【用户访谈】不可忽视的深冷阀 ——在工业气体领域的丰富应用（下）
发表时间：2020-02-11 来源： 阀门世界亚洲 点击次数：1168次
Fred Schweighardt是Airgas有限公司（液化空气集团旗下的一家子公司）的全国项目主任和国际专家。Fred在焊接技术方面具有丰富的经验，因此工业气体在加工装配业和制造业中的应用领域，正是他发挥专长的理想舞台。
《阀门世界》专程采访了Fred，听他介绍了自己新上任全国项目主任的工作体会，以及作为焊接技术专家，在工业气体领域将近二十年的工作经历。
Fred告诉我们，截止阀同样具有一些有趣的特征，比如它比球阀的密封性能更好。除了开/关功能外，截止阀也有流体控制功能，它比球阀更容易调节流体。但是和球阀相比，截止阀的端口尺寸比较小，阀门产生的压降比较严重。截止阀一般适用于能够忍受部分压力损失的场合。
随后他介绍说，Airgas各工厂所用的阀门一般都是在中压区间工作的，范围在20/30psi至6000psi之间。除了少数用于氮气工况的阀门外，不会遇到15,000至30,000psi的应用场合。
应对深冷液体所需的一些特性，在气体应用场合中并不需要，成本不高的碳钢材质就能保障阀门承受15,000甚至20,000psi的高压。
尽管Fred工作中会遇到不少与阀门有关的难题，但他认为最紧要的是在成本、材质性能、阀门类型和使用寿命之间找到平衡点。所有因素结合在一起必须相得益彰，才能保障阀门的正常使用。技术水平对于延长设备部件的寿命起着很重要的作用。
“使用寿命和适用性都是阀门的关键因素。质量不够合格的阀门，往往故障风险更大，或是无法在它的寿命周期内发挥出真正的价值。对于大型阀门和特种阀门，我们会准备一些备用零配件。但是小型、标准化的阀门，往往直接换成新阀门成本反而低，”Fred接着又说：“我们发现，阀体和阀芯的材质都在不断发展优化。我们有些项目地处恶劣的环境，要让阀门胜任苛刻的流体工况会变得更困难。如果选用的金属材质能让阀门寿命延长几年，那对我们是很有意义的。”
当我们问Fred在日常维护工作中会遇到哪些挑战，他说基本上麻烦都来自那些安装位置难以到达的阀门。“我曾经好几次遇到安装位置很难接近的阀门，那里的管道受到很大应力，并且发生位移，主要是热膨胀造成的。阀门因此受到杠杆力的作用，随时可能会泄漏，”他继续说道：“对于法兰连接的阀门来说，管道的扭曲变形肯定会迫使法兰不能紧密贴合阀体，也就是说会导致泄漏。经过扭曲变形之后，法兰面已经不可能实现密封，我们只能将整台阀门切割下来，把它安装在工况不是如此恶劣的其它场合。”
确保安全和质量
对任何项目而言，准确合理的阀门技术规格，无疑都是项目成功的关键因素。为Airgas项目做咨询工作时，Fred会考虑到管道内工作介质的影响，例如深冷液氢和高温氮气。Airgas公司的原则是全力确保项目符合最严格的安全政策和规范。维持安全运行的重要前提，就是设备与应用场合的妥善匹配。通过核准制造商名单及核准供应商名单，Airgas可以充分地审核供应商，确保为项目采购的阀门是最好且最适用的。
“值得一提的是，我们同时在用核准制造商名单及核准供应商名单这两套系统，这是因为我们一般会特别指明具体的制造商、阀门型号和其它一些技术规格，”Fred接着说道：“公司倾向于选择那些业务遍布全美国的厂商，当然这也要看阀门的特殊性如何。我们也会就付款条件、最低数量和批量采购折扣等因素与客户进行协商，卖家如果在这些方面能灵活一些的话会更有优势。”
对于Airgas公司众多的设施而言，氧气应用是很常见的场景，而且这种场景意味着选择阀门时，必须有专门的考量。安全因素对于存在氧气应用的作业场所至关重要，因此相关的阀门往往仅有若干卖家有能力提供。这些卖家提供的阀门都经过了公司的审核和认证，确保达到所有相关标准。
“我们必须时刻保持对氧气的高度警惕，对于带压的氧气尤其如此。比如我们用的高压清洁阀门，它必须用一种特制化学药剂，按照特定操作规程进行清洁，以便确保彻底去除所有杂质和污染。如果使用不当，用于纯氧环境的阀门可能会着火。因此对于高压或高流率工况，一定要弄清楚氧气在阀体内的流速，因为系统设计时，需要根据这类数据做出决策，例如通过加大阀门尺寸使流速保持在可控范围内。这样才能确保系统的安全。”
