時間:2023-02-03 00:03:34
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2安全工程專業卓越工程師培養模式的建立
2.1培養方案的制定根據培養目標,制定了卓越安全工程師四年本科教學的培養方案,該培養方案有以下特點:(1)形式上:采取“2+1+1”模式,即2年基礎理論教學,1年專業理論教學和綜合能力培養,1年企業實訓,其中,企業實訓以企業現場教學為主,校企教師聯合授課。(2)內容上:理論教學學分占60%;實踐環節占40%。理論課程內容覆蓋現場工程師知識要求和人文素質培養要求,強調安全管理能力提升要求;實踐教學系統化,著重現場工程師能力培養和工程素養的提高,取得從事安全工程相關的職業資格證書或具備相應職業資格要求的能力。(3)專業課教學上:將人事部組織的國家注冊安全工程師職業資格考試、勞動保障部組織的國家安全評價師職業資格證書考試要求以及企業安全標準化相關要求納入專業課教學內容中;教學模式采用課堂教學和現場教學相結合的方式,將生產中的事故案例進行現場教學講解,加強實踐應用能力的培養,強化課程體系對于工程師能力的訓練功能。(4)企業實訓課程:企業實訓課程考慮目前的就業形勢,分為建筑安全及化工安全兩個模塊,以滿足不同學生的興趣要求。
2.2校內培養方案校內培養方案分為兩部分,一部分為基礎理論教學,該部分課程以數學、體育、英語、物理、化學、計算機等基礎課程為主,目的是培養學生具有較好的人文社會科學素養、較強的社會責任感、工程職業道德和服務意識,通過學習獲得從事安全專業所需的自然科學知識和經濟管理知識,有一定的國際視野和跨文化交流、競爭與合作的能力。另外一部分是專業理論教學,該部分課程體系由安全系統工程、安全人機工程、安全管理學、工程熱力學、燃燒與爆炸原理等理論教學體系和安全工程實驗、課程設計等實踐教學體系構成,目的是要求學生掌握安全科學、安全工程、安全管理、職業健康的基本理論、基礎知識和基本技能。
2.3企業培養方案企業培養方案分為現場教學及實踐教學兩部分,現場教學部分分兩個專業方向,其中化工安全方向課程體系由石油化工工藝及設備安全,化工安全設計,化工安全管理標準化,化工事故案例分析四部分組成;建筑安全方向課程體系由建筑施工組織設計,建筑施工安全,建筑安全管理標準化,建筑事故案例分析組成。授課教師采用校企聯合,要求企業教師專業職稱至少為安全高級工程師,并具備多年的從業經驗。現場授課重點提高學生分析能力、解決實際工程問題能力、安全技術管理能力以及技術創新素質的培養。內容側重行業需求、行業發展方向、工程師素質、工程倫理、工程技術理論、工程技術方法、企業的主要生產工藝流程、原料、物料及產品的理化性質,各生產作業環節及主要生產設備存在的隱患及危險性,初步認識和了解安全防護裝置、安全設施的維護與運行情況,一旦發生事故可能的事故類型、事故原因及防范措施等方面。目的在于使學生了解安全工程專業發展以及需求,培養學生的專業興趣,從介紹安全工程的基本原理、知識和方法入手,對學生進行專業能力培養。
企業實踐教學部分由認識實習、專業設計、畢業設計三部分組成,認識實習主要通過現場參觀,使學生對各工藝過程、設備設施,尤其是安全設施作用有所了解,進而為后期的理論知識的學習提供基礎。認識實習時間為兩周主要內容。專業設計是畢業設計前的一項實踐教學活動,其主要目的是通過專業設計,使學生掌握安全工程的基本原理及基礎知識,并用所學知識完成一個理論問題探索的基本方法和基本技能,加深對所學專業的理解和認識,最后提交設計方案。與企業課程相對應安全工程卓越工程師專業設計分為兩個方向即化工安全方向和建筑安全方向。化工安全設計方向通過對主要工藝流程的危險辨識、評價提出保證工藝安全的設計方案。建筑安全設計方向通過對主要施工過程的危險辨識、評價提出保證施工安全的設計方案。畢業設計通過16周時間,學生在企業工程師及校內指導教師的共同指導下,選擇企業實際現場技術問題作為畢業設計選題,查閱、學習相關科技文獻資料,確定設計方案與技術路線,完成規定的設計任務,通過校企聯合組織的畢業設計答辯。
2010年,南華大學發揮自身幾十年為我國核工業事業培養了大批專業人才的優勢和特色,憑借扎實的專業建設基礎,積極申報高等學校戰略性新興產業相關本科專業———核安全工程,并獲得教育部批準設置。2010年即從新生中通過轉專業的方式轉入一個自然班開始培養工作,該專業2011年獲批湖南省特色建設本科專業,2012年獲批湖南省專業綜合改革試點專業。2012年普通高等學校專業目錄修訂后,原“核安全工程”與“輻射防護與環境工程”專業調整為“輻射防護與核安全”。2013年經湖南省教育廳批準,南華大學以“核安全工程(專業方向)”繼續招收本科學生,也是迄今唯一批準設置該專業的高校。本文從人才培養方案制定、培養目標、課程體系、師資隊伍建設、實驗室建設、實習基地建設等方面闡述南華大學核安全工程專業建設,以期為核安全領域本科層次人才培養提供借鑒與參考。
一、核安全工程專業培養方案制定的思考
