1. 國內外閥門制造業現狀
1.1 國內閥門制造業
據報道,中國的閥門制造企業總數居世界第一,各種大中小閥門企業已達6000余家,其中產值超億元的近百家。2008年1- 8月,中國閥門制造行業實現累計工業總產值733億人民幣。多數企業已取得ISO9001質保體系認證,少數企業取得了AP、CE認證和國內特種設備制造許可證。產品涵蓋3000余種型號, 40000多種規格。現有184項“國際”和“行標”構成技術標準體系。
1.2 國際閥門制造業
國際閥門制造企業總數約為:日本1500家;美國900家;英國490家;德國450家;法國400家。閥門總產值(以1990年為例) 美國約107億美元,德國約79億馬克,日本約4841億日元。國際閥門貿易市場在最近幾年來十分活躍,競爭也相當激烈。制造能力較強的是德國和美國。德國是世界最大的閥門出口國。從規格上看,日本約有8000種規格,前蘇聯有28000種規格。世界上工業發達國家生產的閥門材料多達百種,鑄鋼件的品種有五、六十種之多,尤其是超低碳鋼系列很多,發展很快,國外閥門產品適應能力很強。為此,與之相適應的閥門標準也很多,僅前蘇聯有355項,德國有177項,法國有117項等。
1.3 國內外閥門制造業經營狀況概要比較
國內閥門企業總數超過日、美、英、德、法國總數,工業總產值低于美國1990年水平。國內采用閥門標準數量超過德、法兩國,少于前蘇聯。國內生產閥門規格數量超過日本和前蘇聯。另從中國通用機械工業協會閥門分會了解到,我國每年閥門市場成交額高達500億元左右,但其中100多億元的市場份額被國外閥門企業占領。
2. 制造工藝與新產品開發
2.1 國內閥門制造業
2.2 國際閥門制造業
2.2.1 研發現狀
目前國外閥門的科研特點為:試驗研究與新產品開發密切結合;內部研究與引進技術密切結合;重視高新技術在閥門上的應用研究,既重視高參數和特殊工況用閥門的試驗和閥門基礎理論的研究工作,也重視現場試驗與改進工作。
2.2.2 產品質量
密封可靠性。按關閉件密封程度規定用途和選擇產品,并對密封程度進行分類,一般分為三個等級。一、二級用于密封性要求高的地方,三級用于通用的中低壓工業閥門。
閥門一次開關時間。某些閥門要求在很短時間內開啟或關閉。一次開關時間長短標志著閥門性能的優劣。閥門使用壽命。閥門使用壽命有兩種表示方法:一種是使用年限,一種是以開關次數表示。核工業用閥是采用使用年限表示,一般壽命為30~40年。
2.2.3 制造工藝
鑄造方面:鑄件采用沖天爐加電爐雙聯鑄造,鑄鋼為電爐加精煉煉就。金屬液質量高,化學成分穩定,造型為樹脂砂,潮膜自動線或機械造型,多數為微機控制。
鍛造方面:大多數采用模鍛,并已經采用多向模鍛和閉合膜鍛。鍛件質量高,材料利用率最高可達95%。最大鍛造通徑可達DN500。
熱處理方面:大部分已經采用可控熱處理。如日本可控熱處理已占70 % -~80%,還有的采用真空熱處理。氮化也采用了離子氮化、軟氮化、化學處理等新工藝。
機械加工方面:加工設備已經自動化、數控化并已經采用了加工中心,還有的應用群控設備進行加工,普遍采用了成組技術及機夾式刀具、數字式量具,配備有專用清潔裝配車間,試驗裝置先進、齊全,滲漏量檢測手段先進。
2.2.4 新材料
