核工业论文范文
核工业论文范文
高工指的是高级工程师,那高级工程师的职称论文要怎么写呢?下面是我带来的关于高工职称论文的内容,希望能对大家有所帮助,欢迎阅读参考!
高工职称论文 范文 篇一
《核特色环境工程专业建设的探索与实践》
摘要:对南华大学环境工程专业在人才培养方案与培养模式、师资队伍建设、实践教学等环节如何探索与实践核特色建设以及取得的成绩进行了阐述,以期为大学本科专业特色建设提供交流和参考。
关键词:环境工程;专业建设;核特色
环境工程是一门与土木建筑、化学工程、生物学、气象学、管理学和社会学等多门学科相关的交叉学科,我国环境工程专业从1982年2月 毕业 的第1届、7所院校有本科生的基础上,发展到目前稳定在251所院校、年招生人数达2万人的规模。这一方面体现了随着国家对环境保护投入的增加和环境管理力度的加强,环境工程专业繁荣发展的景象,但也预示着办学竞争的不可避免。南华大学(以下简称“我校”)环境工程专业2001年开始招生,在十余年的办学过程中,依托我校核类学科专业齐全、培养层次完整、办学规模大、特色鲜明的背景,环境工程专业的核特色建设取得了一定的成效。本文将对我校环境工程专业在人才培养方案与培养模式、核特色内容引入课程教学、师资队伍建设、实践教学等环节,对核特色建设以及取得的成绩进行阐述,以期为专业特色建设提供交流和参考。
一、核特色人才培养方案与培养模式
按照高等学校环境工程专业教学指导委员会通过的环境工程专业本科培养规范的要求,本专业的培养目标是:具有可持续发展理念,具备水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程、环境规划和资源保护等方面的知识;具有进行污染控制工程的设计及运营管理能力,制定环境规划和进行环境管理的能力,以及环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发能力;能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、管理、 教育 和研究开发方面工作的环境工程学科的高级工程技术人才。
我校环境工程专业在制定培养方案时,以“能适应国防工业以及核工业发展的需要,具有从事放射性环境监测与评价、核设施与核尾矿库退役治理能力的高素质应用型高级专门人才”为特色,构建环境工程专业人才培养目标。为了实现人才培养的核特色,首先在课程体系、培养模式等方面进行了大胆的探索与实践。
1.核特色鲜明的环境工程专业课程体系
我校环境工程专业整个课程体系贯彻“加强学科基础、拓宽专业口径”的原则,分为公共基础课程平台、学科基础课程平台和专业课程平台,每个平台分为必修课程与选修课程两个模块,在每个课程平台均有核特色课程或实践环节。课程体系见表1,具体课程名称见表2。
以上课程体系是与教育部高等学校环境工程专业教学指导委员会制定的《高等学校本科环境工程专业规范》中确定的环境工程专业课程体系(由通识教育课程、基础课程、专业课程、专业实践教学内容组成)是相吻合的。
由表2可以看出,我校环境工程专业为了实现核特色人才培养,在公共基础课程平台选修课部分设有“核工业概论”课程;在学科基础课平台选修课部分设有特色课程“原子核物理”、“辐射防护基础”、“放射化学”、“放射生物学”等;在专业课平台必修课部分设有特色课程“放射性三废处理”,在选修课部分设有特色课程“核通风空气净化”、“核环境学”、“核辐射探测实验”、“核电运行”、“核环境学”、“辐射监测与评价”、“特殊分离 方法 ”、“核安全法规”等。
2.贯穿于整个本科学习阶段的核特色培养模式
我校环境工程专业在人才培养模式上,实施教学改革,探索“4+x”与“规范+特色”的人才培养模式。同步实施本专业4年制本科教学计划(“4”)和核特色培养(“x”),在贯彻环境工程专业教指委制定的环境工程本科培养规范要求的同时坚特色办学,核特色培养贯穿于学生的整个本科学习阶段。在刚入校的专业教育时,学生就参观铀矿冶生物技术国防重点学科实验室、“氡”湖南省重点实验室、学校的核电模型室等特色实验室,感性了解我校环境工程专业的特色。在学生4年的学习期间,通过在核课程教学和非核课程引入核特色内容以及实验、实习、课外科技活动、毕业设计(论文)等环节,每个学期不间断地坚持核特色培养。
二、将核特色内容引入课程教学
为了加强核特色建设,我校环境工程专业在制定课程教学大纲时,采用全体教师参与的专题研讨方式,针对课程有意识地增加核环境知识并注意课程间的衔接,使核特色体现在非核课程教学中。如在“环境监测”课程的实验教学部分,增加了“公路(污染道路)的γ辐射剂量率监测”、“室内空气氡的测量”、“222氡与222氡子体测量”、“场地氡析出率的测量”等系列实验,使学生掌握放射性监测的基本原理与监测方法,得到常用监测仪器的操作、放射性监测布点方法及监测数据的处理与辐射剂量计算等训练。学生保存这些实验监测数据,用于“环境评价”课程里“放射性环境影响评价 报告 ”专题实训作业。在“大气污染控制工程”课程中,增加了“核工业与通风”这一章,使学生获得铀矿通风与辐射防护的基本知识,并了解我校教师在铀矿井通风研究领域的研究成果与动向;在“水污染控制工程”课程教学中,多年来以“生物吸附法处理低浓度含铀废水”、“铀污染土壤生物修复技术”等为专题,老师课堂讲授相关理论知识,指导学生上网查阅科技文献、参与实验研究,在“培养并构建抗辐射超富集铀的工程菌”、“U(Ⅵ)印迹复合吸附剂对铀的去除”、“土壤微生物对铀的吸附”等研究课题上取得了较多的成果。这种核特色教学内容的引入以及课程之间相互衔接的教学模式,既大大提高了学生的学习兴趣,又有利于培养学生的创新能力,同时也加强了专业特色的内涵建设,收到了较好的效果。
三、师资队伍建设
教师是专业特色建设的主体,我校环境工程核特色建设在师资方面有多年的积累。学校前身之一的原衡阳工学院隶属于原核工业部,有多年从事核辐射防护、放射性污染治理等方面研究的积累;2002年原核工业第六研究所并入后,其通风安全组与环保组的部分专业技术人员,被吸收到环境工程专业教研室或实验室;学校现有核反应堆工程、核工程与核技术、核化工与核燃料工程、核物理、辐射防护、采矿工程、放射医学、核安全工程等八个核类专业。这些都为我校环境工程核特色的建设奠定了良好的师资队伍基础。为了提高本专业核特色教学水平,我们主动配合学校教师教学工作管理模式,建立跨院(系)、跨学科的联合教学模式,即部分核特色课程由其他学院(学科)的专业老师担任主讲教师,如“原子核物理”课程由我校核科学技术学院的老师主讲,“放射生物学”由公共卫生学院的教师主讲,毕业设计(论文)也有其他学院的教师进行指导等等,各相关学科交叉渗透、协同合作,充分保证了环境工程专业核特色人才培养的师资力量。另外,我们也重视青年教师的培养和提高,已有多人分别攻读采矿工程、核技术及应用的博士研究生。
四、重视实践性教学环节的核特色建设
实践教学是提高教学质量、培养创新人才的一个关键环节。我校环境工程专业在实验、实习、课程设计与毕业设计等实践教学环节非常重视核特色建设。
根据环境工程专业交叉性强的特点,在专业实验室规划建设时,重点建设了“核环境工程实验室”。该实验室能进行“离子交换树脂吸附铀浸出液”、“放射性环境监测与评价(222-氡及222-氡子体、γ辐射剂量)”、“含铀废石铀、镭浸出”等综合性实验以及“环境γ的监测”、“场地氡析出率测量”等设计性实验。实验室采用开放式管理模式,为学生和老师的课堂教学、课外科技活动、科学研究等服务。
为了凸显核特色,我校环境工程专业与中国原子能研究院、中核二七二铀业有限责任公司、核工业743矿、核工业741矿等企事业单位签订了实习基地建设协议,为学生提供放射性废水处理、放射性废弃物处理与处置、放射性环境监测与防护等方面的实习机会。
毕业设计(论文)是大学四年最后一项实践性教学内容,我校环境工程专业主要采用如下 措施 实现核特色培养:第一,将教师科研课题的子课题作为学生毕业设计(论文)内容。近年来,环境工程专业教师在铀尾矿冶退役治理、铀矿井通风等研究领域获得了多项国家自然科学基金的资助,每年的毕业设计(论文)都有多人次完成这些课题的部分研究。第二,产学研结合,学生参与校企横向合作项目。我校与某铀尾矿库及多个铀业公司建立了稳定的合作关系,学生在尾砂固化、覆盖降氡、农田修复、周围环境监测与安全性评价等方面就实际问题开展调查研究。每年的毕业设计(论文)总人数中有1/3至1/4是与核工业有关的环境问题的设计或研究,使学生得到了较好的实践训练。
五、结束语
我校环境工程专业尽管办学时间不长,但经过十年来专业核特色建设,取得了较好的成绩。2008年核环境工程实验室所属的污染控制与资源化技术实验室获得湖南省普通高等学校重点实验室立项建设,2009年环境工程被评为南华大学特色专业,“大气污染控制工程”、“环境影响评价”等课程遴选为我校精品建设课程,近2年获得铀尾矿冶退役治理、铀矿井通风等核类国家自然科学基金项目3项,获得湖南省教改项目1项,毕业生在铀业公司、核工业环保公司等相关企事业单位就业率达10%以上并获得好评。今后一段时间,我校环境工程专业将在实验室建设、师资队伍建设、课程教学、实习基地建设等方面进一步加强核特色建设的探索与实践,为我国国防工业和核电事业培养更多、更高层次的人才作出更大贡献。
参考文献:
[1]刘泽华,等.建筑环境与设备工程专业特色建设探索[J].高等建筑教育,2010,(3):23-26.
