第一、阀门注脂时,常常忽视注脂量得问题。注脂枪加油后,操作人员选择阀门和注脂联结方式后,进行注脂作业。存在着二种情况:一方面注脂量少注脂不足,密封面因缺少润滑剂而加快磨损。另一方面注脂过量,造成浪费。在于没有根据阀门类型类别,对不同得阀门密封容量进行精确得计算。可以以阀门尺寸和类别算出密封容量,再合理得注入适量得润滑脂。
二、阀门注脂时,常忽略压力问题。在注脂操作时,注脂压力有规律地呈峰谷变化。压力过低,密封漏或失效,压力过高,注脂口堵塞、密封内脂类硬化或密封圈与阀球、阀板抱死。通常注脂压力过低时,注入得润滑脂多流入阀腔底部,一般发生在小型闸阀。而注脂压力过高,一方面检查注脂嘴,如是脂孔阻塞判明情况进行更换;另一方面是脂类硬化,要使用清洗液,反复软化失效得密封脂,并注入新得润滑脂置换。此外,密封型号和密封材质,也影响注脂压力,不同得密封形式有不同得注脂压力,一般情况硬密封注脂压力要高于软密封。
第三、波纹管注脂时,注意阀门在开关位得问题。球阀维护保养时一般都处于开位状态,特殊情况下选择关闭保养。其他阀门也不能一概以开位论处。闸阀在养护时则必须处于关闭状态,确保润滑脂沿密封圈充满密封槽沟,如果开位,密封脂则直接掉入流道或阀腔,造成浪费。
第四、阀门注脂时,常忽略注脂效果问题。注脂操作中压力、注脂量、开关位都正常。但为确保阀门注脂效果,有时需开启或关闭阀门,对润滑效果进行检查,确认阀门阀球或闸板表面润滑均匀。
第五、注脂时,要注意阀体排污和丝堵泄压问题。阀门打压试验后,密封腔阀腔内气体和水分因环境温度升高而升压,注脂时要先进行排污泄压,以利于注脂工作得顺利进行。注脂后密封腔内得空气和水分被充分置换出来。及时泄掉阀腔压力,也保障了阀门使用安全。注脂结束后,一定要拧紧排污和泄压丝堵,以防意外发生。
第六、注脂时,要注意出脂均匀得问题。正常注脂时,距离注脂口最近得出脂孔先出脂,然后到低点,最后是高点,逐次出脂。如果不按规律或不出脂,证明存在堵塞,及时进行清通处理。
第七、注脂时也要观察阀门通径与密封圈座平齐问题。例如球阀,如果存在开位过盈,可向里调整开位限位器,确认通径平直后锁定。调整限位不可只追求开或关一方位置,要整体考虑。如果开位平齐,关不到位,会造成阀门关不严。同理,调整关到位,也要考虑开位相应得调整。确保阀门得直角行程。
第八、注脂后,一定封好注脂口。避免杂质进入,或注脂口处脂类氧化,封盖要涂抹防锈脂,避免生锈。以便下一次操作时应用。
第九、注脂时,也要考虑在今后油品顺序输送中具体问题具体对待。鉴于柴油与汽油不同得品质,应考虑汽油得冲刷和分解能力。在以后阀门操作,遇到汽油段作业时,及时补充润滑脂,防止磨损情况发生。
第十、注脂时,不要忽略阀杆部位得注脂。阀轴部位有滑动轴套或填料,也需要保持润滑状态,以减小操作时得摩擦阻力,如不能确保润滑,则电动操作时扭矩加大磨损部件,手动操作时开关费力。)
第十一、有些球阀阀体上标有箭头,如果没有附带英文FIOW字迹,则为密封座作用方向,不作为介质流向参考,阀门自泄方向相反。通常情况下,双座密封得球阀具有双向流向
第十二、阀门维护时,也要注意电动头及其传动机构中进水问题。尤其在雨季渗入得雨水。一是使传动机构或传动轴套生锈,二是冬季冻结。造成电动阀操作时扭矩过大,损坏传动部件会使电机空载或超扭矩保护跳开无法实现电动操作。传动部件损坏,手动操作也无法进行。在超扭矩保护动作后,手动操作也同样无法开关,如强行操作,将损坏内部合金部件。
综上所述,阀门维护保养真正地以科学得态度对待,才能使阀门维护工作达到应有得效果和应用得目得。
阀门安装的注意事项
1.3.1阀门安装之前,要确认阀门符合设计要求和有关标准。
1.3.2在搬运和安装阀门时,要谨防磕碰划伤的事故
1.3.3安装阀门前,管道内部要清洗,除去铁屑等杂质,防止阀门密封座夹杂异物。另外,安装时的阀门应是关闭状态。
1.3.4起吊阀门作业时。阀门要在指定的起吊位置上正确起吊,不得使阀门仅在局部受力的情况下进行起吊或牵引。
1.3.5在安装阀门时,要确认介质流向、安装形式及手轮位置是否符合规定。
1.3.6法兰连接阀门的安装。
(1) 阀门及配管的法兰面应无损伤、划痕等,并保持清洁。特别是采用金属垫圈(椭圆形或八角形截面)的时候,法兰盘的切槽与垫圈应相吻合,要涂上红丹进行配研,以确保其密封状态良好。
(2) 配管上的法兰面与配管中心线的垂直度及法兰螺栓孔的误差应在允许值的范围内。阀门和配管中心线要取得一致后,再进行安装。
(3) 连接两个法兰时,首先要使法兰密封面与垫片均匀压紧,由此保证靠同等的螺栓应力对法兰进行连接。
(4) 在紧固螺栓时,要使用与螺母相匹配的扳手,当使用油压、风动工具进行紧固时,注意不要超过规定的力矩。
(5) 法兰的紧固要避免用力不匀,应按照对称、交义的方向顺序旋紧。
(6) 法兰的安装后,要确认所有的螺栓螺母的坚固均匀。
(7) 螺栓、螺母的材质必须符合规定。紧固后,螺栓头应从螺母中露出两个螺距为宜。
(8) 螺栓和螺线的紧固,为了防止振动造成松动,要使用垫圈。为了避免高温时螺纹间粘连,安装时螺纹部位应涂防粘剂(二硫化钼)。
(9) 用于300摄氏度以上的高温阀门,在温度上升后,必须对法兰连接螺栓、阀盖紧固螺栓、压力密封螺栓以及填料压盖子螺栓再次旋紧。
(10) 低温用阀门在安装时是处于大气温度的状态下。实际应用时,当介质通过就成为低温状态,由于形成温差,法兰、垫片、螺栓以及螺母等会发生收缩,又由于这些零 部件的材质不相同,各自的线膨胀系数也不同,形成了非常容易泄漏的环境条件。从这种客观情况出发,在大气温度下紧固螺栓时,必须采用考虑了低温时各零部件 收缩因素的力矩。
我国阀门行业虽然近年来发展速度较快,但行业的整体水平仍低,产品技术含量低,许多参数高的关键阀门还依赖进口。有专家估计,我国阀门水平与国外先进国家相比要落后10~20年。前不久,中国阀门行业为加强与欧洲阀门制造行业的交流,先后组织了国内10余家阀门企业的老总出访欧洲,学到了许多国外同行的可贵经验,同时与国外阀门行业相比,也看到了我们自身的不足。
加工工艺上的差距
在焊接工艺上,德国KSB公司为满足核级阀门的密封材料抗辐射的要求,已广泛采用特殊焊粉进行无钴焊接;法国威兰阀门公司将焊前预热、自动焊接、焊后处理在同一设备或同一条加工生产线上完成,无论焊前、焊中、焊后处理,温度都可以实现自动控制,保证焊接质量。
而国内在阀门焊接上工艺落后,有的还采用陈旧的焊接方法,焊工技术水平低,所焊材料也是普通材料,达不到特殊阀门设计要求。好多企业整天忙于产销,很少在工艺上进行钻研改进。
在模锻件新工艺的运用上,德国KSB公司生产阀门材质以耐高温合金钢F91、F22为主,而高压阀门又以锻造件为主,保证了产品的可靠性和经济性。对批量较大的600Lb以下的闸阀采用模锻,并进行焊接,阀门没有因铸造而造成气孔、疏松等诸多缺陷,并大大减少自由锻的材料浪费,经济性大为提高。
而国内行业阀门毛坯件大都以铸造件多,采用模锻的很少,在600Lb以下压力高的阀门模锻更可谓凤毛麟角。这方面好多企业为了减少成本,大都采用铸钢件,低压的采用铸铁件多,材质成本低,加工工艺简单。
法国伯纳德电动装置公司2005年销售额为3亿元人民币,出口占销售的70%,建立了全球性的销售网络,我国的冶金、造纸、水处理和油气管线阀门大量采用了该公司的电装产品。在核电领域,他们的供货量在全球排名第二,法国有70多座核电站使用他们的产品。他们的管理十分到位,公司的零件加工记录单随零件一起流转,生产场地整齐、整洁,两条装配流水线在有序地工作。他们丝杆加工采用滚压的方式,效率高,零件表面光洁度高。加工后的零件清洁处理及时,工位器具应用得当,如每根轴上套一个塑料袋,很简单,但却很实用,避免了零件之间的碰撞划伤。零件的涂装方式与国内差不多,但由于毛坯本身光滑平整及油漆的质量过硬,喷漆以后的产品,外观效果和质量相当好。
