第一篇：國(guó)內(nèi)外水處理技術(shù)的現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀

發(fā)展趨勢(shì)

世界上許多地區(qū)正面臨著最嚴(yán)重的缺水。據(jù)世界銀行的統(tǒng)計(jì)，全球80%的國(guó)家和地區(qū)都缺少民用和工業(yè)用淡水。隨著資源成本不斷上升和環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，許多企業(yè)開始運(yùn)用綠色技術(shù)，降低碳排放，盡量減少?gòu)U物產(chǎn)生。其中水處理技術(shù)就是其中非常重要的一項(xiàng)綠色技術(shù)。

根據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)，到2025年，三分之二的世界人口可能會(huì)面臨水資源短缺，因此水處理技術(shù)將會(huì)越來(lái)越得到重視，這包括了高效率的水資源管理和污水處理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水處理設(shè)施的面臨的問題十分急切。63%的目前運(yùn)行的設(shè)施都在超期運(yùn)行，他們的平均運(yùn)行時(shí)間已經(jīng)達(dá)到18.3年。其中52%污水處理設(shè)施在超期運(yùn)行。在美國(guó)的干旱地區(qū)，對(duì)海水淡化技術(shù)的需求越來(lái)越高。海水淡化技術(shù)主要局限在于效率，而隨著淡水的短缺，這些局限逐漸被淡化和忽視。水處理技術(shù)的發(fā)展擁有巨大的前景，許多國(guó)家都在實(shí)施水處理的政策和項(xiàng)目。根據(jù)全球知名增長(zhǎng)咨詢公司的預(yù)測(cè)，至2010年，全球水資源管理和污水處理技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到3，500億美元。

目前先進(jìn)的水管理和污水處理技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)包括了循環(huán)用水、反滲透海水淡化和臭氧化等。例如，反滲透海水淡化技術(shù)正在迅速占領(lǐng)的大型設(shè)施市場(chǎng)，而這一領(lǐng)域過去主要以熱工過程設(shè)備為主。處理效率的提升和滲透膜價(jià)格的回落，促使反滲透海水淡化市場(chǎng)在過去5年中迅速發(fā)展，現(xiàn)在應(yīng)用反滲透海水淡化技術(shù)的已不再是小規(guī)模的工廠，大型反滲透海水淡化廠已是司空見慣。

在污水處理方面，澳大利亞的研究人員在生物發(fā)電領(lǐng)域提出了一種新的旋轉(zhuǎn)生物電化學(xué)接觸器，這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⒁呀?jīng)運(yùn)用于污水處理行業(yè)30年的旋轉(zhuǎn)生物污水處理技術(shù)的效率提高15%；此外，一種能夠處理高污染廢水的技術(shù)也已經(jīng)問世，這種技術(shù)能夠處理污染物濃度超過300，000ppm的污水，而處理成本僅有原先通過儲(chǔ)存和化學(xué)處理方法的十分之一。這種技術(shù)目前被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單、最易于使用及經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù).中國(guó)目前同樣也面臨巨大的淡水短缺和水污染的問題。作為一個(gè)人均擁有水資源量最小的國(guó)家，必須采取措施以避免未來(lái)嚴(yán)重危機(jī)的發(fā)生。中國(guó)北方缺水問題極度嚴(yán)重，因此國(guó)家啟動(dòng)了浩大的“南水北調(diào)”工程，整個(gè)工程耗資達(dá)到幾十億美元，預(yù)計(jì)2050年建成。污水問題同樣困擾著中國(guó)，估計(jì)有3億人口的飲用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增長(zhǎng)率達(dá)到18%，從482億噸增長(zhǎng)至572億噸。預(yù)計(jì)在2010年，中國(guó)的污水排放將達(dá)到640億噸。中國(guó)持續(xù)的工業(yè)化、城市化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，是導(dǎo)致污水排放量連年上升的主要原因；而與此相對(duì)的是，中國(guó)的污水處理廠卻基本上未能實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷的運(yùn)行。以2008年為例，中國(guó)污水處理廠的處理污水量?jī)H僅達(dá)到的設(shè)計(jì)負(fù)荷的64%，主要的原因在于運(yùn)營(yíng)費(fèi)用過高。在這種情況下，中國(guó)的污水處理行業(yè)將需要更多的投資和更先進(jìn)的技術(shù)。在第11個(gè)5年計(jì)劃之間（2006年至2010年），政府預(yù)計(jì)在水處理方面投入超過3000億元人民幣。截至2009年，中國(guó)一共有1572座污水處理廠，同時(shí)2063家在建。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的發(fā)展，水資源緊缺和水環(huán)境污染已成為本世紀(jì)全球性問題并且日趨嚴(yán)重。甚至有人認(rèn)為：水的問題有可能超過能源問題而成為 21 世紀(jì)世界上最為重要的問題。因此，必須對(duì)水的問題予以高度重視。而正確掌握和合理利用現(xiàn)有水處理技術(shù)并研究新的水處理技術(shù)是解決水環(huán)境污染和合理利用水資源的重要途徑，作為水處理工作者，更有責(zé)任直面問題，積極探索和正確把握未來(lái)水處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向。鑒于此，通過對(duì)我國(guó)水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的回顧和當(dāng)前水處理常用模式及所面臨問題的分析，對(duì)我國(guó)水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

一、水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其存在模式水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)有文字記載的給水處理從明礬凈水開始，而比較完整的現(xiàn)代自來(lái)水廠是創(chuàng)建于1882 年的上海楊浦水廠。此后凈水技術(shù)經(jīng)歷了簡(jiǎn)單沉淀，慢濾處理，依靠外國(guó)專家“照搬照抄”新建大型水廠，采用平流池、雙層過濾技術(shù)以及絮凝、消毒等。20 世紀(jì) 60 年代以后，城市供水全面普及，給水處理從蘇聯(lián)模式中走了出來(lái)，在學(xué)術(shù)理論、規(guī)范制定、人才培養(yǎng)、設(shè)備供應(yīng)等方面逐漸形成了自己的體系。如在水處理中開始注重投藥后的混合，采用靜態(tài)管道混合器等“細(xì)節(jié)”，推廣應(yīng)用了絮凝等技術(shù)，在減少水頭損失、提高絮凝效果、降低藥量消耗等方面進(jìn)行了許多研究；引進(jìn)淺層沉降理論，對(duì)平流池的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)濾池配水有了相應(yīng)的研究，對(duì)混凝劑有了應(yīng)用。世紀(jì) 80 年代以后，隨著改革開放的深入，給水處理引進(jìn)吸收了外國(guó)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高了絮凝加藥的自動(dòng)化水平，開始了提高水質(zhì)和微污染水源處理技術(shù)的發(fā)展，消毒劑廣泛使用并呈多樣化趨勢(shì)，供水管網(wǎng)水質(zhì)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)，常規(guī)水處理技術(shù)得到加強(qiáng)。目前，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的水源污染的生物預(yù)處理技術(shù)及臭氧活性炭等水的深度處理技術(shù)在向?qū)嵱没l(fā)展中，小型膜處理設(shè)備也已應(yīng)用于高品質(zhì)飲用水處理系統(tǒng)之中。

與此同時(shí)，在工業(yè)給水處理上也進(jìn)行了許多研究和應(yīng)用，如用混凝沉淀和過濾方式進(jìn)行工業(yè)用水的預(yù)處理，用離子交換、軟化、除鐵等進(jìn)行鍋爐用水的處理，但是在工業(yè)循環(huán)水處理上由于缺乏自主技術(shù)，早期沿用了外國(guó)自來(lái)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的概念，片面地以控制 CaCO3 結(jié)垢為主，忽略了結(jié)垢的其他鹽類和化合物，對(duì)工業(yè)水溫度變化的特點(diǎn)和水的腐蝕以及水中菌、藻等引起的微生物黏泥的影響未予以考慮，走了彎路。目前工業(yè)循環(huán)水處理上則主要以投加緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等化學(xué)藥劑為手段來(lái)控制水的腐蝕、結(jié)垢和微生物黏泥。需要說明的是在工業(yè)水處理中的緩蝕劑 20 世紀(jì) 60 年代以采用鉻酸鹽和亞硝酸鹽為主，由于毒性大，至 20 世紀(jì)七八十年代受到環(huán)境保護(hù)的限制逐漸為磷酸鹽所取代。然而，近年來(lái)由于磷的隨水排放又引起了水域富營(yíng)養(yǎng)化而產(chǎn)生“赤潮”公害，各國(guó)已紛紛提出禁磷或限磷要求，因而有機(jī)系列的鉬系、鎢系、硅系等無(wú)公害水處理緩蝕劑相繼得到開發(fā)并逐漸推廣應(yīng)用。

阻垢劑方面，曾用木質(zhì)素、淀粉類及腐植酸類，目前應(yīng)用最廣的為有機(jī)磷酸鹽和高分子聚羧酸類。殺菌劑方面早期如氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣等最為普遍，后來(lái)又發(fā)展了二氧化氯等。然而氯消毒后產(chǎn)生的副產(chǎn)物三鹵代甲烷(THM3)現(xiàn)已確認(rèn)為致癌物質(zhì)，因而目前使用的殺菌滅藻劑已擴(kuò)大到臭氧、過氧化氫等非含氯的氧化型殺菌劑以及以季銨鹽如十二烷基二甲基芐基溴化銨為代表的非氧化型殺菌劑。

在廢(污)水處理上，目前主要采用中和、沉淀、曝氣、生物處理、混合稀釋和過濾等手段，處理的目的是基本滿足排放水質(zhì)的要求，并且，總體處理率不是很高。

養(yǎng)殖水處理方面，自 20 世紀(jì) 60 年代以來(lái)，一些國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)、加拿大、丹麥等，已經(jīng)先后不同程度地開展了循環(huán)水養(yǎng)殖水處理技術(shù)的研究。目前，國(guó)外已將臭氧、紫外線與生物濾器等水處理技術(shù)和設(shè)施廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，而且向機(jī)械化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。我國(guó)在這方面起步較晚，但近些年來(lái)發(fā)展比較迅速，在廣大科技工作者的一致努力下，已經(jīng)取得了一系列的成就，發(fā)展了各種各樣的循環(huán)養(yǎng)殖水處理設(shè)施。目前水處理應(yīng)用的幾種主要模式

1）污水處理

目前應(yīng)用最為廣泛的污水處理模式，該模式以曝氣池（氧化溝）、二沉池為主要功能單元，其中根據(jù)曝氣池（氧化溝）內(nèi)構(gòu)筑物建造形式的不同又可以區(qū)分多種

水處理工藝。該模式主要應(yīng)用于城市生活污水和工業(yè)廢水的處理，處理目標(biāo)以達(dá)到污水排放要求為標(biāo)準(zhǔn)，如將氨氮、化學(xué)耗氧量分別降至 5 25mg/L 和 50 100mg/L 以下。