[2]蔡敬民,董强,余国江.高等院校校外实习基地建设新思考[J].中国大学教学,2009,(2):77-78.
高工职称论文范文篇二
《环境工程校内实践基地建设与效果分析》
摘 要 为适应社会对高校人才培养的要求,引入CDIO模式,结合我校教学资源,在环境工程专业建立了校内实践基地。经过广泛的调研,证明实践基地运行模式合理,对学生实践能力的培养和就业竞争力的提高起到了较大作用,受到学生和社会的好评。
关键词 CDIO模式 实践基地 效果分析
实践教学是高校整个教学过程中的重要组成部分,尤其是工科类专业,其在培养学生的工程实践能力和创新精神中发挥着不可替代的作用。为了适应21世纪高等教育改革需要,使人才培养更贴近市场、贴近社会。我们引入CDIO模式,结合我校教学资源,在环境工程专业建立了校内实践基地。①从2007年筹建至今,基地运行效果良好,开创了在校学生实验、实习和实训的新途径,培养出的毕业生在企业下得去、用得上、留得住。同时也为学校探索了一条产学研一体化的新路,收效显著。
1 建立校内实践基地的改革实践
1.1 遵循CDIO模式改革实践教学
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(ConcEive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和实践。通过CDIO模式的引入,我们对实践基地的建设进行了整体规划,改变了原有的基础实验、验证实验加少量综合实验的传统实验室模式,把学生的实践教学环节整合成一个有机的整体。基地充分承担起环境工程专业学生在不同学期需要完成的实验、实习和实训过程,并使之形成一套多层次、多科关联性的实践教学体系。
1.2 完备的设施保障实践教学效果
几年来,实践基地不断增加设备,为学生提供各类型的小型化污染物处理装置,环境监测仪器。到目前为止,学生在校各门专业课程的配套实验,包括环境监测的大型分析仪器,环境微生物学的微生物培养选育和显微镜检验,水污染控制工程各种水处理方法的工艺装置,大气、土壤、固废、噪声等的监测治理等,均能在实践基地完成教学。实践基地开设了大量开放性、设计型实验和综合实习、实训项目,提供给学生各种实际生产和生活中可能遇到的污水、废气作为实验对象,由学生自己监测污染物的组成和含量,确定治理方案。从污染防治、监测评估到污染控制研究的全过程都有学生自主完成。多科性、多工段、多岗位的联合协作模式完全模拟环保企业生产实际,使学生掌握的技能更加符合用人单位的需要。一定程度上提高了学生的就业竞争力。
1.3 服务社会形成产学研一体化模式
实践基地在教学的同时,将学校与社会,教学与生产实际相结合,形成一种整体联动的模式,让学生直接面对实际生产过程。②实践基地为学校周边地区小型企业及居民社区提供有偿污染物处理服务,学生实验样品均来源于实际生产生活过程。既为周边地区解决了污染处理的成本问题,也是实践教学完全契合实际,学生和教师也可以开展科研。形成了产学研一体化的新模式。
2 实践效果分析
环境工程校内实验基地的建设和运行,从我们对200余名环境工程专业在校本科生,以及2010-2011两届100多名毕业学生的调查分析可以看出,收效显著。主要体现在以下两个方面。
2.1 在校生对实践基地教学模式的认同
我们将06、07、08、09 级环境工程本科生的实践教学环节放入实践基地中进行,每届学生50人左右。基地开设的设计性实验或综合实训项目,均得到广大学生的欢迎,学生受益颇多。为了检验基地运行的效果,我们设计问卷调查,对07、08 级环境工程本科生发放问卷98份,收回95份,回收率96.94%,回收问卷全部有效,统计结果见表1。
从实践基地的调查统计结果得出,学生对新的实践教学方式表现出极大兴趣,认为通过多层次的实验、实训项目扩展了知识面,提高了实践工作能力和综合多学科分析能力,尤其是岗位协作能力有了极大提高。对部分学生而言,新实践方式有一定的难度,实验时间基本合适(可以接受),实践基地的实验工作条件基本满足要求。从总体上看,实践基地教学模式基本上达到了预期的目的。
表1 在校生问卷调查统计(n=95)
2.2 毕业生对实践基地教学模式的反馈
对已经毕业的2010-2011届学生进行问卷调查,着重咨询了实践基地的教学对学生就业和从事实际工作是否有帮助。共寄出问卷100份,收回76份,回收率76.00%,回收问卷中73份有效,统计结果见表2。
表2 毕业生问卷调查统计(n=95)
从对毕业生的调查结果可见,基地实践教学环节不仅增强了学生理论联系实际的能力,更在一定层度上增强了学生的就业竞争力,毕业生普遍认为通过基地实践,使他们适应不同工作岗位的能力有所提高,在工作实习期的表现远优于其他同期实习者,在岗位协作和研究创新上也具备了一定的能力。
通过对用人企业的调查反馈得知,经过基地实践环节培养的学生,企业满意率很高。毕业生可以迅速适应工作岗位,独立解决问题,各部门协调配合,处理突发情况以及参与科研创新等等方面的能力都得到了充分的认可,成为企业不可或缺的工程技术人才。
注释
① 吴昊,张犁黎.CDIO模式下环境工程校内实验基地探索[J].学理论,2010.32:255-256.
② 詹一虹,侯顺.加强实习基地建设 拓宽高校毕业生就业 渠道 [J].教育研究,2006.9:90-92.
高工职称论文范文篇三
《试谈水利工程防洪措施》
1汛前的准备工作
1.1预测水利工程的防洪状态
一旦发生洪水灾害,会使水位不断升高,而且水流速度非常快,会给防洪工程带来严重影响。因此,为了使水利工程的防洪作用充分发挥出来,对于汛期的预测工作非常重要。比如,一旦发生较大的洪水灾害,大坝是否有能力承受,会不会发生危险事故,河道会不会被洪水侵蚀,是否会发生渗水等现象,这些情况的发生都需要做好预测工作,及时采取有效措施预防洪水,避免在洪水来临时措手不及。
1.2清除障碍
河道的行洪能力在水利工程中起着非常重要的作用,在洪水来临前,需要将河道进行清理工作,特别是会对水流产生阻碍的树林、桥梁等,这些会使河道的面积缩小,很有可能出现断面的情况,而且在河道两边的堤岸会有泥沙积存,出现的这些情况都会直接影响河道的行洪能力。及时将这些阻碍因素清除,有利于提高河道的行洪能力。
2防洪措施
目前,我国水利工程防洪的主要措施有:水库、蓄滞分洪区、河道提防、排水工程等。根据实际的地形采取适合的措施进行防洪抗灾工作。水利工程的作用除了能够防洪以外,还有农田水利、发电等,我们可以根据具体情况,将水资源合理利用。
2.1利用水库蓄水
在我国比较常见的防洪的措施之一就是利用水库。水库的作用主要有发电、灌溉、养鱼和防洪等,在防洪中主要是调节水流,降低洪水的流速,以及拦洪蓄水等。具体方法是:首先选择一个适合的位置建立可以蓄水的水库,洪水到来时,可以利用水库将洪水储蓄,减少流进下游河道的水量。利用水库调节洪水的方式有蓄洪和滞洪两种。
首先是蓄洪。在溢洪道没有设置闸门的情况下,洪水来临前,将水库中的水位降到限制水位。便能起到蓄水的作用。如果在溢洪道设置闸门,可以使水库蓄水的能力大大提高。而且可以改变开启闸门的大小调节流入下游河道的水量。水库有闸门的控制,既可以做到蓄洪也可以起到滞洪的作用。在设有闸门的情况下,一旦水库中的蓄水位达到溢洪道堰顶高程的高度时,水库就能将洪水暂时滞留在水库中。
2.2水库的调蓄作用
总体而言,利用水库进行防洪一定要注意兼顾上下游。为了不影响到上游人们的生活以及工农业的发展,需要对水库中的水进行控制。而水库的泄洪量大小需要根据下游河道的实际情况进行调节。水库不仅可以起到防洪的作用还可以用在农田水利中,在洪水到来时,利用水库将水储蓄起来,在非汛期时就可以利用水库中的水灌溉农田等,实现资源的有效利用。
2.3利用水闸防洪
在水利工程中水闸的应用是非常广泛的,可以将水闸建立在水库、河道或者湖泊等地方。将水闸关闭以后,可以起到挡水的作用;打开水闸可以泄洪,还可以根据实际需求调节进入下游水的流量。水闸主要有节制闸、分洪闸、挡潮闸和排水闸几种,这几种水闸起到的作用各不相同,但是最终的目的都是泄洪和挡水。一般情况下,在上游地区采用节制闸,一旦洪水来临,可以将水闸打开,控制水位,同时也可以控制排水量,确保下游河道的安全。分洪闸的作用是可以将洪水分流到不同的地方,比如湖泊、洼地等,保证下游人们的正常生活。挡潮闸的使用是通过涨潮时和退潮时水位发生变化进行水闸的开合,有利于防止海水倒灌。排水闸是在洪水灾害发生时起到排泄洪水的作用,如果洪水的水位相对于堤内的水位较低时,就需要打开水闸放水,一旦水位比堤内的水位高时,应该将水闸关闭,防止洪水倒流,造成不可挽回的损失。
2.4修筑堤防
堤防是用来档洪水的建筑物。修筑堤防能够有效的避免洪水泛滥,保障人们的正常生活。河堤可以将洪水有效的控制在行洪道里,使行洪的速度加快,有利于泄洪排沙。
堤防在防洪中起着十分重要的作用,有利于提高河道的排水能力,同时它又能抵挡海潮以及风浪等灾害,而且能够防止风暴潮侵入陆地影响人们的生活。泄洪的主要方式就是利用河道,因此将河道的行洪能力提高对于防洪措施的实施有着主要的作用,尤其是在平原地区修筑堤防需要与河道的治理结合起来,比如,提高河道泄洪能力时,需要将堤防进行加固,而在堤防加固的过程中,还需要进行防护工程对提防进行保护。