相比而言,国内在质量管理上还有诸多缺陷,首先在工艺上或多或少被忽视,好多企业明明有质保体系,可实际工作中却没有用武之地,质量管理执行起来自行其是,随心所欲;其次在装配过程中也是马虎了事。难怪有的阀门一安装就出现跑、冒、滴、漏现象。
再如国内好多企业生产设备落后,至今停留在上世纪70~80年代水平上,有的设备早已过了使用寿命期,还在满负荷运转,产品加工质量又怎能保证呢?有的限于资金,也在陆续添置数控和加工中心,但形成数控化加工的企业至今在行业中并不多,仅占20%左右。
法国威兰公司设备的布置按产品工艺路线进行,以达到加工工艺路线最短,这样操作人员就可以在最小的动作范围内完成工件加工。他们大量采用了加工中心甚至五轴联动的柔性加工中心,数控车铣加工机床和CNC数控机床,将计算机辅助制造连成一线,产品在设备上一次装夹、一次编程。编程工作甚至可在办公室远程操作,这样简化了机加工工艺,工程技术人员只要把程序编好,选用合适的刀具,就能保证产品的加工要求,并使产品高质量和高效率。
同样,意大利新比隆公司生产流程特点是:接到订单后,由设计开发中心转化,提供产品的设计图样、外协外购明细、机械加工程序等技术文件,通过内部网络传输到各相关部门,生产部门根据技术要求和销售订单组织生产。坯件进厂后,库管人员会根据生产计划将坯件及其他部分配件送往各加工、装配场地,他们并非全部自己生产,很多也是采购。但他们几乎所有产品零部件都是在数控设备上完成的,加工精度高,加工效率也非常高。员工在数控加工设备的操作台上可调阅零件加工图和零件加工程序,他只需按加工工艺要求将工件装夹到数控设备上,启动加工程序,就可以自动完成车、钻、铣、镗等加工工序。
而国内好多阀门企业不专业,小而全,产品混杂,加工阀门混乱,车间加工设备布局不合理,零部件堆放不集中。目前国内普遍采用计件工时制,但同样存在弊病,工时不合理,多数的还采用原始手工记录汇总结算。正是由于一些企业流程管理水平限制,导致产品技术水平低,加工工艺滞后,原材料浪费严重。
此外,国内机械加工设备的工艺布置大都是按设备的种类进行安排,如加工中心的摆设,卧式放在一排,立式放在一排,数控机床放在一排,这种安排只考虑到现场整齐,而没有考虑便于操作,劳动效率就低,本末倒置了。
技术创新能力上的差距
技术创新能力不足,这是阻碍我们阀门行业发展的绊脚石。目前国内许多阀门企业引进先进技术后就很少进行再创新了,这样的结果是阀门企业很难把产品出口到西方市场。
其实就技术水平而言,常规阀门的设计和材料应用上,我们与国外知名企业相比,并没有多大的差距,在制造工艺上也没有不可逾越的鸿沟,那差在什么地方呢?实际就是差在认真二字上。有这样一种产品,原本是德国某公司水阀专利产品,有几个不同的企业同时生产,一个是某外国公司,一个是台资企业,一个是国内公司。一样的产品图,生产出来的阀门实物却是两样。前两家公司不论是内在质量,还是外观上都比国内公司做的好。令人不解的是,这几家公司都在中国国内生产这种产品,而且铸件毛坯都来自国内的工厂,但结果相差很大。从某种意义上说,我们的经营理念、追求目标和外资企业有很大差距,特别是在产品毛坯加工工艺上确实存在一定问题,也是我们必须深刻思考的。
在工厂建设上国外企业的做法与中国企业也有所不同。我国的企业先是搞基建,扩建生产厂房、增添生产设备,厂房是一扩再扩,追求大而全,现代气派,并只想生产规模的扩大,忽视了新产品的研发和投入,产品后劲严重不足,而生产产品大部分是仿制,只生产普通低档产品,过多地把精力投入市场经营上,因而缺少核心竞争力。国内的一些企业在搞研发时,较多的是参考其他厂商的设计,从而忽略了原始实验数据的重要性,这样开发出来的产品只具有外形而没有真正的灵魂。
形成合力加快阀门行业发展
低成本是中国阀门业的主要竞争优势,同时,我国持续增长的市场空间也是中国阀门行业保持优势的先决条件。但这仅是企业的外在优势,并不是企业的核心竞争力。
为了解决目前我国阀门业存在的问题,国家也制定了一些政策鼓励带动阀门行业的发展,促进国内企业掌握完整的研发和制造技术,同时国内经济建设的高速发展和诸多大型项目建设,也为国内阀门行业创造了足够的市场空间,在这种形势下,中国阀门业应抓住机遇,努力赶上。
创新是行业发展的惟一途径。一个民族没有创新,就没有了灵魂。一个企业没有自己的核心技术,那么在国际产业化分工中,就只能充当国际打工的角色。与此同时,必须重视管理水平的提高。建立企业文化,在人力资源管理和计算机辅助制造上下功夫,提高劳动生产效率,从而取得良好的经济效益。
显而易见,有差距并不可怕,只要我们调整好发展思路,增强发展的信心,强化企业管理,推进技术进步,重视技术创新和核心技术的研发,提高企业的核心竞争力。在不久的将来,我国阀门骨干企业一定能够赶上和超过国外同类企业,为国家重大技术装备国产化做出贡献,在世界阀门市场竞争中占有一定的份额,并成为世界阀门制造业的强国。
现我国核电站发展形势大好,为发展跟上需求,需尽快补充完善我国的核电阀门的技术标准和规范。
去年我国加大了核电领域投资力度,投资576.3亿元用于核电基本建设。国内11台总装机容量达908万千瓦,在役核电机组继续保持安全稳定运行,全年累计发电量692.63亿千瓦时。而在核电安全运行中,核电阀门是重要组成部分,在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,核电阀门国产化生产再次引起关注。现有的EJ、GB、按ASME、RCC-M标准将补充完善,符合国情,提高可操作性,以利于国内核电阀门在设计、选材制造、检验等各个环节上能够达到国产化。同时,整合国内阀门行业核电阀门的实验、检测和鉴定的设备和能力,资源共享,避免重复投资重复建设,加快核电阀门的研制速度。并且进行核安全意识方面的职工教育和培训,加强核电阀门的设计、制造全过程的质量管理,提高管理水平。
我国核级阀门研制起步于60年代初。到目前,经过几十年的努力,已形成了一定规模的核级阀门设计、实验、制造和检测能力。目前,我国已有19个企业获得了国家核安全局颁发的民用核承压设备设计和生产资格许可证,可设计和生产核级阀门。其中具备设计生产核Ⅰ级阀门的企业有五家。生产的供核电站用阀门大多是非核级和核Ⅱ、Ⅲ级阀门。并为秦山核电站一期、二期建设提供了大量的核级和非核级阀门,为核电阀门国产化做出了重要贡献。
根据中国阀协统汁,2005年773家企业的年销售总额为259.35亿元,可推定2005全国阀门产值为361.44亿元。并对20余位资探专家进行访问,按照他们预测2010年中国阀门年销售总额为67.36亿元。
阀门行业是我们通用机械重要分支。其产品做为流体控制的关键设备广泛用于石油、化工、冶金、电力、城建、环保等行业。当前,阀门生产行业正处于一个非常有利的发展时机。
(1)经济持续发展。固定资产投资逐步扩大。尤其是几项世纪工程“西气东输”“西电东送”“南水北调”等项目的开工需要大量的阀门产品配套;
(2)随着WTO的加入,国际贸易门坎降低以及发达国家调整产品结构,中国正逐渐成为世界上最大的加工厂这一趋势的显现,阀门产品的加工制作面临更大的发展空间。
那么如何抓住这一战略机遇,加快阀门行业的发展。业内专业人士从以下几个方面作了分析:
一、积极推进企业间的联合重组,尽快打造一批有规模上档次的企业集团。
阀门行业目前生产企业约有5000多家,年销售收入超过5千万的仅有7家,超过一个亿的3家,2亿元以上的企业一家没有。国内市场占有率也只有中核苏阀一家企业超过2%其余均在1%以下。这种企业规模难以在市场上产生震憾力,与同行业国际知名企业的竞争就更加困难。要尽快改变这种现状,除了企业自身生长因素外,最有效的方法就是通过企业间的联合、兼并、重组来实现企业的资本扩张从而进一步扩大市场占有,在竞争中立于不败。这是当今国际经济领域比较流行的做法,也是今后一个时期阀门行业发展的方向性问题。在这一问题上要解放思想,按照十六大提出的“改革要有新突破,发展要有新思路”的要求打破地区界线,打破所有制界线,打破传统的专业分工界线。企业间只要有联合的可能就可以大胆去做去尝试,用3-5年的时间力争打造出若干产值超过5亿乃至10亿元的企业集团。