近年來,閥門材料除無機材料之外,已經開始使用有機材料和合成材料。使用新材料已經開發出大批具有高性能的閥門新產品,如:用工程塑料代替金屬材料制造的塑料閥門,這種閥門具有低成本和耐蝕的特點;陶瓷閥門具有耐蝕性、耐磨損性和電絕緣性等優點。利用碳纖維復合材料制造的復合材料閥門具有強度高、重量輕、耐腐蝕等優點;利用形狀記憶合金或溫度記憶合金的可逆性和高彈性制造的記憶閥門可以用來代替恒溫器、不凍水栓和安全防火閥門;近些年來開發的鈦閥和鈦合金閥門,在提高性能的基礎上,大幅度地降低了成本,使其應用前景廣闊。
2.2.5 重視環境保護
隨著人類環境保護意識的不斷增強,對閥門行業提出了更高更新的要求。近些年來美國、日本、德國等國家的許多閥門廠商致力于開發用于環境保護的閥門新產品。從上世紀80年代開始,各國相繼開發了純石墨填料并大力推廣波紋管密封閥門,從而大大地提高了閥門密封的可靠性,有效地防止了有毒介質外泄。同時采用多級減壓和分級分解射流的閥門新結構,用以減少或消除噪音。日本的給水系統也更多地使用了不銹鋼閥門和塑料涂層閥門。為有效地保護環境,德國已經立法,禁止在閥門上使用石棉材料制造的填料或墊圈等。
2.2.6 管線球閥試驗
針對管線球閥對安全可靠的重要性,一些制造企業做了大量試驗,主要包括:耐火、吹風、吹入異物、異物磨損、緊急密封注脂、抗震、耐腐蝕、承載密封、壽命試驗(全壓差下開關數次后測泄漏)和拉、壓等試驗。這些試驗對提高產品品質起到了重要作用。
2.2.7 大規格閥門產品
最大平板閘閥通徑1620mm,2000和3050 roll(美國、日本);最大蝶閥通徑9750mm(英國包文公司設計,瑞士制造);最大球閥通徑3050mm,不算驅動裝置的重量184 t (瑞士):最大水用閘閥通徑2750mm,9 MPa (日本)。
2.3 小結
綜上所述,國內閥門制造工藝與新產品開發雖有了長足發展,但與國外先進制造技術、研發水平尚存在差距。在較大規格品種和重要制造工藝方面,國內企業還須重視加大研發。
3. 認識與建議
3.1 國內閥門參與更多國際競爭
盡管目前國內閥門制造企業在國際競爭中所占有的份額還很少,但從技術進步,企業發展前景來看,國內閥門將參與更多的國際競爭。
有資料表明,今后幾年內,國內新建長輸油氣管線和支線2萬多公里,預計需要2萬多只大口徑管線球閥和中小徑球閥、平板閥。國內閥門制造企業將會爭取更多市場份額。油氣管道閥門制造企業規模、產能基本穩定,國內油氣管道閥門制造企業的成熟還有較長的發展空間。
3.2 構建閥門招標采購評價體系
對于國際公開招標采購,不應該排斥任何地區的供應商參加,因國內企業有極大的參與欲望和價格優勢。但國內閥門制造總體水平較國際先進還有一定差距,并且閥門企業競爭日臻激烈,市場魚龍混雜,正處在競爭、淘汰、整合階段,特別是近些年的無序競爭狀況,這些對采購活動中如何評價制造商及其產品提出了更高的要求。
近些年的采購活動中,閥門的采購技術規格書中,反映設計、制造工藝、檢測、質量控制等要求和評價條款非常少,不利于客觀評價和選擇良好的企業以及優質的產品。管道設計單位是管道工藝設計專業機構,但未必是閥門或其他機電設備的專業機構,由其單獨編寫技術規格書的方式已不適應客觀評價閥門技術水平的需要,因此編寫技術規格書時必須聘請其他專家。只有建立科學的評價體系,才能保證公正地、客觀地評價制造商及其產品,擺脫以價格競爭為主狀態,推動實現產品品質及價格的競爭局面。由合肥通用機械研究院負責起草的國家標準GB/T 19672《管線閥門技術條件》已經開始實施,這將成為建立閥門評價體系的基本依據。
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