2）飲用水處理

2001 年 6 月 7 日，我國(guó)頒布了新的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》，其中要求生活水的 CODMn小于 3mg/L；2000 年 1 月 1 日實(shí)施的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求水源處理出水中氨氮質(zhì)量濃度在 0.5mg/L 以下。這些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，對(duì)于水處理來(lái)說其出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有很大的提高，并且國(guó)家還在考慮制定水質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)和城市在保障公共健康的基礎(chǔ)上將提出更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，除嚴(yán)格控制有毒有害的項(xiàng)目外，還將增加微生物項(xiàng)目，同時(shí)，還考慮適當(dāng)提高水質(zhì)的感觀性項(xiàng)目和要求，以適應(yīng)生活水平提高的需求。應(yīng)該指出，當(dāng)前常規(guī)水處理達(dá)不到對(duì) COD 和氨氮去除的要求，投加高劑量的氯氣消毒又會(huì)導(dǎo)致三鹵

甲烷和鹵乙酸等有致突變作用的消毒副產(chǎn)品，對(duì)水的飲用安全構(gòu)成威脅。氨氮的去除有賴于生物預(yù)處理，色、嗅、味等的改善需要利用活性炭或臭氧活性炭的吸附和生物降解等工藝。所以考慮增加預(yù)處理或深度處理環(huán)節(jié)是當(dāng)前提高供水水質(zhì)的必需工作。

從國(guó)內(nèi)外目前的研究看，將各種預(yù)氧化處理(臭氧、高錳酸鉀、二氧化氯、過氧化氫)、生物處理和活性炭吸附與常規(guī)處理聯(lián)合起來(lái)，優(yōu)化組合新的凈水工藝，是當(dāng)前受污染水源水水質(zhì)凈化的基本技術(shù)對(duì)策。

3）純凈水處理

4）鍋爐水處理

二、水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

縱觀上述水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和我國(guó)當(dāng)前水處理所面臨的問題，研究國(guó)外水處理技術(shù)的發(fā)展歷程，結(jié)合新世紀(jì)合理開發(fā)利用水資源的要求，可對(duì)我國(guó)水處理技術(shù)粗略勾勒出如下的發(fā)展趨勢(shì)。常規(guī)水處理

以去除懸浮固體，膠體及細(xì)菌為目的的常規(guī)工藝對(duì)色度、氨氮、耗氧量不能有較好的去除效果現(xiàn)行的“混凝 沉淀 過濾 消毒”的常規(guī)處理組合仍將在新世紀(jì)的初期得到延續(xù)，但不是簡(jiǎn)單重復(fù)，而應(yīng)是“強(qiáng)化”或“優(yōu)化”了的工藝組合，并針對(duì)不同的水源條件和水質(zhì)要求，輔以預(yù)處理和深度處理。

當(dāng)原水中氨氮、亞硝酸鹽含量高，有機(jī)物多，較易生物降解時(shí)，采用生物預(yù)處理將是適宜的，因出水水質(zhì)可得到全面提向，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)低廉。當(dāng)原水中有機(jī)物量多且較難降解時(shí)，為保證凈水廠出水水質(zhì)全面達(dá)到規(guī)定的有機(jī)物(包括消毒副產(chǎn)物)指標(biāo)與使出水降低致突活性(Ames 試驗(yàn)呈陰性)，采用活性炭過濾將是必要的，是今后發(fā)展的方向。生物預(yù)處理

生物預(yù)處理技術(shù)可以有效去除原水中的氨氮及可部分降解有機(jī)物。針對(duì)當(dāng)前水體污染狀況及趨勢(shì)，生物預(yù)處理工藝作為去除氨氮的有力武器在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將不會(huì)改變，但目前還需要進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用方面的廣泛研究，特別是對(duì)含藻水處理中應(yīng)對(duì)暴發(fā)期的工藝措施進(jìn)行更為廣泛深入的研究。

藻類密度一般較小，因而其絮體不易沉淀，采用氣浮則可以取得較好的除藻效果。氣浮法的主要問題是藻渣難以處理，氣浮池附近臭味重，操作環(huán)境差。深度處理技術(shù)

目前我國(guó)尚在應(yīng)用研究階段的臭氧氧化、臭氧活性炭吸附等水的深度處理技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用，該技術(shù)已引入到我國(guó)水處理技術(shù)上來(lái)，但吸收、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用工作應(yīng)有一段時(shí)間。水處理藥劑的發(fā)展

消毒殺菌方面，THM3 的問題雖已經(jīng)引起世界的關(guān)注，但目前為止我國(guó)限于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，液氯消毒仍為大多數(shù)水廠所采用。隨著國(guó)外研究開發(fā)出新的高效、低毒或無(wú)毒替代品，我國(guó)將會(huì)逐漸限制、淘汰液氯殺菌的方式。工業(yè)水處理中的藥劑將從有毒有公害的藥劑向低毒、無(wú)毒、無(wú)公害藥劑方面發(fā)展，由不易生物降解藥劑向易生物降解方面發(fā)展，由單一的水處理藥劑向復(fù)合的多功能藥劑方面發(fā)展。膜處理技術(shù)

膜技術(shù)是利用離子交換膜或有機(jī)高分子合成膜組成的技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展迅速，對(duì)于水 質(zhì)處理，可能是 21 世紀(jì)的革新技術(shù)。

膜處理技術(shù)被譽(yù)為 21 世紀(jì)水處理技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，是替代傳統(tǒng)工藝的最佳選擇。膜分離技術(shù)的主要作用原理是以壓力梯度為驅(qū)動(dòng)力，利用特定膜的透過性能分離水中離子、分子和雜質(zhì)而進(jìn)行的濾膜機(jī)械篩分作用，是膜技術(shù)從化工領(lǐng)域向水處理領(lǐng)域、發(fā)展的結(jié)果。近10 年來(lái)我國(guó)主要用于桶裝、瓶裝高品質(zhì)飲用水的處理，歐美則已建成了日處理水量幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)立方米規(guī)模的水廠。目前膜處理技術(shù)在水處理方面的主要應(yīng)用有反滲透(Reverse Osmotic，RO)、電滲析(Electrodialysis，ED 或 EDR)、鈉濾(Nanofiltration，NF)、超濾(Ultrafiltration，UF)和微濾(Microfiltration，MF)等5種。UF和 MF 運(yùn)行所需壓力低，膜的成本低，可替代傳統(tǒng)水處理的混凝過程，值得推廣；而 RO 和NF 可分離直徑達(dá) 0.0001μm 到 0.001μm 的顆粒，對(duì)病毒、有機(jī)物和溶解性無(wú)機(jī)物均能有效去除，既可用于工業(yè)水處理也可用于飲用水處理，能避免化學(xué)藥劑投加產(chǎn)生的問題和常規(guī)消毒副產(chǎn)物生成，特別是解決了 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)新發(fā)現(xiàn)的常規(guī)方法不能除去和殺死隱性孢子蟲的問題。隨著飲用水水質(zhì)要求的提高和膜技術(shù)的發(fā)展，膜技術(shù)和膜產(chǎn)品將會(huì)得到廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。但膜組件的集成化，膜破損的檢測(cè)，膜污染的控制及洗滌，膜處理中污排水的處理及膜成本降低等等問題還需深入研究。

微濾、超濾與反滲透是靠壓力驅(qū)動(dòng)使水透過半透膜，而將水中所含雜質(zhì)：膠體、無(wú)機(jī)離子、有機(jī)物、微生物等截留的過濾技術(shù)。它們的區(qū)別主要是膜的孔徑和截留粒子成分子的直徑不同。一般顆粒介質(zhì)(砂、煤等)過濾技術(shù)可去除 2—5μm 以上的粒子。微濾可以去除 0.1—0.2μm 的粒子，能將絕大多數(shù)形成濁度的粒于去掉。超濾可去除 0.005μm、含分子量 1000 以上的粒子，包括細(xì)菌、病毒。反滲透則可去除 0.3—1.2nm 大小的有機(jī)物(分子量 200—500)與無(wú)機(jī)離子，用于除鹽、海水談化。納濾是一種低壓反滲透，可去除納米級(jí)的粒子、有機(jī)物(分子量 300)、無(wú)機(jī)離子，用于軟化、除鹽。

膜技術(shù)的應(yīng)用需與其他技術(shù)(如前處理、后處理)組合才能充分發(fā)揮其特點(diǎn)。水質(zhì)好的原水，可經(jīng)微濾、消毒就能供飲用。澳大利亞一公司生產(chǎn)的微濾膜設(shè)備可定期自動(dòng)沖洗(防堵塞)或用藥劑清洗(寧波自來(lái)水公司已引進(jìn)該設(shè)備生產(chǎn)純凈水出售)。對(duì)于含鹽量高、硬度高并受有機(jī)物污染的原水可最終采用反滲透制取優(yōu)質(zhì)水?？紤]到需要保留一些有益于健康的離子，則可在反滲透后進(jìn)行礦化、鈣化等處理，或者采用納濾，少去除離子。膜技術(shù)的應(yīng)用中，關(guān)鍵是防止膜污染。無(wú)機(jī)鹽形成的垢，有機(jī)物的粘附與微生物的積累、滋長(zhǎng)都會(huì)造成膜的堵塞，降低膜的通水量(如維持溫水量則需增加進(jìn)水壓力)。因此，根據(jù)原水水質(zhì)選擇必需的前處理格外重要，否則合影響膜的使用壽命，使膜更換頻繁，增加運(yùn)行成本。

針對(duì)膜上不同的污染，選用清洗液定期對(duì)膜進(jìn)行清洗，也是膜技術(shù)應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。一些國(guó)家在研究用微濾與超濾來(lái)取代常規(guī)的凈水工藝，結(jié)果表明：技術(shù)是可行的，但從經(jīng)濟(jì)上考慮需慎重。隨著有機(jī)膜的大量應(yīng)用、膜的高速率生產(chǎn)使膜的成本迅速下降，可以認(rèn)為膜技術(shù)在給水事業(yè)上會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。分質(zhì)供水和水的高效利用技術(shù)

水的循環(huán)利用技術(shù)和廢(污)水處理回用技術(shù)都將會(huì)迅速得到發(fā)展，這是當(dāng)前水資源緊缺的現(xiàn)實(shí)要求和水處理技術(shù)水平提高的具體表現(xiàn)。水的高度循環(huán)利用和回用將節(jié)約大量水資源，緩解水危機(jī)和滿足可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的要求，也會(huì)推動(dòng)水處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，并最終形成一個(gè)高度發(fā)達(dá)的水工業(yè)體系。

第二篇：國(guó)內(nèi)外水表現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外水表現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

摘要:敘述了國(guó)內(nèi)水表應(yīng)用狀況。對(duì)國(guó)內(nèi)新型水表的發(fā)展以及國(guó)外水表發(fā)展情況進(jìn)行了介紹，同時(shí)還對(duì)影響水表發(fā)展方向的因素進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：水表應(yīng)用情況新型水表國(guó)外水表發(fā)展現(xiàn)狀

