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全球閥門技術發展動態

  20多年來,隨著國外大型成套技術的發展,出現了一系列新型成套設備與單機。與閥門有關的新型成套設備發展的特點是大型化、高參數化、高性能自動化和成套化。

  煉油設備:最大煉油廠3640萬t/年(加勒比海的維爾京群島),3000萬t/年(委內瑞拉)。目前2000萬t/年以上的煉油廠有近三十個。

  最大單元煉油裝置的處理能力:常減壓裝置2400萬t/年,催化裂化裝置824萬t/年,重整裝置569萬t/年,加氫裂化裝置320萬t/年。

  油、氣長輸管線設備:近年來,長輸管線發展很快。其主要原因一是成本低,只相當于鐵路運輸的1/3;二是埋設在地下,不易破壞;三是管線建設速度快,投資省。

  最長輸油管線4830Km(伊朗)和4665Km(前蘇聯,友誼線)。最長輸送油品管線4578km(美國,休斯頓至紐約)。

  最長輸氣管線7680km(從阿拉斯加經加拿大到美國西部)。

  最大管線直徑1620和擬建的2500。

  最高管線輸送壓力為9~12MPa。

  合成氨設備:最大54萬t/年和50萬t/年。

  乙烯設備:最大能力50萬t/年至80萬t/年。

  發電設備最大機組容量:雙軸火電機組l30萬kW(美國,瑞士造),單軸火電機組120萬kw(前蘇聯),最大核電機組130萬kW(德國)

  與這些成套設備配套的閥門最大通徑與最高壓力:最大平板閘閥通徑1620mm,2000和3050roll(美國、日本);最大蝶閥通徑9750mm(英國包文公司設計,瑞士造);最大球閥通徑3050mm,不算驅動裝置的重量184t(瑞士造,美國田納州):最大水用閘閥通徑2750mm,9MPa(日本)。

  設備大型化的經濟效果:概括起來說,一是提高生產效率,二是減少基建投資,三是降低原燃材料消耗。

  以年處理能力500萬t的煉油設備與100萬t的相比,每t產品生產能力的投資減少50%。

  一座600萬t/年煉油廠與兩座300萬t/年的煉油廠比較,投資只相當于后者的69%,鋼材消耗為53%,占地面積為54%,生產費用為75%,而勞動生產率卻提高到l70%。

  年產20萬t合成氨設備的每噸產品耗電為1450kW.h,新建的年產46萬t裝置的每噸產品耗電量下降為50kw/h。只相當于20萬t級設備耗電量的1/29。

  60萬kW發電機組與20萬機組相比,設備單位功率造價下降10%~20%,電站建設費用、單位功率、鋼材消耗量和制造工時減少20%。

  成套設備自動化水平,國外石油化工.企業主要生產過程已經實現直接數字控制,有的還實現了計算機分級控制。合成氨乙烯、尿素、合成纖維、合成橡膠和合成塑料等化工企業普遍實現巡回檢測、報警、有的實現閉環控制和局部最佳化控制。20萬kW以上大型發電機組普遍向計算機控制發展。核電站普遍用計算機控制。長輸管線系統不少國家用計算機控制,并裝有微波通訊系統,總控制室只有2---3個值班人員??梢醞ü縭蛹嗍尤吖ぷ髑榭?。

  以上這些成套設備的控制方式也都要求閥門與之相適應。所以,近20年來,國外閥門的控制方式也有很大發展。除一般手動、機動、電動、氣動、液動傳動之外,電液連動、氣液連、自動控制的閥門品種不斷增多,并有進一步發展的趨勢。

  系列品種水平

  隨著各類成套設備、工藝流程和性能的改善,國外閥門的系列品種還在不斷增加,近年來出現了不少新品種閥門。如:緊急切斷閥、快速開關閥、防火閥、防靜電閥、減溫減壓閥、蝶型止回閥、泄壓閥、真空夾套閥、水冷或氣冷閥、安全閘閥、安全截止閥等多種新式閥門,其中通用閥門中球閥、蝶閥和平板閘閥是20年來發展最快的閥門品種。目前國外最高閥門基本技術參數見見上表。

  閥門產品質量水平

  A.密封可靠性。國外按關閉件密封程度規定用途和選擇產品,并對密封程度進行分類,一般分為三個等級。一、二級用于密封性要求高的地方,三級用于通用的中低壓工業閥門。盡管滲漏數值不盡相同,但卻有滲漏量規定。國外閥門滲漏量都有標準。

  B.閥門一次開關時間。某些閥門要求在很短時間內開啟或關閉。一次開關時間長短標志著閥門性能的優劣。美國某些閥門一次開關時間已經達到毫秒的程度。如AMES研究中心打開一個六英寸300磅級的閘閥只需要1ms,中等口徑DN350~400快速開關閥只有0.6s,開關球閥的時間達到0.05~O.1s,日本岡野閥門公司制造的超音

  速高溫閥,一次開啟時間為1s,介質是空氣,DN40,PNl4MPa,工作溫度為1267℃,介質流速為音速的11倍,3640m/s。

  制造工藝水平

  鑄造方面:國外鑄件為沖天爐加電爐雙聯,鑄鋼為電爐加精煉。金屬液質量高,化學成分穩定,造型為樹脂砂,潮膜自動線或機械造型(機械化造型約占50%)多數為微機控制,設備先進,鑄件尺寸精度高,表面光潔、清砂手段較好。

  鍛造方面:國外大多數采用模鍛,并已經采用多向模鍛和閉合膜鍛。鍛件質量高,材料利用率最高可達95%。最大鍛造通徑可達DN500。

  熱處理方面:國外熱處理大部分已經采用可控熱處理。如日本可控處理已約占70%ˇ80%,還有的采用真空熱處理。氮化也采用了離子氮化、軟氮化、化學處理等新工藝。

  機械加工方面:國外的加工設備已經自動化、數控化并已經采用了加工中心,還有的應用群控設備進行加工、普遍采用了成組技術及機夾式刀具,數字式量具、配備有專用清潔裝配車間,試驗裝置先進、齊全,滲漏量檢測手段先進。

  規格品種與技術標準水平

  從規格上看,日本約有8000個規格,前蘇聯有28000個規格,許多閥門是在基型上改變材料、連接型式和尺寸而形成多品種的“派生閥門”。世界上工業發達國家生產的閥門材料多達百種,鑄鋼件的鋼種有五、六十種之多,尤其是超低碳鋼系列很多,發展很快,因而國外閥門產品適應能力很強。為此,與之相適應的閥門標準也很多,僅前蘇聯就有355項,德國有177項,法國117項等等,國外的技術標準注重產品性能、質量和可靠性等綜合性方面的指標。

 
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