2003年度省科技型中小企业技术创新项目可行性研究报告

2003年度辽宁省科技型中小企业技术创新资金项目可行性研究报告项目名称利用粉煤灰固体废弃物制备球硅复合保温材料企业名称铁岭市齐发防腐保温有限责任公司目录一、总论31申请项目的概述2简述项目的社会经济意义、目前的进展情况。21项目的社会经济意义22项目目前的进展情况3项目计划目标31总体目标32经济目标33技术、质量指标二、申报企业的情况61申报企业基本情况2企业人员及开发能力论述21企业法人基本情况22企业人员基本情况23新产品开发能力情况三、项目的技术可行性和成熟性分析81项目的技术创新性论述2项目的成熟性和可靠性论述四、项目产品市场调查与竞争能力预测171本项目产品的主要用途，目前主要使用领域的需求量，未来市场预测。2分析本项目产品的国内外市场竞争能力，替代进口或出口的可能性，预测本项目市场占有份额。五、项目实施方案181项目开发计划2技术方案3生产方案4营销方案5其它问题的解决方案六、投资预算与资金筹措211投资预算2新增资金的筹措3资金使用计划一、总论1申请项目的概述球硅聚合保温材料是由硅质真空球状体与高分子化合物聚合而成的一种新型保温材料，其主要创新点是利用火力发电厂的废弃煤灰经水选法提取出硅质空心漂珠及精密配方配制成的粘合剂，属国内首创技术，已获得国家发明专利。它具有保温、防火、防水、耐酸碱、防腐蚀、隔音、隔热、抗压力、强度大、抗折度大等优点，而且各种性能均优于国内同类产品。不仅可以广泛地应用于地下直埋管线，高温介质管线的保温，而且由于本材料不易燃，还可适用于油、气田等重要防火部位的管道及设备的保温。目前，项目已进入中试阶段，于1999年通过了辽宁省科学技术厅的成果鉴定。中试产品在长春经济开发区进行了现场试验，几年来，质量稳定、性能可靠、运行良好。2简述项目的社会经济意义、目前的进展情况。21项目的社会经济意义人类进入二十一世纪，节约能源、发展经济、保护环境已成为世界性的大趋势。随着我国热电联供和城市集中供热的迅速发展和城镇越来越高的环保要求，特别是城镇地下管网交织，给后续管道敷设带来很大困难，传统的热网地沟铺设难以适应飞速发展的城市建设需要，而热网直埋敷设以其占地面积小、施工周期短、综合造价低及绝热性能好等诸多优点在城市基础设施建设中愈来愈显示出它的重要意义。因此，采用直埋敷设成为蒸汽管道发展的一种趋势。目前，国际上蒸汽管道直埋敷设采用的技术有美国的多层保温结构及德国的真空保温结构，其技术可靠性高，但是价格十分昂贵，很难适应于我国的蒸汽管道。在我国，以聚氨酯泡沫塑料为绝热层的热水管道直埋敷设技术比较成熟，并已获广泛应用。而以蒸汽为介质的高温直埋管道敷设技术刚刚起步，采用的技术主要有钢套钢直埋式保温结构和复合式保温结构。从工程应用情况看，目前的蒸汽管道直埋技术还存在许多问题，其中一个突出的问题是一旦施工中因意外因素被水浸泡，保温层吸收大量水分，对软质保温层，经蒸煮造成保温失效；对硬质复合保温结构，因结构中保温层过于密实，水分汽化后导致保温层的破坏。而我公司的球硅复合保温材料所采用的原料是废弃物粉煤灰，对它的复合利用不仅间接地起到节约能源，保护环境作用，更重要的是它成本低廉，制造出的保温材料极大地降低了制造成本，可获得较高的经济效益。因此，本项目的开发利用有着极大的社会经济意义。22项目目前的进展情况目前球硅复合保温材料的技术开发工作已经完成，并通过了技术成果鉴定。产品实验小试也已完成，初步取得了一些技术参数，确定了技术方案和生产工艺路线，通过了质量体系认证，并制定了企业标准。球硅复合保温材料正在大庆油田、辽河油田、长春开发区、济南开发区的供热管道和蒸汽管道直埋保温工程中进行小规模应用试验，并取得了理想的效果。为进一步验证技术的可靠性，产品质量的稳定性，本项目即将在2004年上半年进行大范围中试，2004年下半年将进行批量生产。