隨著我國環境壓力日益突出,核能作為一種幾乎是零排放的清潔能源,在我國的能源結構調整中將發揮越來越重要的作用。為了保證我國核電建設的安全、高效發展,國家環保部核安全局已在國內實施注冊核安全工程師制度。為了適應核安全人才的強大的需求現狀,南華大學于2007年率先在安全工程專業下設置了核電安全工程和鈾礦冶安全工程兩個專業方向,并在人才培養目標方面進行了積極探索[1]。為了制定核安全工程專業培養方案,學科建設團隊首先以需求為導向,先后調研了中核福清核電站、中核三門核電站、中國原子能科學研究院、中核北方核燃料元件有限公司(二二廠)、中核錦原鈾業有限公司等十多個核工業企事業單位,獲得了中核北方核燃料元件有限公司、中國核動力研究設計院、秦山核電有限公司、西安中核藍天鈾業有限公司等單位的信函回執反饋意見,并利用南華大學為中核集團開辦的安全工程領域工程碩士班學生來校學習的機會,分企業類別(核電企業、研究院所、鈾礦冶企業、核燃料加工企業、核廢物處理企業等)召開學員座談會,聽取意見與建議。同時,組織南華大學相關專業(特別是核類專業)教師多次研討核安全工程專業人才培養方案。最終確定以“核安全工程師應用型人才培養”為辦學宗旨,主要參照國家《注冊核安全工程師》、《注冊安全評價師》和《安全工程專業中、高級技術資格評審條件》的知識要求,根據“基礎厚、口徑寬、能力強、素質高”的原則制定該專業人才培養方案,并分別于2012年和2014年進行了兩次修改。
二、核安全工程專業的培養目標
專業培養目標是各個高等學校根據自身辦學特點和服務對象所確定對所培養人才的特殊要求。培養目標需要全面貫徹黨的教育方針,滿足國家或地方經濟社會發展對人才的要求,體現先進的教學理念和教育方法,實現學校培養目標。南華大學核安全工程專業培養目標為:適應我國國民經濟建設和現代化核工業發展需要,培養具有扎實的自然科學基礎知識、較好的人文知識和文化素質,掌握安全科學與工程、核與輻射安全、安全應急管理和職業健康基本理論、基礎知識和基本技能,具備專門從事核安全與輻射防護工程設計、研究、檢測、評價、監察和管理等工作能力的高素質應用型專門工程技術人才。為了實現這一專業培養目標,南華大學提出了核安全工程專業人才培養的具體要求:本專業學生在學習工程專業基礎、人文社科知識的基礎上,主要學習安全科學和核物理基礎理論、核與輻射安全工程技術及安全應急管理相關課程,接受校內外實踐環節、專業相關課程的課程設計和畢業論文與畢業設計的基本訓練,具備注冊核安全工程師所需的基礎知識、專業能力和素質,具備服務于核工業各個領域的核與輻射安全研究、設計與監管的技能,并具有在核與輻射安全行政管理、核環境與核安全中介等機構中工作的能力。
三、核安全工程專業的課程體系
南華大學核安全工程專業課程體系重在體現核工業對核安全工程師基礎知識、專業能力和素質的要求,以注冊核安全工程師的核安全綜合知識、核安全相關法律法規、核安全案例分析、核安全專業實務四大專業知識結構和能力要求為導向,建立適應核安全工程領域專業人才需求的課程體系。整個課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業主干課、專業選修課、實踐性教學和第二課堂,共計183學分。核心知識領域有工程理化基礎、原子核物理、安全人機工程、事故致因理論、安全應急管理及其系統方法、核與輻射安全。核心課程包括“原子核物理”、“安全學原理”、“安全人機工程”、“安全系統工程”“、核與輻射安全”、“防火防爆技術”、“安全檢測及監控技術”、“核電安全工程”、“核通風與空氣凈化”、“鍋爐壓力容器安全工程”、“鈾礦開采安全技術”。實踐性教學環節有金工實習、認識實習、生產實習、畢業實習及安全評價課程設計、核安全設施課程設計、輻射防護課程設計、核通風與防護課程設計、防火防爆課程設計。第二課堂包括各級大學生創新性實驗、社會調查報告、各類競賽活動獲獎、發表的學術論文以及全校性的素質選修課程等。
四、核安全工程專業的師資隊伍建設
教師是人才培養的主體,南華大學核安全工程師資隊伍建設充分利用多年的積累與沉淀。學校合并前的原中南工學院和原核工業第六研究所隸屬于原核工業部,有多年從事核工程與核技術、鈾礦開采等方面教學研究工作積累;學校現有核反應堆工程、核工程與核技術、核化工與核燃料工程、核物理、輻射防護、采礦工程、放射醫學等多個涉核專業。核類學科專業建設為我校核安全工程師資隊伍建設打下了良好的基礎。由此,核安全工程師資隊伍建設圍繞組建“核電安全專業課程教學團隊”和“鈾礦冶安全專業課程教學團隊”兩個核心教學團隊開展工作。教學團隊成員由校內教師和校外實習基地研究人員或工程師組成。對校內教師鼓勵中青年骨干去企業鍛煉或攻讀博士學位及出國進修學習,派出年輕教師參加注冊核安全工程師的培訓和考試,重視“傳幫帶”“、老帶新”的措施落實到位。校外教師,我們主要聘請有一定工作經驗或成績的專業技術人員,他們既是學生實踐教學環節的指導教師,有時也被請進校園課堂給學生講課。這一系列的舉措使得核安全工程專業師資隊伍建設取得明顯成效。
五、核安全工程專業的實驗室建設
專業實驗室是培養學生實踐動手能力和創新能力的重要場所,實驗室建設是專業建設中非常重要的部分。南華大學核安全工程專業實驗室建設的思路是:充分利用學校相關專業的已有資源,重點建設特色實驗項目。經過幾年的建設,現已建有輻射安全監測實驗室、核通風與空氣凈化實驗室、核應急救援實驗室。大型儀器設備有:用于核環境安全監測分析的EQF3220結合態/未結合態氡子體及氡/釷測量儀、用于核通風與空氣凈化實驗的粒子圖像速度分析系統(PIV)、APS-3321空氣動力學粒徑譜儀以及正在建設的環境模擬風洞實驗室。
六、核安全工程專業的實習基地建設
