燃气毕业论文设计

燃气输配课程教学改革与实践论文

摘要：

燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的核心课程，结合西南石油大学土建学院情况，针对燃气输配课程教学的局限性，对教学内容、教学方法及手段改革与实践进行了探讨。

关键词：

燃气输配；教学改革；虚拟仿真

我校建筑环境与能源应用工程专业2001年开设，下设“城市燃气工程”和“供热通风与空调工程”两个方向。其中，“城市燃气工程”方向是本专业的特色与优势。燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的主干专业课程，设置的目的是培养学生的工程设计和管理能力。通过课堂教学等环节，使学生系统掌握燃气输配系统的构成和基本理论、城市燃气管网水力计算与工况分析，了解各种常用设备的工作原理及设备选择依据，培养学生能够进行城市燃气管网规划设计、燃气输配系统的设计，以及燃气输配工程施工、管理的能力。研究和探讨燃气输配课程教学改革，进一步提高教学质量、提升毕业生的专业技术素养已成为必然选择。

一、目前教学中存在的问题

（一）教材建设不足

目前燃气输配教材存在一定问题，如内容落后，新技术、新理论偏少，与工程实践联系不紧密，某些章节部分内容不够全面和深入，某些设计规范中的重要条文未做介绍；计算例题不够多；某些章节计算方法不详细，计算公式偏少等。管网优化、模拟理论及技术是现在管网规划设计、运行管理的重要手段，教材基本未做介绍。用气量预测、储气量模拟计算、管网流量分配计算、管网水力计算、水力工况分析计算等内容侧重基本原理，与实际工程差别较大；计算例题与工程实际脱节，难以达到工程训练的要求。行业法律法规、设计规范等介绍甚少，部分章节未引用最新版本的相关规范。教材是学生学习重要的工具，系统性强、结构严谨、体系完整、内容全面、理论联系实际的教材对教学的促进作用是不言而喻的，而内容不全，知识陈旧，不能反映新理论新技术的教材会影响教学效果。

（二）教学方法单一

现在燃气输配一般采用讲授法作为主要的教学手段，教师满堂灌，往往讲得热火朝天，学生侧耳听，通常听得昏昏欲睡。教师抱怨学生听课不认真，学生反映教师讲课不生动。教与学都达不到应有的效果。

（三）教学手段落后

多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像的特点，是课堂上常用的教学手段，但是通常情况教师仅使用其中的幻灯片功能，把教材搬到屏幕上，最多加一些动画来体现教师的讲课思路，或者补充一些图片，把多媒体设备当作图片播放器。落后的教学手段很难提起学生的兴趣，使得学生在课堂上始终保持思维的活跃性，自然影响教学效果。

二、教学内容改革

（一）明确学习目的与要求

以强化学生工程设计能力和培养管理能力为目的，确定燃气输配课程的.学习目的与要求为：了解燃气管网运行的基本规律；了解管材及附属设备；能够进行用气量、储气量、管道流量等计算；理解水力计算原理、方法；能够进行枝状管网、环状管网的计算；理解“事故工况”的概念，了解管网运行的水力工况变化规律；掌握调压、计量、储存的基础知识；能够进行相关的设计，包括管网及站场。

（二）优化课程体系

根据学习目的与要求，优化教学内容和课程体系，舍弃与学习要求联系疏松的章节，按照学习目的与要求对授课内容重新编排和整理，打破章节限制，将内容分类讲授。去掉了长距离输送系统、管网的技术经济计算、CNG供应、LNG供应、LPG供应等章节。燃气用户与燃气需用量、管段小时计算流量、储气量、枝状管网流量分配、环状管网、室内管网流量计算等关于流量的内容集中讲解，以便于对比分析，加深理解。将枝状管网、环状管网水力计算原理一起讲解，将这两种管网的水力计算方法及步骤一起讲解，有利于学生对比理解这两种管网的水力特征，并掌握其水力计算过程与步骤。将高压储罐、高压管道、长输管道末端等高压储气设施的储气原理及储气容积计算方法集中讲解，并引申出来教材未提及的高压钢瓶、高压储气井，指明其工作原理一样，计算思路相同，起到触类旁通的作用，也避免重复讲解，节约了课时。通过对课程体系和教学内容的优化，教材内容变得调理清楚，简洁明了，既易于掌握，又易于复习。

（三）适当补充教材内容

补充了燃气输配工程建设项目概况，用气量预测计算方法，周调峰储气容积计算，环网流量分配计算方法，变工况管网水力工况分析实例，场站设计实例、管网规划实例、管网完整性管理概况等内容，并按照行业现行法律法规、设计规范补充修改了教材相关内容。

