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中國閥門行業高新技術發展趨勢

發布時間:2009-04-23 來源地:

中國閥門行業高新技術發展趨勢

  中國閥門產品市場隨著科學技術的不斷發展,也在向高技術含量、高參數、耐強腐蝕、高壽命方向發展。根據對國內外閥門技術的分析和國內外閥門市場需求的分析,研究出近幾年來各行業用工業閥門及閥門行業高新技術發展趨勢及投資方向,如下:

1.石油、天然氣井口裝置用閥

  石油、天然氣井口裝置用閥主要為符合美國API 6A標準的單閘板或雙閘板、有導流孔或無導流孔的鍛鋼平行式閘閥、泥漿閥、角式節流閥、油田專用平行式調節閥、油田專用直通式止回閥、注水\聚合物專用平行式閘閥、卡箍式平行閘閥、先導式安全閥和止回閥。

  石油、天然氣井口裝置用閥門的公稱壓力級為API 2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;公稱通徑為DN46~228mm(113/16in~9in);溫度等級為K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室溫)、S(-18~166℃)、T(-18~182℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃);材料要求為AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按36K、45K、60K、75K;產品技術要求按PSL1(產品規范等級1)、PSL2(產品規范等級2)、PSL3(產品規范等級3)、PSL4(產品規范等級4)。

2.石油、天然氣長輸管線用閥

  石油、天然氣長輸管線用閥主要為符合美國API 6D標準的單閘板或雙閘板、有導流孔或無導流孔的平板閘閥;鍛鋼或鑄鋼三體式、上裝式或全焊接式固定球球閥;油密封或壓力平衡式旋塞閥;旋啟式或蝶式止回閥、通球止回閥;清管閥等。

  這些閥門的公稱壓力級為CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0 MPa)、CL400(PN6.4MPa)、CL600(PN10.0MPa)、CL900(PN15.0MPa)、CL1500(PN25.0MPa)、CL2500(PN42.0MPa);公稱通徑為DN50~1500mm(2in~60in);耐火試驗技術要求按ISO10497;閥門的壓力試驗按ISO5208。

3.核電用閥

  核電用閥門比常規的大型火力發電站用閥門其技術特點和要求要高。閥類一般有閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥、安全閥、主蒸汽隔離閥、球閥、隔膜閥、減壓閥和控制閥等;具有代表性閥門的最高技術參數為:最大口徑DN1200 mm(核3級的蝶閥)、DN800 mm(核2級的主蒸汽隔離閥)、DN350 mm(核1級的主回路閘閥);最高壓力:約1500磅級;最高溫度:約350℃;介質:冷卻劑(硼化水)等。生產核級閥門產品規定要求:通常按核行業標準EJ、美國ASME、IEEE標準及法國壓水堆核島機械設備設計和建造規則RCC-M等。

  核電用閥發展的具體類型、參數如下:

  ⑴無填料函的閘閥:
  a 液壓驅動閘閥。該閥借助自身壓力水推動活塞開啟或關閉,該閥公稱通徑:DN350、400 mm;工作壓力:PN17.5MPa;工作溫度:315℃。
  b 全封閉型電動閘閥。該閥應采用特制的屏閉式電機,通過浸水工作的內行星減速機構使閘板作啟閉運動。該閥公稱通徑:DN100~800 mm;工作壓力:PN2.5~45.0MPa;工作溫度:200~500℃。
       注:上述兩種無填料函閘閥優點:沒有填料密封,避免了外漏點,同時,減少能耗。缺點:結構復雜、造價較高。

    ⑵ 核電用截止閥:

    用于輔助管路上的截止閥。該閥通常為三種結構,即填料式截止閥、波紋管式截止閥和金屬膜片式截止閥。該閥介質為中等參數(中溫、中壓)的水和蒸汽;公稱通徑:DN10~150 mm。

    ⑶ 核電用蝶閥:

