国内外技术论文

2024-07-17

国内外技术论文(共12篇)

国内外技术论文 篇1

摘要:综合论述了灌溉技术装备的原理、技术装备及国内外发展概况, 节水灌溉自动化控制技术及发展概括, 节水技术装备及自动化控制技术的发展趋势。

关键词:节水灌溉,自动控制,技术装备

0 引 言

目前, 我国农业用水量占总用水量的70%, 其中农田灌溉用水量为3 600~3 800亿m3, 占农业用水量的90%~95%。到2030年, 我国人口将达到16亿高峰, 为了满足16亿人口的粮食总需求, 灌溉面积要由现在的0.533亿hm2发展到0.6亿hm2。然而我国农业灌溉用水浪费严重, 尤其是北方灌区, 自流灌区灌溉水的利用系数只有0.5左右, 与发达国家的0.7~0.9相比, 相差0.2~0.4;井灌区一般也只有0.6左右, 同发达国家相比, 要低0.2~0.3;农作物水分利用率平均为0.87 kg/m3, 与以色列2.32 kg/m3相比, 相差1.45 kg/m3。现有灌溉用水量超过作物合理灌溉用水量的0.5~1.5倍, 节水潜力相当可观。

据估算, 如果科学的发展节水农业, 到2030年我国灌溉水的利用系数达到0.6~0.7, 水分生产率达到1.5 kg/m3, 即在30年内, 灌溉水的利用效率提高0.3, 按现状4 000亿m3计算, 则可节水1 200亿m3;按1.5 kg/m3计, 可增产12.亿t粮食。这将为我国达到16亿人口高峰, 实现粮食自给奠定坚实的基础。因此, 必须致力于推广节水灌溉新技术, 合理利用节水灌溉新装备, 有效利用有限的水资源, 努力提高水分的生产效率。

1 节水灌溉技术装备

1.1 喷灌技术装备

喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉地段, 通过喷头喷射到空中, 分散成细小的水滴, 像降雨一样均匀散落在地面上的灌水方法。与地面灌溉方法相比, 喷灌具有节水、增产、适应性强、少占耕地和节省劳力等优点, 其缺点是受风的影响大, 设备投资高, 耗能大。喷灌装备系统一般由水源、水泵及动力设备、管道系统和喷头等部分组成。

国内外已经研制并正在使用的喷灌装备 (系统) 主要有轻小型喷灌机、人工拆移管道式喷灌系统、绞盘式喷灌机、滚移式喷灌机、双悬臂式喷灌机、拖拉机悬挂式喷灌机、中心支轴式喷灌机和平移式喷灌机。

1.2 微灌技术装备

微灌是按照作物需水要求, 通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器, 将水和作物生长所需养分以较小的流量, 均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的一种灌水方式。与地面灌溉和喷灌相比, 微灌只以少量的水湿润作物根区附近的部分土壤, 因此又叫局部灌溉。微灌具有省水、省力、节能、灌水均匀、增产、对土壤和地形的适应性强和在一定条件下可以利用咸水资源等优点。其主要缺点是灌水器易堵塞, 可能引起盐分积累, 限制根系的发展, 一次性投资大, 技术比较复杂, 对管理运用要求较高。典型的微灌系统通常由水源工程、首部枢纽、输配水管网和尾部设备灌水器以及流量、压力控制部件和测量仪表等组成。

目前, 我国微灌设备主要有内镶式滴灌管、薄壁式孔口滴灌带、压力外偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器、施肥罐及各种规格的滴、微喷灌主支管等, 滴灌管, 国内主要有两种:一种是用国内设备生产的微管滴头、压力外偿滴头和简易内镶滴灌管等产品。产品质量不稳定, 主要存在滴头堵塞、灌水均匀度不高和塑料抗老化问题。另一种是引进以色列等国外技术和设备生产的滴灌管等。该滴灌管由于内镶滴头生产工艺复杂, 技术精度要求较高, 因此产品的价格较高, 再加上品种规格较少, 远远满足不了农业生产的需要。微喷头, 我国自己设计的微喷头, 其使用寿命还不足300 h, 远低于我国行业标准规定的1 500 h要求, 其耐久性、制造均匀度、喷洒性能等主要指标还未达到行业标准的规定, 而且品种、规格太少, 影响了其推广使用。对物理杂质的处理设备与设施, 该类设备与设施主要有:拦污栅 (筛网) 、沉淀池、过滤器 (水砂分离器、砂石介质过滤器、筛网式过滤器) , 目前应用最多的是筛网式过滤器。离心式和砂石式过滤器由于制造质量差、品种少、价格较贵, 因此应用较少。现在灌溉中由于过滤器使用不当而引起灌溉系统堵塞的现象非常普遍。施肥 (药) 装置, 常用的施肥装置有压差式施肥罐、文丘里注入器、射流式施肥器、注射泵。我国灌溉大部分都没有使用施肥器, 仅有一种压差式施肥器使用, 造成市场上对于施肥器的使用没有选择的余地, 降低了实际生产效能。

1.3 低压管道输水灌溉技术装备

低压管道输水灌溉系统是一种节水节能型的新式地面灌溉系统。它利用低耗能机泵或由地形落差所提供的自然压力水头将灌溉水加压 (一般不超过0.2 MPa) , 然后再通过低压管道网输配水到农田进行灌溉, 以充分满足作物的需水要求。在输、配水上, 它是以低压管网来代替明渠输配水系统的一种农田水利工程形式, 而在田间灌水上, 通常采用畦、沟灌等地面灌水方法。与喷灌、微灌系统比较, 其最末一级管道压力是最不利出水口的工作压力, 一般远比喷灌、微灌等喷洒口的工作压力低, 通常只需控制在2~3 kPa。低压管道输水灌溉系统依其各部分所担负的功能作用不同, 一般可分为水源与取水枢纽、输水配水管网、田间灌水系统、附属建筑物和装置等部分。

1.3.1 国内管道输水灌溉技术装备的发展概况

我国低压管道输水灌溉的发展历程有以下特点:在低压管道输水灌溉面积中, 移动软管部分;所占比例逐渐下降, 半固定式、固定式部分所占比例快速上升;井灌区塑料硬管所占比例大, 南方地区预制管材发展较快;经济发达地区塑料硬管发展较快, 如北京市的大兴县、上海市郊、河北三河市、山东威海市等, 塑料硬管所占比例很高;山东、河北、河南、山西4省低压管道输水灌溉面积占全国管道灌溉面积的79.5%。我国低压管道输水灌溉目前已由北方旱作区向南方水田区、由井灌区向提水灌区、由平原区向丘陵山区发展。

1.3.2 国外管道输水灌溉技术的发展概况

管道输水灌溉技术已成为世界上农业节水灌溉的一项关键技术。在美国, 低压管道灌溉被认为是节水最有效、投资最省的一种灌水技术, 全美近一半大型灌区都实现了管道化灌溉, 如, 在干旱地区的考契拉 (CVWD) 灌区和盐河 (SRP) 灌区, 支渠以下的输水系统大部分均采取了地埋管道形式。美国还采用大口径地面可移管道, 这种管道一般为可快速连接的铝制管材和塑料软管, 通过带有闸管的管道输水, 可便于进行波涌灌溉。

以色列的输水管道工程堪称国际一流。全国除个别偏远山区外, 全部实现了输水管管理。其输水管道连接了大多数地区的供水系统, 形成一个平衡的网络系统, 可根据需要进行输水供水, 避免了水在输水过程中因蒸发和渗漏引起的损失。以色列的输水管道不仅用于供水, 而且在冬季和旱季用于以色列北方地区的排水, 使水重新进入地下水层, 促进了水的回归和再利用, 提高了以色列引水、输水和灌水的自动化水平。

早在20世纪80年代, 日本就有一半以上的新建渠系实现了管道管理。旧灌区改造中发展管道输水技术也很受一些国家的重视, 因为管道输水技术能大幅提高灌溉水利用率。如加拿大伯塔灌区, 灌溉水利用率由改造前的35%~60%提高到75%;澳大利亚的伦马克灌区, 改建地下管道后节约灌溉用水达33%。

发达国家的管道输水灌溉有如下特点:管道种类多样, 且质量较好;管网具有多级性, 它们由直径大小不同的管道组成, 最大管径可达3 m;灌水利用系数较高;量水和自动控制技术先进, 科学管理水平较高, 计算机操作控制在管道输水灌溉中得到广泛应用。

2 节水灌溉自动化控制技术

灌溉自动控制模式与人工控制方式相比, 具有节省水、肥、能量、杀虫剂、人工等优点, 并可基本消除在灌溉过程中人为因素造成的不利影响, 提高操作的准确性, 有利于灌溉过程的科学管理和先进灌溉技术的推广。灌溉自动化控制技术是利用现代科学技术及设备, 在固定灌溉系统设备基础上发展的应用技术, 其主要技术可分为:①设计合理、设备配套、运行可靠的固定灌溉系统;②性能稳定、运行可靠、操作简便的控制系统;③系统运行中, 与灌溉决策密切相关的技术参数采集的传感及数据处理技术。

2.1 国内灌溉自动化控制技术发展现状

国内在开发灌溉自动控制系统方面处于研制、试用阶段。能实际投入应用, 且应用较广的灌溉控制器还不多见。灌溉控制器作为自动化灌溉系统的中枢, 是由操作技术人员通过控制器或微机进行控制。按照预先编制好的运行软件向水泵和田间电磁阀发出电信号, 实现开启及关闭灌溉系统, 灌溉自动控制软件的编制要充分考虑气象、土壤水分及肥力、种植作物需水规律、地下水埋深等灌溉因子。也可根据历年采用和总结的灌溉制度 (即灌溉开始时间、延续时间、灌水周期) 和施肥经验作为系统运行程序的编制依据。在目前田间灌水自动化技术中开发的产品有代表性的如国家“863”高技术研究发展计划资助项目和高等学校博士学科点专项科研基金资助项目“基于GPS和GIS的变量施水控制系统设计”。 紧密结合我国旱作节水农业的实际, 应用先进的电子技术、GPS和GIS技术, 设计了一种适用于我国现有施水机具的变量施水控制系统。利用Jupiter GPS OEM自主开发了低成本的GPS接收机, 对于矩形地块提出了一种基于点线距离的区块单元识别和处方图数据查询算法, 完成了输出控制电路的设计, 并提出了控制输出的计算方法。系统能够根据处方图自动完成变量灌溉, 也能进行手动控制灌溉;在联机工作状态下可以在电子地图中实时显示田间机具位置, 并实现对田间车辆的监控。试验结果表明, 设计的控制系统可以根据田间不同位置、不同需水量实施变量施水。陕西省科技攻关项目:电路系统设计获国家实用新型专利“节水灌溉自控系统中的液压监测仪研制”, 基于51系列单片机, 设计了一种液压监测的软件及硬件电路系统, 克服了一般数字式液压监测仪校正环节复杂、测量精度差、控制方式单一的技术缺陷, 解决了其他液压智能仪表需以标准信号输入的要求。性能检测与应用结果表明:该电路系统性能可靠, 使用方便, 性价比高, 在节水灌溉中得到了良好的应用。浙江大学王根轩、周海莲、周磊、甘毅的发明专利“植物叶片膨压感应节水灌溉自动控制方法”该发明提供一种植物叶片膨压感应节水灌溉自动控制方法, 应用感应节水灌溉自动控制装置, 是以缺水的植物叶片进入红外感应区为信号, 利用作物缺水导致叶片水势和膨压降低的生理特征, 根据叶片垂度与膨压间的反相关关系, 结合作物亏缺补偿节水灌溉原理, 应用红外感应技术探测到叶片垂度变化, 经感应器探测控制实现灌溉水的自动出流和断流。该技术更直接、更全面、更快速、更灵敏地反应植物的生理需水要求, 结合补偿节水灌溉的原理技术, 控制精度高, 节水效果好。

2.2 国外灌溉自动化控制技术发展现状

国外一些先进国家, 如美国、以色列和加拿大等, 运用先进的电子技术、计算机和控制技术, 在节水灌溉技术方面起步较早, 并日趋成熟。这些国家从最早的水力控制、机械控制, 到后来的机械电子混合协调式控制.到当前应用广泛的计算机控制、模糊控制和神经网络控制等, 控制精度和智能化程度越来越高, 可靠性越来越好, 操作也越来越简便。

国外主要将电气信息技术、人工智能技术应用到节水灌溉自动化控制中。随着控制技术、传感器技术的发展, 以色列开发了现代诊断式控制器, 这种控制器把以前不可能采集到的信息通过不同的传感器来获得, 通过internet网、远程控制。GSM等来实现数据传输, 然后通过计算机中的一些模型来处理信息, 作出灌溉计划。同时以色列的佳维士 (GAVISH) 控制系统是一套计算机的温室小气候和施肥控制系统, 该系统基于Gavish自主开发的软件, 具有很大的灵活性而且可以根据用户特定的要求很方便进行定制, 系统有16个输出和16个输入信号。美国, phena和Howell等人分别在灌溉系统的控制中使用了土壤湿度传感器, 通过土壤水分传感器把土壤湿度反馈给控制系统, 根据传感器获得的数据决定是否灌溉, 使作物根部总能保持一定的湿度。Fangmeier等人研制了一套自动化灌溉控制器, 在这个控制器中系统使用红外线热电偶测土壤湿度, 同时配有空气湿度计、土壤湿度传感器。Pehne等人利用计算作物蒸腾量来控制滴灌系统。Ismail和Alshooshan在灌溉控制反馈系统中应用电子张力计来测突然湿度。模糊控制技术及神经网络等人工智能应用在灌溉控制器上取得较好的结果。

3 节水灌溉装备及自动化控制技术发展趋势

3.1 节水灌溉装备的发展趋势

我国节水灌溉装备如何发展, 主要应考虑我国的具体国情, 包括土地条件、气候条件、农作物情况、水资源状况和经济条件等多种因素。根据我们国家现阶段的情况, 今后节水灌溉设备发展的方向主要应考虑以下几个方面。

(1) 继续发展喷灌、微灌和管道输水等先进节水灌溉技术, 即:喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理自动化方向发展。灌溉渠系管道化, 20世纪80年代中期, 日本新建灌溉渠系的大部分都采用管道化输水。美国约有一半的大型灌区实现了管道化输水。我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术, 但是大中型渠灌区渠系管道化还处于试点阶段, 今后应加强这方面的工作发展, 并加快相应大口径所料管材的开发生产。

(2) 研究和推广适用于非充分灌溉技术的灌溉装备, 由于农业干旱缺水和水资源短缺问题日益严重, 我国北方已经推广了非充分灌溉技术。非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论, 但不是简单的延伸, 它将与生物技术、信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合, 创建新的灌溉理论及技术体系, 它将对灌溉工程装备的规划设计及灌溉管理模式等产生巨大的冲击和影响。

3.2 节水灌溉自动化技术发展趋势

现代农业是以高新技术应用为标志的。在西方发达国家, 通过遥感 (RS) 、地理信息系统 (GIS) 、全球定位系统 (GPS) 及计算机网络获取、处理、传送各类农业信息的应用技术已到了实用化阶段, 欧共体将信息及信息技术在农业上的应用列为重点课题, 美国农业部建立了全国农作物、耕地、草地等信息网络系统, 可以说信息技术已成为现代农业不可缺少的一部分。

西方发达国家在节水灌溉控制器的开发上也越来越成熟, 且发展趋势是研制大型分布式控制系统和小面积单片机控制系统.并带有通信功能, 能与上位机进行通信, 并可由微机对其编程操作。同时随着人工智能技术的发展, 模糊控制、神经网络等新技术为节水灌溉控制器的研制开辟了广阔的应用前景。而国内在灌溉控制器的研制方面还没有形成规模大、应用范围广的成套灌溉控制产品。国内可根据我国国情和各地经济和技术发展实际情况, 采取简单可行的节水灌溉控制措施及相应的排灌机械和设备, 大力发展可靠、使用、成本低、操作简便的节水灌溉控制器, 这样做不仅具有广阔的市场。而且具有巨大的经济和社会效益。

