时间：2023-10-15 15:34:09
导语：在化工安全工程概论的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：油气安全工程；专业认识实习；石油；石化
中图分类号：G642.44 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）04-0233-02
安全工程作为一门新兴的交叉学科，是以人类生产和生活活动中发生的各种事故为主要研究对象，在总结、分析已经发生的事故经验的基础上，综合运用自然科学、技术科学和管理科学等方面的有关知识，识别和预测生产、生活中存在的不安全因素，并采取有效控制措施防止事故发生的科学技术知识体系1]。中国石油大学（华东）以面向石油、石化行业的安全工程专业建设、发展为特色，重视专业认识实习环节在高等学校学生综合能力培养上的作用。为了合理地安排这一重要的实践教学环节，提高学生认识生产实际、学习安全工程技术的能力，我校安全科学与工程系积极探索适合本专业特点的专业认识实习教学方法和规律，构建出石油、石化特色鲜明的安全工程专业实践教学模式。
一、专业认识实习目的
安全工程专业认识实习安排在大学二年级基础课程学习阶段结束、大学三年级专业课程学习阶段开始之前的暑期进行，通过现场参观和实地讲解的形式，使学生在专业课程开始之前，了解社会和企业、接触生产实践，熟悉石油、石化行业工业流程、技术装备，提高对安全管理和安全科技重要性的认识，为下一步专业课程学习打下良好的基础，进而促进学生将理论知识与实际生产现场相结合，力争在实践能力上有所突破与创新，达到“学以致用”的教学目的。因此，专业认识实习是实践教学环节的重要组成部分，是保障高等教育改革与发展的一项重要举措，完善的专业认识实习是实现面向油气安全工程专业人才培养目标的需要，是提高安全工程专业学生素质的必要保证，也是实现人才培养目标的重要条件和保证。
二、专业认识实习内容
实习主要依托大型石油、石化生产企业，结合石油、石化生产流程、工艺特点和辅助生产部门开展。完整的石油、石化工业生产和工艺流程自上游到下游大体包括地质勘探、钻井、采油、集输和炼化等，具有产业链长、科技含量高、工艺复杂和危险隐患多的特点，同时为保障石油、石化生产的顺利进行，其重要的辅助生产单位包括石油、石化机械加工制造、海洋油气装备建造等。
由此设计的实习内容包括：
1.石油、石化工业简介。由于学生来自全国各地，大部分学生对石油、石化生产没有直观认识，首先通过观看教学录像和参观油田科技馆的方式，让学生对整个石油、石化工业生产和工艺流程上、下游形成初步认识，为下一步的实习做准备。
2.钻井现场。指导学生认识钻机系统，包括起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座和钻机辅助设备系统，以及主要设备包括：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头、钻井泵、动力机、固相控制设备和井控设备等。向学生讲解系统配合工作原理和流程。
3.采油现场。向学生介绍常规采油技术，包括自喷采油和人工举升采油，重点介绍采油主要设备抽油机，包括游梁式抽油机、皮带式抽油机和电潜泵。同时，针对国内石油开采通常采用水驱技术进行油田开发，参观油田注水站，了解水驱的目的、方式和工艺。
4.油气集输工艺与设备。参观油田联合站，包括油气集中处理（原油脱水、天然气净化、原油稳定和轻烃回收等）、污水处理、供变电和辅助生产设施等；原油库包括收油、储存、发放设备及公用工程等，重点参观储罐和消防系统；压气站包括核心设备——压缩机，自动化系统和油系统。
5.炼油工艺与设备。系统介绍石油加工工艺的基础知识，包括：石油及其产品的组成和性质；石油产品的应用和规格指标；常减压装置、催化裂化装置的基本原理、工艺流程及主要工艺设备等。
6.石油、石化机械加工制造。参观钻机厂、采油机械厂和井控装备厂等，进一步深入了解石油、石化装备的机械原理、生产工艺、制造流程和内部结构等方面。
7.海洋油气装备建造。参观海工基地，了解自升式平台、导管架平台和铺管船等的建造安装过程。
