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全球阀门产品未来发展趋势分析

随着国外大型成套技术的发展,出现了一系列新型成套设备与单机。与阀门有关的新型成套设备发展的特点是大型化、高参数化、高性能自动化和成套化,与这些成套设备的控制方式相适应。近20年来,国外阀门的控制方式也有很大发展。除一般手动、机动、电动、气动、液动传动之外,电液连动、气液连动、自动控制的阀门品种不断增多,并有进一步发展的趋势。
  比如炼油设备。最大炼油厂3640万吨/年(加勒比海的维尔京群岛),3000万吨/年(委内瑞拉)。目前2000万吨/年以上的炼油厂有近30个;最大单元炼油减压装置的处理能力达到2400万吨/年,催化裂化装置达到824万吨/年,加氢裂化装置达到320万吨/年。装置大型化,迫使阀门也越来越大,控制方式也开始向自动化方向发展。
  近年来,长输管线发展很快,其主要原因一是成本低,只相当于铁路运输的1/3;二是埋设在地下,不易破坏;三是管线建设速度快,投资省。因此,长输管线用阀门近几年需求大增。发电设备最大机组容量双轴火电机组l30万kW,单轴火电机组120万kW,最大核电机组130万kW。
  与这些成套设备配套的阀门中最大平板闸阀直径达到1620mm、2000mm;最大蝶阀通径9750mm;最大球阀通径3050mm,不算驱动装置阀门的重量达到184吨;最大水用闸阀通径2750mm,压力达到9MPa。
  设备大型化的经济效果概括起来说,一是提高生产效率,二是减少基建投资,三是降低原燃材料消耗。以年处理能力500万吨的炼油设备与100万吨的相比,每吨产品生产能力的投资减少50%。一座600万吨/年炼油厂与两座300万吨/年的炼油厂比较,投资只相当于后者的69%,钢材消耗为53%,占地面积为54%,生产费用为75%,而劳动生产率却提高到170%。
  由于成套设备自动化水平越来越高,国外石油化工企业主要生产过程已经实现直接数字控制,有的还实现了计算机分级控制。合成氨乙烯、尿素、合成纤维、合成橡胶和合成塑料等化工企业普遍实现巡回检测、报警等,有的企业已经实现部分自动化控制。
  目前,国外20万kW以上大型发电机组普遍向计算机控制发展;核电站普遍用计算机控制;长输管线系统不少国家用计算机控制,并装有微波通讯系统,总控制室只需要两三个值班人员,可以通过电视监视全线工作情况。
  随着各类成套设备、工艺流程和性能的改善,国外阀门的系列品种还在不断增加,近年来出现了不少新品种阀门。如:紧急切断阀、快速开关阀、防火阀、防静电阀、减温减压阀、蝶型止回阀、泄压阀、真空夹套阀、水冷或气冷阀、安全闸阀、安全截止阀等多种新式阀门,其中通用阀门中球阀、蝶阀和平板闸阀是20年来发展最快的阀门品种。

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   提高阀门填料的使用寿命
  在阀门设计或使用经验中,升降式阀门填料多为石棉盘根或石墨填料或聚四氟V型填料,但是这几种填料都受到阀门启闭次数的限制,就是随着阀门启闭次数的增加,填料会磨损,间隙逐渐增大,到一定次数(据统计不会超过2000次)阀门便会从填料处产生泄露。泄露后便需要从新压紧填料压盖。这种方案适合阀门启闭次数不多的场合。
  如果阀门的启闭次数频繁,(如一年启闭10-30万次),这无疑增加阀门的使用、维护成本。
  有没有一种能够在阀门启闭100-200万次后,仍然能够密封的设计呢?答案是肯定的。
  一种办法为,在填料下方增加一个垫圈,在垫圈下边加一个弹簧(弹簧的预紧力需要计算),当填料磨损后,由于弹簧的作用,便会重新压紧填料,使其密封。这种办法目前通过使用检验,只能达到启闭50-100万次不泄露,需要使用方在每年大修时,重新压紧填料压盖,只能减少平时的维护。
  另外一种办法,就是选用液压、气动密封技术,改变原来的阀门设计思路,在填料处使用油缸密封滑环,增加0型密封圈(需要计算摩擦力、密封比压,才能确定滑环和0型密封圈的数量)。这种办法通过使用,能够达到启闭200万次不泄露,但是0型密封圈要老化,使用时间只有5年,同时成本较高。更换损坏备品
  六、阀芯、阀座有裂纹:
  原因:
  1.结合面堆焊质量差
  2.阀门电动装置两侧温差大
  处理:
  对有裂纹处进行补焊,按规定进行热处理,车光、并研磨。
  七、阀杆升降不灵或开关不动:
  原因:
  1.冷态时关得太紧受热后胀死或全开后太紧
  2.填料压得过紧
  3.阀杆间隙太小而胀死
  4.阀杆与丝母配合过紧,或配合丝扣损坏
  5.填料压盖压偏
  6.门杆弯曲
  7.介质温度过高,润滑不良,阀杆严重锈蚀
  处理:
  1.对阀体加热后用力缓慢试开或开足并紧时再稍关。
  2.稍松填料压盖后试开
  3.适当增大阀杆间隙
  4.更换阀杆与丝母
  5.重新调整填料压盖螺栓
  6.校直门杆或进行更换
  7.门杆采用纯净石墨粉做润滑剂
  八、填料泄漏:
  原因:
  1.填料材质不对
  2.填料压盖未压紧或压偏
  3.加装填料的方法不对
  4.阀门电动装置阀杆表面损伤
  处理:
  1.正确选择填料
  2.检查并调整填料压盖,防止压偏
  3.按正确的方法加装填料
  4.修理或更换阀杆

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