5.“十一·五”石油化工机械设备行业发展趋势及阀门结构调整重点
据分析,“十一·五”期间,我国石油化工机械设备行业发展趋势主要为:炼油和乙烯将成为石油化工的龙头和核心;传统名牌优势产品仍将获得较高的市场份额;石油化工企业节能技术改造和产业结构调整需要的设备将有较大发展空间;节能高效单元设备将会有很大的市场;环保设备开发创新将成为化工装备新的增长点;石油化工装备规模化将带来设备大型化;石油和化工产品储运设备将获特定的市场份额;核电设备国产化的份额越来越大。阀门行业面临的国产化的任务也将越来越艰巨。
①大型化工成套装置阀门
大型化工成套装置主要是乙烯、合成氨、空分等装置。
⑴ 乙烯装置阀门
乙烯生产常用的原料是常压轻柴油和减压重柴油,并且乙烯装置的工况条件极其恶劣,高温(900℃)、高压(10.0 MPa)、超低温(-196℃)、大流量等工况都在乙烯中体现。乙烯装置阀门其结构调整重点为开发及更新如下阀门产品:
a 高温裂解平板闸阀
该阀为自密封式和撑开式两种。其公称尺寸:DN15~1200 mm;公称压力:0.05~1.6MPa;最高使用温度:800℃。
b低温阀
该阀的结构形式可以是闸阀、截止阀的结构形式,也可以是单向阀的结构形式。其公称尺寸:DN50~700 mm;公称压力:1.6~6.4MPa;最低使用温度:-196℃。
⑵ 合成氨装置用阀
合成氨装置的介质主要为三大类,即合成气——含有H2、N2、CO、CO2、NH3 合成的组成类似于人工煤气(H2属于爆炸限很低的极危险气体,CO有毒);尿素——含有NH3、、CO2、氨基甲酸铵等;液氨或汽氨。合成氨装置用阀的最高工作温度在500℃左右,最低温度为液氨介质在-196℃,最高工作压力达32.0MPa。合成氨装置阀门其结构调整重点为研制及延伸如下阀门产品:
a 高温、高压角式截止阀
该阀公称尺寸:DN10~1100 mm;公称压力:≤42.0MPa;最高使用温度:570℃。
b 节流阀
该阀公称尺寸:DN10~1100 mm;公称压力:≤42.0MPa;最高使用温度:570℃。
⑶ 空分装置阀门
由于空分装置生产氧、氮气体过程都是在-183℃低温下进行,因此空分装置用阀要求较高。空分装置阀门其结构调整重点为研制及开发低温阀门。
空分装置用低温阀其公称尺寸:DN1.5~900 mm;公称压力:0.2~16.0MPa;最低使用温度:-183℃。
② 石油、天然气阀门
随着石油、天然气等工业的迅速发展,阀门市场的变化将越来越快,阀门更新的要求也将越来越高。研制、更新、延伸适合于现代石油、天然气工业的阀门是越来越紧迫的首要任务。石化、天然气阀门产品,其结构调整的重点是开发缺门产品和延伸阀门产品的性能。
⑴ 开发公称压力为API2000~20000Psi的石油、天然气井口装置用API 6A平板闸阀、角式节流阀、先导安全阀;
⑵ 开发寿命要求30~50年的石油、天然气长输管线用API 6D全焊接球阀及适应温度、压力变化的金属密封球阀;
⑶ 开发耐H2S等腐蚀介质和长寿命的石油、天然气管线用耐腐蚀阀门;
⑷ 开发深海平台采油系统用防爆减压阀;
⑸ 开发LNG燃气低温阀;
⑹ 开发井下油气分离阀门和油气管道的集输阀门;
⑺ 开发大口径球阀、金属密封蝶阀等。
③ 核电机组阀门
随着核工业的发展,核电站设备大型化、高参数、高性能及可靠性、安全性的要求越来越高。这就要求核电阀门也能适应这种发展趋势。核电阀门,由于其使用工况特殊、复杂、恶劣,加之量大面广,故其要求较高。这类阀门其结构调整的重点是研制新产品和开发如下产品。
⑴ 无填料函的闸阀
a 液压驱动闸阀。该阀借助自身压力水推动活塞开启或关闭,其公称尺寸:DN350、400 mm;工作压力:PN17.5MPa;工作温度:315℃。
b 全封闭型电动闸阀。该阀应采用特制的屏闭式电机,通过浸水工作的内行星减速机构使闸板作启闭运动。其公称尺寸:DN100~800 mm;工作压力:PN2.5~45.0MPa;工作温度:200~500℃。
(注:上述两种无填料函闸阀优点:没有填料密封,避免了外漏点,同时,减少能耗。缺点:结构复杂、造价较高。)
⑵ 截止阀
用于辅助管路上的截止阀。该阀通常为三种结构,即填料式截止阀、波纹管式截止阀和金属膜片式截止阀。该阀介质为中等参数(中温、中压)的水和蒸汽;公称尺寸:DN10~150 mm。
⑶ 蝶阀
用于冷却系统和安全壳内输送空气介质的系统中的蝶阀。该阀通常为三种结构,即同轴直连式衬胶蝶阀、偏心式金属密封蝶阀和双动式(蝶板在回转前先脱开密封面再回转)金属密封蝶阀。该阀公称尺寸:DN≤2500 mm;工作压力:PN<4.0MPa;工作温度:100~150℃。此外,用于风道系统中的快速关闭蝶阀,其公称尺寸:DN400~1200 mm也列为发展的方向。
⑷ 带探测器的先导式安全阀
用于核岛系统中的带探测器的先导式安全阀。采用带探测器的先导式安全阀,可以根据压力与弹簧力平衡的敏感关系,来改变位置控制释放和加充介质的两个触点的原理,从结构上避免卡阻问题。该阀采用正作用式带弹簧预紧和波纹管密封的阀瓣结构,可以保证可靠的密封。该阀公称尺寸:DN600 mm;工作压力:PN1.265MPa。
⑸ 单向阀型隔离阀
用于蒸汽系统的单向阀型隔离阀,其结构形状类似于升降式单向阀。该阀公称尺寸:DN64~800mm(21/2in~30in);工作压力:PN1.0~42.0MPa(Class600~2500);工作温度:-29~1050℃。
⑹ 主蒸汽隔离阀
核岛和常规岛用主蒸汽隔离阀、主给水阀门,其公称尺寸:DN800 mm;公称压力:40.0MPa;温度700℃;
此外,满足地震要求的核安全阀、核燃料提取用的软硬密封高真空电磁阀、上装式核电球阀也是急需开发的国产化核电阀门。
(注:生产核级阀门产品应严格按照核行业标准EJ、美国ASME、IEEE标准及法国压水堆核岛机械设备设计和建造规则RCC-M等规定要求。)
④ 城建环保阀门
城市建设及环境保护主要有给水、供热、污水处理、燃气等方面。研制和更新城市供水、供热、污水处理(包括高浓度工业废水处理)、火电厂烟气脱硫、城市燃气、生活垃圾处理等重点领域的国产化阀门是当务之急。