国内外技术现状

国内外技术现状（精选12篇）

国内外技术现状 第1篇

随着中国经济的发展和油气资源需求量的不断增长, 中国近海的油气勘探越来越引人关注。越来越多的人想了解有关中国近海的基本地质情况及油气勘探技术进展等一系列问题。在海洋油气勘探过程中出现了很多新型技术, 这些都是改变我国石油困难的有效途径。我国三大石油公司在多年的探索与实践中勘探技术正逐渐趋于成熟, 同时也在积极向国外学习, 立足渤海湾, 加强北黄海、东海等其它海域的勘探开发, 同时在不断提高勘探技术水平向深海进军, 目前中海油海洋石油981平台已开始了作业, 但毕竟我国深海勘探起步较晚, 勘探水平较国外先进技术仍有很大差距, 因此, 加强浅海的勘探开发力度, 对确保我国油气产量的稳步增长仍具有重要意义。

2 我国浅海勘探开发技术现状

我国浅海开发中海油因涉入较早, 技术相对来说比较成熟, 近几年随着勘探开发的深入, 中石油、中石化也陆续向海洋石油进军, 旗下胜利油田、辽河油田及大港油田等在滩海勘探开发方面取得了丰硕的成果, 在滩涂和浅海找油的方法技术和设备上都有了相当大的进步, 有条件向毗邻的海区推进, 目前中国石油海洋钻井业务也在不断扩展与中海油共同参与到浅海的勘探开发中, 在浅海勘探方面, 中国海洋石油总公司无论在技术水平, 还是勘探经验都较成熟, 作业理念和作业技术也是先进的。经济全球化国内与国外先进技术的差距已逐步缩小。

中国近海从北到南分布有渤海湾盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台西盆地、台两南盆地、珠江口盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地和琼东南盆地, 共10个盆地。目前的油气发现主要集中在其中7个盆地内, 石油集中在渤海湾、珠江口、北部湾盆地, 气主要在莺歌海、东海盆地, 琼东南盆地。截至2008年底, 中国近海累计发现石油地质储量为近55亿立方米, 天然气地质储量约1.4万亿立方米, 其中, 探明石油储量为30亿立方米, 探明天然气储量为5600亿立方米。石油的技术可采储量约为7.73亿立方米, 经济可采储量约7.2亿立方米:天然气技术可采储量约3300亿立方米, 经济可采储量为2600亿立方米左右。目前, 渤海湾成为近年我国石油储量增长最快的地区, 随着我国石油勘探专家们对渤海湾盆地认识的加深, 向其它海域发展及向其浅层的层位开拓成为达成共识。以下对三大石油公司的勘探开发技术现状进行总结。

中石油浅滩海勘探开发以大港油田为代表, 大港油田位于渤海西部, 油气资源丰富:石油l0.6×108t, 天然气2085×108m3。目前已探明地质储量1.56×108t, 其中南部滩海为1.47×108t, 中部滩海为0.09×108t。其滩海、极浅海的勘探开发技术相对而言比较成熟, 目前主要技术应用, 一体化数据平台下的三维地震资料解释技术 (即三维地震精细解释技术、三维相干数据体断层解释技术、三维可视化技术和三维岩石物性反演技术等) 在大港滩海极浅海区应用后, 取得了一定成效:利用三维地震精细解释技术和三维相干数据体断层解释技术搞清了滩海极浅海区构造带断裂结构特征, 并落实了构造圈闭;三维岩石物性反演技术的应用为马东地区高产富集油气藏的发现提供了地质依据。

中石化则以以胜利油田为代表, 胜利油田在渤海海域滩浅海勘探面积近4870km2, 发现多套含油层系, 已建成年产260万t的生产能力, 从70年代起步, 从第一座“胜利一号”钻井平台开始, 经过了近半个世纪的勘探开发在滩海、浅海方面取得了丰硕的成果, 相继发现了沿岸极浅海中已发现了埕北东、垦东、五号桩、长堤、青东等油田, 在勘探技术方面针对黄河三角洲的地质构造特点, 经过多年的探索, 形成了一套有效的地震资料采集、处理技术, 主要技术应用:

(1) 地震资料采集技术, 包括提高浅层覆盖次数的观测系统设计技术、提高分辨率的激发技术、气泡效应压制技术、水中检波器二次定位技术等内容;

(2) 地震资料处理技术包括水中检波器二次定位校正、手工切除动校正拉伸、子波匹配技术、海底鸣震压制处理、叠前时间偏移处理等内容。同时针对滩海地区复杂的地理和地质条件, 为加快油田开发步伐, 降低风险, 提高效益, 攻关研究并应用了早期油藏描述技术、开发方案优化技术、定向钻井技术、油层保护技术、防砂工艺技术、油气举升技术、地面及海工工程设计技术等适合胜利滩海、浅海油田高效开发的配套技术。

中海油开发主要以渤海石油为主, 同时立足于我国浅海及深海的勘探开发, 作为我国海洋石油的领跑者, 中海油以科技创新为技术驱动, 以高新技术为发展引擎, 高技术研究显现和引领了创新成果, 技术发展使成果尽快实现产业化。先后承担了多个国家863科技攻关项目, 并在“渤海大油田勘探开发技术关键技术”项目上取得了丰硕成果, 也正因如此2010年中海油实现了油气当量5000万吨的目标, 目前主要技术应用:

(1) 油气可采资源评价与复杂勘探目标评价。通过石油地质、地球物理、井场作业、油藏工程等多专业进行复杂油气藏勘探联合攻关, 开发出复杂构造带地震资料目标处理技术;密集断裂带精细构造解释技术;差连通性储层预测技术;各向异性混合花岗岩储层预测技术;潜山裸眼产液剖面定量测试技术及零压差复合渗壁防砂综合降粘技术等6套新技术。渤海勘探获得了又一勘探新成果, 发现、评价了全国最大的太古界混合花岗岩为主的大型复合油气藏一锦州25-1南;盘活了旅大27-2、旅大32-2特稠油油田群, 发现旅大10-1、旅大5-2与旅大4-2等油田;滚动勘探、评价了渤中南凹中浅层油气藏群。以上成果共获得了三级石油地质储量5.2亿立方米;

(2) 海上时移地震油藏监测技术与天然气藏地震勘探技术;

(3) 渤海稠油油田开发及提高采收率技术, 该项目针对渤海油田油藏特征、砾石充填防砂完井的特点以及采油工艺现状, 开展了海上油田深部调剖技术和聚合物驱油技术的研究及应用;

(4) 可控三维轨迹钻井技术与高温高压气藏固井技术。该课题研制了旋转导向钻井工具、随钻电阻率和自然伽马测井工具、钻井液正脉冲上传信息和负脉冲下传信息传输工具、随钻井下工程参数测量工具以及膨胀管座挂定位分支井钻完井工具。该项技术取得了井下翼肋位移控制方法与装置等五个方面的创新;

(5) 海洋石油成像测井与钻井中途油气层测试技术通过仿真物理实验模型、有限元数值模拟、机械。液压系统的设计与制造、电子控制与数据采集、测试制度设计和资料解释模型研究, 研制了一套适合于渤海地质条件的地层综合测试仪和配套数据处理解释系统 (FCT) 。实验室测试结果表明, 仪器的测压、取样等主要功能基本实现。

(6) 简易平台结构与“三一”模式开发边际油田技术 (即一座简易平台+一条海底管道+一条海底电缆) ;

(7) 浮式生产储运系统 (FPSO) 与水下生产技术。中国海油与国内其他单位在FPSO关键技术的攻关和主要技术上的创新, 使我国FPSO总体技术已达到当今国际先进水平。已形成了具有自主知识产权的开发我国海上油气田的主流技术;

(8) 液化天然气 (LNG) 引进与工业利用技术;

(9) 海洋石油与天然气化工技术。

这些高新技术有利的推进了我国海洋石油的勘探开发工作, 但这只是一个起点, 海洋石油勘探开发任重道远。

3 国外勘探技术现状

海洋油气的勘探开发是陆地石油开发的延续, 经历了一个由浅水到深海、由简易到复杂的发展过程。1887年, 在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井, 拉开了海洋石油工业序幕。20世纪30~40年代的海洋油气勘探首先集中在墨西哥湾、马拉开波湖等地区;20世纪50~60年代油气勘探则在波斯湾、里海等海区初具规模;20世纪70年代是海洋油气勘探最为活跃的时期, 成果最显著的地区是北海含油气区, 陆续发现了一系列油气田, 其中有许多都属于大型油气田, 如格罗宁根气田。目前在海洋进行油气勘探的国家越来越多, 海洋钻井遍布世界各个海区。

3.1国外勘探技术发展及现状3.1.1海上地震技术

为研究天然地震发生及形成机理, 从1845年M a l l e t以“人工地震”测量地震速度实验开始, 先后经历人类制造了记录地震发生期地壳运动的地震记录仪。反射地震波的基本理论, 共深度点叠加技术;野外数字采集系统;计算机技术。二维地震技术发展成熟。20世纪60年代末三维技术开始应用, 到今天四维地震技术、井间地震技术、多波多分量技术开始迅速发展。

3.1.2海上电磁勘探技术

海上电磁勘探在20世纪70年代开始进行研究。近年来, 海洋电磁法在仪器制造、处理解释技术和实际应用技术方面取得了多项标志性进步。特别是随着第二代海洋MT技术和可控源EM (CSEM) 在地中海、墨西哥湾、北大西洋和西非等一些地区开展了勘探应用, 技术进一步走向成熟。磁力测量主要是精确的测定地下岩石中磁化强度不同所引起的局部地磁异常。除了上面提到的磁力方法外, 在海上应用的还有海洋电磁法。目前有包括挪威国家石油公司和斯伦贝谢公司在内的多家石油公司都开发出了自己的海上电磁技术。以挪威国家石油公司为例2002年挪威国家石油公司成立Electro Magnetic Geo Services (EMGS) 子公司, 专门从事海洋电磁法的商业化。海上电磁法主要的工作作方法是:在目标油藏上的海床上布置一列电磁接收器;利用强大电磁源发出的低频电磁波, 穿透潜在的地层;利用能量波在遇到油气层或其他的高阻抗地层时, 将反射回地表的这一特性进行勘探。经改进后的第二代电磁勘探设备在大于500 In (深水) 和小于500 ITI (浅水) 的海域都可被应用。试验证明只要电磁勘探的结果拥有其他地质数据的支持, 就可获得勘探成果, 带来可观的效益。

3.1.3海上化学勘探技术

始于20世纪50年代后期。20世纪60—70年代海水中烃浓度检测活动进入了一个高潮期, 几乎每一家较大的美国石油公司都进行了海水中烃浓度的检测。20世纪70年代以来, 海底沉积物取芯技术获得了快速发展, 测区几乎遍及世界各大洲大陆边缘的近海区域。

3.1.4海洋勘探钻井

地球物理勘探法, 只是间接地推测地下储油构造。为了证实储油构造中是否存在油气, 还需要在物探已查明的有希望的储油构造上, 用钻机钻穿地层, 直接了解地下情况。钻探是寻找油气藏的最后一个环节, 也是最直接最可靠的办法。海上的钻探比陆上复杂, 要求在布置探井井位时充分利用已有的地质调查和地球物理勘探成果, 深入地分析区域地质构造及油气聚集规律, 选择最有利地区、最有利构造, 确定必需的井数, 最大限度地提高钻探效率, 取全、取准第一手资料。在钻井方式上, 海上钻井一般采取钻大位移井和多分支井。

国外勘探开发技术, 发展迅速, 也为我国海洋油气的勘探开发提供了借鉴与参考。

4 结论

通过国内外浅海石油勘探技术现状的对比分析我国在加强海洋石油勘探开发方面还有如下几个亟待需要解决的问题:

开发渤海湾的同时应加大其他海域的勘探开发力度, 开拓新层系、新领域。新层系既包括现有勘探日的层的立体拓展。又包括古、中生代地层;新领域包括现有勘探地区的隐蔽油气藏、低孔低渗领域和高温高压领域以及勘探的新区。

在勘探技术方面我们应及时查找不足, 积极向国外学习先进的技术、理念, 国际化是必由之路, 同时应不断加强科技创新能力, 从而形成自主知识产权。

在开发滩、浅海的同时, 深水勘探开发将是我国石油战略的中长期目标。

再有, 三大石油公司应加强合作, 深度交流, 共同为海洋石油的勘探开发做出贡献。

总之, 只有不断提高我国海洋石油勘探开发技术水平, 才能实现我国油气产量的稳步增长, 满足国民经济需要。

摘要：我国滩浅海开发比较早, 中国海洋石油经过多年的勘探开发, 已实现油气当量5000万吨的目标, 为我国国民经济发展做出了重要的贡献。随着勘探开发技术难度的加大, 对勘探技术也提出了更高的要求, 而开采量的逐年减少。立足于国内, 需要先进技术发展海滩、浅海油气资源勘探开发, 加大其它海域的勘探开发, 具有十分重要的现实意义, 也是一个亟待解决的问题。

