關(guān)注:閥門(mén)的新技術(shù)
閥門(mén)廣泛應用于國計民生的各個(gè)領(lǐng)域,由于要適應各種不同工況條件的要求,因而它的品種繁多數量巨大。我國的閥門(mén)制造業(yè)十分龐大,閥門(mén)廠(chǎng)家數以千計,遍布全國,目前我國已成為全閥門(mén)產(chǎn)量和市場(chǎng)需求量較大的國家之一。但是我國的閥門(mén)行業(yè)大多為中小企業(yè),良莠不齊,年產(chǎn)值超億元的不到10家,即使與國內其他機械行業(yè)相比,無(wú)論在裝備上還是技術(shù)水平上也存在很大的差距,具有研究開(kāi)發(fā)產(chǎn)品能力的單位很少,因而在大型石化、核電、油氣長(cháng)輸管道線(xiàn)等重大工程項目中,配套的閥門(mén)目前主要還是靠進(jìn)口。
當前閥門(mén)企業(yè)都非常重視新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。應當看到,我國的閥門(mén)工業(yè)發(fā)展到今天,雖然與國際先進(jìn)水平尚有差距,但已經(jīng)超越了簡(jiǎn)單地照搬吸收的階段。尋求進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)途徑,應當在分析借鑒國外先進(jìn)產(chǎn)品的同時(shí),從更深的層次上對閥門(mén)技術(shù)發(fā)展的趨勢和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的走向進(jìn)行綜合的分析和思考,努力開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品。
一、以人為本,樹(shù)立人性化的產(chǎn)品設計理念
通常我們在產(chǎn)品設計中主要考慮的是它的材質(zhì)、結構、機械強度、工作性能、使用壽命等要素,在評價(jià)閥門(mén)的優(yōu)劣時(shí),大體上也是采用這些指標。隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展、社會(huì )的進(jìn)步,以人為本的思想理念已經(jīng)滲透到社會(huì )生活的各個(gè)領(lǐng)域,我們從住房、汽車(chē)、電腦、手機、 服裝以及各種公用設施中都能明顯地感受到這一變化,它們從安全、舒適、節能、環(huán)保、新穎、美觀(guān)等諸多方面在每一個(gè)細節上都細致入微地考慮消費者的感受,體現出對人的關(guān)愛(ài)。顯然,人性化的設計不應只局限于日用消費品的范疇,閥門(mén)作為一種量大面廣,廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防并與人們日常工作生活密切相關(guān)的機械產(chǎn)品,也不能總是囿于傳統的設計理念和設計方法,而應當開(kāi)拓新的思路,注入新的理念。
我們在剖析國外先進(jìn)產(chǎn)品的時(shí)候,除了各項技術(shù)性能指標以外,都會(huì )注意到它的造型美觀(guān)、結構精巧、內腔清潔、細節考究。例如為了防止二次污染,即使是排污閥也不采用含石棉的密封填料和墊片。又如為避免操作人員的手被劃傷,法蘭的連接螺栓端頭都加工成弧面等等,這些具體細節上的差異,應當引發(fā)我們更深層次的思考:它為什么要這么做?它怎么會(huì )想到要這樣做?結論不能不歸結到人性化的設計理念上去,從這一層面上去理解,就會(huì )使我們的產(chǎn)品設計不再停留在簡(jiǎn)單第一階段,而是從人機工程的角度,從更加安全、可靠、節能、環(huán)保、清潔生產(chǎn)、操作舒適便捷、易于拆裝維修等諸多方面去鉆研思考,賦予閥門(mén)這一傳統產(chǎn)品以全新的概念和形象,形成自己的特色。
二、關(guān)注材料科學(xué)的進(jìn)展,將新材料新技術(shù)新工藝及時(shí)應用到閥門(mén)產(chǎn)品上來(lái)
隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)生產(chǎn)中高溫、高壓、深冷、高真空、強腐蝕、放射性、劇毒、易燃易爆等高參數復雜工況日益增多,從而對閥門(mén)使用的安全性、功能的可靠性以及使用壽命等方面提出了更高更嚴格的要求,所以開(kāi)發(fā)適應于高參數工況的各類(lèi)閥門(mén),自然就成為閥門(mén)制造業(yè)、工程設計部門(mén)和用戶(hù)共同關(guān)心的問(wèn)題,而解決問(wèn)題的主要技術(shù)障礙,常常是材質(zhì)上的。
