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深度分析:如何加快阀门行业进步与发展?

信息来源:eoovoo.com  时间:2010-12-01  浏览次数:108

  前言:随着我国经济的快速发展,阀门业作为一个民族产业,历经数年风雨,在全国各地得以快速发展,成为国内机械行业发展较快的主要产业之一,我国阀门行业虽发展步伐较快,但出现的问题也较多,行业发展水平低,产品技术含量低,好多产品还是低档的多;由于国内阀门行业起步晚,目前还处于发展阶段、阀门设计、制造、生产和试验能力低于国外先进水平,好多关键阀门还依赖进口,许多阀门没有核心技术,加上自动化控制水平的限制,在高端阀门技术方面与发达国家与国外相比有一定差距,出现如此问题究竟原因何在?以下分析与看法,仅为个人观点与想法,不免正确,仅供参考!
  阀门业差距明显关键创新与改进
  目前我国阀门行业与国外阀门行业差距较为明显,也让我们看到自身的不足,以此找到差距与问题实质,从而改进与提高。笔者从行业中实地所了解的,以及有关分析资料中所概括的,主要存在四大综合性差距:一是技术创新能力上的差距;二是加工工艺上的差距;三是质量管理及设备方面的差距;四是流程管理上的差距;具体可从以下几方面加以剖析。
  1、技术创新能力上的差距
  技术创新能力不足,这是阻碍我们阀门行业发展的绊脚石。目前我国阀门行业设计水平并不高,国内骨干企业虽有一定的研发条件,而多数阀门企业的研发中心受人员、设施的限制,缺乏足够资金的投入,研发与技术服务能力较为封闭,主要是根据企业所需而仅对企业服务,根据销售订单而进行设计、工艺编制,职能也较为简单;如阀门生产过程中的现场技术处理,或者从事少量的新产品研发。国内阀门设计水平与发达国家相比,有很大差距。
  目前国内许多阀门企业引进的先进技术后很少再作创新。当海外客户参观中国重工业项目的时候,比如造纸、石化等,发现很多项目的阀门产品只是在西方的设计原型基础上做了改变。加工工艺也较落后,尽管国内有些阀门制造企业拥有现代化的设备,可以实现自动操作,甚至令西方的一些企业都相形见绌。但大多数企业都设备陈旧、工作环境恶劣。目前,中国阀门企业可以铸造钢、铁、铝、铜、复合材料等的阀门产品,但由于铸造工艺手段落后,铸钢、铸铁等原材料在生产过程中浪费很大,环保也差。
  例如:国内多数厂家还不能自主地进行阀门的抗震等有效分析,而这些厂家须委托设计院校进行抗震分析,只有个别厂家较完整地掌握了阀门的应力计算和抗震分析、阀门的疲劳分析、以及抗冲击分析,于此一定程度上制约了国内厂家研发能力水平的提高。国内产学研合作程度也较低,自主开发的产品技术含量也较低,而一些高等院校和研究设计院虽设有专业、处、室开展阀门技术的研究,但仅仅是对整个装置中阀门的作用、要求的特性提出技术要求,并不展开对阀门产品设计制造技术的研发,即使有设计图纸,往往缺乏工艺性,与实际操作有的不相适应,其中一些关键由于缺少实际验证手段,这都是导致国内阀门产品总体技术水平偏低的主要原因。
  国外技术水平较高的阀门企业通常配有专门的研发中心,相比而言,他们有雄厚的资金、各种相关研究机构和专业优秀的技术工程人员作支撑,且这些研发中心往往根据需要配有专门的实验室和检测机构,而应用于阀门产品的计算机应用软件也是相当齐全:既可通过分析手段对新产品和新技术的先进性能进行理论分析与预测,又可采用实验的方法预测结果进行验证,根据统计数据同时验证其分析方法的正确性,以此得出一系列有效的阀门性能和技术特性的分析方法,以此类方法应用于后续阀门技术的开发,以至在降低研发成本,其研究成果更具实效。