校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[2]。核安全工程實習基地建設時采用兩條途徑,一是充分利用南華大學現有實踐教學資源。學校已有的國家級工程實踐教育中心“南華大學—中國原子能科學研究院工程實踐教育中心”、省“十二五”研究生培養創新基地“尾礦庫退役治理技術中心研究生實踐中心”和“核測控與核安全防護基地”,都已經成為了核安全工程的實習基地。另一條途徑是新建校外基地。由于核安全工程具有鮮明的行業特色,為此,我們以國家核電產業鏈為導向,補充完善校外實習基地建設。先后與中核韶關錦原鈾業有限公司、中核通遼鈾業有限公司、中核二七二鈾業有限公司、中核四四有限公司、廣東核電集團有限公司等單位簽訂了實習基地協議。我們與這些基地間采取頂班替崗、校企科研協同、為企業選拔后備人才等多種互惠的合作模式,基地建設取得了較好的成效。這些基地在滿足了學生認識實習1周、生產實習4周和畢業實習2周的要求的基礎上,我們還在開展部分課程設計和畢業設計在基地完成的教學改革。南華大學核安全工程是目前唯一批準設置的本科專業(專業方向),人才培養沒有現存的參照模式。經過幾年的探索與實踐,我們在培養目標與要求、課程體系、實踐教學條件建設等方面取得了一定的成績。今后,還需在人才培養模式、課程知識點要求等諸多方面進行深入系統的研究與實踐,也希望各相關用人單位提出寶貴的意見與建議。
作者:劉迎云 蔣復量 王淑云 單位:南華大學
2.注冊工程師執業能力的要求我國安全生產領域的職業資格包含注冊安全工程師和安全評價師兩種,分屬執業資格和從業資格。前者注冊安全工程師,主要為企業服務,必須具備安全法律法規、安全生產管理、安全生產技術和事故分析處理等方面的知識,按照所要求的知識和能力實際上是管理型人才。而后者安全評價師,主要為評價機構服務,要求具備危險分析、安全評價及系統安全工程等知識和技能,對建設項目和生產經營單位生產安全存在的風險進行安全評價,屬于安全技術型人才。兩者分工重點明確,側重點不同。兩種職業資格要求人才的基本素質與能力也不同(見表2)。以上的認證標準和注冊執業能力要求是對我國高等安全人才的基本要求,既符合業界對安全人才的需求,也符合國際化的發展趨勢。綜上分析,筆者認為高校安全專業人才培養除基礎通識教育外,還需要比較系統的安全科學、安全工程與技術、安全管理能力、安全實踐技能四個層次的知識,具備安全工程方面的設計、研究、檢測、評價、監察和管理等基本專業素質,還應當掌握組織協調、溝通協作、主動創新、職業道德、科學態度等多方面的技能。為此,從安全人才長遠發展來看必須加快安全工程專業高等教育改革,以專業認證和注冊制度來提升安全教育的質量,使學生的能力滿足行業市場執業的需要。
二、面向土木工程的安全專業教育體系的建設與應用
進行面向土木行業的安全工程教學體系改革,首先必須以安全專業認證標準和“安全工程職業注冊資格”的要求為總的指導框架,確定人才培養的規格和目標,融合土木安全的辦學特色,建立課程體系,選擇教學內容和方法,開展實踐創新,爭取畢業后經工程實踐達到注冊工程師標準。
1.建設合理的課程體系根據認證標準框架的基本要求,廣泛征求土木施工業界對安全人才的意見調整課程體系,包括通識教育、基礎課、專業基礎課、專業課程模塊,集中實踐環節、課外教育環節[2]。課程設置做如下考慮:強化基礎和通識課程,如數學、力學、物理、熱力學、化學以及電工學等,這些對學生安全科學和技術知識的學習具有基礎學科的重要作用;英語、計算機等的學習為適應安全工程國際化、信息化發展提供保證;人文、社會學、心理學、安全管理知識和法律法規等的學習為安全人才適應未來從業崗位要求消除障礙,在職業道路上快速成長。專業基礎和專業課程設置強調行業特點和安全科學的共性。學位課和必修課學分構成上,按一般工科要求設置。專業基礎課程按照專業認證標準設置,同時考慮學生未來專業發展的潛力和后勁,設置土木和安全兩個學科中的重要基礎課程,為后續專業課程的學習奠定基礎。專業課是土木安全專業的主干課程,在滿足安全工程專業認證標準要求的同時,考慮注冊工程師執業考試的需要設置。安全工程專業學生必備知識的課程為指定限選,其余為任選課程。
2.優化調整教學內容認證標準強調了課程體系內課程結構、內容與相互間的聯系問題。因此,設置的課程必須盡可能考慮知識的連貫性、系統性、實用性和前瞻性,使學生建立整體的知識結構。作為面向土木建筑的安全專業,在認證和注冊制度導向下,提出“學生能力培養配套體系”,即按照標準、執業技能要求將知識在整個學科體系內整合,使它們互相支撐、互相配合,適應國家、社會、企業對安全人才知識的要求,最終與學生能力培養建立直接對應關系。首先,專業課程內容突出行業發展時代特征非常重要。近年來安全學科發展迅速,安全工程課程內容不斷豐富,專業課程需要吸收安全領域最新研究成果、新理論、新方法。其次,在課程開設上施行訂單培養,按企業緊缺人才調整培養方案,補充課程內容,為企業培養出更適應當前崗位需求的人才。同時,在課程開設學期、先后順序上也根據知識的連貫性進行了科學設置,使課程教學體系更加完善。另外,在培養方案的課程體系和內容中,要注重與注冊安全工程師、安全評價師考試等有關知識點的設置。未來的安全工程師將會向職業化、國際化的方向發展。這樣培養的畢業生才能符合社會對職業化人才的技術崗位需求,使其畢業后迅速成長為具備職業資格、服務于企業、安全中介機構和政府的骨干與精英。