2.5利用蓄滞洪区降低河道的行洪压力
蓄滞洪区是防洪体系中关键的组成部分,它的作用主要是保障防洪工作的安全以及减轻灾害等。蓄滞洪区可以分为四种,即分洪区、行洪区、滞洪区以及蓄洪区。分洪区的修筑主要是在一些有湖泊或是洼地的地方,有利于将洪水分流,降低洪水水流速度。行洪区是在堤岸之间或者天然形成的河道两侧,发生洪水灾害时可以用来宣泄洪水。滞洪区在发生洪水灾害时可以起到调节的作用,在洪水高峰期可以削减洪水流速。蓄洪区可以将河道泄出的多余洪水临时储蓄起来,洪水灾害减轻时再将洪水排放出去。
蓄滞洪区是用于对需要重点保护的区域,因此我们在有条件的地方开辟出蓄滞洪区,有利于洪水的防治工作。蓄滞区在启用前需要提前做好准备工作,对于蓄滞洪区的使用一定要明确调度程序,随时做好进洪闸口以及分洪闸口的开启准备。
因为分洪区和蓄滞洪区平时不会使用,一旦发生洪水灾害,会出现措手不及的情况,会造成很大的损失。因此,一定要做好预测工作,采取有效的预防洪水的措施。
3结束语
在我国的人口数量不断增长以及经济飞速发展的情形下,自然灾害的发生也逐渐增多,尤其是洪涝灾害比较严重。直接影响着人们的正常生活,威胁着人们的生命财产安全,因此一定要做好防洪措施。根据不同地区的实际情况采取合理的防洪措施,提前做好防洪的准备工作,做到及时洪水来临时能够及时应对,减少不必要的伤亡和损失。自然灾害频繁的发生,应该使人们保护自然环境的意识提高,在日常生活中,需要合理的利用资源,维护生态系统的稳定发展。同时水利工程的防洪系统需要不断进行完善,即使出现较大的洪水灾害也能有能力抵抗。
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核电科技论文?
核电作为一种清洁能源,对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。我为大家整理的,希望你们喜欢。
篇一
中国核电发展浅析
摘要:核电作为一种清洁能源,对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。首先陈述了中国核电发展现状,并提出其发展过程中存在的问题,然后结合中国的实际情况提出了核能发展的战略措施。
关键词:中国;核电;战略措施
中图分类号:F12 文献标志码: A 文章编号:1673-291X***2011***07-0200-02
引言
中国长期以来,以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展,也造成了较严重的社会能源、环境问题。能源发面,煤炭可供人类使用的时间为二百至二百二十年[1],中国面临煤炭枯竭的严峻形势不言而喻;环境发面,燃用各种化石燃料将向大气中排放大量的温室气体二氧化碳,硫氧化物和氮氧化物等有害气体以及大量的烟尘,对环境造成极其严重的破坏。因此,中国有必要积极改善能源利用结构和实现能源的多元化供给。目前,由于有枯水期和丰水期的分别,造成水电电力不够稳定;而太阳能和风能在短期内又不可能在总电力装机容量中占有较大的份额。所以,核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源[2]。因此,本文从中国发展核电的必要性出发,结合核电产业在中国的现状和存在的问题,提了出中国核电发展战略措施。
一、中国核电发展的现状
截至2008年底,中国共有11台核电机组投入商业执行,核电装机容量达到910万千瓦,占中国电力装机容量的1.1%[3],并且中国已形成广东、浙江、江苏三个核电基地。其中,秦山二期是中国自主设计、采购、建设、运营的核电机组,55项大型关键装置中,47项实现了国产化,标志著中国具有自主建设核电厂的能力[4]。同时,中国跨入了核电站出口国行列,巴基斯坦恰希玛核电站是中国第一座按国际安全标准自主设计、生产制造的核电站。中国在核电的科研、设计、建设、执行等方面还培养锻炼了一批专业人才,具有相对完整的核电人才队伍。
经过各个部门的努力,中国核电已形成规模化批量化发展格局 [5]。二代改进型压水堆核电技术路线―CPR1000已在核电站专案中得到应用,在积累二代技术储备和执行经验的基础上,中国还积极吸收安全性和经济性更高的三代核电技术。装置制造能力的提升,先进技术的引进以及核电建设取得的成就和经验的积累,为中国核电的进一步发展奠定了基础。预计到2020年中国电力装机总容量约为9.0亿~9.5亿kW,考虑到煤炭资源、运输能力、环境容量等承受力的制约,中国燃煤电厂总装机容量的比例将由目前的70%下降到61%,而核电在全国发电装机容量中的比重到2020年将达到4%,核电投运规模将达到4 000万千瓦,核电年发电量达到2 600亿~2 800亿千瓦时。
二、中国核电发展存在的问题
核电在中国发展近三十年中,减少了近1亿多吨煤炭的生产及其运输,对国民经济的发展和环境的保护起到了不可磨灭的作用。但是,仍然存在着组织模式不清、标准体系落后、技术创新不足等各种问题。
1.核电发展缺乏长远和总体性规划,这也直接导致了中国核电标准化体系较低。核电产业的发展涉及国家的长期能源战略,对于正处于工业化程序中的中国,核电在国民经济发展中的重要作用更加凸显。而目前中国核电多国引进、多种堆型、多种技术、多类标准的现状难以确保中国核电产业的可持续发展。
2.核电发展经济性较低。核电站平均建成价比投资为1 742美元/千瓦,燃煤电站平均建成价比投资为889美元/千瓦,核电与煤电平均建成价比投资为1.94[3]。此外,与煤电相比,核电的上网电价也较高,这势必会减弱核电在电力市场中的竞争力。
3.核电自主化、国产化程序有待提高。由于中国核电起步较晚,关键的核心技术尚未实现实质性突破,没有完全实现百万级大容量核电机组,工程设计、制造的自主化。而且,近三十年来,未能形成一个统一的、实际可行的核能战略目标、发展规划和与其相适应的产业政策,在已建的专案上形成多种堆型、多国引进,客观上不利于核电国产化局面。
4.核电人才不足,缺乏技术创新。中国核电人才存在缺乏、断档现象。人才数量不足,人才专业结构比例失衡,核电人才流失、老化,而且中国高校培养能力有限。技术方面,具有自主产权和国际领先水平的核心技术研发能力明显落后于国外核电发达国家。虽然核电装置国产化取得了一定进展,但关键核电装置以及装置的关键部件国内仍无法制造。
5.天然铀缺乏,放射性废物管理欠佳。中国已经探明的铀资源量不足,且天然生产能力较低;此外,随着核电的发展,如何处理放射性废物也需要妥善解决。
三、中国核电发展的战略措施
1.完善核电产业总体性、长远性规划。中国应尽快制定出符合中国核电发展的中长期规划,努力做到统一堆型,统一标准,并将核电建设纳入电力的总体规划。同时,借鉴美国“小业主”型、法国“大业主”型、日本“供应商”式、韩国“一体化”等诸多核电产业组织模式型别,找到适合中国国情的核电产业发展模式,从而保证中国核电建设的布局更合理,保证核电的可持续发展。
2.提高核电经济性,加大核电的资金投入。核电与煤电经济性相比,具有建成价比投资高的特点;与国内电网电价相比也没有优势。因此,实现核电标准化、批量化生产,努力控制核电站工程造价,提高核电厂负荷因子,在电价中体现环保折价,使核电站在经济发达、能源短缺和运输紧张的地区与煤电相竞争,这是中国核电发展的根本出路。此外,资金不足是制约中国核电发展的主要因素之一,所以,中国必须加大对核电发展的资金投入,以保证中国核电事业的可持续发展。
3.加速核电国产化和自主化程序。提高中国核电自主化、国产化,必须坚持先进科技引进与消化、吸收、创新相结合。引进百万千万级压水堆,时刻关注国际上最先进的技术,在第二代核电技术完善和成熟的基础上启动第三、四代核电技术。不断提高核电的国产化水平,促进中国核电产业的优化升级,从而保障核工业的可持续发展。
4.培养核电人才,加强核电技术创新。为了早日实现中国核电产业的腾飞,我们必须抓紧培养一批高阶核电技术人才,完善人才激励政策。同时,重视职工的在岗职位培训,努力建造一支懂技术、善管理的核电人才队伍。在技术创新方面:第一,要提高机组的安全性、经济性;第二,改进核废物处理技术,防止核扩散,努力实现核燃料回圈;第三,开发新的堆型,坚持采用热堆―快堆―聚变堆的三步方针,在保证新堆型安全性、经济性的基础上,争取使新堆型稳步发展并逐步形成中国的核能主力,同时加快核电自主化、国产化程序。
5.保证天然铀可持续供应,妥善处理放射性废物。足够的天然铀是核电可持续发展的前提,必须积极探明中国天然铀储量,确保天然铀的可持续供应。同时,加强技术创新,以防止放射性废物的泄露甚至实现废物再利用。
结语
经过长期的发展,核能已在中国初具规模。作为解决能源短缺、减轻环境污染的替代能源,核电已与火电、水电形成了中国电力的三大支柱。尽管如此,核电发展过程中的问题也急需解决。为此我们要充分吸收总结核电产业三十年中的发展经验和不足,统筹规划核电的发展,加速自主化国有化程序,培育核电人才,加强技术创新,提高核电的经济性,以保证中国核电事业的健康可持续发展。
参考文献:
[1]景继强,栾洪为.世界核电发展历程与中国核电发展之路[J].东北电力技术,2008,***2***.
