油氣工業(yè)對閥門(mén)市場(chǎng)和閥門(mén)技術(shù)的影響

一、 閥門(mén)市場(chǎng)

　　由于閥門(mén)市場(chǎng)的競爭越來(lái)越激烈，所以許多世界的閥門(mén)制造商關(guān)閉了他們在北美、歐洲和日本的工廠(chǎng)轉移到中國、印度、韓國和中歐，以降低閥門(mén)的制造成本，增加銷(xiāo)售利潤。隨著(zhù)中國開(kāi)發(fā)和利用石油、天然氣力度的加大，中國閥門(mén)市場(chǎng)大幅增長(cháng)，這使得大多數閥門(mén)廠(chǎng)商更加看重在中國建廠(chǎng)。于是，出現了國外閥門(mén)企業(yè)在中國建廠(chǎng)的熱潮，有的企業(yè)甚至在中國建有多個(gè)工廠(chǎng)，以縮短運輸距離和交貨期。

　　2004 年，美國閥門(mén)協(xié)會(huì )公布美國國內閥門(mén)*達到 31.8 億美元；另?yè)袊ㄓ脵C械協(xié)會(huì )數據，中國閥門(mén)市場(chǎng)突破 200 億元人民幣，到 2010 年，中國國內閥門(mén)需求將達到 345 億元人民幣。市場(chǎng)各類(lèi)閥門(mén)的銷(xiāo)售額在 400 億美元左右。中國統計的閥門(mén)制造商有 2000 多家，加上其他發(fā)達國家和發(fā)展中國家的 1400 多家閥門(mén)制造商，占有 80 ％的*；另外的 10 多家閥門(mén)聯(lián)合公司占有 20 ％的*。

　　閥門(mén)的種類(lèi)很多，用途也很廣泛，石油、天然氣工業(yè)一直是閥門(mén)市場(chǎng)的較大采購商。石油（包括煉油）、天然氣領(lǐng)域用量較大，占總用量的 37.4% ；能源領(lǐng)域的閥門(mén)用量為 21.3% ；第三位的是化學(xué)工業(yè)，為 11.5 ％；接著(zhù)的是水處理和污水處理領(lǐng)域， 11.4 ％。

二、 閥門(mén)主要市場(chǎng)的發(fā)展

　　1．油、氣工業(yè)

　　在北美和一些發(fā)達國家，有很多的擬建、擴建石油項目，另外，由于人們越來(lái)越重視環(huán)境保護，國家建立了環(huán)保法規，所以多年前建立的煉油廠(chǎng)必須重新改造，因此在今后的幾年里，投入石油開(kāi)發(fā)和煉制的資金還將保持增長(cháng)勢頭。中國石油和天然氣長(cháng)輸管線(xiàn)的建設以及未來(lái)俄羅斯長(cháng)輸管線(xiàn)的建設將直接推動(dòng)石油工業(yè)閥門(mén)市場(chǎng)的增長(cháng)。根據石油、天然氣開(kāi)發(fā)和輸送閥門(mén)市場(chǎng)的長(cháng)線(xiàn)發(fā)展狀況，預測石油、天然氣開(kāi)發(fā)和輸送對閥門(mén)的需求量將從 2002 年的 82 億美元增長(cháng)到 2005 年的 140 億美元。

　　2. 能源工業(yè)

　　 長(cháng)期以來(lái)，能源工業(yè)對閥門(mén)的需求一直保持著(zhù)堅實(shí)、穩定的增長(cháng)率。*建設的熱電站和核電站的發(fā)電總量為 2679030MW ，美國的發(fā)電量為 743391MW ，世界其他國家新增的電站項目發(fā)電量為 780 000MW ，今后幾年將增加 40 ％。歐洲、南美洲、亞洲，尤其中國的能源市場(chǎng)將成為閥門(mén)市場(chǎng)新的增長(cháng)點(diǎn)。從 2002 年到 2005 年，能源市場(chǎng)對閥門(mén)產(chǎn)品的需求將從 52 億美元上升到 69 億美元，年平均增長(cháng) 9.3% 。

