合成氨生产实习报告

2024-08-18

合成氨生产实习报告(精选8篇)

1.合成氨生产实习报告 篇一

我国合成氨生产工艺技术现状

2009年07月10日09:27 1装置现状

我国合成氨装置是大、中、小规模并存的格局,总生产能力为4260万t/a。大型合成氨装置有30套,设计能力为900万t/a,实际生产能力为1000万t/a;中型合成氨装置有55套,生产能力为460万t/a;小型合成氨装置有700多套,生产能力为2800万t/a。

目前我国已投产的大型合成氨装置有30套,设计总能力为900万t/a,实际生产能力为1000万t/a,约占我国合成氨总生产能力的23%。除上海吴泾化工厂为国产化装置外,其余均系国外引进,荟萃了当今世界上主要的合成氨工艺技术,如 以天然气和石脑油为原料的凯洛格传统工艺(9套)、凯洛格-TEC工艺(2套)、托普索工艺(3套)、节能型的AMV工艺(2套)和布朗工艺(4套);以渣油为原料的德士古渣油气化工艺(4套)和谢尔气化工艺(3套);以煤为原料的鲁奇粉煤气化工工艺(1套)和德士古水煤浆气化工艺(1套)。

我国大型合成氨装置所用原料天然气(油田气)占50%,渣油和石脑油占43%,煤占7%,其下游产品除1套装置生产硝酸磷肥外,其余均生产尿素。70年代引进的大型合成氨装置均进行了技术改造,生产能力提高了15%~22%,合成氨吨综合能耗由41.87GJ降到33.49GJ,有的以石油为原料的合成氨装置(如安庆、金陵、广石化)用炼油厂干气顶替一部分石脑油(每年大约5 万t)。

另外,我国还有3套大型合成氨装置在建,南化公司计划投料,吉化在设计中,卢天化公司购买的墨西哥二手设备在着手建设,届时,我国大型合成氨装置总生产能力将达1205万t/a。

我国中型合成氨装置有55套,生产能力为460万t/a;约占我国合成氨总生产能力的11%,下游产品主要是尿素和硝酸铵,其中以煤、焦为原料的装置有34套,占中型合成氨装置的62%;以渣油为原料的装置有9套,占中型合成氨装置的16%;,以气为原料的装置有12套,占中型合成氨装置的22%;

我国小型合成氨装置有700多套,生产能力为2800万t/a,约占我国合成氨总生产能力的66%,原设计下游产品主要是碳酸氢铵,现有112套的装置经改造生产尿素。原料以煤、焦为主,其中以煤、焦为原料的占96%,以气为原料的占4%。

2生产技术水平

2.1以煤、焦为原料的合成氨装置技术状况

我国以煤为原料大型合成氨装置1套采用鲁奇粉煤气化工工艺,1套采用德士古水煤浆气化工艺,以煤、焦为原料中小型合成氨装置大多采用固定床常压气化传统工艺,现平均吨能耗为68.74GJ。现在国内普遍认为:德士古水煤浆气化技术成熟,适用煤种较宽,气化压力高,能耗低,安全可靠,三废处理简单,投资相对其它煤工艺节省。水煤浆加压气化的引进、消化和改造,解决了用煤造气的技术难题,使我国的煤制氨技术提高到国际先进水平。虽然德士古水煤浆气化理论上适合于很宽范围的煤种,但国内生产经验是原料煤要满足热值高(大于20.9kJ/g)、灰熔点低(T3小于1350℃)、灰分少等要求。

2.2以渣油为原料的合成氨装置技术状况

我国以渣油为原料的合成氨合成工艺很不平衡,以渣油为原料的大型合成氨装置中,4套采用德士古渣油气化工艺,3套采用谢尔气化工艺,平均吨能耗为45.66GJ,最低为40.82GJ。大多数以渣油为原料的中型合成氨装置采用60年代比较流行的通用设计工艺,采用3.0MPa部分氧化法加压气化、无毒脱碳、ADA脱硫、3.2MPa 3套管合成技术,吨能耗在65GJ左右,进行改造的装置的吨能耗在56GJ左右。

2.3

我国以天然气、轻油为原料的合成氨装置主要是大型合成氨装置,目前已建成的大型合成氨装置中,以天然气为原料的有14套,以石脑油为原料的有6套,采用了凯洛格传统工艺、凯洛格-TEC工艺、丹麦托普索工艺、节能型的AMV工艺和美国布朗工艺。以天然气为原料(传统工艺)的平均吨能耗为36.66GJ,最低为32.84GJ;以天然气为原料(节能型工艺)的平均吨能耗为34.12GJ,最低为31.05GJ;以石脑油为原料的平均吨能耗为38.68GJ,最低为37.01GJ。以天然气、轻油为原料的合成氨装置技术状况

2.合成氨生产实习报告 篇二

关键词:HAZOP,风险分析,合成氨

众所周知, 合成氨工业对我国的化工行业的发展以及国民经济的发展都有着极其重要的意义。目前在我国的国防工业和科学学术界都有很多的研究, 并且我国很多专家学者都对合成氨的整个过程有些非常成熟的研究。但是合成氨的过程中有很多危险的中间产物, 还有很多易燃易爆的物质产生和参与, 从这个层面来说合成氨的整个过程都充满着很多的安全隐患。如果不加以控制的话, 一旦发生事故不仅会造成生产过程中断和设备损坏, 造成财产损失, 还有可能造成人员伤亡以及环境污染等问题。因此, 合成氨的安全问题就显得尤为重要, 在平时的生产过程就需要严加控制和注意。本文利用HAZOP分析方法对合成氨的整个装置以及生产过程进行分析。分析出整个生产过程可能存在的危险有害因素和危险有害物质, 还对可能产生的后果进行全面分析。在此基础上提出行之有效的安全对策措施。

1. HAZOP介绍

上个世纪60年代初, 危险组与可操作性研究首次被提出来, 是英国ICI公司在系统工程的基础上, 用于可以辨识出生产装置和工艺过程中存在的危险有害因素以及出现原因, 结果和对策措施的方法。HAZOP通过识别潜在的可能发生的的偏差, 首先分析出现偏差的原因然后分析可能造成的后果。HAZOP在生命周期的各个阶段都可以使用, 但是最适合使用HAZOP的阶段还是设计阶段和变更相应生产设施的阶段。HAZOP方法包含的参数非常的多, 不仅对潜在的危险和预期后果进行的相应的分析, 还对可能产生的后果进行了详细的阐述, 所以HAZOP得到了广大学者专家的认同, 被认为是最系统最全面的的定性评价的方法。为了使HAZOP分析过程变得更加的完整, 各个国家都对相关的标准进行的统一的规定。

2. 制氨工艺风险分析

(1) 试车系统

气化系统主要由煤浆制备、气化、灰水过滤、黑水闪蒸、火炬和液化石油气站等6个工序组成, 危险品也有石油气和水煤气等在危险化学品名录内的。通过分析我们可以得知, 属于易燃品的有液化石油气和硫磺等, 进一步分析发现水煤气还属于有毒物质。

(2) 净化系统

净化系统的功能主要包括甲醇洗、液氮洗、硫回收、热回收等工艺。通过分析和辨识发现, 属于易燃品的有水煤气, 一氧化碳, 二氧化硫等10个危险品。属于有毒物品的有其中一氧化碳、氢气、液化石油气、二硫化碳和甲醇。属于腐蚀品的有硫酸。因为在二期变换工艺中需要添加二氧化碳, 所以低闪点的液态二硫化碳的危险性是需要注意到的, 不能忽视。

(3) 合成系统

合成系统主要由氮合成、氮冷冻、压缩机站和氨罐区等四个工序构成, 所涉及的危险化学品有氢气、液氮和液氨等3个, 其中氢气属于易燃气体, 液氨属于有毒气体。合成工序和氨罐区均属于重大危险源。氨合成属于特殊工序, 其中氨合成塔的工作温度为498℃, 压力为12.5 MPa, 一级氨分离器和液氨储罐的最低温度分别为一32℃和一36℃, 故合成系统具有高温、高压、低冷、易燃、易爆和有毒等特点, 存在火灾、保炸、中毒、窒息和陈伤等事故。

(4) 电仪系统

电仪系统主要包括电气和仪表两大工种, 其主要装置包括301总变所、各配电室、仪表工程师站、中控室等。工期合成氨装置试车时, 因施工尚未结束, 存在施工和试车之间的交叉作业;II期试车时, 因工期装置已投入试生产, 存在试车和运行之间的交叉作业, 两个交叉作业均有误发DCS指令、误操作和触电的危险。工期试车时, 现场施工用电为6k V, 装置试车用电为10k V, 两路电不能“见面”;汽机发电机孤网运行时, 自发电和大网电同样不能“见面”, 否则可能导致机毁人亡的事故发生。

3. HAZOP分析流程

通过对合成氨工艺中的每个节点进行分析, 得出合成氨装置可以分为16个节点。利用HAZOP进行详细的分析后发现, 整个合成氨装置中存在安全隐患的节点共有23个。其中风险最大的是合成气的压缩阶段, 下面对合成气压缩单元进行相应的分析, 通过分析发现有8处存在安全隐患。

合成氨由原料制备, 脱硫, 脱碳和合成氨这几个流程组成。本文利用HAZOP方法对整个合成氨过程的分析来对HAZOP在合成氨生产工艺中的应用进行分析。通过分析我们可以得出反应的温度和压力, 设备的可靠程度和气体的泄露可能性对整个合成氨过程是否安全运行的影响最大。

4. 结论

通过HAZOP技术在氨反应装置中的应用中表明:

(1) 通过对引导词偏差进行分析, HAZOP分析方法能够对整个工艺过程的各个参数进行偏差分析, 通过找出偏差的因素找出可能发生危险的节点, 从而提出相应的解决方案。 (2) 通过上面的分析我们可以得知, 反应温度对整个生产过程来说是一个非常重要的且最容易发生危险的因素。通过HAZOP, 找出了各个因素出现并且发生的原因。在发生原因的基础上进行详细的分析和整理, 提出相应的行之有效的措施, 避免此类事故的在此发生。同时也为发生事故提供了相应的预防措施, 是合成氨整个过程实现安全生产的重要保证。 (3) 在利用HAZOP进行分析过后发现:整个合成氨过程可以检查出来的风险想有23个。通过此次HAZOP的分析和研究, 对整个合成氨装置设计的不足处甚至是缺陷还有存在的安全隐患都有一个较为系统的分析。不仅为以后出现事故时的及时处理措施提供了充分的理论依据, 还可以为以后停产, 伤亡事故的发生提供了强有力的预防措施, 充分提高了合成氨装置的本质安全性。

参考文献

[1]马志刚, 靳明程, 陈衍涛等.HAZOP研究与故障树分析在合成氨装置危险辨识中的应用[J].中国安全生产科学技术, 2012, 08 (10) :85-90.

3.合成氨生产实习报告 篇三

【关键词】合成氨生产技术;项目化教学;设计

《合成氨生产技术》作为一门重要的化工工艺学类课程,理论深奥、流程复杂。对于高职教育来说,为了充分体现技能为核心、知识为支撑和职业素养养成为主线的课程思想,将课程的教学内容设计成若干个工作任务(项目),以工作任务为中心引出相关专业知识,渗透职业素养的积累,以典型的生产工艺流程为基础,展开理论联系实际的教学过程。教学活动设计由易而难,多采用学习小组领取任务、查阅资料、制订方案、师生研讨、指导实施等师生互动的课内外活动形式,予师生以广阔的创新空间。本课程整体教学设计要求充分运用现代职教理念与技术,引导学生在学做一体的活动中学会学习,培养兴趣,锻炼技能,修炼素养;培养学生崇尚实践,崇尚技能,尊重科学,尊重劳动的意识;引导学生在与身边的老师、同学共同讨论中深化对学习内容的理解,形成基本的职业能力,培养学生的合作精神和团队精神。在项目化教学引导下,《合成氨生产技术》课程具体设计如下:

1 通过本课程的学习使学生形成以下职业能力

(1)能选择合适的原料并进行原料的预处理;

(2)能熟悉合成氨操作的安全生产知识;

(3)能规范熟练地进行合成氨主要工段操作;

(4)能熟悉主要化工单元操作原理及设备;

(5)能进行与本课程有关的运算、设计、绘图;

(6)能运用计算机获取、处理和表达与本课程有关的技术信息;

(7)能操作、控制和维护合成氨生产主要设备;

(8)能用工程术语进行沟通;

(9)能熟练合成氨生产的相关技术政策和法规;

(10)能学会如何进行企业节能减排工作;

(11)能进行常见事故的发现与处理。

2 《合成氨生产技术》项目化教学内容设计

为了体现基于生产过程的项目化教学过程,根据合成氨的生产流程共分为合成氨概貌;合成氨原料煤的种类、性质和检验;合成氨原料煤的粉碎、筛分和除尘;流体输送;传热和蒸发;蒸馏;空气分离;合成氨造气;吸收;脱硫;变换;脱碳;铜洗、氨的合成十四个项目。其中合成氨概貌主要介绍合成氨生产现状、合成氨生产的原料种类和步骤简介、合成氨典型流程简介。合成氨原料煤的种类、性质和检验这个项目又包含了解原料煤的种类和性质;选煤方法和脱水方法;原料煤的检验三个子任务,具体介绍煤的种类及性质、了解合成氨用煤种类、合成氨用煤的质量指标、跳汰选煤、重介质选煤、重力脱水、离心脱水、过滤脱水以及煤的工业分析及元素分析等。合成氨原料煤的粉碎、筛分和除尘这个项目又包含原料煤的粉碎、筛分;非均相物系的分离二个子任务,具体介绍粉碎方法及设备、破碎方法及设备、沉降及设备、过滤及设备、旋风分离器仿真实验等。流体输送这个项目主要介绍各类泵的结构、原理、性能;安装高度、工作点以及怎样选泵等。传热和蒸发这个项目主要介绍传热原理及设备;换热器冷态开车、正常停车、事故处理仿真实验操作;蒸发原理、流程及设备等。蒸馏这个项目主要介绍蒸馏原理及设备;精馏工艺流程;精馏塔仿真实训以及精馏操作实训等。空气分离这个项目主要介绍空气分离的目的和方法;深冷液化精馏空分流程;其它分离方法流程等。合成氨造气这是合成氨生产的关键工序,造气方法及设备种类多,所以又细分为造气原理;煤气化生产技术简介;水煤浆加压气化等几个子任务去学习。具体介绍气化方法;气化原理;煤质对气化影响;固定床气化工艺;流化床气化工艺;气流床气化工艺;水煤浆制备与输送工艺流程;煤的气化、粗煤气冷却、除尘及洗涤工艺流程;粗渣分离工艺流程;黑水、灰水分离工艺流程;烧嘴冷却系统工艺流程等。吸收这个项目主要介绍吸收原理;吸收—解析工艺及仿真和实训操作。脱硫这个项目主要介绍脱硫概述及方法分类及一些湿法脱硫工艺和干法脱硫工艺。变换这个项目主要介绍变换目的及原理;变换工艺及指标等。脱碳这个项目主要介绍脱碳目的及方法;脱碳指标控制等。铜洗这个项目主要介绍铜洗目的及方法;铜洗原理及指标控制;精炼新工艺发展动态等。氨的合成这个项目主要介绍氨合成反应热力学和动力学;氨的合成与分离原理;氨合成车间工艺流程;合成氨塔设备介绍等。

3 为达到教学效果,设计《合成氨生产技术》教学任务书

教学任务书的设计要体现教与学生学的互动过程。每一个大项目下的一个子任务完成一份任务书。为了达到教学和考核的目的,要体现出这个子任务要达到的目的要求,要用到的学习材料及工具设备,具体的学习步骤,还有学好这个子任务要掌握的任务单及任务详情要记录清楚。完成每一个子任务的学习都要有认真的学习总结,然后教师才能给出每位同学的学习评价。

总之,《合成氨生产技术》的项目化教学设计的实施是从高职教育需要出发,突出“崇尚实践、崇尚技能”的办学理念,做到既注重技能培养,又兼顾理论支撑,加强职业技能训练和教育实践活动的同时做好深入浅出的理论知识传递。主动适应地方经济建设和高职职教育现代化的需要,确立方向,做到因材施教,培养专长。建立实践教学体系,实行教育与实践相结合,理论联系实际,加强动手操作能力的培养,为了面向未来的高职教育,提高人才现代化素质。同时,通过改革方案提高了对各种职业认证资格的要求,从当前用人单位的需要出发,突出专业技能的培养,提高学生的应用实践能力和动手操作能力,主动适应市场需求加强学生实验实践训练,通过开放实验、专题培训等手段,提高学生的应用实践能力;积极鼓励并辅导学生参加专业技术职业技能证书考试,并可尝试双证书的教育机制,既学生毕业时既拿到毕业证又拿到相应的职业资格等级证书。这样我们才能培育出合格的化工行业所需的一线技能型人才。

参考文献

[1]李怀亮.《合成氨生产工艺》课程教学改革初探[J].职业(下旬),2011(05).