[2]杨旭红,叶建华,钱虹,薛阳.中国核电产业的现状及发展初探[J].上海电力,2007,***6***.
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[4]祁恩兰.中国核电发展的问题研究[J].中国电力,2005,***4***.
[5]叶奇蓁.中国核电发展战略研究[J].电网与清洁能源,2010,***1***.
[6]杜国功,杜国用.中国核电产业发展的战略思考[J].山东经济,2009,***3***.[责任编辑 安世友]
篇二
核电工程物资管理
摘要核电工程物资占到总投资55%左右,价值高,数台机组的物资采购价格高达百亿人民币;***1***种类繁杂,数量庞大,产生海量物资交易记录资料;***2***安全、质保等级分类复杂,过程控制严格,追溯性要求高,标准、规范要求严格;***3***管理周期长达5年多;***4***储存保养要求严格,恒温恒溼、清洁度等控制要求高。由于核电物资的特殊性,物资管理是核电工程专案管理的重要内容。对现场施工进度起着重要的后勤保障。作为核电工程物资本文针对核电工程物资的分散式管理中存在的问题进行分析,提出建议。
关键词 核电 仓储 物资管理
一、核电工程物资的管理模式
当前核电工程物资现场仓储管理模式主要分为两类,一是分散式管理,即仓储管理工作由各岛安装承包商分别管理;这种管理模式在以前建设核电用的比较多,工程结束后,很多物项丢失的比较严重,特别是消耗性材料和备品备件,由于总承包商无法对下面的安装单位做好监控管理的职责,安装单位在使用过程中浪费和丢失的比较严重,比之前预算的用量要多,使工程物料的成本增大,再次购买也增加了采购周期,影响了工程进度。不能及时检视物项的到货出库动态,也不能和现场施工进度紧密的联络起来。二是集中式管理,即总包方承担了所有的仓库业务,这种管理方式避免了安装单位随意浪费和丢失物资的现象,同时也带来了不好统一管理和成本增加问题。由于仓库人员种类繁多,各人员要求的技能、文化水平要求不同,不便于统一管理,增加管理成本。这种管理方式避免了安装单位随意浪费和丢失物资的现象,这种管理模式也有不足之处,总承包商不能有效的监管物项,核电在不断探讨核电的工程物项管理的模式,也不但在实际工作中改进和创新管理模式。海南核电在工程物资管理的方面开拓创新,有效有避免了前两种的管理方式的不足之处,合理的利用人和机具的利用,首次采用总承包再分包管理模式,仓储具体作业由一家承包商或专业的物流公司来操作,总承包商只到建立建一支较小的物项管理团队,负责管理、监督承包商的日常工作,负责协调各个安装承包商物资部门,以确保甲供物项各项工作顺利进行。
二、工程物资的几个控制和管理方面的建议
整个工程物资的管理包括计划、设计、采购、仓库的建设主要几个方面。
设计、采购、计划问题。在实际建设过程中,施工图纸的出版进度往往难以满足采购进度的需要,因此无法及时提供图纸材料清单作为采购的依据。在此情况下,采购工作依据历史参考电站的装置材料采购清单进行采购,但由于不同专案存在设计变更、现场变更,造成一定程度上采购遗漏、材料短缺或剩余浪费。供货计划根据三级采购进度计划和采购合同编制,条目比较粗,安装需求计划根据四级计划编制,两个计划在细节程度上的匹配度不高,一方面造成工程物资提前到货积压仓库,导致库容不足,有些物项到货离具体安装时间相差二三年之久,这样不仅占用库存量,由于海南天气高温潮溼,装置容易生锈和老化,影响装置的质量问题,同时也给后期物项保养增加了工作任务,导致成本增加。
如何解决到货与安装进度所需物项不匹配的问题,根据其他核电的安装进度所用物资进行分析,结合现场的施工进度,制定物项的一年的到货滚动计划,发给供货商,提前做好到货安排,也要控制物项过早到货。安装单位根据二级施工进度计划,编制三、四级施工进度计划,在四级进度计划的基础上结合实际施工编制3个月滚动安装需求计划。根据施工安装单位的安装需求计划,核实所求物项是否已经到货,及时与供应商联络到货问题,提前解决到货问题,满足施工现场所需。
一、库房的建设:
仓库规划和建设问题。在核电现场平面图中布置,仓库的布置和现场厂房之间科学安排,防止仓库离现场施工远,二次搬运的吊车、卡车、叉车、人工费用增加。同时也增加了安全风险。总承包应建立仓库设计、建造的标准化体系。根据核电物资储存等级、类别、大小应建立不同储存等级的仓库,满足物资的储存要求。仓库配备行车、叉车、等机具,配备消防设施、通风保溼设施、配置摄像头、保安岗亭等安保设施,配置照明、动力等电源设施。每天对仓库的设施进行安全检查,做好相关检查记录。其次仓库的各种作业活动,必须有相关程式规定和管理规章制度,做到有章可循,有据可依,这也是核电行业的管理方针。
二、到货开箱检验缺陷问题:
截止日前,到货开箱检验的缺陷的统计,开箱检验缺陷已经有二千条,已经关闭一千一百多条,核电专案已经接近尾项,这些没有关闭的缺陷检验报告,按照要求不能组卷进行移交,虽然这些缺陷大部分都是一些小问题。后期的工作重点在关闭检验缺陷上面了,要减少开箱检验的问题,个人建议从源头开始:***1***开箱时,对面哪些重大装置和供货比较多的厂家,在开箱检查时,要求厂家人员必须参加,发现小问题或疑惑的问题,在开箱检验时就可以解决。***2***对于检验时发现一些小问题,如小面积生锈、零件脱落,如厂家人员没有到现场参加开箱,这些问题可以安排仓库承包商在开箱时就可以进行处理,减少开箱检验。***3***参加开箱检验人员,如开箱中发现密封垫片、管接头等有划痕现象,如钢丝绳、电缆、钢管到货米数缺少一点,这些问题安装单位QC人员在开箱检验的时候都可以下结论,不影响现场的安装使用。
三、物资管理系统SAP
由于核电物资的种类繁杂,数量庞大,在日常到货、开箱、出库、查询的活动中,产生海量的交易记录资料,这些记录要用系统软体要实际管理。现代化的物资管理软体SAP,可以帮我们实际日常的工作管理的需求,和资源共享,资讯的准确性。工程物资的消耗统计,后期的费用的结算提供了可靠的资讯。
四、物资储存级别的要求
现场储存保养。仓库大致分为三个等级,一级为恒温恒溼仓库,温度控制在16℃~25℃,溼度小于等于60%,防静电,防强磁场,保持清洁度等;二级为一般室内或保温库,三级为一般露天仓库。在储存期间,需按照规范书中要求的频率、内容对储存的物资进行预防性和修正性保养,如防腐涂油、气体或液体保护、通电保温干燥、转动等,发现质量异常,进行修正性保养,严重质量问题按照《不符合项报告》进行处理。所有保养工作都须形成记录以备核查。
五、总结
随着人类对能源需求的日益增长和不可再生能源的日渐减少,核电能源已成为一些国家能源计划中的重点物件之一,尤其在我国,核电能源已进入快速发展阶段。物资管理从前的单一的模式变成多样化,现代化管理的模式,科学化的管理,降低管理成本,更好的为核电建设提供有力的保障。
参考文献:
[1]任永娟,薛润泽.核电厂建设阶段的仓储管理工作[J].分析中国城市经济,2011
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能源与环境科技论文范文篇一
能源问题\环境污染与“节能减排”
摘要:本文就能源危机和环境污染现状做了阐述,并就如何尽快的转变生产方式、生活和消费方式,如何让节能减排成为全社会的自觉行动作了总结。
Abstract: This paper energy crisis and environmental pollution are described in detail on how the changes as soon as possible modes of production, living and consumption patterns, how to make energy conservation a conscious action of society as a whole are summarized.
