雖然百年來石油、天然氣開發和輸送所涉及的閥門産(chǎn)品範圍基本上沒什麽變化,但閥門制造商(shāng)一直不斷地更新(xīn)閥門技(jì )術,積極應對石油、天然氣工(gōng)業市場的變化。如果要在市場上保持領先或不被落下,閥門制造商(shāng)則要不斷更新(xīn)閥門的設計、制造、服務(wù)、銷售的技(jì )術和過程。事實是石油公(gōng)司對閥門廠商(shāng)的要求越來越多(duō):在提供合理(lǐ)價格的基礎上,閥門廠商(shāng)必須擅長(cháng)解決石油公(gōng)司面對的問題,在工(gōng)作(zuò)環境更惡劣,環保要求更嚴格的情況下,延展閥門産(chǎn)品的性能(néng),提供更多(duō)的服務(wù)能(néng)力。
( 1 )金屬密封市場對石油、天然氣需求量迅猛增長(cháng),開發原油的足迹也踏遍了地球每一個角落,原油的提取對設備提出了新(xīn)要求。例如,超深井技(jì )術對設備提出了超低溫和超高壓的挑戰。超重質(zhì)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。現在高濃度的瀝青烯以及其他(tā)的雜質(zhì)對原油的輸送和加工(gōng)造成了困難。通常輸油管道上用(yòng)的軟密封球閥則不能(néng)适應工(gōng)況的要求了,這要求閥門廠商(shāng)開發金屬密封球閥,并能(néng)适應溫度、壓力的變化,甚至在輸送固體(tǐ)介質(zhì)(氫氧化物(wù)、焦炭等)時也要保證密封。而金屬密封技(jì )術得益于表面噴塗技(jì )術的發展。閥門廠商(shāng)們希望使用(yòng)這一技(jì )術保持市場的領先地位,并把噴塗技(jì )術列入發展戰略,他(tā)們和研究所、大學(xué)合作(zuò),希望開發出下一代“超硬”塗層。
( 2 )防“爆炸減壓” 2002 年,美國(guó)石油學(xué)會标準 API 6D 規定:設計壓力高于 ASME Class 600等級的閥門産(chǎn)品必須設計防“爆炸減壓”。爆炸減壓指閥門内的壓力迅速下降時,由于高壓作(zuò)用(yòng)滲透在密封中(zhōng)的 CO 2因壓力降低迅速膨脹,在閥門關閉過程中(zhōng)造成密封爆皮和斷裂,從而導緻閥門失效的現象。一家石油公(gōng)司在深海平台上一次發現閥門爆炸減壓現象,閥門失效後該公(gōng)司不得不停止作(zuò)業數周更換閥門,結果損失慘重。從此以後,石油公(gōng)司要求閥門廠商(shāng)提供的高壓閥門必須帶有(yǒu)防“爆炸減壓”配置。很(hěn)快,閥門廠商(shāng)迅速做出反應,開發了防“爆炸減壓”密封和防“爆炸減壓”閥門以應對苛刻的環境要求。
( 3 )含硫原油的腐蝕走高的原油價格使得煉油公(gōng)司把目光放在了含硫原油上,投資開發含硫原油市場利潤豐厚,在長(cháng)期供貨合同中(zhōng)也有(yǒu)價格競争優勢。但是含硫原油中(zhōng)含有(yǒu)H 2 S 等腐蝕介質(zhì),對設備的耐腐蝕性提出了新(xīn)挑戰。閥門制造商(shāng)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)數據以證明閥門材料的耐腐蝕性和長(cháng)壽命,用(yòng)戶便把這些閥門制造商(shāng)列入耐腐蝕閥門供貨商(shāng)名(míng)單。
( 4 )飛逸性排放 ISO15848規定了對閥門飛逸性排放設計的要求,制造商(shāng)重新(xīn)設計了普通閥門和特殊閥門的填料、密封排列以适應更新(xīn)的标準。但是新(xīn)标準太籠統,要求太嚴格,所以還有(yǒu)很(hěn)多(duō)石油企業制定了自己的排放标準,例如許多(duō)北美公(gōng)司都參照API 622 标準的規定。閥門飛逸性排放标準的進一步完善需要閥門制造商(shāng)、用(yòng)戶、标準制訂者三方相互合作(zuò),相互借鑒經驗,三方共同解決。
( 5 )提前磨損和設備疲勞為(wèi)追求經濟利益,許多(duō)煉油企業都超負荷運行。其結果是沒完沒了地增容生産(chǎn)設備和改造系統。企業對設備的期望大大超出了設計的初衷,這就要求閥門制造商(shāng)未雨綢缪,主動參與用(yòng)戶的諸項工(gōng)作(zuò),避免生産(chǎn)過程不合理(lǐ)設計對閥門可(kě)靠性、壽命和安(ān)全的不良影響。比如,應用(yòng)在熱力循環系統中(zhōng)的閥門容易造成零件熱疲勞,擁有(yǒu)工(gōng)業流程經驗的閥門制造者會合理(lǐ)安(ān)排閥門,減小(xiǎo)問題發生的可(kě)能(néng)性。
( 6 )預防性維護石油企業為(wèi)了确保生産(chǎn),要求安(ān)排設備維護周期。随着閥門測試系統,電(diàn)子硬件、軟件的發展,閥門的預防性維護已經由一個智能(néng)化的概念變為(wèi)了現實。一小(xiǎo)部分(fēn)精(jīng)通自動化控制的閥門制造商(shāng)提供數據分(fēn)析系統,量化閥門操作(zuò)過程,提供閥門預防性維護時間。
( 7 )自動執行機構煉油過程自動化是大勢所趨,這中(zhōng)間的控制技(jì )術已經發展了相當長(cháng)的一段時間。閥門制造商(shāng)在閥門上安(ān)裝(zhuāng)自動執行機構以達到自動控制生産(chǎn)的要求。自動執行機構技(jì )術得到極大發展。另一方面,生産(chǎn)執行機構的廠商(shāng)也向用(yòng)戶提供安(ān)裝(zhuāng)着執行機構的閥門産(chǎn)品。于是,執行機構與閥門一體(tǐ)化的趨勢對單一的生産(chǎn)商(shāng)形成了挑戰,畢竟用(yòng)戶希望找一家企業解決問題更容易,避免發生扯皮現象。
( 8 )管線(xiàn)球閥天然氣運輸管道工(gōng)程對閥門來說是一個非常龐大而有(yǒu)潛力的市場。對長(cháng)輸管線(xiàn)的監測非常重要。有(yǒu)的公(gōng)司開發了智能(néng)裝(zhuāng)置,用(yòng)戶可(kě)用(yòng)來對管線(xiàn)進行探測。比如“smart pig”技(jì )術。這種機器人可(kě)以探測出管壁厚度,甚至腐蝕點。但是探測裝(zhuāng)置對管線(xiàn)有(yǒu)通徑的要求,所以通徑球閥成為(wèi)了長(cháng)輸管線(xiàn)公(gōng)司的首選産(chǎn)品。另一方面,長(cháng)輸管線(xiàn)要求閥門的壁厚盡量薄,閥門材料具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的屈服韌性、耐腐蝕性,以适應管線(xiàn)伸縮、轉向、地區(qū)環境變化的要求。重要的一點是,長(cháng)輸管線(xiàn)的管理(lǐ)者要求購(gòu)買的閥門壽命一定要長(cháng)于管線(xiàn)本身的壽命。