国内外技术论文 篇2

摘要:天然气热效率高,环境效益好,发展利用天然气成为当今世界能源发展的潮流。本文重点论述了国内外天然气矿场集输现状,矿场集输管网现状,天然气脱水,脱烃,脱硫技术现状。并认为超音速脱水技术将成为天然气脱水技术的发展趋势。

关键词:国内外

矿场集输 集输管网 脱水 脱烃 脱硫

LNG 技术现状

近年来,随着我国天然气工业的快速发展,引进了许多国外的先进工艺和设备。天然气将是21世纪举足轻重的优质能源。随着天然气勘探、开发、储运和利用技术的进步以及对环境问题的日渐关注,世界各国竞相发展天然气工业已经成为当代进步的大潮流。目前已经知道的可以开采的天然气资源比石油资源丰富。世界天然气探明和未探明的资源量达到了400×1012m3,美国的产气量最大,5556× 108m3,占世界总产量 22.9%;俄罗斯探明的天然气的储量最大,储量为48.14× 1012m3,占世界总储量32.1%。在2020年世界产气量将达4.59× 1012m3。而我国已发现193个气田,探明的天然气地质储量为4.4937×1012m3,气层气有3.3727×1012m3,溶解气为1.121×1012m3。天然气可采储量达到2.570433×1012m,其中气层气占2.2002×1012m,溶解气占3702×108m3。天然气在我国的能源消费结构中比重稳步上升,1999年,陕京管线给北京提出年供气24×

1018m3,可以确保需求30年。

一. 天然气矿场集输现状

1.井场装置

我国气田在地理地貌条件、工矿和介质方面差别很大,有深层异常高压、高温、高产气田,有大面积分布的低渗低产气田,有高含、气田,有富含凝析油的深层凝析气田等,而且大多数主力气田位于我国中西部,地处沙漠戈壁,荒无人烟,环境条件十分恶劣,交通非常不便,而有的则位于人口稠密地区,位于广阔海洋,针对不同类型气田特点,形成了各种矿场集输主体工艺技术。

目前,矿场上采用的井场装置流程通常有两种类型,也是比较典型的流程,一种是加热天然气防止水合物形成的流程,另一种是向天然气注入抑制剂防止水合物形成的流程。

2.单井集输流程

我国目前采用的常温分离单井集输工艺流程有两种一种是三相分离,另一种是气液分离。

3.多井集输流程

常温分离单井集输工艺流程同常温单井类似。对于压力高,产量大,硫化氢和二氧化碳含量高以及凝析油含量高的天然气多采用低温分离流程。

二.矿场集输管网现状

集输管线热力条件的选择 根据中国多数油田生产“三高”原油(含蜡量高、凝固点高、粘度高)的具体情况,为使集输过程中油、气、水不凝,作到低粘度,安全输送,从油井井口至计量站或接转站间,一般采用加热集输。主要方法有:①井口设置水套加热炉,并在管线上配置加热炉,加热油气;②井口和出油管线用蒸汽或热水伴热;③从井口掺入热水或热油等。不加热集输是近几年发展起来的一项技术,能获得很好的技术经济效益。除油井产物有足够的温度或含水率,已具备不需加热的有利条件外,还应根据情况,选用以下技术措施:①周期性地从井口向出油管线、集油管线投橡胶球或化学剂球清蜡,同时,管线须深埋或进行保温;②选择一部分含水油井从井口加入化学剂,以便在管线内破乳、减摩阻、降

粘;③连续地从井口掺入常温水(可含少量化学剂)集输。在接转站以后,一般均需加热输送。

集输管线的路径选择要求:①根据井、站位置;②线路尽可能短而直,设置必要的穿跨越工程;③综合考虑沿线地形、地物以及同其他管线的关系;④满足工艺需要,并设置相应的清扫管线和处理事故的设施。

天然气产品具有不同于其他一般商品的特殊性,具体表现在管道输送是天然气陆上长距离运输和区域性配气的唯一方式;LNG 是跨洋运输的唯一形式,而且离岸前和到岸后,仍然全部依托管网;供需两波动的调节主要依靠井口产能、输气管道存量空间和储气库的容量空间;输气管存的气量依然是调节供需波动和应急预案的基本手段。这些特点表明天然气产品在运输、储存和销售等环节都必须依赖天然气管道,从而决定了天然气行业的经济特性。“十二五”规划提出,要优化能源开发布局,合理规划建设能源储备设施,完善石油储备体系,加强天然气和煤炭储备与调峰应急能力建设;加强能源输送通道建设,加快西北、东北、西南和海上进口油气战略通道建设,完成国内油气主干管网。统筹天然气进口管道,液化天然气接收站、跨区域骨干输气网和配气管网建设,初步形成天然气、煤层气、煤制气协调发展的供气格局。具体来说,今后五年,要建设中哈原油管道二期,中缅油气管道境内段、中亚天然气管道二期,以及西气东输三线、四线工程。输油气管道总长度达到15 万公里左右,加快储气库建设。目前,全国性管网已具雏形。目前已初步形成以西气东输、陕京输气系统(一线,二线)、忠武线、涩宁兰等干线管道,以冀宁线、淮武线等联络管道为主框架的全国性天然气管网雏形,除川渝、华北、长江三角洲等区域性管网比较完善外,其他区域性管网仍显薄弱。

三. 天然气脱水技术现状

目前,国外天然气脱水应用最多的方法是溶剂吸收法中的甘醇法。国内中石油股份公司内天然气集输系统采用的脱水设备主要有长庆油 田的三甘醇脱水净化系统;西南油气田分公司的J—T阀低温分离系统;大庆油田的透平膨胀机脱水系统;塔里木气田的分子筛脱水及低温分离脱水系统。目前存在的装置相对复杂、系统运行成本高、三甘醇的处理和再生难以解决及环境污染等问题。天然气脱水的几种主要方法

(1)低温冷凝脱水 该方法采用各种方法把高压天然气节流降压致冷,用低温分离法从天然气中回收凝析液。这种方法是国内气田中除三甘醇法外应用较多的天然气脱水工艺。长庆采气二厂、塔里木克拉等均采用该方法,它具有工艺简单、设备较少等优点,但也有耗能高、水露点高等缺点。

(2)J-T阀和透平膨胀机 J—T阀和透平膨胀机脱水属于低温冷凝方法脱水。对于高压天然气,冷却脱水是非常经济的。例如大庆油田目前采用很多透平膨胀机脱水,四川的卧龙河和中坝气田则使用了J—T阀脱水。

(3)三甘醇脱水 三甘醇脱水属于溶剂吸收法脱水,在天然气工业中得到了广泛的应用。这种脱水系统包括分离器、吸收塔和三甘醇再生系统。目前,国内的橇装三甘醇脱水系统多从国外引进。虽然性能很好,但是也存在很多问题。如一次性投资比较大;各种零配件和消耗品不易购买,而且价格昂贵;计量标准与我国现行标准不同;测量系统不适合我国的天然气性质等。(4)分子筛脱水

(5)超音速脱水 作为新型脱水技术的超音速脱水,国外主要是在壳牌石油公司支持下开展研究,包括计算机数值模拟、实验室研究和现场试验研究。基础 的

实验研究和数值模拟研究主要在荷兰的埃因霍恩科技大学等几所大学中进行;现场的试验研究正在荷兰(1998年)、尼 日利亚(2000年)和挪威(2002年)的天然气气田和海上平台进行主要验证系统长期稳定工作的能力,并在实际应用中进行不断的改进。所有的研究都取得了满意的结果。目前,这项技术已经进入商业应用状态。

四.天然气脱烃技术现状

(1)根据是否回收乙烷,轻烃回收装置可分为两大类:一类以回收C2+为目的;另一类以回收C3+为目的。目前国内油气田大部分轻烃回收装置主要以回收C3+,生产液化石油气等产品为设计目标。当前,国内外已开发成功的轻烃回收新技术有:轻油回流、涡流管、气波机、膜分离、变压吸附技术(PSA)、直接换热(DHX)技术等。这些新技术最主要的优势还是表现在节能降耗和提高轻烃收率两方面,它们代表了轻烃回收技术的发展方向。

(2)轻油回流:轻油回流是利用油的吸收作用,通过增加一台轻油回流泵将液化气塔后的部分轻油返注入蒸发器之前,提高液化率。这一方法增加了制冷系统的冷负荷,但与提高分离压力相比所需的能耗较低,对外冷法工艺不失为一种简单有效的方法。研究表明,轻油回流主要用于外冷浅冷工艺,且在较低压力下的经济效益比在较高压力下显著。

(3)涡流管技术:涡流管技术早在20世纪30年代国外就对其进行了研究,但直到80 年代才用于回收天然气中的轻烃。由于涡流管具有结构紧凑、体积小、重量轻、易加工、无运动部件、不需要吸收(附)剂、无需定期检修、成本低、安全可靠、可迅速开停车、易于调节和C3 +收率高等优点,故国外已将涡流管技术用于天然气轻烃回收,特别是对边远油气田具有其它方法难以取代的使用价值。天然气靠自身的压力通过涡流管时被分为冷、热流股,构成一个封闭的能量循环系统,可有效回收天然气中的液烃,脱除天然气中的水分,从而获得干燥的天然气。

(4)气波机技术:采用气波机技术可以回收天然气中的部分轻烃。大连理工大学已开发出了气波机脱水的成套技术。

(5)膜分离技术:近年在国外膜分离技术应用于气体分离有较大发展。用于气体分离的膜材料按材质大致分为多孔质膜和非多孔质膜,它们的渗透机理完全不同。多孔质膜分离是依靠各种气体分子渗透速度的不同达到分离目的;而非多孔质膜分离属溶解扩散机理,气体渗透过程分为三个阶段:气体分子溶解于膜表面;溶解的气体分子在膜内扩散、移动;气体分子从膜的另一侧解吸。目前轻烃回收包括其它气体分离上常用的是非多孔质膜。膜分离技术在轻烃回收和天然气脱水方面的应用具有很好的发展前景。据国外预测,气体分离膜将是21世纪产业的基础技术之一。

(6)PSA技术

(7)直接换热工艺 五.天然气脱硫技术

1、溶剂吸收法

(1)醇胺法

MDEA具有使用浓度高、酸气负荷大、腐蚀性弱、抗降解能力强、脱H2S选择性高、能耗低等优点,现已取代了MEA和DEA,应用相当普遍。a.MEDA法:普光气田的天然气为高含硫天然气,其中H2S含量为14.14%;CO2含量为8.63%。以MDEA溶液为溶剂,采用溶剂串级吸收工艺。b.砜胺法

迄今砜胺法仍是最有效的净化方法。但砜胺溶剂对重烃有很强的溶解能力。且不

易通过闪蒸而释出,故重烃含量较高的原料气不宜采用砜胺溶剂。

(2)配方型溶剂脱硫工艺

a位阻胺配方溶剂脱硫工艺

.Exxon公司开发的Flexsorb系列配方溶剂是目前唯一实现工业化的以空间位阻胺为基础的选择性脱硫溶剂。目前为止已开发Flexsorb SE、Flexsorb SE+、Flexsorb混合SE、Flexsorb PS和Flexsorb HP 5个系列,酸气处理量和传质速率高;溶剂负荷高,因而溶剂循环量较低;抗发泡、腐蚀和降解能力强。b.混合胺溶剂工艺

我国蜀南气矿荣县天然气净化厂通过在MDEA中添加一种空间位阻胺TBEE形成混合胺,可避免传统叔胺所具有的某些不足,新的混合胺剂与CO:的反应速率更低;对H2S的吸收速率极高,在CO:含量很高的原料气中选择脱除H2s非常有利。国外Bryan公司用MDEM DEA脱除高含C02天然气,将原来采用的DEA溶剂置换为MDEM DEA混合胺溶剂,用MDEM DEA混合胺净化的产品气中H2s和CO:浓度均可达到管输标准,在没有增加设备的基础上大大提高了装置的处理能力和效率。俄罗斯阿斯特拉罕气田天然气中H2S含量高达26%,20世纪90年代阿斯特拉罕天然气加工厂在采用的SNPA—DEA工艺的基础上将吸收剂由DEA改为DEA+MDEA混合溶液。c.活化MDEA d.UCARSOL系列工艺

e.Gas/Spec系列溶剂Dow化学公司生产的一系列的以Gas/Spec为牌号的专用配方溶剂Gas/Spec SS、Gas/Spec SS一

2、Gas/Spec CS溶剂具有选择性脱硫的能力,与MEA、DEA相比硫容量高,溶剂循环量低、能耗低、溶剂损耗低。

2、膜分离法美国一套采用上述串级流程的天然气处理装置先用Separex膜分离器把原料气中的H2S含量从20%降至3%;然后再以醇胺法处理,而酸气中的H2s浓度则达到71.6%。该工艺特别适合高含酸性组分的天然气的净化处理,具有广阔的发展前景。

3、其他脱硫方法

天然气的输送通常采用管道输送和LNG输送,凡管道能直达的地区,以管道输送为好,当管道难以直达或敷设管道不经济时,特别是跨洋运输天然气,则以液化天然气形式采用油轮运输较为经济。LNG应用领域广,每个方面均存在LNG储运问题。只有开展各方面的配套研究,才能起到天然气“西气东输”带动经济发展的目的。参考文献:[1]四川石油设计院

.国外液化天然气(LNG)工业技术

[2]刘丽,陈勇,康元熙等,天然气膜法脱水工业过程开发

[3]沈春红.夏道宏 国内外脱硫技术进展

国内外超仿棉技术比较 篇3

经过几十年的发展,我国差别化聚酯纤维取得了可喜的进步,聚酯纤维差别化率从2000年的20%提高到如今的46%。但与国际先进水平相比,其产品技术水平与质量控制的完整性、系统性差距显著,附加值较低。

“最近几年,化纤仿棉在我国经历了外观上仿棉,性能上仿棉和功能上仿棉三个阶段,但是一直没有得到广泛的重视,直到近两年,发展才达到一个新阶段。”王华平感慨道。

王华平介绍,目前市场上做得比较好的有,仪征化纤的“H”形截面Coolbst纤维,顺德金纺集团与东华大学合作开发的Coolnice异形截面涤纶纤维,泉州海天轻纺有限公司开发的Cooldry五叶形截面聚酯纤维,江苏恒力化纤有限公司开发的Coolpass异形截面聚酯纤维,仪征化纤股份公司涤纶五厂生产的具有表面沟槽的异形吸湿排汗聚酯长丝“FCLS275”,以及金辉化纤的高亲水蕊棉系列等。

与以往仿真技术和产品不同的是,目前超仿棉开发强调科学性,强调差别化功能化系列技术的整合发挥,强调聚合、化纤、织造、染整技术的相互融合。超仿棉技术与产品的研发,是难度极大的系统工程,是整个产业链的协同创新,必须加强产学研用,上下游一体化的联合攻关;强化组织协调,完善开发体系,创建高水平技术产品示范基地。

王华平强调,现在超仿棉市场鱼龙混杂,其标准的制定已迫在眉睫。行业和企业需要根据热湿舒适性能研究及内衣与运动休闲服装应用领域的需求,结合仿棉聚酯技术产业化可行性分析,建立亲水聚酯切片亲水性能指标,亲水纤维的回潮率、吸水率以及相关指标。加强仿棉切片、仿棉纤维、纱线、面料和服装标准的建立以及各个标准之间的衔接;在制定产品标准的同时,根据不同的产品对标准测试方法进行调整,建立测试方法标准,逐步建立相应的标准体系。还有功能仿棉产品的功能指标,如异形度、保暖性、抗菌、阻燃、抗紫外线等,也是未来标准工作方面的重点。

“我国是世界第一化纤大国,在化纤改性技术方面已积累了多年的经验,相信本着科学严谨的态度,通过产学研用紧密结合,化纤、纺织、印染、服装等企业联合,政府与行业协会协调,超仿棉技术与产品实现大规模工业化生产指日可待。”王华平表示。

国外:多途径创新实现产业化开发

超仿棉技术发展至今,很多行业内人士,都对这种纤维产品在国内的发展略知一二。但是相对于国际上先进国家的此项技术,却知之甚少。

其实,早在20多年前,日本就对超仿棉进行了系统研究,并具备了成熟的工艺技术。在上世纪90年代,日本与美国研发出以超细纤维为主体,多功能组合的高仿真乃至超仿真新合纤面料制品。进入21世纪,发达国家和地区正在全面进入由高仿真纤维到超仿真面料制品的新阶段。

