发布时间：2023-03-07 15:05:26
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[关键词]石油化工业自动化仪表及系统
中图分类号：TQ056；TE967 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0105-01
1 石油化工工业
石油化工工业是由化学工业发展而来，石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料（约200种）及合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。
2 石油化工自动化
石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起，我国在引进、消化、吸收基础上，已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程，新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中，压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源，加上天然气原料增加因素，对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求，石化技术正出现新的突破，即出现第二代石化技术。
3 自动化仪表及系统
3.1 自动化仪表
自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。
①压力仪表压力范围为负压到 300MPa（高压聚乙烯反应器）压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度可达 0.1 级。
②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制，温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代，最常用的是热电阻、热电偶。
③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主，由于测量过程与被测物料特性关系密切，物料仪表没有通用产品，按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。
④流量仪表如今所说的流量，不是一般的流速，是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量（流量积算仪）。
3.2 其他仪表
3.2.1 分析仪和在线过程分析仪
从工艺上看，生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证，只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格，所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看，排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油，石化行业开始进入生产阶段，它以DCS为基础，可以是独立的，也可以是一个软件包，它与多变量动态过程模型辨识技术，软测量技术有关，多采用测控与PID串级控制相结合方式等。
目前在炼油厂中，对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛，分析仪器的高科技含量，特别是对多学科配合要求高等，使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大，主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。
3.2.2 执行器
由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器，少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常用的，另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构（阀）由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成，其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。
3.3 控制和安全系统
①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制，或称反馈控制、回路控制，仍然以 PID 调节为基础，功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接，自动补偿、自动跟踪、无扰切换，多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控，从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化，实现生产指标、节能指标，保证环保运行，完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。
②智能控制和优化在现代控制论的推动下，各种智能化算法应运而生，其中除智能 PID 控制器外，多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。
③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室，而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主，辅以少数显示仪表和指示灯，以鼠标、键盘操作为主，辅以触摸屏及少数旋钮和按钮，工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。
④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因，安全性要求日益提高，由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法，在某些企业已经不能满足要求，所以紧急停车系统（ESD）等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统（FGS）、转动设备管理系统（MMS）；特别是压缩机组综合控制系统（ITCC，因其防喘振而特殊）等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统（SIS），正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下，不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案，它连续在线运行，当侦测任何不安全过程事件时，能够立即采取行动，以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级（SIL）等，正确选用 SIS（或直接称 ESD）系统。
