天然建筑材料调查报告

天然建筑材料调查报告（共8篇）

天然建筑材料调查报告 篇1

关键词：天然纤维,热塑性,酯化,醚化

能源、可持续发展是当前社会的两个重点主题。这种背景下,石油类早期开发的不可再生资源越来越放在“重要”位置,而可再生性天然植物资源则逐渐成为人们开发的宠儿。开发的方向主要包括两个方面:一是用可再生植物资源生产能源产品和化学产品替代不可再生的石油、天然气、煤等生产的能源和化工产品;二是充分利用一些农林废弃资源(如竹木加工废料、灌木、农林秸秆、树皮、竹木废旧料等)制备新型材料或开发新的产品。利用可再生植物资源开发能源产品和化学产品在当前社会资源紧缺的情况下,尤其受到特别关注,但其技术难度以及开发成本均相对较高。开发农林废弃资源,技术难度以及开发成本均相对较低,且使资源全面有效利用,制成材料产品具有相应的环保性,因而愈来愈得到广泛喜爱。

天然纤维原料早有开发利用,对象主要为木纤维和棉纤维,用途可归于两类:一类是化工利用,用于化学纤维、造纸、纺织,另一类是加工利用,用作纤维板。两种利用都对原料纤维有特殊要求,尤其前一类,能适用的纤维极少;纤维板原料来源相对更广泛,但也有一定的缺陷,板材吸湿性较强,易发生变形,浸水易遭腐蚀。

热塑化是天然纤维利用的一种新方式。由于传统塑料原料来自石油,原料成本高,而研究者发现,用传统的纤维素改性技术移植到来源广泛且价格低廉的天然植物纤维改性,可使其转化成新型的热塑性高分子材料,可进一步单独或与其它聚合物共混加热加工成型,制成具有一定疏水性的材料。热塑性转化为农林废弃资源有效利用开辟了新途径[1]。

1 天然纤维热塑化理论基础

具热塑性材料的特点是材料在一定热度下能熔融软化加工成型,材料分子呈极性,有憎水性。天然纤维植物主要成分由纤维素、半纤维素、木质素等组成,纤维素表面有大量的游离羟基,为极性基团,易吸附具极性的水分子,在大分子内和大分子间形成氢键,使天然纤维具有吸湿性,加工成型后易发生形变,影响了其应用。另一方面借氢键纤维素分子链间侧向会缔合成一定的结晶格子,由于高度聚合以及纤维素分子大致平行排列,因而纤维素具有高结晶度(结晶度60%~70%)。木质素是以苯基丙烷为基本结构体,彼此以醚键(C—O—C)和碳碳键(C—C)联结而成的三度空间结构的复杂高聚物。纤维素的高结晶度和木质素的三度空间结构,使天然植物纤维的熔点远高于其热分解温度。即天然植物纤维还未熔融,热分解便已发生,因此天然纤维植物热塑性很低,不能像金属、塑料一样通过熔融、溶解或充分软化浇铸、模压加工成型。因此,开发天然纤维材料热塑性应用,需要解决的两个降低问题:一是降低天然纤维的软化和熔融温度,二是降低天然纤维的吸湿性,也即表面极性。

纤维素、半纤维素、木质素分子中均含有游离的醇羟基-OH,化学性能很活跃,可发生酯化、醚化、氧化、水解等。将传统的纤维素化学改性酯化或醚化的方法应用于天然植物纤维改性,通过在植物纤维上引入适当的取代基,封闭纤维表面的羟基,便能使天然纤维材料具有一定的尺寸稳定性,耐腐性;同时当取代度达到一定程度时,便降低其热熔点和软化温度,在一定条件下即可制成具热塑型的新型高分子材料[2,3]。

2 天然纤维热塑性转化相关研究

天然纤维的热塑性转化研究起于1970年代对木粉的热塑性转化研究。为了使废弃木材充分利用,同时又避免木纤维制成纤维板后的吸湿变形腐蚀等缺陷,研究者探讨了木粉的热塑性转化方法。近年来,由于其它天然纤维逐渐在木纤维产品中应用,用天然纤维的热塑性转化研究也成为了新的热点。方法可归为两类:酯化和醚化。

2.1 酯化反应

酯化方法可根据两种形式分类:一种是根据酯化剂分为一元酸酐酯化法、二元酸酐酯化法和脂肪酸酯化法,其中一元酸酐即乙酸酐,二元酸酐包括马来酸酐(MA),邻苯二甲酸酐(PA)以及丁二酸酐(SA)等,脂肪酸酯化通常是由3~18个碳原子的酸酐或它们的酰氯;另一种是根据有无溶剂分为有溶剂法和无溶剂法,常见的溶剂有吡啶、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二甲苯等。反应过程中为了提高酯化效率和酯化速度,反应体系中往往还加入一定的催化剂(如酸性无机盐),有时也加入活化剂等。温度控制也是提高反应效率的一种方式,有3种温度段:室温(20℃~40℃)、中温(60℃~80℃)和高温(90℃~160℃)。前期的热塑化研究主要集中在降低软化和熔融、提高产品流动性使之能加压成型以及提高酯化效率。

2.1.1 乙酰化。

常规性的乙酰化方法如以乙酸酐作酰化剂,高氯酸钾作催化剂,或再加入一定的乙酸-乙酸酐作活化剂不能使木材显示熔融行为。白石信夫、余权英等研究了以三氟乙酸-乙酸酐预处理,再按常规方法条件下制得的乙酰化木材较常规法取代度有大大提高,并可在210℃附近软化(未处理材热软化在260℃),290℃~300℃出现熔融[4]。Efanov以Mg(Cl O4)2与木粉研磨预处理,再用乙酸酐和丁酸混合酯化木材,可在无需有机溶剂条件下得出乙酸和丁酸高度替代的酯化木[5]。李雪芳等利用三氯乙酸作为预处理剂,超声波作用后以乙酸-乙酸酐作酰化剂对竹材进行乙酰化改性,获得乙酰化竹材在温度为130℃,热压压力为10 MPa时可以单独热压成片,显示出良好的热塑性[6]。

2.1.2 二元酸酐酯化。

有溶剂法酯化能提高反应体系均匀性,促进酯化效率,多数酯化都用溶剂。但溶剂与天然纤维的用量比一般要达4∶1以上,不用溶剂可大大降低酯化成本。Matsuda较系统地研究了有无溶剂下用马列酸酐、邻苯二酸酐和丁二酸酐三种二元酸酐酯化木材的情况,发现:在无溶剂条件下,SA、MA能在60℃以上与木材发生酯化,并获得比在有溶剂条件下更多类型的单酯成分。SA对木纤维具有最强的反应活性,SA酯化木比MA酯化木、PA酯化木均有更好的流动性。二甲基甲酰胺及二甲基亚砜溶剂及二甲基苯甲胺催化剂条件下,MA、PA可在室温下与木材酯化,获得含悬挂羧基的酯化木。3种酯化木热压成薄片,热塑性SA>MA>PA依次降低[7]。Hassen研究了无溶剂下条件下,丁二酸酐(SA)对甘蔗渣纤维也具有较好的酯化效果[8]。牛盾以硫酸作润胀剂和催化剂,正戊醇作溶剂,二十烷基苯磺酸钠作活化剂,邻苯二甲酸酐(PA)对稻草进行酯化,经红外光谱分析表明改性后稻草的微观结构有较大改观[9]。

