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英文名稱:Safety and Environmental Engineering
主管單位:中華人民共和國教育部
主辦單位:中國地質大學
出版周期:雙月刊
出版地址:湖北省武漢市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1671-1556
國內刊號:42-1638/X
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1994
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
聯系方式
按照GJB4239的要求,結合目前裝備研制生產使用的實際,筆者認為,裝備壽命周期內的環境工程應著重從以下幾方面進行。
a)加強環境工程策劃承制方應在方案階段開展環境工程策劃,制定環境工程工作計劃,并在后期不斷地完善和調整。在工作計劃中全面規劃裝備研制、生產和使用各階段的環境工作,在各種資源上加以保證,明確分階段的環境工程工作評審,與研制階段性評審相結合。在計劃執行方面加以監督和控制。承制方應建立運行環境信息管理系統,并與型號故障報告、分析及糾正措施(FRACAS)系統相結合。裝備環境信息管理系統作為裝備全壽命周期的環境備忘錄,全面、真實地記錄產品研制、生產和使用過程中的環境信息,為本型號裝備的環境適應性設計、試驗與評價提供充分的支持,也為相似型號產品的設計與改進提供借鑒。本所裝備研制生產故障數據表明,因供方產品環境適應性問題導致的故障占裝備故障總數的70%以上。因此,在日益增加的、未研制過軍品的單位參與裝備研制生產配套的情況下,對供方嚴格地監督與控制尤顯重要。承制方應在研制前期與相關供方溝通產品的實際使用要求,對供方產品提出明確的環境定量要求及監督控制辦法,包括驗收準則等。對環境試驗或者服役使用中發現的供方產品故障,應會同其一起進行原因分析與糾正措施的制定、驗證工作。
b)收集環境數據,開展裝備實際使用環境研究分析環境分析應以環境數據為基礎,在目前我國環境數據技術相對落后的情況下,更應提高對該工作的重視程度。確定壽命期環境剖面與編制使用環境文件是環境分析工作的起點與難點,訂購方需在承制方的協助下完成。在可以從現有的數據庫、模型或者仿真中獲取有關數據的情況下,還應對數據質量和數據量進行分析和判斷,以確定其可用性、有效性和可信度;當無法從數據庫或其他數據源收集到足夠可用的數據時,則應制定并實施使用環境數據實測計劃,以獲取使用環境數據類型及量值。訂購方和承制方應實事求是、高度重視使用環境研究分析工作,消除環境適應性需求模糊等問題,為環境工程的實施提供準確的需求信息。
c)有效地開展環境適應性設計和預計分析一旦形成了明確、定量的環境適應性需求,就應該嚴格納入環境設計階段。環境適應性設計準則應根據產品特點、環境數據,以及相關標準、手冊和工程經驗制定。環境設計以環境適應性設計準則為基礎,并根據不同的環境對裝備不同的破壞機理和影響,選擇耐環境能力強的材料、元器件和工藝,以提高裝備對預設環境的抵抗能力,或者考慮采取減緩其所在局部環境的嚴酷度等措施。環境設計完成后,應通過自然環境適應性和平臺環境適應性分析和預計技術(包括環境仿真),分析和預計裝備對未來自然和平臺環境的適應性,通過分析和預計找出產品耐環境水平和薄弱環節,影響、改進設計,從而減少實物試驗的反復,節省研制成本。