    用于冷卻系統和安全殼內輸送空氣介質的系統中的蝶閥。該閥通常為三種結構,即同軸直連式襯膠蝶閥、偏心式金屬密封蝶閥和雙動式(蝶板在回轉前先脫開密封面再回轉)金屬密封蝶閥。該閥公稱通徑:DN≤2500 mm;工作壓力:PN<4.0MPa;工作溫度:100~150℃。此外,用于風道系統中的快速關閉蝶閥,其公稱通徑:DN400~1200 mm也列為發展的方向。

    ⑷ 核電用帶探測器的先導式安全閥: 

    用于核島系統中的帶探測器的先導式安全閥。采用帶探測器的先導式安全閥,可以根據壓力與彈簧力平衡的敏感關系,來改變位置控制釋放和加充介質的兩個觸點的原理,從結構上避免卡阻問題。該閥采用正作用式帶彈簧預緊和波紋管密封的閥瓣結構,可以保證可靠的密封。該閥公稱通徑:DN600 mm;工作壓力:PN1.265MPa。

    ⑸ 核電用止回閥型隔離閥: 

    用于蒸汽系統的止回閥型隔離閥,其結構形狀類似于升降式止回閥。該閥公稱通徑:DN64~800mm(21/2in~30in);工作壓力:PN1.0~42.0MPa(Class600~2500);工作溫度:-29~1050℃。 

    ⑹ 核電用主蒸汽隔離閥 

    核島和常規島用主蒸汽隔離閥、主給水閥門,其公稱通徑:DN800 mm;公稱壓力:40.0MPa;溫度700℃;

    此外,滿足地震要求的安全閥也是急需開發的核電閥門

4.海洋石油用閥

    海上采油平臺的采油、防噴、注水、注氣、水下設備等系統需要開發一些耐海水、鹽霧侵蝕要求的特種閥門。這些閥門要求有較強的抗腐蝕性、抗風暴等異常外力的能力,并且要求密封可靠、操作靈活、維修方便。

    海洋石油用閥發展的具體類型、參數如下:

    ⑴ 鍛鋼單閘板或雙閘板帶導流孔或不帶導流孔平板閘閥

    該閥的結構可參照美國卡麥隆F型閘閥、“AF”型海底閥門(用于海下1000米)、“DF”型海底閥門(用于海下3000米)、MCEVOY公司C型、E型閘閥。這類閥門的公稱通徑:DN 46~162mm(113/16in~63/8in);公稱壓力級為API 2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;工作溫度:-59~343℃;技術要求按API 6A的規定。

    ⑵ 雙瓣蝶式止回閥

    該閥技術參數:公稱通徑:DN 53~280mm(21/16in~11in);公稱壓力級為API 2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;溫度等級為K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室溫)、S(-18~166℃)、T(-18~182℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃);材料要求為AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按36K、45K、60K、75K;產品技術要求按PSL1(產品規范等級1)、PSL2(產品規范等級2)、PSL3(產品規范等級3)、PSL4(產品規范等級4)。

    ⑶ 帶壓平衡閥桿的角式節流閥

    該閥的設計、制造按API 6A標準;其公稱壓力級為API3000psi、5000psi、10000psi;公稱通徑:DN50mm、DN80mm、DN100mm、DN150mm(2in、3in、4in、6in);使用溫度:-29~121℃。(該閥的節流頭可設計為針型節流頭或套筒節流頭)。

5.石化、電力用閥

    石化、電力閥門產品,其結構調整的重點是發展缺門產品。如下:

    ⑴ 高溫高壓調節閥

    用于大型火電機組的高溫高壓調節閥,其結構設計應根據它的流量特性和工況控制要求來確定,可以是單座,也可以是雙座或套筒結構。該調節閥的公稱通徑:DN50~500 mm;公稱壓力:≤42.0MPa;使用溫度:510~570℃。

    ⑵ 減溫減壓閥

    該減溫減壓閥,石化行業要求能設計成類似費希爾的CVS閥,并將壓力和溫度控制在一個閥內完成,減壓后的噴水降溫控制要精確(在4~7℃范圍內),關閥嚴密,低噪聲,長壽命。

