,增加施工单位的经济负担。为此,将物联网技术应用在起重机当中已经成为一种必然的趋势。其原因在于,物联技术的应用,能够确保起重机在动态监管顺序正常进行的基础之上,使得起重机应用更加有效,其作用也能够被充分的发挥出来。本文主要针对物联网技术在起重机械中的应用展开充分的分析,旨在确保起重机能够应用更加有效。 【关键词】物联网技术;动态监管;起重机械 当前,在冶金、交通以及建筑工程施工中,起重机被广泛的应用,它是一种工业生产过程中的特种设备之一。当前,起重机的使用数量正在不断增加,并且正在逐渐的向大型化、高速化以及自动化等方向发展。但是,目前随着起重机的广泛应用,其故障也不断出现,为了能够有效的解决其故障,物联网技术在其中的应用极为重要。物联网技术的应用能够为起重机动态监管提供保障,这也为起重机更好的应用创建了条件。 1对物联技术的相关知识分析 实际上,早在1999年物联网概念就已经被提出,它被认为是互联网应用的扩展。到了2005年,突尼斯所巨型的信息社会世界峰会上将“物联网”的概念正式的提出。物联网定义为:利用各种信息的传感设备,例如传感器以及射频识别技术等等各种装置和技术,并且采集各种金控、连接以及互动等,不断的采集所需要的各种光、热、电以及力学等方面的信息这与互联网结合成为一个巨大的网络环境。主要的目的在于,更加有效的实现物与物、物与人、物品与网络的连接,从而为识别、管理以及控制提供一定的便利。物联网内容主要有RFID、传感网、M2M以及两化融合这四个关键部分。在这之中RFID主要为射频识别技术,该技术又被称之为电子标签、无线射频识别,属于一种高级通信技术。但是,通过无线电讯号的识别特定其目标,同时对相关的数据进行读写,但是并不需要对系统进行识别,也不需要和特定的目标之间建立机械或者光学接触;而传感网主要指一种随机分布的、集成有传感器与数据处理单元等,利用自组织的方式共同构成无线网络;而M2M主要将数据从一台终端传送到另一台终端,换言之主要为机械和机械之间的摩擦与对话。站在广义的角度,M2M能够代表及其对及其、人对机器以及机器对人等方式,它也包括人、机器以及系统之间建立通信连接的技术与手段;两化融合主要为:在工业生产的各个环节中,工业企业经营管理中,信息化方式已经成为了重要方式与手段。信息化进程与工业化进程在当前已经不再处于彼此间的独立状态,同时也不是单方带动与促进的关系,而是两者在产品、管理以及技术等方面相互的交融,彼此相互连接不可分割,从而不断的推动新产业的快速发展。立足于物联网技术架构,物联网被分为三个层次,即感知层、网络层以及应用层。其中感知层的构成主要为各种传感器与传感器网两个部分,它包括二氧化碳浓度的传感器、温度的传感器以及湿度传感器等等。感知层存在着一定的作用,它是物联网识别物与信息采集的来源所在,主要的功能在于,对物体进行识别,并且在识别的过程中进行信息的采集。而物联网的行业特性主要在其应用领域内被体现的淋漓尽致。当前,我国的绿色农业、工业监控以及公共安全等方面的问题已经成为社会关注的焦点,以上各个行业都和物联网应用之间存在着一定的关联,并且在某些行业中已经积累的一定的使用经验。 2起重机的动态监管分析 要确保起重机能够正常的运行,动态监管工作是不可缺少的。而在这一过程中,应用现代化科技手段与管理手段极为重要,以此来完成起重机跟踪管理的工作。通常,需要做到以下几点,即:首先,在运行动态监控方面,主要依靠的是物联网技术中的传感器技术与GIS技术等,而所监控的起重机主要运行状态量有几个方面,即起重量、起重力矩以及起升高度等,对其各种安全保护装置的工作情况进行监控。在相关规定标准中,对起重机的运行状态安全监控管理系统的构成等进行检验。在起重机电控系统中,该系统作为重要的满足其功能需求部分之一,在物联网技术中占据着极为重要的位置。其次,对金属结构状态的监控,这与高文海,曹树贵,刘东辉等在《物联网技术在桥式起重机信息识别与追踪中的应用设计》一文中有着极为相似的观点。在起重机工作的过程中,金属结构作为重要的承载结构,受力状态与损伤的程度与起重机整体使用的安全性之间存在着极大的关联。而在监控起重机金属结构状态的过程中,需要依靠物联网技术中的传感器,并且与传统压电传感器、光纤光栅传感器等结合,共同完成金属结构状态监控工作。目前我国相关部门在大型起重机监测方面已经研究出了健康监测系统,该系统包括光纤传感系统、解调子系统以及健康监测诊断等,这也实现了对起重机中金属监测的目标。另外,在人机互认管理系统方面,需要依靠物联技术中的RFID技术与传感器技术去实现对人机之间的智能识目标,这样一来,能够从技术上保证操作人员和起重器保持着一对一的关系,从而为起重机动态监督工作的实施提供保障。 3总结 本文主要从两个中方面着手,一方面分析了物联技术的相关知识,另一方面分析了起重机的动态监管。通过分析明确,当前起重机已经被应用在很多领域当中,并且发挥了重要的作用。但是,随着起重机的广泛应用,其故障也表现出来,这给相关单位带来了一定的麻烦。为此,当前物联网技术已经被应用在起重机的动态监控当中,在监控过程中首先需要明确动态监控各个方面的内容,其次,明确金属结构状态的监控等,主要目的在于,为起重机更好的应用提供保障。 作者:张申 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 起重机械论文:建筑起重机械安全管理对策探讨 【摘要】本文对建筑起重机械现行存在的问题进行了分析,并对如何做好建筑起重机械安全监督管理提出了几点思考及对策。 【关键词】建筑起重机械;安全管理;问题对策 国务院出台《国务院关于支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见》,在全方位有力推动赣南等原中央苏区实现全面振兴有着重要的意义。近年来赣州城市建设日新月异,建设量突飞猛进,特别是各类高层建筑拔地而起。建筑起重机械已成为实现建筑施工生产机械化、降低劳动强度,提高生产效率不可缺少的机械设备。截止到2014年12月31日,我市建筑起重机械产权备案累计为:施工升降机1538台,塔式起重机868台,物料提升机1788台。建筑起重机械大量的普及使用,生产安全责任事故也时有发生。2012年2月,赣州市某工程一台塔式起重机在吊装室内电梯零部件过程中,塔式起重机钢丝绳挂到裙楼外架上,塔臂失稳导致标准节断裂,塔臂和塔帽同时坠落,导致一人(塔式起重机司机)当场死亡。2013年9月,赣州市某项目一台塔式起重机在吊运钢筋材料时出现倾覆,导致塔式起重机整体倒塌,事故造成一名塔式起重机司机和一名钢筋工受伤。2014年6月,赣州市某项目一台塔式起重机倒塌砸中两辆过路车,造成4人受伤。建筑起重机械生产安全责任事故的不断发生,给人民生命财产带来重大损失,同时也给施工单位和租赁、安装单位造成了直接的经济损失。 一、建筑起重机械存在的问题分析 (一)产品质量参差不齐目前建筑起重机械生产制造厂家比较多,各生产企业的水平参差不齐。有技术水平和生产能力较强的企业集团,也有自己无设计能力但有一定工艺装备、技术力量及生产经验的中型生产企业,还有一些生产和技术能力较差的中小企业。国内制造业“山寨风”和“模仿潮”的兴起,造成建筑起重机械生产质量、工艺水平偏低。 (二)租赁市场较为混乱我市大部分工地使用的建筑起重机械采用租赁形式,市场管理较为混乱。1.租赁单位资质要求较为简单,组织形式混乱,目前我市对资质要求仅限于工商注册有租赁业务。现在我市租赁单位众多,存在个人购置设备由租赁单位代管、借用租赁公司资质等现象。2.租赁单位人员配备不齐。租赁单位负责人,技术负责人无专业职称证书,维修保养人员未经专业技术培训合格及上岗证等。3.租赁单位无固定办公场所、仓库和设备维修检修场所,设备构件等未分类存放,存在构件混用现象,导致安全隐患的发生。4.租赁单位起重机械的安全技术档案等资料不齐全。 (三)安装、拆卸行为不规范1.安装单位责任主体行为不规范。目前我市的安装单位资质主要有三种形式:一是生产厂家在我市销售时自带的安装资质;二是借用外省市安装资质;三是本地租赁单位自有的安装资质。对安装资质的使用,安装单位只是停留在资质管理的初级阶段,对人员的配备、专业技术能力考核、管理水平的提高等制度性建设几乎为零。2.安装、拆卸管理人员和特种作业人员缺失。安装单位人员配备不足,在起重机械安装、维护进程中技术负责人、专业技术人员不能到岗履职,大部分的安装(拆卸)、顶升、加节、维护保养等作业都是由租赁单位临时请人进行。3.安装、拆卸方案内容不全,无针对性。缺少平面布置图,附着安装标识,群塔安全作业措施等。特别安装高度超过60m以上的起重机械的安装与拆卸工程,专项施工方案未经专家论证等。 (四)使用管理不到位1.使用单位管理和人员履职不到位。对建筑起重机械安装、拆卸、使用维护保养等,未指定机械设备专职管理人员进行监督检查及验收。2.特种作业人员管理不到位。对进场作业的特种作业人员资格证及作业人员未进行审查,致使使用假证或无证上岗现象较为普遍。3.四方验收留于形式。责任主体对四方验收职责不清晰,存在走过场现象,导致四方验收未能真正实施,只是在验收表格签字盖章了事。4.监理单位监督履职较差。监理单位对方案、资质证书及相关资料审核把关不严,对安装和使用情况监督不力,发现存在生产安全事故隐患的,停留在口头上,未能及时下发整改单督促整改,有下发整改单的也未能做到消案复查。 (五)安全检测不全面1.安全检测业务量大,周期长。目前我市的检测机构较少,普遍存在检测需要排队现象,出具检测报告的时间滞后,严重影响了设备的使用效率,也造成部分设备未检先用。2.检测内容不全。一些检测机构硬件跟不上,没有及时采购相应的检测设备。3.检测数据有偏差。检测时送样材料,检测环境,人员素质等参差不齐,对检测结果存在偏差的数据,未进行比对分析;对存在较大安全隐患的建筑起重机械未进行整机检测及实行安全评估。 (六)安全监管难度大1.安全监管力度不足。监管能力与日益增长的工程建设规模不相适应,建筑施工安全管理力量薄弱,监督人员远远不能满足工程规模急剧增长的需要,现有的建筑安全监督资源的配置有待进一步提高。监督人员的专业结构、技术层次“青黄不接”,建筑起重机械专业技术人才紧缺。2.安全监管措施欠缺。安全监管措施与现场实际不相吻合,日常监管标准、尺度不统一,对建筑起重机械的监管未能充分发挥参建各方责任主体的资源优势,导致管理单一。 二、建筑起重机械安全监督管理对策 建筑起重机械安全管理涉及的责任主体较多,加强建筑起重机械的监督管理,必须从各个环节逐一进行梳理,充分发挥各责任主体的主观能动性,强化责任主体责任。 (一)把好建筑起重机械准入源头关1.引导技术性能强、安全性能高、产品质量好的建筑起重机械进入我市,为我市建筑施工安全生产更好的服务。2.鼓励本地建筑起重机械销售公司联合生产厂家,进行技术交流及经验介绍会,对技术落后、安全性能差的机械设备淘汰出建筑施工现场。3.强化建筑起重机械产权备案。对淘汰或禁用的建筑起重机械不予产权备案;对使用期限到期或构件严重受损的及时注销其产权备案;对外地已产权备案的设备进入我市使用前,对机械设备和资料进行严格审查。 (二)加强租赁和安装单位的管理1.强化对租赁和安装单位资质和资料的登记核对,建立统一管理制度,并实行年检和抽检制度。对检查、抽查不符合要求的安装单位进行限期改正,改正不到位或无法改正的,直接清出市场。2.租赁和安装单位必须配备安全负责人、技术负责人(中级职称以上)及维修保养人员等,特种作业人员必须持证上岗。3.租赁和安装单位应建立、健全起重机械的安全技术档案,制定安全生产规章制度和操作规程,根据相关规定整理齐全相关资料。4.所有建筑起重机械的构件和零配件要逐台归档入库,必须使用原厂或符合规范要求的构配件。 (三)规范安装(拆卸)行为1.鼓励本地企业申请安装资质,成立专业化建筑起重机械安装公司,做到唯专而精。2.转变销售公司观念,推动本地的建筑起重机械销售公司联合生产厂家,推行类似汽车销售“4S”模式。3.试行建筑起重机械租赁安装拆卸维修保养“一体化”管理。施工现场建筑起重机械设备的租赁、安装、拆卸、维修、保养等工作,由一家具备相应的建筑起重安装专业承包资质,达到相关技术标准的企业组织实施。4.落实专项施工方案的编制及论证工作。安装作业前施工总承包单位及安装单位必须编制专项施工方案。对安装高度超过60m以上的起重机械设备的安装与拆卸工程、起重量300kN及以上的起重机械设备的安装与拆卸工程、高度200m及以上内爬起重机械设备的拆卸工程,施工总承包单位应组织专家对专项施工方案进行论证,合格后方可实施。 (四)强化使用过程的安全管理建筑起重机械安全管理分为产权、安装(拆卸)、使用和监管四部分,其中使用过程时间长,安全管理责任大。强化使用过程的安全管理,必须明确责任、落实责任,才能有效防范生产安全事故的发生。 (五)引导建筑起重机械检验检测良性发展,努力探索建筑起重机械安装使用评估体系。对建筑起重机械检验检验市场进行开放管理,通过引入竞争机制,打破检验检测业务区域封锁和垄断的局面,从而提高检验检测机构的竞争力。 (六)发挥行业协会在管理中的作用行业协会的宗旨是服务,而这种服务往往是通过社会和行业管理来实现的。引导租赁、安装单位成立行业协会,建立起行业主管部门与行业协会之间的服务关系。 (七)鼓励企业投保特种设备安全生产责任保险,提高事故赔付能力。安全生产责任保险是加强安全生产管理、增强企业抗风险能力的必要手段,也是维护职工合法权益、创建和谐社会的积极措施。 三、结束语 近几年来随着我国经济社会的快速发展,城市建设步伐不断加快,建筑起重机械的使用数量急剧增加,建筑起重机械安全事故也层出不穷。笔者希望通过这些问题的探讨,能引起各责任主体和相关部门的高度重视,加强建筑起重机械的生产、安拆、使用、检测检验及监督检查的全过程管理,切实有效的遏制建筑起重机械事故的发生。 作者:邓建宇 赖福明 单位:赣州市建设工程质量监督管理站 起重机械论文:施工中起重机械的安全监管 作者:金晓东 单位:浙江驰成建设有限公司 一、建筑施工起重机械常见事故 经我国相关部门统计,在特种设备事故中,起重机机械的事故占大约60%。从这些统计数字中,我们不难发现,起重机发生事故主要发生在安装、拆卸、顶升和使用过程中,而发生事故的企业不仅有正规企业,也有小型施工企业。他们共同的特点都是因为平常不注重对起重机的保养和检查,也没有按照相关规定对起重机进行定期的维护工作,致使存在安全隐患,从而导致安全事故的发生。根据人们对事故的分析,塔吊安装造成的施工事故占25%,拆卸占12.5%,顶升占25%,而起重机倒塌占37.5%。这些惨重的代价告诉我们必须对作业的每一个环节严格控制,排除安全隐患才可以进行下一道工序。 二、当前起重机械管理中存在安全问题 1)施工现场机械设备管理制度不完善。在施工现场,由于企业对现场设备重视度不够,所以没有安排专人对设备进行管理,在设备进场的时候也没有对进场设备进行检验、安装、调试、使用等环节做相应的记录,更没有专人对设备的管理、使用、养护、修理进行负责。这样就使得在设备使用过程中会出现各种各样的问题。2)操作人员的安全操作意识淡薄。起重机械操作人员的安全意识和素质水平参差不齐,有时会使得施工机械超负荷作业,安全防护不到位,安全措施可靠性差。操作人员由于自身的知识有限,对机械的性能也不了解,往往采用多根钢丝做拉索,这是违背力学原理的,也与安全技术操作规程上的要求违背,给安全生产埋下了隐患。3)设备使用操作维护水平低下。起重机械使用人员应对设备的情况进行了解,通过对设备的管理掌握起重设备的性能、维修与保养等知识。在操作人员上岗前,应对人员进行相关的专业培训,使操作人员具备相应的机械操作素质。由于造成起重机械安全事故的原因很大一部分来源于操作人员的玩忽职守和漫不经心,所以,在培训中,也应加强对操作人员生产安全知识的教育,并在培训完成后组织资格考试。只有考试合格的操作人员,在持有上岗证书后方能操作设备。4)企业的信息不通畅。中小型企的施工能力强,由于设备管理体系不健全,往往在设备采购时对设备的性能、特点了解的比较少,更多的可能关注设备的价格,又由于工程急需采购,所以就本着节约的原则购买,致使一些已经淘汰的产品改头换面的被购进,这样设备本身就带有安全隐患,而又由于当时未对设备的使用状态进行记录,致使出现问题无据可查,这样大大的增加了安全隐患。5)安全教育培训力度不够。施工现场中的噪音比较大,依靠现场的声音宣传可能达不到预期的效果,安全教育培训更多地应来自于平时的积累,而不是一时的突击加强。而事实上,大多数施工企业都是事后教育,而且安全教育也都大多形式化,在政府部门进行安全检查时,企业才会立刻重视,检查过后,又松懈了。安全教育应该贯穿整个施工环节,人们都应该重视起来。 三、加强建筑施工起重机械安全管理措施 (一)重视安装与检验负责安装起重机械的队伍应有符合要求的资质证书,并且在机械安装之前首先应做好施工方案。方案经审批合格后,必须严格按照方案来实施。安装过程中的隐蔽工程应按规定做好验收记录,先由施工单位自检合格后,再请监理工程师进行复检,监理复核无误后,可申领《安全使用许可证》,之后才能投入使用。 (二)加强起重机械设备档案管理起重机械的档案管理工作也同样重要,它是安全生产制度所要求的一项必须进行的内容。一般来说,该档案包括事故应急预案、相关职能与操作部门的责任制度、安全操作技术规程,定期检查和日常的保养,考核管理和操作人员的制度等内容,操作人员应严格按照相关要求执行。 (三)加强起重机械设备的维修保养对起重机械设备定期保养在一定程度上可以提高建筑安全管理水平。认真做好起重机械的日检、周检、月检、年检工作。发现异常及时报告,并做好隐患消除工作,对起重机械做好动态监督工作,切实把起重机械的安全运行放到首位上来。 (四)实行设备验收准用制度对于即将租赁起重机的施工队伍,必须在租赁前向分公司申报,待分公司批准后再向总公司申请批准。申报时重点要将租赁公司的相关资质、设备情况以及管理操作人员的相关信息编入报告中。设备验收准用制度保证了进入机械租赁市场的公司的资质和设备的情况透明,也便于人们监督和管理。机械设备安装完成后,由安装单位先自行检验,然后由公司自己的机械设备管理部门复检,最后申请当地的特种设备检验部门检验,合格后方可批准使用。 (五)建立完善有效的预警机制每一台起重机械均应建立一个动态的数据库,该数据库里包含了设备的所有资料与信息。当机械进行维护和保养时,应将该信息录入数据库,利用统计分析方法可以将与该设备有关的信息进行分类汇总,总结设备常见问题,并作出预警。另外也要根据设备的自身特性,施工环节和季节,工程特点进行风险评估,并列出起重机的危险来源,以便制定风险计划和应急措施。 (六)一般控制与重点控制相结合根据设备的性能与使用者的管理水平,一般将设备分为优、良、一般和差四个等级。这其中一般和差这两个等级是监控管理的重点对象。将需要进行整改和处理的设备统一纳入管理范畴,专人跟踪检查,直到设备摆脱这两个等级的界定范围,进入高一等级的范围为止。 (七)落实管理责任制安全措施是否有效果,其关键在于合理的管理制度是否得到了实行。为了保证管理制度落到实处,应将管理责任与每个工作岗位人进行挂钩,做到奖罚分明,可以有力地激励员工增加工作责任感,调动大家工作的积极性。定期召开安全责任大会,在会上要通报机械安全管理状况,表扬安全责任到位的管理人员,对有过失的也应公开给予批评,这样有利于安全管理人员认识到差距,从而更加坚定的贯彻实施安全方针策略,使其在遇到问题是不慌乱、有条不紊的处理。 (八)加强人员培训对各级管理人员要进行定期的培训。培训的形势有很多种,比如:案例分析、专业技术知识培训、学术交流等,为了使各级管理人员更好的理解和掌握知识,也可以现场讲解,编制作业指导。加强各级管理人员的培训,提高管理者的安全管理水平和应对事故的心理素质一直是企业管理的主题。 四、结语 随着施工技术的不断发展,起重机又出现了新的问题,这就要就施工企业切实落实管理责任。同时也要求安全监督机构,行政主管部门和项目的各个参与单位都要起到良好的监督作用,切实为提高施工的安全水平做出贡献。 起重机械论文:电梯起重机械故障诊断及优化设计 摘要: 随着我国经济的发展,城市发展速度也越来越快,越来越多的农村人口开始向城市转移。为了解决有限的建筑面积和不断增多的人口之间的矛盾,高层建筑的应用越来越广泛,这也造成了电梯在人们生活中的大量应用。在现实生活中时常会出现电梯故障,这给人们的生活和工作带来巨大的影响。为了能解决这一问题,尽可能的降低电梯故障对人们生活的影响,文章从电梯起重机械入手,深入分析电梯故障产生的原因,并有针对性的提出了改进建议,最后还详细阐述了电梯起重机械故障诊断系统在现实生活中的应用。 关键词: 起重机械;故障诊断;优化设计 随着高层建筑在城市的大规模应用,电梯起重机械在人们的生活中已成为不可缺少的代步工具,起的作用越来越大。但冲顶、墩地、溜梯等电梯故障的出现给人们的生活也带来了巨大的不便,严重的甚至危及人们的生命安全。为了尽可能的减少这些故障问题的出现,保障人们的生命财产安全,文章通过对当前已知的电梯起重械的故障特点进行分析,有针对性的提出了一些故障检测与优化改良的措施。 1电梯起重机械故障特征 为了方便建筑高层居民的生活,电梯在高层建筑中被非常广泛的应用。相关机构通过一系列的调查发现,电梯的安全度比爬楼梯安全要高出50倍。除此之外,我国在欧洲EN81标准基础上制定了GB7588《电梯制造与安装安全规范》标准,这项规定也使得我国成为电梯方面要求最高的国家。这项条文出台不久国家就规定所有相关机构必须严格遵守,强制落实。根据此条文的相关内容。电梯的零部件要先经过相关的权威机构进行检验和型式试验合格后方可实用。另外在新电梯投入使用前或者经过改造再次运行前都要由相关的机构进行严格详细的检测。尽管这些规定在法律法规、标准、规范、规程上保障了电梯的安全性,但电梯实际故障还是时常发生。这就要求我们对已经出现的电梯故障加以分析并提出解决这类问题的有效方法方案。 1.1机械疲劳引发的故障 随着科技的发展,电梯中的荷载称量方式也应与时俱进,那些与时展脱节的技术与设备应该及时淘汰。举例来说,当前电梯中采用的电磁式称量装置能够对对电梯荷载进行持续的检测,并通过与群控系统关联对电梯的启动与运行进行适时的调节,保证电梯的顺利、安全运行,这是传统的开关荷载检测技术与设备无法实现的。 1.2润滑系统出现的故障 相比其他部件,电梯门是故障发生率最高的部位。为了保障电梯的安全性,一般会在电梯上的轿箱的底盘上安装两个微动开关,只要电梯的荷载不超过满载值(满载值一般是极限载重额的80%)只会触发一个微动开关,这时电梯能正常运行;一旦超过满载值就会同时触发两个微动开关,电梯将停止运行,并发出警示,同时电梯门也不会关闭。 1.3自然磨损引起的故障 如同其他的机械部件,电梯内的部件也会随者使用时间的延长而逐渐磨损。尽管这种现象不可避免,我们还是可以通过一些手段减小磨损带来的影响,避免电梯出现故障。 2电梯起重机械故障诊断系统优化设计措施 为了保障人们的生命安全,现实生活中的电梯都会有一定的保护措施。这种保护作用通常是通过一些保护装置来实现的,装置会在特定的情况下如电梯超载时发出警示同时阻断电梯的运行,以此来保护电梯里的人们。这些装置种类繁多,按照安装位置的不同可以分为以下几类。 2.1活动轿厢 这种荷载装置是将橡胶固定在底盘和轿厢底盘的中间。通过橡胶的形变来感知荷载的变化,将这个装置与控制系统联动。一旦超载,橡胶发生形变触发保护机制。由于这种方法费用低、安全性好,是当前应用最为广泛的装置,这种方法唯一的缺点就是一旦损坏更换极其不方便。 2.2活动轿厢地板这种装置 主要是被安装在电梯内部,但是并不会直接与电梯部件接触。当电梯内有荷载时,电梯的地板会发生轻微形变向下凹陷,当荷载超过一定值时,地板就会与装置接触引发保护机制。 2.3轿顶称量装置 顾名思义,这种装置通常是被安装在电梯箱的顶部的绳头组合处,它的主要部件是杠杆和弹簧组。该装置通过杠杆的摆动幅度来反映电梯箱内荷载的大小,一旦超载,杠杆摆动幅度达到一定程度就会出发保护机制。 2.4机房称量装置 如果超载装置无法安装在轿底或轿顶,而且电梯采用2:1绕法的时候,可以在机房中安装超载装置。这种装置与轿顶的称量装置比较类似,也是安装在电梯顶部的绳头结合处。不同的是这种装置的杠杆是随着绳头组纵向移动。一旦荷载超过一定值,刚好自动达到一定距离就触发保护机制。 2.5电磁式称量装置 随着科技的发展,电梯技术也取得了很大的成就,为了准确获取所有的电梯荷载情况,以便及时的对电梯的运行状况进行调整电梯的群控技术得到了很大程度的发展。 3电梯起重机械故障诊断系统的应用及改善 (1)电梯主要是用来垂直输送人员或者材料的装置,电梯作用的发挥离不开各个部件的正常运作。只有电梯的各个部件都符合相关的安全规定,各个运行环节都按照相关要求进行操作,电梯顺利进行,才能保证电梯的安全。这就需要设计人员在设计电梯时充分考虑所有因素,设计出最合理的电梯结构,施工单位认真负责,严格按照设计和相关规范施工,确保施工质量,投入运行后相关的人员及时维护。只有通过多方努力才能实现电梯安全。 (2)对电梯的维护通常由以下两种方式来进行:a.通过科学的管理对电梯发生的故障进行预测,并做好预防措施,降低故障率,保证电梯的顺利运行,即维护形式的措施;b.而维护类别的措施也是一种在做好预测、预防措施的同时根据实际的情况进行调整以减小部件的磨损度。通过平时的小规模维修来减少大规模修理的次数。这也是当前应用最广的方法。 (3)除了对电梯进行及时的维修外,还要注意对电梯备用部件的管理。a.通过协调各个部门,及时的采购相关的部件,并对采购的部件进行严格的检测保证其质量。b.注意加强对仓库的监管,确保替换的备用部件达到相关标准的要求。对于电梯也要进行及时的检测,依据检测结果,对电梯故障进行预测,有针对性的进行预防和优化改良。降低电梯的故障率,降低对人们生活的影响。 4坚持定期检验检测 为确保电梯安全运行,最重要的是严格执行《特种设备安全法》的规定,坚持定期检验,《特种设备安全法》第40条明确规定“未经定期检验或者检验不合格的特种设备,不得继续使用”违反了《特种设备安全法》的这一规定,属违法行为。综上所述,对电梯起重械进行故障诊断对减少电梯起重械故障有着非常显著的效果。因此必须通过科学的检测手段、先进的检测技术、专业的检测设备对电梯起重机械进行系统、严格的检测,预防电梯起重机械故障。并根据对已知的电梯故障的分析结果提出相应的优化方案。 起重机械论文:起重机械焊接质量的控制策略 摘要:起重机械的焊接质量存在着很多缺陷,文章详细阐述了其缺陷产生的原因,并根据焊接工艺评定的一系列标准,探讨了起重机械焊接质量的控制策略,希望对各起重机械制造企业提供借鉴。 关键词:起重机械;焊接质量;焊接材料;焊接设备;施焊环境 起重机的金属结构焊缝重达整机重量的1%,可见,起重机械的制造质量很大程度上取决于焊接质量的控制。起重机的制造过程中,焊接质量的好坏直接关系到起重机整体的安全性能,因此,起重机械制造时的监督检测将金属结构的焊接质量列为主要监控项目之一。良好的焊接工艺,不仅应符合设计的要求,而且应当保证起重机械的正常使用寿命。 一、起重机械制造的焊接工艺评定 (一)评定依据 国家质量监督检验检疫总局特函[2006]50号文件《关于有关实施要求的通知》中要求,必须进行焊接工艺评定的焊缝,主要是指起重机的主要受力结构部件,应对其原材料、焊接材料、接头的平面度对接错边等进行严格的检验与测定,尽可能地把焊接的缺陷降到最低限度。 (二)评定使用标准 各企业可参照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中的“焊接工艺评定”,制定适合本企业的科学的、合理的起重机械的焊接工艺评定标准。严格制定各项工序的评定标准。 (三)评定程序 1.评定立项:工艺技术部门应根据各个生产单位的起重机械的设计方案的不同,依据焊接的原材料,接头形式,焊接方法以及钢板等的不同,确定企业自身所须评定的项目。 2.下达工艺评定文件。 3.制定工艺评定的执行方案,方案的内容应有为成功制造起重机械须实行的所有焊接工作,无论是事先的备料还是施焊之后的热处理等工序,都应包括在内。 4.试件的贮备工作和焊接:试件的焊接应由具有操作资格证书且经验丰富的焊工来实行,同时,应有工程师全程式的监督,记录好工艺的实测数据。 5.试件的检验:试件施焊完毕之后,首先要进行表面的检验,其次检查其是否无损探伤,最后对其接头的性能做力学性的实验。 6.填写好工艺的评定报告:第一部分,记录试验的环境条件,第二部分,记录各种项目的检验结果。 7.评定保管:有关部门对报告进行审批之后,将报告一式两份,分别交与质量管理部门和焊接工艺部门。 (四)评定的注意事项 1.在进行焊接工艺的评定时,务必确保所用的设备和辅助设备等处于正常状态,确保没有质量上的问题,母材与焊材均要符合标准,施焊人员必须是本单位的经验丰富的持有操作证的焊工。 2.对于焊缝工艺的评定和角焊缝工艺的评定,都可以运用对接焊缝的形式。 二、起重机械焊接存在的缺陷 (一)气孔 焊接气孔是指气泡在冷却时没有顺利逸出所形成的小空洞,气孔有单个的,也有成堆聚集在一起的,分为内部气孔,表面气孔和接头气孔。气孔产生的原因是:焊接电流过大,电弧过长,运棒速度太快,溶解部位不洁净,焊条受潮等。上述原因如果不及时进行调整,将会使焊缝的强度降低,破坏焊接部位的致密性。 (二)裂缝 1.刚性裂缝:这种裂缝是指通身的纵裂缝,产生的原因是焊接的应力作用,比如被焊的起重机械的结构部件的刚性太大,或者焊接时的电流过大等等,都会造成焊接的应力过大。 2.硫元素引起的裂缝:母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候,容易产生裂缝。 3.隙裂缝:是指金属内部产生的毛状微细的裂缝,是被焊的金属由于迅速降温而发生的脆化现象,要避免这种情况的发生,可以降低被焊金属的冷却速度,如果条件允许,可以对被焊的结构进行预热。 (三)未焊透 焊接过程中,接头根部未完全熔透的现象,对于对接焊缝也指焊缝深度未达要求的现象。通常出现在单面焊的坡口根部及双面焊的坡口钝边。未焊透会减小焊缝的有效面积,降低接头的强度,还会使应力过于集中,严重减弱焊缝的疲劳强度。要想规避这种现象,施焊过程中可以采用较大的电流,合理地设计开口,并且确保开口清理干净,也可以采用短弧焊来避免这种现象的发生。 (四)形状缺陷 1.咬边:焊接施工中,如果焊接参数的选择不合理,U、I太大,焊接的速度太慢,或者电弧操作工艺不正确,则会产生咬边的现象,立焊、仰焊时常会发生这种现象。咬边容易使母材金属的截面减小,导致应力过于集中,因此,在重要的结构中,坚决不允许出现这种现象,或将此现象限制在一定的程度之内。 2.弧坑:焊接施工过程中,如果收弧、断弧处理不当,在焊道的末端容易形成低洼的部分,称为弧坑。弧坑产生的原因是焊丝或焊条的停留时间过短,且填充的金属不充足。这种现象会造成焊缝截面积的减少,以及偏析、杂质集聚等后果。 三、起重机械焊接质量的控制策略 (一)焊工资格的控制 焊接施工中,焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量,所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、高、中三级,会直接影响起重机械的焊接质量。因此,参与施工的焊接工人,必须懂得焊接的安全技术操作规程,具有焊接工人的操作证,准确熟练地进行焊接施工,只有这样才能达到起重机械的设计标准,确保起重机械的焊接质量。 (二)工艺过程的控制 焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证,才能获得优质的起重机械。焊接过程中,应控制好预热的温度(35和45钢的温度范围是:150℃~250℃;裂纹倾向特别大时,温度范围可控制为:250℃~400℃);焊条应选择碱性焊条;控制好破口的形式;严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验,来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。 (三)焊接材料控制 焊接过程中,要想焊出高质量的接头,必须严格控制焊接材料的选择,焊丝、焊剂以及焊接的辅助等,都要严格符合质量标准,同时,对于焊接材料的说明文件,要全面而且有效,材料的标识、标注等要清晰可辨。 (四)焊接设备的控制 起重机械的焊接过程中,电焊机是主要设备,没有焊机,整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流,电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在,就是控制其对电流的显示,切忌偏差和超标,电焊机电流、电压的显示装置,务必经过检定后才可进入施工环节。 (五)施焊环境控制 1.空气的温度直接影响着焊接的热循环过程、熔池的化学反应程度等,焊接的施工环境温度不得低于20~C,如果温度过低,金属冷却太快,很容易改变金属的内部组织,严重影响焊接接头的质量。 2.空气的湿度对焊接质量也有直接的影响,通常要求环境相对湿度应小于90%,因为水是氢气的主要来源,湿度过大,水分进入熔池,会导致氢气孔的出现。 3.雨雪季节时期,不得进行露天作业、野外作业,在采取防护措施的情况下,湿度应控制在90%以下。 四、结语 总之,要想提高起重机械的质量,必须加强焊接工艺的控制,同时加强对焊接施工人员的技术素质和职业道德素质的培养,只有这样才能保证起重机械的质量和使用寿命。 起重机械论文:探析起重机械安全技术管理 【摘要】: 起重机械作为一种大型机械设备,在实际应用过程中具有十分重要的作用。安全、高质量的起重机械设备不仅影响着工程施工的整体进程,同时也在一定程度上影射着工程的安全工作情况。然而当前我国起重机械安全技术上存在的问题并少。本文从不同方面重点分析了起重机械安全事故频发的主要原因,并针对原因提出了必要措施和建议。 【关键词】:起重机械;安全管理;事故 【引言】:随着国家经济的发展,起重机械在工业建设方面的应用越来越频繁,起重机的使用安全问题也更加受到政府和有关部门的重视。然而近年来由于起重机械引l的事故频频发生,对整个建筑业的发展造成很大负面影响。因此需要我们认真思索找出根源、找出出路,改变现状,还建筑起重机械一片蓝天。 1、 起重机械安全事故频发的主要原因 1.1 起重机械的设计存在不足 随着我国经济的不断发展,采矿行业也取得了较大的发展,采矿的规模在不断扩大,对起重机械设备的需求也在持续增加。在这样的背景下,机械制造企业数量逐渐庞大[1]。但庞大数量并不等同于质量的提升,很多小型机械制造企业生产规模小,技术水平不过关,生产人员素质参差不齐,生产设备达不到国家标准。这样的企业在生产机械设备的过程中,往往出现设计图纸来源不正规,机械设计的相关参数不达标,技术水平低下,生产工艺和设备不完善,缺乏生产经验,为采矿过程中起重机械设备的使用埋下了很大的安全隐患。这种小型机械生产企业的原料来源不明,甚至有可能存在劣质品,厂家可能只是片面地追求经济利益,却将起重机械设备的质量与安全抛之脑后。这样的起重机械设计和制造缺陷是安全事故多发的根本原因,可能给社会造成不可挽回的生命财产损失。 1.2起重机械缺乏专业监理人员 建筑起重机械对专业人员的要求非常高,因为这类人员需要经过专业的机械设备培训,只有培训合格的人才有资格参与到起重机械设备的操作中,但是在实际的现场检查中我们却发现,最突出的问题就是缺乏工作经验的农民工在进行岗位培训,没有基础知识,培训也是一知半解,根本不能起到应有的作用。再则,岗位证书人员和实际工作人员不是同一个人的情况也时有发生。 1.3 违章操作问题严重 在建筑行业中,一些小型企业为了追求经济利益,过分追求工期,强迫操作人员提高速度,缩短周期。