2.1.3 脂肪酸酯化。

Shiraiish报道了分别以6~18个碳原子的酰氯和3~6个碳原子的脂肪酸酐作酯化剂[10],在N2O4-DMF-吡啶介质中酯化木材。发现:脂肪酸酐酯化效率随碳原子数增加而降低,而酰氯则随碳原子数增加而几乎不变,其酯化木材的热软化和熔融温度随取代度和取代基碳原子的增加而降低,但其熔融温度最终恒定在225℃左右。酰氯具有比脂肪酸酐更高的酯化效率。方桂珍等发现:多元羧酸的酯化也可归结为多元酸酐酯化,因为这类反应经历了两步反应历程[11,12],首先是多元羧酸中相邻羧基的羟基之间脱水形成五元环酸酐中间体,然后是木材的羟基与酸酐发生亲核取代反应形成酯。酯化反应后,复合物中羧基炭比例增加,芳香族炭和羟基炭比例减少。提高反应温度,有利于提高酯化度、羰基比和交联度增加,但过高的温度使交联度增加较少。用长链脂肪酰氯酯化能使木材有抗水性,Thiebaud和Borredoun发现了一种不用溶剂的脂肪酰氯酯化法,比用长链脂肪酰氯吸收性更强,热稳定性也更好[13]。Clemons研究了用杨木粉分别与乙酸酐、马来酸酐、琥珀酸酐酯化,通过傅里叶红外分析、气相液相色谱质谱联用仪、滴定法分析酯化过程及其终产物,发现所有酸酐最终形成为一种单酯,3种酸酐中以琥珀酸酐反应最活跃,3种酯化木压制纤维板,扫描电镜观察显示热塑性:琥珀酸酐酯化木>马来酸酐酯化木>乙酰化木,乙酰化木几乎不显热塑性[14]。

2.2 醚化反应

与酯化反应不同,天然纤维醚化过程Na OH水溶液预处理很重要,其作用是粗糙天然纤维表面,与天然纤维形成一种中间产物,以促进与苄基、氰乙基、烷卤化物、环氧化物等的亲核反应。

2.2.1 氰乙基醚化。

氰乙基化产物质量受碱浓度、温度、氰乙基取代度、反应时间等影响[15]。高碱浓度或反应高温度虽然有利于促进氰乙基化的反应,但也会使水解加剧,可能使水解反应的上升速度超过醚化速度,反而降低氰乙基化反应效率。余权英等研究了用Na SCN饱和的低浓度(1 mol/L)Na OH水溶液作预润胀剂和催化剂,对杉木进行丙烯腈醚化改性,获得了与用高浓度(2.5 mol/L~3.75 mol/L)Na OH水溶液预润胀催化同样取代度和热塑性的氰乙基化木材,但前者可节约几倍醚化剂用量,且省去了介质溶剂乙醇,反应过程温度40℃左右水解较好控制[16]。参照以上工艺,万东北等探讨了利用微波辐射对杉木进行氰乙基化改性,发现与传统的水浴、油浴加热方法比较,微波技术能减少天然纤维热塑性转化时间,但微波技术无法严格控制反应温度,且需间歇性辐射,溶剂耗量较大,而醚化剂的利用率低[17]。

氰基取代度反应了氰乙基化程度,可通过氰基基团和羟基反应的百分比来表示。由于天然纤维成分复杂,而氮元素在反应物中具有唯一性,实际中常用含氮量来替代氰乙基的取代度。研究发现,含氮量不同,氰乙基化木的热流温度也不同。Morita等研究表明,不同含氮量氰乙基化橡胶木,热流温度变化在240℃~270℃之间。含氮量为9.3%的氰乙基木材软化温度为127℃,流动温度为254℃[18]。余权英等则发现,增重率在35%以上,含氮量在8.5%~9.7%的氰乙基化木可在160℃单独或与PS、PVC、ABS等合成高聚物共混热压成型为均匀半透明的薄片。与乙酰化木相比,氰乙基化木的热流动性有了很大提高,并随氰乙基化程度的增加而提高。用0.2%稀氯水溶液室温下处理氰乙基化木材30 min,即显著改进其热塑性,热流动温度可降至140℃。

目前,氰乙基化主要应用在木材,近年剑麻、苎麻也有少量研究。

2.2.2 苄基醚化。

苄基醚化已应用于木材、甘蔗渣、剑麻、稻草等。常规苄基醚化是以Na OH作预润胀剂,以苄化物为醚化剂直接反应。为减少水解,以Na OH浓度25%,反应温度90℃较适宜[19]。常规法苄基醚化木材,参加反应的木粉易凝聚成团,需加入大量的醚化剂,不利于成本。余权英、木口实等发现在反应体系中加入甲苯作稀释剂,或用气相法苄基化反应,可大大节约醚化剂用量[20,21],增重率115%的苄基化木材可在100℃~150℃熔融,并在100℃、9.8 Mpa下热压成半透明薄片,热塑性良好。卢等研究表明紫外辐射和γ辐射预处理也可不同程度提高杉木苄基化反应程度,但若加入季铵盐,特别是四甲基碘化铵,则效果更佳[22]。牛盾以甲苯作溶剂,十六烷基三甲基溴化铵作相转移催化剂(Pr C),对稻草进行改性,得出苄基化改性稻草的玻璃化软化温度147℃,稻草微观结构有了很大改变[23]。万东北比较了甘蔗渣和木材苄基化,发现甘蔗渣苄基化后的产物各项性能均好于木材[24]。

与以上几种热塑化方法相比,苄基化能更有效降低天然纤维的玻璃化转化温度,其原因可能与苄基取代更能降低纤维素结晶度及其大体积加入扩大了纤维素分子空间有关。卢等研究发现剑麻苄基后,剑麻纤维素结晶度降低,纤维结构膨胀。Lina以高浓度(10N)Na OH作预润胀剂,氯化苄作醚化剂比较了苄化松木及木材组成聚合物(纤维素、木质素、综纤维素),得出随着苄基取代度的提高,未改性的多聚糖线性降低。纤维素上的苄基取代主要发生在葡萄糖基的C6位置上,而木质素的苄基取代主要是发生在愈疮木基的C4位置,苄基取代以木材多糖上的取代为主,木质素中多糖含量较少,对取代度影响不大[25,26,27]。

2.2.3 其它醚化方式。

通过引入烯丙基、环氧基、烷卤等也可以实现天然纤维的醚化。林福元以环氧丙烷/三乙氨、丙烯/氢氧化钠和正氯丁烷/吡啶对硬槭木、台湾杉木、麻六甲合欢醚化处理,得出硬槭木以100℃处理较好,台湾杉木、麻六甲合欢以60℃处理较好。牛盾研究了甲苯作溶剂,环氧氯丙烷作醚化剂的稻草醚化改性,得出烷基化稻草的玻璃化转变温度是187℃。常会庭研究了异丙基甘油醇醚化杉木和枫木及其改性木的防腐性、光稳定性。通过核磁和红外分析表明木材与异丙基甘油醇反应后形成了新的含异丙基团的醚结合物,醚化产物具有很好的防腐性和光稳定性[28,29,30]。

