城市燃气输配在公共安全课程体系建设中的重要作用分析

摘要：近些年随着我国城市化的发展，我国城市公共安全面临新的要求和挑战。城市燃气输配安全作为公共安全的重要组成部分备受关注。本文深入分析了我国城市公共安全及燃气安全输配的现状，结合高等学校关于公共安全课程体系建设，阐述了城市燃气输配课程的主要内容。针对城市燃气输配课程教学过程存在的问题，从课程内容更新、教学模式改进和构建新的教学评估体系等3个方面提出相应的改进对策。

关键词：城市燃气输配 公共安全 课程体系 课程教学 评估体系

Analysis on the Important Role for Urban Gas Transmission and Distribution in the Construction of Public Safety Curriculum System

TU Qingyi

（State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control of Deep Coal Mine， Anhui University of Science and Technology， Huainan， Anhui  Province， 232001 China）

Abstract： In recent years， with the development of urbanization in China， the urban public security is facing new requirements and challenges. As an important part of public safety， urban gas transmission and distribution safety has attracted much attention. This paper deeply analyzes the current situation of urban public safety and gas safety transmission and distribution in China， and expounds the main contents of urban gas transmission and distribution course combined with the construction of public safety course system in colleges and universities. To solve the problems existing in the teaching process of urban gas transmission and distribution course， this paper puts forward corresponding improvement countermeasures from three aspects of course content update， teaching mode improvement and construction of new teaching evaluation system.

Key Words： Urban gas transmission and distribution; Public safety; Curriculum system; Course teaching; Evaluation system

1 我國城市公共安全的重要性

近年来，尤其是改革开放以来，随着我国经济的快速发展，我国城市发展进入了一个飞速发展的时期[1，2]。大规模的城市基建使得城市的范围越扩越大，快速发展的工业和服务业为城市带来了越来越多的就业机会，大量的农村人口涌入城市定居、就业，造就了越来越多的城区常住人口在100万以上的大型、特大型，甚至是人口在1000万以上的超大型城市[3]。这些城市的产生不仅显示着我国的经济发展取得了喜人的成绩，同时为我国城市公共安全带来新的要求和挑战。

新的时代背景下，随着城市规划的日趋完善，我国城市公共安全整体是向科学化、规范化方向发展，城市居民可以安居乐业，生活幸福感不断提升[4]。然而，城市的人口高密度性决定了城市公共安全的重要性，城市公共安全涉及城市的方方面面，从居民的日常生活、到社会公共服务、再到城市的生产建设[5-7]。因此，关于城市公共安全的任何事容不得半点马虎，构建全方位立体的城市公共安全体系是人民生命财产安全的重要保证。

2 城市燃气与输配安全的现状

能源供给是城市化发展的关键也是前提条件，不仅涉及到了城市的工业生产，还影响到了城市居民的日常生活。然而，由于城市的特殊性和局限性，城市的能源供给属于外输入型，需要源源不断的从外界输入。

随着经济发展，我国城市的能源消耗结构也在不断发生变化。在过去的数十年中，煤炭在我国城市能源消耗结构中占据了较大的比例，尤其对于北方的一些供暖城市，冬季的供暖消耗了大量的煤炭。然而，随着城市环境保护的要求越来越高，尤其是在“碳达峰、碳中和”的大背景下，清洁高效型的能源越来越受城市居民的喜爱[8]。因此，在今后很长一段时间内，煤炭在我国城市能源消耗结构中的占比将逐年降低。这种情况下，其他替代能源必将占据的比重越来越大，其中城市对燃气的需求量将越来越大。

城市燃气作为以可燃组分为主的混合气体，其种类很多，供应源包括天然气、液化石油气和人工煤气等，而天然气是我国城镇燃气的重要组成部分。由于我国天然气资源的分布和储量不均衡，大量的天然气资源分布远离城市地区[9]。例如，我国天然气探明储量集中在10个大型盆地，依次为：渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。这些区域与我国城市较为密集的东南区域有着上千公里甚至更长的距离。这种情况下，管道输送成为天然气输送最合理、经济、可靠的方式。截至目前，我国形成西气东输、八大区域性管网、两横两纵跨国管道等一系列长距离天然气输送管道系统。在这些系统的帮助下，来自于不同区域的天然气源源不断地流向各类城市。