结语
近几年来，我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能，影响了控制网络的体系结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富。
参考文献
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[2] 陆德民.石油化工自动控制设计手册（第三版）.化学工业出版社，2000，2.
[3] 期刊论文陈缃雯.邱宣振. Tube与自动化仪表系统工程-石油化工自动化2009，45（4）.
关键词：铝冶炼，烟气净化，余热利用技术
在铝冶炼生产中，通常以冰晶石-氧化铝熔体为冶炼质，以碳素材料为电极进行冶炼。在阴极上析出液态的金属铝，在阳极上产生以CO2为主的阳极气体，同时还散发出以氟化物和粉尘等污染物为主的烟气，与阳极气体统称为冶炼烟气。弥漫在冶炼车间内部的冶炼烟气使劳动条件恶化，影响生产工人的身体健康。冶炼烟气扩散到厂区周围，也会对大气环境造成经常性污染。因此必须将冶炼烟气进行治理并回收氟化盐和氧化铝。
关于铝冶炼烟气净化处理的工艺方法，国内外大都采用干法净化方式，即首先用新鲜的氧化铝吸附烟气中的有害物质，然后通过布袋过滤，最后将低于国家标准的烟气排入大气。由于在烟气净化中一味追求净化和物料回收效果，对利用高温烟气中携带的热能考虑甚少，造成烟气中的大量的热能白白浪费。
一、铝冶炼的烟气净化工艺
（一）工艺流程
干法净化工艺流程从功能上主要包括冶炼槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风五个部分。冶炼槽产生的烟气经密闭集气罩收集，通过直径600mm的支烟管进入水平排烟总管到地下烟道。烟气在地下烟道与来自氧化铝储槽下部电磁振动给料机的新鲜氧化铝接触混合，经文丘里管吸附反应，袋式除尘器捕集后的含氟氧化铝用风动流槽、斗式提升机输送至含氟氧化铝储槽供冶炼槽使用。净化后的烟气由排烟机抽送到70m高的烟囱排入大气。
（二）烟气特征
铝冶炼从槽型上来说分为自焙槽和预焙槽两种。槽型不同，其烟气性质完全不同。自焙槽烟气量大，烟温低，一般不超过200℃；预焙槽烟温较高，一般达到400℃以上，烟气量大幅降低。除与炉型有关外，不同的地区、工艺流程、操作手段、原材料都对冶炼槽的烟气特征产生影响。
二、国内铝冶炼烟气治理存在的问题
铝冶炼烟气温度高，风量大，成分复杂，不同槽型的烟气特征差别很大。同时粉尘的性质比较特殊，粉尘颗粒细，比表面积大，比重轻，同时还具有一定的粘性，难以清灰；粉尘中含有较多的沥青粉尘，磨蚀性比较强；粉尘中的比电阻也比较高，治理难度比较大。
国内铝冶炼行业为治理铝冶炼烟气进行了大规模、长时间、形式多样、坚持不懈的烟气净化试验研究及实践。但铝冶炼烟气净化方面的总体状况堪忧。许多铝冶炼企业只片面追求经济效益，根本没有烟气净化系统；即使已建立了系统的企业，由于投入不足，也存在不少问题。现有系统的净化指标达不到国家标准；大多数企业进行电解系列扩容改造后，没有对净化系统进行相应的改造，更不具有烟气余热利用系统。
1、中铝平果分公司，共有2个电解铝生产系列，3个电解车间，共有288台预焙阳极电解槽，3个净化除尘系统。预焙槽烟气由管道引出各自厂房外，再汇入统一管道混合进入各自的干法烟气净化装置，厂房环境效果良好，没有烟气余热利用系统。硕士论文，余热利用技术。
2、化隆先奇铝业有限责任公司，共有1个电解铝生产系列，2个电解车间，共有108台预焙阳极电解槽，年产量5万t。硕士论文，余热利用技术。设计方案有两套烟气净化系统，但未实际建设。这种情况在国内较普遍，没有烟气余热利用系统。
自焙槽由于烟气疲软度高，无法直接应用袋除尘器或电除尘器，比较好的如长青铝业公司利用烟气烘焦炭后除尘，但也未能达到排放标准。由于自焙槽污染大，烟气治理难，能耗高，“九五”以后国家将通过政策逐步予以淘汰，预计到2006年后将全部关闭。
国内铝冶炼行业，无论是国内自行设计的还是从发达国家引进的，基本没有应用铝冶炼烟气余热利用技术，没有解决节能问题。虽然有少数企业对铝冶炼烟气的部分热能进行了利用，但效果均不佳。我国是一个严重缺能的国家，对如何有效的积极的利用能源，特别是再生能源显得越来越具有经济意义和社会意义。
三、铝冶炼烟气余热的利用
冶炼产生的烟气由导烟管引入余热锅炉进行热交换，温度降至150℃后进入主烟道与氧化铝进行吸附反应，然后进针刺布袋除尘器除尘，净化后烟气由排烟机送入烟囱排放。余热锅槽产生150℃左右的过热蒸汽供生产使用。
该系统由余热锅炉、针刺布袋除尘器、排烟机三大主机设备组成主系统，另外还包括软化水系统、落花流水丸清灰循环系统、过热蒸汽并网系统、针刺袋除尘器反吹风系统、卸灰输送系统、计算机控制系统等辅助系统。关键技术的突破包括锅炉受热面清灰技术、针刺袋清灰技术、温度控制技术、钢结构热应力补偿技术、系统设计技术、引风机耐温防震技术、滤料设计技术等。余热锅炉采用单气包自然循环直立烟道式，用落丸清灰技术有效解决了锅炉受热面的清灰难题；锅炉结构紧凑、热工制度稳定，保证烟气出口温度稳定在150℃以下，满足了袋除尘器的要求。根据铝冶炼烟气特点设计的袋除尘器采用了一些最新技术，重点考虑了气流分布、清灰方式、卸灰方式、温度控制、设备锁风等技术，并考虑了加强的钢结构设计及整体热应力消除技术。由于采用负压流程，进入主风机的烟气已经得到净化，风机运转的可靠性大大加强。硕士论文，余热利用技术。硕士论文，余热利用技术。计算机控制方面实现了各工艺过程主要参数的实时监控，锅炉水位自动调节，锅炉受热面和针刺袋清灰的自动控制，落丸清灰系统过程监控。硕士论文，余热利用技术。主要工艺参数实现了实时曲线或数据显示，并可以根据需要随时查询打印。硕士论文，余热利用技术。
烟气温度必须超过300℃才能产生过热蒸汽；烟气量不能太大，否则经济上没有可行性；烟气中不能有焦油，否则余热锅炉和针刺袋除尘器都将失效；烟气中一氧化碳必须小于一定比例，否则进余热锅炉容易产生爆炸。这样的应用条件对于自焙槽铝冶炼行业来说是无法达到的，该槽型约占总数的15％。另外该技术一次投资太大，以年产10万t的铝冶炼企业为例，烟气净化余热利用系统一次投资约4000万元。
四、小结
铝冶炼行业总体环保与节能的水平较低，如果政府不给优惠电价，铝冶炼生产就要亏本；如果环保标准严格执行，铝冶炼厂就必须停产。所以环保与节能是关系到铝冶炼企业发展的重大问题。
铝冶炼企业烟气净化余热利用系统的应用，能较好地解决铝冶炼生产节能问题，并取得经济效益、环境效益、社会效益三丰收的成绩。这对推动整个铝冶炼行业的技术进行具有重要意义。自焙槽铝冶炼行业几年后会自然淘汰，开发的意义不大。预焙槽铝冶炼虽然尚无应用成功的先例，但技术上解决已经没有任何问题，另外还要开发其它更加经济、能适应不同用户要求的多种技术途径，并尽快实现预焙槽铝冶炼烟气净化余热利用的实际应用。
参考文献：
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[5]贝尔G.利普泰克编著.环境工程师手册.北京:中国建筑出版社,1987.
