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 概述調(diào)節(jié)閥行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

   目前調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等，是流體機(jī)械中控制通流能力的關(guān)鍵部件。調(diào)節(jié)閥在機(jī)械產(chǎn)品中占有相當(dāng)大的比重，據(jù)國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì)，調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)值是壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和泵產(chǎn)值的總和，約占整個(gè)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的5%。

   關(guān)于國(guó)外調(diào)節(jié)閥行業(yè)技術(shù)水平，有關(guān)資料表明，幾十年來，隨著大型成套裝置技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外出現(xiàn)了一系列新的成套設(shè)備和樣機(jī)，與之配套的調(diào)節(jié)閥也表現(xiàn)為大型化、高參數(shù)化、自動(dòng)化和成套化。而且系列新品種還在不斷增加，如緊急切斷閥、快速關(guān)閉閥、防火閥和水冷閥等。調(diào)節(jié)閥基本參數(shù)有很大的提高，如閘閥最大口徑達(dá)到4.2m，溫度為1050℃，壓力為105MPa。球閥最大口徑達(dá)到3.05m，溫度為1200℃，壓力為70MPa。且國(guó)外調(diào)節(jié)閥品種多、性能好，密封可靠，壽命較長(zhǎng)。如球閥能達(dá)到10萬次以上無泄漏。鑄鐵閘閥開關(guān)3萬次，動(dòng)作可靠，開關(guān)迅速。

   目前，國(guó)內(nèi)自主開發(fā)調(diào)節(jié)閥的能力較弱。國(guó)內(nèi)工業(yè)過程自動(dòng)化儀表行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)水平相比，技術(shù)水平方面差距約15年左右，工藝裝備測(cè)試手段及管理等方面差距約20年以上。近十多年來，就調(diào)節(jié)閥來說自主開發(fā)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和水平有明顯提高，但還存在很多問題：國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品主要集中在中低端市場(chǎng)，這些產(chǎn)品供過于求；對(duì)于高端產(chǎn)品的研發(fā)水平不高，大型成套工程配套所需的關(guān)鍵品種短缺。以自控系統(tǒng)的品種國(guó)內(nèi)滿足率為例，一般性工程項(xiàng)目為85%～90%，大型工程項(xiàng)目不到60%，如電站、冶金、石化等重大技術(shù)裝備尚缺60多個(gè)品種，國(guó)外自動(dòng)化儀表紛紛進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)40%左右。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)工業(yè)過程自動(dòng)化儀表產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：模擬儀表產(chǎn)品多，數(shù)字化、智能化產(chǎn)品少，高技術(shù)產(chǎn)品品種占總品種的比例還不到20%(工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)75%)。

2

調(diào)節(jié)閥門應(yīng)用

2.1

在石化行業(yè)的應(yīng)用

在石化生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥是自動(dòng)控制中起執(zhí)行作用的重要組成部分，其主要應(yīng)用于煉油裝置、化纖裝置、丙烯晴裝置、合成氨裝置、乙烯裝置、空分裝置以及聚丙烯等裝置中。

文獻(xiàn)[4]以北京燕山石油化工(集團(tuán))有限公司6×105t/年連續(xù)重整和106t/年中壓加氫改質(zhì)裝置位號(hào)為TV5106典型調(diào)節(jié)閥的計(jì)算及選型為例，闡述調(diào)節(jié)閥計(jì)算及選型的一般性步驟及原則。

文獻(xiàn)[5]對(duì)于石油化工裝置中引起調(diào)節(jié)閥泄漏的原因，從內(nèi)漏和外漏2方面進(jìn)行了分析，對(duì)防止和消除泄漏的對(duì)策及方法做了重點(diǎn)探討，主要包括優(yōu)化設(shè)計(jì)選型、填料函泄漏對(duì)策、消除閥體連接部位的泄漏、閥桿泄漏對(duì)策幾部分。

2.2

在電力行業(yè)的應(yīng)用

文獻(xiàn)[6]通過對(duì)國(guó)內(nèi)眾多汽輪機(jī)廠的調(diào)研，全面介紹了國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段電站調(diào)節(jié)閥的主要來源及使用情況，并基于此調(diào)查結(jié)果，分析展望了未來電站調(diào)節(jié)閥的發(fā)展前景，進(jìn)而綜合考慮提出了明確主攻目標(biāo)、提高產(chǎn)品質(zhì)量等幾點(diǎn)建議。電站調(diào)節(jié)閥主要分布在鍋爐、汽輪機(jī)和輔機(jī)3大系統(tǒng)中，其次分布在許多輔助性系統(tǒng)中。對(duì)于中溫中壓蒸汽參數(shù)的發(fā)電機(jī)組，一般采用少量的國(guó)產(chǎn)常規(guī)調(diào)節(jié)閥，而對(duì)于高參數(shù)、大容量火電機(jī)組，一般在大于100MW以上機(jī)組，就采用越來越多的引進(jìn)調(diào)節(jié)閥。參數(shù)越高，機(jī)組容量越大，火電站的熱控技術(shù)，機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就作為主要的目標(biāo)，而各種各樣的調(diào)節(jié)閥就作為實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行的有效手段。例如上海石洞口發(fā)電二廠的2臺(tái)超臨界參數(shù)600MW發(fā)電機(jī)組，共計(jì)采用了400余只各種類型的調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)閥，分布于各系統(tǒng)中，其中調(diào)節(jié)閥全部從國(guó)外進(jìn)口。