在这种情况下,操作人员为了在短时间内完成任务,只能将起重机械安全操作的规定抛之脑后,将大型起重机械设备上的安全设备拆除,增加起重机械的荷载系数和疲劳破坏强度,导致起重机械设备过度使用,为后续工作埋下安全隐患。除此之外,企业忽略了对起重机械设备的维修和保养,造成起重机械设备伴随着故障长时间运行。此外,在对起重机械设备进行安装和拆卸的过程中,或者在进行顶升作业时有严格的条件限制,在一些特殊情况下无法进行上述操作,但操作人员为了按时完成工作任务,就继续进行作业,这种做法不仅忽视操作人员的生命安全,甚至可能带来无法弥补的损失。 1.4建筑起重机械设备档案管理存在漏洞。 建筑起重机械设备的档案管理对建筑起重机械的整体使用寿命影响是非常大的,现阶段已知的对起重机械设备存在影响的因素主要有以下几点。首先是起重机械设备设计的寿命因素,因为任何设备都是有使用周期的,一旦超过了这一周期之后,设备就要进行及时更换,不然很容易引发安全事故。其次是起重机械设备的使用工作等级因素,因为不同的建筑对起重机械设备的要求也是不同的,我们的操作人员会根据建筑的质量及区域来选择合适的起重机械设备。第三是起重机械设备使用过程中的操作及维修保养因素。这一点是非常重要的,任何设备都是需要保养的,而且保养还能够有效地延长设备的使用寿命,而操作人员在实际的操作过程中还要不断地完善自身的操作习惯,有很多的工作人员在操作起重机械设备的时候往往带有自己的操作习惯,这些习惯大部分对起重机械设备都是有影响的。因此只有不断加强建筑起重机械设备档案的管理,才能够真切地掌握建筑起重机械的安全使用寿命。 2、 加强建筑施工起重机械安全技术管理的几点措施 2.1严把起重机械设备质量关 政府的监管须到位,应加强对于起重机械等特种设备的监察力度,相关监察部门必须严格把关,尤其是对起重机械等设备的安全监察[2]。严格排查企业的市场准入资质,并要定期或不定期的到相关施工企业进行检查,发现问题,限期整改,拒不整改的,应加大处罚力度,对起重机作业中发生伤亡事故的单位,应秉公进行严肃处理。 2.2提升相关人员的综合素质 起重机械设备具有高危性,相关从业人员必须提高自身综合素质,增强安全意识,不断提升自身的业务水平,从管理人员到操作人员都要进行专业的培训,并且要定期进行安全意识教育,在起重机械设备的使用安全方面要引起高度重视。除此之外,企业要加大对起重机械设备操作人员的培训,负责监管工作的机构要监督起重机械设备的操作人员是否持证上岗,从根本上避免无证操作,培养一批固定的起重机械设备操作人员,减少人员的流动性。 2.3强化起重机械设备档案管 建筑起重机械内业资料非常重要,它能够真实反映各相关单位建筑起重机械管理过程实际行为和实际所为,充分反映出管理过程的有效性和真实性,同时内业资料能够安全有效指导施工生产。施工单位应该按照政府管理部门行业要求,结合本单位实际情况进行内业资料的记录和归档,真正使起重机械管理落到实处。 结束语 综上所述,起重机械是施工建设的重要工具。因此应在客观分析各种可能导致起重机械事故的诸多因素,防患于未然,具体问题具体分析,将起重机械事故扼杀于未然,这对于保障施工安全、高效、高质量的顺利进行起到了举足轻重的作用。 起重机械论文:起重机械振动检测技术现状及其升级路径 在涉及专业性较强的振动技术领域,由于相关主管部门从未组织相关部门针对振动技术在起重机械行业的应用开展系统的研究,导致其在该行业的应用一直缺乏统一的判定依据和方法,更没有形成行业或国家标准。 1.振动检测技术现状 目前,国家已经对电力、冶金、石油化工等行业的关键生产设备,如水轮机、汽轮机、压缩机、风机、离心机、大电机等均制定了与振动相关的运行安全标准。如GB/T11348-89《旋转机械转轴径向振动的测定和评定》、GB11347-89《大型旋转机械振动烈度现场测量与评定、GB4832-1984《大电机振动测量方法》、GB/T 10895-2004《离心机分离机机械振动测试方法》、GB 10068.2-1988《旋转电机振动测定方法及限值振动限值》。其他行业也针对自身情况,制定了相关的标准,如GB10070-1988《城市区域环境振动标准》、GB/T 10399-1989《小型汽油机振动评级》。上述行业振动检测技术较为完善,判定依据和方法一般在其标准中都有明确,应用时产生异议或分歧的概率较小。 起重机械行业属于特种设备范畴,其制造和检测多年受国家相关受法律法规约束,相关法律法规的制定和中政府相关主管部门主导。在涉及专业性较强的振动技术领域,由于相关主管部门从未组织相关部门针对振动技术在起重机械行业的应用开展系统的研究,导致其在该行业的应用一直缺乏统一的判定依据和方法,更没有形成行业或国家标准。 起重机械振动检测对象分类如图1所示。现行特种设备安全技术规范TSG Q7016-2008《起重机械安装改造重大维修监督检测规则》B10.1条和TSG Q7002-2007《桥式起重机型式试验细则》B1.2条,都要求对起重机进行空载试验。空载试验结果须符合以下3项规定:一是操纵机构、控制系统、安全防护装置动作可靠、准确,馈电装置工作正常;二是各机构动作平稳、运行正常,能实现规定的功能和动作,无异常振动、冲击、过热、噪声等现象;三是液压系统无泄漏油现象,润滑系统工作正常。其中“无异常振动、冲击、过热、噪声等现象”,一般现场检测人员可根据经验进行判定,发现异常可采用专业仪器进行检测。但上述安全技术规范对无异常的判定,却未建立或明确参考依据和方法,由此导致起重机械一线检测人员无法做到定量判定。 对制造厂家,目前国家仅在GB/T 14405-2011《通用桥式起重机》、GB/T 14406-2011《通用门式起重机》中规定了制动轮、制动盘等装配时轴向、径向跳动值上限,未对电机、减速器、制动器等主要零部件工作时振动3个物理量作规定。还有一点就是,其对整机运行时的噪声有上限规定,但对冲击异常规定不明确。由此看出,目前起重机械检测领域的振动检测技术不仅使用面窄,而且尚无统一判定依据和方法。 2.检测依据缺失探源 (1)行业落后 目前,国内起重机械制造整体水平与欧美相比,存在较大差距,主要表现为以下3点:一是设计理念和发展现状仍以前苏联模式为主,二是设计时人性化需求仍考虑不足,三是制造工艺、材料、模块化配置等方面仍大大落后于欧美。正是由于国内起重机械制造水平的整体落后,导致起重机械振动检测如果完全参照电力行业、石油化工行业等安全标准,将很难做到和实现,甚至与同为特种设备的电梯行业相比,其差距也十分明显。 (2)评判方法不足 起重机械检测时,应根据振动理论,结合与起重机械异常相关的振动物理量,如烈度、频率等参数进行综合判定。但实际检测时,一股采用人体感官作初步判断,必要时才采用如振动加速度一个或几个参数对振动和冲击有无异常进行复核。显然此种简单的评定方法无法全面反映设备运行状态。 (3)基础应用研究不够 近年,秦皇岛港股份有限公司、武汉理工大学、太原科技大学等相关单位虽然在门座起重机、塔式起重机等类别起重机械上开展了一些基础研究,但这些研究均无系统性,特别是对起重机械异常的典型特征参数理论研究不够。此外,国家相关部门也不重视,未组织专门针对起重机械振动技术应用和标准建立的研究。 3.健全检测依据必要性 (1)满足乘坐舒适性 国家推荐性标准GB/T 13442-92《人体全身振动暴露的舒适性降低界限和评价准则》中,虽对影响人体舒适性的振动参数做了明确要求,但在起重机械行业却一直不受重视。随着人民生活水平的提高和技术发展,人们对起重机械的舒适性必将象对电梯一样提出更高要求。乘坐舒适性在电梯行业早已引起重视和得到应用,其检测手段、评价规则、基础研究等基本已经完善。如在电梯型式试验细则中电梯平均加速度、电梯、制动减速度、轿厢内噪声等参数,有明确要求,用于判定其舒适性是否达到要求。随着国外知名起重机企业优秀产品的不断进入,一些国内起重机企业已经意识到该类需求的重要性,如上海振华港机,从设计、制造、安装、调试等环节都考虑了振动和噪声对操作者舒适性的影响。 (2)满足安全监管 质检特函[2013]34号《质检总局特种设备局关于做好大型起重机械安全监控管理系统检测工作的通知》和质检办特联[2014]224号《质检总局办公厅安全监管总局办公厅关于在部分大型起重机械推广应用安全监控管理系统及继续深入开展示范试点工作的通知》,进一步明确了对在用大型起重机械加装安全监控符理系统的要求。对大型起重机械的运行参数和状态进行采集和监控,并实时记录,可以追溯故障原因或判定是否违规操作。但上述安全监控管理系统仅要求对其制动状态进行监控,却无法获知起升机构、回转机构制动加减速度异常的原因。为了能使大型起重机械安全监控管理系统的功能达到预期的目的,只有逐步引入振动及其他检测技术。 (3)提升行业整体技术 如果在起重机械型式试验、安装改造重大维修监督检测、安全监控管理系统监督检测等环节,明确了如电梯平均加速度、电梯、制动减速度、轿厢内噪声等振动相关参数的判定依据和方法,将会倒逼起重机械设计、制造、安装各相关单位做好技术提升。只有在零部件选型、制造工艺、安装工艺等环节吃透的企业,才能做出符合要求的合格产品,这样便可逐步淘汰一批无技术实力支撑的企业,实现提升起重机械行业整体发展水平的目的。 4.升级路径 振动技术其基础理论研究已经相当成熟,但在起重机械行业内重视不足,只有综合设计、制造、安装、检测等环节相关单位开展系统的基础性应用研究,在取得大量数据的前提下,才能找出各种起重机械空载、额载、起升、下降、运行、回转等不同状态下的异常特征参数关联。位移、振动烈度、绝对均值、均方根值、峭度、峭度因子、波形因子、加减速度、噪声、冲击、速度有效值、功率谱密度函数、频域时域特性等振动参数,都是所研究对象。健全起重机械振动检测技术的方案。 随着《特种设备安全法》的颁布和实行,特种设备安全监督部门对特种设备的监管力度将进一步加大。为了实现国产起重机械整体技术提升,相关部门应依据法律法规支撑,加强行业引导,提高标准要求,制定出适应起重机械的振动检测判定依据和方法。明确了相应的判定依据和方法,才能降低特种设备检测机构执行的难度,为社会提供有保障的技术支撑。
机械工程师论文:校企机械工程师论文 1校企协同构建卓越机械工程师培养模式的探索与创新 依据南通大学自身的特色,依托长三角经济发展和南通市区域经济发展需要,积极探索、创新校企协同工程人才培养模式,以实际工程为背景,以工程需求为导向,以培养优秀后备工程师为目标,循工程技术为主线,靠校企合作为手段,以培养“双师型”教师队伍为支撑,达回归工程实践之重点。从2007年至今,倡导企业与学校按照新的模式培养工程师人才,变招收学生为参与培养学生,组织并实施了卓越机械工程师培养计划,并取得显著成效,主要进行了如下探索与创新。 1.1创立了高校和一流企业联合培养卓越工程师的新机制 从南通大学自身定位和办学特色出发,调研南通及周边地区产业结构,遴选在行业内产品技术含量高、科研实力雄厚,生产设备及管理模式先进的一流大型企业,研究论证校企协作共同实施人才培养的可行性,突破现有“订单式”人才培养模式的局限,探索面向行业需求的卓越工程师培养新机制。行业企业深度参与卓越工程师培养全过程,校企合作共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量、共同促进学生就业。 1.2校企协同下的卓越工程师培养模式制度化创新设计 在校企协同培养的机制与理念下,需要对传统的工科教育模式进行创新设计。将学生专业培养从宏观上分为学校培养和企业培养两个层面,学校培养以强化基础理论教学为主、夯实专业基础;企业培养以实践教学为主,强化工程实践能力。基于校企协同培养模式,进一步使特色课程建设、生产实习、综合素质拓展和毕业设计等具体环节设计制度化,形成具有自主特色的体系,主要体现在以下几方面。 1)创新设计特色课程体系和教学方法。 以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,优化课程体系和教学内容。结合企业和行业对工程师素质实际需要,特设与企业实际结合的专业课程,并纳入教学计划,聘请企业资深工程师讲授专业性强、实践性强、学校难以开设的核心技术课程,并针对现有技术难题和生产过程组织实施案例教学,开展基于问题的学习、基于案例的学习等研究性教学和学习方法,对调动学生自主学习的积极性、提升学生专业理论水平、加强专业技能起到重要作用,教学效果明显。 2)面向卓越工程师能力要求的综合素质拓展创新。 开设包括人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流与总结篇等涵盖多方面的系列讲座,对进一步提升学生与青年教师的工程素质、工程意识、人文科学素养和创新能力起到了积极作用。具有丰富工程背景和管理经验的资深教授、高级工程技术专家的讲座,极大调动了学生的学习热情,取得了良好效果。 3)制订规范、合理、安全且可操作性强的实习计划。 结合专业培养的需要,制定定点岗位实习与全厂多岗位流动实习相结合的实习计划,可满足学生对未来从事工作的兴趣需要,对培养未来工程技术人员的全面素质起到推动作用。 4)结合工厂实际生产,组织落实能符合学生培养要求的毕业设计。 毕业设计从选题论证、过程指导到答辩等诸多环节,以工厂工程师队伍为主、学校指导教师为辅共同负责,有力强化了毕业设计在卓越机械工程师培养中的重要地位,提高了学生解决工程实际问题的能力,深化了学生对理论知识的理解与掌握,促进工程应用与实践水平的提高。 1.3校企协同构建面向卓越工程师培养的“双师型”师资队伍 从企业层面构建稳定的企业教师梯队,选择技术水平高、责任心强的工程技术人员作为企业的指导教师,负责人才培养各个环节,同时负责对学校青年教师的再培养工作;学校组建以老教师为主、青年教师轮流参与的教师队伍,在对学生实施培养的全过程中,完成对青年教师的工程实践能力培养,逐步提升大学教师回归工程实践、服务工程需要的能力,使教师兼具工程师素养,取得对学生培养和对青年教师再培养双重教育效果;学校教师有义务培养企业年轻工程师,努力参与营造工厂科学研究、人文与管理氛围,使工程师兼具教师素质,共同构建适应卓越工程师教育培养的新型“双师型”师资队伍。 1.4以学科平台支撑卓越工程师教育培养体系的健全与完善 牢固树立大学以培养人才为宗旨,倡导一流企业为社会人才培养作贡献的理念,构建教、学、产、研系统。校企深层次产学研合作、共建实践基地和平台,促进科研与教学的融合、促进高校教师理论与实践的结合,构建寓研于教的培养模式,使校企合作平台提升到学科平台的层次。学科平台的构建对促进专业建设、实践基地建设、课程体系完善和科研反哺教学均具有重要的推动作用,最终支撑卓越工程师培养体系的完善,回归高等学校人才培养的根本任务。 2校企协同构建卓越机械工程师培养模式的实践 2007年,南通大学选择机械工程学院为改革试点单位,根据学科专业特点和服务地方经济发展的需要,与上海振华重工集团(南通)有限公司开始探索校企协同人才培养模式,从2005级300名学生中双向遴选出30名学生,成立南通大学振华港机班,实施校企协同定向培养,由企业和学校共同制定培养目标、共同实施培养过程、共同促进学生就业,这种机制与模式在南通大学尚属首次。作为校企合作单位的上海振华重工集团(南通)有限公司(以下简称“振华港机”)是世界著名企业上海振华重工集团下属生产基地之一,主要从事港机钢结构生产、总装、调试、发运以及钢桥、大型龙门吊、浮吊以及船舶配套件等海洋重型装备的研发与制造。公司先后参与承担了国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、工业与信息化产业部产业技术创新计划等几十项研究课题,并获得授权国家发明专利数十项。其中参与的:“ZPMC新一代港口集装箱起重机关键技术研制平台建设”获2008年国家科技进步一等奖、“海上重型装备全回转浮吊关键技术及应用”获得2010年国家科学技术进步二等奖。经校企双方专家共同研讨,制订了面向企业的人才培养方案,并根据机械工程师培养的目标和要求,对专业课程体系进行了调整和优化,增设了与企业生产实际紧密接轨的课程。2008年上半年组织该批学生到企业进行了认识实习,2008年暑假又组织该批学生到振华港机进行了为期1个半月的生产实习;工厂及教师团队完成了学生在企业半年的毕业设计任务,结合工厂实际题目,实施一生一题。针对公司港机钢结构装备制造的需要,开设了《钢结构力学及制造工艺》课程,共32学时;开设了《焊接结构工艺实践》,为期1周,由振华港机和学校共同实施组织完成。为适应振华公司面向进军海洋工程市场的需求,南通大学通过中远川崎公司邀请日本川崎造船株式会社及其配套件公司的日籍专家来校进行8场专题讲座。总部设在南通的中远川崎船舶制造有限公司是中国远洋运输集团公司与日本川崎造船株式会社的合资公司,是江苏乃至全国屈指可数的一流船舶制造企业,实现了行业联合实施人才培养。 2009年6月,首次由校企联合培养的30名学生到振华集团顺利就业,在各自的岗位上发挥了积极的作用,部分学生已经成长为企业骨干和中层管理,在人才培养实践过程中,通过不断积累经验,积极拓展,深化改革,进一步强化校企互动,彰显了办学特色,为地方经济社会发展做出了应有的贡献。在人才培养的基础上,南通大学机械工程学院与上海振华重工集团(南通)有限公司开展了深层次的产学研合作,积极参与企业重大项目研发和技术攻关。双方合作成功申报了2012年江苏省科技成果转化专项项目:“潮间带及近海风电设备多功能安装作业船的研发及产业化”获批经费1200万元,成功申报了2009及2012年南通市重大科技创新项目:“大型船舶动力定位推进器的研发与制造”、“大型高效回转伸缩式装船机关键技术研发与产业化”共获批经费900万元。双方合作科研项目的成果“喷射流场电沉积机理及绿色环保应用”、“喷射电沉积流场主导结晶机理与绿色技术应用”荣获2011年教育部高校科技进步二等奖、2011年江苏省科技进步三等奖;“海洋钻井平台升降系统设计与制造”、“潮间带风电设备多功能安装作业工程船设计与制造”分别荣获2012年南通市科技进步二等、三等奖各一项。协助公司申报高新技术企业、国家及江苏省首台套产品;与公司共建省级企业研究生工作站、省级技术研发中心,为企业自身发展、研究生培养、青年教师提升知识和应用能力都创造了条件和机会,在实践过程中逐步形成并完善了以公司高端人才、学校资深教授、年轻工程师、青年教师、研究生共同构成的多层次梯队,每年定期举行学术、技术研讨会,进一步促进和完成对“双师型”队伍的培养,促进科研团队与教学团队的融合。在科研合作过程中探索构建寓研于教的培养模式,在面向本科生开设的《先进制造技术》、《机械制造工程学》和《测试技术》等多门专业课中努力把与企业合作项目的科研思想、方法及成果纳入教学过程,让本科层次的学生及早了解技术发展前沿和趋势,尤其是让即将进入该行业的未来工程师们提前接触和了解行业的发展现状、技术前沿与趋势,对于学生的专业水平、科学素养、创新意识和能力都有明显提高,为这些学生毕业后能够迅速融入企业,参与企业的科技创新和技术革新,成长为社会需要的卓越工程师,奠定了良好的基础。振华港机的多名学生毕业后参与了企业的一系列重大技术攻关,获得了优秀团队的称号,体现出校企协同人才培养的良好效果。帮助公司工程技术人员进行工程理论再教育,接纳17名振华公司员工开设专科升本科的学历教育,派出学院教师参与企业文化、教育与工程技术交流等活动。把科研优势转化为教学优势,把科研成果转化为教学资源,促进科研与教学的融合、科研基地与教学基地的融合。 在成功实施南通振华港机校企定向培养的基础上,通过进一步总结经验,结合2010年6月教育部出台的关于卓越工程师教育培养计划的新要求和新形势,2011年经过与江苏苏南重工机械科技有限公司(以下简称“苏南重工”)多次协商,挑选机械工程学院30名学生组成“08苏南重工班”开展面向卓越工程师计划的培养。江苏苏南重工机械科技有限公司是由江苏苏南特钢集团有限公司于2006年投资创办的现代化冶炼大型锻件及装备的研发、生产企业,产品主要用于船舶、电力、石油化工、冶金设备制造等领域。企业拥有世界一流的生产设备和一批高端工程技术人员。2011年7月,南通大学和苏南重工校企合作签约仪式在常熟市举行,双方签署了面向卓越工程师教育培养的人才培养协议,共同推进南通大学卓越工程师教育培养计划全面启动。2011年7月,30名学生到苏南重工进行了为期一个半月的生产实习,结合学生就业兴趣和工厂需求,实施生产实习定点及岗位轮训制度,这是南通大学与苏南重工开展本科人才培养的一个重要环节,并倡导企业把工程师对学生指导、授课等培养环节纳入年终个人考核中。2011年9月,由南通大学与苏南重工共同开设的人才培养“08苏南重工班”特色课程班开课,特意安排三位享受国家特殊津贴、研究员级高级工程师周奠华、林尧武与白多智分别讲授《大功率低速柴油机用N80A高温合金排气阀的研制》、《柴油机半组合式特种曲轴制造技术及设备》、《大型锻件制造工艺及设备》等三门课程,各24学时,授课中实施了基于现场案例的教学,对照现场设备和制造过程讲授专业理论知识,深受学生欢迎。邀请了近20位校内外专家学者,围绕人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流总结篇几个部分组织、安排了15场特色系列讲座,着力提升苏南重工班学生的整体素质,提高人才培养的质量,取得了良好的效果。在毕业设计环节,机械工程学院根据南通大学毕业设计的规范和要求,结合苏南重工的实际情况,经过双方多次协商交流,共同落实了苏南重工班学生毕业设计题目,确定了企业毕业设计指导教师团队,以工厂工程师为主,学校教师为辅共同负责。学生在工厂为时半年,圆满完成了在企业进行的毕业设计任务。通过毕业设计环节学生进一步熟悉了工作岗位要求,学习企业先进技术和文化,为走上工作岗位参与企业技术创新和工程开发奠定了良好基础。 3结束语 2007年,南通大学与上海振华重工集团合作协同培养人才,形成初步培养方案,完成协同培养模式的设计;2011年,南通大学又与常熟苏南重工进行协作培养,更加注重培养学生的实践能力与创新能力,进一步发展完善培养模式。经过与振华港机和苏南重工的成功实践,完成了校企协同培养模式的构建,形成了校企协同的培养机制。协同培养学生的创新水平、实践能力、责任意识,沟通能力等都有了进一步的提高。该模式已经逐步成为机械工程师培养的基本模式,已逐步成为南通大学卓越工程师教育培养的示范和样板。结合南通大学卓越工程师培养的实践经验,对实施卓越工程师培养的改革与深化提出几点思考: (1)目前,实施卓越工程师培养的最大困难在于企业的认知度与参与度不够。 迄今,政府没有相应的鼓励政策与约束机制强化企业的参与,以追求产品利润为目的的企业无义务履行大学生培养的职责;而教学资金短缺、无职场氛围和规模产品生产的学校又难以满足可持续性的卓越工程师培养任务。解决困难的措施在于把握企业的人才需求,倡导企业变市场普招学生为向学校定向培养学生,选择优秀学生,根据双向选择机制,各用人单位合理出具相应资金、人力和场所,减少学校教学成本; (2)在实施卓越工程师培养中,需要为同行业或相近多家企业进行特色人才培养,遴选一、二个大型企业为基础,以其他企业为补充,以形成学生成班制的培养模式。 从目前的小规模“订单式”入手走出“订单式”,走出企业小订单,做卓越工程师培养的行业大订单,进行分类组班、分级特色培养,为相近企业联盟或行业培养人才,建立学校、企业、学生与社会共赢的、可操作性更强并可持续性发展的行业卓越工程师培养的新模式。 作者:王恒花国然何凤刘兆平单位:南通大学机械工程学院南通大学教务处 机械工程师论文:基于培养机制的机械工程师论文 1中德高校招收机械工程师专业的标准比较 在中国,高考是考生选择大学和进入大学的资格标准,考生的成绩达到所报考高校的成绩线,并在高校招收人数限制以内,考生就能顺利进入所报高校。当然,也有文理科限制,如大多高校的工程师专业接受高中理科学生。德国大学的入学条件是在学制13年的中学通过毕业考试的学生。一些较热门的专业还要经过选拔与等候学期。德国大学的培养目标是:具有本专业基础理论知识和独立工作能力的、能从事学术研究的人才。其特点是基础知识较宽、独立工作能力较强及外文水平较高。与此相应大学的科学研究也注重学术理论。很明显,德国高校招收制度采取只要达到条件就能报考,但由于人数限制,报考者或许被要求接收分配或是等候一段时间,成绩较高者有优先权。而中国倾向于直接通过考试成绩决定是否被高校录取,一旦被录取,正常情况下当年就能进大学入读。 2中德高校工程师培养计划和课程内容设置的对比 以中国某大学本科生课程设置与德国工程师本科生课程设置为例进行了对比:现行德国工科课程结构为:数理基础30%,技术基础30%,择定应用领域的专门化20%,以及非技术科目20%。中国在相应方面的比例则为:数理基础10%,技术基础50%,择定应用领域的专门化35%,以及非技术科目5%。中国高校在要求学生掌握专业知识的同时,也要求学生具有人文素养,即有中国近现代史纲要等通俗必修课。以国内某高校机械专业为例,在专业课程方面,必修课也全面地包含了成为工程师必须具备的知识理论基础课程,从机械原理、到材料成型工艺,以及其他周边相关课程,如电工电子技术、计算机基础、流体力学、热力学等。德国高校在专业课方面毋庸置疑地要求未来的准工程师们必须具备扎实的理论基础的同时,也非常注重本科生的实践能力,在工厂的实习甚至占了学分的很大一部分。根据德国《高等教育总法》的规定,应用科技大学的教授必须具有博士学位,且一般都有在企业工作的经验。因此,在授课过程中,教师会把实践教学环节放在非常首要的位置,也会把实践知识和企业需求渗透到理论教学中。如果说在专业知识方面进入中德高校工程师专业的学生有着差不多的起点,那么在语言要求方面德国学生是比中国学生具有优势的。德国学生在中学时就必须具备二门外语,即一门英语和一门选修语言。在这方面,也许因为语言语系的巨大差异,中国高校之要求学生在进入高校前具有良好的英语阅读能力即可。多一门语言的优势让德国学生在专业课学习的同时就能参考其他国家的专业知识文献了。 3中德授课模式的对比 中国高校由于招收人数相对较多,高校教师对于准工程师们的专业课授课方式限于大课教学,即一个教室六七十人,统一授课,这种授课形式的弊端在于教师无法顾及每一个学生的学习进程,只能凭作业监督管理学生的学习状态。在涉及专业机械设计的时候,教授会以小组为单位对学生进行辅导。在实验课方面,实验课作为理论教学的辅助工具,让学生对所学的理论有更直观的了解,但理论教学内容才是最后考察的依据。德国高校一般实行二三十人的小班教学,当然也有许多大教室里座无虚席的公开课。任课教授基本对他的每位学生的学习情况都能有所了解。在专业课程方面,德国人也遵循理论与实验结合的理念,但是在试验部分没有通过的情况下,教授有权不让学生进行最终的考核。 4合格的机械工程师,毕业生应具备的能力 中国高校对工程专业毕业生应具备的能力通常要求具有良好的职业道德,具有与工程相关的经管知识,掌握专业基础知识和发展趋势,具有运用专业知识解决工程问题的能力,掌握文献检索方法,具有初步产品开发设计的能力,了解政策法规,具有一定的管理能力,具有国际视野等。德国高校工程专业分为面向研究型和面向实践型两种,两种毕业生应具备的能力也稍有不同: 第一,技能与理解力。 面向研究型的学生应掌握丰富的数学、科学和工程知识,并具备工程科学的多学科融合能力。面向实践型的学生应掌握与本专业相关的工程、数学和自然科学知识,并能够科学的运用到工作中,具备多学科融合能力。 第二,工程分析。 面向研究型的学生应具备运用学科基础去精炼和解决工程实际问题的能力,具备依据系统技术分析和评估产品、过程和方法的能力,具备分析、建模、仿真和优化的能力。面向实践型的学生应依据科学事实解决问题,分析和评估产品,并把分析、建模、仿真和优化方法应用到产品当中去,使产品更具竞争力。 第三,工程设计。 两种学生都应理解复杂器械、机器、EDP程序及特殊设备的使用。面向研究型的学生应很好地理解设计方法,并做进一步的开发。面向实践型的学生也必须掌握设计方法,并以更有竞争力的方式去应用。 第四,检测与评估。 学生开展文献研究,根据所学的知识和理解的状态,通过使用数据库和其他信息来源开展工作。使用对应他们知识与理解的文献研究解释数据,并得出合适的结论。 第五,工程师实践。 面向研究型的学生应融合理论与实践知识解决问题,应理解应用技术和方法,以及它们的限制,应在考虑经济、生态、安全、可持续和环境兼容性的情况下应用并巩固所学知识,应清楚了解工程活动中的非技术方面。面向实践型的学生应能够在考虑生态等各方面综合因素下把工程和自然科学里的新发现转化到工业和商业产品中,能够计划和监控生产过程,并开发和操作系统和设备,能够独立巩固所学知识,清楚了解工程活动中的非技术方面。 第六,移动性技能。 毕业生作为个体与团队中一员有效率地工作,显示出对于健康、安全及合法问题的意识感,遵守机械行业规章准则,具有企划组织能力,理解商业惯例,且能意识到终生学习的必要性,以此完成学习课程之外的发展。 作者:毕雪峰单位:上海理工大学上海汉堡国际工程学院 机械工程师论文:于“培养创新型机械工程师”模式的实践教学的探索与实践 【摘 要】全面推进素质教育,加大对创新型机械工程师的培养,是国家赋予我国高等学府的使命。本文论述了对《金工实习》这门课的改革内容和方法,让学生更有效地掌握高端技术并学以致用。 【关键词】创新型;实践教学改革;卓越工程师;工程训练 金工实习是机机械设计制造及其自动化专业、机械工程专业、机械动力专业等机械类必修实践教学环节,也是电气类、建筑智能化专业等非机械类专业的重要实践性教学环节。在实践教学中,学生通过老师的讲解辅导,不仅对专业技能有了更加直白的认识,也同时提高了自身的动手能力。学生们还体验了各种材料的性能,认识各种动态的加工技巧和方法,掌握了各类设备的操作要领、观察能力、思维能力、自学能力、综合运用能力、动手能力,以及对未来工作适应能力等。 因此金工实习在培养学生综合素质、实践能力、和创新意识中,起着非常重要的作用。 1 “创新型机械工程师模式”的构建 创新型机械工程师模式是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展的高素质机械工程技术人才。为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教学向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才质量具有重要的示范和引导作用。 金工实习的教学改革的原则是“应用型”、“实践性”、“创新性”、“综合性”,“应用型”是指教学内容和教学组织形式必须有实际应用价值,可以用工厂里直接生产出来的零配件进行授课,这需要教师掌握相关产品的数据和加工技巧,能让学生能更好地吸收消化专业知识,这是教学改革中最方便快捷的教学手段。“实践性”要求课程内容和课程的教学组织形式必须要求学生能单独操作或者参与;“创新性”是指学生在已经掌握了相关专业知识,能熟练地运用机床设备及其加工技巧后的原则上,发现还有许多可以改进的地方,进行创造性地设计制造,这比实践性更上一个层次,主要需要学生用自己已经掌握的专业技能进行再次优化。“综合性”是要求学生能综合运用各个知识点,甚至多个学科的知识,多工艺的集合,需要更加庞大的知识储备,实施起来难度最大,这更需要多人合作才能完成。“综合性”是一个系统化的内容,需要更多的物力人力才力的投入。 教学改革的指导思想,以传统加工制造项目作为实践教学的基础,以先进制造技术项目作为重点,以机电一体化项目作为难点,逐步提高学生的专业能力和开阔他们的视野,最终达到综合实践能力的提高。 2 “创新型机械工程师模式”的内容框架 2.1 实践教学内容 实践教学内容分多种项目,车工、铣工、钳工、焊接、铆工、磨工、热处理、锻造、数控车、数控铣、数控磨床、线切割、电火花、激光加工、快速成型技术、CAD、CAM、慧鱼建模与控制、机构拼装设计等内容。根据传统和非传统加工可以大致分为三类。 (1)基础加工阶段:车工、铣工、钳工、焊接、铆工、磨工、热处理、锻造、这些主要是都是动手操作,通过自身技能能力决定加工质量。加工上以单件小批量,不要求很精密的零件。 (2)数字化特种加工阶段:数控车、数控铣、数控磨、线切割、电火花、激光加工、快速成型技术、CAD、CAM,数控类加工只需要操作者会编写程序,通过计算机辅助加工,计算机控制,加工精度高,是最常用快捷的加工形式。 (3)其他高端阶段:CAD、CAM、慧鱼建模与控制、机构拼装设计等内容,这些并非只是加工这么简单,CAD、CAM等都是系统化设计内容,是一种形成图纸上的内容,需要更加深厚的专业技能和知识储备。最后通过前面几种加工方法进行加工论证。加工只是将图纸变为实体,重要的还要有良好的专业水准。 以上是一些教学内容,还有许多内容没有加入进去,一名合格的工程师需要经过以上三个阶段。 2.2 实践教学对象的选择 实践教学对象以在校本科学生为主体,将学生分为三个层次 (1)初学者,主要以机械大一新生为主,他们在大一时候还未接触到大量的专业课程,只有机械工程制图,安排他们实践教学内容就是学习操作普通车床,以CA6140为主。普通铣床以X5132,磨床以内外圆磨,电焊以普通电焊为主,钳工以装配打孔为基础。 (2)主要以大二的同学为主,少量大三同学,由于已经学了专业课,可以学习学习操作数字化机床设备,比如数控车数控铣,学生也学习过《机械原理》,《材料力学》等课程,辅导教师可以安排机械机构的设计和加工以及拼装,从而提高专业动手能力。 2.3 实践教学的方法 现在的教学方法主要还是以“师傅带徒弟”的形式进行,这不仅在学校里,在企业同样是如此,在培养学生,要根据学生的特点来划分层次。 (1)以大一新生为例,教学方式是以机械的、刻板的、填鸭式的方法,由于大一学生不清楚机械专业自身的定位,加上自身没有专业知识储备,完全由教师来传授知识,教师的水平直接影响到学生的潜意识,我认为在学习理论学习的同时做到以下两点:第一,在每次的理论课程结束后必须加入实践环节,不管是参观学习还是实践教学,没有这些辅助的教学,这明显限制了学生的眼界和思维方式,实体演示教学是最能抓住学生眼球的,一般可以通过PPT演示,最好让课堂走入实验室,通过对零件的绘制,工艺的分析,最后通过设备能否制造出符合图纸需求的零件。第二点,必须融合其他类似的实践教学内容。例如简单的机床电路回路的安装,调试,电机控制方面的知识。这样才算学得细致,单一的理论教学是培养大学生最大的弊端。最终的结果是只会空谈理论。 (2)第二层次是以大二大三学生为主导的“创新开放式”学习。所需要配置的资源更加庞大。需要的设备以普通机床和数控机床为主,特种设备为辅,在课程安排上更侧重实用性,有实力的学校可以通过机械原理实验室、机构拼装实验室、金工工艺车间对学生进行教学,辅助教学的教师必须有实践经验和教学能力,一般以引导式教学模式进行,教学过程如下:引入教学内容教师对内容分析制定方案教师利用CAD、CAM仿真加工学生通过教师讲解自主学习,教师布置任务学生分析实物并制定方案动手操作最后师生统一分析。能加贴近工厂。 在教学方法上,都是以实物为主,或者按照图纸教学,没有时间上的限制,教师以教会学生如何去分析,制造,创新,侧重内在修养,不需要强制要求加工许多零件,重点在于掌握,在培养学生过程中有侧重性,定向培养比较适合学生发展,运用已有的加工手段和技术,更大程度的发挥学生的能动性和积极思考,提出问题的能力。这是在校学习的关键期。 3 结束语 学生的培养在于“精”,培养一个好学生很大一部分在于教师和学生的通力合作,缺一不可。学生的分析问题、解决问题的能力是通过教师长期的培养,和自己后期的不懈努力才可以形成。这是一项系统工程,涉及面广,通过对实践教学的改革,逐步完善教学内容,提高教学成果,增强学生自主学习思考的能力。为培养合格的卓越工程师做好铺垫工作。 机械工程师论文:机械工程师语言《工程图学》全英文教学中的若干思考 【摘要】随着中外学术交流的不断深入,我国高等教育的国际化水平不断提高,中外合作办学逐步展开,在此国际化大背景下全英文教学便应运而生。