王华平告诉记者,在超仿棉技术的产业化技术开发方面,目前国外有几种主流途径。

一是高功能化,通过优化分子结构设计和改性组分,提高改性组分含量,提高纤维的吸湿性、染色性和外观风格。

二是多功能复合化,综合运用多种改性方法,如共聚改性、粉体添加改性、异型化、细旦化等,赋予纤维多种功能。兼有抗紫外线、抗起球、抗菌、抗静电、阳离子可染、吸湿排汗等两种或多种功能,为纺织品的功能化、高附加值化提供了材料基础。

三是细旦和超细旦化,高功能纤维的细旦、超细旦化体现了日本等发达国家的技术水平和制造水平。

四是在工业化连续装置上生产,通过在线添加技术和关键装备的开发,保证高比例添加组分的均匀分散、可控聚合和稳定纺丝,使工业化连续装置上生产出的超仿棉纤维具备高品质。

“Barmag公司也成功地将动态混合器应用于大容量直接纺装置,这个技术在欧美、印度得到应用,生产出了高品质的功能性聚酯长丝。Invista则开发出多部位在线添加技术,可以在酯化、预缩聚前后进行功能组分的可控添加。这些都是实现超仿棉技术产业化开发的优秀案例。”王华平说。

他补充道,除了采用多种途径进行产业化的技术开发之外,日美等国综合运用从原料、纺丝、纺纱、织造到印染各环节的创新技术也帮助他们走在世界的前列。

“如日本帝人公司开发的高档面料用改性聚酯原料,保证可深染;采用复合纺丝技术,皮芯是不同化学结构的改性聚酯,复合纤维经后处理呈现蓬松、柔软特性,这些技术也是目前聚酯仿棉常用的方法之一。另一方面,在纺织染整各环节注重技术创新,提高仿棉效果、降低加工成本。举例说来,东丽公司采用连续碱减量处理、染色吸湿、整理定型等染整技术,得到的织物具有丰富细腻柔软的外观手感和良好的吸湿性。”王华平介绍道。

国内外客车新技术 篇4

1 安全技术

1.1 主被动安全性能

安全性能的提高首先是保证主动安全性能, 保证客车不发生碰撞事故;其次是被动安全性能, 在一旦发生事故后, 确保车辆尽可能完整, 尽量减轻乘客的伤害程度和快速离开事故车辆。

国内外汽车公司在提高客车的主动安全性能方面采取了以下措施:

1) 广泛采用高新技术产品, 如ABS、ASR和ASD (自锁差速器) 以及缓速器, 以及兼具上述功能的ESP电子行驶稳定系统。这些技术在欧洲客车上已非常普及, 在我国的高档客车上也开始装用。在电子辅助系统方面, 采用声光车距报警装置、雷达扫描防碰撞报警系统、疲劳驾驶报警装置、自动行驶导向系统、车内实时监控等高新技术的电子产品, 以全面提高客车的安全防护能力。

2) 利用计算机的力学和运动学仿真分析以及先进的试验手段和计算机模拟技术对多方位碰撞的安全性进行研究, 同时采用强度高且质量小的新型材料, 以提高整车的抗碰撞能力。

3) 先进的设计制造技术在汽车零部件业的应用, 使汽车零部件的整体质量性能提高一个台阶。采用高质量的制动元件, 以提高客车的制动性能。如多套独力的制动系统和盘式制动器等。

4) 安全附加装置在客车行业广泛应用。为避免车辆自燃现象发生, 发动机火灾报警器和发动机舱安装自动灭火器逐步安装使用。同时增加其它安全附加装置如安全带、安全气囊等。

1.2 被动安全性能

在被动安全性能方面, 采用封闭环骨架结构的全承载式车身, 已成为大型客车的主流, 它在大大提升车身与底架的整体刚度和强度的同时, 还相应降低了车体重量。而车身前围采用拱形结构, 也是抵抗正面碰撞、分散撞击受力、减少撞击变形的有效办法。同时设计足够的安全门、安全天窗, 保证事故后乘客在最短的时间离开事故车辆。

2 节能技术

2.1 采用先进技术

1) 充分利用电子控制、共轨系统等高新技术改进发动机及其燃烧系统, 进一步提高燃油的燃烧效率。

2) 减小客车自身质量, 采用铝、镁合金材料和塑料, 采用粘接等新工艺, 采用轻量化材料, 最大限度地降低汽车的自身质量。

3) 尽可能降低客车的空气阻力。车身造型流线最佳化是降低空气阻力和油耗的关键措施。发达国家设计的客车外形, 其风阻系数在0.4左右, 有的已达到0.3, 接近一般轿车的水平, 而且还有进一步降低的趋势。

4) 除此之外还有很多其它的节能措施, 如提高变速器、驱动桥的齿轮加工精度与齿面精磨工艺, 提高传动效率;开发与使用节油轮胎。

2.2 开发使用新能源的客车

目前, 欧日汽车行业已成功开发天然气、甲醇、乙醇等新能源客车发动机, 德国、意大利、日本和瑞典等国家研制的压缩天然气公交均已投入市场。在我国油电混合动力公交和油气混合动力公交车已在很多城市应用。将来几年新能源客车将会在引进先进技术和国内领头客车企业的共同带动下有长足发展。

3 环保技术

3.1 发动机供油系统及尾气处理技术

为达到欧Ⅲ尾气排放指标, 西欧大型客车发动机已普遍采用高压共轨电控喷油等新技术, 保证了喷雾更细, 在缸内分布更均匀, 多次喷油, 分层燃烧等技术, 既使燃烧充分, 又使废气中的有害气体含量大为减少。当再采用废气再循环技术, 尾气催化转化及颗粒过滤装置, 最终排出的废气可达欧Ⅳ标准。传统结构的消声器已演变成外形甚大, 具有催化转化、微粒过滤及消声三重功能的尾气处理器。

采用代用燃料, 如液化石油气、压缩天然气的发动机, 也可大幅度降低尾气中CO、CH、NO的含量。采用燃料电池发动机可以达到零排污。国外已有大型客车使用燃氢发动机作为动力。由于这类客车目前造价太高, 加上氢气的贮运、销售、加注系统也很难建成, 估计在近几年内还不可能投入商业性生产。

3.2 降低噪声

降低整车噪声, 就要采用新技术或新结构降低各源头的噪声。目前, 国内外主要汽车公司一般采用以下措施:

1) 降低发动机噪声。采用无铅汽油和高压共轨电控喷油技术, 实现多次喷射, 分层燃烧;改善发动机舱结构, 贴附多孔、毛面纤维贴面, 达到隔声、吸声、隔热的功能;改进缸体结构, 提高整体刚性, 降低最高转速;采用废气涡轮增压进气技术;

2) 降低发动机附件的噪声。取消皮带传动, 采用温控自调节的液压或电力驱动;改进风扇叶形及其表面光滑度;安装排气后处理装置;

3) 其它辅助降低噪声措施。降低传动系噪声, 提高变速器、驱动桥的齿面磨削精度及加工装配精度;改进轮胎胎面花纹结构和成型工艺, 降低轮胎滚动变形噪声;改进挡泥板表面结构, 降低撞击声;车身造型采用流线型, 加大圆弧平滑过渡, 降低空气常流引起的风噪声;车身侧围骨架钢管型腔喷蜡, 内外板间夹层注塑, 既有防腐作用, 更有隔声功能。

4 舒适型

科学技术地不断发展, 使得大中型客车的轻松驾驶与乘坐舒适性不断提升。

4.1 驾驶舒适性

1) 安装定速巡航电控系统, ;

2) 安装全球定位系统及卫星导航系统;

3) 安装行车记录仪;

4) 仪表板弧形布置。

上面这些驾驶辅助系统保证了驾驶操作的轻松自如。

4.2 乘坐舒适性

1) 由于空气弹簧悬挂系统的使用, 客车完全免除颠簸, 行驶相当平稳, 同时又具有车身高度可调等功能。

2) 车窗加大, 视野极度开阔, 前挡风玻璃由电阻丝加热避免了低温时出现雾霜, 两侧窗为中空夹层玻璃, 地板采用多层阻燃胶合板, 再铺垫阻燃软地毯, 保证了最好的隔声、隔热效果。

3) 车身造型的新潮气派, 再配以活泼清新的自然图案, 令观赏者感叹叫绝, 成为显示国家科技发展与技术进步的流动景观。

4) 安装无污染新型制冷剂的全自动空调系统、除湿系统、音响、电视、卡拉OK、电话、酒吧、厕所等高档设备, 大力提高客车的舒适性、居住性, 保证了长途旅程轻松多彩。

5 结束语

从上面的各项新技术发展来看, 我国客车技术水平与国外相比还有一定差距, 这主要表现在安全、节能、环保和舒适这几方面。中国客车的发展经历了50余年的风风雨雨, 虽然在核心技术上与国际先进水平仍有一定的差距, 但是涌现出一批如宇通客车、金龙客车等这样的国内企业凭借成本比较优势和巨大的国内市场使得客车销量迅速增长, 渐渐成为世界客车舞台上的一支重要力量, 并开始迅速侵蚀原本属于欧美、日韩等汽车先进国家的市场领域。

国内外技术论文 篇5

引言

随着城市化进程加快,城市改造和建筑工业的迅速发展,混凝土作为水泥、砂子、卵石与碎石等天然资源的最大消费者,全球混凝土产业现在正以每年约80亿吨的速度消耗天然骨料。与此同时,一些老旧建筑物、构筑物、城市基础设施的老化和服务年限的到期,使得越来越多的土木工程建设项目报废拆除,而产生大量的建筑拆除废料和垃圾。据1996年在英国召开的混凝土会议资料,全世界从1991~2000年的十年间,废弃的混凝土(包括钢筋混凝土工厂不合格的产品)总量将超过10亿吨。美国混凝土废料的产量也从1998年的1亿吨[1]增加到现在的1.5亿吨

[2]

。德国联邦统计局20世纪90年代中前期的大量统

[3]计数据表明,德国每年产生的废料总量近3亿吨,而这个数字还在不断增加。现在德国每年的废料总量估计可达4亿吨,其中建筑废料占总重量的75%政固体废料要高出大约四倍

[4]

。我国台湾省每年建筑拆除废料约726万m3,香港建筑产业每天产出的施工和拆除废料就达3万7千吨,这比市

。上海市2002年排放的建筑垃圾总量在2000万吨左右,而废弃混凝土约占渣土总量的40%,即800万吨左右。我国大陆每年建筑垃圾的产量还没有权威的统计数字,估计其数值要达到几十亿吨。如何处理这些越来越多的建筑废料的各国政府棘手的问题之一。而将建筑废料经过回收处理后再重新利用,为该问题提供了一个合理的解决办法。这样既能保护天然资源,又能降低建筑垃圾对环境的影响。建筑垃圾的回收与处理

建筑垃圾是指建造、修缮和拆除建筑物时所产生的废弃物,包括砂石、砖瓦、混凝土块、废木料、玻璃、石棉、纸屑、纤维屑、废塑料、金属类及其它。依照不同地区人们生活习惯和所用建筑材料、建筑物结构形式(砖混、框架,框架剪力墙等)、使用用途(如医院、学校、住宅、办公大楼、厂房等)的不同,建筑废料的种类、组成及数量差异较大。笔者对建筑拆除废料进行过专项调查。调查了一栋5层的住宅建筑(砌体结构),一栋5层的办公楼(混凝土框架结构)和一栋工业厂房(钢筋混凝土排架结构)。调查结果见图1。美国[5] 和香港地区[6]建筑废料组成比例见图2。对钢筋混凝土结构而言,建筑垃圾废料中混凝土的含量达到60%以上。如果能够回收和利用这些材料,这将对节约能源、保护环境和可持续发展有重要作用。可以看出其中废弃混凝土占有绝对比重,达废料总量的60%以上。

目前国内外建筑废料的回收处理方法,多数是针对废弃混凝土。建筑废料的回收处理就是把不同的破碎设备、筛分设备、传送设备及除去杂质的设备合理地组合在一起的生产工艺过程。再生材料的质量与回收过程和处理方法关系密切,所以生产过程需要一套经济适用的分选、破碎、筛分、洁净的技术处理方法,处理过程应经过系统规划,并合理选择质量较高的处理设备。建筑废料处理的基本硬件要求包括桥式起重机(搬运碎石和产出的骨料)、储备空间(贮存不同类型的废料和再生产品)、预处理设备(振动锤等,用于破碎大块废料)、装卸设备(填料和装卸料)、初步筛分装置(在破碎前去除土、石膏、砂等杂质)、初步破碎机(一般是颚式破碎机)、电磁系统(从碎石中分离出铁质)、筛分设备(用于分离较小粒径的骨料)、二次破碎和筛分设备(分别将骨料破碎成需要的粒径和分成不同的部分)。

废弃混凝土的再回收处理一般有两种方法。一是把废弃混凝土运到处理厂加工;二是在现场对废弃混凝土进行处理。目前德国、日本等国家对废弃混凝土较成熟的回收处理方法 建筑垃圾的应用

将建筑废料经过回收处理后再重新利用,为该问题提供了一个合理的解决办法。这样既能保护天然资源,又能降低建筑垃圾对环境的影响。纵观世界上建筑废料利用较好的国家的使用情况,建筑废料的再利用大致可以分为三个级别:(1)低级利用,如一般性回填;(2)中级利用,如用作建筑物或道路的基础材料(建筑物基础除外);(3)高级利用,如作为粗细骨料配制混凝土用于建筑结构构件(如砌块)、道路面层、制造水泥等。目前世界上各国建筑废料的回收利用率不同,发达国家的利用率较高,发展中国家利用率较低或没有利用。美国伊利诺伊州建筑材料回收委员会的William Turley报告指出,每年有一亿吨废弃混凝土被以再生骨料的形式被循环利用,占全部骨料总量的5%(美国每年骨料总用量超过20亿吨)。再生骨料中约68%用于道路基层和基础,6%用于拌制新混凝土,9%用于拌制沥青混凝土,3%用于边坡防护,7%的用于一般回填,其他应用为7%。M.G.Winter和C.Henderson对苏格兰156处垃圾掩埋处理场地进行的调查结果表明,建筑废料的回收率为48%,其余的52%仍是以掩埋的方式处理掉。在回收的废料中,低级利用占绝对比重,达回收废料总重的94%,而中级和高级利用率很低,分别仅占2%和4%。日本是建筑废料回收利用较好的国家,1990年、1993年和1995年废弃混凝土的利用率到达48%、67%和65%;1995年的65%中,20%用于道路配料,80%作为填方。新加坡1996~1998年统计资料显示,每年生产约30万吨建筑废料,其中约63%回收利用,其余37%则掩埋掉。中国香港地区2000年的建筑拆除废料的再利用率为80%,台湾地区预计2005年废弃混凝土利用率达到50%,2009年达到100%。中国大陆建筑废料回收再利用方面的报道较少,建筑废料的利用率较低,一般用作回填和公路建筑。

在西方国家,回收处理后的建筑废料已广泛应用于回填、公路建设、道路及铁轨的垫层等,有资料表明在振动桩基、挡墙和边坡稳定等加固工程中也有应用。但是,与天然材料相比,再生材料的强度弱,吸水性高,耐久性差,这在一定程度上限制了其在结构构件中的应用。国外大量试验研究表明,在一定条件下,再生材料完全可以用于结构中。日本、美国、德国、荷兰、英国等发达国家在试验的基础上已经建立起相应的规范、指南(如日本的JIS TR A 0006——Japanese Industrial Standard Technical Report A 0006和德国钢筋混凝土委员会颁布的《再生骨料混凝土指南》——Beton mit rezykliertem Zuschlag),以规范再生材料在建筑结构中的应用。目前日本和德国已经有了再生材料结构应用的成功范例(如德国达姆施特塔的Vibler Weg和Waldspirale建筑,日本的ACROS Shin-Osaka建筑)。

国内建筑垃圾处理技术

在我国,近些年来,深圳、杭州、昆明等地区对建筑垃圾的回收利用作了一些大胆的尝试,而且获得了非常好的效果!

