油氣工業對閥門市場和閥門技術的影響

一、 全球閥門市場

　　由于全球閥門市場的競爭越來越激烈，所以許多世界著名的閥門制造商關閉了他們在北美、歐洲和日本的工廠轉移到中國、印度、韓國和中歐，以降低閥門的制造成本，增加銷售利潤。隨著中國開發和利用石油、天然氣力度的加大，中國閥門市場大幅增長，這使得大多數閥門廠商看重在中國建廠。于是，出現了國外閥門企業在中國建廠的熱潮，有的企業甚至在中國建有多個工廠，以縮短運輸距離和交貨期。

　　2004 年，美國閥門協會公布美國國內閥門市場份額達到 31.8 億美元；另據中國通用機械協會數據，中國閥門市場突破 200 億元人民幣，到 2010 年，中國國內閥門需求將達到 345 億元人民幣。全球市場各類閥門的銷售額在 400 億美元左右。中國統計的閥門制造商有 2000 多家，加上其他發達國家和發展中國家的 1400 多家閥門制造商，占有全球 80 ％的市場份額；另外的 10 多家閥門聯合公司占有全球 20 ％的市場份額。

　　閥門的種類很多，用途也很廣泛，石油、天然氣工業一直是閥門市場的較大采購商。石油（包括煉油）、天然氣領域用量較大，占總用量的 37.4% ；能源領域的閥門用量為 21.3% ；第三位的是化學工業，為 11.5 ％；接著的是水處理和污水處理領域， 11.4 ％。

二、 閥門主要市場的發展

　　1．油、氣工業

　　在北美和一些發達國家，有很多的擬建、擴建石油項目，另外，由于人們越來越重視環境保護，國家建立了環保法規，所以多年前建立的煉油廠必須重新改造，因此在今后的幾年里，投入石油開發和煉制的資金還將保持增長勢頭。中國石油和天然氣長輸管線的建設以及未來俄羅斯長輸管線的建設將直接推動石油工業閥門市場的增長。根據石油、天然氣開發和輸送閥門市場的長線發展狀況，預測石油、天然氣開發和輸送對閥門的需求量將從 2002 年的 82 億美元增長到 2005 年的 140 億美元。

　　2. 能源工業

　　 長期以來，能源工業對閥門的需求一直保持著堅實、穩定的增長率。全世界建設的熱電站和核電站的發電總量為 2679030MW ，美國的發電量為 743391MW ，世界其他國家新增的電站項目發電量為 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將成為閥門市場新的增長點。從 2002 年到 2005 年，能源市場對閥門產品的需求將從 52 億美元上升到 69 億美元，年平均增長 9.3% 。

　　3. 化學工業

　　化學工業以超過 1.5 萬億美元的產值排在工業之首，也是閥門較大的需求市場之一?；瘜W工業多需要設計成熟，加工質量高，工業稀有材料閥門。近些年來，化工市場競爭變得異常激烈，許多化工廠家不得不削減成本支出，不過，在 2003 ～ 2004 年度，化學工業的產值和利潤成倍增長，對閥門產品的需求迎來 30 年來的新高峰，如圖 4 所示， 2005 年以后，化學工業對閥門產品需求量將以每年 5 ％的增長率增長。

三、油、氣工業對閥門技術的影響

　　雖然百年來石油、天然氣開發和輸送所涉及的閥門產品范圍基本上沒什么變化，但閥門制造商一直不斷地更新閥門技術，積極應對石油、天然氣工業市場的變化。如果要在市場上保持領先或不被落下，閥門制造商則要不斷更新閥門的設計、制造、服務、銷售的技術和過程。事實是石油公司對閥門廠商的要求越來越多：在提供合理價格的基礎上，先進的閥門廠商必須擅長解決石油公司面對的問題，在工作環境更惡劣，環保要求更嚴格的情況下，延展閥門產品的性能，提供更多的服務能力。

　?。?）金屬密封

世界市場對石油、天然氣需求量迅猛增長，開發原油的足跡也踏遍了地球每一個角落，原油的提取對設備提出了新要求。例如，超深井技術對設備提出了超低溫和超高壓的挑戰。超重質原油的提取是贏利的可選項目，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的雜質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，這要求閥門廠商開發金屬密封球閥，并能適應溫度、壓力的變化，甚至在輸送固體介質（氫氧化物、焦炭等）時也要保證絕對密封。而金屬密封技術得益于表面噴涂技術的發展。閥門廠商們希望使用這一技術保持市場的領先地位，并把噴涂技術列入發展戰略，他們和研究所、大學合作，希望開發出下一代“超硬" 涂層。

　?。?）防"爆炸減壓"

2002 年，美國石油學會標準 API 6D 規定：設計壓力高于 ASME Class 600 等級的閥門產品必須設計防"爆炸減壓"。爆炸減壓指閥門內的壓力迅速下降時，由于高壓作用滲透在密封中的 CO 2 因壓力降低迅速膨脹，在閥門關閉過程中造成密封爆皮和斷裂，從而導致閥門失效的現象。一家石油公司在深海平臺上排在頭一位的次發現閥門爆炸減壓現象，閥門失效后該公司不得不停止作業數周更換閥門，結果損失慘重。從此以后，石油公司要求閥門廠商提供的高壓閥門必須帶有防"爆炸減壓"配置。很快，閥門廠商迅速做出反應，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。