三、教学方法和手段改革

（一）综合应用多种教学方法

改变“讲听式”的教学模式，运用启发式教学法、研讨问题教学法、直观演示教学法、自主学习法、案例教学法等多种教学方法，与讲授法紧密结合，融为一体，充分发挥学生的主体作用，培养学生研究和创新能力。

（二）积极应用对比式教学

燃气输配课程很多内容可以采用对比式的教学方法。如室外和室内管道小时计算流量方法对比、枝状管网和环状管网水力特征对比、枝状管网和环状管网水力计算原理对比、枝状管网和环状管网水力计算方法及步骤对比、枝状管网和环状管网变工况分析对比、高压储罐与低压储罐工作原理对比等。对比式教学可以让学生清楚地看到各对比内容之间的差别，加深对内容的理解。

（三）充分利用虚拟仿真技术

了解管网运行规律,变工况下能够判断水力参数的变化趋势是燃气输配课程的教学目标之一，传统教学方式难以简洁直观地全面展示城市管网的运行规律和工况变化过程及相关设备、站场工作原理、工艺流程等，借助虚拟仿真手段可有效解决这一问题。燃气管道仿真是对管道系统的特性进行描述的一种手段，它是通过计算机程序来完成的。它可自动地将系统的压力、流量与管线各截面的流动特性联系起来，在设计阶段用做方案比较和优化设计。进行燃气管道稳定流动的模拟时一般在几秒或几十分钟内就可知道整个管网及各分气点的压力、流量、温度等参数，非常适合在设计中用来确定方案、进行水力计算、分析变工况参数等。目前常采用的管网仿真模拟软件有英国ESI公司的PIPELINESTUDIOTGNET、美国STONER公司的SPS、由中国市政工程华北设计研究总院与北京赛远科技发展有限公司共同开发的燃气管网分析软件G-NET等。TGNET和SPS动态模拟功能强，G-NET静态模拟功能强，课堂教学中选择G-NET做主要模拟软件。利用机房安装的G-NET网络版，教师完成管网的流量分配、水力计算、工况变化等计算过程，学生可直观看到计算结果，并进行分析讨论。可完成的变工况包括气源点数量位置改变、气源点供气压力改变、一个或多个点管径变化、一个或多个调压站故障等。教师备课时，要选择一个合适的工程项目，预先完成水力计算前的准备工作，如管网方案、用气量预测、储气量计算、确定储配站位置、确定环流量等，并提前绘制计算草图。上机时输入环流量、管径等参数，即可得到相应的水力计算参数。为了保证上机时能很快计算出结果，该工程项目不能太大，管网也不能太特殊。相比传统教学方法，引入虚拟仿真手段后，学生对管网流量、管径、压力等各水力参数的变化有了更深的认识，更容易理解管网的基本运行规律。通过上机及工程实例分析，将传统教学方法只能完成的定性分析变为了定量分析，提高了课堂教学效果。

（四）布置课外小组专题学习

任务驱动法是教师给学生布置探究性的学习任务，学生查阅资料，对知识体系进行整理，再选出代表进行讲解，最后由教师进行总结。教师布置任务要具体，其他学生要极积提问，以达到共同学习的目的。基于任务驱动法基本理论，布置了布置课外小组专题学习。将全班学生每7~8人分成一个学习小组，在课堂学习的不同阶段，根据课堂内容布置多个课外学习专题任务。学习任务以小组为单位，小组全体学生协同合作，共同完成任务。成果有大作业、调研报告、方案比选报告、上机计算等多种方式，其中方案比选、水力计算分析等难度较大、工作量较大的任务还需要经过汇报才能获得成绩。成绩按小组评定，小组每个学生的成绩都一样，课外学习专题任务成绩作为平时成绩的一部分，计入总成绩。任务驱动教学法可以让学生在完成“任务”的过程中，培养分析问题、解决问题的能力，培养学生独立探索及合作精神。

四、结束语

燃气输配课程经过上述教学内容、教学方法及手段等方面的改革后，提高了教学质量，增强了学生的工程设计及管理能力，更加符合高等学校建筑工程与设备工程学科专业指导委员会的培养本专业需要的复合型工程技术应用人才的要求。

参考文献

[1]刘新文，黄辉，等《.燃气输配》课程教学改革与反思[J].宁波工程学院学报，2014（12）.