1.1施工人員安全意識薄弱,業務水平不足
我國建筑工程施工人員來源復雜,其中,農民工所占比例最大。由于流動性大,難以組織管理,使得施工人員普遍缺乏應有的業務培訓和安全教育,直接導致施工人員安全生產技能不足,安全意識十分薄弱。在施工過程中,對安全生產技術規范等重視度不夠,為了方便,不采取安全措施,或安全措施執行不到位的現象十分常見。由于市政工程中高空作業、高危作業相對較多,一旦沒有嚴格遵照安全規定,切實落實保護措施,就極有可能導致安全質量事故的發生。據有關統計,安全意識缺乏已經成為引發我國工程建設中質量安全事故的最主要原因。
1.2市政工程設計不科學
工程設計是工程建設的最基本前提,也是工程施工的藍圖,是整個工程建設的起點。工程設計的好壞直接影響著后續施工質量安全。由于我國市政工程建設事業發展迅猛,而相關工程技術管理人員的培養機制有沒有完全建立起來,專業人員相對匱乏。此外,少數政府部門急于樹立形象,過于追求施工進度,導致市政工程施工建設設計科學性、規范性降低,從而給工程施工造成大量質量安全隱患。此外,由于少數市政工程急功近利,缺乏長遠規劃,使得市政工程的實施往往與城市整體規劃相矛盾,工程建成后幾年內就要拆除,從而造成政府建設資金的大量浪費。
1.3市政工程施工技術水平不高
盡管近些年來,我國工程建設施工技術取得了長足發展,但和國外先進水平相比還存在很大的差距。施工工藝、建筑材料、施工標準等方面都有不同程度的落后,特別是現代化城市建設對于工程施工技術的高要求,使得上述差距表現得更加突出。由于施工技術水平不夠,使得市政工程質量安全難以全部達到要求。
1.4施工材料和施工設備不過關
施工企業過于追求經濟效益,使用質量性能水平低于技術要求的建筑施工材料和施工設備,或者是缺乏質量意識,材料入場檢驗把關不嚴,沒能及時清除劣質材料,或者施工設備保養維護不到位,以上種種,都給市政工程建筑施工安全質量造成嚴重威脅。
2解決措施
針對上述問題,必須加強市政工程質量安全管理,切實落實各項促使,嚴格遵守質量安全管理條例,保障工程的順利平穩推進。
2.1加強施工監管力度,提高施工人員業務素質和安全意識
首先,要建立健全工程施工質量管理體系。通過高效的組織管理機構對整個施工過程予以科學嚴密的質量安全管理。項目部要充分發揮工程施工的組織管理作用,實施質量安全責任制,制定并實施科學規范的施工質量安全管理制度,將施工過程中的每一道工序、每一個環節都用科學的方法規范起來,輔以嚴格的監督管理機制,確保施工的各個步驟都能滿足技術要求和安全規范。要加強施工人員的業務素質和安全意識教育培訓工作。施工單位要定期開展技術培訓工作,確保每一名施工人員都能夠熟練掌握本崗位應有的安全施工技術。對于重要崗位,要堅決執行持證上崗制度。開展形式多樣的安全教育活動。讓安全教育更加貼近建筑工人生活實際,要讓施工人員切實認識到安全生產與自己人身安全和家庭幸福的重要聯系,真正樹立安全生產意識,把安全觀念融入貫徹到日常施工的每一個細節中。質量安全管理單位要加強監管力度,不定期開展抽查活動,督促施工企業做好安全生產管理,對于檢查過程中發現的安全問題要限期整改,預期沒有整改完成的予以行政或經濟處罰。
2.2提高工程設計水平
針對市政工程設計人才缺乏的問題,政府有關部門要與對口的大專院校充分溝通,建立人才培養機制,通過中、長期教育為市政工程輸送合格的技術人才。在此基礎上,加大市政工程設計規劃審批力度。在市政工程項目立項之初,通過召開規劃會議等方式對項目的可行性進行深入討論,確保工程與當地長期規劃符合,防止資源、資金的不合理使用。在工程施工設計完成后,由建設單位組織相關領域的專家組成審核小組,對設計方案進行嚴格的審查,確保設計中使用的數據計算準確,引用規范合理適當,避免因為設計方案的不科學嚴密,導致工程施工安全隱患的產生。
2.3加快施工技術的研究開發和國外先進技術的引進吸收工作
要堅持兩條腿走路的方針,一方面加大國內建筑施工技術的研發力度,可采用政、產、學、研的聯合機制,成立重點、難點施工技術攻關小組,以點帶面,推動我國整體建筑領域技術水平的提高。同時,加大國外先進施工技術的消化吸收和引進工作。從我國實際需求出發,對國際先進建筑施工技術有針對性地予以引進。加大新設備、新技術的應用推廣力度,并建立一套行之有效的配套保障機制,為先進技術、先進設備的順利推廣夯實道路。
2.4嚴把建筑材料質量關
建立嚴格的材料入場檢查制度。對每一批進入施工現場的材料都要認真檢查其名稱、規格、批號等供應信息,并根據技術要求進行抽檢,檢驗不合格的堅決不予使用。加強現場管理,規范放置現場的材料和設備,做好防火、防盜和防潮工作,保障材料質量穩定,設備運轉正常。
2.5加強施工質量安全管理
對工程施工實行目標化管理,將工程質量安全目標細化分解,落實到每一個施工人員身上,并把質量安全目標的完成情況和個人的經濟收入掛鉤,通過經濟手段加強質量安全控制。認真做好每一道工序的質量檢查,檢查不合格的不能進入下一道工序。
2結果
2.1單項指標合格率塔城地區共上報228份水樣,各監測縣(市)均有部分單項指標超標,超標率最高為托里縣(8.59%),額敏縣最低,各監測縣(市)單項指標超標差異有統計學意義(χ2=86.45076,P<0.05)。單項指標以總大腸菌群超標最多共83份,超標率36.40%;其次是耐熱大腸菌群55份,超標率24.12%;菌落總數48份,超標率21.05%,見表1。
