油气储运专业论文

2022-05-11

下面是小编为大家整理的《油气储运专业论文(精选3篇)》,仅供参考,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。

第一篇:油气储运专业论文

油气储运工程专业双体系人才培养方案建设进展

摘 要 广东石油化工学院油气储运工程专业积极开展双体系人才培养模式改革建设,旨在提升学生的培养质量、提高毕业生的综合素质。在课程教育体系建设方面,充分贯彻双体系人才培养方案的理念,对课程教育体系进行深度改革,提高学生的人文素养、丰富学生的理论知识、增强学生的应用能力及工程实践能力。在素拓教育体系建设方面,共制定了16个素拓项目,其中包含12个必修素拓项目、4个选修素拓项目,每个素拓项目均制定了详细的执行方案。通过双体系培养方案的建设,为本专业培养高素质应用型工程技术人才打下坚实基础。

关键词 双体系 课程体系 素拓教育 培养质量 应用型

0 引言

廣东石油化工学院为了提高教书育人的质量,实现教书与育人的交叉、渗透、融合,从学校层面提出了“教必蕴育,育必铸灵”的教育教学综合改革思想。按照“教必蕴育,育必铸灵”的教育教学综合改革思想,学校在全校工科类专业积极推广构建“产教融合‘强筋骨’课程教育体系,多维渗透‘铸灵气’素拓教育体系”的双体系渗透融合人才培养模式。其中,产教融合‘强筋骨’课程教育体系旨在培养和提高学生的应用能力和实践能力,多维渗透‘铸灵气’素拓教育体系旨在培养和锤炼学生的思想素质、人文情怀、实践意识和创新精神。[1-2]

本校油气储运工程专业以《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》为依据,结合学校、专业办学特色,对标学校高水平理工科大学建设目标,构建产教融合“强筋骨”的课程体系。课程体系建设以培养学生应用能力、实践能力、创新能力为总目标,坚持理论与实践相结合并注重实践、学习和应用相渗透并突出应用、校内与校外相结合并面向产业、人文与素质并重四个基本原则进行构建。[3-5]同时,积极创建校企共同育人平台,邀请企业参与人才培养方案制订、课程建设、理论教学、实践教学、毕业设计(论文)等人才培养的全过程,深化校企合作深度,提升校企合作质量。

以“教与育交叉、渗透、融合”为总要求,以提高学生道德素养、人文情怀、实践精神和创新意识为目标,构建由课程、课程群、课程体系与企业、地方、科研等资源多维渗透的素拓教育体系。充分体现“崇德”“博学”“求实”“创新”的特质(注重提高学生道德素养、人文情怀,此谓“崇德”;突出以学生为中心并激发和培养学生的应用和实践能力的培养,此谓“博学”;锻造学生内化于心、外化于行的综合能力,此谓“求实”;激发学生“勇于超越”的科学精神和创造精神,此谓“创新”)。

1 课程教育体系建设进展

实地走访了完成油气储运工程专业工程教育认证的兄弟石油类院校,对人才培养方案、课程改革、实验实践课程设置、学生第二课堂、素质拓展方案、工程认证等方面进行调研。同时参访了实验室、实习实训基地,取得了丰硕的参考经验和成果,对于本专业的双体系培养方案制定具有重要指导作用。另外,通过赴企业走访、邀请企业专家来访、产学研合作等方式,与企业行业专家就行业的发展、企业的需求、培养方案修订、实验室建设、校企合作等方面进行交流。企业专家对于本专业培养目标、毕业要求、实验实训等课程的设置,提出了很多建设性的意见,对于我们制定双体系培养方案具有重要的促进作用。

本专业以《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》为依据,充分贯彻双体系人才培养方案的理念,借鉴参考兄弟类石油院校的做法,充分考虑企业的建议,对本专业的培养方案进行改革和修订,主要体现在以下几方面:

(1)优化加强人文、思政类课程,提高学生的人文素养,致力于培养学生脚踏实地、吃苦耐劳、实干的精神。除了完整设置教育部规定的相关思政、人文类课程以外,还设置具有我校特色的“西迁精神”育人课程。“西迁精神”反映的是我校老一辈教育工作者响应国家号召,将学校从广州西迁至茂名(早期油页岩产地),开启艰苦卓绝的办学历程。

(2)华南地区天然气使用率较高,学生的就业市场有很大比例在燃气领域,在课程设置中加大关于天然气课程的比例。开设的天然气类课程主要包括:LNG技术、油气管道完整性管理、加油加气站设计与管理、城市燃气输配、燃气应用技术等。

(3)目前各大石油公司都在加大数字化、智能化方面的投入,在课程设置中增加大数据、智能化、“互联网+”方面的课程,让学生跟上信息化时代潮流。

(4)增加实训课程的比例,实训课程要注重校企合作,紧贴工程实际项目,有针对性的与现场项目进行结合,锻炼学生的工程实践能力。主要包括:增设综合性、创新性实验课程,减少简单演示性实验课程;增加专业课课程设计的数量,提高课程设计的质量,要求课程设计题目的拟定与现场实际工程项目相结合;增设油气储运工程软件实训、油气储运仿真实训等,培养学生对工程软件的应用能力;适当增加毕业教育、毕业实习、毕业设计(论文)环节的周数和学分,加强毕业设计的质量管控。

(5)专业理论课程和实训课程要与教师的科研项目相结合,通过科研训练,培养学生的专业素养与创新意识。要求教师在所授课程中规划一定的学时,将科研带入课堂,向学生讲授本专业最新前沿科研情况,拓展学生的视野。

(6)建立校企合作机制,与企业签署实习基地协议与产学研合作协议,加强校企合作与交流。输送学生赴合作企业进行认识实习、生产实习,实地参与工程实践项目。广东省经济发达,石油石化产业是支柱产业之一,境内有大量石油类企业,对本专业的毕业生需求量大。本专业已经与数量众多的企业签订了产学研合作协议,为本专业的实践教学提供了强大助力。

2 素拓教育体系建设进展

2.1 建设概况

本专业根据双体系人才培养模式改革理念,科学设置课程体系及素拓项目体系的学时、学分配比,从各类课程群的理论教学课时中,均适当分配一定课时量,用于制定专业能力培养的素拓项目。比如:课程群“输油管道设计与管理、油库设计与管理、油气集输、原油流变学及测量”原学分为8,将该课程群学分调整为7,分配1学分开展油品储运类素拓项目。

本专业双体系人才培养方案共设置素拓项目16个,其中必修素拓项目12个,选修素拓项目4个。必修素拓项目覆盖面为全体学生,选修素拓项目供学有余力的同學进行选修。素拓项目的设置要实现本专业“全员育人、全程育人、全方位育人”的三全育人培养理念。

12个必修素拓项目分别为:油品储运类素拓项目、燃气储运类素拓项目、专业技能综合类素拓项目、油品性能类素拓项目、热工类素拓项目、工程制图类素拓项目、计算机类素拓项目、双创类素拓项目、物理类素拓项目、思政类素拓项目、英语类素拓项目、数学类素拓项目。4个选修素拓项目分别为:崇德类项目、博学类项目、求实类项目、创新类项目。其中,选修素拓项目主要以石油工程设计大赛、油气储运工程设计大赛、创新创业大赛、挑战杯、互联网+大赛、学术讲座、科研助理、社会实践、论文专利等方式开展,培养学生的崇德、博学、求实、创新意识。

2.2 素拓项目案例

每个素拓项目都制定了较为详细的执行方案,这里以油品储运类素拓项目为例,进行说明如下:

油品储运类素拓项目执行方案:

(1)项目培养任务:①培养学生的工程设计能力,能够进行易凝高黏原油输油管道的工艺方案设计。②培养学生的动手实践能力,掌握凝点仪、流变仪等实验仪器的使用,掌握原油的预处理方法,掌握原油添加降凝剂的基本操作方法,能够进行混油(稠油掺稀)的配比和制备。③培养学生的科研分析能力,能够分析原油添加降凝剂后流变性能的变化规律,能够分析稠油掺稀后流变性能的变化规律。

(2)项目依托课程:“输油管道设计与管理”、“油库设计与管理”、“油气集输”、“原油流变学及测量”等专业课程群。

(3)项目组织方式:采用项目小组组织方式,即将学生按照4~5人一组进行分组,由指导老师负责下达素拓项目任务给每个项目团队小组,由团队小组长负责具体任务的统筹、实施,以及人员调度等。

(4)项目主要授课内容:①易凝高黏原油输油管道的工艺方案设计。易凝高黏原油输油管道的水力、热力计算;加热站、泵站计算及布置;设计方案的经济性比较。②凝点仪、流变仪等实验仪器的使用。凝点仪、流变仪的工作原理介绍;原油凝点、黏度、屈服应力等流变参数的测量方法。③原油预处理、原油添加降凝剂、混油制备。原油预处理方法讲授;降凝剂添加量的计算、添加方法讲授;混合原油(稠油掺稀)配比及制备方法讲授。④原油流变特性分析。原油添加降凝剂前后、稠油掺稀前后,流变性能实验数据分析;黏温曲线、流变曲线的绘制;原油改性机理分析。

(5)项目考核办法:①每个项目小组须上交一份研究报告,并进行汇报答辩。其中研究报告和答辩各占总成绩的50%。根据以上成绩比例,将小组成绩评定为优、良、中、及格四个档次。②评定个人成绩时,结合个人在答辩及报告中的情况,按照所在小组评定档次,做出具体评定。

3 结束语

本校油气储运工程专业在学校的大力倡导下,积极开展双体系人才培养模式改革建设,旨在提升学生的培养质量、提高毕业生的综合素质。在课程教育体系建设方面,对标《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,充分贯彻双体系人才培养方案的理念,借鉴参考兄弟类石油院校的做法,充分考虑企业的建议,对课程教育体系进行深度改革。主要体现在提高学生的人文素养、丰富学生的理论知识、增强学生的应用能力及工程实践能力。在素拓教育体系建设方面,从各类课程群的理论教学课时中,均适当分配一定课时量,用于制定专业能力培养的素拓项目。本专业共制定了16个素拓项目,其中包含12个必修素拓项目(覆盖到全体学生)、4个选修素拓项目。通过上述课程教育体系、素拓教育体系,即“双体系”的建设,为本专业培养高素质应用型工程技术人才打下坚实基础。

参考文献

[1] 刘美,李敬玉,张泽佳,等.基于双体系渗透融合人才培养模式大学生素质拓展新途径——以广东石油化工学院为研究对象[J].江西电力职业技术学院学报,2018(3):135-136,138.

[2] 王丽,陈宏,吴世逵,等.化学工程与工艺专业国际认证的实践与思考[J].广东石油化工学院学报,2017.27(2):55-57.

[3] 陈兴文,刘燕,邵强.校企协同育人多元化模式的构建及其实践策略的研究[J].大连民族大学学报,2016.18(1):92-96.

[4] 梁金禄,石海信,方丽萍,等.广西油气储运工程“校企合作, 产教融合”创新教育探索[J].广东化工,2016.43(16):223-224.

[5] 史庆智,陈叔平,赵嫚.基于工程教育专业认证的油气储运工程本科人才培养[J].广东化工,2016.43(22):175-176.