[6]薄荫佑编著.工业锅炉安全与节能.北京:工人出版社,1986.
环保意识普通化学实验教学普通化学实验作为一门实验学科，一般都是刚入校的大一新生学习，在非化学专业的本科实验教学中有举足轻重的地位。针对刚走进大学校园的本科生，与高中化学实验课相比，普通化学实验课时多，内容丰富，题材新颖，独立操作实验的可能性大，实验课的学习方式与中学有很大区别。大学里对学生的环保意识要求比较高。我国的环境状况不容乐观，比如，大气污染、水污染等已经给人们的生产、生活带来灾害性影响。因此，普通化学实验就应该积极培养和唤醒学生的环保意识，从实验中寻找环保知识在各自专业领域内的应用。
一、培养环保意识的重要性
我国的环境污染非常严重，原因众多，尤其是农药的使用，给我国人民的生活带来了不可估量的影响。我国是农业生产大国，据统计，2009年我国使用农药制剂产品约200万吨。其中，乳油约占总量的40～50%。乳油（Emulsifiable Concentrate）是农药原药、有机溶剂和乳化剂混合而制成的均相透明液体。经有机溶剂配制而成的乳油属于易燃易爆、污染环境的危险品，在生产、储运和使用过程中极不安全。发达国家以可持续发展为基础，限制或禁止大量使用甲苯、二甲苯等为溶剂的农药乳油产品。随着农药的大量使用，我国的饮用水、食品、蔬菜和水果面临着前所未有的挑战。
普通化学实验是农林院校化学教学中必不可少的环节，涉及到种类繁多的化学试剂，以及有毒、有害、危险品等物质，对实验中产生的废物等处理不好就会形成一个较为复杂和严重的污染源。在普通化学实验教学中，如何减少和防止化学污染，适当地开展环境教育，让学生更好地强化环保意识，从根本上切断污染源，是每一位化学教育工作者的重要课题。
二、普通化学实验教学中环保意识的培养方法
1.授课教师必须具备环保意识
随着我国教育教学改革的深入进行，特别是近年来硕博士扩招，越来越多的人都具有硕士和博士学位。不得不承认，我国在硕博士教育过程中，环保意识的培养是一大败笔。在当今的大形势下，不管是白猫还是黑猫，写出SCI论文就是好猫。一大批具有高学历的教授研究员中能把环保意识放在第一位而把论文放在第二位的屈指可数。因此我们的化学教师不仅要有较高的知识水平和理论修养，还必须有较高的环保素质，并在教学中有机地把环境科学知识渗透于其中，紧密结合教材实际和学生实际，从老师自己做起，我国的环境状况改善还是有希望的。
2.普通化学实验教学大纲和内容必须强调环保意识
传统的普通化学实验大纲和内容都是几十年前设计的，虽然经典可行，但是与人类科技进步脱节，与人们生活实践基本不相关，这样的实验不能吸引学生，也不能让学生学以致用。因此我们要积极尝试将原来的实验教学课程融合变革为一门新的通用化学实验体系。通过调整实验次序，使实验与实验之间形成链接关系，使实验中的辅助试剂、产物、副产物、剩余物能相互循环利用。合理调整实验课程，不仅使学生们的综合实验技能得到锻炼，而且节约大量实验药品和实验经费，最大程度地提高原料的利用率，减少污染源。同时必须改进实验的工艺、装置、条件和内容，依据环保教育的要求，应用环保化学的理念，积极进行实验改革，通过改进实验方法、改善实验条件等措施，并采用无污染和少污染的物质替代有毒有害物质，把污染物消除在实验的源头。对于实验过程中必须要用的有毒有害物质在实验结束后及时进行无害化处理。与此同时，教学内容联系实际，使学生深切地感到化学就在自己身边，只有高度重视环保，才能做到保护环境，控制污染，促进人与环境的协调发展。
3.培养学生的环保意识
把环保意识作为普通化学实验教育的一个必须的内容融入到实验教学中去，在训练学生动手能力的过程中，不断受到环境意识的熏陶。在学生进实验室之前，通过计算机网络培训学生对普通化学实验中的环保意识，争取做到每个学生都在普通化学实验中能够做到环境保护从我做起并且学以致用。学生现在已经对现实生活中污染有一定认识，比如，2012年12月5日的北京，昏黄的天空中飘着零星小雪，再加上弥漫不散的雾气，和刚刚过去的晴朗周末判若两城。就在之前，12月4日，中央气象台连续大雾蓝色预警，预计4日夜间到5日上午，京津等地区有局部能见度不足200米大雾。北京前门箭楼被大雾笼罩。北京西五环高家堡以北晓月苑，汽车从大雾中驶出，犹如仙境一般，给出行带来了极大的不便。也就是说，环境污染已经严重影响到人们的实际生活，而且生活中处处有污染。要防治污染、改造我们的生态环境，必须从我做起，从身边的小事做起，自觉地以实际行动来保护我们的环境。
