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不銹鋼是抗銹蝕材料,但如果與碳鋼長時間接觸,就會發(fā)生滲碳現(xiàn)象,使其理化性能發(fā)生改變,多數(shù)情況會進一步導(dǎo)致銹蝕[2]。例如,中石化洛陽分公司PTA裝置的最大進口設(shè)備氧化反應(yīng)器,塔本體為不銹鋼,但其人孔卻誤用了碳鋼螺栓,因此當其運達國內(nèi)時人孔封蓋和螺栓已發(fā)生了不同程度的銹蝕。溶劑脫水塔BT-403,也是人孔誤用了碳鋼螺栓發(fā)生了滲碳腐蝕??梢?,實踐中經(jīng)常出現(xiàn)的失誤是在不銹鋼設(shè)備上誤用碳鋼制的墊片、螺栓、螺母等小部件而導(dǎo)致滲碳腐蝕造成的。
防硫蝕與防靜電結(jié)合
0 前言
在石油化工行業(yè),設(shè)備的腐蝕一直是影響生產(chǎn)裝置正常運行的重要問題。由于石油化工工藝形成的特殊工況條件,設(shè)備承受著高溫、高壓下腐蝕性介質(zhì)的侵蝕,尤其是近年來原油含硫高、酸值高的趨勢,原油性質(zhì)的劣化更加重了石油化工裝置設(shè)備的腐蝕。因此,采取有效的防護措施來解決石油化工生產(chǎn)中的設(shè)備腐蝕問題,石油工業(yè)生產(chǎn)中原油內(nèi)含硫物質(zhì)的增多,氫損傷對石油化工設(shè)備的破壞越來越嚴重,實現(xiàn)生產(chǎn)安全與設(shè)備長周期運行,防止?jié)窳蚧瘹鋺?yīng)力腐蝕的是設(shè)備防腐的重中之重。人們?yōu)樘岣咪摬姆栏焚|(zhì)進行了大量研究和開發(fā). 但迄今為止,在世界范圍內(nèi),還沒有一種鋼在硫化氫環(huán)境中對硫化氫應(yīng)力腐蝕是完全免疫的. 應(yīng)力腐蝕不同于一般性腐蝕而引起的機械破損,也不是使設(shè)備大面積減薄,而是在設(shè)備的某一局部區(qū)域產(chǎn)生,其破壞過程遵循下述規(guī)律:潛伏期――裂紋出現(xiàn)期――裂紋擴展期――直至斷裂,這種破壞帶有較大的突然性,較難預(yù)測。應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生,必須具備以下條件:
(1)存在腐蝕環(huán)境:介質(zhì)中含有液相水和H2S,且H2S濃度越高,應(yīng)力腐蝕引起的破裂傾向越大;H2S應(yīng)力腐蝕破裂一般只發(fā)生在酸性溶液中,pH
(2)結(jié)構(gòu)材料中(管壁及其焊縫、接頭等)必須存在應(yīng)力。
(3)材料同腐蝕環(huán)境的相互搭配,如濕H2S對高強度鋼的應(yīng)力腐蝕。
1 H2S對設(shè)備的應(yīng)力腐蝕
我國油氣資源多數(shù)具有高硫、高H2S 的特征,一些油氣的H2S 含量在1.2-7.8g/m3,還含有CO2在1.25-4.57g/m3,設(shè)備運行中主要的破壞是氫致開裂和H2S應(yīng)力腐蝕斷裂,這是兩種最基本的“氫脆”形式 在酸性環(huán)境中,腐蝕的產(chǎn)生往往伴隨有原子氫,當陰極反應(yīng)是析氫反應(yīng)時,可以用這個現(xiàn)象來測量腐蝕速度。此外,陰極反應(yīng)產(chǎn)生的氫本身能引起生產(chǎn)設(shè)備的破壞,析氫產(chǎn)生的問題包括氫脆、應(yīng)力破裂和氫鼓泡,在集輸管線以及某些化工過程裝置會發(fā)生這類問題。
1.1 關(guān)于氫致開裂(HIC)
管線用鋼在含有H2S、CO2及水份的油氣環(huán)境中,因H2S 解離和H2CO3腐蝕而產(chǎn)生的氫,侵入鋼內(nèi)并在非金屬夾雜物和偏析帶聚集,從而形成氫致鼓泡,以致開裂。這種氫脆形式通常出現(xiàn)在中低等級強度的管線中,開裂方向平行于管面。大量的研究表明,影響因素包括環(huán)境因素和材料因素,在環(huán)境因素中,H2S分壓是最為重要的,并受碳酸根和氯離子等介質(zhì)的pH 值制約。在材料因素中,主要是碳含量,硫、磷的偏析以及非金屬夾雜物、組織類型。將鋼中Mn 含量控制在最低水平上,降低鋼中形成夾雜物的硫、氧含量,并有效控制夾雜物的形狀。
1.2 H2S應(yīng)力腐蝕斷裂(SSCC)
H2S在水溶液中離解為S2-和H+,陽極反應(yīng)放出的電子被陰極反應(yīng)的H+所吸收,析出氫在鋼的夾雜物、偏析帶、位錯及其它預(yù)先存在的缺陷處富集、形成氫分子,在外應(yīng)力的作用下發(fā)生開裂,這種斷裂的形式與氫致開裂有共同點,也有不同的地方,需要具備三個基本條件,足夠的氫分壓,一定的應(yīng)力狀態(tài)、以及敏感的金相組織(微觀精細結(jié)構(gòu)),因此SSCC 破壞還具有開裂方向垂直于管面并有遲延的特征。
2 預(yù)防措施
2.1 合理選材
H2S應(yīng)力腐蝕破裂與材料的強度、硬度、化學(xué)成分及金相組織有密切關(guān)系。
2.1.1 強度與硬度
隨著材料的強度提高,應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性也在提高,材料強度級別越高越容易發(fā)生破裂,除了強度外,硬度也是重要因素,并且存在著不發(fā)生破裂的極限硬度值。實踐證明,當材料的HB≤235(HRC≤22,HV10≤247),采用含Mn量在1.65%以下碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金高強度鋼制管線,經(jīng)焊后消除應(yīng)力熱處理后,一般不易發(fā)生H2S應(yīng)力腐蝕破壞。
2.1.2 化學(xué)成分
對應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生而言, Ni、Mn、Si、S、P等屬于有害元素,在管道選材時要限制其含量。元素Ni容易同H2S水溶液生成一種特殊的硫化物,該硫化物組織疏松,極易使氫滲透而出現(xiàn)裂紋,一般控制在0.5%以下使用;Mn、Si元素含量偏高時,焊縫及熱影響區(qū)的硬度偏高,同時Si元素易偏析于晶粒邊界,會助長晶間裂紋的形成。元素S、P易形成非金屬夾雜物,容易引起層狀撕裂裂紋和焊道尾部裂紋,上述裂紋同應(yīng)力腐蝕裂紋相重合后能加速裂紋擴展。
Cr、Mo、Ti、B等是防止H2S應(yīng)力腐蝕有益的元素,鋼中加入少量的Cr、Mo元素能起到細化晶粒的作用,Mo元素在調(diào)質(zhì)或正火鋼板的熱處理中能生成碳化物,防止有害元素Si、P的晶間偏析,元素V、Ti、B可以提高鋼材的相變點溫度,提高鋼板的淬透性,易于形成晶粒細化的回火馬氏體組織。HGJ15-89中規(guī)定:在濕H2S應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的油氣管道用碳鋼及低合金鋼(包括焊接接頭)的化學(xué)成分應(yīng)符合下列要求:(1)母材;Mn≤1.65%,Ni≤1%(盡可能不含),Si≤1.0%;(2)焊縫金屬:C≤0.15%,Mn≤1.6%,Si≤1.0%,Ni≤1.0%(盡可能不含)。
2.2 降低焊縫及熱影響區(qū)的硬度,減少殼體及焊縫區(qū)的殘余應(yīng)力,能有效防止應(yīng)力腐蝕裂紋
降低焊縫區(qū)的硬度首先要從焊接開始,除了焊前預(yù)熱外,應(yīng)適當加大管道上上環(huán)焊縫的焊接線能量,因為線能量增大,降低焊縫區(qū)冷卻速度和硬度,穩(wěn)定金相組織。近幾年來對許多在H2S應(yīng)力腐蝕管道檢查中發(fā)現(xiàn)環(huán)焊縫附近(氣相區(qū))出現(xiàn)的裂紋,多數(shù)是由于輸入線能量小,冷卻速度快而引起硬度增加所至,同時,由于該處殼壁吸附的水蒸汽凝聚成水珠,同H2S氣體進行電化學(xué)反應(yīng),大量的氫存在,又加速了該部位裂紋的擴展。
2.3 降低介質(zhì)的腐蝕性
為控制油氣中的H2S含量,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)按照有關(guān)質(zhì)量標準的規(guī)定,研制并制定新的脫硫、脫水工藝,最大限度的減少硫化氫含量。使硫化氫分壓小于0.00035 Mp,提高介質(zhì)的堿度以減少吸氫量和減緩腐蝕速率,或加緩蝕劑也可延緩其腐蝕速率。
【參考文獻】
中圖分類號:TQ05文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,以及全球化和市場化的不斷深入,企業(yè)要想在市場競爭中得到發(fā)展,就必須要有創(chuàng)新意識,必須要對傳統(tǒng)的設(shè)備和機械進行改革和技術(shù)創(chuàng)新。當然在化工企業(yè)的生產(chǎn)中,化工機械和設(shè)備對于化工企業(yè)的生產(chǎn)具有重要的作用。當前,在我國化工企業(yè)的生產(chǎn)中,對于化工機械設(shè)備的使用的效率不是很高,很多的化工機械和設(shè)備沒有得到高效的利用,造成化工機械設(shè)備的浪費和資源的消耗,這對于化工企業(yè)的發(fā)展,以及化工生產(chǎn)的具體實施具有十分重要的影響。因此,如何保證化工機械設(shè)備的運行使用的高效化,最大限度的提高化工機械設(shè)備的使用效率,已經(jīng)成為當前化工企業(yè)的首要考慮的問題。同時這也是我國化工機械設(shè)備在未來的使用中所需要解決的問題。只有這樣,才能真正促進生產(chǎn)的發(fā)展,促進技術(shù)的革新。
二.化工機械和化工設(shè)備的基本介紹
1.化工企業(yè)的設(shè)備主要包括化工機械和化工設(shè)備。化工機械一般是指泵、風機和壓縮機等;主要是轉(zhuǎn)動的動設(shè)備,也稱為動設(shè)備。而化工設(shè)備一般是指反應(yīng)器、蒸發(fā)器、干燥器、反應(yīng)爐、化工容器、換熱器、塔等,統(tǒng)稱為靜設(shè)備。在化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)中,經(jīng)過對原材料進行處理、化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)物精制等這些過程就制造出符合要求的化工產(chǎn)品了。在化工生產(chǎn)中是這些機械和設(shè)備是非常重要的。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,以及化學(xué)工藝和化學(xué)工程的進步,對于化學(xué)機械工程和材料工程具有重要的影響,導(dǎo)致化工機械設(shè)備的制造和設(shè)計水平有了很大的提高。
2.化工設(shè)備和化工機械的完善和技術(shù)水平的提高,對于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、成本的節(jié)約、質(zhì)量的提高具有重要的作用。同時化工機械和設(shè)備必須要符合安全可靠運轉(zhuǎn)的要求,符合要求的強度,良好的耐腐蝕性,良好的密封性能等,這樣就可以保證化工生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)。
三.保證化工機械和設(shè)備的高效運行的措施