[2]王许涛.建筑环境与设备专业“燃气输配”课程教学研究[J].中国电力教育，2014（3）.

[3]吴晓南，王怡佳，等.虚拟仿真在城市燃气教学中的应用与实践[J].石油教育，2013（5）.

[4]谭洪艳，王婷婷，等《.燃气输配》课程的教学改革[J].黑龙江科技信息.

油气储运工程论文

古典文学常见论文一词，谓交谈辞章或交流思想。当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。以下是我整理的油气储运工程论文，希望能够帮助到大家！

摘要： 针对油气储运工程专业旧有的专业课程设置及教学内容存在的问题，提出了该专业课程模块化设置的构想，根据油气储运工程专业特点将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块，以此为基础构成完整的课程体系框架。本文内容是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨，起到抛砖引玉的作用。

关键词： 油气储运工程 课程体系 模块化

一、油气储运工程专业概况及专业特点

油气储运工程专业的培养目标是培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识，能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运与销售管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作，适应社会主义现代化建设需要，全面掌握油气储运工程领域各方面知识，具有开拓、创新精神、较强的动手能力和协调能力的高级工程技术人才。 油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输，从油气储运工程的主要任务可以归纳得出：油气储运工程专业方向可以划分为两大方向，即油品（包括原油和成品油）输送和储存技术、天然气输送和储存技术。由于石油产品和天然气其物性参数有其共性又有其各自的特性，因此造成油气储运工程两大专业方向有共通处，又有其各个方向的独立性，两者即独立又有机的结合，这就是油气储运工程专业其独有的专业特色。

二、国内油气储运工程专业课程设置调研

我国的油气储运工程学科是从20世纪四、五十年代起借鉴前苏联的办学经验而建立起来的[1]。近二十年来，随着我国油气储运业的兴旺发展，对从事油气储运工作的专业技术人才的需求也不断增大，我国开办油气储运专业的大学已从原来的两所增加到20多所。其中具有代表性的大学除了江苏工业学院外，主要还有：石油大学、西南石油大学、辽宁石油化工大学和后勤工程学院。笔者调研了这几所高校的油气储运工程专业课程的设置情况，有如下认识：

总体上各高校的油气储运工程专业课程设置架构大体相同，都兼顾了油和气两个方向，开设的专业课程主要有：油气集输工程、油库设计与管理、专业英语、储运防腐技术、泵与压缩机、油料学、储运仪表自动化、城市配气、管罐强度设计、油气管道输送、储运焊接和施工等。但由于各高校所处位置和专业定位的不同，其课程设置也有其各自的侧重点。石油大学位于北京和山东，辽宁石油化工大学位于东北地区，主要面向油田和长输管道以研究原油的储存和运输为主，其课程设置偏重于油品的输送和储存技术。西南石油大学位于四川，主要面向气田以研究天然气的储存和运输为主，其课程设置偏重于天然气的输送和储存技术。后勤工程学院位于重庆，主要研究对象是野战油库和管线的工艺和设备问题，其课程设置偏重于军用油品的储存和输送技术。江苏工业学院位于经济发达的长江三角洲，由于长江中下游地区是我国重要的石油化工基地，以此为依托，该院的油气储运工程专业主要以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色，课程设置也以此为基础。

通过调研以及在学生中的调查我们发现目前国内油气储运工程专业课程设置主要存在以下问题：

（1）油品和天然气的课程散乱设置，课程设置繁琐复杂，未突出专业的方向性，使学生在学习过程中无法理清思路，形成清晰、完整的专业链条，找不准专业的研究方向和重点。

（2）某些课程教学内容重复，比如：油气集输中天然气矿场集输、输气管道设计与管理、燃气输配课程中的天然气物性参数、水力计算、常用设备和管材等教学内容都存在重复，油气集输中原油矿场集输和输油管道设计与管理课程中也存在类似现象。此种重复极大的浪费了学时，降低了教学效率。

（3）无论是油品输送系统还是天然气输送系统都是由矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统所构成的一个产、供、销一体化的大系统。而现行的课程设置却是人为的将整个油气储运大系统分割成前述的三个子系统分别进行讲授，使学生无法形成大系统的工程概念，也无法了解各个系统间的相互联系和影响，这是同系统论和大工程观的教学理念相悖的。