流量計(jì)量是科學(xué)計(jì)量的一個(gè)重要組成部分，而水流量計(jì)量又是其中最重要的內(nèi)容之一，在貿(mào)易結(jié)算、能源計(jì)量、過程控制、環(huán)境保護(hù)等方面起到重要的作用。近年來(lái)隨著能源和水資源的全球性匱乏，隨著南水北調(diào)等國(guó)家重點(diǎn)工程的啟動(dòng)，隨著法制計(jì)量的不斷完善，全社會(huì)對(duì)水計(jì)量的要求越來(lái)越高。因此，研究和探索滿足新形勢(shì)下適合我國(guó)各種使用條件的水表或流量計(jì)，并擴(kuò)大其流量測(cè)量范圍、延長(zhǎng)水表的工作壽命、提高儀表智能化程度等已成為水表行業(yè)研究人員不懈的追求。

水表在各種流量計(jì)中屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的流量?jī)x表，也是最重要的法制計(jì)量?jī)x表。按最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際建議，水表是按其使用用途來(lái)定義和劃分的，即任何用于測(cè)量封閉管道中可飲用冷水的具有累積流量顯示的流量?jī)x表都為水表，這當(dāng)中既包括了我們通常概念中的旋翼式水表、螺翼式水表、活塞式水表等基于機(jī)械原理工作的流量計(jì)，也有基于電子或電磁原理工作的流量計(jì)，如電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)等。另外帶電子裝置水表是一種在機(jī)械式水表上添加了各種輔助裝置的水表，以滿足管理和控制的需要，如各類預(yù)付費(fèi)水表和電子遠(yuǎn)傳水表?？傮w而言，水表的內(nèi)涵比以前大大豐富了。在實(shí)際工作中，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和成熟，電子類水表和帶電子裝置水表正發(fā)揮越來(lái)越大的作用。水資源的商品化、“一戶一表”工程的發(fā)展、階梯式水價(jià)等節(jié)水政策的實(shí)施需求更促進(jìn)了這類水表的發(fā)展。

水表測(cè)量的對(duì)象是水，水在各種流體介質(zhì)中是變化相對(duì)穩(wěn)定的介質(zhì)，其粘度、密度、清潔程度、壓力、溫度等在額定工作條件范圍內(nèi)是比較理想的和穩(wěn)定的。但因?yàn)榱髁坑?jì)量的動(dòng)態(tài)特性、供水過程中水壓脈動(dòng)和含氣量變化以及各種安裝條件，仍會(huì)對(duì)水表的工作產(chǎn)生很大的影響。雖然近年來(lái)流量測(cè)量技術(shù)及儀表比以往的選擇面寬了許多，但還有許多不盡人意之處。我們所選用的水表除要適應(yīng)所使用的條件并符合法制計(jì)量要求之外，還要考慮很多其它因素，如流量范圍、靈敏度、壓力損失、安裝防護(hù)要求、價(jià)格等，電子水表和帶電子裝置水表還要考慮抗干擾等電磁環(huán)境因素。因此，為了適應(yīng)不同的介質(zhì)條件、不同的環(huán)境條件，不同的使用要求，各種水表應(yīng)運(yùn)而生?？梢哉f只要有一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展起來(lái)，就會(huì)有人嘗試著將它應(yīng)用到流量計(jì)量當(dāng)中去，也就可能應(yīng)用到水表中去。

每一種水表都會(huì)有其最適用的場(chǎng)所，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)浪潮中顯示出頑強(qiáng)生命力。但由于這些水表在性能上的差別細(xì)微或需要認(rèn)真地分析其特點(diǎn)，實(shí)際上在很多情況下都沒有將它們使用到它們最適合的場(chǎng)所或調(diào)整最佳的使用狀態(tài)，導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確、容易損壞等等。因此，客觀公正地描述各種水表（或相同用途的流量計(jì)）的特點(diǎn)，正確地選用水表是水表制造商和水司用戶所要關(guān)注的。

從1999年以來(lái)，水表的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4064和國(guó)際建議OIML R49頻繁改動(dòng)，反映了國(guó)際上對(duì)水表發(fā)展有著比以前更多的關(guān)心和重視，我國(guó)的水表國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和水表國(guó)家檢定規(guī)程也同步在進(jìn)行修訂，預(yù)計(jì)年內(nèi)可以出臺(tái)、明年可批準(zhǔn)實(shí)施。國(guó)內(nèi)新制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如CJ/T224-2006《電子遠(yuǎn)傳水表》）已批準(zhǔn)實(shí)施，原CJ/T133《IC卡冷水水表》等也已修訂完成。結(jié)合各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修訂過程中了解到的情況，根據(jù)政府管理部門、行業(yè)協(xié)會(huì)、水表制造行業(yè)的朋友提供的信息和近年來(lái)申請(qǐng)新產(chǎn)品型式評(píng)價(jià)的產(chǎn)品類型，以及水表市場(chǎng)反映出的現(xiàn)象，我們大致可以看出國(guó)內(nèi)外水表的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。1.國(guó)內(nèi)普通民用水表情況

現(xiàn)階段，在國(guó)內(nèi)的各種民用水表中，旋翼式濕式水表以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量穩(wěn)定、價(jià)格低廉在國(guó)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。液封式計(jì)數(shù)器的廣泛采用克服了較早濕式水表產(chǎn)品的度盤容易因管道水質(zhì)積垢而污損缺點(diǎn)，解決了水表清晰抄讀的問題，得到了廣泛的應(yīng)用。行業(yè)里普遍認(rèn)為液封式水表是目前較適合國(guó)內(nèi)管材和水質(zhì)的水表。

盡管八位指針式的C型表從指示方式上比其它型式顯得不方便和落伍，甚至行業(yè)人士呼吁淘汰C型表，但目前似乎還有不少市場(chǎng)。全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活水平不平衡自然是一個(gè)重要原因。

與國(guó)外水表外殼采用的銅材料不同，國(guó)內(nèi)民用水表大部分為鐵殼水表，行業(yè)人士也曾提議逐步淘汰，但在現(xiàn)有國(guó)情下還難以實(shí)施，這也是衛(wèi)生技術(shù)要求暫時(shí)不能寫入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《居民飲用水計(jì)量?jī)x表安全規(guī)則》的主要原因。

高靈敏度小口徑旋翼式水表這幾年在紛紛揚(yáng)揚(yáng)的議論中出臺(tái)了，并擠占著原來(lái)普通表的市場(chǎng)。這類水表在商業(yè)名稱上頗有吸引人的地方，但也混淆了一些概念。首先計(jì)量的概念是需要符合規(guī)定最大允許誤差的測(cè)量，而不僅僅是對(duì)被測(cè)量有響應(yīng)。目前這類水表的大多數(shù)只是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改變來(lái)提高水表對(duì)微動(dòng)流量的響應(yīng)，從計(jì)量的意義來(lái)說還沒有真正提高水表的測(cè)量范圍。在型式評(píng)價(jià)（樣機(jī)試驗(yàn)）中，還沒有形成一個(gè)對(duì)靈敏性能的長(zhǎng)期可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，在水表的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際建議中也沒有專門的規(guī)定，現(xiàn)行的85年版的水表檢定規(guī)程要求對(duì)檢定項(xiàng)目雖然有始動(dòng)流量檢定但要求并不高。由于客觀上國(guó)內(nèi)一些水暖器具的質(zhì)量導(dǎo)致微滲漏現(xiàn)象和少部分家庭的不道德的滴水存積方式，使得供水部門對(duì)這類水表產(chǎn)生興趣和需要。但在法制計(jì)量管理上對(duì)水表的靈敏度性能并無(wú)特別高的要求。實(shí)際使用中這類水表對(duì)水壓脈動(dòng)的抗擾能力，即不用水自轉(zhuǎn)的可能性增大，這些也會(huì)帶來(lái)另類的麻煩。在水表新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際建議中，都明確一點(diǎn)在零流量下水表不應(yīng)累積。有一些企業(yè)在開發(fā)出了計(jì)量等級(jí)達(dá)到C級(jí)的旋翼式水表，高靈敏度也高，這才是真正提高了水表的質(zhì)量檔次。

一戶一表政策實(shí)施以來(lái)，水表出戶較為普遍，由于銅材價(jià)格飛漲，使水表材料成本增加，社會(huì)上偷水表銅部件時(shí)有發(fā)生，成為城市偷窨井蓋后又一新的社會(huì)問題。十多年前研究過的全塑水表現(xiàn)在又提到桌面上來(lái)研究了，這種水表現(xiàn)在仍存在方方面面的質(zhì)疑，主要集中在材料的長(zhǎng)期衛(wèi)生安全性和塑料材料的檢驗(yàn)手段的局限性。未來(lái)全塑水表是否能夠在供水系統(tǒng)中采用，完善的標(biāo)準(zhǔn)、簡(jiǎn)捷的檢驗(yàn)手段和行業(yè)政策的批準(zhǔn)允許是關(guān)鍵的。國(guó)外在一些氣候環(huán)境變化不是太嚴(yán)酷的國(guó)家和地區(qū)（如南非和南美一些國(guó)家）也有用塑殼水表的?？赡苓@種產(chǎn)品需要經(jīng)過若干年的試用后才能進(jìn)行較全面的評(píng)估。

2、國(guó)內(nèi)直飲水水表和智能水表的情況

國(guó)內(nèi)目前用于直飲水的場(chǎng)合一般采用計(jì)量等級(jí)C級(jí)或D級(jí)的活塞式結(jié)構(gòu)的水表，外殼有銅，也有特制不銹鋼的。

電子遠(yuǎn)傳水表、預(yù)付費(fèi)水表，包括IC卡（插卡式和射頻式）水表、TM卡水表等這些智能型水表都是因水費(fèi)收取制度、方式的改革而出現(xiàn)的水表產(chǎn)品，同時(shí)支持了一戶一表、階梯式水價(jià)的政策的實(shí)施，這些產(chǎn)品發(fā)展很快，在世界上也算是領(lǐng)先的，但實(shí)際使用中出現(xiàn)了的問題也不少，特別是帶閥門的預(yù)付費(fèi)類水表，這可能與采用了閥門、電池和惡劣的使用環(huán)境以及人為的惡意攻擊有關(guān)。

總體而言，平時(shí)不用電、抗攻擊能力強(qiáng)的即時(shí)直讀式的電子遠(yuǎn)傳水表更具有優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。

3、國(guó)內(nèi)大口徑水表的情況

大口徑水表中，傳統(tǒng)的水平螺翼式水表及可拆卸式水平螺翼式水表仍有較大的市場(chǎng)?？刹鹦妒剿铰菀硎剿砭哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好、可不停水檢修等特點(diǎn)受到歡迎。但水平其流量范圍不寬，一般B級(jí)表的流量比只有1：67，在許多場(chǎng)合滿足不了要求。部分地區(qū)還用大口徑旋翼式水表，與水平螺翼式水表相比，雖然這種水表的工作抗擾性相對(duì)較好，但其流通能力小、壓力損失大以及龐大的重量體積都成為了缺點(diǎn)。這幾年垂直螺翼式水表、渦輪式水表及復(fù)式水表逐漸興起，為用戶提供了新的選擇。