1.加強機械設(shè)備采購環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制
化工機械設(shè)備在出廠前,往往在生產(chǎn)或者是組裝的過程中,會出現(xiàn)各種問題,這就會影響到化工機械的質(zhì)量。因此,在化工機械設(shè)備的采購中,要仔細的檢查產(chǎn)品的質(zhì)量,包括產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、外形、規(guī)格型號、技術(shù)參數(shù)等,不斷加強采購環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,使采購的機械設(shè)備能滿足企業(yè)的使用要求。
2.提高設(shè)備安裝的水平,保證設(shè)備的安裝質(zhì)量
機械設(shè)備在到達規(guī)定區(qū)域后,要認定設(shè)備存放環(huán)境符合設(shè)備技術(shù)要求,要放在最合理的位置,平穩(wěn)固定并打牢基礎(chǔ),要細致正確的進行安裝調(diào)試。安裝要根據(jù)設(shè)備說明書,由專業(yè)人員進行操作,設(shè)備的使用條件是設(shè)計時就已經(jīng)規(guī)定的,例如溫度、電壓、安裝條件等是根據(jù)設(shè)備特點設(shè)定的。安裝時要根據(jù)規(guī)范的要求,嚴格控制機械設(shè)備的安裝精度
3.注重化工機械的操作、養(yǎng)護管理
每個企業(yè)都制定有設(shè)備的操作規(guī)程,提高操作人員的技術(shù)水平,在這些化工機械設(shè)備的操作中要嚴格遵守操作規(guī)程,避免違章操作造成機器故障甚至危險發(fā)生。在生產(chǎn)過程中,不能讓機械設(shè)備超負荷運轉(zhuǎn),每次使用前要做好準備,檢查設(shè)備的具體狀況。機械設(shè)備無法避免的就是磨損、老化。每臺機械設(shè)備都有它的壽命,在使用時間范圍內(nèi),我們要重視機械設(shè)備的日常保養(yǎng),保養(yǎng)工作會延緩機械設(shè)備的老化速度。要定期檢查維護,檢查機械設(shè)備是否螺絲松動、是否規(guī)定部位缺油、是否環(huán)境條件不適宜。定期檢查、適時養(yǎng)護,發(fā)現(xiàn)問題立即采取合理有效的方式解決,讓機械設(shè)備快速復(fù)原,避免造成因機械設(shè)備問題影響到企業(yè)正常生產(chǎn)。
4.對重要設(shè)備實施監(jiān)測
實施設(shè)備監(jiān)測可以保證設(shè)備的維修保養(yǎng),可以使管理者掌握設(shè)備運行狀態(tài)、缺陷情況、設(shè)備存在的隱患,幫助管理者選擇適當?shù)木S修方式,在適當?shù)臅r機對其進行維修,保證其可靠連續(xù)運行。
5.加強化工機械的維修管理
(一)化工機械設(shè)備要每天面對高危害性的化工介質(zhì),不僅如此,這些高危害性的物質(zhì)還是持續(xù)停留在化工機械設(shè)備中,因此,要保證機械設(shè)備能穩(wěn)定供給化工產(chǎn)品需要,就要建立巡回檢查制度、同步檢修制度、協(xié)同檢修制度。巡回檢查要求操作人員要經(jīng)常巡回檢查、生產(chǎn)區(qū)域維護人員巡回檢查,現(xiàn)場管理人巡回檢查,把機械設(shè)備發(fā)生故障的可能降到最低。
(二)化工生產(chǎn)是各個設(shè)備之間共同作用的結(jié)果,多個操作單元,多個系統(tǒng)之間要良好配合,合理運轉(zhuǎn)。各個生產(chǎn)設(shè)備之間形成沒有間斷的連續(xù)作業(yè),形成一個自由順利的生產(chǎn)通道。生產(chǎn)原料多數(shù)具有高腐蝕性,在運轉(zhuǎn)期間的各個環(huán)節(jié),要連續(xù)、不間斷,從進料到生產(chǎn)到運輸要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。
(三)化工生產(chǎn)往往涉及特殊工藝,特殊工藝對化工機械設(shè)備提出很高要求,所以同步協(xié)同的檢修制度能夠在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,讓化工生產(chǎn)工作處于高效運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(四)化工機械設(shè)備要注重大修,設(shè)備大修制度是我國特有的一種維修模式。設(shè)備大修要嚴格遵循設(shè)備技術(shù)要求。設(shè)備的使用期限一般分為初始期、穩(wěn)定期、衰老期。大部分設(shè)備一年為初始期,經(jīng)過三年到五年的穩(wěn)定期,進入衰老期。停產(chǎn)大修的時間要選擇銷售淡季,大修工作雖然細致,但是時間不宜過長,時間長會造成生產(chǎn)率低,影響經(jīng)濟效益。所以,在保證化工機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的前提下,用適時維修的方式減少故障發(fā)生,故障發(fā)生少了,化工機械設(shè)備的生產(chǎn)率、利用率自然得到高效發(fā)展。
四.結(jié)束語
化工機械和設(shè)備運行的高效化對于化工生產(chǎn)具有重要的意義,同時對于經(jīng)濟的發(fā)展也會產(chǎn)生積極的作用。因此,應(yīng)該切實采取措施,保證化工企業(yè)機械設(shè)備的高效化運行,為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益。
參考文獻:
[1]張文華 袁文 關(guān)于提高工藝專業(yè)化工設(shè)備設(shè)計能力的幾點看法 [期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2010年36期
[2]劉潔 張和平 禹言芳 我國化工裝備制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來探討 [會議論文] 2004 - 江蘇省裝備制造業(yè)與信息化高層論壇
二、專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)思想
過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)的基本思路是“以過程裝備設(shè)計為主體,以過程原理與裝備控制技術(shù)應(yīng)用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的復(fù)合型專業(yè)[3],培養(yǎng)以工程師為主的應(yīng)用型人才。專業(yè)發(fā)展方向:了解工藝過程,熟悉機械基礎(chǔ),突出過程裝備及控制。研究內(nèi)容包括:過程裝備設(shè)計與制造、高效節(jié)能裝備的開發(fā)、成套裝置的開發(fā)與設(shè)計、成套工程、設(shè)備結(jié)構(gòu)及強度理論、過程安全理論技術(shù)與裝備、流程參數(shù)控制理論與技術(shù)、粉體理論與技術(shù)等。主要服務(wù)對象定位能在化工、石油化工、能源、輕工、制藥、制冷、動力、環(huán)保、生化、食品、機械和勞動安全等行業(yè)從事過程裝備與控制的設(shè)計、研究、運營、技術(shù)開發(fā)與及管理工作。三、專業(yè)建設(shè)的主要措施
(一)專業(yè)培養(yǎng)目標的定位
參照過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂的總體框架,專業(yè)的培養(yǎng)目標重新定位為:培養(yǎng)具備化學(xué)工程、機械工程、控制工程和管理工程等方面的知識;能在化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、機械及勞動安全部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理以及工程科學(xué)研究等方面工作的高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)化學(xué)工程、機械工程及控制工程等方面的基礎(chǔ)理論,掌握過程裝備設(shè)計的基本概念、基本理論及基本方法,具備工程師的基本素質(zhì),能夠運用基本理論研制、開發(fā)、制造及生產(chǎn)組織管理等[4]。教學(xué)計劃體現(xiàn)了“一體兩翼”的專業(yè)總體構(gòu)架,實現(xiàn)了化學(xué)工程、機械工程和控制工程多學(xué)科交叉。
(二)建設(shè)高素質(zhì)專業(yè)師資隊伍
建立一支高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍,是專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。目前,該專業(yè)已形成一支學(xué)歷層次高(博士占25%,碩士占75%)、年齡結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)比較合理(45歲以下占65%、高級職稱占75%)、專業(yè)素質(zhì)水平較高的教師隊伍[1]。為彌補原“化機”專業(yè)教師過程控制方面理論知識的欠缺,我們引進二位博士來做過程控制帶頭人。
(三)更新教學(xué)方法及手段
在教學(xué)方法上,采用互動式、啟發(fā)式教學(xué),講課突出重點[1]。對容易理解掌握的內(nèi)容要求學(xué)生以自學(xué)為主,教師只起督促、答疑質(zhì)疑和考核作用,讓學(xué)生自學(xué)和教師講授、指導(dǎo)、解難答疑相結(jié)合。促進了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生獲取知識的能力大大增強。在教學(xué)手段上,利用先進教學(xué)技術(shù),采用多媒體(CAI)和教學(xué)模具教學(xué)。如過程裝備制造、過程設(shè)備設(shè)計、過程機械和化工原理等課程,使用三維課件加圖片資料講解,增加動態(tài)演示效果,看到了只能下廠實習(xí)才能看到的設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作過程,形象生動真實。加深了學(xué)生對制造過程、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理的理解,提高了教學(xué)效果。解決了黑板甚至掛圖也難以表達的問題。激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
(四)調(diào)整和優(yōu)化課程體系
