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阀门发展中的新技术
发布日期:2009-07-26

                      阀门发展中的新技术

阀门广泛应用于国计民生的各个领域,由于要适应各种不同工况条件的要求,因而它的品种繁多数量巨大。我国的阀门制造业十分庞大,阀门厂家数以千计,遍布全国,目前我国已成为全球阀门产量和市场需求量最大的国家之一。但是我国的阀门行业大多为中小企业,良莠不齐,年产值超亿元的不到10家,即使与国内其他机械行业相比,无论在装备上还是技术水平上也存在很大的差距,真正具有独立研究开发高端产品能力的单位很少,因而在大型石化、核电、油气长输管道线等重大工程项目中,配套的阀门目前主要还是靠进口。
当前阀门企业都非常重视新产品的开发。应当看到,我国的阀门工业发展到今天,虽然与国际先进水平尚有差距,但已经超越了简单地照搬吸收的阶段。寻求进一步发展的技术途径,应当在分析借鉴国外先进产品的同时,从更深的层次上对阀门技术发展的趋势和产品开发的走向进行综合的分析和思考,努力开发具有自主知识产权的新产品。
一、以人为本,树立人性化的产品设计理念
通常我们在产品设计中主要考虑的是它的材质、结构、机械强度、工作性能、使用寿命等要素,在评价阀门的优劣时,大体上也是采用这些指标。随着时代的发展、社会的进步,以人为本的思想理念已经渗透到社会生活的各个领域,我们从住房、汽车、电脑、手机、服装以及各种公用设施中都能明显地感受到这一变化,它们从安全、舒适、节能、环保、新颖、美观等诸多方面在每一个细节上都细致入微地考虑消费者的感受,体现出对人的关爱。显然,人性化的设计不应只局限于日用消费品的范畴,阀门作为一种量大面广,广泛应用于工业、农业、国防并与人们日常工作生活密切相关的机械产品,也不能总是囿于传统的设计理念和设计方法,而应当开拓新的思路,注入新的理念。
我们在剖析国外先进产品的时候,除了各项技术性能指标以外,都会注意到它的造型美观、结构精巧、内腔清洁、细节考究。例如为了防止二次污染,即使是排污阀也不采用含石棉的密封填料和垫片。又如为避免操作人员的手被划伤,法兰的连接螺栓端头都加工成弧面等等,这些具体细节上的差异,应当引发我们更深层次的思考:它为什么要这么做?它怎么会想到要这样做?结论不能不归结到人性化的设计理念上去,从这一层面上去理解,就会使我们的产品设计不再停留在简单第一阶段,而是从人机工程的角度,从更加安全、可靠、节能、环保、清洁生产、操作舒适便捷、易于拆装维修等诸多方面去钻研思考,赋予阀门这一传统产品以全新的概念和形象,形成自己的特色。
二、关注材料科学的进展,将新材料新技术新工艺及时应用到阀门产品上来
随着技术的进步,工业生产中高温、高压、深冷、高真空、强腐蚀、放射性、剧毒、易燃易爆等高参数复杂工况日益增多,从而对阀门使用的安全性、功能的可靠性以及使用寿命等方面提出了更高更严格的要求,所以开发适应于高参数工况的各类阀门,自然就成为阀门制造业、工程设计部门和用户共同关心的问题,而解决问题的主要技术障碍,常常是材质上的。
材料科学被认为是新世纪最具发展前景的学科之一,近年出现了许多新型高性能材料,如各种纳米材料、超导材料、功能材料、有机合成和高分子材料、无机非金属材料及各种复合材料等,同时出现许多铸造、焊接、喷焊、喷涂、复合、烧结等成型和表面处理的新工艺和新技术装备。密切关注材料工程研发的信息、动向和成果,及时把它们应用到阀门产品上来,是开发高性能高参数阀门的一条重要的技术途径。特别值得一提的是,以工业陶瓷为代表的无机非金属材料,用于耐温耐腐蚀耐冲刷的阀件上,常常会取得良好的效果。
三、将信息技术、人工智能技术融入阀门,实现一体化,是技术创新的新途径
当前的时代,信息技术飞速发展,信息化智能化正不断改变着工农业生产和人们社会生活的面貌。阀门作为控制管道中流体运动的终端执行机构,如果能够将现代的计算技术、传感技术、网络及遥控技术以及智能技术植入阀门产品中去,将会赋予阀门以全新的概念,从而产生完全不同于原有产品的全新的结构和工作机理,实现阀门产品真正的升级换代。这方面近年来在调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等类产品中已初见端倪。例如弹簧式安全阀是目前应用最广泛的一种安全阀,但随着生产装置的大型化和高参数化,这种类型的安全阀在结构尺寸和可靠性上都难于满足生产的要求,如果在安全阀内装压力传感元件控制阀的快速启闭,则安全阀将会是一种全新的模式。又如目前的疏水阀型式很多,其工作原理都是利用蒸汽与凝结水的温度、密度、流速的差异,通过复杂的机构来实现阀门的启闭,完成阻气排水的功能。一种新型的疏水阀是将能够识别气液的元件与阀门结成一体,用以控制阀门的启闭,按照这种思路设计的新型疏水阀,已有国外的报道。
四、扩展视野,建立大工程的概念,熟悉大型成套装置的工艺特点,开发高技术高附加值的高端阀门产品
阀门作为工业生产装置中的配套设备,对于保证工艺过程的安全正常运行起着十分重要的作用。开发新的阀门产品,不能脱离与之紧密关联的生产装置和生产工艺。在科技飞速发展的今天,工业生产中新产品、新工艺、新流程、新装置不断涌现,从而对配套的阀门在功能上、结构上、材料上也相应地提出了新的要求。开发为特定行业、特定工艺流程量身订制的各类专用阀门,是新产品开发的重要题材,也是重大技术装备国产化的迫切需求,如核电阀门、油气长输管线阀门、煤化工浆液阀门等。为此,要有大工程的概念,仅凭拿到的几个设计参数,就阀门论阀门是不行的,要对整个工程和成套装置有一个全面完整的概念,了解它的生产工艺,生产环境,操作条件以及各项相关技术规范等,在这个基础上,才能构思、开发、设计出适应工程需要的有特色的产品来,正像作家只有深入生活,才能创作出好的作品一样。
阀门品类繁多,千差万别,市场需求不断变化,阀门制造厂家的生产规模和技术水平参差不齐,但阀门产品在总的发展趋势和开发的技术途径上却有着许多共同之处。阀门企业若能结合自身条件,沿着科学的技术途径确定自己新产品的开发目标,就会少走弯路,促进我国阀门行业持续健康地发展。

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