關(guān)于閥門類產(chǎn)品實(shí)施維修以降低采購成本的可行性報(bào)告

1、關(guān)于閥門類產(chǎn)品實(shí)施維修以降低采購成本的可行性報(bào)告人民電器集團(tuán)山東萊蕪銷售有限公司2011-11-08第一部分 鹽化公司現(xiàn)用閥門的主要類別1 手動作業(yè)類球閥(Handling Ball Valve)適用于操作溫度在-29C至200C間，手動開啟和關(guān)閉的球閥，大多為硬密封(金屬閥瓣和金屬閥體零配)少量在高溫、腐蝕、磨損比較嚴(yán)重的作業(yè)時(shí)，采用軟密封結(jié)構(gòu)(在閥瓣或閥體上附加橡膠或聚四氟乙烯密封層，以看腐蝕或加強(qiáng)密封)1.1 手動作業(yè)類球閥的主要類型：有浮球式和耳軸式球閥2種。浮球式閥門在高壓或者大管徑時(shí)會產(chǎn)生高操作力矩，但是密封性好一些。1.2 手動作業(yè)類球閥的主要缺點(diǎn)：球閥不適用于節(jié)流，且當(dāng)閥門部分

2、打開時(shí)，其密封表面會暴露在處理流體中而易于損壞。2 手動作業(yè)類閘閥(Handling Globe Valve) 閘閥在所有的溫度范圍內(nèi)適應(yīng)于大多數(shù)的開關(guān)作業(yè)、無振動烴類以及公用設(shè)施中。閘閥的力矩特性比球閥和旋塞閥要好，但是沒有90度旋轉(zhuǎn)動作方便操作的特點(diǎn)。 帶有反向作用板的閘閥，適應(yīng)于自動關(guān)斷系統(tǒng)操作。對于這些閥門可用簡單的推拉操作器，因此，避免了通常球閥和旋塞閥所要求的復(fù)雜的操縱桿的凸輪。 閘閥不能用于節(jié)流作業(yè)中。尤其對于含有砂的流體，節(jié)流會損壞密封表面。3止回閥(Check Valve) 3.1 止回閥的結(jié)構(gòu)形式有旋啟式、升降式、球式、活塞式和分離圓盤旋啟式止回閥等。3.2 各種止回閥的優(yōu)

3、缺點(diǎn)： 旋啟式止回閥不能用于流動方向向下的豎直管道上 旋啟式止回閥應(yīng)該選用一種螺絲或螺栓連接的閥帽，以便檢查和修理閥瓣和閥座 薄型設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)止回閥（節(jié)省空間），適應(yīng)于安裝在兩個(gè)法蘭之間。這種類型的止回閥正常時(shí)不全開，并且修理時(shí)需要從管道上拆卸下來。 雙盤薄型止回閥占地空間小，重量輕 升降式止回閥只能應(yīng)用于小口徑（DN 40）、高壓管道上處理清潔的流體 球形止回閥與升降式止回閥非常類似4 手動作業(yè)類蝶閥 （Butterfly Valve）手動作業(yè)類蝶閥適用于粗略的節(jié)流和低壓、無烴、無危險(xiǎn)性作業(yè)，它們不適合用作容器、罐等的重要關(guān)斷閥。5 截止閥當(dāng)需要好的節(jié)流控制（如控制閥的旁通管路或有小的排氣孔）

4、時(shí)，截止閥是最合適的。6 隔膜閥在這種閥的設(shè)計(jì)中用合成橡膠制成的隔膜與閥桿連接，關(guān)閉閥門是通過將隔膜壓在金屬凸臺上（它是閥體的一部分）來實(shí)現(xiàn)的。隔膜閥主要用在低壓水1400 kPag (200 psig或更小)的作業(yè)，它們尤其適合含有砂子和其它固體顆粒的系統(tǒng)中。7旋塞閥 （Plug Valve）旋塞閥和球閥的使用范圍一樣，而且使用溫度限制也相似。具有90度旋轉(zhuǎn)操作的旋塞閥有潤滑和非潤滑兩種設(shè)計(jì)。潤滑型的旋塞閥必須定期進(jìn)行加油潤滑，使其密封性好，而且易于操作，加油的次數(shù)決定于使用條件。其潤滑功能對于防止閥門卡阻是一種解決辦法。在非潤滑設(shè)計(jì)中，它的密封是用特氟隆、尼龍和其它軟材料完成的。它們不需要