根據(jù)遼寧工業(yè)大學(xué)的實際情況,以培養(yǎng)目標為指導(dǎo)、以知識結(jié)構(gòu)為框架、以培養(yǎng)規(guī)格為尺度,進行理論教學(xué)與實踐教學(xué)內(nèi)容的合理配置。在教育思想上由傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng);在課程內(nèi)容上按照“加強基礎(chǔ)、砍掉重復(fù)”的原則進行重組,并充分注意各課程的分工、銜接、協(xié)調(diào)與補充[2]。在教學(xué)計劃和課程體系方面,以過程裝備為主體,以化工過程和過程控制為兩翼,具體地說:過程的主體是化工裝置,包括化工單元設(shè)備及設(shè)備成套技術(shù),且必須以工藝技術(shù)(化工過程)和過程控制為補充,從而使之成為培養(yǎng)工程型人才的搖籃。貫徹厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強能力、高素質(zhì)的基本原則[2]。結(jié)合遼寧工業(yè)大學(xué)的實際情況,過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系如下:
1.精煉化工方面課程、加重機械方面課程、強化控制方面課程。由于過程裝備與控制專業(yè)是復(fù)合專業(yè),即化機電的集成,它不可能將三個專業(yè)方向的課程全部照搬,故根據(jù)我校情況,在教學(xué)計劃中只設(shè)置了工業(yè)化學(xué)及化工原理兩門化工方向的課程,將普通化學(xué)砍掉;又因為過程裝備與控制工程專業(yè)是以機械為主體,故在課程設(shè)置上格外突出機械方向的課程。如:按傳統(tǒng)設(shè)置了機械制圖、工程力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、互換性與技術(shù)測量、工程材料、過程設(shè)備設(shè)計和過程機械等;在此基礎(chǔ)上添加了過程工業(yè)必需的基礎(chǔ)課程,我們設(shè)置了粉體力學(xué)、工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)等課程。此外,為加強過程裝備的自動控制,實現(xiàn)機電一體化,我們認為最核心部分是控制原理和控制方法的應(yīng)用。為此,設(shè)置了電子技術(shù)基礎(chǔ)、機械控制工程基礎(chǔ)、PLC技術(shù)基礎(chǔ)和過程裝備控制技術(shù)應(yīng)用等課程,從根本上實現(xiàn)了化機電的復(fù)合。
2.加強專業(yè)實驗,強調(diào)工程實踐,注重動手能力培養(yǎng)。實驗教學(xué)是本科教學(xué)的重要組成部分,它與理論教學(xué)同樣重要,對提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力具有重要作用?!斑^控”專業(yè)實驗室主要承擔“過控”的專業(yè)實驗,過去大多是化工機械方向的實驗,與“過控”專業(yè)要求很不相適應(yīng)。為此對專業(yè)實驗進行了全面整合,按照過程裝備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求,堅持“厚基礎(chǔ),重實踐”的人才培養(yǎng)思想,補充了過程裝備控制項目的實驗。實驗類型由單一的驗證性實驗,增加了綜合性實驗和設(shè)計性實驗。例如:新增了過程裝備與控制多功能綜合實驗,多容液位控制系統(tǒng)綜合實驗等。搭建實踐教學(xué),科研平臺。實驗數(shù)據(jù)采集、測量、控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)大部分實現(xiàn)計算機控制,提高了學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。同時,將實驗仿真和實際實驗結(jié)合起來,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增加學(xué)生參與性、擴大學(xué)生知識面。目前可為本科生開設(shè)20余個實驗,供學(xué)生自由選擇。為學(xué)生實踐能力、科研能力和綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)提供了實驗教學(xué)基地,并對教師的科研工作提供了一定的實驗支持,同時還可為社會承擔科研與開發(fā)任務(wù)。
3.充實和豐富實習(xí)環(huán)節(jié)內(nèi)容,實現(xiàn)實習(xí)模式的多樣性。實習(xí)是工科學(xué)生完成工程師基本訓(xùn)練極其重要的實踐性環(huán)節(jié),也是目前高校整個教學(xué)過程中的薄弱環(huán)節(jié)[6]。其內(nèi)容與實施方式安排的好壞直接影響學(xué)生素質(zhì)與知識面。經(jīng)多年教學(xué)經(jīng)驗,我們感到培養(yǎng)一支具有豐富實踐經(jīng)驗的實習(xí)指導(dǎo)教師隊伍是確保實習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此應(yīng)該加強專業(yè)教師到校外實訓(xùn)的建設(shè),聘任在生產(chǎn)一線工作的具有高級專業(yè)技術(shù)職稱的專業(yè)人員來參與實習(xí)指導(dǎo),從而提高實習(xí)指導(dǎo)教師的整體實踐水平[6]。其次,還要強化實習(xí)基地的建設(shè)。實習(xí)基地包括校內(nèi)實習(xí)基地和校外實習(xí)基地。校外實習(xí)使學(xué)生開闊眼界、增長見識,學(xué)到校內(nèi)無法學(xué)到的先進生產(chǎn)技術(shù)與科學(xué)管理經(jīng)驗。建立校外實習(xí)基地必須是互惠互利,這就要求我們必須與企業(yè)建立良好的合作關(guān)系,為企業(yè)無償或有償?shù)靥峁┮恍┘夹g(shù)咨詢和科研服務(wù),從而使企業(yè)愿意與我們合作,為學(xué)生實習(xí)奠定基礎(chǔ)[6]。即使這樣,也不可能一遇到問題就到企業(yè)去實踐,對于一些簡單的或特別復(fù)雜的問題,可將過去去校外實習(xí)的單一模式改為在校內(nèi)實習(xí)模式。通過仿真軟件的訓(xùn)練,提高學(xué)生工程意識和動手能力,既經(jīng)濟、方便,又能達到實習(xí)目的。校內(nèi)實習(xí)基于計算機、網(wǎng)絡(luò)、多媒體課件和仿真軟件,由人工建造的模擬工廠操作與控制或工業(yè)過程設(shè)備為工具,用實時運行的動態(tài)數(shù)字模型代替真實工廠的仿真實習(xí),緩解由于實習(xí)經(jīng)費緊張,造成實踐教學(xué)質(zhì)量滑坡的壓力,并可以學(xué)到校外實習(xí)難以學(xué)到的知識;在仿真實習(xí)中,學(xué)生的主動性得到充分發(fā)揮,對化工過程,設(shè)備性能及控制參數(shù)有了更深理解。這種校內(nèi)校外相結(jié)合的實習(xí)模式既緩解了實習(xí)壓力,又豐富了實習(xí)內(nèi)容,受到了學(xué)生的歡迎。
4.改革畢業(yè)設(shè)計(論文)的模式,從單體化工設(shè)備為主轉(zhuǎn)向成套裝置設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計(論文)是學(xué)生在校期間的最后一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決工程技術(shù)問題,是完成工程師素質(zhì)基本訓(xùn)練的一個關(guān)鍵性教學(xué)實踐活動。根據(jù)企業(yè)的要求,修訂了畢業(yè)設(shè)計(論文)大綱和畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)書,指導(dǎo)教師依據(jù)培養(yǎng)目標從工程實際或縱(橫)向科研課題選好題目(不設(shè)虛擬題目)后,采用雙向選擇方式。畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容以工程設(shè)計為主線,計算機為結(jié)合點,把機械、化工及控制技術(shù)三個學(xué)科的知識交叉、滲透、集成,考察和訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生對過程裝備系統(tǒng)性和大工程概念的理解,改變了原來傳統(tǒng)的單體化工設(shè)備設(shè)計模式[2]。學(xué)生在確定自己畢業(yè)設(shè)計(論文)題目后,采用計算機軟件(AUTOCAD、CAXA和Word)繪制工程圖樣并輸入和輸出畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書,從中得到了真刀實槍的訓(xùn)練。掌握科學(xué)研究的方法和提高處理工程實際問題的能力,使學(xué)生從過去單一的獨立設(shè)計模式轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠知毩㈨椖颗c部分協(xié)作項目設(shè)計模式,培養(yǎng)了學(xué)生協(xié)同工作能力。擴大了學(xué)生的知識面,提高了學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)機會。
中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源消耗量越來越大,能源瓶頸問題越來越明顯。按照石油化工部出臺的關(guān)于《石油化工裝置防雷設(shè)計規(guī)范》,其中提出了安裝防雷實施的規(guī)定以及防雷檢測規(guī)定。在技術(shù)層面為中國石油化工企業(yè)的防雷安全管理提供了詳細的規(guī)范。
一、石油化工企業(yè)運行中存在的危險性
科技的發(fā)展,各種化工產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)了人們大部分的生活。從這些化工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和制造技術(shù)來看,過程中所使用的原料以及所生產(chǎn)的多數(shù)化工產(chǎn)品都帶有一定的毒害性,而且在高熱的環(huán)境中容易燃燒,甚至?xí)l(fā)生爆炸等等重大災(zāi)害[1]。對這些危險系數(shù)較高的化學(xué)物質(zhì)進行運輸和存儲,如果沒有妥善處理,就會引發(fā)安全事故,而是對工作人員和化工企業(yè)周圍的環(huán)境都造成嚴重危害。
在化工生產(chǎn)企業(yè)的工作內(nèi)容中,化學(xué)類產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和運輸環(huán)節(jié)是重要的部分?;瘜W(xué)產(chǎn)品的理化性質(zhì)都是在存儲罐中完成的,所以,化工生產(chǎn)企業(yè)的存儲罐區(qū)需要高度關(guān)注。對于化工生產(chǎn)企業(yè)而言,裝置區(qū)對整個企業(yè)的運行產(chǎn)生了支撐作用。化學(xué)用品在提煉和制備的過程中,需要使用適當?shù)幕瘜W(xué)裝置?;瘜W(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程不同,所選用的裝置也會不同。通常化學(xué)裝置的設(shè)計規(guī)模與其運行風險存在著正比關(guān)系,即大型的化學(xué)裝置運行風險是比較大的;而小型的化學(xué)裝置,運行風險是比較小的。