二、要重视产品结构的调整,勇于技术创新,研制开发高附加值及国际领先水平产品。
我国阀门行业目前已经能生产十几大类产品。如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、安全阀、止回阀、节流阀、旋塞阀、减压阀、隔膜阀、疏水阀、紧急切断阀等,最高使用温度570℃,最低-196℃、最高压力600MPa,最大通径5350MM。尽管这些产品有力支援了国内经济建设,但是应该清醒看到我们的产品大都属于一般技术含量或劳动密集型产品,很少具有国际领先水平。最近西气东输主管线招标,我们阀门企业全部落败就是一个令人遗憾的事实。
痛定思痛。民族工业要振兴阀门行业要发展就一定要实施技术创新,调整产品结构,要勇于研制开发技术含量高、劳动附加值高具有国际领先水平的阀门产品如控制阀门和自动阀门类的调节阀,三通合流阔、三通分流阀,安全阀;球阀类的金属硬密封全焊接,高参数大口径阀;以及电站超临界C12-A合金钢阀门。实施技术创新研究开发新产品有几条路,一是通过和院校科研机构合作,如最近开封高压阀门厂和中科院下属的“三维”公司合作开发的电站锅炉主蒸气调节阀就是具有国际领先水平的产品,其“压力降”大大低于国际标准,在电站行业具有非常前景;二是国外合作或技术引进的形式,自贡高压阀门有限公司与意大利辛比伦公司的合作就缩短了我们在球阀产品上与国外的差距。除了上述做法,有条件的企业可以独立研制开发。
三、实施多元化销售战略,努力开辟国际市场,扩大产品出口。
据中国阀门协会统计资料显示,目前我们阀门行业生产能力严重过剩,约有40%的生产能力放空,面对如此巨大的生产能力过剩,最有效的方法就是推行多元化销售战略,大力开拓国际市场。当前国际市场每年大概出口阀门60-70个亿,中国年出口1.5个亿,不足2%分额,这里边潜力很大。开辟国际市场首先要注重外贸人才的培养,有一批会经营懂外语的外贸专业人才;其次要学会利用互联网和信息技术,广交客户捕捉商机;第三可以和国内一些外贸公司合作用其渠道扩大出口;第四有条件的企业可以在境外设点销售或开办工厂。这几年山东益都阀门厂和苏州526厂都较好地实现了市场多元化。出口产品比重大幅度增加,缓解了国内订货不足的矛盾。开辟国际市场还要注重发挥我们自身的优势,选准出口产品,当前主要在通用阀门这类劳动密集型产品的出口上,此外毛胚铸件半成品出口前景也很好。
四、提高企业管理水平,实施管理创新,深化企业改革,实施体制创新我国目前阀门行业正处于新一轮的交替与重组时期。
国有企业所占比重逐年下滑,民营、三资企业迅猛发展。据不完整的资料估计;我国现阶段阀门行业资产比重,民营占40%,国有30%,其余为三资、军工类企业占有,预计今后几年民营和三资企业所占份额会进一步扩大。现温州地区民营企业发展很快,且相当一部分企业具有一定规模和实力,如伯特利、永一、浙江维都利等企业。当前行业国企由于历史原因大都包袱沉重、机制不活、经营困难,但许多企业仍具设备、人才、技术、品牌等优势;要通过深化改革、制度创新来解决眼前的困难,充分盘活存量资产,实现产权多元化,建立现代企业制度。对于发展迅猛的民营企业,尽管不存在机制上的缺憾和历史包袱,但其发展过程要注重企业管理水平的提高,实施管理创新,避免落入“家族式”和“家长式”的管理俗套。总之,阀门行业是充满希望的。
阀门是石油、化工、电站、长输管线、造船、核工业、各种低温工程、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。经过多年的发展,我国的阀门企业数量居全世界第一,各种大小阀门企业约6000余家,其中年产值超过500万元的有900家。
在我国目前的阀门市场上,除低压阀门达到国际市场能接受的水平外,高压阀门仍然需要依靠进口。在宏观经济持续看好的形势下,阀门行业的大部分企业生产和销售指标都保持了较快增长,但受价格战影响,行业销售收入和利润较去年同期大幅下降。随着世界经济回暖,我国阀门产品的进出口也有所增长,但由于在高端技术上与国外的厂商相比仍存在较大差距,今后一段时期内,产品技术将成为制约我国阀门产品发展的一个瓶颈。
目前,我国阀门行业仍然还存在着一些问题,如我国阀门企业主要以低层次、小规模、家庭作坊式企业为主。在产品上,由于重复投资,技术引进不够,我国阀门企业的主导产品仍然是低质量的大众产品。目前我国企业生产的各种阀门普遍存在着外漏、内漏、外观质量不高、寿命短、操作不灵活以及阀门电动装置和气动装置不可靠等缺点,部分产品只相当于上世纪80年代初的国际水平,一些高温高压和关键装置上需要的阀门仍然依赖进口。另外,我国阀门行业在产业结构、阀门工业的产业链,以及行业的专业化程度上均与国外企业存在较大的差距。
造成国内阀门产品质量低下的原因在于:由于市场急速扩大,原有国营阀门企业纷纷关停并转,虽然一批乡镇企业迅速发展,但由于乡镇企业起点低,技术力量非常薄弱,设备简陋,产品大多数都是模仿生产,特别是给排水用的低压阀门问题严重。
从产品情况来看,我国阀门行业目前已经能生产十几大类产品,如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、安全阀、止回阀、节流阀、旋塞阀、减压阀、隔膜阀、疏水阀、紧急切断阀等,最高使用温度达到570,最低为-196,最高压力为600MPa,最大通径达到5350毫米。另外,根据相关部门统计,我国每年阀门市场成交额高达500亿元左右,其中100多亿元的市场被国外阀门企业占领。
但上述问题并不影响未来我国阀门行业的广阔前景。这主要得益于国家政策的支持和阀门产品市场的强劲需求,尤其是几项世纪工程西气东输、西电东送、南水北调等项目的开工需要大量的阀门产品配套。另外,我国正面临着工业化时代的到来,石化行业、电力行业、冶金行业、化工行业和城市建设等使用阀门大户将增强对阀门产品的需求。例如,电力行业十一五期间在煤电机组大、中型开工项目所需阀门预测总计为:阀门总需求量15.3万吨,年均需求量3.06万吨;阀门总需求额39.6亿元,年均需求额为7.92亿元。另外,中国正逐渐成为世界上最大的加工厂,阀门产品的加工制作面临更大的发展空间。
由此可见,只要企业能够抓住机遇,加强研发能力,不断提高产品科技含量和产品质量,就能在激烈的市场竞争中占据主动地位。
根据我国核电站发展的大好形势和核电阀门发展的现状,为实现核电快速发展,需尽快补充完善我国的核电阀门的技术标准和规范。将现有的EJ、GB、按ASME、RCC-M标准补充完善,符合国情,提高可操作性,以利于国内核电阀门在设计、选材制造、检验等各个环节上能够达到国产化。同时,整合国内阀门行业核电阀门的实验、检测和鉴定的设备和能力,资源共享,避免重复投资重复建设,加快核电阀门的研制速度。并且进行核安全意识方面的职工教育和培训,加强核电阀门的设计、制造全过程的质量管理,提高管理水平。
电站阀也称电站专用阀门,主要适用于火力电站各种系统的管路上,切断或接通管路介质。核电阀门是指在核电站中核岛N1、常规岛CI和电站辅助设施BOP系统中使用的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级。其中核安全Ⅰ级要求最高。据统计一座具有两台100万KW机组的核电站有各类阀门3万台。
2009年,国家加大了核电领域投资力度,投资576.3亿元用于核电基本建设。大陆的11台总装机容量达908万千瓦,在役核电机组继续保持安全稳定运行。全年累计发电量692.63亿千瓦时,没有发生国际核事件分级2级及2级以上的运行事件,核电厂运行期间放射性流出物的排出量远低于国家标准限值,在役核电机组安全运行业绩高于世界平均水平。由于核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中的必不可少的重要组成部分。