5、經(jīng)常的維護(hù)潤滑，但是當(dāng)閥在長時(shí)間設(shè)置在一個(gè)位置以后，再旋轉(zhuǎn)就較為困難?；谶@些特點(diǎn)，要根據(jù)具體的使用環(huán)境（條件）選擇閥門。8針閥 （Needle Valve）針閥基本上是小型的截止閥。它們常常用作儀表和壓力表的關(guān)斷閥，用于儀表空氣、天然氣和液壓流體的小流量節(jié)流，還用于減小儀表管道的壓力波動。9 高性能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門：9.1 高性能軟密封遠(yuǎn)程控制蝶閥類型： 開關(guān)型：主要包括閥體、閥瓣、軟密封層、防腐層、閥桿、執(zhí)行器、電磁閥、行程開關(guān)等組成，閥門或開或關(guān)，只有2個(gè)位置，流量不可調(diào)。 調(diào)節(jié)型：又分為輸入型、反饋型和Hart協(xié)議型。主要包括閥體、閥瓣、軟密封層、防腐層、閥桿、執(zhí)行器、定位器、行程開

6、關(guān)等組成，閥門開閉大小由定位器的輸入信號決定，閥瓣可處在多個(gè)位置，介質(zhì)流量可調(diào)。對于對介質(zhì)流量要求較高的場所，多與流量表(如科勒流量計(jì))組成閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)：流量表檢測到介質(zhì)流量超出要求，輸出信號給定位器（控制電流變?。ㄎ黄鹘邮盏皆撔盘柡?，控制執(zhí)行器將閥瓣與閥體的流通縫隙變小，流量變小。反饋型閉環(huán)控制系統(tǒng)原理如下：DCS系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置向定位器發(fā)送閥門打開電流，定位器接收到該信號后，控制執(zhí)行器將閥瓣與閥體的流通縫隙打開到系統(tǒng)要求的位置，介質(zhì)流過，此時(shí)定位器反饋一對應(yīng)的信號，DCS數(shù)據(jù)采集卡采集到該輸出信號，DCS系統(tǒng)顯示流量和閥門打開角度，如系統(tǒng)檢測到介質(zhì)流量超出要求，系統(tǒng)減小閥門開度的信

7、號給定位器，動作原理同前。 對夾式：管道上的法蘭將高性能軟密封遠(yuǎn)程控制蝶閥夾牢的安裝方式 法蘭式：閥門帶雙端法蘭，與管道上的法蘭將高性能軟密封遠(yuǎn)程控制蝶閥夾牢的安裝方式 軟密封型：閥瓣與閥體間采用軟密封材料進(jìn)行密封型，一般密封材料用EPDM材料(三元乙丙橡膠) 抗腐蝕型：閥瓣用PTFE等防腐防腐材料全密封或閥體用PTFE全密封介質(zhì)通過層9.2 高性能軟密封遠(yuǎn)程控制球閥： 開關(guān)型 調(diào)節(jié)型 對夾式 法蘭式 軟密封型 硬密封型 V型 圓形原理同前。9.3 單座型閥門。9.4 應(yīng)用最廣的為開關(guān)型或調(diào)節(jié)型軟密封蝶閥、開關(guān)型或調(diào)節(jié)型軟密封球閥?？傊蓪Ⅺ}化公司現(xiàn)用閥門歸為2類：即普通閥門(18項(xiàng))和高性

8、能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門(9項(xiàng))9.5 高性能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門類產(chǎn)品主要性能介紹：該閥門主要包括7大部分： 閥體：有閥座、閥瓣和主軸構(gòu)成。 軟密封層：根據(jù)流體的比重、粘度、PH值、閥前后壓力等，設(shè)計(jì)28層密封，密封材質(zhì)主要為EPDM(三元乙丙橡膠)、PTFE(聚四氟乙烯)或RPTFE(增加剛性的聚四氟乙烯)，分別置于閥座、閥瓣和主軸間。 抗腐蝕防護(hù)層：根據(jù)流體的比重、粘度、PH值、閥前后壓力等，對流體經(jīng)過的閥座和閥瓣進(jìn)行抗腐蝕防護(hù)。抗腐蝕材料主要為EPDM(三元乙丙橡膠)、PTFE(聚四氟乙烯)或RPTFE(增加剛性的聚四氟乙烯)，分別包覆于閥座內(nèi)壁、整體包覆閥瓣 執(zhí)行器：根據(jù)遠(yuǎn)程DCS發(fā)出的指