二、石油化工企業(yè)的防雷檢測要點
(一)對油罐工藝裝置和氣罐工藝裝置都要做好防雷設(shè)計
石油化工企業(yè)的一些油罐工藝裝置和氣罐工藝裝置多數(shù)都會露天放置。目前國家針對相關(guān)問題出臺了詳細規(guī)定,要求石油化工企業(yè)的油罐和氣罐都要注重防雷設(shè)計,且設(shè)計標準上要工業(yè)二類建筑物標準。但是在具體工作中,在采取防雷措施的同時,還要考慮到油的存儲問題,以及油自身所具備的化學(xué)性質(zhì)。如果油罐和氣罐具有一定的規(guī)模,就要對油罐和氣罐的防雷效果進行充分考慮。特別是罐群整體,需要注重防雷檢測工作,并具有針對性地采取防雷措施。目前對油罐工藝裝置和氣罐工藝裝置的防雷設(shè)計上,技術(shù)領(lǐng)先的技術(shù)是在罐群中安裝消雷器,根據(jù)需要設(shè)置一個消雷器或者設(shè)置多個消雷器,以確保獲得良好的防雷效果[2]。此外,對油罐工藝裝置和氣罐工藝裝置的防雷設(shè)計不能夠局限于對直擊雷采取防范措施,還要考慮到雷電天氣的時候,會由于雷擊作用在油罐和氣罐的周圍產(chǎn)生電磁脈沖,這就意味著需要采取措施對油罐和氣罐實施防電磁脈沖的保護,特別是裝有有毒有害物質(zhì)的油罐和氣罐,由于其屬于是易燃易爆裝置,因此需要根據(jù)實際采取必要的防雷措施。在對油罐和氣罐啊,實施防雷保護的同時,除了要注重實用性和可操作性,還要注重經(jīng)濟性,以確保油罐工藝裝置和氣罐工藝裝置的防雷設(shè)計成本低而效果好。
(二)在石油化工企業(yè)的防雷措施中還要注重防靜電設(shè)計
針對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)裝置采取防雷措施,還要注重防靜電技術(shù)措施。針對化工設(shè)備進行防雷處理,通常會采用接地技術(shù),特別是儲存有有毒有害物質(zhì)的儲罐,都要采用接地線發(fā)揮雷點導(dǎo)流的作用。石油化工企業(yè)的工作人員要對生產(chǎn)裝置以及儲存裝置的接地線進行實時檢查,一旦發(fā)現(xiàn)沒有安裝接地線,或者接地線已經(jīng)破損,就要及時采取措施以避免雷電天氣沒有產(chǎn)生接地效應(yīng)而引發(fā)災(zāi)害。如果發(fā)現(xiàn)接地線有斷開的現(xiàn)象,就要及時采取技術(shù)措施解決。特別是石油化工企業(yè)的各種電機設(shè)備,僅僅是單向接地是不夠的,還要采取重復(fù)保護接地,以確保一個接地線遭到損壞之后,另一條接地線可以發(fā)揮倒流的作用。除了采用接地線進行防靜電處理之外,灰塵也是石油化工企業(yè)引發(fā)爆炸事故的重要原因。一些石油化工企業(yè)的倉庫沒有及時清理灰塵,導(dǎo)致粉塵粘壁厚度超過了規(guī)定,設(shè)置灰塵的厚度已經(jīng)超過了2mm[3]。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是非常危險的,需要采取有效的控制措施加以解決,以避免由于灰塵而導(dǎo)致靜電反應(yīng)而引發(fā)危害性事故。
三、石油化工企業(yè)防雷防檢側(cè)的強化措施
(一)對避雷針以及接地引線進行監(jiān)測
在檢測油罐和氣罐的連接狀況的時候,要嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,要求引下線絕對不可以在地面上暴露,一旦發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象,就要立即做出技術(shù)處理。對斷接卡進行檢測,要將油罐接地線的電阻值控制在規(guī)定值范圍內(nèi)。對避雷針的檢測,要基于對儲氣罐和儲油罐的保護而確保檢測結(jié)果控制在允許的范圍內(nèi)。也可以在儲油罐的入口處安裝靜電泄放儀器,工作人員可以對儲油罐進行有效檢測,特別是在儲油罐呼吸閥上安裝的阻火器,在進行檢測的時候,要確保儲油罐的各項指標合格。
(二)石油化工企業(yè)防直擊雷裝置的檢測技術(shù)
如果檢測工作是在一些危險環(huán)境中進行的,各個檢測環(huán)節(jié)都要按照國家規(guī)定的接地設(shè)計規(guī)范以及電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。處于檢測工作狀態(tài)下,要注意做好防雷保護作用。特別要注意對爆炸過程中所排放的氣體進行檢測,包括擴散到空氣中的粉塵以及各種含有化學(xué)物質(zhì)的蒸汽等等,都要做好監(jiān)測工作的同時,在距離排風管超過5米的距離,要做好防雷保護工作[4]。在對防雷裝置進行檢測的時候,要重視防雷地網(wǎng)的檢測,主要是對其是否處于獨立運行狀態(tài)進行分析,更要檢測防雷裝置與周圍環(huán)境中金屬物的距離,以及這些金屬物之間的距離。
隨著我國經(jīng)濟水平的迅猛提高,我國國內(nèi)化工工程項目的數(shù)量也呈現(xiàn)出了持續(xù)穩(wěn)步上升的可觀趨勢。但是化工行業(yè)的具體發(fā)展水平不僅僅取決于其企業(yè)數(shù)量的增長,還和化工行業(yè)企業(yè)的規(guī)格的擴大和效益的漲幅等緊密相關(guān)。而設(shè)計采購施工深度重疊,周期較長、投資額較大,多工種多專業(yè)交叉作業(yè)多等又是化工項目最為顯著的特點,因此,單靠化工項目的新建來發(fā)展化工行業(yè)是行不通的,要做到化工項目的“三建”――新建、改建、擴建相結(jié)合,使得我國化工行業(yè)規(guī)范化,健康、有序、科學(xué)的發(fā)展。
1 化工新建、改建、擴建項目的區(qū)別和聯(lián)系
1.1 新建項目、改建項目、擴建項目的區(qū)別
按照建設(shè)項目的性質(zhì)對其進行劃分,可將其分為新建項目、改建項目、擴建項目、遷建項目以及恢復(fù)項目等。以下主要闡述本文中重點論述的“三建”項目的差異。
新建項目,即新開始建設(shè)的原本不存在的項目;亦包括原本已存在但基礎(chǔ)薄弱,經(jīng)擴大建設(shè)之后,其自身新增固定資產(chǎn)價值超過其原本固定資產(chǎn)價值三倍以上的項目。即指基本上是“白手起家,從無到有”的項目。
改建項目,即原本存在的企業(yè)以“變化產(chǎn)品方向、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高新興科學(xué)技術(shù)含量、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益”為主要目的,對原本存在的固定資產(chǎn)加以技術(shù)改造的項目;亦包括部分企業(yè)本著“平衡和改善有本的生產(chǎn)作業(yè)能力”目的而對原本存在的附屬作業(yè)車間以及非生產(chǎn)性質(zhì)的固定資產(chǎn)進行擴增建設(shè)的項目。
擴建項目,即原本存在的事業(yè)單位或是企業(yè)以“提高經(jīng)濟效益和原有產(chǎn)品生產(chǎn)能力,或者是新增產(chǎn)品生產(chǎn)能力”為主要目的,對原有作業(yè)車間等固定資產(chǎn)或工程項目的擴大建設(shè)。
由此,明顯可見新建項目、改建項目、擴建項目的不同和區(qū)別。
1.2 新建項目、改建項目、擴建項目的聯(lián)系
改建項目和擴建項目是建立在新建項目的基礎(chǔ)之上的,是對原有項目的改進和擴大。而新建項目是項目取得性質(zhì)上的新突破之根本,是質(zhì)的飛躍,更是改建項目和擴建項目的必要前提。
并且化工建設(shè)項目均具有“設(shè)計采購施工深度重疊,周期較長、投資額較大,多工種多專業(yè)交叉作業(yè)多,對周邊環(huán)境影響較大”等特點。因此,化工建設(shè)項目應(yīng)該進行合理的科學(xué)化安排,即化工項目的“三建”――新建、改建、擴建科學(xué)結(jié)合,共同發(fā)揮作用,使得項目投資獲取到最大的收益
和回報。
2 化工建設(shè)項目的管理
2.1 化工建設(shè)項目的管理現(xiàn)狀
長久以來,我國化工建設(shè)項目基本上算得上是由國家在計劃經(jīng)濟的管理下統(tǒng)籌安排的,與社會現(xiàn)狀不甚相符,以致工作效率不甚滿意,并最終導(dǎo)致了有待完善的體制和尚未成熟的市場。
化工建設(shè)項目全程統(tǒng)籌造價管理的意識還有待提高。我國國內(nèi)現(xiàn)有的造價管理大多為非全過程性管理模式,從而導(dǎo)致了化工建設(shè)項目的造價管理重點脫離實際,影響建設(shè)進度。
國內(nèi)管理理念落后。國內(nèi)現(xiàn)行集體負責的管理制度,導(dǎo)致了管理重點安排不合理、管理方法不科學(xué),這就影響了責任、結(jié)果和協(xié)調(diào)工作的效率。
2.2 化工建設(shè)項目的管理優(yōu)化措施
參考國際、結(jié)合現(xiàn)狀,優(yōu)化管理模式、和現(xiàn)有管理團隊。
注重培養(yǎng)所需人才,提高管理團隊的專業(yè)素質(zhì)。
改善項目開發(fā)體系,提高項目建設(shè)的質(zhì)量和速度。
提高科技進步、技術(shù)創(chuàng)新的速度和建設(shè)項目的建設(shè)水平。
總體來說,通過化工建設(shè)項目管理的優(yōu)化,化工“三建”項目的管理最終要做到“三同時”,即新建、改建、擴建項目的安全、防火、環(huán)保三注意事項及要求要同時滿足。
3 化工項目中的質(zhì)量控制與評定
對影響化工項目質(zhì)量的因素進行歸納,得出以下4M1E五個主要因素。其中的4M是指機械(Machine)、人(Men)、方法(Method)、材料(Material)四個主要影響因素;其中的1E是指環(huán)境(Environment)這一主要影響因素。
3.1 化工項目中的質(zhì)量控制
質(zhì)量控制即著眼于對工程項目質(zhì)量要求的滿足,為了達到標準、規(guī)范以及合同 等的規(guī)定和要求而采取相應(yīng)手段、方法和措施的過程。而質(zhì)量標準、設(shè)計文件以及合同等均為質(zhì)量要求的一般表現(xiàn)形式。
化工建設(shè)項目中的質(zhì)量控制也要遵循一定的標準和原則,總結(jié)概括有以下幾條:
(1)“以人為核心”原則
其中的人是指從事操作、管理、組織和決策等相關(guān)工作的人員。
(2)“堅守職業(yè)道德規(guī)范”原則
(3)“防患優(yōu)于災(zāi)難”原則
(4)“質(zhì)量第一”基本原則
化工建設(shè)項目的質(zhì)量與經(jīng)濟效益和人身財產(chǎn)安全緊密相關(guān)。在化工項目的建設(shè)過程中務(wù)必堅持“百年大計,質(zhì)量第一”這一質(zhì)量控制的基本原則。