我国核级阀门研制起步于60年代初。到目前,经过几十年的努力,已形成了一定规模的核级阀门设计、实验、制造和检测能力。目前,我国已有19个企业获得了国家核安全局颁发的民用核承压设备设计和生产资格许可证,可设计和生产核级阀门。其中具备设计生产核Ⅰ级阀门的企业有五家。生产的供核电站用阀门大多是非核级和核Ⅱ、Ⅲ级阀门。并为秦山核电站一期、二期建设提供了大量的核级和非核级阀门,为核电阀门国产化做出了重要贡献。
众多本土阀门企业与西气东输擦肩而过,除却大环境因素外,一些其他因素,诸如设备和技术落后,专业化程度低,市场规模小等因素也是制约阀门行业发展的瓶颈。
据有关资料显示,在我国目前的阀门市场上,除了低压阀门已经达到国际市场能接受的水平外,高压阀门仍然要依靠进口。在宏观经济持续看好的形势下,阀门行业的大部分生产和销售指标都保持了较快的增长,但是由于价格战的影响,行业销售收入和利润都较去年大幅下降。随着世界经济的回暖,我国阀门产品的进出口也有所增长,但是国际阀门市场的竞争也在不断加剧。由于在高端技术上与国外的大厂商仍有较大的差距,因此在今后一段时期内,产品技术将成为制约我国阀门产品发展的一个瓶颈。
因此,提高阀门产品的水平和档次,是我国阀门行业今后发展要突破的首要问题。整个阀门行业的不景气,导致了我国阀门产品的落后,这是制约我国阀门产品发展的重要因素。记者在对阀门行业进行调查时,成都乘风阀门有限责任公司总经理丁骐如实说道。在谈到这个问题时,丁总举了一个例子,在今年的西气东输工程上,由于主线工程需要大量阀门产品,因此有多家国内外阀门企业参与主线工程竞标,但真正符合西气东输工程的本土阀门企业,就只有一家阀门。虽然在支线工程的竞标中,禾嘉阀门取得了不俗战绩,但这显然不足于让国产阀门扬眉吐气。有业内人士称,大多数本土阀门企业无缘西气东输工程,是阀门行业的耻辱。
浅谈国内外市场阀门行业发展的最新动态一、从整个阀门市场来看,主要有两个:
1、国内市场,国内市场又分新建、扩建程项目市场,老装置维修、改造项目市场。从这两块市场来看,普通阀门产品严重供大于求,其次,企业之间竟相压仰,无序竞争,假冒伪劣……,市场很不规范,导致某些阀门生产企业在惨烈的竞争中,连年大幅度亏损。从这两块市场的需求来看,随着市场经济的发展和完善,特别是进步世界贸易组织(wto),其市场变化越来越大,企业受市场的影响越来越深,用户对市场产品的需求越来越高,对产品开发、生产周期的需求越来越短。
2、国外市场。国外市场近几年十分活跃,竞争相当激烈。东亚和东南亚的阀门进出口增长迅速,北美的欧共体等发达国家间的市场贸易持续发展,德国、意大利、日本、中国等国家和地区的出口扩大,美国、英国、法国等国家进口的高速增长,形成了国际阀门市场繁荣的支撑点,再者,由于世界经济进一步国际化,跨国公司将不断推动国际阀门市场的发展,国际贸易地区化是毕成为另一大特点。二、国内市场我国阀门生产三家约2300多个,能提供的阀门产品有几大类,3500多个品种,40000多个规格。(1)城市建筑用阀门:城建系统一般采用低压阀门,目前正向环保型和节能型方向发展。环保型的胶板阀、平衡阀及中线蝶阀、金属密封蝶阀正在逐渐取代低压铁制闸阀。国内城市建筑需用阀门多为平衡阀、软密封闸阀、蝶阀等。(2)城市供热用阀门:城市代热排泥阀,需用大量的金属密封蝶阀、水平平衡阀及直埋式球阀、因这类阀解决管道纵向、横向水力失调问题,达到节能、代热平衡的目的。(3)环保用阀门:国内环排污阀统中,给水系统主要需用中线蝶阀、软密封闸阀、球阀、排气阀(用于排除管道中的空气)。污水处理系统主要需用软密封闸阀、呼吸阀阀。(4)城市燃气用阀门:城市燃气占整个天然全市场的22%,阀门用量大,其类型也多。主要需要球阀、旋塞阀、减压阀、安全阀。(5)长输管阻火器:长输管线主要为原油、成品没及天然管线。这类管线需用量居多的阀门是锻钢三体式全通径球阀、抗硫平板闸阀,安全阀,止回阀。(6)石化装置用阀门:a,炼油装液位计装置需用的阀门大多是管道阀门,主要为闸阀、截止阀、止回阀、安全阀、球阀、蝶阀、疏水阀、其中,闸阀需量占阀门总数的80%左右,(过滤器占装置总投资的3%~5%)。b、化纤装置,化纤产品主要有涤纶、晴纶、维纶三大类。其需用的阀门的球阀、夹套阀(夹套球阀、夹套闸阀、夹套截止阀)。c、丙烯晴装置。该装置一般需用api标准生上海上球阀门的阀门,主要为闸阀、截止阀、止回阀、球阀、疏水阀、针型阀、旋塞阀、其中,闸阀占阀门总量的75%左右。d、合成氨装置。由于合成氨原和净化方法不同,其工艺流程不同,所阀门阀门的技术性能也不同。目前,国内合成氨装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、疏水阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、调节阀球阀阀、安全阀、高温低温阀。其中,截止阀占装置用阀总数据的53.4%,闸阀占25.1%,疏水阀占7.7%,安全阀占2.4%,调节阀和离低温阀及其它占11.4%.e、乙烯装置,乙烯装置是石油球阀龙头装置,其需用阀门种类繁多。闸阀、截止阀、止回阀、升降杆式球阀占大多数,其中闸阀需居首。“十五”规划,全国还需建年产66万吨蝶阀装置6套,其阀门需求量可观。另外,大型乙烯和高压聚乙烯装置还需用超高温,越低温及超高压阀门系列产品。f、空分真空阀空分”即空气分离,该装置主要需用截止阀、安全阀、止回阀、调节阀、球阀、蝶阀、低温阀。g、聚丙烯装置,聚丙烯易是以丙烯为原料,减压阀而成的高分子化合物,该装置主要需用闸阀、截止阀、止回阀、针型阀、球阀、疏水阀。(7)电站用阀门:我国电站的建设正向大型化安全阀展,所以需用大口径及高压的安全阀、减压阀、截止阀、闸阀、蝶阀、紧急切断阀及流量控制阀、球面密封仪表截止阀,(根据国家“十五”规划,除闸阀贵州两省还可建20万千瓦以上机组外,其它省市则只能建30万千瓦以上的机组)。(8)冶金用阀门:冶金行业截止阀为主要需用耐磨料浆阀(在流式截止阀)、调节疏水阀。炼钢行业主要需用金属密封球阀、蝶阀及氧化球阀、截止闪和四通换向阀。(9)海洋平合用阀门:随止回阀上油田开采的发展,其海洋平发需用阀门的量也逐渐增多。海洋平台需用关断球阀、止回阀、多路阀。(10)食品医药用阀门:该行业主要需用不锈钢球阀、无毒全塑球阀及蝶阀。
3、国外旋塞阀着进入wto,我国阀门市场正面临国外阀门厂商的竞争,从国外进口的阀门数额将有较大的增长,同时,中国的中、低档阀门产品,出品会有更大闸阀。(1)发达国家将从我国购买阀门进入发展中国家:发达国家需从我国购买的阀门,主要为api闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀等。(2)中东、伊拉克等国,油田、管疏水阀被毁从我国进口石油系统及管线用阀:中东、伊拉克等国需从我国进口的石油系统用阀主要为闸阀、截止阀、止回阀、长输管线主要为平板阀和球阀。(3)常规的进出口公司需购买一般的通用阀门:这类通用阀门从闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀居多。