3 天然纤维热塑化产品物理机械性能

CHADHAN S.S.分别用乙酸酐、马来酸酐、邻苯二酸酐酯化橡胶木,研究它们的吸湿行为,通过红外分析发现酯化产物上有少量吸湿酯形成,乙酸酐、马来酸酐、邻苯二酸酐处理木材,水蒸气抵抗性分别增加了43%、32%、26%,乙酰化木在降低吸湿性方面表现最有效。卢研究了以二甲苯作溶剂,高氯酸钾作催化剂及以三氟乙酸作预润胀剂和催化剂的杉木乙酰化,发现乙酰化程度前者不如后者,但二甲苯法制得的乙酰化木拉伸、弯曲性能和均匀性均略有提高,但耐湿性、冲击韧性三氟乙酸法好。李建章以四溴邻苯二酸酐为活化剂乙酰化木材,得出木材的抗胀性、吸水率、吸湿膨胀率、解吸率、示氧值均随增重率的增加而增加,处理木材具有良好的尺寸稳定性、防腐性以及疏水性。Kiguchi研究了用甲醛作胶粘剂苯甲基化单板和刨花板,得出苯甲基化单板有较好的内结合强度,而苯甲基化刨花板则表现出更好的弹性模量和静曲强度。卢以苄基化木粉作基体树脂,以剑麻纤维作增强材料,制备得剑麻纤维增强苄基化木纤维基复合材料性能良好,可部分替代塑料作为结构材料,能自然降解,是环境友好型材料[20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33]。

4 存在问题与展望

天然纤维的热塑性转化已由木材逐渐展开,到纸浆、甘蔗渣、棉麻、稻草等,并有乙酰化木已投入工业应用,但是我国资源较多的竹材的热塑化研究仍较少。前期的研究主要集中在如何通过酯化、醚化实现热塑性转化上,后期则主要注重于对产品应用性能的提高研究,但这方面研究仍不足。天然纤维热塑化产物应用有两种形式:一种是直接利用,通过表面塑化制备自粘性人造板,如纤维板、刨花板、单板等,现有工业应用的乙酰化木就是这种形式;另一种是制备木塑复合材料,通过酯化或醚化粉状天然纤维,再与其它聚合物复合,这将是天然纤维热塑性转化利用的主要方式。目前天然纤维热塑化投入工业应用的还很少,多数仍停留在实验室阶段。要实现天然纤维热塑化产品应用还需要着力解决几个问题:(1)稳定、提升产品的物理机械性能,这是产品进入市场的前提。而从目前的研究生产来看,天然纤维的热塑化产品多存在性能不稳定或者物理机械性能不理想的情况。提高反应体系物质均匀性以及热塑化天然纤维与其它材料的融合性是提升天然纤维热塑化产品物理机械性能的两个方向。(2)降低天然纤维热塑化产品成本。由于反应过程的复杂,目前的天然纤维热塑化产品成本普遍偏高。(3)验证、加强天然纤维热塑化产品的抗水耐湿性、防腐性、可降解性、光稳定性等优势性能,这是区分天然纤维热塑化产品与其替代产品的核心竞争力。(4)天然纤维塑化机理性研究仍较少,一些已有的报道不够全面或是不够明确。(5)制定相应标准规范。

天然建筑材料调查报告 篇2

关键词：天然建筑材料；材料产地；勘察

1、引言

天然建筑材料由于其优良的特性已经被广泛应用到一些大型建筑工程的施工当中，但是，在实际使用过程之中，由于在操作上有着一定难度，并且天然的建筑材料种类非常多差别也较大，所以在对天然的建筑材料应用之前，必须对其进行勘察，并实施不同的试验，以达到筛选出优良的天然建筑材料、保证建筑工程质量。因此，积极做好天然材料的勘察工作，经济合理地提供各种天然建筑材料，对加快工程建设、降低工程造价具有十分重要的意义。

2、天然建筑材料的勘察

2.1 岩堆的勘察中应注意的问题

岩堆是由数以万计的土、石颗粒组成，因为一般来说岩堆形成都是在山体岩石突然大量崩塌、崩塌时堆积产生的崩积物，所以岩堆一般在丘陵地区的山麓和河谷中分布较多。就岩堆的成分来看，一般都是砂砾、岩块和碎石，中间夹杂粘土、粉土颗粒等，所以它们结构较为松散，透水性好。理论上来说，所有的岩石都有可能形成岩堆，但是在泥质页岩、云母片岩等一些容易发生风化现象的岩石地区，同常有发育成大片岩堆的现象，它们或延绵几十公里，厚度达到几十厘米甚至几十米。但是，在很多时候的工程建设中，由于岩堆的渗透性明显，其密实度不太高，经常被挖除掉。但是与此同时，在大型的工程建设中，一旦在勘察天然建筑材料的过程中遇到大规模的岩堆，产生大规模的挖除工程时，只要实施详细的勘探研究，通过一些有效防渗工程措施，这些所谓“无用”的岩堆，将可以立即变废为宝，不但可以成为大型工程建筑物建设的基础或填筑料，还可以因此节省大笔的工程投入费用。而相关研究表明，粗粒含量30%和70%是岩堆工程特性发生变化特殊的特征点。

2.2骨料的勘察中应注意的问题

在天然建筑材料的勘查中，对于骨料的勘察应当满足一个基本的条件，即骨料的颗粒级配应是與混凝土的配合比设计要求相符合，即粗骨料的强度可以用岩石抗压强度的指标值来表达。粗骨料压碎的指标值应该达到相关规范要求；粗骨料中的有害物质的含量同样应当满足相关规定。其次，我们知道在一般的建筑工程中，往往都是将石灰岩作为骨料并满足没有碱碳的活性反应的要求。

2.3 石料的勘察中应当注意的问题

天然建筑材料石料的勘察中，如果确定了石料场的岩性很单一，地质形成的时代偏晚，无没有经过多期构造运动，则可以适当地减小勘察工作量，将坑探等地面工作代替部分钻孔并且施以必要的物探工作。对于石料的勘察，应当注意这种地质是否具有碱活性成分，因为一旦有碱活性成分的话，它们会与混凝土中的碱离子发生化学反应产生体积膨胀，最终将会导致混凝土开裂破坏。对于石料的饱和抗压强度及软化系数应根据具体工程大小、具体建筑类型需要即按地域、设计要求与使用目的而加以确定，不能一概而论。

3、天然建筑材料产地勘察中应当注意的问题

天然建筑材料在进行产地选择时，通常要满足一定的条件。首先，对于天然材料的开采应当在考虑环境保护、经济合理、及材料质量的前提下，进行开采。其次，在对天然材料的开采时要做到尽量少占或不占耕地，条件允许的情况下，在材料开采完后要进行覆土工作，以便在覆土上进行从事活动。最后，在对天然建筑材料进行实际开采时应尽量利用工程机械开挖。与此同时，我们应当注意，在选择天然建筑材料料场时必须把环境保护放在首位来考虑，因为环境保护是我的一项基本国策。总之，在对天然建筑材料料场进行勘察时，在确定各类天然建筑材料产地时要确保该天然建筑材料距施工场地相对较近，尽量少占或者不占用农田、林地。根据一般的天然建筑材料开挖情况，一处建筑施工所需的建筑材料往往是每种要选择2个或者2以上的天然建筑材料料产地，但由于受实际操作中各种因素的影响，环境保护的需要以及施工机械化程度的提高，经常是在距离施工地址较近的位置选择一处料场进行集中开采，其它的建筑材料料产地作为备用的产地。