关键词:能源危机 环境污染 节能减排
Key words: energy crisis environmental pollution energy conservation
一、能源概述及能源问题
能源 凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动,统称为能源。人们在日常生产和生活中,需要各种形式的能量,例如,在高炉中熔化铁矿石需要热能,开动机器需要机械能,使用电器需要电能等等,总之,人类的生产和生活与能源息息相关。
世界能源问题 从长远和全球的观点来看,所谓“能源问题”,就是化石能源短缺或接近枯竭的问题,确切地说就是“石油问题”。 什么是“石油问题”? 若突然截断石油来源,很多国家的经济将处于瘫痪状态。没有人比日本人更能理解什么是“石油问题”和石油究竟意味着什么,因为其99%的石油消费都依赖进口,而几乎所有的工业产品甚至日用品都与石油密切相关。
能源危机对中国的冲击“中国能源问题,已经到了牵一发而动全身,不改革没有出路,很难委曲求全的时候了。”
20世纪90年代初期,我国的能源尚可自给自足,因为我国有自己的煤,自己的油田,丰富的水能资源以及生物能源(主要是沼气)。目前比较普遍的看法是,油价上涨也并不会影响中国经济的总体平稳增长。然而, 若无远虑,必有后患。 目前我国的单位GDP能耗高出世界平均水平70%, 单位建筑面积采暖能耗比发达国家高出2至3倍,石油对外依存度接近50%,石油进口量仅次于美国。根据国研中心的研究报告,到2020年,中国的石油需求量的下限为4.5亿吨,上限为6.1亿吨,而预计届时国内的产量只有1.8亿到2亿吨,这就意味着中国石油对海外资源的依存度至少将达到55%以上,与目前美国58%的对外依存度大体相当。显然中国的能源和部分矿产资源对外依存度很高,已经严重约束中国经济可持续发展。
二、环境污染
环境污染是指人类向环境中排放废弃物的数量超过了环境的自净能力而引发的环境问题。例如,工业“三废”不加处理排放到大气、江河、湖海和土壤中,造成大气污染、水污染、土壤污染;人们生产和生活产生的大量垃圾,造成固体废弃物污染;交通、工厂等造成的噪声污染;放射性泄露产生的放射性污染等等。
中国环境污染问题 城市是人类对环境影响最深刻、最集中的地方,也是环境污染最严重的地方。世界上10个污染最严重的城市中,中国占了5个。为此付出的代价是:据我国专家偏保守的估计,每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失高达2000亿元。据流行病学调查,我国空气污染导致呼吸系统疾病发病率的归因百分比为30%以上。
噪声和固体废物污染有待解决。全国的城市道路交通噪声声级基本在70――76分贝之间;据40多个城市监测,92.8%的城市交通噪声平均声级超过70分贝的极限值;多数城市环境噪声污染状况也呈逐渐恶化趋势,全国2/3城市居民在噪声超标环境下工作和生活。我国工业固体废物的产生量和堆存量以平均每年2000万吨的速度增长。1992年工业固体废物产生量达到6.2亿吨,堆存量达到59.2亿吨,占地5.5万公顷。城市垃圾以每年10%的速度增加,1992年达到8262万吨,造成垃圾包围城市的严重局面。固体废物中含有各种有毒有害物质,扬尘污染大气,渗滤液污染地表水和地下水,堆存物污染农田,造成土壤质量下降,并成为重大的环境隐患。
三、中国应对能源问题和环境污染的措施――节能减排
与国际经济接轨,中国面临巨大压力。中国经济的高速发展取得了令世界瞩目的成就,但同时也令人担忧――发展中消耗了太多的能源和原材料。 比如,中国创造1万美元价值所需的原料,是日本的7倍,是美国的近6倍,或许更令人尴尬的结果是,比印度还多3倍。这种增长基本上是靠外延扩大再生产,靠拼资源、拼能源取得的。这种以高物耗、高能耗、粗放经营为特征的传统发展模式,如不彻底改变,既难以持久,也无法同他国竞争。面对越来越严峻的能源问题和环境污染,我们必须要有措施和对策。
第一、开源。我们的煤炭储量很丰富,但要提高其开发利用的技术,提高能源利用效(中国每吨标准煤的产出效率仅相当于美国的28.6%,日本的10.3%),这些资源更不能再廉价出卖,因为它是非可再生资源,储量也是有限的;大力发展水电和生物能等可再生的能源,我国水能资源蕴藏量达6.8亿千瓦,居世界第一,但绝大部分还未开发利用,生物能的利用率还很低,中国农村的麦杆等农业副产品基本上是放火烧掉了,这样既浪费能源又污染环境;大力开发利用太阳能,它是一种洁净的可再生能源,对太阳能的开发利用将可能是摆脱能源危机的最终出路。
第二、节能减排,实施清洁生产和提倡文明消费
我国作为一个发展中的国家,不能盲目地跟随西方工业化国家利用化石能源发展工业,不能盲目地加速地增加私家汽车……,否则,中国必将提前遭受能源危机的冲击!只有实施清洁生产和大力提倡文明消费,走可持续发展的道路才是我们必然的选择。
公众既是消费者,又是生产者,也是环境的管理者。实现可持续发展的目标,意味着一场深刻的变革,是人们世界观、价值观和道德观的变革,是人们行为方式的变革,公众是否愿意接受并积极参与,是实施这些变革的必要条件。如果13亿中国人每人少用一双一次性木筷,一张白纸,一张贺年卡,全国加起来将是多么巨大的数字,相当于保护多大的一片森林!如果全国照明灯具全部改换成节能灯,那么全国一年可节电约600亿度,而要生产这么多电,则需要300亿公斤煤炭。推进节能减排,仅有政府的积极推动和引导,广大企业的落实是不够的,还需要社会各界,特别是全体城乡居民的支持和参与!