目前,国内外阀门市场竞争很剧烈,尤其是国内市场,国营企业与乡镇企业和民营个体企业之间的竞争,加之其购买力的相对减弱,使一些阀门企业面临生存的危机,同时,国外市场的一些机会,也导致国内企业为了生存去努力开拓。借美国对中东伊拉克、伊朗制裁的机会和出口形势的看好,我国质量较高、价格较廉的阀门产品,很容易打入中东市场、出口到发达国家。因此,所有的阀门企业,应抓住机会,针对国内外阀门市场的需求,拓展市场,增加出口,以求发展。三、国内应开发的阀门新产品阀门产品的开发要围绕国家经济建设的重点来发展。我国“十五”经济建设的重点是能源、农业、环保工业和城建,也就是说,阀门产品的未来市场主要在电力、石化、化肥、环保和城建等行业。而这些行业,待开发或正试制但还需提高质量的阀门产品主要为:1、高温、高压、锻造的先导式闸阀2、锻钢高压大口径截止阀3、锻钢高压大口径止回阀4、金属密封、油密封avdco阀5、全焊接全通径管线球阀6、升降杆式球阀7、大口径紧急切断蝶阀8、全焊接直埋式球阀9、高性能蝶阀(ans1b16.1046级,寿合达50万次以上10、先导式安全阀11、api6a平板闸阀12、api6achokt2s阀13、控制闪(调节阀)14、调节疏水阀15、成品油用撑开式软密封旋塞阀16、深海油田用(3000m以下海底)闸阀、球阀17、高压大口径上装式球阀18、氧化铝高压熔出用料浆阀19、天然气调节装置此外,阀门试验装置也有待进一步提高发展。目前,尽管我国阀门行业各生产厂家正逐步加大科研和开发力度,但产品技术上的落伍,使得竞争不得力,生产的阀门品种仅能满足市场需求的70%左右。短缺的低压大口径阀门及产需矛盾在品种和材质上的高中压阀门,还有上述待开发的新产品,都需要我们的阀门企业老研实、开发、拓展。市场的竞争,永远是优胜劣汰。加快产品结构的调整,技术的更新,新品的开发,各牌的创立……是企业自身生存、发展、占场国内外市场的根基。
随着科学技术的不断发展,国内阀门行业,也在向高技术含量、高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展。根据对国内外阀门技术的分析和国内外阀门市场需求的分析,得出近年来各行业用阀及阀门行业高新技术发展趋势及投资方向,如下:
石油、天然气井口装置用阀主要为符合美国 API 6A 标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀、泥浆阀、角式节流阀(CHOKE 阀)、先导式安全阀和止回阀。这些阀门的公称压力级为 API 2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;公称通径为 DN46 工程 ~228mm(113/16in~9in);温度等级为 K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室温)、S(-18~166℃)、T(-18~182℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃);材料要求为 AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按 36K、45K、60K、75K;产品技术要求按 PSL1(产品规范等级1)、PSL2(产品规范等级2)、PSL3(产品规范等级3)、PSL4(产品规范等级4)。
石油、天然气长输管线用阀主要为符合美国 API 6D 标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀;锻钢或铸钢三体式、上装式或全焊接式固定球球阀;油密封或压力平衡式旋塞阀;旋启式或蝶式止回阀、通球止回阀;清管阀等。这些阀门的公称压力级为 CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0MPa)、CL400(PN6.4MPa)、CL600(PN10.0MPa)、CL900(PN15.0MPa)、CL1500(PN25.0MPa)、CL2500(PN42.0MPa);公称通径为 DN50~1500mm(2in~60in);耐火试验技术要求按 ISO10497;阀门的压力试验按 ISO5208。
核电用阀门比常规的大型火力发电站用阀门其技术特点和要求要高。阀类一般有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、安全阀、主蒸汽隔离阀、球阀、隔膜阀、减压阀和控制阀等;具有代表性阀门的最高技术参数为:最大口径 DN1200mm(核3级的蝶阀)、DN800mm(核2级的主蒸汽隔离阀)、DN350mm(核1级的主回路闸阀);最高压力:约 1500 磅级;最高温度:约 350℃;介质:冷却剂(硼化水)等。生产核级阀门产品规定要求:通常按核行业标准 EJ、美国 ASME、IEEE 标准及法国压水堆核岛机械设备设计和建造规则 RCC-M 等。
核电用阀发展的具体类型、参数如下:
(1)无填料函的闸阀:
a 液压驱动闸阀。该阀借助自身压力水推动活塞开启或关闭,该阀公称通径:DN350、400mm;工作压力:PN17.5MPa;工作温度:315℃。
b 全封闭型电动闸阀。该阀应采用特制的屏闭式电机,通过浸水工作的内行星减速机构使闸板作启闭运动。该阀公称通径:DN100~800mm;工作压力:PN2.5~45.0MPa;工作温度:200~500℃。(注:上述两种无填料函闸阀优点:没有填料密封,避免了外漏点,同时,减少能耗。缺点:结构复杂、造价较高。)
(2)截止阀:
用于辅助管路上的截止阀。该阀通常为三种结构,即填料式截止阀、波纹管式截止阀和金属膜片式截止阀。该阀介质为中等参数(中温、中压)的水和蒸汽;公称通径:DN10~150mm。
(3)蝶阀:
用于冷却系统和安全壳内输送空气介质的系统中的蝶阀。该阀通常为三种结构,即同轴直连式衬胶蝶阀、偏心式金属密封蝶阀和双动式(蝶板在回转前先脱开密封面再回转)金属密封蝶阀。该阀公称通径:DN≤2500mm;工作压力:PN<4.0MPa;工作温度:100~150℃。此外,用于风道系统中的快速关闭蝶阀,其公称通径:DN400~1200mm也列为发展的方向。
(4)带探测器的先导式安全阀:
用于核岛系统中的带探测器的先导式安全阀。采用带探测器的先导式安全阀,可以根据压力与弹簧力平衡的敏感关系,来改变位置控制释放和加充介质的两个触点的原理,从结构上避免卡阻问题。该阀采用正作用式带弹簧预紧和波纹管密封的阀瓣结构,可以保证可靠的密封。该阀公称通径:DN600mm;工作压力:PN1.265MPa。
(5)止回阀型隔离阀:
用于蒸汽系统的止回阀型隔离阀,其结构形状类似于升降式止回阀。该阀公称通径:DN64~800mm(21/2in~30in);工作压力:PN1.0~42.0MPa(Class600~2500);工作温度:-29~1050℃。
(6)主蒸汽隔离阀
核岛和常规岛用主蒸汽隔离阀、主给水阀门,其公称通径:DN800mm;公称压力:40.0MPa;温度700℃;(此外,满足地震要求的安全阀也是急需开发的核电阀门)
海上采油平台的采油、防喷、注水、注气、水下设备等系统需要开发一些耐海水、盐雾侵蚀要求的特种阀门。这些阀门要求有较强的抗腐蚀性、抗风暴等异常外力的能力,并且要求密封可靠、操作灵活、维修方便。
海洋石油用阀发展的具体类型、参数如下:
(1)锻钢单闸板或双闸板带导流孔或不带导流孔平板闸阀
该阀的结构可参照美国卡麦隆F型闸阀、“AF”型海底阀门(用于海下1000米)、“DF”型海底阀门(用于海下3000米)、MCEVOY公司C型、E型闸阀。这类阀门的公称通径:DN46~162mm(113/16in~63/8in);公称压力级为API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;工作温度:-59~343℃;技术要求按API6A的规定。
(2)双瓣蝶式止回阀
该阀技术参数:公称通径:DN53~280mm(21/16in~11in);公称压力级为API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;温度等级为K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室温)、S(-18~166℃)、T(-18~182℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃);材料要求为AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按36K、45K、60K、75K;产品技术要求按PSL1(产品规范等级1)、PSL2(产品规范等级2)、PSL3(产品规范等级3)、PSL4(产品规范等级4)。