关键词：滩浅海,国外,勘探技术,现状

参考文献

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国内外生活垃圾分类现状及分选技术 第2篇

国内外生活垃圾分类现状

生活垃圾是指人们在日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。城市生活垃圾主要包括居民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及学校、企事业单位生活垃圾等。

改革开放以来，随着经济的持续高速发展与城市化的迅速扩大，中国在超过美国后成为世界头号生活垃圾生产国。由此带来的生活垃圾任意堆放、大量侵占土地、环境污染严重、资源大量浪费等问题，己成为影响环境保护和可持续发展的重要因素。由于城市生活垃圾是多种废弃物的混合体，无沦是采取卫生填埋、堆肥，还是采取焚烧的处置技术方式，通过生活垃圾分类改变垃圾的混杂性是实现生活垃圾分类处置、处理的资源化、减量化、无害化的重要前提。在生活垃圾分类方面，西方发达国家经过半个多世纪的研究和经验积累，己经形成了各自完整的分类体系，并取得了显著成效，对我国生活垃圾分类有着重要参考意义。

在德国80%的居民参与生活垃圾源头分类，德国的生活垃圾分类起步于20世纪70年代，到90年代玻璃的同收量己达到其产生量的50%，纸张的同收量己达到其产生量的41%，塑料的同收量己达到其产生量的5%，纸板的同收量己达到其产生量的三分之一：85%的美国人参与街道资源化利用的废物收集工作:加拿大也是在20世纪70年代就己经开始进行城市生活垃圾的分类同收，并形成了一套完整有效的垃圾分类同收系统:瑞士、奥地利人保护环境是非常自觉的，他们不需要任何“环境卫生条例”来约束，其生活垃圾分类自觉执行：我国的近邻日本是生活垃圾分类做得最好的国家之一，其国民是生活垃圾分类的主体，其生活垃圾分类教育是“从娃娃抓起”的，目前己经形成一套完整的生活垃圾分类法律体系和分类后的垃圾分类处理处置体系。

无沦后期生活垃圾处理工艺路线焚烧、生化处理、填埋的技术如何纯熟过硬，实施如何严密合规，如果没有前端的有效分类，就都无法有序进行。我国关于生活垃圾管理方面的研究和技术应用主要从20世纪80年代末开始，最初重点关注垃圾的末端处理处置到90年代后期，生活垃圾管理逐渐由末端处置向全过程方向延仲、由单一处理方式向综合处理系统方向发展。生活垃圾分类的概念也是在上世纪90年代末进入中国，对国人而言己不再陌生：但真正落实起来，情况却不容乐观，目前我国生活垃圾在所有链条中的分类情况几乎都很混乱。中国经济向发达国家迅速靠拢的同时，环境水平却与世界上最贫穷的国家近似。

自2000年我国确定将北京、上海、广州、深圳、杭州、南京、厦门、桂林等八个城市作为生活垃圾分类收集试点城市至今，中国的生活垃圾分类己经走过了十余年，但生活垃圾分类似乎仍是一个口号。目前，我国大多数城市的生活垃圾收集方式都是混和收集，除试点城市外还有许多城市根本就没有配置生活垃圾分类收集设施，有生活垃圾分类收集设施的城市，市民和路人也做不到垃圾分类投放，即使分类投放，由于没有垃圾分拣中心，最后还是混合后运送至垃圾处理场集中处理。在“2008中国固废高级沦坛”上，北京桑德环保集团王凯总工程师将“混合收集为主”的现状归纳为中国生活垃圾特性之一，这样的结沦不免让人大跌眼镜，难道那些分类同收桶仅仅只是摆设，生活垃圾分类的瓶颈何在？经分析，我国生活垃圾分类收集和可持续处理技术政策推行“步履缓慢”的原因主要包括：环保意识欠缺、宣传不够、成本太高、监管不严、投资集中于终端焚烧或填埋、缺少全程布局。尽管存在上述诸多问题，但在我国首部城市生活垃圾分类管理政府规章—《广州市城市生活垃圾分类管理暂行规定》于2011年4月1日开始实施的当前国内背景下，随着生活垃圾污染问题的日益恶化，生活垃圾分类寻求突破势在必行。

我国目前需要的是更好的生活垃圾分类、收集方式，以使生活垃圾得到更有效更可靠的处理。但对生活垃圾分类，目前国内的研究工作投入太少。政府与分类者之间存在概念隔离，分类需要搞清楚要分千}一么，分出来后有稳定的去向，成本也能承受，这是一个系统工程，而不是愿望。生活垃圾分类必须先易后难、逐步推进，通过规划沦证，逐步建立起分类同收系统，做好前期的公众教育，再通过立法来强制。生活垃圾分类收集首先是要建立家庭有害类生活垃圾的收集系统，对于厨余垃圾的分类行为应从容易的着手，逐步地推广，而且必须研究配套的步骤。

国外的生活垃圾分类有一个从头至尾的“全过程管理”，具备较为清晰详细的条例、法规、标准，这很值得借鉴。

2、垃圾分选技术

传统的生活垃圾分选方法主要有筛分、重选、风选、浮选、磁选、电选、静电分选、电磁分选及光选等。随着社会的发展，垃圾分选也出现了一些新的技术。2.1 筛分

筛分是依据固体废物的粒径不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。筛分包括物料分层、细粒透筛两个阶段，物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。筛分主要可筛分出垃圾中的纸张、塑料、玻璃等有用物质。该方法的优点是生活垃圾中有近90％的物质为易筛物，因而碰撞可以导致物质通过筛孔的可能性增大，使得分选效率上升；缺点是生活垃圾组分复杂及成分不规则，易导致分选效率有极大的波动。目前，应用于垃圾处理行业的筛分设备主要有张弛筛、滚筒筛和圆盘筛3类。张弛筛通过柔性网面的张弛运动实现粒径分级和自清筛面的功能，多用于含水率较高的生活垃圾小粒径组分的分离。滚筒筛按粒径分级和处理量的不同可分为单节单级、单节多级、双节多级的结构类型，设备通用性强，滚筒筛的效率较高，适合不同尺寸物料的分离，但需要拆换筛面。圆盘筛多用于生活垃圾的初、预筛，可以通过调节圆盘轴之间的距离适应不同尺寸物料的分离，且具有自净能力，无须另外的清理装置，但筛分过程中可能会有长绳类物料缠绕问题出现。

2.2 重力分选与风力分选

重力分选是根据固体废物中不同物质间的密度差异，颗粒群在运动介质中受重力、介质动力和机械力的作用，会发生结构松散及迁移分层，从而得到不同密度产品的分选过程。风力分选与重力分选的原理一致。其实施方法是以气体为分选介质，在气体流动的作用下，较轻的物料被向上吹向水平较远处，而重物料则由于惯性，只能在水平方向抛出较近的距离，这样固体废物颗粒即可按密度和粒度分离。风力分选适用于重物质与塑料的分选，但能耗偏大，尤其是在塑料分选的终处理中会表现出较低的分选率。这是因为分选机内气流复杂，且终处理时塑料纯度的波动性大，这种情况下，仅存在的较窄风速范围，使分选效率只能维持在80%左右。风选设备主要用于城市生活垃圾中轻质物料（纸张、塑料薄膜等）的自动分选。按主体空间布置分为卧式风选机和立式风选机。卧式风选机结构简单、维修方便，但精度不高，常与破碎机和滚筒筛配合使用。立式风选机又可分为下鼓风、上抽风和鼓抽风结合等多种形式，具有占地面积小、布置灵活、分选精度高等特点。2.3 浮力分选

浮选原用于废旧塑料分选，主要针对表面性质不同的物料进行分选。该技术通过投加浮选剂，物料借助气泡的浮力作用，从物料的悬浮液中分离。浮选与物料表面性质有关，而与其密度无关。能浮出液面的物质，对空气的表面亲和力比对水的表面亲和力大。颗粒能否高效地附着在气泡上，取决于能否最大限度地提高颗粒的表面疏水性。所以在浮选工艺中选择和使用浮选药剂是调整物料可浮性的主要外因。2.4 磁力分选

磁选原用于选矿工艺，主要针对磁性不同的物质进行分离。磁选有两种类型：一是传统磁选法，直接用于磁性和非磁性物质的分离。另一种是磁流体分选法，先将物料在磁场中按磁性差异分离，之后在似加重介质中按密度差异进行分离。当固体废物中各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以进行高效分离。磁选技术相对成熟，现主要用于生活垃圾与焚烧灰渣中磁性物质的资源化回收。2.5 电力分选与静电分选

电力分选适用于分离导电性不同的导体、半导体和非导体。电力分选利用固体废物中各组分在高压电场中电性的差异而实现分选。将废物颗粒用给料斗均匀给入滚筒，颗粒随着滚筒的旋转而进入电晕电场区，此时导体和非导体都获得负电荷，因它们进入静电区时放电速度不同，从而实现分离。电选法分离耗能较少，结构紧凑，对重选法无法分离的塑料易于分选，但该方法对分选物料的湿度及粒度要求较高。

静电分选主要针对生活垃圾中的废旧塑料。该技术通过不同种类的物料在一个容器中相互碰撞摩擦起电，使之分别带正负电，并从排料口排出，进入由正负电极形成的静电场，利用旋转电极使其产生静电感应，带正电的物料被吸到负电极一侧，从而实现分选。该类技术可将混合塑料分离成纯度达到99%以上的单类塑料。2.6 电磁分选

电磁分选技术一般应用于废旧电池分类。利用电磁传感器原理，按照电池的内部结构和物质成分进行分拣。当电池处于激励线圈产生的高频磁场，电池的不同结构和物质成分产生不同的涡流，此时探测线圈通过探测涡流在电磁场中产生的变化来鉴别电池的种类。电池的分类过去由人工完成，电磁传感器因为能快速鉴别电池的内部结构和物质成分，因而效率可 大幅提高。2.7 光电分选

光电分选又称为颜色分选，原用于农业选种，主是利用物质表面的光反射特性不同来鉴别垃圾的种类。此技术要求对垃圾进行预分类，之后由给料系统将垃圾物料均匀输送给光检系统，光检系统通过光源照射，显示出物料的颜色及色调。若预选物料的颜色与背景颜色不同，高频气阀被驱动，利用高压气体将物体吹离原来的轨道使物料分离。光电分选法适合于块状垃圾的分选，对于破碎后的细颗粒物质，由于光谱中某些波段会发生偏移，难以分选。此外，也不宜分选厚度薄的片状垃圾或黑色垃圾。

光电分选设备是近年来国外发展起来的一项新技术装备，目前在国内已有应用。光电分选多用于不同种类塑料的分离，但易受物料清洁程度、光谱差异显著性等影响。与光电分选原理类似的还有红外光分选机和颜色分选机，红外光分选机主要用于塑料瓶的分选，可将塑料分类为PVC（聚氯乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、PE（聚乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等。颜色分选机主要用于玻璃瓶的分选，可利用瓶的透光性，根据其颜色将单行排列的瓶子进行分类。2.8 新分选技术

2.8.1 红外吸收光谱分析技术

红外吸收光谱分析技术主要是因为混合塑料的再生利用需要较高的鉴别准确度发展起来的。利用有机物的不同官能团在红外光照射下会产生相应的光谱图，而这些红外光谱又各有不同，由此作为精确鉴定的依据。按红外光波长不同，将红外吸收光谱分析技术主要划分为近红外分析技术（NIR）和中红外分析技术（MIR）。近红外区的波长范围为0.75-2.5 m，中红外区的波长范围为2.5-25 m。该技术响应时间短，灵敏度高，穿透试样的能力强，对体积大、光径长的物料（如塑料瓶）其谱图也可准确记录且重现性好。但NIR 一般不适于鉴别黑色或深色的塑料，且某些峰有时不清晰，需要一些新光源来克服这一缺点。2.8.2 图像识别技术

图像识别技术主要针对特定的垃圾进行分拣。该方法通过工业相机对目标区域不断进行拍摄，图像经计算机处理，当识别为特定形状及颜色物体时发出信号，继电器控制相应的气动电磁阀，使气流从喷嘴喷出，将颗粒吹至相应物体容器中，从而达到分拣的目的。图像处理技术的影响因素较多，主要有供料系统、图像识别算法及颗粒种类等。2.8.3 变重分选

变重分选是轻物质分选中的创新分选技术。该项技术根据塑料与纸等轻物质的亲水性差异，将一次风选后的混合物料在水池中浸泡一段时间后捞出，通过液压系统对浸湿的垃圾进行挤压，大部分水分挤出后，混合物料的比重发生改变。纸等由于吸水性强，挤压后体积变小，密度增大；塑料的吸水性差，挤压后体积变化不大，密度几乎不增加。塑料与纸等物料的相对密度关系即可从均为轻物料转化为轻重物料的混合。此时进行二次风选，可将塑料和纸成功进行分离。该方法分选塑料工序少、节省投资，但会使垃圾的含水率发生改变。2.8.4 温度传感技术

浅析在线称量技术的国内外现状对比 第3篇

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.