作者:文江波 龙志勤 罗海军 黄凯亦 许诺

第二篇:油气储运工程专业课程模块化设置研究

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

The research on the specialty courses modularization schedule of oil and gas storage and transportation engineering

ZHOU Hao, ZHAO Hui-jun,LI En-tian,ZHOU Shi-dong

Key words: oil and gas storage and transportation engineering, courses schedule, modularization

作者:周昊 赵会军 李恩田 周诗岽

第三篇:低碳能源技术与油气储运工程专业特色建设探索

摘 要 温室效应和全球变暖是当今国际社会关注的焦点。全球已步入低碳经济时代,中国面临严峻的节能减排形势,正在大力发展天然气及可再生能源等清洁能源,并积极推进低碳能源产业的发展。油气储运工程技术领域产生了天然气输送及应用、LNG 产业链及CCUS技术等新的职位需求。油气储运工程专业需拓展专业口径适应社会对人才新的需求,进行专业特色建设,即燃气方向的建设,在专业建设中应顺应社会对人才新的需求,调整本科教学内容,突出燃气工程方向特色,尤其是天然气长距离输送、城市燃气输配及应用新技术、LNG技术、CCUS技术CO2输送、天然气水合物及生物质能源气化利用等相关知识,以顺应燃气工程相关行业就业的新趋势。

关键词 节能减排 低碳能源 油气储运 燃气工程 专业特色

Key words conserve energy and reduce emissions; low carbon energy; oil & gas storage and transportation; gas engineering; special features

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。交叉型的学科是随着社会及科学技术的发展,融合了不同的专业内容相互交叉而逐步深入发展起来的新型专业,①比如油气储运工程专业就是融合了石油与天然气工程、机械、流体力学及动力工程及工程热物理等学科的交叉专业。人才培养是高校的中心任务,是以社会对人才的需求为导向,专业的发展与建设都要服务于这一宗旨,培养适应社会发展需求的综合性创新性人才。我校在油气储运工程专业建设过程中,根据专业建设的一般规律,结合社会对人才的需求及国家大的能源方针的导向性,分析专业的发展趋势和前景,基于目前办学的客观条件和地域因素,提出了专业新的发展方向和特色,即燃气工程方向的建设,经过几年的探索和建设取得了一定的效果。

1 节能减排大背景下油气储运专业特色建设的方向

1.1 一次能源构成的变化趋势

近几年来,自然灾害、极端天气、温室效应、海面上升等一系列由于气候变化造成的影响正在加剧影响人类赖以生存的环境。因此,能源与环境问题成为当今国际社会关注的热点,其中,温室效应和全球变暖是关注焦点。因此,在全球范围内各国家都提出了低碳经济发展策略,低碳经济的开始是以2009年底的哥本哈根会议为标志的。伴随着《京都议定书》的签定,节能减排、提高能源利用率与CO2减排资源化利用已成为当今世界面临的重要课题。当今全球已步入低碳经济时代,高效清洁利用高碳化石燃料,改善能源结构,扩大燃气应用比例,开发煤层气、页岩气资源,发展清洁新能源与可再生能源是未来应对低碳问题的关键。

碳捕集、利用和封存(CCUS)技术是一项具有二氧化碳减排协同其它污染物联合脱除且资源综合利用的多联产高新技术,该技术可以大规模的减排CO2等温室气体。发展CCUS技术,是国家能源科技“十三五”规划中的重要内容,是我国当前解决温室效应和应对气候变化、推进低碳发展的有效途径。与煤和石油相比,天然气被认为是一种“清洁”能源,近年来在全球一次能源消费结构中的比例逐年上升,具有加速发展的趋势。当前,中国能源消费仍然以煤为主,消费的能源中有约72%的煤炭,2.5%的天然气。而消费的天然气数据低于世界平均水平约25%,低于亚洲平均水平约8.8%。中国当前人均消费天然气为25 m3/a,而世界人均水平为403 m3/a。②

中国城市燃气的大规模应用源于“西气东输”工程的实施。特别的,自从中国与俄罗斯签订《中俄东线供气购销合同》4000亿协议大单,国内的天然气供应在未来得到了保证,并且供应趋势表现出多元化的结构,如液化天然气(LNG)、页岩气和煤层气等气源均得到国家的重视。根据文献,③2005-2050年中国一次能源构成的变化趋势如图1所示,未来的10~20年,即2020-2030年,将是世界一次能源构成的转折点。石油(曲线Ⅳ)与可再生能源(曲线 )在一次能源构成中的排位互换,而煤(曲线 )和天然气(曲线Ⅲ)两者之间的排位主要依赖于天然气生产和煤CCUS技术之间的经济型。