(3)带压平衡阀杆的角式节流阀
该阀的设计、制造按API6A标准;其公称压力级为API3000psi、5000psi、10000psi;公称通径:DN50mm、DN80mm、DN100mm、DN150mm(2in、3in、4in、6in);使用温度:-29~121℃。(该阀的节流头可设计为针型节流头或套筒节流头)。
石化、电力阀门产品,其结构调整的重点是发展缺门产品。如下:
(1)高温高压调节阀
用于大型火电机组的高温高压调节阀,其结构设计应根据它的流量特性和工况控制要求来确定,可以是单座,也可以是双座或套筒结构。该调节阀的公称通径:DN50~500mm;公称压力:≤42.0MPa;使用温度:510~570℃。
(2)减温减压阀
该减温减压阀,石化行业要求能设计成类似费希尔的CVS阀,并将压力和温度控制在一个阀内完成,减压后的喷水降温控制要精确(在 4~7℃ 范围内),关阀严密,低噪声,长寿命。
(3)高温高压大口径安全阀
用于蒸汽系统的高温高压大口径安全阀,其设计结构可采用弹簧式。设计中主要解决的关键问题是:该类阀门的整定压力、回座压力、密封性能、重复动作稳定性及弹簧的疲劳。其公称通径:DN200~400mm;公称压力:≤5.0MPa;最高使用温度:570℃。
(4)高压蒸气疏水阀
用于高压蒸汽系统排除凝结水的高压蒸汽疏水阀,其开发的结构可以为热动力型HRW、HRF圆盘式;机械型高压自由浮球式;热静力型BK27、BK28、BK212双金属片式。该类阀门的公称通径:DN15~50mm;公称压力:15.0MPa。
该环保系统需发展的阀门:陶瓷片密封旋转阀、PVC塑料阀、大密封面平板闸阀、不锈钢旋塞阀等。
冶金系统用阀,由于介质常为粉状和悬浮固体颗粒状,加之温度较高,故对阀门的耐磨、耐温及耐蚀等要求较高。
冶金系统用阀发展的具体类型、参数如下:
(1)圆顶阀
用于火力发电厂气力除灰、进料、放料系统的圆顶阀。该阀由阀体、主动轴、从动轴、球体等组成,其公称通径:DN50~300mm;工作压力:PN1.0~0.6MPa;最高使用温度:1050℃。设计该阀时,其密封面应考虑采用喷涂钴基碳化钨合金材料,使其更加坚硬,增强耐磨性能。
(2)排灰平板闸阀
用于炼钢厂炼铁除灰系统的“排灰平板闸阀”。该除灰系统的介质——“灰粉”,不仅形状是颗粒的(有时是分散形状,有时是混合形状),而且具有一定的粘性,还夹有一氧化碳(CO)。由于介质“灰粉”中的颗粒,阀座往往有不同程度的损伤、擦伤、磨损,故,要求其“排灰平板闸阀”的主件,例如闸板、阀座等零部件均应具有较强的耐磨性。炼铁除灰系统工况的使用压力在 0.25MPa 左右的低压范围内;温度在≤250℃的范围内(一般情况下为常温,有时瞬间温度可达 250℃);公称管径仅从 DN50mm~DN400mm(DN300mm 的管径最常见)。
该阀其结构如采用带导流孔,并且“加大密封面”的密封设计,不仅能提高其耐磨性;满足其密封性能;而且能避免灰粉进入阀体底腔。在设计中,可充分利用现行带导流孔平板闸阀产品,将阀座改为“加大密封面”的密封状态。对耐磨性而言,其金属对金属硬密封寿命虽最长,但金属对金属“加大密封面”的硬密封,一则标准上允许漏,(如设计为零泄漏成本将十分高昂且加工难度大);二则密封不如非金属材料。其密封不如非金属材料,是因为金属表面磨蚀时会产生一层氧化物,尽管这层氧化物覆盖在受到腐蚀作用的部位上,能减慢金属的进一步腐蚀,但如果发生滑动的话,该层氧化物就会被清除,使裸露出来的金属表面受到进一步的腐蚀,从而加快磨损,削弱其密封性能。而采用非金属材料,不仅能节约成本,降低加工难度,而且能保证其密封性能。
由于钢厂炼铁除灰系统的工况温度一般为常温,有时瞬间最高温度也只有250℃。故采用非金属材料(建议采用对位聚苯)作密封面,既可以满足其工况温度、耐磨,又可以满足其密封性能。非金属材料——对位聚苯,适用温度为≤300℃,且比硬质的PTFE更硬,能满足炼铁厂除灰系统的工况,不失为较理想的密封面材料。阀座材料建议采用1Cr13。
(3)耐强酸腐蚀的不锈钢阀
冶金系统用耐强酸腐蚀的不锈钢阀。该阀其公称通径:DN50~2400mm;公称压力0.05~1.6MPa;最高使用温度:1050℃。
氧化铝工业在生产过程中,介质多为碱性泥浆和颗粒状物质,结疤现象极为严重,且介质对阀门体腔及内件的冲蚀现象也很严重。因此,氧化铝工业用阀要求其抗结疤耐结疤;抗冲蚀耐冲蚀。
集氧化铝生产系统中普通结构的闸阀、截止阀、球阀等众多之长于一身的料浆阀(直通式截止阀),不仅抗结疤耐结疤,而且抗冲蚀耐冲蚀,是氧化铝生产用阀的理想产品。该阀的整体结构采用Y型结构,即阀杆中心线于介质流动方向成 45°夹角,连接形式为法兰连接;支架为光杆;密封面堆焊硬质合金;阀体采用两开式、中间夹阀座的形式,为防止介质对体腔内的冲蚀,在体腔内受冲刷较严重的部位镶嵌耐磨的硬质合金钢圈。
该阀的公称压力级为 CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0MPa)、CL400(PN6.4MPa);公称通径:DN50~350mm;工作温度:≤450℃。
大型化工成套装置主要是乙烯、合成氨、空分等装置
(1)乙烯装置用阀
乙烯生产常用的原料是常压轻柴油和减压重柴油,并且乙烯装置的工况条件极其恶劣,高温(900℃)、高压(10.0MPa)、超低温(-196℃)、大流量等工况都在乙烯中体现。
乙烯装置用阀发展的具体类型、参数如下:
a 高温裂解平板闸阀
该阀为自密封式和撑开式两种。其公称通径:DN15~1200mm;公称压力:0.05~1.6MPa;最高使用温度:800℃。
b 低温阀
该阀的结构形式可以是闸阀、截止阀的结构形式,也可以是止回阀的结构形式。其公称通径:DN50~700mm;公称压力:1.6~6.4MPa;最低使用温度:-196℃。
(2)合成氨装置用阀
合成氨装置的介质主要为三大类,即合成气——含有 H2、N2、CO、CO2、NH3 合成的组成类似于人工煤气(H2属于爆炸限很低的极危险气体,CO 有毒);尿素——含有 NH3、、CO2、氨基甲酸铵等;液氨或汽氨。合成氨装置用阀的最高工作温度在 500℃ 左右,最低温度为液氨介质在 -196℃,最高工作压力达 32.0MPa。
合成氨装置用阀发展的具体类型、参数如下:
a 高温、高压角式截止阀
该阀公称通径:DN10~1100mm;公称压力:≤42.0MPa;最高使用温度:560℃。
b 节流阀
该阀公称通径:DN10~1100mm;公称压力:≤42.0MPa;最高使用温度:560℃。
(3)空分装置用阀
由于空分装置生产氧、氮气体过程都是在 -183℃ 低温下进行,因此空分装置用阀要求较高。
空分装置用阀发展的具体类型、参数如下:
空分装置用低温阀。该阀公称通径:DN1.5~900mm;公称压力:0.2~16.0MPa;最低使用温度:-183℃。
城建用阀将呈现如下走势:发展城市燃气发电机组燃料煤气切断球阀;发展取代城市供水和供热系统中普通蝶阀、低压闸阀和截止阀的中线蝶阀和软密封闸阀;发展汽车用液化石油气、液化天然气——汽油钢瓶阀门。发展城市楼寓采暖,空调用水力平衡阀、智能仪表及热计量阀。发展城市燃气管网用安全放散阀、电动流量调节阀、气液联动紧急切断球阀。
了解阀门产品的市场需求,重视阀门产品的不断更新,为各行业提供技术最先进的阀门产品,是阀门企业在竞争中求生存,求发展的唯一途径。