3.2 化工項目中的質(zhì)量評定
工程項目中的質(zhì)量評定工作是工程項目管理過程的必要組成部分,是項目建設(shè)完成后必要進行的工作內(nèi)容。質(zhì)量評定工作要求專業(yè)人員按照相關(guān)標準進行。評定的結(jié)果是將工程項目質(zhì)量等級分為“優(yōu)良”以及“合格”等,并且要對項目建設(shè)中的待完成事項和質(zhì)量缺陷等給予指出。項目的驗收與評定結(jié)果有著直接的聯(lián)系,“不合格”項目不許予以驗收。
在《石油化工設(shè)備安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準》落實以來,化工項目質(zhì)量評定工作已然按照有關(guān)強制性標準的規(guī)定扎實的執(zhí)行。然而,因監(jiān)理單位職責落實、施工單位水平差別的真實存在,當下的化工項目質(zhì)量評定工作依然存在著現(xiàn)實問題。例如,實質(zhì)性的工程項目質(zhì)量評定報告的欠缺,導(dǎo)致工程的質(zhì)量得不到真實且有深度的反映;不夠細化的專業(yè)工程項目質(zhì)量評定,導(dǎo)致工程項目綜合質(zhì)量評定的依據(jù)不足等。針對此項工作不足,我們應(yīng)該完善已有規(guī)定,將其深度具體化、標準化,從而對該評定工作提供嚴格的執(zhí)行標準,使得該工作得到應(yīng)有的實效。
4 結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高和社會主義經(jīng)濟體制的不斷改革,我國國內(nèi)化工工程項目持續(xù)增多并最終導(dǎo)致化工行業(yè)成為了國民經(jīng)濟的命脈。因此,化工項目建設(shè)工程的質(zhì)量也越來越受關(guān)注?;ぁ叭ā表椖恐械馁|(zhì)量控制與評定工作中的不足也迫切需要彌補和改善。通過寫該論文,了解了化工新建、改建、擴建項目的區(qū)別和聯(lián)系、化工建設(shè)項目的管理以及化工項目中的質(zhì)量控制與評定等相關(guān)工作的具體內(nèi)容。明白了質(zhì)量的控制是安全生產(chǎn)的必要前提。
參考文獻
[1] 吳振霞.淺析從事故分析入手完善石油化工設(shè)備安裝措施的落實[J].中國科技博覽,2009(29)
[2] 魏力,孫云.論化工建設(shè)安裝工程質(zhì)量評定工作常見問題[J].遼寧化工,2007(12)
[3] 黃勇瑞.淺談石油化工安裝工程施工的質(zhì)量控制[J].廣東化工,2010(5)
石油化工建設(shè)與生產(chǎn)過程中常因工程變動及相關(guān)需要而進行設(shè)計變更,這種設(shè)計變更主要包括兩類:一種是針對工程項目進行設(shè)計變更,如改、擴建變更等,另一種是對運行投產(chǎn)現(xiàn)狀進行變更。設(shè)計變更對工程建設(shè)有多方面影響,包括對工程進度、成本、安全等都有直接關(guān)聯(lián)作用。石油化工設(shè)計變更是該行業(yè)工程建設(shè)中的常見問題,設(shè)計變更對工程有著直接影響,包括影響工程進度、施工方案、成本預(yù)算等。若變更不合理還會造成嚴重的工程建設(shè)損失。本文對石油化工設(shè)計變更的影響展開分析,旨在通過對石油化工設(shè)計變更的重要性和影響程度進行論述,為今后石油化工設(shè)計變更提供參考。
1 石化設(shè)計變更的重要性
(一)工程建設(shè)變更
在工程施工過程中由于一些因素可能產(chǎn)生工程變更。為此,需要進行變更設(shè)計,以此完成對工程的有效開展。工程變更的內(nèi)容包括多個方面,包括對合同、方案等的修繕與完成。工程建設(shè)的復(fù)雜程度造成了項目施工的諸多不可預(yù)見性,為此可能在建設(shè)過程中發(fā)生變更。
(二)生產(chǎn)運行變更
生產(chǎn)運行變更多發(fā)生在項目建設(shè)生產(chǎn)階段,此過程中由于工藝與技術(shù)水平問題可能出現(xiàn)局部變更。機械設(shè)備等的變更或是設(shè)備與技術(shù)之間無法匹配等都需進行變更設(shè)計。總之生產(chǎn)運行變更會令生產(chǎn)階段的相關(guān)工序技術(shù)與設(shè)備發(fā)生變化。
2 設(shè)計變更產(chǎn)生的主要原因
設(shè)計變更產(chǎn)生的主要原因有設(shè)計自身原因:設(shè)計漏項、錯誤和改進;非設(shè)計原因:業(yè)主或監(jiān)理要求、業(yè)主采購訂貨、上級部門提出的要求或設(shè)計條件發(fā)生變化等。
(一)設(shè)計自身原因
設(shè)計漏項,如:某裝置采樣器新增循環(huán)水地管、氣封冷卻器循環(huán)水管修改。設(shè)計錯誤,如:某裝置鋼框架2。5m-33。4m斜梯位置調(diào)整;催化劑加料間屋面抬高。設(shè)計改進,如:某裝置管道與樓梯間斜撐相碰;修改消防水閥門井。
(二)非設(shè)計原因
業(yè)主要求,如:某裝置新增輕柴油回煉設(shè)施;設(shè)置增產(chǎn)汽油、航煤措施;板式換熱器入口增加過濾器;加熱爐風道增加人孔;分餾爐增設(shè)在線切出流程;新增隔離液充灌站等。業(yè)主負責的采購訂貨,如:某裝置壓縮機干氣密封電加熱器增加控制柜,修改電源和控制方式;某單元配電設(shè)備布置調(diào)整;到貨壓縮機水站與圖紙開口不符;兩相流空預(yù)器控制流程中部分儀表未帶需增補等。專利商等提出新要求或設(shè)計條件變化,如:引進技術(shù)專利,外方在現(xiàn)場檢查報告中要求設(shè)計完善內(nèi)容等。
3 設(shè)計變更產(chǎn)生的影響分析
工程變更屬于工程施工風險,變更管理從本質(zhì)上看屬于工程施工風險管理。風險問題在HSE目標的實現(xiàn)過程中產(chǎn)生十分重要的作用。風險形成會造成事故,進而引起人員傷亡與經(jīng)濟環(huán)境的破壞。為此,在工程施工階段提升風險控制意識已成為當前社會各界的一種共識,石油化工廠建設(shè)及生產(chǎn)等方面的變更管理控制更加重要。
現(xiàn)結(jié)合實例進行分析,某項目進行人工挖孔樁施工,相關(guān)生產(chǎn)單位進行設(shè)計變更,預(yù)計K5孔要進一步挖深7m,過程中發(fā)生坍塌,造成孔下3人被埋,并在淤泥中窒息死亡。根據(jù)設(shè)計要求,該工程下部需采用逆作法施工,通過人工挖地下樁實現(xiàn)成孔,并采用混凝土護臂定型方式支護澆筑?;诿鞔_的人工挖孔要求,在開挖深度達1m時效果最好,隨后每多挖0。9~1m左右就需進行鋼筋混凝土澆筑。為確保施工安全采用鋼護筒進行保護。施工單位在施工時,對設(shè)計方案自行調(diào)整。將方案中應(yīng)用混凝土護臂澆筑定型部分換做竹篾護臂,造成施工中坍塌事故出現(xiàn)。從發(fā)生事故的結(jié)果看,施工單位在施工過程中將施工內(nèi)容進行變更,是造成事故發(fā)生的最主要也是最直接原因。從管理的角度看,施工單位進行工程變更,未得到設(shè)計單位及業(yè)主與監(jiān)理部門的批準。施工單位單方面的設(shè)計變更,并未對變更部分進行危害評估,未形成有效的控制風險措施。與此同時,施工單位相關(guān)現(xiàn)場管理人員針對施工中存在問題也沒有及時遏制;施工技術(shù)交底時,沒有將現(xiàn)場情況進行明確,相關(guān)安全員及現(xiàn)場管理人員對作業(yè)人員工作當中不安全因素未能糾正與監(jiān)理。屬于制止違章不力,是此次事故的另一重要原因。當然,建設(shè)單位未對設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位提出建立、實施HSE管理體系要求,自身對該工程項目的變更沒有及時進行監(jiān)管,也負有不可推卸的管理責任。需確保生產(chǎn)運行變更的安全性。1974年英國一家己內(nèi)酰胺工廠發(fā)生因一臺反應(yīng)器設(shè)備腐蝕,改流程用一條500mm管道臨時跨接。檢維修人員未進行管系計算也沒找到原設(shè)計所需的管材,焊接后直接投入生產(chǎn),在多次出現(xiàn)環(huán)已烷泄漏后最終發(fā)生了重大爆炸。這次事件造成了28人死亡,造成了嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響。
4 石化設(shè)計變更管理
在石化設(shè)計變更中,無論是工程項目設(shè)計變更還是生產(chǎn)運行設(shè)計變更,都要做好變更方案制定,在工藝方案中保證石化裝置正常運行。提高石化項目設(shè)計質(zhì)量,實現(xiàn)設(shè)計與投資經(jīng)濟效率提升,需加強設(shè)計變更管理。要依據(jù)設(shè)計變更相關(guān)管理程序,對設(shè)計變更提出相應(yīng)要求;同時應(yīng)闡明設(shè)計變更原因,例如工藝流程改變及產(chǎn)品質(zhì)量方面的影響等。需要對設(shè)備選型與更改等方面進行闡述。項目變更要有歸口負責管理部門,嚴格按設(shè)計變更管理程序和審批制度控制設(shè)計變更,嚴格按照一般設(shè)計變更或重大設(shè)計變更、設(shè)計原因變更或非設(shè)計原因變更進行分級審查確認,確保符合工程設(shè)計規(guī)范和工程設(shè)計統(tǒng)一規(guī)定、各階段設(shè)計審查批復(fù)內(nèi)容。
對設(shè)計過程中產(chǎn)生的漏項、錯誤等情況,需對原設(shè)計進行變更,以實現(xiàn)工程設(shè)計質(zhì)量管理。通過設(shè)計單位質(zhì)量體系的執(zhí)行、設(shè)計自查和復(fù)查、業(yè)主組織審查、設(shè)計過程質(zhì)量巡檢和設(shè)計成品質(zhì)量檢查等手段,盡量減少設(shè)計原因變更。
業(yè)主與監(jiān)理單位等都需要對施工質(zhì)量負責,此過程中一旦發(fā)生變化或因施工條件等問題造成非設(shè)計原因的變更,也需根據(jù)實際進行技術(shù)變更。要嚴格按照相關(guān)制度和管理規(guī)定的審批程序執(zhí)行,嚴格控制設(shè)計變更數(shù)量,防止投資浪費。
工程建設(shè)過程中發(fā)生一定數(shù)額且影響工期的變更應(yīng)按照審批程序歸口管理。重大設(shè)計變更造成工程費用大幅增減的、超出設(shè)計審批內(nèi)容、涉及總圖布置、建設(shè)規(guī)模、工程范圍、工藝路線、關(guān)鍵設(shè)備及主要材料變化的設(shè)計變更,要嚴格按照相關(guān)制度及管理規(guī)定的審批程序,經(jīng)由相關(guān)部門的聯(lián)合會簽審核后最終形成專門文件上報審批。
5 結(jié)語
綜上所述,石油化工設(shè)計變更對工程造成的影響是多方面的,無論從工程進度、施工現(xiàn)狀看,還是從工程安全、生產(chǎn)運行看,都有著直接關(guān)聯(lián)性影響。在今后石化工程設(shè)計變更中,要加強對設(shè)計變更的管理和控制,各部門人員要統(tǒng)一研究和分析,在設(shè)計變更前要做好相關(guān)變更知識了解,以保證變更對工程發(fā)展影響的有效控制,促進石化產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展。
