簡析油、氣工業(yè)對閥門技術(shù)的影響|資料

雖然百年來石油、天然氣開發(fā)和輸送所涉及的閥門產(chǎn)品范圍基本上沒什么變化，但閥門制造商一直不斷地更新閥門技術(shù)，積極應(yīng)對石油、天然氣工業(yè)市場的變化。如果要在市場上保持領(lǐng)先或不被落下，閥門制造商則要不斷更新閥門的設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)、銷售的技術(shù)和過程。事實(shí)是石油公司對閥門廠商的要求越來越多：在提供合理價(jià)格的基礎(chǔ)上， 的閥門廠商必須擅長解決石油公司面對的問題，在工作環(huán)境更惡劣，環(huán)保要求更嚴(yán)格的情況下，延展閥門產(chǎn)品的性能，提供更多的服務(wù)能力。

（1）金屬密封世界市場對石油、天然氣需求量迅猛增長，開發(fā)原油的足跡也踏遍了地球每一個(gè)角落，原油的提取對設(shè)備提出了新要求。例如，超深井技術(shù)對設(shè)備提出了超低溫和超高壓的挑戰(zhàn)。超重質(zhì)原油的提取是贏利的可選項(xiàng)目，尤其在原油每桶達(dá)到30美元時(shí)。現(xiàn)在高濃度的瀝青烯以及其他的雜質(zhì)對原油的輸送和加工造成了困難。通常輸油管道上用的軟密封球閥則不能適應(yīng)工況的要求了，這要求閥門廠商開發(fā)金屬密封球閥，并能適應(yīng)溫度、壓力的變化，甚至在輸送固體介質(zhì)（氫氧化物、焦炭等）時(shí)也要保證 密封。而金屬密封技術(shù)得益于表面噴涂技術(shù)的發(fā)展。閥門廠商們希望使用這一技術(shù)保持市場的領(lǐng)先地位，并把噴涂技術(shù)列入發(fā)展戰(zhàn)略，他們和研究所、大學(xué)合作，希望開發(fā)出下一代“超硬”涂層。

（2）防“爆炸減壓”2002年，美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API6D規(guī)定：設(shè)計(jì)壓力高于ASMEClass600等級的閥門產(chǎn)品必須設(shè)計(jì)防“爆炸減壓”。爆炸減壓指閥門內(nèi)的壓力迅速下降時(shí)，由于高壓作用滲透在密封中的CO2因壓力降低迅速膨脹，在閥門關(guān)閉過程中造成密封爆皮和斷裂，從而導(dǎo)致閥門失效的現(xiàn)象。一家石油公司在深海平臺上第一次發(fā)現(xiàn)閥門爆炸減壓現(xiàn)象，閥門失效后該公司不得不停止作業(yè)數(shù)周更換閥門，結(jié)果損失慘重。從此以后，石油公司要求閥門廠商提供的高壓閥門必須帶有防“爆炸減壓”配置。很快，閥門廠商迅速做出反應(yīng)，開發(fā)了防“爆炸減壓”密封和防“爆炸減壓”閥門以應(yīng)對苛刻的環(huán)境要求。

（3）含硫原油的腐蝕走高的原油價(jià)格使得煉油公司把目光放在了含硫原油上，投資開發(fā)含硫原油市場利潤豐厚，在長期供貨合同中也有價(jià)格競爭優(yōu)勢。但是含硫原油中含有H2S等腐蝕介質(zhì)，對設(shè)備的耐腐蝕性提出了新挑戰(zhàn)。閥門制造商可以提供ISO15156規(guī)定許可的材料，也可提供試驗(yàn)（按ISO15156規(guī)定）數(shù)據(jù)以證明閥門材料的耐腐蝕性和長壽命，最終用戶便把這些閥門制造商列入耐腐蝕閥門供貨商名單。

（4）飛逸性排放ISO15848規(guī)定了對閥門飛逸性排放設(shè)計(jì)的要求，制造商重新設(shè)計(jì)了普通閥門和特殊閥門的填料、密封排列以適應(yīng)更新的標(biāo)準(zhǔn)。但是新標(biāo)準(zhǔn)太籠統(tǒng)，要求太嚴(yán)格，所以還有很多石油企業(yè)制定了自己的排放標(biāo)準(zhǔn)，例如許多北美公司都參照API622標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。閥門飛逸性排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步完善需要閥門制造商、用戶、標(biāo)準(zhǔn)制訂者三方相互合作，相互借鑒經(jīng)驗(yàn)，三方共同解決。

（5）提前磨損和設(shè)備疲勞為追求經(jīng)濟(jì)利益，許多煉油企業(yè)都超負(fù)荷運(yùn)行。其結(jié)果是沒完沒了地增容生產(chǎn)設(shè)備和改造系統(tǒng)。企業(yè)對設(shè)備的期望大大超出了設(shè)計(jì)的初衷，這就要求閥門制造商未雨綢繆，主動(dòng)參與用戶的諸項(xiàng)工作，避免生產(chǎn)過程不合理設(shè)計(jì)對閥門可靠性、壽命和安全的不良影響。比如，應(yīng)用在熱力循環(huán)系統(tǒng)中的閥門容易造成零件熱疲勞，擁有工業(yè)流程經(jīng)驗(yàn)的閥門制造者會(huì)合理安排閥門，減小問題發(fā)生的可能性。

（6）預(yù)防性維護(hù)石油企業(yè)為了確保生產(chǎn)，要求安排設(shè)備維護(hù)周期。隨著閥門測試系統(tǒng)，電子硬件、軟件的發(fā)展，閥門的預(yù)防性維護(hù)已經(jīng)由一個(gè)智能化的概念變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。一小部分精通自動(dòng)化控制的閥門制造商提供數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，量化閥門操作過程，提供閥門預(yù)防性維護(hù)時(shí)間。

（7）自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)煉油過程自動(dòng)化是大勢所趨，這中間的控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了相當(dāng)長的一段時(shí)間。閥門制造商在閥門上安裝自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以達(dá)到自動(dòng)控制生產(chǎn)的要求。自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)得到極大發(fā)展。另一方面，生產(chǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的廠商也向用戶提供安裝著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥門產(chǎn)品。于是，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥門一體化的趨勢對單一的生產(chǎn)商形成了挑戰(zhàn)，畢竟用戶希望找一家企業(yè)解決問題更容易，避免發(fā)生扯皮現(xiàn)象。

（8）管線球閥天然氣運(yùn)輸管道工程對閥門來說是一個(gè)非常龐大而有潛力的市場。對長輸管線的監(jiān)測非常重要。有的公司開發(fā)了智能裝置，用戶可用來對管線進(jìn)行探測。比如“smartpig”技術(shù)。這種機(jī)器人可以探測出管壁厚度，甚至腐蝕點(diǎn)。但是探測裝置對管線有通徑的要求，所以通徑球閥成為了長輸管線公司的首選產(chǎn)品。另一方面，長輸管線要求閥門的壁厚盡量薄，閥門材料具有很高的屈服韌性、耐腐蝕性，以適應(yīng)管線伸縮、轉(zhuǎn)向、地區(qū)環(huán)境變化的要求。最重要的一點(diǎn)是，長輸管線的管理者要求購買的閥門壽命一定要長于管線本身的壽命。