    ⑶ 高溫高壓大口徑安全閥

    用于蒸汽系統的高溫高壓大口徑安全閥,其設計結構可采用彈簧式。設計中主要解決的關鍵問題是:該類閥門的整定壓力、回座壓力、密封性能、重復動作穩定性及彈簧的疲勞。其公稱通徑:DN200~400 mm;公稱壓力:≤5.0MPa;最高使用溫度:570℃。

    ⑷ 高壓蒸氣疏水閥

    用于高壓蒸汽系統排除凝結水的高壓蒸汽疏水閥,其開發的結構可以為熱動力型HRW、HRF圓盤式;機械型高壓自由浮球式;熱靜力型BK27、BK28、BK212雙金屬片式。該類閥門的公稱通徑:DN15~50 mm;公稱壓力:15.0MPa。

6.環保用閥

    該環保系統需發展的閥門:陶瓷片密封旋轉閥、PVC塑料閥、大密封面平板閘閥、不銹鋼旋塞閥等。

7.冶金系統用閥

    冶金系統用閥,由于介質常為粉狀和懸浮固體顆粒狀,加之溫度較高,故對閥門的耐磨、耐溫及耐蝕等要求較高。

    冶金系統用閥發展的具體類型、參數如下:

    ⑴ 圓頂閥

    用于火力發電廠氣力除灰、進料、放料系統的圓頂閥。該閥由閥體、主動軸、從動軸、球體等組成,其公稱通徑:DN50~300mm;工作壓力:PN1.0~0.6MPa;最高使用溫度:1050℃。設計該閥時,其密封面應考慮采用噴涂鈷基碳化鎢合金材料,使其更加堅硬,增強耐磨性能。

    ⑵ 排灰平板閘閥

    用于煉鋼廠煉鐵除灰系統的“排灰平板閘閥”。該除灰系統的介質——“灰粉”,不僅形狀是顆粒的(有時是分散形狀,有時是混合形狀),而且具有一定的粘性,還夾有一氧化碳(CO)。由于介質“灰粉”中的顆粒,閥座往往有不同程度的損傷、擦傷、磨損,故,要求其“排灰平板閘閥”的主件,例如閘板、閥座等零部件均應具有較強的耐磨性。煉鐵除灰系統工況的使用壓力在0.25MPa左右的低壓范圍內;溫度在≤250℃的范圍內(一般情況下為常溫,有時瞬間溫度可達250℃);公稱管徑僅從DN50mm~DN400mm(DN300mm的管徑最常見)。

    該閥其結構如采用帶導流孔,并且“加大密封面”的密封設計,不僅能提高其耐磨性;滿足其密封性能;而且能避免灰粉進入閥體底腔。在設計中,可充分利用現行帶導流孔平板閘閥產品,將閥座改為“加大密封面”的密封狀態。對耐磨性而言,其金屬對金屬硬密封壽命雖最長,但金屬對金屬“加大密封面”的硬密封,一則標準上允許漏,(如設計為零泄漏成本將十分高昂且加工難度大);二則密封不如非金屬材料。其密封不如非金屬材料,是因為金屬表面磨蝕時會產生一層氧化物,盡管這層氧化物覆蓋在受到腐蝕作用的部位上,能減慢金屬的進一步腐蝕,但如果發生滑動的話,該層氧化物就會被清除,使裸露出來的金屬表面受到進一步的腐蝕,從而加快磨損,削弱其密封性能。而采用非金屬材料,不僅能節約成本,降低加工難度,而且能保證其密封性能。

    由于鋼廠煉鐵除灰系統的工況溫度一般為常溫,有時瞬間最高溫度也只有250℃。故采用非金屬材料(建議采用對位聚苯)作密封面,既可以滿足其工況溫度、耐磨,又可以滿足其密封性能。非金屬材料——對位聚苯,適用溫度為≤300℃, 且比硬質的PTFE更硬,能滿足煉鐵廠除灰系統的工況,不失為較理想的密封面材料。閥座材料建議采用1Cr13。