　　3. 化學(xué)工業(yè)

　　化學(xué)工業(yè)以超過(guò) 1.5 萬(wàn)億美元的產(chǎn)值排在工業(yè)，也是閥門(mén)較大的需求市場(chǎng)之一?；瘜W(xué)工業(yè)多需要設計成熟，加工質(zhì)量高，工業(yè)稀有材料閥門(mén)。近些年來(lái)，化工市場(chǎng)競爭變得異常激烈，許多化工廠(chǎng)家不得不削減成本支出，不過(guò)，在 2003 ～ 2004 年度，化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)值和利潤成倍增長(cháng)，對閥門(mén)產(chǎn)品的需求迎來(lái) 30 年來(lái)的新高峰，如圖 4 所示， 2005 年以后，化學(xué)工業(yè)對閥門(mén)產(chǎn)品需求量將以每年 5 ％的增長(cháng)率增長(cháng)。

三、油、氣工業(yè)對閥門(mén)技術(shù)的影響

　　雖然百年來(lái)石油、天然氣開(kāi)發(fā)和輸送所涉及的閥門(mén)產(chǎn)品范圍基本上沒(méi)什么變化，但閥門(mén)制造商一直不斷地更新閥門(mén)技術(shù)，積極應對石油、天然氣工業(yè)市場(chǎng)的變化。如果要在市場(chǎng)上保持或不被落下，閥門(mén)制造商則要不斷更新閥門(mén)的設計、制造、服務(wù)、銷(xiāo)售的技術(shù)和過(guò)程。事實(shí)是石油公司對閥門(mén)廠(chǎng)商的要求越來(lái)越多：在提供合理價(jià)格的基礎上，的閥門(mén)廠(chǎng)商必須擅長(cháng)解決石油公司面對的問(wèn)題，在工作環(huán)境更惡劣，環(huán)保要求更嚴格的情況下，延展閥門(mén)產(chǎn)品的性能，提供更多的服務(wù)能力。

　?。?）金屬密封

世界市場(chǎng)對石油、天然氣需求量迅猛增長(cháng)，開(kāi)發(fā)原油的足跡也踏遍了地球每一個(gè)角落，原油的提取對設備提出了新要求。例如，超深井技術(shù)對設備提出了超低溫和超高壓的挑戰。超重質(zhì)原油的提取是贏(yíng)利的可選項目，尤其在原油每桶達到 30 美元時(shí)?，F在高濃度的瀝青烯以及其他的雜質(zhì)對原油的輸送和加工造成了困難。通常輸油管道上用的軟密封球閥則不能適應工況的要求了，這要求閥門(mén)廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)金屬密封球閥，并能適應溫度、壓力的變化，甚至在輸送固體介質(zhì)（氫氧化物、焦炭等）時(shí)也要保證密封。而金屬密封技術(shù)得益于表面噴涂技術(shù)的發(fā)展。閥門(mén)廠(chǎng)商們希望使用這一技術(shù)保持市場(chǎng)的地位，并把噴涂技術(shù)列入發(fā)展戰略，他們和研究所、大學(xué)合作，希望開(kāi)發(fā)出下一代“超硬" 涂層。

　?。?）防"爆炸減壓"

2002 年，美國石油學(xué)會(huì )標準 API 6D 規定：設計壓力高于 ASME Class 600 等級的閥門(mén)產(chǎn)品必須設計防"爆炸減壓"。爆炸減壓指閥門(mén)內的壓力迅速下降時(shí)，由于高壓作用滲透在密封中的 CO 2 因壓力降低迅速膨脹，在閥門(mén)關(guān)閉過(guò)程中造成密封爆皮和斷裂，從而導致閥門(mén)失效的現象。一家石油公司在深海平臺上排在頭一位的次發(fā)現閥門(mén)爆炸減壓現象，閥門(mén)失效后該公司不得不停止作業(yè)數周更換閥門(mén)，結果損失慘重。從此以后，石油公司要求閥門(mén)廠(chǎng)商提供的高壓閥門(mén)必須帶有防"爆炸減壓"配置。很快，閥門(mén)廠(chǎng)商迅速做出反應，開(kāi)發(fā)了防"爆炸減壓"密封和防"爆炸減壓"閥門(mén)以應對苛刻的環(huán)境要求。