d)重視研制試驗,合理考核試驗,開展自然環境、使用環境試驗在型號產品的研制過程中,承制方應盡早地開展環境研制試驗,將產品設計缺陷激發為故障,盡早地發現不足并加以改進。不少承制單位對裝備初樣階段的環境研制試驗重視不夠,導致環境適應性問題在最后的鑒定階段甚至使用中暴露出來,解決起來需要付出更大的代價。對于裝備的環境考核試驗,應根據GJB150的要求,依據實際的環境參數,對環境考核試驗進行裁剪,合理地設置考核應力種類、參數,盡可能地保證裝備按照真實的環境進行試驗考核。避免某種忽視實際的環境參數,一律按照最嚴酷條件進行試驗的情況,提高裝備的費效比和使用壽命。環境試驗大綱的剪裁工作應充分地結合環境分析,明確裝備的環境適應性要求,并通過評審等形式確定。自然環境試驗是環境工程的一項基礎性工作,是裝備材料、元器件和構件等耐腐蝕能力信息的重要來源,能為設計人員改進設計提供充分的依據。使用環境試驗是產品在其使用平臺上,處于真實的使用環境、負載和接口的情況下進行的,是一種最真實的環境試驗。承制方應提前策劃,擬制使用環境試驗大綱,會同使用方一起實施,及時地收集裝備的使用數據,為真實地評價裝備的實際環境適應性,以及后續裝備的環境適應性改進設計提供準確的輸入。
2結論
綜合上述分析,得到以下基本結論:
a)目前海用裝備環境適應性問題較突出,是影響裝備研制生產和戰備完好性、使用可靠性的重要因素之一。
b)解決目前裝備的環境適應性問題,僅靠“頭痛醫頭”的方式,被動地解決出現的問題是不行的,必須在裝備全壽命周期實施環境工程,才能提高裝備的“本質環境適應性”。
關鍵詞:裝備環境;工程管理;環境適應性
1引言
加強裝備環境工程管理,是提高裝備環境適應性的前提,環境適應性對裝備尤其重要。我國進行裝備工作發展比較緩慢,從20世紀90年代才逐漸實行管理,但是經過國人的不斷努力,裝備工作總體已經有很大提升,全面裝備已經基本完成。但是我國裝備環境工程管理發展比較緩慢,由于觀念的不同,國人對裝備環境工程認知不足,所以裝備環境工程各項制度與試驗發展還處于低級階段,從而造成我國裝備適應性較低,使裝備不能滿足人們的需求。所以提高裝備環境工程管理,研究裝備環境適應性尤其重要。從根本出發,進行科學研究,使環境工程體系進一步細致化,以保證裝備適應性強。
2裝備環境工程總體概念
裝備環境工程能夠試驗不同環境對裝備的影響程度,所以加強裝備環境工程管理至關重要。在我國,裝備環境工程已經作為標準工程來進行開發,并使不同裝備研究體系進行協助研究,使裝備環境工程成為相對獨立的系統,與整個裝備研究工程相互協調,共同整合成立整個系統。同時,裝備環境工程試驗目的是使裝備在適應不同環境時,追求裝備的性比價。使裝備在耐不同環境設計時,進行規格準確的試驗。裝備環境工程研究需要多方面的配合,使環境測量設計全面,完全模擬不同環境,突出特點來進行試驗,以提高裝備環境適應性。在裝備環境工程試驗方面,有關部門需要考慮裝備的壽命周期,使環境技術綜合考量裝備的適用性,同時不損害裝備的壽命周期,使裝備環境適應性達到相關要求,以最適合性價比進行裝備的生產和研究,不浪費資源,提高裝備環境適應性。
3裝備環境工程管理出現的問題
3.1有關部門對裝備環境適應的重視程度不足
由于我國固有觀念不同,人們對裝備環境適用性認知不足,使裝備環境工程管理發展緩慢,大多體現在裝備環境管理體制不完善、缺少相應的組織機構、面對裝備環境工程問題,缺少具體責任人進行承擔。同時,有關部門缺乏對裝備環境的了解,缺乏具體研究方法,我國有關責任部門缺乏對裝備環境工程領導,使裝備環境工程不能全面進行建設,使現有的制度不能落實,工程化管理措施無法實行。再者,有關部門缺乏對裝備環境工程的監督,使裝備研制部門對環境工程重視程度不足。