深圳华威环保建材有限公司是由在建筑行业有三十余年积淀的深圳市越众投资控股股

[7]。

份有限公司投资成立,专业从事建筑废料再生利用, 是集研发、生产、销售及科教于一体的高科技环保企业。2007年8月,在深圳市委市政府的大力支持下,公司投资一亿三千多万元,高标准,高起点建设了深圳市塘朗山建筑废料综合利用厂,占地面积12万平方米,公司引进郑州中意矿山机械有限公司YPS移动式建筑垃圾破碎站,建筑垃圾经过原料激活、物理处理、合理级配、充分搅拌、强力振压、精心养护等深加工工艺,生产出各种新型环保建材,实现资源再生利用,变废为宝。

云南伟明凯兴机械工程有限公司引进郑州中意矿机生产的移动式建筑垃圾处理设备,该设备是目前国内最先进的建筑垃圾的处理设备,且公司拥有该设备的自主知识产权。与此同时研发出的新型移动式制砖机,涉及资源再利用环保免烧砖制作。其主要是建筑垃圾现场处理后,利用建筑垃圾破碎后产生的骨料制作各种型号砌砖、免烧砖。

移动式建筑垃圾处理设备

公司的该移动式制砖设备能满足大规模建筑垃圾资源化处理和利用的需要,它具有工艺流程短、回收利用率高、设备简单、投资省、环境污染小、移动性能好等特点。新型移动式制砖机旨在于克服只能在固定场所制砖的缺陷。提供一种用电省,对制砖材料要求低…

建筑垃圾再生砖

从纯经济学的角度来看,再生产品只有在成本与质量方面可以与天然骨料竞争的条件下,建筑废料的回收再利用才是有吸引力的。一般来讲,在原生材料和垃圾处理场地短缺的地方使用再生材料,可以节约建筑废料和原生材料的运输成本,而在最终产品的质量方面也没有任何削弱,这使再生材料有较强的竞争力。一些国家(日本、英国等)还通过调整税收政策和立法等措施来鼓励再生材料产业的发展。建筑垃圾回收利用急需解决的问题

从节能、环保、可持续发展等方面考虑,建筑垃圾的回收与利用势在必行。要全面实施对建筑垃圾的再生利用,必须要着重解决好下列问题(1)加强对建筑垃圾回收利用的科学研究。建筑垃圾的回收利用主要是以再生骨料的形式。再生骨料的强度、表观密度和堆积密度、吸水率、压碎指标、骨料的弹性模量、杂质含量等直接影响对再生混凝土的物理力学性能产生影响。再生骨料的来源的多样性和地方差异性,决定了再生骨料性能的不稳定性及试验结果的离散性。应加强对用于生产再生骨料的废弃混凝土的特性对再生骨料及再生骨料混

凝土性能的影响的研究;加强对再生骨料的颗粒的组成对再生混凝土的影响;加强对再生骨料的加工处理方法对骨料性能的影响。加强对再生骨料力学性能的检测方法研究。由于再生骨料的离散性,直接影响着再生混凝土的特性。必须加强对再生混凝土物理性能和力学性能的研究应更加深入进行。如再生骨料不同掺量对再生混凝土强度、弹性模量、本构关系等力学性能的影响;不影响混凝土物理力学性能和质量标准的再生骨料掺量的研究;再生混凝土耐久性能的研究。如再生混凝土的抗冻融性、抗侵蚀和碳化性能等;对再生混凝土变形性能的研究,如收缩和徐变等;加强对再生混凝土结构性能的研究。(2)制定相应的配套政策、技术规范(规程)和技术标准。如政府制定一些“强制性”和“鼓励性”的专项法规,研究和制定鼓励建筑业回收和利用垃圾废料的政策、法规和行业标准,从产业政策和法规制度上引导再生混凝土的健康发展;加强再生混凝土作为建筑材料的经济性分析,研究提高经济性的途径;制定再生骨料和再生混凝土结构的有关规程和标准。(3)加强对节约能源、环境保护的可持续发展的宣传,改变人们对建筑垃圾循环利用的传统观念。

国内外技术论文 篇6

关键词 灌装机 在线称量

一、引言

随着现代化工业的发展,称量技术经历了一个漫长的发展过程,由一个简单的计量器具逐渐发展为能够调节和控制工业生产过程的设备装置.在线称量系统在国外就较早地应用于食品、制药、化工、机械工业以及农副产品等领域,大大提高了生产能力和产品质量。在线称量的发展在全球制药行业也越来越受重视,而目前国内在线称量系统大部分依赖进口。

物体的质量计量渗透在生活的方方面面中,其发展也经过了很长的时间。公元前约2500年埃及所使用的天平是最早发明的天平,而将计量器具天平作为科学研究的工具,则是十八世纪以后的事。随着现代化工业的发展,称重技术同时经历了一个极大的发展过程,它己经不仅仅是一个单件的计量器具,更多的则是在工业生产中起着调节和控制的作用。流水化生产线出现在工厂时,生产线上的物料质量或者产品的重量都由人工控制,工人师傅定时从生产线上抽取产品进行称重。但是这种停顿状态下的抽查方式,大大阻碍了高速生产的发展,成为质量管理的瓶颈。

可是一个实时的在线称重系统可以在生产过程中快速地在线称重,不仅省去了人力,也还能对数据进行统计、分析与处理。比如能够输出实时的重量的曲线波形图、直方图、重量的标准偏差、平均值等,还有相关的参数报告、统计报告以及按时间、数量或者正量分类的间隔报告等。

二、在线称量在国外的发展及应用

在线称量技术在国外较早地被应用于食品、化工、制药、机械工业以及农副产品等领域。在电子称重装置的研制和开发上,日本、德国及瑞士等国家起步较早。

早在上世纪八十年代初,他们就已经能够批量生产电子天平了,而今其年产量有几百万台以上,占全世界电子天平产量的百分之九十以上,并且他们电子天平技术处于国际领先地位。法国灌装设备制造公司PBK日前开发了COSMO化妆品旋转灌装机。PBK公司采取的是在COSMO机器上连通产品源直接灌装,以便满足不同灌装速度的要求。同时PBK在灌装机上串联安装的16只陶瓷泵,直接连接在膜片式阀门上,不仅使卫生程度得到很大提高,也可使设备的清晰度达到最高。这样的优点是无中间结点,无滞留区。COSMO化妆品旋转灌装机可在灌装的同时封堵容器,用于包装所有液体和半液体的美容化妆产品。

PBK目前还开发了一种ROBO型半自动灌装封装机,这种产品的特点是在灌装产品的同时,可将拧盖、镶接、压装等动作一气呵成,这样就省却人工给灌装机喂送瓶子和瓶盖的时间和劳动力。而且其传送装置是往复式的,上面配置了压装模,以便在生产大批量的产品时加快灌装速度,进行自动化灌装。这种机器特别适用于以来料加工的方式灌装的各种产品,也可以用于香水业和美容化妆品领域,因为这个领域的产品需要经常更换包装规格。

三、在线称量在国内的发展及应用

国内起步较晚,但是近几年,国内的相关行业也将这些国外的设备应用到了这些领域,大大提高了生产能力和生产质量。例如中国电池行业的知名企业,宁波豹王电池和福建南平南孚电池均采用在电池生产线上配置梅特勒一托利多仪器有限公司的S2自动检重秤来控制电池正负极的填料量。

中央电视台曾经有一段视频播放了扬子江药业是如何立足于本国并与国际接轨。他们采用的就是先进的生产及包装设备,从而实现全自动和规模化生产.值得一提的是,其中采用的先进的产品检侧设备就是梅特勒—托利多Garvens的S系列自动沦重秤,其高精度能够保证检测到比说明书缺少1-2g的药盒,并且能够从产线上自动剔除掉。还有蒙牛集团,其液态奶利乐枕自动灌装线若干条,天天给市场提供大量的新鲜牛奶,而牛奶灌装量的检验和控制一直是生产上一个棘手的难题。

蒙牛集团采用的是德国碧彩公司提供的技术,通过对灌装机调节装置的优化和改进,并配合利用其CWM750自动检重和反馈控制系统,有效控制了灌装精度,降低了企业成本。但是令人遗憾的是,上述企业采用的自动在线称重系统无一例外的均为国外产品,我国自主研发的在线称重系统较少,在精度和速度上;也难以满足用户的需求。

到目前为止,我国生产制药装备的企业己发展到800余家,产品品种规格超过3000种,据不完全统计,年产值约150亿元人民币,产品除充分满足国内中西药厂、动物药厂及保健品厂需求外,还远销60多个国家和地区。

在化工、食品、医药等工业中,有许多呈液体状态的产品以瓶(桶)装形式出厂,通常采用液体灌装机进行自动化灌装。目前,国内大部分企业靠进口灌装机来满足对设备的需求,但其价格昂贵,一般是国内同类产品的3-4倍左右。

我国是从上世纪六十年代中期才开始研制和生产电子称重装置的,最初为模拟指针式,后来才渐渐发展成为数字式。由于早期技术条件的限制,产品的产品准确率和可靠性较低,同时适应工厂环境的能力也差,并且故障率和损坏率也一直高居不下。直到八十年代,我国开始引进国外的先进技术,并于国外展开技术交流和合作,引进了一大批先进的样机、生产技术以及加工测试设备,再通过国内的消化、吸收和改造,电子称重装置的综合水平得以大幅度提高。从二十世纪八十年代初开始,我国先后有二十多家称重传感器企业相继从美国、日本、德国、瑞士等国引进先进的设计与制造技术,进行小批量生产。现在,我国传感器行业已经初具规模,并且进入快速发展时期。

目前国内特别需要研制出一套属于自己的能够满足用户需求的自动在线称重系统。

参考文献:

[1]古兰霞.天平之初[J].中国计量.2003(10):48

[2]施昌彦.测力称重计量的某些发展动向[J].现代计量测试.1994(6):2-4

[3]姜伶斌.基于电磁力平衡传感器的在线称量系统的研制.

国内外涉密信息销毁技术纵览 篇7

随着信息化工作的发展,各种电子存储介质(硬盘、磁带、光盘、U盘、软盘等)逐渐超过纸质介质,成为信息存储的主要载体,而且还带来了新的技术特点,比如:电子存储介质单位面积上信息量巨大;复制和转移更隐蔽和快捷;肉眼无法识别介质上面的信息等。新的特点必然要求我们改变传统安全管理观念,建立一套适应传统与现代,两手都要抓,两手都要硬的新安全管理模式。

美国等一些发达国家早在1995年就制定了详细的关于存储介质销毁的相关标准,这些国家的信息销毁市场已经非常成熟。在我国信息化建设早期,各个单位对于存储介质的销毁工作还重视不够,处置不够严格,比如:故障硬盘不经过脱密处理直接送修或丢弃;光盘和磁带经过简单的破坏就丢弃等等。这些现象直接暴露出我们对于信息化条件下的存储介质信息销毁工作认识不够,把“我不能恢复数据”等同于“信息销毁”。国家保密局于2007年颁布了第一部关于涉密载体销毁的国家标准,明确了涉及各种秘密的存储介质的销毁管理办法,使我国的涉密载体销毁工作走上有法可依的轨道。2008年7月21日,中央书记处书记、中央办公厅主任、中央保密委员会主任令计划作出重要批示,指出:涉密载体销毁是保密管理工作的最后一道关口,要采取有力措施,确保国家秘密的销毁环节的绝对安全。

从信息销毁工作的多年研究结果来看,电子存储载体的信息销毁工作远比纸质文件销毁工作的难度要大,要求也更高。

首先,单位面积上信息量巨大。由于现代科学技术让我们在读取硬盘、光盘等密度极高的存储介质上面的信息时变得十分容易,因此,读取其上面的数据就如同我们肉眼读报纸,将光盘剪成两半就如同将报纸撕成两半。鉴于存储介质单位面积上信息量巨大,因此,销毁的严格性要高于销毁纸质文件。

其次,存储介质纷繁多样,包括:磁性存储介质(硬盘、软盘、磁带等)、非磁性存储介质(光盘、U盘等),不同的存储介质需要不同的技术处理手段。目前国家保密局已经就不同的存储介质销毁工作制定了相关技术标准,在此情况下,我们就可以采取合理的技术手段实现对涉密存储介质进行销毁管理工作。

金融机构作为涉密(国家秘密、商业秘密、私人秘密)信息量巨大,信息化工作高度发达的部门,历来重视信息安全工作,信息销毁作为信息安全的最后一道环节,已经被各个商业银行所重视。国家开发银行及所有分支机构早几年就已经配置了相应的消磁及粉碎设备对损坏的硬盘和淘汰下来的硬盘进行脱密处理;招商银行以及各个分支结构配置相应消磁等技术手段解决服务器磁带和硬盘的销毁、保修等问题;工商银行以集中采购统一配发的方式在全国范围内配备消磁设备处理硬盘的销毁、保修,配备到二级分行;中国银行、建设银行、农业银行、国家开发银行、浦东发展银行、交通银行、广东发展银行、深圳发展银行、福建兴业银行、进出口银行等数据中心也都配置了相应设备解决信息销毁问题。不仅如此,境外一些金融机构,比如:澳门银行、花旗银行等也都重视,并配备了国产相应设备解决销毁问题。

二、磁介质泄密隐患和威胁分析

在详细介绍数据销毁技术原理和实现方法之前,我们首先讨论几种可能的泄密隐患。在此基础上,再针对各种不同的泄密隐患,结合相关标准与要求,介绍常用的销毁技术和方法。

隐患之一,使用痕迹。磁介质上被用来存放系统临时文件、注册表数据、互联网浏览器缓存、历史记录和cookies等。从这些数据本身,很容易恢复秘密数据,造成无意泄密事故。

隐患之二,扇区间隙。在较老式的硬盘中,硬盘的每个磁道都包含相同数量的扇区,这样一来,外圈磁道的扇区显然要比里圈磁道的扇区大很多。因此外圈磁道的扇区之间存在较大的缝隙,这个缝隙就是扇区间隙。扇区间隙可能被用来保存隐藏的数据,从而造成故意泄密。

隐患之三,潜伏数据。磁盘驱动器以簇为单位为文件分配磁盘空间。每个簇只能由一个文件占用,即使这个文件很小,也决不允许两个以上的文件共用一个簇。一般情况下,文件不可能正好充满整个簇。在簇没被文件充满的部分,存放一些未知的数据,可能是系统生成的随机数,也有可能是上一个文件的残骸,我们称这部分数据为潜伏数据。潜伏数据是泄密的一大隐患。

隐患之四,文件删除不彻底。使用操作系统命令删除的文件,实际上只是将文件转移到“回收站”,并没有真正删除。即便清空“回收站”,该文件也只是仅仅被操作系统忽略而已。在Windows操作系统下,被删除的文件的名字的第一个字母被改成特殊字符,文件原先所占用的簇会被标记为可用(Available)簇,但原来的数据并没有马上被删除。直到下一次保存某个文件时,如果这些簇被用到,才会用新的数据覆盖老的数据。

隐患之五,覆盖信号弱。一般认为,磁盘里的数据由0和1组成,其实不然。所以简单的磁盘擦除仍然存在较大隐患。在硬盘上写入一位数据时,读写头使用的信号有强弱之分。在写入一位(bit)数据时,为了不影响相邻的数据位,写入信号并不强。因此,可以通过数据位的绝对信号强弱,来判断此前该位所保存的数据。事实上,如果用二进制数1覆盖0,其信号强度会比0覆盖1要弱一些。使用专门的硬件就可以检测出准确的信号强度。把被覆盖区域读出的信号减去所覆盖数据的标准信号强度,就能获得原数据的副本。

令人吃惊的是,这一恢复过程可以被重复7次之多,要想避免别人使用这种方法来窃取数据,则至少要覆盖该区域7次,而且每次还应该使用不同的随机数据。

隐患之六,影子数据。硬盘读写头每次进行写操作的位置并不十分精确。在磁道的边缘能侦测到原有的数据(也称影子数据),这些磁道边缘的影子数据,只有重复地被覆盖才能消除。

