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對閥門技術發展的分析和思考

發布時間:2009-04-06 來源地:

    閥門廣泛應用于國計民生的各個領域,由于要適應各種不同工況條件的要求,因而它的品種繁多數量巨大。我國的閥門制造業十分龐大,閥門廠家數以千計,遍布全國,目前我國已成為全球閥門產量和市場需求量最大的國家之一。但是我國的閥門行業大多為中小企業,良莠不齊,年產值超億元的僅有3家,即使與國內其他機械行業相比,無論在裝備上還是技術水平上也存在很大的差距,真正具有獨立研究開發高端產品能力的單位很少,因而在大型石化、核電、油氣長輸管道線等重大工程項目中,配套的閥門目前主要還是靠進口。 
 
  當前閥門企業都非常重視新產品的開發。應當看到,我國的閥門工業發展到今天,雖然與國際先進水平尚有差距,但已經超越了簡單地照搬吸收的階段。尋求進一步發展的技術途徑,應當在分析借鑒國外先進產品的同時,從更深的層次上對閥門技術發展的趨勢和產品開發的走向進行綜合的分析和思考,努力開發具有自主知識產權的新產品。 
 
  一、以人為本,樹立人性化的產品設計理念 
 
  通常我們在產品設計中主要考慮的是它的材質、結構、機械強度、工作性能、使用壽命等要素,在評價閥門的優劣時,大體上也是采用這些指標。隨著時代的發展、社會的進步,以人為本的思想理念已經滲透到社會生活的各個領域,我們從住房、汽車、電腦、手機、服裝以及各種公用設施中都能明顯地感受到這一變化,它們從安全、舒適、節能、環保、新穎、美觀等諸多方面在每一個細節上都細致入微地考慮消費者的感受,體現出對人的關愛。顯然,人性化的設計不應只局限于日用消費品的范疇,閥門作為一種量大面廣,廣泛應用于工業、農業、國防并與人們日常工作生活密切相關的機械產品,也不能總是囿于傳統的設計理念和設計方法,而應當開拓新的思路,注入新的理念。 
 
  我們在剖析國外先進產品的時候,除了各項技術性能指標以外,都會注意到它的造型美觀、結構精巧、內腔清潔、細節考究。例如為了防止二次污染,即使是排污閥也不采用含石棉的密封填料和墊片。又如為避免操作人員的手被劃傷,法蘭的連接螺栓端頭都加工成弧面等等,這些具體細節上的差異,應當引發我們更深層次的思考:它為什么要這么做?它怎么會想到要這樣做?結論不能不歸結到人性化的設計理念上去,從這一層面上去理解,就會使我們的產品設計不再停留在簡單第一階段,而是從人機工程的角度,從更加安全、可靠、節能、環保、清潔生產、操作舒適便捷、易于拆裝維修等諸多方面去鉆研思考,賦予閥門這一傳統產品以全新的概念和形象,形成自己的特色。 
 
  二、關注材料科學的進展,將新材料新技術新工藝及時應用到閥門產品上來 
 
  隨著技術的進步,工業生產中高溫、高壓、深冷、高真空、強腐蝕、放射性、劇毒、易燃易爆等高參數復雜工況日益增多,從而對閥門使用的安全性、功能的可靠性以及使用壽命等方面提出了更高更嚴格的要求,所以開發適應于高參數工況的各類閥門,自然就成為閥門制造業、工程設計部門和用戶共同關心的問題,而解決問題的主要技術障礙,常常是材質上的。 
 
  材料科學被認為是新世紀最具發展前景的學科之一,近年出現了許多新型高性能材料,如各種納米材料、超導材料、功能材料、有機合成和高分子材料、無機非金屬材料及各種復合材料等,同時出現許多鑄造、焊接、噴焊、噴涂、復合、燒結等成型和表面處理的新工藝和新技術裝備。密切關注材料工程研發的信息、動向和成果,及時把它們應用到閥門產品上來,是開發高性能高參數閥門的一條重要的技術途徑。特別值得一提的是,以工業陶瓷為代表的無機非金屬材料,用于耐溫耐腐蝕耐沖刷的閥件上,常常會取得良好的效果。 
 
  三、將信息技術、人工智能技術融入閥門,實現一體化,是技術創新的新途徑 
 
  當前的時代,信息技術飛速發展,信息化智能化正不斷改變著工農業生產和人們社會生活的面貌。閥門作為控制管道中流體運動的終端執行機構,如果能夠將現代的計算技術、傳感技術、網絡及遙控技術以及智能技術植入閥門產品中去,將會賦予閥門以全新的概念,從而產生完全不同于原有產品的全新的結構和工作機理,實現閥門產品真正的升級換代。這方面近年來在調節閥、安全閥、減壓閥、疏水閥等類產品中已初見端倪。例如彈簧式安全閥是目前應用最廣泛的一種安全閥,但隨著生產裝置的大型化和高參數化,這種類型的安全閥在結構尺寸和可靠性上都難于滿足生產的要求,如果在安全閥內裝壓力傳感元件控制閥的快速啟閉,則安全閥將會是一種全新的模式。又如目前的疏水閥型式很多,其工作原理都是利用蒸汽與凝結水的溫度、密度、流速的差異,通過復雜的機構來實現閥門的啟閉,完成阻氣排水的功能。一種新型的疏水閥是將能夠識別氣液的元件與閥門結成一體,用以控制閥門的啟閉,按照這種思路設計的新型疏水閥,已有國外的報道。 
 
  四、擴展視野,建立大工程的概念,熟悉大型成套裝置的工藝特點,開發高技術高附加值的高端閥門產品 
 
  閥門作為工業生產裝置中的配套設備,對于保證工藝過程的安全正常運行起著十分重要的作用。開發新的閥門產品,不能脫離與之緊密關聯的生產裝置和生產工藝。在科技飛速發展的今天,工業生產中新產品、新工藝、新流程、新裝置不斷涌現,從而對配套的閥門在功能上、結構上、材料上也相應地提出了新的要求。開發為特定行業、特定工藝流程“量身訂制”的各類專用閥門,是新產品開發的重要“題材”,也是重大技術裝備國產化的迫切需求,如核電閥門、油氣長輸管線閥門、煤化工漿液閥門等。為此,要有大工程的概念,僅憑拿到的幾個設計參數,就閥門論閥門是不行的,要對整個工程和成套裝置有一個全面完整的概念,了解它的生產工藝,生產環境,操作條件以及各項相關技術規范等,在這個基礎上,才能構思、開發、設計出適應工程需要的有特色的產品來,正像作家只有深入生活,才能創作出好的作品一樣。 
 
  閥門品類繁多,千差萬別,市場需求不斷變化,閥門制造廠家的生產規模和技術水平參差不齊,但閥門產品在總的發展趨勢和開發的技術途徑上卻有著許多共同之處。閥門企業若能結合自身條件,沿著科學的技術途徑確定自己新產品的開發目標,就會少走彎路,促進我國閥門行業持續健康地發展。


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