參考文獻
[1]楊艷,于建寧,高慧,饒利波。國際大石油公司煉油化工技術(shù)創(chuàng)新管理[J]。石油科技論壇,2015,01:53-57。
隨著改革開放的深入和國家“十一五”計劃的實施,壓力容器向大型化發(fā)展的速度越來越快?;?、化肥設(shè)備中高壓多層包扎設(shè)備從60年代的DN500、DN600等系列發(fā)展到DN1200~DN2000等系列,產(chǎn)品重量和直徑都翻了幾倍。目前,國內(nèi)企業(yè)使用的捆扎式包扎工藝制作壓容器制造中,深厚環(huán)焊縫焊接困難、檢測困難,需經(jīng)多次熱處理,制造周期長、成本高等缺點已不能滿足設(shè)備大型化發(fā)展的需要。“卡鉗式多層包扎容器工藝裝備設(shè)計”正是為適應(yīng)制作大型化高壓設(shè)備而設(shè)計的。整體多層包扎式高壓容器工藝是繼多層包扎、多層繞板、多層熱套、多層繞帶和多層螺旋繞板后的一種新型多層容器的結(jié)構(gòu)工藝,是適合我國國情的一種新型多層高壓容器結(jié)構(gòu)。HG3129-1998《整體多層夾緊式高壓容器》制造工藝特點是:各層層板的縱環(huán)焊縫相互錯開,避免了大厚度的焊接、探傷和熱處理;材料利用率高,選材面廣;機械化程度高,層板夾緊裝置操作靈活,夾緊力可控;④制造周期短,成本低。它綜合了現(xiàn)有多層容器的優(yōu)點,具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、制造工藝先進、成本低以及安全可靠等特點。該包扎式工藝可廣泛適用于化工、化肥、能源及冶金的高壓容器領(lǐng)域。它在制造技術(shù)以及安全和經(jīng)濟效益的提高上都具有十分明顯的優(yōu)勢。
一、工藝組成組成:
本設(shè)備由單臂架、夾緊機械手、浮動裝置、三組預(yù)拉緊裝置、行走機構(gòu)、頂升裝置、YZ-326液壓系統(tǒng)、電器控制、操作臺及軌道等組成,其工作原理見下圖。
二、設(shè)備用途特點:
1、單臂架采用單臂鋼架結(jié)構(gòu),是其它組成部分支承和連接不可缺少的結(jié)構(gòu),可不受機架剛度和產(chǎn)品重量的影響,同時產(chǎn)品吊裝不受機架自身影響。本設(shè)備可夾緊φ800~φ2400mm的多層高壓容器,層板厚度為δ6~16mm,層板寬度為600~2400mm。通過行走機構(gòu)在軌道上的運動,容器包扎長度可不受限制,夾緊后的質(zhì)量完全能達到HG3129-1998的行業(yè)標準。
2、夾緊機械手的動作采用液壓控制和電器控制,其油缸可以同步往返也可單獨往返移動,缸徑為φ140,行程為250mm,最高工作壓力達到15Mpa。且增設(shè)了遠程和近程電控裝置。
3、預(yù)緊裝置的上、下拉緊采用液壓控制和電器控制,其油缸上、下可以同步往返也可單獨往返移動,單個行程700mm,油缸最高工作壓力為15Mpa,缸徑φ63中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)。采用豎向液壓預(yù)緊用多種長度的鋼絲繩來滿足不同直徑規(guī)格產(chǎn)品的包扎,運行動作快且預(yù)緊力大,工作效率高;
4、夾緊機械通過浮動裝置來滿足機械手在夾緊過程中所產(chǎn)生的位移高度,同時方便機械手手指更好的對位于層板工藝孔;在夾緊機械手設(shè)置電器控制,機械手的上、下移動(微調(diào))操作方便;能確保機械手升降靈活,快速,并增設(shè)有一道安全保障措施。
5、頂升裝置有利于層板輕松套入整體內(nèi)筒;在相關(guān)結(jié)構(gòu)上增加遠程控制壓力容器,從而減輕勞動強度和提高工作效率。
7、液壓站設(shè)計在單臂架下部,油壓調(diào)節(jié)和維修更為方便。
四、安全性及其環(huán)保:
1、 設(shè)備起吊安全性較好。該包扎機的整體結(jié)構(gòu)為單臂架,自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好;設(shè)備在吊裝時不會影響單臂架。
2、 浮動裝置上的配重采用鋼絲繩連接,為防止鋼絲繩在使用中產(chǎn)生疲勞斷裂,特增設(shè)2根鋼絲繩以保證其安全性。
3、此設(shè)備運行采用液壓控制,整個過程安全可靠,無噪音。
4、設(shè)備的使用和維護方便。
綜上所述,本裝置屬是一種新型多層高壓包扎工藝裝置。它是資源節(jié)約型裝備(如:層板下精料、筒節(jié)不再車兩端面焊接坡口、深槽焊等),從而提高了產(chǎn)品的安全性和經(jīng)濟性;也是環(huán)境友好型(如:人性化操作,減輕勞動強度,操作方便且安全可靠),從而提高了生產(chǎn)率。整體包扎式高壓容器的研制、實驗操作過程分析:各部分機構(gòu)運行正常;操作簡單、方便;包扎層板層間間隙≤0.3mm、松動面積符合HG3129-1998標準要求;包扎效率較高。這種新型容器通過拉緊層板并產(chǎn)生微量伸長產(chǎn)生一定預(yù)應(yīng)力消除層間間隙,利用層間摩擦力的特性,能保證容器安全使用。利用液壓機械手制作,操作靈活、方便,自動化程度高,生產(chǎn)周期短,制造成本低。包扎筒體縱、環(huán)縫相互錯開,無深環(huán)焊縫,同時減少了焊接,探傷、返片時間。筒體選材范圍增大(壁厚6~16mm,板寬600~2400mm),從而減少了包扎層數(shù),好降低了材料單價。對大型容器可現(xiàn)場組焊制作,避免了運輸困難,因此,設(shè)備選用整體多層夾緊式容器結(jié)構(gòu)有非常明顯的優(yōu)越性,它為我國大型高壓容器國產(chǎn)化開辟了一條新途徑;同時它具有很好的經(jīng)濟和社會效益,值得大力推廣。
參考文獻:
1、HG3129-1998 整體多層夾緊式高壓容器
2、朱孝欽,吳京生,陳國理;整體多層夾緊式高壓容器研制及應(yīng)用[J];石油化工設(shè)備;1999年04期
一、阻礙地方院校研究生創(chuàng)新能力發(fā)展的主要因素
1.研究生課程設(shè)置
當前,我國研究生培養(yǎng)單位大部分都是利用一年的時間完成公共學(xué)位課、專業(yè)學(xué)位課和非學(xué)位課學(xué)位課的學(xué)習(xí),用剩余一年半的時間完成畢業(yè)論文,在課程教學(xué)過程中歷來是重理論、輕實踐,過分強調(diào)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),部分地方院?;A(chǔ)學(xué)科授課時數(shù)達到45%以上,專業(yè)學(xué)位課程只占35%~45%,而且大多數(shù)專業(yè)課程缺乏與實踐結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)。
2.研究生導(dǎo)師存在的問題
導(dǎo)師是保證研究生培養(yǎng)質(zhì)量最關(guān)鍵的外部因素,研究生的創(chuàng)新能力直接受導(dǎo)師素質(zhì)的影響。研究生導(dǎo)師只有站在學(xué)科的前沿,掌握最新的科技發(fā)展動態(tài),才能培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的研究生。近幾年隨著研究生的擴招,研究生數(shù)量越來越多,致使導(dǎo)師隊伍嚴重缺乏。一些普通院校降低了研究生導(dǎo)師隊伍的門檻。另外,個別研究生導(dǎo)師的科研項目偏少,科研經(jīng)費明顯不足,導(dǎo)致很多學(xué)生并沒有直接參加科研課題,只是紙上談兵,缺少真正進行科研的機會,不能將理論知識和科研實踐結(jié)合起來。也有個別導(dǎo)師雖然自身學(xué)術(shù)能力很強,但只顧忙于自己的社會活動和科研課題,對學(xué)生的培養(yǎng)缺乏責任心,對所帶的學(xué)生采取放任的方式。這樣必然會造成所培養(yǎng)的研究生創(chuàng)新能力不足,嚴重影響了研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。
3.研究生招生存在的問題
近年來我國碩士研究生的招生數(shù)量以一定的速度增長。另外,我國研究生招生以考試為主,且只考數(shù)學(xué)、英語和政治。至于專業(yè)課,一些學(xué)??碱}的重復(fù)率很高,并不是考查考生的研究能力。在面試階段由于時間有限很難判斷其研究能力,并且部分院校招生困難,生源不足,報考地方院校的往往是本校中等的學(xué)生或本三的學(xué)生。還有一些跨專業(yè)的考生只匆匆學(xué)習(xí)了很少兩門考研的專業(yè)課,基礎(chǔ)知識可想而知,根本沒有創(chuàng)新的基石。這樣的學(xué)生,其創(chuàng)新能力可想而知。
4.研究生培養(yǎng)質(zhì)量方面的問題
在研究生培養(yǎng)質(zhì)量方面,國外多采用寬進嚴出,如美國博士生的淘汰率為30%~40%,日本大約為45%,而我國的研究生教育和國外研究生教育正好相反,屬于“嚴進寬出”型,研究生學(xué)位答辯通過率在95%以上。[6]我國研究生在攻讀學(xué)位過程中都需經(jīng)過“開題報告—中期考查—論文答辯”幾道關(guān)。對于不負責任的導(dǎo)師來講,這些過程明顯存在著“走過場”的問題。真正對論文質(zhì)量進行公正評價的是盲審制度,但需盲審的研究生所占比例太小。一部分研究生為了應(yīng)付學(xué)校的要求,在寫作論文時根據(jù)能找到的資料盲目堆砌或四處剽竊別人的研究成果。有的干脆直接移用別人的論文,更有甚者直接高薪聘請“”代勞。這些情況嚴重影響了研究生的創(chuàng)新能力。[7-9]
二、提高地方院校研究生創(chuàng)新能力的對策
1.調(diào)整和改進研究生課程
研究生教育應(yīng)重視學(xué)生的個性,給學(xué)生發(fā)展個性提供足夠空間。要鼓勵和支持導(dǎo)師與研究生任課教學(xué)老師在創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面的新模式、新方法、新思路和新途徑。為了進一步提高研究生的素質(zhì)和能力,要根據(jù)專業(yè)的特點設(shè)置課程,設(shè)置的原則是基本體現(xiàn)基礎(chǔ)課程的前沿性和專業(yè)課程的適用性,增設(shè)跨學(xué)科課程,增加一些專題課程,以利于培養(yǎng)學(xué)生的探討、分析和研究能力。特別是鼓勵學(xué)生針對感興趣的內(nèi)容自己備課、給同學(xué)講一次課,老師給予補充和更正。對部分有特殊才能和專長的研究生,培養(yǎng)計劃可適當改變,實行個性化培養(yǎng)和個性化處理。比如我專業(yè)開設(shè)了強化傳熱技術(shù)、化工設(shè)備流場仿真分析及應(yīng)用、化工設(shè)備有限元分析及應(yīng)用、化工設(shè)備現(xiàn)代設(shè)計、流體機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計等課程,使研究生的創(chuàng)新能力得到提高。