类似于电力输送，这些由长距离输气管道输送的天然气流入城市后并不能直接用于城市居民日常生活或者工业生产。城市需要配套建设一级、二级、三级和多级城市燃气输送管网系统，这些管网系统对天然气进行调压、净化、计量等处理后，最终天然气才能真正应用于生活和生产。目前我国各类城市基本完成网络化天然气管网的建设，配合因地制宜发展城市燃气使用的方针，这些管网起到了合理利用资源以及改善生态环境和提升人民生活水平的作用[6]。

然而，经历了数十年的城市发展，城市天然气管网及相关设施老化，不能适应当前城市需求的问题越来越明显，这不仅制约着城市的发展，同时给城市的公共安全带来隐患。例如，2017年7月4日14时45分，松原市宁江区建设街市人民医院后侧道路，在维修排污管线过程中发生燃气管道泄漏，燃气公司在抢修过程中發生爆炸，致使临近的市人民医院多名医护人员和住院患者受伤;2021年1月25日6时，辽宁省大连市金普新区友谊街道金渤海憬附近发生爆炸事故，事故原因初步判断是金州天成燃气公司燃气管道泄漏导致爆炸。这些典型的燃气爆炸事故显示着城市燃气的安全输配作为城市公共安全的关键组成部分急需得到全面的关注。如何实现城市燃气的安全输配，需要从技术和管理两方面着手，而这两个方面的关键是在于人才。

3 公共安全课程体系建设及城市燃气输配的内容组成

3.1 公共安全课程体系建设

安全科学与工程学科作为融合了理、工、文、法、管、医等学科的综合类交叉的一级学科，近些年安全学科不再仅限于矿业类，已经涵盖了几乎所有的行业，并衍生出包括矿山安全、化工安全、消防安全、公共安全等二级学科。其中，公共安全作为学科的重要分支越来越受到重视。

高等学校作为我国各行各业技术和管理人才的摇篮，培养有用人才是高等学校的主要使命。因此，国内许多开设安全科学与工程专业的高校在学科规划过程不在局限于矿山安全方向，开设的专业课程不仅是“通风、防火、防尘、防瓦斯”相关的课程，越来越多的高校增设了公共安全方向，并构建了公共安全课程教育体系。

目前，许多高校的公共安全课程教育体系主要是适应我国公共安全形势需要，从基础技术知识、理论方法和管理等方面设置课程，开设的专业课程主要包括公共管理学、安全原理、抢险救援技术、运筹学、事故调查与案例分析、防灾减工程、安全仿真与模拟、燃烧与爆炸、应急救援技术装备、技能训练、公共安全预案 、工程地质学、流体力学与机械、灾害风险评估、应急演练设计、灾害心理学等。此外，随着燃气的安全输配逐渐被广泛关注，围绕燃气输配的的相关课程也逐渐被纳入公共安全课程教育体系内，其中包括城市燃气输配课程。

3.2 城市燃气输配的内容组成

城市燃气输配课程由燃气的分类及其性质、城市燃气需用量及供需平衡、城市燃气管网系统、燃气管网水力计算和水力工况分析、燃气的压力调节及计量、燃气的压送、燃气的储存、压缩天然气供应、液化天然气供应以及液化石油气供应等模块组成[10-12]。主要内容包括燃气的种类、燃气的质量指标;城市燃气需用量的计算、燃气需用工况、燃气输配系统的小时计算流量、燃气输配系统的供需平衡;城市燃气管网的分类及其选择、城市燃气管道的布线、建筑燃气供应系统;燃气管道水力计算公式、燃气管道计算流量的确定、枝状管网环状管网及室内管网的水力计算;管网计算压力降的确定、低压管网计算压力降的确定、高中低压管网的水力可靠性;压缩机的排气温度;储气设施的作用、储气设施及储配站的布置、天然气供应等。城市燃气输配是一门理论性与实践性密切结合、实践性很强的课程。