对于化石燃料而言,消耗最多的行业依次是电力行业、交通运输、工业及石油化工业。世界上天然气主要用于发电、工业、居民燃料和化工原料,我国的天然气利用以化肥工业为主,尚处于起步阶段,随着节能减排的需求,我国天然气的再未来的引用主要应用于发电、作为石油替代燃料及供应城市生活所需。

从图1可知,从现在到2030年,天然气的总消费量将持续增长,并且将取代石油居一次能源的首位地位,中国在2010- 2030年间发展低碳经济,天然气的合理开发和应用是关键。据报道,④天然气中国交通能源多元化、降低石油对外依存度的关键,其在中国由高碳能源(煤和石油)向低碳能源的转变阶段将发挥重要的作用,因其具有节能减排、促使经济发展、城市燃气调峰以及降低石油进口等作用。

因此,未来10年,将会是从高碳能源到低碳能源的转型时期,而天然气作为一种相对清洁的化石燃料将会是这个时期国家能源供给的重要方面。为了完成国家“十三五”期间节能减排任务,天然气的应用将主要投资于三个方面:即城市民生工程,交通运输和天然气发电技术等。因此,加大燃气开发,加快燃气管道和储气库的建设,将是当前能源发展需求的具体任务之一。此外,核电、太阳能、可再生能源等清洁能源也将快速发展。

1.2社会对油气储运人才的需求变化

从以上可见,“十三五”期间将是天然气等清洁能源的快速发展时期。因此,调整能源结构,发展清洁能源技术,保护生态环境是当前经济和环境的需要。⑤这给从事油气储运相关工作的同行和产业创造了机会,也给现有的工作人员和行业体系带来了巨大的挑战。

长江大学油气储运专业设置在石油工程学院,一级学科为石油与天然气工程,自2003年开始本科生招生,2007年研究生招生,截至目前已有11年的办学历史,送走本科毕业生7届,研究生4届,毕业生主要以本科毕业生为主。毕业生大多在石油行业、天然气行业、燃气公司、市政设计院及热力公司等就业,随着社会的发展就业也体现出了多样性,但是主要是以以上几个行业就业为主,如图2所示。从图2可以看出,随着国家能源政策的调整,燃气行业对毕业生的需求呈现增长趋势。

2区域地方对油气储运专业人才需求的转变

在国家能源结构及需求大调整的环境下,基于节能减排的目标,各省都极力推行清洁能源的生产和应用。在中国,天然气的供求基本上是“就近利用”原则,也就是生产区就是应用消费区。西气东输、忠武线、崖港线、南海东方气田等一系列外输管网的敷设和应用,中国天然气供应布局为:西气东输、海气上岸、北气南下”以及“就近外供”。 湖北省是“西气东输、忠武线等”工程经过的省份,基于国家能源方针和政策的转变,对油气储运工程专业的毕业生需求旺盛。目前中南地区只有长江大学与武汉理工大学开设了油气储运这一本科专业,加上近年来国家对天然气下游相关产业的开放,很多民企、私企不断进入,是的这两所高校的油气储运专业的毕业生就业相对容易一些。尤其是近年来发展较快的燃气工程方向,使得油气储运工程本科毕业生的就业职位需求量剧增。但这些新增岗位又有别于传统的油气储运工程对毕业生的培养,主要区别在于:(1)天然气管道输送和地下油气储备库的建设是未来发展趋势。(2)新建天然气管道的仪表、监测等自动化程度不断增加,新的仪器仪表层出不穷,这些测量技术都需要及时的添加到学生的授课内容中去。(3)城市燃气应急调峰难题促使加快各地对储气库建设力度。(4)城市燃气输配及应用新技术,如节能环保新型燃烧技术、天然气分布式能源系统及地源热泵技术等需求明显。(5)新建LNG接收站及LNG冷能利用技术,涉及到制冷低温工程与管道水泵等机械学科,而这些知识恰是工程热物理专业和机械工程所擅长的,因此传统的油气储运专业在和这些强势专业竞争时优势不明显。(6)CCUS技术中CO2资源综合利用化用于强化采油或驱油过程中的管道输送问题。(7)天然气分离技术及水合物的浆液流动规律。⑥(8)与新能源相关的燃气应用与输送技术也涉及油气储运的相关设计和计算,例如生物质发电的转化和输送问题。