对于普通化学实验要求学生准确、规范、熟练地操作，节省药品，减少排污量。运用多媒体技术对化学实验给人们带来的各种危害以及多年以后的地球环境进行模拟，充分发挥想象，利用声音、图像、动画的效果，让学生了解到如果现在大家还不重视环境保护，多年以后整个人类将面临着毁灭的危险。因此，我们这一代人不仅要对自己负责任，而且要对以后的子子孙孙负责，对整个人类负责。要让咱们的后代生活在一个干净无污染的环境中，每个人特别是化学工作者对环境保护具有不可推卸的责任。
参考文献：
[1]张乐斌，陈蔚林.安徽化工，2011，37（4）：1.
[2]冷阳.今日农药（制剂研究），2011，（10）：23.
2009年1月19日，离上班还有近一个小时，顾海伟就早早地开始“兜”装置现场了。这天，4号聚乙烯装置停车检修已趋收尾，进入开车准备阶段，3辆不同吨位的吊车正由装置西北门驶入现场，准备实施吊装作业。这时，现场突然泛出一股的异味，现场施工人员虽有疑问，但并未觉察危险的迫近，正在现场巡检的顾海伟，当即要求现场施工人员“立即中止作业，停车熄火、人员撤离”，并组织实施区域禁入和警戒措施；同时，指令现场操作人员通知当班值班长，迅速启动应急预案。原来，浓重的异味是由于P241B泵出口法兰处丁烯气体的泄漏所致，如果不果断终止现场吊装等相关作业，后果不堪设想，顾海伟凭借他高度的责任心和准确的判断，避免了一起因丁烯泄漏而可能发生的重大事故。
每次安保例会，顾海伟说的最多的就是“从事安全管理工作一定要把责任心放在第一位”。责任心使他看问题总比别人多一个角度。不同的角度看问题就会有不同的结论。很多次，在顾海伟“再看一看、再想一想”的坚持下，原本没有问题的地方却发现了大问题。
有一次，在PP装置大检修后开车条件确认巡检中，顾海伟发现本该已经整改落实的接线防爆措施打了折扣，虽说较检修前已有了进步，但还是有多处不符合防爆标准。他知道这次大修开车工作不顺利，现场干部、职工都很疲惫，提出来似乎有点过于挑刺，可不说，就是失职，更是隐患。于是，在顾海伟坚持下，有人虽有情绪，可问题还是连夜得到了整改。
勤于学习和善于思考是他每一次进步的起点
坚持学习是顾海伟最大的特点。虽然已有20多年HSE管理工作经验，顾海伟对专业知识仍有着不倦的渴求。虽说工作很忙，可每年他都要订阅很多专业期刊，坚持抽出时间阅读。面对调侃，他总是笑着说：“时间挤一挤总会有的”。坚持就会有收获，近年来，多本学术期刊上发表了顾海伟的论文。他撰写的《推行清洁生产、深化企业贯标》、《实施HSE一体化管理，推进企业安全、环保与健康的标准化进程》等论文，获得了集团公司环保化工、化纤专业组论文评选一等奖；顾海伟有多个管理体系的国家注册审核员资质证书，是上海市安全专家库的一员。
学习越多、疑问越多，于是产生了质疑机制。不断的学习使顾海伟掌握了更多的专业知识，知道越多，分析问题就会有更多的疑问，太多的质疑就成了质疑机制。有一次，4PE装置新增V003B（火炬排放粉尘收集罐）碰管作业，动火检测已经合格，当作业人员手持“火票”准备入管电焊作业时，凡事都有质疑的顾海伟再次将测氧探头伸入管内1米多处检测复核，结果，管内氧含量仅有8%，好险！正是质疑机制挽救了作业者的生命。
知道越多、胆子越小，于是就有了重大隐患整改不过夜。有一次，PP装置控制室的一组七氟丙烷灭火剂发生误喷，按常规，起码要三天才能完成充装补灌，在这三天时间里，PP装置控制室就会缺少一道安全屏障。为此，顾海伟盯着运保单位，连夜购剂充装，保证了装置消防设施的临警好用。
顾海伟不但注重自身学习，也一直鼓励和要求部门和条线同事加强学习。在他的影响下，安全环保处全体管理人员全都取得了中级以上职称，事业部所有专职HSE工程师都通过了《国家注册安全工程师》考试，取得注册安全工程师执业资格证书。
勇于创新，积极推进HSE管理标准化和信息化
勇于管理创新是顾海伟的又一特点。几年前事业部刚刚推行办公自动化时，他就意识到随着计算机网络技术的应用与推广，HSE管理台帐的电子化已成为可能。为此，在他的努力和带领下，安全环保处克服了网页制作人员缺乏、电脑HSE考试程序编制复杂、计算机联网和终端计算机配置不足等困难，逐步建立了网络化HSE管理信息平台，把HSE管理纳入了标准、规范的轨道。
28个HSE台帐被整合成了24个电子化、标准化HSE管理台帐。HSE台帐资料被分类储存在了网络服务器上，通过光盘备份，资料还可以长期保存，保证了文件资料不因人员的更替而出现缺失。