[2]常我素,石振秋.基于课程的模块化教学探讨[J].赤子,2012(02).

[3]汪玲.项目化教学的探讨与实践[J].文理导航, 2012(33).

[4]范晓明.高职教育项目化教学思路的探讨[J].中国科教创新导刊,2014(14).

[5]孙晓娟.基于项目化教学的课程考核方案研究[J].教育教学论坛, 2013(19).

作者单位

4.合成氨生产实习报告 篇四

引 言

三、为保证利川市化肥厂合成氨生产装置安全拆除拆除》()之规定,特编制本应急救援预案。编制企业及

厂区基本情况

企业基本情况利川市化肥厂始建于1971年,1975年10月投产,主要产品为农用碳酸氢氨。由于该企业位于利川市市中心存在安全隐患及严重的环境污染。生产装置于2004年l 2月29日停车,对系统未进行置换,存在大量易然易爆气体,有半水煤气、液氨、气氨、氨水、铜液、甲醇,存在重大安全隐患。2004年2月5日恩施州恩康安全技术咨询评价有限责任公司受利川市国资局委托进行了排除安全隐患的置换,使企业处于安全状态。2006年4月对该企业生产装置公开拍卖,由宜昌市腾辉金属回收有限责任公司中标,现该公司准备安全拆除。

五、潜在危险性(1)氨是一种无色、有强烈刺激性的气体,属Ⅳ级(轻度)危害毒物,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官粘膜。空气中含有5%(体积)的氨,能使人在几分钟内窒息死亡。液氨易燃、易爆。爆炸极限范围为15.5~28%,液氨的大量泄漏,可造成极大的社会性灾害事故,根据计算,1吨液氨泄漏可能造成0.571×105m。的严重中毒区域,若考虑风速的影响扩散范围会更大。

(2)甲醇透明、无色、易燃、有毒的液体。纯品带酒精气味。闪点12.22℃,自然点470℃,爆炸极限为6.0%~36.5%,遇热、明火或氧化剂时易着火。遇明火易爆炸,甲醇可臻中枢神经系统麻醉、视神经及视网膜病变、代谢性酸中毒。吸入才可出现轻度眼及上呼吸道刺激症状。(3)一氧化碳:无色、无味、有毒气体,人吸入一氧化碳,能损人体血红蛋白,造成组织缺氧,吸入大量一氧化碳可立即死亡。属易燃易爆气体,其爆炸极限为12.5%~74.1%,引燃温度610℃,最大爆炸压力为0.72MPa。(4)氢气:属易燃易爆无毒气体,比空气轻,其爆炸极限为4.1%~74.2%属甲类气体,按危险化学品分类,属第2.1类可燃气体。

以下分:义务消防组、设备拆除组、义务消防组:负责事故应急救援现场抢险、救灾工作。当发现火情时,负责火灾扑救工作

1、信号规定

一旦发生事故,工程项目负责人迅速报告给公司经理,经理报告上级有关部门。

2、风向标志

以最高处的红旗为准,红旗所飘方向为顺风方向。电话 火 警 119 巡 警 110 急救中心 120

电话

5、如有毒气体扩散影响社区,应立即打电话给市公安局巡警大队或东城派出所请求援助,组织对社区居民的

5.我国土工合成材料的生产和应用 篇五

自从上世纪七十年代末我国开始引用土工织物以来,这种新兴的技术和材料即在水利、铁道和交通等行业中,广泛引起岩土工程师们的注视。美国杜邦公司是第一个以应用材料和技术进入我国的外国企业,一次即赠送我铁道部科学研究院2万平方米纺粘法土工织物,曾用于铁道路基防治翻浆冒泥试验。接着在华东纺织学院、上海纺织科学院等“无纺布”制造技术的诱导下,在江苏开始萌发了针刺无纺织机的试制和生产,加上党的十一届三中全会改革开放的提出,因此在铁道水利交通等行业的岩土工程师们吸收国外先进科学技术的同时,很快即由生产造纸毛毯和化纤地毯的技术转移到针刺土工布上来,形成了我国短纤针刺土工织物的基础。加之正值国家发展乡镇企业,国外企业也开始面向中国,他们以带着应用技术而来开拓市场的举措,确也促进了我国在这一领域的进步。然而当时虽然有美国的杜邦公司、奥地利的林茨公司、法国的罗纳普朗克公司等相继把目光投向中国市场,可惜的是他们强调了需要美元采购;对我国有无能力大规模使用还没有信心;更不愿意冒来华投资的风险;所以在1~4年多的时间内,外国企业一直在徘徊着。而当时国内工程单位,特别是设计部门的一些决策者们,缺乏对这种新材料、新技术的认识,因此要在那样的思想境界和国情下,很快大规模地得到应用是很困难的。这也就成了国外几家公司不久从这一领域退出去的原因。当然事物总是在不断变化,具有先进代表性和富有生命力的事物发展会很快,国外的退出就成了我国长期以来采用国产短纤针刺土工布的习惯成为我国以科研和高等院校带头推广应用的由来。我们协会(原协作网)于86年召开了全国第一届土工织物应用技术交流大会,出席这次会议的代表,超出了原计划人数的3倍,这是空前的出乎意料的。回忆起当时会上几位有名的外国专家(法、日)的报告;5家外企的展览以及国内用短纤针刺土工布(1m宽双幅)即吊起3吨多重的汽车时,都起到了轰动效应。所以会上无论是政府领导还是专家教授,都充分表现了对会议的高度重视和热情支持;也充分表明改革开放后的举国上下,是多么地盼望科技进步。我们的首席顾问、中科院院士、清华大学黄文熙教授在开幕词中首肯了国际上早先的说法:土工合成材料是对岩土工程的一场革命这句话。并指出:应用土工织物将可节省很大的运输量(指土、砂、石)。实际上这在上世纪80年代初,他老人家已经把应用联系到经济效益和社会效应上来了,联系到保护生态和环境的关系上来了。因此第二年在一次会议上再见到我们时指示:要全面推广多种土工合成材料的应用,不要局限在土工织物方面。可见他老人家的远见卓识是多么吻合我国土工合成材料以后的发展进程。是的,据我们当时的了解,会后仅一年(87年)我国的年用量即近200万m2,差不多是86年会前总用量的20倍。尤其是水利界用于病险库的处理即达近百处之多。锦州市公路局用于无铺砌路面防治路床翻浆冒泥,效果特别显著,经现场鉴定评议后,很快即在东北、华北严寒地区得到推广应用;并很快扩展到严寒地区的铁道系统。所有这些均充分表明了土工合成材料的生命力。

当然主要是党的改革开放政策和全国正处于科学的春天,由于一套2m~4m宽的短纤针刺设备仅20~50万元左右,又无耗水排污等环境问题,所以在乡镇企业中发展很快,一转眼之间全国竟有无纺布工厂上百家,单以针刺土工布为主并加入我们协作网的就达60多家。正如刘宗耀网长所说,全世界生产土工布的公司,合起来也没有我们中国的土工布工厂多。然而投资较大且有一定高技术的长纤(纺粘)针刺设备,片梭织机等增加就不是那么快了。江苏、山东、浙江、北京,编织土工布好多年都维持为5家国营企业,而没有更多的竞争者。所以现在看来在那样的体制下,也就各有其利弊,一方面是乡镇企业投资少、灵活,项目上得快,竞争意识强,在产品质量和价格上有较强的可比性,在与用户的配合上也较容易协调。因此像塑料排水带(板)以及一些土工模袋织物,就属于这种类型,即上项目特快,工厂特多。但是太多了供就大于求,于是经营起来邪门歪道的事就容易出现了;这又是缺点。而几家国营的编织物企业,在那个时期连同集装袋出口和地毯用布,供货比较紧张,生意兴旺就荒疏了竞争而不思进取。等到走向市场经济,乡镇企业积累了资金基础,在全国纺织业下滑的情况下,有关乡镇企业借机如雨后春笋一般增多起来了,国营企业荒了,加上国营的饭吃惯了,显著地缺乏竞争力。其实像无锡的国营土工模袋厂早就在向编织企业提供过教训,只是他们没有注意而已。

二、其它土工合成材料的生产与应用

我国的土工膜产品发展又是另一个过程,起初因为没有热焊接机,多以PVC为原材料,因为适合用胶粘接;并很快由加铅稳定剂过渡到卫生级。但幅宽仅l~2m,且不宜生产薄型的,使用起来很不方便。后来有了国产热焊接机,于是PE的吹塑宽幅土工膜可用了,因此就很快占领了市场,并使用户对PVC土工膜淡化下去。尽管我们强调了两者各有其优缺点,各有不同的适用领域,最后还是在不同的生产成本上而使PVC膜受到冷遇。近两年多来地铁等地下工程多起来了,一些企业又推出了EVA土工膜,其实仍然是PE中柔性比较大的一种,据说它对不平整的洞壁衬砌容易做到较贴合,所以尽管价格较高,也引起部分用户的注视。我国PE土工膜的另一个特点是用一布一膜或二布一膜的复合制品较多,这主要是设计者认为膜上有了织物的复合,就有了保护,增加了安全感。有的甚至只注重复合而忽视了膜的厚度。我国现在针刺土工布用量之所以大增,其中就有土工膜的复合用量:其复合土工膜企业之所以很多,大部分就是针刺土工布厂的参与。因为针刺土工布的幅宽越来越宽(目前幅宽6m以上的已达10多条生产线,最宽的达7.5m),所以复合土工膜的幅宽也越来越宽。这是市场积极的一面。但也忽视了另一面,即对于垃圾填埋、污水处理等一系列要求更厚的土工膜工程而言,这又是消极的。直到近两年国内环保工程开始大上,仿照国外设计要用厚型宽幅土工膜时,又对国内产品感到失落;有的设计者似乎认为非进口货不可。总的来说,国际上应用厚型光膜防渗的较多,而国内正相反,是以薄型复合膜为主。个人的看法不一定都要照抄照搬国外的,还是要在实事求是的基础上来讲国情。例如环保工程,特别是有毒性物质的储存,恐怕不仅要厚,而且得用两层到三层以上的防渗层;像金矿的尾矿防渗等,非如此不可。那么为什么国内生产宽幅厚型的土工膜企业相对较少呢,原因就在一次性投资过大,或者说风险大。相反,一些土工布厂利用自产土工布的优势,花上几十万元买台复合机,用别人的膜就投产了,又如过去的塑料排水板现在的软式透水管、塑料盲沟、三维网垫以及目前的GCL等,一套设备的投资一般均在50万元以下,所以类似这样的产品项目上得多、投资快。然而最大的问题是上述这些产品大都是克隆品,属于改进的产品却很少。所以上得过多就容易“变质”了。且有些企业连产品的介绍或宣传资料中的图片及照片也都相互抄袭,这种欠严肃的态度就把土工合成材料太商品化了,丧失了发展新技术、新材料的意义。我们提醒各企业要引起这方面的注意,否则长期下去,于国于己都不利,应力求改制造为创造。

自从98年泰安华塑料厂有了第一条国产塑料拉伸土工格栅生产线以来,短短的4年时间全国即有20多家企业投资土工格栅生产,其中单双向格栅都能生产的就有10家左右,绝大多数集中在山东。这是从不大讲究原料配方开始,到现在精制机械设备、强调工艺技术、注重优选配方的过程;使我国塑料拉伸格栅的产品质量,着实有了一定的提高。其中有的与国外品牌可相媲美;有在应力应变关系上得到外商和用户的赞赏;有的已不断供货销往国外。所谓优选配方,就是要根据原材料的不同牌号的强度、变形、融熔指数等性能,作聚丙、聚乙不同用量的共聚选择;或单独作几个聚乙或聚丙不同牌号不同用量的共混选择;使其在经过充分拉伸工艺之后,既发挥出与其单位面积重量相适应的抗拉能力,又能控制住最大断裂变形在较小的范围之内(约10%);从而达到较小的蠕变目的。这是一件细致和系列的科研性工作,是要花钱耗时的。好在目前塑料拉伸格栅企业多数是在不断进步之中。国产格栅其所以不断在求进步,就是因为1.该产品的生产设备(包括辅机等)投资一般均在160~200万元以上,一笔较大的资金投入,也就普遍增强了企业对产品质量的责任感。2.用户(设计)在国产品未出现之前在外商的驱动下,对格栅的性能指标有比较明确的认识和要求,企业知道必须努力去满足才有出路。3.确有一些企业,从开始就力争要使国产品达到或超过进口货。今日,虽然不排除还有少数企业在那里迷恋低价销售,而忽视产品包括蠕变在内的变形问题,但多数企业都在针对影响产品质量的原材料配方和设备技术等进行变革;其中少数企业正在为更上一层楼而努力拼搏,这种精神值得称赞。我们相信粗制滥造的格栅产品必将遭到淘汰!化纤和玻纤经编格栅生产线在我国不仅有了一定数量的进口设备,也有一些国产设备;同时对于后加工的复合处理发展也较快。我们看到规模较大的企业,经过复合处理后的经编格栅,比从国际展览会上拿回的样品还要好。而且他们还从事有关生产线的配套件制作,出口到国外去,并受到美国等厂家的欢迎。同时也作了应用方面的配合努力,如为了路面防治裂缝的施工铺设,生产了控制钉和自粘式格栅等,使工程应用感到得心应手。也正因为他们从应用技术上下了一些功夫,所以近两年多来,我国公路的路面和部分路基上应用了不少经编格栅;这与烧毛沥青土工布一起,为我国公路在防治反射裂缝方面走近了国际的前列。目前我国高等级公路的建设规模和速度仍在加大,预计不久将产生维修的高潮,届时玻纤格栅等材料,可望有较大的供应量,而不会长期处于供大于求的状态。希望抓紧时间努力做好应用技术和质量的配合与提高,而不能沉溺于价格战之中。在格栅的产品中,还有一种以加筋带焊接的形式制成的,这是利用我国故有的加筋带(包括钢塑复合带)生产技术,组合而成的格栅状材料,有其钢度大、变形(包括蠕变小)小的特点,在其节点部位也有牢度和抗剪能力低的缺点:加之阻隔部位的厚度相对较薄、格子大,对土体的约束和抗拔性能可能差一些。所以要特别注意,单双向的塑料拉伸格栅、经编纤维格栅、带状组合格栅、单向加筋带和高强机织土工布五种加筋材料,都各有其不同的工程特性和各自适用的条件,其设计方法和用量也是各不相同的;所以不要混为一谈或抽象地否定那一种。即便在都可用的情况下,还有经济比较和施工是否方便等问题。

