石油天然氣工業對閥門(mén)技(jì)術(shù)的影(yǐng)響
雖然百年來(lái)石油、天然氣開(kāi)發和(hé)輸送所涉及的閥門(mén)産品範圍基本上(shàng)沒什麽變化,但(dàn)閥門(mén)制(zhì)造商一直不斷地更新閥門(mén)技(jì)術(shù),積極應對石油、天然氣工業市場(chǎng)的變化。如果要在市場(chǎng)上(shàng)保持**或不被落下,閥門(mén)制(zhì)造商則要不斷更新閥門(mén)的設計(jì)、制(zhì)造、服務、銷售的技(jì)術(shù)和(hé)過程。事實是石油公司對閥門(mén)廠商的要求越來(lái)越多(duō):在提供合理(lǐ)價格的基礎上(shàng),先進的閥門(mén)廠商必須擅長解決石油公司面對的問題,在工作(zuò)環境更惡劣,環保要求更嚴格的情況下,延展閥門(mén)産品的性能,提供更多(duō)的服務能力。
(1)防“爆炸減壓”2002年,美國石油學會(huì)标準API6D規定:設計(jì)壓力高(gāo)于ASMEClass600等級的閥門(mén)産品必須設計(jì)防“爆炸減壓”。爆炸減壓指閥門(mén)內(nèi)的壓力迅速下降時(shí),由于高(gāo)壓作(zuò)用滲透在密封中的CO2因壓力降低(dī)迅速膨脹,在閥門(mén)關閉過程中造成密封爆皮和(hé)斷裂,從而導緻閥門(mén)失效的現象。一家(jiā)石油公司在深海平台上(shàng)**次發現閥門(mén)爆炸減壓現象,閥門(mén)失效後該公司不得(de)不停止作(zuò)業數(shù)周更換閥門(mén),結果損失慘重。從此以後,石油公司要求閥門(mén)廠商提供的高(gāo)壓閥門(mén)必須帶有(yǒu)防“爆炸減壓”配置。很(hěn)快,閥門(mén)廠商迅速做(zuò)出反應,開(kāi)發了防“爆炸減壓”密封和(hé)防“爆炸減壓”閥門(mén)以應對苛刻的環境要求。
(2)金屬密封世界市場(chǎng)對石油、天然氣需求量迅猛增長,開(kāi)發原油的足迹也踏遍了地球每一個(gè)角落,原油的提取對設備提出了新要求。例如,超深井技(jì)術(shù)對設備提出了超低(dī)溫和(hé)超高(gāo)壓的挑戰。超重質原油的提取是赢利的可(kě)選項目,尤其在原油每桶達到30美元時(shí)。現在高(gāo)濃度的瀝青烯以及其他的雜質對原油的輸送和(hé)加工造成了困難。通(tōng)常輸油管道(dào)上(shàng)用的軟密封球閥則不能适應工況的要求了,這要求閥門(mén)廠商開(kāi)發金屬密封球閥,并能适應溫度、壓力的變化,甚至在輸送固體(tǐ)介質(氫氧化物、焦炭等)時(shí)也要保證**密封。而金屬密封技(jì)術(shù)得(de)益于表面噴塗技(jì)術(shù)的發展。閥門(mén)廠商們希望使用這一技(jì)術(shù)保持市場(chǎng)的**地位,并把噴塗技(jì)術(shù)列入發展戰略,他們和(hé)研究所、大(dà)學合作(zuò),希望開(kāi)發出下一代“超硬”塗層。
(3)飛逸性排放ISO15848規定了對閥門(mén)飛逸性排放設計(jì)的要求,制(zhì)造商重新設計(jì)了普通(tōng)閥門(mén)和(hé)特殊閥門(mén)的填料、密封排列以适應更新的标準。但(dàn)是新标準太籠統,要求太嚴格,所以還(hái)有(yǒu)很(hěn)多(duō)石油企業制(zhì)定了自己的排放标準,例如許多(duō)北美公司都參照API622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(mén)制(zhì)造商、用戶、标準制(zhì)訂者三方相互合作(zuò),相互借鑒經驗,三方共同解決。