《工程图学》被认为是国际化机械工程师之间交流设计思想的高效符号语言,本文将在笔者的切身教学经验的基础上,浅谈该课程的全英文教学中的若干问题,具体为教学手段的多样化、教学与学科竞赛有机结合的重要性以及正确对待中外教材差异等几个方面。最后,笔者就《工程图学》全英文教学的未来发展趋势作了展望。 【关键词】工程图学 全英文教学 机械工程师 语言 1.前言 《工程图学》是机械工程师之间相互交流设计想法的一门高效符号语言,在产品前期构思、方案设计、加工制造及质量检测等诸多重要环节中均起到其他语言无法替代的作用。因此,对于机械工程相关专业的本科生而言,《工程图学》属于专业基础课程,对其掌握的熟练程度对后续众多课程学习中的重要性不言而喻。在该课程以往的教学实践中,我们一直注重引导学生对工程图学产生学习兴趣,并做到理论与实践的有机结合。 随着中外学术与技术交流的不断深入,各个高校中外合作办学水平也不断提高,这不仅要求我们改善教学质量、规范教学程序,也从教学语言上提出了更高的要求,于是全英文教学在这一国际化大背景下应运而生。在《工程图学》全英文教学中,尽管我们可以利用传统中文教学中积累的丰富经验,但是面对全英文教学环境仍会出现许多新情况和新问题。结合笔者的《工程图学》全英文教学经历,本着改进本课程教学与科研任务的目的,本文将从如何让学生轻松掌握《工程图学》这门国际化机械工程师语言出发,浅谈自身对教学过程中若干问题的思考。 2.学情分析 2.1 授课对象的特点 《工程图学》这门课程的授课对象为机械工程相关专业本科一年级学生。由于一年级新生刚刚进入大学校门,对大学的生活节奏还不是非常适应,且《工程图学》这门课要求学生具备良好的三维空间想象能力,故学习难度较大。此外,学生首次在课堂里接触专业课程的全英文授课氛围,学生英语水平的参差不齐及课程本身的难度都会让学生觉得学习起来比较吃力。 2.2 教材分析 本课程旨在学习研究绘制和阅读工程图纸的原理和方法,培养学生的形象思维能力,既包含系统的理论又有较强实践性环节。本课程包括画法几何、制图基础、机械图及计算机绘图基础等部分。画法几何部分学习用正投影法表达空间几何形体和图解简单空间几何问题的基本原理和方法;制图基础部分训练用仪器及徒手绘图的操作技能,培养绘制和阅读投影图的基本能力,学习标注尺寸的基本方法;机械图部分培养绘制和阅读常见机器或部件的零件图和装配图的基本能力。为了适应生产上对计算机辅助设计技术的广泛应用和今后学习的需要,亦对计算机绘图技术和计算机造型进行必要讲授。 由于《工程图学》为一门国际化的工程师语言,熟练掌握该语言能使全世界的工程师们交流不再有障碍。为了培养学生的英文思维,全英文教学中宜采用英文原著教材。譬如,笔者教学中采用的为美国普渡大学Gary R. Bertoline教授等人编写的原版教材。中英文教材对比发现(中文教学的对比教材由吉林大学侯洪生教授编著),除了国外教材花很大篇幅介绍工程图学在工业设计各环节中的应用之外,两者在主要知识点及重难点方面的编排及篇幅分配非常类似,这为我们国内的学生在学习国外教材时对照理解国内教材提供了极大的便利。不过,中英文教材对比中也发现一些差异,如多面正投影图中我国采用的是第一分角布局,而美日等国家则采用第三分角布局,这对于初学工程图学的新生而言容易混淆,因此在教学过程中可采用先讲透一种方法,而后再延伸到第二种方法的策略,可有效避免学生学习中造成思维混乱。 3.关于教学环节设计的思考 3.1 应注重教学手段的多样化 多媒体技术的迅速发展为丰富课堂教学手段提供了良好的条件,对传统板书方式存在的信息量小、讲授效率低和缺乏影音效果等不足进行了补充。然而,面对大一新生,特别是对于工程图学这类要求较好空间想象能力课程来说,普通的多媒体教学手段(如电子演讲稿PPT、教学视频短片等)也难于满足教学的要求。因此,需要我们进一步挖掘现代化教学手段的潜力,力求做到方法手段的多样化。笔者所在教学团队在多年教学过程中积累丰富的工程图学教学经验,逐步尝试并形成了多样化的教学手段,具体措施如下:针对本课程的重难点内容,我们采取“建模带动兴趣”的方法:采用有别于传统教材上的二维投影讲授方法,将三维CAD建模软件的应用与理论讲授结合起来,在课堂上采取复杂模型现场构建并同时讲解的手段,让学生能真实“看到”并“想象到”身边种类繁多的三维模型;采用“模型唤醒触觉”的方式:即尽可能将能获取的生活中的实物模型或者教具实物在课堂上展示给学生,并在学生之间传阅,以使他们能真实地“摸到”教材当中的图纸,帮助学生们理解工程图的投影规律;布置“艺术性作业”:作业量多且次数频繁是工程图学课程的一大特点,因而很容易让学生产生畏难情绪。针对这一问题,我们尝试布置一些让学生感兴趣的作业类型,如在讲授零件的表达方案时,一般作业形式为要求学生由已知视图(通常为俯视图、主视图和测视图中的两个)补全其他视图的方式,我们则要求学生由已知视图完成一项工艺品,即将零件的三维模型采用石膏或者橡皮泥等材料塑造出来,这样能大大提升学生完成作业的兴趣,因为本来可能就有一些学生对艺术雕塑等比较感兴趣,对于他们来说完成艺术与工程图学相结合的作业无疑极具吸引力,能让他们在轻松自如的环境下牢固掌握工程图学中关于零件的表达方法等方面的重要知识点。 3.2 教学应与学科竞赛有机结合 2014年5月,在河南考察时指出,要推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变和中国产品向中国品牌转变,这“三大转变”很好地阐释了高质量原创品牌产品的重要性,也为各高校培养大学生的创造性思维进一步指明了方向。大学阶段,各种学科竞赛是正是培养大学生创造性思维的重要措施以及理论联系实践的桥梁。因此,工程图学的教学过程也应该与学科竞赛有机地结合起来。学生的创作性活动主要表现在“由想法到图纸”、“由图纸到模型”以及“由模型到实物”等重要的创造过程,其中前两项过程均与图纸有关,足以见得具备扎实的工程图学基本知识对于整个大学期间学生的创造性活动过程的重要程度。正是基于上述原因,笔者在工程图学的全英文教学中,努力给学生创造机会参与各类学科竞赛。比如,在学习完一个学期的知识以后,笔者会主动与学生交流,指导学有余力的学生参加每年一届的“全国大学生三维数字化设计大赛”。该竞赛主要是应用CAD技术,将学生自己的想法表达成三维图纸的设计方案,再结合PPT演讲和各类分析计算,展示学生参赛团队自身对改变生活与生产中方方面面的各种奇思妙想。由于该竞赛注重学生的创造性思维,故学生的发挥空间很大,只要有前景或者其妙的想法,就能采用工程图学中所学的知识将该想法在竞赛中表达出来,而不会过多地受成本因素或者加工制造水平的制约。 在学生基本系统地学习完工程图学之时,笔者会尽量引导有兴趣的学生与高年级的学生一起组队参加机械设计竞赛之类的学科比赛。在这一阶段,除了要有好的想法,参赛学生还需要考虑其他的一些制约因素,比如在作品的模型制作过程中,学生需要对所设计的图纸进行反复的修改,直到形位公差及表面粗糙度等图纸的技术要求符合实际要求为止。通过上述这些竞赛的训练,学生对学习工程图学方面的基本原理知识往往会起到事半功倍的奇效,而且能更一步地提升学生的学习兴趣。 3.3 需正确对待中外教材的差异 由于思维方式以及历史发展的差异,中外文教材在语言表述与内容安排上会有一些差异,具体反映在工程图学英文教材上,多面正投影图中美日等国家采用第三分角布局,而我国采用第一分角布局;此外,外文教材注重培养学生的发散思维,对于保护学生的原始创新思想更显优势。对于这些差异,我们需要互相借鉴,取长补短。例如,全英文授课讲课时可以就英文教材中的第三分角对多面正投影法的原理进行讲解,知识点讲透之后可延伸至我国习惯上使用的第一分角投影(其实只需要调整投影物体和投影面的前后关系即可),这样不仅可拓展学生的知识,还能为方便学生将来在不同文化的公司内就职打下基础。 4.结束语 本文主要针对《工程图学》这一国际化机械工程师语言的全英文教学过程中的若干问题进行了思考。在对授课对象及英文原著教材的分析基础上,着重从重视教学手段的多样化、如何进行教学与学科竞赛的有机结合以及正确对待中外教材差异等几个方面阐释了笔者及所在教学团队成员自身在全英文授课中的经验和思考。预计《工程图学》的全英文教学未来的发展中将会更加注重引进国外优质教学资源,如聘请外教、共享网络资源和采用英文原版教材等。 机械工程师论文:关于机械工程师创新能力的培养探究 【摘要】:本文首先介绍创新能力包含的内容,然后对如何提高机械工程师的创新能力进行深入的探究。 【关键词】:机械工程师,创新能力,培养 一、机械类创新思维能力的内容 (1)创新思维能力 创新思维能力是创造力的源泉,爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”因此,培养创新思维能力对于机械类工程师来讲更为重要,包括逻辑思维能力、思维转换能力、分析综合能力、分解协调能力等。创新设计能力离不开创新思维,而思维总是从问题开始的,学会如何发现新问题、寻找解决问题的突破口,演绎出新的知识和结论,不断诱发创造性思维。而提出新问题本身就是创新。思维转换能力是用已有知识解决复杂问题的能力,将复杂问题简单化。 (2)创新设计能力 有了创新思维,还需要有敢于创新的机械设计能力,包括原理方案设计、传动方案设计、执行机构设计、结构设计等。为了更好的培养人根据需求设计机械系统、零部件的能力,初步掌握在机械工程设计实践中使用各种技术(现代机电技术、现代测试技术)、技能和现代化工程工具的能力,具有对机械设计问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力,应当去机械装备创新基地进行现代机械设计技术和设计方法的培训,掌握当前主流商业软件的使用方法,并进行相关的创造性的装备设计与分析,提高综合设计素质与技能,以加强创新设计能力的培养。 (3)创新实践能力培养 创新实践能力是创新思维和创新设计两个层次的深化和提升,包括实验设计能力、制造加工能力、分组协作能力和组织管理能力等。创新实践是将创新设计内容动手制作转换成实物的过程,通过这一环节的实践,不仅锻炼了动手能力,而且加深对机械系统知识的理解,提高了设计积极性,锻炼了分组协作能力和组织管理能力。 二、如何培养机械工程师的创新能力 2.1大力改进学校教育 主要是高等工业学校教育, 其目的是为机械工程师从事工程设计工作与进一步学习深造打下坚实的基础, 使其学习和掌握坚实的、广泛而深入的本专业基础知识和专业知识以及相应的学习和工作能力。但是,据权威调查结果表明, 我国高等学校的学生在校期间虽然学了许多知识, 但可用于创造性劳动的知识太少。这会导致一种悲剧,就是学的东西不能很好地与实践接轨,耽误了创造产品的时机。所学无异于纸上谈兵,这种状况说明, 我国高等教育对创造发明能力的培养是非常薄弱的, 那种在计划经济体制下形成的单一僵化的、用一个统一的方式“塑造”全体学生的模式, 已不适应我国改革开放的新形势和社会主义市场经济体制的新要求, 也不适应世界科技发展的新形势和新特点。特别是机械基础系列课程教学内容和体系存在一系列问题, 主要表现在: ①各门课程学科化倾向严重, 过于强调自身的系统性与完整性, 缺乏与相关课程的总体联系与配合, 出现内容重复、孤立和割裂等现象; ②教学思想方面存在严重误区,传授知识与培养能力相脱离, 造成工程实践环节教学薄弱, 使得学生形成了实践知识少与课程实践性强的矛盾; ③课程内容狭窄、陈旧, 现代科技理论与方法在课程中没有占到应有的地位; ④教学方法和手段落后, 启发引导较少, 依然停留在传统的填鸭式教育上,致使学生获得知识的能力、综合运用知识的能力和创新能力得不到很好地培养。针对以上问题,本人提出以下几方面的教学改革措施: (1) 以机械综合设计能力、创新能力及工程应用能力培养为主线, 优化课程内容, 确定教学改革目标。形体信息表达能力的提高是工程制图教学改革目标; 设计能力的提高是机械设计及课程设计教学改革目标; 机械结构设计能力的提高是机械设计及课程设计、机械制造基础教学改革目标; 机械精度设计能力的提高是互换性与技术测量、机械制造基础教学改革目标; 机械工艺性设计能力的提高是机械制造基础、机械设计及互换性与技术测量课程教学改革目标。明确各课程能力培养点及水平界定后, 对系列课程的教学内容、教学方法、实验教学和生产实习等环节进行综合性整体优化改革。 (2) 加强工程实践教育, 培养工程师的基本技能和创新思维能力, 做到工程教育不断线。要求培养人才在保持较宽学科基础的前提下, 具有较强的工程实践训练, 具有设计和开发有竞争力产品的集成知识和系统方法, 并具有开发市场的能力。学生一入校门就从“机械认知与实践”内容开始接受工程实践教育, 并保持四年不断线。除一般实践环节外,有条件的高校应与一些公司企业建立合作教育计划。学生经批准后做公司的课题, 进行工程实践, 并以工程实践为基础完成学位论文。 (3) 建立完善的工程实践教学基地, 开发设计型、综合型和创新型实验项目, 锻炼学生的工程实践能力。机械工程师要掌握的技能应包括机械设计与制造两方面, 因此学校除金工实习基地外, 还应建立比较系统综合的机械设计实践教学基地, 建立由机械基础认知实验室、机构分析和方案设计实验室、机器结构分析与设计实验室、机构创新设计实验室、现代设计实验室等组成的机械基础工程实践教学基地, 使学生从一年级开始就接触到工程实际的内容。根据人才培养的不同阶段安排不同层次的生产实践和机械设计内容, 使大学生实践性环节不断线, 贯穿于教学全过程,为培养学生工程实践能力奠定坚实的基础。 2.2积极推进社会实践 一般说来, 一个机械工程师从大学毕业到成长为一个比较成熟的设计工程师和技术带头人, 大约需要经历 7 年~ 8 年时间。在这段时间里, 至少要参加和完成 3 个~ 5 个较大的工程设计课题, 得到设计的锻炼。设计实践的锻炼必须贯彻设计系统工程全过程的始终。必须从了解设计任务和内容开始, 经过调查、研究、论证、实验、设计、审定、制造、组装、营销、安装、使用、维修、反馈有关信息, 一贯到底。设计工程师在完成这些工作时, 必须亲临现场, 包括销售现场、使用现场、实验现场、制造现场、安装现场等, 最后回到设计现场。美国的大学生社会实践活动是从学校开始的, 每个学生大学期间有一年以上到企业参加课题的研究, 使他们大学毕业后能很快胜任工程师的工作, 这一点是值得我们借鉴的。 2.3鼓励自我学习 俗话说:活到老,学到老。对于机械工程师是同等适用的。机械工程师在学校学到的主要是设计基础知识和特定的专业知识, 而在工作中会遇到一些以前学校里不曾学到的课题。所以, 作为一名设计工程师,必须坚持不断地学习、及时更新知识水平。唯有如此, 才能紧跟时代的潮流, 在激烈竞争的社会中独占鳌头。 三、结语 机械工程师创新能力的培养是一项艰巨的任务,需要一个长期的过程,不能一蹴而就,需要政府、学校、企业等更多资源和资金的投入,同时自身也要加强学习,不断提高创新能力,为社会做出贡献。 机械工程师论文:基于工程应用型卓越机械工程师人才培养的探索 摘 要 “卓越工程师教育培养计划”是提升我国高等工程教育质量的重大举措之一,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。南华大学“机械设计制造及其自动化专业”作为教育部第二批卓越工程师教育培养计划高校试点专业,以“卓越计划”为标准,培养工程应用型技术人才。 我国2010年开始实施的卓越工程师教育培养计划(以下简称“卓越计划”),其主要目标是培养创新能力强、适应经济社会发展需要的工程技术人才,对提升我国工程制造业总体实力和国际竞争力具有重要意义。目前,全国首批试点实施“卓越计划”的已经有61所学校,第二批又有133所高校加入“卓越计划”的具体实施,南华大学位列其中,这意味着高校将会培养出有工程专业技术能力、人文素养、协作精神、创新意识和组织能力的工程技术人员。 1 指导思想 围绕国家《装备制造业调整和振兴计划》,我国机械制造业正在增强自主创新能力、创建自主品牌、努力实现绿色制造,实现由“中国制造”到“中国创造”的历史性跨越。目前全国很多高校响应积极“卓越计划”,在国家卓越工程师培养通用标准的指导下,按照行业专业标准的基本要求,结合各自的办学特色、办学理念、人才培养定位和专业优势,正在研究与探索各专业人才培养标准。 2012年,国家教育部颁布了新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,规定了各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验。因此,按照新目录的要求,全面修订本科专业人才培养方案是当前各高校教学工作中的重点。 南华大学是核行业所属三所高等学校之一,机械设计制造及其自动化专业是南华大学实施卓越计划的4个试点专业之一,是南华大学的优势特色专业,于1997年、2002年先后成为湖南省教委和中国核工业总公司重点建设专业、湖南省重点专业,拥有机械工程一级学科硕士点以及机械类工程硕士点。 因此,南华大学机械专业以“卓越计划”为创新载体,结合学校的办学方针以及具体办学情况,充分发挥学科优势,突出行业和地方特色,构建建立在机械工程大类平台上的卓越机械工程师的人才培养体系,进行有自己特色的机械专业应用型本科卓越计划培养方案的研究,这是非常具有实际意义的。 2 对实施“卓越计划”的几点思考 培养模式 南华大学机械专业“卓越计划”采用校企联合培养模式,把卓越工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。实施“3+1”四年制本科培养模式,即学生3年在校学习,最后1年在企业实习实践和毕业设计。企业学习阶段主要采取“轮岗实习”和“项目设计”相结合的培养方式,针对企业生产环节,对学生进行轮岗训练,参与企业技术创新和工程开发,使学生掌握更加坚实的专业技能,进一步提升学生的实践能力。 课程体系的改革 依据南华大学“卓越计划”培养标准,实现了校企共同制订培养方案、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、评价培养质量。课程体系的设立和教学大纲的制定以工程职场对于工程人才所需的能力、素质、技能和知识为基础来确定,贯穿“工程”这一主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和教学内容。在现有教学计划基础上,逐步完善,修订成新的教学计划,如图1所示。 教学方法的改革 “卓越计划”更加强调学生对企业实际工作平台上的经验、体验、技能、技术和知识的协调统一性。教学方法的改革更加注重理论课和实践课相融合,注重综合训练以及创新意识与精神培养、创新能力训练,并突出应用性。因此,将相关设计与制造类的课程整合,同时开设“基于工作的学习”实践课程模块——设计与制造项目:学生以团队形式通过构思、设计、实现、运作,将客户需求按工程项目规范要求来表述,掌握机械系统设计与制造过程的基本理论与知识,完成机械系统各模块的构思、设计、制造和测试。 企业课程教学体系建设 落实企业开设课程是实施“卓越计划”过程中的一个重要环节。开设企业课程才能够真正体现校企联合培养,将“产学研用相结合”的思想融入工程教育整体培养过程中,通过边教学、边实践、边科研、边应用,使工程教育更贴近社会、市场与生产实际,培养学生的实际工作能力。 本专业的教师和学生的企业实习实践,将主要依托湖南省衡阳市的大中型企业,在企业建立了工程实践教育中心;包括教育部“卓越计划”校外实践教育基地“南华大学—湖南天雁机械有限责任公司卓越工程师人才培养校外实践教育基地”,湖南省优秀实习教学基地“衡阳华菱钢管有限公司”,以及其他已签约的校外实践基地企业,保证学生在企业的学习或培养落到实处。 质量保障体系建设 1)组织和制度保障。成立了南华大学卓越人才教育培养计划领导小组,负责组织申报、管理与实施工作。领导小组下设工作小组,主要职责是组织审定“卓越计划”专业培养方案,制定校企合作、国际合作管理办法,研究制定“卓越计划”学籍管理等相关规定和文件,就“卓越计划”实施过程中的各教学环节落实、教学条件建设、质量考核、学籍管理等方面开展工作;成立了专门的“卓越工程师培养教学工作指导委员会”,聘请教学、科研及工程经验丰富的教授和企业高级工程技术人员担任委员,指导学校参与“卓越计划”专业建设工作。 2)经费保障。为了保障“卓越计划”的顺利实施,在学校的教学经费中设立专项经费,用于完善校内实践教学基地建设,学生在企业进行实践教学过程中发生的交通费、住宿费、实习费,以及聘请企业教师、支持相关的教学改革研究等费用。所资助的专业建设经费(不包含师资培训和实验设备购置经费)主要用于专业教学工作调研、人才需求情况及毕业生质量调研,主要课程建设及教材建设、现代化教学方法及手段的研究与应用,学生实践能力与创新能力培养方案的研究,条件建设、教学研究与教学改革方案试验等方面所需的调研费、资料费,教师短期进修培训费、会议费、评估验收费等。 3)“工程型”师资队伍保障。学校制定了《南华大学聘请企业兼职教师的实施办法(试行)》《南华大学教师取得企业工程经历的实施办法(试行)》等管理文件。一方面,建立教师队伍工程素质提升机制,一是制定教师教学能力互补提升计划,建设“理论教学与实践教学一体化”的教师队伍;二是从企业的工程实践教育中心聘请具有中级以上技术职称、业务精通的人员担任兼职教师。另一方面,建立“工程型”教师培养机制,按一定比例选派骨干教师定期到示范性的院校和企业进行学习、进修、挂职锻炼,不断加强工程能力训练,学习企业所需的技术,了解市场情况。 4)生源保障。南华大学机械专业实施“卓越计划”按过渡期、正常招生两个阶段进行。过渡期确定了学生分流培养的遴选方案,目前按照自愿、优选的原则,已完成了两届机械专业卓越班的选拔工作。从2012年以后,根据招生响应度,在学校高考招生计划中单列机械专业“卓越计划”指标,进行正常招生。 3 结束语 南华大学机械专业将按照国家“卓越工程师培养计划及工作方案”要求,借鉴学校工程教育实践所积累的经验,以正在探索和实践中的卓越工程师试点班和校企合作平台为基础,与行业企业联合培养机械类专业工程应用型创新人才,为提升我国工程制造业总体实力和国际竞争力作出贡献。 机械工程师论文:创新多层次协同的教育模式 培养个性化机械工程师 摘 要:“个性化培养机械工程师的多层次协同教学模式研究”是针对本科生在知识水平、认知能力和思维方式上具有各自的局限性,对科研与创新活动的接受程度各有差异,分类分层地开展本科生教学、科研与创新活动,构建个性化的多层次协同教学模式,全面推进素质教育特别是创新能力、学习能力、实践能力的培养,提高高校机械创新型人才培养的质量。 关键词:多层次协同;教育模式改革;个性化;创新教育 针对我国现阶段机械工程领域多层次人才需求的现状和学生个体素质的不同层次差异,构建“个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教育模式”,从教育目标、人才培养方案、课程体系、教育模式、教学评价等方面进行了有益的探索,为我国从装备制造大国向设计创新大国的战略转型提供多层次的人才支持。 1 构建个性化多层次协同教育模式的必要性 多年来,对机械大类本科学生的培养定位集中在工程应用型与工程技能型层面,但很显然,学生的个体化差异是客观存在的,主要表现为学习兴趣、认知能力、解决技能、学术愿望及职业需求等方面。这样粗线条地将机械工程高等教育服务的产品—毕业生,划入帅才、将才和兵才中的兵才一级,不利于调动机械大类学生的积极性,不利于大学生在不同层次和不同方向上的发展。为此,我们对人才市场进行了大量的调查,结果显示:高等教育的大众化导致大学毕业生就业竞争日趋激烈,所从事的工作范围和种类越来越多样化,仅有一小部分毕业生能够获取直接运用学科性教育课程内容来工作的职业;用人单位所提供的岗位,对机械工程类毕业生专业知识的广博性和运用灵活性、多学科知识的掌握、问题解决技能、书面交流技能、组织技能、对实际工作情境的理解能力及其领导素质等均有各自不同的要求。通过对2008年以来,本校机械类本科大四学生进行就业意愿问卷调查,结果显示:省属高校机械专业本科毕业生实际就业岗位类型与学生就业意愿呈现多元化、多层次现象,实际岗位中有一半以上的学生能获得在一线从事工程应用型与工程技能型的工作岗位,三成学生能获得工程设计与产品研发的工作岗位。而主要矛盾体现在:有一半以上学生的职业需求是从事设计与研发方面的工作,而现实与理想相去甚远。究其原因,我国机电产品依赖引进技术生产的企业数量较多、靠自主研发并有自主知识产权的企业比例不高,可能也是现阶段机械类本科学生就业岗位与就业意愿差距较大的原因之一,人才市场的变化、毕业生的机遇等也能在一定程度上解释调查结果,但如何主动适应社会生产力提高对科技进步的依赖和对劳动者素质提升的要求,在满足学生多层次学术愿望和职业意愿的同时,使其具备社会所需要的价值和文化,实现学生的个性弘扬与全面发展的统一,仍是省属地方高校机械工程高等教育改革的当务之急。 2 创新多层次协同的教育模式,培养个性化机械工程师 2.1 以实现“目的个性化”为目标的初级专业教育阶段 由于按机械大类招生,新生刚入校时,接受的大类专业教育是粗放、介绍性的,效果十分有限。机械大类各专业前3个学期的课程在“宽口径、厚基础”原则下设置一致,第4学期开始分专业教学。为了避免学生选择专业时的无知和盲动,我们在第2学期安排了2周的认识实习,使学生对机械大类各专业要做什么、怎么做有了大致认识和了解,为迎接“成才通道”做了思想上、感情上的准备。第3学期末在分专业之前,我们召集机械大类的全体学生,请各专业责任教授进行一次详尽的专业教育,回答学生关心的问题,目的不仅是增强学生对各专业的人才培养目标、课程体系、就业方向的了解,也是通过这样的过程,让学生可以根据自己的兴趣、能力、特长甚至社会关系,有针对性地确立自己的学术愿望及职业需求。接下来,在第4学期第6周前后,我们要求各系主任、专业责任教授、专业核心课程责任教授分专业进行一次更为详尽的专业教育,内容包括专业学习的基本任务、学科专业最新发展动态、课程特征及作用、教学组织结构、教学资源、学习方法以及协同教育的目的和形式。 2.2 以实现“过程个性化”为目标的分层次协同教育培训阶段 2.2.1 学科内整合关键技能的教育培训层次 依托学院设立的全国CAD应用工程培训网络湘南基地、国家制造业信息化培训基地、三维CAD原厂认证联考授权考试网点以及学校工程训练中心,进行学科内整合关键技能的第二课堂学习。大学生主动参加SolidWorks,CATIA,PRO/E,Ansys和UGⅡ的学习,积极参加数控操作实训的学习,并获得相应的培训证书和职业技能鉴定证书。 2.2.2 教学与科研并行的教育培训层次 在专业课程教学、专题讲座及课程设计和毕业设计环节中,以“教学与科研并行”的形式,加强教师的研究性教学和指导学生开展研究性学习。 首先,要求担任专业课程教学的教师充分尊重学生的智力,将自己在该课程领域的成果(主要是论文成果),内化为约占课程8%课时的教学内容,以拉近学生与现代科技发展的距离,并塑造别具一格的个性化教学风格,形成教学特色。其次,要求担任专业课程教学的教师在大学生科技文化节期间,为本专业学生举办一场学术讲座。老教师要将相关领域基础理论中的知识点和学科发展的前沿自然地、水到渠成地结合,真正做到深入浅出。科研资历较浅的年轻教师可以向学生解读课题标书、分享成果。再次,打破由教师承包半个班进行专业课程设计指导的传统,采用“双向选择”,由更多的研究型教师,面对更多的班级,进行短时期、高水平的学术指导,充分发挥其教研所长。最后,在毕业设计环节,我们不但继续执行“双向选择”的做法,而且在“大机械”教育教学平台下,实现各专业师资共享,让工程设计类、软件设计类、工程技术研究类的课题能够与学生的学习兴趣、认知能力、解决技能、学术愿望及职业需求很好地对接,让所有学生都“有的吃”,让尖子生“吃得饱”。 2.2.3 以工程实际问题为中心的教育培训层次 高年级学生已具有了基础理论和专业知识,但这只是智能奠基,是创新素质形成的前提,不可能自然产生创新能力。只有通过理论与实践的紧密结合,通过工程研究及生产实践的锻炼和应用,以工程实际问题为中心开展教育培训,形成以创新质量和贡献为导向的评价机制,才能增强学生的自学、观察及实验操作能力,增强其学习能力、工程意识、创新思维和创业才能,也才能增强其生产能力和组织管理能力。这种综合素质的提高,正是当前素质教育要达到的重要目标。吸纳学生参与到科技产业实体的新技术与新产品开发、生产,技术转让,技术承包,技术咨询和技术服务的过程中,是现阶段满足这一教育愿望的最好方式。 2.2.4 以联合培养为导向的教育培训层次 我校实行国家国防科技工业局、中国核工业集团公司与湖南省人民政府共建的管理体制,多年来为核电行业输送了大批高素质专门人才。我们创造条件,积极探索校企合作的新模式,本着“优势互补、合作共赢”的原则,2006年以来先后与以核能发电为主营业务的中核集团江苏核电有限公司,在核科研、铀转化、后处理、核设施退役和放射性废物治理等方面具有明显优势和科研生产力的中核四〇四有限公司、中核集团、苏州阀门厂3家企业,签订了《中核***与南华大学“订单+联合”培养核电人才协议》。从本科教育入手,加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新,积极培养战略性新兴产业所需的大机械类专业人才,满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求。 2.3 以实现“结果个性化”为目标的协同教育培训阶段 为实现“结果个性化”,我们主要做了4件事:(1)根据毕业生的职业需求和现实能力,为他们推荐和联系毕业实习单位。(2)在学校毕业生供需见面会上开设分会场,组织专业教师、特别是有企业工作经历的教师以及学生辅导员,就用人单位的岗位要求与毕业生的职业需求和现实能力,进行实时咨询和对接分析。(3)向毕业生公布专业责任教授、系室主任及专业课程教师的手机号码,在第7、第8学期为他们实时提供就业咨询服务。(4)根据专业教师所掌握的信息和资源,为考研学生提供报考学校或调剂学校及其研究方向的咨询,提供面试技巧的咨询,以满足考研学生的学术愿望。 3 结束语 通过构建“个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式”,按照“分层实施、按需培训”的策略有效地运行该模式,实现“目的个性化”“过程个性化”和“结果个性化”高度统一,增强协同教育的教育资源配合性,为培养机械工程师创新素质人才进行了有益的探索,多年来,机械工程学院毕业生的就业率在全校名列前茅,深受用人单位欢迎。 机械工程师论文:应用型本科卓越机械工程师培养研究 摘要:“卓越工程师教育培养计划”是教育部启动的重大教改项目,在促进高等工程教育发展和全面提高机械工程人才培养质量等方面将发挥重大作用。提出要基于“工程形成”的本质,让工程教育“回归工程”,基于工程师的分类培养确立地方性本科院校的培养目标与人才规格,立足于学生的主体地位,发挥教师的主导作用,开展卓越机械工程师培养方案研究,并介绍了卓越机械工程师培养方案方面的一些具体举措。 关键词:卓越工程师教育培养计划;应用型本科;卓越机械工程师;工程形成;人才培养方案 “卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是教育部联合有关部门和行业协(学)会,于2010年6月启动的一项重大教育教学改革项目。它的有效实施必将对促进高等工程教育面向社会需求培养工程技术人才和全面提高工程教育人才培养质量方面发挥十分重要的示范和引导作用。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,创建具有中国特色工程教育模式,既是我国高等工程教育发展的迫切要求,更是各高等院校提高毕业生竞争力的必然选择。本文着重介绍我校在机械设计制造及其自动化专业开展应用型本科卓越机械工程师培养方面的一些探索和实践。 一、基于“工程形成”,让工程教育“回归工程” 机械工程活动是一种综合应用自然科学、技术科学和社会科学基础理论和技术手段去改造客观世界的实践活动,具有复杂性、综合性、交叉性和迁移性等技术特征。而随着科学技术的迅猛发展和计算机辅助技术的推广应用,现代机械工程无论是可采纳的材料和技术,还是可运用的分析与设计手段都更趋复杂化。典型的“工程”问题已经发展成为一个包括研究、开发、设计、制造、运行、营销、管理、咨询等主要环节的“工程链”问题。这其中的每一环节都不太可能孤立地解决,大大增强了工程问题解决和工程素质教育的技术性、实践性、系统性、综合性、人文性和社会性。因此,高等工程教育应当培养具备复合性知识结构和能够在工程实践中运用和综合各种知识能力的潜在的卓越机械工程师。 根据工程教育内涵的发展,英国工程学家卡特(R.G.Carter)首次用“工程形成”来将工程教育与工程训练有机结合起来。从“工程教育”到“工程教育与训练”,再到“工程形成”,其内涵、外延和要求都发生了本质的变化。“工程教育”和“工程训练”的主体是教师,而“工程形成”的主体则是学生。因此,从“工程教育”发展到“工程形成”,实际上是从“教师中心论”到“学生主体论”的转变。同时,“工程形成”概念还表明工程师素质的形成是一个逐步累积和感悟养成的循序渐进过程,具有长期性、系统性和阶段性等特征。 为了让工程教育贴近工程实际,以麻省理工学院为代表的美国工程教育界提出让工程教育“回归工程”的教育理念。所谓“回归工程”模式,是指高等工程教育由过分重视“工程学科素质”教育转变到更为重视“工程实践素质”和“工程背景素质”培养上来,从而加强工程大学生的工程实践与机械创新能力。 受“重理论、轻实践,重系统、轻适用,重课堂、轻课外,重传授,轻自学”等传统习惯的影响,我国通行的机械类本科人才培养模式普遍还是以理论教学体系为主,而将实践教学体系作为重要补充。同时,随着高等教育规模的扩招和办学资源构建的不同步,模拟工程环境的实践教学环节的作用普遍未能得到应用的重视和充分的落实。因此,按照“工程形成”的基本规律,让工程教育“回归工程”,为设计和制订应用型本科卓越机械工程师培养方案提供了理论根据。 二、基于工程师的分类培养确立人才培养目标 “走中国特色新型工业化道路”和“建设创新型国家”需要大量优秀的各级层次、各种类型的工程技术人才,培养社会发展和经济建设需要的各类工程师是高等工程教育的主要功能和高等工科院校肩负的社会责任。但不同类型的工程师的知识、能力和素质结构不尽相同,其成长的途径也不完全一样。高校和企业普遍认同的工程师分类将是制订卓越机械工程师教育培养标准的基础,也有利于各类工科院校明确自己的人才培养规格,从而适应行业和企业对工程人才层次和类型的不同需求。 工程师的分类可有多种方法,立足于工程或产品的生命周期,根据从事的工作性质不同,并从有利于工程技术人才分类培养和各院校人才规格定位的角度,应将机械工程师分成四类:设计工程师、生产工程师、服务工程师和研发工程师。其中,设计工程师主要从事机电产品、工程项目或生产流程的设计与开发;生产工程师主要从事机械产品的生产制造、生产过程的运行或工程项目的建造等;服务工程师主要从事生产过程的维护与管理、工程项目建成后的运行与维护,或产品的营销、维修与服务等;研发工程师主要从事复杂机电产品或大型工程项目的研究、开发和咨询以及工程科学的应用研究等。 作为教学型地方性本科院校,我校机械设计制造及其自动化专业定位于培养在机械企业生产一线从事一般机械工程技术的应用与管理生产工程师和服务工程师,以及部分从事非标产品或装备开发的设计工程师,并统称为应用型卓越机械工程师。