2.強化導(dǎo)師隊伍建設(shè)
研究生導(dǎo)師研究能力的高低直接影響著學(xué)生的學(xué)術(shù)水平和科研能力。為此加強導(dǎo)師隊伍建設(shè)是提高研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。為了提高研究生的培養(yǎng)能力,研究生指導(dǎo)教師的遴選和聘任要堅持標準,保證質(zhì)量,嚴格控制研究生導(dǎo)師的數(shù)量和質(zhì)量,要求導(dǎo)師必須有一定的科研經(jīng)費,并要求導(dǎo)師在研究生的培養(yǎng)方案、課程選擇、培養(yǎng)過程等方面要特別重視,激發(fā)研究生掌握知識、提高素質(zhì)、培養(yǎng)能力和為社會服務(wù)的熱情、科研欲望。采取措施激勵優(yōu)秀導(dǎo)師脫穎而出,比如只要獲得國家級項目就直接被聘為研究生導(dǎo)師。同時,對研究生導(dǎo)師進行定期考核,考核不合格的導(dǎo)師不能再擔任研究生導(dǎo)師。
3.改革研究生招生和質(zhì)量管理方法
(1)改革研究生面試制度,加大研究生面試成績比例,延長面試時間,以重點選拔具有創(chuàng)新潛力的人才。
(2)為保證課程體系的完善和落實,在選用國內(nèi)優(yōu)秀教材的同時還要引進部分國外原版的優(yōu)秀教材,對于我國研究生的培養(yǎng)教育有非常重要的作用。
(3)定期舉辦學(xué)術(shù)報告講座。在研究生課題進行過程中,研究生要定期向課題組匯報研究進展,所有研究生要參加并且提出問題,從不同角度、不同方面獲取他人工作的指導(dǎo)。
(4)為了保證評閱的公正性,所有研究生的學(xué)位論文均采用盲審評閱。
4.建設(shè)研究生創(chuàng)新培養(yǎng)基地和實踐平臺
為不斷滿足新形勢下企業(yè)發(fā)展對技術(shù)創(chuàng)新、人才素質(zhì)提高的要求,充分發(fā)揮高等院校對社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的積極作用、提高我校研究生的創(chuàng)新能力、變封閉式培養(yǎng)為產(chǎn)學(xué)研聯(lián)培養(yǎng)模式,鼓勵研究生積極參加社會實踐話動,我專業(yè)和河北陽煤正元化工集團、河北博宇節(jié)能設(shè)備有限公司、石家莊東方石油化工機械廠等企業(yè)簽訂了研究生創(chuàng)新培養(yǎng)基地和實踐平臺,為我??萍汲晒霓D(zhuǎn)化應(yīng)用、中試研究、技術(shù)服務(wù)等工作提供便利條件。研究生要積極參與指導(dǎo)教師和學(xué)校的科研課題,成為導(dǎo)師的助手和研究合作者,提高科研水平和實踐能力。讓研究生負責整個課題或子課題的實施,以便更好地激發(fā)科研興趣,發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。研究生論文結(jié)合這些企業(yè)的實際問題進行闡述,提高了研究生分析問題和解決問題的綜合能力。這是研究生參加科研實踐鍛煉的一個很好的機會,為研究生建立了創(chuàng)新平臺,營造了創(chuàng)新氛圍,逐步提高研究生的創(chuàng)新能力。
5.營造培養(yǎng)創(chuàng)新能力的氛圍
創(chuàng)新能力的提高、培養(yǎng)離不開必要的外部條件和良好的學(xué)術(shù)氛圍,鼓勵研究生多參加學(xué)術(shù)交流,建立研究生信息和學(xué)術(shù)交流論壇,舉辦各種形式的論壇、校內(nèi)外專家學(xué)者的學(xué)術(shù)講座。設(shè)置優(yōu)秀研究生論文獎、優(yōu)秀學(xué)位論文獎等創(chuàng)造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,開拓創(chuàng)新的課外科技活動,資助優(yōu)秀碩士生參加重要的國際學(xué)術(shù)會議。研究生在參加上述活動過程中會潛移默化地將所學(xué)知識與實踐密切結(jié)合,這必然會使得研究生的創(chuàng)新能力得到提升。
三、結(jié)語
研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程,直接影響到研究生以后的工作能力和對社會的貢獻。高校研究生培養(yǎng)如何改革創(chuàng)新以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟、科技與社會發(fā)展的需要是當前研究生教育所面臨的緊迫而重大的研究課題。各地應(yīng)當從實際出發(fā),努力探究提高研究生創(chuàng)新能力的有效措施,采取多種措施在各個方面促使地方院校研究生的創(chuàng)新能力得到發(fā)展,以提高研究生的創(chuàng)新能力。
參考文獻:
[1]崔海亭,郭彥書.強化工程實際訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理,2010,27(12):13-15.
[2]彭培英,崔海亭,韋玉堂.以科研促教學(xué) 提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量[J].實驗技術(shù)與管理,2009,26(8):14-16.
[3]夏登峰,江寧,劉宏建.淺談研究生教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011,(5):146-147.
[4]錢存陽.研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的障礙與對策分析[J].高教探索,2004,(1):51-53.
[5]鄭冬梅,王悅.構(gòu)建研究生實驗教學(xué)體系,培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理,2010,27(5):146-148.
[6]李孝紅,崔文國,翁杰,等.工科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀與改革[J].西南交通大學(xué)學(xué)報,2010,11(4):76-79.
中圖分類號:TU455文獻標識碼:A 文章編號:
1 工程背景
蘭州原油末站位于蘭州西固區(qū),擬建場地所處地貌單元為黃河Ⅱ級階地高飽和度黃土區(qū),場地穩(wěn)定性較差。因飽和黃土是低強度、高壓縮性、高靈敏度黃土,工程性質(zhì)較差;且大型儲罐地基要考慮承載力、變形和不均勻沉降等,因此本工程的地基采用CFG樁復(fù)合地基進行處理。
2 CFG樁復(fù)合地基的加固機理
CFG樁復(fù)合地基是由樁、樁間土、褥墊層和足夠剛度的基礎(chǔ)構(gòu)成,屬地基范疇。CFG樁和基礎(chǔ)之間設(shè)置了褥墊層,在垂直荷載作用下與樁基的受力狀態(tài)明顯不同。褥墊層通過適當?shù)淖冃螌⑸喜炕A(chǔ)傳來的基底壓力以一定的比例分配給樁及樁間土,使二者共同受力;同時土體受到樁的擠密作用使承載力得到提高,而樁又由于周圍土的側(cè)應(yīng)力的增加而改善了受力性能,二者能夠共同承擔上部基礎(chǔ)傳來的荷載。
3 CFG樁復(fù)合地基承載力靜載荷試驗
根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告,地處蘭州黃河Ⅱ級階地的飽和黃土承載力特征值為60kPa,屬于軟弱地基,需對地基進行加固處理。據(jù)設(shè)計資料,油罐地基處理采用CFG樁復(fù)合地基,CFG樁采用正方形布置,樁徑420mm,樁距1.2m,樁底進入卵石層不小于1.0m。
本文選取15x104m3浮頂油罐作為CFG樁復(fù)合地基現(xiàn)場試驗區(qū),現(xiàn)場檢測設(shè)備有JYC樁基靜載荷分析儀、油壓千斤頂、位移傳感器、壓力傳感器等。
圖1 復(fù)合地基載荷試驗示意圖
3.1 CFG單樁靜載試驗
在罐區(qū)進行了5根CFG單樁載荷試驗檢測,現(xiàn)場試驗采用慢速維持荷載法,用電動油泵千斤頂逐級加載,共分8級加載和4級卸載,每級加載量為100kN,卸載量為其2倍。由工字鋼梁和鋼管搭成堆載平臺,堆載混凝土塊提供反力,最大堆載重量為 1300kN。
荷載通過壓力傳感器測量,測試儀自動記錄,試樁沉降則通過對稱布置于剛性承壓板的4個位移傳感器測量,測試儀自動記錄沉降,所有位移傳感器均用磁性表座固定于基準梁上,基準梁安裝在獨立的基準樁上。
試驗結(jié)果匯總?cè)缦?,根?jù)試驗結(jié)果確定單樁承載力特征值。
表1 單樁靜載試驗結(jié)果匯總表
根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果,試樁區(qū)CFG單樁承載力特征值可按1400kPa取值。
3.2 CFG單樁復(fù)合地基載荷檢測試驗
在罐區(qū)分四個區(qū)塊共進行了54個CFG單樁復(fù)合地基載荷試驗檢現(xiàn)場試驗,最大加載量的確定按復(fù)合地基承載力設(shè)計值的2倍即540kPa進行(按150000m3儲油罐地基計算),分為8級,每級加載量為100kN,第一級加載量為100kN。
單樁復(fù)合地基靜載荷試驗承壓板1.2m×1.2m,承載板底鋪設(shè)50mm級配碎石及中粗砂,試坑開挖至樁頂設(shè)計標高。采用電動油泵及油壓千斤頂加載、工字鋼及鋼管搭設(shè)堆載平臺、堆載混凝土塊提供反力,最大堆載重量1300kN。
數(shù)據(jù)采集方法同上。部分實驗結(jié)果如下。
表2 單樁復(fù)合地基載荷試驗結(jié)果匯總表
該試樁區(qū)共進行3組單樁復(fù)合地基載荷試驗,試驗場區(qū)單樁復(fù)合地基承載力特征值275kPa。
4 油罐地基沉降計算
利用分層總和法計算未加固前天然地基沿半徑方向的最終沉降量?;A(chǔ)的最終沉降按式1、式2進行計算。
(式1)
(式2)
式中,——天然土的壓縮模量;
——沿深度范圍內(nèi)天然土的平均附加應(yīng)力;
——樁長范圍內(nèi)土的分層厚。
自重應(yīng)力分布曲線由天然地面起算基地壓力按式3由作用于基礎(chǔ)上的荷載計算,設(shè)計荷載包括:儲油罐自重、儲油罐充水重、環(huán)梁重,基地壓力。
(式3)
經(jīng)計算:處理前,,,
而經(jīng)CFG樁處理后,,,
根據(jù)計算結(jié)果未處理前地基沉降量相對較大。經(jīng)CFG樁處理后,復(fù)合地基的壓縮模量大大提高,沉降量只有未處理前地基沉降量的9%,可見經(jīng)CFG樁處理后,地基的沉降量大幅度減小,CFG樁對飽和黃土狀土的加固作用非常明顯。
結(jié)論
CFG樁處理高飽和度黃土超大型油罐地基,經(jīng)過試樁區(qū)試驗和沉降計算,證明CFG樁復(fù)合地基能明顯減少黃土地基的沉降;并能大幅度提高地基承載力,該方法應(yīng)用于該地層是適宜的,今后在大、中型儲油罐建設(shè)中值得推廣應(yīng)用。
參考文獻:
[1] 武銅柱.大型立式油罐發(fā)展綜述.石油化工設(shè)備技術(shù).2004,25(3):56-59.
