《阀门世界亚洲》一年有6期杂志,其中5期的主题都是以应用行业来划分,唯有十二月刊是以阀类来命名的。显而易见,“控制阀”在整个阀门行业,以及市场需求中的占比与影响大有可观。本期,我们邀请到了来自Saudi Aramco沙特阿美、沈阳仪表科学研究院有限公司、重庆川仪调节阀有限公司、吴忠仪表有限责任公司、浙江永盛科技股份有限公司 、苏州德兰能源科技股份有限公司等多位资深人士与各位读者分享关于控制阀的经验与思考。
公司:重庆川仪调节阀有限公司
姓名:蒋永兵
职位:技术副总
从我国引进日本CV3000技术到现在,经过几十年的发展和产品技术渗透,国内常规控制阀市场基本达到了“标准化”。但随着工业技术不断发展,客户端新型智能化工厂的建立,以及现场工艺的趋于多样化、精细化、高参数化、应用环境复杂化方向发展,对控制阀产品创新发展提出了新的要求。这些年,我们始终坚持“技术引领企业发展”的核心思想,紧抓科技创新,持之以恒的开展技术研究工作,特别在控制阀材料研究、精密制造工艺、仿真试验等技术方面均取得了突破性成果。结合市场需求及技术发展,就控制阀创新领域,主要有以下3个方面:
1 )智能型控制阀
配备具有在线诊断功能的智能阀门定位器,通过对控制阀运行过程的实时监测监控,基于某种算法逻辑(包括工艺参数多维度对比分析及反馈等),通过人机交互式机器学习,以及状态预测预警与智能排除诊断,实现对控制阀的全生命周期数据闭环管理。
2)控制阀的模块化与参数化设计
控制阀产品具有种类多,离散的特点,但常规铸造类控制阀的承压件(阀体、上阀盖)、部分阀内件(阀座、导向环),以及“执行机构+附件”可通过模块化设计,实现零部件的通用互换,减少物料种类,降低生产组织管理成本,提高产品的可靠性。另外,针对调节精度较高的控制阀阀内件设计,可通过建立数学模型进行参数化设计,如,通过公式快速驱动阀芯曲面(或节流孔、节流窗口)尺寸设计计算。
3)多工况适应型控制阀
在满足工艺安全的情况下,用户端工厂建设会考虑取消部分串联或旁路阀门,要求通过一台阀门实现不同工况下的需求。如,前期低负荷时,阀门长期进行高压差小流量控制;后期满负荷时,阀门长期中压差大流量控制等。对此,需要对控制阀内件进行较特殊的设计以适应多种工况。
您认为国内外控制阀产品在技术与品质上有哪些异同点?
技术是企业发展的源泉,品质是企业生存的根本,纵观国内外控制阀产品,通常以产品技术含量与品质划分为两个档,即中低端;中高端档。当今信息时代可谓日新月异,充裕的各类资源,首先就“中低端档”即常规各类控制阀产品在技术与品质上,与国外相当,甚至国内某些产品的品质完全优于国外。国内外控制阀产品在技术与品质异同主要聚焦在“中高端档”控制阀尤为突出,至今有些(高、精)端类行业(装置)依然采用国外控制阀,主要由于:
1. 国外产品注重细节
产品具备“精气神”某种程度上取决于两个字—“认真”,且某种程度上而言,国外相比国内产品大多整齐划一、样本参数
及细节清晰,严格质量过程控制、设备管理等综合运用。尤其在工艺各细节,综合评估并认真制定健全的工艺体系、各工序统筹兼顾、坚定目标并推进。
2. 国外产品注重理论研究,对装置工艺比较熟悉
从国内各“中高端”阀浅表来看与国外阀总体设计结构等思路也大致相同。但深入国外产品实物、展品或样本说明、以及网络及产品宣传视频等“剖析”,我们不难发现:国外产品始终以专注行业运用领域、专注基础理论研究,以试验、过程运用研究为原始数据不断积累并与设计开发等密切集成,同时注重模块化设计、内在配套关系、充分体现技术含量与高品质,让其变得有形有魂等产品综合统筹理念,这是我国相比国外同档位类产品技术与品质存在最本质的不同。
您认为关于“控制阀”的设计与应用还有哪些热点话题值得探讨?
首先,控制阀作为过程控制的关键执行单元,在应用过程中其运行状态是用户迫切需要随时跟踪了解的事情,只有充分掌握其运行状态,才能有针对性地对控制阀进行维护、保养以及检修。传统的检修方式是被动型的,当控制阀出现故障时才处理,而控制阀出现故障则意味着整条生产线必须停车维护,造成的损失难以估计。周期性的检修虽然可以未雨绸缪,避免出现上述问题,却属于过度的维修,事实上很多普通阀门并未出现故障,浪费检修成本,可预测性维修是阀门用户急需解决的问题。解决该问题的关键点是控制阀的控制附件——在线诊断智能阀门定位器。在线诊断智能阀门定位器可以采集阀门的运行数据,实时提醒该阀门的健康状态。该状态与阀门运行的大数据作对比,给用户作出合理的维护保养周期建议,从而做到即时有效的维保,即不过度维保,也避免故障后维保。我公司生产的智能阀门定位器已初步具有上述功能,在未来的阀门运行中起到保驾护航的作用。
此外,目前国内大型石化、核电装置关键工况基本上还是采用进口,希望供需双方加强互信合作,结合现场参数开发出高标准的阀门产品,逐步实现进口产品国产化,实现国内阀门企业健康发展。
您所接触的控制阀主要应用于什么样的工况?产品表现如何?
以我们公司为例,公司的控制阀主要用于炼油、化工、冶金、电力等行业,不同的行业对控制阀的要求差异很大:化工行业中介质腐蚀性强,控制阀防腐材料的选择至关重要;炼油、煤化工行业为带颗粒流体,存在复杂三相流,对阀内件冲刷磨损严重,要求控制阀耐磨抗冲刷;电力行业介质为超临界蒸汽,压差大,温度高,降噪、降速、抑制振动是控制阀设计的难点。我们在控制阀上有50年的设计制造经验,产品广泛用于各种普通工况以及恶劣工况,甚至超过进口同类型产品,稳定性也得到用户的肯定。