HSE管理网络信息平台打破了原有的时空界线。通过HSE网络信息平台，HSE管理者可以及时上传、更新各类HSE文件。事业部每一位员工可以便捷地查阅网络化HSE台帐，学习和了解HSE法律法规及相关知识、学习企业HSE规章制度，了解和掌握企业HSE信息。HSE管理网络信息平台提高了HSE管理绩效。HSE管理网络化有效的解决了HSE管理信息平面化（即时全员送达）问题，员工可以在第一时间获悉事业部最新的HSE资讯和要求，减少了因层层传达导致的时间上的延误和信息的缺失。
环境污染、资源短缺、生态危机等已经成为世界性难题。造成环境污染的因素有很多， 其中化学污染对环境、人类健康和社会发展的危害越来越受到全社会的普遍关注。中学阶段是一个人成长和发展的关键时期，在中学化学教学中加强对学生环境保护意识的教育，对他们今后走向社会具有潜移默化的作用。因此在中学化学教学中渗透环保意识是每一个中学化学教师义不容辞的责任。化学与环境密切相关，化学中的环境保护素材十分丰富，在化学教学中开展环保教育，有着得天独厚的优势。那么，怎样在化学教学中渗透环保教育呢? 一、在传授化学知识的过程中渗透环保教育 把化学知识教学与环境保护教育有机结合起来，既能提高学生的环保意识，又能增强学生学习化学的兴趣。例如，学习“空气”时，让学生了解本来空气的成分是比较固定的，适合人类和动植物的生存，但近几百年来，工业污染改变了空气的组成，从而改变了我们的生态环境。在介绍煤时，让学生了解煤的组成，煤燃烧时会释放一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，其中一氧化碳是剧毒物质，二氧化碳会引起温室效应，二氧化硫、二氧化氮会使雨水变酸。在讲授水与氢时，让学生在认识水对于人类生活、工农业生产的重要性和水资源的有限性的基础上，知道工业废水、生活污水的任意排放会造成水体污染、水质恶化，以至给人类造成灾难。学习水的净化等知识时，向学生介绍硬水对人体健康、人们生活和工业生产的不利影响，使学生了解硬水软化的方法和基本原理，学会处理硬水。在二氧化碳的教学中，让学生了解二氧化碳循环对生态系统的作用，二氧化碳与温室效应的关系，一氧化碳对空气的污染，煤气中毒、吸烟危害健康与一氧化碳毒性的关系及一氧化碳中毒的预防。在介绍氮、磷、钾等化肥时，既介绍化肥对提高农作物产量的积极作用，又介绍其对农产品、土壤、水体造成的污染。……
二、在化学实验教学中渗透环保教育 化学实验教学是实施环境教育的重要途径。在化学实验教学中，教师可通过言传身教，引导和增强学生的环保意识，使学生养成良好的环保习惯。
1、以环保意识备好实验课。备有关实验课时，要设计好对学生进行环保教育的内容，以及有关实验的教学内容和方法，特别是在有毒气体的实验中，要做好毒气泄漏的预防、处理、吸收及停止实验的方法设计，实验中废弃物的处理、回收与再利用的方法设计等。
2、以身作则，规范实验操作。教师的行为是一种无声的语言，因此教师以身作则、规范实验操作对进行环保教育有重要的意义。在实验教学中，教师要言行一致，做到实验操作正确规范，尤其是涉及环境教育的实验。
3、改进实验，体验环保。 在不影响实验结果的前提下改进实验，尽量减少实验中有毒或有害物质对人的危害及对环境的污染，既是实验安全的要求，又有利于对学生进行环境保护教育。例如，可燃物燃烧条件的探究实验，可将现有仪器改装成能防毒气逸出的实验装置；又如，氨分子扩散的探究实验，可以将氨水改为醋酸，将酚酞改为紫色石蕊试液。4、开展微型实验，减少环境污染。开展微型实验是当前国际上化学实验教学改革的趋势。这种实验是用尽可能少的试剂来获得比较明显的反应结果和准确的化学信息，实验中反应物和产物的量都很少，产生的有害物质对环境造成的污染可降到最低程度。如在金属的化学性质探究实验中，改在试管中进行的实验为在点滴板上进行。
三、在丰富多彩的课外活动中开展环保教育 结合化学教学的课外活动既能培养学生理论联系实际的能力，又能相机开展环境教育。
1、组织学生参观化工厂。结合课堂知识，带学生去参观附近的化工厂，可引导学生用所学的知识去分析车间的生产流程，并提醒学生注意工厂对废水、废渣、废气的处理。