2.2水質監測各項指標檢測情況228份水樣,共測7752項次,總超標率5.77%;除消毒指標外,微生物指標超標率較高,其次是感官指標;毒理學指標和一般化學指標較低,見表2。
2.3枯水期和豐水期監測情況監測枯水期和豐水期水樣各114份,共檢測570項次,枯水期水質檢測指標超標數和超標率分別為139份,24.39%,豐水期為166份,29.12%,枯水期和豐水期除消毒指標外,毒理學指標超標率差異有統計學意義(χ2=6.7059,P<0.05),即豐水期高于枯水期,其余指標差異無統計學意義(χ2=6.7059,P>0.05),見表3。
2.4出廠水和末梢水水質檢測結果抽檢出廠水和末梢水水樣各114份,共檢測570項次,檢出出廠水水樣不合格140份,超標率24.56%,末梢水165份,超標率28.95%。除消毒指標外,出廠水和末梢水微生物學指標差異有統計學意義(χ2=4.8254,P<0.05),即末梢水超標率高于出廠水,見表4。
道路安全系統,簡而言之,就是對系統中的駕駛員、車輛和道路三者在系統中運行的狀態進行分析和評價,并對有可能出現的故障提出解決措施的系統工程。在此系統中,這三個因素之間必須相互協調、相互作用,這樣才能確保整個系統的安全性,道路的安全性也是經濟快速發展的重要保障。但是,由于這三個因素變動性非常大,所以整個系統的安全性并不是絕對的,我們只能盡可能減小系統產生故障即發生安全事故的可能性,做好系統的維護工作。另外,關于道路安全系統這三個因素的作用主要表現為以下幾點:其一,駕駛員在系統中占據著核心的地位,一方面所有的道路信息都是傳遞給駕駛員,由其作出反應的;另一方面,車輛是靠人來操控的,道路是不變的,所以,人自然成為協調二者的紐帶和橋梁。其二,駕駛員是系統中最難改變的因素,因為車輛和道路這兩個因素都是通過人來對系統產生影響的,即道路和車輛給道路安全問題帶來的影響一方面是通過物理上的力學影響,另一方面就是通過影響人的行為而影響道路安全。其三,對于引起道路安全的因素,并不一定能通過改善此因素來找到解決道路安全問題的措施,最有效的也許是此因素之外的其他因素,并且我們應該更注重對道路和車輛這些設施的改進,而不能僅僅提高駕駛員的水平。
1.2道路安全系統戰略的概念
道路安全系統中的各個因素是相互影響、相互作用的,這就產生了道路安全系統戰略的概念,此概念一經提出,使得道路安全問題有了全面系統化的分析,有利于提前預防交通事故的發生,并提出科學有效的解決措施。在道路安全系統戰略中包括以下幾方面的內容:道路安全系統中相關因素的控制;提前進行交通事故的預防;制定一系列的道路人員行為準則規范;對發生交通事故傷亡率進行控制;在發生交通安全問題時開展緊急救援工作。通過對道路安全系統和道路安全系統戰略概念的分析,我們可以看出道路安全系統是一個復雜的系統,很多因素都可能影響到系統的安全性,我們應該充分考慮各因素的影響,開展道路安全工程工作。
2道路安全工程
從上述內容可以看到,道路安全系統戰略包含了很多內容,除此之外還涉及了如道路工程、經濟學等其他眾多學科內容,這其中最主要的就是關于道路交通安全事故的防治,再結合事故傷亡率和緊急救援等內容,我們又得出了道路安全工程的相關理論成果,道路安全工程的建設對道路安全也起到了非常重要的作用。
2.1道路安全工程的內涵
道路安全工程這一概念在我國尚處于發展的初期階段,相關的理論定義還不夠深入,結合了國外的相關研究我們可以得出,道路安全工程是從工程學的角度出發,對道路安全系統中的有關道路環境的因素進行研究,將研究的總結的交通信息結合道路環境進行系統性的分析,確定科學合理的有關道路維護和解決交通安全事故的有效措施,從而不僅能夠減少道路安全事故發生的可能性,還能夠促進經濟的快速發展。道路安全工程主要包括以下兩個層次的內容:首先,關于新路的規劃和設計。我們要充分考慮到新路的規劃和設計是否會帶來安全隱患,同時也要對道路安全事故進行預防和控制,進行合理的規劃和設計;另一方面,關于舊路的整治。對已有道路的整治工作也不能忽視,既要對已有道路進行改善來預防事故,又要對之前頻發事故的道路進行整治來提高道路安全水平。
2.2道路安全工程對道路交通安全的作用
道路的安全系統中的各個因素中,道路與交通環境的因素對道路交通安全的影響最直接,深入研究道路安全事故發生的原因并找到解決的具體措施對道路安全具有非常重要的意義。道路安全工程在道路安全中發揮了不可替代的作用,具體主要包括以下幾方面:其一,能夠充分結合道路與交通環境的因素進行系統化的分析,雖然在過去交通治理的過程中人們認識到了道路交通安全問題需要綜合各方面因素進行治理,但是卻沒能在實踐中得到實施,道路安全工程的提出使得道路交通安全從規劃設計到道路維護管理和事故安全處理都能形成一個整體的系統,各有針對性的對道路安全事故進行預防和控制;其二,道路安全工程能夠加強對道路安全事故的預防。傳統的道路安全規劃中只關注單個因素是否符合標準,而道路安全工程則是從事故預防到后期事故處理都進行協調統一,防患于未然。另外,道路安全工程還關注道路交通安全事故頻發的道路狀況,將整治和預防有效結合。