材料科學(xué)被認為是新世紀更具發(fā)展前景的學(xué)科之一,近年出現了許多新型高性能材料,如各種納米材料、超導材料、功能材料、有機合成和高分子材料、無(wú)機非金屬材料及各種復合材料等,同時(shí)出現許多鑄造、焊接、噴焊、噴涂、復合、燒結等成型和表面處理的新工藝和新技術(shù)裝備。密切關(guān)注材料工程研發(fā)的信息、動(dòng)向和成果,及時(shí)把它們應用到閥門(mén)產(chǎn)品上來(lái),是開(kāi)發(fā)高性能高參數閥門(mén)的一條重要的技術(shù)途徑。特別值得一提的是,以工業(yè)陶瓷為代表的無(wú)機非金屬材料,用于耐溫耐腐蝕耐沖刷的閥件上,常常會(huì )取得良好的效果。
三、將信息技術(shù)、人工智能技術(shù)融入閥門(mén),實(shí)現一體化,是技術(shù)創(chuàng )新的新途徑
當前的時(shí)代,信息技術(shù)飛速發(fā)展,信息化智能化正不斷改變著(zhù)工農業(yè)生產(chǎn)和人們社會(huì )生活的面貌。閥門(mén)作為控制管道中流體運動(dòng)的終端執行機構,如果能夠將現代的計算技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )及遙控技術(shù)以及智能技術(shù)植入閥門(mén)產(chǎn)品中去,將會(huì )賦予閥門(mén)以全新的概念,從而產(chǎn)生完全不同于原有產(chǎn)品的全新的結構和工作機理,實(shí)現閥門(mén)產(chǎn)品真正的升級換代。這方面近年來(lái)在調節閥、安全閥、減壓閥、疏水閥等類(lèi)產(chǎn)品中已初見(jiàn)端倪。例如彈簧式安全閥是目前應用廣泛的一種安全閥,但隨著(zhù)生產(chǎn)裝置的大型化和高參數化,這種類(lèi)型的安全閥在結構尺寸和可靠性上都難于滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求,如果在安全閥內裝壓力傳感元件控制閥的快速啟閉,則安全閥將會(huì )是一種全新的模式。又如目前的疏水閥型式很多,其工作原理都是利用蒸汽與凝結水的溫度、密度、流速的差異,通過(guò)復雜的機構來(lái)實(shí)現閥門(mén)的啟閉,完成阻氣排水的功能。一種新型的疏水閥是將能夠識別氣液的元件與閥門(mén)結成一體,用以控制閥門(mén)的啟閉,按照這種思路設計的新型疏水閥,已有國外的報道。
四、擴展視野,建立大工程的概念,熟悉大型成套裝置的工藝特點(diǎn),開(kāi)發(fā)高技術(shù)高附加值的高端閥門(mén)產(chǎn)品
閥門(mén)作為工業(yè)生產(chǎn)裝置中的配套設備,對于保證工藝過(guò)程的安全正常運行起著(zhù)十分重要的作用。開(kāi)發(fā)新的閥門(mén)產(chǎn)品,不能脫離與之緊密關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)工藝。在科技飛速發(fā)展的今天,工業(yè)生產(chǎn)中新產(chǎn)品、新工藝、新流程、新裝置不斷涌現,從而對配套的閥門(mén)在功能上、結構上、材料上也相應地提出了新的要求。開(kāi)發(fā)為特定行業(yè)、特定工藝流程'量身訂制'的各類(lèi)專(zhuān)用閥門(mén),是新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要'題材',也是重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化的迫切需求,如核電閥門(mén)、油氣長(cháng)輸管線(xiàn)閥門(mén)、煤化工漿液閥門(mén)等。為此,要有大工程的概念,僅憑拿到的幾個(gè)設計參數,就閥門(mén)論閥門(mén)是不行的,要對整個(gè)工程和成套裝置有一個(gè)完整的概念,了解它的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)環(huán)境,操作條件以及各項相關(guān)技術(shù)規范等,在這個(gè)基礎上,才能構思、開(kāi)發(fā)、設計出適應工程需要的有特色的產(chǎn)品來(lái),正像作家只有深入生活,才能創(chuàng )作出好的作品一樣。
閥門(mén)品類(lèi)繁多,千差萬(wàn)別,市場(chǎng)需求不斷變化,閥門(mén)制造廠(chǎng)家的生產(chǎn)規模和技術(shù)水平參差不齊,但閥門(mén)產(chǎn)品在總的發(fā)展趨勢和開(kāi)發(fā)的技術(shù)途徑上卻有著(zhù)許多共同之處。閥門(mén)企業(yè)若能結合自身條件,沿著(zhù)科學(xué)的技術(shù)途徑確定自己新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)目標,就會(huì )少走彎路,促進(jìn)我國閥門(mén)行業(yè)持續健康地發(fā)展。
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