控制阀行业发展预测

一、控制阀未来的行业应用前景



       1. 未来应用潜力行业 通过调查，业内企业认为，未来控制阀应用最具潜力的行业分别是石油、天然气，电力，化工，环保。在未来的5-10年内，控制阀企业预计我国控制阀市场的需求年增长将在11-20%左右。

       2. 电力市场 预测在”十一＆#183;五“期间对煤电机组大中型开工项目和煤电站维修项目所需阀门预测总计为：阀门总需求量为15.3万吨，年均需求量为3.06万吨 ；阀门总需求额为39.6亿元，年均需求额为7.92亿元。 300万千瓦、600万千瓦火电机组需阀门数量 单机容量 锅炉本体 管道 汽机本体 合计 300MW 550 1950 200 2700 600MW 800 3000 400 4200 在未来十年间，核电站的阀门需求额将为67亿元，年均需求量为 6.7 亿元左右，另外核电站花在阀门上的维修费却要占维修总额 50% 左右。 一座有2套百万KW级核电机组的核电站需各类阀门3万台，其中核岛（NI）用阀门1.3万台，常规岛（CI）用阀门1.35万台，电站辅助设施(BOP)用阀门0.35万台，按每年有250万KW核电机组开工计算，则每年核电阀门的需求在3.75万台。 一座两套百万KW级机组规模的压水堆核电站其总造价在42亿美元左右，建成价在53亿美元左右，其中阀门的投资额在总造价的2%左右，即为0.84亿美元，约合人民币6.72亿元。按照我国的核电发展规划，在未来十年间，预计平均每年有250万KW核电机组开工，未来十年间，核电站的阀门需求额将为67亿元。并且，每年核电阀门的维修费用一般占核电站维修总额的50%左右，即每座两套百万KW级机组规模的压水堆核电站,每年阀门的维修费用约为1.52亿元。 典型两套百万KW级机组规模压水堆核电站的阀门用量 压水堆核电站组成阀门配置比例 数量（万台） 核岛（NI） 43.5% 1.3 常规岛（CI） 45% 1.35 电站辅助设施（BOP） 11.5% 0.35 合计 3 核岛（NI）的阀门配置情况阀门类型 阀门配置比例 数量（台） 截止阀 33.6% 4368 隔膜阀 26.2% 3406 球阀 12.8% 1664 止回阀 7.2% 936 蝶阀 5.7% 741 闸阀 5.0% 650 控制阀 3.5% 455 安全阀 2.5% 325 疏水阀 0.3% 39 减压阀 0.2% 26 其它阀门 3% 390 合计 13000

       3. 石油化工领域 乙烯裂解气用高温阀门是 80 万 吨乙烯装置裂解炉出口管线必备阀门，有必要尽快研制裂解气用阀。大口径高压力球阀、大口径输油管道球阀、液化天然气用低温阀门有较大需求。年产30万吨乙烯装置所需阀门数量 产品名称 品种规格 数量（台） 闸阀 140 9000 截止阀 81 3000 止回阀 70 1100 蝶阀 60 900 安全阀 140 1200 控制阀 68 3200 合计 559 18400

       4. 大型煤液化工程 煤液化装置中涉及到大量高要求的特殊阀门产品，为确保国家的能源安全，煤液化项目的启动和建设无疑成了迫在眉睫的事情，为此要刻不容缓加强研制高温高压耐磨阀门，以满足煤液化发展的需要。

       5. 冶金部门 冶金设备需要的阀门有：高炉无钟炉顶装备、煤气专用阀门、热风阀、气体切断阀、氧气阀、热风炉成套阀门、煤气 TRT 成套阀门、盲板阀、插板阀、蝶阀（耐磨）、球阀（耐磨）等。

       6. “南水北调”工程 “南水北调”程中需要大量大口径闸阀，特殊方形闸阀、特殊蝶阀及水泵站配套阀门。

7. 环保工程 城市污水处理设备、燃煤气脱硫设备、城市生活垃圾无害化、资源化设备等用阀将是今后国内市场供需热点。

二、控制阀的发展方向 

       控制阀的发展方向主要为智能化、标准化、精小化、旋转化和安全化。

       1. 智能化 控制阀的智能化和标准化已经提到议事日程，智能化主要采用智能阀门定位器，智能化表现在下列方面。

       （1）控制阀的自诊断，运行状态的远程通信等智能功能，使控制阀的管理方便，故障诊断变得容易，也降低了对维护人员的技能要求。

       (2）减少产品类型，简化生产流程。采用智能阀门定位器不仅可方便地改变控制阀的流量特性也可提高控制系统的控制品质。因此，对控制阀流量特性的要求可简化及标准化（例如，仅生产线特性控制阀）。用智能化功能模块实现与被控对象特性的匹配，使控制阀产品的类型和品种大大减少，使控制阀的制造过程得到简化。为减少控制阀的品种，国内亦有厂家生产全功能控制阀，这些智能化的方法将不断提高，并在生产和市场中经受考验和认可。