在参观的过程中，重视对安全工程基本知识、概念的讲解，并将其应用到现场参观实例上，以促进学生形成良好的安全工程意识。以游梁式抽油机现场参观为例，由现场指导人员介绍完游梁式抽油机的目的用途、工艺流程、主要装备、操作规程后，引导学生以集体讨论的方式从“人—机—料—法—环”的系统安全角度对抽油机可能存在的隐患进行分析，其综合隐患包括：人员伤害包括平衡块旋转伤害、检维修高处坠落、有毒气体、电机漏电和攀梯高处作业等；机器损坏包括基座塌陷、抽油杆断裂、曲柄下落、刹车失灵和皮带传动断裂等；物料危险包括原油火灾、硫化氢毒害和油火灾等；操作规程包括安全防护不足、不停机作业和违章等；环境灾害包括周边环境对装置运行的影响，如偷盗油和人员破坏等，以及装置对周边环境的影响，如油气泄漏污染、噪音等。针对这些安全隐患，引导学生提出具体的安全对策措施，如针对人员伤害可为旋转平衡块加装防护罩，高处作业佩戴安全绳，可能出现有毒气体泄漏时佩戴呼吸器等。
三、专业认识实习评价
为保障实习效果，采取阶段性考核和最后考核相结合的方式促进学生学习。阶段性考核针对实习过程，以督促学生及时记录笔记，主要内容为现场专家讲解、工艺流程设备和现场安全措施方法等，此部分内容以随机抽查和中期检查为主，主要起促进学生现场学习的目的；最后考核针对整个实习过程，要求学生在实习结束后，将笔记记录进行整理，并通过图书馆信息检索等方法手段，形成对整个实习参观的石油、石化工业流程和技术装备的系统认识，并以此为基础，从安全工程角度，就实习内容进行思考，形成对石油、石化工业安全的自主思考和初步认识，完成实习报告。成绩评价时综合考虑阶段性考核和最后考核成绩，由于在每个阶段的成绩都与对现场的认识和了解相挂钩，所以学生现场学习的积极性和效率得以提高，显著提升了实习效果。
四、专业认识实习配套工作
为切实做好专业认识实习工作，从教师角度需要一系列的相关配套工作，这些配套工作对实习过程有重要影响，甚至决定着实习能否顺利完成。
1.编写实习指导书。为了使实习任务有一个明确的指导性文件，编写了安全工程专业认识实习指导书，规定了认识实习的任务、目的、内容、考核方式、成绩评定标准、安全注意事项和实习报告编写等，使学生对实习各个环节和要求有清晰的认识。
2.建立良好的校企关系。教师在实习开始前，即赴各个石油、石化企业进行联系，包括胜利油田、齐鲁石化、青岛石化等，通过长期交流形成了良好的合作关系，解决了实习方案确定、生产装置参观、现场人员指导和学生食宿等问题。
3.特别重视实习期间的安全问题。专业认识实习通常在校外举行，实习单位又多为安全防范重点单位，因此教师和实习单位不断强化对学生的安全教育和监督，防止意外发生。同时加强平时的管理和考勤，严格点名、按时归寝，对违反安全纪律的学生进行严肃批评和教育。
专业认识实习对培养适应石油、石化行业特点的安全工程高素质人才具有重要作用，通过系统规划、合理组织、有效评价，中国石油大学（华东）通过多年探索，已初步建立起有效的实习方案，显著提升了学生专业认识实习的效果，对保障人才培养起到了推动作用。
关键词：脱溴加氢 温度 压力 流量
一、自动化控制现状
自动化控制是整个化工行业发展中在技术应用方面的非常重要的组成部分，加强化工自动化建设，不断提高化工行业的自动化控制水平是我国化工行业适应世界化工自动化控制的发展趋势，同世界化工行业技术与市场接轨的重要措施。实现化工自动化控制，不但有利于提高我国化工企业的技术水平和经营管理水平，提高劳动生产率，而且有利于化工企业降低能耗及生产成本，提高化工产品的品质，为化工企业创造良好的经济效益及社会效益。近几年来，化学工业企业的发展规模越来越大，技术水平也越来越高，新材料、新工艺、新技术的采用范围越来越广，再加上自动化控制技术的实践及业界对自动化控制技术重视程度的提高，化工行业的自动化控制显得越来越重要。化工自动化控制的发展趋势一是自动化技术水平越来越高，二是化工企业规模越来越大，因此，化工自动化控制的发展必须服从和服务于化工企业发展的大局，不断适应化工企业发展的需要，不断提高化工自动化控制水平。
二、脱溴加氢工艺
1.工艺原料
本脱溴加氢工艺主要原料是以缓冲液（缓冲液由吡啶、醋酸铵、乙醇和水配制）、乙醇、上溴物等为原料，在催化剂活性镍的作用下，通入氢气进行反应，得到产品。
2.工艺控制流程
2.1将乙醇导入脱溴反应罐，开搅拌投入上溴物，加热升温至30℃，加冰醋酸5升，停搅拌。