4、结束语

天然建筑材料的使用不仅可以大量节省建材费用，节约建筑施工资源，还可以起到降低工程造价的作用。在料场的实际勘察过程中，要不断根据现场的实际勘察情况及时地优化勘察方案，避免出现较大的误差。天然建筑材料的选择与工程施工的成本息息息息相关，直接影响到建筑工程的质量和投入成本，因此，在建筑项目实施之前，要将天然建筑材料的勘察作为其中的重要项目来实施，不能掉以轻心。

【参考文献】

[1] 徐建闽，边建峰，吕振.天然建筑材料勘察工作中应重视的几个问题[J].资源环境与工程，2011（5）.253-255

[2]《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及试验方法》（JGJ53-1992）[S].

油田天然气厂捷报材料 篇3

**年，***厂在上级的正确领导下，在当地政府的大力支持下，按照油田工作会议上提出的“气升”工作思路和4月30日油气生产会议精神，优化增储上产方案，加快滚动勘探节奏，加大内部挖潜力度，加强气藏精细管理，夯实了稳产基础，增强了发展后劲；强化设备管理和管网普查及维护，优化输气流程系统，筹建了柳屯增压站和文23气田净化站；强化计量管理，维护了油田利益；强化销售工作，稳定了商品气价格；强化综合治理，减少了气源流失；强化*管理，确保了成本不超；强化职工培训，带出了一支素质高、技术精、作风硬的具有天然气特色的专业化队伍；强化思想政治工作，确保了职工队伍稳定。党政工团齐抓共管，实现了安全生产和有效发展。

今年以来，全厂干部职工与时俱进，迎难而上，依靠科技，真抓实干，大打天然气上产进攻仗，天然气产、供、销全面呈现良好上升势头。截止6月20日，井口气井气生产3.79亿方, 完成年计划的50.13%，交局气量3.47亿方，完成年计划的51%，提前6天实现了任务过半，成本控制在计划范围之内。为此，***厂特向油田报捷。

以上成绩的取得，是油田正确领导的结果，是油田机关各处室、各兄弟单位鼎力相助、大力支持的结果，在此表示衷心的感谢。

天然建筑材料调查报告 篇4

耐用的天然装饰品

石头是天然的装饰品，因为它在自然界的历史比你我都长，石头无疑是最耐用的建材装饰用品，有人说，最差的石凳，你天天放在外面日晒雨淋，它也可以用5。

走在独门独户的大宅或别墅，你可以见到讲究工艺、造型的石柱入口，再配上一对石狮;工艺更高、更富艺术性线条的石雕、壁画，你更多地会在普通的洋房内见到或摸到;即使是铺地板的客厅，在门口处也越来越流行安放一块大理石的踏板，以求烘托房子的品位，

木材的原汁原味

采用纯实木结构，保持实木的原汁原味，融合户外景致，使庭院具有浓郁的乡村气息。铺设在别墅的花园、泳池边、阳台一角、浴室，将使得整个居室情调倍增，仿佛回到泉涌鸟鸣、树影婆娑的大自然中。由于必须经受长久的日晒雨淋，户外实木地板的选材非常讲究，只有少数几种材质色泽特别稳定的木种可以用于制作。

人工水系的自然运用

天然建筑材料调查报告 篇5

今年4月中旬，市人大组织有关同志对我市天然林保护工作开展了调查。调查过程中，听取了有关部门的情况汇报，查阅了大量相关资料，组织驻会委员前往向峨乡花龙点、蒲阳镇长河点、青城山景区管理局坪乐点、龙溪——虹口国家级自然保护区大水沟保护站等地进行了实地查看，较好地掌握了有关情况。

一、天然林保护工作所取得的主要成效

（一）深入宣传法律法规，群众保护森林资源的意识普遍增强。自1998年天然林保护工程实施以来，特别是《四川省天然林保护条例》颁布后，市政府高度重视对《条例》的学习、宣传，并把相关法律法规纳入普法工作的重要内容。以举办培训班，利用电视、广播、报刊、专栏、张贴公告等形式以及结合“植树节”、“科技下乡”等活动进行宣传。通过学习宣传，群众保护森林资源的意识普遍增强，全市上下形成了依法保护森林资源，建设良好生态环境的氛围。由于各级干部的努力工作，群众法制观念的不断提高，调动了广大群众造林护林的积极性。我市天然林保护工程实施以来，共营造公益林9万亩，新增生态林17.6万亩，森林覆盖率增加5.73%，达到59.59%，居四川省前列。

（二）注重工程规划，确保设计质量。依据《四川省天然林保护条例》的规定和四川省的统一部署，我市组织人员编制了天然林保护工程十年规划。在规划设计中，坚持了工程建设和国民经济、社会可持续发展目标相协调的原则；坚持生态效益优先，兼顾经济、社会效益的原则；坚持统筹规划，突出重点的原则；坚持科技兴林、促进科技进步的原则，高标准高质量完成了《都江堰市天然林资源保护工程实施方案》（2000—2010年），并经过了成都市和省上两级林业部门的审核。同时，我市于2004年开展了森林资源二类调查工作，为进一步科学实施规划奠定了基础。

（三）加大执法力度，森林资源得到有效保护。在林业执法上，市政府及其主管部门主要抓了天然林禁伐、森林防火工作、依法清理非法征占用林地行为、木材流通领域执法、野生动物保护以及林业有害生物监测和防范等工作。通过深入扎实的工作，使我市实施天然林禁伐七年来，全市少砍木材7万多立方米；清理非法占用林地事件51起，总面积达1201亩；查处林业刑事案件27起，治安案件4起，破案率达100%；查处盗猎事件34起，挡获非法收购和贩卖野生动物52起；在林业生物监测和防范上，将森林病虫害成灾率控制在0.3%以内；森林防火做到了连续18年无森林火灾；有效地保护了我市的森林资源。

（四）加强工程管理，提高工程质量。为了确保天然林保护工程的质量，我市采取全面检查和随机抽查相结合，加强了施工阶段性检查和自查。我市强化财务管理，完善了财务制度，合理规范使用工程资金；市天保领导小组组织相关部门每年开展1—2次检查，保证“目标、任务、资金、责任”四落实；积极配合省天保工程监理人员，强化事前、事中、事后监督，进一步规范各种行政行为，加强制度和队伍建设，提高了天保工程质量。