與行業(yè)中部分企業(yè)熱衷于高靈敏度的小口徑民用水表的研發(fā)和制造相比，另一些企業(yè)關(guān)注著大口徑水表的微小流量計(jì)量能力的提高問題。因?yàn)閺拿糠N管徑的用水量分析，大口徑水表在低流量下的漏計(jì)率占的比率更多。研究用水量的組成特點(diǎn)，選用合適的水表，會(huì)給供水企業(yè)帶來(lái)更大的效率。

在目前國(guó)內(nèi)大口徑水表的流量測(cè)量范圍普遍不夠的情況下，WPD型渦輪式水表、復(fù)式水表等或許是解決這一問題的選擇。

4、電磁水表、超聲水表等新型水表

隨著大管道流量計(jì)量的發(fā)展，超聲流量計(jì)、電磁流量計(jì)以其無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)壓損的特點(diǎn)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。特別是當(dāng)超聲波流量計(jì)從單聲路發(fā)展到多聲路，直至16聲路的研制成功，使對(duì)流量計(jì)上游直管段長(zhǎng)度的要求大大降低。同時(shí)，流量計(jì)自診斷和報(bào)警技術(shù)的成熟，使得流量計(jì)的使用具有更好的可靠性。由于超聲流量計(jì)具有優(yōu)異的測(cè)量重復(fù)性，也常作為核查標(biāo)準(zhǔn)使用。電磁流量計(jì)在電路方面更為成熟，比如對(duì)導(dǎo)電率要求降低，高低頻率的交替使用提高了零點(diǎn)穩(wěn)定性和大流量時(shí)的靈敏度，開發(fā)了能方便清洗探頭的外插式探頭，在現(xiàn)場(chǎng)核查方面也有所發(fā)展等等。電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等基于電或電子原理的流量計(jì)逐漸取代了原來(lái)的一些插入式流量?jī)x表和機(jī)械式水表，這在國(guó)內(nèi)外都是正在形成的趨勢(shì)。這些流量計(jì)新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際建議已將其歸類到水表的范圍中，并制定了相應(yīng)的試驗(yàn)要求。國(guó)內(nèi)不少生產(chǎn)廠已建立了1m口徑以上的試驗(yàn)裝置，最大的測(cè)試管道口徑已達(dá)到4m。

這些感應(yīng)式水表在智能化方面相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械水表有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，且?guī)缀鯚o(wú)壓力損失。但也有其局限性，如量程較小、易受管振、電磁環(huán)境干擾，還有就是大口徑流量計(jì)的周期檢定和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試始終是個(gè)難題，尚未得到有效解決。另外，這類水表的法制計(jì)量管理還有待加強(qiáng)。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，感應(yīng)式水表與傳統(tǒng)機(jī)械式水表會(huì)是互存的，而不會(huì)取而代之。

5、國(guó)外水表的發(fā)展情況

我國(guó)水表生產(chǎn)廠眾多，但規(guī)模大多偏小，與國(guó)外水表生產(chǎn)廠家相比在規(guī)模和技術(shù)方面存在著較大的差距。英國(guó)肯特公司、德國(guó)邁內(nèi)克公司和瑞納公司、法國(guó)愛拓利公司、意大利邁特姆里那等都是國(guó)際上較有名的水表公司，在世界各地?fù)碛写罅糠种C(jī)構(gòu),他們控制著世界水表市場(chǎng)。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，由于管道直飲水較普遍，容積活塞式水表成為主要采用的產(chǎn)品，計(jì)量等級(jí)普遍為C級(jí)。旋翼液封式水表和單流式水表也不少，單流束水表還具有材料節(jié)省、結(jié)構(gòu)小巧的優(yōu)點(diǎn)?？傮w來(lái)說，國(guó)外的民用水表產(chǎn)品注重高計(jì)量等級(jí)和使用壽命。

國(guó)外水表產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)更多體現(xiàn)在大口徑水表產(chǎn)品上，其制造工藝精致，并在一些產(chǎn)品上采用葉輪平衡技術(shù)，使得產(chǎn)品測(cè)量范圍大（可達(dá)到計(jì)量等級(jí)C級(jí)）、安裝方式適應(yīng)性好（可以水平、垂直或傾斜），并可選配遠(yuǎn)傳裝置滿足檢定或抄讀的需求，產(chǎn)品執(zhí)行EEC標(biāo)準(zhǔn)，在流量測(cè)量能力方面優(yōu)于以前版本的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4064。

由于美國(guó)的水表產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并不執(zhí)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而是國(guó)內(nèi)ANSI/AWWAC700系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)和特點(diǎn)是不一樣的。除了外形尺寸獨(dú)特并采用英制單位外，產(chǎn)品設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)期功能穩(wěn)定性、使用的安全性，葉輪和計(jì)數(shù)齒輪的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)較慢，相對(duì)來(lái)說對(duì)計(jì)量性能的要求不苛刻。

在其它發(fā)展中國(guó)家如東南亞、南美、非洲，大多還是與我國(guó)相同的水表產(chǎn)品，有些國(guó)家也在嘗試采用預(yù)付費(fèi)IC卡水表和塑殼水表。還有部分國(guó)家對(duì)水表的法制管理要求并不高，因此對(duì)水表各部件的材質(zhì)的要求很低，類似國(guó)內(nèi)的一些劣質(zhì)水表產(chǎn)品。

6、影響水表的發(fā)展方向的幾個(gè)因素

政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)需求是引導(dǎo)水表產(chǎn)品發(fā)展的最重要的三個(gè)方面。

水表基本上用于貿(mào)易結(jié)算，用戶面大量廣，無(wú)疑是最重要的法制計(jì)量器具之一。水表必須符合所使用的國(guó)家法規(guī)的要求。在我國(guó)水表列為重點(diǎn)管理計(jì)量器具，屬?gòu)?qiáng)制性檢定計(jì)量?jī)x表并有具體的實(shí)施方法；國(guó)內(nèi)很多地區(qū)開展實(shí)施的不入戶抄表、一戶一表、階梯水價(jià)政策需要適用可靠的水表產(chǎn)品支持，電子遠(yuǎn)傳水表、智能型水表有著廣闊的前景。生活品質(zhì)的提升會(huì)有更多的城市實(shí)現(xiàn)管道直飲水，高計(jì)量等級(jí)、流量測(cè)量范圍寬的水表將會(huì)有更多的市場(chǎng)，水資源的緊張導(dǎo)致的水價(jià)提高是不爭(zhēng)的趨勢(shì)，也會(huì)使優(yōu)質(zhì)水表價(jià)有所值。在節(jié)能方面，國(guó)家在十一五期間非常重視量化的、可操作的節(jié)能考核，在GB 17167-2006《用能單位能源計(jì)量器具配備與管理通則》對(duì)相應(yīng)的計(jì)量器具都提出了要求，其中對(duì)作為載熱介質(zhì)的水的計(jì)量按大小口徑（以250mm劃分）分別提出了1.5%和2.5%的準(zhǔn)確度要求。水表有多個(gè)規(guī)程支撐著其檢定工作，但許多人又疑惑，法規(guī)中的檢定周期能否保證在用水表的準(zhǔn)確性，這樣的懷疑不是沒有道理的。由于使用場(chǎng)合和介質(zhì)的復(fù)雜性，很多水表還沒有到檢定周期就已經(jīng)超差了。近年來(lái)采用現(xiàn)場(chǎng)核查的方式來(lái)越來(lái)越普遍，這對(duì)保證水表（乃至流量計(jì)和其它計(jì)量器具）的正確可靠性，尤其是在涉及貿(mào)易結(jié)算而又無(wú)法按計(jì)劃拆卸或送檢的流量計(jì)是可行的方法。國(guó)際法制計(jì)量組織也開始起草這方面的國(guó)際文件，以科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)可行的態(tài)度來(lái)對(duì)在用中的水表、電表、燃?xì)獗砗蜔崮鼙淼男阅苓M(jìn)行評(píng)判。

我國(guó)的水表國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程也等效采用國(guó)際建議，按目前計(jì)劃，這二個(gè)重要的水表技術(shù)法規(guī)會(huì)從明年開始批準(zhǔn)實(shí)施。新的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程在水表的技術(shù)參數(shù)表達(dá)方面與現(xiàn)行的方法有很大的不同：

1）現(xiàn)行的計(jì)量等級(jí)名稱將被代表流量范圍的一組可選的比值來(lái)代替，工作溫度和壓力也詳細(xì)等級(jí)化：

2）一般水表的準(zhǔn)確度等級(jí)為2級(jí)，而大口徑水表的準(zhǔn)確度等級(jí)可以選為1級(jí)； 3）水表除了原來(lái)的試驗(yàn)外，增加了水溫影響試驗(yàn)、水壓影響試驗(yàn)和流動(dòng)干擾試驗(yàn)；

4）電子水表和帶電子裝置水表需做環(huán)境試驗(yàn)和電磁兼容試驗(yàn)等。這些規(guī)定一方面是考慮了新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程吸收了電磁水表等產(chǎn)品的技術(shù)特性，也是鼓勵(lì)水表產(chǎn)品提高測(cè)量范圍能力，適應(yīng)更嚴(yán)酷的環(huán)境要求和運(yùn)行壽命要求。

市場(chǎng)的需求是多方面的。一個(gè)參數(shù)的理想測(cè)量結(jié)果的獲得依賴產(chǎn)品本身的性能和正確的選用、安裝和使用。水表的發(fā)展趨勢(shì)除了其本身產(chǎn)品的改進(jìn)外，更重要的是針對(duì)不同的情況場(chǎng)合選用對(duì)應(yīng)合適的水表，同時(shí)可能還要借助其它儀表和軟件技術(shù)進(jìn)行輔助，如無(wú)線遠(yuǎn)傳、總線制方式遠(yuǎn)程抄讀、管道漏損判斷報(bào)警。制造商不能為產(chǎn)品而做產(chǎn)品，而應(yīng)考慮用戶的使用目的而選型、策劃、設(shè)計(jì)和改進(jìn)。真正優(yōu)秀的水表產(chǎn)品性能特點(diǎn)是計(jì)量準(zhǔn)確穩(wěn)定、流量測(cè)量范圍寬、壓損小、對(duì)水質(zhì)要求不是太高、使用壽命長(zhǎng)、附加的裝置功能可靠、材料省。盡管某些產(chǎn)品的商業(yè)宣傳會(huì)有一些誤導(dǎo)，但市場(chǎng)最后接受的肯定會(huì)使支持國(guó)家用水節(jié)水政策、真正做到公平計(jì)量、為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的水表產(chǎn)品。

我國(guó)的水表行業(yè)面臨良好的機(jī)遇也面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)．一方面要捍衛(wèi)國(guó)內(nèi)龐大的市場(chǎng)，另一方面還要借鑒外國(guó)強(qiáng)勢(shì)企業(yè)的管理、技術(shù)、營(yíng)銷等先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高自己，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，這需要水表制造商、水司用戶、相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、政府管理部門和技術(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)共同努力，多參與國(guó)際交流，參加到國(guó)際產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂修訂，將水表大國(guó)做成水表強(qiáng)國(guó)，向全球用戶提供我們先進(jìn)的、精工制造、性能一流、價(jià)格優(yōu)惠的計(jì)量產(chǎn)品。