2.2抽真空至反应液有气泡产生，冲入氮气至常压，如此三次后加活性镍（活性镍与空气接触会发生氧化反应，甚至自然，在反应中杜绝与空气接触）， 投完活性镍用乙醇冲淋后关上投料口。
2.3开真空，在真空度≥-0.08MPa抽气5分钟，关真空通氢气使罐内压力≥0MPa后，关氢气开真空在真空度≥-0.08MPa抽气5分钟，如此重复三次后，继续通氢气，当罐压为0.12MPa后调小氢气流量，调小氢气流量。
2.4开搅拌，开始滴加缓冲液（缓冲液由吡啶、醋酸铵、乙醇和水配制），罐内温度控制在40-46℃，罐内压力≤0.10MPa、2-2.5小时滴加完毕，继续通氢气保温，反应温度控制在40-46℃，时间2-2.5小时，结束后停通氢气。
2.5按氢气置换方法进行三次氮气置换，放空至罐内压力为0 MPa，水浴升温至70℃，停搅拌静置30分钟，通入氮气，将上清液压入浓缩罐中，放空至罐内压力为0 MPa开罐盖，用甲醇淋洗脱溴罐罐顶、罐壁、搅拌及其它罐内附属物，然后开抽滤器底阀抽滤洗液，并继续用甲醇冲洗罐顶、罐壁、罐底、搅拌及其它罐内附属物，将活性镍完全洗入压滤器中。再用少量（5～10L）水重复上述冲洗，关抽滤器底阀和脱溴罐底阀，打开压滤器盖，收住滤袋口提出活性镍放入水槽。
三、工艺中的危险性
本工艺中，存在危险性较大的危险化学品：氢气、乙醇、镍
1.氢气（加氢工艺2009年6月12日公布首批重点监管的危险化工工艺目录，必须安装自动化）：
a.反应物料具有燃爆危险性，氢气的爆炸极限为4%—75%，具有高燃爆危险特性；
b.加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆；
c.催化剂再生和活化过程中易引发爆炸；
d.加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。
2.乙醇
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
3.镍
危险特性：其粉体化学活性较高，暴露在空气中会发生氧化反应，甚至自燃。遇强酸反应，放出氢气。粉尘可燃，能与空气形成爆炸性混合物。
四、自动化安装
本工艺中主要考虑控制氢气的浓度（氢气爆炸极限比较宽，容易发生爆炸），反应温度（本反应是放热反应，热量控制不好，容易引起反应釜发生爆炸），将脱溴加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。当加氢反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障时自动停止加氢，泄压，并进入紧急状态、安全泄放系统。
1.温度的报警和联锁
在加氢反应釜内的PT100（0～100℃）铂电阻，检测、显示反应温度。当反应温度达到或超过设定限时，即给出一个信号自动报警（现场以及控制室），当反应温度达到或者超过设定上限时，给出一个通、断信号到夹套控制阀以及冷却水控制阀，关蒸汽开冷却水；当反应温度降到设定上限值以下，再关闭控制阀切断冷却水，从而正确控制反应温度。当反应温度达到或超过设定上限时，给出一个通、断信号给氢气管道上的氢气控制阀，关闭氢气。
2.压力的报警和联锁
通过安装在加氢反应釜上的压力变送器，检测、显示釜内压力。当压力达到或超过设定值时，给出一个信号自动报警（现场以及控制室），当压力达到或者超过设定上限值时，给出一个通、断信号到氢气管道上的氢气切断阀，关闭阀门，切断氢气。脱溴加氢釜压力达到或超过设定上限值时，给出一个通、断信号到脱溴加氢釡主动放空切断阀，打开阀门，脱溴加氢釡高空泄放。
3.紧急冷却系统
当反应温度达到或者超过设定上限时，给出一个通、断信号到夹套控制阀以及冷却水控制阀，关蒸汽开冷却水；当反应温度降到设定上限值以下，再关闭控制阀切断冷却水，从而正确控制反应温度。
4.搅拌的稳定控制系统
通过检测搅拌电机上的电流，检验脱溴加氢釡的搅拌稳定性，若搅拌出现异常则产生相应的联锁动作，并且产生报警，让操作人员去检查现场。
5.氢气紧急切断系统
当反应温度达到或超过设定上限时，给出一个通、断信号给氢气管道上的氢气控制阀，关闭氢气；当压力达到或者超过设定上限值时，给出一个通、断信号到氢气管道上的氢气切断阀，关闭阀门，切断氢气。
五、论文小结