2、举办环保科技知识专题讲座。结合目前国内外形势和环境科学的热点问题，根据学生的知识基础，可定期给学生举办环境保护知识专题讲座，如“世界著名的公害事件”、“吸烟与健康”、“温室效应”、“酸雨的形成与危害”等，在开阔学生视野的同时使学生受到良好的环境教育。
3、指导学生课外阅读。利用课余时间，可指导学生阅读与环境知识有关的报纸、杂志和科普读物，搜集整理有关环境污染与保护的资料，并要求学生做读书笔记。另外，还可利用学校的黑板报宣传栏、广播室、手抄报等多种媒体，大力宣传环境知识，营造环境教育的良好氛围，使学生都参与到环保活动中来。
现场安装调整很不方便的缺点。本论文对蝶形弹簧支吊架进行设计说明，主要完成以下内容：介绍弹簧支吊架在国内的使用情况，本着节能环保的目的提出改进弹簧支吊架的必要性。说明自限式弹簧支吊架的主要部分以及工作原理，明确了设计改造自限式弹簧支吊架的重要性。
关键词：自限式弹簧支吊架设计 支吊架 集锁紧系统 限位系统。
根据国家可持续发展规划要求，在生产生活中都要努力降低能源消耗和降低废气物等对环境污染。
市场前景广阔。自限式弹簧支吊架主要用于锅炉本体、电厂的汽、水、烟、风四大管道，化工设备及管道以及燃烧器的悬吊部分，产品主要用于国内外各大石油化工产区、电厂，其中国内用于整个油田市场年建安生产产值总量在600亿左右，且年需求量正在以20%的速度递增。项目产品主要为中、外石油及石化产业相关装置配套，随着“中石油”、“中石化”在海外业务快速拓展，产品销售前景广阔。
1、行业经济运行情况
2003 年我国支吊架行业总产值为200亿元，2012年，中国支吊架产业继续速迅猛发展，支吊架行业总体经济效益均稳步上涨。全行业销售收入600亿元，同比增长90.4%；
单位：万元
中国的管道支吊架产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业，且在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年代以后，中国的经济发生了突飞猛进的变化，管件行业更加突出，全国管道支吊架制造厂家近千家，并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力，产品的技术性能已接近发达国家水平。管道支吊架是经济发展时代不可缺少的商品，未来将如何发展，是非常值得研究的。
中国管道支架制造业取得了长足的进步，目前已可以生产多种不同规格，品种的管道支吊架，已成为当今世界管道支吊架生产和使用最多的国家。同时，轻工纺织、能源化工、电力等支吊架相关产业的迅速发展给支吊架行业带来了广阔的发展空间和发展动力。
2、行业生产技术情况
国内生产普通支吊架的的企业很多，主要有大庆油田装备制造公司等企业。现有的弹簧支吊架是按GB10182-88及华东电力设计院，西北电力设计院的技术标准等设计制造。由于使用了圆柱螺旋弹簧支吊架体积大，重量重，特别是对于一些大载荷、小位移要求的场合，用传统的支吊架，不但材料难以组织、国内工艺加工水平很困难，而且成本很高、重量重，结构不尽合理，现场安装调整很不方便。而自限式弹簧支吊架架克服了上诉缺点，在应用范围、生产效率、生产成本上有绝对优势。
管道在工作状态下承受的应力分为一次应力和二次应力。一次应力是指管道在内压、自重和其它持续外载（包括支吊架反力等）作用下所产生的应力；二次应力是指管道在热胀、冷缩或其它位移受约束时产生的应力。
自限式弹簧支吊架克服了以往的不足，满足外部及内部的力或力矩的平衡法则。自限式弹簧支吊架集锁紧系统、限位系统及防护系统于一体，便于现场安装位、维护及调试。考虑了一次应力的特点是没有自限性的缺陷，使管道在使用过程中不会受压变形。同样，自限式弹簧支吊架也充分对管道使用时易受到二次应力的破坏进行了解决。采用绝热管托同时具有隔热、保冷和承重的双重作用，它采用保温垫层和保冷垫层，有效地解决了管道的热量损失和冷量损失的问题，从而保证了管道热介质和冷介质的安全运行，与非绝热管托相比可节能70%。
产品结构、制造工艺流程
2.1产品结构
自限式弹簧支吊架按其结构分为：管部、根部结构件、功能件及连接件。功能件主要包括恒力弹簧支吊架、可变弹簧支吊架、液压阻尼器等。
图1自限式弹簧支吊架结构件图
2.2 制造工艺流程
详见图2 制造工艺流程图
结论：