让我们每一个公民行动起来,从我做起、从点滴着手、从现在做起、从身边做起,为实现国家的节能减排目标作出自己的贡献,共同创造更加节约、更加洁净、更加文明的可持续发展的美好生活。
能源与环境科技论文范文篇二
能源开发利用与环境污染问题的分析研究
[摘要]能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷,我国能源环境问题已成为亟待解决的现实和战略问题。通过分析目前我国能源开发利用中的环境问题的法律规制的现状,指出其缺陷,并提出了一系列的完善措施。
[关键词]能源 环境问题 法律规制 环境污染
[中图分类号] X502 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-211-2
随着我国全面建设小康社会步伐的加快,对能源生产和能源消费会有更高的要求,能源需求的持续快速增长必将使我国的环境保护面临更加沉重的压力。由能源开发利用导致的能源环境问题既是我国当前面临的现实问题,也是影响我国长远发展的战略问题,是我国实现可持续发展的基础和重要保障之一。法律作为现代社会权威、有效的社会调整方式,在此问题的解决上理应发挥重要作用。
1能源开发利用对环境的不利影响
(1)石油和天然气勘探开采与利用对环境的不利影响。油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、采出水回注的污水排放;气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放;海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物等。
(2)煤炭的开发利用对环境的不利影响。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏,对生物栖息环境造成影响,此外还产生地表的破坏,引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。煤炭燃烧过程中产生大量二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因,煤炭燃烧同时也排放温室气体,造成全球性环境问题。
(3)水电开发对环境的不利影响。水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境和水环境仍有多方面的不利影响。主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响;淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观;泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化;改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行;建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境。
(4)核能开发利用对环境的影响。核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。
(5)可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。
2我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷
为了有效地控制能源活动对环境的不利影响,解决能源环境问题,我国制定了一系列的法律、法规来加强对能源活动的管理。
2.1能源开发利用中的环境问题的一般法律规制现状及其缺陷。
(1)法律规制的现状。环境立法。通过相关环境立法,我国已形成了一个比较完善的能源环境的基本法律制度体系。电力立法。电力是由一次能源转化来的优质二次能源,是当今世界上应用最广泛的一种能源。电力行业是环境污染的重要产生源泉,作为规范电力建设、生产、供应和使用活动的电力立法,其中也必然涉及环境保护的规定。
(2)法律规制的缺陷。一些实践中与能源行业密切相关的行之有效的管理手段如总量控制、排污权交易、生态补偿等还有待进一步法制化,为其施行提供更多的法律支撑。我国在能源立法的问题能源环境问题的法律规制上还做的远远不够,其根源在于我国能源立法的极度弱化。仅仅依靠环境立法中的一些普适性规定是远远不够的。
2.2石油天然气开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。目前我国没有专门的石油天然气法,也没有系统规范石油天然气开发利用的环境保护的专门法规,相关规定散见于其他相关法律法规中。
(2)法律规制的缺陷。其缺陷主要包括:立法不健全,空白较多;现行规定过时,亟待修改;多头管理,执法不力。
2.3煤炭开发利用中的环境问题的法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。我国《煤炭法》第十一条确立了“开发利用煤炭资源,应当遵守有关环境保护的法律、法规,防治污染和其他公害,保护生态环境”的基本原则。目前煤炭开发利用中的环境保护并没有专门的法律法规予以规范,有关立法散见于相关法律法规及规范性文件中。
(2)法律规制的缺陷。以上法律规定对减少煤炭勘探开采对生态环境的破坏、降低燃煤污染尤其是二氧化硫污染起到了重要作用,但在体系上与具体制度上还存在着很多缺陷。
2.4水电开发中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。水电开发对保证能源供应、改善能源结构、减少污染都起到了十分重要的作用。水电开发与环境保护的对立与协调成为非常具有争议性的问题。水电是利用水能进行发电,因而属于可再生能源。
(2)法律规制的缺陷。我国针对水电开发环境保护的立法还处于严重缺位的状态。就最为关键和重要的管理制度――环境影响评价制度而言,现行的立法技术性规范居多,缺乏明确的监管、程序、责任追究等规定,导致该制度的执行在实践中遇到很大的困难。
2.5核能开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。核能开发利用中的环境保护主要是放射性物质环境污染的防治问题。 (2)法律规制的缺陷。期主要问题是:立法空白;现行立法文件的问题。
2.6可再生能源开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷
(1)法律规制的现状。可再生能源相对传统化石能源来说属于清洁能源,但是其开发利用仍可能会带来一些环境问题。
(2)法律规制的缺陷。加强开发利用的管制仍然很有必要。根据前面对法律规制的现状分析,我国目前在这一领域的主要问题就是立法空白较多,生物能、海洋能、地热能等新能源开发都缺乏必要的专门规定,有可能导致开发的混乱和无序,污染和破坏环境。
3我国能源环境问题法律规制的完善
3.1完善相关环境及能源立法,加强能源环境问题的一般法律规制
(1)完善有关环境立法。我国有环境保护基本法《中华人民共和国环境保护法》在法规体系建设上,应制定国家环境保护的基本法―《国家环境政策法》,并通过制定生态保护法律法规及完善现有污染防治法律法规,构建比较完善的生态保护与污染防治并重的法律框架。
(2)完善有关能源立法。能源是环境问题中最难解决的问题,而环境则是能源问题中最难解决的问题,只有实现能源法与环境法更紧密的结合,才能有效解决能源环境问题。因此,未来我国应对其予以足够的重视,加强完善相关立法。
3.2完善石油天然气开发利用中环境问题的法律规制
加强石油天然气的开发利用对我国能源安全具有决定性的战略意义,相应地我们也应更加关注其开发利用中的环境保护问题,完善立法,提高执法水平。
3.3完善煤炭开发利用中环境问题的法律规制
煤炭在我国能源结构中占有主体地位,随着我国经济社会的快速发展,能源需求急速增长,煤炭高强度开发,煤炭开采过程中的环境破坏日益严重,燃煤排放的二氧化硫等污染物大幅增加,已经成为我国环境问题的重中之重。
3.4完善水电开发中环境问题的法律规制
从世界范围看,促进水电发展都是能源发展战略的重要一部分。在我国的现实国情下,水电建设仍是我国国民经济的重要基础事业,对社会经济发展起到重大支撑作用。在水电开发中切实保护生态环境,通过生态环境保护促进水电建设的健康发展,特别是以科学的发展观为指导,建立与生态环境友好的水电工程建设体系,是实现水电开发与生态环境保护协调发展的正确途径。
3.5完善核能开发利用中环境问题的法律规制
积极推进核能开发利用,是我国重要的能源战略,而“安全第一、质量第一”一直是我国核工业发展的指导方针。
3.6完善可再生能源开发利用中环境问题的法律规制
为了避免无序发展,破坏环境,立法应当具有一定超前性,未雨绸缪,对开发利用的环境保护问题予以一定规制。未来我国可以考虑从以下几个方面逐步予以完善:利用可再生能源发展基金推动开发利用可再生能源环境友好技术的发展;适当的时候由国务院出台或者国家发改委、国土资源部、水利部、农业部、海洋局、环保部等联合出台《可再生开发利用环境保护管理条例(办法)》,就该问题作系统规定;制定可再生能源开发利用环境影响评价的相关标准、导则,完善环评制度;地热能开发利用及潮汐电站建设运行对环境的不利影响较大,未来应重点加强这方面的研究,适时出台相关的环境保护管理规定;利用政策引导、资金、技术支持等手段推动农村新能源的发展,减少高污染、低效率的秸秆、薪柴等的直接燃烧利用。
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现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。下面是由我整理的工业机器人技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!
工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。
关键词:工业机器人 应用 工业
1 引言
工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。
2 工业机器人的主要运用
(1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。
(2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。
(3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。
2.1 焊接机器人
点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业,点焊机器人广泛应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。
点焊机器人主要性能要求:安装面积小,工件空间大;快速完成小节距的多点定位;定位精度高(土0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大(490~980N ) ,以便携带内装变压器的焊钳;示教简单,节省工时。
2.2 弧焊机器人
弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺,绝大多数可以完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应用范围很广,除汽车行业外,在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弧焊 方法 主要有惰性握体保护焊、混合所体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊接。
1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝轮7-柔性导管8-弧焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12-焊接电缆13-控制电缆
图1 弧焊机器人系统的基本组成
弧焊机器人的主要性能要求:在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊道。因此,运动过程中速度的稳定性和轨迹是两项重要指标,一般情况下,焊接速度约取5~50 mm/s ,轨迹精度约为.2 ~0.5 ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。此外,还有一些其他性能要求,这些要求包括:设定焊接条件(电流、电压、速度等)、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能(断弧、工件熔化)及焊接传感器(起始焊点检测,焊道跟踪)的接口功能。