据此确定的人才培养目标为:着力培养掌握本专业基础知识、应用方法和基本技能,并具有创新素质和国际化视野,在机械行业生产一线从事机电产品设计制造、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级应用型工程技术人才。并参照应用型机械工程师培养的行业专业标准,制订了我校机械设计制造及其自动化专业“卓越计划”学校标准,在知识、能力与素质方面提出了明确的要求。 三、立足学生的主体地位,发挥教师的主导作用 在校大学生的专业学习是为就业做准备的成人学习,其学习过程应该是一种目标明确、并希望由自己掌控的一种积极能动的内化过程。因此,对于以加强工程实践能力为重点的卓越机械工程师教育培养,特别是校内、校外的实践环节教学,必须改变传统的以教师为中心的“听中学”模式,尽可能多采纳以学生为主体的“做中学”模式,而教师的作用应该定位于主导。 立足学生的主体地位就是要按照“工程形成”的基本规律,结合成人学习的特点,来制订培养计划、构建课程体系、构筑能力平台和实施理论与实践课程教学,并在实施过程中重视对学生特点和个体需求的研究,重视对学生工程意识的培养,重视对学生积极性和主动性的激发,以促进教学效率和教学质量的提高。 机械工程师论文:基于管理技巧的机械工程师论文 一、重视“润物细无声”的无形管理 在经济飞速发展、竞争无处不在的现代社会中,企业无不追求以规范化、系统化的管理获得更好的效益。管理能力几乎决定了一个企业的生产力。一个成功企业的存在所具备的条件大体可分为两方面:一是硬件条件,即企业依靠其先进的生产设备、生产工艺等生产条件以生产具备市场竞争力的产品为手段,获取良好的社会品牌声誉;二是软件条件,也可称为内部条件,即企业通过规范化、系统化的管理流程有效的安排企业的各种生产活动,从而取得最优的行动绩效。管理活动可以分为两个部分。其一为有形管理:制度、规定、日常运作安排等有序的规划。这是一种程序,有记可寻,几乎是日常不变的流程。其二为无形管理,这种管理不拘于形,也无条例可寻,是管理者对人对事的态度、思路和修为的体现。企业的有形管理和无形管理是两种既各自独立又相互联系的形态。其最突出的共同点是:两种形态的所承载者或所涉及者为同一部门或同一区域的人员,是在一个范围内的共同体。可以说是一点光源照亮一个面,管理人员就是这点光源。管理学大师有句经典的名言:管理是门科学也是门艺术。科学即是指管理者运用知识的层面,是否有逻辑,是否客观,是否合理运用了可利用的科学技术,以现有的资源获得更高的效益。而艺术,便是对那些表面与生产无关的事件的处理态度及方法。更简单的诠释即如何处理人和人的关系,领导和员工的关系,如何进行思想交流与沟通。“润物细无声”的无形管理恰恰是管理作为一门艺术的最生动体现,机械工程师应当时刻注重无形管理对其日常管理工作的重要性。 二、形成良好的团队分工 曾有这么一个故事,皇帝难为身边的一位大臣,问道:“城门一天来往多少人?都是做什么的?”大臣很机智的回答道:“每日城门来往两人,非男即女;不求名即为利。”在这位大臣的回答中我们不但见识了他的机智,更看到了他对复杂事物进行分类管理的科学思路。那一个企业又有几种人?又都是做什么的?在笔者看来,一个企业有三种人。第一种是总经理,负责掌控全局,决定战略方针,起决定性作用。第二种是中层和基层管理者,认真执行上层领导的意图,制定战术。第三种则为基层的工作人员,执行战术,付诸于实践。如果说商场如战场,那这三种人就是元帅、将军和士兵。若要打胜仗,元帅的战略正确性固然重要,但士兵的勇猛忠诚和实战能力也很重要。实战能力可随时间训练而提高,但勇猛和忠诚呢?这时,将军的重要性便体现了出来。在这里要强调一点,企业真正创造效益的是基层工作人员,他们是落实所有行动的最终体。无论领导的战略战术多么的高明,所拥有技术和设备多么先进,但最终是由基层工作人员完成,实现。中基层管理人员起到什么作用呢?一个合格优秀的中基层管理人员,不只是限于对流程、统计、计划等表格程序化的外形管理。真正做到的是其对无形管理的掌控,使之与有形管理相辅相成,成为有形管理坚实的基础,真正起到提高生产力,优化生产力的作用。机械工程师应当认识到良好团队分工对顺利完成其日常管理工作的特殊意义,在实际工作中根据团队成员的特质进行有效的分工。 三、团队管理者的素质和职责 欲治兵者必先选将。这是军事领域对于管理者的要求。要想有一支强大战斗力的队伍,必先选择好将领。一名优秀的将领将给整只支队伍带来一种思想,一种气质,一种灵魂。俘获了人心,凝聚了力量。在哈佛大学MBA工商管理的课程中,专用了很大的篇幅讲到领导者在管理体系中所需发挥的重要作用,从更基础的层面体现了管理中领头人的重要性。选好一个带头人至关重要。对企业来说,一个优秀的领导者必须具备雷厉风行、果断对事、有大局观、既不拘于小节又惩罚分明的良好素质。这就要求机械工程师不仅要懂得技术,还要广泛涉猎各个学科(特别是人文社会学科)的最新理论成果,用更丰富的知识来提升自身管理能力。在很多企业中,领导者有成熟的想法和新颖的创意,但却不能很好的将其思路贯彻到团队管理中。这充分说明对一个团队来说,只有领导者没有中基层管理者也是不行的。中基层管理者是一条纽带,是和基层员工接触时间最多的人,也是更具体的管理实施者。三国时期形成的著名典故———“蜀中无大将,廖化为先锋”也充分反映了作为领导者的诸葛亮对于蜀国中基层干部不得力状况的无奈。企业领导人将词和曲给了中基层管理者,如何使之成为一首动听的广为传唱的歌曲那就要看管理人员的实力了。作为中基层管理者的机械工程师,则必须努力在高层领导者和基层员工之间架起一道沟通的桥梁,以自己的智慧实现团队内部的和谐关系构建。 四、注重人性化管理 调查表明,能长期留任于一家公司的人员,在解释其为何不跳槽时往往提到:对所在企业有较深的感情,企业具有人情味,感受到非金钱的情感。其中更有人放弃了薪金翻倍的跳槽机会选择留任,只是因为觉得现企业对人员的态度很人性,不想轻易放弃这样的工作环境。在此,企业的人情浓厚战胜了金钱对人才的诱惑。若企业给了员工家的感觉,也是隐含的给予了员工稳定的信息。家,是不会抛弃自己的孩子的。作为孩子的员工,很大一部分是不会抛弃安稳去寻求未知的发展的,因为他也不想轻易的离开这个充满爱的家。企业留住了人,难道不是留住了生产力吗?正如死板、教条的军事化管理已经逐渐被企业所淘汰,当今企业要想留住人已经不能单纯的依靠有形管理了。这就需要作为管理者的机械工程师能够更加真心的对待每一个团队成员,尤其需要发挥无形管理的作用,很多的企业管理者都有一个困惑:基层的工作人员总是重复的出现所谓低级错误,有时也就是再小心一点、再仔细一点就能避免的错误。流程工艺制订的很完善,可一实际操作管理起来困难重重。最后只有用一个办法,加大惩罚力度,制订更为严格的条例来约束员工的行为。这样真正起到了根本的作用了吗?“攻城为下,攻心为上”条例只可限制行为,不可捕获人心。过于苛刻的条例制度有时还会起到反作用。万事不出于心,难为其意。一个人在不同的心态下去完成一件事,是不会得到同一效果的。很多时候员工是因为怕受惩罚而不去做,而不是因为知道这样做会给企业造成损失和伤害而不做。所以一旦在无人监督或随意的情况下,他仍会做出错误的行为。更有甚者由于对企业态度的淡漠,在企业某方面出现了问题被其发现后,因不属于其工作范围,他可装作毫不知情而不上报。这种行为既不会被别人所知,也未触及任何的条例和制度,而受损失的却是企业。相反,人人都以此为己任,那又会是一种怎样的情况呢?一个朋友的老板经常挂在嘴边训斥员工的一句话是:“你在家里也这样吗?如果这是你自己家的东西你会这样吗......”我想很多的管理者都说过同样类似的话。但他们都忘了一点,他是否给了员工或大部分员工家的感觉?管理上智商是不可缺少的,但我们更需要管理者运用他们的情商。人毕竟不是机器,人有欲望、有追求、有理想、有感情。机械工程师们应当在管理工作中避免像要求机器一样要求人的错误,真正尊重人,重视人,做到人性化管理。 五、结束语 优秀的企业可以通过成功的无形管理而进一步形成自己的企业文化,这种文化超越了一切的制度和利益,使自己的员工在潜意识中遵守各项的规章制度,不去做任何一件有可能损害企业利益的事情。员工真心的爱戴自己的企业,就像对自己的家庭,以自己所在的企业而自豪。“没有不好的机器,只有不会使用它的人,没有不好的员工,只有不合格的管理者,没有失败的军队,只有失败的指挥官”。在推行科学管理的今天,机械工程师应当意识到自己所面对的不再只是机器,不再只是图纸,而是有思维有意识有感情的人,需要付出自己的感情。 作者:孔亚娟单位:天津市建业工程建设监理有限责任公司 机械工程师论文:培养卓越机械工程师论文 1教学科研互动的现实和理论意义 我校为本科生开设的数控技术系列课程涉及数控加工技术、数控设备与编程技术、特种加工、CAD/CAM技术、机械制造工程学、模具设计与制造、先进制造技术等。长期以来,受经费、任课教师的知识背景和考核标准等因素影响,该课程教学有重视软件、轻视硬件训练的倾向;国内具有高水平和突出特色的教材偏少;办学模式较为单一,缺乏自身的特色和多样化风格;实践类培养环节不能保证所有学生有充裕的时间、充足的设备进行自主、创新性实验或进行科技创新活动。尽管我们承担了大量以数控技术为“使能技术”的科研课题,积累了丰富的高新技术研究开发与工程经验,但在教学和科研的关系上存在着各自为政的局限,教学和科研的融合不能令人满意。主要问题在于教师过于重视科研,而对教学工作敷衍了事,不乐意探讨教学方法、教学成果、教学业绩,不安心从事基础教材的编写;教学内容陈旧乏味,教学方式照本宣科;课堂远离科学研究氛围,科研的新成果不能应用到教学之中,科研的新动态不能融合到教学之中;教师之间科研单兵作战、各自为营,虽鼓角相闻,但交流无多。教学和科研相结合成为一句空话。相对于传统教学科研割裂的情形,教学与科研互动在4个方面具有优化作用和先进性。 1.1教育内容 教学不是按照一本相对固定、内容庞杂的数控技术教材进行授课,而是根据实际需要,以一定的理论框架为基础,将理论授课整合为结构合理、专业精深的专题讲座体系,其教学内容应是与时俱进的。 1.2教育方法 让在数控技术科研上富有学术成果的教师参加教学工作,有利于将相关领域基础理论中的知识点和学科发展的前沿自然结合,形成高屋建瓴之势,真正做到深入浅出。 1.3教育分工 不是由一位特定教师承担一两个班级至少一学期的授课,而是由多名或更多的研究型教师,经分工协作,充分发挥各自的教研所长,面对更多的班级进行短时期、高水平的学术交流。 1.4教育考核 采用研究型专题写作等灵活形式,更加注重对学生能力、素质的考核,促使教学重心向素质教育转轨,加大对理论联系实际问题的考核,加大对数控技术现实问题、热点问题的分析与考核。 2基于教学科研互动的数控技术系列课程改革 实现教学、科研的良性互动,把促进综合素质的培养作为制订课程计划的基本依据,在数控技术系列课程和社会需求之间建立明确的联系,使数控技术系列课程教学从基于理论向重视实践和面向行动转化。 2.1解决了教学和科研相融合的机制问题 建立了教学和科研相互融合的机制,主要包括三部分 (1)结合学科建设和教研室工作,建立任课教师的评价体制,即制定处理教学科研关系的激励政策,教师的奖励、晋职、招收研究生等均要求教学与科研并重。 (2)任课教师自身要实现教学和科研之间的融合,即采用互动式的教学方式,注意学生的反馈,注意与实践相结合,注意通过研究的方法来解决问题,以利于学生和教师的交流互动,有利于教师掌握当前社会的变化以及研究领域的变化。 (3)任课教师之间要实现教学和科研的融合,即形成“学科带头人”制度,以机械工程学科带头人为工作中心,数控技术的教学和科研都围绕其进行,一方面,通过相互传授和向学生传授其研究的内容,扩大团队的影响,另一方面,通过教学,相互听课,不断相互交流协作,互相学习,最终取得教学和科研的双赢效果。 2.2促进了科研成果向教学资源的转化 结合课程改革和实验教学改革,结合专业建设与学科发展,进行统筹规划,坚持高标准、高起点、高效率,在引进高新技术硬件和软件的同时,将数控技术的最新研究成果和技术引入课程教学,内化为数控技术教学内容,形成教学特色,从而使数控技术系列课程的办学水平得到提高,教师和实验技术人员的交流得以加强,知识得以更新,素质得到提高。由于改善了教学科研条件,教学、科研相互促进、良性循环。 2.3教学方式和方法迈上新台阶 自主开发了数控铣床仿真系统、数控车床仿真系统等虚拟实验系统,机械制造工程学CAI虚拟教学软件,数控加工技术、数控车床编程与操作、数控铣床/加工中心编程与操作、数控电火花线切割机床编程与操作等CAI课件。由于在教学过程中体现了自己特有的教学思想,不但有效地提高了教学效率,而且以逼真的效果加大了课堂信息量,提高了学生的空间思维能力、创新能力,从而提高了教学质量,取得了很好的教学效果。 2.4优化数控技术核心课程,发展跨学科相关课程 从数控技术的系统性、整合性出发,减少了一些专业课的课时,将数控技术系列课程中带有共性的基础原理和方法整合、加强、优化至核心课程,尽量避免对学位课程进行过于具体的设计;调整了人才培养方案,先后对本科生进行了数值分析、计算机图形学、Matlab科学与计算、复杂刀具设计等课程知识的培训,尽可能地拓宽课程基础知识;打破学科壁垒,先后聘请与我院有科研合作关系的设计与艺术学院、电气工程学院、计算机学院、临床医学院的专家举办机电产品造型技术、控制电机、计算机图像处理技术、人体解剖学等课程知识的讲座,使学生形成了较为灵活的思想和较为宽广的知识背景。 2.5花大力气编写高质量的特色教材和专著 如何编写和使用教材是数控技术系列课程改革面临的新问题。我校组织数控技术科研和教学的精干力量,编写了《数控铣床及加工中心自动编程与操作》《数控车床自动编程与操作》《数控线切割自动编程与操作》三部拟作教材使用的专著。该系列著作的特点在于:尝试将学科性教育和职业性教育的内容糅合,内容科学合理、客观翔实;突出一个“新”字,现代化内容贯穿全书,使读者处于数控技术的发展前沿,拉近读者与现代科学发展的距离;重视交叉学科和跨学科研究的发展动向,并尽可能地将这些动向反映出来;结合工程实际,融合机械设计自动化软件SolidWorks的三维特征造型技术、Matlab语言的数值计算功能,详尽地介绍数控技术CAD/CAM软件在模具和工具行业的应用;对于师生和社会读者普遍关心的数控加工技术的工艺技巧及特种加工技术等内容,也做了合理的编排。 2.6向本科生开放大型、精密科研数控设备 向本科生开放大型、精密科研设备,是在课程实践环节改革中将教学科研互动工作落到实处的一项重大举措。但这种开放不是简单的开放,而是通过拟订培养方案,提出培养措施,安排开放时间等,将其纳入专项培训、专业课程设计、毕业设计、课外科技创新活动的工作计划中。得益于该措施,学生不但有机会接触一些高精尖的数控设备,如数控高功率横流二氧化碳气体激光器、数控YAG固体激光器、立式数控加工中心等,一些学生还以主人翁的姿态参与了部分相关科研子课题的研究工作。该举措在一定程度上改变了数控技术教学中存在的课程理论化、实践环节简化、实践训练弱化的现状。 3结束语 以数控技术系列课程改革为切入点,经过较长时间的探索与实践,形成了“以教学、科研相结合为基本形式,以教学、科研良性互动为主要内容,以提高教育教学质量和提高学生综合素质为目的”的卓越工程师人才培养模式;通过在课程改革中强调通识教育与专业教育、理论性教育与实践性教育的平衡,全面促进学生综合素质的培养;探索并形成了教学与科研相融合的有效机制,取得了明显的教学效益、科研效益、育人效益和社会经济效益,实现了教学和科研双赢的效果。 作者:袁锋伟李必文龙双涟单位:南华大学 机械工程师论文:基于校企合作的机械工程师论文 一、校企合作培养模式的现状及存在问题 早在19世纪70年代,美国联邦政府开始推行《莫里尔法案》,确立工程教育在大学高等教育中的地位,这是最早以政府法案方式强化校企合作的典范。2005年10月德国国际汽车制造商大陆公司(ContinentalAG)资助设立了“全球工程教育卓越计划”(GEE),探讨全球化背景下工程师的工作环境及全球化工程师的培养模式等问题,该项目具有突出企业在工程教育中发挥的作用和多方参与工程教育的培养模式两大特点。高等院校在工程人才培养方面采用校企合作模式,可以弥补学校在实践教育和职业训练计划方面的不足,为从事技术研发的教师提供更多施展才华的空间,也有利于提高企业的研发能力,实现校企双赢。我国从19世纪末引入工程教育,但由于开始就缺乏与工程产业领域的密切联系而失去工程化的环境。与国外相比,国内高校工程教育中的工程实践能力培养还存在较大的差距。国内工程人才培养仍以应试教育为主,与工程实际需求脱节,普遍存在重理论轻实践、工程意识较差、工程训练缺乏、社会适应性差等问题,导致所培养出来的学生的工程实践能力较弱。“卓越工程师计划”实施后,上述情况有所好转。统计数据显示,在实施“卓越工程师计划”的试点高校中,有91%的院校采取“3+1”人才培养模式,3年在学校学习理论知识,1年在企业进行专业实践培养,但在校企合作培养卓越工程师方面仍存在诸多不足,主要表现在以下几个方面。 1.缺乏符合“卓越工程师计划”实施要求的师资队伍 现有教育体系下,学生对专业知识的获取更多的来源于教师的引导和直接传授。尽管近年来工科院校师资队伍的学历层次得到很大提升,但绝大部分教师来自于应届毕业生,缺乏在生产一线从事技术开发或工程实践的经历,这导致了他们在教学中所教授的知识偏理论化,与工程实践结合较少,带有一定的片面性和局限性,使学生的专业深度和广度达不到工程实际的需要,不利于机械卓越工程师的培养。 2.学生培养环节中实习和实践机会偏少 实践教学是工程类人才培养的重要环节,它有助于学生对理论知识的理解、吸收和推广应用。在美国大学课程体系中,实践教学约占30%。我国教育主管部门也认识到实践教学的重要意义,2012年教育部在《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》中提出各高校要结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,确保理工农医类本科专业不少于25%。但实际情况则不容乐观,我国高校实践教学比例基本上只达到20%,且不同的学校相差较大。同时,配套的实验设施和实践实习基地也远不能满足卓越工程师培养的实际需要。专业课程配套实验开课率较低,一般不足40%,开放性实验与创新性实验流于形式,金工实习等工程实训环节以教学型演练和模拟教学为主,学生缺少工程实际环境下的真刀真枪实践机会,专业性实习以参观为主且时间较短,很难深入企业的生产实践中,导致学生在实践教学环节中很难得到充分的训练和实践机会。 3.校内教学与工程生产实际相脱节 虽然学校为学生开设了很多理论课程,但所开设的课程要么以对口专业需要为目的,课程体系窄、专、深,要么与工程领域的生产实际结合得不够紧密,教材编写人员缺乏足够的工程实践经验,专业教材更新不及时,学生对于所学的专业知识在实践中如何应用缺乏具体的概念,使得所学的专业知识缺乏针对性,学生学习积极性不高,学习效果严重打折。实践教学环节重视不够,实验课时不足,实验设施缺乏,更新不及时;实习环节存在一定的盲目性和随机性,内容安排上缺乏系统性、针对性和全面性,导致学生动手的机会越来越少,工程实践能力有所下降,与用人单位的实际需求相脱节。 4.校企合作层次较浅,缺乏深度和广度 现行的校企合作内容比较狭隘,合作目的比较单一,缺乏互惠共赢的利益机制,难以深入和持续合作。困扰高校的是企业参与工程人才培养环节的积极性不高,由于企业普遍认为人才培养是高校的任务,很少有企业愿意接待学生实习,学生在企业的所谓实习也只是参观实习,缺乏动手实践机会,无法接触工程应用知识。究其原因,一方面,由于市场经济体制,企业以经济效益为目的,担心学生进入企业会影响其正常生产;另一方面担心学生参与生产实践易出现安全事故。更为主要的是,学校和企业没有进行有效的沟通和了解,未能形成校企联合培养人才的机制。 二、校企合作实施“卓越工程师计划”的人才培养模式 在工程人才特别是卓越工程师培养方面,世界各国高校多采用校企合作方式,依托企业的工程实践优势弥补高校在实践教育和训练环节的不足,国外成功的校企合作培养卓越工程师模式,如,德国的“双元制”模式,英国的“三明治”模式等。国内高校多采用“3+1”培养的基本模式,细分开,还有“交替型”培养模式、继续工程教育模式、工程研究中心模式、企业研究生工作站(包括企业博士后工作站)模式、校内产学研结合模式、订单式培养模式、企业顶岗实习模式、校企共建联合实验室/实训中心模式和大学科技园模式等。在校企合作形式上,包括校企联合办学、联合组建师资队伍、共建实习基地、科研项目合作和微观课程合作五大校企合作形式。针对校内师资队伍工程实践经验缺乏的情况,我校与省内外十余家企业签订了联合培养机械卓越工程师的协议,并建立了专门的培养基地,在机械卓越工程师培养中采取了“两段式、双导师制”的校企合作培养模式。“两段式”是指在学校和企业分别进行理论和实践环节的两段式培养;“双导师制”是指分别给机械卓越工程师试点班的学生配置两名导师,其中校内专业指导教师由专业能力较强和具有一定技术开发和产品研制经验的老师担任,企业指导教师由承担联合培养任务的对口企业选派具有丰富工程现场工作经验的工程师担任。 三、校企合作实施“卓越工程师计划”的思考与建议 1.做好顶层设计,确定培养方案和课程体系 试点学校应成立包括行业专家、工程生产一线的卓越工程师在内的卓越工程师教育委员会,根据机械行业企业发展需求,以卓越机械工程师培养为目标,确定卓越机械工程师培养方案,重构适合卓越机械工程师培养要求的课程系统,课程设置侧重以工程实际应用为导向、以职业需求为目标,将卓越工程师计划的专业培养标准细化为知识能力大纲,确定本校培养的卓越机械工程师应具有的知识、能力、素质和特色。根据安徽理工大学的煤炭系统行业特色,构建基于大机械观、大系统观和大集成观的机械工程知识系统,将课程体系设置为公共基础模块、公共选修模块、学科专业必修模块、跨学科专业选修模块、专业核心课程模块、专业任选课程模块、课程实践模块、专业实践模块和素质拓展模块,共9大模块。其中课程实践模块包括机械原理课程设计、机械设计课程设计、专业课程设计、工程制图实践、机械基础综合实验和电工电子综合实训;素质拓展模块是指参加或参与科技文化竞赛、才艺竞赛、社会服务等取得的奖励、表彰以及在外语水平、计算机水平、从业资格、发明制作、论文论著等方面取得的成果,按学生所取得的成绩和效果给予不同的学分,侧重学科交叉和工程实践与创新活动方面的引导。 2.出台配套政策,保障卓越计划的经费投入 来自政府、高校和企业三个层面的配套政策,是有效实施“卓越工程师计划”的重要保障。国家、省级教育部门、行业主管部门、劳动与社会保障部门等相关政府部门可以为参与“卓越工程师计划”的企业提供优惠的税收优惠政策,协调解决学生进入企业实践前后所面临的种种困难,为“卓越工程师计划”的实施创造良好的政策和社会环境。学校可以联合企业共建集产品或技术研发、测试、教学、培训等功能于一体的综合科研平台,同时面向学生和企业员工开放;制定和完善卓越机械工程师师资选拔和培养计划,引导教师有效地将教学、科研与生产实践相结合,鼓励教师融入校企联合体,促进成果转化;联合制定优秀学生奖励和就业帮扶政策,为学生研究生推免、创新创业、就业派遣提供帮助。企业还可以制定优惠政策,鼓励师生参与企业产品开发和技术改造,鼓励优秀学生就地就业,甚至可以在经费许可的条件下为高校提供科研经费,在学校设立一批竞争性的长期项目,资助工程实践项目的开展,促进工程教育的深入改革。试点高校要加大对实施“卓越工程师计划”专业专项资金及配套项目的投入,确保卓越机械工程师培养平台和各级工程实践教育中心按计划建设完成,解决学生在企业培养阶段师生所需经费的维持。 3.校企深度合作,构建校企联合培养体 为了避免以往校企合作内容狭隘、目的单一、缺乏互惠共赢的机制等弊端,校企双方应以“双主体”的方式深度合作,充分考虑双方的利益诉求,制定合作与管理机制,共同确定人才培养目标和课程体系,共建师资队伍、共同指导实践教学。通过校企产学研深度合作,使教学与生产相结合,校企互相支持、互相融合、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享、风险共担。一方面有利于企业借助于高校众多学术性高端人才及其成果解决企业存在的关键性技术难题,促进企业的快速发展;同时,也有利于高校教师加深对生产实践的了解,丰富其工程实践经验。另一方面,也有利于学生深入企业,获得真正意义上的专业实习和实践机会,增强动手能力,并可从企业导师处了掌握企业工作流程,学会如何运用所学专业知识灵活地解决工程实际问题,有利于学生快速向工程师的角色转变。按照卓越机械工程师的培养方案的要求,安徽理工大学已与广东宏大爆破公司、江苏鹏飞集团、中泰国际(集团)高新技术有限公司、凯胜重工等十余家知名企业签署人才联合培养协议,共建工程人才培养基地、联合实验室和研究生工作站。利用企业先进的工艺设计和装备制造能力,提升学生工程实践能力的培养水平,同时实施了专业教师企业挂职锻炼工程和青年教师进企业培养工程。 4.侧重工程实践,改革考核评价体系 卓越机械工程师与传统的机械工程师在培养模式和培养方案方面不同,因而有必要改革现有的考核评价体系。在专业教师的评聘与考核环节中增加在企业工程实践经历的要求;在教学内容上应增加注重理论性和实践相结合,强调专业知识在工程实践中的灵活运用;在考核评聘方面认可并重视教师在参与企业产品开发、技术改造等过程中所取得的成果,优先考虑参与企业挂职锻炼、顶岗工作的教师。对学生的考核要改变分数决定一切的传统考核方式,从单纯的书本知识成绩向集知识、能力、素质和特色四位一体的综合评价转变。除了要具有良好的素质修养、正确的人生观、价值观和世界观,具备扎实的基础知识和基本的人文知识,还要系统地掌握本专业的知识,了解专业现状和前沿发展动态。更为重要的是要具有善于学习和独立获取知识的能力,具有一定创新思维能力和团队协作能力,学会如何分析问题并灵活运用所学专业知识去解决工程实际问题。此外,还应具有一定的专业特色和技术优势。目的是为了有效地引导各教学环节从注重学生成绩向注重学生的学习过程和能力培养转变,回归工程教育的本意。尤其是在实践环节的考核方面一定要从严、从实,采用双导师评分法,对毕业设计课题的选题也应来源于生产实际或应用型课题,具有明确的专业背景和应用价值。 四、结束语 校企深度合作、构建校企联合培养体、创建工程人才成长环境是实施“卓越工程师计划”,培养卓越机械工程师的关键。本研究以安徽理工大学机械设计制造及其自动化专业校企合作实施“卓越工程师计划”为例,探讨“卓越工程师计划”的人才培养模式、培养方案确定、课程体系构建、配套政策、校企联合培养体构建和考核评价体系的改革等方面的问题,提出了相应的建议,可为同类专业实施“卓越工程师计划”提供建议和参考,培养满足行业的需要的卓越机械工程师。 作者:王成军沈豫浙黄如杭李刚单位:安徽理工大学机械工程学院淮南郑煤机舜立机械有限公司江苏鹏飞集团股份有限公司
机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要:工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术,设计出一种用于物料搬运,结构简单,维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词:机械手;机械手臂;机械手抓手,结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看,生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的,但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化,工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外,工业机械手的应用前景广阔,而对机械手使用性能的要求则越来越高,面对越来越多样的产品需求,机械手结构上在向着小巧型,灵活型的方向发展,因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能,即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度,可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点,依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构,由于构件联接呈平行四边形,因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单,易于分析,构件运动一致性好,广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构,由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位,故应具有良好的强度与刚度,保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况,同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后,外观漂亮且耐脏,工作中沾染的油污易于清洗,可根据不同承重采用不同规格型材组装,同时搭配铝型材配件,无需焊接,安装拆卸方便,轻便环保,整体机械性能较好,广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件,如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成,支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接,由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来,而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分,机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作,它可以依据人手动作通过设计实现相应功能,通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别,它的结构外形拥有机械式的特点,通过不同部件的联接组合完成指定运动过程,依靠自身的运动而将物件抱住,故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式,钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示,机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动,当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处,机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作;当右侧手爪在电动推杆缩回时,手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中,应考虑以下几个方面:机械手爪部件至少要有一定负载承受力,在将货物重量计入影响后,鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度,避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态,应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力,必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生,同时设计机械手结构应该简单,缩小尺寸,尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构,如图3所示。 其中,机械手抓取动作的通过以下动作实现:由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动,同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动,当连接板5接触到连杆6时,在连杆机构作用下,连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内,此时连接板右端面接触货物,电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧,在回缩过程中,当连接板5与连杆6不再接触时,连杆8在弹簧7的作用下回复原位,两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置,完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手,在生产过程中的搬运货物环节里替代工人,提高工作效率,节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计,通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计,使整个机械手机构较为简单,维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要:我国是全球最大的白色家电生产国和消费国,现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率,提高劳动效率和自动化的目的。 关键词:空调换热器;自动插翅;机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广,该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动,不需要人为干预,废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1,空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下: 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍: 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理,该结构的优点在于不需停机的情况下,实现换热器的连续自动插片,减少了人力,提高劳动效率,对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要:光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词:光盘库,机械手,驱动控制系统,电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱(CD-ROM驱动器)三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯(北京)科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构。