第三篇：國(guó)內(nèi)外核電儀控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析（本站推薦）

5月26日，第一屆中國(guó)（國(guó)際）核電儀控技術(shù)大會(huì)在北京召開，包括國(guó)家核安全主管部門、電力企業(yè)、科研院所以及核電儀控設(shè)備供應(yīng)商等方面的200余名專家，對(duì)國(guó)內(nèi)外核電儀控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行交流與研討。

全數(shù)字化是發(fā)展趨勢(shì)

核電站從工程管理、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程建設(shè)、安全運(yùn)行和退役，無(wú)一不體現(xiàn)高端技術(shù)。儀控系統(tǒng)就是其中一項(xiàng)重要的組成部分。

中核集團(tuán)科技委副主任、中國(guó)工程院院士葉奇蓁認(rèn)為，雖然國(guó)內(nèi)核電行業(yè)采用數(shù)字化控制系統(tǒng)還處于起步階段，但隨著全球信息化和數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展，核電儀表控制系統(tǒng)的數(shù)字化是當(dāng)前核電技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

日本福島發(fā)生核事故之后，客觀上對(duì)核電安全的要求提高，這也給儀控設(shè)備行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)儀控技術(shù)與裝臵的研究、設(shè)計(jì)、制造、選型、應(yīng)用、維護(hù)提出了越來(lái)越高的要求。全數(shù)字化儀控系統(tǒng)的應(yīng)用將對(duì)確保核電廠的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，起到至關(guān)重要的作用。

作為全數(shù)字化儀控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的江蘇田灣核電站，其出色的運(yùn)行業(yè)績(jī)?yōu)楹穗娬緝x控領(lǐng)域的發(fā)展提供了良好實(shí)踐。全數(shù)字化儀控系統(tǒng)降低了人為誤操作引起的非計(jì)劃停堆停機(jī)的概率，并從軟件和硬件上確保了電站安全系統(tǒng)的高可靠性；全數(shù)字化儀控系統(tǒng)自田灣核電站投入臨時(shí)運(yùn)行至今一直穩(wěn)定運(yùn)行，從未發(fā)生由于系統(tǒng)軟件或硬件原因造成的非計(jì)劃停堆；與傳統(tǒng)的模擬儀控系統(tǒng)相比，數(shù)字化儀控系統(tǒng)大大提高了核電廠運(yùn)行的效率、安全性和可靠性。

田灣核電站的投運(yùn)，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)核電市場(chǎng)全數(shù)字化儀控時(shí)代已到來(lái)，目前在建的核電站均采用了全數(shù)字化的儀控技術(shù)。

何為數(shù)字化儀控系統(tǒng)

據(jù)北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總工程師朱毅明介紹，核電儀控系統(tǒng)是核電站“神經(jīng)中樞”，體現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域的前沿技術(shù)，可分為模擬、模擬加數(shù)字、全數(shù)字三種類型，經(jīng)歷了三代的發(fā)展過程。

最早是上世紀(jì)60年代，核電站是完全基于模擬組合儀表和繼電器的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)還是比較可靠的，狀況良好,盡管功能比較簡(jiǎn)單，維修起來(lái)比較費(fèi)勁，但運(yùn)行效果還是不錯(cuò)的。

目前在國(guó)內(nèi)的核電站基本上都是第二代，控制系統(tǒng)基本沿用了模擬單元組合式儀表，加入了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，包括數(shù)據(jù)的采集、顯示、報(bào)警和日志記錄、趨勢(shì)的記錄等，與國(guó)內(nèi)上世紀(jì)80年代火電廠的技術(shù)水平差不多。

全數(shù)字化的核電站儀控系統(tǒng)是第三代產(chǎn)品，它的控制層、監(jiān)控層完全計(jì)算機(jī)化，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)主控室的設(shè)計(jì)，控制回路也根據(jù)計(jì)算機(jī)化的特點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，而不是把原來(lái)模擬系統(tǒng)的邏輯圖、原理圖直接拿過來(lái)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是有其特點(diǎn)的，所以必須改進(jìn)之后才能應(yīng)用于DCS（分散式控制系統(tǒng)），田灣核電站是世界第一家使用全數(shù)字化控制系統(tǒng)的新建核電站。

在大亞灣和秦山核電站,反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)是組合式模擬儀表加繼電器邏輯；到上世紀(jì)90年代，嶺澳等核電站加入了采集系統(tǒng)，在主控室有幾個(gè)終端來(lái)顯示采集的數(shù)據(jù)和報(bào)警，模擬操作盤臺(tái)加上數(shù)字化采集系統(tǒng)，常規(guī)島與一般的火電廠基本相同，采用DCS，核島控制系統(tǒng)比較重要，沿用了組合式儀表。2000年以來(lái)，田灣等在建的核電站都用到了全數(shù)字化的控制系統(tǒng), 主控室模擬盤大大縮小，甚至只剩下一個(gè)緊急操作盤，保護(hù)系統(tǒng)也升級(jí)為基于核安全級(jí)的DCS。

朱毅明把核電儀控系統(tǒng)分為三個(gè)層次：

一是儀表和執(zhí)行器層次。核電站儀控系統(tǒng)的最基礎(chǔ)層次是儀表和執(zhí)行器層,無(wú)論是火電、核電、輕工、化工、石化，與主設(shè)備打交道的主要是傳統(tǒng)的變送器（如無(wú)線壓力變送器）、傳感器和執(zhí)行器等。目前在核電站中大部分都是采用模擬技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)很少采用，在信號(hào)傳輸方面也沒有采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

二是控制層次?？刂茖踊跀?shù)據(jù)采集單元、DCS控制站和PLC產(chǎn)品，完成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入輸出、自動(dòng)控制和保護(hù)功能。

三是監(jiān)控層次。傳統(tǒng)的主控室基于老式的模擬盤，有點(diǎn)像上世紀(jì)70年代火電廠的大型模擬操作盤，上面有一些計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。新型的主控室已經(jīng)取消了模擬盤，完全采用計(jì)算機(jī)化的操作界面，每個(gè)操作員面前會(huì)有5~6臺(tái)操作終端，但會(huì)保留有少量的后備手動(dòng)操作手段，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的后備。

儀控系統(tǒng)安全分級(jí)

據(jù)朱毅明介紹，各國(guó)對(duì)核電儀控系統(tǒng)設(shè)備的安全分級(jí)有很多種方式。比如，歐洲和美國(guó)的分類方法就不相同。美國(guó)只有核安全級(jí)(lE)和非安全級(jí)(NC)，歐洲的分類方式比較復(fù)雜，在歐洲主導(dǎo)的IEC 61226 標(biāo)程中，將安全性重要的儀控系統(tǒng)分為A、B、C 三個(gè)等級(jí)。

在美國(guó)，儀表和執(zhí)行器層次由安全級(jí)和非安全級(jí)設(shè)備組成，安全級(jí)設(shè)備中包括一些核專用的核測(cè)儀表，如中子通量的測(cè)量和與反應(yīng)堆相關(guān)的特殊的變送器、傳感器。除此之外，還要用到很多核級(jí)的常規(guī)儀表。這種核級(jí)設(shè)備的設(shè)計(jì)制造，需要取得國(guó)家頒發(fā)的許可證。在非核級(jí)的設(shè)備中，除了一些核電站、反應(yīng)堆專用的儀器儀表，大多是壓力、流量、溫度傳感器和變送器，與普通發(fā)電設(shè)備應(yīng)用的沒有太大的差異，這部分設(shè)備的量也是很大的。

在控制層，分為核島、常規(guī)島、BOP等部分。核島的運(yùn)行控制要?dú)w到核安全級(jí)系統(tǒng)，因?yàn)槠浔ＷC電廠處于正常穩(wěn)定的運(yùn)行工況。核安全級(jí)系統(tǒng)包括反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)、專設(shè)安全設(shè)施控制(安注、安噴、輔助給水、安全殼隔離等)，還有一些相關(guān)的測(cè)量系統(tǒng)。如棒控棒位系統(tǒng)、堆芯測(cè)量系統(tǒng)。常規(guī)島部分基本全是非安全級(jí)的；BOP 部分也基本上是非安全設(shè)備,如放射性廢物處理、壓縮空氣、除鹽水、制氫、輻射監(jiān)測(cè)、安防系統(tǒng)等。在監(jiān)控層，除了主控室外，還有遠(yuǎn)程停堆操作站，當(dāng)主控室不可用時(shí)，操作人員可以在遠(yuǎn)程停堆操作站停止反應(yīng)堆反應(yīng)。

數(shù)字化儀控系統(tǒng)安全分級(jí)

據(jù)朱毅明介紹，核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)也分為非安全級(jí)(NC)、安全級(jí)（1E)二類。非安全級(jí)主要完成機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下的自動(dòng)控制和監(jiān)控操作，也叫做運(yùn)行儀控系統(tǒng)；安全級(jí)主要完成在事故工況下的保護(hù)和事故緩解功能，主要包括反應(yīng)堆跳堆、專設(shè)安全設(shè)施控制、事故后監(jiān)視等功能。

一、非安全級(jí)DCS。從核電站方面講，核電站不愿意采用數(shù)字化控制系統(tǒng)有二個(gè)顧慮。一是因?yàn)閿?shù)字化控制系統(tǒng)都是采用馮諾依曼計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)會(huì)不會(huì)在某種特定情況下導(dǎo)致全部失效? 比如2000年世界范圍內(nèi)曾經(jīng)爆發(fā)過“千年蟲”。二是軟件的可靠性問題。軟件的可靠性問題是一個(gè)世界級(jí)的難題，很難對(duì)軟件的可靠性進(jìn)行量化評(píng)估。國(guó)外對(duì)于硬件的可靠性已經(jīng)研究了幾十年，是可以應(yīng)用概率論的方法進(jìn)行量化的。復(fù)雜軟件的缺陷是不可避免的,如果要求將數(shù)字化儀控系統(tǒng)軟件的所有條件組合進(jìn)行全覆蓋測(cè)試，將是一個(gè)天文數(shù)字，沒有任何人任何國(guó)家能夠做到。所以，造成了核電場(chǎng)對(duì)使用基于軟件的數(shù)字化儀控系統(tǒng)是非常謹(jǐn)慎的。一般情況下安全級(jí)、非安全級(jí)采用不同廠家的設(shè)備或不同設(shè)計(jì)技術(shù)的設(shè)備，這是一種多樣化的措施，可以避免控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)問題的情況。

核電站非安全級(jí)DCS與火電廠DCS的差異主要在于可靠性和可維護(hù)性的不同。核電站出于運(yùn)營(yíng)的需要，要求產(chǎn)品至少能夠在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行10~15年，維護(hù)期20~25年，這對(duì)廠家來(lái)說是非常困難的。很多芯片、顯示器、計(jì)算機(jī)等零部件和裝臵都已經(jīng)停產(chǎn)，而DCS廠家卻還要維護(hù)下去。在一些核電站，對(duì)于DCS還有抗地震要求，要求在SLl/SL2地震條件下保持系統(tǒng)功能的完整性。