       （3）数字通信。数字通信将在控制阀中获得广泛应用，以HART通信协议为基础，一些控制阀的阀门定位器将输入信号和阀位信号在同一传输线实现；以现场总线技术为基础，控制阀与阀门定位器、PID控制功能模块结合，使控制功能在现场级实现，使危险分散，使控制更及时、更迅速。

       （4）智能阀门控制器。智能阀门定位器具有阀门定位器的所有功能，同时能够改善控制阀的动态和静态特性，提高控制阀的控制精度，因此，智能阀门定位器将在今后一段时间内成为重要的控制阀辅助设备被广泛应用。

        2. 标准化 控制阀的标准化表现在：

       （1）为了实现互换性，使同样尺寸和规格的不同厂商生产的控制阀能够互换，使用户不必为选择制造商而花费大量的时间。

       （2）为了实现互操作性，不同制造商生产的控制阀应能够与其他制造商的产品协同工作，不会发生信号的不匹配或阻抗的不匹配等现象。

       （3）标准化的诊断软件和其他辅助软件，使不同制造商的控制阀可进行运行状态的诊断，运行数据的分析等。

       （4）标准化的选型程序。控制阀选型仍是自控设计人员十分关心的问题，采用标准化的计算程序，根据工艺所提供数据，能够正确计算所需控制阀的流量系数，确定配管及选用合适的阀体、阀芯及阀内件材质等，使设计过程标准化，提高设计质量。

        3. 精小化 为降低控制阀的重量，便于运输、安装和维护，控制阀的精小化采用了下列措施。 

       （1）采用精小型执行机构。采用轻质材料，采用多组弹簧替代一组弹簧，降低执行机构高度，通常，精小型气动薄膜执行机构组成的控制阀比同类型气动薄膜执行机构组成的控制阀高度要降低约30%，重量降低约30%，而流通能力可提高约30%。

       （2）改变流路结构。例如，将阀芯的移动改变为阀座的移动，将直线位移改变为角位移等，使控制阀体积缩小，重量减轻。

       （3）采用电动执行机构。不仅可减少采用气动执行机构所需的气源装置和辅助设备，也可减少执行机构的重量。例如，Fisher公司的9000系列电动执行机构，其20型的高度小于330mm，使整个控制阀（带数字控制器和执行机构）质量降低到20-32kg。 

       4. 旋转化 由于旋转类控制阀，例如球阀等，有相对体积较小、流路阻力较小、可调比较大、密封性较好、防堵性能较好、防流通能力较大等优点，因此，在控制阀新品种中，旋转阀的比重增大，普遍采用球阀、蝶阀等类型控制阀，从国外近年的产品看，旋转阀应用的比例在逐年增长。

       5. 安全化 仪表控制系统的安全性已经得到各方面的重视，安全仪表系统（SIS）对控制阀的要求也越来越高，表现在以下几方面。

       （1）对控制阀故障诊断和处理要求提高，不仅要对控制阀进行故障发生后的被动性维护，而且要进行故障发生前的预防性维护和预见性维护。因此，对组成控制阀的有关组件进行统计和分析，及时提出维护建议等变得更重要。

       （2）对用于紧急停车系统或安全联锁系统的控制阀，提出及时、可靠、安全动作的要求，确保这些控制阀能够反应灵敏、准确。

       （3）对用于危险场所的控制阀，应简化认证程序。例如，对本安应用的现场总线仪表，可简化为采用FISCO现场总线本质安全概念，使对本安产品的认证过程简化。

       （4）与其它现场仪表的安全性类似，对控制阀的安全性，可采用隔爆技术、防火技术、增安技术、本安技术、无火技术等；对现场总线体表，还可采用实体概念、本安概念、FISCO概念和非易燃（FINCO）概念等。