2.3

在冶金行業(yè)的應(yīng)用

文獻(xiàn)[7]介紹了溫差自力式調(diào)節(jié)閥在攀鋼3號(hào)高爐鑄鐵冷卻壁系統(tǒng)試驗(yàn)取得成功之后，被應(yīng)用到攀鋼1號(hào)高爐銅冷卻壁系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)銅冷卻壁冷卻水量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，保護(hù)冷卻壁，提高冷卻水冷卻能力的利用率。該溫差自力式調(diào)節(jié)閥在1號(hào)高爐銅冷卻璧運(yùn)行正常，已取得初步效果。

文獻(xiàn)[8]介紹了馬鋼9號(hào)高爐無料鐘爐頂料流調(diào)節(jié)閥開度的測(cè)試過程。根據(jù)測(cè)定結(jié)果，在實(shí)際生產(chǎn)中，礦的布料圈數(shù)為4～5圈，相應(yīng)焦流量為95kg/s，節(jié)流閥開度設(shè)為γo為28°，γc為32°高爐開爐后，運(yùn)行狀況良好。

2.4

在城市供熱行業(yè)的應(yīng)用

文獻(xiàn)[9]根據(jù)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行管理要求，對(duì)恒壓差調(diào)節(jié)閥及恒流量調(diào)節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中的選擇計(jì)算和安裝進(jìn)行了論述。

文獻(xiàn)[10]分析了供熱系統(tǒng)中出現(xiàn)水力失調(diào)的原因，介紹了幾種解決水力失調(diào)問題的措施，通過對(duì)比分析，提出采用自力式流量調(diào)節(jié)閥是解決熱網(wǎng)水力失調(diào)和實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的有效途徑。

2.5

在城市燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用

文獻(xiàn)[11]介紹了一種燃?xì)鉄崴髡{(diào)節(jié)閥總成在設(shè)計(jì)、研制過程中所遇到的問題以及解決的方法和措施。做到了使用功能、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，并力求一閥多用。文章還介紹了它在實(shí)際中的使用效果。

3

發(fā)展趨勢(shì)

3.1

模塊化組配結(jié)構(gòu)將被廣泛應(yīng)用

現(xiàn)代工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展使調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)功能模塊化、小型化成為調(diào)節(jié)閥發(fā)展的方向。模塊化設(shè)計(jì)，可使每個(gè)系列調(diào)節(jié)閥的零件總數(shù)更少，使同類產(chǎn)品的調(diào)節(jié)閥零件總量減少了25%，各種成本減少約1/5，可組配的調(diào)節(jié)閥品種規(guī)格增加40%，對(duì)制造廠而言，工裝模具的制造量減少了近50%，半成品庫和成品庫的存量可大大減少，任何一個(gè)閥內(nèi)件，如閥桿、閥芯、閥座等受損后，均可方便地更換，滿足用戶要求，提高可靠性和可維修性[2]。

3.2

角行程閥(旋轉(zhuǎn)閥)將占主導(dǎo)地位

從使用量上來看，20世紀(jì)末，直行程的CV3000型和精小型閥占主導(dǎo)地位，相對(duì)于角行程閥，直行程閥存在笨重、閥桿密封差、抗震差、單密封允許壓差小、雙密封泄漏大、壽命短等缺點(diǎn)。而角行程閥能較好地克服直行程的以上不足，將成為未來調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向和主流[2]。

3.3

控制技術(shù)的高度智能化

隨著各基礎(chǔ)學(xué)科和控制技術(shù)水平的不斷提高，先進(jìn)控制技術(shù)與先進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的綜合應(yīng)用，調(diào)節(jié)閥操作的人機(jī)交互界面變得簡(jiǎn)單化，控制技術(shù)將向高度智能化發(fā)展。

3.4

應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化

隨著現(xiàn)場(chǎng)總線的廣泛應(yīng)用，過程控制已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展時(shí)代，全數(shù)字化的通訊接口，不僅是儀表網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，而且為儀表生產(chǎn)、過程檢測(cè)、維護(hù)提供了極大的方便和過程可控性，調(diào)節(jié)閥也會(huì)向總線型發(fā)展。

3.5

標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程加快

2006年，中國(guó)與國(guó)際接軌的控制閥12項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施，并有3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)上公開征求意見。系列新標(biāo)準(zhǔn)的草擬及推出標(biāo)志著國(guó)內(nèi)控制閥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)入了一個(gè)新的快速發(fā)展階段。