隐患之七,坏簇数据。高级格式化时,如果发现坏扇区,那么整个簇都会被标记为坏簇,操作系统从此不再问津。然而,并不是坏簇中所有的扇区都是坏的,由于这个原因,不法分子就有机可乘,可以将秘密数据写到坏簇中完好的扇区中。此外,一个扇区是否为“坏”,是格式化程序在当时条件下的一种判断。这个判断不一定准确,所以就有了所谓的“物理坏扇区”和“逻辑坏扇区”之分。逻辑坏扇区是系统的一种误判,可以修复。不法分子可以利用那些逻辑坏扇区来隐藏秘密数据,造成信息泄露。

三、涉密信息销毁的相关标准与要求

(一)国家保密局相关标准

国家保密局于2007年7月颁布了中国第一部涉及存储介质清除和销毁的国家标准。即BMB21-2007《涉及国家秘密的载体销毁与信息消除安全保密要求》。

该标准规定了包括硬盘、光盘、磁带和芯片在内的多种涉密载体销毁和信息消除的等级、实施方法、技术指标以及相应的安全保密管理要求,适用于涉密单位、保密工作部门授权的涉密载体销毁机构对涉密载体销毁和信息消除,以及涉密载体销毁设备和信息消除产品的研制、生产和检测。(注:该规范作为涉密文件下发给各单位保密办。)

(二)美国国防部DOD 5220.22-M标准

在数据销毁这个领域,美国国防部的DOD 5220.22-M标准或许是最广为人知,也是应用最广的一套规范。DOD5220.22-M是美国国防部在“国家工业安全计划(National Industrial Security Program)”下,所制定的“国家工业安全计划操作手册(National Industrial Se curity Program Ope rating Manual, NISPOM)”。

无论旧版DOD5220.22-M或后来的DSSC&SM,均分别针对磁带、磁盘、光盘、内存等四种类型的储存媒体,提出了17种删除数据的方式。而这些方式中,有15种适用于储存媒体,又可分为消磁、覆写、紫外线删除与物理摧毁等基本方式。

NISPOM这份手册涵盖的范围很广,数据清除与销毁只占旧版手册(1995年1月发布,1997年7月修正)第8章第3节的一部分,其中提供了一个清除与销毁数据方法的参考矩阵表。而最新版(2006年2月发布)NISPOM中,资料清除与销毁更只剩两小段,清除与销毁数据的方法矩阵表也被删除,改由国防部所属国防保安处(Defense Security Se rvice, DSS)提供数据清除与销毁方法参考矩阵表(Clearing and Sanitization Matrix, C&SM)。

(三)其他涉密信息销毁标准

其他涉密信息销毁标准如下表所示:

四、常用涉密信息销毁的技术

在上述各种规范中,同时也分别规定了针对各种存储介质的销毁方法,其中包括:

消磁:可适用于磁带与硬盘,分为Type I与Type II两种层次的消磁,对应于Type I、II两种类型的磁带,国家保密局规定的一级消磁标准为:有效消磁区内最低场强大于8500 (Oe)。

物理摧毁:包括粉碎和焚烧等手段,鉴于焚烧对环境破坏较大,因此,目前一般多使用粉碎的手段销毁存储介质。

覆写:对于硬盘、磁带等存储介质,标准中也规定了可以通过多次数据覆盖进行信息清除,但基于该种手段可以通过边缘残留等技术手段恢复部分数据,因此,不论国内,还是国外标准中,该处理方法都不属于信息销毁范畴,因此,不得将使用该技术手段处理过的涉密载体放入非涉密环境中使用。

(一)消磁技术

消磁技术是指:通过向电磁线圈中注入强大的瞬间电流(峰值大于150A),在电磁线圈中心产生超过8500 (0e)以上的强磁场,使放置在电磁线圈内部的磁性存储介质,比如:硬盘、磁带、软盘等被消磁,彻底销毁其上面信息的一种技术手段。

消磁机的选择标准要求包括:

*必须具备国家保密局颁发的一级涉密载体销毁标准;

*需要具备电压监控功能:电压的高低,直接关系到能否产生足够高的场强,因此,对于电压的监控是必须的;

*需要具备场强监控功能:仅有电压监控功能还不够,如果回路出现故障,即使电压达到了,也不能产生足够高的场强,因此,增加场强监控可提高设备工作的可靠性。

*需要具备增压补偿装置:市电有时候会出现波动, 比如用电高峰出现下降, 如果此时不做增压补偿, 会导致场强不足, 影响销毁安全性;

*需要具备计算机可管理性:计算机对于消磁机的管理十分重要, 它不仅可以如实记录每次销毁的结果, 便于审计和检索, 更重要的是, 当国家颁布的消磁标准提高时, 可以方便的通过计算机设置来升级计算机, 达到设备保值的目的。

(二) 物理粉碎技术

物理粉碎技术是指:采用碾压、切割等方式改变存储介质原有的物理形态, 一般要求粉碎成颗粒状。但由于规定粉碎颗粒尺寸要求非常严格, 市场上常见的工业用粉碎机不能满足销毁标准的要求, 必须使用专用的保密销毁设备来进行粉碎处理。

(三) 覆写技术

依据国家保密局的相关标准, 可以通过特殊规定的数据覆盖技术对硬盘等存储介质进行信息清除, 尽管使用该标准处理过的存储介质不得放置在非涉密环境中使用, 但是, 该项技术对于需要进行信息清除, 并继续在原环境中使用的情况是有帮助的。

满足上述要求的信息清除工具需要获得国家保密局的相关证书。

五、涉密信息销毁工作的发展前景

自国家保密局颁布BMB21-2007《涉及国家秘密的载体销毁与信息消除安全保密要求》以来, 各个政府部门、军工企业、军队和国企等单位纷纷加大了对存储介质保存和销毁工作的管理, 涉密载体销毁管理工作日趋朝着规范化、法制化的方向发展。2009年中央保密办、国家保密局出台《国家秘密载体销毁管理规定》, 该规定的提出, 为涉密载体销毁管理工作发展奠定了坚实的制度基础。

国内外道路无损检测技术概述 篇8

1 各项检测技术的工作原理

1.1 线性极化技术

线性极化技术通过测试腐蚀钢筋的电流密度从而推断钢筋的腐蚀状况。因为该测试是在极化曲线的线性段进行的, 所以称为线性极化技术, 并且此时, 施加在钢筋上或离子溶液中的电流密度和金属电位成线性关系。据此原理, 我们就可以通过测试钢筋的电流密度来推断钢筋的锈蚀情况。

1.2 半电池电位计

该项技术的原理是通过测量应力钢筋和参考电极之间的电压差来推断混凝土桥面板和混凝土路面内钢筋发生腐蚀的可能性。常用的是一节两极为铜的硫酸盐电池。

1.3 链条拖拉试验

链条拖拉试验是在桥面板和混凝土路面上拖拉链条, 根据其发出的声音判断内部混凝土是否已经分层或剥离, 因为混凝土分层后发出的声音与完好时有很大差别。当混凝土板内分层范围较大时, 链条拖拉试验很有效, 但此方法主观性因素太多, 并且当板上摊铺有沥青混凝土时, 这种方法就不能使用了。

1.4 冲击反射法

这种测试方法是在结构表面施以微小冲击产生应力波, 该低频应力波在结构中传播时, 若遇到缺陷或其他界面就会发生反射, 并引起结构表面微小的位移响应。将接收到的响应进行傅立叶变换转化成频域内的频谱图, 从而根据频谱图进行分析判断。频谱图上凸出的峰就是应力波在结构表面与底面及缺陷间来回反射形成的。根据最高峰的频率值可计算出结构厚度, 根据其他频率峰可判断有无缺陷及其深度[1]。

该方法系单面反射测试, 测试方便、快速、直观, 且测一点就可判断一点。应用也较为广泛, 可用于各类土木工程的混凝土和沥青混凝土结构的现场探测内部缺陷和测量厚度, 并且特别适用于单面结构, 包括喷射混凝土的检测。

1.5 超声法

超声法是目前国内外常用的一种探测混凝土结构内部缺陷 (空洞、剥离层、疏松层、裂缝等) 的无损检测技术。该法是用频率比人耳所听声音的频率稍高点的超声波进行缺陷探测。超声波在介质内传播时, 遇到声阻抗发生突变的界面就会反射, 介质的声阻抗与其密度和波速有关。因此当介质内有缺陷时, 会发生反射, 缺陷的位置可通过波往返的时间来确定。但这种方法是穿透测试, 需要有两个测试面, 而且必须测试多个测点, 通过比较才能进行判断。

1.6 红外线温度记录法

当结构存在缺陷和材料不均匀时, 它们在结构表面会表现出或高或低温度区域来, 该技术就应用温度记录方法来描绘材料表面的等温线, 然后通过辨别等温线图来分析结构所处的状态。

1.7 声波发射法

这里的声波发射指的是当结构发生变形时所释放的弹性能。此方法常在逐级加载情况下使用, 第一次加载会产生较多发射, 以后会慢慢减少;如后来所加荷载没先前加的荷载大时, 就不再发射。

1.8 探地雷达

探地雷达系统包括五部分:天线、发射机、接收机、信号处理机和计算机。

目前探地雷达主要用来检测路面结构层的厚度、识别混凝土板下的脱空和评价路面的含水量及压实度。

1.9 落锤式弯沉仪

落锤式弯沉仪产生一个荷载脉冲来模拟行驶中的车轮荷载的影响。一质量块从选定的高度落下产生冲击荷载。施加的荷载由一个重载的荷载传感器测量出并通过一直径为300 mm的承载板传递到路面, 导致路面产生弯沉。弯沉由地震检波器测量同时提供弯沉盆图, 依据弯沉盆图反算路面各层的模量, 从而评价路面结构性能。

1.10 断面仪

平整度是路面使用性能的最重要的指标之一, 直接影响着行驶质量的好坏。平整度的测试设备有两大类:反应类和断面类。

反应类的代表设备为颠簸累积仪, 它测量后轴同车身之间悬挂系统的位移, 当位移累积一定量后, 就送出一脉冲信号给电子计数器。但此类设备有一显著缺点:必须经常标定以确保测量结果的准确性。

断面类设备直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程, 得到路表断面, 通过数学分析后采用综合统计表征其平整度。以前主要用的是水准测试和梁式断面仪, 虽测试简单、直观, 但测试速度较慢。近年来, 人们逐渐采用激光断面仪来评价路面的平整度。

1.11 摩擦系数测定仪

路面的抗滑能力可采用不同的方法进行测定。

1) 制动距离法。

以一定的速度vi行驶的车辆, 到车轮完全制动时的滑移距离Ls, 可用以确定该长度内路面的平均摩阻系数fd:

fd=vi22gLs

2) 锁轮拖车法。

装有标准试验轮胎的拖车, 以64.4 km/h的速度行驶在洒水潮湿的路表面, 量测测试轮被抱死时所需要的力F, 除以轮上的有效荷载W, 便可得到摩阻系数, 或称为抗滑指数SN:

SΝ=FW×100

3) 偏转轮拖车。

拖车上的测试轮偏转行驶方向一定的角度 (7.5°~20°) , 测定该轮滑移时所受到的侧向力FC, 按下式确定摩阻系数, 或称侧向力系数SFC:

SFC=FCW

4) 可携式摆式仪。

摆锤底面装有由轮胎面组成的滑块, 当摆锤从一定高度自由下摆, 滑块同路表面接触后, 测定摆锤的回摆高度, 由此确定抗滑值VSR。试验条件大致相当于轮胎以50 km/h的速度滑移时的摩阻情况, 并且两者存在下述经验关系:

SFC=0.008 4VSR。

2 应用条件的比较

上述的十余项无损检测技术是进行道路质量检测非常有效的工具。然而它们也是各有千秋, 不可替代的。下面针对它们所要求的工作条件进行比较 (见表1) , 以说明这一点。

3 结论与展望

上述各种无损检测方法各有千秋, 适用条件也千差万别, 实际应用时还需谨慎选择。随着无损检测技术的发展, 道路质量的检测逐步细化, 可以全方位地评价在建的、现役的公路服务水平, 同时也为道路的修复提供必要的技术支持和依据, 值得广泛推广。

摘要:针对国内外道路无损检测技术进行了介绍, 分别阐述了线性极化技术、冲击反射法、超声法、探地雷达等十余种无损检测技术的工作原理, 并对其工作条件进行了比较, 指出了各自的适用条件, 以指导相关人员结合实际合理选用。

关键词:道路工程,无损检测技术,工作原理,应用条件

参考文献

[1]罗骐先.检测混凝土内部缺陷与厚度的冲击反射法及测试系统[J].公路, 2001 (3) :11-12.

国内外纳米技术标准进展研究 篇9

纳米技术是对21世纪高新技术的产生和发展具有极为重要影响的关键技术,已广泛应用于信息、材料、能源、环境等各个产业领域的上游、高端环节,促进相关产业技术日益推陈出新以及传统产业的升级改造。发展纳米技术相关产业,对提升国家及区域竞争力具有重大战略意义。标准化工作是支撑和引领产业发展的重要技术基础,拥有自主知识产权且具备市场竞争力的标准,成为衡量企业乃至国家核心竞争力的重要标志。许多国家、国际组织都高度重视纳米技术标准化工作,成立工作机构并提出或制定纳米技术标准。

本文梳理分析了国内外纳米技术标准现状,总结研究了纳米技术标准的特点及发展趋势,为未来我国纳米技术标准化建设提供支撑。

2 纳米技术标准现状

2.1 国际标准化组织纳米技术委员会(ISO/TC229)

ISO/TC 229目前共设有2个联合工作组、2个工作组、4个技术组,涵盖:术语与命名法、测量与表征、纳米技术相关的健康/安全/环境问题、纳米材料规范、纳米技术的消费与社会领域、纳米技术及可持续性等方面。

截至2015年11月,ISO/TC 229制定发布了46项标准。从标准涉及的领域看,“术语与命名法”14项、“测量与表征”16项、“纳米技术相关的健康/安全/环境问题”13项、“纳米材料规范”3项;从发布时间来看,2008年2项、2010年9项、2011年10项、2012年11项、2013年5项、2014年4项、2015年5项;从标准的类型来看,技术标准3项、技术报告11项、技术规范32项。

2.2 国际电工委员会的纳米技术委员会(IEC/TC113)

IEC/TC 113除与ISO/TC 229有两个联合工作组外,还有6个工作组、19个项目团队、2个联合项目团队、1个维护团队,以及1个顾问组,涵盖:性能测试、可靠性、石墨烯基材料/碳纳米管材料、纳米有机薄膜太阳能电池/纳米电子学、纳米尺度、纳米发光纳米材料、纳米储能等领域。

截至2015年11月,IEC/TC 113制定发布了20项纳米技术标准(其中与ISO/TC 229共同制定发布7项)。从标准涉及的领域看,除与ISO/TC 229共同制定的“术语和命名法”领域的7项标准外,“性能测试”1项、“碳纳米管材料”3项、“纳米电子学”6项、“发光纳米材料”2项、“纳米储能”1项;从发布时间来看,2009年1项、2010年2项、2011年4项、2012年2项、2013年6项、2014年2项、2015年3项;从标准的类型来看,技术标准5项、技术报告2项、技术规范5项、公共可用规范1项。

2.3 欧洲标准化委员会纳米技术委员会(CEN/TC352)

CEN/TC 352的工作范围和主要任务与ISO/TC229相同,下设3个工作组,涵盖:测量、表征和性能评价;商业、其他利益相关者;健康、安全和环境等领域。

截至2015年11月,CEN/TC 352通过采用转化ISO相应标准,制定发布了13项标准。从标准涉及的领域看,“术语和命名法”6项、“测量与表征”1项、“纳米技术相关的健康/安全/环境问题”4项、“纳米材料规范”2项;从发布时间来看,2009年1项、2010年3项、2012年1项、2013年1项、2014年3项、2015年4项;从发布标准的类型来看,欧洲标准3项、技术报告1项、技术规范9项。

2.4中国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)