    ⑶ 耐強酸腐蝕的不銹鋼閥

    冶金系統用耐強酸腐蝕的不銹鋼閥。該閥其公稱通徑:DN50~2400 mm;公稱壓力0.05~1.6MPa;最高使用溫度:1050℃。

8.氧化鋁工業用閥

    氧化鋁工業在生產過程中,介質多為堿性泥漿和顆粒狀物質,結疤現象極為嚴重,且介質對閥門體腔及內件的沖蝕現象也很嚴重。因此,氧化鋁工業用閥要求其抗結疤耐結疤;抗沖蝕耐沖蝕。

    集氧化鋁生產系統中普通結構的閘閥、截止閥、球閥等眾多之長于一身的料漿閥(直通式截止閥),不僅抗結疤耐結疤,而且抗沖蝕耐沖蝕,是氧化鋁生產用閥的理想產品。該閥的整體結構采用Y型結構,即閥桿中心線于介質流動方向成45°夾角,連接形式為法蘭連接;支架為光桿;密封面堆焊硬質合金;閥體采用兩開式、中間夾閥座的形式,為防止介質對體腔內的沖蝕,在體腔內受沖刷較嚴重的部位鑲嵌耐磨的硬質合金鋼圈。

該閥的公稱壓力級為CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0 MPa)、CL400(PN6.4MPa);公稱通徑:DN50~350 mm;工作溫度:≤450℃。

9.大型化工成套裝置用閥

    大型化工成套裝置主要是乙烯、合成氨、空分等裝置

    ⑴ 乙烯裝置用閥

    乙烯生產常用的原料是常壓輕柴油和減壓重柴油,并且乙烯裝置的工況條件極其惡劣,高溫(900℃)、高壓(10.0 MPa)、超低溫(-196℃)、大流量等工況都在乙烯中體現。

    乙烯裝置用低溫閥

    該閥的結構形式可以是閘閥、截止閥的結構形式,也可以是止回閥的結構形式。其公稱通徑:DN50~700 mm;公稱壓力:1.6~6.4MPa;最低使用溫度:-196℃。

    ⑵ 合成氨裝置用閥

    合成氨裝置的介質主要為三大類,即合成氣——含有H2、N2、CO、CO2、NH3 合成的組成類似于人工煤氣(H2屬于爆炸限很低的極危險氣體,CO有毒);尿素——含有NH3、、CO2、氨基甲酸銨等;液氨或汽氨。合成氨裝置用閥的最高工作溫度在500℃左右,最低溫度為液氨介質在-196℃,最高工作壓力達32.0MPa。

    合成氨裝置用閥發展的具體類型、參數如下:

    a 高溫、高壓角式截止閥 
    該閥公稱通徑:DN10~1100 mm;公稱壓力:≤42.0MPa;最高使用溫度:560℃。

    b 節流閥 
    該閥公稱通徑:DN10~1100 mm;公稱壓力:≤42.0MPa;最高使用溫度:560℃。

    ⑶ 空分裝置用閥

    由于空分裝置生產氧、氮氣體過程都是在-183℃低溫下進行,因此空分裝置用閥要求較高。 
    空分裝置用閥發展的具體類型、參數如下:

    空分裝置用低溫閥
    該閥公稱通徑:DN1.5~900 mm;公稱壓力:0.2~16.0MPa;最低使用溫度:-183℃。

10.城建用閥

    城建用閥將呈現如下走勢:發展城市燃氣發電機組燃料煤氣切斷球閥;發展取代城市供水和供熱系統中普通蝶閥、低壓閘閥和截止閥的中線蝶閥和軟密封閘閥;發展汽車用液化石油氣、液化天然氣——汽油鋼瓶閥門。發展城市樓寓采暖,空調用水力平衡閥、智能儀表及熱計量閥。發展城市燃氣管網用安全放散閥、電動流量調節閥、氣液聯動緊急切斷球閥。



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