二、当前我市天然林保护工作中存在的主要问题

我市天然林保护工程虽然取得了一定的成效，但也还存在一些问题和不足。主要表现在以下方面：

（一）森林防火形势仍然十分严峻。我市幅员面积近60%都是林地，植被类型多，并且处于川西横断山脉过渡地带，地形复杂，因而扑火难度大。作为世界文化遗产地的青城山—都江堰景区的核心部分也处于林区，流动人口多，一旦发生火情，后果将十分严重。我市民间节日燃放鞭炮、上坟烧纸、旅游野餐、林区宾馆酒店举行篝火晚会等习俗，也是火灾的隐患。而我市森林防火装备、设施比较落后，特别是通往原始森林的道路路况极差，“大水沟”保护站至今未通电话，这些情况很不利于应对突发的森林火灾。

（二）林区存在零星盗伐行为。我市实施天保工程以来，虽然通过各级干部群众的努力，取得了明显的实效。但在现阶段也仍有极少数人置法律法规于不顾，盗伐、盗运、非法收购林木的不法行为时有发生，甚至还存在毁林开荒的情况，在一定程度上对我市现有的天然林资源造成了破坏。据调查，2004年，我市零星盗伐林木事件就有100余起。此外，国家退耕还林对农民补助政策只有7年时间，7年后，如果林农没有新的经济生活来源，又将成为盗伐林木的隐患。

（三）天然林保护工程资金投入不足。根据《都江堰市天然林资源保护工程实施方案》，2000—2010年我市将共实施公益林建设7万亩，每年管护森林100多万亩，国家和地方财政总投资3609.4万元，其中中央财政投入2887.5万元，地方财政配套721.9万元。但是由于多种原因，地方配套资金一直不能保证按计划到位。

（四）片区林业站职能尚需完善。乡镇撤并后，我市共设7个片区林业站。由于片区林业站刚成立，各项工作尚未理顺，有相当多的工作人员原来没从事过林业工作，业务不熟，业务水平和能力不高，队伍建设有待加强；在管理上，片区林业站与乡镇工作处于磨合期，双方职能不明；片区林业站软硬件建设较差，离标准化、规范化站要求还有很大距离。

三、对我市天然林保护工程的几点建议

天然林保护工程是一项系统工程，需要全社会共同参与。我们只有牢固树立和落实科学发展观，全市上下齐心协力，通力配合，共同抓好天然林保护工程建设，才能进一步改善我市的生态环境，促进我市经济社会的可持续发展，才能为实现“两最、两强”的奋斗目标奠定坚实的基础。针对我市天然林保护工程中存在的问题，特提出以下建议：

（一）进一步加大对天然林保护工程相关法律法规的宣传和执法力度，在全市营造良好的法制氛围。要进一步充分认识到宣传、贯彻实施好《四川省天然林保护条例》的重要意义，唤起人们对天然林保护的自觉意识，切实推进依法治林，进一步改善生态环境，确保天然林资源的可持续利用，为推动我市林业工作不断进步，推进我市经济持续、健康、稳步发展奠定良好的基础。要充分认识到贯彻好这部《条例》不只是林业部门的事情，是全社会的共同责任。当前，要进一步加大对《条例》的宣传力度，提高广大人民群众的法律意识，形成共同关心，支持天然林保护工程的良好氛围。林业干部职工要加强林业法律法规的学习，不断提高自身素质；要进一步加强林业行政执法，执法要做到程序规范、措施完善，不断提高林业行政执法的能力和效率，增强林业执法的公正性和权威性。

（二）进一步加强森林防火工作。首先要加大森林防火的宣传力度，要通过新闻媒体、专栏、专题会议等形式，依据法律法规，大力宣传森林防火的重要性。要在森林防火的重要时段前，对重要部位采取有力措施，严看死守。要继续实行以区域行政首长负责制和权属法人负责制为主体的各项森林防火责任制，层层签订责任书。要进一步加强扑火队伍和基础设施建设，做好队伍的培训工作，搞好培训演练。要通过扎实的宣传、检查、落实责任制等工作的开展，在全社会建立起“群众广泛参与，社会积极支持，部门齐抓共管，政府全面负责”的工作机制，努力减少和消除森林火灾隐患。

（三）加大天然林保护工程资金的投入力度。天然林保护工程是一项功在当代，利在千秋的事业。深入扎实抓好天然林保护，对于保护生物物种的多样性，保护世界遗产地良好的生态环境，推进我市经济社会可持续发展意义重大，这也是落实科学发展观，创建和谐社会的具体要求。市政府及其职能部门要高度重视这项工作，要按照中央、省、成都市文件精神，加大资金投入，要在市财政好转的情况下，逐步到位天然林保护工程的地方配套资金，使我市天然林保护工程能高标准、高质量地全面完成。

（四）抓好龙溪—虹口国家级自然保护区核心区的基础设施建设。龙溪—虹口国家级自然保护区核心区大水沟保护站管护着39万亩的原始森林。境内保存着最完好的自然森林生态系统，也是大熊猫等珍稀濒危动植物的集中栖息地。该保护区是我国距中心城市最近、保护最好的原始森林，是成都市的生态屏障。建议市政府及时对区内的道路、通讯等基础设施的建设，抓紧时间作出规划，并及时安排好资金，予以实施，为区内各项作业的顺利进行创造条件。

（五）尽快完善片区林业站职能。乡镇行政区划调整后，片区林业站和乡镇工作正处于磨合期，部门和乡镇要积极探索有利于工作开展的新机制，新措施。当前，林业部门要加大对片林业区站工作人员的培训教育，使其尽快熟悉业务，不断提高其业务能力、政策水平和整体素质。市上要专题研究，明确乡镇撤并后片区林业站和乡镇的职能、工作权限以及相关责任，要加大对片林业区站的投入，不断改善办公条件。现阶段，片区林业站和乡镇在工作上要相互通气，分工合作，共同推进林业工作迈上新台阶。

天然建筑材料调查报告 篇6

一、一种硅铝酸盐矿物

埃洛石 (Halloysite, 常缩写为HNTs) 是一种硅酸盐矿物, 分子式可以表示为Al2Si2O5 (OH) 4·n H2O, n=0或2, 分别代表脱水和水化状态。埃洛石具有球形、片状和管状结构, 管状结构最为普遍[2]。分子中的硅酸盐组成埃洛石纳米管的管层, 管层向内卷二十几层形成管状结构 (如图1所示) [3]。管内径一般为15~100 nm, 管长一般为500~1000 nm[4], 层间距为10Å[2]。分子含有的水分子位于层间。在100℃下, 层间水分子可脱去, 脱水埃洛石纳米管的层间距缩小为7Å。这个过程不可逆。

二、独特的管状结构

埃洛石纳米管管层的内部结构如图2所示, 管层细分还可分为a, b两层[5]。a层中, 每4个O原子堆积形成1个四面体, Si原子填充在四面体中心, 形成以Si原子为中心的硅氧四面体 (如图2右上角所示) 。这种四面体上方的3个O原子分别与相邻的3个硅氧四面体共用顶点, 这样四面体之间彼此连接 (如图2上部俯视图所示) , 形成一个平面层。四面体的另一个O原子朝下, 参与b层的形成。b层中, 每6个O原子排列形成1个八面体, Al原子填充在八面体中心, 形成以Al原子为中心的铝氧八面体 (如图2右下角所示) 。每个铝氧八面体通过共用3条边与旁边的3个铝氧八面体连接, 形成铝氧八面体层 (如图2下部俯视图所示) 。a层中硅氧四面体向下的O原子与b层的铝氧八面体共用顶点 (如图2左侧下部所示) , 两层就这样形成一个完整的埃洛石层。在b层中每个铝氧八面体的下方, 有3个顶点上的氧连有H原子, 形成Al—OH羟基基团, 氢指向层间 (如图2左侧上部所示) 。