目前自称能生产土工格室产品的企业也有6-7家之多,主要因为江苏盐城山东威海二家企业生产超声波焊接机提供了方便,都以为板壁焊牢了万事大吉。但关键性的格室壁材是否过关,应引起重视。特别是对高度大于15cm的格室(棱形)壁材,不仅要有一定的抗拉强度,还要有一定的壁厚刚度,这样整个格室才能形成真正的三维结构受力体,不致因变形过大等原因而失去应用的价值。事实上土工格室在国内应用尚较少,除公路、铁路的沙漠地区用了一部分之外,在对付软基临时用于提高承载力或用于海滩浅海石油开发等方面也用了一些,这主要是由企业与设计的主动配合所取得的成绩。当然在解决了纵向接长,横向加宽等问题之后,施工的方式方法还欠熟练,同时往往缺乏认真的经济效益核算;只是受单价较高的思想支配,所以很难普遍推广。土工格室也可用于支挡结构,例如将陡坡用格室建成台阶状,这在国外还是用得较多的,它可以免除再护坡;尤其在丘陵起伏的城市中用之,还便于将陡坡以花草美化。关于格室用作边坡防护,可能由于价格高的影响,国内尚未(或很少)用过,但国外的资料、图片介绍,使用(四边形、六角形有时并带孔)格室作护坡的工程似乎很多,应引起我们进一步思考。具体到我国,需要对7~10cm高的格室与其它护坡材料作进一步的全面比较,其中不单纯是经济上的,还包括工程所处气象环境、地质条件以及其它种种因素等,相信总有其优势所在可以发挥。例如十分干燥的地区,无砂石的地区,无水浇筑砼棱体且护坡又很贵的地区,三维网植草很难养护、并无保证存活的情况,(尽管用三维网植草比不用网种草长得要好,但还是要浇水养护)那么用格室护坡,除去施工简易之外,即使立降暴雨也不怕,有其长期的可靠性。

诚然,对于格室的应用,与我们协会和企业的进一步努力分不开,一是要尽快协助解决设计方法;二是要企业密切配合应用,开发系列品种,以宣传和推广应用技术来促销自己的产品。千万不能依样画葫芦地仿造出格室产品而了之。

拉强小、变形大的土工网产品,曾经在我国走过一段旺销,这是缘于国外对我国加筋材料生产技术的遏制所迫及误导所致。一时间有8家左右企业花高价从国外引进土工网生产线10多条,产品用到了护坡、加筋及地基加固;虽然应用工程算是成功的,然而由于其性能所限,不仅用量相对过多、代价大,而且局限在较小的应用范围。因此自土工格栅出现以来,它一直处于下滑趋势;甚至少数企业已转产或停产。与此同时,协会好几位领导成员发现,国外是将土工网与土工织物等相配合,主要用于平面排水,即网是夹在两层土工织物或织物与土工膜之间,起便于架空排水的作用;亦或对土工织物起到加强和保护的作用。这在地下工程和低于地下水位的明挖工程中大有用武之地。然而由于国内这种组合产品尚未批量生产,在设计应用上尚未得到认识,因此对其恰当的应用尚未实现。相反,受过去误导的影响,土工网在公路界防止桥台跳车和边坡防护等方面仍在运用;当然从经济角度来与土工格栅等相比,如对受力不大,且受变形影响较小的工程而言,若还是可取的话,自然也是合理的。不过土工网的每平米用料较多,一般并不比双向格栅便宜,这是值得注意的另一方面。

这几年我国的软式透水管和各种排水盲沟发展很快,可惜大多为克隆制品,很少有所改进。尤其是塑料丝盲沟排水,还是十分粗糙,即使是回收塑料可用,其用量也太大,所以价格难能下降;且没有把接长和加宽问题妥善解决,有待企业进一步与工程实际应用相结合,尽快加以提高。据口头信息,塑料丝中加入纳米成分可以大大增加产品的抗折、抗压能力,看看这样能否在产品的结构上、尺寸增大上和减小塑料丝的密度上得到改善。

今年来土工织物粘土衬垫(GCL)在我国发展很快,据初步了解已有5家左右企业投产,可以算得上跟上了时代。根据我们的接触与观察,GCL产品除去强调必须要有合格的膨润土之外,在生产工艺技术上保持膨润土层均匀稳定是无技术障碍的。但是企业必须做到与设计应用和施工铺设密切相配合,这在我国当前对这种产品刚刚处于认识阶段而言是非常重要的。否则尽管产量品种很多,会因设计、施工技术滞后,致使外国企业抓住了关键,进而冷落了国内企业。所以企业应当认清形势,凡事开头难,尤其是大家对GCL的应用意义和技术还不是很熟悉的时候,那就更难。我们认为企业和协会都很有责任,来首先帮助解决为什么要用GCL防渗?怎样用?如何施工等疑难问题,只有由此打开局面,GCL产品才有前途。当然首先也要肯定国产GCL的产品质量,要显示出国产品的优势,千万不能认为GCL可以生产了,就可顺利销售;而要做的工作还很艰难。因为GCL的应用(设计、施工)技术在国内还没有经验积累,尤其是当前人们还没有充分认识和理解到应用GCL的优越性时,更需要企业配合去摸索前进。也只有在取得一定经验之后,才能一面对应用领域进行开拓,一面对产品进行改进;同时包括对产品的系列化。尽管我们对土工合成材料的任何种类都是如此要求,但对GCL产品而言,这样做却更为需要、更为重要。也正因为国内目前是处于这种状态,那么过多地投产GCL,不是太盲目了吗?

塑料排水带(板)在我国的用量是位于土工织物之后的第二大品种,港湾码头、围海造陆、公路、铁路及水利、建筑等用于软基处理的工程很多,年用量最多时超过7000万延米,可能为世界之最。在产品的结构形式、原材料(回收)的采用及滤膜的国产化方面都有一些特点。尽管从外观看其貌不详,外国人见了直摇脑袋,但实践证明应用效果是不错的。多年来为国家节省了很多工程投资,发挥了知识经济的巨大作用。当然这与整个应用技术力求先进也是分不开的,如近20年来,多数软基特别是超软基处理,采用了真空预压法,这是我国以天津港湾工程研究所、天津大学等共同努力的成果,其真空度高达0.8个大气压,较国外的高水平还要胜一筹。如今一些老的塑料排水带企业,仍在为国家的经济建设不断作贡献。其中也有为了开拓国外市场,从外观和原材料方面进行改进,并立马得到一些外商的欢迎。当然价格也上去了;既然外国人欢迎,也是一大好事。但这说明我们的产品要能在国外长久立足,非不断力求改进不可。为了出口要迎合外国人的味口,滤膜是一关,别看国内薄型非织造布厂家、设备很多,可能还是要用杜邦或科德宝的产品。而附测深装置的产品就不一定需要,因为国外在施工体制上使打设深度不能造假、自己骗自己。至于滤膜的质量和性能,这些年来研究得很少,这是因规范中要求渗透系数≥10-4cm/s比较容易达到。而等效孔径定为≤0.075mm尚有些争议;原因是理论与实际运行之间的差别所致。据了解,多年来应用滤膜的等效孔径多数大(略)于0.075mm,但预压加固工程几乎全部是成功的。所以从经验上说,滤膜等效孔径略大于0.075mm还是适用的。尽管有人过后挖取排水带来看,带芯中夹有少许粘土粒,但从理论上讲应属正常的。况且也未证明≤0.075mm时就一定没有粘土出现,特别是在真空度较高的情况下,有一点反而更符合理论。不过,千万要注意到滤膜的纵横向强度和变形,不能轻意发生断(开)裂或嵌入凹槽,从而影响到应用效果,外国人之所以看不惯我们的国产滤膜,关键就是对这些不放心。

三、产品生产与应用需要相互开拓

总之我国土工合成材料品种的发展与国际趋势是相吻合的,例如第7届国际土工合成材料学术会议论文集中,就专门分出微加筋的文章,而我国用于微加筋的裂膜丝纤维生产企业就有2~3家之多,在国内已逐渐被用于防止砼开裂。纤维土加筋的研究也在清华、天津大学等先后开展:这对有所为、有所不为的科研方针创造了基础。膜结构的生产企业也有落户上海的,这不仅标志着扩大了土工合成材料的应用范围,还表明不透水不透气的高强管袋在我国也有了着落。其它像大体积的泡沫塑料(EPS)、保温被、膨胀胶条、衬条,构件垫层、结构缝衬垫、接缝粘剂和注浆管等一些用量不大,却又比较特殊的材料,也都有了生产企业。且他们表示完全可以与用户合作,共同研制不同规格要求的工程用品。所以作为新技术也罢、新材料也罢,“土工合成材料”在国内外上早已突破了原始较狭隘的定义。如东南亚的黄麻、椰子纤维护坡网,西欧的高分子与金属的配合制品,我国市政工程用于砼养护(可改为黑色)以及用于非岩土(纯)工程等方面,都充分表明合成材料的生命力和可持续发展性。最近海南吉宏太公司与印度有关方的接触交流后认为:用超高分子形成的膜片(超厚)材,在土木工程中可广泛用作砼浇注模板,特别是在复杂的结构形式中,以充气的方式可以大大方便圆形和弧形建筑的施工,而放气拆模也十分容易方便;甚至可以做到大跨度。双方共认超高分子膜片材用于热电厂除灰、送灰,用于车船衬垫,用于特殊隔离等方面,都有其钢板、木板不易(宜)做到的好效果。其中就包括了它的高度平滑性、遇水不能相互冻结性和较强的不易热胀冷缩性。无疑这为我们在岩土工程应用中也开阔了思路。为此,我们大力提倡生产企业要对本部门的产品和原材料有哪些特性应有深入的了解,这样才能开拓前进。

四、几点看法

土工合成材料的应用有些需要有专业化的施工队伍和专门的施工工具,协会中专业化施工企业(会员)有4家,他们对土工合成材料的应用是专业性承包或一包到底的。而可配合施工的企业有若干家,但多数是针对土工膜铺设和焊接的,所谓配合并无真正的专业队伍,只可在施工时以自带的焊接机帮助焊接而已。可喜的是少数生产土工格室的企业,可以按照设计或临时工程要求帮助筹划、施工、指导施工。然而在公路和市政工程中能够专门承担对格栅施加预应力的还没有,这就表明对此施工技术和设备还缺乏必要的考虑,自然也影响到应用效果的提高。河北省廊坊市公路部门早先应用剪刀差原理对土工织物施加预张力:去年中南大学土木系杨有林教授也发表过预加格栅应力的文章可见设施跟不上也是无进展的原因之一。应当软件硬件齐头并进。浙江温州开发了国产自动爬行焊接机和室内土工合成材料测试仪;但缺乏现场焊接质量检测仪;工程原位测试仪和其它必要的施工配套工具,希望通过此次会议,能够有所改变。

我国生产企业很多,目前会员企业已达200多家,主要集中在江苏、山东两省,而江苏的常州、无锡、宜兴三角地带和山东的泰安周围,彼此相类似的产品甚为重复。全国目前的形势是竞争的机制虽有,但依靠的手段并不十分高明,如果真是以质量、水平取胜的话,那就必须依靠科技,花精力、时间和资本来提高之,那样你还能任意地低价销售吗?成本一经核算总是有限度的。至于少数企业(包括非会员)的产品粗制滥造,一味麻木从事,甚至业务人员连本厂产品的性能、特点很少了解,……那么迟早遭淘汰也不足惜。

6.药物合成读书报告 篇六

天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

1.引言

生物碱是一类生物体中一种含氮化合物,它不仅存在于植物中,而且也存在于动物、微生物和海洋生物中,人们已经发现很多的有活性的生物碱且用于抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面。在许多疾病的治疗中,生物碱类药物已经受到人们的普遍关注。近些年来,海洋药物研究日益受到专家学者关注。海洋蕴藏着丰富的药用生物资源,海洋生物由于生活在高盐、高压、低温、缺氧等极端环境中,长期进化过程中形成了一些结构独特而又有显著药理作用的次级代谢产物,其在抗病毒、抗炎和抗肿瘤等方面作用显著。

海洋生物碱作为海洋生物的一种次级代谢产物,同样具有以上的生物学活性,它们有很多可能成为抗肿瘤、抗病毒和抗菌的药物先导化合物,有良好的药用前景。

Eudistomin Y类化合物是一系列的β-咔啉原本是从一个的海洋turnicate或附近的韩国海域的海鞘隔离。B-咔啉生物碱是一种普遍的一类生物活性的天然产物1-4具有宽范 围的结构.天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

(图1)

和药理(细胞毒性,抗病毒,抗微生物等)的多样性。β-咔啉是一大群不同替换的C-1,C-6,C-7的位置,其中一些是广泛分布于许多植物和哺乳动物,具有广泛的生物活性与天然和合成的吲哚类生物碱[2-4]。eudistomins代表一个不断扩大的从海洋中分离的子类被囊动物的Eudistoma由于最初发现于1987年由莱因哈特的Eudistomins genus.,12个其他成员Eudistomins R-W一直reported.天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

在2008年,有7个新的基于B-咔啉代谢产物,创造

EudistominsY1-Y7

(图2)

这些化合物含有溴取代的基团,这是一个典型的海洋天然产物的字符。Y1-Y7 羟基甲基苯基衍生物。生物学的研究表明,所有化合物对乳腺癌细胞系MDA-231表现出中度的生长抑制活性,IC50分别为15-63μM抑制活性的羟基甲基苯基产品均高于相应的天然产品Eudistomins Y1-Y7。

天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

2.实验部分

2.1介绍

我们在此报告的七个新的基于β-咔啉代谢产物的化学合成和生物评价,Y1-Y7 羟基甲基苯基衍生物。使用溴取代的色胺和溴取代的phenylglyoxals中作为关键的中间体,Eudistomins Y1-Y7和它们的衍生物的合成通过在酸催化下的

Pictet-Spengler 反应完全由1H-和13C-NMR和质谱分析其特征在于。在本文中,我们报告的海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7和羟基甲基苯基衍生物总的化学合成与改性一锅氧化通过在酸催化下的Pictet-Spengler 反应,以及它们的生物活性对乳腺癌细

13C NMR胞系MDA-231。所有目标化合物的结构均经1H NMR,和HRMS。光谱数据合成化合物人符合天然β-咔啉生物碱Eudistomins Y1-Y7的文献。

2.3天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物

全合成分析

方线案

1的反

路:

天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

计划1.试剂和条件:(a)POCl3/DMF/NaOH;CH3NO2/CH3COONH4/(b)苯,回流;(c)NaBH4/THF/CH3OH,rt;(d)Pd / C,H2,rt,5a LiAlH4/THF refulx,5b和5c。步反应:从市售的吲哚合成的目标化合物开始,根据参考图合成:取代的吲哚-3水混合物的氧化

4步反应:用二氧化硒的二恶烷溴-2水混合物的氧化

天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

方案3概述:经典方法制备β-咔啉生物碱通过Pictet-Spengler 反应是两个步骤的方法,和涉及的连接到一个脂族胺在酸催化下缩合充分反应芳香核与醛。Pictet-Spengler 环化反应的取代的色胺5a-d与取代的苯甲酰9,11或15,在乙酸中,得到化合物16-22,被改造成目标化合物Eudistomins与Y1-Y723-29在CH 2 Cl 2存在下BBr3苄基-4-6,9水混合物的氧化,反应条件对温度的要求严格,严格控温在80℃以下,各步所需反应条件也不相同,化合物9和15发生了傅-克(傅瑞德尔-克拉夫茨)反应,产率较方案一低,在

天然产物海洋生物碱Eudistomins Y1-Y7及其类似物全合成分析

百分之七十一以上。

方案三中为

合成,从“在乙酸中,得到化合物16-22,被改造成目标化合物Eudistomins与Y1-Y723-29在CH 2 Cl 2存在下BBr3-1278℃下用62%-68%的产率。”我们可以看出反应条件极高,要在-

7.皮革红CN生产合成 篇七

( 1) 结构式

(3) 分子质量:780

(4) 染料结构属性:单偶氮弱酸性染料。

(5) 物化性质:红色均与粉末。

( 6) 产品用途: 主要用于皮革、羊毛、真丝、绵纶等染色。

2 制法

4, 4’- 二氨基- 1, 1 ’- 二苯基环己烷盐酸盐双重氮化, 再与尼文酸偶合。

3 工艺流程

( 1) 重氮化

在反应缸中加水3 000m L, 加入100%4, 4’- 二氨基-1, 1’- 二苯基环己烷盐酸盐235g, 加入工业盐酸185g, 搅拌至全溶, 大约1h。加入碎冰降温至0℃ , 在液态下加入30% 亚硝酸钠溶液进行重氮化 ( 100% 85g) , 温度控制0 ~5℃ 。终点, 碘化钾试纸测试呈微蓝色, 刚果红试纸测呈蓝色, 亚硝酸钠微过量, 搅拌1h备用。