  好多企业阀门产品虽获得不少国家专利,但好多专利仅为实用专利,技术含量不高,好多专利仅在结构上作了部分改进,没有实质性改进发明。有的还存在仿制和抄袭,由于好多阀门用户多年停留于使用传统产品,因而好多产品内外结构多年没有实质性改进与提高。
  再如目前我国阀门产品驱动执行机构控制水平也差。国内生产的阀门配套驱动执行机构,其性能和控制水平仅是国外20世纪90年代水平,其动作灵敏度差,自动化控制能力和可靠性总体水平相对滞后。与此其信号采集、信号比较、信号放大、信号返回等一系列控制能力落后于发达国家的水平。
  其实就技术水平而言,常规阀门的设计和材料应用上,我们与国外知名企业相比,并没有多大的差距,在制造工艺上也没有不可逾越的鸿沟,那差在什么地方?但以实际情况就是差在认真两字上,有这样一种产品,原本是德国某公司水阀专利产品,有几个不同的企业同时生产,一个是某外国公司,一个是台资企业,一个是国内公司。一样的产品图,生产出来的阀门实物却各异。前两家公司内在质量、外观上都比国内做的好。令人不解的是:这几家公司都在中国国内生产这种产品,而且铸件毛坯都来自国内的工厂,但结果相差很大。从某种意义上说,我们的经营理念、追求目标和外资企业有很大差距,特别是在产品毛坯加工工艺上确实存在一定问题的,也是我们反思的。
  国外企业的做法与中国企业有所不同,我国的企业先是搞基建,扩建生产厂房、增添生产设备,厂房也是一扩再扩,追求大而全,现代气派,并只想生产规模的扩大,忽视了新产品的研发和投入,产品后劲严重不足,而生产产品大部分是仿制,只生产普通低档产品,过多地把精力投入市场经营上,使用不正当手段搞产品推销竞争,因而缺少核心竞争力。好多国内的一些企业在搞研发的时,较多的是参考其它厂商的设计,从而忽略了原始实验数据的重要性,这样开发出来的产品只具有外形而没有真正灵魂。
  作为整个产业体系也存在一定的问题,我们的研发体系相当薄弱,但在创新能力上较为薄弱,现在一些企业又有好多分厂和联营企业,一些企业在研发能力的投入上,科技队伍的建设上,还有研发手段设施的建立上投入也小,其实研发投入是很大,目前整个行业在研发队伍、研发的手段、研发的产品的检测措施、型式试验的设备,不足以支撑我们阀门行业实施科技研发和开发新品,更谈不上开发高端产品了。
  同时,我们必须清醒地认识到:随着中国加入WTO已有数年,我国经济逐步与世界经济接轨,实力浓厚外资企业纷纷抢滩中国的阀门市场,这些境外军团拥有雄厚的资金和高新技术,又有丰富的经营战略,无形给中国阀门市场构成一定的威胁,也是我们阀门行业主要竞争对手。目前他们在中国收购阀企,高薪招揽阀门行业的技术设计人才,利用知名品牌,抢占我国高端阀门市场。有的在我国投资建厂,有的将总部迁移中国,有的在中国组建研发中心。

  2、加工工艺上的差距
  国外:为满足核级阀门的密封材料抗辐射的要求,焊接工艺上如德国KSB公司已广泛采用特殊焊粉进行无钴焊接,方法是将焊粉烧结,焊后热处理。阀门产品根据使用工况要求设计,高温高压闸阀多采用平行双闸板结构。
  法国威兰阀门公司对焊接工艺与设备将焊前预热,自动焊接、焊后处理在同一设备或同一条加工生产线上完成,无论焊前、焊中、焊后处理,温度都可以实现自动控制,保证焊接质量,简化焊接工艺,提高焊接效率,尤其对于相对复杂的焊缝(如直线与曲线连接实现自动焊)实现了自动焊接。
  而国内在阀门焊接上工艺落后,有的还采用陈旧的焊接方法,焊工技术水平低,所焊材料也是普通材料,达不到特殊阀门设计要求。好多企业整天忙于产销,很少在工艺上进行钻研改进。一般生产普通阀门多,根本没有涉及中高档类阀门,可想技术水平就一般了。
  标准规范落后,参数掌握不够。设计、制造标准如ASMEBPVC和RCC-M等的掌握方面,国外厂家已经比较系统地掌握了这些规范,并贯彻于设计、制造当中。而国内阀门厂家大多是只是部分掌握,没有系统、全面的深入研究,还没有全面掌握系统上各类阀门的功能、参数、要求等。国外阀门厂家对每一台所处位置、功能、参数、要求、难点都了如指掌。