9、令，定位器或電磁閥接受指令，在氣動源的作用下，執(zhí)行器帶動主軸和閥瓣實(shí)現(xiàn)閥門的關(guān)閉或打開。 故障時(shí)閥位置保證裝置：在執(zhí)行器中，有保護(hù)型裝置，以確保在電氣故障時(shí)，閥門處于的位置(或故障時(shí)關(guān)閉、或故障時(shí)打開) 定位器：有輸入型、反饋型和HART協(xié)議型，接收來自DCS遠(yuǎn)程控制信號，并輸出信號控制執(zhí)行器動作，定位器僅適用于調(diào)節(jié)閥。電磁閥接收來自DCS遠(yuǎn)程控制信號，輸出氣源控制執(zhí)行器動作，電磁閥僅適用于開關(guān)閥。 反饋裝置：開關(guān)型閥門配置的是行程開關(guān)(Limit switch)；調(diào)節(jié)閥反饋信號來自定位器（不帶反饋信號的定位器，依靠配對使用的流量表的反饋信號與輸入型定位器組成閉環(huán)自控系統(tǒng)）第二部分 鹽化公司現(xiàn)

10、用閥門損壞原因分析1 閥門損壞技術(shù)分析從前述閥門的技術(shù)原理&遠(yuǎn)程控制原理得知，因閥瓣和閥體部分長時(shí)間接觸腐蝕性液體或氣體，且存在溫度變化，如下的原因都將造成閥門的損壞：1.1 維護(hù)原因：閥桿和軸套部分未定期上潤滑油或潤滑脂，導(dǎo)致閥桿和軸套間的銹蝕，導(dǎo)致閥門無法打開或關(guān)閉，該原因造成的損壞約占閥門損壞比率的20%，特別是手動閥門（該比率可能高達(dá)35%以上）。對策：將每一閥門維護(hù)定崗定人，如分析屬于維護(hù)原因造成的損壞，有責(zé)任人承擔(dān)20%的費(fèi)用。1.2 介質(zhì)的腐蝕性：因介質(zhì)的腐蝕性很強(qiáng)，在使用一定年限后，腐蝕性介質(zhì)將防腐層損壞，造成閥門內(nèi)漏。該原因造成的損壞約占閥門損壞比率的40% 。1.3 密封層

11、老化：密封層自然老化或因腐蝕性介質(zhì)原因造成的加速老化，導(dǎo)致閥門外漏介質(zhì)。該原因造成的損壞約占閥門損壞比率的10% 。1.4 熱脹冷縮：因環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度原因，導(dǎo)致閥瓣和閥體熱脹冷縮，造成防腐層或密封層損壞或分層，或閥瓣變形而產(chǎn)生運(yùn)動卡滯，導(dǎo)致閥門內(nèi)漏或外漏。該原因造成的損壞約占閥門損壞比率的10% 。1.5 介質(zhì)顆粒：介質(zhì)顆粒不均勻造成的密封層、密封面或防腐層損傷，導(dǎo)致閥門內(nèi)漏或外漏。該原因造成的損壞約占閥門損壞比率的10% 。1.6 氣源原因：氣源純凈度原因，如氣源含油&含水&微塵顆粒等超標(biāo)，造成執(zhí)行器氣缸、電磁閥等損壞。該原因造成的損壞約占閥門損壞比率的8% 。1.7其他原因：其他原因造

12、成的導(dǎo)致閥門內(nèi)漏或外漏。該原因造成的損壞占閥門損壞比率的2% 。2 閥門損壞部件名稱：根據(jù)閥門的前述機(jī)理，可知閥門損壞部件名稱&所占損壞的比率。2.1 閥門易損部件：不論何種閥門，一般最先損壞的是閥體和密封部分（閥體、閥瓣、閥桿、密封層或防腐層），該損壞率約占閥門總損壞率80%，具體分析如下： 硬密封普通閥門：密封性能破壞，占閥門總損壞率90%，主要為閥瓣損壞（硬密封閥門的密封壽命一般為1萬次）。 手動軟密封普通閥門：閥桿卡滯占閥門總損壞率20%，閥體和密封部分的損壞約占閥門總損壞率60%。 高性能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門：閥體和密封部分的損壞約占閥門總損壞率80%，而定位器、執(zhí)行器、行程開關(guān)、電磁

13、閥等損壞僅占20%。3 未損壞部件的殘值分析：3.1 易損的部件：僅具有廢料價(jià)值；3.2 未損壞部件：對未損壞部件可以通過除銹、飛邊修理、涂覆防腐層或更換防腐層等方法，損壞的部件更換上好的部件后，再次組裝該閥門，經(jīng)檢測可以判定該閥門與新的閥門具有一樣的性能。此時(shí)未損壞部件殘值，幾乎等于原部件的價(jià)值。4 維修增值數(shù)據(jù)分析：4.1 以硬密封閘閥為例：閥瓣損壞比率約占80%，就以DN100閥瓣損壞為例分析 閥瓣：該部件損壞后僅具有廢鋼價(jià)值。該部件僅占閥門總成本的15%。即其余的85%均有再使用價(jià)值，更換閥瓣的費(fèi)用約50元。 閥體：基本不壞，即使發(fā)生損壞，也僅需局部堆焊拋光處理即可，維修費(fèi)用約需50元