SAC/TC 279的工作范围主要是负责纳米技术领域的基础性国家标准(包括纳米尺度测量、纳米尺度加工、纳米尺度材料、纳米尺度器件、纳米尺度生物医药等方面的术语、方法和安全性要求等)制修订工作,不包括产品标准。SAC/TC 279目前包括纳米材料分技术委员会(SAC/TC279/SC1)、上海地区纳米技术工作组(SAC/TC279/WG1)、微纳加工技术标准化工作组(SAC/TC279/WG3)、纳米压入与划入标准化技术工作组(SAC/TC279/WG4)、纳米检测技术标准化工作组(SAC/TC279/WG5)、纳米健康安全和环境标准化工作组(SAC/TC279/WG6)、纳米储能技术标准化工作组(SAC/TC279/WG7),以及纳米技术名词术语工作组(SAC/TC279/WG8)。

截至2015年11月,SAC/TC 279制定发布了48项国家标准。从标准涉及的领域看,“纳米材料”10项、纳米检测技术”29项、“纳米技术名词术语”6项、“纳米压入与划入”2项、“纳米健康安全和环境”1项;从发布时间来看,2004年1项,2008年5项,2009年5项,2010年3项,2011年11项,2012年4项,2013年7项,2014年8项,2015年4项;从发布标准的类型来看,推荐性标准45项,指导性技术文件3项。

2.5 日本工业标准调查会(Japanese Industrial Standards Committee,JISC)

JISC是根据日本工业标准化法建立的全国性标准化管理机构,主要负责审批、发布日本工业标准(Japanese Industrial Standards,JIS)。目前,JISC尚无纳米技术标准方面的技术委员会。

截至2015年11月,JISC制定发布了3项纳米技术标准。从标准涉及的领域看,“术语与命名法”2项、“测量与表征”1项;从发布时间来看,2010年1项、2011年2项;从发布标准的类型来看,JISC标准1项、技术规范2项。

2.6 经济合作与发展组织人工纳米材料工作组(OECD/WPMN)

OECD于2006年成立了“人造纳米材料”工作组(Working Party on Manufactured Nanomaterials ,WPMN),旨在促进在制成纳米材料与人类健康和环境安全有关方面开展国际合作,以便协助发展对纳米材料进行严格的安全性评价。

截至2015年10月,OECD围绕人类健康和环境安全制定发布了15项纳米技术相关标准,主要为纳米材料对于人体及环境的风险识别,以及风险评估相关的手册、指南等。从发布时间来看,2009年5项、2010年3项、2012年2项、2014年1项、2015年4项。

2.7 加拿大CSA集团(CSA Group)

CSA Group致力于促进安全、可持续性及社会福利,是一个国际公认的标准开发及测试与认证机构,成立了“纳米技术-职业健康与安全”、“纤维纳米材料”等两个纳米技术相关的委员会。

截至2015年11月,CSA Group制定发布了4项纳米技术标准。从标准涉及的领域看,“纳米技术-职业健康与安全”3项,“纤维纳米材料”1项;从发布时间来看,2012~2015年,每年各1项,均为采用转化ISO相应的技术报告。

2.8 ASTM国际标准组织

ASTM于2005年成立了纳米技术委员会E56,主要负责制定与纳米技术和纳米材料相关的标准及技术规范,同时协调所有ASTM中与纳米相关的委员会工作。E56现有7个分技术委员会,涵盖:信息学和术语、物理和化学特性、环境/健康与安全、知识产权问题、联络和国际合作、纳米功能消费产品,以及教育和劳动力发展等领域。

截至2015年11月,E56共计制定了15项纳米技术标准。从标准涉及的领域看,“信息学和术语”2项,“物理和化学特性”6项,“环境/健康与安全”5项,“教育和劳动力发展”2项;从发布时间来看,2011年1项、2012年4项、2013年6项、2015年4项。

2.9美国纳米科技表征实验室(Nanotechnology Characterization Laboratory,NCL)

美国国家癌症研究所(NCI)成立了NCL。NCL与美国国家标准与技术研究所(NIST)、美国食品和药物管理局(FDA)合作,共同推进基础纳米生物技术的临床应用。

NCL主要是对临床应用前的纳米材料开展表征及标准化研究。截至2015年11月,NCL制定发布了涵盖理化性质表征、体外及活体表征等方面的49项标准。从标准涉及的领域看,“物化表征”12项、“体外表征”35项、“活体表征”2项;从发布时间来看,2005年12项、2006年6项、2007年6项、2008年4项、2009年2项、2010年7项、2011年5项、2013年1项、2015年6项;从发布标准的类型来看,均为实验室联级实验操作流程。

2.10 美国职业安全与卫生研究所(U.S. National Institute for Occupational Safety and Health,NIOSH)

NIOSH隶属于美国卫生与公众服务部,是美国疾病控制与预防中心的一部分,主要是从事劳动相关的损伤、疾病的预防性科学研究。NIOSH负责实施美国政府的纳米技术计划,并于2004年成立了纳米技术研究中心。

截至2015年11月,NIOSH制定了7项纳米技术相关的标准(指南),均与纳米材料的安全性相关。从发布时间来看,2008年1项、2009年2项,2011~2014年每年各1项。

3 纳米技术标准特点与趋势分析

3.1 制定组织/机构

全球纳米技术标准的制定组织/机构主要有:

(1)国际标准化组织,如:ISO/TC 229、IEC/TC113等。

(2)国家(地区)标准化机构,如:CEN/TC 352、JISC、SAC/TC 279等。

(3)重要国际组织、协会,如:O E C D /WPMN、CSA Group、ASTM、IEEE-SA等。

(4)重要的学术科研机构(实验室),如:NCL、NIOSH等。

上述组织/机构依据其自身的工作目标及相应的特色优势,侧重于纳米技术研究和应用的某一或多个领域,研究和制定相应的标准。

3.2 标准涉及的领域

目前,全球已制定发布的纳米技术标准主要涉及以下领域:

(1)术语和命名,包括:术语和定义、纳米材料命名体系等;

(2)测试与表征,包括通用方法、特定纳米材料的测试表征方法,以及纳米材料临床应用相关的理化性质、体外及活体表征方法等;

(3)纳米技术相关的健康/安全/环境问题,包括毒性测试方法、工作场所的安全与健康、消费品安全等;

(4)纳米材料规范,包括:通用材料与方法、特定材料、纤维素材料、碳纳米管材料等;

(5)电子电气及相关的特定产品,包括:有机/纳米电子学、纳米储能/电池、发光纳米材料性/量子点、石墨烯基材料/印刷电子、纳米光伏等。

3.3 标准数量与发布时间

基于本文跟踪研究的相关机构/ 组织,2004~2015年全球共制定发布了220项纳米技术标准。

从图1可见,2004~2007年,全球每年制定的纳米技术标准较少。随着纳米技术的广泛应用,2007年以后,纳米技术标准的制定进入高潮,2012年后逐步趋稳,维持在较高的水平。图1表明全球纳米技术的应用越来越广泛,标准化需求十分强烈。

图2是全球纳米技术标准的领域分布图,可见纳米技术标准数量最多的3个领域分别是:测量与表征、纳米技术相关的健康/环境/安全,以及术语和命名法。术语和命名的统一是纳米技术广泛应用的前提和基础,测量与表征是纳米技术得以应用的重要工具,而对于纳米技术应用引起的健康、安全和环境问题的关注则是纳米技术可持续应用和发展的重要保障。

3.4 国际合作

全球纳米技术标准的制定和实施采取合作推进的方式。一方面,许多国家和地区都派员参加了ISO、IEC等国际标准化组织的纳米技术标准化活动;另一方面,国际上很多国家和地区都将ISO、IEC等国际标准化组织制定的标准,积极采用转化为本国标准使用。正因为国际间的通力合作,近年来全球纳米技术标准化进程取得显著成果。

4 结语

国际社会高度重视纳米技术标准的制定和实施,目前全球纳米技术标准重点关注测量表征、术语和命名,以及纳米技术的安全性等领域。目前,我国纳米技术标准的制定处于世界领先水平,建议后续在强化国际合作的基础上,进一步推动纳米电子学,以及纳米技术安全性相关的标准的制定和实施。

参考文献

[1]ISO.ISO/TC 229 Nanotechnologies[EB/OL].[2014-09-02].http://www.iso.org/iso/home/standards_development/list_of_iso_technical_committees/iso_technical_committee.htm?commid=381983.

[2]IEC.TC 113 Nanotechnology standardization for electrical and electronic products and systems[EB/OL].[2014-09-02].http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:7:0::::FSP_ORG_ID:1315.

[3]CEN.CEN/TC 352-Nanotechnologies[EB/OL].[2015-10-20].http://standards.cen.eu/dyn/www/f?p=204:7:0::::FSP_ORG_ID:508478&cs=1A6F DA13EC1F6859FD3F63B18B98492ED.

[4]全国纳米技术标准化技术委员会.纳标委介绍[EB/OL].[2015-10-20].http://std.nanoctr.cas.cn/nbwjs/nbwjs_31466.

[5]JISC.JISC委员会[EB/OL].[2015-10-20].http://www.jisc.go.jp/jisc/committee.html.

[6]OECD.Organisation for Economic Co-operation and Development(OECD)[EB/OL].[2015-10-20].http://www.oecd.org.

[7]CSA.Nanotechnology Will Impact Every Facet of Industry and Society[EB/OL].[2015-10-20].http://shop.csa.ca/en/canada/landing-pages/nanotechnologies/page/nano?utm_source=redirect&utm_medium=vanity&utm_term=nanotechnology&utm_content=folder&utm_campaign=general&utm_language=en.

[8]Committee E56.Active standards under the jurisdiction of ASTM Committee E56[EB/OL].[2014-09-02].http://www.astm.org/COMMITTEE/E56.htm.

[9]NCL.Nanotechnology Characterization Lab[EB/OL].[2015-10-29].http://ncl.can cer.gov.

国内外技术转移机构的调查与研究 篇10

关键词:技术交易平台,技术转移,成果转化

0 引言

技术转移是一项复杂的系统工程,它的高效实施,需要政府、技术需供方以及中介机构充分发挥各自的作用。而技术转移机构是技术转移工作的积极推进者。因此,分析比较国内外技术转移机构的业务特点,研究其业务发展的内生动力,对于当前技术转移工作有很好的借鉴意义。

1 国外知名的技术转移机构

1.1 美国网络技术交易市场平台(http://yet2.com)

美国有全球最大的网络技术交易市场平台(yet2.com),它是全球首次利用网络进行虚拟技术交易的网站。1992年2月由3M公司、杜邦、福特、霍尼韦尔国际、波音公司、美国陶氏化学等10余家国际知名企业投资成立,当时注册资本仅有2 400万美元。目前扩展到60家,总部设于美国,全球设有5个分部,拥有14万用户,同时集聚了许多风险投资基金。

yet2.com拥有广泛的全球技术人员,线下超过9万名技术专家帮客户筛选项目。公司能敏锐地捕捉技术供需信息,擅长技术价值评估,为客户筛选技术投资机会,促进客户成长。其服务内容有技术许可服务、咨询服务以及会员服务,同时匹配自己的风险投资基金,为技术双方合理有效地发布技术成果或解决技术难题提供了保证,确保技术交易商业运作成果。

其运作模式市场化服务,所有服务均收费:即信息发布费、交易费和增值服务费。无论是技术供给者还是技术需求者,发布1条信息就必须交纳1 000美元的费用,有效时限为1年。对于交易费,yet2.com对每笔交易收费至少为1 000美元,一般为总交易额的15%。对于增值服务费,则视客户所要求服务类型的不同而有不同的收费档次。

1.2 美国国家技术转移中心(http://www.nttc.edu)

美国国家技术转移中心(NTTC)为非营利性的独立机构,于1989年国会同意拨款成立,成为国家技术交易市场平台,提供整合性技术交易信息网站及专业咨询服务。其服务范涵盖美国产、官、学、研各界。

其服务内容为:(1)整合性技术信息平台,负责维护超过700个联邦实验室与100所大学的研发成果资料,并整合这些研发成果资料进行分析归类。(2)提供航空航天、计算机应用程序开发、小企业创新技术、导弹防御技术、医学新技术、安全与食品健康等基础性研究的技术支持与咨询服务。(3)其服务领域涵盖专业咨询、联合开发、市场评价、商业策划与推广、专业培训等。

该机构除连接700个联邦实验室与100所大学外,在全美各地区组建了6个区域技术转移中心,连接美国航天全球技术交易市场平台与太空总署建立的商业网络,形成全方位的技术交易网络。

1.3 欧洲企业服务网(http://een.ec.europa.eu//)

欧洲企业服务网(简称“欧企网”,EEN)的前身是1985年成立的欧洲创新驿站(IRC)和1987年建立的欧洲信息中心(EIC)。主要着力于促进欧洲中小型企业、大学、研究机构之间的技术转移,是现今全球覆盖范围最广、影响力最大的服务性平台。

EEN的服务对象主要是中小企业,业务分为技术转移、商务合作、科研经费申请三类。其服务的主要特点在于通过资助中介机构,提升其为周边中小企业的服务能力,从而达到帮助中小企业快速成长,促进地方经济的发展的目的。

EEN拥有两大数据库:欧洲最大商业服务平台的企业数据库和技术数据库,共23 000多个档案,每一企业或每一项技术想要进入到EEN内部工作网,被遍布全球的站点浏览,需经过一系列的填报、上传审核等程序,保证了信息真实有效性。在过去的5年里,至少促成了22 500个技术转移协议,帮助了85 000个客户获得了他们所需要的技术或将其研究成果产业化。

1.4 德国史太白促进经济基金会(http://www.steinbeis.cn)

史太白经济促进基金会自1971年开始受州政府委托向中小企业提供咨询,1983年基金会改组成专注于技术转移的机构,史太白技术转移中心已由一个州立的技术转移机构发展成为国际化、全方位、综合性的技术转移网络,吸引了大批各个领域的专家学者参与,面向全球提供技术与知识转移服务。

该基金会已经有30年品牌运作经验。目前在全球60个国家和地区覆盖了1 000多家专业技术转移中心的国际技术转移网络组织。其服务内容有咨询服务、研究与开发、培训和员工能力提升、评估与专家报告。服务的主要特色在于史太白基金会瞄准有能力支付服务费用的目标客户,着眼于挖掘客户的真实需求,有效地将技术创新与组织创新、管理创新进行融合,将新技术、新知识、新能力集成到现有客户的应用领域,帮助目标客户获得新技术、新产品、新工艺、新发展以及形成核心竞争能力,注重为客户提供有市场、有产品、有商机的增值服务。

1.5 英国技术集团(https://www.btgplc.com)

1981年,英国政府将国家研究开发公司与国家企业联盟合并,改名为英国技术集团(BTG)。目前被认为是国际技术转移的最大中介机构之一,最早从事经营政府资助形成的科技成果开始,逐步发展成为从事技术转移的国际化、市场化、专业化中介机构,在推进知识产权和先进科研成果的商业化方面取得突出的成就。

其主要服务内容为:寻找、筛选、获得技术;开展技术转移;借助风险投资,以提高管理和经营的方式来帮助初创型公司快速成长,从而保护专利产品、知识产权,获取利益最大化;支持各种形式的技术开发。

该机构早期在政府支持下,积累了丰富的专业知识和技能,并通过发挥风险投资功能和建立国际化技术转移网络,开展专利经营,形成国际综合竞争优势,实现自负盈亏的市场化运营。

寻找最有商业前途的新技术是其首要工作。每年在全世界范围内从公司、大学、研发机构中预选400项技术和专利,从中筛选和评估出100项最有商业市场价值的技术项目,帮助实现专利申请或实施专利授权,强化专利运营,资助技术的进一步开发达到实际应用程度再转让给买方。

英国技术集团内部组织结构高效精简,200多个雇员都是具有技术和商业知识的人才,其中半数以上是科学家、工程师、专利代理人、律师和会计师等,具有很强的技术市场、法律知识背景和丰富的实践经验,能够得到供需双方的欢迎。

2 国内知名的技术转移机构

2.1 中国技术交易所(www.ctex.cn)

中国技术交易所(简称“中技所”)目前是中国最大的技术交易平台。它成立于2009年,注册资金2.2亿元,采用公司化运行模式,员工人数65人左右。其四大股东有很深的行业背景和很强的经济实力。