进入21世纪以来，大力发展天然气工业是我国的基本国策，未来的'全国天然气总体布局中，30%多的工程涉及江苏省。天然气利用在江苏省及其全国的大力发展，必将需要大量的天然气输送和储存技术的专门人才，因此加强油气储运工程学科天然气输送和储存技术的研究是储运学科发展的大势所趋。江苏工业学院油气储运工程专业为了在坚持原有特色的基础上有更大的发展，针对储运学科专业课程设置中存在的问题以及储运学科发展的大趋势，有必要在专业课程设置上作出改革和创新，因此我们在此方面做了以下探讨。

三、油气储运工程专业课程模块化设置构想

在坚持原有通识教育平台课程和专业基础平台课程体系的基础上，主要对专业课程体系进行模块化设置，按专业方向将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块。主要构想如下：

1、专业通用技术模块

该模块课程设置主要为油品和天然气两个专业方向都需要的通用技术课程，以储运防腐技术、储运仪表与控制工程、储运焊接与施工、油气计量技术、油气储运实验技术、油罐与管道强度设计为主要必修课程。

随着石油天然气工业和油气储运学科的发展，越来越多的新技术、新设备、新理论应用于油气储运系统，油气储运学科的理论内涵和外延越越来越多的与其他相关学科进行交叉和渗透。例如随着SCADA技术、地理信息系统（GIS）、虚拟现实技术、智能管道机器人等尖端技术在油气储运工程上的应用，使得油气管道输送系统的自动化、信息化、智能化水平越来越高，这就使得从事油气管道设计和管理的专业人员必须具备自动化、计算机、智能机械等相关学科领域的相应知识;同时，随着世界各国经济发展对油气资源需求的进一步增长，国际油气营销市场的行情将会愈加变化莫测，各国都在通过建立一套完善的油气储运系统来预防国际油价、天然气价格波动给本国经济带来的不利影响。而随着我国加入WTO后油气工业国际化经营战略的实施，建成一套调度灵活的国内油气储运系统和数条与国际油气市场接轨的跨国油气输送干线的发展步伐必然加快。这一发展动向不仅会给包括油气储运业在内的相关产业带来一次很好的发展机会，同时也给油气储运学科提出了一些亟待解决的新课题，即如何规划好这样一个庞大的全国油气储运系统以及如何解决好调度管理、营销决策等方面的技术难题[2]。这就需要我们的油气储运技术人才具有一定的技术经济、工商管理和市场营销的相关知识;此外，近年来，国家大力倡导建设节约型、环保型社会，因此油气管道输送系统的节能环保技

术也将是本学科重点研究的方向。随着油气管道完整性，可靠性管理技术的应用，对油气输送系统进行完整性管理是油气管道系统的发展趋势，将大大提高油气输送和储存系统的安全性和可靠性，这也需要油气储运技术人员具备安全工程、可靠性、节能环保的相应知识。为了适应储运学科的发展趋势并遵循“厚基础、宽专业、高素质、能力强、复合型、重德育”型的人才指导思想，专业通用技术模块应注意以下三个方向的学科交叉和扩展。

（1）与自动化和计算机学科的交叉：在该方向拟开设自动控制原理、计算机网络技术、虚拟仪表和虚拟技术、GIS技术及应用、SCADA技术、智能清管技术等选修课程，以培养学生的计算机、自动控制和智能化等新技术的运用能力。

（2）同工商管理和市场营销学科的交叉：在该方向拟开设石油工业技术经济学、油气营销、石油法规与国际石油等选修课程，增强学生工程经济方面的知识水平和经济全球一体化的的应对意识和能力

（3）同节能环保，安全，可靠性方面的交叉：在该方向拟开设油气管道节能工艺技术、油气管道安全工程、油气管道风险评价与完整性管理等选修课程，培养学生安全、环保、节能管理和设计的能力，以满足建设节约型社会的人才需要。

通过这一系列课程的设置，在专业通用技术模块中将构成以必修课程为主，三个交叉子模块为辅的完整结构。学生可根据自身兴趣和发展方向，选择相应交叉子模块中的选修课程，以扩展自身的知识面，体现“厚基础”的指导思想。

2、油品输送和储存技术模块

在该模块中以油品输送和储存这一大系统为主链条，以输油管道设计与管理、油田集输工程、油库设计与管理为核心课程，构建完整统一的油品输送和储存技术课程群。在该模块中，为坚持江苏工业学院油气储运学科以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色，继续开设炼厂管线设计、液化气站与加油站设计、油气回收与环保技术等选修课程，以适应炼化和销售企业的用人需要。