另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关,即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出,最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测,判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时,触碰到限位行程开关,信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号,发出指令,使机械手停止运行,并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边,计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动,计数行程开关被触碰处于高电平状态,齿轮每次触碰,单片机记下一个高电平信号,因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数,从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取,还包括数据库信息的同步更新,保证光盘库和数据库内容的一致,从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担,保证了系统正常运行,是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制,实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令,使机械手满负荷运行。经测试,该系统平均无故障时间大于30万次,换盘时间最长为7秒,具有运行速度快、工作稳定等特点,如表1所示。 另外,将光盘插入光盘库后,请求光盘的内容,机械手能正确地定位到光盘,并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库,再次请求光盘内容,提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 (作者单位:苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期:2015-06-17) 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理,以四自由度液压机械手为例,设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手,并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度;液压控制;机械手;嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中;例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动、气压驱动、电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 (1)手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种,例如:直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备,对搬运焊接以及装配等有着很大的作用,国内外都在不断研究搬运机械手,企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作,根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产,降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备,它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量,但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分,同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器,减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米,并且滚珠丝不易于加工,以及它在市场上的价格比较高,所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机,电机是维持设备的安全,因为它具有过载能力且带有抱闸系统,一旦发生故障时,抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器,它是有金属制作而成的,拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承,角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置,特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动,轴的移动方向是经过严格控制的,它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的,游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨,帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关,它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置,开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接,并且它前后有依次有开合气缸,气缸上安装了传感器的端锁,这样气缸的位置就是由传感器进行控制的,端锁是固定气缸,避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置,并且连接处需要加强加固处理,这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连,它们之间的连接需要连接轴来实现的,小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置,它的主要作用是当小臂停止转动,减少小臂和大臂阻尼撞击,达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持;小臂上的气缸保证u壳在夹持时,形状是完好的,所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内,气缸的启动回路控制着进出口节流回路,所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制,让小臂在两秒之内完成九十度的旋转,因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时,小臂在旋转过程中,气缸力矩会大于或者等于重力矩,并且气缸力臂是在逐渐变小,重力力矩又不断变大,这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小,并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时,计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ,负载质量要控制在50千克,这时候的缓冲力就是10429牛顿,所以,通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间,负载厚度(U壳厚度)保持在0.49米和0.66米之间,这就要求负载质量(冰箱质量)控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核,同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出,小臂不易发生变形,无论使用环境有多恶劣,它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析,ansys分析程序包括:设计变量初始化,这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入;定义问题,前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型;执行初始结构状态结构分析,应力和应变;力以及变形量就是来源于状态结构分析;获得计算结果,它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值;进行仿真设计分析,它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析;结果输出,根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析,可以得出在对小臂进行设计时u,它的半径是九毫米,厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析,得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时,首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型,并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时,它的弹性木梁是210000mpa,泊松比为0.3,密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析,并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零,同时,所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号,并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理,归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理,才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时,就可以将正向高速归零;接着启动第二次归零程序,让反向的低速也归零,使用puls设置脉冲量,sped决定着是否执行操作;最后一次归零处理时让它向正向低速归零,sped是启动归零处理程序,ini则是让归零处理程序停止,这时候电机就彻底的归零 。同时,归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的,数值通过脉冲传送到寄存器中,寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的,对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中,手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行,分布运行时针对自动循环单步运行,自动运行的主要包括:示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面,监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控,系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术,并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计,对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作,让冰箱u壳的搬运实现自动化,为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手,在plc可编程控制器支持下,对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析,然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究,望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中,机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟,操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹,动作程序等相关参数的方式,在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作,具有机电一体化的特点,在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善,机械手的应用范围也在不断扩大,为了能够满足现实工况对机械手操作的要求,当前已经成功研发了基于三自由度的机械手,即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向(包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内)的手臂操作,在机械化生产中具有操作灵活性好,应用范围广,以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式,能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善,以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图(如图1)为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图,整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看,控制系统内,伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制,而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构,其夹紧与松开用气压驱动,并由电磁阀控制。图1中,SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置,SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中,操作人员可以通过预先设置操作程序的方式,实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说,为了满足不同工况对系统运行所提出的要求,机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时,在自动控制模式中,需要根据操作需求,支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下,三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置(本文中选择三菱FX2N系列plc控制器)。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点,能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出,输出高速脉冲信号最高频率为100kHz,能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为:①复位信号对应输出地址分配为IO.0;②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1;③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2;④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3;⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4;⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5;⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6;⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7;⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0;⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1;?自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为:①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0;②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1;③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2;④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3;⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时,步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示(如图2)。 结合图2来看,在三自由度机械手控制系统的运行过程当中,当机械手在最上方(最右方),同时底盘旋转至X3光接近开关,夹紧装置处于松开状态下时,整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中,X10为系统手动控制按钮,操作该按钮,能够对X20~X27的按键开关进行手动控制。而X11~X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮,单步骤状态按钮,单周期状态按钮,以及连续工作按钮,通过按下X11~X15任意操作按钮并启动X0的方式,能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前,整个控制系统应当处于原点状态,若未满足该条件,则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中,相关操作指令的执行流程应当为:第一步,做上行方向移动至X1上限位;第二步,做右侧方向移动至X2右限位;第三步,做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置;第四步,松开夹紧装置。 在 plc系统支持下,整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示(见图3)。结合图3,在控制系统对相关操作进行响应的过程当中,可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式,实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定,具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据,脉冲个数基于MOV指令进行设定,脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后,指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是,由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次,但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此,在软件设计中,通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中,将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合,常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接,上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接,根据这种方式,能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式,实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时,从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说,软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中,状态取值为1,可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时,操作人员可以根据现场运行情况,对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置,并经过Q0.0输出点输出信号,实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置,该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中,具有包括功能强大,可靠性高,编程简单,以及人机交互界面友好等多个方面的特点,在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中,从PLC的角度入手,对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析,该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合,除了具有操作简单,定位精确的优势以外,还有效节约了行程开关以及I/O端口,综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要:关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”,可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动,再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大,传动部位(回转关节)仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理,该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词:三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置,能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中,机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型,但它具有与人类手肘类似的“关节”,比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活,具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气(即电动机和气缸)结合的方式进行驱动,应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故,传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上,对回转关节部位进行了更深入的调研,并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标,包含3个自由度,其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动,而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动,从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1,主要包括手部、腕部和臂部。 手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,根据设计要求,利用夹钳式手部结构。其中,夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指,手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合,从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性,能够实现不同外形结构工件的抓紧,所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分,手腕在机械手传动中起到传动中介的作用,其连接机械手的手部以及机械手的臂部,实现机械手在臂部的所有动作的转换,有效地实现了手部动作的完成。另外,机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化,使得机械手的工作范围有效提高,并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作,液压气缸机构简单,操作方便,很适合机械手的运用,但是,机械手的手腕要求工作严格,不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用,机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受,所以,机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时,机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现,一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动,通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动,如图2。当电动机运行时,左侧的齿轮轴发生转动,右侧的啮合齿轮也相应转动起来,再通过轴的带动,与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小,并且传动精度也比较低,所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题,研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11,关于步进电机的相关参数可以看出,此文选择的电机型号为:45BF005π型,其中,这种步进电机的主要参数包括如下:步矩角为1.5°,其中电机的额定电压为27 V,总体质量为0.4 kg,该电机具有外形结构比较紧凑,结构简单,控制方便等优点。 通过精度验证,机械手在传动过程中,如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的,还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动,其中主动轮的传动齿数为20,从动齿轮的传动齿数为70,经过查询资料可以得到,该齿轮传动的传动模数应该选择m=1,齿轮的宽度应该设计为20 mm,在传动过程中,由于齿轮传动会有一定的振动,所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献,利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时,磁场就会产生磁拉力,形成磁阻转矩,使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时,电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序,电机将改变专向,但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片,通过FEMM软件仿真,可见永磁片的磁场呈对称周期排列,如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定,从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述,利用开关磁阻电机原理,借鉴磁旋转地球仪的设计,可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小,R=35 mm,h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片,每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度,弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片,另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片,如图4。正常工作时,通过检测永磁片位置,两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制,使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转,切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连,如图5。当线圈通电时,圆柱体带动轴旋转,与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理,用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷,具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力,该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要:为组建单片机实践教学系统,设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动,其它轴由舵机驱动,由一片STC单片机控制各轴运动,该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端,通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试,对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词:机械手;STC单片机;Modbus;单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分,其设计内容是:用STC单片机控制一台4轴机械手的运动,且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信,PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控,详见图1机械手实物图。 在图1中,机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆,在直流电机轴的另一端安装有光电码盘,以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手,其底盘旋转(A轴),手臂摆动(B轴),夹爪开合(C轴)分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信,以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中,STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号,并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式,每当PCA0中断发生,就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作,由此确定出滑块(即X轴)的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲,实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外,在X轴两端的极限位置,各安装有一个光电开关,其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换,转换后的信号再接到FT232模块的A、B端,经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前,要配置串口设备(即从机)的参数和数据区,并进行模拟量和状态量管理。首先,应把串口通信协议设置为Modbus RTU,设置从站地址,该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区:Discrete Input,即DI,离散量输入;Input Registers,即AI,输入寄存器 ;Coil,即DO,线圈输出;Holding Registers,即AO,保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应,但名称可以不同。