摘要:校內化工實習實訓基地是集實習、實訓、設計、中試放大等功能于一體的開放型實踐教學基地。基地的建設可以使學生學習化工生產的基本知識、了解設備原理和工作過程,建立起較完整的化工生產的系統概念;同時,基地的建設可以對學生就化工管路的設計、加工、安裝等方面的基本技能進行強化訓練。因此,它對進一步培養和提高化工類學生的工程實踐能力有顯著的促進作用。
關鍵詞:校內化工生產實習;化工生產;實踐教學
現代化學工業是國民經濟基礎產業之一,與國民經濟和人們生活密切相關。隨著現代化工制造業的振興發展和企業改革的不斷深化,大批技術含量高的化工生產項目投產,先進的化工生產設備不斷引進,生產過程的自動化程度越來越高,生產崗位的分工由勞動密集型逐漸向知識密集型和技術密集型轉變,這對化工專業人才的能力的培養提出了更高的要求。
一、基地建設的目的及功能
化工生產實習作為化工專業學生實踐教學環節的重要一環,是理論教學的補充與完善,是學生綜合能力培養與訓練的重要教學環節,也是培養高級工程技術人才的重要手段[1]。傳統的化工生產實習是將學生帶入生產性企業,請企業的生產師傅講解理論和實踐經驗,但由于化工行業屬于危險行業,為了不讓學生的現場實習成為新的安全隱患,企業越來越不愿意接受學生到生產現場實習,即使到了現場,學生也只能看,不能動,只能從表面上對企業的生產情況、工藝流程與設備性能形成感官認識,無法接觸生產的工程實際問題。因此,這種走馬觀花式的實習,不僅不能滿足學生的求知欲與好奇心,而且完全束縛學生的主動性與創造性,使生產實習的預期效果大打折扣[2]。
為了使學生能在真實的化工企業生產環境中親自動手體驗生產操作過程,重慶三峽學院以“創建真實工程環境,培養高層次工程技術和管理人才”為理念,以“天然氣制甲醇”生產工藝及裝置為原型按照一定比例建設以本科教學為基本目的,兼顧教師科研,建設了集實習、實訓、設計、中試放大等功能于一體的開放型校內化工實習實訓基地。生產裝置所有的泵、塔、罐、反應器、管線、儀器、儀表、容器、加熱釜、控制系統等軟、硬件建設采用模擬仿真與真實相結合,保證實習裝置基本與真實生產裝置一致,保證了生產實習實訓操作的真實性。同時,為了保證操作的安全性,用空氣代替天然氣及合成氣,用水代替液體物料。在生產實習裝置中具備典型的化工單元設備,如反應器、壓縮機、轉化爐、精餾塔、冷卻器、換熱器、輸送泵等,專門用于學生實習的技能訓練。校內實習實訓基地的運行方式上類似實驗室,卻又不等同于實驗室,其主要功能是實現課堂和實驗室無法完成的技能操作,有目的、有計劃、有組織地進行系統、規范、模擬實際崗位群的基本技能操作訓練[3]。基地建設通過一系列真實的化工設備、化工生產過程,創造一個與生產現場基本一致的訓練環境,讓學生置身其中,熟悉化工工藝操作過程和儀表的維護使用,熟悉開、停車過程和進行一般事故的處理,參與到真正的化工生產環境中去,以達到在實踐中增長經驗、培養動手能力和創造能力的目的。同時,學生實習通過小組合作來完成任務,可以培養學生強烈的團隊意識,為以后走上工作崗位后能夠順利適應社會化大生產的要求做好心理準備[4]。
二、實習實訓教學的主要內容及作用
1.化工生產安全教育
在化工生產中使用的原料、半成品和成品種類繁多,絕大部分是易燃、易爆、有毒、有腐蝕的化學危險品。若在生產、使用、運輸中操作使用不當,就會引發火災、爆炸、燒傷和中毒事故,給安全生產帶來重大影響。同時,化工操作過程復雜、繁瑣,要求的工藝條件苛刻,加上生產規模的大型化、流程的自動化、連續化,大多數在高溫/低溫、高壓下操作,這要求操作者具有較好的安全意識和防范習慣。在生產實習過程中引入安全生產教育,可使學生了解化工生產過程中規范操作知識,掌握如何應對一些突發事件,這樣不僅僅有利于保證正常的教學實訓環節的完成,同時可提高學生對化工生產安全的警惕度和安全防范習慣,為日后進入實際工作崗位奠定良好的職業素質基礎[5]。