脱溴加氢工艺通过安装自动化控制系统，将反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁，可以提高工艺的安全性，迅速减少事故发生，避免工人操作失误。工艺中对反应釜内空气的浓度，并未精确的数据，虽然通过向反应釜内通入氮气，控制反应釜内的空气浓度，但仍然有安全隐患，值得继续研究，寻找解决办法。
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关键词:工程教育专业认证;制药工程;实践教学
随着我国经济的快速发展和工业国际化的趋势，为提高高等学校工程教育质量，过去的十年里，工程教育专业认证在我国已经引起了各高校的广泛重视。我国工程教育专业认证始于1992年，开始进行建筑学、土木工程等6个工科专业评估，同时探索工程教育专业认证工作［1，2］。2006年我国成为“华盛顿协议”签约国，正式开始工程教育专业认证工作，2016年的国际工程联盟大会上，我国成为《华盛顿协议》正式会员，工程教育认证同时在我国全面开展［3］。全国高校制药工程专业的工程教育认证开始于2012年，华东理工大学和合肥工业大学的制药工程专业通过了工程教育专业认证，到2016年已有12所高校的制药工程专业通过了工程教育专业认证。工程教育专业认证的核心内涵就是建构“以学生为中心，产出导向”的人才培养体系，并突出过程的持续改进。
制药工程专业是一门涉及药学、化学、生物学、工程学和管理学的交叉学科，涵盖了中药制药、化学制药、生物制药和药物制剂与工程等内容。旨在培养从事产品设计、生产、营销、维护和工程项目施工、管理、运行和服务等工作的高级应用型专门人才［4］。制药工程的专业特点是实践性强、专业性强，其中实践教学是制药工程专业教学的重要内容，对于培养学生的实际操作能力、创新思维、对理论知识的理解和分析解决复杂工程问题的能力起着非常重要的作用［5，6］。本文将结合传统实践教学过程中出现的问题及工程教育专业认证背景下的要求，探讨制药工程专业实践教学环节的改革。
一、改革实验课程体系，培养系统性思维和创新思维
制药工程专业实践教学环节主要包括专业实验、课程设计、认识实习、毕业实习和毕业设计(论文)等。专业实验的课程设置中，内容涵盖药物合成、中药提取、药理学、制药设备、化学与仪器或设备的分析以及工程基础实验等。首先，实验内容均为认知性和验证性实验，大部分实验都是按照实验教材进行重复性实验，并且由教师逐个步骤进行指导，学生得到的数据与结果基本相同，出现的问题也大同小异，不利于培养学生的创新思维和探索精神。其次，课程内容相对独立，每门课程根据课程情况设置实验内容，各学科之间关联性小，不利于学生系统知识的培养，不能够使学生充分认识制药过程的复杂性、完整性和综合性［7，8］。最后，实验教学过程中，对工程教育认证的毕业要求中设计、开发解决方案的安全和环境因素未列入教学内容中。基于以上问题，实验教学改革中应设计药学综合性实验，内容涉及化学药物(同一品种)的合成或中药的提取纯化、工艺设计、质量控制、药理学实验、药物制剂及制药设备或仪器实验，使学生巩固药学理论知识，培养学生系统性和知识结构体系的完整性。设计创新性实验，学生以小组为单位进行题目的自选或根据教师成熟的科研结果，从查阅文献、实验方案的设计、操作实验、分析结果和结论、提出问题并加以讨论，培养学生独立思考能力和创新思维，符合工程教育专业认证中分析和解决复杂工程问题的培养目标。除在理论课程体系中加入《制药安全工程概论》等课程外，实验课程教师要在课程的教学设计中加入实验安全教育和三废处理方法等内容，培养学生在学习工作中的安全和环保意识，同时也符合毕业要求中具有良好的环境保护和职业安全意识。
二、建立完善稳定的生产实习基地，提升学生的实践能力
在制药工程专业人才的培养过程中，生产实习是培养学生理论联系实际的重要部分，能够加强学生独立工作能力［9］。生产实习主要以参观、认识和参与生产的形式为主，由于学生人数多、生产周期、工厂检修和安全卫生等问题，存在实习单位落实难、学生动手机会少、参观走马观花及学生理论知识不扎实等现象，学生在生产实习期间对所学知识的实际应用和对制药过程的整体、全面的了解受到限制［10］。因此，学校应加强校企合作的人才培养模式，积极建设完整稳定的校外实习基地，同时随着计算机在药物领域的广泛应用，建设校内仿真实习基地对学生实践能力的培养也具有非常重要的作用，通过仿真操作使学生对制药过程的生产原理、生产工艺、操作规程以及安全和环保问题有充分的认识和理解。在生产实习之前，由指导教师和企业技术人员对制药过程中的生产工艺流程、工程学基础知识、设备原理及结构、主要工艺参数、企业概况、产品工艺规程及安全环保问题进行讲解，并提出一些问题。做好学生生产实习前的准备工作，使学生在实习过程中有条理有目的的学习。