主从机通信时,单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后,就可以 定义模拟量和状态量,并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中,分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元,用以显示各轴坐标值,各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式,由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下,机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下,机械手以手动方式的设定值为起点,以图4中右侧的设定值为终点,进行自动往复循环动作。画面中,滑块起点和终点是DI型变量,手动/自动档位开关是DO型变量,X轴当前位置为AI型变量,其它为AO型变量。当主机与从机通信后,画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能,图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01,02,03,04,05,06,15,16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手,首先,具有一个由直流电机驱动的水平移动轴,与全部采用舵机驱动的机械手相比,增加了运动方式和控制方式的多样性,并用到了STC增强型单片机的多种片内资源,是更好的单片机教学与实践模型。其次,本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网,在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控,这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次,由于利用了STC单片机丰富的片内资源,并通过上位机监控实现人机交互,这就使得系统的控制电路简单,且uscada为永久免费的组态软件,所以使用本设计方案,能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商,博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备,为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。 据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围,增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁,更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。 模块化设计,提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分,D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案,从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求,同时达成未来的生产目标。 值得一提的是,博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要:机械手在设计过程中,注重其自动化控制,能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究,主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析,注重提升机械手的灵活性和智能性,以期更好地实现工业发展自动化。 关键词:PLC控制;工业机械手;设计研究 前言 工业生产领域中,很多工业操作靠人工是无法完成的,并且,一些操作具有较大的危害性,因此,要想实现工业生产目标,保证工人施工安全,工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产,极大程度上保证了工人安全,同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将注重相关程序的具体应用,注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征,通过一系列编程控制,更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手,具有较高的可靠性,并且编程简单、功能强大,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,需要具有较高的灵活性和自动化发展特征,能够根据相应的程序设计,满足实际生产需要。因此,在进行设计过程中,气动抓取式工业机械手应包含以下几部分:执行机构:执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分,包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件,是机械手完成生产目的的关键部分;气动驱动系统:气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分,利用气体压力进行驱动,使机械手完成任务;控制系统:控制系统相当于机械手的大脑,对机械手执行任务进行指令下达。一般来说,气动抓取式工业机械手的控制系统,主要以PLC自动化工业控制系统为主;相关检测装置:检测装置是进行位置调节的装置,通过检测装置可以更好地确定抓取目标,为实现抓取目的提供依据。机械手的构成,以PLC控制系统进行指令下达,之后由气动驱动系统进行机械能传输,使执行机构能够进行实际行动,并且根据位置检测装置,进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中,要注重机械手的抓取性能,在实际工作中,能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中,手臂的运行方式有所不同,在进行手臂设计时,需要考虑到生产的实际情况,使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计,要把握以下几点:第一,机械手臂设计时,坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二,手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性,能够较好地适应生产和抓取情况。第三,手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四,手臂要保证五个自由度,符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究,将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析:机械手在设计过程中,要具有较好的通用性能,能够进行有效的更换,以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中,主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定,抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时,要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角,能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析:手腕设计时,同样要以生产实际需要为主,手腕要具有较好的灵活性,更好地满足生产需要。设计时,若是抓取的物件是水平放置,则可以设置成为上下摆动的形式即可,若是抓取物件存在一定的复杂性,就需要将手腕设计成“球坐标式”,能够进行有效地活动,从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析:机械手臂在设计过程中,要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点,其速度关系到了机械手手指的抓取速度,文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s,回转速度为90°/s,移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性,它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点,具有较大的复杂性,同时,控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中,需要考虑到机械手的通用性,并且采用点位控制方式,实现精确控制。控制设计时,要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题,如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时,需要通过程序编制,并且对程序进行执行处理,才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时,主要涉及到了以下设备装置:中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中,中央处理器是PLC系统的核心,对气动抓取式机械手进行控制,电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时,编程器、系统存储器、用户存储器之间,需要通过I/O信号输入,才能实现效果。 PLC控制作用发挥时,需要事先有PLC系统进行命令,并且通过总机的数据处理系统,将指令进行传达,实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况,主要如下:机械手位于初始位置,受到控制系统控制,执行系统将推动机械手进行运动。同时,机械手各个主要部位受到执行系统控制,执行系统通过完成主系统下达的任务,进行机械手控制,完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展,将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进,将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境,实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述,文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容,并就气动抓取式机械手的特点进行了分析,实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用,在实际设计过程中,必须注重这一点,使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步,满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动,也可以气压传动,也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展,基于计算机技术为基础的控制技术发展较快,其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点,而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。 (一)分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。 (二)贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。 (三)递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要:随着科技的不断进步,工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命。因此,迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出,机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究,以供参考。 关键词:机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器(PLC)在工业生产过程自动控制中的广泛应用,解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用,它不仅灵活多样,而且耐高温、抗腐蚀,可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,是工业机械系统中传统的任务执行机构,它的出现不仅提高了产品的质量与产量,而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成,可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出(I/O)分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知,这是一个典型的顺序控制系统。为此,可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2,然后直接列写逻辑表达式,用触点线圈指令编程,也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来,动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①~⑧的运行状态。编程过程中,需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题,虽然①、⑤步都是下降操作,但却具有不同的意义,①步下降是空钩下降,而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期,一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后,不是直接启动下一步的工作,而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作,这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰,但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 (1)对于比较复杂的控制系统,需要绘制系统流程图,用以清楚的表明顺序和条件。 (2)设计梯形图,这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的经验。 (3)将程序输入到PLC的用户存储器,并查找程序是否正确。 (4)对程序进行调试和修改,直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 (1)数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致,否则运行会产生通信错误问题。 (2)连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 (3)PLC上的输入输出点都必须接入电源,连接的外部模块也必须接通电源与接地线 (4)由于条件有限,外部接线模块中部分用开关代替按钮,在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替,当执行完该步程序后,进入下一个步,需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制,大大提高了该系统的自动化程度,减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线,提高系统的可靠性。同时,使用PLC进行控制可以方便更改生产流程,增强控制功能。另外,在实际的生产中,可以设置远程控制,可以利用监控软件对控制系统进行实时控制,以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手;三维建模;运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志,而服务机器人是未来社会发展的必然产物,对于服务机器人的研究,尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的,其原因有两个:第一,世界老龄化进程的加快,尤其是中国也正进入老龄化社会,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题,而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用;第二,由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加,他们需要越来越多的关心和照顾,如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究,显得格外重要。 目前有很多服务型机器人,但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手,完成只有人类才能实现的复杂动作,本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始,为以后的各类机械手打下了基础,到现在为止美国的宇航局(NASA)、哈佛大学和耶鲁大学,日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作,国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”,2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会,以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏,并率先进入了国际市场。 由此可见,目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计,不过现在还存在一系列问题,例如:价格昂贵,实时性不理想,设备笨重,并且大都停留在实验阶段,这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有:采用欠驱动控制方式[3],所以机械系统大大简化,机械手大小基本与普通人手大小一致,便于安装到各种服务机器人的移动平台上;同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动,也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式,结构紧凑、便于控制、动作灵活;材料可以采用塑料纤维进行加工实现,因此质量轻、价格便宜,易于普及;可以采用嵌入式的控制方式进行控制,处理速度快,响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模,其单指与整手建模图形如下所示: 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真,其仿真图形如下所示: 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义:其一,对于服务机器人的研制,尤其仿人机器人的研究应用,必将对机器人行业起到积极的促进作用;其二,仿人机械手的研发隶属于制造业,其研制成功与推广,可以增加就业,创造经济价值;其三,其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化,提升产品技术含量和附加值,从而促进制造业相关技术领域的发展;其四,实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制,对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处,为解决我国社会问题,创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能,在此基础上,主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上,使其功能更加完善,运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作,利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作,实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手;气缸;优化设计;PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机(包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统)、胶料混炼设备(密炼机)和下辅机(胶片挤出、冷却和称量系统)三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求,而气动机械手是传递机构中的重要部分,通过夹持机构将物料从某一位置和方位,按一定运动轨迹传递到另一位置和方位,且是以空气为介质,具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点,采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示,此气动机械手具有两个弧线升降运动,一个旋转运动和一个直线运动的自由度,将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外,其余全部动作由气缸驱动,气缸由电磁阀控制,整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能,是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接,以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接,以便控制小臂b的弧线升降,在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度,气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点(原始状态)定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作,需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成,下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A,连接小臂a和小臂b的气缸B,连接小臂b和夹持机构的气缸C,以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构,其输出力也不同,所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位,精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值,即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg,气缸C所控制的最大重量约为55kg,气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg,气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说,气缸可以保证起点和终点的定位精度,因此,对于夹持机构Z轴方向的定位,应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求,则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸,在结构上增加了位移传感器件,使之与气缸浑为一体,整体结构紧凑合理,设计新颖,提高了气缸位移监测的性能,CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅,当气缸左右移动时,位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4],而且其定位精度可达到1mm以内,因此,应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件,详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理,通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀;5―气源处理组件;6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案,机械手的循环动作依次为:上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手,对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时,为了保证气动机械爪工作时,整个机械手只能执行其一个动作,需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器,电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件,气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等,传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器,接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式:操作面板控制和个人计算机控制,两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块,其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯,通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式,拟采用PLC 为下位机,PC 机为上位机的控制模式,PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信,完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式,而非顺序方式,因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作,在机械手运行中遇到突然停电时,可以关闭气源,对工件进行处理, 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中,有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点,因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC,它有14路数字量输入点和10路数字量输出点,具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs,用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等,可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能,在功能上完全满足了控制系统的要求,并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计,采用气动驱动作为机械手的驱动方式,通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块,以满足相应的动作要求,根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图,使机械手能实现多点连续的控制,同时分析气缸C和气缸B的充放气特性,以便优化两者的先后动作,再结合S7-200可编程控制器,使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。
纺织论文:纺织企业管理金融危机论文 一、后金融危机下的纺织染整企业中的管理分析 1.1原料管理 染整企业纺织品的生产最为重要的一个环节就是助剂的使用,它是产品的质量保证,也是染厂的基础物质,所以,对助剂质量进行严格把关是企业管理的重中之重。有关人员一定要确保染助剂入场前的质量达到企业的质量标准。对每种染助剂留样并检测,和标准染助剂进行仔细对比,对新染料的试验报告进行详细对比;对助剂进行含固量和pH值的测试并做记录,对一些危险性比较大的需要进行专门存放。染料和助剂需要进行分开存放,避免两者混合;控制好保管原料厂房的温度,避免受潮。对染料的日期和批号要分开存放。水质在很大程度上对原料的影响较大,要定期进行pH值和硬度的检测。 1.2技术管理 染整企业在技术管理中可以看作是配方工艺的严格管理,也相当于SOP管理。对每台设备、每个人员操作和每个工艺流程都需要有严格的操作要求,比如企业化验室的工作要做到严格规范,它就相当于一个小小的染厂一样,必须要对每个细小的环节进行分析和规范,生产现场需要把化验室内的配方放大到百万倍,如果出现错误对现场的生产将会造成很大的不良后果。化验室在对纺织品进行复色时需要使用同批染助剂和同式布匹,坯布精练在小样缸内进行完成,因此,化验室需要对布匹进行必要的检测环节,包括织物原料成分、单位面积质量和经纬密度等,在检测时需要把质量深入精确。还应当对完成的布匹做精确的白度测试,必须要保证白度和复色一致,不同批号的坯布需要对复色另行精做。大货染色之前必须要做的环节就是复色,但是在一些情况下,复色达不到想要的效果,因为在进行复色过程中,人员、设备和染助剂的批号不一致,很大程度上会导致批号不同的布匹有很大差别的染色配方,这时工作人员需要引起重视,如果出现色光有很大偏差时需要立即把这两个不同批号的布匹进行并缸染色。很多情况下是由于打色人员的操作手法问题所导致色差,这就需要对人员进行有针对性操作手法的练习和测试。化验室染液泡制:染液泡制也有自身的有效期,活性染料一般在24小时,分散染料一般在48小时,必须要在保持搅拌的前提下。很多比较鲜艳颜色的有效期相对比较短,特别是荧光染料生命周期比较短;生命周期比较长的是深暗颜色染料。对棉织物进行染色时,需要提高颜色成功几率,最好是一次成功,染前处理尤为重要。如果前处理不当,比如白度不够、颜色不鲜艳和无洗干净等情况,会造成非常大的严重后果。所以在进行染色时,前期一定要在化验室做好必要的实验准备。对涤纶织物进行染色时,坯定尤为重要。温度在染料中的吸收程度有很大影响,一些染色不均匀的主要原因是热处理不均匀。 1.3设备管理 在进行染整企业的管理中,最主要的是质量保证,对质量管理需要通过真实的生产数据,数据的生成又是通过计量器和仪表进行计算。如果没有必要的计量工具就得不到真实、可靠的数据。所以,化验室和现场中一切的计量工具和设备都需要进行准确的数据记录,通过数据对设备和工具进行定期修正和校对。化验室中有很多不同设备需要进行校对和管理,比如,自动滴料机的误差需要控制在规定范围内、电子天平要十分准确、染杯要进行不同区分、测色仪要日常进行维护管理和现场定型机中的温度、车速的正常均匀等,对此管理人员需要进行列表管理和定时保养,出现问题时要及时进行修理,以保证设备的正常运行。设备日常运行过程中会出现原料的滴漏现象,浪费的原料,增加企业的生产成本。所以,日常生产中需要对设备进行定期维护管理,特别是一些大型设备,需要定期检查和维修,这很多程度上能够延长设备的使用年限,为企业降低成本。政府明确规定,企业的泄漏率不能超过0.2%,,但是在实际生产中很多领导对多处泄漏情况没有进行严格处理,浪费现象随处可见,所以,在培养人员节能减排意识的基础上,还需要降低设备的泄漏点。 1.4制度管理 染整企业要加大制度管理,制度是使企业规范运行的有利保障,企业制度最重要内容是6S管理的制定和实施。6S管理指的是生产环境的清洁、整理、素养和安全。如果人员做好这些清洁工作就可以从根本上治理好滴漏现象,并且很大程度上方便了车间内的一些环节的查询,提高工作效率。还可以大大降低车间人员损伤,改善良好工作环境。对质量和消耗指标进行确定,然后向职工进行宣传了解,使职工明白自身肩负的责任。制度管理在染整企业中起着决定性的作用,一般分为以下五类:一是染助剂管理控制;二是后整理管理控制;三是化验室管理控制;四是品管管理控制;五是染色车间管控。在进行浸染生产时,需要进行适时调度,以保证不同类型产品的加工时间和顺序,达到预期的生产目标。由于染缸采用的是柔性生产线,能够对任何一种浸染产品进行加工,但是在不同之间相互进行切换时,需要保证每个产品的染色质量,应当在对产品进行加工之前对染缸进行必要清洗。浸染产品在进行切换时会有一定的生产切换成本,其中包括了切换费用和时间。在进行切换时,由于颜色之间的影响有所不同,在进行不同类型切换时,切换所产生的成本也有很大差别。 1.5人员管理 纺织染整企业主要以生产型为主,由于劳动强度比较大,工作环境也比较差,导致了企业内部职工的流动性很大,由于人才的不断流失给企业带来了一定的经济损失。因此在一定程度上要想留住职工,就需要调动他们的积极性,采用公平的绩效考核来对每位职工进行奖励,这样不但可以留住职工,而且还提高了职工的积极性和工作效率,使企业得到快速发展。把生产产量和质量作为绩效考指标,通过让职工完成标准的产量和质量来达到提高生产质量的目的。进行绩效考核应当由企业中的总经理进行负责,进行考核的对象是全企业职工和一些管理人员。定期对生产产量和产品质量进行考核,每月进行阶段考核总结,一年奖励一次。对完成生产指标的职工或者小组按照绩效考核的标准进行现金奖励,对没有完成指标的职工或者小组需要按照绩效考核标准扣除奖金。