( 2) 偶合

尼文酸溶解: 烧杯中加水2 700m L, 加入100% 尼文酸95g, 纯碱130g, 搅拌1h至溶解透明, 加冰控制温度10 ~15℃ 备用。

将重氮液慢慢加入尼文酸溶液中, 控制温度10 ~15℃ , 时间1h, 用10% 的纯碱溶液, 调介质p H = 7, 搅拌作用2h重氮液消失, 加入65g纯碱, 调介质p H = 8. 5, 在10 ~15℃ 温度下, 搅拌4h, 用2h升温至35℃ , 保温搅拌3h, 按体积16% 加入精盐盐析。搅拌1h, 做斑点试验、清晰、过滤、烘干、粉碎包装。

8.合成氨生产实习报告 篇八

目 录

行业发展概述第一节 行业概述1

一、土工合成材料1

二、土工格栅2

三、土工膜3

第二节 管理体制和政策5

一、行业主管部门5

二、行业体制管理回顾与展望5

三、相关的政策法规7

第三节 产品生命周期分析10

第四节 行业竞争格局和市场化程度11

第五节 行业利润水平的变动及其趋势12

第二章 土工合成材料产品市场分析15

第一节 2003-2009年土工合成材料市场规模及行业特征分析15

一、土工合成材料产品整体市场规模15

二、按需求行业分市场需求18

三、按省份分市场需求19

四、土工合成材料行业特点21

第二节 2003-2009年土工格栅市场规模及行业特征分析24

一、土工格栅产品整体市场规模24

二、按需求行业分市场需求27

三、按省份分市场需求29

四、土工格栅行业特点31

第三节 2003-2009年土工膜市场规模及行业特征分析32

一、土工膜产品整体市场规模32

二、按需求行业分市场需求33

三、按省份分市场需求35

四、土工膜行业特点37

第四节 市场供求状况及供求的影响因素分析38

第三章 相关产业及产业链分析39

第一节 上游产业链介绍39

第二节 下游产业链介绍41

第四章 行业技术水平和行业特征57

第一节 行业产品产品技术需求57

第二节 行业技术发展现状及其发展水平59

第三节 行业产品的应用现状62

第四节 行业产品的发展方向65

第五节 行业的经营模式66

第五章 土工膜行业主要竞争状况69

第一节 行业主要竞争企业情况69

一、北京东方雨虹防水技术股份有限公司69

二、山东宏祥化纤集团有限公司71

三、北京华盾雪花塑料集团有限责任公司72

四、山东天鹤塑胶股份有限公司74

五、上海普拉斯克塑料有限公司74

第二节 土工膜主要企业2007-2009年销售量、销售额及市场份额76

第三节 行业未来竞争格局的发展趋势78

第四节 进入市场的主要障碍及潜在竞争对手分析79

第六章 土工格栅行业主要竞争状况8第一节 行业主要竞争企业情况82

一、南昌天高新材料股份有限公司82

二、青岛旭域土工材料股份有限公司85

三、坦萨土工合成材料(中国)有限公司87

四、泰安现代塑料有限公司89

五、山东肥城联谊工程塑料有限公司91

六、湖北凯乐新材料科技股份有限公司93

第二节 土工格栅行业主要企业产品参数对比95

第三节 土工格栅主要企业2007-2009年销售额及市场份额97

第四节 行业未来竞争格局的发展趋势98

第七章 产品市场进出口分析10第一节 进口分析102

第二节 出口分析107

第八章 行业发展及市场未来形势预测112

第一节 影响行业发展主要因素分析112

第二节 土工合成材料及细分产品市场价格趋势117

第三节 2010-2015年土工合成材料产销及需求预测117

第四节 2010-2015年土工格栅产销及需求预测120

第五节 2010-2015年土工膜产销及需求预测123第一章 行业发展概述

第一节 行业概述

其中主要阐述土工格栅(塑料土工格栅)及土工膜(防水卷材)部分。

一、土工合成材料

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,它是以合成纤维、塑料以及合成橡胶为原材料制成的各种产品,置于土体内部、表面和各层土体之间,发挥加强和保护土体的作用。具有反滤、排水、隔离、防渗、防护、加筋等多种功能。土工合成材料的品种很多,我国GB50290-98《土工合成材料应用技术规范》将其分为四大类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料。其中,土工格栅属于土工特种材料。目前,土工合成材料的应用范围已遍及水利、水电、水运、公路、铁路、海港、建筑、采矿及军工等工程的各个领域。

在我国,土工合成材料在岩土工程等领域的应用历史较短。最早应用的是土工膜,大约在20世纪60年代初期,用于渠道防渗;70年代中期,在长江护岸和长江堤防中首次用织造型土工织物;80年代初期,非织造型土工织物开始应用于工程中,如铁路部门利用无纺织物防止基床翻浆冒泥;90年代后期,土工格栅等特种材料在土建工程中应用,发展很快。纵观土工合成材料30多年的发展史,可将其应用历程大致分为三个阶段:80年代中期以前的初创阶段;80年代中期至90年代中期的发展阶段和90年代后期开始的逐渐成熟阶段。

近几年,我国在土工合成材料产品应用方面增长速度也很快,在岩土工程、环境土工、水利和交通工程中均不同程度地应用了土工合成材料,并取得了良好的效果。截止2009年,我国土工合成材料生产企业超过600家,土工合成材料总产量超过15亿平方米。其中,塑料类土工材料使用量达到8.67亿平方米。

尽管市场前景看好,但是我国土工合成材料产业的发展还存在一些问题:一是初步形成了规模化的产业体系,但是在品牌、质量、专利技术等方面与发达国家相比还存在一定的差距;二是常规产品的质量存在性能不稳定现象,还需继续改造生产线;三是一些高端产品仍需要大量进口满足国内需求;四是国产化设备的整体技术水平不高,并没有形成规模优势;土工合成材料质量标准不统一、不完善也是一个重要因素。

二、土工格栅

土工格栅是土工合成材料大家族中的一员,其在土工合成材料中占的比重较大。目前土工格栅在发达国家已经广泛应用于路面建造、土木技术工程、大型结构设施、建筑设施、水文地质及环保工程等等。采用土工格栅可以根据不同要求,分别发挥增强、隔离、滤层、防护及排水作用或同时发挥两个以上作用。土工格栅种类很多,主要有塑料拉伸格栅、钢塑格栅、玻纤格栅、涤纶经编格栅四大类。

塑料土工格栅是一种新型土木工程用材料,由英国坦萨公司(前身为耐特龙公司)开发成功并应用于土木工程。它问世不久,很快就被推广到欧洲及美国、加拿大、日本等国家。国外土工格栅设备制造厂家主要有英国坦萨公司和意大利泰力斯公司,这两家公司的生产技术和应用技术较先进,在制品开发和生产的同时还注重有关材料、工艺的基础研究。格栅制品规格较齐全,如耐特龙公司的坦萨土工格栅有SR、RE、ER、SS和AR等系列的不同规格的产品,以满足不同场合的需要。国内现有塑料格栅制品生产厂家有20多家,但专业塑料土工格栅生产厂家不到10家,所生产的格栅大部分用于公路与铁路铺设及相关挡土墙、边坡防护、桥台等工程。1999年我国发布了塑料土工格栅国家标准。2009年我国塑料土工格栅的消费量达到了1.4亿平方米。

土工格栅最早于20世纪70年代末80年代初期在英国研制出来,国内应用时间较短。同时由于我国早期的土工格栅产品质量和国外产品存在一定差距,存在耐高温性较弱,在施工过程中容易软化,造成变形,使路面不平等问题,这导致国内市场中土工格栅产品大部分以国外品牌产品为主,国内土工格栅市场对进口产品依存度较高。

不过随着随着国内土工加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善,国产土工格栅产品性能不断提高,目前在一些中低端土工格栅产品方面,国内品牌产品质量已经完全可以和国外品牌相媲美,目前在中低端土工格栅产品方面,国内土工格栅市场对进口产品依存度很低。

目前我国的土工格栅产品基本采用PP、HDPE、涤纶、玻纤等原材料。在塑料土工格栅产品中,国内产品以PP为主要材质,该产品在国内市场占有率较高,产品生产技术较为成熟,产品市场增长率和利润率趋于稳定,技术较为成熟,市场进入成熟期。与国外厂商的塑料土工格栅产品相比,HDPE材质的土工格栅产品相对较少;与塑料土工格栅产品相比,玻璃纤维、钢塑类等土工格栅系列产品在国内市场上应用数量也相对较少。这些产品的发展速度较快,利润率根据企业生产规模和产品材料采购成本不同而有所区别,但总体上利润率仍保持增长,市场处于快速成长期。

在高端土工格栅产品方面,由于国内企业在研发实力以及生产实力等方面和国外大型企业还存在一定差距,导致国内高端产品质量等方面和国外同类产品不占优势,这部分进口较大。近年来,由于坦萨和泰力斯等在中国建厂,就近生产;同时国内凯乐科技、南昌天高和青岛旭域等企业崛起,高端产品生产能力有了长足发展,大大减少了我国高端土工格栅的进口需求。

总体看来,由于土工格栅主要用于基础工程建设,对产品的技术标准要求高,由于我国的土工材料与国外产品有一定差距,国内企业的土工格栅质量与国外企业有一定差距,但国内土工格栅市场中,由于劳动力成本、销售成本等的原因,国外品牌较少进入中国市场,市场中主体是国内品牌土工格栅生产企业。

三、土工膜

土工合成材料在国际上已称为“第四大建筑材料”(继木材、水泥、钢材三大主要建材之后)。防渗土工膜属于土工合成材料的一种,早在60年代的西欧的荷兰,法国就开始把土工膜用于土木工程中如道路建设,并在当时西方经济发展和基础建设中被迅速推广应用,以后迅速发展到铁路,河岸和海岸的防护工程等,同时也推动了市场的急速发展。

目前,我国防渗土工膜在工艺及技术装备、产品结构、相关工艺知识、应用与设计、科研和法规化、地区应用分布都已很广泛,测试方法已标准化,成立了规范委员会,并且制定了防渗土工膜技术理论及标准,有力配合了现在的大规模的基础设施建设。近年来,我国的所有各个地区包括铁路、高速公路、水利、水电、水库、堤坝、垃圾填埋场、环保、建筑、矿业、港口等土木工程领域所有的大中型工程项目,都已大规模采用了防渗土工膜进行防水抗渗处理,使用量很大。

现在复合防渗土工膜的使用已走完了从无到有,从怀疑到相信,从逐渐试用到大工程广泛应用这段30多年漫长路程。从我国1986年以前累计用量100万平方米左右,产品结构以普通防渗土工膜为主,到1990年以后,复合防渗土工膜(将土工布土工膜结合到一起以解决强度问题)的出现,土工工程开始大量广泛的使用。目前我国防渗土工膜生厂家(包括普通防渗土工膜生产厂家及复合防渗土工膜)约100家,但生产单一塑料土工膜的生产企业不到10家。2009年国内土工膜消费大约2.46亿平方米。

第二节 管理体制和政策

一、行业主管部门

从行业管理看,土工合成材料行业一直较弱。它没有统一的主管部门,也没有具有管理职能的行业协会。行业的产能规划、项目立项等由发展改革委员会管理。而由于原料及生产工艺的不同,产品生产涉及石油和化学工业协会、中国塑料加工工业协会、纺织工业协会等。同时由于产品应用领域的不同,其涉及到的工程应用有建设部、水利部、交通部、铁道部、环境保护部等。1994年成立的中国土工合成材料工程协会(前身为土工合成材料技术协作网,属于学术性团体)是全国性、多学科、跨行业、跨部门的社会团体,作为非官方组织,通过信息交流、组织或协助制定相关各技术标准和规范,但是其不属于2001年前国家经济贸易委员会批准的协会名单,没有国家授权的行业管理职责。

二、行业体制管理回顾与展望

我国土工材料行业的行政管理职能最初是由国家经济贸易委员会执行,该部门为确保土工合成材料质量达到国家标准,同时充分利用现有企业的生产能力,防止重复建设,于1999年发布了《土工合成材料重点企业管理办法》。同时会同当时的国家纺织工业局、轻工业局、建材工业局、石化工业局等,先后分两批优选公布了39家产品生产企业和13家原料生产企业,作为土工合成材料重点生产企业。由于国家经济贸易委员会2003年撤销,相关的部分管理职能并入国家发改委。

而随着土工材料在我国的应用越来越广泛,为规范工程建设操作,提高各领域建设工程的质量,建设部、水利部、交通部、铁道部等都出台了相关建设项目管理办法,如交通部于1996年出台了《公路建设市场管理办法》,并于2004年重新修订了该《管理办法》。

同时各部门也于20世纪90年代末发布了多份各应用领域土工材料的产品标准及土工材料的工程应用技术标准法规。1998年,我国出台了第一部关于土工合成材料应用的技术规范《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98)。伴随国家标准的出台,交通部、铁道部、水利部也相继出台了有关土工合成材料应用的技术法规。由国家轻工业局提出和全国塑料制品标准化技术委员会归口,重庆庆兰塑料制品有限公司和山东省泰安塑料一厂负责起草编制了我国第一部《土工合成材料 塑料土工格栅》(GB/T17689-1999)国家标准。对我国土工合成材料产业的发展开始从技术上予以规范。这些技术规范、规程虽然内容不是特别细致,技术要求也比较低,但对土工合成材料的产业发展和推广使用起了积极的引导作用。不过由于缺少统一的规范,企业产品只能适应某一领域,很难在各行业推广,制约了土工合成材料行业的发展。在技术规范方面,国内要求统一各产品的技术规范的意愿越来越大,今后几年将能够在土工合成材料生产单位和工程应用单位相结合来制定统一的土工合成材料试验方法国家标准,以满足国内土工合成材料近几年快速发展的需要。

对于工程产品的管理,铁道部及交通部分别于2002年、2006年成立了中铁铁路产品认证中心及交通产品认证中心,开展两部门工业产品强制性、自愿性产品质量认证工作。目前铁道部的产品认证中心运作较为成熟,截止2009年,有256家企业通过了产品认证。

三、相关的政策法规

1、行政管理

交通部2004年对1996的《公路建设市场管理办法》进行了重新修订,其根据《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国招标投标法》、《建设工程质量管理条例》,制定本办法。该《办法》市场准入管理准则,指出凡符合法律、法规规定的市场准入条件的从业单位和从业人员均可进入公路建设市场,任何单位和个人不得对公路建设市场实行地方保护,不得对符合市场准入条件的从业单位和从业人员实行歧视待遇。同时公路建设项目依法实行项目法人负责制,收费公路建设项目法人和项目建设管理单位进入公路建设市场实行备案制度。

2007年交通部发布《经营性公路建设项目投资人招标投标管理规定》,《规定》对符合国家和省、自治区、直辖市公路发展规划;符合《收费公路管理条例》第十八条规定的技术等级和规模;已经编制项目可行性研究报告的经营性公路建设项目,规范了建设项目的招投标活动。2008年根据《中华人民共和国航道管理条例》,出台了《水利工程建设监理单位资质管理办法》,加强航道工程建设管理。

2002年铁道部出台《铁路建设工程招标投标实施办法》。《办法》规定,铁路建设项目达到以下规模和标准之一的必须进行招标:①工程总投资200万元(含)以上或施工单项合同估算价在100万元人民币以上的;②监理单项合同估算价在10万元人民币以上的;③重要设备、主要材料采购单项合同估算价在50万元人民币以上的。同时对投标组织进行了规定。

2003年铁道部出台《铁路建设管理办法》,《办法》指出铁路建设应坚持科技创新,积极采用现代管理方法,推广使用先进技术、先进设备、先进工艺、新型建筑材料,不断提高建设水平;应高度重视环境保护、水土保持和防灾减灾工作,节约能源和土地;铁路建设实行招标投标制、工程监理制、合同管理制、质量监督制。

铁道部于2005年出台了《铁路建设工程勘察设计管理办法》,《办法》自2006年3月1日起实行。《办法》对铁路工程项目的勘察设计程序、勘察设计发包与承包、工程勘察、设计文件编制等工程设计活动进行了规范,指出铁路大中型建设项目在决策阶段一般通过方案竞选方式选择下一阶段勘察设计单位。其他必须招标的建设项目,由业主或建设管理单位通过方案竞选或招标选定项目勘察设计单位。