三、改革教学模式，深化课程设计教学改革
制药工程专业课程设计是本专业综合性和实践性较强的教学环节，是学生运用综合理论知识分析和解决实际工程问题能力的一次全面考核。通过课程设计，使学生掌握工程设计的基本程序、原则和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术规范、正确运用公式和数据，并运用简洁的文字、图形和工程语言正确表达设计思想和结果。同时也是为毕业设计打下良好的基础。以往的教学存在以下一些缺点:(1)题目设定上不能发挥每位学生的学习积极性和创新能力。教师给定的题目往往大同小异，并且可能与毕业设计或今后的工作关系不大，同组学生的设计内容基本相同。(2)课程设计过程中学生理论知识的正确运用不能得到保证，设计过程中存在一些共性问题也不善于与指导教师沟通。设计过程中，还有部分理论课程没有进行，学生对这部分知识还不能够完全掌握和正确运用，也是导致一些设计不合理的根本原因。(3)教学时间不利于保证学生课程设计的全覆盖，课程设计的时间固定为2周，且大部分与考研时间冲突，因此，导致考研的同学基本上不参与，同组同学做了大部分工作。鉴于以上存在的问题，根据培养目标的要求，需要探索课程设计教学模式的改革。首先，运用导入式或启发式教学，在课程设计开始前，由相关专业的理论课教师对课程设计中涉及的工艺流程、工艺计算、设备或仪器以及制药环境保护和安全等问题进行重点讲解，使学生充分理解设计过程中所涉及的工程学问题。其次，在每学期开学提前进行课程设计分组，在理论教学进行过程中，教师和学生可以共同讨论设计题目的选择，学生可以尽早查阅文献和数据，开始进行设计的准备工作，同时，在设计过程中，每周固定设置讨论教学环节，由指导教师与学生、学生各组间的讨论组成，调动学生学习积极性，发挥学生的主观能动性，培养学生的创新思维。最后，对考研学生，可以进行开放性课程设计模式，利用考研完成后进行课程设计，提高这部分学生的课程设计质量。
四、提升教师工程实践能力，保证毕业设计(论文)质量
制药工程学作为一门多学科交叉的新兴学科，制药工程专业的毕业设计(论文)是培养学生科研能力、工程实践能力和创新思维最重要的教学环节［11，12］。目前，由于教师的科研评价体系和师资结构等问题，大部分教师的毕业环节选题以科研项目为主，具有工程实践经验的指导教师数量较少，导致制药工程专业毕业设计(论文)工程设计的比例较低，质量也不高。因此，要加强师资队伍的建设，对师资队伍的结构进行优化，并且在现有师资队伍结构的基础上，可以加大对教师工程学理论知识的培训，同时聘请企业工程师与校内指导教师组成毕业教学环节的“双导师”，共同指导学生完成毕业设计(论文)，保证毕业设计(论文)的质量。根据学生的就业方向，建议各指导教师进行导向性毕业设计(论文)的选题。对于一些具有考研意向的学生，指导教师可以选择以科研项目为主的毕业论文或设计，尽早进入实验室进行系统的科研能力培养，从文献检索、文献总结和实验方案的设计、实施、总结以及论文的撰写进行系统培养。对于准备进入生产岗位的学生，可以选择和工厂相关的品种进行毕业论文或设计，使学生更好的了解自己的岗位特点，工厂的工艺流程和操作规程等内容。以上毕业设计(论文)教学环节的改革符合工程教育专业认证的成果导向的核心理念。
五、结语
工程教育专业认证背景下，高等学校工程教育需转变人才培养的思路，坚持以“学生为中心、产出导向、持续改进”的核心理念为指导，切实提升工程人才培养的质量。实践教学对于培养学生的实际操作能力、创新思维、对理论知识的理解和分析解决复杂工程问题的能力具有非常重要的作用。结合社会及用人单位的人才培养需求，制药工程专业的实践教学应深化对实践教学课程体系的改革，建立完善实践教学平台，优化实践教学资源和师资队伍。从而使实践教学符合工程教育专业认证的要求，同时也有利于培养符合社会需求的制药工程人才。
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