　?。?）含硫原油的腐蝕

走高的原油價(jià)格使得煉油公司把目光放在了含硫原油上，投資開(kāi)發(fā)含硫原油市場(chǎng)利潤豐厚，在長(cháng)期供貨合同中也有價(jià)格競爭優(yōu)勢。但是含硫原油中含有 H2S 等腐蝕介質(zhì)，對設備的耐腐蝕性提出了新挑戰。閥門(mén)制造商可以提供 ISO15156 規定許可的材料，也可提供試驗（按 ISO15156 規定）數據以證明閥門(mén)材料的耐腐蝕性和長(cháng)壽命，較終用戶(hù)便把這些閥門(mén)制造商列入耐腐蝕閥門(mén)供貨商名單。

　?。?）飛逸性排放

ISO15848 規定了對閥門(mén)飛逸性排放設計的要求，制造商重新設計了普通閥門(mén)和特殊閥門(mén)的填料、密封排列以適應更新的標準。但是新標準太籠統，要求太嚴格，所以還有很多石油企業(yè)制定了自己的排放標準，例如許多北美公司都參照 API 622 標準的規定。閥門(mén)飛逸性排放標準的進(jìn)一步完善需要閥門(mén)制造商、用戶(hù)、標準制訂者三方相互合作，相互借鑒經(jīng)驗，三方共同解決。

　?。?）提前磨損和設備疲勞

為追求經(jīng)濟利益，許多煉油企業(yè)都超負荷運行。其結果是沒(méi)完沒(méi)了地增容生產(chǎn)設備和改造系統。企業(yè)對設備的期望超出了設計的初衷，這就要求閥門(mén)制造商未雨綢繆，主動(dòng)參與用戶(hù)的諸項工作，避免生產(chǎn)過(guò)程不合理設計對閥門(mén)可靠性、壽命和安全的不良影響。比如，應用在熱力循環(huán)系統中的閥門(mén)容易造成零件熱疲勞，擁有工業(yè)流程經(jīng)驗的閥門(mén)制造者會(huì )合理安排閥門(mén)，減小問(wèn)題發(fā)生的可能性。

　?。?）預防性維護

石油企業(yè)為了確保生產(chǎn)，要求安排設備維護周期。隨著(zhù)閥門(mén)測試系統，電子硬件、軟件的發(fā)展，閥門(mén)的預防性維護已經(jīng)由一個(gè)智能化的概念變?yōu)榱爽F實(shí)。一小部分精通自動(dòng)化控制的閥門(mén)制造商提供數據分析系統，量化閥門(mén)操作過(guò)程，提供閥門(mén)預防性維護時(shí)間。

　?。?）自動(dòng)執行機構

煉油過(guò)程自動(dòng)化是大勢所趨，這中間的控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了相當長(cháng)的一段時(shí)間。閥門(mén)制造商在閥門(mén)上安裝自動(dòng)執行機構以達到自動(dòng)控制生產(chǎn)的要求。自動(dòng)執行機構技術(shù)得到極大發(fā)展。另一方面，生產(chǎn)執行機構的廠(chǎng)商也向用戶(hù)提供安裝著(zhù)執行機構的閥門(mén)產(chǎn)品。于是，執行機構與閥門(mén)一體化的趨勢對單一的生產(chǎn)商形成了挑戰，畢竟用戶(hù)希望找一家企業(yè)解決問(wèn)題更容易，避免發(fā)生扯皮現象。