3.2環境工程試驗不規范
裝備環境工程試驗不全面,負責人用不規范技術進行試驗,使裝備試驗不能通過不同環境要求。工程試驗項目不全面,缺少環境特點試驗,試驗技術與試驗設備操作不規范,導致裝備壽命受到損傷。同時,試驗項目要求不嚴格,缺少順序安排過程。在試驗過程中,有關負責人采取數值不對,缺乏相應依據,無法進行對裝備的判斷。再者,試驗過程比較簡單,隨意進行試驗或是試驗項目不全面,甚至在生產后進行環境試驗補救,導致裝備不能適應環境變化,浪費國家大量資源。有關部門對環境試驗監督較少,缺乏正規質量認證部門,使裝備數據缺少正規判定。另外,有關部門的試驗場地與設備老舊化嚴重,試驗人員缺乏正規培訓,試驗資格確認不及時,操作試驗設備不規范。
3.3環境試驗方法較少
裝備環境試驗規范在一定程度可以預期裝備壽命,不同環境對裝備壽命損傷不同,我國目前有具體規定來規范環境試驗項目,對裝備進行綜合性試驗,或是運用不同環境的轉變來進行裝備試驗。我國對于常見的環境項目能夠具備相對準確的試驗能力,能夠使裝備進行合理的試驗,但是對于特點試驗項目,或是綜合性環境的試驗,我國現有的環境試驗方法并不能滿足,缺乏相應的試驗能力。隨著我國技術的不斷改革,裝備試驗能力也得到提高,但是我國應該更加重視裝備環境試驗,在原有的試驗規格上進一步提高。
3.4環境工程人才隊伍建造不全面
裝備環境適應性需要考慮不同領域內容進行研究,所以需要大量人才來建設裝備環境工程。由于我國缺乏對裝備環境工程的認知,使從事環境工程的人才大量流失,使環境工程發展比較緩慢。同時,環境工程在我國發展缺乏相應的制度,無法進行系統管理。我國并沒有設立專門學科來進行教學,培養人才能力不足,使我國環境工程人才隊伍建設不全面,環境工程發展停滯不前,無法進行裝備環境試驗。
3.5環境工程適用性研究程度不足
裝備環境工程缺乏相應的制度管理,環境適用性技術理論缺少更新,使我國現有環境適用性知識不完善,導致裝備環境體系建設不全面,缺乏系統管理,使裝備環境技術不能滿足當下需求。裝備適用性研究程度不足,雖然全面概括整體裝備環境,但是使我國裝備環境工程發展進度緩慢。而且,由于我國發展比較晚,各項制度建設不夠全面,裝備環境適用性研究程度不夠深入,缺少裝備對比數據,使試驗人員無法進行對比,導致環境試驗不夠全面。
4完善裝備環境工程問題的對策
4.1有關部門需提高認知
裝備環境工程需要進行發展,有關部門需加強對裝備環境工程的重視程度,充分了解裝備適用性。針對裝備環境工程管理現有制度進行完善,對管理存在的問題,我國有關部門需要統一安排,進行研究與分析。同時,我國需成立相應部門來進行管理,建立不同試驗室等管理組織機構,完善責任具體化制度,注重加強對裝備環境工程領導,在一定程度指導裝備環境工程發展方向,使裝備環境工程受到統一指揮,方便落實各項管理制度。
4.2增加環境工程管理體系
裝備環境工程需要不同領域知識來進行試驗,需要相應的人才與知識進行管理。由于我國受傳統思想影響,使裝備環境工程發展體系建設不全面,缺乏相應的指導和管理,各部門比較松散,無法進行有機結合,效率低下。所以我國有關部門需要進行統一管理,完善裝備環境工程制度,建設相應管理機構,引進國外先進設備與知識,進行充分研究,進一步提高環境試驗準確度。同時,建設交流平臺,使各行業進行密切交流,探討試驗技術與基礎理論,使裝備環境工程管理大力發展,提高裝備環境適用性。
4.3增加環境試驗方法