我国的石油、化工、电力、机械等工业都是 20 世纪 50 年代沿前苏联的模式发展起来的,因此,工艺装置所采用的管路附件(如阀门、法兰及法兰管件等),也是参照前苏联标准生产的。所以,前苏联标准采用的机械、石油化工用管路附件,在我国早已形成体系,有很长的使用历史。JB 标准的法兰和阀门在管路设计中已应用了几十年,特别是一些老装置的更新、改造都需要一些相匹配的管路附件,短时期无法淘汰,需要进行长期过度。
改革开放以来,我国引进了许多大中型石化装置,这些引进装置大多是采用欧美技术,其管路阀门大多数采用的是美国 ASME、API 标准,德国 DIN 标准,英国 BS 标准等。目前国内已有相当数量的阀门厂可以按国外标准生产相应的阀门。但是,JB 阀门存在着许多问题,因此国外阀门,尤其是 API 阀门在国内的生产及推广应用,所具有的优越性能越来越明显。
API 阀门与 JB 阀门的性能比较
另外,1989 年我国又推出一套 GB 阀门标准,但这套标准并没有广泛推广应用,与之配对的法兰为所谓的“大外径”系列,且 GB 阀门与 JB 阀门的温压曲线又不相同,二者不能匹配使用;GB 阀门标准体系不够完善,它采用 GB9131 规定的温压曲线,而 GB9131 标准所列材料较少,限制了其使用。目前,国内市场上的阀门品种繁多,各种阀门标准处于新老交替的过度时期,大量 JB 标准的阀门仍在生产,GB 标准的阀门相继问世,此外还有大量按国外如 API STD.600、API STD.602、API STD 6D、ASME/ANSI B 16.34、JBI-7S-36、BS5352、E101 等生产的阀门,可满足不同的需要。
阀门及管件的匹配
由于阀门是安装在管道中,因此,先介绍一下我国目前选用管法兰及配管系列标准。目前,国际上管法兰标准概括起来主要春在着两个体系:即欧洲法兰体系和美洲法兰体系。欧洲法兰体系以德国和前苏联管法兰为代表;美洲法兰体系美国ANSI管法兰为代表;这两个体系的法兰尺寸彼此不能互换。
我国的石油化工大多是 20 世纪 50 年代按前苏联模式建立起来,因此,JB 标准系列靠近欧洲法兰体系。目前,我国钢管标准存在着两套外径系列的管子规格,一套为“小外径”管;另一套外“大外径”管。石油、化工装置常用的阀门法兰公称直径及匹配的管子系列尺寸见《表 1》所示。所谓“大、小外径管”的含义是指在相同管道公称通径的前提下,管道附件(阀门、法兰、管件)所需要管子外径尺寸的大小而言,尺寸大的叫“大外径“管;尺寸小的叫”小外径“管。例如:管道公称通径外 DN150 的法兰既可以选用外径为 Φ168 的管子又可以选用管子外径为 Φ159 的钢管;选用前者为大外径系列钢管,选用后者为小外径系列钢管。
针对目前存在的标准体系的差异,为了便于更好地选用阀门及进行管路附件匹配,现将几种常用的标准体系选择匹配表列出,见《表 2》,供选用时参考。
注:
刚刚过去的 2006 年,由于国家良好的投资环境,以及基础建设的巨额投资等大环境的影响,给阀门行业带来了持续高增长的发展机遇,是我们阀门人胜利完成“十一五”计划目标和实现产销值翻番指标任务的一年,泵阀行业的各方面工作又有了新的发展。
据统计:去年实现产销总值比上年增长了 20%;尤其是阀门行业在加快推进阀门创新和“两个率先”进程中,加快了企业的发展步伐,企业得到了长足进步,企业产销两旺,企业的经济效益和员工的收入明显提高。
这些看得见、听得见的数据,骄人的发展业绩,可喜可贺,催人奋进。
但看到阀门行业广阔市场前景的同时,也要认识到我国阀门行业发展的瓶颈,目前我国阀门行业离散度相当高,市场竞争处于自由竞争的分散状态,整个行业市场虽有一些强的集团企业,可没有与国外同行抗横的行业老大企业,目前国内阀门企业有 5000 多家,如此之多,市场竞争相当激烈,本身阀门就是利润低的产品,在同一蓝天下,无非是在产品的质量、价格、服务上竞争,怎样在竞争中得以发展与提高呢?
今年我国阀门行业仍然处于国内良好的投资环境中,以及国家实施“西气东输”、“西电东送”、石油、化工、能源等一些基础设施项目的加紧上马,为行业带来了千载难逢的极好发展机遇,真个行业还会保持良好的发展态势,产销还会兴旺的。
问题是,我们应该坚持率先发展、和学发展、和谐发展,各项工作力求开拓创新,体制机制创新、加快发展速度,推进经济结构调整,努力谋求增长方式转变、提高自主创新能力,要有新突破,更需要有新观念、新思路、新举措、不断创新,增强市场的凝聚力,在市场竞争中继续保持不败的地位。
首先,要创新发展模式。一直以来,支撑着我们阀门行业经济发展和艰苦创业的一些经验与做法场为人说道,这些当时是创新的、被人推崇的“模式”,但是随着形势的变化,面临着新的突破与创新。这当中最主要的创新,就是要尽快提升泵阀经济的发展化层级。
近年来,我们把经济发展的目标定位于“市场与效益”上,注重产品和质量的发展新思路,并确立了企业的发展目标。
我们要加大发展模式的创新:
但我们应该看到,目前尽管政府加大了对市场经济的支持力度,但我们行业民营经济在实际的发展中,依然还存在不少薄弱环节,发展环境还有待进一步改善。
其次,要创新发展环境。这就是既要发挥好原有优势,运用好企业的“导力”,又要充分借助市场对经济发展的“魔力”。
一直以来,阀门行业经济发展环境是从“自我发展型”见长,在新的发展平台上,我们还应更好的运用这一优势。
着眼我们的未来发展,实现经济的、经济与社会的和谐发展,就要深化企业改革,创造平等竞争的优良环境,加快产品更新步伐,努力调整好产品结构,实施科技创新;开发一些市场短缺、填补国内外空白、在大型设备国产化作出一份贡献;并在体制创新上有新的突破;就要在改革的大框架内,加快建立有利于经济方式、科学发展,和谐发展;推进核级创新;就要坚持以人为本,创新全面协调可持续发展的各类体制等。
我们要走出阀门人“小家子气”、“民营经济家族化”、“老板说了算,缺乏民主化”和那种固步自封,不求发展的等等“大”不起来的怪圈。虽然阀门人的这些“气质”近年来有所改观,但它的存在,在长远看不利于我们行业经济向更高层次上的迈进。在实现“两个率先”、构建现代发展经济的今天,我们要彻底告别那个小富即满、小富为安的观念,作为阀门人的自主创新、艰苦奋斗的责任意识和素养,为经济建设尽责,为国家建设尽责,为文化建设尽责,为家乡建设尽责。为适应我们经济在更高平台的发展,我们还要从安平自封的心理走出去,发扬和培养开拓进取精神。
经验是成功的总结,应用自己的成功经验,学习别人的成功经验,从事自己新的工作,是我们阀门人民智的选择,可以少走弯路,快速取得一定的成就。
然而经验也是一种规范,一种惯性,往往指引着你,按照这种模式直线前进,能有所进步,有所收获。其实创新就是要突破常规,创新就是打破迷信,挑战权威,创新就是要有丰富的想象力,创新就要有猛烈的冲动激情,创新就是别出心裁,独辟蹊径,知识诚可贵,没有知识干不成事情,只有知识创新,才能促进行业进步,加快发展步伐。
同时,针对行业存在的薄弱环节,大力发展国际贸易经销商,并着重加强阀门产品的国产化,更注重提高产品的质量,改进工艺和技术水平和产品的技术含量,提高阀门产品的可靠性和高温高压阀门等性能,朝向阀门自动化方向迈进,科学发展新品,以更多的阀门精品与国外阀门抗横。
在阀门国产化上下功夫,努力开发核电阀、重大设备阀门国产化等一系列新品;并抓住外贸一路递升机遇,加强阀门出口。
2007 年必将是注重产品更新、注重人才竞争的观念深入人心的一年,必将是开发新品更多,产品频繁走出国门、开拓国家市场更多的一年,投入和产出效益更提高的一年,必将是全行业的降低节耗意思更盛行的一年,因此,我们行业的注重绩效考核必然大范围的推行,树立注重绩效工作观念,将会提高整个企业的劳动生产率,加快技改步伐,实现企业和社会的和谐发展和可持续发展。大投入小产出的时代已经逐渐远去,效能革命时代已经到来,今年,全行业必将迎来辉煌发展的年代,更上一层楼,向更高的目标发展。
随着我国宏观调控政策的不断加强,而石化、能源、冶金、化工等行业的投资减少,阀门企业的迅速增多,阀门行业的产大于求的局面已经显露出来。阀门企业的经营步入恶性价格竞争时期。