2005年铁道部公布《铁路建设工程质量管理规定》,《规定》自2006年3月1日起实行。《规定》指出从事铁路建设工程勘察设计、咨询、施工、监理的单位及主要从业人员,应当取得相应等级的资质证书和个人执业资格,并在批准的资质和执业范围内从业。铁路建设单位应依法对工程建设项目的勘察设计、施工、监理进行招标,并应在所签订的合同中依法明确质量目标、责任。铁路建设单位应合理划分铁路建设工程标段,不得将铁路建设工程肢解发包,不得迫使投标人以低于成本的价格竞标,不得迫使中标人分包工程。

水利部也针对水利建设及水土保持建设出台了《国家农业综合开发水土保持项目管理实施细则》、《水土保持工程建设管理办法》、《工程建设项目勘察设计招标投标办法》、《水利工程建设项目验收管理规定》、《水利工程建设监理单位资质管理办法》等系列法律法规,规范和加强水利建设项目管理。

2、技术管理

国家制订和颁布了许多土工合成材料产品的国家(推荐)标准和各行业工程应用技术规范。大大促进了我国土工合成材料行业的快速发展。规范主要有交通部、水利部2005年联合出版的《中华人民共和国行业标准水运工程土工合成材料应用技术规范》及国家标准《土工合成材料应用技术规范》;铁道部的《铁路路基土工合成材料应用设计规范》(TB10118-2006);水利部发布的《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225-98)、《土工合成材料测试规程》(SL/T235-1999);交通部发布的《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)和《水运工程土工织物应用技术规程》(JTJ/T239-98)。

现行土工材料标准

资料来源:中国标准网

第三节 产品生命周期分析

我国土工合成材料行业自诞生日起就是一个多学科、跨部门的行业。土工合成材料行业在2000年左右得到了大力的发展,市场规模迅速增长,2009年土工合成材料市场规模达到15.13亿平方米,同比增长22.9%。我国土工合成材料由于应用时间还不长,受市场需求的驱动,近几年企业数量不断增加,同时产品研究开发层出不穷。调查显示,2008年土工材料类产品研究论文达到7381篇(工业技术),比2007年的7167篇增加214篇,市场应用越来越广泛,土工合成材料进入快速发展期。因此,土工合成材料整体上正处于成长期。

土工格栅在我国已经发展了近30年,发展之初,大量的企业上马了钢塑及经编类格栅产品,塑料土工格栅则是由英国坦萨在华的推广而逐渐在各土木工程项目中使用,尤其是公路、铁路建设。市场对产品的认识不断加深,各类应用研究越来越广泛,2000年以前,我国针对土工格栅的技术论文仅22篇,2000年到2004年迅速增加到595篇,而2005~2009年则达到945篇。土工格栅的市场正处于快速成长期。

我国土工膜的应用开始于上世纪60年代末,1966年首先将土工膜(如沥青-聚合物膜)用于混凝土坝防渗,进入80年代得到飞速发展。现已应用到水利、水电、交通、环保、建筑等各个领域,2009年我国应用的土工膜已经达到6.56亿平方米,2005~2009年平均增长率达到11.6%。塑料土工膜由于部分指标难以达到应用标准,市场主体是复合土工膜,随着新型塑料母料的开发,单一的HDPE、LDPE土工膜也逐渐走入市场,同时土工膜防渗技术在我国各种土木工程中的应用已经渐趋成熟,市场进入快速成长期。

第四节 行业竞争格局和市场化程度

近年来,我国土工材料市场发展迅速,生产企业也随之迅速增长,2002年国内土工材料生产企业不到400家,截止2009年目前国内土工材料生产企业已经达到600多家,但市场的企业主体还以土工布产品为主,土工布生产企业有200多家;呈现出国有和国有控股、民营、外商独资合资多元投资的竞争态势,而且民营土工材料企业已逐渐居于市场主导地位。

土工格栅行业2002年规模以上企业只有24家,其中钢塑格栅生产企业6家,玻纤格栅企业2家,经编塑料格栅企业3家,拉伸塑料格栅6家,以山东为主要聚集区。2009年拉伸塑料格栅生产增加到10多家,成规模的企业不到10家。从竞争格局看,塑料土工格栅的大企业市场地位举足轻重。由于整个格栅行业生产企业不多,且下游以政府工程项目为主,市场竞争不是太激烈。

2002年土工膜规模以上生产企业40多家,其中复合土工膜生产企业达到26家,占到65%;单一的塑料土工膜企业仅8家,能够生产HDPE土工膜的企业仅山东泰峰塑料土工材料有限公司一家。2009年土工膜生产企业超过100家,生产HDPE土工膜的企业约10多家,但生产高性能防渗土工膜的大型企业很少。从市场竞争看,前三家塑料土工膜生产企业的市场份额约占到13%。对于土工膜行业,由于竞争企业较多,低端产品竞争较激烈,尤其复合土工膜市场。而高性能防渗土工膜市场生产企业较少,且市场的认知度逐渐提高,市场前景较好。

第五节 行业利润水平的变动及其趋势

土工合成材料行业利润水平整体呈下降趋势,主要是土工合成材料产品受原材料的影响较大,2006年以来,原材料一直处于高位运行,挤占了土工合成材料产品的利润空间。

2003-2009年土工合成材料销售利润率

单位:%

数据来源:中国市场调查研究中心

2007-2009年HDPE价格变化

单位:吨/元

数据来源:中国市场调查研究中心

尽管土工合成材料的价格近年来呈略微上升的趋势,从2005年以来除2007年外价格的环比发展都超过100%,但其增长速度低于原材料增长速度,导致行业利润水平有一定下降。

2004-2009年土工合成材料产品平均环比价格变化

数据来源:中国市场调查研究中心

2009年以来,原材料的价格变化趋于稳定,价格低于2006、2007年的高位,在土工合成材料产品价格变化变化不大的情况下,行业的利润水平将相对2009年有一定上升。

此外,市场供需状况也对行业利润率产生了一定的影响。随着经济快速发展,我国基础建设对土工合成材料的需求增长迅速,土工合成材料行业市场前景,对土工合成材料行业的盈利水平主要起到促进作用。然而由于土工合成材料行业进入门槛不高,大量投资涌入,近年来,行业新增产能较多,总体产能远远大于市场需求,产能过剩、市场竞争的无序化、行业自律性差等问题使得行业竞争处于白热化阶段,较大程度上压缩了行业整体了利润。尽管一部分企业积极开拓海外市场,从而消化了一部分产能过剩的状况,为土工合成材料行业增加利润空间提供了一定得积极作用,但整体看,行业目前正处于竞争激烈的行业整合阶段,即使原材料价格大幅度下降,行业利润率上升空间仍然不会很大。

第二章 土工合成材料产品市场分析

第一节 2003-2009年土工合成材料市场规模及行业特征分析

一、土工合成材料产品整体市场规模

通过引进技术和自主研发共同促进,我国土工合成材料行业生产水平得到了长足进步,应用领域不断扩大,产品品种增多,配套材料施工机械种类齐全,已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业。21世纪以来,新型土工合成材料在国内工程应用中发挥了不可估量的作用,例如抗震救灾、圆明园改造、奥运水上公园建设均使用了土工合成材料。随着国家的基础建设投资加快,除了大城市、重点项目对土工合成材料的用量继续增加外,包括中小城市支线机场改造等偏郊地区项目建设需求土工合成材料的势头也不可阻挡。我国土工合成材料行业取得了令人瞩目的成就,实现了历史性的跨越,在保持较快发展速度的同时,经济效益也有新的提高,显示了我国土工合成材料行业强劲的发展势头。2008年我国土工合成材料市场规模达120.39亿元;其中塑料类土工合成材料市场规模66.38亿元,在整个土工合成材料使用量中所占比例超过55%。2009年,我国土工合成材料市场规模超过15亿㎡,合150.72亿元;其中塑料类土工合成材料市场规模达8.67亿㎡,合85.88亿元,在整个土工合成材料使用量中所占比例超过57%。

2003-2009年土工合成材料市场规模

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

2003-2009年土工合成材料市场规模

单位:亿平方米

数据来源:中国市场调查研究中心

目前国内土工合成材料主要包括土工膜、土工格栅、土工布和土工带等。土工膜是我国使用最多的土工合成材料,2009年使用量占总量的47.7%,土工格栅的使用量相对较小,占17.3%,但增长速度较快。

2009年我国土工合成材料产品构成比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

目前,土工合成材料的原材料主要包括合成纤维、塑料和玻璃纤维三类。此外,还有钢材、合成橡胶和沥青等。根据近年来我国土工合成材料的生产情况看,我国土工合成材料以塑料类为主,从重量上看,塑料类占了1/2强,化纤类不到1/4。

2009年我国土工合成材料产品材料构成比例(重量)

数据来源:中国市场调查研究中心

二、按需求行业分市场需求

从20世纪60年代中期开始,我国水利工程首先开始使用土工合成材料。此后20年时间里,水利工程成为土工合成材料的主要需求领域。20世纪80年代以后,土工合成材料的应用范围很快扩展到储灰坝、尾矿坝、港口码头、海岸护坡及储油罐等地基处理领域。此后,随着我国经济水平的提高,城市建设和基础建设需求增大,对材料的需求数量和质量也大大提高,土工合成材料的应用领域得到更大扩展,土工合成材料的应用领域扩大到高速公路、铁路、飞机场、电厂、井灌、民用建筑等几乎所有土建工程行业。随着铁路、公路等工程对土工合成材料需求的快速增长,水利工程对土工合成材料的需求在土工合成材料的整体需求中所占比例呈下降趋势。根据土工合成材料应用状况来看,公路为目前国内土工合成材料主要应用领域,2009年我国公路方面土工合成材料应用金额达56.62亿元,占整个土工合成材料总应用金额的37.6%;其次为铁路和水利方面,2009年我国铁路、水利方面土工合成材料应用金额分别达33.79亿元和30.30亿元,分别占比22.4%和20.1%。

2009年我国土工合成材料分行业市场需求比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

我国塑料类土工合成材料在各行业的应用情况与土工合成材料类似,但略有差异。具体来看,塑料类土工合成材料产品主要应用行业也为公路、铁路、水利、港口等行业。但公路和水利领域的应用比例略高于土工合成材料的整体水平,而港口方面则偏低。2009年,国内用在公路建设方面的塑料土工合成材料价值达34.64亿元,占40.3%;用于港口建设的塑料土工合成材料价值5.58亿元,占比6.5%。

按需求行业分2003-2009年国内塑料土工合成材料行业市场需求变化

三、按省份分市场需求

土工合成材料技术自20世纪60年代引入我国后,在水利、土建、交通和港口等领域得到了普遍的应用。水利、土建、交通及港口工程建设与地区经济发展阶段关系极为密切。历年来,华北、东北和东南地区的省市,特别是江、浙、沪等沿海沿江发达省市,每年工程建设投资庞大,对土工合成材料的市场需求也位居前列。近年来,国家正在积极推动西部建设,西部开发重点是水利、铁路、公路、机场、城市建设、生态环境等方面,这一切均离不开土工合成材料。同时,我国西北地区土壤沙漠化日趋严重,目前利用土工合成材料在固沙和沙漠绿化方面已做了大量工作。土工合成材料在西部大开发中的重要作用是显而易见的,随着西部大开发的推进,西部地区对土工合成材料的需求正呈现快速增长的态势。

按省份分2003-2009年国内塑料土工合成材料行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

四、土工合成材料行业特点

目前,我国土工合成材料产品主要分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料四种类型。其中,土工织物中非织造土工布是国家“十一五”规划的重点发展方向之一;土工特种材料和土工复合材料近几年的发展速度较快,在特种材料中,市场中应用较多的产品为土工格栅、土工网、超轻型土工合成材料等;水利、环保工程的增多进一步推动了土工膜市场的发展。

国内土工合成材料行业有以下行业特点:

1、从整体市场规模来看,近年来国内土工合成材料行业市场规模还是处于增长态势。2008年以来,由于全球金融危机影响,国内土工合成材料企业出口受到了一定影响,行业市场规模出现了一定下滑,2009年在拉动内需政策的强力推动下,土工合成材料市场需求旺盛。从国家发展规划和有关行业的趋势看,未来国内土工合成材料行业市场需求前景依然令人看好。在“十一五”计划期间,我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大,包括水利建设、南水北调工程、电力投资、公路和铁路建设、环境工程建设,还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程,投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间,将会有更多的基础设施工程要建设,对土工合成材料的需求也将会越来越多,中国将成为世界土工合成材料的最大营销市场。

2、从塑料类土工合成材料需求行业来看,近几年国内公路方面、铁路方面、水利方面以及港口等基础设施建设对塑料类土工合成材料需求增大。在产品工程应用方面,己经广泛应用于土木工程(建筑工程、桥梁与隧道工程、道路与公路工程、岩土工程等)之中,其在我国的应用范同及规模堪称世界第一。如三峡工程、长江口深水航道治理工程、西藏铁路工程、洋山深水港区工程、奥林匹克水上公园工程、南水北调工程、世博会场馆工程、青草沙水库工程等。

(1)水利水电工程建设方面应用情况

水电工程建设是塑料类土工合成材料应用最为广泛,用量最大,应用品种最多的一个方面。主要应用目的是解决软弱地基基础加固、反滤、加筋、防渗等关键问题。如:长江三峡工程围堰防渗、护坡、水口电站工程凡上下游施工围堰、上海陈行水库围堤采用长管袋充砂、筑堤及堤坡反滤、秦山核电站围堤工程、京杭大运河边坡反滤、重庆市长江护岸工程、长江口深水航工程护底软体排以及黄河治理、淮河治理、太湖治理等一些较大的水利水电工程。

电力能源系统新建电厂粉为库90%以上采用塑料类土工合成材料修建灰库堤,40%的老灰库维修和扩建也均采用土工合成材料。如上海外高桥电厂灰库、上海石洞口电厂灰库、嘉兴电厂灰库,谏壁电厂真观山贮灰场等。

另外农田水利工程和中、小型水利工程已普遍应用塑料类土工合成材料。

(2)铁路建设方面应用情况

土工合成材料主要用于铁路路基加固处理、路基隔离、排水、防治翻浆冒泥、防治严寒地区、冻融等方面,并可在不停止列车运行的情况下进行处理,因此不论是老干线维修,还是新干线建造,都较大规模的应用塑料类土工合成材料,并取得良好的效果,如:京九铁路路基处理,大连至秦皇岛铁路路基加筋、上海至杭州外环线路基加固以及京石路翻浆冒泥整治等。

(3)公路建设方面应用情况

公路建设主要是应用解决路基沉陷、软基加固、防治翻浆冒泥、防治路基冻融、防治路面反射裂缝以及路堤护坡、植被等,其效果也很显著。

目前普通公路、新建一级公路、调整公路以及军用公路等,在建设中均不同程度地应用塑料类土工合成材料,如:沪宁高速公路、锦州至大连一级公路,上海沪嘉公路,云南军用公路等,都不同程度地选用塑料类土工合成材料。

除上述几个重要建设方面外,机场建设、市政建设、环保工程、港湾与海岸工程、军事工程等各个方面都不同程度的应用塑料类土工合成材料。

2008年以来,京沪高速铁路、京石铁路客运专线、石武客运专线、津秦铁路客运专线等项目密集开工。再加上垃圾填埋、污水处理等工程逐渐增多,未来国内市场对土工合成材料需求将逐渐增加。

3、从塑料类土工合成材料应用地域来说,近两年我国塑料类土工合成材料产品应用区域相对集中在华东、华南一带,与当地水利设施工程较多有一定关系。

而在西北地区,我国西北地区土壤沙漠化日趋严重,风沙对国民经济造成很大损失,治理风沙,也是我国长期的工作,目前在利用土工合成材料尤其是塑料类土工合成材料进行固砂和沙漠绿化方面也做了大量工作。同时,近年来国家加大了对西北地区基础设施建设的投入力度,未来西北地区在高速公路、高等级铁路方面对塑料类土工合成材料的需求将快速增长。

对西南地区而言,其建设项目增多与2008年地震灾害造成的基础设施损坏较为严重关系较大,2008年和2009年大批基础设施工程重建促使当地土工合成材料需求扩大,同时管道工程建设项目的增多也加大了土工合成材料的使用量。