二、核安全級(jí)DCS。這部分是與火電廠不同的，反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)是核安全級(jí)DCS 重要的應(yīng)用,基本是按照獨(dú)立多通道設(shè)計(jì)。目前運(yùn)行的大亞灣、嶺澳一期核電站均采用模擬組合儀表、繼電器和磁邏輯的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng), 田灣核電站在國(guó)內(nèi)首先采用基于數(shù)字化技術(shù)的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng), 嶺澳二期和秦山一期保護(hù)系統(tǒng)改造也采用了類似的系統(tǒng)。

目前，核安全級(jí)DCS研發(fā)最大的問題是軟件的可靠性。目前，軟件可靠性無(wú)法量化。

核安全級(jí)DCS對(duì)于實(shí)時(shí)性要求很高，在DCS系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)性一方面意味運(yùn)算周期短，但更主要的是確定性。核安全級(jí)DCS對(duì)于信息安全有很高的要求，程序和數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改。數(shù)據(jù)真實(shí)性和完整性在儀控系統(tǒng)中更為重要，數(shù)據(jù)校驗(yàn)和冗余是有效的方法。

國(guó)產(chǎn)化是突破重點(diǎn)

據(jù)了解，國(guó)內(nèi)的核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)發(fā)展了很多年，但是因?yàn)槭袌?chǎng)太小，過去20多年就3~5個(gè)項(xiàng)目，發(fā)展緩慢。但現(xiàn)在不一樣，在建就是幾十臺(tái),將來(lái)還會(huì)有幾十臺(tái)，市場(chǎng)容量擴(kuò)大了。

數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)控制著核電站300多個(gè)系統(tǒng)近萬(wàn)套設(shè)備，是核電站的“控制中樞”和“神經(jīng)中樞”，核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)由于安全性、可靠性要求極高，是核電裝備國(guó)產(chǎn)化最重要、最困難的部分。而控制系統(tǒng)一直是我國(guó)成套裝備國(guó)產(chǎn)化的薄弱環(huán)節(jié)。

目前，國(guó)內(nèi)核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)和關(guān)鍵儀控設(shè)備主要被國(guó)外技術(shù)所壟斷，已投運(yùn)或已開工建設(shè)的國(guó)內(nèi)核電站項(xiàng)目，所采用的全數(shù)字化儀控系統(tǒng)均直接采用國(guó)外產(chǎn)品和技術(shù)，或者由國(guó)外公司總承包。數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)自主化，成為我國(guó)大規(guī)模建設(shè)核電機(jī)組必須突破的核心技術(shù)之一。

“本次大會(huì)為核科學(xué)和儀器儀表領(lǐng)域?qū)＜业膶W(xué)術(shù)交流搭建了一個(gè)良好的平臺(tái)，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)核電儀控技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研、用緊密結(jié)合，推動(dòng)我國(guó)核電儀控學(xué)術(shù)界的國(guó)際交流，有非常重要的意義?！眹?guó)家環(huán)保部核安全管理司司長(zhǎng)劉華在第一屆中國(guó)（國(guó)際）核電儀控技術(shù)大會(huì)上指出。

據(jù)悉，經(jīng)過多年努力，我國(guó)已確立了較為完整的核電儀控設(shè)備設(shè)計(jì)、制造安全規(guī)范，形成了一批相對(duì)成熟的核電儀控設(shè)備供應(yīng)商，國(guó)產(chǎn)化程度得到不斷提升。其中，核電站非安全級(jí)數(shù)字化儀控系統(tǒng)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)自主化；核安全級(jí)數(shù)字化控制平臺(tái)研制也取得了突破性進(jìn)展，發(fā)布了具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)據(jù)的原理樣機(jī)階段的研制成果。國(guó)產(chǎn)化儀控技術(shù)的發(fā)展將為核電安全架起更為穩(wěn)固的防護(hù)網(wǎng)。

第四篇：國(guó)內(nèi)外工業(yè)激光現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外工業(yè)激光現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

1．國(guó)外工業(yè)激光現(xiàn)狀與趨勢(shì)

國(guó)外以美、德、日為代表的幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家在激光加工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度驚人，它們?cè)谥饕拇笮椭圃飚a(chǎn)業(yè)，如汽車、電子、機(jī)械、航空、鋼鐵等行業(yè)中基本完成了用激光加工工藝對(duì)傳統(tǒng)工藝的更新?lián)Q代，進(jìn)入“光制造”時(shí)代。激光在工業(yè)制造中所顯示出的低成本、高效率以及應(yīng)用的巨大潛力，成為世界主要工業(yè)國(guó)家間互相競(jìng)爭(zhēng)的動(dòng)力，紛紛將激光技術(shù)作為本國(guó)重要的尖端技術(shù)給予積極支持，加緊制定國(guó)家級(jí)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃。美國(guó)通過其“精密激光機(jī)械加工(PLM)協(xié)會(huì)”來(lái)激勵(lì)其新工藝技術(shù)的發(fā)展，力求使美國(guó)工業(yè)激光器技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先的地位，并在世界市場(chǎng)中獲得較大的份額。德國(guó)在1994-2002年制訂了國(guó)家激光發(fā)展計(jì)劃，促使德國(guó)激光器和激光工業(yè)應(yīng)用后來(lái)居上，位于世界領(lǐng)先地位。激光設(shè)備在德國(guó)汽車和機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用，使其在這些領(lǐng)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)能力近年來(lái)得到顯著提高。并制訂了德國(guó)“2002-2006光學(xué)促進(jìn)計(jì)劃”，將激光技術(shù)作為重中之重，認(rèn)為未來(lái)所有制造加工業(yè)中有12%以上的加工工藝需要用激光技術(shù)來(lái)替代。除此之外，英國(guó)“阿維爾計(jì)劃”、日本“激光研究五年計(jì)劃”，甚至俄羅斯、韓國(guó)、新加坡、印度也制訂有專門的激光技術(shù)發(fā)展計(jì)劃。

根據(jù)國(guó)際激光行業(yè)權(quán)威刊物《LASER FOCUS WORLD》每年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)資料表明，全球激光器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展迅猛，激光產(chǎn)品銷售每年平均以高于10%的速度增長(zhǎng)，并呈現(xiàn)出加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2008年世界激光產(chǎn)業(yè)僅激光器（不包括廣泛用于通信和家電的半導(dǎo)體激光器）年產(chǎn)值就超過了70億美元，激光加工裝備年產(chǎn)值超過了130億美元。

激光工業(yè)裝備制造企業(yè)由研究型的單臺(tái)特種設(shè)備制造企業(yè)，發(fā)展到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)的跨國(guó)公司。國(guó)外許多知名激光企業(yè)均通過兼并重組快速發(fā)展壯大。德國(guó)通快公司(Trumpf)通過兼并、重組，成為擁有7家從事激光產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)，成為當(dāng)今世界上激光裝備制造產(chǎn)業(yè)的霸主。美國(guó)相干公司(Coherent)在2001年初將醫(yī)療激光集團(tuán)出售給以色列ESC／Sharplan公司后，購(gòu)買了幾家從事工業(yè)激光產(chǎn)品制造的公司，專著于工業(yè)激光領(lǐng)域的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。這些大型企業(yè)的形成，一方面推動(dòng)了激光應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)走向新的發(fā)展階段，另一方面也表明這些廠商正在謀求規(guī)?；l(fā)展，提升激光設(shè)備的性能價(jià)格比，以便壟斷市場(chǎng)。國(guó)外工業(yè)激光的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）鮮明的產(chǎn)品差異化特色，核心競(jìng)爭(zhēng)力明顯

鮮明的差異化產(chǎn)品特色也成為國(guó)外著名激光企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。典型代表有：德國(guó)Trumpf公司生產(chǎn)的高功率軸快流CO2激光器和碟片激光器及其加工系統(tǒng)、德國(guó)Rofin公司生產(chǎn)的板

條激光器、Synrad公司的射頻激勵(lì)連續(xù)中小功率激光器、Coherent公司的射頻激勵(lì)脈沖中小功率激光、美國(guó)PRC公司的軸流CO2激光器、IPG公司的光纖激光器。

（2）新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展延伸

發(fā)達(dá)國(guó)家激光技術(shù)新應(yīng)用開發(fā)速度驚人，它們?cè)谥饕拇笮椭圃鞓I(yè)，如汽車、電子、機(jī)械、航空、鋼鐵等行業(yè)中基本完成了用激光加工工藝對(duì)傳統(tǒng)工藝的更新?lián)Q代，進(jìn)入“光制造”時(shí)代。由于激光具有高的時(shí)間及空間分辨率，在需要高度精密加工的場(chǎng)合得到進(jìn)一步推廣和應(yīng)用，如電子、半導(dǎo)體、微納機(jī)械制造、生物、環(huán)保等行業(yè)。

（3）產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)分工越來(lái)越細(xì)

國(guó)外激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)化分工越來(lái)越明細(xì)，相關(guān)器件達(dá)到了同行業(yè)最高水平，打造了一個(gè)完善的激光產(chǎn)業(yè)鏈。

美國(guó)的II-VI公司和德國(guó)的Kugler公司成為激光器光學(xué)鏡片的著名專業(yè)供應(yīng)商，產(chǎn)品覆蓋全球。

德國(guó)Fraunhofer、Nutech研究所、漢諾威激光研究所、慕尼黑技術(shù)大學(xué)的IWB研究所是國(guó)際上進(jìn)行激光技術(shù)應(yīng)用開拓研究的專業(yè)機(jī)構(gòu)，其研究開發(fā)的激光切割、焊接、熔覆、激光再制造等方面的工藝成果已廣泛應(yīng)用在奔馳、寶馬、奧迪、大眾等汽車公司和空客飛機(jī)公司。德國(guó)Trumpf公司的系列軸快流CO2激光器產(chǎn)品中的射頻電源和Rofin公司系列板條CO2激光器中射頻電源、美國(guó)PNA公司CP系列激光器中的高壓開關(guān)電源均由專門的電源公司為其提供。隨著半導(dǎo)體激光器的普及，也誕生了Lumonics等幾家著名的電源專業(yè)配套公司。德國(guó)Precitec、HighYAG、Laser Mech、Laserline、Fraunhofer和Scansonic專等專業(yè)公司開發(fā)的激光切割頭、焊接頭和專用熔覆頭成為各激光加工裝備制造商的首選核心器件。

德國(guó)Siemens、日本Fanuc和西班牙Fagor等專業(yè)公司開發(fā)的激光加工數(shù)控系統(tǒng)成為激光加工裝備制造行業(yè)的壟斷產(chǎn)品。

（4）傳統(tǒng)激光器向高功率發(fā)展，新型激光器不斷涌現(xiàn)