希望能借助于省创新资金的扶持，弥补本公司资金不足的缺陷，完成产品中试，达到批量生产。3项目计划目标31总体目标项目执行期间计划投入资金总额480万元。其中近期完成投资额200万元，计划新增投资额280万元。项目完成时达到批量生产阶段，实现年生产能力1万M3，企业人员总数将达到284人，因项目实施而新增就业人数200人，企业资产规模将达到1200万元。32经济目标在项目执行期间内，累计实现工业增加值840万元，累计产品销售收入3200万元，累计缴税总额388万元，累计净利润339万元。33技术、质量指标项目执行期结束时技术性能指标将达到如下指标技术性能指标规定参数表（企业标准）性能指标条件单位指标参数型号200250300350密度不大于KG/M3200250300350导热系数W/MK0060006400700078耐酸性3H2SO448H表面无脱落、无起层耐碱性3HAOH48H表面无脱落、无起层抗压强度不小于KPA550600700800憎水性980氯离子含量PPM20最高使用温度未确定质量性能指标达到ISO9002质量体系认证标准公司企业标准Q/XQF0012001二、申报企业的情况1申报企业基本情况企业名称辽宁铁岭市齐发防腐保温有限责任公司通讯地址辽宁省铁岭市西丰县西丰镇顺城路西段注册时间1999年6月8日注册资金660万元企业注册类型有限责任公司（民营高新技术企业）主管部门西丰镇人民政府企业代码716472935电子信箱QFQFFFCOM电话传真041076175687617222邮政编码1124002企业人员及开发能力论述21企业法人基本情况企业法定代表人孙绍奇，1981年毕业于长春电力学院，化工专业，大学本科，高级工程师，生于1954年8月26日，身份证号码211223540826061。主要经历1981年1990年辽源市泡沫塑料厂，历任技术员、副厂长；1991年1997年西丰县泡沫塑料厂，厂长；1998年至今齐发防腐保温有限公司董事长、总经理。具有多年生产经营和管理经验，有着明确的企业发展思路，十分重视通过不断的技术创新为企业领路，提高企业整体技术水平。尤其是在塑料、橡胶行业积累了丰富经验，发明了利用粉煤灰制造保温防水、防腐保温材料技术，并于2000年8月获得了发明专利证书。2002年10月又申报一项发明专利，受理申请号021331715。22企业人员基本情况本公司现有人员84人，平均年龄38岁，其中大专以上人员51人，占企业员工总数61；主要管理人员数12人，占企业员工总数143，全部为大学本科毕业；技术开发人员48人，其中外聘5人，占企业员工总数的57；生产人员79人，占企业员工总数94；销售人员7人，占企业员工总数83。23新产品开发能力情况公司自成立以来，始终坚持技术创新，通过不断的技术创新引领企业持续、稳定发展。上年度企业销售收入1200万元，技术开发投入额500万元，企业研投入占年销售收入42。企业科研开发队伍情况如下姓名年龄学历专业职称孙绍奇48本科化工高级工程师罗海天36本科经济管理工程师孙硬32本科化工工程师尹会胜34本科机械工程师苏德昌34本科物理工程师穆树方59博士矿业研究员陆君利48硕士矿业副研究员兰毓珍58硕士热力高级工程师张晓斌57硕士供暖高级工程师与本项目相关的技术储备情况利用球硅复合防腐保温材料制造高温热网地下直埋管及管件技术近期已向国家知识产权局申报了发明专利。本公司正在筹备成立球硅复合防腐保温研究所，已经铁岭市科技局批准。本公司科研人员正在研究利用球硅复合防腐保温材料，制作新型墙体构件项目，开发建筑材料新产品。三、项目的技术可行性和成熟性分析1项目的技术创新性论述11（1）本项目的基本原理及关键技术内容本发明的主要原料是利用火力发电厂的废弃物粉煤灰，经水选法提取出的漂浮物俗称漂珠。它是一种球体、空心无缝灰色小颗粒，直径为01250106MM120140目。是火力发电厂煤粉在炉内1800高温燃烧后的产物。