埃洛石纳米管就是由这种内含双层的片卷成的。层片弯卷时, 硅氧四面体在外, 铝氧八面体层在内。因此, 管外壁表面暴露的是O—Si—O基团, 管腔内壁表面暴露的是Al—OH基团 (如图1所示) 。管的层间, 一侧为铝氧八面体, 表面为Al—OH基团, 另一侧为硅氧四面体, 表面为O—Si—O基团。管边缘暴露出硅氧四面体和铝氧八面体中未共用的O原子, 分别以Si—OH和Al—OH基团形式存在。水分子通过氢键作用力而存在于管层内[2], 共存在水分子之间、水分子与硅氧四面体层的表面O原子之间, 以及水分子与铝氧八面体层的表面—OH基团之间的3种氢键。

这种中空、多壁埃洛石纳米管具有较大的比表面积 (比表面积指单位质量物质所具有的表面积) , 表面含有大量羟基和硅氧基, 边缘也含有羟基, 这些特点使其在物质的吸附运输、催化以及纳米反应器等众多领域具有重要的应用价值。以下举例介绍两方面的重要应用。

三、优良的吸附性能

埃洛石纳米管通过其外壁及中空管腔的大表面积, 以及表面羟基和硅氧基, 可以有效吸附物质, 例如有毒的有机污染物和重金属离子, 是一种很好的天然吸附材料[6]。

如果对埃洛石的表面进行修饰, 可以使埃洛石的吸附特性更佳。举一个研究实例[7], 用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (C16H33 (CH3) 3NBr, CTAB) 修饰埃洛石, 用于吸附Cr (VI) , 过程如图3所示。让埃洛石表面上羟基―OH与Na Cl反应, 使其转化为―ONa (如图3 (1) 所示) 。然后让―ONa中的Na+与大阳离子C16H33 (CH3) 3N+交换, 表面基团就修饰好了 (如图3 (2) 所示) 。由于Cr (VI) 常以阴离子HCr O4–和Cr2O72–形态存在, 嫁接在埃洛石表面的大阳离子C16H33 (CH3) 3N+对它们具有很强的静电吸引力, 因而有效地将Cr (VI) 束缚在埃洛石表面 (如图3 (3) 所示) 。

具体的实验方法[7]是将埃洛石纳米管放入1 mol·l–1HCl中, 室温下搅拌2 h后静置24 h。过滤, 用去离子水洗至洗涤水的p H为6。将此酸化的埃洛石放入1 m o l·l–1 N a C l溶液中, 室温下搅拌2 0 h后静置4 8 h。过滤、洗涤、干燥后, 得表面上羟基―O H转变为―ONa的埃洛石。取4 g这种埃洛石, 加入到200 m L浓度为0.014 mol·l–1 C TA B溶液中, 6 0℃下机械振摇12 h, 过滤、洗涤、干燥, 即得表面修饰CTAB的埃洛石。25℃下, 取0.5 g经CTAB改性的埃洛石, 加入50 m L 50 mg·L–1 Cr (VI) 溶液中, 振摇。5 min后, 测得每克埃洛石吸附Cr (VI) 的量为4.3mg (即清除率为90%) 。10 min后, 测得每克埃洛石吸附Cr (VI) 的量为4.4 mg (清除率为92%) 。

改性埃洛石可以多次利用。仍以上述实验为例, 每次使用完后, 将0.5 g吸附有Cr (VI) 的埃洛石加入50 m L某种洗脱液中 (洗脱液可以是含1 mol Na2SO4, Na Cl和Na NO3的溶液, 或同时含有1 mol Na NO3和Na OH的溶液) , 振荡1 h, 洗去吸附的Cr (VI) , 然后再用于吸附实验。经过5次这样的吸附、解吸附的过程后, 埃洛石依然具有60%的吸附活性。改性埃洛石可以快速吸附Cr (VI) , 并可回收利用的优点, 使它在去除废水中Cr (VI) 领域具有很好的应用前景。

四、广泛的催化应用

埃洛石纳米管自身具有优良的催化性能, 它的催化作用是通过其羟基酸性来实现的, 可以催化石油裂化、直链脂肪酸与醇的酯化等反应。

在催化领域, 目前埃洛石纳米管的一个热门研究方向是用作其他催化剂的载体。埃洛石纳米管可以通过其表面基团, 在中空管腔或外表面将某催化剂固定下来, 从而提高该催化剂的催化效率。例如, 酶这种生物催化剂, 催化效率高, 专一性强, 但是遇高温、强酸、强碱以及重金属盐容易失活, 使用寿命短, 并难以回收, 应用受到限制。用埃洛石纳米管将酶分子固定下来, 是解决问题的重要方法之一。

以固定α–淀粉酶为例。α–淀粉酶是生命体中专一催化淀粉水解反应的一类酶, 是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一[8]。在p H为6时, 它带有负电荷。而在p H低于8.5条件下, 埃洛石内表面的Al―OH可结合H+, 生成Al―OH2+, 使内表面带上正电荷[9]。因此, 控制适宜的酸度可使α–淀粉酶通过静电作用吸附在埃洛石管的内腔, 从而固定下来, 得到固定酶。举一个这种固定酶与游离酶活性对比研究的实例[10]。将固定酶和游离酶分别分散在p H为6.07的Na H2PO4–Na2HPO4缓冲溶液中, 4℃下振摇, 不同时间下取等分溶液测定酶的相对活性, 研究它们的储存稳定性。结果表明, 储存15天后, 固定酶还保留90%活性, 而游离酶已全部失活 (如图4所示) 。在反应过程中, 没有发现酶脱离埃洛石纳米管, 表明固定效果很好。

其他条件不变时, 改变温度 (50℃~90℃) , 振摇60 min后, 在冰水浴中迅速冷却并测定酶的活性, 研究固定酶的热稳定性。结果发现, 固定化使酶的耐热性大大提高, 80℃下固定酶只损失了19%活性, 而游离酶则损失了87%活性 (如图5所示) 。

此外, 游离酶的最佳催化温度为60℃, 固定化将此温度提高到了70℃, 表明酶可以在更高的温度下正常发挥催化功能。70℃下研究酶的再生效果发现, 固定酶经过连续7次循环后还保留56.2%的初始活性。

五、结束语

与碳纳米管相比, 埃洛石纳米管这种新型纳米材料具有独特的结构特点和明显的资源优势, 对它的研究已经成为国际材料领域的一个前沿和热点。目前该领域的研究还处于初级阶段, 许多问题需要解决。例如, 天然埃洛石矿物常常伴生有许多杂质, 纯度不高, 这限制了它在高科技领域的应用。又如, 在我国管状结构埃洛石矿物大多分布在南方, 北方储量丰富的矿物主要为非管状结构, 其利用受限。针对这些问题, 学者们提出了各种研究策略, 包括人工合成埃洛石纳米管, 将其他结构埃洛石矿物转变为管状纳米管, 利用埃洛石纳米管的表面羟基进行各种修饰, 等等。这些措施可望有效促进埃洛石纳米管在国防、电子、新材料、能源等领域得到更多的应用[1]。

参考文献

[1]马智, 王金叶, 高祥, 丁彤, 秦永宁.埃洛石纳米管的应用研究现状[J].化学进展, 2012, 24 (2/3) :275-283.

