雖然百年來石油、天然(rán)氣開發和輸送(sòng)所涉及的閥門産(chǎn)品範圍基本上沒什麼變(biàn)化,但閥門(mén)制造商一直不斷地更新閥門技術,積極應對石油、天然氣工業市場的變化。如果要在市場上保持領先或不被(bèi)落下,閥(fá)門制造商則(zé)要不斷更新閥門的設計、制(zhì)造、服務、銷售的技(jì)術和過程。事實是(shì)石油公司對閥門廠商的要求越來越(yuè)多:在提供合理價格的(de)基礎上,先進的閥門廠商必(bì)須擅長解決石油公司面對的(de)問題(tí),在工作環境更惡(è)劣,環保要(yào)求更嚴(yán)格的情況下,延展閥門産品的性能,提(tí)供更多的服務能力。
1.金屬密封
世界市場對石油、天然氣需求量迅猛增長,開發原油(yóu)的足迹也踏遍了地球每一個角(jiǎo)落,原油的提取對設備提出了新要求。例如,超深井技術對設備提出(chū)了超(chāo)低溫和超高壓的挑戰。超重質原油的提取是赢利的可選項(xiàng)目,尤其在原油每桶達到30美元時。現在高濃度的瀝青烯以及其(qí)他的雜質對原油的輸送和加工造成了困難。通常輸(shū)油管道(dào)上用的軟密(mì)封球閥則不(bú)能适應工況(kuàng)的要求(qiú)了,這要(yào)求閥門(mén)廠商開發金屬密封球閥,并能适應溫度、壓力的變化(huà),甚至在輸送固體介(jiè)質(氫氧化物、焦炭(tàn)等)時也要保證絕對密封。而金屬密封技術得益于表(biǎo)面噴塗技術的發展。閥門(mén)廠商們希望使用這一技(jì)術保持市場的領先(xiān)地位,并把噴塗技(jì)術(shù)列入發展戰略(luè),他們和研究所(suǒ)、大學合作,希望開發(fā)出下一代“超硬” 塗層。
2.防(fáng)“爆炸減壓”
2002 年,美國石油學會(huì)标準API 6D規定:設計壓力高于ASME Class 600等級的閥門産品必須設計防“爆炸減壓(yā)”。爆炸減壓指閥門内的壓力迅速下降時,由于(yú)高壓作用滲透在密(mì)封中的CO2因壓力降低迅速膨脹(zhàng),在閥門關閉過程(chéng)中(zhōng)造成密封爆皮和斷裂(liè),從而導緻閥門(mén)失效的(de)現象(xiàng)。一家石油公司在深海平台(tái)上第一(yī)次發現閥門爆炸(zhà)減(jiǎn)壓(yā)現象,閥門失效後(hòu)該公司不得不停止作業數周(zhōu)更換閥門,結果損失慘重。從此(cǐ)以後(hòu),石油公司要求閥門廠商提供的高(gāo)壓閥門必須帶有防“爆炸減壓”配置。很快,閥門(mén)廠商迅速做出反應,開發(fā)了防“爆炸減壓”密封和防“爆炸(zhà)減壓(yā)”閥門以應對苛刻的(de)環(huán)境要求。
3.含硫原油(yóu)的腐蝕
走高的原油價格使得煉油公司(sī)把目光放在了含(hán)硫(liú)原油上,投資開發含硫原油市(shì)場利潤豐厚,在長期供貨合同中也有價格競争優(yōu)勢。但是含硫原油中含有H2S等腐蝕介質,對設備的耐腐蝕(shí)性提出了新挑(tiāo)戰。閥門制造商可以提供 ISO15156 規定許可的材料,也可提供試驗(按(àn) ISO15156規定)數據以證(zhèng)明閥門材料的(de)耐腐蝕性和長(zhǎng)壽命,最終用戶便把這些閥門制造商列入耐腐蝕閥(fá)門供貨商名單。
4.飛逸性排放
ISO15848規定了對(duì)閥門飛逸性排放設計(jì)的要求(qiú),制造商重新設計了普通閥門和特(tè)殊閥門的填料、密封排列以适(shì)應更新的标準。但是新标準太籠統,要求太嚴格,所以還有很多石油企業制定了自己的排放标準,例如許多北美公司都參照API 622标準的規定。閥門(mén)飛逸性排放标準的進一步完善需要閥門制造商、用戶、标準制訂者三方相互合作,相互借鑒經驗,三方共同(tóng)解決。
5.提前磨損和設(shè)備疲勞
為追求經濟利益,許多(duō)煉油企業都超負荷運行。其結果是(shì)沒完沒了地增容生産設備和改造系統。企業對設(shè)備的期望大大超出了設計的初衷,這就要求閥門制造商未雨綢缪,主動參與用戶的諸項工作,避免生産過程不合理設計對(duì)閥門可靠性、壽(shòu)命和安全的不良影(yǐng)響。比如,應用在熱力(lì)循環系統中的閥門(mén)容易造成零件熱疲勞,擁有工業流程經驗的閥門制造者會合理(lǐ)安排閥門,減小問題發生的可能性。
6.預防性維護
石油企(qǐ)業為了确保生産(chǎn),要求安排設備維護周(zhōu)期。随着閥門測試系統,電(diàn)子硬件(jiàn)、軟件的發展,閥門的預防性維護(hù)已經由一個智能化的概念變為了(le)現實。一小部分精通自動化控(kòng)制的(de)閥門制造商提供數據分(fèn)析系統,量化閥(fá)門操作(zuò)過程,提供閥門預防性(xìng)維護時間。
7.自(zì)動執行機構
煉油過程自動(dòng)化是大勢所趨,這中間的控制技術已經發展了相當長的一段時(shí)間。閥門制造商在閥門上安裝自動執行(háng)機構以達到自動控制生産的要求。自動執行機構(gòu)技術得到極大發展。另一方面,生産(chǎn)執行(háng)機構的廠商也向用(yòng)戶提供安裝着執行機構的閥門産品。于是,執(zhí)行機構與閥門一體化的(de)趨勢對單(dān)一的生産商形成了挑戰,畢竟用戶希望找一家企業解決問題更容易(yì),避免發生扯皮現象。
8.管線(xiàn)球閥
天然氣運輸管道工程對(duì)閥門來說是一個非(fēi)常龐大而有潛力的市場。對(duì)長輸管線的監測非常重要(yào)。有的公司開發了智能裝置,用戶可用來對管線進行探(tàn)測。比如“ smart pig ”技術。這種機器人可以探測出管壁厚度,甚(shèn)至腐蝕點。但是探測裝置對管線有通徑的要求,所以通徑球(qiú)閥成為了長輸管線公司的首選産品。另一方面,長(zhǎng)輸管線要求閥門(mén)的壁厚盡量薄,閥(fá)門材料具有(yǒu)很(hěn)高的(de)屈服(fú)韌性、耐腐蝕(shí)性,以适應管(guǎn)線伸縮、轉向、地區環境變化的(de)要求。最重(zhòng)要的一點是,長輸管線(xiàn)的管理者要(yào)求購買的閥門壽命一(yī)定要長于(yú)管線本身的(de)壽命。