3.3 城市燃气输配在公共安全课程体系建设中的重要作用

城市燃气输配是公共安全课程体系的关键组成部分，该课程与燃气工程、燃气管道设计与管理等课程基本建成燃气输配课程群，该课程群能够与安全系统工程、流体力学、安全管理学、公共管理学、工程热力学等课程无缝衔接，作为安全工程专业公共安全方向的本科生课程，可以使学生对城市燃气输配知识和燃气输配设备有一个基本的了解和掌握，初步具有燃气输配方面的基本理论知识和工程方法，进而具有综合运用理论知识独立分析和解决工程实践问题，为进行城市燃气输配系统的设计和管理打下良好基础[13，14]。

城市燃气输配与燃气工程、燃气管道设计与管理等课程建立的燃气输配课程群是公共安全课程体系建设中的关键一环。

4 城市燃气输配课程教学中存在的问题及改进对策

4.1 城市燃气输配课程教学中存在的问题

城市燃气输配课程内容强调与当前经济发展的适应性和协调性，能够切实贴合当前城市发展的需求，但目前教学内容和教学重点依然停滞于数年前甚至更早的水平，存在严重的滞后性。本门课程注重理论结合实际，课程教学过程中应该不仅限制与课堂教学，教学方式的落后也会导致教学成果有所差异，虽然科技进步以及教学设备的不断更新，但是以课堂教学作为本课程教学的唯一方式，会影响本门课程的教学效果，满足不了学生对理论结合实际的真正需求，最终影响本门课程的教学效果。

4.2 课程教学改进对策

针对城市燃气输配课程教学过程中存在的问题，从课程内容更新、教学模式改进和构建新的教学评估体系等3个方面提出相应的改进对策。

4.2.1课程内容更新

及时更新相关的教材以及教学大纲保证与时代的发展相符合。首先对所涉及的相关知识以及规定进行完善与更新，并针对性地加强课外训练与综合训练，引导学生自主更新知识，结合对真实事件的分析达到理论联系实际的目的，发挥自主能动性。增加对于新型设备知识的普及，使得在以后的工作实际操作中更好地进入状态以及解决所发生的问题。

4.2.2教学模式改进

新式的教学模式可以采取小组讨论的方式。在总体的学习课程中选择一个重点问题，从而去组织学生分组去进行问题的论点讨论与研究，以具体的任务为学习动力和动机。到最后以辩论的形式进行评比各种设计方案，由教师进行汇总和优缺点的点评。另外，建立本门课程的实践基地，在课堂教学中融入实践和实训环节，引导学生掌握燃气输配的总体布局及各部分的组成，让学生明白学习的具体任务，增强自主学习能力。

4.2.3构建新的教学评估体系

传统的教学评估体系与平常的期末考试类似，但新的评估体系除了借鉴采用传统的终结式评估更注重的形成性评估，则是与以往不同的对学生学习过程的全程评估，以此来促进学生高效学习的评估方法。在教学中对每个学生的实行量化考核，并不是传统的单凭教师去进行评判，这样可以使得学生更加重视学习过程中的每一项任务以及细节。

5 结论

结合城市燃气输配在公共安全课程体系建设中的重要作用分析，本文的主要结论如下。

第一，公共安全作为安全科学与工程学科的重要分支越来越受到重视，公共安全课程体系主要是适应我国公共安全形势需要，从基础技术知识、理论方法和管理等方面设置课程体系。

第二，城市燃气输配与燃气工程、燃气管道设计与管理等课程建立的燃气输配课程群是公共安全课程体系建设中的关键一环。城市燃气输配是一门理论性与实践性密切结合、实践性很强的课程。

第三，城市燃气输配课程教学过程存在知识内容陈旧，教学方式单一等问题。针对存在的问题，从课程内容更新、教學模式改进和构建新的教学评估体系等3个方面提出相应的改进对策。

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中图分类号：TU996-4;G642 DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2107-5640-9277

通信作者：涂庆毅（1990—），男，博士，讲师，研究方向为风险评价与失效分析。E-mail：13775889470@163.com。

基金项目：深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室自主课题资助项目（项目编号：SKLMRDPC19ZZ07）。