　?。?）含硫原油的腐蝕

走高的原油價格使得煉油公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，在長期供貨合同中也有價格競爭優勢。但是含硫原油中含有 H2S 等腐蝕介質，對設備的耐腐蝕性提出了新挑戰。閥門制造商可以提供 ISO15156 規定許可的材料，也可提供試驗（按 ISO15156 規定）數據以證明閥門材料的耐腐蝕性和長壽命，較終用戶便把這些閥門制造商列入耐腐蝕閥門供貨商名單。

　?。?）飛逸性排放

ISO15848 規定了對閥門飛逸性排放設計的要求，制造商重新設計了普通閥門和特殊閥門的填料、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。閥門飛逸性排放標準的進一步完善需要閥門制造商、用戶、標準制訂者三方相互合作，相互借鑒經驗，三方共同解決。

　　（5）提前磨損和設備疲勞

為追求經濟利益，許多煉油企業都超負荷運行。其結果是沒完沒了地增容生產設備和改造系統。企業對設備的期望超出了設計的初衷，這就要求閥門制造商未雨綢繆，主動參與用戶的諸項工作，避免生產過程不合理設計對閥門可靠性、壽命和安全的不良影響。比如，應用在熱力循環系統中的閥門容易造成零件熱疲勞，擁有工業流程經驗的閥門制造者會合理安排閥門，減小問題發生的可能性。

　?。?）預防性維護

石油企業為了確保生產，要求安排設備維護周期。隨著閥門測試系統，電子硬件、軟件的發展，閥門的預防性維護已經由一個智能化的概念變為了現實。一小部分精通自動化控制的閥門制造商提供數據分析系統，量化閥門操作過程，提供閥門預防性維護時間。

　?。?）自動執行機構

煉油過程自動化是大勢所趨，這中間的控制技術已經發展了相當長的一段時間。閥門制造商在閥門上安裝自動執行機構以達到自動控制生產的要求。自動執行機構技術得到極大發展。另一方面，生產執行機構的廠商也向用戶提供安裝著執行機構的閥門產品。于是，執行機構與閥門一體化的趨勢對單一的生產商形成了挑戰，畢竟用戶希望找一家企業解決問題更容易，避免發生扯皮現象。

　?。?）管線球閥

天然氣運輸管道工程對管線球閥來說是一個非常龐大而有潛力的市場。對長輸管線的監測非常重要。有的公司開發了智能裝置，用戶可用來對管線進行探測。比如" smart pig "技術。這種機器人可以探測出管壁厚度，甚至腐蝕點。但是探測裝置對管線有通徑的要求，所以通徑球閥成為了長輸管線公司的首選產品。另一方面，長輸管線要求閥門的壁厚盡量薄，閥門材料具有很高的屈服韌性、耐腐蝕性，以適應管線伸縮、轉向、地區環境變化的要求。較重要的一點是，長輸管線的管理者要求購買的閥門壽命一定要長于管線本身的壽命。

四、油、氣工業市場新趨勢

　　 經濟杠桿的調節作用使石油公司更注重開發超重質原油，超重質原油的煉制流程研究也有 10 多年，在這個流程中，延遲焦化裝置和油脂精煉裝置得以極大發展，這些領域成為了帶動閥門市場增長和閥門技術進步強大的推動力量。閥門制造商一直致力于解決這些裝置中溫度、壓力、惡劣的煉焦環境對閥門提出的新問題，并取得了可喜的成績。雖然在這個領域中原來的委內瑞拉、墨西哥、加拿大和印度等國的閥門購買市場有所下降，但中國和巴西的閥門市場在過去 4 年里呈現了迅猛的增長勢頭。未來的幾年里，中國、加拿大和俄羅斯的閥門市場將令閥門公司有所期待。

　　世界各國環保意識逐年增強，煉油過程中要加強對環境污染的控制是大勢所趨。例如美國環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提出了挑戰：在巨大的壓力降中如何保持閥門緊密關閉。事實上，只有很少的幾家閥門公司可以提供這類閥門產品滿足苛刻工況的要求。

　　LNG 液化廠和液化站，以及 GTL 燃氣項目需要大量的低溫閥，這一市場前景廣闊，對閥門制造商來說是一片富饒的沃土。

另外，未來幾年里，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市場和閥門技術有新的要求。雖然這些處理系統已經存在了很多年，但較終用戶要求設備擁有長的壽命，而且要求閥門制造商的產品符合更高的標準。

　　在市場和技術雙重的挑戰中，先進的閥門制造商總是以積極的態度面對閥門標準和市場規則的變化。他們主動參與其中，加強與各標準委員會和閥門協會的合作，共享信息。歸根結底，不論市場如何變化，具有優勢的總是那些善于解決用戶問題的閥門制造商，而這一優勢則來自與用戶在閥門工況現場的合作。這些閥門制造商鼓勵閥門設計工程人員與較終用戶相互交流，要求設計工程師親到現場了解閥門工作環境。樂于創新的閥門公司知道，閥門技術的發展和市場利潤都來自客戶現場的工作。

　　未來幾年，世界上大的石油公司將繼續修改、補充他們選擇閥門質量標準，來彌補飛逸性排放、防火安全性、便于維護等方面出現的問題。閥門制造商欣喜于閥門需求量持續增長，新技術帶來的銷售增長，而又不得不面對"一次付清貨款"方式對閥門產品利潤的殘酷打壓。油、氣工業閥門市場的這種矛盾使得閥門制造商必須在維持市場份額的同時，致力于閥門技術革新工作。