油气储运工程专业《lng技术》实验教学研究

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1、油气储运工程专业《LNG技术》实验教学研究油气储运工程专业《LNG技术》实验教学研究摘要：结合油气储运工程本科生培养计划课程体系，分析了《lng技术》实验教学的重要性，通过问卷调查等方法分析了根据目前开设实验内容的教学效果及存在的问题，提出了《lng技术》实验教学改进建议。关键词：油气储运；lng技术；实验；教改国内lng（液化天然气）产业发展势头强劲，lng已经成为天然气储存、运输和国际贸易的重要方式。中国海洋石油、中石油和中石化在珠江三角洲、长江三角洲、环渤海地区和福建等地已建成和在建10余座lng接收站，国内已建成20

2、多座小型天然气液化工厂，一批与之配套的lng利用工程也相继投入运行，我国lng产业已步入规模化快速发展阶段。相对于lng产业的蓬勃发展，国内lng技术方面的人才培养却有些滞后，尤其今后几年对各层次lng技术人才将有较大需求。目前国内仅有少数几所高校培养lng方向的人才，研究生阶段一般以制冷与低温工程、油气储运工程等专业为研究方向。本科生一般是在油气储运工程、化学工程与工艺等专业增设lng相关的课程。lng技术人才培养的规模、层次、规格等都难以满足产业发展的需要。中国石油大学（北京）从2005年起在油气储运工程专业本科培养计划

3、中开始增设《lng技术》课程，是当时国内唯一将《lng技术》课程列入本科生培养计划的高校，没有成熟的经验可以借鉴，因此从教学大纲制订、教材选用、实验课设计等都需要逐步探索与完善。一、实验教学的必要性《lng技术》较全面地介绍lng工业链的组成、天然气的液化工艺原理及流程、低温绝热技术、lng的储存与运输、lng的再汽化与冷量利用、lng安全技术。通过本课程的学习，要求学生了解天然气的液化流程及相关设备，液化天然气的储存、运输技术与设备的设计与选型，液化天然气汽化利用及安全技术，掌握液化天然气工业链各环节的基本工艺与设备，为从

4、事液化天然气生产、储运及利用奠定基础。该课程内容涉及传热学、工程热力学、低温工程、机械设计、材料工程等多门学科。lng是一种低温液体（0.1mpa下沸点温度约为-160℃），其特性和储运要求与原油、成品油和天然气有很大的不同。在教学实践中，发现在油气储运工程专业开设《lng技术》课程存在一些问题，如《lng技术》课程的理论基础涉及到低温工程学科，这是与其他石油类专业课程最大的不同之处，学生理解起来有一定的难度。为使学生更好理解和掌握该课程，在该课程的教学中设置了实验教学环节。二、实验教学设计由于当时是最早开设《lng技术》课

5、程的高校，因此实验课程的设计没有可借鉴的先例，并且由于以前没有lng方面的实验教学基础，实验设施需要新建。在综合分析油气储运专业课程体系、《lng技术》课程的要求和实验室教学条件后，设置了4学时3个实验，分别为低温液体温度测量实验、lng储存容器操作实验和lng接收终端仿真实验。1.低温液体温度测量实验。lng储存温度约为-160℃，属于低温液体。对于刚刚接触低温液体概念的学生，-160℃是一个非常抽象的概念。为加深学生对低温液体的低温特性和低温区域温度测量技术的了解，设计了低温液体温度测量实验。本实验的目的，是让学生建立低

6、温液体概念的感性认识、了解低温液体的特性和低温区温度测量方法以及低温液体安全操作规范。lng是一种易燃易爆的液化气体，为保证实验过程的安全性，本实验中采用的实验介质为液氮（ln2）。液氮具有低温液体的基本共性，0.1mpa下沸点温度约为-196℃，而且安全性较高，是低温实验最常用的介质。2.lng储存容器操作实验。为维持lng储存的低温环境，lng储存设备一般采取双层容器结构，即内容器（內罐）储存低温液体，外容器（外罐）包容绝热材料，形成良好的绝热效果。lng储存容器操作实验的目的是使学生了解lng储存容器的基本结构和阀件与

7、仪表流程、掌握小型lng容器的压力调整、充液与排液操作、了解lng容器安全操作规范。3.lng接收终端仿真实验。lng接收终端是目前国内建设的大型lng工程，其功能是接收lng船从国外天然气液化工厂运来的lng，然后储存、再气化后输送至下游用户。lng接收终端是《lng技术》课程的重点内容之一，为加强对lng接收终端工艺流程及设备、lng接收终端卸船、排液、蒸发气处理及汽化等各个环节操作要点的了解，设计了本实验。lng接收终端仿真实验系统是以典型的岸上lng接收终端为背景开发的离线仿真教学实验系统。该系统由计算机群组成星型拓

8、扑结构的网络系统，包括lng接收终端流程板、控制计算机、操作台与学生操作计算机组成，结合离线模拟软件，构成了与真实系统相同的虚拟生产现场。三、实验教学效果及存在的问题为了解实验课教学效果，通过调查问卷的形式对2006级油气储运工程专业选修本课程的本科生进行了调查。调查问卷内容包括实验课程开