2.3 喷漆机器人
喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点:
(1)工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气;
(2)沿轨迹高速运动,途经各点均为作业点;
(3)多数被喷漆部件都搭载在传送带上,边移动边喷漆。如图2所示为关节式喷漆机器人。
2.4 搬运机器人
随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展,搬运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的加工过程中,物料、工辅量具的装卸和储运,可用来将零件从一个输送装置送到另一个输送装置,或从一台机床上将加工完的零件取下再安装到另一台机床上去。
2.5 装配机器人
装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明,装配劳动量占产品生产劳动量的50%~60%,在有些场合,这一比例甚至更高。例如,在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中,装配劳动量占产品生产劳动量的70 %~80%。因此,用机器人来实现自动化装配作业是十分重要的。
2.6 机器人柔性装配系统
机器人正式进入装配作业领域是在“机器人普及元年”的1980年前后,引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业的工序,随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品,如电机、水泵齿轮箱等,特别适应于中小批量生产的装配,可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等机能。
机器人柔性装配系统通常以机器人为中心,并有诸多周边设备,如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合,此外还常备有可换手等。但是如果零件的种类过多,整个系统将过于庞大,效率降低,这是不可取的。在机器人柔性装配系统中,机器人的数量可根据产量选定,而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类而定。因此,和装配线比较,产量越少,机器人柔性装配系统的投资越大。
3 结束语
工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域的技术为基础,融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密集的,多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进步和发展,工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。
工业机器人技术论文范文篇二:《探讨工业机器人的发展趋势》
摘 要 随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的“终极”版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。
关键词 工业机器人 智能化 应用领域 安全性
随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。
一、工业机器人的发展历程
第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。
我国机器人研究工作起步较晚,从“七五”开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986 年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。
我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。
上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。
从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。
我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
二、工业机器人的发展趋势
机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工业机器人控制系统向基于 PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制柜日渐小巧,采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的 热点 之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。
总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为 灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。
三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景
我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点:
首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。
第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。
第三,认识不到位,在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。□
参考文献:
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工业机器人技术论文范文篇三:《试论工业机器人机电一体化》
1机电一体化技术的应用现状
1.1工业机器人。
工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。
1.2分布式控制系统。
分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。
2机电一体化技术的发展趋势
2.1人工智能化。
人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、 逻辑思维 和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。
2.2网络化。
网络技术 的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。
2.3环保化。
在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。
2.4模块化。
由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。
2.5自带能源化。
机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。
3结语
综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。
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科技小论文
我身边的科技史
——简记工程物理系的科技发展历程
本篇主要记述清华大学工程物理系的建立、发展过程、科技成果以及我对这一历程中若干问题的分析和探讨。
一、工程物理系的成立原因。
首先介绍一下当时的国际背景。1955年,国际局势依然很动荡,刚刚诞生不久的人民政权通过抗美援朝战争的胜利捍卫了祖国的安全,使自身得到了稳定。但是出于对社会主义国家的“先天嫉恨”及朝鲜战场上的失败,以美国为首的西方国家对共和国开始实施经济制裁、政治孤立和军事威胁等手段,妄图用19世纪以来列强欺侮弱国的方式颠覆人民政权。而其中最为严重的和西方国家引以为“法宝”的就是他们手中的“核弹牌”,他们想以此来进行核垄断和核讹诈。
面对帝国主义的核威胁,党中央毅然作出了中国要发展核工业、研制核武器的战略决策,以保卫祖国安全、打破西方威胁。1955年1月14日周总理同著名科学家李四光、钱三强谈话,询问了我国核科学研究情况。1月15日毛主席主持召开了中共中央书记处扩大会议,会议听取了李四光、刘杰、钱三强的汇报,研究了我国发展原子能事业的问题,并作出了上述决定。同时,会议决定由周总理亲自组织实施。
现在看来,当时作出这一决定主要还是为了研制我国自己的核武器,以捍卫祖国主权。核工业也几乎都是为了军事目的服务的,并没有形成后来有关核工业对国民经济重要性的深刻认识。这可以从当时核工业无一例外均为军工企业的情况看出。当然,这也是当时的危险国际环境决定的,国家安全是迫切而最为重要的一环。
为了开创和发展原子能事业,急需培养大批原子能方面的技术干部。在人才培养方面,采取了几项措施:
1、 由刘杰、张劲夫、钱三强、蒋南翔等组成领导小组,加强对原子能干部培养工作的领导。
2、 经国务院批准,由钱三强、蒋南翔负责,在苏联、东欧的中国留学生中,选拔专业相近的学生,改学原子能专业。
3、 1955年夏开始,在北大成立物理研究室(后改技术物理系),在清华筹建工程物理系。
4、 高教部于1956年9月组织了一个以蒋南翔为团长,周培源、钱伟长、胡济民等为团员的中国高等教育考察团访苏,了解苏联培养原子能干部的有关情况。
5、 1956年3月,周总理正式批复同意高教部的《关于培养和平利用原子能干部的方案及有关问题的报告》。报告中确定在北京大学、清华大学等高校增设和平利用原子能的专业。
(这其中第2、第4条显然得益于当时中苏交好的国际背景。同为社会主义国家,又同样面对西方势力的威胁,这让苏联这位领先一步的“老大哥”有意愿帮助中国开展有关工作,组成实质上的坚强联盟。由此可以看出国际大背景对国内一些具体事件的发生、发展是大有影响的。)
正如上列的人才培养措施所示,清华大学将成立工程物理系,这便是工物系成立的开端。
需要指出的是,我国核武器的研制并不是由工物系及北大的技物系主要完成的。他们中有部分教师和学生参与了一些辅助性的外围工作,不是主力军。那项任务主要是由归国的爱国专家及他们抽调的科研人员在极为隐秘的情况下完成的。但工物系的成立起到了培养核能事业后备军的重要作用,这能够保证我国在这一关键技术领域长期发展从而间接起到保卫国家安全和人民幸福生活的目的。从这个意义上来说,当时成立工物系确实是党中央和具体项目领导小组成员的远见卓识。
二、工物系的筹建。
蒋南翔校长回国后,于1955年11月向国务院上交了访苏报告,拟定在清华大学设立实验核子物理、同位素物理、远距离自动控制、电子学技术、无线电物理、半导体及电解质、空气动力学、固体物理、热物理及稀有元素分离工艺共十个新专业。实际上,当时除远距离自动控制专业外,其余九个专业皆设立或启动于即将成立的工程物理系。
在师资方面,蒋南翔校长分别向高教部和北京市提出请求,为工物系配备优良师资。在中央的支持下,何东昌同志留任工物系系主任,天津大学的汪家鼎、石油工业部的李文才、留美回国的李恒德、留苏归国的张札等一些专家、教授、教师陆续调入了工物系。学校当时还从其他系和教研组抽调了许多优秀教师到工物系。蒋南翔校长在苏联考察期间,与我驻苏联大使馆有关人员商定了一部分留苏学生改学原子能专业,为师资作准备。
在招生方面,1955年以机械系工程物理专业招收一年级新生四个班,1955年9月,由北外俄语专修班调入一个年级新生一个班,1956年春由校内机械等系又调入55级学生两个班,组成一年级。同时于1955年秋由机械、动力、电机等系调入53级学生46人组成三年级,调入54级学生54人组成而年级。这样,初期的学生已经初具规模。