每月初对生产产量和质量进行制定,对没有完成任务需要进行反思和情况的分析,最后制定出解决办法。在职工中培养有未来远见的领导,让一线员工有通过表现进行升级的机会,从领班开始做起,逐渐培养。从领班中总结对企业发展的有利和无利因素,以此更好的表现自己,能够站在为企业发展的角度去考虑事务之内的工作,规划工作在整个生产中的配合作用。 二、结束语 由上文可以看出,我国纺织染整企业在生产中的各个环节需要通过不同的管理方法来实现企业正常的发展速度。为了使纺织染整企业通过精心管理得到更快有序发展,对染整企业中各方面由于日常管理不善出现的管理问题,需要从设备管理、人员素质、制度管理等各个方面进行完善管理。还需要在管理方法进行不断加强,对管理效果进行监督,各个环节中的废水和废物都要采用有效、科学的方法进行处理,对技术工艺要进行不断提高来精益求精,)根据企业内部的工作环境来有效选择适合企业的生产技术工艺,以保证产品质量的不断完善,为企业的未来经济效益而努力。 作者:沈明虎 单位:浙江同辉纺织股份有限公司 纺织论文:吸湿排汗纺织品论文 1纤维的物理与化学改性 该类功能性纤维的开发解决了化纤织物吸湿性差,天然纤维织物透湿性不佳的问题,通过对纤维原料吸湿排汗性能的改良,不仅使吸湿排汗功能性产品的开发更易行,也使织物的吸湿排汗特性更稳定。同时,这类功能性纤维的生产工艺复杂,成本较高,国内仅有少数企业能自行生产。 2织物组织结构的设计 纤维种类和织物结构对面料的吸湿排汗性能有重要影响[7],合理的织物结构设计,尤其是织物的密度、紧度和组织设计对织物的吸湿排汗性能影响显著。原料相同的情况下,织物结构愈密,厚度越大,织物吸湿阻力越大,愈不利于汗液的吸收、输送。因此织物的密度、厚度都要适宜,这就要求所采用纱线细度和布面密度既要满足织物外观风格,亦要满足织物吸湿排汗性能的要求。通常采用的纱线细度为9.7~27.8tex,织物密度为经向300~520根/10cm,纬向密度200~350根/10cm,采用的组织结构主要是斜纹、平纹和缎纹。另外双层或多层织物也是吸湿排汗产品开发中运用较多的组织结构[8],通过织物设计将亲水性的天然纤维与吸湿排汗纤维(或复合超细纤维)织成两层或三层织物,利用天然纤维吸水性强的特性将汗液吸到织物表面,靠近皮肤侧利用吸湿排汗纤维快速导出汗液,从而使皮肤感觉干爽。可通过用一个系统的经纱与两个系统的纬纱构成的组织开发多层的吸湿排汗织物。根据织物的吸湿排汗机理,织物的表面积增大,纱线间的间隙越多,织物的芯吸效应越明显,其吸湿排汗性能越好,因此蜂巢、凸条、网眼及一些变化组织等常被应用于吸湿排汗织物。这些具有独特肌理的织物结构大大提高了吸湿排汗面料的骨感风格,使吸湿排汗功能性产品的应用不再局限于运动服、内衣等。同时通过合适的织物组织结构和纱线的组合设计,也能使一些常规纤维用于功能性产品的开发,扩大了常规纤维的应用范围,降低了功能性面料的开发成本。这种通过织物组织结构开发出的功能性面料,其吸湿排汗性能比较稳定,不会随着穿着和水洗程度的增加有太大变化。 3染整技术的应用 3.1吸湿排汗功能性纤维产品的染整技术 利用吸湿排汗纤维研发出的织物,通过染整加工使得吸湿排汗纤维表面亲水化,使织物中的无数毛细通道具有吸附湿气、水分的强大动力,提高了其吸湿排汗的优良性能。整个染整处理过程中,要防止化学染料、助剂等破坏纤维表面的沟槽结构。前处理时,通过对碱液浓度、堆放时间、汽蒸温度和时间的控制;染色过程中可通过控制上染速度,降低染色温度等来避免对纤维表面沟槽的破坏。纤维的亲水化技术是指经过一系列的处理,使化纤表面的临界表面张力大于水的临界表面张力,水份能迅速被纤维吸收,并通过毛细效应迅速扩散出去。目前实现了工业化生产的亲水性技术是在纤维表面形成一层保护膜,而在纤维表面分子上节枝亲水性化合物,利用低温等离子体技术改变纤维表面原子结构等方法还在完善中。 3.2普通织物的吸湿排汗整理技术 普通织物通过吸湿排汗技术的处理,亦可成为吸湿排汗产品,处理中所用到的亲水整理剂是能赋予纤维亲水性能的一种功能整理助剂。常用于涤纶织物的吸湿排汗整理剂是TF-620,其一端是疏水芳环链段,另一端是亲水聚醚键,具有疏、亲水两种特性。通过高低温的转变,将TF-620的疏水链段嵌在涤纶纤维中,其亲水聚醚伸向纤维的外部,形成连续的亲水薄膜,从而使涤纶织物具备良好的吸湿排汗性能[10]。高分子亲水化合物SR-C[11]常作为全棉织物吸湿排汗整理剂,其对环境无害,可赋予织物优异的吸水性能,同时又能限制全棉织物在水中的溶胀,从而提高全棉织物的快干性能。还有用于合成纤维及其混纺织物的亲水性吸湿排汗整理剂CibaULTRAPHILHSD[12],适用于涤纶及其混纺产品的吸湿排汗柔软剂XL-F02,经其整理后的织物还具有良好的吸湿排汗、抗静电等。通过染整后处理方式开发出的吸湿排汗织物,生产过程中需用到化学整理剂,其成本较高,易造成环境污染,同时吸湿排汗性能随着产品的使用、洗水程度增加也会随之变化。 4结语 随着人们对功能性纺织品的需求,吸湿快干作为服装面料科技附加值的研究工作应运而生。目前的吸湿快干纺织品开发侧重于功能性纤维原料和后整理的功能性处理,而结合纤维、纱线和织物结构的开发则相对较少,如运用不同纤维纺出的竹节纱的捻度、线密度变化,结合织物结构的变化,可采用蜂巢、纱罗、网眼等组织开发出的织物,在保持独特的肌理风格同时,亦能满足吸湿排汗的功能性需求,从而极大地提高了产品附加值和档次。通过纱线和织物组织结构的组合进行吸湿排汗面料的开发,不仅可以扩大一些常规纤维的功能性适用范围,减少后整理对环境的污染,解决产品吸湿排汗性能洗后不稳定等问题,极大地节省生产成本,也能体现出广大纺织服装企业规模化生产的经济和环境价值,促使人们向着舒适、环保的生活方式转变。 作者:黄淑平 杨宏珊 余水玉 单位:佛山市南方纺织质量技术服务有限公司 广东职业技术学院 纺织论文:纺织企业中电子商务论文 一、纺织制造企业电子商务含义及作用 1.纺织制造企业电子商务平台含义 纺织制造企业电子商务平台是其利用电子信息网络平台而实现纺织商品交易和服务活动的总称。其主要通过虚拟网络空间为用户提供的支付平台、安全平台及管理平台等而促进纺织制造商家信息流、物质流、资金流的有序进行,进而达到纺织产品交易成功的目的。 2.纺织制造企业电子商务实施的作用 (1)改善企业的供应链管理。供应链是纺织制造企业赖以生存的商业循环系统,同时又是其耗费成本最多的环节之一,据统计,企业供应链耗费约占企业整个运营成本的25%。因此,纺织制造企业建立实施电·子商务,能够在不受时空限制的平台下动态维系其供货、运输、销售等贸易合作伙伴,减少了以纸文件的传输及维护的工作量,减少了供应链耗费成本,有利于提升企业的经济效益。(2)改善企业的过程质量。纺织制造企业利用电子商务平台,能有效的进行记录跟踪,能在准确进行信息处理的同时避免操作错误的现象,进而节约了非生产时间,提高了企业对市场的响应速度与交易的过程质量,最终能最大程度的提升交易成功率。 (3)为企业之间的战略合作提供基础。任何企业都需要通过各种信息渠道而了解市场行情,在科学分析后制定产品经营决策,电子商务平台为商家提供了高效的网络信息渠道,企业可以通过网络而对市场等因素进行了解,并在此基础上建立合作,扩大产品经营规模。纺织制造企业同样可以利用电子商务平台与物流企业、原材料供应商等建立战略合作的关系。 二、纺织制造企业实现电气商务的策略 1.积极参与虚拟市场交易。虚拟市场,通俗的理解即在网络平台建立的商品(服务)交易平台,其功能是为商家销售及采购信息,在线完成交易等活动。当前,我国主要包含阿里巴巴等综合性的虚拟市场和类似中国纺织网的专业性的行业特定的虚拟市场。纺织制造业作为传统的产业,应该积极加入虚拟市场,在按规定缴纳一定的会员费用后在虚拟市场张建立自己的网店。纺织制造企业应该借鉴其他行业企业的网店销售经验,扩大陈列产品信息的规模与自身产品的优势特点,通过为消费者提供更多的纺织产品信息来吸引消费者。同时,纺织制造企业还可以在虚拟市场中查询更多的原料供应商信息,为生产原料的采购提供更多的选择机会。 2.加强Web站点的构建。综合性的虚拟市场虽然为大多数的企业提供了采购及销售的便利,但其交易平台中的设计框架、交易流程、系统安全等内容仍将企业置于较为被动的位置,纺织制造企业要想从自身企业形象、自定义交易规则方面提升产品的优势,就应该积极加强Web站点的构建,即上文中所说的构建专业性的行业特定虚拟市场。现代纺织制造企业可以委托IT公司或企业内的相关技术部门自检Web站点。其应该自行选择Web站点的软件平台、设计框架以及网页、账号、商品资料、客户资料等,自主控制其企业网站平台的信息。纺织制造企业构建自己的Web站点,能在保证访问者快速搜索到企业产品信息并达成交易的同时,提升企业与客户的互动反馈,促进企业Web站点的服务优化,提升企业的形象与影响力。 3.强化ERP流程重组。ERP是现代企业的先进的信息管理系统,同时也是企业实现电子商务的基础,纺织制造企业在实施电子商务的过程中,要重视对企业内部组织结构、业务流程的变革,强化ERP流程重组,进而优化资源配置,减少资金占用,降低企业产品生产成本。为此,纺织制造企业要依据自身企业的经营特点和市场行情来选择与其生产流程相适应的ERP系统,使其与自动控制系统相连接,对生产的过程中的织机、细纱机等设备采集参数,产品产量以及质量等信息进行采集和处理。企业在选择好ERP系统后,要对企业产品的生产及业务流程进行改造,使其与ERP系统的运行有效适应。最后,还应该组建优秀的ERP系统管理小组,使其根据企业自身业务流程设计的特点,加强创新,促进系统功能模块的二次开发,更好地为企业实现电子商务提供支持。 4.推进企业产业集群发展。纺织制造企业在有了强大的内部ERP系统支撑后,为了构建可伸缩的完整的电子商务系统就应该将眼光放在互联网上,集成企业内部网络和供应商及同行业企业的外部网络,加强供应链管理,推进企业的集群化发展,促进资源信息的共享,优化资源配置。具体而言,各纺织制造企业要积极构建信息的共享平台,促进企业与企业之间的信息资源共享,降低集群协调费用。同等级规模的纺织制造企业要共建集群共享信息平台,积极收集有效信息,建立多层次的稳定信息网络,进而促进企业的资源整合与配置,促进企业与企业的互利共赢。 三、结语 21世纪的纺织制造企业已转变成“多品种,少批量;高品质,快交货”的发展形势,为了适应此发展形势,纺织制造企业要具备高度的自动化及反应能力,积极探讨电子商务策略并加强实施,促进企业经济效益的提升。 作者:戴平 单位:浙江兰宝毛纺集团有限公司 纺织论文:计算机图像与纺织品论文 1对悬垂性的分析 纺织物的悬垂性也是其质量检测的一项内容,从20世纪30年代开始,纺织企业就开始对织物的悬垂性进行检测,在长期的发展中,悬垂性测定仪器和方法也得到了不断的改进,但是其所得到的检测结果依然很难达到精准的程度。近些年,有学者提出了在织物悬垂性分析中采用计算机图像处理技术的方法,并进行了相关研究,发现这种检测方法不但能够从所采集的二维图像中评定出纺织物的悬垂性程度和形态特征,还能主观评价出其相应的三维信息,这样以来就可以实现了主客观评价相统一的检测评定效果,极大的提高了检测的准确度。具体来讲,在检测纺织物的悬垂性时,运用数字图像处理技术是先由CCD摄像头采样,摄取织物悬垂的物理图像,然后经过图像采集卡A/D转换成为数字图像,以灰度图像格式存储在计算机的存储器内。计算机对此灰度图像进行一系列的图像预处理,如滤波、二值化、边缘增强等,除去噪声、背景等无用信息,保留与悬垂有关的信息。最后,对悬垂图像的形态结构进行分析,提取各种特征参数,计算表征织物悬垂性能的相应指标。 2织物图案自动识别分析 利用计算机技术对织物图案进行自动识别分析,可以提出其织物的特征参数,从而判定织物的混纺比,则将极大的提高织物纱线混纺比测定工作效率,同时也为改善织物的生产工艺参数提供了指导依据。具体来说,在计算机图像识别技术中,对织物的图案识别流程是:采集图像、输入图像、预处理、特征提取、匹配并分类、得出识别结果。而织物纱线混纺比的图像处理分析流程则为:采集图像、滤波去噪、局部灰度均匀度调整、二值化处理、粘连纤维分割、标记图像、特征提取、纤维划分、得出混纺比。近些年,随着计算机图像处理技术的不断发展,仿真CAD系统也逐渐应用在织物的检测分析中,这样不但可以直接对纱线实物进行有效的质量评价,而且还能够通过仿真模拟对最终的织物性能进行评测。实现了不同纱线所织成的成品外观预测,这对于提升纺织物工艺水平有着重要意义。 3对经纬密度的测量和分析 在以往的织物经纬密度测量中,一般是利用照布镜或者密度镜等工具,由人直观的查出单位长度中有多少根经纬纱。这样的检测方法不但需要花费大量的时间,而且还会出现较大的误差,因为人的眼睛一直盯着小范围的事物看,容易出现疲劳而出现数错的现象。而借助计算机图像分析技术来对经纬密度进行测量则能够很好保证其测量精准度,且测量速度更快,误差更小。另外,无论试样大小,均可以采用这种方法进行检测,这也是其他检测方法不能比拟的。其主要的分析流程为:先采取待检织物的图像,然后将该图像输入计算机设备中,利用图像处理软件对图像进行傅立叶变换,将织物图像在空间中的二维灰度分布变换成对应的二维频率域中的频谱,进而提取图像的频率域信息。频率域中频率所代表的物理涵义是单位长度上正弦状灰度浓淡变化的重复次数。由于织物的表面形态可以在所采集的图像上体现出来,其经纬纱线的排列不同,所表现出的灰度分布形态也不同,所以通过图像分析中获取的灰度值大小就能够判断出经纬向纱线的频率和密度。当然,这种密度分析方法仅仅只是对单层纺织物而言,如果纺织物是双层,则应该对里外的经纬纱分别进行密度分析,然后再根据排列比计算出最终的总密度。 4对纤维长度和细度的测定与分析 应用计算机图像处理技术测试纤维细度的过程:利用哈氏切片法,得到纤维的纵向切片,纤维样品经过显微镜的光学放大,其图像直接投影在工业摄像机的光电转换器上,转换成数字化的电子图像输入计算机,通过计算机对图像的柔化、二值化、去除干扰等处理获得较满意的实时轮廓后,再对纤维的细度及长度进行测定。边缘检测算子可检查每个像素的领域并对灰度变化率进行量化,利用已有的处理结果进行有目的的代换,跟踪并找到纤维的两个不同边缘。利用3X3强邻接像素模板检测出纤维图像的边界再用长度标尺计算出纤维的长度及细度。 5结束语 总之,利用计算机图像分析技术进行纺织品检验,是一种非常可行的先进检测手段,因为其是一种跨多个学科领域的技术,将光学、计算机图形学、数学、纺织学等多个学科的知识糅合在一起,对纺织品的结构特征和形态进行细致的检验,极大的提高了纺织品检测水平和检测效率,为未来纺织行业的发展提供了良好的技术支持。 作者:陈珂 单位:盐城市纤维检验所 纺织论文:数据挖掘之纺织品论文 1基于数据挖掘的PH值分析 纺织品中一些纤维不易上色,只有应用强酸或者强碱才能保证其上色的效果,我国对纺织品中PH达到的数值有着明确要求。通过对某检测机构pH值超标报告的分析发现,纺织品中各个成本pH值分布为:棉56.67,羊毛22.5%,羊绒7.5%,桑蚕丝4.17%,亚麻3.33%,聚酯纤维3.3%,粘纤1.67%,兔毛0.83%。 经过检验与对比发现,pH超标较为严重的主要是棉成分,由于棉只能在强碱条件下上色,所以,会使纺织品超过国家要求的pH值控制范围。pH值超标主要是生产工艺不佳造成的,为了降低pH值对人健康的影响,相关部门应加强对服装制作工艺的控制与管理。 2基于数据挖掘的色牢度分析 色牢度也是纺织品检验的一项重要指标,在Clementine中将导入的数据通过过滤节点过滤出品牌、耐水色牢度(沾色)、耐酸色牢度(沽色)、耐碱色牢度(沾色)、耐干摩擦色牢度和主要成分之后。建立进口纺织服装的风险预警以及置信度规则,可以发现,支持度和置信度都很高的规则主要涉及桑蚕丝和棉这2种成分以及甲品牌。主要成分为桑蚕丝的纺织服饰与耐碱色牢度、耐水色牢度、耐酸色牢度关系密切,而主要成分为棉的纺织服饰以及甲品牌的纺织服饰4种色牢度的不合格比例都很高。 色牢度不够的原因除了与制作工艺有关,还与染色后浮水处理有关。针对桑蚕丝与棉成分含量较高的纺织品,一定要在染色前先进行正交试验,还要保证染色温度、染色液酸碱浓度的合理性,这样才能保证桑蚕丝以及棉制品色牢度的合格性。 3结语 本文对基于数据挖掘技术的纺织品质量检验方法以及具体检验程序进行了介绍,通过分析发现,在很多纺织品中,都存在甲醛超标、pH值不合格以及色牢度不合格的问题,这些问题在有些品牌服饰中较为严重。通过相关数据分析发现,夏季是甲醛超标的高发期,pH值不合格在棉织品中比较突出,而色牢度不够在桑蚕丝制品中比较常见,相关部门一定要加强对纺织品制作工艺的管理,这样才能提高纺织品质量的合格率。 作者:陈珂 单位:盐城市纤维检验所 纺织论文:跟单模拟实习平台与纺织品论文 1.纺织品外贸跟单操作能力 为了让学生便于掌握跟单操作技能,平台采用外贸真实案例,由易到难、由简到繁阶梯方式设计了任务。学生首先完成简单任务,熟悉纺织品外贸跟单的基本流程后,再完成较复杂的任务,任务难度逐步提高。学生在系统完成整个跟单任务的操作过程中,需要根据系统提供的不同纺织品种、企业类型、进出口方式进行跟单,需要按照纺织品外贸订单要求灵活选择合适的工厂、自主安排生产进度,还需要与外贸经理、生产厂长等人物仿真对话,完成外贸经理、生产厂长等交代的任务。通过这种循序渐进的方式进行反复训练,学生可以熟练掌握不同类型的纺织品外贸跟单操作技能,并体验不同类型外贸跟单方式,从而使其外贸跟单操作能力获得大幅度的提升。学生进入纺织生产企业或纺织外贸企业,除了要具备较强的业务能力外,还应该具备良好职业素养。因此,进行项目化教学模式设计,除了培养学生专业技能外,还应注重培养学生与外商、生产企业、运输公司打交道以及与自己团队合作过程的情商,培养学生热爱外贸跟单职业,吃苦耐劳和勤于奉献精神,诚实信用的品格;培养学生与人交流、与人合作能力,信息接受和综合研判的能力;培养学生分析力、洞察力、决断力和创造性思维能力。尽可能让学生切身体会到真实的外贸跟单过程、工作状态。 2.version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台项目化教学方案 依据项目化教学模式并结合version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台的特点和外贸企业跟单工作需要设计的教学方案[2],见表1。根据纺织品外贸跟单业务进程,纺织品外贸跟单可分为前程跟单、中程跟单、全程跟单。实习项目按难度排序,分为前程跟单式基础实习、中程跟单式提高实习、全程跟单式综合实习。每个学生需要完成低难度实习项目才可以进行后续的实习项目。要完成每个实习项目,学生需要遵循一般跟单业务的主线路流程,主线流程是必须完成并且不能忽略的,需要按照客户要求、外贸经理指示,完成整个跟单业务实习。在实习业务过程中,学生模拟外贸跟单员需要往来于多个不同场景,通过人物对话、电话交谈、邮件交流等多种交流形式,在上述多个操作界面中,完成5个阶段的实习。为了保证实习的时效性和连续性,安排实习时间为连续3周,每周实习5天,共计15天。在岗前培训阶段,学生熟悉平台功能界面和每个场景道具的使用及业务操作流程,消除因对version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台陌生而产生畏惧心理。在项目一实习阶段,同组学生相互支持、共同合作来完成前程跟单训练任务。让学生认识把订单条款内容准确的分析落实到每个业务环节,做到环环紧扣,井然有序,才能保证按时、按质、按量完成交货任务。通过这个项目的训练为下一步项目训练打下基础。小组合作学习有利于学生群力群策,共同讨论,互相促进,树立信心。在项目二实习阶段,要求学生完成中程跟单训练任务。重点完成原辅料跟单、外包跟单、运输跟单等环节,锻炼学生完成业务操作技能。在项目三实习阶段,学生选择性完成全程跟单训练任务,包括订单分析、原辅料跟单、样品跟单、质量跟单、包装跟单、运输跟单等,让学生体验全程跟单整个过程,对所学的专业知识进行重新梳理和系统地运用[1]。要求学生4人自由组队,分小组竞赛,小组内学生之间相互配合,形成自主式学习和互动式学习的氛围,小组间实战分组竞赛[3],做到“以赛促学”,有助于提高学生的沟通、协作能力和团队合作意识。在项目四实习阶段,要求学生对整个实习过程进行总结。在系统训练后,学生在能力上获得一个“质”的提升,深刻地领悟到纺织品外贸跟单员岗位应具备的各种素质和技能,促使学生查缺补漏,进一步完善自己以适应纺织品外贸跟单员的需要。 3.version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台项目实习训练亟需解决的问题 3.1学生英语水平 纺织品外贸跟单业务的每一个环节都需要英语,学生在使用version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台进行业务操作,比如订单分析、单证操作、联系外商等环节都要用英语来完成。尤其是订单分析,如果订单都读不懂,跟进根本无从下手。近年来高职高专院校连年扩招,录取考生的分数整体持续下滑,尤其是学生的英语分数普遍较低,表现为英语基础不扎实,词汇量小,英语表达能力差。在利用version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台学习时,许多学生会因英语水平差,面对分析英文订单容易产生畏惧心理和逃课行为。因此,在实习开始前,针对性的开展英语强化训练,特别是对订单分析的训练。提供大量有英语知识点的资料,供学生学习参考。鼓励学生多读多看商务英语词汇,全面消除学生在英语方面的学习心理障碍。 3.2专业基础知识掌握 在进行实习工作中,需要用到的专业知识包括:纺织品贸易知识、外贸单证知识、商检与报关知识、货款结算知识、纺织品生产知识等。在实习过程中,学生表现出对这些专业知识掌握不扎实,理解不透,在操作过程中经常犯一些低级错误。比如11种贸易术语的含义,20英寸集装箱的尺寸记混淆导致装箱计算错误等。学生在实习中遇到类似的问题,可通过以下途径解决:向教师请教,班级QQ群讨论,在平台的“操作提示”窗口寻找答案,网络查询或在本课程网络课程在线答疑栏留言求助。 3.3业务流程和操作 学生实习version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台需要完成主要流程40多个步骤,对于第一次接触外贸跟单实际操作的学生而言,从分析订单,工作计划制定、选择生产企业、打样、原材料入库检验、制定生产计划、三期质量检验、日常突发情况处理、箱唛制作、包装测试、安排运输、报检报关、单据交付等每一道步骤都要遵循主线流程,在规定的场景,使用规定的道具完成任务,这是一个非常复杂的过程。学生首次面对如此复杂流程不知从何下手,业务操作过程中由于对流程不熟悉,场景不清楚,任务道具不会用,常常会手忙脚乱,乱点一通,甚至放弃训练。对此,教师应该提供给学生纺织品外贸跟单流程表,引导学生依据纺织品外贸跟单流程表一步步操作,在操作时不要打开太多的单据以免操作混乱,对于学生出现的问题,教师及时解答,及时疏导学生的烦躁情绪,鼓励学生坚定信心完成操作。 作者:赵双军 单位:陕西工业职业技术学院 纺织论文:数据库检验与纺织品论文 1客户信息的管理与维护 客户信息的维护是提供良好的客户服务的基础,准确的客户信息录入将对系统正确的进行客户分析提供很大的帮助。在实际过程中,由于纺织品企业的联络人变动较频繁,以及企业名称的变更,录入委托单时未准确填写企业信息等原因,导致客户信息较为分散,无法准确的进行客户的业务量分析,样品质量问题总结等,大大降低了客户维护的效果。所以必须建立一套完成的客户管理数据库,才能对不同客户提供针对性的服务。首先,针对签约客户,需建立协议客户信息表,客户协议表,在协议客户信息表中正确录入企业客户的名称,为其产生唯一的客户ID值;然后在客户协议表中为该企业客户建立合同号,折扣,合同生效日期等信息(注:每签订一次合同,会产生一条记录),并通过协议客户信息表中的客户ID进行关联,此时针对该客户的基本信息录入完毕。然后,考虑到企业客户的联系人经常变更,报告寄送地址也会改变,需要再建立一张客户名录表,该表包含企业名称,联系人,联系方式,地址,E-MAIL等信息,如果所录入的客户信息有签约合同,同样要与协议客户信息表中的客户ID值进行关联。在开具流转卡时会从客户名录表中调出客户基本信息,系统会根据是否有关联ID值,在客户协议表查找相应合同信息。 2项目库的建立 纺织品检验的项目名称和检验方法种类繁多,而且标准不断更新迭代,维护量较大,在日常受理过程中,若使用人工录入的方法,工作效率太低,所以需要合理的设计整体数据架构,降低维护难度,增强调用项目时的便捷性,能够为日常的受理工作提高效率。在检测实验中,检验项目名称有很多,相同项目也可能存在不同的名称,首先要先对这些检验项目与其相应的检验方法进行整理,若一个项目可以使用两种或两种以上的检验方法,那么数据库就必须存储对这几种方法和项目进行对应存储,并使用简称对这些项目进行分类。例如:耐干洗色牢度、面料耐干洗色牢度、里料耐干洗色牢度可以统一分类为耐干洗,这样在做到项目统一的前提下,还可以方便统计数据。检验项目名称的数据繁多,要快速调用这些项目就必须使用产品标准,一个产品标准可以对其相应的项目进行捆绑,并通过一张数据表来存储检验项目与产品标准的关联关系,那么在受理过程中调用项目时,可根据选用的产品标准快速读取检验项目。当然,也可以自定义产品标准,将常用的项目归类在同一个自定义标准下,那么就可以通过这个产品标准来筛选常用项目进行。根据不同的样品等级,同一个产品标准的标准参考值是不一样的,例如FZ/T81008-2004的耐干洗色牢度项目对于合格品、一等品、优等品的标准参考是不一样的。为了在对项目实测值录入时,快速的对照标准值,还需要在关联表中对不同等级做不同的标准值对应,那么在开具流转卡的时候,就可以依据样品等级准确的筛选出相应等级的检验方法,并体现该项目的标准值。如果再深入考虑,可以通过项目简称来对应仪器名称与状态,那么由仪器管理人员实时的对仪器状态就行更改,当仪器报损或维修时,依赖于此仪器的项目可以在被调用时提示仪器无法使用。 3仪器设备 纺织服装行业的检测工作离不开仪器的配合,众多的仪器需要通过信息系统进行合理的管理,能够让仪器管理人员方便的了解各个仪器的名称,出厂日期,生产商,量程,规格,所在位置,检定周期,计量时间以及当前可否正常工作等,通过设置检定周期,由系统自动计算并提醒管理人员对仪器进行设备检定。还应该提供简单快捷的仪器状态操作,能够快速的对仪器的故障等情况进行公告,并关联检验项目库,能够让受理人员知道仪器是否可用,对于无法工作的仪器,禁止选择需要使用该仪器的检验项目,防止因为仪器的问题导致项目检验时间的推迟。 4数据准确性与公正性 从最开始的审理评审,到最后的报告发出,许多关键的环节都需要有人进行审核,来确保数据的准确性。受理时的客户基本资料、检验项目,检验依据的使用等信息,需要在审卡时由另一个人进行对照审核;实验室录入数据后,由报告编制人员对其原始数据进行审核;报告批准人员对报告编制人员出具的报告内容以及格式进行审核。层层环节的重复检查,是保证数据与报告准确性的唯一办法,系统要针对所有环节的数据库修改进行纪录,由这些纪录可以查明报告出错的环节与实施人员,针对这些问题进行整理改进。为了保证数据的公平公正,需做到以下几点要求:①每一个环节的审核人员不能是上一个环节的人;②在除报告编制与报告批准人员的界面中出现报告编辑模块,其他环节都无此功能;③针对分样流转至实验室,实验室系统与分样卡中需屏蔽相应样品的客户信息;④每一个环节打回至上一个环节都必须详细说明原因;⑤根据实际需求,对不同岗位的人员的系统屏蔽项目实测值与检验结论。以上是在纺织品检验信息系统开发过程中总结的一些问题,以及解决问题的思路,其目的是为了设计出一套较为规范的系统,并为有该开发意向的人提供帮助,不妥之处,还需继续改进。 作者:徐迅 单位:福建省纤维检验局 纺织论文:室内设计与纺织品论文 1.教学方法、教学手段的改革 采用项目驱动教学法,以真实的设计项目为主线来驱动整个教学过程。通过分析和解决实际问题的训练,培养学生学习“室内设计”课程的积极性,从而做到抽象理论与实际应用的融会贯通。在教学过程中,以一个或多个项目为主线展开,把室内设计的相关知识点融入到项目的各个环节中去,层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充,扩大知识的广度和深度,直至得到一个完整的项目解决方案,从而达到学习知识、培养能力的目的。在“室内设计”课程教学过程中,采用项目驱动来循序渐进地导入、运用、深化知识点,并把课程中的室内设计训练与纺织品设计相结合。此外,利用多媒体及网络进行教学,开辟了“室内设计”课程的4A网络教学平台,增加了3DSMax等三维设计软件的讲授,并把行业中流行的适合纺织品设计专业的三维软件介绍给学生,使学生能够较快地形成三维空间观念,并能高效完整地表达出自己的设计意图。 2.实践环节的深入开展 围绕培养三维空间设计能力的目标,以项目驱动的六大板块的实践教学环节为抓手,层层推进教学,增加了实物制作与空间模型搭建相结合的设计过程。在训练产品造型和空间设计能力时,要求学生按照企业项目需求,用模型模拟搭建真实的纺织品陈列空间,使学生的室内设计项目落到实处。具体的实践环节六大板块如下:(1)市场调研。选择知名纺织品品牌店铺进行调研,了解店铺的空间布局、材料选择、灯光设置、色彩搭配以及店铺陈设,分析它们与品牌风格之间的联系,并绘制店铺的平面结构图。通过市场调研,学生直观地了解了纺织品与室内设计的关系,并对三维空间布局有了初步了解。(2)透视法和室内空间线描练习。学习室内的一点、两点透视法,了解室内效果图绘制的原理,为手绘快速表达设计意图做准备。为了培养学生的空间设计能力,提升效果图绘制的水平,在课后安排学生进行室内空间的线描练习,方法是对照室内的照片进行手绘。(3)优秀效果图临摹。对优秀的效果图进行原样临摹是快速掌握手绘效果图画法的途径。通过临摹,学生学习了室内效果图选景、构图的技巧及各种表现技法,包括水粉表现法、水彩表现法、铅笔淡彩表现法、马克笔表现法等,为后续的设计实践和效果表达做准备。(4)室内色彩搭配训练。学习室内色彩的搭配规律,了解主色和点缀色之间的关系,环境色和物体色之间的关系,通过合理的配色表现室内空间的不同风格。学生按照特定的项目主题要求,借助电脑设计软件来快速表达特定的室内色彩风格。(5)空间主题三维效果图制作。将三维设计软件的教学融入到空间设计的项目主题中,学生可以利用3DSMax等软件来完成“为主题家纺设计室内效果”的项目作业。要求学生首先为特定的项目客房寻找主题概念,确定合适的表现元素,运用三维设计软件完成效果图的制作。三维设计不仅能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学习的成就感,而且能够大大激发学生的学习兴趣和主动性。应用三维设计软件表达设计意图能够大大提高学生的设计效率和设计质量。(6)展厅设计项目。与“卓越工程师计划实践基地”企业合作,将课程设计的主题定为“纺织品品牌展厅设计项目”,学生针对预先设定的家纺或服装品牌,根据企业展陈的实际需求进行展会或专卖店展厅设计。在为项目出具效果图之后,要求运用简易材料制作展厅的模型。学生逐渐摸索绘图、设计、制作模型的思路,并不断地修正,最终达到设计要求,大大提高了三维空间观念和三维设计能力。 3.评价与成果展示 注重项目的展示阶段。一个具体项目实施结束后,引导学生对设计的整个过程做总结分析,强化学生在项目制作过程中的体验;组织学生进行交流,展示他们每个环节的设计成果,互相提出问题,发现在制作过程中存在的不足并讨论问题的解决办法;在展示和分析中让学生跟着项目实施的进度学习和思考。课程即将结束时,我们与“卓越工程师计划实践基地”企业的代表从不同角度出发来评议学生的设计,课程结束后在校内进行了“室内设计”课程成果展览,取得了良好的成效。 4.结语 纺织品设计专业“室内设计”课程的教学改革,紧密结合专业特色,将三维空间设计观念融入各阶段的教学环节中,提高了学生的三维设计能力。以项目为主线来驱动整个教学过程,通过分析和解决实际问题的训练,提高了学生学习本课程的积极性,做到了三维抽象理论与实际应用的融会贯通。与“卓越工程师计划实践基地”企业协作,将课程设计与企业项目的实际需求相结合,激发了学生的创新积极性,提高了学生设计的有用性。 作者:苏淼 王小丁 鲁佳亮 单位:浙江理工大学 纺织论文:TPP成员纺织品论文 一、中国和TPP-1国家出口HS50至HS63产品到美国市场情况 过去的十几年间,与中国竞争美国纺织品服装市场的TPP-1成员主要是加拿大、墨西哥、日本和越南。此外,韩国在HS52、HS55和HS60对美出口与中国也有一定竞争,且近两年韩国亦有加入TPP的意愿,但尚未参加谈判,不在研究范围内。中国和TPP-1成员出口美国市场纺织品服装情况如表1所示。对2005年至2012年中国和TPP-1国家输美纺织品服装的数量占世界所有国家出口至美国的总量比进行比较,从中可以发现中国在HS50、53、、58、62和63章产品出口远远高于TPP-1成员在美国市场上的份额;在HS52、55、57、60和61章产品上,从一开始出口额相近到中国赶超并逐渐与TPP-1国家拉开差距;HS56章产品2005年TPP-1国家输出美国比重远高于中国,但中国出口增长很快,在2012年和TPP-1成员出口美国数量相同;而TPP-1国家在HS51、54和59三章产品的数量远大于中国出口美国市场的数量。 二、中国及TPP-1成员对美出口纺织品服装相似性分析 受纺织品服装产业的独特性、市场结构和历史制度因素等方面的影响,纺织品服装不仅贸易规则特殊,并且具有独特的原产地标准。围绕该协议是否应采用严格的“纱以后”(Yarn-for-Ward)原产地标准以及哪些产品可以列入“短缺产品清单”(ShortSupplyList)制度,在美国纱线及面料制造商与美国服装零售业之间存在巨大争议。本文假设TPP实施后采用“纱以后”原产地规则。根据纺织服装业阶段发展理论,TPP-1成员经济发展水平不同,其所处的纺织服装业发展阶段差异很大,该产业的不同发展阶段的典型国家都有,且HS50到HS63章产品均有成员国生产和出口美国市场。为了比较中国和TPP-1成员输美纺织品服装结构的相似性,本部分对中国和TPP-1成员国整体的纺织品服装出口相似度进行计算。出口相似性指数可以在两个不同的域内测度,即出口商品和出口目的地国家。这两个测度的结果分属不同域,测度过程中选择适当的权重,因而这两个指数是一致的。首先将中国和TPP-1国家出口至美国的HS50至HS63章产品作为总体计算双方的纺织品服装的总体相似度,再将这14章产品按纱、布、服装和制成品分为四大类按HS四位码整理数据分别来计算其相似度。根据公式计算出中国与TPP-1国家纺织品服装总体相似度从2002年的61.66,上升到2005年的63.45,到2006年降到的59.37,到2012年又上升到63.43,表明双方纺织品服装产品结构有波动,但总体趋同,这意味着中国和TPP-1成员在美国市场竞争性较强。纱、布、服装和制成品四大类产品2005-2012年的出口相似度指数如表2所示。从表2中可以得出,中国和TPP-1国家在纱、布、服装和制成品的相似度呈现两种趋势,纱和制成品的相似度呈现下滑趋势,纱的相似度从2005年的93.02下滑到2012年的84.37,制成品的相似指数从37.23到2012年的20.70,这与美国商务部纺织品服装贸易办公室网站统计趋势是一致的,双方的这两大类产品在美国市场的竞争有下降趋势,但是纱的相似度非常高,这意味着此类产品分布很接近,在制成品上双方相似度下降很快,说明双方在这类产品上有互补性。