隨著技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)高效率和高利潤(rùn)的不斷追求，傳統(tǒng)的氣體和固體激光器逐漸向更高的功率和更高的性價(jià)比方向發(fā)展。如德國(guó)Trumpf推出的萬(wàn)瓦級(jí)軸快流CO2激光五軸切割、焊接和表面處理系統(tǒng)是這一發(fā)展趨勢(shì)的典型代表。

美國(guó)、德國(guó)和日本成為新型激光器研發(fā)的主力軍，新型激光器也成為推動(dòng)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的核心。光纖激光器、半導(dǎo)體激光器、紫外激光器等新型激光器產(chǎn)品相繼出現(xiàn)并日趨成熟。主要發(fā)展方向是高功率、高光束質(zhì)量、高可靠性、高智能化、固態(tài)化和低成本。高亮度大功率半導(dǎo)體泵浦固態(tài)激光器、紫外激光器、超短脈寬固體激光器(皮秒和飛秒)成為未來(lái)新型

激光器發(fā)展的重點(diǎn)。

（二）國(guó)內(nèi)工業(yè)激光現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)激光技術(shù)研究與國(guó)外同時(shí)起步，是當(dāng)時(shí)與國(guó)外技術(shù)差距最小的高科技領(lǐng)域。在國(guó)家“六五”至“十一五”科技項(xiàng)目的支持下，逐步形成了以華中科技大學(xué)和中科院四大光機(jī)為典型代表的研究機(jī)構(gòu)，在激光器的一些核心技術(shù)研發(fā)上已形成較全面的技術(shù)成果，形成了5個(gè)國(guó)家級(jí)的激光技術(shù)研究中心。其中，激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、激光加工國(guó)家工程研究中心、武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）和最早開設(shè)激光學(xué)科的華中科技大學(xué)均坐落在武漢，成為我國(guó)激光技術(shù)的發(fā)源地。

我國(guó)激光加工產(chǎn)業(yè)一直呈指數(shù)增長(zhǎng)，目前我國(guó)已經(jīng)形成華中、珠三角、長(zhǎng)三角、環(huán)渤海四大激光產(chǎn)業(yè)帶，有21個(gè)省市、地區(qū)生產(chǎn)和銷售激光設(shè)備，常年有定型產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售，并形成一定規(guī)模的企業(yè)有200家左右，以激光產(chǎn)品為主業(yè)的上市公司有兩家。2008年全國(guó)激光產(chǎn)業(yè)銷售總額達(dá)到了80億元。

中國(guó)工業(yè)激光的發(fā)展也正在緊跟國(guó)際發(fā)展的趨勢(shì)，主要體現(xiàn)在：

（1）通過上市融資，龍頭企業(yè)正在形成中國(guó)第一個(gè)以工業(yè)激光為主打產(chǎn)品的上市公司是華工科技股份責(zé)任公司，2005年深圳大族激光公司緊跟著成為第二家工業(yè)激光上市企業(yè)。華工科技以生產(chǎn)高端的激光工業(yè)設(shè)備為主，大族激光以生產(chǎn)量大面廣的低端激光工業(yè)設(shè)備為主。但大族激光通過2008年再次融資9億元，目前正在向高端激光工業(yè)設(shè)備進(jìn)軍。2009年華工科技股份責(zé)任公司也實(shí)現(xiàn)了再次融資4.58億元，將主要投向5個(gè)項(xiàng)目：高檔數(shù)控等離子切割機(jī)生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目、先進(jìn)固體激光器產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、激光特種制造裝備、半導(dǎo)體材料激光精密制造裝備以及激光加工工藝研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目。

（2）走國(guó)際合作道路和引進(jìn)高層次人才，核心競(jìng)爭(zhēng)力正在形成為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)工業(yè)激光企業(yè)必須形成自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，以抗衡國(guó)外激光工業(yè)設(shè)備大量進(jìn)入中國(guó)的現(xiàn)狀。深圳大族激光公司正在建設(shè)激光研究院，聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名激光專家進(jìn)行研究工作，并聘用了曾在德國(guó)Rofin公司長(zhǎng)期工作的呂啟濤博士為公司的技術(shù)老總。華工科技公司也引進(jìn)了閻大鵬博士，開發(fā)生產(chǎn)出了光纖激光器。武漢法利萊激光公司收購(gòu)了澳大利亞激光企業(yè)，提升了激光切割機(jī)的技術(shù)水平。武漢華俄激光公司引進(jìn)了俄羅斯的固體激光切割機(jī)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)首次成立了中俄合資的激光公司。

（3）國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)正在加大使用激光制造設(shè)備的力度

武漢鋼鐵公司正在建設(shè)“激光加工工藝研究中心”，并與激光企業(yè)聯(lián)合開發(fā)激光冷軋板拼焊設(shè)

備、東風(fēng)汽車公司越來(lái)越重視轎車車身的激光焊接、南車集團(tuán)也開始將激光設(shè)備用于火車制造、武昌造船廠已購(gòu)買多臺(tái)激光切割機(jī)。

（4）中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)鏈正在形成隨著市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，中國(guó)激光企業(yè)正在尋求自身的定位，逐步在形成產(chǎn)業(yè)鏈。如北京卓立漢光專門生產(chǎn)激光調(diào)節(jié)支架、廣東許多中小企業(yè)專門生產(chǎn)激光設(shè)備的機(jī)箱、河南南陽(yáng)生產(chǎn)氣體激光器的風(fēng)機(jī)、湖北老河口生產(chǎn)大型激光工作臺(tái)、成都東駿激光公司專門生產(chǎn)固體激光晶體。

（5）新一代工業(yè)激光器正在受到激光企業(yè)的重視

為在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)正在開發(fā)新一代工業(yè)激光器及其應(yīng)用裝備：光纖激光器、紫外激光器及其精密加工設(shè)備、大功率半導(dǎo)體激光器及其焊接、熱處理設(shè)備、高功率碟片激光器及其焊接設(shè)備、高功率氣體激光器及其切焊組合設(shè)備等。

總之，隨著中國(guó)由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，激光加工技術(shù)越來(lái)越受到制造業(yè)的重視，國(guó)內(nèi)大型、重型企業(yè)也越來(lái)越關(guān)注激光加工設(shè)備的進(jìn)展，中國(guó)激光加工行業(yè)的明天一定非常光明。

第五篇：抽油機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

抽油機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

一．國(guó)內(nèi)抽油機(jī)研發(fā)現(xiàn)狀

油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設(shè)備。根據(jù)是否有游梁，可分為游梁式抽 油機(jī)和無(wú)游梁式抽油機(jī)。經(jīng)過一百多年的實(shí)踐和不斷的改進(jìn)創(chuàng)新，抽油機(jī)不管是結(jié)構(gòu)形式還是在使用功能上，都產(chǎn)生了很大的變化。特別是近幾十年來(lái)，世界對(duì)原油的需求量不斷加大，對(duì)油田深度開采的能力有了更進(jìn)一步的要求，在很大程度上加快了抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的速度，催生出多種類型。目前, 國(guó)內(nèi)抽油機(jī)制造廠有數(shù)十家, 產(chǎn)品類型已多樣化, 但游梁式抽油機(jī)仍處于主導(dǎo)地位。根據(jù)公開發(fā)表的資料統(tǒng)計(jì), 我國(guó)現(xiàn)有6 大類共45 種新型抽油機(jī)[ 1] , 并且每年約有30 種新型抽油機(jī)專利, 十多種新試制抽油機(jī)[2] , 已形成了系列, 基本滿足了陸地油田開采的需要。各種新型節(jié)能游梁式抽油機(jī)如雙驢頭式抽油機(jī)、前置式抽油機(jī)、異相曲柄平衡抽油機(jī)、前置式氣平衡抽油機(jī)、下偏杠鈴系列節(jié)能抽油機(jī)[ 3]和用窄V 形帶傳動(dòng)的常規(guī)抽油機(jī)等均已在全國(guó)各個(gè)油田推廣應(yīng)用, 并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。長(zhǎng)沖程、低沖次的無(wú)游梁式抽油機(jī)的研制也取得了一些進(jìn)展, 如由勝利油田研制的無(wú)游梁鏈條抽油機(jī), 經(jīng)過國(guó)內(nèi)十幾個(gè)油田稠油及叢式井的推廣使用[4], 在低沖次抽油和抽稠油方面已初見成效。此外, 桁架結(jié)構(gòu)的滑輪組增距式抽油機(jī)、滾筒式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)已在某些油田進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)[5];齒輪增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的研制工作也取得了新的進(jìn)展;質(zhì)量輕、成本低、便于調(diào)速和調(diào)整沖程的液壓抽油機(jī)經(jīng)過幾年的研制和工業(yè)性試采油, 也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)[6]。其他型式新穎的抽油機(jī)如數(shù)控抽油機(jī)、連續(xù)抽油桿抽油機(jī)、車載抽油機(jī)、磨擦式抽油機(jī)、六連桿游梁式抽油機(jī)和斜直井抽油機(jī)等也正處于不斷改造和試生產(chǎn)過程中[7]。然而，游梁式抽油機(jī)的缺點(diǎn)是不容易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程低沖次的要求，因而不能滿足稠油井、深抽井和吉?dú)饩捎妥鳂I(yè)的需要。同時(shí)，長(zhǎng)沖程低沖次的無(wú)游梁式抽油機(jī)的性能尚有待完善(如油田正在使用的鏈條式抽油機(jī)還存在鏈條壽命短、換向沖擊載荷大和鋼絲繩易斷、導(dǎo)軌剛．度不足容易變形等問題)，而且品種規(guī)格還很少，不能適應(yīng)當(dāng)前石油工業(yè)的發(fā)展[8]。液壓抽油機(jī)至今仍處在研制階段[9]

二·國(guó)外抽油機(jī)的研發(fā)現(xiàn)狀

目前，世界上生產(chǎn)抽油機(jī)的國(guó)家主要有美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、加拿大和羅馬