综上所述,随着国内这种能源消费的变化,如何培养出一批高质量、高素质的燃气工程及应用人才是当务之急,具体体现在天然气管道设计及运营、管网优化及计量技术、多气源联动以及 LNG 的储存及气化冷能利用、节能环保新型燃烧技术、天然气分布式能源系统及地源热泵技术、CO2管道输送等方面,还有生物燃气的开发利用等,这给油气储运工程专业发展提供了很好的机遇。基于此,燃气工程作为油气储运专业应对社会对人才新的需求而发展的新方向,则必须进行专业特色建设来应对这种新的需求。

3 长江大学油气储运专业特色建设

3.1油气储运专业燃气方向建设成果

针对国家能源需求的重大调整和社会对油气储运专业毕业生的需求的调整,长江大学抓住了这个发展契机,拓宽油气储运专业发展口径,从2011年开始在油气储运工程专业增设燃气工程方向,进行专业特色建设。

其专业培养目标和要求为:培养适应我国经济和油气战略发展需求,德智体全面发展,具备工程流体力学、工程热力学、传热学、油气储运工程、城市燃烧输配等方面的基本理论、基本知识和基本技能。经过4年时间的探索和建设,燃气工程方向建设初见成效:

(1)课程体系设置。形成了燃气工程方向完整的理论课程设置体系,如表1所示。以流体力学、工程热力学、传热学、工程力学、输气管道设计与管理、输油管道设计与管理、泵与压缩机等学科和专业基础课为核心,设置了燃气输配、燃气应用新技术、燃气燃烧技术及设备、油气计量技术、天然气储存技术、液化天然气技术、天然气地下储气库技术及数值模拟、燃气非灌输工艺、专业外语、测量仪表自动化等为选修课特色鲜明的专业方向。

(2)教学团队及师资队伍建设。当前,全国大约有40多所高校院所开设了油气储运专业,导致“油气储运”专业毕业的博士供不应求。经过调研,具有油气储运专业的石油大学每年毕业的博士约20人,除了高校需求人才之外,有一些科研院所、国企及跨国企业都需要该方面的人才,并且这些毕业生研究方向大多是传统的油气储运方向,而燃气工程方向强势学科大多不在石油高校,而是在一些办学经验丰富,人才培养非常成熟的“985”高校,比如哈尔滨工业大学、同济大学、华中科技大学、重庆大学等,而这些学校燃气方向毕业的博士就业相对容易。因此,我校人才引进困难,而短期内引进合适的燃气工程方向的人才形成合理的教学科研团队是我校油气储运专业特色建设首要面临的问题。基于这一点,考虑到油气储运专业是以数学、物理及化学为基础的交叉学科,因此,我校在人才引进方面应转换思路,以具有良好的数理化知识为基础,满足研究方向为原则,充分考虑人才稳定性因素的基础上引进。例如,可从相关专业引进,如能源类、水力学、热力学、机械类、交通运输类以及防腐防垢方向,引进时应该地缘因素和稳定性;除此而外,可考虑将我校资质好的研究生通过和相关高校联合培养的方式来充实我校师资力量。当前,已形成了燃气工程方向稳定教学团队,实行以教学团队组长带领的课程责任教授负责制,建立了合理的人才培养方案,并组织更新教学内容和教学大纲。