而双方在布和服装两大类产品上的出口相似度逐年增加,说明中国和TPP-1国家在这两大类产品的生产和出口上逐渐趋同,在美国市场竞争逐渐加剧。 三、中国和TPP-1国家纺织品服装在美国市场的竞争关系分析 目前有很多指标可以衡量一个国家贸易专业化程度,其中最常用的是显示性比较优势(Re-vealedComparativeAdvantage)指数,本文采用修正后的显示性比较优势RSCA(RevealedSymme-tryComparativeAdvantage)指数。该指数范围在[-1,+1]。一般来说,如果一国某商品的RSCA大于零,说明该国此类商品的生产专业化程度高于同一时期的世界平均水平,具有比较优势;反之则相反。RSCA数值越大,说明生产的专业化程度越高,商品的比较优势越强。中国和TPP-1国家在2005年至2012年间HS50章到HS63章产品RSCA指数计算结果如表3所示。从表3中可以看出,中国纺织品服装出口在中国出口商品中的比重较大,并且与TPP-1成员相比,中国在绝大数产品上都比TPP-1国家有比较优势,只有HS51章产品,TPP-1国家比较优势稍强于中国。同时中国在HS50、51、52、62和63章产品上的比较优势呈下降趋势,其他章产品比较优势缓慢上升。TPP-1国家只有HS51和59两章产品RSCA指数为正,说明纺织品服装在TPP-1国家占其出口商品比重不大,且除了HS51章产品在2012年RSCA指数大于中国,其他均远小于中国RSCA指数,中国尤其是在HS50、58、60、61、62、63章产品上在2005年到2012年间的显示性对称比较优势指数都大于0.5,这说明中国在这几章产品的相对比较优势相对稳定,而且明显高于世界同期的平均水平;但对于HS51、54、59这三章产品,尽管中国的显示性对称比较优势指数(除在2012年HS51章产品低于TPP-1国家)均高于TPP-1国家,但这三章产品TPP-1国家在美国市场的出口份额远高于中国。 四、TPP实施对中国和TPP-1成员输美纺织品服装潜在流量变化定量分析 (一)研究方法 当前定量研究评估自由贸易协定对贸易的影响,多采用可计算一般均衡(CGE)模型。该模型可以用来评估一项或多项新政策冲击对多国多生产部门产生的效应,从而反映出该政策对贸易的影响程度。本文亦选用全球贸易分析(GTAP)的CGE模型对TPP实施后对中国和TPP-1国家输美的纺织品服装贸易流量进行估算。本文将假设美国对TPP-1国家的纺织品服装征收零关税,而对中国输美同类产品征收的关税不变,来观测双方输美的纺织品服装贸易额的变化情况。本文基于GTAP8数据采用RunGTAP3.62软件进行CGE计算。根据研究目标和假设,将GTAP8数据库中的57个产业部门划分为纺织品、服装以及其他(剩余55个产业部门作为一个组别)三个组别;将数据库中129个国家或地区划分为TPP-1(GTAP8数据库中没有独立的文莱数据统计,故该组别不包括文莱)、美国、中国、越南和其他等5个组别,关于纺织品和服装组别,仍然选用HS分类,但需要说明的是,本部分GTAP8数据库按HS6位码来划分纺织品和服装,与联合国贸易统计署数据库相比,在纺织品组别多了880400、940430、940490产品的统计;服装组别多了HS42章4种、HS43章9种和HS65章商品,为了保持一致性,本文处理时将上述产品做了数据筛选,将上述几类产品从各自组别剔除,将其纳入第三组别———其他组别。需要说明的是,把越南作为一个组别是因为越南已成为除中国大陆外输美纺织品服装的第二大供应国,尤其是在HS61章产品上近十年来发展迅速,与此同时,越南服装业的很大一部分棉花都是从中国进口,按“纺纱后”原产地规则,TPP成员国如果想享受成衣出口关税减免,其成衣原料必须为本国生产或从其他成员国进口。本文假设TPP实施后该区域内对纺织品服装的进口关税取消,将关税政策冲击变量设定为TPP-1和美国与越南组别的纺织品服装关税削减为零,而其他组别的进口关税不变。 (二)计算结果与分析 可计算一般均衡模型计算结果表明(见表4),与GTAP8数据库中2007年基期相比,TPP实施后中国、TPP-1及越南输美纺织品服装贸易流量将发生较大的变化,具体总结如下。第一,根据模型测算,TPP实施后,美国出口至越南和TPP-1国家的纺织品将每年增加0.51亿美元和3.28亿美元;而同时越南和TPP-1输美的服装每年则分别增加22.49亿美元和6.62亿美元。由于美国、加拿大和墨西哥三国签署的北美自由贸易协定在1994年1月生效且在2004年1月取消了纺织品关税和进口配额限制,根据本文第一部分分析,加拿大、墨西哥输美纺织品服装数量近十年基本稳定,因此美国对TPP-1国家的纺织品出口量的增加应该主要发生在除加拿大和墨西哥之外的其他成员国之间。上述贸易流量的变化,因为TPP进口关税削减增加了TPP协定区域内国家相关产品的价格竞争力,从而刺激了美国对上述产品的需求。第二,根据模型测算,中国出口到美国的纺织品和服装每年将分别减少1.64亿美元和4.04亿美元,世界其他国家出口美国的纺织品和服装每年将减少3.93亿美元和12.33亿美元。上述贸易流量下降,主要原因是TPP实施后,中国和世界其他国家(除了和美国已有贸易协定的国家)向美国出口的纺织品服装仍需被征关税,与TPP-1与越南出口至美国的纺织品服装相比,同类产品价格竞争力下降,在美国市场份额减少。第三,从表4中还可以看出,TPP生效后,中国纺织品出口至越南和TPP-1国家的贸易额每年将分别增加1.12亿美元和0.707亿美元;中国出口到越南的服装贸易额每年将增加0.065亿美元,但向TPP-1国家出口的服装贸易量则每年减少1.92亿美元。同时,越南纺织品部门每年贸易逆差将扩大7.36亿美元,而服装部门每年贸易顺差扩大24.67亿美元。上述贸易流量的变化可以部分说明TPP有利于扩大亚洲纺织品服装区域性生产贸易网络的发展。同时表明,相比其他TPP发展中成员,越南的服装出口领域最具出口潜力。此外,根据表4还可以得到,TPP生效后,美国纺织品和服装两部门的每年贸易逆差分别扩大0.036亿美元和10.35亿美元。这两个部门的逆差尤其是服装部门的逆差扩大主要原因是关税削减后越南和TPP-1国家对美出口大幅增加引起的。 五、结论及建议 本文通过选择纺织服装业,定量评估太平洋战略伙伴协议实施对中国和TPP-1成员国贸易流量的影响。通过以上分析可以得出以下结论:首先,中国和TPP-1国家近十年对美国纺织品服装出口占世界市场对美出口的比重,除HS51和HS53章产品基本不变外,中国在其他12章产品上的出口比重逐年上升;TPP-1国家则在HS50、51、53、61、62、63章产品上变化不大,其他8章产品逐年下降,并且对应产品中国上升比例与TPP-1国家下降比例基本一致。其次,中国和TPP-1成员出口美国市场的纺织品服装结构,自2005年以来,布和服装的相似度都超过60,表明在美国和TPP-1国家在美国市场的布和服装领域的差异性减小,竞争性加强。第三,定量的研究结果表明,TPP成员一旦付诸实施,该协议的贸易创造效应首先会增加TPP-1成员方尤其是越南对美国的服装出口;其贸易转移效应将减少中国和世界其他国家对美国服装出口;对中国纺织品服装业尤其是服装业负面影响较大,而越南将会是TPP成员国中抢占美国服装进口市场份额最多的国家,成为服装产业的最大受益者。此外,先前诸多研究认为,美国经济总体从跨太平洋伙伴关系协议受益,但本文的研究结论显示,该协议可能会有损美国纺织品服装业的经济利益。综上所述,根据本文分析,中国需要关注TPP的进展,但无需过分在意加入还是不加入TPP谈判,可以按照TPP谈判的要求以及新一轮全球化的要求来不断改善中国商业投资环境,积极推动多个区域自贸协定,参与双边投资协定(BIT)以及服务贸易协定(TISA)谈判;同时促进RECP(区域全面经济伙伴关系协定)谈判进程,启动亚太自贸区(FTAAP)进程。同时,中国须加强与东盟成员国的关系,东盟已成为中国纱和布出口的第一大市场,充分利用中国与东盟成员国在纺织品贸易上形成的互补格局,拉动中国纺织品的出口,在某种程度上抵消未来TPP可能对行业产生的负面影响。与此同时,中国纺织服装业要提高产品附加值,政府、行业和企业共同合作,努力加快产业技术进步和产业升级,提高纺织品在产出中比重,向集约型发展。一方面政府对技术研发能力强、节能环保达标的企业在技术和资金上进行支持,加强研发项目后期监管制度建设,建立有利于研发成果转化经济效益的运行机制;另一方面行业协会及时了解中国纺织品服装行业现状、问题、困难以及下一步的改造计划;了解纺织企业技术创新、市场推广现状及企业发展中遇到的瓶颈问题,为政府决策提供参考;行业协会同时能让纺织品服装企业及时了解政府相关的产业政策,掌握国内外市场的需求,为企业决策提供参考;再者,中国企业将自己的发展目标结合政府产业升级的要求,积极引进先进的生产设备和技术,建设自主品牌、提高质量管理,加强自主知识产权的技术研发,增加对高端纤维和面料的研究力度,增加产品的技术含量,从而提高产品出口附加值。 作者:左宗文 姚新超 纺织论文:植物染料应用于纺织品论文 1前言 植物染料在纺织品中的应用是近几年研究较多的课题,研究人员从天然植物染料的化学结构着手,研究天然染料的提取方法、染色工艺,从而开发出一系列高档并具有高附加值的纺织产品。植物染料有很多优点,但也不可避免地引入微量有害重金属。下面对植物染料的概况、植物染料在纺织品中的应用情况及安全性评价进行探讨。 2植物染料的概况 2.1植物染料的分类 植物染料,也叫天然植物染料,是指从植物的花、果、茎、叶、根部获得,不经过化学加工的染料。自然界中能够提取染料的植物很多,据报导目前已有300多种,常用的有百余种,如茜草、紫草、苏木、红花、石榴、黄栀子、茶等。根据应用特点,植物染料可分为易溶型、易溶媒染型、先媒型、后媒型、还原型、酸碱易变型和单宁助染型等;按化学组成,植物染料可分为胡罗卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄类、靛蓝类、叶绿素类等;按其色相可分为红、黄、蓝、黑、绿等。 2.2植物染料存在的问题 2.2.1资源植物染料难以大量生产。我国植物短缺,想要获得足够的染料,就必须大量采摘和砍伐植物,这势必对生态环境造成破坏。许多植物染材也是中草药资源,具有很高的药用价值和经济价值,如果大量用作提取染料的材料,将会造成药用资源的浪费,增加生产成本。因此,植物染料资源不足是一个大问题。 2.2.2染色牢度利用植物染料对纺织纤维进行染色的另一个主要问题是色牢度差。由于植物染料和纺织纤维的结合力主要是氢键和范德华力,纤维对染料的亲和力低,吸附能力差,这样利用植物染料染色的纤维染色牢度差,很容易脱色,即使采用多种媒染剂也难以解决这一问题,尤其是皂洗牢度和日晒牢度。因此,利用植物染料对纺织纤维进行染色,染色牢度较差是一大欠缺[1]。 3植物染料在纺织品中的应用现状 植物染料具有无毒、环保、色泽纯真、自然的特点而被越来越多地应用于纺织印染中,具有广泛的发展前景。目前植物染料主要应用于以下几类纺织品:(1)真丝制品。用天然植物染料对真丝进行染色,更符合生态纺织品的标准,是真正的绿色产品,可提高真丝产品的附加值[2]。(2)功能产品。天然植物染料大都具有抗菌消炎、活血化淤、抑菌灭菌、防虫等作用,用其染制的面料将成为保健内衣的生力军[3]。(3)家纺、装饰用品。随着人们生活水平的提高,家纺产品将由经济实用型向功能型和绿色环保型转化。由植物染料染制的床单、被罩、浴巾等家纺产品,因符合生态环保标准,产品档次得到很大提高。(4)婴幼儿产品。由于植物染料绿色环保,还具保健作用,符合安全、卫生的要求,若开发婴幼儿纺织品,则将更具市场竞争能力[3]。目前已有一些企业生产出了植物染料染色的纺织品,如利用天然植物染料染色的系列童装,应用植物染料制备的环保型高档面料;国家863高新技术项目“天然染料制备及其在生态纺织品开发与羊毛清洁生产中的应用技术”,该项目运用现代技术对传统植物染料的染整工艺进行改革,在许多方面达到了产业化水平;此外,也有研究人员尝试用红曲米色素对丝绸进行染色。 4植物染料安全性评价探讨 4.1pH值 通常人体皮肤的pH值呈弱酸性,因为在弱酸性条件下人体不易被外界细菌侵入而致病,特别是婴幼儿皮肤娇嫩,易被外界细菌侵入。国家强制性标准GB18401《国家纺织产品基本安全技术规范》中规定:直接接触皮肤的纺织产品pH值要求在4.0-8.5之间,婴幼儿纺织产品pH值要求在4.0-7.5之间。由于植物染料染色的工艺受很多因素的影响,其中染色时的pH值、使用的媒染剂种类及用量等,都可能导致纺织纤维中的pH值不合格。因此,利用植物染料对纺织品进行染色时,要注意控制pH值在国家标准规定的范围内。 4.2甲醛 甲醛是一种无色刺激性气体,对人体十分有害。甲醛的释放,会刺激人的眼睛、皮肤和粘膜,引起瘙痒,也可能引发呼吸道发炎及皮肤炎。长期穿着甲醛含量超标的纺织品服装,可能会引起呼吸道等疾病。GB18401规定:对于直接接触皮肤的纺织品,甲醛含量应低于75mg/kg;对婴幼儿纺织品,甲醛含量要求低于20mg/kg。因此,使用植物染料对纺织品进行染色时,要注意控制甲醛的残留量在国家标准要求的范围内。 4.3有害重金属 4.3.1植物染料染色面料中重金属的来源 由于植物染料是天然染料而非合成的化学染料,因此植物染料中存在的有害化学物质较少。但由于植物染料的染色能力不强,织物在染色过程中常常使用重金属媒染剂以增强染色牢度,使用的重金属媒染剂增加了纺织品中重金属元素的含量,因此植物染料染色的纺织品中常常含有有害重金属。此外,有害重金属还可能来自于植物生长过程中受重金属污染的土壤,以及纺织品后期加工、后整理过程中使用的各种助剂,如部分防霉抗菌防臭织物在处理时使用的含有Hg、Cr、Cu等重金属的助剂[4]。 4.3.2重金属的危害 当含量小于人体体重0.01%时,某些重金属如锌和铜是人体所需的微量元素,但当其浓度在体内积蓄到一定值时,就会对人体产生毒性甚至危及生命。流行病学资料显示,砷、铬、镉、镍具有致癌性,锑、钴可能致癌,此种情况对儿童尤为严重,因为儿童对重金属有较强的吸收能力[5]。易挥发金属如汞,可经空气通过呼吸道进入人体;由于汗液或湿度的作用,部分游离重金属和金属络合染料也会被人体皮肤吸收而危害人体健康。这些金属一旦被人体吸收,较容易积累在肝、骨骼、肾、心脏及脑中,引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌)等,尤其对消化系统、泌尿系统、脏器、皮肤、骨骼、神经系统破坏极为严重。表1归纳了纺织品中可能残留的重金属类别及其危害。 4.3.3纺织品中重金属的限量及检测方法 纺织品中重金属残留问题受到各国政府的高度重视,尤其在工业发达国家,各国相继做出了有关纺织品中重金属限量的规定。我国GB/T18885《生态纺织品技术要求》以及国际环保纺织协会《OEKO-TEXStandard100》对纺织品中可能对人体健康引起伤害的可萃取重金属进行了限量,并且还对铅和镉的总量进行了限定和详细说明[6-7]。纺织品中重金属的测定方法是:GB/T17593.1《纺织品重金属的测定第1部分:原子吸收分光光度法》[8]、GB/T17593.2《纺织品重金属的测定第2部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法》[9]、GB/T17593.3《纺织品重金属的测定第3部分:六价铬分光光度法》[10]、GB/T17593.4《纺织品重金属的测定第4部分:砷、汞原子荧光分光光度法》[11]。利用植物染料染色的纺织品中重金属的测定,也应该参照上述纺织品中重金属的测定方法进行。 5结语 20世纪初,因合成染料具有优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本,使植物染料逐渐地退出了染料市场。近年来,随着环保意识的增强,人们逐渐认识到化学合成染料会损害人体健康、破坏环境,于是植物染料又被重新提及。生态纺织品是指在生产、流通、消费和废弃的整个过程中,都不产生损害人体健康或对环境产生不良影响物质的纺织品。化学合成染料主要从石油中提取,合成过程中的中间体均是有毒有害物质,某些物质还可能致癌,因此化学合成染料或多或少都会对人体有所伤害,尤其是应用在贴身服饰上,因而化学合成染料很难符合生态纺织品的要求。目前工厂使用的所谓环保或生态染料,其中相当一部分也将被列入禁用染料,因此化学合成染料的使用和发展空间将越来越受到限制。此外,化学合成染料在生产过程和使用过程中也会带来一定的环境污染。总之,天然植物染料虽存在微量重金属,但仍然优于化学合成染料。只要将有害重金属的含量控制在强制性标准规定的范围内,天然植物染料染色的纺织品纤维仍然很有研发前景;利用植物染料染出的织物对人体损害小,对环境污染少,必将越来越受到人们的喜爱,得到越来越广的应用。 作者:刘阳 唐晓萍 单位:北京出入境检验检疫局 纺织论文:过渡金属漂白纺织品论文 漂白剂广泛应用于漂白纸张、纸浆、纺织品和污渍中.漂白剂通过氧化或还原过程,或者通过降解发色团的方法使氧化、还原或降解后的物质具有水溶性而达到除去发色团的目的;使其波长移出可见区范围,肉眼无法观察到该发色团的存在,也同样实现了漂白.用于洗衣清洁和原棉、纸张漂白的漂白剂主要有氯气、过氧化氢、臭氧和过酸类化合物等.促使人们探索更优漂白污渍和纸浆方法的原因包括:(1)降低漂白温度以节省能源;(2)用过氧化氢替代氯气以避免废水中产生卤代物,但过氧化氢动力学为惰性,因此通过过渡金属来催化活化过氧化氢;(3)用过氧化氢/催化剂组合替代过酸前驱物以减少化学试剂用量.本文将着重介绍过渡金属(比如锰、铁)催化剂及其在纸浆漂白和洗衣洗涤中的潜在应用. 1纺织品污渍和纸浆漂白技术 1.1纺织品污渍漂白 20世纪初,过硼酸钠的出现促使过氧化氢广泛应用于洗涤产品中.90年代后期,为了替代过硼酸钠以节约硼盐,过碳酸钠(又称固体过氧化氢)被引入洗涤产品中.过碳酸钠溶于水形成碳酸钠缓冲液并快速释放过氧化氢.为了获得较好的漂白效果,需要较高的洗涤温度(70~90℃),加入过酸(比如过氧乙酸或过壬酸等)可降低洗涤温度至40~60℃,现今该技术仍广泛应用于洗衣洗涤中.但过酸本身并不稳定,在洗涤剂中主要以前驱物的形式引入.四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)是普遍使用的过酸前驱物.不同链长的过酸憎水性不同,据此可改善油性污渍的漂白效果[1]257-259.次氯酸盐漂白剂虽然可以进一步改善漂白活性,但伴随着纺织品或染料的破坏,故其应用受到限制[2]. 1.2纸浆漂白 20世纪30年代,含氯漂白剂广泛应用于硫酸盐纸浆漂白中.起初使用的漂白剂主要是次氯酸盐,后来发现在漂白过程中会释放氯化物到废水中而危害环境.二氧化氯(ClO2)是一种优质的纸浆漂白剂,能使纸浆达到较好的白度且纤维损伤较小;与Cl2或ClO-相比,它显著降低了废水中氯化物的含量.20世纪40年代,ClO2便广泛应用于纸浆漂白中.为了进一步减少含氯化合物的使用,含氧漂白剂得以迅速发展.主要使用的化学物质有分子氧、臭氧和过氧化氢.这里主要讨论过氧化氢在纸浆漂白中的应用.过氧化氢与其他漂白剂相比需要更高的漂白温度(90~110℃).在碱性条件下,过氧羟基阴离子HOO-能消除木质素中的各种发色团,具体来说就是羰基易与亲核的HOO-发生反应.痕量的金属离子在纸浆漂白过程中担任重要角色,比如Cu和Fe离子可以活化双氧水而形成羟基自由基进行漂白,但会造成纤维素损伤、漂白体系不稳定[3]. 2含锰漂白催化剂 2.1锰盐 20世纪80年代中期,金属盐广泛应用于洗衣洗涤中.锰盐是含碳酸钠的洗涤配方中过氧化氢的活化剂[4].通过漂白茶污渍发现,40℃时有较好的漂白活性,但二氧化锰易在织物上沉淀使其潜在应用受到限制.多年后,Burgess小组在碳酸氢钠缓冲液中用H2O2对多种烯烃进行环氧化发现,锰盐确实具有高活性[5].锰沸石能缓慢释放锰离子从而阻止二氧化锰在织物上沉淀[6];使用螯合剂(EDTA、庚酸和葡糖酸盐等)也可阻止锰盐在织物上沉淀,原因是释放适量金属自由离子或形成络合物[7].尽管随后一些专利报道了含各种有机配体的锰、铁、铜和钴化合物(图1)[8-10],但它们活化双氧水的能力均较弱,漂白污渍的能力较差,均不能推广应用。 2.2锰-三氮杂环壬烷配合物 第一个商业化的漂白催化剂是包含1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me3tacn)的双核锰化合物(图2).Wieghardt小组于1988年第一次报道该化合物[11-12].加入该催化剂后,40℃时双氧水对茶污渍便有较高的漂白活性,并且对其他污渍(比如红酒、水果和咖喱污渍)也能进行有效漂白;理想的漂白pH为9~11,甚至在pH=7时也有较高的催化活性.1994年,该化合物开始用于洗衣洗涤剂中,随后发现其损伤织物和染料而撤离市场[13],但它仍然在机器洗涤产品中出现.除双核Mn-Me3tacn之外,其他包含相似配体的双核化合物也表现出类似的漂白活性.混合化合价锰络合物[MnⅣMnⅢ(μ-O)2(μ-CH3COO)(Me4dtne)]2+,Me4dtne=1,2-顺式-(1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬基)-乙烷,其结构如图3所示.该化合物中2个三氮杂环通过一个乙烯桥栓在一起,它对pH的要求与Mn-Me3tacn不同,pH=9.5甚至更高时活性较好,pH 7时活性较低[14].以上2种化合物是由Wieghardt小组首次合成的[11,15].随后,Patt小组发现,Mn-Me4dtne与双氧水在50℃时漂白木质素的效果与用传统双氧水漂白方法在90℃时的效果几乎相同[16]. 2.3锰-席夫碱配合物 汽巴、科莱恩、汉高公司报道了以席夫碱为配体的锰配合物可漂白污渍或阻止染料转移[17-19].在这些化合物中,锰中心的氧化态大多是Ⅲ.图4是一部分席夫碱配体的结构.锰-席夫碱配合物可活化过氧化氢以改善茶污渍的漂白效果,在某些情况下优于传统的TAED/过碳酸盐漂白体系[18-19].锰-席夫碱配合物对双氧水的催化效率差于Mn-Me3tacn,但在漂白过程中染料不易褪色,且该配合物的合成比Mn-Me3tacn更简单[17].汽巴公司已在市场上销售其中一种锰-席夫碱配合物(图4左)催化剂,特别适合低温条件下的漂白,但到目前为止,没有公开的信息表明在洗衣产品中含有该物质. 2.4锰-桥联大环配合物Busch 小组合成并研究了以桥联三氮杂四氮杂大环为配体的锰、铁配合物(图5)[20-22].Weisman小组首次报道了该系列配体[23].宝洁公司把2类配体的锰、铁配合物用于污渍漂白.起初,宝洁公司专利宣称洗涤成分中含有过氧化合物(双氧水),但后面的专利又表明洗涤成分中不再含有任何过氧化物[24].使用最多的配体是图5中最左边的分子.MnⅡ和FeⅡ与该配体形成的配合物有好的动力学稳定性,把锰配合物放在2mol/L的NaOH水溶液中,2周也不会形成MnO2沉淀;铁配合物则可以在强酸(pH=1)和碱性(pH=13)溶液中稳定存在一个月以上[25].2.5锰-聚吡啶胺配合物汉高公司认为,以TPA(图6右)为配体的锰配合物可以改善污渍的漂白效果[26].该专利中并没有污渍漂白的举例说明,只是报道了一些数据,数据表明,使用[MnⅡ2(TPA)2(μ-CH3COO)2]2+后可加速漂白桑色素.科莱恩宣称以TPEN(图6)为配体的锰配合物适合应用于清洁剂中[27],它与双氧水结合使用可催化漂白茶污渍等,与过酸混合使用也可以提升漂白效果.埃尔夫阿托公司的专利认为,以bispicen(图6)和TPA为配体的双核锰配合物与双氧水混合使用可以用于纸浆漂白[28].在酸性条件下使用[MnⅢMnⅣ(μ-O)2(TPA)2]3+可提升化学浆料的脱浆且不易造成纤维素的解聚. 3含铁漂白催化剂TPA 为配体的铁配合物是过氧化物的活化剂,双氧水存在下可用于漂白染料和污渍[29].各种氮五齿配体的铁配合物近几年成为研究热点.联合利华已把N4py(图7左)为配体的铁配合物应用到双氧水漂白体系中.相比于Fe-TPA配合物,Fe-N4py体系的催化效果更好,特别是在漂白茶污渍方面[30].其衍生物Fe-MeN4py(图7右)在漂白茶污渍方面表现出更高的活性[31],这可能与其高内在稳定性有关,在这种情况下,敏感的苄基位CH被一个甲基组保护. 4展望 在过去20年里,尽管各种各样的过渡金属配合物已广泛应用于漂白领域中,这一领域发表了较多的专利和研究结果,但漂白催化剂的应用仍然有限.漂白催化剂在碱性水溶液中的水解稳定性是阻碍其发展的一个重要因素,尤其是当化合物是铁或锰系时这种障碍更为突出.现已出现较多稳定的漂白催化剂,比如锰-三氮杂环壬烷配合物、锰-桥联大环配合物和铁-五齿配体配合物(N4py),它们均需在碱性环境下才具有催化活性.其他催化剂在普通环境下均稳定,并对发色团有高选择性且也不损伤染料、织物或纤维,对人类和环境安全.总的来说,化学漂白剂成本较高;相对来说,过氧化氢或氯气类氧化剂较为廉价易得.化学漂白剂节约成本的最好方法是使用杰出性价比的催化剂.尽管发展漂白催化剂有诸多困难,但在工业领域研究中仍占有很大比例.一种漂白催化剂一旦试验成功,将会产生重要的经济影响,能为新产品的开发提供更好的条件,节约化学漂白剂和能源. 作者:毛世艳 王志林 金鲜花 单位:南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室 纺织论文:定量分析温度控制纺织品论文 1定量分析温度控制试验方法 1.1原理按照 GB/T2910.6-2009进行定量分析的原理是用甲酸/氯化锌试剂把粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维等再生纤维素纤维从混纺组分中溶解去除,收集残留物,清洗、烘干和称重;用修正后的质量计算其占混纺组分干燥质量的百分率。由差值得出第二种组分占混纺组分干燥质量的百分率。标准规定对于某些在40℃下难溶解的化学纤维,在70℃下进行试验。 1.2定量分析的试剂与仪器材料 50/50棉/粘混纺织品(由江苏百成汇服饰有限公司提供)试剂:甲酸(无水甲酸、无锡市展望化工试剂有限公司),氯化锌(无水氯化锌、无锡市展望化工试剂有限公司),氨水(密度为0.880g/mL、无锡市展望化工试剂有限公司),石油醚(馏程为40℃~60℃,无锡市展望化工试剂有限公司)。仪器:SHA-82水浴恒温振荡器(金坛市科兴仪器厂),JK-CWP-370真空泵(上海精学科学仪器有限公司),BSA224S分析天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司),Y101A-1电热恒温鼓风烘箱(宁波纺织仪器厂)。 1.3定量分析温度控制实验方法 1.3.1标准溶液的配制 甲酸/氯化锌试剂的配制:20g无水氯化锌和68g无水甲酸加水至100g。稀氨水溶液的配制:取20mL浓氨水,用水稀释至1L。 1.3.2取样和试样预处理 按GB/T10629[2]规定取样,取的样要具有代表性,每个试样1g左右。将样品放在索氏萃取器内,用石油醚萃取1h,每小时至少循环6次。待样品中的石油醚挥发后,把样品浸入冷水中浸泡1h,再在65±5℃的水中浸泡1h。两种情况下浴比均为1∶100,不时地搅拌溶液,挤干,抽滤,或离心脱水,以除去样品中的多余水分,然后自然干燥样品[3]。 1.3.3试验步骤 把准备好的试样放入三角烧瓶中,每克试样加入150mL甲酸/氯化锌试剂,在选定温度的水浴上振荡20min,用试液把烧瓶中的残留物洗到已知质量的玻璃砂芯坩埚中,用70℃水清洗,然后用100mL稀氨溶液中和清洗并使残留物浸没于溶液中10min,再用冷水冲洗,每次清洗液靠重力排液后,再用真空抽吸排液。试样及剩余纤维的烘干、冷却和称量均按GB/T2910.1-2009[3]中的9.1执行。结果的计算按GB/T2910.1-2009中的10.2执行,计算公式:P=100m1dm0(1)式中:p———不溶组分净干质量分数,%m0———试样的干燥质量,gm1———剩余物的干燥质量,gd———不溶组分的质量变化修正系数,GB/T2910.6-2009中70℃方法棉的修正系数1.03。 2定量分析温度控制实验结果与讨论 以同一棉/粘混纺织品在不同季节选择了适当水浴温度68℃~78℃进行试验,采用广东产品质量监督检验研究院胡敏专论证过的机械持续缓和振荡20min[4],每个温度试验2次。不同季节的实验数据分别列于表1、表2、表3和表4中。从表1~表4可以看出,在不同季节(不同室温)条件下,水浴锅的水浴温度对测试结果有较大的影响。从单个表可以看出,水浴温度相差2℃,检验结果的绝对误差相差很大,所以水浴温度是一个非常关键的试验控制点。表1、表2、表3和表4一起作比较,不难发现,水浴温度的选择还与环境温度有关。化学试验时,要考虑到通风,不可能一年四季在恒温下工作。环境温度越高,水浴温度可以适当降低;反之,水浴温度可以适应升高。从以上数据可得:冬天可以选择水浴温度76℃,春天和秋天可以选择水浴温度72℃,夏天可以选择水浴温度70℃。 3定量分析温度控制结论 在按照GB/T2910.6-2009中70℃方法不同季节对纺织品进行定量分析时,水浴温度对检验结果影响很大,水浴温度是一个非常关键的试验控制点。建议测试时的水浴温度为春天和秋天72℃、夏天70℃,冬天76℃,在此条件下,误差在1%以内。 作者:陈明芳 单位:苏州市纤维检验所 纺织论文:热解吸测定纺织品论文 纺织品中的有机挥发物对人体健康的影响日益引起人们的关注。纺织品印染加工中常用到各种有机溶剂,残留的有机溶剂会在纺织品生命周期中不断逸散,对环境和人体产生不良影响。Oeko-Tex100标准对生态纺织品中有机挥发性的限量提出了严格要求[1]。我国制定的GB/T24281–2009方法,采用固相微萃取法测定纺织品有机挥发物的含量[2]。固相微萃取技术集萃取富集于一体,但样品前处理复杂,检测周期长,重复性差。热解吸技术是20世纪90年代初出现的一种新的分析测试样品处理技术,具有固体直接进样,无需任何前处理过程等优点[3],目前已在环境分析的各个领域得到广泛的应用[3–5]。笔者利用热解吸–气质联用技术,建立一种测定纺织品中有机挥发物的快速、准确、灵敏的分析方法。 1实验部分 1.1主要仪器与试剂气相色谱仪:7890A–5975C型,配有质量选择检测器(MSD),美国Agilent仪器公司;顶空–热解吸联用仪:CDS8400–CDS8000型,美国CDS公司;氯乙烯标准气体:纯度为99.9%,肇庆市高能达化工有限公司;甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、4-苯基环己烯纯度均为99.5%,德国Dr.Ehrenstorfer公司;1,3-丁二烯:纯度不低于99.5%,北京灵威科技有限公司。甲醇、丙酮:分析纯。 1.2标准溶液配制用甲醇溶液分别配制4000μg/mL的氯乙烯、1,3-丁二烯标准储备液,1000μg/mL的甲苯、4-乙烯基环己烯和4-苯基环己烯标准储备液;用丙酮溶液配制浓度为1000μg/mL的苯乙烯标准储备液,储存于4℃冰箱中。使用时取适量体积的各标准储备液置于容量瓶中,用甲醇稀释成所需浓度的混合标准工作溶液,现用现配。 1.3仪器工作条件 1.3.1顶空–热解吸条件顶空腔温度:100℃;吹扫流量:30mL/min;吹扫时间:30min;解吸温度:290℃;解吸时间:10min;阀箱温度:200℃;容器传输管线温度:200℃;GC传输线温度:250℃;除湿阱测试温度:30℃;除湿阱烘培温度:200℃;顶空腔烘烤温度:200℃,吸附阱烘培温度:300℃。 1.3.2GC/MS仪器条件毛细管色谱柱:DB–624柱(60m×0.32mm,1.8μm);进样口温度:250℃;分流比:10∶1;柱温:35℃,保持5min,以10℃/min升至240℃,保持10min;色谱–质谱接口温度:250℃;扫描方式:氯乙烯和1,3-丁二烯为选择离子扫描方式,其它4种有机化合物为全扫描方式;质谱扫描范围:35~350u;载气:高纯氦;柱流量:1.5mL/min。 1.4实验方法 1.4.1空白试样准备根据顶空腔的形状和大小,确定样品的取样大小为10cm×3cm。从与待测样品基体成分相似的其它纺织品上(如贴衬)剪取数块10cm×3cm的试样,置于甲醇溶剂中,超声萃取30min,于空气中晾干后,再于120℃烘箱中干燥2h,冷却至室温待用。使用前需测定空白试样,确定其分析色谱图中无目标物存在。 1.4.2试样制备从样品上剪取尺寸为10cm×3cm的试样,制样时应避免油脂或环境有机物可能导致的试样污染。 1.4.3标准曲线绘制移取适量各有机挥发物标准溶液,用甲醇稀释并进行混和,制备6种不同质量浓度点的系列混合标准工作溶液。氯乙烯、1,3-丁二烯、甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯和4-苯基环己烯质量浓度范围分别为8.53~426.26,8.45~422.49,4.22~211.00,4.10~204.85,2.10~209.70,4.43~221.30μg/mL。待顶空腔温度升至100℃,将制备好的空白试样放在顶空腔样品支架上,拧紧顶空盖。用10μL微量进样针移取5μL混合标准工作溶液,迅速从顶空腔盖进样口注入内部。按1.3的仪器条件进行分析,并绘制标准工作曲线。 1.4.4样品测定待顶空腔温度升至100℃后,将试样放在样品支架上,拧紧顶空盖,按1.3仪器条件进行分析。样品测定前应进行仪器空白试验。 2结果与讨论 2.1仪器条件选择2.1.1柱箱温度色谱柱温度的选择既要保证待测物完全分离,又要保证所有组分能流出色谱柱。由于氯乙烯和1,3-丁二烯极易挥发,本实验选择较低的色谱柱初始温度,当色谱柱初始温度为35℃时,氯乙烯和1,3-丁二烯能较好地分离;进一步降低色谱柱的初始温度,氯乙烯和1,3-丁二烯的分离度影响不大,因此实验选择色谱柱初始温度为35℃。2.1.2质谱扫描方式当质谱采用全扫描方式时,与其它有机挥发化合物相比,氯乙烯和1,3-丁二烯的检出限偏高,为mg数量级。这是因为氯乙烯和1,3-丁二烯极易挥发,吸附柱对它们的吸附能力较弱。为了提高分析灵敏度,实验采用选择离子扫描方式检测氯乙烯和1,3-丁二烯,选择离子参数见表1。其它4种有机化合物选择全扫描方式,扫描范围为35~350u。 2.2工作曲线方程与检测限在1.3仪器工作条件下,对1.4.3中的系列混合标准工作溶液进行测定。以有机挥发物的峰面积(Y)为纵坐标,进样浓度(X)为横坐标绘制标准工作曲线,得回归方程、线性相关系数见表2。由表2可知,6种有机挥发物在一定的质量浓度范围内具有良好的线性,相关系数(r2)均大于0.99。在选择的仪器工作条件下,注入不同浓度的标准溶液,测定各有机物的峰面积。以3倍信噪比计算检出限,以10倍信噪比计算定量限。得6种有机挥发物的检出限与定量限见表3。与GB/T24281–2009固相微萃取方法的定量限相比,该方法测定有机挥发物的定量限明显降低,大大提高了检测灵敏度。 2.3回收率和精密度试验以经过测定不含被测有机挥发物的纺织品为基质,添加3种不同浓度的标准溶液,按1.4.3步骤分析,每个添加水平进行4次重复试验,回收率试验结果见表4。6种有机化合物在添加浓度范围内的平均回收率为88.8%~110.2%,测定结果的相对标准偏差为1.95%~6.59%。 3结语 采用顶空–热解吸–气质联用技术测定纺织品中有机挥发物,方法具有简便快捷、检出限低、准确度高、重现性好的特点,为纺织品中有机挥发物的测定提供了一种可靠高效的方法。 作者:周瑜 单位: 广州市纤维产品检测研究院