本文在自限式弹簧支吊架的设计上，采用蝶形弹簧 ，自限式弹簧支吊架集锁紧系统、限位系统及防护系统于一体，便于现场安装位、维护及调试；可在高温和恶劣工作条件下工作；在承受冲击作用时固有频率基本保持不变，且在大冲击负载作用产生共振时，具有限制系统响应振幅的功能；具有低频特性并可承受超载；结构紧凑。整个机构的厚度尺寸方面，其尺寸更小，减小了体积、减轻了重量，降低了成本并且可使用于很多空间的夹紧的装置。通过试验校核可知：设计结果能够以自限式弹簧支吊架为研究对象，设计的重点是自限式弹簧支吊架，将所学专业的理论知识与实际机械的设计相结合，通过对自限式弹簧支吊架的结构分析，设计自限式弹簧支吊架总体结构及各组成零件。该设计满足工作要求。
图2
参考文献：
[1]JB/T8130.1-1999 恒力弹簧支吊架 上海发电设备成套设计所 中国机械工业出版社
[2]HG/T20644-1998 变力弹簧支吊架
英文名称：Journal of Safety and Environment
主管单位：中国兵器工业集团公司
主办单位：北京理工大学
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1009-6094
国内刊号：11-4537/X
邮发代号：2-770
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：2001
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
期刊简介
《安全与环境学报》2001年创刊，是安全与环境学科的学术性双月刊，国内外公开发行，逢双月下旬出版，《安全与环境学报》是中文核心期刊、中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）、中国科学引文数据库（CSCD）核心库来源期刊，俄罗斯文摘杂志、美国化学文摘（CA）和《中国学术期刊文摘》收录期刊，入编《中国核心期刊（遴选）数据库》、“万方数据千家精品核心刊”。
《安全与环境学报》办刊宗旨：交流安全与环境方面研究的最新成果，发展安全与环境科学技术，培育安全与环境科研队伍，为中国和全球的工业安全和环境保护服务。
【论文摘要】：近年来，人们对于羧酸酯类的合成的研究开发和应用发展很快，研究和开发出高效、环保的催化剂，是羧酸酯类的合成的研究发展方向。
羧酸酯是一类重要的化工原料，低级的酯一般都有水果香味，可作香料(如醋酸异戊酯有香蕉味，戊酸乙酯有苹果香味等)。液态的酯能溶解很多有机物，故常用作溶剂(如醋酸乙酯等)。有些酯还可用作塑料、橡胶的增塑剂。以乙酸辛酯(Octylacetate)为例：乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香气，天然品存在于苦橙、绿茶等中，是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料，同时被FEMA（美国食用香料与提取物制造协会）认定对人体是安全的，FDA（美国食品及药物管理局）也批准其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、树莓、樱桃、苹果、柠檬和柑橘类香精，也可用于日化香精配方中。
1.羧酸酯类香料的市场前景
随着生活水平的提高，消费者对食品、饮料的口味、口感要求越来越高，这就需要大量使用香精、香料来迎合消费者，促进了食品企业对香精香料的应用。食用香精在食品配料中所占的比例虽然很小，但却对食品风味起着举足轻重的作用。国际知名咨询公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明：预计从2006～2008年，发展中国家对香精和香料的需求，将以年均4.4%的速度快速增长，到2008年该市场的份额将达到186亿美元。而亚太地区(不包括日本)对香料和香精的需求特别强劲，未来几年有望以年均7.3%的增速快速增长。发展中国家人均收入增加，对消费品质量要求有很大提高。随着全球消费者越发注重健康，市场对营养和健康食品的需求也日益增加。因此，由于预计低糖低脂食品和饮料市场将迎来强劲增长，全球消费者对食用香精和香料的需求也必将不断增加。香料配料市场需求量的继续增长，还主要源于化妆品生产，在发达国家和地区，消费者的护肤化妆品消费呈上升趋势。羧酸酯类香料作为优良的可食用香料品种其需求也必将不断激增。