4、由于工程建设受季节变化的影响较大,土工合成材料在我国不同地区的季节需求情况存在较大差异。冬季期间,北方地区土木工程量大大缩减,土工合成材料用量比较小,而南方用量则较大;而在夏季,南方大部分地区由于受雨季影响,工程进度放慢,土工合成材料用量相应减少,而这段时间里北方地区对土工合成材料的需求较冬季大大增加。

第二节 2003-2009年土工格栅市场规模及行业特征分析

一、土工格栅产品整体市场规模

使用土工格栅进行土木工程建设的经济效益明显。如铺设道路路基时,用格栅作为加筋材料,可将基层减薄到未加筋时的2/3。我国的公路、铁路、水利、采矿、港口与机场建设、工业与民用建筑等行业正处在飞速发展的时期,其中要涉及大量的有关岩土加固的问题,必然要使用各种新技术、新材料,包括土工格栅。这给土工格栅的应用、生产、生产技术及基础研究的开展提供了很好的契机。随着加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善,新型的土工加筋材料不断涌现。从20世纪70年代末塑料土工格栅出现后,近几年又涌现出涤纶经编土工格栅、玻纤土工格栅和钢塑土工格栅,四类土工格栅性能各有优劣,在不同的土木工程中发挥了重要的作用。

四类土工格栅性能比较

塑料土工格栅的应用范围为:软土上的地基、堤坝加筋,提高基底稳定性,减少不均匀沉降,提高承载力;路基边坡加筋,提高斜坡稳定性;加筋桥台,提高桥台的整体性和强度,防止桥头跳车;广泛应用于各类加筋挡土墙。

涤纶经编土工格栅应用范围为:公路及铁路路基、路堤加筋、较浅层基础的加筋;防治沥青混凝土路面反射裂缝,增强路面基层的强度。

玻纤格栅适用于沥青和混凝土路面加筋、路面反射裂缝防治及新旧路面的衔接等变形量不是很大的场合。

钢塑土工格栅主要适用于道路软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等,由于材质因素,对土体的成份要求较高。

从目前的生产应用状况看,受材料性质、技术现状和生产成本的影响,塑料土工格栅和涤纶经编土工格栅是应用最广泛的格栅类土工合成材料,也是发展最快的土工格栅产品;而玻纤土工格栅和钢塑土工格栅的应用范围相对较小,发展偏缓。土工格栅市场在四种土工格栅竞争中不断拓展。近年来,土工格栅的用量增长较快。2008年我国土工格栅市场规模20.75亿元。2009年我国土工格栅市场规模达26.07亿元。

四类土工格栅中,塑料土工格栅面市时间最早,尽管在经编、玻纤和钢塑土工格栅进入市场时,塑料土工格栅的市场受到了较大冲击,但从近年来的市场接受情况看,随着塑料加工技术的突飞猛进,塑料土工格栅性能大大提升,其优越性能又重新得到市场的认可,市场增长较快。2008年塑料类土工格栅市场规模达11亿元。2009年,塑料土工格栅市场规模达14.28亿元,在整个土工格栅使用量中所占比例接近55%。

2003-2009年土工格栅市场规模

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

2003-2009年土工格栅市场规模

单位:亿平方米

数据来源:中国市场调查研究中心

2009年我国土工格栅产品市场结构(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

二、按需求行业分市场需求

土工格栅主要用于土工工程的加固、加筋,广泛应用于水利、公路、铁路、煤矿、建筑等工程领域。如用于建坝、护坝、护坡;防汛、防洪网笼;高速公路、铁路、市政道路、飞机跑道等的路基增强加固;挡土墙护网、矿井顶网等。从市场需求方面来说,土工格栅作为一种新技术在我国最早用于公路路基加固,用以提高路基承载力、降低填土沉降。由于效果明显,土工格栅在公路项目上得到了较为深入的推广。尤其是在我国南方软土地基分布较为广泛的地区,许多公路项目都在使用土工格栅加筋。继公路行业应用土工格栅后,铁路行业也在路基加固中开始采用土工格栅,而且近年来的应用量不断增大。在水利行业的一些特殊工程中,由于没有足够的填料可用,也在其拦河土石坝和河道堤防中采用土工格栅作为加筋材料使用。目前国内土工格栅产品主要应用在公路、铁路和水利等基础设施建设。在机场跑道建设、其他民用和工业建筑等行业的土工格栅应用起步不久,是最近几年才开始增加的。总体看,土工格栅在我国的应用领域正在逐步拓展,工程建设对土工格栅的使用量也在逐渐加大。由于国内在近几年大力进行基础设施建设,这使国内土工格栅需求量激增。

目前国内土工格栅主要应用于公路以及水利方面。2009年我国公路方面土工格栅应用金额达10.05亿元,占整个土工格栅总应用金额的38.6%;其次为铁路方面,2009年我国铁路方面土工格栅应用金额达6.57亿元,占整个土工格栅总应用金额的25.2%。

2009年我国土工格栅分行业市场需求比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

塑料土工格栅在各行业的应用比例与土工格栅整体应用状况差别较大,主要体现在铁路和水利方面。铁路是塑料土工格栅最大的应用领域,2009年我国铁路方面塑料土工格栅应用金额达5.50亿元,占整个塑料土工格栅总应用金额的38.5%,比土工格栅整体应用比例高13.3个百分点;水利方面塑料土工格栅应用金额为1.55亿元,占整个塑料土工格栅总应用金额的10.9%,比土工格栅整体应用比例高低7.2个百分点。

按需求行业分2003-2009年国内塑料土工格栅行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

三、按省份分市场需求

土工格栅需求的地区分布主要取决于各省市的地质状况和基础工程建设投资状况。我国地质状况复杂,区域间差异很大。如在南方软土地基较多,有时要占一条公路全长的1/4~1/3,而西南部山区则需要大量的边坡防护、高路坝修筑和加筋挡土墙,在北方同样有大量诸如软基、边坡处理的岩土加固工作;当前道路修建中的一个趋势是高等级道路比例的增长,这就对路基处理、防止沉降提出了很高的要求,而使用土工格栅可以较好地解决土木工程中的特殊问题,如软地基处理、差异沉降等;在这些场合,格栅是理想的土工材料。

近年来,我国公路、铁路、水利等建设进入了一个大发展时期,特别是西部不发达省份在西部大开发的背景下公路建设、灌溉区建设项目剧增。各地对土工格栅的需求不断扩大。

按省份分2003-2009年国内土工格栅行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

四、土工格栅行业特点

从本节第一、第二、第三部分中我们可以看到,国内塑料类土工格栅行业有以下行业特点:

1、从整体市场规模来看,国内塑料类土工格栅行业市场规模逐年增长。随着国内基础建设加快以及全球经济的恢复,2008年以来,增长速度高于前几年水平。

2、从国内塑料类土工格栅产品下游应用行业来看,目前在公路方面对塑料类土工格栅产品需求最大。未来公路方面对塑料类土工格栅产品需求仍然最大,这可以从国家“十一五”计划中看出,国家计划在“十一五”期间,我国要集中力量建成“五纵七横”,总里程达到35000公里,每小时车速达到80~120公里的国道主干系统,使全国公路总里程由目前的118万公里增加到135万公里,其中高级公路由目前的18000公里增加到40000公里,高速公路由目前的3400公里增加到15000公里。“十一五”期间,我国计划要建筑高速公路5800公里,即每年平均新建约1000多公里。此外,我国公路有关领导部门还规定,现有公路每隔6年,要进行一次路面中修,每隔12年要进行一次路面大修。所以再加上全国公路中修及大修需用的土工格栅量,累计我国公路方面土工格栅年需求总量将突破1亿平方米。此外,除了公路方面之外,其他下游应用行业对塑料类土工格栅产品的需求也将增长。

3、从国内塑料类土工格栅产品应用地区来看,我国土工格栅产品的区域市场主要集中在生产建设项目较为集中的区域,而铁路、公路等大型基础设施建设工程跨区域建设特征明显,使得土工格栅材料的区域分布特征相对弱化。从我国经济发展区域特征和国家主要基础设施建设投资方向来看,土工格栅市场主要集中在华东、华南、西南等地,与当地经济发展水平和道路交通建设关系相关性较高。华东地区以江苏、浙江一带施工项目较多,西北地区以陕西一带施工项目较多,2008年的汶川地震使得四川省一带施工项目增多。

第三节 2003-2009年土工膜市场规模及行业特征分析

一、土工膜产品整体市场规模

中国于1966年首先将土工膜(如沥青-聚合物膜)用于混凝土坝防渗,进入80年代得到飞速发展。现已应用到水利、水电、交通、环保、建筑等各个领域。随着我国经济快速发展,各地基础建设大力推进,为土工膜的应用发展提供了广阔的前景,我国土工膜行业发展迅速,到2009年,我国土工膜应用规模达71.94亿元,其中单一塑料类土工膜市场规模达27.17亿元。

2003-2009年土工膜市场规模

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

2003-2009年土工膜市场规模

单位:亿平方米

数据来源:中国市场调查研究中心

二、按需求行业分市场需求

与传统的防水材料相比,土工膜具有渗透系数低、低温柔性好、形变适应性强、质量轻、强度高、整体连接性好、施工方便等优点。因此它不但能满足水土工程的要求,而且还可以应用于屋顶防漏、园林绿化、河堤坝坡的保土、农田水渠的防渗和水土保持、滩涂围垦造田、环境工程中垃圾填埋、三废处理和环境整治、防止沙漠化等。目前,我国土工膜需求主要来自水利工程领域。其次,随着我国城市化进程的加快,城市垃圾处理量急剧增加,各地垃圾填埋场建设需求旺盛,为保护地下水源及周围土壤,垃圾填埋场对土工膜的需求也日渐旺盛。再次,随着城市建设的发展,人民生活水平的提高,水的环境功能越来越受到人们的重视。许多地方如游乐设施、公园、疗养院、学校甚至居民小区,都要设置人工湖。北方地区水资源极为缺乏,防渗防漏就显得尤为重要。选用土工膜不仅解决了人工湖渗漏的问题,而且比采用钢筋混凝土底板防渗方案更节省了资金,施工更方便,近年来,此部分需求也逐步放大。此外,我国基础建设需求巨大,在隧洞防水、粮库地面防潮层、建筑物的基础防水、屋顶防漏、旧水利工程改造维护等许多领域,对土工膜的需求有着广阔前景。

目前国内土工膜主要应用于水利以及公路方面。2009年我国水利方面土工膜应用金额达25.12亿元,占整个土工膜总应用金额的34.9%;其次为铁路方面,2009年我国铁路方面土工膜应用金额达13.99亿元,占整个土工膜总应用金额的19.4%。

2009年我国土工膜分行业市场需求比例(金额)

数据来源:中国市场调查研究中心

塑料土工膜在各行业的应用与土工膜整体应用差别较大,铁路和公路方面的应用比例远高于土工膜整体情况。2009年我国铁路方面塑料土工膜应用金额达7.02亿元,占塑料土工膜总应用金额的25.8%,比土工膜整体应用比例高6.4个百分点;公路方面塑料土工膜应用金额为5.92亿元,占整个塑料土工膜总应用金额的21.8%,比土工膜整体应用比例高低6.9个百分点。

按需求行业分2003-2009年国内塑料土工膜行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

三、按省份分市场需求

目前,国内土工膜市场需求主要集中在水利工程领域,其市场需求地区分布受水利工程地区分布影响较大,沿江沿河省市需求较大。其次,随着城市园林建设、垃圾处理设施建设和其他建筑工程需求的急剧扩大,各大城市对土工膜的需求也在迅速增加。

按省份分2003-2009年国内塑料土工膜行业市场需求变化

单位:亿元

数据来源:中国市场调查研究中心

四、土工膜行业特点

从本节第一、第二、第三部分中我们可以看到,国内塑料类土工膜行业有以下行业特点:

1、从整体市场规模来看,近年来国内塑料类土工膜行业市场规模处于增长态势,同时,未来国内塑料类土工膜行业市场需求前景依然令人看好。塑料类土工膜以其渗透性小、良好的拉伸强度、耐腐蚀性和稳定性优势广泛应用于渠道、江堤水库、湖坝、地铁、垃圾填埋场等大型基础设施的防渗,防腐,防漏。特别是近十年来,我国建筑业、环保卫生事业的飞速发展,以及人们对环境的日益重视,使得新型防水材料的需求逐年增加,具有环保功能的塑料类土工膜已经占有了自己的市场份额。

2、从塑料类土工膜需求行业来看,目前国内塑料类土工膜主要应用于水利以及公路方面,同时,在垃圾填埋厂建设等方面对塑料类土工膜的需求也越来越大。截止2009年我国的所有地区,包括铁路、高速公路、水利、水电、水库、堤坝、垃圾填埋场、环保、建筑、矿业、港口等土木工程领域所有的大中型工程项目,都已大规模采用了HDPE土工膜进行防水、抗渗处理,使用量很大。同时,HDPE土工膜产品在土木材料中所占的比重也日益增大。

在水利以及公路方面,近年来随着人们对环境的日益重视,具有环保功能的聚乙烯土工膜得到使用者更多的青睐。

在垃圾填埋厂建设方面,我国生活垃圾处理建设任务将非常繁重,许多城市还没有生活垃圾填埋场,考虑到我国社会主义新农村建设以及城乡一体化垃圾处理发展趋势,生活垃圾填埋场建设需求还很大。如果平均每个县至少建一个填埋场,还需要建设1600多座填埋场,如果平均每个县建设两个填埋场,就需要建设3000多座填埋场。塑料类土工膜是城市生活垃圾卫生填埋场防渗的核心材料。

3、从国内塑料类土工膜产品应用地区来看,我国塑料类土工膜产品的区域市场主要集中在生产建设项目较为集中的区域。如2008年北京市奥林匹克水上公园项目就铺设了70万平方米的高密度聚乙烯土工膜作为赛道的防渗材料。同时,我国在深圳、北海、昆明、海口、保定、北京六里屯、天津、青岛、泉州等地已建成的数十座大中型城市生活垃圾填埋场也大量使用了塑料类土工膜。此外,正在设计、筹建的国内其它大中城市(如珠海、杭州)和三峡库区首批l3个城市(如开县、奉节、云阳、忠县、万州)等生活垃圾填埋场皆采用了塑料类土工膜。

第四节 市场供求状况及供求的影响因素分析

一、市场供求状况

目前中国土工合成材料市场产品数量不断增加,产品质量不断提高,产品品种范围不断扩大。土工合成材料产品向系列型、合成型、复合型发展。应用范围从一般工程向大、中型工程发展。每年均有上千个大中型以上工程应用土工合成材料。由于不同类型的土工合成材料的生产能力、应用范围、应用技术等不同,因而生产、应用情况还存在不平衡,其中中低档土工合成材料由于技术门槛较低市场竞争较为激烈,高端土工合成材料依赖进口的局面依然没有从根本上扭转。

目前国内土工合成材料市场根据各种实际工程的需要,正在向系列型、复合型、综合型发展;各类重点工程所需的高质量、高档土工合成材料的结构将极大改善。

二、影响市场供求的主要因素

目前,我国无论生产部门还是应用部门对土工合成材料的认识还不深。有些新材料、新技术还不为人们所了解或认识不足。这对产品开发、应用推广都是不利的。另外,企业创新能力还较弱,行业整体利润水平不高,不利于国内土工合成材料产品的升级换代。土工合成材料的巨大需求为该产业提供了广阔市场,而相关标准的缺失和落后成为制约行业发展的瓶颈,造成国内企业的产品不能够进入国家相关大项目或者国际市场。现行土工合成材料标准多是在1998年制定的,编制至今已有十多年,经过多年的实践,无论在内容上或是模式上都亟待增补和改进。而且随着土工合成材料技术和产品的不断推陈出新,传统的检测手段也不能够满足当前的市场需要,相关的标准也应该与时俱进。

第三章 相关产业及产业链分析

第一节 上游产业链介绍

目前土工合成材料原料大多采用高分子聚合物,主要有聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)等。其中使用最多的是聚丙烯原料,占土工合成材料总用量的50%以上;其次是聚酯,占土工合成材料原料的15%~30%。

随着国民经济的持续繁荣,我国的塑料加工工业才得到蓬勃发展,尤其是改革开放三十年来取得的辉煌成就举世瞩目。令人鼓舞的是全国塑料加工业快速发展又极大地促进了合成树脂、助剂与添加剂和塑料加工机械设备与模具制造行业等相关行业相互促进协同发展,构成了中国塑料工业现代化的“三大支柱”产业发展宏伟壮观的画面和景观。