谈到与卖家及制造商的合作时，Fred告诉我们：产品种类是否多样、是否有能力加工某些特制阀门，这些都是公司比较关注的。产品可追溯性，以及相关单证的及时提供也很重要。
“我们喜欢和有能力随时提供必要单证的卖家合作。对一些大型项目而言，所有阀门都必须追根溯源。这应该很容易理解，因为如果阀门服役二十年后出了问题，我们肯定需要查明它的制造商是谁，”Fred进一步解释道：“我们要找的就是这方面做得比较好的卖家。偶尔我们会要求提供阀门的原始材质鉴定书（PMI），这意味着卖家要有能力出具鉴定书，或者是卖家与具备相关PMI鉴定资质的机构合作，提供我们所需的书。”Fred如是说道。
Fred还告诉我们，对可追溯性和纸质档案的要求已经变得越来越寻常，也越来越重要。“如果我们订购的是316不锈钢阀门，那么当然希望收到的就是316不锈钢阀门。如果购买的是低价格的产品，那么大概率不会存在纸质档案和可追溯性，因为这正是低价产品的特点。它们的成产成本都被压到了最低限度，因此设计和制造工艺方面不会达到我们的期望值。我们的一些阀门需要在相当苛刻的工况下服役很长时间，因为单单为了修理一台阀门而让整套装置停车，那样的代价实在太大。因此我们要求阀门在较长的寿命周期内，时刻保持正常运行。”
当说到维护和修理的话题，Fred说他们的做法是预先妥善制定停车检修计划，确保高效、安全、经济地完成检修工作。合理的计划是确保工作顺利进行的重要前提，而且它还可以将计划外修理的可能性降到最低。“预防性维护对确保设施可靠性也有重要意义。合理的预防性维护计划，有助于避免紧急停车或计划外维护。”
教育和合作
知识的传承和新工程师的培训辅导一直是过程行业的薄弱环节，这早已不是秘密。随着越来越多的“老前辈”办好了退休手续开始安享晚年，新人难免感到场景冷落，遇到问题只能靠自己去解决。
“我们这个行业有个很严重的问题，就是新一代工程师缺乏足够的现场经验。如果从来没有实际操作过，当然很难搞清楚该怎样正确安装、维护和修理阀门，”Fred接着又说：“我们需要公司出资安排培训课程和计划，而且其中一部分内容就是让老一辈工程师在临近退休前，将工作重心转移到培训新人方面。”
于是我们问面前这位专家，Airgas是怎样推动知识传承并培训新人的。Fred坦言道：“公司在世界各地都有专门的团队，他们的工作就是推动知识和技术在Airgas和液化空气集团各分公司之间传播。我们的优势是可以和集团的众多分公司共享知识和技术、合作实施项目、开网络会议，而且我们鼓励进行内部沟通。”
“我的工作内容中有一部分就是为Airgas项目提供工程技术和设计方面的支持，因为我们希望在此过程中培训新工程师，他们可能缺乏实际经验，包括在管道、阀门或其它设备的材质等各种方面。”
此外，像Airgas这样规模的公司拥有足够的专家和顾问，可以请他们为公司的项目或团队提供专业培训。
“对于公司的大多数项目，我们总是能组件一支规模恰如其分的团队。项目经理可以统筹协调全局，但他不可能亲自去设计钢筋水泥结构、管道和电气系统。一个人没法造出上亿美元成本的工厂，因此我们要请公司内各专业的专家提供支持。”
人才并不是唯一会随时间老去的资源。随着工厂服役年限增加，设备老化失灵的问题会愈发严重。“在老旧工厂中，设备老化是普遍存在的问题。对此，我们通常会直接更新老化的设备。如果没有现成的新设备，那么还剩两个选择：重新制造或换用其它适配的部件。应该说我们会优先考虑重新制造，但是为此而采购零配件的难度不亚于寻找库存新品（NOS）。更换整台阀门当然也是一种选项，但通常这意味着要将阀门和相连的部分管道切割下来。同时还需要更换法兰等配件，因为新阀门往往尺寸不会完全和旧阀门相同。”Fred还特别提到：“我认为常规的做法是在“基于检查的更换计划”和“寿命倒计时表”之间寻找最佳平衡点。如果一台阀门价值60美元，那么为它花费125美元进行检查显然不合逻辑。反之，如果是另一种极端，假设一台阀门价值几万美金，那么武断地估算阀门寿命周期，并据此直接更换了事，那同样弊大于利。”
多元化的乐趣
作为拥有近18年工作经验的国际专家，Fred对于刚就任不久的这种综合型职位是这样看的：“我喜欢和人打交道，喜欢去拜访客户，参观他们的工厂和设施。在短短一天内，我可能先去参观某个焊接纯铂金制品的公司，然后参观某个为军舰制造铝制品的兵工厂。在工作中我会接触你能想到的所有焊接种类，涉及的产品、材质和技术更是多到难以想象。总之，丰富多彩是这份工作吸引我的主要理由。”