綜合案例法:即在每章的結尾,提出需要解決的工程問題,引導學生綜合利用本章所學知識,研究人、物、環境三方面潛在的危險因素及其出現的條件和形成事故的規律,探討控制危險、預防事故的有效手段和對策,提高系統的安全可靠性。下文以幾個實例來進行實例教學的說明和示范。化學工業的發展伴生著新危險,即:化工裝置的大型化使大量化學物質都處于工藝過程或者儲存狀態;化工設備呈現多樣化、復雜化及過程連接管道化特點,如果管線破裂或者設備損壞,則會有大量易燃氣體或者液體瞬間泄出,迅速蒸發形成蒸氣云團,云團隨風飄移,遇明火爆炸,造成難以想象的災難。(據估計50t的易燃液體泄漏,蒸發會形成直徑為700m的云團)。講到上述內容時,讓學生利用所學知識進行實例問題計算,強化對這段話和相關災害事故的理解。實例1:使用列管從高溫熱載體流體中除去易揮發物質。在維修過程中,水流進了兩個閥門之間,正常的操作是開啟一個閥門,使熱油進來與冷水接觸,結果卻是水進來突然蒸發,給列管帶來很大的破壞。假設水溫25℃并處于1atm的環境下,如果水在100℃、1atm時氣化,其體積會增加多少倍?解:水從液態迅速變為氣態,體積膨脹,對列管帶來破壞。在狀態改變的過程中,水的量不變,假定為1mol。
結論:1mol的水從液態變為氣態時,體積約變為原來的1697倍。如果是大量易燃液體泄漏,蒸發會形成巨大的災害。另外注意:水在列管中發生了相變,不能使用水在1atm,100℃下的密度求體積;題目中并未提及水變為飽和蒸氣,用1atm,100℃下的飽和水蒸氣密度求體積也不妥當。壓力容器有安全性問題。由于氣壓試驗的危險性比液壓試驗高,氣壓試驗比液壓試驗對安全防護的要求高,除了要有必要的保護措施外,還要有試驗單位的安全部門人員在現場監督。我們用實驗室的一個真實實例來講:實驗室購買了一臺壓力容器,廠方來人給用戶調試設備,做氣密試驗時由于有一個螺栓未上緊,當壓力上升到0.7MPa時發生泄漏,當時只聽見一聲巨響(本人處在監控室),設備快速泄壓,所幸沒有任何人員受到傷害,那情景希望大家一次也別遇上。所以,氣密試驗一定是在壓力試驗(包括液壓和氣壓)后進行的。再講泄漏源及擴散模式。化工廠的許多事故都會導致有毒、易燃易爆物質的溢出。準確地判斷泄漏量的大小,掌握泄漏后有毒、易燃易爆物質的擴散范圍,對于失事現場控制和處理非常重要。
實例2:含有少量有害廢物的水經過內徑為100mm的鋼直管道,通過重力排出某一大型儲罐。管道長100m,在儲罐附近有一個閘式閥門。整個管道是水平的。如果儲罐內的液面高于管道出口5.8m,管道在距離儲罐33m處發生事故性斷裂,計算直管道泄漏的速率?表格數據也顯示了摩擦系數f隨雷諾數變化很小。因此,對于粗糙管道中的完全發展的湍流,可以用近似式來估算。這里描述了一個有意義的流速。假設有15min的應急反應時間來阻止泄漏,總共有26000kg的有害物質泄漏出來。除因流動泄漏外,儲存在閥門和斷裂處之間的管道內的液體也將釋放出來。必須設計另外一套系統來限制泄漏。這包括減少應急反應時間、使用較小管徑的管道、對管道系統進行改造、增加一個阻止液體流動的控制閥。分析事故案例宜用真實的案例,闡明研究事故案例的重要性。事故案例將所發生的事故記錄下來,包括原因、后果和防止類似事件發生所需的方法。在安全領域,研究事故案例很重要。工作中的任何人都能夠從事故案例中吸取教訓,避免危險情況的出現;或者忽視歷史案例教訓,使自己處于潛在的威脅生命安全的事故中。我們通過真實的歷史案例,闡明使用化工安全基本原理的重要性。實例3:正在裝載的油罐車發生爆炸。兩名工廠的操作人員正在用乙酸乙酯充裝油罐車。一名操作人員位于地面上,另一名站在車的頂部拿著充裝軟管的末端噴嘴。充裝開始幾秒鐘后,油罐內的物質發生了爆炸。罐頂的操作人員被拋到了地面上,頭骨發生斷裂性骨折,身體的大部分被燒傷,最終死亡。事故調查表明:爆炸是由鋼制噴嘴轉移到油罐車的靜電火花引起的。噴嘴沒有同油罐車進行連接,導致靜電積聚。使用非金屬軟管,可能也是引發事故的原因。
調查所揭示的事實是:1.容器上部的物質是可燃的;2.充裝管線是不導電的軟管;3.火花可能在充裝噴嘴和油罐車之間轉移;4.爆炸將位于車頂的充裝人員沖擊下來;5.不存在確定這類問題的檢查或者安全檢查程序。分層的建議是揭示根本事故原因的結果。第一層建議:直接的技術建議。1.使用導電的金屬管道來輸送可燃液體;2.將管道與油罐車連接起來,并將油罐車和管道接地;3.對充裝油罐車進行浸漬管設計;4.充裝操作期間,提供對油罐車進行氮氣保護的方法;5.在充裝平臺上增設護欄,以避免操作人員從油罐車的頂部摔落到地面上。第二層建議:避免危險。1.建立新的油罐車充裝工序;2.對操作人員進行特別的培訓,以便他們熟悉每一個加載和卸載操作。第三層建議:改進管理體系。1.對所有加載和卸載操作進行初始的直接的安全檢查;2.制訂一個作為通常執行的制度,對所有新的加載和卸載進行安全檢查;3.進行定期的審核(每6個月一次),以確保所有的標準和程序都能被有效地執行。實例教學顯示,我校化工學院的化工安全工程采用這種教學方法對于提高教學效果大有益處。實例的運用促使學生很好地掌握了理論,并能用所掌握的理論知識嘗試來解決工程實際問題,激發了學習熱情,在學習方法和學習能力上都有大的提高。
作者:韓媛媛劉勇軍單位:華僑大學化工學院
2改進方式與效果
