02陶勇

竹缠绕复合管道技术浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司副总经理2018年5月陶勇2018给水大会首届城镇给水管道建设与维护技术论坛目录n技术介绍n核心优势n社会意义n产业进程n发展规划12技术介绍2ž世界第一根可工业化生产的生物基管道（2015年9月）；ž中国唯一原创性管道。3竹缠绕复合管34竹缠绕复合管定义ž以竹材为基材，以树脂为胶黏剂，采用缠绕工艺加工成型的新型生物基材料。4竹篾树脂生物剩余物填料缠绕工艺竹缠绕复合管5Ø充分利用竹纤维轴向拉伸强度高的特点，并在管材结构中形成无应力缺陷分布，将竹纤维的轴向拉伸强度发挥至最大化，从而使管材达到更好的承压效果。ACBA薄壁细胞B竹纤维C纤维帽竹维管束横截面竹纤维纵剖面ž竹材强度来自于超大的比表面积原理66关键技术1234竹缠绕复合管关键技术竹材加工处理技术ž包括竹子基础研究及竹子的剖、织等自动化加工设备，干燥、防虫防蛀等处理技术。缠绕工艺技术ž包括建立强度设计模型和结构设计。胶黏剂改性技术和界面复合技术ž包括胶黏剂的选型和改性。ž包括界面粘结胶的粘性和强度设计等。生产专用成套设备设计及制造技术ž包括设备运行原理和自动化控制等技术。7竹缠绕复合管截面示意图内衬层：ž防腐性能优异、符合食品安全的树脂、竹纤维无纺布、针织毡。增强层：ž竹篾带、氨基树脂。外防护层：ž防水防腐抗老化性能好的树脂、防辐射填料。工艺结构78管径DN150~DN3000mm密度0.95~1.15g/cm3使用压力≤1.6MPa使用温度-40℃~80℃使用寿命≥50年燃烧等级B1介质温度≤90℃导热系数0.0032W/mk初始环刚度≥5000N/m2轴向拉伸强度10~24MPa弯曲弹性模量2.6GPa短时失效水压≥管道压力等级的3倍内表面粗糙度0.0084~0.01表面吸水率≤1%线膨胀系数≤2×10-5℃内衬层不可溶分含量≥92%8技术指标90°弯头变径管99竹缠绕复合管件45°弯头异径三通法兰连接法兰连接1010竹复合管承插口O型圈承插连接承插连接11核心优势1112•承压能力强•保温性能强•抗震抗沉降能力强•使用寿命长单位管道生产全过程能耗单位：kgce/m竹缠绕复合管螺旋焊管聚乙烯管PCCP管•节能低碳•重量轻成本低竹缠绕复合管优势13与其它传统管道综合性能比较一览表螺旋焊管球墨铸管钢衬水泥管PE/PVC管夹砂玻璃管竹缠绕复合管比重（g/cm3）7.857.230.95~1.41.65~2.00.95~1.15长度（m）985121212管刚度高高高低低较高抗内压高高较低低高较高抗震能力较高一般低较低较低高粗糙度系数0.0090.0110.0130.0090.00840.0084~0.01耐腐蚀性差一般差优异优异优异保温性（W/mK）11501.50.170.40.0032结垢性易结垢易结垢易结垢不易结垢不易结垢不易结垢对水质影响有较小有没有长期使用有没有运输费用高高高较低较低较低安装劳动强度高高高低较低低管道接头数量多多多多少少防渗性一般一般差好好好耐磨性一般一般差好好好运行维护需阴极保护需阴极保护无无无无使用寿命35年40年40年30年50年＞50年综合造价一般较高一般高较低较低14社会意义14ž促进实现节能减碳目标ž推动传统产业绿色转型ž盘活闲置竹资源ž发展农村经济，精准扶贫ž打造2025中国制造ž可成为“一带一路”和南南合作的新技术输出产品151516节能减碳效益ž将中国1.1亿吨闲置竹资源全部用于生产竹缠绕复合材料，替代传统高能耗材料ž节能量相当于2013年中国能源消费总量的3.7%ž减排量相当于2013年中国二氧化碳排放总量的3.5%16ž八年周期内，将1.1亿吨闲置竹资源定期择伐利用，比其自生自灭可多储碳2.3亿吨，折算成二氧化碳是8.4亿吨，相当于每年多封存二氧化碳1亿吨。17固碳储碳效益1718农村经济效益带动550万农户户均增收11000元按人均年收入3万元计，解决250万农村劳动力就业提供就业岗位40万人均年收入6万元19在一带一路和南南合作中将发挥重要作用全球科技创新大会，布鲁塞尔世界应对气候大会，波恩中菲竹材利用创新技术对话会，菲律宾一带一路推动竹藤发展，北京生态文明贵阳国际论坛，贵州受邀访问合作，尼泊尔20发展中国家代表的考察学习交流活动第四期气候变化南南合作培训班（2016.10.23）2017年发展中国家竹产业科技创新与标准化研修班（2017.5.19）2017年中非共和国竹产品开发技术培训班（2017.7.26）2017年厄瓜多尔灾后重建竹资源创新利用培训班（2017.8.14）2017年“一带一路”国家竹藤资源可持续开发与管理研修班（2017.10.20）2017竹藤产业可持续发展与南南合作高级别政策研讨班（2017.11.9）l一年多来，有四十多个发展中国家的近300名代表，包括12个国家的12位部级以上官员，来公司考察学习21产业进程2122获得荣誉资质（部分）序号ž时间ž荣誉资质12014年6月水利部对“竹缠绕复合压力管的推广应用”进行先进实用技术评价。