具有比重轻、浮于水、耐高温8001200、明火点不着、保温性能好、不导热、不吸水的特性，是保温防火防水材料。该保温材料制品制法的具体工艺流程是煤灰漂珠的选择将电厂粉煤灰倒入水中用浮选法将浮在水面的漂珠捞出，除去杂质；脱水干燥将捞出的漂珠经自然干燥或用烘干机烘干；混合搅拌将该漂珠投入搅拌机中，再加入粘结剂在常温下搅拌均匀，漂珠表面有粘剂膜的混合料；模压挤注成型先在模上表面涂上脱模剂，石蜡、有机硅或铺上塑料蒲膜，将混合料投入不同规格和不同模具中，加压或挤压成型；脱薄模成型后，自然干燥1520分钟即可脱模或加热80150510分钟后脱模；自然固化脱模后自然干燥24小时，即成该制品的成品。技术工艺路线（2）项目创新点论述本项目产品主要创新点是利用火力发电厂的废弃煤灰经水选法提取出硅质空心漂珠及精密配方配制成的粘合剂，与其它保温材料制品比较，该项目产品的主要特性有导热系数低球硅聚合保温材料具有较低的导热系数是它的突出特点。目前在绝热工程中广泛使用的超细玻璃棉、岩棉瓦壳、膨胀珍珠岩及微孔硅酸钙等保温制品的导热系数均在004006W/M之间，绝热性能较好的聚氨酯泡沫塑料的导热系数可达到0023W/M。球硅聚合保温材料的导热系数在实验室测定可降至0016W/M，在现场施工中可确保其导热系数小于0046W/M，因此使用本材料就可以保证在国际规定的最大散热损失的前提下，降低保温厚度以达到降低工程成本。抗压强度高球硅聚合保温材料的抗压强度为2637KPA，而一般的保温材料提取空心漂珠助剂合成按级分选粉煤灰复合成型入库检验卸模抗压强度均很低，如微孔硅酸钙的抗压强度只有5001000KPA。因此常规保温材料，特别是聚氨酯泡沫、岩棉及玻璃制品都要求做较好的外防护层。即使如此，在运输或安装过程中也常因防护层损坏而影响整体的保温防腐材料的性能。本材料具有较高的强度，因此可有效地防止上述情况下的外力损伤。此外，在直埋管线运行过程中，保温层必定会对保温层内外的保温管道或土壤产生相对位移，这种位移是由热膨胀引起的。较高的抗压强度也可保证在位移过程中，保温层不致于产生裂纹或损坏。吸水率低经检验，球硅聚合保温材料的吸水率为434，而微孔硅酸钙的吸水率为200左右。在目前使用的保温材料中，只有高密泡的聚氨酯泡沫塑料的吸水率低于该值。但在试验定检测时，试样经24小时浸泡，其断面内部干燥，无水迹，所以本材料除表面附着水份外，本身并不吸水。这一特点特别适用于地下水位较高地区的地下直埋管线或沿海滩涂、穿越河床等管线的保温。球硅聚合保温材料的高强度和增水性，可以省略或简化常规保温中的外防护层。除此而外它还具有绝缘、隔音、隔热、耐酸碱、防腐蚀等良好性能。由于制作工艺、设备简单，可在现场施工制作，一次成型，减少在运输、安装过程破损造成的损失。可广泛应用于制作油、气田管道、输油管道、供暖管道、高温蒸汽管道的外保温层。可直接埋设于地下，还可作贮油罐外保温层，冷库隔热、粮仓库底，建筑物地下防水层，楼房墙体屋顶防水保温层等。12项目的技术来源、知识产权归属情况该项目产品专利发明人为企业法人代表孙绍奇，企业拥有自主知识产权。13简述本项目国内外发展现状、存在的问题及近期发展趋势，与国内、外同类产品现行指标的比较（1）本项目国内发展现状地下直埋热网保温，是当今世界重点研究的课题。在国外，地下直埋热网保温已有成功经验，如美国的钢套钢内固定结构硬质聚氨酯泡沫塑料保温；德国的塑套钢外固定结构超微玻璃绵保温，我国也普遍采用了这种技术。而在国内，除采用一些国外先进技术之外，也应用了一些其它保温材料，如硅酸盐类、珍珠岩、岩棉及树脂发泡材料，但不能都适用于地下直埋保温。球硅复合保温材料，是一种新材料、新技术、新工艺、新结构的保温材料，它适用于热网地下直埋保温。属国内首创技术，填补了国内空白。（2）本项目存在的主要问题及近期发展趋势本项目产品目前存在的问题球硅复合保温材料的导热系数稍高，不如聚氨酯泡沫塑料。