尼亞等[10]。為了減少能耗, 提高采油經(jīng)濟(jì)效益,近年來(lái)國(guó)外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī)。例如異相型抽油機(jī)節(jié)電15%~ 35%;前置式抽油機(jī)節(jié)電368% 前置式氣平衡抽油機(jī)節(jié)電35% 輪式抽油機(jī)節(jié)電50%~ 80% 大圈式抽油機(jī)節(jié)電30%;自動(dòng)平衡抽油機(jī)節(jié)電30% ~ 50%;低矮型抽油機(jī)節(jié)電5% ~20%;ROTAFLEX 抽油機(jī)節(jié)電25% 智能抽油機(jī)節(jié)電174%;螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%~ 50% [11]。近年來(lái)國(guó)外很重視改進(jìn)和提高抽油機(jī)的平衡效果, 使抽油機(jī)得到更精確平衡。近年來(lái), 為了節(jié)約能耗、提高采油經(jīng)濟(jì)效益, 國(guó)外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī), 在采油實(shí)踐中, 取得較好的使用效果。如變平衡力矩抽油機(jī), 可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機(jī), 由于可在動(dòng)態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機(jī)有90% 以上載荷得到平衡[12]。雙井抽油機(jī)可利用兩口油井抽油桿柱合理設(shè)計(jì)得到更精確的平衡。自動(dòng)平衡抽油機(jī)可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[13]。近年來(lái)國(guó)外研制與應(yīng)用了多種類型長(zhǎng)沖程抽油機(jī), 其中包括增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)和長(zhǎng)沖程無(wú)游梁抽油機(jī)[14]。1 前置式氣平衡抽油機(jī) 美國(guó)工J uf kin 公司生產(chǎn)的A 系列前置式氣平衡抽油機(jī)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 抽油機(jī)重量減輕40 %, 尺寸縮小3 5 % , 動(dòng)載荷較小, 受力均勻, 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn), 節(jié)約電耗35 %。2 無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī) 美國(guó)R O T A F L E x 寬帶傳動(dòng)抽油機(jī)實(shí)踐表明: 抽油機(jī)系統(tǒng)效率為5 % , 而常規(guī)抽油機(jī)只有40 %。提升液體能耗比常規(guī)抽油機(jī)減少25 % , 可使用29.4 kw 電 動(dòng)機(jī), 而同級(jí)常規(guī)抽油機(jī)須用只kw 電動(dòng)機(jī)。美國(guó)W es t er n G e a : 有限公司研制的液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)占地面積較小, 可節(jié)約電耗10 % 一1 5 %。美國(guó)N a ti o n al Su p p ly 有限公司研制的無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)節(jié)約電耗10 %一20 % 3 智能抽油機(jī) 美國(guó)N a t io n al S u p p ly 有限公司研制的智能抽油機(jī)減速器峰值扭矩減少34.7 %, 電動(dòng)機(jī)功率減少1 7.4 % , 產(chǎn)量增加19 % , 抽油機(jī)系統(tǒng)效率平均提高47.8 % , 投資費(fèi)用減少20 % , 成本利用率提高2 0.7 %。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī) 美國(guó)生產(chǎn)的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)可比電動(dòng)機(jī)功率減少30 % , 動(dòng)力費(fèi)用與采油成本均較低。4 變平衡力矩抽油機(jī) 美國(guó)Pi on ne r 公司研制了變平衡力矩抽油機(jī), 利用抽油機(jī)連桿運(yùn)動(dòng)以及新增加的連桿擺動(dòng)機(jī)構(gòu)作用原理, 使得上沖程時(shí)平衡力矩大于下沖程時(shí)的平衡力矩, 實(shí)現(xiàn)更精確地平衡抽油機(jī)載荷、減少抽油機(jī)電力消耗的目的三·國(guó)內(nèi)抽油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)9O年代以來(lái)，我國(guó)東部各主要油田相繼進(jìn)入中高含水開發(fā)期[17]。為確保高效生產(chǎn)，對(duì)抽油機(jī)的要求呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)：一是急需采用長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，以增加油井的產(chǎn)液量；二是為了降低油井的單位生產(chǎn)成本，對(duì)抽油機(jī)的節(jié)能性提出了更高的要求[18]。其次就目前抽油機(jī)耗電量大，工作效率、能量利用率低這一現(xiàn)狀仍是我國(guó)抽油機(jī)研究的重點(diǎn)之一，在抽油機(jī)效率和節(jié)能方面，還有很大的提升空間，具有非常誘人的前景[19]。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的研制應(yīng)用能力不足一直是我國(guó)抽油機(jī)發(fā)展的瓶頸，長(zhǎng)沖程抽油機(jī)具有減小沖程損失、提高系統(tǒng)效率、延長(zhǎng)機(jī)桿泵的使用壽命、減少故障及提高整機(jī)運(yùn)行質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)[20]。因此, 發(fā)展長(zhǎng)沖程抽油機(jī)對(duì)當(dāng)前我國(guó)老油田高含水井后期開采, 減緩產(chǎn)量遞減速度, 開采稠油、低滲透油田以及沙漠油田深井及超深井的機(jī)械開采, 都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[21]。游梁式抽油機(jī)的局限性十分突出，多方面事實(shí)說明，長(zhǎng)沖程、低沖次、低功耗的無(wú)游梁式抽油機(jī)是今后抽油機(jī)發(fā)展的主要方向[22]。為適應(yīng)油田采油需要, 在適當(dāng)發(fā)展游梁式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的同時(shí), 應(yīng)加速開發(fā)各類無(wú)游梁式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)[23]。開發(fā)無(wú)游梁曲柄搖桿輪式斜井抽油機(jī)和大型斜直井抽油機(jī)將對(duì)我國(guó)油氣資源開采有重要意義[24]。根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況, 發(fā)展無(wú)游梁大沖程、低能耗、具有高適應(yīng)性的直井抽油機(jī)和斜井抽油機(jī), 將是我國(guó)今后抽油機(jī)發(fā)展的主要方向[25]。近年來(lái)，變頻技術(shù)在抽油機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。利用變頻控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整工作參數(shù)，提高電機(jī)功率因數(shù)，減小供電電流，還可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動(dòng)，減小沖擊，并可根據(jù)油井供液能力實(shí)時(shí)調(diào)整沖次頻率，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能效果[26]；另外，研究開發(fā)機(jī)電一體化抽油裝置，根據(jù)抽油機(jī)井特性實(shí)時(shí)控制和改變抽油狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高效智能化采油[27]。如美國(guó)NSCO公司智能抽油機(jī)，采用微處理器和自適應(yīng)電子控制器進(jìn)行控制與監(jiān)測(cè)，具有功能多、抽油效率高、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)性好、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[28]。研發(fā)大型、高適應(yīng)性的叢式井抽油機(jī)，隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，油層開采深度逐年加大，油田含水量的增多，大泵提液采油工藝和稠油開采等都要求采用大型抽油機(jī)[29]。現(xiàn)代大型抽油機(jī)應(yīng)具備有高適應(yīng)性，以適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和地層油層的變化，如開發(fā)一種機(jī)型能適應(yīng)不同自然氣候與地貌環(huán)境的差異、地層油層的遷移改變、沖程沖次的改變、油氣層性狀的改變、連續(xù)與間歇抽油的調(diào)整等[30]。另外，由于現(xiàn)代大型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制的復(fù)雜性，體積的龐大，其工作面積也相應(yīng)增大，同一抽油機(jī)可以對(duì)多口相鄰油井同時(shí)抽油作業(yè)，采用綜合平衡方式和節(jié)能方式，達(dá)到最好的作業(yè)效果[31

四·國(guó)外抽油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

如前所述, 世界范圍內(nèi)抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是向著多樣化、超大載荷、長(zhǎng)沖程、節(jié)能型、無(wú)游梁式和自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展[32]。1.朝著大型化方向發(fā)展

隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增加，石油含水量也在不斷增多，采用大泵提液采油工藝和開采稠油等，都要求采用大型抽油機(jī)，所以近年來(lái)，國(guó)外出現(xiàn)了許多大載荷抽油機(jī)，如前置式氣平衡抽油機(jī)最大載荷213kN，氣囊平衡抽油機(jī)最大載荷227kN等[33]。還會(huì)出現(xiàn)更大載荷新型抽油機(jī)[34]。采 用長(zhǎng)沖程抽油方式，抽油效率高，抽油機(jī)壽命長(zhǎng)，動(dòng)載荷小，排量穩(wěn)定，具有較好的采油經(jīng)濟(jì)效益，所以近年來(lái)國(guó)外出現(xiàn)了許多長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，如法國(guó)Mape公司抽油機(jī)，最大沖程10m[35]；美國(guó)WGCO公司抽油機(jī)最大沖程24.38m，NSCO公司抽油機(jī)最大沖程27.48m；原蘇聯(lián)鋼帶式超長(zhǎng)沖程抽油機(jī)最大沖程1500m。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)全部采用低沖次抽油方式，Mape公司抽油機(jī)最大沖次5min，GDCO公司抽油機(jī)最大沖次為3min[36]。2.朝著低能耗方向發(fā)展

為了減少能耗，提高采油經(jīng)濟(jì)效益，近年來(lái)國(guó)外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī)。例如異相型抽油機(jī)節(jié)電15%～35%；前置式抽油機(jī)節(jié)電36.8%；前置式氣平衡抽油機(jī)節(jié)電35%；輪式抽油機(jī)節(jié)電50%～80%；大圈式抽油機(jī)節(jié)電30%；自動(dòng)平衡抽油機(jī)節(jié)電30%～50%；低矮型抽油機(jī)節(jié)電5%～20%；ROTAFLEX抽油機(jī)節(jié)電25%；智能抽油機(jī)節(jié)電17.4%；螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%～50%[37]。3.朝著精確平衡方向發(fā)展

近年來(lái)國(guó)外很重視改進(jìn)和提高抽油機(jī)的平衡效果，使抽油機(jī)得到更精確平衡。例如變平衡力矩抽油機(jī)，可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機(jī)，由于可在動(dòng)態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡，平衡效果較好。氣囊平衡抽油機(jī)有90%以上載荷得到平衡。雙井抽油機(jī)可利用兩口油井抽油桿柱合理設(shè)計(jì)得到更精確的平衡。自動(dòng)平衡抽油機(jī)可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[38]。4.朝著高適應(yīng)性方向發(fā)展

現(xiàn)代抽油機(jī)應(yīng)具有較高的適應(yīng)性，以便拓寬使用范圍[39]。例如適應(yīng)各種自然地理和地質(zhì)構(gòu)造條件抽油的需要；適應(yīng)各種成分石油抽汲的需要；適應(yīng)各種類型油井抽汲的需要；適應(yīng)深井抽油需要；適應(yīng)長(zhǎng)沖程抽油的需要；適應(yīng)節(jié)電的需 要；適應(yīng)精確平衡的需要；適應(yīng)無(wú)電源和間歇抽油的需要；適應(yīng)優(yōu)化抽油的需要等[40]。5.朝著長(zhǎng)沖程無(wú)游梁方向發(fā)展

近年來(lái)國(guó)外研制與應(yīng)用了多種類型長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，其中包括增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)和長(zhǎng)沖程無(wú)游梁抽油機(jī)[41]；實(shí)踐與理論分析表明，增大沖程游梁抽油機(jī)是常規(guī)游梁抽油機(jī)的發(fā)展方向；增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)是增大沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向；長(zhǎng)沖程無(wú)游梁抽油機(jī)是長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向[42]。6.朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展

近年來(lái)抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的顯著標(biāo)志是自動(dòng)化和智能化。美國(guó)Baker提升系統(tǒng)公司、Delta-X公司、APS公司等均研制了自動(dòng)化抽油機(jī)，具有保護(hù)和報(bào)警功能，實(shí)時(shí)測(cè)得油井運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)顯示與記錄并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合計(jì)算分析，推出最優(yōu)工況參數(shù)，進(jìn)一步指導(dǎo)抽油機(jī)以最優(yōu)工況抽油。美國(guó)NSCO公司智能抽油機(jī)，采用微處理機(jī)和自適應(yīng)電子控制器進(jìn)行控制與監(jiān)測(cè)，具有抽油效率高、節(jié)電、功能多、安全可靠、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[43]。

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