国内外水平井主流分段压裂技术现状 第4篇

水平井它是薄储层、低渗透、稠油油气藏油气藏的有效开发方式。一些低渗透油气藏当开采到一定阶段后产能就有所下降, 相对于直井在产能上并没有大的优势, 此时就需要储层改造来提升产量。其中水平井分段压裂技术是最常用的方法, 多条相互独立的人工裂缝改善了渗流的条件, 大大提升了水平井的产能。

2 国内水平井分段压裂主流技术

2.1 套管分流压裂技术

该技术需要制定合理的射孔方案, 技术关键是炮眼球有效封堵、转向分流和准确判断压开的裂缝数目。并且在低密度布孔的前提下, 利用吸液炮眼产生的摩阻, 利用限流压裂原理进行大排量施工, 采用插入密封段分流压裂管柱与预先下井的套管短节相配合, 大幅度提高井底压力, 迫使压裂液分流, 一次施工同时压开多个层段, 工作效率高。

2.2 双封隔器单卡压裂技术

防止压后砂卡管柱是该技术的关键。水平井与直井有较大的区别, 通过设计和实际生产实践, 先后解决了万一管柱被卡使油井恢复正常生产难的问题、工具顺利通过弯曲段问题、力锚在水平状态下的工作和有效咬合问题、压裂后封隔器胶筒收回问题。该压裂方法压裂时利用导压喷砂封隔器的节流压差坐封压裂管柱, 可提高多段压裂的针对性, 采取上提的方式, 一趟管柱完成各层段的压裂。

通过设计反洗井封隔器和减小喷砂口与下封隔器胶筒的距离防止和解除砂卡管柱的风险, 使其安全性能大大提高。

2.3 限流分段压裂技术

采用限流分段压裂技术是在压裂过程中当压裂液高速通过射孔孔眼进入储层时会产生随泵注排量的增加从而增大了孔眼的摩阻, 井底压力也随之上升, 井底压力一旦超过多个裂层段的破裂压力便在在每一个层段上压开裂缝。但是如果多层多段同时压裂, 地面设备能力限制以及物性差异等问题, 就会导致延伸不均衡和各裂缝启裂, 裂缝长度达不到预定要求, 对增产效果产生了影响。此方法虽然有不足之处但它具有施工时间短, 风险小的特点。

3 国外水平井分段压裂主流技术

3.1 水力喷砂分段压裂技术

此技术又可分为常规管柱拖动式水力喷砂技术, 其技术特点是井下工具简单, 长度短, 工具外径小, 有反洗通道, 管柱砂卡的概率小;除此之外还有连续油管拖动水力喷砂技术, 其技术特点是封堵已压井段, 环空加砂压裂, 连续油管喷砂射孔, 连续管兼做冲砂洗井管柱, 砂塞留置, 施工安全;还有不动管柱水力喷砂技术, 其技术特点是不动管柱式水力喷砂不动管柱工具外径小, 有反洗通道。

3.2 裸眼封隔器分段压裂技术

裸眼封隔器分段压裂技术可分为液压坐封裸眼封隔器+滑套技术, 其技术特点是不动管柱, 投球打开滑套分压各段, 兼做压裂管柱与生产管柱, 施工快捷;还可分为遇油膨胀封隔器+滑套技术, 其技术特点是遇油膨胀坐封, 封隔环空, 隔离套管系统无需机械操作, 地面投球打开滑套, 施工快捷。

3.3 快钻桥塞分段压裂技术

快速桥塞分段压裂技术可以同时射孔及坐封压裂桥塞, 可进行大排量施工, 分压段数不受限制, 压裂后可快速钻掉, 易排出。

4 国外主要水平井压裂服务公司及其相关技术

4.1 哈里伯顿公司

4.1.1 水力喷砂分段压裂技术。

技术原理:使用连续油管喷砂射孔, 通过环空压裂, 留砂塞分隔各层, 作业后连续油管冲砂。工艺特点:一趟管柱完成射孔和压裂;施工风险小, 井下工具简单, 效率较高;以为此项技术对连续油管磨损程度较小, 所以一盘连续油管就可以完成多口井的施工。

4.1.2 快速可钻桥塞分段压裂技术。

技术原理:射孔通过电缆传送, 压裂完成后快速钻掉桥塞。工艺特点:一趟电缆同时射孔及坐封桥塞;此项技术并且不受套管尺寸的限制;压裂后每10min内便可快速一个钻掉桥塞, 并且桥塞材质很轻, 很容易从井口排出。

4.1.3 裸眼封隔器+滑套分段压裂技术 (遇油膨胀封隔器) 。

技术原理:通过投直径不同的球逐段打开滑套。工艺特点:主要工具是Delta Stim滑套和Swellpacker隔离系统, 可以精确布缝, 进行有选择性的压裂;支持连续泵注, 节约作业周期;滑套可地面投球打开, 并有能力后期关闭不太理想的产层。

4.2 贝克休斯公司

4.2.1 裸眼封隔器+滑套分段压裂技术。

技术原理:液压坐封封隔器;通过投直径不同的球逐段打开滑套。工艺特点:不固井、不射孔;一趟管柱安装完, 节省时间;可以很好地对裂缝的延伸进行控制;有选择性、小规模地处理降低压裂的成本。

4.2.2 快速可钻桥塞分段压裂技术。

技术原理:在多个产层中射孔和生产, 在每一个产层中单独压裂, 利用桥塞来分离产层, 然后钻掉桥塞进行生产。工艺特点:节省钻时;封隔可靠性高;分段压裂级数不受限制;裂缝布放位置精准。

4.2.3 投球完井+环空压裂技术。

技术原理:包括若干个由压力启动阀开启的压裂孔, 压裂孔开启后, 压裂流体被泵入井眼连续管环空内, 每个层段从井底开始依次处理, 连续管上的井底钻具可以对后续层段进行组合封隔。工艺特点:投球完井与环空压裂的完美结合;作业迅速, 成本低;压裂液及添加剂用量少。

摘要：水平井分段压裂增产技术对于薄储层、低渗透、稠油油藏改善开发效果、提高单井产量和最终采收率, 都具有重要作用。国外在水平井分段压裂工艺的应用和研究方面一直处于领先水平。国内通过多年的学习创新也进展迅速, 水平井分段压裂技术已在长庆、大庆、新疆等油田现场得到良好的应用。本文主要对国内和国外主流的水平井分段压裂技术进行了简绍。

关键词：分段压裂,采收率

参考文献

条码技术在国内外的发展现状和前景 第5篇

发布时间：2011-12-02 02:12:03 访问次数：168

来源：中国自动识别网

条码技术从上个世纪70年代开始，经过30多年的发展，到今天并广泛应用的集光、机、电和计算机技术为一体的高新技术，是将数据进行自动采集并输入计算机的重要方法和手段。它解决了计算机应用中数据采集的“瓶颈”，实现了信息的快速、准确获取与传输，是信息管理系统和管理自动化的基础。条码技术有机地联系了各行各业的信息系统，为实物流和信息流的同步提供了技术手段，有效地提高了供应链管理的效率，是电子商务、物流管理现代化等的必要前提。国际上，随着应用的不断深入，条码技术正处于一个强劲的集成创新发展期，是商业贸易、物流、产品追溯、电子商务等领域的主导信息技术。

十多年来，以条码技术为代表的自动识别技术，在我国国民经济各行业应用的广度和深度不断发展，已经成为信息化建设中的一个重要部分，是建设大市场、搞活大流通，实现国民经济现代化，促进企业参与国际经济大循环，增强竞争力不可缺少的技术工具和手段。

国际上，从上个世纪70年代至今，条码技术及应用都取得了长足的发展：符号表示已由一维条码发展到二维条码，目前又出现了将一维条码和二维条码结合在一起的复合码；条码介质由纸质发展到特殊介质；条码的应用已从商业领域拓展到物流、金融等经济领域，并向纵深发展，面向企业信息化管理的深层次的集成；条码技术产品逐渐向高、精、尖和集成化方向发展。目前，国际上条码技术的发展呈如下特点。

我国条码技术的推广和应用自上个世纪八十年代开始。十多年来，我国条码技术的推广应用坚持以发展为核心，以服务求巩固，以标准促应用，条码技术已从商业零售领域向运输、物流、电子商务和产品追溯等多领域拓展，并带动了条码产业的形成和发展。

我国的零售业是条码技术最先广泛应用的领域。目前，我国商品条码用户有十余万家，使用条码标识的产品超过100万种，条码自动扫描商店(P0s)数万家，大大提高了我国商品在国内外市场上的竞争力，促进了我国经济的发展。但目前我国商品条码用户主要集中在食品、日化行业，商品条码在医疗保健、服装服饰、农副产品、化工、建材、家具、玩具、机械与电子、服务等行业的应用，仍有很大的发展空间。

另外，在对国民经济有重大影响，对条码技术有迫切应用需求的食品行业、服装行业、家电行业、汽车行业，条码技术的应用只是初步的，大都仅用于供应链末端的 POS零售。在欧美发达国家的工业制造领域，条码技术的应用已相当普遍。而在我国，条码技术在制造业的应用刚刚起步，只有少数制造业企业在生产、销售、供应和仓储管理等环节应用条码技术，而且应用的层次较低。条码技术尚未发挥其食品安全溯源、供应链管理、产品召回等方面的重要作用。

当前，食品安全问题日益受到老百姓和政府部门的关注，预计条码技术在食品安全溯源方面的应用将会加强。中国物品编码中心将协同中国食品工业协会、农业部、药监局等相关部门，建立基于条码技术应用的我国食品安全与溯源体系。该体系以“农田到餐桌”的食品供应链过程为对象，以食品安全溯源中的信息编码技术、标 签标识技术、信息交换用电子单证的内容及格式等为关键技术，提供一个完善的物流与信息流同步的食品安全溯源方案，以对食品的生产、加T、包装、储存、运输、销售等环节进行有效标识，从而保障消费者的健康和安全。

国外发达国家条码的应用大致分为三个阶段。第一阶段是自动结算；第二阶段是应用于企业的内部管理；第三阶段是应用于整个供应链管理、物流配送、连锁经营和电子商务。在我国，条码技术的应用目前基本上处于第二阶段或第三阶段的初期，与国外发达国家差距很大。近年来中国物流业飞速发展，预计未来10年中国物流 业的规模将以每年20％的速度增长。条码作为物流信息化的核心技术，其应用正从起步阶段走向快速发展阶段。

条码产业经过十六年的发展，从小到大，从无到有，目前已具雏形。目前，我国从事条码识别技术的企业和科研院所已超过1000多家，部分企业还开发出了具有 自主知识产权的条码识别技术设备，并在利用国外先进技术和产品进行二次开发和集成应用等方面也取得重大突破。虽然，我国在低端条码设备上获得了一些技术突破和竞争优势，但是，拥有自主知识产权的条码技术和产品非常有限，大部分产品的核心技术还被国外企业所掌握。我国在条码技术与射频技术等的集成研究方面，尚属空白，一体化的生成和识读设备的研发尚未开始，已经落在发达国家之后。总之，我国条码技术产业目前还处于初级阶段，产业规模偏小，在国际市场上所占份额偏低，并且也与我国巨大的条码技术应用市场不相匹配。据有关资料统计分析显示，2004年条码识别技术装备在我国市场的销售额总计约为30亿元人民币，而且每年将以35％左右的速度增长，我国已成为全球条码技术装备市场增长最快的国家。这对国内的条码产业即是机遇又是挑战。