球硅复合保温材料的适用温度有限，不如硅酸盐高。本项目近期发展趋势两年来与用户合作搞试验，取得了理想效果，各项性能指标通过抽样检测达到了标准，一些主要指标优于同类产品，质量稳定，热网运行正常，受到用户赞扬。吉林、辽宁、山东、河北、内蒙的用户主动上门，要求协作，市场前景广阔。本公司计划开拓我国北方市场，并向西北推进，逐渐向俄罗斯渗透。（3）同类产品主要性能指标对比，见下表保温材料主要技术性能指标比较表材料名称密度KG/M3导热系数W/MK抗压强度MPA适用温度球硅复合材料20035029750350硅酸铝纤维毡1800047400玻璃棉管壳30500035400微孔硅酸钙瓦块250005905聚氨酯发泡塑料60002901580120聚乙烯管壳96080150微孔硅酸镁瓦块2400039043400聚氨酯改性泡沫407000310580150硬质聚氯乙烯泡沫塑料制品405000430183580软质聚氯乙烯泡沫塑料制品27005205156060高倍率独立气泡氯乙烯泡沫塑料2200342项目的成熟性和可靠性论述（1）本项目产品于1999年4月18日经辽宁省科技厅组织鉴定，鉴定意见如下球硅聚合保温材料，是现代建设理想的保温材料，有特殊的保温防腐效果，市场前景广阔。球硅聚合保温技术，利用电厂粉煤灰为主要原料，采用高分子技术，符合国家环保工程发展方向，实属技术创新。球硅聚合保温技术选题准确，技术路线正确，研制方法科学方便，鉴定材料齐全，数据可靠，结论可信。本项研究成果具有先进性、实用性，居国内领先水平。（2）2000年7月30日经大连理工大学振动与强度测试中心出具的检测报告如下试样编号屈服点强度（MPA）抗压强度（MPA）压缩模量（弦线模量）（MPA）11752926782195332702318230365432001年5月18日，经北京市建设工程质量检测中心第四检测所出具检测报告如下检测项目测试结果单项评定密度KG/M329925质量含水率234抗压强度MPA常温297抗折强度MPA（常温）17650（323K）00558100（373K）00605150（423K）/200（473K）00708250（523K）/300（573K）00808导热系数W/MK导热系数方程T002307000001075T匀温灼烧试验温度200250300线收缩率118130148裂缝无贯穿裂缝最高使用温度剩余抗压强度MP注试验方法参照GB/T106991998“硅酸钙绝热制品”（4）2001年7月7日，经北京市建设工程质量检测中心第四检测所出具保温结构测试报告如下测试数据测试项目测1测2测3平均钢管外壁温度（）2000200820122007钢管外壁温度（）2500251525102508钢管外壁温度（）3000301230153009保温层外表面温度（）310305310308保温层外表面温度（）340335340338保温层外表面温度（）360360370363温度1234平均200832697644728725225010689549349799841外护壳表面热流QW/M23001292126612171251125642001090725014801热流量Q1DQW/M30018897123导热系数Q1/2TLNDI/DI1W/M0080008500895本项目产品在中国矿业大学的支持下，进行了小试，取得了基本参数。在长春经济开发区支持下，进行了一个阶段的现场中试，确定并调整了有关参数。第一批中试产品已有5年时间，质量稳定，性能可靠，运行良好。保温性能达到标准要求，没有出现反修情况。近几年逐年都在进行用户协作试验，效果越来越好。（6）2001年4月获得ISO90021994质量标准认证（7）2001年9月获得了辽宁省政府优秀新产品金奖，企业被认定为高新技术企业。综上所述，本项目产品现处于中试后期小批量试生产阶段，所生产产品质量稳定，达到了各项技术指标要求，收率达100，成品率达100，项目产品生产技术已经成熟。