[2] 賈慶山.大型儲罐地基處理技術(shù).石油工程建設(shè).2002, 28(1):19-21.
[3] 閻明禮,張東剛.CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實踐.北京:中國水利水電出版社,2001.
1.泡沫玻璃簡介
泡沫玻璃(foam glass)是由定量的碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和促進劑等,經(jīng)過破粉碎,混和均勻,形成配合料,將其放到特定的模具中,再經(jīng)過預(yù)熱、熔融、發(fā)泡、退火等工藝制成的多孔玻璃材料。泡沫玻璃是由大量的直徑在0.1-5mm的均勻氣泡結(jié)構(gòu)組成,氣泡的體積占總體積的80~95%。它的表觀密度為100~500 kg/,可根據(jù)使用的要求,通過生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)的變更來調(diào)整其密度。
隨著我國輕工玻璃和平板玻璃工業(yè)的發(fā)展,各類玻璃制品的產(chǎn)量迅猛上升,同時伴隨著大量廢舊玻璃的產(chǎn)生,若不加以妥善處理,將會對環(huán)境造成污染,同時也是一種資源上浪費,泡沫玻璃發(fā)明剛好可以解決此問題。泡沫玻璃以廢舊玻璃和工業(yè)廢渣為主要原料,經(jīng)過破粉碎、加熱、退火形成無機剛性多孔性玻璃材料。泡沫玻璃具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、防火、防水、隔潮等優(yōu)點,它是一種性能優(yōu)良的新型建筑保溫材料,它將在墻體材料的改革和建筑節(jié)能工程中發(fā)揮重要作用[1]。
2.泡沫玻璃的特性
泡沫玻璃是由封閉或相互連通的微孔玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)組成。。由于無機玻璃的物化性質(zhì)和它所具有的均勻的獨立氣泡組織決定了它具有如下的特性:
(1)不燃性,能在低溫到高溫的廣闊溫度范圍內(nèi)使用;
(2)能經(jīng)受有害氣體和藥品的侵蝕,不蝕損、不霉變、不腐爛;具有良好的化學(xué)穩(wěn)
定性, 耐酸耐堿 ;
(3)不透氣、不吸水吸濕,不必擔心長年使用而降低保溫、隔熱性能;
(4)泡沫玻璃具有較好的機械強度,但卻很容易切割加工,可鋸、可釘、可鉆、可研磨 、可粘結(jié)成各種所需的形狀;
(5) 耐冷熱沖擊,潮濕環(huán)境下抗凍性能好;具有良好的抗風化性,耐久性;
(6)具備較好的吸音性能;
而且以上特性特別穩(wěn)定,不發(fā)生劣化現(xiàn)象。因此,泡沫玻璃作為一種新型輕質(zhì)隔熱隔音和防火建筑材料,可用于石油化工、冷庫、核電站、船舶、發(fā)酵、釀造等裝置和管道上的隔熱保溫材料:建筑和樓頂?shù)谋胤浪牧?天花板、圍護墻、內(nèi)隔墻等室內(nèi)外的隔熱隔音材料;以及一些濕部位的隔熱防濕材料泡沫 玻 璃 的機械性能、導(dǎo)熱系數(shù)等受容重影響。一般,容重小的制品導(dǎo)熱系數(shù)低,但抗壓、抗彎等機械強度也降低。在相同容重下,氣泡的直徑小,氣泡壁就相對較厚,承受載荷的能力也相應(yīng)較大。
3.泡沫玻璃發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀
泡沫玻璃最先由法國研制成功,隨后美國、德國、前蘇聯(lián)、日本等國也先后投入生產(chǎn)。目前,國際普遍采用“二步法”生產(chǎn)泡沫玻璃,其特點是泡沫玻璃在發(fā)泡窯中進行發(fā)泡,隨后進行脫膜,然后進行退火、切割而成。。當前,國際上最大的泡沫玻璃生產(chǎn)廠商是美國的康寧和日本的紡績兩家公司,它們的年產(chǎn)量均有50×lOOOO左右。我國對泡沫玻璃的開發(fā)起步較晚,70年代,為給某重點工程提供配套的防腐保溫材料,國內(nèi)有關(guān)部門通過協(xié)作研制出了體積密度為160的泡沫玻璃制品,其,技術(shù)指標可與美國康寧公司的產(chǎn)品媲美,但因其生產(chǎn)成本過高,不久即告停產(chǎn)。其后國內(nèi)某廠采用土法上馬發(fā)展泡沫玻璃生產(chǎn)并逐步發(fā)展起來。目前,國內(nèi)泡沫玻璃的年總產(chǎn)量不超過5×10000,不僅與國外的固體廢物利用率有較大的差距,也很難浦足國內(nèi)防腐保溫隔音市場的需求。
目前,我國對泡沫玻璃的年需求量約在10萬以上,仍需花費大量的外匯到美國購買。尤其是石油化工企業(yè),每年都要進口數(shù)萬立方米的泡沫玻璃用于化工設(shè)備及管道的保溫和保冷;由于泡沫玻璃所具有的優(yōu)良性能,各行各業(yè)也都開始樂于接受并應(yīng)用這種新型材料。??梢灶A(yù)見,隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、建筑維修、石油化工及地下工程的發(fā)展,對泡沫玻璃的需求量也會越來越大。加大泡沫玻璃的開發(fā)研究力度,努力降低其生產(chǎn)成本并逐步使其代替玻璃纖維保溫管和聚氨脂泡沫硬質(zhì)塑料將會成為必然的趨勢。生產(chǎn)泡沫玻璃有利于廢物利用,保護環(huán)境,其產(chǎn)品也有顯著的環(huán)保效益,屬于國家大力提倡并扶持的產(chǎn)業(yè),該項目的經(jīng)濟效益和社會效益都十分顯著,發(fā)展前景極為廣闊[2]。
4.泡沫玻璃泡沫玻璃發(fā)展趨勢
泡沫玻璃研制中還存在問題,以下幾個方面是今后的重點研究方面。[3,4]
4.1 泡沫玻璃質(zhì)量未達到要求,只停留于低端產(chǎn)品
雖然我國早已研制出保溫泡沫玻璃,并滿足當時化工廠的保溫隔熱材料的需要,但成品率很低,經(jīng)濟效益不好。吸聲泡沫玻璃也是如此,按當時重點工程要求,125Hz低頻吸聲系數(shù)已達到0.34以上,平均吸聲系數(shù)達0.5以上,已批量生產(chǎn),解決了急需,但成本高,既無市場,也無效益。至于一些小型企業(yè)制造的泡沫玻璃容重和熱導(dǎo)率更高,很難用作反應(yīng)塔和反應(yīng)罐的保溫層。對吸聲泡沫玻璃而言,目前國內(nèi)普通泡沫玻璃平均吸聲系數(shù)在0.4左右,不能滿足噪聲控制對吸聲系數(shù)性能的要求,例如《道路聲屏學(xué)設(shè)計規(guī)范》(送審稿)對道路聲屏障所采用的吸聲材料,要求其平均吸聲系數(shù)大于0.5。采用一般方法生產(chǎn)的泡沫玻璃吸聲系數(shù)很難達到此要求。
4.2 采用有模發(fā)泡,耗能量大
國內(nèi)無論連續(xù)式或間隙式生產(chǎn)泡沫玻璃,均將粉料裝在模具中,再送人發(fā)泡窯中,模具和粉料一起加熱,然后冷卻,消耗了大量能源。特別是間隙式生產(chǎn)單位產(chǎn)品能耗更大,如用電爐間隙式生產(chǎn)保溫泡沫玻璃,能源要占成本70%以上。同時保溫泡沫玻璃的發(fā)泡溫度在800℃ 以上,模具要用合金鋼,不僅價格昂貴,而且經(jīng)多次高溫加熱,損耗較大,有的企業(yè)用鑄鐵為模具,雖然價格低,但加熱后氧化、掉皮、變形,損耗也嚴重。
4.3 配料裝模時粉塵飛揚,環(huán)境污染
為了提高泡沫玻璃質(zhì)量,粉料都磨得很細,一般泡沫玻璃比表面積要達6000,優(yōu)質(zhì)泡沫玻璃比表面積要達到10000。如此細的玻璃粉,又用人工加入模具中,而玻璃粉中SiO:含量在60%以上,為硅質(zhì)粉塵,顆粒度小于5μM,是最有害的飄塵,此飄塵通過呼吸道進入肺泡中沉積,操作工人易得矽肺病,某泡沫玻璃廠即因工人矽肺病較多而停產(chǎn)。
參考文獻
[1] 張紅梅.泡沫玻璃的研究進展.科學(xué)之友,2008,11.
[2] 李雪,劉福民.泡沫玻璃.技術(shù)與市場,2001,1.
[3] 張雄,曾珍.泡沫玻璃在工程上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].建筑材料學(xué)報,2006,9(4):177一l8.