学校1955-1956年度第十一次校务行政会议和1956-1957年度校务行政会第一次会议,分别讨论57年本校基建任务和通过1957年房屋基本建设任务时,决定列入建设工程物理管,面积15000平方米。1958年7月建成,实际建筑面积12000多平方米。
在各种条件初步具备的情况下,1956年10月27日,1956-1957年度校务行政会议第二次会议“议决:成立工程物理系,由何东昌同志担任系主任”。
这就是工程物理系的成立过程。
三、建系到文革前。
在这一阶段,工物系从平地起家,艰苦奋斗,建立系领导班子,筹集教师队伍,设置各专业教研组及相应的实验室,开出了全部课程,建立了核反应堆,创建了核科学技术教学科研基地“200#”,培养了我国首批核科技专业毕业的大学生,他们在艰苦的核国防、核工业岗位上作出了自己的贡献,工物系进入了第一个辉煌期。
在这个阶段,教研组是教学、科研实体,与专业或专门化一一对应。初期只是专业小组,1958年后才陆续正式成立各教研组,分别是:核电子学教研组,实验核物理教研组,加速器教研组,计量防护教研组,理论物理教研组,同位素分离教研组,核材料教研组,反应堆教研组,放射化工教研组。
当时条件极为艰苦,大多数教研组都可谓“一穷二白”,白手起家。比如说实验核物理教研组,当时实验课开课的工作量和困难都很大。要做核物理实验,先要试制探测器,气体探测器的试制是在真空专家何增禄教授指导下,从建立特殊的玻璃真空系统开始的。为准备闪烁探测器实验,先到北大、261厂学习制作碘化钠晶体,而当时他们也尚未研制成功。组内每人一个题目,想方设法去完成。终于一年后为物9班开出了第一批核探测器方面的实验课。
但尽管条件很差,教研组的教师和部分同学还是取得了非常优秀的科研成果。对于实验核物理教研组,1959-1960年,在苏联专家别尔金和科学院梅镇岳教授的指导下,开展了光核反应、中子物理研究,并以“真刀真枪”的方式,让学生在科研任务中作毕业设计。该组还解决了高温、高压、高辐射条件下的真空密封等工艺问题,在全国首先研制成功的核反应堆控制用的电离室,解决了苏联封锁的难题。对于核电子学教研组,一方面从基础教学做起,一方面和北大、原子能所一起,在苏联专家指导下研制当时国际水平的100道多道分析器和线性脉冲放大器。为了贯彻教学、科研、生产相结合的方针,组织师生设计、制造单道谱仪,每套由高压电源、进位器、线性放大器、单道脉冲幅度分析器等组成,后来这套仪器转给了营口电子仪器厂批量生产。再比方说加速器教研组,1955年蒋南翔校长访苏期间从苏联购买了一台25 MeV的电子感应加速器,苏方派专家到我校指导安装调试和应用。25MeV加速器1958年底曾达到过额定指标,但不稳定。1959年苏联专家撤走时,加速器γ射线输出为零。1960年实验室依靠年轻教师和实验技术人员采用了磁场补偿方法,不仅使加速器工作稳定了,而且射线输出超过原设计指标50%。其间实验核物理组的工作人员利用该加速器开展了建系以来第一批核反应研究。1958-1962年还建成了400KeV高压倍加器,实验核物理的工作人员在其上开展了中子物理实验研究。1959年还设计、制造了我国首台5MeV电子感应加速器,1963-1964年出束。1965年建成了2.5MeV电子回旋加速器。教学方面,1956-1959年曾聘请苏联专家讲授加速器的原理,并编写了《粒子加速器物理基础》一书出版,这是我国最早的加速器教科书。计量防护教研组主要从事课程建设,同时配合200#的建堆,参加了反应堆屏蔽的理论计算和设计工作。还结合教学、科研工作的需要,组织翻译了“反应堆屏蔽手册”等书籍。此外,理论物理教研组、同位素分离教研组、核材料教研组、反应堆教研组以及放射化工教研组也都取得了大量的科研成果,不再赘述。
在教师方面, 这一时期主要采取了四项措施来建设一支优秀的教师队伍:由校内调入年轻教师,边干边学,边学边教,虚心向校内外的专家和书本学习请教;引进优秀人才,如从浙江大学、天津大学、留苏、留美的科研专家中抽调优秀人才;按德才兼备原则选拔优秀学生,进行培养,让他们学与教“双肩挑”,提前工作压担子,早日得到科研教学锻炼;聘请苏联专家。这些措施对工物系师资水平的提升起到了极为重要的作用。
文革前工物系招收和部分调入的各级学生,坚持了高标准,录取分数和政治条件都是全校最高的。建系初期的教师、学生情况,充分反映了当时人们对献身祖国原子能事业的向往和自豪,也充分说明了国家、学校对培养原子能干部的高度重视和支持。
我还想谈一点关于专业调整变动的看法。这一时期,起初拟定在工物系设定十各专业,后来将放射性稀有元素工艺学专业调往化工系,远距离机械及自动化装置放在了电机系,电子学专业、无线电物理专业、电介质及半导体专业在1957年调入新成立的电子系。若将目光放到文革后,则会发现工物系的理论物理、固体物理、核物理教研组调往复建的物理系,生物物理研究室也调入了生物系,材料科学专业调入了材料系。
这一切变动无疑反映了校方对于各专业更为科学的认识与分类。从实际上讲,布局也确实更为合理,但却使工物系的规模不断缩小,专业、学生数也越来越少。起初庞大的工物系确实称得上是工程和物理的大结合,专业众多,系统庞大。但经历了几次调整之后工物系几乎只剩“核”了,也许这是专业的回归吧,毕竟原本就是为了“核”这一核心服务的,但却令现在的许多人对工物系是干什么的莫不着头脑。全是以核为中心难道仍可以称其为“工程物理”吗?系名似有不妥,应当与时俱进才对。当然,系内专业的变动也与国家方针有关。起初建系主要在于培养与核有关的各方面人才,无论无线电、半导体、热物理,还是电子学及自动化,只要与核相关、核工程实施中需要就全部纳入、统筹培养。实质上这是形成了一个团队,内部成员各司专业,一起做核工程的事便几乎不缺少其他专业的专业生了。这倒也是一种短期内满足国家迫切需求的方式,与国家意志相一致。但随着后来对各学科的深入认识,大家发现电子学、材料学等也各有一大片重要应用天地,其意义不亚于核工程,所以国家及学校逐渐进行了调整,以便更有利于国民经济发展和我国科技水平的全面进步。以工物系形式上的部分牺牲换来了更好地为国家服务,我想这也是值得的。当然,工物系也与时俱进地新建立了一些专业方向,拓展了核科学技术地应用和研究范围,这是后话。
四、文革十年其间
1966年5月到1970年五月教育工作陷入完全停顿地状态,大部分涓埃哦是下放到农场劳动。在此期间,由军宣队与工宣队组织的“革命委员会”领导全系工作,废除原教研组建制,实行班、排、连体制,强行系、厂并,将原工物系所属专业大部分并入试化厂200#。所属教师参加该厂的“斗、批、改”及厂内有关的科研、生产、教学工作。
广大教师虽身受多种干扰,仍然想方设法多给国家做一点有益的教学、科研工作。广大学员来自基层,文化基础参差不齐。为了使学员们学懂、学好,教师们认真编写教材,深入工厂进行调查研究,结合实际讲解,还进行开门办学,理论联系实际搞技术革新,如带领学员们到水泥厂安装料位计、到燃料元件厂参加生产实验等。大多数学员很珍惜乱中难得的学习机会,克服困难,努力学习。学员毕业后,很多人继续学习和深造,他们成了各领域的骨干人才。
文革中,科研处于半停顿状态,工物系取得较大进展的项目有两项:一是同位素离心分离技术的研究,改进型第二代离心机研制成功;二是加速器项目,1974年作为技术牵头单位参加了北京市组织的医用电子直线加速器会战,建成了国内首台医用行波电子直线加速器,并投入医院使用。
五、1977年到1995年。
消除文革的影响,尽快恢复教学科研秩序;调整、改革,探索、解决新形势下出现的矛盾和问题,求得新的发展,是这一阶段的主要任务。广大教师开始学习使用计算机,更新实验仪器,重新编写课程讲义、实验讲义,恢复、调整和重建大部分实验室。
随着核工业的逐步复兴,为了满足中国核工业总公司的人才需求,从1992级开始每年招收第二学士学位“核工程与核技术”专业一个班。为适应我国核电发展的需要,还为大亚湾核电站等单位举办了多届继续教育培训班。
这个阶段,工物系有“核电子学”,“反应堆物理”和“智能物理仪器”等三门课程被评为清华大学一类课,“核电子学”教材荣获国家教委优秀教材奖和核工业部优秀教材特等奖,“离心分离理论”教材获国家优秀教材奖。
在此期间,科研也逐步有了较大发展,完成了国家“六五”“七五”科技攻关项目中的铀同位素分离研究、核电安全分析等13各课题,以及“863”高技术项目――快中子反应堆方面的课题、实验工业CT研究等。承担了“八五”科技攻关项目:“大型集装箱无损检测技术”、“海关大型货物在线检测用加速器”、“铀同位素分离技术”等的研究。
在科技成果转化方面,也进行了有益的探索。1984年10月,工物系与海淀区联合成立了以研制开发工业核仪表为主的新技术企业“北京华海新技术开发公司”,这个公司是中关村和学校的第一批新技术企业之一。它对成果转化、新技术企业的兴起以及核技术的推广应用,起了一定的带头作用。
六、1996年至今。
1995年9月成立了核技术研究所,撤销教研组设置。与此同时,实施了系管教学、所管科研的机制。系机关也由管理型向服务型转化。这些系内体制和管理机制的改革对工物系在新时期的更好发展提供了强大的推力。
在“九五”“十五”期间,工物系完成了“九五”攻关项目、“十五”专项项目――离心法分离同位素的实验研究,“九五”攻关项目、“H986工程”项目――移动式大型集装箱检测系统的研制;“十五”攻关项目、“985”项目――大型高能工业CT样机的研制等等。基础研究方面,完成了国家自然科学基金重点项目“大型工业螺旋 CT 关键物理与技术问题研究”;和物理系等共同承担的973项目“硬X射线调制望远镜HXMT”取得较好进展。还承担了自然科学基金重点项目:“低温等离子体辅助制备纳电子期间单元机理的研究、球形环等离子体电流非感应建立及维持的研究”。教育部重大平台“公共灾害防治科技创新平台”等课题。这些只是具有代表性的较大项目,工物系另外承担的项目还有很多,这里不再详细列举。
1996年开始对大型集装箱检查系统进行成果转化。通过1997年同方公司投资组建的企业(即现在的“威视股份”)的形式实施集装箱系统成果转化,在成果转化过程中探索出了“带土移植,回报苗圃”的新模式,推出了固定式、车载移动式、组合移动式系列集装箱检查系统。
工物系研制的煤灰分测量技术、低温启动器装置等的成果转化都取得了新进展。2005年,为了促进学科发展、促进公共安全科技成果的转化,组建了以开发公共安全产品为主的辰安伟业科技有限公司。
在这一阶段,实验室水平进一步提高,且数量增加。新建成了“等离子体科学与聚变实验室”,“公共安全科学与技术实验室”。“电磁兼容实验室”等。“粒子技术与辐射成像实验室”被定为国家教育部重点实验室,“物理分离实验室”被评为清华大学一级实验室。各实验室都新增加了很多先进的仪器设备。
七、个人感受。
工物系的科技成果成绩斐然,,而它在科研体制方面的探索业是有很多优秀成果的,如系管教学、所管科研的新型体制的建立,定向生培养模式以及与时俱进地调整专业设置、更好地适应社会和国家需要等等,都极有借鉴意义。这些也是工物系领导和教师地智慧结晶。而科学建制对科技发展的影响是巨大的,我们可以从过去的科技史资料中得到这一启示。
当然,我认为工物系还应当在一些方面进行改进。作为大一学生,我不可能深入了解到科研、管理方面的内容,只能就教学方面从我作为学生的角度谈一点感受。我认为工物系应当在大一上下学期都增加一两门专业概论性质的课程,而不是推迟到暑假小学期时才开始。这样能让学生更早、更清楚地认识自己将来所从事地专业,了解其需求的各种能力,更有针对性地指导自己平时地学习。这样的话我想大家的积极性和效率会更高;其二,我认为系里应当多组织学生参观实验室,简要介绍相关设备的功能、原理和应用,以及实验室的主要科技成果和历史,而不是让学生自己去找,因为没有一个统一的安排与督导,大家可能会很少去关注那些看起来冷冰冰的仪器设备什么的。我认为组织统一参观可以开阔学生视野、启迪学生思维,这对学生的成长时大有益处的;其三,应当尽早(如大一)向学生介绍将来转也的各个研究方向,以便学生心中有底,平时能够更多地去了解自己感兴趣的方向,对将来选择那个方向结合自身特点作出更为合理的判断,从而避免掉推研时在短期内盲目地去跟风,既不了解研究方向,也不知道自己地兴趣点。
工物系已成立五十多年了,五十多年以来,在工物系工作过的教职工上千人,在工物系学习过地学生近万人,系友中有23名两院院士,13名共和国将军,一批党和国家领导干部、海内外学者、企业家,还有一大批在国防和国家重点单位的各种岗位上辛勤奉献、成绩卓著的无名英雄。工物系书写了半个世纪的辉煌篇章。
在新的征途上,我想工物系一定能够做出更大的贡献!祝福工物……
工物系 核71班 马晓
2007011769
参考书目:
《清华大学工程物理系建系50周年纪念文集》 王金爱/刑振华/戚群力主编 2006年9月
《清华大学与中国近现代科技》 杨舰/戴吾三主编 清华大学出版社 2006年1月
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