　?。?）管線(xiàn)球閥

天然氣運輸管道工程對管線(xiàn)球閥來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常龐大而有潛力的市場(chǎng)。對長(cháng)輸管線(xiàn)的監測非常重要。有的公司開(kāi)發(fā)了智能裝置，用戶(hù)可用來(lái)對管線(xiàn)進(jìn)行探測。比如" smart pig "技術(shù)。這種機器人可以探測出管壁厚度，甚至腐蝕點(diǎn)。但是探測裝置對管線(xiàn)有通徑的要求，所以通徑球閥成為了長(cháng)輸管線(xiàn)公司的產(chǎn)品。另一方面，長(cháng)輸管線(xiàn)要求閥門(mén)的壁厚盡量薄，閥門(mén)材料具有很高的屈服韌性、耐腐蝕性，以適應管線(xiàn)伸縮、轉向、地區環(huán)境變化的要求。較重要的一點(diǎn)是，長(cháng)輸管線(xiàn)的管理者要求購買(mǎi)的閥門(mén)壽命一定要長(cháng)于管線(xiàn)本身的壽命。

四、油、氣工業(yè)市場(chǎng)新趨勢

　　 經(jīng)濟杠桿的調節作用使石油公司更注重開(kāi)發(fā)超重質(zhì)原油，超重質(zhì)原油的煉制流程研究也有 10 多年，在這個(gè)流程中，延遲焦化裝置和油脂精煉裝置得以極大發(fā)展，這些領(lǐng)域成為了帶動(dòng)閥門(mén)市場(chǎng)增長(cháng)和閥門(mén)技術(shù)進(jìn)步強大的推動(dòng)力量。閥門(mén)制造商一直致力于解決這些裝置中溫度、壓力、惡劣的煉焦環(huán)境對閥門(mén)提出的新問(wèn)題，并取得了可喜的成績(jì)。雖然在這個(gè)領(lǐng)域中原來(lái)的委內瑞拉、墨西哥、加拿大和印度等國的閥門(mén)購買(mǎi)市場(chǎng)有所下降，但中國和巴西的閥門(mén)市場(chǎng)在過(guò)去 4 年里呈現了迅猛的增長(cháng)勢頭。未來(lái)的幾年里，中國、加拿大和俄羅斯的閥門(mén)市場(chǎng)將令閥門(mén)公司有所期待。

　　世界各國環(huán)保意識逐年增強，煉油過(guò)程中要加強對環(huán)境污染的控制是大勢所趨。例如美國環(huán)保署對加氫處理裝置的運行條件有更嚴格規定。在這些裝置中，新要求對現有的壓力釋放閥技術(shù)提出了挑戰：在巨大的壓力降中如何保持閥門(mén)緊密關(guān)閉。事實(shí)上，只有很少的幾家閥門(mén)公司可以提供這類(lèi)閥門(mén)產(chǎn)品滿(mǎn)足苛刻工況的要求。

　　LNG 液化廠(chǎng)和液化站，以及 GTL 燃氣項目需要大量的低溫閥，這一市場(chǎng)前景廣闊，對閥門(mén)制造商來(lái)說(shuō)是一片富饒的沃土。 
另外，未來(lái)幾年里，氫化裂解裝置、流化床催化裂化裝置、混合燃料裝置、延遲焦化裝置等對閥門(mén)市場(chǎng)和閥門(mén)技術(shù)有新的要求。雖然這些處理系統已經(jīng)存在了很多年，但較終用戶(hù)要求設備擁有更長(cháng)的壽命，而且要求閥門(mén)制造商的產(chǎn)品符合更高的標準。

　　在市場(chǎng)和技術(shù)雙重的挑戰中，的閥門(mén)制造商總是以積極的態(tài)度面對閥門(mén)標準和市場(chǎng)規則的變化。他們主動(dòng)參與其中，加強與各標準委員會(huì )和閥門(mén)協(xié)會(huì )的合作，共享信息。歸根結底，不論市場(chǎng)如何變化，具有優(yōu)勢的總是那些善于解決用戶(hù)問(wèn)題的閥門(mén)制造商，而這一優(yōu)勢則來(lái)自與用戶(hù)在閥門(mén)工況現場(chǎng)的合作。這些閥門(mén)制造商鼓勵閥門(mén)設計工程人員與較終用戶(hù)相互交流，要求設計工程師親到現場(chǎng)了解閥門(mén)工作環(huán)境。樂(lè )于創(chuàng )新的閥門(mén)公司知道，閥門(mén)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)利潤都來(lái)自客戶(hù)現場(chǎng)的工作。