22014年8月国家林业局对“竹缠绕复合压力管”技术成果鉴定评价为达到国际领先水平。32015年10月住建部对“竹缠绕管道”，评价为“技术水平达到国际先进水平。42015年12月2015年，竹缠绕复合管技术入选国家发改委的《国家重点推广的低碳技术目录》（第二批）。52015年1月、12月竹缠绕复合管技术被评为水利部、住建部科技成果推广项目。62016年3月竹缠绕复合材料被列为国家林业局2016年重点推广科技成果。72016年7月作为研究课题被列入2016年“十三五”国家重点研发计划专项“竹资源全产业链增值增效技术集成与示范”项目。82016年12月被科技部、环保部、工信部列入“节能减排与低碳技术成果转化推广清单”。92016年12月被世界自然基金会评为“2015—2016年度WWF气候创行者”。102016年12月竹缠绕复合管被国家知识产权局授予“中国专利优秀奖”。112017年5月竹缠绕项目被国家发改委等11部委列入联合发布《林业产业发展十三五规划》中的重点战略林产项目。122017年9月竹缠绕复合管被中国能源研究会授予“能源创新奖”。132018年1月竹缠绕复合管技术被评为水利部科技成果推广项目。23Ø湖北襄阳，2015年7月，2万吨/年产。Ø山东临沂，2016年3月，2万吨/年产。Ø内蒙古乌海，2017年4月，2万吨/年产。生产基地24ž湖北、河南、福建、贵州、广西、四川、山西等生产基地已进入建设或规划中。ž水利部科技推广中心、中铁建、中国科技成果产业化促进会与公司结成战略合作伙伴，共同推进竹缠绕项目的推广应用。ž与国际竹藤组织签订战略合作协议，将在一带一路、南南合作等方面为竹缠绕技术走出去打下良好基础。2525工程安装现场新疆黑龙江浙江湖北山东内蒙古26发展规划26ž在国家发改委、水利部、住建部、农业部和国家林业局等有关部门支持与指导下，组建“国际竹缠绕产业创新联盟”，确保产业健康、有序、可持续发展。27产业联盟27ž2014年，国家林业局编制《竹缠绕复合压力材料发展规划（2014-2020年）》。28国家林业局产业规划2829•规划在南方有竹子省份建立竹材加工基地，向国内外竹缠绕管道生产企业供应竹材。共计年产500万吨竹材。•规划在每个省合作建立一个管道生产企业，负责全省竹缠绕管道的生产、销售。共计500个生产单元，年产能1000万吨。2930ž2016年7月，国家林业局专门成立“国家林业局推进竹缠绕产业发展领导小组”。领导小组3031ž国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心被批准建设，落户杭州萧山。研究中心31研发大楼培训中心32研究中心效果图3233标准编制ž企业标准《QXZY001-2015竹复合压力管》，在此基础上为适应产业发展，更新备案新的企业标准《QXZY001-2017竹缠绕复合管》；ž2015年，水利部发布《竹缠绕复合管应用指南》；ž中国工程建设标准化协会标准《T/CECS470-2017竹缠绕复合管道工程技术规程》已正式发布，自2017年10月1日实施；ž林业行业标准《LY/T2905-2017竹缠绕复合管》已正式发布，自2018年1月1日实施；ž国家标准《竹复合压力管》正在编制中，计划号20173372-T-432。3334标准宣贯ž2017年10月，水利部科技推广中心举办的管道新技术交流推广会在山东济南召开。ž2017年11月，水利部科技推广中心举办的《竹缠绕复合管道工程技术规程》宣贯会在河南郑州召开。ž2018年1月，水利部科技推广中心和中国水利水电勘测设计协会举办的新型复合管道技术交流会在北京召开。ž由华中科技大学（国防知识产权教育培训基地）余翔教授带领的专业团队对产业知识产权进行全面管理，建立国内外知识产权保护系统。35知识产权保护35ž已实施全方位覆盖竹材原料、竹材加工、专用装备、管道生产、管道工程施工等产业链上相关的国内外专利保护工作。——申请国内专利近200余项，已授权专利120项。——已通过PCT系统申请国际专利26项，已授权专利2项。ž2016年，已获得国家知识产权局的“中国专利优秀奖”。36知识产权保护36ž竹缠绕产业规划建设“一网一库一平台”，竹缠绕复合管信息化管理系统已建设完成。ž每根管道、每个产品中都设有芯片，详细记录着生产、运输、安装等环节的相关信息。37信息化管理38ž产品种类规则（PCR）ž环境产品声明（EPD）燃料开采竹林培育、采伐交通工具生产能源生产辅料生产竹篾生产竹缠绕复合管制造竹缠绕复合管工程施工竹缠绕复合管工程运营维护竹缠绕复合管废弃与回收再利用固废处理废气处理废水处理系统边界生命周期评价（LCA）结束语竹缠绕复合材料将成为继钢材、水泥、金属、塑料、木材等基础性材料后的一种新型生物基复合材料。竹缠绕复合材料技术的推广应用，将为人类的可持续发展、为地球的青山绿水作出巨大贡献！39