中技所立足北京、服务全国,为我国建立具有国际影响力的技术交易中心市场。它集聚资源能力强、专业化水平高、实战经验丰富。在专利拍卖、网络竞价、第三方交易托管以及科技金融产品等服务方面很有优色和优势。2015年其交易额为1.4亿元左右。

未来,中技所有实力充分发挥北京科技资源集中的地缘优势和中关村示范区先行先试的政策优势,全力打造技术与资本高效对接的服务平台,打造促进科技成果产业化的支撑平台,打造股权激励改革试点工作的操作平台,打造促进技术成果转移转化的综合服务平台。

2.2 橡胶谷集团(www.rubbervalley.com)

橡胶谷集团成立于2011年,由中国橡胶工业协会、青岛市市北区政府、青岛科技大学、软控股份四方共建,是以平台经济理念打造的“政、产、学、研、资”五位一体、高度融合、O2O联动的化工橡胶行业生态圈,助推化工橡胶行业可持续健康发展,力求使之成为“全球化工橡胶行业的硅谷”。

橡胶谷集团基于移动互联网思维模式,推出COMPD“线上线下+平台运营+大数据+工业4.0”的具有互联网思维的新模式。橡胶谷E站是虚拟橡胶谷,是从线下到线上的一体化的COMPD模式,涵盖化工原材料电商、橡胶制品电商、轮胎电商、版权交易电商、智慧园区解决方案、MOOC式培训平台、虚拟会展平台等集成的一站式行业信息化服务平台。目前,在行业内已经有一定的口碑和影想力。

2.3 厦门科易网科技有限公司(www.1633.com)

2007年5月注册资本1 200万元的厦门科易网科技有限公司创建了科易网。它致力打造卓越的能力应用与技术交易平台。目前,它在全国设有5家子公司,现有专业科技服务人员140余人,现有注册客户超百万人;成了专业的院所技术转移创新服务商、城市科技创新与企业技术创新的优秀服务商;是国内唯一一家解决了网上科技资源聚集、对接、交易全流程服务的国家级平台。

其服务内容为提供技术市场所具有的专业咨询、专利交易、技术开发、技术转让、科技服务、在线对接、在线技术评估、个性化服务等基本功能外,科易网还具有包括服务平台类、科易智库类、活动类、智慧速递类及个性化定制类等五大类完善的产品矩阵。其中典型服务产品包括科易区域技术市场、中小企业技术创新公共服务平台、区域众创空间支撑平台、区域智库等。

科易网的服务优势为长期坚持公司化的市场运作、有一定的专业能力与实力、善于集聚国内各级政府、高校院所以及企业的相关资源;与台湾合作,拥有全国较强的在线技术成果评估功能、网上实时对接系统、在线展会、专利交易、技术交易奖励等业务拓展比较有特色。

2.4 浙江伍一技术股份有限公司(www.51jishu.com)

2002年由科技部、国家知识产权局和浙江省主办的中国浙江网上技术市场投入运行。十几年来,经过浙江省政府大量扶持资金的投入,使之成了浙江省“永不落幕的科技成果交易市场”。目前,浙江网上技术市场形成了由省级中心、11个市级市场、94个县级市场和29个专业市场构成的体系架构,成为全国访问量最大的技术市场。

浙江伍一技术股份有限公司注册资本1 275万元,成立于2014年6月,具体负责该网站的市场化运作。该公司为浙江省科技厅直属单位。其现有股东为浙江省科技信息研究院(股份比例为31.4%)、浙江省科技开发中心(23.5%)、中新力合股份有限公司(15.68%)、华数数字电视传媒集团有限公司(7.8%)、阿里巴巴(中国)网络技术有限公司(7.8%)、浙江浙大网新集团有限公司(7.8%)、杭州科畅科技咨询有限公司(5.9%)。

目前,浙江网上技术市场既有技术成果、技术需求、技术评估、技术合同登记、活动策划与展示、咨询评估、投资融资等技术市场基本功能,又有创新性的明确竞价规则、引入第三方交易托管的(科技成果、难题招标)竞价大厅,同时还首创全国电子数据保全的淘宝“科技商城”(专利、商标、版权等服务),来吸引各类科技中介、院校、专家、中小型科技企业在线技术交易积极性,促进科技成果的流通速度。在国内已有一定的知名度和品牌。

3 国内外技术转移机构的比较与分析

(1)国外的技术转移机构成立的时间长,多数是根据实际需求自发组建,自下而上的从事技术交易和技术转移工作,业务能力和工作基础比较扎实。国内的技术转移机构往往是在政府的引导下组建的,其业务开展尚处在探索阶段,市场生存的空间非常小。

(2)国外的技术转移机构开展业务时,风险投资会有深度的介入,往往是技术带动资本,资本推动技术的多轮、螺旋式发展、推动区域经济的可持续发展。国内的技术转移机构业务发展比较单一,体量比较小、产品的金融属性不够强,其经济的推动作用非常微弱,亟待改进。

(3)国外的技术转移机构人才匹配合理、工作思路清晰、业务定位准确,加上本身对技术的理解和掌握程度比国内的技术转移机构要高出许多。整体而言,国内从事技术转移机构工作的人才匮乏,工作思路常常模糊,业务定位常常会随着政府的意志而有所变动,难以长期持之以恒开展技术转移业务。

参考文献

[1]马亚丽,李华,王方.基于双边理论的网上技术市场定价策略[J].科学管理研究,2016(11):233-239.

[2]张艳,秦锦义.基于Yet2全球服务平台的知识产权中介服务模式研究[J].科学和产业,2016(5):100-103.

国内外技术论文 篇11

关键词:有机农业;杂草;综合防治;研究进展

中图分类号:S451.1 文献标志码:A 文章编号:1002—1302(2016)01—0001—06

有机农业生产中禁止使用化学除草剂控制杂草,在生产过程中不使用化肥、杀虫剂、除草剂和生长调节剂等化学投入品,而主要依赖动物粪肥和绿肥保持土壤肥力,并利用对环境无害的方法控制杂草等有害生物。近年来,有机农业种植已在130多个国家得到了应用,有机农业种植面积逐年扩大并得到了较快发展。相应的有机农田杂草综合控制研究与应用技术也日趋成熟与完善,在有机农田杂草控制上,从生产系统角度出发,采用的农业防治方法有合理轮作、间套作等,物理机械防治方法有人工除草、机械除草等,生物防治方法有微生物除草等,生态防治方法有植物他感作用等,可以控制杂草危害在经济允许的水平以下。本研究结合国内外对有机农田杂草影响的制约因素及控制技术研究与应用的已有成果进行综合分析与归纳,尤其对我国在有机农业杂草控制上具有良好的借鑒与推动作用。

1国内外杂草发生与危害

杂草是农业生产中的重要问题之一,是影响作物产量的最直接因素之一,世界每年因杂草危害造成的农作物平均减产9.7%,其中粮食作物减产10.4%。我国农田有1290多种杂草,分属105科560属,常年受杂草危害的土地面积超过0.74亿hm2,每年直接经济损失达900多亿元。现代农业生产中趋向于采用化学除草等措施进行杂草控制与管理。据不完全统计,1998—2003年,世界除草剂年产值保持在160億美元,2000年除草剂使用量近5万t;我国每年化学除草面积约0.4亿hm2。化学合成的除草剂对环境和人类身心健康均造成了极大威胁,也使有些生物灭绝或濒临灭绝。

农田杂草作为农田生态系统的组成部分,是长期适应气候、土壤等因素及与作物竞争等的结果。杂草通常是有机农业生产中一个主要威胁,对于提升持续有机植物产量也是一个重要制约瓶颈。相关研究表明,有机农业利于农田杂草生长,与常规农田相比,有机农田杂草种类及数量相对较高。也有研究表明,有机农田中的杂草密度、生物量或地面覆盖物通常高于常规田系统。此外,有机农业也会增加农田杂草群落的丰富度,并对一些濒危、稀有杂草种类起到保护作用,从而丰富与实现杂草群落的生态功能。全球范围内杂草危害大约可降低潜在作物产量的34%,而在有机农业耕作系统下,禁止使用农业化学品,加上有机农田的杂草种群数量与种类相对较多,其产量降低是更严重的。

2不同因素对有机农田杂草的影响

2.1气候因素

农田杂草发生受水分、温度、光照、地形等非生物因子的影响,这些非生物因子构成不同地区的区域气候,决定了在该气候区域下杂草群落的类型。有机农业产量深受与杂草竞争的营养资源如光、营养物和水等因素的影响,杂草可能由于光截获作用与经济作物竞争。我国因复杂的气候和地形而具有丰富多彩的陆生、水生植物区系和植被类型。罗振堂等研究表明,高寒天然草地中牧草的生物量与降水量有着密切的关系,降水量为主要限制因子,而当降水充足时,温度则成为十分重要的限制因子;此外,温度对高寒天然草地中牧草的各个生育期也有显著的影响。

2.2施肥因素

不同施肥条件下会使有机农田土壤中的养分因子有所变化,对杂草造成环境选择压力,不同种类杂草对这一选择压力作出了不同反应,致使杂草发生状况产生变化。杂草发生的不同,会改变杂草一杂草、杂草一作物之间的竞争关系,进而改变杂草群落结构。不同的施肥措施会显著影响农田养分状况以及杂草之间的养分分配;另外,在不同施肥模式下作物长势不同,导致农田小气候差异显著,影响作物与杂草、杂草与杂草之间的竞争关系,导致杂草群落演变。秸秆还田、绿肥种植和有机肥施用明显改善土壤养分、土壤物理结构和农田小气候,并对农田杂草群落产生明显影响。

2.3耕作因素

英国、丹麦、瑞典、芬兰、澳大利亚和德国等均有学者研究表明,传统农业转向有机农业耕作管理时,有机农田的杂草物种多样性增加。一些学者认为,保护性耕作方式中的秸杆覆盖技术对杂草有一定的控制作用,且控草作用与覆盖量有关;也有学者认为,保护性耕作制度与传统耕作模式相比不利于对杂草的控制,实行保护性耕作可使农田杂草数量增多,造成杂草发育参差不齐,发生程度加重,从而增加了防除难度,使杂草群落演替加快、恶性杂草发生趋于严重。相关研究表明,少耕、免耕与常规耕作农田的杂草种类相比,免耕方式中多年生杂草如加拿大蓟、苦荬菜的数量较多。

2.4外来物种入侵因素

Lin等通过对世界上91个经济体的生物多样性水平、入侵种数量和经济发展水平的分析表明,外来入侵种数量与各经济体的经济发展水平呈正相关。我国已查明外来入侵种共计529种,物种数最多的类群为陆生植物、陆生无脊椎动物和微生物。最近研究发现,我国外来陆生草本植物总数达800种,其中65%物种的入侵性尚不明确。生物入侵已对我国土著生态系统的生物多样性和生态系统服务功能等造成了严重影响,打破了生态系统已有平衡,如加拿大一枝黄花的入侵导致上海地区多种土著物种的局部消失;互花米草入侵崇明东滩盐沼湿地后降低了土著植物芦苇、海三棱藤草的丰度,甚至造成局部海三棱藤草的灭绝。

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2.5除草剂因素

施用除草剂如微生物除草剂可以减少有机农田杂草的种类,抑制杂草生物量的增长。有机农田中使用微生物除草剂来控制杂草,其作用方式是孢子、菌丝等直接穿透寄主表皮,进入寄主组织,产生毒素,使杂草发病并逐步蔓延,影响杂草植株正常的生理状况,导致杂草死亡,从而控制杂草的种群数量。陈乾锦等研究表明,随着除草剂的连年使用,烟田杂草群落结构发生变化,原以茴茴蒜为主的杂草群落,演变为以马唐、稗草、胜红蓟、两栖蓼和茴茴蒜为主的单、双子叶混生杂草群落,并且马唐、稗草的发生量逐年增加。

2.6其他影响因素

王勇等研究表明,土壤水分、人迹出没程度、交通影响程度、土壤翻耕程度是影响杂草生态分布的主要影响因素。此外,含沙量、坡度等也会对杂草的生态分布造成影响。在欧洲、加拿大、澳大利亚的研究结果表明,有机种植的谷物对杂草的竞争能力取决于覆盖能力,如不同品种的种植密度、行距及形态学方面的特性。侯红乾等研究表明,低密度播种与正常密度播种相比会显著增加杂草生物量,平均增幅达82.9%,可见合理改变作物种植密度可进行杂草控制。

3有机农业杂草防治技术进展

3.1农业防治

3.1.1耕作治草 (1)免耕控草。免耕使新鲜的种子暴露在有机农田的土壤表面,满足不了发芽条件,致使种子的数量降低。陈庆华等报道,四川省小麦田采用翻耕處理杂草数量最多,免耕覆盖稻草处理杂草最少,生物量较小,基本不构成危害。韩惠芳等研究表明,免耕和秸秆还田影响田间杂草的生物量和生物多样性。玉米免耕田覆盖麦秸的杂草数量比免耕不覆盖麦秸的显著降低。方日尧等也研究表明,免耕条件下杂草的种类和数量最多,秸秆深松覆盖、高留茬深松覆盖是控制冬小麦田问杂草的一种有效措施。Mirsky等在美国东部基于有机轮作免耕大豆田生产中,采用谷物黑麦作为覆盖物有效控制杂草的发生与危害。

(2)轮作治草。合理的作物轮作可以维持杂草群落和杂草种子库的生物多样性与稳定性,兼顾杂草控制和杂草生物多样性保护的平衡,实现农田经济效益和生态效益的有机统一。国外通常进行有机作物轮作,与连作小麦田比较,冬小麦—黍免耕或冬小麦—向日葵免耕轮换,2年后杂草数量分别减少99.7%、99.8%。王淑彬等采用轮作措施,在水稻中可以使杂草的覆盖率下降80%,在玉米中使杂草的覆盖率下降24%。

(3)间(套)作控草。目前国外较好的间作方式有有机小麦/大豆模式、有机玉米/大豆模式,在免耕条件下均能控制杂草的危害。Amosse等研究表明,在有机粮谷生产中套种豆科牧草可有效控制杂草的发生,且在有机粮谷品种和不同豆料牧草套种期间不同豆科牧草种类对杂草的影响显著不同。我国采用麦稻套作、麦豆套作、粮棉套作、棉瓜套作或葡萄园里种紫罗兰、玫瑰园里种百合、月季园里种大蒜等间作或套作模式,促进有机作物群体优势抑草或利用植物间互补的优势,提高对杂草的竞争能力。

(4)覆盖治草。黑麦被广泛地用作覆盖作物,有效控制杂草达30~60 d,不影响大种子有机作物如玉米、黄瓜、豌豆等的生长发育;黑麦覆盖分别能减少豚草、藜、普通马齿苋数量达43%、95%、100%。刘风生采用塑料布、报纸、煤渣、粗有机材料如树叶、稻草、稻壳、花生壳、棉籽壳、木屑等覆盖有机农田杂草均有良好的效果;对旋花类杂草通常采用黑色塑料膜覆盖等措施遮蔽阳光,以抑制杂草的生长,一般3~4年消灭旋花类的杂草。徐秀娟等研究表明,也可采用麦糠、麦秧、烂树叶覆盖地面,以及用黑白相间的地膜或无药无色增温地膜防除有机花生田杂草均有良好的效果。

3.1.2栽培控草 (1)品种控草。相关研究表明,有机冬小麦田不同品种类型决定对杂草的竞争能力和杂草的侵扰水平,古老的Smuga、spelt小麦品种对杂草有最强的竞争能力,现代普通小麦品种Kobra、Bogatka对杂草竞争影响最弱。刘雪等提出,禁止杂草种子入侵有机农田,不使用含有杂草种子的优良作物种子、肥料、灌水和机械等,可有效防止田间杂草产生种子,杜绝可营养繁殖的多年生杂草在田间扩散和传播。杨继芝等也报道,随着玉米密度的增加,杂草的总数量和鲜质量减少;半紧凑型品种对杂草数量和生物量的抑制作用大于紧凑型品种,且对玉米产量也有相关的影响。