  国内目前普遍设备能力过小,仅能生产3〞(DN100)以下锻钢毛坯,故设备能力需要提升。
  在模锻件新工艺的运用上,由于锻件内在质量优于铸钢件,中小口径的高端阀门要做到4~6〞,就需要采用3吨以上锻锤,4000吨摩擦压力机或万吨水压机。高端阀门生产要求加大锻造设备能力水平。国外公司生产阀门材质以耐高温合金钢F91、F22为主,而高压阀门又以锻造件为主,锻件采用较为灵活的设计,在工作现场可看到许多自由锻而成的多体拼焊结构阀门,这样,在焊接和无损检测较为可靠的前提下,保证了产品的可靠性和经济性。对批量较大的600Lb以下的闸阀采用模锻,并进行焊接,可保证坯料材质的紧密性,阀门没有因铸造而造成气孔、疏松等诸多缺陷,并可减少自由锻的材料浪费,经济性大为提高。
  国内:目前国内行业阀门毛坏件大都以铸造件多,采用模锻的很少,在600Lb以下压力高的阀门模锻可谓凤毛磷角,据我了解阀门采用模锻的见到中核苏阀横店机械、南京华宁、建湖东方阀门、金湖金石集团等有1000-6000顿压力模锻设备,也能锻造DN100阀体等。采用模锻件,锻造成本较高,但加工阀门内在质量绝对一流的。最近哈锅阀门在国内首次将锻造、焊接技术应用到大口径高温高压电站截止阀上,整体采用模锻阀门,适用高温、高压腐蚀性介质管道,整体模锻阀门既保留原焊接法兰阀门的美观外形,又消除焊接带来的焊缝隐患,增加了阀体强度,消除焊缝耐腐蚀性隐患。国此说在锻钢水平上,DN100与DN600就反映了我国锻造能力与国外存在的差距。
  与此国内现有铸钢技术与国外有较大差距。如我们采用过多的铸钢件,毛坯件生产技术上也有缺陷,高端阀门对钢水的化学成分含量、均匀度要求严格,不允许有夹渣、气孔存在。国外采用精炼工艺,使用较多的AOD炉(氩氧脱碳精炼)进行冶炼,其原理是用氧气、惰性气体的混和气代替纯氧吹炼钢水,改变脱碳过程热力学特性,通过降低CO分压,使铬过分氧化。侵入式喷吹可去除非金属夹杂物和有害的溶解气体如氧、氮、氢。AOD工艺是生产超低碳不锈钢及钝净高质量合金钢的先进技术,由此生产的铸钢件具有优良力学和工艺性能(较高的机械性能、改善冲击韧性)等,主要适用于高端阀门对钢水的要求。另外目前过多采用树脂砂造型工艺,不如酯硬改性水玻璃砂造型工艺,而水玻璃砂工艺基本上是无机物黏接剂,发气量少,砂型退让性好,铸件不易产生气孔及裂纹,是目前高端阀门铸钢件造型工艺的首选。

  3、质量管理及设备方面的差距
  国内同行好多企业生产设备落后,至今停留在70-80年代设备水平上,有的设备早已过了使用寿命期,还在满负荷运转。有的老板为了多赚线,舍不得淘汰旧设备,购买新设备更是遥遥无期,加工产品质量能保证呢?有的限于资金,也在陆续添置数控和加工中心,但形成数控化加工的企业至今在行业中并不多,仅占20%左右。
  国外:国外阀门产品质量一般都能达到API、JIS、BS等标准的要求,并且铸造毛坯的内在质量高,精度高,不用整修即可上专机加工,外表美观、铸字清晰、密封性能好。填料和垫片的品种规格多,能满足不同工况的要求。自动控制阀门性能参数稳定,充分保证在使用中不泄漏,调节精度准确。通用阀门的使用寿命均能达到1~2个检修期,甚至更长。
  如法国伯纳德电动装置公司2005年销售3亿元,出口占销售的70%,建立了全球性的销售网络,我国的冶金和油气管线阀门大量采用该公司的电装产品。在核电领域,他们的供货量在全球排名第二。据说我国的秦山二期、大亚湾、田湾核电站,核装中80%也是他们的货。他们的管理十分到位,公司的零件加工记录单随零件一起流转,生产场地整齐、整洁,两条装配流水线在有序地工作。他们丝杆加工采用滚压的方式,效率高,零件表面光洁度高。加工后的零件清洁处理及时,工位器具应用得当,如每根轴上套一个塑料袋,很简单,但却很实用,避免了零件之间的碰撞划伤。零件的涂装方式与国内差不多,但由于毛坯本身光滑平整及油漆的质量过硬,喷漆以后的产品,外观效果和质量相当好。