3、天然气输送和储存技术模块

（1）在该模块中以天然气输送和储存这一大系统为主链条，以输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配为核心课程，构建完整统一的天然气输送和储存技术课程群。并根据天然气输送和储存技术的新发展和新动向，开设天然气水合物、天然气管道减阻内涂技术、液化天然气技术、地下储气库设计与管理、CNG加气站设计与管理等选修课程。

（2）按照天然气从产出到用户需经过矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统这样一个完整、连续并相互影响的工艺流程，将输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配三门课程整合成天然气管路输送一门课程，避免以前三门课程中部分内容的重复，并从大系统观的角度来加以讲授，使学生既了解三个子系统的区别，又了解了它们之间的联系和相互影响性，形成大工程观的概念。

（3）为适应天然气工业和天然气管道运输业的大发展，我们需适当加大天然气输送和储存技术课程模块的建设，除了完善天然气输送和储存技术的理论课程结构外，还需在实验、课程设计及毕业设计、实习三个方面加以建设。

①实验建设：在江苏工业学院原有油气储运省重点技术实验室的基础上，集中力量建设燃气储运实验平台和储运安全与防护系统，打造由燃气储运实验平台、油品储运实验平台和储运安全与防护系统三大平台为主体的江、浙、沪地区乃至国内先进的油气储运综合工程实验中心。逐步开设天然气输送、燃气物性测试、天然气水合物机理研究等相关实验，形成天然气输送和储存技术理论讲授和实验相结合的教学模式。

②课程设计和毕业设计建设：江苏工业学院油气储运工程专业原有的课程设计和毕业设计都偏重于油品输送和储存方向，天然气方向的课程设计和毕业设计较为薄弱，因此在天然气管路输送大课程的基础上，拟增设天然气集输、干线输气管道、城市燃气输配三个方向的课程设计题目，学生可任选一个方向进行课程设计。对于毕业设计，应增加天然气方向的毕业设计选题，为学生提供与工程实际结合，技术先进、难度适中的天然气方向的课题，使毕业设计选题更加多样化，体现专业方向和特色。

③实习基地建设：针对原有的实习基地主要以让学生了解炼油厂生产工艺流程、炼厂油品装卸工艺流程、油库工艺流程，炼厂和油库常用设备为主，实习基地类型较单一，缺少较大型的天然气输配技术实习基地的现状，我们需紧抓西气东输管网在长江三角洲大力发展的大好机遇和“十五规划”中的五大储气库之一——东南储气库将建在江苏工业学院所在地—常州金坛这一良好条件，积极联系和沟通相关企业，力争西气东输常州分输站、金坛储气库，西气东输管线上海终控中心等单位能成为本专业的实习基地，以完善本专业的实习基地类型，加强学生对天然气输送和储存工艺的实践认知。

本文的内容只是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨，起到抛砖引玉的作用，希望能对油气储运工程学科建设有所贡献。

参考文献：

[1]严大凡。油气储运专业回顾与展望[J]。油气储运，2003，22（9）：1—3

[2]姚安林。我国油气储运学科的发展机遇[J]。油气储运，1999，18（2）：6—10

[3]张光明，汪崎生。石油工程专业课程体系及教学内容改革与实践[J]。江汉石油学院学报（社科版），2001，3（1）：33—36

油气储运工程就业方向分析

油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门交叉性高新技术学科，是石油和天然气工业的主干专业。

1、油气储运工程专业研究方向

该专业所包含的研究方向有：01油气长距离管输技术02多相管流及油气田集输技术03油气储运与城市输配系统工程04油气储存与液化天然气技术05油气储运安全工程。

2、油气储运工程专业培养目标

本专业培养研究生具备油气集输、油气管输、油气储存、油气储运工程施工与管理、城市配气等方面知识，获得油气储运工程师的基本训练。具有较宽广坚实的专业理论基础，掌握较系统深入的油气储运工程技术知识，了解国际上有关领域的新动态，能正确地运用所学知识解决工程技术问题，具备独立开展专业技术工作和从事相关科学研究的能力，并具有继续学习、创新和提高的能力。具有较强的外语应用能力，能熟练运用一种主要外语阅读本学科的文献资料、撰写专业论文，具有较好的听说能力。

3、油气储运工程专业就业方向

本专业毕业生主要在油气田企业、油气管道的规划设计、建设、运营管理单位、石油化工企业、石油销售企业、城市燃气公司、建筑公司、部队和民航的油料公司、设计院以及国家物资储备部门等领域从事工程规划、勘测设计、施工、监督与管理、科学研究与技术开发工作以及油气储运设备运营等方面的技术管理、研究开发等工作。

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