        6. 节能 降低能源消耗，提高能源利用率是控制阀的一个发展方向。主要有下列几个发展方向。

        （1）采用低压降比的控制阀。使控制阀在整个系统压降中占的比例减少，从而降低能耗，因此，设计低压降比的控制阀是发展方向之一；另一个发展方向是采用低阻抗控制阀，例如采用蝶阀、偏心旋转阀等。

        （2）采用自力式控制阀。如，直接采用阀后介质的压力组成自力式控制系统，用被控介质的能量实现阀后压力控制。

        （3）采用电动执行机构的控制阀。气动执行机构在整个控制阀运行过程中都需要一定的气压，虽然可采用消耗量小的放大器等，但日积月累，耗气量仍是巨大的。采用电动执行机构，在改变控制阀开度时，需要供电，在达到所需开度时就可不再供电，因此，从节能看，电动执行机构比气动执行机构有明显节能优点。

        （4）采用压电控制阀。在智能电气阀门定位器中采用压电控制阀，只有当输出信号增加时才耗用气源。

        （5）采用带平衡结构的阀芯，降低执行机构推力或推力矩，缩小膜头气室，降低能源需要。

        （6）采用变频调速技术代替控制阀。对高压降比的应用场合，如果能量消耗很大，可采用变频调速技术，采用变频器改变有关运转设备的转速，降低能源消耗。

        7. 保护环境 环境污染已经成为公害，控制阀对环境的污染主要有控制阀噪声和控制阀的泄漏。其中， 控制阀噪声对环境的污染更是十分严重。

        （1）降低控制阀噪声。研制各种降低控制阀噪声的方法，包括从控制阀流路设计到控制阀阀内件的设计，从噪声源的分析到降低噪声的措施等。主要有设计降噪控制阀和降噪控制阀内件；合理分配压降，使用外部降噪措施，例如，增加隔离、采用消声器等。

        （2）降低控制阀的大气污染。控制阀的大气污染指控制阀的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”，这些泄漏物不仅造成物料或产品的浪费，而且对大气环境造成污染，有时，还会造成人员的伤亡或设备爆炸等事故。因此，研制控制阀填料结构和填料类型、研制控制阀的密封等将是控制阀今后一个重要的研究课题。计算机科学、控制理论和自动化仪表等高新科学技术的发展推动了控制阀的发展，例如，现场总线控制阀和智能阀门定位器的研制、数字通信在控制阀的实现等。控制阀的发展也推动了其他科学技术的发展，如，对防腐蚀材料的研究、对削弱和降低噪声方法的研究、对流体动力学的研究等。随着现场总线技术的发展，控制阀也将开放、智能和更可靠，它将与其他工业自动化仪表和计算机控制装置一起，使工业生产过程控制的功能更完善、控制的精度更高，控制的效果更明显，并为我国现代化建设发挥更重要的作用。

三、影响控制阀发展的政策因素

       1. 国家对外商投资企业的鼓励和优惠政策 改革开发以来，全国各地为吸引外资，都对外商投资企业推出了相应的优惠政策。优惠政策的推出，对外国公司在中国投资有很大的吸引力，这是因为中国改革开放后，政治一直比较稳定，而且法律建设逐步走向完善，最主要的一点是中国劳动力便宜，生产成本低。中国地域广阔，各地区的优惠政策也不尽相同。有的简化手续，有的减免税收。纵观整个控制阀行业，一般都把工厂建在经济比较发达的地区，这是因为，控制阀的工厂都是组装工厂，很多元件是在国内加工的。而加工业发达的地区，也是经济比较发达的地区，如北京，天津，上海，江苏等沿海地区。

       2. 关税的调整 控制阀属于仪表行业，不属于国家重点保护的行业，随着中国进入WTO，控制阀的关税也在逐步下降，关税的下降，必将导致进口品牌控制阀价格的下降，对国产品牌的控制阀造成冲击。目前，知名的控制阀几乎都是进口品牌，而随着这些进口品牌产品国产化进程的加快，大部分元件在国内生产，关键的元件从国外进口，而进口关税又很低，这样一来，生产成本会逐渐降低，将越来越具有竞争力优势。 

       3. 产业政策 对控制阀产业来说，国家对该行业的发展几乎没有制约，几乎完全按市场规律来发展。各个品牌在市场中开展激烈竞争。与控制阀相关的产业政策的变化，却对控制阀行业的发展产生很大影响。如，电力行业、石化行业产业政策的变化，对控制阀市场的影响非常巨大。国家开放了国外大的石化集团在中国的投资后，很多大的集团如巴斯夫、壳牌等加大了在中国的投资，带动了控制阀市场的发展。