  国外公司质量控制手段齐全、先进,热态、冷态实验设备齐全,又使用先进座标测量仪,各种探伤设备严格检查,质量保证每个环节也到位,每个零件在任何过程中一目了然,记录非常详尽,责任明确;表面质量也好,包括锻造质量、表面打磨、焊缝质量,几乎杜绝了磕碰划伤;清洁度也高,包括车间文明生产和环境卫生、防尘、防锈,产品零部件各个环节毛刺,飞边清理打磨、清洁,以及到装配前清洗、干燥各个环节都搞得到位,不留一点痕迹。员工也敬业认真,一丝不苟。理念是优质优价,主要是对高端阀门而言。
  虽然国内阀门行业在80年代中期就开展了采用国际标准及联合设计、联合开发的工作,并且大部分产品都采用了国际标准和国外先进标准,但由于贯彻执行有差距,目前国内的阀门产品质量水平仍然低于国际标准的要求。主要表现在:毛坯件壁厚超差;铸件表面粗糙度质量差;铸造尺寸精度差;通用阀门内外漏现象严重,甚至有些阀门尚不能保证一个检修期内的可靠工作;驱动装置品种少,规格不全,可靠性差,不能满足大型成套设备的需要。
  国内:相比而言,国内在质量管理上还是有诸多缺陷的,首先在工艺上或多或少被忽视的,好多企业明明有质保体系,可实际工作中却没有用武之地,质量管理执行起来自行其是,随心所欲;其次在装配过程中也是马虎了事,装不进就硬拚凑。而油漆一道工序也是能省则省,好多油漆没有标准的,自定标准,本身前道工件没处理好,表面毛糟,有的面漆一涂,遮盖了缺陷。在调试上并不严格把关,难怪有的阀门一安装就出现跑、冒、滴、漏现象。
  同时国内好多厂家阀门加工场地混乱不堪,有的地面不平整,大件堆放在地上,压坏场地;有的是环保意识差,对加工后铁屑不能有效处理和防尘,工件灰尘满面,有的没有涂防锈油液,锈迹斑痕多;目前国内阀门丝杆大都采用机床加工,同心度、光洁度都差,其实浙江志远阀门公司已专业加工此先进工艺的阀、丝杆,逐步在行业内全面推广。且国内好多厂为了节省成本,有的甚至阀门油漆也不喷漆的,有的则采用普通油漆,表面也不涂防锈油,仅喷漆一项也偷工减料。如此加工工序怎能保证外观质量呢?有的阀门价格便宜,就是在材质成份和工艺简化上有很大关系,偷工减料,做了手脚。
  再如国内同行好多企业生产设备落后,至今停留在70-80年代设备水平上,有的设备早已过了使用寿命期,还在满负荷运转。有的老板为了多赚线,舍不得淘汰旧设备,购买新设备更是遥遥无期,加工产品质量能保证呢?有的也在积极投入资金,陆续添置数控机床和加工中心,但形成数控化加工的企业至今在行业中并不多,仅占20%左右。

  4、流程管理上的差距
  在机加工技术上,国内阀门制造设备大多以万能机床为主,产品制造精度偏低,制造工艺水平也落后,也是造成阀门产品质量水平参差不齐的原因之一。
  国外:意大利新比隆公司生产流程特点是:接到订单后,由设计开发中心转化,提供产品的设计图样,外协外购明细、机械加工程序等技术文件,通过内部网络传输到各相关部门,生产部门根据技术要求和销售订单组织生产。坯件进厂后,库管人员会根据生产计划将坯件及其它部分阶段送往各加工、装配场地,他们并非全部自己生产,很多的也是采购。但他们几乎所有产品零部件都是在数控设备上完成的,加工精度高,加工效率也非常高。员工在数控加工设备的操作台上可调阅零件加工图和零件加工程序,他只需按加工工艺要求将工件装夹到数控设备上,启动加工程序,就可以自动完成车、钻、铣、镗等加工工序。当一台设备的加工程序启动后,再去装夹另一台,同时在设备操作屏幕上可以监控其它设备的加工情况,直至整个零件加工完成,经检验后合格后送装配车间。而员工在每个零件加工完成后,将零件跟踪卡在自己附近的读卡机刷一次,将该零件的状态,加工信息反馈到相关部门,以便有关部门掌握加工进度、统计工人工作量及质量追踪。并有非常先进和完善的检测设备,能进行高精度的三维尺寸检测,以及动平衡试验、高低温试验。他们的库房管理非常先进,实行立体化计算机管理,库管人员只需将生产指令、数量输入电脑,系统会自动将所需零部件从货架上取出来,然后分类包装,送往装配车间。