(4)含硫原油的腐蝕走高(gāo)的原油價格使得(de)煉油公司把目光放在了含硫原油上(shàng),投資開(kāi)發含硫原油市場(chǎng)利潤豐厚,在長期供貨合同中也有(yǒu)價格競争優勢。但(dàn)是含硫原油中含有(yǒu)H2S等腐蝕介質,對設備的耐腐蝕性提出了新挑戰。閥門(mén)制(zhì)造商可(kě)以提供ISO15156規定許可(kě)的材料,也可(kě)提供試驗(按ISO15156規定)數(shù)據以證明(míng)閥門(mén)材料的耐腐蝕性和(hé)長壽命,*終用戶便把這些(xiē)閥門(mén)制(zhì)造商列入耐腐蝕閥門(mén)供貨商名單。
(5)預防性維護石油企業為(wèi)了确保生(shēng)産,要求安排設備維護周期。随着閥門(mén)測試系統,電(diàn)子硬件、軟件的發展,閥門(mén)的預防性維護已經由一個(gè)智能化的概念變為(wèi)了現實。一小(xiǎo)部分精通(tōng)自動化控制(zhì)的閥門(mén)制(zhì)造商提供數(shù)據分析系統,量化閥門(mén)操作(zuò)過程,提供閥門(mén)預防性維護時(shí)間(jiān)。
(6)提前磨損和(hé)設備疲勞為(wèi)追求經濟利益,許多(duō)煉油企業都超負荷運行(xíng)。其結果是沒完沒了地增容生(shēng)産設備和(hé)改造系統。企業對設備的期望大(dà)大(dà)超出了設計(jì)的初衷,這就要求閥門(mén)制(zhì)造商未雨綢缪,主動參與用戶的諸項工作(zuò),避免生(shēng)産過程不合理(lǐ)設計(jì)對閥門(mén)可(kě)靠性、壽命和(hé)**的**影(yǐng)響。比如,應用在熱力循環系統中的閥門(mén)容易造成零件熱疲勞,擁有(yǒu)工業流程經驗的閥門(mén)制(zhì)造者會(huì)合理(lǐ)安排閥門(mén),減小(xiǎo)問題發生(shēng)的可(kě)能性。
(7)管線球閥天然氣運輸管道(dào)工程對閥門(mén)來(lái)說是一個(gè)非常龐大(dà)而有(yǒu)潛力的市場(chǎng)。對長輸管線的監測非常重要。有(yǒu)的公司開(kāi)發了智能裝置,用戶可(kě)用來(lái)對管線進行(xíng)探測。比如“smartpig”技(jì)術(shù)。這種機器(qì)人(rén)可(kě)以探測出管壁厚度,甚至腐蝕點。但(dàn)是探測裝置對管線有(yǒu)通(tōng)徑的要求,所以通(tōng)徑球閥成為(wèi)了長輸管線公司的優選産品。另一方面,長輸管線要求閥門(mén)的壁厚盡量薄,閥門(mén)材料具有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的屈服韌性、耐腐蝕性,以适應管線伸縮、轉向、地區(qū)環境變化的要求。*重要的一點是,長輸管線的管理(lǐ)者要求購買的閥門(mén)壽命一定要長于管線本身的壽命。
(8)自動執行(xíng)機構煉油過程自動化是大(dà)勢所趨,這中間(jiān)的控制(zhì)技(jì)術(shù)已經發展了相當長的一段時(shí)間(jiān)。閥門(mén)制(zhì)造商在閥門(mén)上(shàng)安裝自動執行(xíng)機構以達到自動控制(zhì)生(shēng)産的要求。自動執行(xíng)機構技(jì)術(shù)得(de)到極大(dà)發展。另一方面,生(shēng)産執行(xíng)機構的廠商也向用戶提供安裝着執行(xíng)機構的閥門(mén)産品。于是,執行(xíng)機構與閥門(mén)一體(tǐ)化的趨勢對單一的生(shēng)産商形成了挑戰,畢竟用戶希望找一家(jiā)企業解決問題更容易,避免發生(shēng)扯皮現象。