水泵機組是農村飲水安全工程中的重要設施,如何以工程建設的良好配合來保障機組長久運行,少出故障,延長整個農村飲水安全工程的壽命,就需要建設有效的工程結構,提高系統的可靠性,降低系統故障的發生率。因此,以工程配合的方法來提高農村飲水安全系統的長久有效性,是十分必要的。分析當地農村飲水安全工程建設出現的問題:①為了保障水質不受污染和便于日常管理維護,泵機組均不安裝在蓄水池上方,而是在旁邊緊貼蓄水池單獨建一座地下泵室,利用蓄水池中的靜壓水頭起到自然充泵和加壓的雙重作用。②由于地區可挖開的土層較薄,為節省工程投資,建設的地下泵室普遍較淺。建設初期,通常以泵體蝸室的上平面略低于蓄水池的經常高水位,即所謂“淹泵”位置為限,基本實現自動充泵啟動。實際運行中,尤其是地下水位再度下降涌水量變少時,卻時常因蓄水池內的經常高水位常低于“淹泵”水位而形成無水啟動的狀態,從而造成水泵干磨損壞。在前述工程運行中,水泵機組出現故障,多因泵室建設時挖深較淺,預留的水頭富裕量低所致,當蓄水池內水位稍有降低,水泵即不能得到充分灌水,底閥也常因卡阻而導致引水泄漏,不能正常啟泵。針對這種情況,采取了如下兩種做法:其一是降低泵室的深度。在改造或新建泵室時,首先要考慮可能發生的水位自然下降等因素,確定蓄水池中的經常高水位。根據經常高水位確定泵機組的位置,也就是要使泵機組的蝸室上平面低于經常高水位至少0.5m以下,如果巖層較低,開挖容易,還可再適當降低泵室深度,作為“淹泵”灌水的富裕量。按照當地的經驗,一般最深為使水泵蝸室上平面低于蓄水池經常高水位1m左右,同時還要考慮當地冬天冰凍需要增加的保暖厚度。這樣,基本可使泵長期處于“淹泵”狀態,保證水泵能隨時 啟動而不會干磨,滿足當地的供水需求。其二是采用前置水箱結構。對于有些鄉鎮村組,由于所在地巖層較高,開挖巖石的工程投資較大,而且工程早已建完,改造過程還要涉及相關的拆遷重建等諸多因素,不便于采取加深泵室的改造方法。針對這種情況,采取在不降低泵室的前提下,在泵前安裝一個密閉的充水水箱,水箱內的經常高水位高于泵蝸室的上平面約150mm左右,通過負壓作用,保證水泵借助于密閉水箱而長期處于“淹泵“狀態,使水泵能隨時啟動。比較這二種方式,前者的土建工程量相對較大,工程投資相對較高,但不需要對設備系統增加改造;而后者毋須做土建工程,只對設備系統進行改造,需要掌握水泵機組的一些特性,較前者略顯復雜,但工程投資低。經過實際比較,只要因地制宜,二者均很實用,在當地和附近地區都得到了很好的推廣應用。
3典型案例分析
以凌源市松嶺子鎮某村為例,因滴水貴如油而導致村民間借水還水的現狀已為時多年。雖然在20世紀70年代就開始打飲水井,但隨著地區水環境的變化,卻經歷了從井泵直供、增加井深和換深井泵、增建蓄水池和地下泵室及2次異位再建等多種措施,終因地下泵室“相對變淺”而致泵機組頻繁故障,最長的一次有一年多無法使用,導致村民多次上訪,基層干部苦不堪言。針對這種現狀,在遍歷微機變頻給水、機組軟啟動以及自動化檢測等先進技術改造仍不完全奏效的過程后,進行了詳細的總結分析和研究。對于這種貧水地區的農村供水系統,若不從結構配合上徹底解決,就不能從實質上解決村民飲水問題。后經多次試驗,采用了前置引水箱的辦法,利用現狀泵室,在離心泵前端安裝引水箱,使普通離心泵變成了可自吸的水泵,從而解決了水泵的穩定運行問題也即全村的飲水問題。
4經驗和建議
農村飲水安全工程的建設是涉及千家萬戶的大事,不僅要提供良好的水源,更要有可靠可行的組成結構與之配合。從對凌源地區各種做法的比較和實際應用看,采取合適深度的泵室或前置水箱均能起到很好的作用。對于土層較厚的地區,一般采用加深泵室的方法;而土層較淺的地區,通常采取加前置水箱的方法,應用效果是比較理想的,值得在農村飲水安全工程建設中推廣,保證機組穩定運行,延長農村飲水安全工程的使用壽命。
1.2社會效益一是提高了工作效率,緩解了管理壓力。城鎮供水管理總站管理的氟砷改水工程共有2個水源井和2個蓄水池,4個壓力管路關鍵節點,29個收費終端。在傳統管理模式下,日供水1000t,供水人口3萬余人的氟砷改水工程,正常運行需要10余人管理。安裝自動化監控系統后,調度中心站可遠程啟停水泵并對蓄水池水位、出水流量、水源井的運行狀況及壓力、電流、電壓、運行狀態等實時監測和監控,不僅可以提高供水生產效率,避免高位池水滿溢和單井地下水過度采集情況的發生而造成水資源無形損失,而且節省了大量的人力、物力(僅需3~4人),大大降低了管理成本。另外,供水站雖然24h值守,但供水站有水源井、蓄水池等設施,占地較大,不可能全程值守。安裝自動化集中監控系統后,在調度中心站可以通過監控終端清晰地看到供水站的各個畫面,有效避免惡性犯罪事件的發生,從而更好地為群眾提供優質、安全的飲用水。二是保障了飲水安全工程的可持續發展。飲水安全工程普遍存在“重建輕管”現象,沒有健全的管理機構,后續維修費用缺乏,致使許多工程舉步維艱,有的甚至喪失了供水能力。該系統能較好地保證合理利用水源,在提高工作效率、降低能源消耗的前提下保證最大限度地滿足供水要求和水源的合理利用;當設備發生運行故障或系統檢測到異常數據時,可以進行實時報警,并及時存儲故障信息,發出聲光提示,提示操作人員及時查找故障原因,并加以排除,既保證了設備安全,同時也減少了盲目巡檢所造成的安全問題,使設備的有效利用率和可靠性大大提高;先交費后吃水,解決了農村供水收費難的問題,為農村供水工程的良性持續發展提供了有力的物質保障。
2存在問題及對策
2.1用水觀念人們長期形成的用水不受節制觀念,水是商品意識的不強,先付費后吃水難以接受。市水務部門要通過耐心講解、印發傳單、電視媒體、講課等方式,讓廣大群眾充分了解全市水資源嚴重短缺、水環境惡化現狀;明白節約用水的重要性和緊迫性,使廣大城鄉居民能積極配合水務部門推廣自動化集中控制系統。