国内外技术现状 第6篇

摘 要：文章综述了近年来国内外Time-to-Count技术的研究现状，从器件选型、量程范围、应用等方面分析了基于该技术的典型的探测器性能特点，对Time-to-Count技术今后的发展及应用趋势做了预测。

关键词：GM计数管；Time-to-Count；死时间；量程范围

中图分类号： TN91 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）22-111-2

0 引言

从上世纪30年代开始，GM管因其造价成本低、稳定性好、输出脉冲幅度大等特点，曾被广泛使用于核辐射探测。为解决GM管死时间大、量程范围小、高剂量率下线性度差等问题，80年代末美国提出了一种Time-to-Count测量方法，该方法可以有效避免死时间的影响，有效扩大GM管的量程范围，且量程范围内线性度很好，此外该方法还能延长GM管的使用寿命。目前，美国基于Time-to-Count技术的探测器已经产品化，并在军事、民用等领域得到广泛应用。国内该技术尚处于研发阶段，批量化的辐射探测仪仍具有很大的市场空间。

1 Time-to-Count技术简介

Time-to-Count技术是基于GM计数管的新型核辐射探测方法，该方法将高压作为数字开关，使GM管处于“工作—休眠”的循环模式下，通过测量从GM管的高压建立到第一个脉冲产生的时间来计算所测辐射场的强度。如图1所示，GM管受两路高压VW和VQ的控制，VW为GM管的正常工作电压，VQ为低于GM起始电压的电压值。TS为GM管进入工作状态的时刻，经过一段时间，在TE时刻，GM输出第一个脉冲信号，高压被切换到VQ，GM管进入休眠状态。休眠状态持续一段固定的时间，这段时间要求为GM管的死时间的N倍，高压再次恢复到VW，开始新一轮的“工作—休眠”循环。通过测量GM管的有效工作时间t，即TS与TE之间的时间间隔，根据公式，即可测得辐射场强度R，式中K为与计数管有关的常数。在实际测量中，因单次测得的时间t存在统计涨落，通常要经多次循环周期将测得的时间值做平滑处理，以提高测量精度。

Time-to-count方法可有效地消除死时间的影响，扩大GM管的量程范围，且量程范围内线性度高，此外该方法还可以延长GM计数管的使用寿命。[1]

2 国外进展

Time-to-Count测量方法最初由Nuclear Research Corporation 公司于1986年8月的美国专利Radiation measuring apparatus提出，该专利中称用一种脉冲使能探测器（pulse enabled detector）的方法结合公式R=K/t的计算即可得到辐射强度，并在专利中首次提出了名称“Time to count”。 [2]

Nuclear Research Corporation 于1999年10月28日和Aptec Instruments Ltd.（APTEC）合并为Aptec-NRC Inc. Aptec-NRC Inc又于2005年更名为CANBERRA，目前Time-to-Count是CANBERRA公司独有的技术，并且已经运用到该公司的很多产品上。GP系列的GM探测器如图2（a）所示，集成了两个GM管，在Time-to-count技术的应用下，线性量程范围可达0.1uSv/h-100Sv/h，且其线性度小于±10%；图2（b）为该公司的AM-GP100系列区域监测仪，它使用了GP系列的GM探测器，并且内置了一个90Sr源用于仪器自检，省去了拆装仪器的操作，可用于核电站及其他有反应堆的场所。用于军事的ADM-300多功能射线检测仪如图2（c），兼容GP系列的GM探测器，其对γ的剂量率探测范围同样可达0.1uSv/h-100Sv/h；RDS-100辐射探测系统、军用口袋计量仪RGU-100、远程γ传感器RGR-100分别如图2（d）、（e）、（f）所示，对γ的剂量率探测范围可覆盖10个数量级。

Colibri TTC系列采用单个GM管，对γ剂量率的测量量程可达3uSv/h -10Sv/h，STTC系列的量程下限更小，为0.7uSv/h。并在其基础上研制出了带有20m长线轴可防水的STTC-W系列以及可伸缩至3.3m极其轻便的TELE-STTC系列，如图3所示。[3]

3 国内进展

国内对Time-to-Count方法的研究起步较晚，现阶段虽已取得一定的进展，但在量程范围和线性度上与国际上还存在不小的差距。

2001年防化研究院的邵晖介绍了该方法的基本原理，分析了其基本特点，通过实验证明了该方法的正确性和可行

性[4]；2006年第二炮兵工程学院刘志强等对该方法的数学原理进行了证明，并提出辐射强度的新估计式[5]，韩海涛等人研制了基于Time-to-Count方法的便携式个人计量仪，使用CPLD作为该方法的核心控制器，取得了一定效果[6]；成都理工大学的吕军、杨永刚、周伟等人开发了基于Time-to-Count方法的辐射监测仪，他们选用微控制器作为Time-to-Count方法的核心控制器，最大可将GM管量程在原有基础上扩大2个数量级，并具有显示、报警等功能[7-9]；2013年清华大学的龚军军等人则选用FPGA作为Time-to-Count方法的核心控制器，将GM管量程上限提高了300倍，覆盖了从本底到10mGy/h的剂量率范围，达到5个数量级；[1]南华大学的王江勇、刘良军等人近几年也在进行该技术的研究，并研制了相关的辐射测量仪，但其在大量程范围的响应还未进行测

试[10]。表1将国内主要研究单位的研究进展进行了简单的统计。

由表1可以发现，线性量程范围与国外的产品相比差至少3个量级，并且国内该技术尚处于研发阶段，批量化的辐射探测仪仍具有很大的市场空间。

4 发展趋势

Time-to-Count方法的实现可以是完全的数字系统，随着微电子、集成电路等技术的应用和发展，时间参数可以获得更高精度，从而获得更宽量程和更高线性度。

以Time-to-Count方法为基础的辐射测量仪将向小型化发展，在此基础上可以集成数据存储、定位、远程监控等功能，使得辐射测量仪向智能化发展。

一机多用的设计理念，采用一个主机配备多个探头的形式，可对各种放射性粒子进行宽量程、高精度、高灵敏度的探测，从而大大简化了仪器，给核辐射探测工作带来极大方便，这也是未来便携式仪器的发展方向之一。

参 考 文 献

[1] 龚军军，邵贝贝，夏文明，等.Time-to-Count方法扩展GM计数管量程的实验研究[J].原子能科学技术，2013，47（4）：674-678.

[2] Elmo J.DiIanni， et al. Radiation measuring apparatus.[P]，United States，4605859，1986.8.12.

[3] www.canberra.com.

[4] 邵晖，卢建东，李志荣，等.GM计数管Time-to-Count测量方法的探讨与实现[J].防化研究，2001（3）：28-30.

[5] 刘志强，马红光，马文彦，等. Time-to-Count技术测量辐射强度的原理[J].核电子学与探测技术，2006，26（1）：41-44.

[6] 韩海涛，马红光，朱晓菲，等. 基于Time-to-Count测量原理的便携式个人剂量仪的研制[A].第十四届全国核电子学与探测技术学术年会[C].2008.

[7] 周伟，方方，李琳琳，等.一种新型便携式辐射检测仪的实现[J].核电子学与探测技术，2009，29（3）：546-549.

[8] 吕军.Time-to-Count测量方法初步研究[D].成都理工大学，2007.

[9] 杨永刚.基于ARM的Time-to-Count辐射测量仪的研究[D].成都理工大学，2008.

农药喷施技术国内外研究现状及发展 第7篇

农作物病虫草害的防治是人类农业生产中最普遍的一项农事活动,而农药的使用则是病虫草害防治中最为快速、最为经济的有效手段。FAO在评价20世纪50年代以后粮食增产时认为化学物质(化肥、农药)的投入贡献率为30%。

使用农药防治农作物病虫草害,其目的是要用最少量的农药取得最佳防治效果,并且不引起人畜中毒和环境污染等负面效应。而实际上,喷洒出去的农药只有极少部分能达到要防治的靶标上。通过相关试验数据表明,从施药器械喷洒出去的农药只有25%~50%能沉积在作物叶片上,不足l%的药剂能沉积在靶标害虫上,只有不足0.03%的药剂能起到杀虫作用。农药使用中的低效率,不仅浪费大量农药,还使大量农药流失到非靶标环境中,造成人畜中毒、环境污染。如何提高农药的有效利用率,降低农药在非靶标环境中的投放量,便成为农药科学亟待解决的问题,这也构成了农药使用技术在21世纪的主要研究课题。

1 农药使用技术发展趋势

随着人们环境意识的加强和对农药残留的进一步认识,世界各国对农药的使用都做出了不同程度的限制,特别是发达国家对农药的使用量和使用方法有明确的要求。在这种形势下,农药使用技术不断向小用量、高效率的方向发展,使农药在限制的用量范围内发挥出最大的效用。同时,农药使用安全条例更加强调对农药使用者的安全保护,减少人与农药直接接触的机会,这些要求促进了在农药生产、运输和使用过程中相应技术的开发。

1.1 加强操作者的安全性

按照传统的农药包装方法,操作者在配制药液时,需要打开密闭的包装袋或玻璃(塑料)瓶,从中称取一定量的药剂后再投入药液桶中与水混合。在此操作过程中,操作者同高浓度农药接触的机会很大,尤其在不穿戴防护服的情况下,很容易发生人员中毒事件。

1.2 农药使用新技术

农药使用新技术有:①低量喷雾技术;②视觉喷雾系统;③ 药液直接注射喷雾系统;④风助喷雾技术;⑤通道式喷雾装置;⑥各种用途的喷头。

除以上技术以外,还有一些新的技术如丸粒化施药技术、药辊涂抹技术、植株根茎施药技术、药液中加添加剂等,都有利于提高农药的利用率,可适用于不同的植保场合。20世纪90年代初期,在欧洲还开发过静电喷雾装置,但由于雾滴总是集中于植物离喷头最近的部位,雾滴分布不理想,未形成大范围的应用推广。

总之,通过农药施用技术的改进,可以逐步解决化学农药快速有效植保的优点和其污染环境的矛盾。化学农药使用是农业技术进步的产物,只是在过去的使用中忽视了它可能带来的负作用,不加限制地超量使用,而且对其有害的一方面未予足够的重视与控制,致使在除害的同时对人类和其它生物的生存环境构成了威胁。在相当长一段时期内病虫害综合防治中,化学农药仍将发挥重要作用,但人类对其利用必将是一种理性的使用方式。

2 我国农药使用技术中存在的问题

每年我国都有100万t农药制剂、1亿t药液喷洒到农田中,但我国在农药使用的技术理论和技术措施上的研究严重不足。人们一直认为农药使用只是简单的称量、配制的药物学问题,农药使用技术仍停留在大容量、大雾滴喷雾技术水平上。由于以上原因,我国农药有效利用率只有10%~30%,远低于发达国家50%的平均水平,喷洒的大部分农药流失到环境中,造成了严重的环境污染和人畜中毒。概括起来,现阶段我国大多数地区对农药的使用存在以下认识上的误区:①不重视农药使用技术的研究;②农药使用者缺乏安全意识;③靶标针对性差;④普遍采用大容量喷雾技术。

其他使用中的问题:一是不能对症用药;二是贻误防治时机不见病虫不打药;三是没有掌握正确的施药方法;四是没有合理配制农药;五是没有注意施药、用药环境,包括气温、风力风向、降雨量、土壤物理性状和周围作物等。

3 我国植保机械水平

截止目前,我国已有常用农药品种180种以上,但有关植保的研究大多集中在农药本身,对施药机械和施药方法的研究开发很少,这是我国农药应用效率不高的一个重要因素。目前我国在生产第一线使用的主要施药器械还都是二三十年前设计的产品,并且以小型背负式喷雾器为主。虽然这种喷雾器长期以来在广大农村的除虫灭害工作中发挥了重要的作用,但它自身原有的缺点这么多年却无多少改变。这种喷雾器由于人力驱动造成的压力波动是不可避免的,压力不稳定促使喷雾器的流量、雾滴大小随时在变化,难以保证喷雾的均匀性。雾滴大小不一致,使农药在作物上的附着难以达到预期效果。另外,喷雾作业雾滴分布的均匀性对喷雾质量有很大的影响,特别是喷洒杀虫剂,由于昆虫的迁移性,农药喷雾不均匀,喷药少或没喷到药的地带就成了害虫的集聚区域,待一段时期农药分解挥发后,这些地带就成为新一轮虫害的发源地。

大型农场虽然有一些中型或大型的喷雾机,但由于机器本身的质量不高、使用技术水平跟不上等问题,使用情况都不很理想。许多原来尚能发挥一定作用的大中型机动喷雾器,近年来也大都被小型背负式代替了。目前,我国农药喷洒机械的种类和水平可归纳如下:

1) 小型背负式喷雾器目前在我国占绝对地位。据统计,1996年,我国共有喷药器械484.7万架,其中80%以上是小型背负式喷雾器。国产的小型人力喷雾器存在的主要问题是,喷嘴型号不全,机器加工质量不高。

2) 机动背负式喷雾器。我国曾在20世纪70年代推广过这种喷雾器,其实际上是气力式雾化弥雾机,以喷洒高浓度的液体农药或粉剂为主。因此,其在西欧许多国家,因高浓度弥雾法易造成环境污染而限制使用。

3) 其他人力、机动小型喷雾机械。如担架式喷雾器,在过去集体劳动和作业时期曾广泛应用过,但现在已基本淘汰。

4) 我国的大中型喷雾器以拖拉机悬挂机型为主,喷杆长度一般不超过12m,机械结构比较简单,喷量、喷杆高度、喷杆的折叠和打开大多由人力调节或操作,自动化程度较低。另外,由于关键零部件的质量和种类限制,喷雾质量难以保证。如果我国农村将来走农户联合作业方式,采用大中型植保机械是必然的选择。

5) 熏蒸、喷烟这是在封闭空间使用的杀虫、杀菌方法。近几年由于塑料大棚种植蔬菜在全国发展很快,这种农药使用方法也被广泛采用。

目前,国内植保机械行业存在的主要问题有:

1) 技术开发基础薄弱。在农业机械中植保机械的开发研究一直是一个比较薄弱的环节,植保技术的研究开发,长期以来偏重于对农药的研制与仿制,应该说我国农药的品种和质量也确实取得了很大的进步,与农药相比,施药器械的研究与改进大大落后。近年来,尽管农民的收入有了明显的增加,但在植保机械上的投入还是非常有限的。

2) 植保机械产品不成体系。我国植保机械以小型背负式为主,但这种在田间发挥主要作用的喷雾器械也是五花八门,不成系列。从国外的经验看,生产植保机械的专业厂家,在一个厂或一个公司的多个工厂内实现产品的系列化,这在提高竞争力的同时,保证了系列产品的供应。喷嘴是喷雾器上最重要的组成部件,也是为满足不同作业最需要系列化的部分,但国内的系列化程度仍然不高。

3) 关键零部件的质量问题是一个非常普遍的问题,如药箱密封不严,喷嘴喷孔加工质量不过关等。

4) 自动控制技术主要是针对大型喷雾机械,目前国内这方面的研究开发尚为空白。

我国植保机械的落后局面与我国的农业基础水平和农业种植体制有关,农民的投资能力有限和以家庭为单位的作业方式限制了大型机具的应用;但是近几年农村经济的发展和较发达地区农户协作组织的出现,促进了农机具的购置能力,特别是中型动力机械的普及,与其相配套的作业机械必将得到较快的发展。所以,引进或开发与我国农业经营形式相适应的植保机械有比较好的前景。

4 国外植保新技术与产品

欧洲与美国是目前国际上最主要的生产植保机械的国家与地区,其产品覆盖了全球的主要市场,其技术与设备都代表着当今世界的最高水平。其中,最著名的公司有HARDI(丹麦),SPRAYING SYSTEM(美国)和LURMARK (英国)等。以上公司的产品以不同型号的喷雾器为主,并生产不同种类、系列的喷头、喷嘴。与这些主要产品相配套的校验设备、喷雾质量监控仪器仪表、喷雾器操纵控制机构以及安全操作保护设施等系列产品。

这些公司生产的喷雾设备大致可分为以下几类:

1) 大型牵引式、自走式喷雾器,以HARDI公司为代表;

2) 园林喷雾机械、人力背负式小型喷雾器,HABDI和LURMARK等公司生产;

3) 喷嘴、仪器仪表等,HARDI,SPRAY SYSTEM,LURMARK等公司生产。

目前,欧洲正在研究一种电子识别除草技术,应用摄像跟踪技术,识别杂草生长的地方,将除草剂只喷洒在杂草生长的地方。这种技术目前尚未见到成熟的机型上市。静电喷雾在三四年前也曾经引起植保机械公司和研究机构的广泛关注,但是实践的结果因其穿透性能无法改善而基本放弃。

国际上喷雾技术的发展,主要方向在于常规喷雾方法的不断完善,虽然不断有新技术问世,但当今居主导地位的喷雾方法还是使用时间最长、应用最为广泛的液体农药压力喷雾。发达国家的植保技术从整体喷雾机械到主要元件,如喷嘴等都已达到了精益求精的程度。欧洲和美国几个大植保机械公司在产品的质量方面难分上下。为了占有市场,他们都为研制新产品、展示各自的特色投入了大量的人力物力,使得每次国际性的大型展览上都有新的产品问世。

总结国际植保机械的新技术发展,可以看出以下几个方面的趋势:

1) 产品系列化。不论是整机生产厂家,还是零部件厂商,产品都在向系列化的方向发展。

2) 自动控制大中型喷雾机的作业基本实现电子监控。关键使用参数,如喷雾压力、喷嘴高度等可实现自动监视和遥控,驾驶室内初始值设定。目前,GIS技术也开始应用于大田的喷雾作业。

3) 风助技术。风助技术最早用于园林喷雾机械,但最近已广泛应用于大田喷雾作业。

4) 关键零部件精益求精,最突出的例子是喷嘴的设计开发。在喷嘴的加工、材料选用方面,要求非常严格,并就不同材料、型号、大小的喷嘴通过不同颜色和数字标注使其很容易辨认区分。

5 我国植保机械的发展方向

在植保机械的开发制造水平上,我国与发达国家存在很大差距。造成这种状况的原因是多方面的,除工业基础和科学技术水平的原因外,主要是对植保机械的重视不够。因为在农业机械中,植保机械长期被视为次要作业机械。但是,随着人们对资源环境质量和动植物安全性的重视,植保作业的重要性大大提高,因此研制开发高水平高质量的植保机械提到了重要的议事日程。根据国际上植保机械的发展趋势,我国植保机械的研制与开发应在先进性与多样性上下功夫。其原因如下:

1) 我国的植保机械工业没有形成规模,不存在破旧立新的问题。因此,注重先进性与多样性,有利于形成后发展优势。

2) 我国农村经济形势变化快,种植方式正处在一个较快的变革时期。农业机械,包括植保机械的开发只有具有一定的先进性和多样性才具有生命力。

3) 开放的市场将要迎接外来经济的冲击。国外的高新技术已经开始对国内的企业产生影响,没有先进性和超前性意味着再一次落后和失去竞争的机会。

4) 植保机械的开发在保持先进性的同时,也必须与国内的具体实际紧密地相结合。我国的整体工业化现代化水平与西方发达国家差距很大,农民人口占人口大多数,各地发展水平也差异较大。因此,农业机械的种类和形式也必须要顺应这种差异。

总体来讲,我国植保机械的开发应该立足于以下几点:

1) 多样化。这主要是指要开发出用于各种不同用途的植保机械,结束一个药桶一种喷头的时代。大中小各种类型兼备,但要有侧重,在一定时期内,国内市场可能还会以小型喷雾器占主导地位。但是可以预见,中档植保机械将会在不久的将来占据主要地位。大型喷雾机械将是大型农场的换代产品,另外农户协作组织生产资料共同购置也会促进大型机械的销售。大田作业以悬挂喷杆式喷雾器为主要开发方向,并与国内一定时期内的主要动力机型相配套。园林喷雾机械以多喷头风助式机型为主要对象,但由于我国新旧果园及不同树种在树形上的差异,雾化良好的喷枪也应是开发重点之一。

2) 系列化。不论是哪种机型,要有系列产品,以适应不同的生产规模。其中,喷头的系列化应走在前头。例如,大田喷杆式喷雾器最常用的扁扇喷嘴,针对不同的作业,其喷量和雾化性能有很大的不同,雾锥角也因分布性能和穿透性的不同要求而变化。手动喷雾器上常用的空心锥雾喷头,也应通过变换不同大小的喷头来实现不同喷量的要求,而不是让农民在同一目标上多次重复来达到目的。

3) 先进性。不论是从作业质量出发,还是出于产品在市场上的竞争能力,以前农机产品简单、粗糙的形象必须改变。先进性应体现在自动监测和自动控制以及使用的可靠性、方便性上,如喷雾过程中各个喷头的工作状态、喷雾量、喷头与目标的相对位置、环境条件的变化等对喷雾质量有较大影响的因素的监测,对喷杆平衡状态、与地面形状的仿形、喷雾工作状态的调整、风助式喷雾器上风帘角度的遥控调节等。这些工作都可以通过机械、电子和液压技术的结合来实现,是产品设计先进性的一个标志。

参考文献

[1]傅泽田,祁力钧.农药喷施技术的优化[M].北京:中国农业科学技术出版社,2003.

国内外技术现状 第8篇

关键词：虚拟现实,研究现况,发展趋势

1 虚拟现实

虚拟现实 (Virtual Reality, 简称VR) , 又译为临境, 灵境等。从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术, 也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户创造一种虚拟的环境, 通过视、听、触等感知行为使得用户产生一种沉浸于虚拟环境的感觉, 并与虚拟环境相互作用从而引起虚拟环境的实时变化。现在与虚拟现实有关的内容已经扩大到与之相关的许多方面, 如“人工现实” (Artificial Reality) 、“遥在” (Telepresence) 、“虚拟环境” (Virtual Environment) 、“赛博空间” (Cyberspace) 等等。

2 国外虚拟现实技术研究现状

计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具, 并因此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此, 概括的国内外虚拟现实技术, 它主要涉及到三个研究领域:通过计算图形方式建立实时的三维视觉效果;建立对虚拟世界的观察界面;使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。

2.1 VR技术在美国的研究现状

美国是虚拟现实技术研究的发源地, 虚拟现实技术可以追溯到上世纪40年代。最初的研究应用主要集中在美国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而, 随着冷战后美国军费的削减, 这些技术逐步转为民用.目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。

上世纪80年代, 美国宇航局 (NASA) 及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究, 并取得了令人瞩目的研究成果, 美国宇航局Ames实验室致力于一个叫“虚拟行星探索” (VPE) 的实验计划。现NASA已经建立了航空、卫星维护VR训练系统, 空间站VR训练系统, 并已经建立了可供全国使用的VR教育系统。北卡罗来纳大学的计算机系是进行VR研究最早最著名的大学。他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。乔治梅森大学研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。施乐公司研究中心在VR领域主要从事利用VRT建立未来办公室的研究, 并努力设计一项基于VR使得数据存取更容易的窗口系统。波音公司的波音777运输机采用全无纸化设计, 利用所开发的虚拟现实系统将虚拟环境叠加于真实环境之上, 把虚拟的模板显示在正在加工的工件上, 工人根据此模板控制待加工尺寸, 从而简化加工过程。

图形图像处理技术和传感器技术是以上VR项目的主要技术。就目前看, 空间的动态性和时间的实时性是这项技术的最主要焦点。

2.2 VR技术在欧洲的研究现状

在欧洲, 英国在VR开发的某些方面, 特别是在分布并行处理、辅助设备 (包括触觉反馈) 设计和应用研究方面, 在欧洲来说是领先的。英国Bristol公司发现, VR应用的交点应集中在整体综合技术上, 他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验, 主要包括VR重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计算。

欧洲其它一些较发达的国家如:荷兰、德国、瑞典等也积极进行了VR的研究与应用。

瑞典的DIVE分布式虚拟交互环境, 是一个基于Unix的, 不同节点上的多个进程可以在同一世界中工作的异质分布式系统。

荷兰海牙TNO研究所的物理电子实验室 (TNO-PEL) 开发的训练和模拟系统, 通过改进人机界面来改善现有模拟系统, 以使用户完全介入模拟环境。

德国在VR的应用方面取得了出乎意料的成果。在改造传统产业方面, 一是用于产品设计、降低成本, 避免新产品开发的风险;二是产品演示, 吸引客户争取定单;三是用于培训, 在新生产设备投入使用前用虚拟工厂来提高工人的操作水平。

2008年10月27-29日在法国举行的ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technoogy大会, 整体上促进了虚拟现实技术的深入发展。

2.3 VR技术在日本的研究现状

日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位, 它在建立大规模 VR 知识库和虚拟现实的游戏方面作出了很大的成就。