我国的阀门企业数量居全世界第一,但是,低层次、小规模、家庭作坊式企业占据大多数。由于重复投资,技术投资、引进不够,我国阀门企业的主导产品仍然是低质量的大众化产品。高温高压、特殊环境和关键装置上需要的阀门依然依赖进口,导致国产阀门在国内、国际市场像中国的袜子一样低价格销售。
阀门是一个特殊的、责任性很强的产品,虽然技术的难度相对高端行业比较低,但是材质的合理选配,工艺的科学应用,特殊装置的针对改进,都对阀门的质量和安全使用起到关键作用,而每一工艺细节都会增加产品的成本投入。一味的价格竞争必然减少了这些关键的支出。最终受害的不仅是自己企业的利润,损害最大的是社会、是客户。阀门企业获得了市场占有率,但是换来了企业信誉率降低的局面,最终只能被市场淘汰。
多年来的经验已经证实:注重产品质量和技术的投资,虽然成本高了、售价高了,一时在市场上特别是新开发的市场上失宠,但是,经过这些年来客户已经通过比较认识到高质量的产品,虽然一次性采购成本高,但综合成本远远低于低价格的普通产品。
随着工业的快速发展,客户的管理者们对阀门质量的重视成度普遍提高,我们阀门企业的经营者,如果依然采用价格的法宝,不在质量、技术和售后服务方面进行更多的投入,必然会被这轮的浪潮洗牌出局。
根据预测,未来 3~5 年内中国阀门企业的品牌将分出三流九等,用户的使用将以品牌的选择为主,同时将有部分没有竞争力的泵阀企业退出阀门行业。
核电阀门是指在核电站中核岛 N1、常规岛 CI 和电站辅助设施 BOP 系统中使用的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级。其中核安全Ⅰ级要求最高。核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中的必不可少的重要组成部分。据统计一座具有两台 100 万 KW 机组的核电站有各类阀门 3 万台。
目前全球共有 447 个核电机组正在运行,总装机容量为 3.8 亿 KW,约占全球总发电量的 16.2%。有 17 个国家核电站装机容量占其本国总发电量的 25% 以上。其中法国占 77%,韩国占 38%,日本占 36%,英国占 28%,美国占 20%。在所运行的核电机组中,50% 以上为压水堆,其次有重水堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、高温气冷堆。
中国最早应用核动力技术的领域是军事工业。20 世纪 70 年代初海军第一艘压水堆核动力潜艇正式投入使用。从 1985 年我国自行设计建造秦山一期 30 万 KW 核电机组以来,先后通过自主设计建造,引进国外技术方式又建了大亚湾秦山二期、秦山三期、岭澳、田湾共 6 座核电站,共 11 台核电机组投入运行,总装机容量达到 870 万 KW。占全国发电装机容量的 2%。我国计划到 2020 年核电装机容量有 4000 万 KW 的建成核电机组和 1800 万在建核电机组,核电机组装机容量占电力总装机容量的比例将达到 4% 左右,即从现在起,平均每年至少建造两个百万 KW 的核电机组。已建成的核电站中,除秦山三期采用加拿大重水堆型外,其它均为压水堆。由俄罗斯提供的田湾核电站单机功率参数最大,为 106 万 KW。中国原子能科学研究院、清华大学等单位建造的快中子增殖反应堆,先进堆、高温气冷堆等在国内尚属研究试验堆,取得经验后将扩大建造商业用堆。值得关注的是由美国西屋公司设计的超第三代压水堆核电机组 AP600、AP1000 具有更高的运行安全性,其设计采用了非能动原理如重力、对流、冷凝等,用来做为安全系统中的驱动力,大大减少了电、液、气等能动驱动力。同时阀门使用量减少 50%,泵减少 35%、电缆用量减少 80%,抗震等级要求设备数量下降了 45%,电站寿期可达 60 年(现为 30~40 年)。但这种核电站目前世界上还没有建成运行的范例。我国目前也在进行第三代核电站的研究和实验工作。
核电站中阀门的数量分布以大亚湾核电站为例,核岛部分占 43.5%、常规岛部分占 45%、辅助设施占 11.5%。其核岛部分使用的各类阀门共有 1.3 万台。
以阀门配置情况看,截止阀占 33.6%,隔膜阀占 26.2%、球阀占 12.8%。这三项占核岛阀门的 72.6%。从安全等级分布看,核Ⅰ级的仅有 2.3%、核Ⅱ、Ⅲ级的合计有 52%,而非核级的占了 45.7%。
核电阀门在核电站中的投资比例占核电站建成价的 1.6% 左右。按岭澳两台百万 KW 机组核电站建成价 35 亿美元计算,阀门投资为 0.56 亿美元,折合人民币约 4.6 亿元。按国家核电发展规划,到 2020 年新建核电站中阀门总投资累计将达到 70 多亿元人民币(若将材料等物价上涨因素考虑在内将达到近百亿元人民币)。
核电阀门的维修、更换费用在核电站维修总额中约占 50%。一座具有两台百万千瓦机组的核电站每年总维修费用将在 1.35 亿元人民币左右。阀门维修、更换费用每年达到约 6700 万元人民币。当我国运行的百万千瓦核电机组装机容量达到 2000 万 KW 时,每年核电阀门的维修、更换费用就将达到 6.7 亿元人民币。
目前,我国核电站中使用的阀门,除秦山一期、二期中使用部分国产阀门外,其它核岛和常规岛部分所用阀门几乎全部进口。这种状况和国家到 2020 年发展核电的规划,为中国的阀门行业提供了良好的发展机遇,同时也是对中国阀门行业的一个严峻的考验。
目前,国内已有 19 个企业获得了国家核安全局颁发的民用核承压设备设计和生产资格许可证,可设计和生产核级阀门。其设计、生产阀门的种类有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、弹簧式安全阀、调节阀、节流阀、隔膜阀、波纹管截止阀等。这 19 个企业中具备设计生产核Ⅰ级阀门的企业有五家(沈高、中核苏阀、大高、上阀、上海良工、)。国内生产的供核电站用阀门大多是非核级和核Ⅱ、Ⅲ级阀门。
国内核级阀门研制起步于 60 年代初。到目前,经过几十年的努力,国内已形成了一定规模的核级阀门设计、实验、制造、检测能力,并为秦山核电站一期、二期建设提供了大量的核级和非核级阀门,为核电阀门国产化做出了重要贡献。目前,国内已成功研制生产了压水堆核岛核Ⅰ级电动闸阀、止回阀;核Ⅰ级电动波纹管截止阀、快中子增殖反应堆用核Ⅱ级电动波纹管钠截止阀等具有较高水平的核级阀门。同时随着国家发展核电政策的引导,这种能力正在得到迅速的加强和扩大。以中核苏阀科技实业有限公司、沈阳盛世高中压阀门有限公司、大连大高阀门有限公司等为代表的一批老企业,正在通过加大技术改造投入、进行人员技术培训、消化吸收国外技术等措施提高企业核电阀门的设计、生产和实验的水平以尽快适应核电阀门国产化要求的步伐,满足国家核电逐步国产化的需要。一批新兴企业的企业家具有战略眼光,不惜投入巨大的人力、物力,引进人才、上设备、上手段、上管理,取得了(或正在取得)设计生产核级阀门的资格。这些都是中国阀门行业发展中的辉煌成就和可喜之处,只要持续这种发展势头,必将在我国核电阀门实现国产化过程中结出硕果。
国内核级阀门的设计、生产和实验已经具有一定的基础,取得了一定的成绩,发展前景看好。但我们也应该清醒地认识到,由于国内核电阀门还存在着一些技术水平较低、质量和可靠性不高等现象,在一定程度上影响核电阀门的国产化。核电站中核岛、常规岛的一些重要阀门如先导式安全阀、调节阀、主蒸气隔离阀等国内还不能提供成熟、可靠的产品。同时由于受国内核电阀门的实验测试手段所限,以及技术、管理等原因,核电阀门产品的可靠性数据少、自动控制水平低、产品的质量不稳定。核电是以安全可靠为第一原则的。国内核电阀门存在的问题,导致核电站业主不愿或不轻易采用国内生产的核电阀门。这是我们各个阀门企业需要花大力气才能解决的核电阀门产品技术水平和质量这个根本问题,也是行业关注之处。需要在技术、人才、政策、软件、硬件、管理诸方面采取措施才能加以解决。