裝備環境試驗需要相應能力來進行,由于我國裝備種類繁多,環境試驗方面比較復雜,但是我國綜合性試驗與特定試驗方法比較少,導致裝備試驗效果不理想。針對這類問題,我國需要加強特定試驗項目,按照裝備壽命周期進行周密的環境試驗,運用科學試驗來判定裝備對不同環境承受能力,試驗人員需要嚴格按照要求來進行操作,對試驗樣品進行全方位檢查,確定數據符合規范要求。
4.4加強人才隊伍建設
由于我國裝備環境工程發展比較緩慢,各項制度建設不夠全面,所以加強人才隊伍建設尤其重要,依靠專業人才來建設制度,能夠更好提現制度的合理化,制定專屬裝備環境工程制度,吸引外來人才。同時,加大對各行業的交流與合作,共同發展,注重人才培養。有關部門需要成立裝備環境工程專有學科,進行系統化教學,使知識相互融合培養高素質人才,從而促進裝備環境工程大力發展,以提高裝備環境適用性。
4.5加強環境工程管理技術研究
裝備環境適應性需要不同領域知識來進行管理,我國需要加強對裝備環境適應性重視程度,建設基礎技術與知識培養基地,使試驗人員能夠進行綜合性環境試驗,能夠根據不同數據來進行裝備判斷。裝備研制生產周期中,環境適應性設計是重要的環節。沒有基礎與共性技術的研究和應用,環境適應性的要求就沒有保證,發展將失去根基;不積極引進、學習、研究和應用各種新技術,環境適應性研究就難以取得突破,就可能停滯不前,必然制約裝備的可靠性。對此各方應予以足夠的重視。
積極開展環境工程建設的意義
我國針對環境污染的治理主要采取的措施就是環境工程措施。開展環境工程建設有著重要意義,分別為:
1改善社會環境。環境工程措施可解決城市改造中產生的污染問題;可指導人們合理利用和保護生態資源,全面改善了社會生態環境。
2提高經濟收益。國家投資環境工程建設,不僅是為了改善社會生態環境,其主要目的是為了帶動各地區的經濟發展。
3降低污染排放、改善生活質量。社會調查顯示,空氣污染加重導致社會群體的疾病發生率上升。開展環境工程改造項目,可降低污染排放,不斷改善人們生活質量,提高公民生活的幸福指數。
環境監測對環境工程建設的促進作用
1環境監測在城市環境規劃中的作用。在社會化生產過程中,發展經濟和保護環境是統一的。國家將環保工作作為一項基本國策,強調經濟建設與環境建設要實行“三同步"即:同步規劃、同步實施、同步發展;實行“三同時”,即同時設計、同時施工、同時投產。
2環境監測在污染物總量減排和環境執法中的作用。隨著污染整治工作的不斷推進,環境監測工作得到進一步加強,為污染物總量減排和環境執法提供了科學依據。1)對重點污染企業進行不定時抽檢,促進企業治理污染,實現達標排放;2)對排污企業進行監督性監測。通過對排污企業的督查性監測,全面及時掌握了企業的排污情況,為工業企業污染整治提供了技術支撐;3)對違法排污企業進行暗查。根據暗查監測結果,對不正常使用污染治理設施、超標排污的企業處以罰款;對重點污染掛牌督查的高能耗、高污染的違法排污企業,報政府停產治理;對治理效果不佳的企業,建議關停。
3環境監測在社會商品中的作用。社會商品是在整個社會中流通和使用的。產品質量的好壞,不僅從適用、美觀、耐用方面去衡量,還從它對人和環境所產生的影響來衡量。如機動車排放有害廢氣指標,冰箱等家用電器的噪聲指標等都要進行測定。尤其是隨著現代科學技術的迅猛發展,人工合成化學品越來越多,作為環境監測工作人員,更要認真履行自己的職責。
4環境監測在科學研究中的作用。科學技術的進步是社會經濟發展的先決條件、而科學研究往往以環境監測為論據。如自然資源考察中的環境背景值調查、環境監測和環境容量研究中的污染源調查等等。做好這些方面的環境監測,將對推動科學研究、發展經濟有著重大意義。
加強環境監測質量的管理策略