中国合成树脂工业于1958年在锦州建成第一套聚氯乙烯树脂市场装置起步,同样走过了从无到有、从小到大的快速发展历程。1975年合成树脂产量仅为33万吨,1990年增加到226.8万吨,占当年世界合成树脂2.2%,1990至1999年间,合成树脂的年平均增长率高达15.34%,为世界年平均增长率的3倍。2000年生产量已超过1000万吨,比1999年(841.7万吨)年增长15.83%。1999年我国共生产合成树脂1340.7万吨(包括中国台湾省499万吨),占当年亚洲各国总产量的27.44%,是世界总产量的8.55%。在全世界主要合成树脂生产国中已接近排名第二位的日本(1456.9万吨),而与第三位的德国(1386万吨)基本持平。

据统计数据显示,2007年我国合成树脂产量已达3073.55万吨,同比增长18.54%;进口量1896.92万吨,同比增长5.04%;出口量382.37万吨,同比增长52.70%;表观消费量4578.04万吨,同比增长12.1%。我国合成树脂表观消费量占全球消费量2.6亿吨的18%,逐年呈上升趋势。2008年我国合成树脂产量已经达到3130万吨。

2001-2008年年我国合成树脂产量

单位:千吨

数据来源:中国塑料加工工业协会

2009年前三季度国内五大合成树脂表观消费量为3449.1万吨,同比增长17.1%。受国内合成树脂价格大幅上涨、废旧塑料需求增加和存置库存结束的影响,国内合成树脂需求大幅增加。估计全年五大合成树脂生产能力将达到3905万吨/年,产量在2900万吨左右,表观消费量在4344万吨,同比增长13.5%。

2009年前三季度全国五大合成树脂产量为2196万吨,同比增加1.9%,其中聚乙烯产量为568万吨,同比增长6.3%;聚丙烯为593万吨,同比增长7.3%;聚氯乙烯为671万吨,同比下降6.4%。

前三季度国内五大合成树脂表观消费量为3449.1万吨,比上年同期增加17.1%,其中聚乙烯表观消费量为1132.7万吨,同比增长29.8%;聚丙烯为908.2万吨,同比增长19.8%;聚氯乙烯为816.5万吨,同比增长9.7%;聚苯乙烯为301.5万吨,同比增长3.5%;ABS树脂为290.2万吨,同比增长3.8%。

第二节 下游产业链介绍

主要采购商(主要建设施工单位、业主单位、行业部委)发展情况。

一、水利发展

新中国成立50多年来,我国水利建设取得了举世瞩目的成就,为各个时期经济社会发展做出了重要贡献。1998年以来,以大江大河堤防为重点的防洪工程建设、病险水库除险加固、解决人畜饮水困难、大型灌区节水改造等取得了历史性突破。

1、堤防和水闸。截止2008年底,全国已建成江河堤防28.69万公里,累计达标堤防11.28万公里,堤防达标率为39.3%;其中一、二级达标堤防长度为2.53万公里,达标率为74.0%。全国已建各类水闸43829座,其中大型水闸504座。在全部已建水闸中,分洪闸2647座,排涝闸14987座,挡潮闸5008座,引水闸8486座,节制闸12701座。

2、水库及枢纽。全国已建成各类水库86353座,水库总库容6924亿立方米。其中,大型水库529座,总库容5386亿立方米,占全部总库容的77.8%;中型水库3181座,总库容910亿立方米,占全部总库容的13.1%。全国大中型水库大坝安全达标率为64.1%,比上年提高4.65%。

3、水土保持工程。全国水土流失综合治理面积达到101.6万平方公里,其中小流域治理面积39.2万平方公里,实施生态修复面积达72万平方公里,建成黄土高原淤地坝29840座。完成全国水土保持监测网络和信息系统建设二期工程初步设计审查工作。

4、水土保持管理。全国共审批开发建设项目水土保持方案2.36万个,其中水利部审批国家大中型项目水土保持方案206个,涉及防治责任范围3935.3平方公里。全年完成开发建设项目的水土保持设施验收1.13万个。基本完成全国水土保持监督执法专项行动,对10.48万个项目进行了执法检查。中国水土流失与生态安全综合科学考察工作进展顺利,共涉及27个省(自治区、直辖市)的315个县。

2004-2008年完成的部分水利设施指标情况

数据来源:水利部

二、公路水路发展

1、公路。

建国后,特别是“七五”时期以来,我国的公路建设得到了迅速发展,取得了世人瞩目的成就。2008年我国公路里程持续增长,村道所占比重明显提高。截至2008年底,全国公路总里程达373.02万公里,比上年末增加14.64万公里。其中,国道15.53万公里,省道26.32万公里,县道51.23万公里,乡道101.11万公里,专用公路6.72万公里,村道172.10万公里,分别比上年末增加1.82万公里、0.80万公里、减少0.21万公里、增加1.27万公里、1.01万公里和9.95万公里。各行政等级公路里程占公路总里程的比重比上年末分别提高0.4个、持平、下降0.7个、0.8个、提高0.2个和0.9个百分点。

2008年各级公路里程

单位:万公里

数据来源:交通部

2008年公路技术等级和路面等级进一步提高。全国等级公路里程277.85万公里,其中二级及以上高等级公路里程39.97万公里,占公路总里程的10.7%。按公路技术等级分,各等级公路里程分别为:高速公路6.03万公里,一级公路5.42万公里,二级公路28.52万公里,三级公路37.42万公里,四级公路200.46万公里,等外公路95.16万公里。全国有铺装路面和简易铺装路面公路里程199.56万公里,比上年末增加21.91万公里,占总里程的53.5%。

农村公路、高速公路建设取得新进展。2008年底,全国农村公路(含县道、乡道、村道)里程达到324.44万公里,比上年末增加11.01万公里。农村公路里程超过10万公里的省(区)为17个。截至年底,高速公路突破三千公里的省为6个,分别是:河南(4841公里)、山东(4285公里)、广东(3823公里)、江苏(3725公里)、河北(3233公里)和浙江(3073公里)。

2008年农村公路超过10万公里的省(区)

数据来源:交通部

各地区公路里程持续增长,公路技术状况进一步提高。东部地区公路里程105.01万公里,中部地区125.89万公里,西部地区142.11万公里,比上年末分别增加2.88万公里、3.60万公里和8.17万公里。

2008年东、中、西部公路建设比较

单位:万公里

数据来源:交通部

公路桥梁、隧道总量继续增加。2008年底,全国公路桥梁达59.46万座、2524.70万延米,比上年末增加2.46万座、205.52万延米。其中特大桥梁1457座、250.18万延米,大桥39381座、884.37万延米。全国公路隧道为5426处、318.64万延米,比上年末增加753处、63.09万延米。其中特长隧道120处、52.57万延米,长隧道743处、122.62万延米。

2、内河航道。

2008年底,全国内河航道通航里程12.28万公里。

各级航道里程情况

单位:公里

数据来源:交通部

2008年底,全国内河航道共有4128处枢纽,其中具有通航功能的枢纽2329处。通航建筑物中,有船闸836座、升船机42座。

3、港口。

2008年底,全国港口数量为413个。年吞吐量在1000万吨以上的沿海港口36个,200万吨以上的内河港口87个。

2008年底,全国港口拥有生产用码头泊位31050个,其中万吨级及以上泊位1416个。全国沿海港口拥有生产用码头泊位5119个,其中万吨级及以上泊位1157个;内河港口拥有生产用码头泊位25931个,其中万吨级及以上泊位259个。

全国港口万吨级及以上泊位中,1~3万吨级(不含3万吨级)泊位656个,3~5万吨级(不含5万吨级)泊位252个,5~10万吨级(不含10万吨级)泊位366个,10万吨级以上泊位142个。

全国万吨级及以上泊位中,通用散货泊位252个,通用件杂货泊位272个,专业化泊位778个。专业化泊位中,原油泊位59个,成品油及液化气泊位114个,散装粮食泊位23个,煤炭泊位162个,集装箱泊位251个。

三、铁路

长期以来我国铁路事业的发展和建设相对于经济发展处于比较滞后地位。尤其是在改革开放以来,1978~2008年间我国年均GDP增速为9.4%,人口数量也由9.6亿增加到13.28亿,全社会货物运输需求增长了10.6倍、客运需求增长了11.5倍。

我国铁路目前还远远不能满足经济社会发展对运输的需求,我国铁路营业里程的增长速度不仅落后于GDP的增速,而且也落后于公路的建设速度;此外我国铁路无论是客运密度还是货运密度都呈现了逐年增长的趋势,与其他发达国家以及发展中国家相比差距更为明显。近几年我国加大了铁路建设,截止2008年我国投产新线1730.1公里、复线1955.8公里、电气化铁路1959.3公里,分别比上年增长1.4倍、2.6倍和1.1倍,其中投产客运专线1133.6公里。完成新线铺轨2808.1公里(含地方铁路127.5公里)、复线铺轨2210.2公里,分别比上年增长1.6倍和75.9%,均为历史最多。

我国铁路营业里程与GDP增速

单位:万公里,%

数据来源:铁道部,统计局

2008年全国铁路营业里程

数据来源:铁道部,统计局

截至2009年底,我国铁路营业里程达到8.6万公里,跃居世界第二位。2009年全国铁路共完成新线铺轨5461公里、复线铺轨4063公里;投产新线5557公里,其中客运专线2319公里;投产复线4129公里、电气化铁路8448公里。

2009年是我国铁路历史上投资规模最大、投产最多的一年。全年完成基本建设投资6000亿元,比上一年增加2650亿元,增长79%,超过“九五”和“十五”铁路建设投资总和,为拉动内需、促进经济增长发挥了重要作用。

全年开展前期工作的项目达200多项,批复立项75项,批复可研150项。一大批重点工程开工建设,全年新开工项目123项。

目前,在建新线规模达到3.3万公里,投资规模达到2.1万亿元。上海-杭州、南京-杭州、杭州-宁波、南京-安庆、西安-宝鸡等客运专线,兰新铁路第二双线、山西中南部铁路通道等区际干线,以及贵阳市域快速铁路网,武汉城市圈、中原城市群城际铁路等相继开工建设。

2008年的《中长期铁路网规划调整方案》将2020年全国铁路营业里程规划目标由10万公里调整为12万公里以上,电气化率由50%调整为60%以上。进一步扩大铁路网规模以及提高电气化铁路比重,是为了发挥好铁路技术经济优势,更好地适应建设和谐社会以及交通可持续发展的要求。

四、民航

经过几十年的建设和发展,我国机场总量初具规模,机场密度逐渐加大,机场服务能力逐步提高,现代化程度不断增强,初步形成了以北京、上海、广州等枢纽机场为中心,以成都、昆明、重庆、西安、乌鲁木齐、深圳、杭州、武汉、沈阳、大连等省会或重点城市机场为骨干以及其他城市支线机场相配合的基本格局,我国民用运输机场体系初步建立。截至2006年底,我国(不含港澳台地区)共有民航运输机场147个,其中军民合用机场45个,全国机场平均密度为每10万平方公里1.53个;按飞行区等级划分,4E级机场25个、4D级机场35个、4C级机场58个、3C级机场29个;按经济地理分布,东部地区41个、中部地区25个、西部地区69个、东北地区12个;按地区划分,东北、华北、华东、中南、西南、西北6个地区的机场数量分别为12个、18个、37个、25个、31个和24个,以每10万平方公里计,密度分别为1.51个、1.16个、4.67个、2.57个、1.53个和0.81个。

根据2008年全国民用机场布局规划,至2020年,布局规划民用机场总数达244个,其中新增机场97个。

北方机场群:布局规划机场总数54个,其中新增24个。

北方机场群由北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江8个省(自治区、直辖市)内各机场构成。在既有30个机场的基础上,布局规划新增北京第二机场、邯郸、五台山、阿尔山、长白山、漠河、抚远等24个机场,机场总数达到54个,为促进华北、东北地区经济社会发展、东北亚经济合作和对外开放提供有力的航空运输保障。在此机场群中,重点培育北京首都机场为国际枢纽机场,进一步增强其国际竞争力;提升和发挥天津、沈阳机场分别在滨海新区发展和东北振兴中的地位作用;进一步完善哈尔滨、大连、长春、石家庄、太原、呼和浩特等机场在区域中的干线机场功能,稳步发展阿尔山、长白山、漠河、大庆等区域内支线机场。

华东机场群:布局规划机场总数49个,其中新增12个。

华东机场群由上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东7个省(直辖市)内各机场构成。在既有37个机场基础上,布局规划新增苏中、丽水、芜湖、三明、赣东、济宁等12个机场,机场总数达到49个,以满足华东地区经济社会发展、对外开放和对台“三通”的交通需要。在此机场群中,重点培育上海浦东机场为国际枢纽,增强其国际竞争力;进一步完善上海虹桥、杭州、厦门、南京、福州、济南、青岛、南昌、合肥等机场的干线机场功能;稳步发展苏中、三明、宜春、济宁等区域内支线机场。

中南机场群:布局规划机场总数39个,其中新增14个。

中南机场群由广东、广西、海南、河南、湖北、湖南6省(自治区)内各机场构成。在既有25个机场基础上,布局规划新增信阳、岳阳、衡阳、邵东、河池等14个机场,机场总数达到39个,以满足中南地区经济社会发展需要,促进东南亚经济合作、泛珠三角区域经济一体化和对外开放。在此机场群中,重点培育广州白云机场为国际枢纽,增强其国际竞争力;提升武汉、郑州机场在中部崛起中的地位;完善长沙、南宁、海口、三亚、深圳、桂林等机场在区域中的干线机场功能;进一步稳步发展河池、神农架等区域内支线机场。

西南机场群:布局规划机场总数52个,其中新增21个。

西南机场群由重庆、四川、云南、贵州、西藏5省(自治区、直辖市)内各机场构成。在既有31个机场的基础上,布局规划新增黔江、康定、腾冲、六盘水等21个机场,机场总数达到52个,以适应西南地区经济社会发展需要,促进中国-东盟自由贸易区的合作发展,以及为少数民族地区经济社会发展和旅游资源开发提供交通保障。在此机场群中,重点培育昆明机场成为连接南亚和东南亚的门户机场,强化成都、重庆机场的枢纽功能,发挥其在西南地区和长江中上游区域经济社会发展中的中心地位作用;完善贵阳、拉萨等机场功能;稳步发展黔江、康定、腾冲、六盘水等其他支线机场。

西北机场群:布局规划机场总数50个,其中新增26个。

西北机场群由陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆5省(自治区)内各机场构成。在既有24个机场的基础上,布局规划新增天水、陇南、玉树、喀纳斯等26个机场,机场总数达到50个,以满足西北地区经济社会发展需要,促进中国-中亚地区贸易的发展,以及为少数民族地区发展和旅游资源开发提供航空运输保障。在此机场群中,重点加快培育乌鲁木齐机场为连接中亚的西北门户机场,提升西安机场在区域内的中心地位;进一步完善兰州、银川、西宁等机场的功能;稳步发展天水、固原、玉树、喀纳斯等区域内支线机场。

五、工程设计、施工单位

2010年1月中华人民共和国住房和城乡建设部公布了核准的工程勘察设计资质、建筑业企业资质、工程监理资质、工程招标代理机构资格及工程设计与施工一体化资质结果,其中工程勘察设计资质单位59家,建筑业企业164家。

核准的工程勘察设计资质结果汇总表

资料来源:住房和城乡建设部(注:此表已删除建筑装饰类单位)

2009年批准取得水利工程质量检测甲级资质的单位名单:岩土工程类(42个)

批准取得具备水利工程质量检测甲级资质(有效期一年)的单位名单:岩土工程类

(22个)

第四章 行业技术水平和行业特征

第一节 行业产品产品技术需求

一、格栅

2008年修订的塑料土工格栅产品标准(GB/T17689-2008)的检测指标主要有拉伸强度、蠕变性能等,各性能指标如下:

聚丙烯单拉塑料格栅(PP)土工格栅

高密度聚乙烯单拉塑料格栅(HDPE)土工格栅

聚丙烯双拉塑料格栅(PP)土工格栅

第二节 行业技术发展现状及其发展水平

一、塑料土工格栅

塑料土工格栅产品是通过特制机器对高密度化学板材(主要是高密度聚乙烯和高密度聚丙烯)进行定位冲孔,然后进行单、双向拉伸,使板材内部分子形成定向分布,采用的原料为聚乙烯、聚丙烯。目前一些国产的塑料土工格栅产品有两大缺点:一个是拉伸强度(特别是早期)不够高,第二是单位面积质量比较重。而其产生的根本原因:一个是生产工艺还不够先进,二个是高分子原料配方还不够科学。

塑料土工格栅的一般生产工艺流程

目前国内塑料土工格栅的研发重点是生产工艺的改进及功能母料的开发。生产工艺中拉伸是最关键的工艺步骤,涉及到较多的工艺参数和方法,如拉伸比、拉伸温度、拉伸速度、加热方式、拉伸方式等。双向拉伸时还要考虑纵、横向拉伸比的分配。其中拉伸比对制品机械性能的影响最大,拉伸温度主要取决于原材料物性,拉伸速度是决定生产率的直接因素,而加热方式和拉伸方式则影响拉伸过程能否均匀稳定。格栅生产线长度在30米以上,稳定的拉伸对生产来说最为重要,拉伸不稳定将造成很大的原材料及能源损失。板材挤出和制孔工艺同样影响拉伸过程和制品性能。生产工程中拉伸前的孔型、尺寸及排布与拉伸工艺参数应很好匹配,才能拉伸时产生过大的横缩。目前塑料土工格栅的生产设备基本已实现国产化,相对于国外一条生产线需要4-5千万,国内生产企业提供的设备只不到1000万,而产品的各项性能也能达到国外同类产品要求。

目前主辅料的选择主要考虑制品力学性能、工艺性及其抗老化和抗紫外线性能。而随着应用领域的逐步扩大,格栅的阻燃、消烟等问题将被提出。我国国家标准规定的土工格栅机械性能指标有两类,即拉伸屈服力(即一定伸长率下的拉伸力)和屈服伸长率。在工程设计中,考虑到各种因素,一般使其实际受力远小于拉伸屈服应力,因此格栅被瞬间被拉断的可能性极小。由于土木工程的使用寿命较长,所以实际上它在土体中将受到长期稳定的拉伸力作用,这决定了土工格栅的使用过程就是一个长期蠕变的过程。一个较小的拉力长期稳定地作用在格栅上。格栅的蠕变性能因此应是表征其机械性能一个非常重要的指标。HDPE母料由于其具有较高的刚性和韧性,机械强度好,耐环境应力开裂性好,良好的注塑性能,已经开始在塑料土工格栅的生产中应用。

二、土工膜

单一土工膜分为单层膜和不同树脂的多层复合膜。其生产工艺与普通的塑料薄膜相类似,分挤出拉伸、挤出吹塑、压延、涂敷而成的膜/片,厚度为0.2~5mm。单一的多层土工膜一般采用多层共挤法,不同物料进入同一个模斗,再吹塑或压延成型。幅宽根据用途不同而不同,目前最宽的可达10m以上。宽幅土工膜在大规模应用中可以减少接缝,提高防渗质量。早先的国产设备因比较落后,单一复合超厚宽膜还不能完全达到要求,关键设备要靠进口。近年来,国内对现有的棚膜生产机组进行改造,使之能够生产所要求的土工膜。目前,聚乙烯土工膜生产主要依靠吹塑成膜,设备已经能够国产化,质量也能达到国际要求。但某些特殊规格如厚度要求在5mm或厚度十分均匀的膜,还要使用压延成型。

防渗土工膜生产工艺流程

目前,土工膜的塑料母料的发展较快,PE产品中性能优越的LDPE、HDPE已经大量应用于土工膜生产中,2007年我国HDPE、LDPE的产量已分别达到155万吨、143万吨。

但单一的塑料防渗土工膜在应用时,由于表面光滑,在实际应用中存在摩擦系数低、与土壤层接触易滑移,使用过程中尤其是在坡道施工和使用过程中的稳定性不足等弱点。目前在此类场所往往使用复合土工膜,结合土工布等编制产品特点,降低水土的流动。另一种方式是发展糙面土工膜,糙面土工膜因为表面粗糙,完全解决了这个问题。但是,实现土工膜表面粗糙效果我国的技术还较为落后,传统解决办法是进行后道工序处理,不仅增加了成本,更可能出现土工膜表面喷丝剥离现象。多年来我国的糙面土工膜的生产技术难以突破,一直被国外企业垄断。2009年3月,广东金明塑胶设备有限公司成功研制国内首台拥有完全自主知识产权的三层共挤糙面土工膜设备,打破了长期以来该类设备只能依赖进口而且价格昂贵,糙面土工膜生产成本居高不下、不能大面积推广应用的局面,标志着国产吹塑加工装备制造业又迈上了一个新台阶。

第三节 行业产品的应用现状

一、土工格栅

塑料土工格栅被广泛应用于土木建筑等工程中。在水利方面用于护坝、护堤工程,以及河道整治;在交通运输方面用于高速公路、铁路及机场的基础建筑,以及公路、铁路两旁的护坡,沙漠和沼泽地铺路等,在煤炭工业方面主要用于顶网、多层开采、快速封井及井下铺路等;此外还用于城市建筑、绿化以及水土保持等方面。单、双向产品视应用场合有一定区别,单向土工格栅适用于公路及铁路路基、路堤、边坡加筋、各类挡墙加筋、江河海坝的加筋及堆场加筋、桥台加筋、较浅层基础的加筋,广泛应用于各类加筋挡土墙;双向格栅适用于公路及铁路路基、路堤加筋、浅层基础加筋、大型广场、车场、码头货场、堆场等永久性承载的地基增强,河道路基加筋,防治沥青混凝土路。

我国土工格栅的应用最早用于公路路基加固,主要用于公路与铁路铺设及相关挡土墙、边坡防护、桥台等工程,用以提高路基承载力、降低填土沉降。南方应用此产品较早,尤其是在我国南方软土地基分布较为广泛的地区,广东省、云南省、江苏省及长江以南不少地区在土工格栅刚进入中国市场时,就很快认识到土工格栅为工程建设带来了很大好处,如广东等地,几乎所有的公路项目都在用土工格栅加筋。而在北方则相对应用较晚,尤其东北地区。继公路行业应用土工格栅后,铁路行业也在路基加固中开始采用土工格栅,近几年来应用量上升较快。水利行业在一些特殊工程中,限于没有足够的填料可用,也在其拦河土石坝和河道堤防中采用土工格栅作加筋材料使用。目前在我国,土工格栅应用的主要领域基本上以公路、铁路、水利为主,在民用和军用机场的跑道上,也开始少量使用土工格栅,在其它民用和工业建筑中应用土工格栅的还很少。同时,双向土工格栅还开始向高边坡护坡、岩石边坡绿化治理及垃圾掩埋场等环保工程方面发展。

二、土工膜

当前,土工膜在我国已广泛应用于以下领域:池塘里衬、水储备、废水隔离、防渗、垃圾填埋场里衬、湖堤保护、隧道、隔离地下水、建筑物或建筑工程隔离、水产养殖等。由于原料的差异,我国的土工膜应用以复合土工膜为主。

1、在水利工程中的应用

20世纪60年代中期,首先是将塑料土工膜用于灌溉渠道防渗,较早的工程有山东、陕西的引渭工程等(当时主要是PVC,后来PE材料占领了大部分市场),以后推广到蓄水池、水库和闸坝工程。1965年,桓仁水电站首次采用土工膜处理混凝土坝裂缝,防止裂缝漏水成功。此后,宁夏、陕西、北京、河北、山东、辽宁、黑龙江等地也都在中小型(后来推广到大型)水库及土石坝(包括补强除险工程)中使用土工膜或复合土工膜防渗,取得了良好效果。

2、人工湖防渗工程中的应用

人工湖在中国园林、度假村等休闲娱乐场所发挥着不可或缺的作用。然而随着地下水水位的持续降低,许多景区内的人工湖湖水干涸,不仅失去了传统意义上“山水相依”的美景,更会沦为春秋季多风天气沙尘暴的源头,恶化空气质量,破坏城市整体投资环境,危及市民正常生活。因此对这些湖进行综合治理就成为一个日益重要的课题。

通过对膜料防渗、混凝土防渗、浆砌石防渗、沥青防渗等多种防渗方案的对比,聚乙烯土工膜以其集造价低、防渗性能好、耐低温、耐腐蚀性好、对环境无污染等诸多优点于一身而被广泛选用。

2002年“卢沟晓月湖”是北京市在人工湖防渗处理中首次采用聚乙烯土工膜的水利工程,共采用了约40万平方米的低密度聚乙烯(LDPE)土工膜,其它还有位于海淀区的中央党校人工湖(0.5mm厚,4万㎡);昌平的老北京微缩景观(0.6mm,0.2万㎡);平谷县的教师疗养院(0.5mm,1.1万㎡);白洋淀华润集团培训中心人工湖(HDPE防渗膜,8万㎡);北京奥林匹克水上公园防渗工程的建设过程中,采用HDPE防渗膜70万㎡

3、在其他工程中的应用

由于自然条件的原因,很多农村地区的人畜饮水是个难题。地处鄂西南石灰岩山区的长阳县自1970年代以来,就开始尝试种种防渗节水的方法,希望能缓解农村饮用水难题。经对比多种工程方案,湖北省宜昌市水电局的工程人员确定聚乙烯防渗膜蓄水池具有投资少、防渗效果好、使用年限长、施工技术简单等诸多优点,因而于1991后开始大面积推广,先后修建塑膜水池2520个,总容积90.72万m3。

三、土工膜技术在国际上的发展趋势:

1、混凝土坝防渗

现行的方法是先在混凝土坝上游面设置土工网,然后将土工膜粘贴在土工网上。土工膜用于混凝土坝防渗已有15年。这方面的最新进展是粘贴区域的处理。例如,在不放空水库或部分放空水库的情况下,由潜水员完成粘贴。在土工膜下面设置排气系统,以及防水库上游面的杂物将土工膜刺坏。

2、土坝防渗

土工膜以及土工合成材料和粘性土形成的衬垫(GCL),已被用在土坝或土坝的上游面作为防渗体,并可将土工膜用于已建成的土坝的防渗处理上。利用膨润土泥浆护壁,在土坝内挖槽(如有必要,该槽应深入坝基)。土工膜置于槽的上游面。应谨慎地选择用于置换膨润土泥浆的回填土,使回填土本身也能形成防渗层。

3、隧道防渗

现行的方法是将土工膜用于永久性混凝土里侧的防渗体,与针刺的、较厚的土工织物一起,将水导入设在隧道底脚的排水口,形成封闭的排水系统。将来的发展是开发寿命在100年以上的土工合成材料,以抵抗隧道周围的不利环境。因而,施工方法的改进和材料的寿命是最关心的问题。

4、渠道衬砌

美国垦务局从20世纪50年代开始试验用土工膜进行渠道防渗衬砌。他们取得了较大的进展,几乎在所有的渠道上都采用土工膜衬砌。将来的发展是能在无覆盖的条件下使用较强的土工膜。美国垦务局在20个不同的试验段对较厚的、有组合结构的土工膜进行了试验。

5、垃圾场的衬砌系统

美国环保局于1982年规定的采用土工膜作为弃置场的覆盖和衬砌系统得到了普遍的响应。目前,在美国,100%的有害的和24%的城市垃圾弃置场要求双层衬砌系统;在世界上,58%的有害的和14%的城市垃圾弃置场要求双层衬砌系统。尽管这种衬砌系统提供了长期的封闭,但不是永久性的。将来是在渗漏液循环的同时,进行开采式的处理。渗漏液可以通过土工合成材料排水系统(比如预制竖直排水),或在双层之间集中。这种概念目的是创建永久性的弃置场。通过渗漏液循环和降解(需氧或厌氧),原来的弃置物就可以在一定的时间内被开采,如制作肥料、田地覆盖物等有益用料。这种方法可使衬砌系统被监测、修理,甚至更换。这一概念在土地奇缺的地区正在得到研究。

第四节 行业产品的发展方向

土工格栅产品在实践领域的应用是一个不断发展和完善的过程,从终端用户使用需求角度出发,我国土工格栅产品将向高强度、低延伸率、耐高温、模量高、重量轻、韧性好、耐腐蚀、寿命长、大幅宽等方向发展。

单一土工膜强度高、拉伸大,有很好的弹性和适应变形的能力;阻隔性好,渗透低,有很好的耐老化能力,特别是在水下、土中,其耐久性尤为突出。故主要用来阻隔水和防渗漏,并起一定的加固作用。为了解决单一土工膜因表面光滑、摩擦系数小的缺点,可根据需要将其表面做成各种形状的花纹(如人字形、三角形、矩形等)或凸点,增加表面摩擦力。或是在施工中加嵌锚固定,但会对膜的防渗性有所影响。

单一土工膜在应力开裂性能方面存在缺陷,造成国内在土工膜的应用以复合膜为主,但国外已逐渐转用HDPE土工膜,其具有优良的耐环境应力开裂性能,较大的使用温度范围(-60~+60℃)和较长的使用寿命(50年)。近年来无论国内国外,新产品、新材料、新工艺层出不穷。HDPE的品种繁多,性能各异,能满足人们的各种要求。从国标上看,环保用的高密度聚乙烯膜较其它聚乙烯膜有非常大的提升,直接应用值得探索。而HDPE土工膜在应用过程中的优异表现也得到认可,其施工不仅方便简单,安全可靠,而且效果很好。

第五节 行业的经营模式

土工格栅及土工膜产品行业在工程应用时,必须经过公路、铁路、水利等行业的设计院所,他们负责所有的大、中型工程的设计和咨询。土工格栅及土工膜产品能否在工程中应用,设计院的意见尤其重要,往往是决策性的。在设计院所的工程设计中采用了土工格栅及土工膜产品后,生产企业才能对工程施工单位的土工材料进行招投标等采购活动。

我国从建国开始,工程建设的分工体系一直非常明确,即工程建设基本上由国家牵头,设计、施工分别由具有资质的设计院和有资质的施工企业负责。同时从八十年代后期开始,我国在工程建设领域普遍推行项目法人负责制、招标投标制、工程监理制等工程建设体制改革。参与项目设计的设计院负责整个工程的技术方案设计;工程项目公司,负责对工程的进度、质量、投资等事宜进行全面管理。

因此,要使应用土工材料在工程中成真正形成应用,一般要经历第一阶段的方案销售及第二阶段的产品销售阶段:首先,必须取得工程设计人员的认同。其次,新方案的采用也必须征得项目建设公司的同意。

在方案销售的工程设计阶段,交通部、铁道部有影响力的勘察设计院往往对土工材料的应用发挥重要作用。交通部公路规划设计院、中国公路工程咨询监理总公司、交通部第一公路勘察设计院等原交通部直属设计院及铁道部的四大铁路勘察设计院,他们行业影响力普遍高于其它地方设计院,如果这几家单位中的一家使用过某种新技术,则该种新技术在本行业其它单位中就比较容易得到认同。

但目前,我国铁道部的勘察设计院存在一定的区域影响范围,主要是中铁第一勘察设计院集团有限公司影响区域:乌鲁木齐铁路局、青藏铁路公司、兰州铁路局、西安铁路局;中国中铁二院工程集团有限责任公司影响区域:成都铁路局、南宁铁路局、昆明铁路局;铁道第三勘察设计院集团有限公司影响区域:哈尔滨铁路局、沈阳铁路局、北京铁路局、呼和浩特铁路局、济南铁路局;中铁第四勘察设计院集团有限公司影响区域:郑州铁路局、武汉铁路局、广铁集团、上海铁路局、南昌铁路局。

在产品的销售阶段,项目建设单位物资的采购方面拥有绝对的影响力。一般情况下,工程建设项目属技术含量较高的物质产品,因此其物资采购人员也多数由懂专业的技术人员购成,而采购决策也通常是由物资采购小组全体或是评标小组来决定,重大决策常常会由项目法人中更高的决策层甚至项目业主的上级领导来决定。

从上可知,我国工程项目中土工材料的组织购买一般经历以下过程:

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