2.2資金問題汾陽市城鎮供水管理總站安裝自動化集中監控系統共投資35萬元,其中國補資金30萬元,自籌資金5萬元。集中供水工程的水價較低,收入較少,安裝自動化系統難度較大。目前,智能IC卡水表市場價在400元左右,對普通家庭仍是一筆不小的開支,農民群眾的抵觸情緒直接影響了系統的安裝。市水務部門要在實驗區成功實踐指引下,制定出臺相關扶持政策。自動化控制系統、水表的采購費用政府應給予適當補貼,單位、群眾負擔一部分,以提高群眾的積極性,確保智能系統得到廣泛推廣。
2.3系統維護管理汾陽市農村飲水安全工程村級管理人員文化素質偏低,不能很好地對管理系統進行日常維護,使用操作不當導致水表出現故障,又不能及時修理,致使不能正常供水,這些都影響供水系統的正常運行。針對這一情況,市水務部門要積極引導工程管理部門與系統廠家簽訂售后服務合同,并讓廠家就系統功能及操作對管理人員進行培訓,提高管理人員的業務水平,確保系統正常運行。
2改進措施及質量管理模式的提出
針對以上情況及問題,通過近兩年的探索,基本形成了以下的建設管理模式。該模式不僅可以用在農村人蓄飲水安全項目上,其他的如:重點縣建設、節水改造、大范圍農田灌溉等“大、廣、散”的項目也可以參考此種管理模式進行。
2.1機構健全是保證
參照2007年的《關于加強農村飲水安全工程建設和運行管理工作的通知》及2013年的《農村飲水安全工程建設管理辦法》,西雙版那州內各縣均由水務局牽頭,組建了農村飲水安全工程建設管理局,明確了法人主體,確實實行項目法人責任制。管理局配專職技術人員2~3人,明確質量責任人員,配備車輛;配齊財務人員,嚴格財經制度,做到專款、專戶、專用。a.嚴格實施工程建設監理制。委托相對規范的監理單位參與工程招標投標及工程建設,確保監理人員數量(一般為4~5人)滿足要求,并且人員具有一定的施工管理經驗。b.嚴格實行招標投標制。選擇有實力、有信譽、比較穩定的施工單位,杜絕無資質的、掛靠的“皮包”公司進入市場;對管材、管件的供應單獨招標,且規定投標必須帶樣品實體及生產許可證、衛生許可證,供貨時必須是樣品生產商的同類產品。c.規范合同管理。針對工程特點,細化施工合同,嚴格合同管理,參建各方嚴格履行合同義務,及時支付進度款。d.實施政府監督。開工前到質量監督部門辦理監督手續,監督人員、設計人員對所有參建人員進行開工前培訓、技術交底,明確設計意圖,明確各部位、各個工序的質量要求,明確工程中容易出現的問題以及容易出現問題的部位、工序,有針對性地進行事先質量控制。e.施工單位建立健全施工質量保證體系。主要是明確質量責任人,做好現場每個施工班組的技術交底工作,統一質量標準。
2.2宣傳到位是基礎
a.每個項目村均召開“一事一議”的民主村民大會,保證家家戶戶都有代表參加,全面介紹項目情況、一般性的質量標準,做到人人參與監督管理。b.每個項目村均豎立公示牌,公示內容包括:項目批復文件名稱、文號,工程措施、投資規模、資金來源,解決農村人蓄飲水安全問題戶數、人數及完成時間等。
2.3資源整合是關鍵
工程的特點決定了監理工作量大,由于監理費用較低,不可能配備過多的人員,現場不可能單靠監理單位的監督檢查。因此,需將建設單位、監理單位、鄉鎮水管站等現場技術人員以及項目村的村小組長、會計、村民代表統一進行整合,一體化進行現場監督檢查。a.監理單位、建設單位人員搭配,分兩批人馬分片工作,每到一個鄉鎮則叫上當地水管站人員一起巡查,發現問題現場及時處理。b.充分依靠項目村村民代表,發揮其主觀能動性。開工前向其交代清楚各道工序的質量要求、所用原材料的質量要求、注意事項等,實施中由村民代表隨時進行監督檢查,發現問題及時處理;處理不了或不清楚的,及時電話聯系給予指導。c.對需進行熔接、粘接安裝的管材,在安裝前由監理單位召集所有施工班組長參加,管材供應單位現場具體示范熔接、粘接安裝的方法及注意事項,以保證安裝質量。
2.4質量檢測是依據
a.所有進場鋼筋、水泥、管材、管件等產品,必須具有出廠合格證及廠家的品質檢驗報告。b.施工單位對所有使用的產品、原材料、中間產品必須按評定要求進行取樣檢測,并由監理人員現場見證取樣。c.在上述基礎上,建設單位委托具有檢測資質的檢測單位對工程所用產品、原材料、中間產品進行抽樣檢驗,以佐證施工單位的檢測試驗成果。d.對管材、管件的檢測,由于費用較高,統一由建設、監理、檢測及管材供應單位共同取樣,由建設單位送專業的試驗室檢驗。e.對每個施工單位抽取一定數量的管路,主要選擇水頭差較大的村寨進行簡易壓水試驗,確保其運行正常。
2.5加強外觀質量控制
開工前由質量監督單位下發各種建筑物的外觀質量控制標準、偏差控制范圍等;完工后由參建各方進行外觀質量檢測評定,對不合格的,必須進行處理。
2.6工程計量、驗收
以每個項目村為單位進行檢查驗收。每完工一處,建設、監理、設計、施工、檢測及村小組長、會計、村民代表聯合進行檢查,并告知所有村民。在驗收資料整編完成后進行驗收,并填寫驗收卡,參建各方簽字,待整個工程經過政府驗收合格后移交受益村管理。
3工程運行管理
幫助受益村寨建立運行管理模式,由“一事一議”的民主村民大會確定水價核算、建后運行管理、水源林保護等具體措施,確保農村人蓄飲水安全工程“建得成、管得好、用得起、長受益”。