在东京技术学院精密和智能实验室研究了一个用于建立三维模型的人性化界面, 称为SpmAR;NEC公司开发了一种虚拟现实系统, 用代用手来处理CAD中的三维形体模型, 通过数据手套把对模型的处理与操作者的手联系起来;日本国际工业和商业部产品科学研究院开发了一种采用X、Y记录器的受力反馈装置;东京大学的高级科学研究中心的研究重点主要集中在远程控制方面, 他们最近的研究项目是可以使用户控制远程摄像系统和一个模拟人手的随动机械人手臂的主从系统;东京大学广濑研究室重点研究虚拟现实的可视化问题。他们正在开发一种虚拟全息系统, 用于克服当前显示和交互作用技术的局限性;日本奈良尖端技术研究生院大学教授千原国宏领导的研究小组于2004年开发出一种嗅觉模拟器, 只要把虚拟空间里的水果放到鼻尖上一闻, 装置就会在鼻尖处放出水果的香味, 这是虚拟现实技术在嗅觉研究领域的一项突破。

3 国内虚拟现实技术研究现状

在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距离, 随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展, 虚拟现实技术已经得到了相当的重视, 引起我国各界人士的兴趣和关注, 研究与应用VR, 建立虚拟环境, 虚拟场景模型 分布式VR系统的开发正朝着深度和广度发展。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目, 国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果。

北京航空航天大学计算机系也是国内最早进行VR研究、最有权威的单位之一, 其虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境, 可以提供实时三维动态数据库、虚拟现实演示环境、用于飞行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系统的开发平台等, 并在以下方面取得进展:着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理;在虚拟现实中的视觉接口方面开发出部分硬件, 并提出有关算法及实现方法。

清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”, 采用了QuickTime技术, 实现大全景VR制;浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统;哈尔滨工业大学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像, 解决了表情的合成和唇动合成技术问题, 并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等。

4 虚拟现实技术的发展趋势

随着虚拟现实技术在城市规划、军事等方面应用的不断深入, 在建模与绘制方法、交互方式和系统构建方法等方面, 对虚拟现实技术都提出来更高的需求。为了满足这些新的需求, 近年来, 虚拟现实相关技术研究遵循“低成本、高性能”原则取得了快速发展, 表现出一些新的特点和发展趋势。主要表现在以下方面:

(1) 动态环境建模技术。

虚拟环境的建立是VR技术的核心内容, 动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据, 并根据需要建立相应的虚拟环境模型。

(2) 实时三维图形生成和显示技术。

三维图形的生成技术已比较成熟, 而关键是如何“实时生成”, 在不降低图形的质量和复杂程度的前提下, 如何提高刷新频率将是今后重要的研究内容。此外, VR还依赖于立体显示和传感器技术的发展, 现有的虚拟设备还不能满足系统的需要, 有必要开发新的三维图形生成和显示技术。

(3) 适人化、智能化人机交互设备的研制。

虽然头盔和数据手套等设备能够增强沉浸感, 但在实际应用中, 它们的效果并不好, 并未达到沉浸交互的目的。采用人类最为自然的视觉、听觉、触觉和自然语言等作为交互的方式, 会有效地提高虚拟现实的交互性效果。

(4) 大型网络分布式虚拟现实的研究与应用。

网络虚拟现实是指多个用户在一个基于网络的计算机集合中, 利用新型的人机交互设备介入计算机产生多维的、适用于用户 (即适人化) 应用的、相关的虚拟情景环境。分布式虚拟环境系统除了满足复杂虚拟环境计算的需求外, 还应满足分布式仿真与协同工作等应用对共享虚拟环境的自然需求。分布式虚拟现实系统必须支持系统中多个用户、信息对象 (实体) 之间通过消息传递实现的交互。分布式虚拟现实可以看作是基于网络的虚拟现实系统, 是可供多用户同时异地参与的分布式虚拟环境, 处于不同地理位置的用户如同进入到同一个真实环境中。目前, 分布式虚拟现实系统已成为国际上的研究热点, 相继推出了相关标准, 在国家“八六三”计划的支持下, 由北京航空航天大学、杭州大学、中国科学院计算所、中国科学院软件所和装甲兵工程学院等单位共同开发了一个分布虚拟环境基础信息平台, 为我国开展分布式虚拟现实的研究提供了必要额网络平台和软硬件基础环境。

5 结语

正如其它新兴科学技术一样, 虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。随着虚拟我们必须清醒地认识到, 虽然这个领域的技术潜力是巨大的, 应用前景也是很广阔的, 但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未客服的技术保障。客观而论, 目前虚拟现实技术所取得的成就, 绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力, 仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时, 人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底地克服了。

虽然如此, 但它独特的优势特长为各个领域的发展提供了一个全新的突破口, 同时, 我们也相信, 随着计算机技术, 尤其是网络技术的飞速发展虚拟现实技术将会得到更为长足的发展, 必将更为广泛地应用于各个领域为人类的生产生活带来全新的面貌。

参考文献

[1]张茂军.虚拟现实系统[M].北京:科学出版社, 2002.

[2]汪成为, 高文.灵境 (虚拟现实) 技术的理论、实现及应用[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[3]党保生.虚拟现实及其发展趋势[J].中国现代教育装备, 2007, (4) .

[4]崔杏国, 钱桦.虚拟现实及其演变发展[J].中国论文下载中心, 2006.

国内外技术现状 第9篇

关键词：船舶尾气,脱硫,脱硝,发展

1 船舶尾气排放的规定

随着运输船舶数量的不断增加, 船舶排放的污染物对大气和水体造成的污染和危害也日趋严重。船舶柴油机燃烧排放的污染物主要以二氧化硫SO2和氮氧化物NOX为主, 据此国际海事组织 (IMO) 制定了一系列的船舶防污染公约, 以限制船舶尾气的排放, 加强对海洋生态环境的保护。

2010年7月1日国际防止船舶污染公约 (MARPOL) 附则VI修正案正式生效, 规定硫化物的排放上限从现在的45000×10-6, 逐步降低到2020年的5000×10-6, 同比下降了88.89%;在设定的硫排放控制区, 硫化物的排放上限从现在的15000×10-6, 逐步降低到2015年的1000×10-6, 同比下降93.33%。具体规定值见表1[1]。

该附则VI中还限制了NOX的排放, 分别规定了2000年1月1日及以后建造的新船舶, 其使用的低速机 (n<130r/min) 、中速机 (130r/min≤n<2000r/min) 和高速机 (2000r/min≤n) 中NOX的排放量, 具体规定值见表2[1]。

据表2可知, 2016年以后, 对于三种转速的柴油机, 其相应的NOX的排放标准将比现阶段标准分别降低76.38%、79.54%和74.02%。鉴于IMO对船舶柴油机燃烧排放的SO2、NOX的排放量已做出的明确规定, 许多国家和地区也都在积极采取各种措施限制船舶尾气排放。

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目前, 针对船舶尾气处理的研究尚处于起步阶段, 大多是在工业烟气脱硫脱硝技术基础上开展的研究, 对于其处理船舶尾气的适用性尚需巨大改进。因而针对船舶尾气处理的各项研究迫切需要大规模开展。

2 船舶尾气脱硫技术

烟气脱硫的研究始于20世纪初。据美国环保署统计, 世界各国研发、使用的烟气脱硫技术达200多种, 按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态可分为:湿法、半干法和干法三类。当前主流工艺主要有石膏法烟气脱硫、旋转喷雾干燥法烟气脱硫和海水脱硫法等。

2.1 石膏法烟气脱硫

石膏法烟气脱硫主要是将廉价的石灰石研磨成粉, 加水制成脱硫吸收浆液, 经溶解、中和、氧化和结晶等一系列的反应后, 最终生成二水石膏[2], 目前在各国发电厂得到了广泛应用。该方法采用的工艺流程如图1所示。

石灰石经破碎、研磨、制成浆液, 再由循环泵送入吸收塔内喷淋烟气。排出的烟气除尘后, 经由增压风机增压、烟气换热器 (GGH) 进行冷却后送入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液接触, 烟气中SO2被脱除, 洁净烟气经GGH加热后由烟囱排出。塔内的石灰石浆液吸收SO2会生成Ca SO3, 经氧化转变为Ca SO4, 最后将塔内生成的Ca SO4排出, 再经旋流分离 (浓缩) 、真空脱水后可回收利用。反应的终产物为脱硫石膏。

虽然目前该方法在工业烟气脱硫中得到了普遍应用, 通过适当添加有机酸等物质, 可使得脱硫的效率提高到95%以上[3], 但对于处理船舶尾气而言, 该技术仍存在初期投资大、占地面积大、系统管理复杂、磨损和腐蚀设备较为严重等问题, 亟需优化石膏法烟气脱硫工艺并提高该工艺的性价比。

2.2 旋转喷雾干燥烟气脱硫

旋转喷雾干燥烟气脱硫 (SDA) 最早由丹麦Niro公司开发, 目前已广泛应用于液态原料生产固态粉末的化工、制药、食品等现代工业废气处理系统中。该方法反应系统主要由石灰石浆液制备系统、反应塔系统、除尘净化系统、飞灰输送及处理系统、活性碳喷射系统、自动化控制系统等组成, 其脱硫工艺流程如图2所示。

燃烧排放的烟气经烟气分布器调整后进入旋转喷雾吸收塔, 立即与被雾化的熟石灰浆液接触, 烟气中的酸性组分 (HCl、HF、SO2、SO3) 会被碱性雾滴吸收, 同时水分也会被蒸发, 反应的终产物干燥成为固体粒状物, 主要为盐类物质。处理后的烟气进入除尘器, 在除尘器内除去剩下的悬浮颗粒物后经烟囱排出。在控制系统中, 需要精确控制烟气分配、浆液流量和雾滴尺寸, 以将雾滴转化成细小的粉末, 保证有较好的脱硫效率。此过程主要发生的反应有:

吸收SO2+H2O→H2SO3

中和H2SO3 (1) +Ca (OH) 2→Ca SO3+2H2O

SDA技术的脱硫效率一般在70%~95%, 在处理中低硫燃料燃烧排放的尾气时取得了较好的效果, 但是在处理高硫燃料燃烧排放的尾气时, 由于需要高浓度的石灰石浆液作为脱硫吸收剂, 则会带来设备腐蚀、堵塞等一系列问题。除此之外, 反应的终产物为Ca SO4、Ca Cl2和Ca F2也较难处理。

由于远洋船舶一般使用劣质的重油作为燃料, 含硫量较高, 因而对于SDA技术而言, 目前亟需改善处理高硫燃料燃烧排放尾气的脱硫工艺, 提高脱硫效率, 同时研发新型的脱硫吸收剂, 使得反应的终产物可以回收利用。

2.3 海水脱硫法

海水脱硫法是近几十年发展起来一种较为成熟的脱硫技术, 最早是在1960年代由美国率先提出[4]。该方法充分利用了天然海水的酸碱缓冲能力和强中和酸性气体的能力来有效脱除烟气中SO2。该技术采用的系统主要由烟气系统、SO2吸收系统、供排海水系统、海水水质恢复系统四部分组成, 其中SO2吸收系统中的吸收塔和海水水质恢复系统中的曝气池是本系统的核心。其主要工艺流程如图3所示。

待处理烟气经静电除尘后, 由引风机通过入口烟气挡板送入增压风机, 将烟气送至气-气换热器 (GGH) 进行降温, 然后通入脱硫塔底部, 与从吸收塔顶部经过填充料层自上而下喷下的海水进行充分混合吸收SO2, 同时生成H+和SO32-, 使得海水p H值下降, 呈酸性[5,6,7], 脱硫洗涤后的烟气依次经过塔顶部的除雾器除去雾滴和GGH加热升温后, 经出口挡料板进入烟囱, 排放烟气。经凝汽器冷却的海水注入到虹吸井中, 一部分经过送入脱硫塔上部作为脱硫介质, 参与上步的SO2吸收反应, 另一部分作为新鲜的海水送入海水恢复系统中, 对吸收塔排出的酸性物质进行中和反应和曝气处理。此过程发生的主要反应有[5,6,7]:

海水脱硫工艺流程简单、高效环保、经济性和可靠性高, 对生态环境的污染较小, 被认为是较有前途的船舶尾气处理方法之一。但目前海水脱硫法在处理高硫燃料燃烧排放的尾气时效果较差, 设备占用空间大, 在低盐度海域脱硫效率低, 一旦上述问题得以解决, 将能大大推动该项技术在船舶尾气处理方面的应用。

3 船舶尾气脱硝技术

烟气脱硝技术主要用于控制NOX的排放, 分为低NOX燃烧控制技术和烟气净化技术两类[8]。对于船舶尾气处理而言, 主要是研究烟气净化技术, 目前较为成熟的方法有选择性催化还原法和选择性非催化还原法两类。