環境監測質量管理工作是指在環境監測的全過程中為保證監測數據和信息的代表性、準確性、精密性、可比性和完整性所實施的全部活動和措施。為加強環境監測質量管理,推進環境監測質量制度建設,強化環境監測基礎能力,提升環境監測技術水平。
1準確分析。環境監測是環境保護工作的重要基礎和技術支撐。環境監測信息是否準確,分析的結論是否客觀將直接影響到環境決策的正誤。環境監測數據、信息是監測工作最重要的成果,是分析判斷環境問題最基本的前提,獲取真實有效的監測數據和信息是環境監測的直接目的。
2質量管理。環境監測站承擔的環境質量例行監測和為環境管理服務的污染源監督性監測、建設項目竣工驗收監測、污染物減排監測等任務十分繁重,在保證任務完成的同時,要十分重視監測的質量保證。在環境監測工作的各個環節嚴格按照國家標準、行業標準及國家有關部門頒布的相關技術規范和規定執行。
3完善體系。監測質量的保證,需要一個科學完整的管理體系,對監測的各個環節、各個工作部門,對實驗的環境和條件,對每個工作崗位和監測管理者的職責和行為進行規范。要經常性地利用質量監督、內部審核和管理評審來評價體系,發現問題、解決問題,從而形成質量管理體系的自我完善機制。
實習基地的建設實習基地經過多年建設,依靠寶雞廠礦較多,污染治理較有特色,經過仔細考慮和選擇已經在寶光電器集團、寶雞凌云無線電廠、寶雞熱電公司、寶雞十里鋪污水廠、寶雞陵原垃圾廠、寶雞自來水公司、環境監測站建立了生產實習基地或認識實習基地,基本能滿足環境工程專業實踐環節的訓練。畢業實習主要依托西安、太原等地的大型污水廠。
實驗、實踐教學材料的建設與完善實驗實踐教學資料日益完善,根據專業需要,自主編寫了個專業實驗課程的實驗大綱、實驗指導書、實習指導書,課程設計和畢業設計指導書,同時各實踐環節的實結、實習資料、實習照片和實習圖紙等資料也得到了收集和整理。
實驗環節學分所占比例還應加大實驗課時在新修改的教學計劃中,雖然得到了增加,但是和一些老牌工科院校相比,不論實在實驗科目的設置上,還是實驗課時上還有很大差距[4]。這一方面是因為實驗設備、耗材不足、一些專業實驗室還未建立,但另一方面也主要是因為寶雞文理學院原是一所師范類院校,在課程體系中,綜合素質課和公共選修課程所占得比重較大,制約了工科實踐實驗環節的發展。這就需要同時通過改革實驗傳統教學模式、提高大型實驗儀器的使用率和加強實驗師資力量來解決[5]。
實踐環節內容還需改進實踐的內容除了了解,熟悉實習點環保設施,工藝流程,試驗檢測以外,還應結合書本,模擬現場,深入研究,最終達到從所學的理論知識來解決實際問題,采用靈活的教學方式和方法,培養學生的應用能力和創新能力。通過基礎實驗、專業實驗、實習實訓等環節,使得學生的應用能力得到了提升。特別是計算機輔助設計方面(Autocad)制圖方面的能力得到了很大提升。應從市場需求出發,改革實踐內容,實踐環節方向應包括環境工程學生主要的就業方向,在水處理及其工藝,大氣污染治理、固廢的處理與處置、環境監測分析等方面進行深入的實踐活動,使得學生在畢業時就業途徑方向上得到擴展。
實踐環節考核方式的改革實驗實踐環節應改革原有考核方式,從原來的注重理論考核和驗證性實驗,轉變為注重實驗實地考核,在實習考核上,采用實習筆記、實習報告、現場測試考核相結合的方式,就能取得了良好的效果。以解決實際問題為導向,注重培養學生解決實際問題的能力,在教師和現場技術人員的指導下,針對現場的實際問題,結合所學知識,提出合理化設計和建議。同時教師在學生實踐環節之前,就將一些隱含的設計問題提出,學生將根據自身情況和能力,對感興趣的問題進行探索并解決。