(3)教材建设。教材主要选用国家优秀教材、面向21世纪教材及具有专业特色的教材。同时,配合湖北省教学研究项目,编写教材3部,燃气工程方向理论教材编写已筹备并实施,向学校申请了“第六批教材立项建设工作”。并且向相关出版社递交了申请,拟编写该方向系列教材。

(4)实践教学条件建设。燃气工程方向建设3年以来,已建成油气管道模拟实验环道和多相流教学实验平台,拥有油品基础物性测试仪,原油流变测试仪、小呼吸损耗实验装置等较先进的专业实验设备。燃气工程方向教学实验平台已经建成1个,如图3所示。

实习基地已有中石化江汉油田与中石化长岭炼化公司两个实习基地,正在联系和开辟的实习基地有2个。

毕业设计分为校内完成和校外完成两种情况,校内主要是系内教师指导,以理论、实验室和科研为主要来源;校外主要是一些签约工作的同学去自己未来单位实习,通过参与单位项目的形式来完成。自开展燃气工程方向建设以来,该方向老师已指导学生获得省优秀毕业设计(论文)4次。

(5)教学改革及研究。理论教学改革已实施,并逐步推进。工程流体力学、工程热力学已参与教学改革,效果优良;已获批省级教学研究项目1项(油气储运工程专业燃气方向综合建设与教学改革研究(省级教研项目,2013)),校级教学研究项目1项,发表教研论文8篇,其中中文核心3篇,EI1篇。指导学生获得全国石油工程设计大赛二等奖2次;参加校级讲课比赛获奖1次。

(6)学科建设。燃气工程方向已初步形成稳定研究方向,并取得了一定的成果。目前代表性的项目有国家自然科学基金、中石油重大专项及吐哈油田公司多相流实验平台建设。已发表教科研论文90余篇,其中SCI11篇,EI25篇;获教育部自然科学一等奖1项、湖北省自然科学二等奖2项、中国石油与化工协会科技进步二等奖1项、石油天然气总公司优秀软件一等奖1项、石油天然气总公司教学成果二等奖1项、湖北省电力公司一等奖1项;获发明专利1项。已经建成多相流科研平台1个,正在筹建的科研实验室总面积接近150平方米。

3.2油气储运专业特色建设发展方向

作为中国主要的油气储运人才培养和科研基地,进行燃气工程方向建设是应对全球低碳经济背景下国家大的能源政策调整而为之,由于燃气工程方向为新设方向,面临重重困难,往后的建设应该在人才培养模式中充分体现基于石油天然气大学科背景的厚基础、宽口径模式,大力发展燃气工程方向,将社会需求的新技术及时加入到教学和科研当中去。并且根据人才市场对专业技术人才的需求扩大人才培养规模,结合当前学科前沿的发展,适应我国油气资源发展战略要求和储运工程学科不断拓宽的形势,不断地进行专业特色建设的探索和实践,同时多向相关专业发展迅速的学校和相同学科背景的学校学习建设经验和方法,使我校的油气储运专业燃气方向建设尽快完善并且达到国内先进水平,进一步提高人才培养质量,为中国油气储运事业的发展提供充足的高质量人才资源。

注释

① 张尧.民办高校交叉学科专业学生培养的研究[J].科技信息,2008(22):167.

② 刘建武.二氧化碳输送管道工程设计的关键问题[J].油气储运,2014(4):4-369.

③④华 贲.中国低碳能源格局中的天然气[J].天然气工业,2011(1):8-12.

⑤ 韩文科,李际.国家发展改革委能源研究所课题组,“十二五”时期能源发展问题研究[J].宏观经济研究,2010(3):3-17.

⑥ 张劲军,何利民,宫敬,李玉星,宇波,刘刚.油气储运理论与技术进展[J].中国石油大学学报(自然科学版),2013(5):151-159.

作者:张引弟 廖锐全 江厚顺 李元风 李旭荣 伍丽娟 张瑞

上一篇:编辑职称论文范文下一篇:虚拟制造技术论文