四、项目产品市场调查与竞争能力预测1本项目产品的主要用途，目前主要使用领域的需求量，未来市场预测。球硅复合保温材料，主要适用于城市供热、电力、石油、天燃气、化工等行业的热力管网保温，还可以制成建筑工程保温，防水、轻体、装饰构件，用在建筑安装行业。特别适于地下直埋保温，在穿越湿地，沼泽、滩涂、盐碱地，干砂地等恶劣地下环境下，保温管网仍然运行正常。目前，本产品还没有广泛地在各行业中使用，主要用于地下直埋和架空热力管网的保温。未来应用市场可以积极地多领域开拓。产品的经济寿命期为3040年，目前处于产品引入阶段。2分析本项目产品的国内外市场竞争能力，替代进口或出口的可能性，预测本项目市场占有份额。本项目产品属于发明专利技术产品，国内只有齐发公司一家研制并试产。目前，仅用小样机作试验生产，生产能力仅为01万M3,预计正式投产时间为2004年7月，在项目创新基金扶持期2年内，本公司将达到年产1万M3生产能力,市场占有率在本省内为2。本产品最大竞争优势是原料政策和价格优势，利用粉煤灰可以得到国家政策支持，而且其低廉的价格，是任何保温材料都不可比拟的，它要比聚氨酯便宜近百万倍，比硅酸盐便宜几十倍，比玻璃棉便宜十几倍，产品成本低，销售价格占有强大优势，有较强的竞争力，完全有替代进口的可能性。五、项目实施方案1项目开发计划第一阶段2003年1月2003年12月，订购配套设备和相关检测设备，完成基本建设水电配套，实现系统调试运行，试生产，产品技术性能达到预期指标，资金落实额200万元。第二阶段2004年1月2004年12月，落实资金280万元，设备全线开通，正式投入生产，新产品实现累计产品销售收入3200万元，实现累计净利润339万元，累计缴税总额388万元。项目实施甘特图实现批量生产项目初期考察设备安装调试生产产品技术性能达到技术指标2002年9月2003年1月2003年12月2004年12月2技术方案（1）需要进一步完善提高的技术内容球硅复合保温材料的导热系数为00558W/MK，需再降下，达到004W/MK。球硅复合保温材料适用介质温度，仅在350以内进行试验，需再提高，达到450。上述两项指标虽然现在已达到或优于标准规定，但仍是可完善的技术内容。（2）实施改进方案在硅质空心漂珠的内部结构和性能上做进一步研究。在配合比例和密度上进一步研究。在化学助剂上进一步研究，探讨加入部分无机耐高温，绝热助剂材料，提高绝热耐高温性能。3生产方案（1）生产设备购置与自制通用的设备在国内、省内选购，专用设备外委加工或自制。（2）原辅材料及燃料供应主要原料粉煤灰，就地取材，到附近热电厂（铁岭市、清河区）签订常年供应合同。辅助材料、化学助剂就地购买，主要以沈阳老供应商为基地。燃料亦就近就地（本县或铁法矿）购买，都可以满足供应，市场上不会短缺。（3）给排水工程方案自来水公司主管道从公司门前通过与其联网很方便。排水方面，我公司采用污水治理循环使用，基本上不向外排放。（4）电汽热供应及工程方案公司距变电所400M，用电联网很方便，公司自备锅炉，供气、供热问题自行解决。（5）生产场地的选择本公司已征用土地6000M2，建设厂房2000M2，准备向东再延展扩大，新征土地6700M2，新建厂房1100M2，项目竣工后，达到占地12700M2，建筑面积3100M3，形成年生产10000M3球硅复合保温材料能力。公司地址在西丰镇顺城路西段，建在省级公路辽开线435KM处的道南侧，距西丰西火车站1KM，交通非常方便。本项目在生产场地、公用工程、辅助设施等方面已具备了生产条件，只要扩建部分厂房，增添一些配套设备，就可以投入生产。而且生产能力扩大到1万M3。4营销方案企业坚持以质量求生存，以信誉求发展，以管理求效益，树立“质量第一、用户第一、信誉第一”的质量方针，不断扩大企业和产品的知名度、信誉度，建立起一支高素质的营销队伍，积极利用广