2.天然氣化工實訓系統
以天然氣制甲醇生產裝置為典型案例,結合生產工藝的實用性與前瞻性,將實訓裝備的硬件與技能訓練仿真軟件結合起來,對現代天然氣化工工藝過程、動態操作、天然氣化工正在使用的自動化檢測傳感執行裝置及國內先進的真實DCS(Distributed control system)集散控制系統進行仿真模擬,使學生樹立起天然氣化工生產的系統概念;同時要求學生進行實驗室小試實驗,一方面可以讓學生認識到化工生產是一個復雜的過程,另一方面讓學生在動手實踐過程中真正體會到化工產品生產的過程特點,切實理解使天然氣轉化為氣體、液體以及化學品的過程。另外,學生可以通過復雜的操作過程得到一些化工產品,能有效地提高學生對化工生產的興趣。在理論與實踐水平得到提高的同時,從事化工生產工作的意識進一步得到升華。
3.流體管路拆裝訓練
流體管路拆裝訓練內容主要包括管路流程圖的識讀,管路設計,管線的組裝,管道的試壓,管線的拆除以及掌握管路拆裝過程中的安全規范。通過流體管路拆裝訓練,使學生對管路認識更加直觀,掌握管路拆裝的基本技能,從而使學生的動手實踐能力得到有效培養,為后續專業課程的學習打好基礎;同時,系統將流體輸送及管路拆裝系統有機結合,配合泵閥、塔器、換熱器拆裝,鍛煉化工總控及化工設備工程師的基本動手維修及操作能力。
4.生產設備使用操作訓練
以天然氣制甲醇生產裝置為典型案例,開展各工段生產設備的使用操作訓練。
(1)轉化爐、反應器:主要包括天然氣轉化、甲醇合成兩工段開/停車前的檢查、開車停車操作、停車過程的規象變化、工藝參數調整、常見故障處理等操作技術的訓練。
(2)精餾塔:主要包括預精餾塔、加壓精餾塔和常壓精餾塔開車前的檢查、開車停車操作、控制儀表的使用、工藝參數的調節、精餾崗位常見異常現象及處理等操作技術的訓練。
(3)汽包加熱爐:主要包括加熱爐點火前的檢查、點火和停火操作,燃料切換操作、常見事故處理等操作技術的訓練。
(4)動設備(泵、壓縮機、風機):主要包括各種動設備啟動前的流程準備、動設備的清理、切換及日常維護以及開/停車等操作技術的訓練。
(5)檢測及控制設備(表、閥、計):各種檢測及控制設備的選用和安裝、讀數的指示判斷、閥門的開啟和關閉操作,閥門的維護保養,調節闊失靈的判斷與處理,安全閥的使用等訓練。
5.化工生產流程設計訓練
以天然氣制甲醇生產工藝為依據,讓學生在掌握“天然氣制甲醇”的反應原理的基礎上,熟悉主要設備,畫出工藝流程圖,在生產裝置上理順整個流程,掌握各個測控點的控制要求。
三、結 論
通過校內化工生產實訓實習基地的建設,可以使學生在基地實習實訓過程中加深對本專業的認識和了解,強化對理論知識的理解,體會到理論知識和生產實際的區別與聯系以及實驗室小試和實際生產的差別。通過訓練前的安全教育和訓練過程中對安全操作和勞動保護的要求,增強學生的安全意識,培養安全生產觀念,并通過具體化工產品的制備,提高學生動手能力、處理和解決工程實際問題的能力,以進一步鍛煉和提高學生的實踐動手能力、檢驗學生所學的知識、鍛煉學生的團隊協作精神,為畢業以后很快地適應工作崗位打下良好的基礎。總之,校內化工實習實訓基地的建設可改變以往學生在化工企業中生產實習的模式,使學生在校學習期間,就可以置身于化工生產過程中,獲得真實的化工實踐操作經驗,深化對基本理論的理解與掌握,培養化工工程觀念,提高動手能力、設計能力、分析和解決問題的能力以及創新能力,使其畢業后能夠更快地適應實際企業生產的要求。基地的建設和運行不僅能夠為工科大學生工程實踐能力的培養提供了一個很好的媒介,而且還能夠加快我校創建應用型本科院校的步伐。
參考文獻:
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