完善自我 追赶世界波
——国内外阀门行业发展走势分析
□ 孙晓霞 曹瑞
一 应用与需求
我国阀门制造业产值占压缩机、风机和水泵产值的一半,在机械
产品中占1%左右。目前,国内阀门市场稳步攀升,各企业都在进行体
制创新、产品创新、科技创新,加快自身的产品调整力度,全面开拓
市场。同时企业利用自身原有技术和产销优势,大力打造企业形象和
产品声誉,充分挖潜增效。
阀门应用行业广泛,其中石油、石化、化工、电力等行业是阀门
应用的大户,对产品的要求也较高。目前市场上,用户使用最多、最
普遍的阀门品种为球阀、截止阀、闸阀、安全阀,其总产量占到各种
阀门产量的63.6%(按产量单位吨计);其次为蝶阀和调节阀;第三为
止回阀;第四为减压阀、排污阀和蒸汽疏水阀;第五为截流阀和隔膜
阀;第六为旋塞阀、柱塞阀及其他阀门。
在阀门需求的种类上,以机械、冶金、石化、化工、城建等行业
应用阀门的种类最多(详见下表)。
通过对阀门市场的调查分析,在未来的几年中,阀门需求量的总
体呈上升趋势。其中,需求用量较大的几种阀门依次为:球阀(15.5%)、
截止阀(12.9%)、安全阀(12.5%)、闸阀(12.5%)、蝶阀(10.6%)、
调节阀(8.0%)和止回阀(6.1%)。
二 研发现状及发展趋势
1. 产品设计
当前,阀门行业产品设计人性化成为阀门设计的发展趋势。
在国外,制造企业注重以人为本,产品设计首先考虑安全可靠,
其次是操作省力、简便,再者是外观;同时引入新的设计理念。随着
科学技术的发展,不断打破常规进行设计。如安全阀的设计根据客户
设定的压力等。
国内阀门生产企业在产品生产与设计上也遵循以下3项原则:严
格遵循有关的法律、法规、相应的技术标准进行设计,同时兼顾用户
要求;严格按标准要求的材料或用户要求的材料进行选型;开始注意
人性化设计。设计以人为本,首先是安全、可靠;其次是便于维修、
操作;最后是外观设计。
2. 新材料的应用
①记忆合金 记忆合金对设定的压力、温度有记忆,阀门按设定
压力温度时自动开启、关闭。如蒸汽疏水阀等可采用此种材料。
②纳米材料 国内目前有用“羰基法”生产镍基纳米粉末,喷涂
在阀体和阀板(阀瓣)密封面上,大大提高其密封面硬度,使阀门密
封面耐磨、耐冲刷,成倍提高了阀门的使用寿命。
③陶瓷材料 陶瓷不仅可用于阀门内衬,也可用来制造阀门启闭
件。用陶瓷材料生产的阀门产品,耐磨、耐腐、耐高温的性能更为优
越。
国外阀门制造业对新材料的应用比较敏感,其派生的阀门新材料
产品不仅优良,且速度快。目前利用上述3种材质派生的产品已取得
突破性进展。利用形状记忆合金或温度记忆合金的可逆性和高弹性制
造的阀门,已用来代替恒温器、不冻水栓和安全防火阀门。
国内正逐渐加速新材料的研究与应用,如钢厂除灰系统用阀门已
开始接受陶瓷作内衬;电站用的仪表阀门,也开始采用陶瓷球作密封
件,以提高阀门的使用寿命。
3. 质量与标准
目前国内外阀门生产企业都严格遵循以下标准:ISO(国际标准化
组织)、API(美国石油学会)、ANSI(美国国家标准学会)、ASTM(美
国试验与材料学会)、ASME(美国机械工程师学会)、DIN(西德工业标
准)、JIS(日本工业标准)、BS(英国标准)、NF(法国标准)、MSS(美
国阀门及管件制造工业标准化协会)。
虽然国内阀门行业在20世纪80年代中期就已开展采用国际标准
及联合设计、联合开发的工作,大部分产品都采用了国际标准和国外
先进标准,但由于贯彻执行有差距,目前国内的阀门产品质量水平仍
然低于国际标准的要求。主要表现在:毛坯件壁厚超差;铸件表面粗
糙度质量差;铸造尺寸精度差;通用阀门内外漏现象严重,甚至有些
阀门尚不能保证在1个检修期内的可靠工作;驱动装置品种少,规格
不全,可靠性差,不能满足大型成套设备的需要。
4. 技术发展走势
随着国际市场竞争加剧,国外阀门制造企业不断探索新技术、新
结构、新工艺、新材料、新标准等。产品及技术发展呈现如下特点:
传统的阻塞阀技术与控制阀多级技术的结合;研制用于高粘度聚合物
的组合式阀体截止阀;由新型密封件来降低控制气体流动阀门的噪声;
新的多回转阀门驱动器利用光学定位编码;采用氧化锆陶瓷来增强密
封面的寿命;苛刻工况的喷管止回阀替代普通止回阀;发展城市燃气
发电机组燃料煤气切断球阀;发展先进的合成材料阀门;发展适于启
动和全流量操作功能的阀门。
国内阀门生产技术随着科学技术的不断发展,并根据市场需求,
不断开发出适合用户需求的产品。在未来石化、化工等行业也对阀门
的需求提出了更高的要求,急需开发满足以下技术条件的产品:产品
技术含量高、高参数、耐强腐蚀、高寿命;开发满足地震要求的核安
全阀;开发封闭式低开度截止阀;中线蝶阀和软密封闸阀逐渐取代城
市供水和供热系统中的蝶阀、低压闸阀和截止阀;发展石油、天然气
井口装置用API 6A平板闸阀、角式节流阀、先导安全阀,其公称压力
要达到API2000~20000Psi;发展石油、天然气长输管线用API 6D全
焊接球阀,寿命要求30~50年;发展核岛和常规岛用主蒸汽隔离阀、
主给水阀门,其公称压力为40.0MPa,温度达到700℃;发展海洋石油
用阀门(海下3000m),其工作温度达到-59℃~343℃,工作压力达
20000 Psi;火电用主蒸汽隔离阀向超超临界发展,其工作压力为25.0
MPa,工作温度≥600℃;发展冶金系统用耐强酸腐蚀的不锈钢阀门、
气力除灰圆顶阀门、氧化铝工业用料浆阀、高温热风阀,其工作温度
为1050℃;发展大型石化装置用阀门、大型乙烯高温裂解用高温高压
阀,(其工作温度达816℃)、超低碳不锈钢耐腐蚀阀门;发展石化、
冶金、电力用高温高压调节阀、减温减压阀;开发高温大口径安全阀;
开发高温大口径蒸汽疏水阀。
各种阀门在行业中的应用
名称 应用行业 名称 应用行业
安全阀 化工 蝶阀 石化、冶金
隔膜阀 冶金、电力、化工 止回阀 冶金、化工、石化
截止阀 石油、化工 截流阀 冶金、石化、化工、电力
排污阀 石化、化工 球阀 石油、化工、冶金
闸阀 化工、电力、城建 调节阀 化工、冶金、电力、食品
柱塞阀 石化、冶金 旋塞阀 化工、冶金
减压阀 石化、化工、冶金 蒸汽疏水阀 化工、石化