3.1 选择性非催化还原法 (SNCR)

1970年代中期, SNCR技术首先在日本的燃气和燃油电厂中得到应用, 后逐步推广到欧美国家。到目前为止, 世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量大约在2GW以上[9]。

SNCR脱硝技术是通过向高温 (温度范围一般在900℃~1200℃) 烟气中喷射尿素或氨等还原剂, 将NOx还原成N2和H2O, 采用的工艺主要由还原剂制备与存储系统、稀释系统、计量及分配系统、增温增压系统、喷射系统、蒸发系统等组成。仅以添加还原剂尿素为例, 其主要工艺流程如图4所示。

供应的尿素由提升机输送至尿素存储仓, 通过螺旋给料机构将储备的尿素送入计量仓。由计量仓输出的尿素在配料池中经蒸汽加温后溶解, 同时混入一定量的自来水, 配好的溶液由溶液泵输进尿素液储罐, 然后由计量设备精确计量和独立控制喷枪喷入到炉膛内每个区域的尿素溶液浓度。喷枪处的三个分配模块保证最佳的NOX还原效果。由于反应需要足量的氧气, 为此, 需要鼓风机经GGH加热后不断向腔体内送入空气。最后处理后的烟气经GGH加热、电除尘器除尘后, 由引风机送出[10]。此过程中主要发生的反应有:

SNCR技术对于处理船舶尾气而言, 在处理燃油机组燃烧排放的尾气时, 仅仅使得NOX排放量降低30%~50%, 如何提高SNCR技术在此方面的脱硝效率, 是今后亟待研究的关键方向之一。

3.2 选择性催化还原法 (SCR)

SCR技术是日本在1970年代末、1980年代初首先提出的, 逐步在欧美国家得到了推广应用。截至2002年, 美国、日本和欧共体SCR的装机容量分别为100、23.1、55.0GW, 其中德国和日本SCR装置占烟气脱硝装置的比例为95%和93%[11]。SCR技术的脱硝效率能够达到90%以上, 是公认的最有效、最彻底的烟气脱硝方法之一。SCR法主要是利用还原剂氨类物质, 经催化剂的作用, 有选择性地将烟气中的NOx还原为无毒无污染的N2和H2O, 采用的装置如图5所示。主要是由还原剂制备与存储设备、NH3混合罐、NH3蒸发器、混合器、SCR反应器、气-气换热器、电除尘器及控制系统等组成。制备的NH3被泵送到氨蒸发器里与水蒸汽混合发生汽化, 当稀释的空气与氨水的混合比例约为20∶1时, 通过流动平衡装置送入混合器的氨喷射网格中, 然后由氨喷射网格中的喷嘴将NH3喷入到SCR反应器中, 发生脱硝反应[12], 该反应分为有氧和无氧两种情况。

有氧的条件下:

无氧的条件下:

为了保证氨与烟气均匀地扩散与混合, 氨喷射控制系统的设计为关键技术。SCR技术在现行的电站燃煤锅炉烟气处理中得到了较广泛的应用, 但其管路设备的高造价费用及低温下催化剂的失活、还原剂的泄漏污染等问题, 制约了该技术在船舶尾气脱硝领域的应用。因此, 当前亟需加大对低温催化剂的研究力度, 提高单位投资的脱硝效率, 推进该技术朝着低成本、高效率、产业化方向发展。

4 船舶尾气脱硫脱硝一体化技术

烟气脱硫脱硝是指将烟气中的SO2和NOX同时脱除的一种技术。目前, 该项技术在处理船舶尾气方面的研究尚处于起步阶段。该技术具有设备结构简单、占地小、成本低、运行可靠等优点, 逐步受到人们关注和重视, 将是未来烟气综合治理技术发展的方向。对于船舶尾气处理而言, 目前较为适用的脱硫脱硝一体化技术有电子束氨法和光催化法。

4.1 电子束氨法

电子束氨法是在1970年代由日本荏原公司首先提出, 主要是采用电子加速器产生的高能电子束 (800ke V~1Me V) 来辐照烟气, 将烟气中的SO2、NOX氧化成高价态氧化物SO3、NOX, 进而转变成 (NH4) 2SO4、NH4NO3, 最终实现烟气脱硫脱硝的一种技术。该方法的工艺流程如图6所示, 主要由烟气调节系统、辐照反应系统、氨存储及供氨系统、副产物收集处理系统及调节控制系统等组成。

待处理的烟气经静电除尘后进入冷却塔, 进行降温、增湿后, 此时冷却水在塔内完全被汽化, 这一过程一般不会产生废水。在反应器中, 根据SO2、NOX浓度及所设定的脱除率, 向反应器中注入一定量的氨。烟气在反应器中被电子束照射, 使SO2、NOX氧化, 经一系列反应后, 生成H2SO4和HNO3, 并与注入的氨中和, 最终生成的副产物 (NH4) 2SO4、NH4NO3经干式集尘器过滤后收集, 净化后的烟气由引风机升压排出。此过程主要发生的反应有[13]:

该技术能有效脱除烟气中90%以上的SO2和70%以上的NOX, 处理后的副产品 (NH4) 2SO4和NH4NO3可作为农用肥料等, 避免了二次环境污染, 实现氮硫资源的综合利用和自然生态循环, 符合农业对硫肥增长的需求和环保要求, 其技术经济性优于目前常用的石灰石/石膏湿法脱硫技术[14]。但该技术利用高能耗的电子加速器产生辐射的电子来处理烟气, 需要较高的能量, 大多数船舶难以满足其要求, 因而亟需开发低能耗的电子束氨法脱硫脱硝工艺。

4.2 光催化法

光催化法是近年来迅速发展起来的一种被称为“绿色友好”的新兴技术, 是目前国内外船舶尾气处理研究的热点。该技术利用一定能量的光照光催化剂, 将尾气中SO2和NOX等有害成分氧化或还原成无污染的物质。光催化通常使用的是纳米光催化剂, 该催化剂在紫外光照射下, 具有较强的催化活性, 目前, 以Ti O2作为基底的光催化剂在处理船舶尾气方面, 已经取得了实质性的进展和突破。

上海海事大学海洋材料研究院课题组在船舶尾气脱硫脱硝催化剂开发取得了突破, 可保证光催化工艺长期可靠运行[15,16]。并提出了一种新型的研究方法来处理船舶尾气, 其工艺流程如图7所示。

该套光催化处理船舶尾气装置主要由超重场、光催化反应腔、产物吸收装置和控制系统四部分组成。待净化尾气由鼓风机引入超重场中, 将烟气的温度及湿度提高后, 进入光催化反应腔, 经紫外光催化反应后, 将烟气中的SO2、NOX等降解, 最终生成H2SO4、HNO3等产物, 经吸收装置吸收处理后的烟气即可排出。此过程中发生的主要反应有[17,18,19,20,21,22]:

实验表明:该方法对SOX和NOX处理效率最高可达85%和95%。由上述过程可知, 光催化法具有处理船舶尾气反应条件较为温和、脱硫脱硝同时作用、降解彻底等优点, 是目前最有发展前景的新技术之一。但目前催化剂材料的失活及光利用效率等关键问题亟待解决, 未来在上述问题及研究领域的突破将成为推动船舶尾气净化技术成功应用的原动力。

5 结语

国内外技术现状 第10篇

大倾角煤层多指倾斜或急倾斜煤层, 煤层角度为35°-55°。大倾角采煤面在开采过程中, 在倾斜方向开采后会在已回采区域内形成充填区, 采面沿倾斜方向的围岩变形和支承力重新分布, 在采面走向行进中轴为界表现出较典型非对称特性。采面底板围岩向采空区域内的位移增大, 使岩石发生变形和破坏的可能性增大。且如果煤层底板被破坏, 就会产生岩石和设备滑移, 造成底板失稳引发采面支护系统失稳和围岩灾变。设备下滑、倾倒的可能性增大。目前我国在增加防倒防滑装备后开采大倾角煤层非标采设备适用角度一般<35°。煤层角度>55°时, 一般都不再采用走向长壁机械化开采方法。

2 国内外大倾角煤层开采研究现状

2.1 国外大倾角煤层开采现状

二十世纪70年代, 苏联曾对大倾角的煤层机械化开采进行研究, 配合研制了用于大倾角煤层开采的综采设备, 之后还在此基础上对大倾角煤层开采工艺开展了较系统的设计和研究, 为大倾角煤层开采奠定了一定的基础。

自1986年乌克兰顿涅茨煤矿机械设计院为顿巴斯煤田的龙恩-亚卡矿井, 奥尔忠尼亚煤炭局下属的叶娜基也夫卡娅煤矿设计大倾角煤层采煤机及配套的支护、运输等设备, 此后在矿井开采了并多于50个采面, 在开采过程中为保证采煤机在大角度采面上行时所需牵引力, 设计者采面巷道中装备了绞车并将采煤机牵引部连接到绞车系统之上。二十世纪90年代乌克兰煤矿中倾角>35°煤层约占煤炭产量的3%-4%;在法国洛林煤矿区, 西蒙矿开采的煤层角度>35°, 最后取得了较好的经济效益。同样是洛林煤矿区, 沃斯特矿井采用大倾角煤层专门设计的采煤机和刮板机, 采用水砂充填开采系统, 开采了该区内倾角15°-90°的两个互相平行煤层, 该煤层处于背斜构造处。以上实践证明, 开采大倾角的复杂煤层是可行的, 能够达到长壁采面的水平, 但是采面单产要远低于普通的长壁采面平均值;除此之外, 在洛林煤矿区研究人员还研究伪斜布置采面的方法, 利用一些新型支架配合采面防倒防滑装置实验性的开采了倾角30°-60°左右的煤层。

德国将用于煤层倾角<15°的综采液压支架改装成具有防倒、防滑技术的支架来开采倾角较大的煤层在二十世纪90年代鲁尔矿区的威斯特豪尔特矿, 使用刨煤机配合掩护式液压支架开采了鲁尔煤矿区18°-38° (部分区域达45°) 的大倾角煤层。

英国适应开采煤层倾角25°-45°的支架改造后对35°-43°的大倾角煤层进行了开采, 通过以上技术进步获得较好经济效益。

此外, 在印度的东北部煤田, 研究人员着重研究了大倾角煤层柔性掩护支架和其他类型掩护支架采煤方法、综采及配套设备;在欧洲的西班牙开采条件较复杂煤田中的HUNOSA矿井采用机械化装备成功开采了倾角>40°的大倾角煤层。

大倾角煤层开采对岩层控制方面的研究也有一定的突破, 俄联邦专家库拉科夫较系统地研究了大角度煤层采面的矿山压力分布和规律;捷克的鲍迪分析了大倾角坚硬煤层采用机械化无人值守开采技术;其他一些国家的研究人员针对煤层赋存特点, 通过实验室相似理论分析, 研究不同角度和煤厚下围岩应力分布特征, 探讨采用放顶煤采煤方法开采大倾角煤层的可行性。

综上所述, 国外煤层角度较小的矿井在二十世纪90年代初基本都实现了综合机械化开采, 在不同条件下采用综采技术采煤已是当前的前进方向。但从近期资料看, 除俄罗斯、印度、越南引进我国大倾角综采技术之外, 由于各国煤炭政策和煤层赋存条件不同, 其他主要产煤大国在大倾角煤层机械化开采和研究领域突破较少、发展水平也相对较低。

2.2 国内各矿区大倾角煤层的开采情况

国内目前大倾角煤层的开采矿井主要集中在我国西部和西南部地区, 这些地区一般情况下地形多为山区, 开采规模较小, 在国家煤炭的总产量中占比小, 之前国家大倾角煤层开采上投入的科研和技术装备开发费用少, 对技改和装备更新投入几乎为零。大倾角煤层的在矿井管理以及煤层开采过程中顶底板围岩控制上与缓斜煤层开采相比具有很大差异, 开采难度要大很多, 以往大倾角煤层的开采, 大多数矿井多采用非机械化开采方法, 如采用巷柱式或者伪倾斜布置工作面开采。但自二十世纪80年代开始, 我国加大对大倾角煤层综采技术的研究并用于实验, 国内一批领域内知名的煤炭科研院校和研究及设计单位从大倾角煤层入手, 逐步开始研究和引进国外技术理论和开采装备, 在国内辽宁沈阳、河北开滦、新疆乌鲁木齐、北京、四川攀枝花及华蓥山、辽宁鹤岗、安徽淮南等地的矿务局及矿区进行了试验与生产, 较具代表性的案例如下:

沈阳矿务局红菱矿使用ZYS9600/14/32型及配套端头支护的大倾角液压支架, MG200-QW型大倾角电牵引采煤机及配套刮板输送机, 成功开采了倾角35°-55°的煤层, 首次突破煤层在急倾斜煤层开采角度上瓶颈;河北开滦矿务局唐山煤矿采用DY-150型采煤机, 辅以液压防滑的绞车和刮板输送机开采了倾角为15°-45°的煤层;新疆艾维尔沟矿区2130煤矿在煤层顶板坚硬, 煤质松软、松软底板条件下, 使用大阻力液压支架, 对矿区内23°-35°的部分煤层进行了工业性试验。鹤岗矿务局峻德煤矿在35°左右的大倾角煤层使用双柱掩护支架, 较成功地开采了数个采面;北京矿务局和四川攀枝花矿务局、南桐矿务局以及安徽淮南矿务局引进波兰生产的大倾角煤层综采装备, 在所属煤矿多个采面进行了试验性使用, 取得较为理想的效果。

在绿水洞煤矿, 实验中使用自行研制的ZYQ1800-14/32液压支架配套大功率采煤机和刮板输送机, 支架防倒防滑采用液压防滑绞车, 通过以上设计和配套成功开采了倾角25°-41°煤层。结合实验和绿水洞矿的开采经验西安矿业学院、华蓥山矿务局、煤科总院北京开采所等单位研制成功了大倾角煤层综采成套设备与开采理论与技术, 煤矿产量达到了0.6Mt/a, 技术水平居国际前列。绿水洞煤矿利用大倾角煤层综采装备开采了十余个采面, 开采煤层最大倾角达到53°, 煤层开采的效率大幅提高, 是在大倾角煤层开采矿井中率先实现一个矿井一个采面达产的先进生产与管理, 为之后国内类似条件下开采大倾角煤层的矿井建设提供了可借鉴的经验。

在绿水洞煤矿大倾角煤层采用综采技术开采成功后, 国内开采类似条件的矿区或矿井逐步开始实验性的采用大倾角煤层综采技术。2003年甘肃靖远煤业在大宝顶煤矿、王家山煤矿在开采大倾角煤层使用走向长壁综放技术成功开采了倾角为25°-32°, 局部最大倾角37°的特厚煤层;2006年, 甘肃华亭煤业东峡煤矿采用综采和综放技术成功开采倾角为38°~47°的厚及中厚煤层群;2007年, 新疆焦煤集团采用综采和综放技术开采了倾角为37°-42°的“一硬两软” (硬顶软底软煤) 厚及中厚煤层;2008年, 黑龙江双鸭山矿业集团东保卫煤矿采用综采技术开采了倾角为43°-53°的煤层, 以上矿井在采用大倾角煤层综采开采技术后实际不但积累和掌握了大倾角煤层的开采经验, 在生产中还获得了较好的经济效益。

2.3 大倾角煤层开采技术评述与未来发展方向

大倾角煤层开采的相关研究, 国内外均有一些研究资料和成功的实例可借鉴, 同时大量的科研单位和煤炭生产企业已经完成大量的研究和试验工作, 在理论方面进行很多实验性的研究, 如对急倾斜煤层矿压理论研究、大倾角煤层非机械化开采方法研究、大倾角煤层矿山压力显现规律的研究、大倾角煤层底板破坏机理的研究和国产。在煤炭生产企业自我研发和引进大倾角煤层综采装备进行试验性开采, 国内主要煤矿生产企业如:绿水洞煤矿、新疆焦煤集团、东峡煤矿、王家山煤矿以及黑龙江双矿集团东保卫煤矿采用综合机械化方法成功开采了埋藏条件各异的大倾角煤层, 也给大倾角煤层综合机械化开采提供了可供借鉴的工程实例。

根据上述分析和具体开采实践过程中表明, 未来要从根本上解决大倾角煤层技术难题, 使矿井实现安全、高效开采, 必须研究和发展机械化。

参考文献

国内外孩子的理财现状 第11篇

物质是生活的基础，你怎样利用“可支配收入”为自己赢得更美好的生活呢？我们先来看看世界各地的小孩对这个问题的态度吧。

美国

你知道向银行贷款，除了还清所贷款项外还要偿付利息吗？你是否想过等自己老到不能工作的时候，如何支付生活开销？

美国Charles Schwab基金会发起了一项叫做“钱是大事”的针对青少年的调查，结果显示：22%的人不知道向银行贷款在偿还本金之外还要偿付利息；33%的人认为老了自有政府养。这家机构认为，青少年的理财知识的多寡，不仅仅关系到下一代人的生活，还关系着家庭和社会财富的传承。

日本

日本青少年问题专家山本教授提出，孩子通过零花钱的使用，学习怎样建立和维持与周围人的关系。“金钱仿佛是一种很有魔力的东西，父母给孩子一些钱，意味着向孩子传递了这种‘魔力’，因此他们会非常担心自己的孩子如何使用这种‘魔力’。”

父母对孩子零花钱的控制有两种方式。第一种是定期给孩子一定数量的零花钱，让孩子自己安排开销。第二种是根据孩子的要求或愿望来给孩子零花钱，每一次都和孩子协调或者控制孩子的要求。

山本发现，在日本，后一种方式意味着对孩子的强力控制，它否定了孩子的独立性。

新加坡

新加坡的大人和小孩都是存钱狂。据统计，新加坡全国中小学生参加储蓄的百分比超过53%，平均每名学生大约有1144新元存款。新加坡的学生如此会存钱，有一部分原因是教育部和银行每年都开展全国性的校际储蓄活动。在这种环境下，许多孩子都成了储蓄迷，他们为了防止自己大手大脚花钱，连提款卡也不申请。

法国

很奇怪，一家专业调查机构的数据显示，法国女孩子的零花钱每月平均为16欧元，而男孩子的高达28欧元。法国人重男轻女吗？调查还显示，钱并不是这个浪漫国度的孩子的主要话题，三分之二的孩子从来不和伙伴谈钱。

比利时

比利时的家长很少依据考试成绩来决定给子女多少零花钱。而且比利时的小孩很善于计划买大件物品，他们十六七岁就开始做汽车梦了。

中国

中国的情况又是怎样呢？9家专业机构的调查显示：城市中6～15岁孩子拥有的零花钱和压岁钱已高达56亿元，在他们的消费中，食品所占比重最大，平均每月支出达到2474万元。德国统计学家恩格尔认为，食品支出在总支出中占的比重越大，消费的层次就越低。由此看来，我国孩子的消费层次和理财意识亟需提高。

国内外技术现状 第12篇

1 洁净钢生产技术分析

1.1 炼钢夹杂物控制

洁净钢夹杂物控制可以分为两个步骤进行。第一个步骤是在转炉冶炼过程中的夹杂物控制。为了控制夹杂物的生成数量, 并加强钢水纯净度, 必须在出钢时降低转炉与电炉的熔炼终点钢中氧含量。首先, 于氧气顶底进行复吹转炉炼钢工艺, 增强底吹的搅拌功效。其次, 转炉炼钢的终点控制技术应该要提升其终点控制阶段的准度和精度, 尽量减低过吹或者是后吹的情况。此外, 在出钢时, 必须严格进行挡渣操作以防出现因为钢水的温度不匀, 引起自然对流。从而导致钢水表层部分的具有高氧化性特征的炉渣出现化学反应, 最终成为非金属性的夹杂物。第二个步骤是精炼的过程中的夹杂物控制。不同的钢种所采用的精炼工艺是各不相同的。1) 气体搅拌。气体搅拌精炼方法主要是依靠气体作为动力, 将钢渣进行搅拌和熔合, 再于钢液面添加合成渣, 使钢液中包含的各种夹杂物成功的脱除至渣内。2) 钢包炉。钢包炉能够控制好钢液的温度、成分以及洁净度, 加之在钢包炉精炼的过程中, 炉渣化学活性会呈现为较高状态, 能有效的吸收各种夹杂物, 因此利用钢包炉精炼洁净钢。

1.2 连铸夹杂物控制

1) 中间包夹杂物控制。将钢水精炼处理之后, 其洁净度能够达到一定的高度, 此时应该严格控制连铸生产过程, 实现对钢水洁净度的再提升。而作为连铸钢生产中重要的环节, 中间包是影响钢水洁净度的关键性要素。因此连铸中间包覆盖剂的选用非常的关键。比较常见的为碳化稻壳, 其绝热效果与覆盖极佳, 且价格也非常的实惠, 但稻壳中二氧化硅的含量非常的高, 若处理不当, 就会生成夹杂物。与碳化稻壳相比, 碱性中包覆盖剂有一定的优势, 能很好的维持钢水含氧量, 但由于其表面非常容易结壳, 会导致二次氧化的发生, 产生出热辐射, 反而出现不良效果。再加之碱性中包覆盖剂的粘度非常的低, 因此会常常出现卷渣的情况。鉴于此, 在中间包环节可以选用双层渣, 并于底层设置碱性的保护渣, 以其低熔点的优势吸收钢水中各种夹杂物。而在顶层可使用碳化稻壳, 承担隔热的功能。为了促进中间包夹杂物上浮, 可以在中间包内组织钢水合理流动, 适当增加钢水停留于中间包的时间。在中间包的选择上, 应该选择容量较大且深度充足的中间包, 使钢水停留时间更长, 从而更好的去除刚水中的各种夹杂物。此外, 还可采取往中间包的下底部位吹入一定数量惰性气体的方式, 以气体的力量将钢水进行搅拌, 使夹杂物之间进行互相的碰撞之后消除。最后还可以提高滑动水口的自开率和防止开浇、换包、浇注即将结束时卷渣等技术来提高钢水纯净度。

2) 保护浇注控制夹杂物。在浇注过程中采用保护浇注技术对生产洁净钢也尤为重要。例如可以采取以下保护浇注措施来降低钢液中夹杂物的含量。a.钢包→中间包注流用长水口+吹氩保护, 控制钢水吸氮量小于1.5ppm (1.5×10-4%) , 甚至为零。b.中间包→结晶器用浸入式水口+保护渣的保护浇注, 钢水吸氮小于2.5ppm (2.5×10-4%) 。c.在第一炉开浇前中间包内充满空气, 为防止钢水中生成大量的A l2O3和吸氮, 在中间包内充入氩气, 并用耐火纤维密封中间包体与包盖间的缝隙。除了控制夹杂物要点外, 还应选择性能合适的保护渣 (熔化温度、熔化速度、黏度) 及合适的加入量、浸入式水口要对中并选择合适的插入深度、结晶器钢水液面稳定、拉速稳定和采用结晶器电磁搅拌技术, 来进一步提高钢水纯净度等。

2 洁净钢生产技术的国内外现状和发展

洁净钢生产技术的工序环节非常的复杂, 在其生产工序中, 常会因为某一环节出现问题而严重破坏成钢洁净度。1) 对于转炉终点氧的控制还不完善, 导致过吹炉的次数增多, 而复吹的气量又很小, 钢水中氧含量明显的增高。2) 对于浇铸技术的保护工艺还不够, 严重影响了钢包长水口的自然引流的成功率。而连铸中间包之前也没有彻底的清扫氩气, 钢包长水口的密封性也很差。3) 不重视钢渣的管理。国外许多企业已经实施钢包下渣检测工艺, 但是国内却还没有正式引入, 不重视钢渣管理的直接后果就是钢包渣流入中间包, 进而被卷入到结晶器中。

鉴于此, 必须采取相应的措施进行处理, 才能够提升成钢洁净度。针对转炉终点氧的控制, 可以采取改性的处理方式, 在出钢时, 就掺加适量的石灰到钢水流中, 而出钢后加入适量的A l-C a O溶剂到钢水包中, 以此降低其氧化铁的含量。针对钢水包的下渣, 应该安装专业的钢包下渣检测仪进行严格的检测, 在检测下渣后及时关闭滑板, 而长水口应该设置为钟罩式, 防止出现钢水回流情况。而针对钢包长水口, 应该进行严格的密封操作。此外, 确保中间包中钢水的高低必须要比临界液面高, 通过选用碱性中包覆盖剂, 从而将钢水中各种夹杂物有效的吸除。

3 结束语

洁净钢生产技术已经成为大势所趋, 采用洁净钢生产技术能提高我国的经济社会效益。因此, 各钢铁生产企业应该有效的掌握洁净钢生产技术, 提高自身的竞争力, 为自身带来更多经济效益。

参考文献

[1]范治博等.洁净钢生产技术的国内外现状和发展[J].热加工工艺, 2011.