羧酸酯类香料的主要生产和消费国有美国、西欧、日本、墨西哥和中国等，国内食品、饮料生产企业中目前应用最多的添加剂就是香精香料，随着消费者对于味觉享受越来越高，这种趋势会对香料需求产生积极影响。香料产品是香料工业的上游产品，是后续香精产品的原料，香料和香精产品是其他有关产品的配套性产品，它们被广泛地用于日化、食品、医药、饲料等工业产品的生产。据了解，饮料行业是香料最主要的应用领域，该领域2005年的香料消费份额达31.1%。就各地区而言，美国、日本和西欧地区目前统领香料消费市场。香料市场未来的发展大部分可能会出现在亚太地区，尤其是中国和印度这些发展中国家。这将进一步刺激香精香料市场的快速发展。我国目前在世界香料市场中所占份额仅5%左右，日本所占份额达到12%，而美国则达到20%。
2.羧酸酯类合成的传统工艺
传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂，由相应醇与酸酯化而得。但由于浓硫酸作催化剂合成酯化反应具有以下缺点：（1）在酯化反应条件下，浓硫酸的氧化性和强脱水性易导致一系列副反应，给产品的精制和原料的回收带来困难，且酯的质量差。（2）反应产物的后处理要经过碱中，水洗等工序，比较复杂困难，同时产生大量废液，污染环境。（3）浓硫酸严重腐蚀设备，加快了设备更新，增加生产成本。为克服这些缺点，倡导绿色化学，人们选择环境友好型催化剂催化酯化反应，近年来，已发现氨基磺酸、结晶固体酸、杂多酸、无机盐等均可作为酯化反应的催化剂。
3.羧酸酯类合成的发展
近年来，人们对于羧酸酯类的合成的研究开发和应用发展很快，研究和开发出高效、环保的催化剂，是羧酸酯类的合成的研究发展方向：
无机盐催化剂：无机盐大多性质稳定，来源广泛，对设备几乎没有腐蚀，反应条件温和，不会对环境造成太大污染，但是由于无机盐容易潮解，影响其催化的效果。常用的催化剂有三氯化铝、三氯化铁、硫酸钛、十二水合硫酸铁铵、五水合氯化锡、一水合硫酸氢钠和硫酸锌。
磺酸类催化剂：磺酸类催化剂来源广泛、性能稳定、安全、使用方便、对酯化反应有较高的活性、产品收率较高、产物处理方便、催化剂可以重复使用等特点，适合于工业化生产的需要。
杂多酸催化剂：杂多酸是一种含氧桥的多核化合物，其特点是催化活性高。选择性好，反应时间短，反应温度低。不易造成环境污染，对设备几乎没有腐蚀。再生速度快。
阳离子交换树脂催化剂：其主要特点是价廉易得，不腐蚀设备，不污染环境，不会引起副反应，不溶于反应体系，能够重复使用，易于分离、回收和再生，操作简单，产品收率较高，具有工业推广价值。
固体超强酸催化剂：固体超强酸在有机合成中的优点是活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化。这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。
负载型催化剂：其优点是催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。
钛酸四丁酯催化剂：不仅具有催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备等基本优势，而且同制备方法简便，酯收率高，价廉易得，反应时间短，反应温度低，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。
酶催化（脂肪酶催化、菌体催化等）工艺不仅催化化活性高、产品质量好，而且反应条件简单、温和,酶重复使用方便,酶活性保持时间长,在生物酶的固定及精细化学品的合成中有较大的使用价值。
4.讨论
目前，国内外羧酸酯类的合成的发展趋势越来越多的偏向于研究合成绿色、高效、环保等多功能的新型催化剂剂。一方面，合成环境友好的催化剂所采用的原料都比较易得，在开发过程中可以降低成本；另一方面，合成环境友好的催化剂所采用的都是低毒、高效、无污染的工艺，较大范围的降低了环境的负荷。发展我国羧酸酯类香料应当注意加大科技投入力度，大力开展技术创新，加强安全法规和环境保护，强化企业管理，提高经济效益。
参考文献
[1]中国医药公司上海化学试剂采购供应站.试剂手册[M].第2版.上海：上海科学技术出版社，1985.
[2]刘树文.合成香料技术手册[M].北京：中国轻工业出版社，2000.
[3]中华人民共和国卫生部，GB2760－1996，食品添加剂使用卫生标准[S].中华人民共和国国家标准，1996.