[2]Joussein E, Petit S, Churchman J, Theng B, Righi D, Delvaux B.Halloysite clay minerals–a review[J].Clay Miner, 2005 (40) :383-426.

[3]Pasbakhsh P, Ismail H, Fauzi M N A, Baker A A.EPDM/modified halloysite nanocomposites[J].Appl Clay Sci, 2010 (48) :405-413.

[4]Yuri M L, Dmitry G, Helmuth M, Ronald R P.Halloysite Clay Nanotubes for Controlled Release of Protective Agents[J].Acs Nano, 2008, 2 (5) :814-820.

[5]García F J G, Rodríguez S G, Kalytta A, Reller A.Study of Natural Halloysite from the Dragon Mine, Utah (USA) [J].Z Anorg Allg Chem, 2009 (635) :790-795.

[6]传秀云, 卢先初.天然矿物材料降解有机污染物的应用研究[J].中国粉体技术, 2008 (14) :164-168.

[7]Wang J, Zhang X, Zhang B, Zhao Y, Zhai R, Liu J, Chen R.Rapid adsorption of Cr (VI) on modified halloysite nanotubes[J].Desalination, 2010 (259) :22-28.

[8]Vihinen M, Mantsala P.Microbial amylolytic enzymes[J].Crit Rev Biochem Mol Biol, 1989 (24) :329-418.

[9]Giuliano T, Iuliu B, Celso S F, Jose M F F.Modification of Surface Charge Properties during Kaolinite to Halloysite-7Transformation[J].J Colloid Interf Sci, 1999 (210) :360-366.

天然气荒真相调查 篇7

曾经充斥着重庆城区的出租车难觅踪迹——两万多辆出租车中，相当大的一部分都在排队加气。而在武汉、杭州、合肥等多个南方城市，这一幕都在发生。在过去很多年间，中国都没有出现过如此规模的天然气供应缺口。

中石油的官方解释说，今年中国北部地区遭遇了罕见的大雪和冰冻，由于北方天然气需求量急剧上升，不得不对长江以南部分城市进行减供。

但这似乎并不是问题的全部。事实上，“石油巨头觊觎市场供应紧张的有利时机获得更高的市场出清价格”的说法已经在市场中广为流传。有业内人士透露，“川气东送”项目出现停滞，一定程度加剧了此次“气荒”——而停滞的关键因素是因为与下游用户在购销协议上谈判进展缓慢。

值得庆幸的是，寻找替代气源的努力已经提上日程，气源供应主体也在走向多元化。

博弈加剧“气荒”

在中国石油大学教授董秀成看来，“缺气的根源在于目前天然气的价格管制。没有利益的驱动，企业就没有动力去勘探更多的油气田。而进口天然气也是因为价格的矛盾迟迟难以进到国内。”

事实上，近段时间以来，国内天然气巨头认为目前价格不合理，要求进行天然气价格体制改革的呼声已经越来越高。

“对于中石化，中石油来说，目前在尽快扩大天然氣供应上并不很积极，这实际上是在与市场博弈。”一位专家说。

敢于博弈是因为石油巨头在签订供应协议时有话语权。根据中石化原计划，“川气东送”2009年9月份就要实现局部通气，年底全线贯通。然而，到目前为止，中石化仍然未与下游燃气公司签订购销协议。

对此，中石化一位内部人士坦承，“购销协议的签订不是什么问题，最关键的一点还是价格问题。如果价格不理顺，相关单位发展天然气的积极性就不会很高。”

目前我国城市天然气价格由出厂价，管输费和城市管网费三部分组成。根据中石化在2009年9月，发出的文件，川气东送天然气出厂价将定在1.408元／立方米。加上管输费用，以上海为例，天然气送到门站的价格将达到2.248元／立方米，最终通过城市管网达到终端用户的价格将至少3元，立方米。而目前上海的民用天然气零售价仅为2.5元／立方米。

对于这一价格，考虑到居民的反应，江浙沪地区的燃气公司均表示难以接受。

根源在于高度垄断

在能源专家韩晓平看来，天然气之所以出现供应短缺，不仅仅是价格问题。“说到底，天然气并不缺，缺的是市场不够多元化。”韩晓平说，“与其花大价钱去国外买，为什么不让更多的企业参与国内天然气的勘探开发呢?如果建立起竞争体系，买方市场多元化，价格就不会成为天然气供应短缺的原因。”

事实上，在天然气使用更为广泛的美国，价格也并不高。目前美国的天然气价格大概是每百万英热5美元左右，折算下来相当于每立方米0.2美元左右。而目前我国南方一些地方天然气早已经达到三块多人民币一个立方米。比如深圳的天然气价格就已达到3.5元／立方米。

不透明的成本

对于近段时间业内热议的天然气价格改革，最重要的推手就是“进口气价倒逼”。

2007年7月，中石油与土库曼斯坦方面签订了中土天然气购销协议和土库曼阿姆河右岸天然气产品分成合同。根据协议，在未来30年内，土库曼斯坦将通过规划实施的中亚天然气管道，向中国每年出口300亿立方米的天然气。2009年6月，双方再次宣布将进一步加大天然气进口量。

马新华表示，“气源来自土库曼斯坦西气东输二线工程2010年开始向国内输气，到中国境内首站霍尔果斯站，气价可能在2元以上，输到中国中部地区的门站价格在2.5元左右，是目前宁夏长庆天然气价格的两倍以上。”

然而，对于中石油所称来自土库曼斯坦的“西气东输”二线成本价格将高于一线一倍的说法，业内一些人士却并不完全认同。

“从土库曼斯坦方面进口的天然气与中石油自己开采的天然气相比，出厂价的价格差异并不很大，多出的费用主要在管网费上，但这部分的成本究竟为多少，应该如何分摊，对消费者来说根本不透明。”一位业内人士说，“每年呼吁的天然气涨价的理由都只有一个，即‘成本上涨驱动’，但目前国内天然气产业链中包括出厂成本、管道运输成本、城市输送成本在内的各环节的利润率水平究竟处在一个什么样的水平?消费者不得而知。”

此前有消息称，天然气价改具体方案可能于年底出炉。关于价改方案，可能采取成本加权平均的定价办法，推进“混合定价”机制，预计出厂价大约会上涨两至三成。

事实上，不仅是天然气。自2009年10月份以来，新一轮能源资源产品价格上涨浪潮已经拉开了序幕。

“如果公共能源资源集体大幅涨价，将可能在更大程度上推动国内通货膨胀。这是中央高层非常关注的问题。”国家发改委价格司一位人士说。

寻找替代气源

“从开发技术和可开采量来看，煤层气是天然气当前最现实的补充气源。”国内最大煤层气开发主体、中联煤层气开发公司执行董事法人孙茂逸表示。

近期中联煤层气及早前与中联煤层气“分家”的中石油在山西沁水地区均有煤层气项目竣工投产。而位于同一地区的中石油项目已于2009年11月16日正式竣工投产，这也是国内首个整装煤层气田大规模商业化运营项目。

