城市燃气管道内检测应用论文

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。

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浅谈室内燃气安全事故剖析与安全对策

论文关键词:户内燃气事故 CO中毒 爆炸

论文摘要: 居民燃气用户多集中人员密集区,一旦发生燃气事故,不仅伤及自己,还会殃及邻里, 后果严重。本文对室内燃气安全事故的特点及其类型进行了层层剖析,并对其中存在问题与对策建议作了详细的阐述,供大家参考。 1 前言 随着城市燃气的快速发展、供气范围的不断扩大、用户数量的增长,与燃气有关的各类风险因素不断增加,用气安全问题也日益突出,户内燃气事故屡有发生,且造成的人员伤亡、财产损失事件也呈逐年上升趋势,这一状况已经引起了各方面的高度重视。 为了有效的防止户内燃气事故的发生,改变燃气安全管理多注重“事后过程”,缺少预见性的现状,有必要对户内天然气事故的原因、规律、危害进行分析,并找出安全隐患与户内事故的关系。在此基础上,实施户内天然气风险评估,并逐步建立燃气风险管理体系,使安全管理从事故一调查一整治一再事故的事后处理的被动循环,改变为事先分析、预测、主动防范及控制分析的管理,从而最终保证燃气企业的安全管理朝着科学化和规范化的方向发展,使燃气事故及造成的危害控制在最低程度。 2 室内燃气安全事故的特点及其类型 室内燃气事故的特点 突发性。燃气事故发生往往都很突然,根本意识不到,这使得居民用户不能及时采取措施进行有效地的防范。 危害性。燃气事故发生后,不管是中毒还是发生爆炸,都会带来生命财产的损失,尤其是发生爆炸时损失巨大。 社会性。燃气泄漏会污染空气、水源;发生爆炸事故不仅造成用户自己的财产损失生命安全,还会影响邻居的财产损失生命安全。 复杂性。燃气事故中的`火灾、爆炸及中毒,往往还伴随着机械伤害、腐蚀伤害、高温灼伤等,给救治伤员工作带来了很大的困难。 室内燃气事故的类型 CO中毒。引起CO中毒的起因主要有两个方面:一是人工煤气泄漏引起的。由于人工煤气中含有CO,泄漏后极易引起CO中毒;二是燃气不完全燃烧产生的烟气中含有的CO未排出室内,在室内大量积聚,引起CO中毒。 燃气爆炸。燃气与空气或氧气混合,当燃气达到一定浓度时,就会形成有爆炸危险的混合气体,这种气体一旦遇到明火就会发生爆炸。爆炸的破坏力与混合气体的体积、浓度和房屋结构有关。爆炸造成的损失与破坏的主要原因在于产生的高温、高压和冲击波。 3 事故原因分析 燃气用户灶具连接胶管过长、老化和脱落。一般,灶具连接胶管不能超过2m,中间不能有接头,不能直接穿墙,穿墙必须加钢套管,胶管套入燃气管道和燃具接口后应用喉箍紧固,凡使用超过两年以上的胶管必须更换新的胶管。用户在使用燃气过程中,胶管过长,可能会造成气体压力不足,点不着火;胶管管径过大,容易脱落,造成燃气泄漏,引起爆炸或中毒。胶管长期处于温度较高状态下工作,极易老化、龟裂,发生倔气,不经常对胶管进行检查并及时更换老化胶管,也容易发生安全事故。 燃气燃烧不完全产生CO。对于嵌入式灶具,进风口被封闭在橱柜内,容易造成燃烧不完全;对于燃气热水器来讲,同样会由于室内空气量不足造成燃烧不完全,使室内积聚大量的CO,造成中毒事故。直排式热水器将烟气直接排入室内,烟气中的CO极易造成用户中毒。 燃具没有安装熄火保护装置。部分燃气灶和燃气热水器没有安装熄火保护装置,当燃气火焰由于自然因素熄灭时或者由于用户没有关好燃具阀门时,会造成燃气泄漏,遇到明火,引起爆炸事故。 私自拆、改燃气设施。《城市燃气安全管理规定》(建设部10号令)第26条规定,使用燃气管道设施的单位和个人,不得擅自拆、改燃气设施和用具,并不得擅自抽取或采用其他不正当手段使用燃气。有些用户出于家庭装修的需要,把燃气管道、燃气表等设施私自改变位置,容易使管道连接不好,造成漏气;把燃气设施进行隐蔽包装,在燃气发生泄漏时不易察觉,也会引起安全事故。部分用户为了盗气,拆下燃气表,直接将胶管连接到供气立管,遇到燃气部门检查,再临时接上燃气表,很容易造成燃气大量泄漏,危及燃气用户及相邻住户的生命财产安全。 违反规范安装燃气设施。《城镇燃气设计规范》(GB50028-1993)(2001版)“燃气应用” 中规定,室内燃气管道不得穿越易燃易爆的配电间、烟道、进风道等地方;燃气管道严禁引入卧室,立管不得敷设在卧室、浴室或厕所中;用户计量装置宜安装在非燃结构的室内通风良好处,严禁安装在卧室、浴室、危险品和易燃物品堆放处。违反以上规定安装燃气管道和计量仪表,会留下安全隐患。一旦燃气泄漏,将不能及时排到室外,造成爆炸或中毒事故。 4 存在问题与对策建议 存在问题 燃气的户内安全问题是一个社会性问题,燃气企业采取了许多积极有效的措施,取得了明显的效果。但我们还应注意到燃气安全的水平取决于社会生产力的发展水平和人们的素质水平。就目前户内燃气安全形势而言,还存在着一些亟待解决的问题。例如,燃气法规、标准建设亟待加强和完善;企业、用户双方的责任和义务有待进一步明确;燃气器具安装市场的规范以及安全装置的推广应用和后期维护保养都缺乏相应的规范化管理;一些用户的安全和责任观念淡薄;受员工素质和用户配合程度的影响,燃气企业在户内安全检查的质量和效果上还存在差距;燃气企业对燃气户内安全问题缺乏深入系统的分析和研究,缺少完整的事故统计资料等。 对策建议 加强宣传教育 室内燃气事故不断发生,很重要的原因是用户缺少安全意识,对于能引起燃气安全事故的隐患不知道或者没有在意。如果用户能清楚知道引起燃气安全事故原因,经常检查室内的燃气设施,可以大幅度减少燃气事故。因此要充分利用报纸、广播、电视等新闻媒体和网络技术,还应积极开展燃气安全进社区、进学校的等活动,以进行燃气安全、防护、救护等知识的宣传教育,要将燃气安全知识印发到千家万户,做到家喻户晓,及时发现解决室内各种影响安全用气的因素。除此之外针对户内燃气事故的季节性特点,实行安全提示和警示,加强用户安全防范意识。 加强对居民用户燃气设施的检查 燃气供应企业必须建立安全检查制度,定期对用户的燃气管道设备进行检查,并进行维修维护,发现问题应协调用户及时解决,防止由于解决不及时出现安全事故。唯有如此才能及时把燃气管道的先天性隐患消灭在萌芽之中,确保人民生命财产的安全。

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