  国内:这方面,国内机械加工设备的工艺布置大都是按设备的种类进行安排,如加工中心的摆设,卧式放在一排,立式放在一排,数控机床放在一排,这种安排考虑的现场整齐,而没有考虑不便于操作劳动效率就低,本末倒置了。而国内行业,好多阀门企业不成专业,小而全,产品混杂,加工阀门混乱,车间加工设备布局不合理,零部件堆放不集中,占用空间少,管理不先进。目前国内普遍采用计件工时制,但同样好多弊病,工时不合理。因此说由于企业流程管理水平限制,导致产品技术水平低,加工工艺滞后,原材料浪费严重。国内好多品牌企业装备也实现了现代化,普遍使用数控加工中心等加工精度高、自动化程度较高的先进设备,数字化、信息化技术普遍使用到了加工设备和质量控制过程中。焊接设备较齐全,种类多,并有一些根据产品特点自行研制的专用设备,实用,易于操作、效率高。
  国内一些国有大型企业目前可以为海外阀门业企业生产零部件。但这些企业拥有先进的电脑数据控制加工中心和数控机床,计算机辅助设计、三坐标测量等设备。而这些设备很少用于国内产品的加工。这也妨碍了中国阀门业设计能力的提高。所以国内大多数阀门企业的设计能力只能满足国内市场。
  在试验技术能力方面,国内阀门行业受资金投入限制,仅有少数阀门企业拥有专门的试验设施,试验分析手段仍较弱。缺乏关键的高端阀门试验研究试验条件,如热态、动态和冷热交变的试验条件,制约了许多产品的试验考核工作。如主蒸汽隔离阀的模拟上、下游管道破裂时的流体阻断性能试验,稳压器安全阀的排量试验等,国内还没有试验台架可进行上述试验,而正是通过这些试验才能验证阀门的可靠性。而国外先进企业靠集团化发展,实力雄厚,能够进行大的科研投入,不少企业建有先进的研发机构和试验设备,如高温高压安全阀性能试验装置,调节阀流量试验设备等,像日本冈野、德莱塞、费希尔、苏尔寿、西门子等公司均具有企业研发试验基地。雄厚的研发实力使国外厂家产品不断创新提高,垄断着高端产品一块市场。
  尽管我国提倡关键阀门实现国产化已有近10年,国产化步伐还是加快的,目前核电、火电和石化等领域已部分关键阀门实现了国产化。但还有差距,而火电站和石化用高参数调节阀、减压阀和安全阀,核电站用关键阀门、石化、冶金设备用的高温高压阀门、金属密封蝶阀和金属密封球阀等大量还依赖从国外进口,每年约有20%的阀门产品需要进口或与相关设备配套进口。标准规范落后,参数掌握不够。与此大量阀门电装依靠进口。
  由于国内阀门制造业对国外先进技术标准的相继采用,和新材料、新技术、新工艺的普及提高。以及与国外先进技术标准的衔接等,显得现有执行的国家标准和行业标准有些滞后。现在阀门制造业执行的许多国家标准还是1989年制定的,跟不上市场发展的需求。标准制定和修改的滞后,也制约着行业的发展。由于有些用户和业主对国内阀门生产厂家和现有阀门产品性能缺乏了解,国内企业又没有业绩而不愿采购已经达到国际水平的国产化产品,这也是影响国内企业快速发展,缩小与国外差距的原因之一。

  二、努力改进提高促进阀门行业健康发展
  显而易见,有差距和存在问题并不可怕,只要我们调整好发展思路,增强发展的信心,强化企业管理,推进技术进步,重视技术创新和核心技术的研发,提高企业的核心竞争力。在不久