中石油股份公司副总裁胡文瑞表示，山西沁水煤层气田实现商业运营后，煤层气将作为补充气源，在一定程度上缓解国内天然气供应的紧张形势。

但煤层气开发也受制于多层瓶颈，首先是管道建设的滞后。到目前为止国内最长的煤层气管道只有35公里，而全国总长度也还不到100公里，且各生产企业之间没有相联，导致煤层气市场更多极限在产地周边低端用户。

相比于天然气，煤层气开采难度更大，开采成本较高。尽管国家对煤层气已陆续出台了投资补助、财政补贴、税收优惠、发电上网等10A项扶持措施，但目前仍很难让企业做到“有利可图”。

另外，煤层气大规模开采还需解决与煤矿矿权重叠的问题。而且目前煤层气仅在矿法配套法规附则目录中被列为独立矿种，而未能名正言顺地将其与石油天然气并列。

在寻找天然气替代资源的同时，通过能源之间的转化也能间接实现天然气来源的多元化，特别是煤制天然气近年来就受到了各路资本的追捧。包括产煤地政府、煤炭企业、石化企业，甚至电力企业也加入其中。

天然气管网安全管理经验交流材料 篇8

天然气集输管网是气田开发的主动脉，为确保采集气管线的安全、经济运行，最大限度地发挥管线输气能力，尽可能延长管线的使用寿命，从成立之初，一直以降低管网运行风险，消除安全隐患为目标，严格按照安全第一、预防为主、分级管理、各负其责，专业维护和社会保护相结合的原则，全面落实国家及行业关于管道安全保护的各项制度法规。截至目前，未发生任何管道破坏、火灾、爆炸等安全责任事故，生产安全秩序整体呈平稳发展态势，下面就两个部分就我厂集输管网安全管理所作的主要做法，进行简要汇报，如有不妥，请各位领导、专家批评指正。

第一部分 地面集输管网建设现状

依据气田开发部署方案，我厂辖区内的集输管网，统一采用中低压湿气输送工艺，采气管线设计承压6.4Mpa，站间集气支线设计承压4.0Mpa。由于气田井数多、井距小，为简化集气系统，井口至集气站采气管线采用井间串接模式，通过采气管线把相邻的几口气井串接到采气干管，单井来气在采气干管中汇合后集中进入集气站，集输管网主体呈放射状分布，就近接入气田骨架管网。

第二部分 地面集输管网安全管理所作的具体工作

一、设计和建设

1、我厂所辖的块主要在沙漠腹地，其间无厂矿、学校、车站、码头、集贸市场等人口密集区，井区内主要为牧民住所。为此，我们在管线铺设时，严格遵守《石油天然气管道保护条例》、《石油天然气工程设计防火规范》、《石油天然气管道安全规程》等标准规范，埋地管线与牧区居民住所的安全距离不低于30米，地面敷设或者架空敷设管线安全距离不低少于60米，并出于保护和管理的需要，管线两侧各5米范围内划为管道防护地带，管道保护带上方禁止种植各类深根植物。

2、我厂所在区域冬季最低温度达零下29℃，最大冻土深度为146mm。为了防止因环境气温下降造成管线的冻堵超压，管线覆土厚度不低于1.5米，管道保护带上方进行植被恢复及防风固沙处理；单井井口及集气站分别设置井口高低压自动紧急截断阀和气站外输自动截断阀作为天然气管线的安全保护装置，保证在管线泄露或是超压式，能够及时自动切断气源，防止事故的进一步扩大。

3、由于沙漠普遍地表水位较浅，且土壤浅层中有盐渍土的形成和发布。这些盐渍土由于含有大量的酸性离子，会对管线表层产生化学及电化学腐蚀，因此，我们对采气管线普遍采用环氧粉末喷涂防腐，聚乙烯热收缩套三层结构现场补口的工艺处理；对公称直径大于323的集气支线采用三层

PE常温型防腐层的特别工艺处理方法，从而避免土壤环境对埋地管线造成的腐蚀穿孔。

4、由于我厂正处于产建的高速发展期间，地下管网日趋密集化。为了消除井区内地震勘探、钻井、新井连网等野外施工作业因地面标识不清对地下管网造成的机械意外铲伤、铲断埋地管线事故的发生，我本着铺设一条，标识一条的原则，对每条管线按照100米1个加密桩、1000米1个标志桩的方法，对地下管网全面实施管网地上可视化管理。

5、为了减轻管线上方承重对管线造成的变形影响，我们在各集输气管线施工时，要求施工方在管线作业带上方严禁堆放重物及动用大型机械，并同步修建管线伴行路，作为日常巡井之用。

二、施工管理

1、在管线及管线附近10米范围内施工作业，我们严格开工许可审批制度，在与施工单位签订施工安全合同后，由我方认可其施工方案，并在我安全人员现场监护下方可进行施工作业。

2、对于在管线上方动土及管线串接动火等危险作业，我们制定详尽的《特种作业管理制度》，强化三级监管机制，严格作业的“三坚持”工作，即坚持施工作业前先识别风险、再制定措施、后组织实施的管理程序；坚持履行多人确认制。动土作业，在交清动土区域的地下隐蔽工程的基础上，做好

管线交叉点的现场监控，对管线上方40公分以上实施人工发掘；动火作业提高监护力度，按照10步安全确认法来落实切断、放空、卡隔、置换、检测、隔口、封堵、连头、清理等关键环节的安全防范措施。

三、日常维护及宣传措施

1、为了使管线达到“三不”，即不露管、不露铁、不被违章建筑物占压以及管线设施被破坏或丢失，各基层单位成立巡线维修队，负责管道的日常巡查、维修保养和事故抢修。要求各采集气干管每月巡线一次，各支线要求最季度巡线一次，风季、雨季按实际情况加密巡线次数，巡线工作由基层单位安排完成，将巡线结果以书面材料上报生产运行科。

2、充分利用数字化生产管理系统，对集气支线的运行情况进行实时监控。一方面利用预测数据结果指导管网运行，密切关注管网压力波动情况，超前评估各支线抗风险能力。结合管线实际运行特点，扩展数字化系统监控功能，设置集气支线运行监测报警系统，根据管线运行参数智能判断管线运行状况，实现在线报警功能，确保管线运行安全平稳。另一方面有效发挥数字化平台数据查询、整合优势，转变以往工艺数据统计方法及思路，结合工艺需求，将管网运行分析与平台有机结合，优化了数据查询分析方法，有效提高了工作效率。

3、针对气田湿气输送，管线存在积液的实际，深入研

究管线积液机理，结合各支线实际运行情况，对各条集气支线的积液规律进行了系统的分析，归纳总结出一套针对性强、操作简便的清管判断方法，有效指导清管作业；阶段性对各集气支线的输送能力进行校核、计算，确定不同压力工况下各支线的输量范围，评价管线输送效率，合理下发清管作业计划，降低管线运行压力，提高管网输送能力。