(2)管理治草。合理的农田管理可有效降低杂草对作物的危害,如增大播种率、缩小作物行距、对难萌发作物改直播为移栽等,可使作物迅速占领生长空间,减少杂草对营养、水分、光线的获取,抑制杂草的生长。席运官采用深水控草和养鸭除草等措施,使有机水稻田中杂草最少的地块除草用工时间仅为完全人工除草地块的9.3%,防除效果良好。博文静等研究发现,有机玉米田中施用蚯蚓处理过的牛粪田块的杂草总生物量和牛筋草生物量最高,物种丰富度和生物多样性指数较低,优势集中度指数较高。免耕秸秆覆盖处理的杂草总密度、总生物量和生物多样性与免耕不覆盖处理的相比显著降低。也有研究表明,施用经蚯蚓处理过的牛粪可显著增加红车轴草和黄瓜幼苗的生物量积累。李昌新等也研究表明,秸秆还田、有机肥施用对冬闲田冬春季杂草群落的调控效应显著,能显著降低稻田杂草密度、生物量和生物多样性,而且效应的强弱与施用时期和方式密切相关。

3.2物理机械防治

3.2.1人工除草 人工除草主要是采用手工拔草或锄、犁耙等除草,包括手工拔草和使用简单农具除草,除草效果好,但方法比较落后,工作效率低,不能大面积及时防除,但仍是目前有机农业中主要除草的方式之一。Zaller报道,人工拔除有机农业生产中的多年生杂草如酸模属杂草、田蓟等是比较有效的方法。重复的行间锄草也可以控制田蓟、苦苣菜等杂草的危害。

3.2.2机械除草 机械除草通常采用中耕兼有除草效果的耕翻机械,如电耕犁、机耕犁和旋耕机等。机械除草在不同年度和杂草生长不同时期,使用圆盘犁和不伤根部的清扫犁等除草效果也很好。耕犁除草由表土翻耕清除已萌芽的雜草,同时将土中杂草种子翻至土表,促使发芽后再次翻犁以清除。机械中耕除草比人工中耕除草先进、针对性强、干净彻底,且技术简单,不但可防除杂草,而且给有机作物提供了良好生长条件。Mirsky等报道,在有机谷物生产中进行杂草管理通常采用全倒置的铧式犁或圆盘犁、齿除草机或旋转锄进行耕作或行间耕作。

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3.2.3物理除草 现阶段国内外常用的热除草技术有火焰除草、热水除草、红外线除草等,已经应用于有机农业的生产。火焰除草是利用燃烧液化石油气的燃烧器进行火焰除草,也是主要的商业化热处理技术;热水除草如泡沫除草系统能生成泡沫添加在热水中用以控制杂草;红外辐射除草器强热使植物细胞中的水分沸腾,导致细胞破裂。相对于火焰除草,在出苗前的杂草控制方面,红外辐射除草存在很大的潜力。随着有机农作物的推广以及有机农产品市场的扩大,热除草的成本相比除草剂除草将降低。随着火焰除草、红外辐射除草、蒸汽除草和泡沫除草技术的成熟,以及激光、微波辐射等技术的广泛应用,能耗在一定程度上降低,热除草技术将会有全新的發展。席运官也报道,利用太阳能除草和透镜聚光照射等方法,可有效控制有机农田杂草发生与危害。

3.2.4堆肥控草 堆肥既可杀死动物粪便中的杂草种子、减少有机农田的杂草种类与数量、避免大量作物残体翻入土壤中产生毒素的潜在危害,也可提高土壤肥力、改善土壤结构、增加土壤微生物活力,从而提高作物对杂草的竞争能力及对病虫害的抵抗能力。

3.3生物防治

3.3.1以虫治草 近年来,杂草生物防除的成功主要靠应用寄主专一性的植食性昆虫或天敌,以虫治草,对草原及水生生态系统的入侵杂草种类特别有用。美国用引入的仙人掌蛾防除多刺仙人掌,并利用2种欧洲象甲取食麝香飞廉头状花序均取得良好的效果。美国西部及加拿大采用1种甲虫控制黑点金丝桃。南美采用虱甲虫控制水花生,在赞比亚、巴比亚新几内亚采用蝗虫成功控制槐叶萍。我国采用空心莲子草叶甲防治池塘内空心莲子草获得较好的效果。在农田杂草中香附子、扁秆蔍草、鸭跖草、槐叶萍应用天敌昆虫防除也已取得成功经验或表现出诱人前景。

3.3.2利用动物取食、植物竞争控草 脊椎动物如牛、羊等在休闲地、有机种植园放牧吃草,可抑制某些生物杂草种类的生长。在棉田或其他作物田中应用鹅取食禾草,稻田养鱼和稻田养鸭被应用于防除水生杂草。我国草鱼适用于广泛范围的水生环境控制杂草,但在水温低于20℃时对水生杂草的取食量下降。此外在水田中放养红萍、绿萍等杂草,通过遮光和降温等措施可抑制低龄稗草。有些植物或其残留的化感物质也能使某些杂草数量减少,如小麦植株、根系、颖壳、秸秆部分都含有特异性物质抑制杂草白茅生长。据刘迎等报道,Pawlowski等提到,2000年美国约有20%耕地将收获后的秸秆留在表土层,研究发现收获后的小麦、大麦、燕麦的残体对于第2年的杂草生长均有抑制作用。

3.3.3微生物除草剂防治 截至目前,国内外已报道的商品化或接近商品化的微生物除草剂有20余种,已开发的具有开发潜力的杂草病原菌有60多种,可用作除草剂的植物毒素有30多种LlOS]。真菌除草剂是一类防治杂草的真菌性植物病原生物制剂,因其具有对目标杂草专一性强、选择性高、对环境安全无残留等优点而引起了人们的广泛关注。已开发的真菌除草剂有鲁保一号、Devine、Collego、BioMal等。澳大利亚从欧洲引入锈菌防除麦田中的粉苞苣灯心草。鲁保一号在适宜的施用条件下菌剂的孢子可萌发侵染大豆菟丝子,引起菟丝子发病死亡,防除效果达到80%。张希福等对河南北部地区杂草植物的病原菌资源进行了调查研究,共鉴定出19种杂草上的病原菌30种,其中蟋蟀草枯菌对危害棉花、花生等作物的恶性杂草蟋蟀草的致病力强,田问防效可达86.4%。但在实际研究中存在许多问题,如目的菌筛选困难、制剂难度大、寄主单一限制、批量化生产困难、气候等外界环境因素的影响等,其推广和大规模生产存在困难;此外,产品安全问题也值得关注。

3.4生态防治

3.4.1作物他感作用治草 国外对植物化感作用抑制杂草的研究较多,有些作物本身对杂草就有化感作用,如大麦、小麦、向日葵、芝麻、高粱、黑麦等,其叶或根系分泌出化感物质如萜类物质、阿魏酸和咖啡酸等酚类物质,抑制草本植物种子的发芽和幼苗生长。Schulz等研究表明,黑麦的化感作用产生植物性毒素——苯并噁嗪酮用于杂草控制及有机农业生产;也有研究表明,黑麥及其枯落物释放的化感物质会聚集在土壤表层,可有效抑制杂草尤其是一年生阔叶草的发芽和生长,且根据土壤以及当地气候情况,黑麦抑制杂草的作用可以持续30~70 d。

3.4.2以草治草 不同的杂草之间有较强的化感作用,如胜红蓟、三叶鬼针草、加拿大飞蓬等会对农田杂草群落的组成造成较大的影响。与一年生牧草相比,多年生牧草作物如紫花苜蓿控制多种杂草如野燕麦、野糜子等更加有效。加拿大85%的农民认为,在作物轮作中加入紫花苜蓿可以减少杂草问题。在作物种植前或在作物田间混种、间(套)种利用的草本植物,改裸地栽培为草地栽培或被地栽培,可控制作物生长前期到中期田问不出现大片空白裸地或被杂草所侵占,从而提高单位面积的利用率,减轻杂草危害。

3.4.3作物间竞争治草 选择与杂草竞争力强、生长快速进而形成天蓬的作物如高大的品种罗德尼燕麦,与短茎作物相比,该品种对杂草的竞争力非常强,可抑制杂草的生长。加拿大的农业专家根据多年的实践经验表明,作物与杂草的竞争力排序为秋黑麦>冬黑麦>冬麦>大麦>春黑麦>硬质小麦>燕麦>豌豆>土豆>大豆>胡麻>干豆,适时选择种植的作物类型有效控制杂草。我国北方春大豆或江淮流域的夏大豆,选用优良品种,适墒早播,培育壮苗,促进早发,可提高其个体、群体的竞争能力,有效地扼制杂草的发生和生长,减轻大豆作物生长压力,从而提高大豆产量。

4展望

相对于国外而言,目前国内对于有机农业的一些研究都是偏重于理论性的,或是关于有机农业经济产业方面。关于有机农业对杂草群落带来的影响以及有机农业中农田杂草管理的研究相对较少,有待于进一步加强。

进一步加强基础性研究。一是在已有的基础上着重开展有机农田下杂草行为学、生态学、生物学方面,以及主要杂草种的群体动态、有害杂草的生态影响、加强杂草与作物竞争等方面的研究。二是开展有机农田杂草发生与危害监测、评价方法,针对主要杂草种类提出基础性监测技术和监视性监测技术,建立有机农田中杂草预测与综合治理的评价体系。

进一步加强杂草控制技术研究。应结合实际,因地制宜,开展有机农田杂草综合控制技术,包括生态调控技术、天敌培育和释放技术、物理机械防治技术、农业防治技术、植物源、微生物源除草剂使用等技术开发与应用,尤其是应做好应用型开发,加强微生物除草剂基础、除草机理研究,菌与菌、菌与代谢物混用扩大除草谱,加快研制新剂型品种、发酵技术,强化预防为主、人工除草、物理机械除草和生物除草等相结合,综合调控,健康栽培,使有害杂草控制在经济危害水平以下。

进一步因地制宜对有机农田杂草控制技术进行集成与配套,制定综合控制技术规程,编写简单、实用的有机田杂草控制的“傻瓜”式关键技术,强化服务与指导,推动标准化、规模化与集约化防治,充分发挥辐射带动作用,使大面积经济、生态防治成为现实。

国内外充填采矿技术发展现状综述 篇12

充填采矿技术因其操作简便、施工效率高、施工成本低等优势而在采矿行业中得到广泛应用, 但随着当前国内资源需求的不断增多, 采矿行业迅速发展, 国内的矿产资源面临严重匮乏的局面, 同时由于采矿行业的高耗能高消耗, 采矿业的发展对生态环境也造成了严重的负担, 过去的充填式粗放采矿的方式缺陷不断出现, 影响到采矿的整体效益, 难以满足当前不断增多的资源需求, 同时对生态环境的保护产生一些不利的影响, 因此国内充填采矿技术的继续发展必须在借鉴国外优秀的发展经验基础之上, 积极实现对充填技术发展的应用创新, 促进采矿业的高效率可持续发展。

一、充填采矿技术主要应用特征

充填采矿技术在采矿行业中的应用起步较晚, 技术还不够成熟, 在实际的应用中主要包括干式充填采矿以及水力充填采矿方法。不同的充填采矿方法在应用范围与应用对象上都有所区别。现阶段采用的充填采矿技术主要有以下的应用特征:充填技术最大的特征在于充填工序和回填工序的相结合, 在回填过程中, 充填环节成为回填的中重要的组成部分, 起着控制采场地压、支撑采场的围岩以及减少延缓采场后空区围岩在回填过程中受到的破环和位移。在对贵金属、稀有金属、有色金属以及核矿山中, 在开采场地围岩与矿石不够稳固的矿床上, 可使用充填体来代替矿柱。

在常用的两种充填采矿技术中, 干式充填采矿又可分为削壁充填采矿法以及上向水平分层干式充填采矿法。这两种干式充填法在实际操作过程中所需的开展条件与环境都不相同, 适用的范围更是存在差异。对于削壁充填采矿法, 这种采矿方法主要适用于矿脉较薄的矿山上, 使用削壁充填采矿法, 首先要对采场进行铺垫, 如使用一些废弃不用的胶板, 在开采过程中, 为了保证开采的安全性, 要事先设置一些通风天井, 而在采场的底端, 一般可以用一些钢筋混凝土进行假底, 在采矿场的两侧, 既可以使用掏槽削壁又可以使用电把削壁。向上水平分层干式充填采矿法在使用过程中既存在一定的优势, 也有一些劣势, 优势在于这种充填法的采矿率指标较低, 开采出的矿石质量较好, 但开采过程中这种开采方法的效率较低, 而需要投入的成本较高, 且开展工序较为复杂, 耗时长。

另一种干式充填法是水力充填采矿法, 这种采矿法也同样分为两种, 一种是分段空场嗣后胶结充填采矿法, 第二种是机械化充填采矿法。使用分段空场嗣后胶结充填采矿法在操作时, 把单管胶结、高水胶结材料以及分级尾砂混合起来进行充填, 使用机械化充填采矿法, 是利用机械来对充填了进行充填的采矿方法, 这种充填法整体说来比较省时省力, 充填的效率较高。

二、国内外充填采矿技术的发展现状

1、国际充填采矿技术的发展

国外充填采矿技术的发展历史较为久远, 综合来看, 国外充填采矿技术以加拿大、德国以及南非为主要代表国家, 这几个国家由于国家本身矿产资源较为丰富, 因此相关的采矿技术发展较为成熟。

加拿大的国土面积位居世界第二, 森林资源丰富, 从而本国内的矿产资源丰厚, 采矿技术发展历史悠久, 自20世纪30年代开始, 冲击砂作为加拿大充填采矿技术的主要填充料, 往后随着充填采矿的要求不断提高, 冲击尾砂以及利用尾砂胶结充填胶面等技术成为加拿大充填采矿的主要发展内容。在上世纪末期, 加拿大的在充填材料以及填充工艺上取得了巨大的成就。就目前而言, 加拿大的12座矿山均采用膏体填充的工艺, 以及相应的的块石胶结充填采矿技术、浆体胶结充填采矿法以及膏体充填采矿法。

南非的充填采矿技术始于上世纪80年代初期, 总的看来这个时期是南非充填采矿技术发展的巅峰时期, 在这个时期南非的充填采矿主要采用胶结充填工艺, 其中主要包括了废石胶结充填以及脱泥尾砂胶结充填等, 在这个时期对高浓度管道的充填以及膏体的充填已有初步的研究与应用。南非充填采矿技术发展到现在, 许多矿山的开采深度已经达到2135m以上, 取得很大的成效。

2、国内充填采矿技术的发展现状

国内采矿充填技术主要经历了干式充填和水力充填方法, 使用的填充料主要包括了尾砂、高水固化胶结充填以及膏体泵送胶结充填。国内的矿山数量较多, 矿山本身的性质不同, 其采取的开采技术与充填工艺也各不一样。自充填采矿技术发展以来, 国内的充填技术发展取得了显著的成效, 随着采矿工艺要求越来越高, 对充填技术的研究与推广速度也在不断加快, 整体上来说, 国内的充填技术的发展分为三个阶段:上世纪70年代左右以我国北方的充填开采技术发展为代表, 主要采用削壁和干式充填采矿法, 提高了矿产资源的开采效率, 取得了显著的发展成效。到了80年代, 我国的充填采矿技术的发展进入第二阶段, 在这个阶段内, 焦家、新城的金矿成为发展的代表矿山, 根据该矿山的具体情况, 当时采用的是上向水平分级尾砂充填技术, 这也是国内金矿首次应用立式砂仓自流输送方法的充填技术, 标志着国内的充填技术发展进入新的阶段。90年代的焦家、招远金矿开展的高水固结尾砂充填采矿新工艺的研究, 进行上向和下向进路回采试并取得成功, 成为该阶段发展的主要成效。

三、结语

经过对国内外的充填开采技术的分析对比, 国内的充填开采技术的发展要本充分结合时代发展的要求, 引进先进科技, 本着安全环保生产额理念, 实现从充填采矿的可持续发展。

参考文献

[1]王湘桂, 唐开元.矿山充填采矿法综述[J].矿业快报, 2008, 24 (12) :1-5.

[2]余方胜.矿山充填采矿法综述[J].科学时代, 2011, (11) :67-69.

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