14、，而該部分的價(jià)值約500元。增值結(jié)果就是用10%的投入產(chǎn)生90%的價(jià)值，9倍的增值。 閥桿&軸套等：除銹、噴漆、上油作業(yè)后，繼續(xù)使用，其價(jià)值等于原值。維修費(fèi)用約需20元。 結(jié)論：總維修成本約120元。經(jīng)維修后，該臺閥門和新閥門性能一樣，而一臺DN100硬密封閘閥市場價(jià)約750元。經(jīng)維修后增值5倍多。4.2 以高性能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門為例：閥體部件損壞比率約占80%甚至更高，就以DN65型調(diào)節(jié)閥閥體總成損壞為例分析(包括閥體、閥瓣、防腐層、密封層、閥桿、閥套)。 閥體總成：該部件損壞后僅具有廢鋼價(jià)值。該部分成本僅占閥門總成本的20%左右，即其余的80%均有再使用價(jià)值。整體更換國產(chǎn)閥體總成的價(jià)格約

15、600元。 執(zhí)行器：基本不壞(其損壞比率不到3%)。一臺國產(chǎn)執(zhí)行器市場價(jià)約1200元 (一臺進(jìn)口品牌執(zhí)行器價(jià)格約3500元)。除銹、噴漆、上油作業(yè)后，繼續(xù)使用，其價(jià)值等于原值。維修費(fèi)用約需20元。 定位器：基本不壞(其損壞比率不到1%)。一臺國產(chǎn)執(zhí)行器市場價(jià)約3200元,(一臺山武品牌執(zhí)行器價(jià)格約10000元)。除銹、噴漆、上油作業(yè)后，繼續(xù)使用，其價(jià)值等于原值。維修費(fèi)用約需20元。 電磁閥：基本不壞(其損壞比率不到1%)。一臺國產(chǎn)電磁閥市場價(jià)約600元,(一臺ASCO品牌電磁閥價(jià)格約2400元)。除銹、噴漆、上油作業(yè)后，繼續(xù)使用，其價(jià)值等于原值。維修費(fèi)用約需20元。 調(diào)壓器&過濾器：基本不壞(

16、其損壞比率不到1%)。一套國產(chǎn)調(diào)壓器&過濾器市場價(jià)約120元,(一套SMC品牌調(diào)壓器&過濾器價(jià)格約380元)。除銹、噴漆、上油作業(yè)后，繼續(xù)使用，其價(jià)值等于原值。維修費(fèi)用約需20元。 結(jié)論：總維修成本約680元。經(jīng)維修后，該臺閥門和新閥門性能一樣，而一臺全新國產(chǎn)DN65調(diào)節(jié)閥市場價(jià)約9000元(進(jìn)口DN65調(diào)節(jié)閥市場價(jià)約140000元)。用國產(chǎn)件經(jīng)維修后對比國產(chǎn)調(diào)節(jié)閥，維修增值12倍多(比較進(jìn)口調(diào)節(jié)閥，維修增值20倍)。第三部分 鹽化公司現(xiàn)用閥門各部件成本分析1 普通閥門的各部件成本比率分析： 閥體：約占閥門總成本的60%(閥門越大該比例越高)。 閥瓣：約占閥門總成本的15%。 閥桿&軸套等：約

17、占閥門總成本的5%。 橡膠密封層：約占閥門總成本的5%。 防腐層：PTFE的防腐層約占閥門總成本的15%。2高性能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門的各部件成本比率分析： 閥體：約占閥門總成本的10%(閥門越大該比例越高，襯PTFE的閥體約占閥門總成本的15%)。 硬閥瓣：約占閥門總成本的8%(帶PTFE防腐層的閥瓣約占閥門總成本的18%)。 閥桿&軸套等：約占閥門總成本的5%。 橡膠密封層：約占閥門總成本的2%。 防腐層：PTFE的防腐層約占閥門總成本的5%。 執(zhí)行器：約占閥門總成本的10%。 高性能定位器：約占閥門總成本的25%。 高性能電磁閥：約占閥門總成本的22% 行程開關(guān)：約占閥門總成本的5%(有定

18、位器就無行程開關(guān)) 其他部件：約占閥門總成本的3%3 閥門易損部件價(jià)值占閥門總成的比率：根據(jù)第二部分和第三部分的分析，可知閥門易損部件價(jià)值僅占一臺閥門總成金額的10%30%，即有70%有價(jià)值的零部件被浪費(fèi)掉。3.1 以一臺高性能軟密封調(diào)節(jié)蝶閥為例，其易損的也就PTFE防腐層、硬閥瓣(或帶防腐層的閥瓣)、密封層，該損壞比率占該類閥門損壞率的70%以上。3.2 而定位器、執(zhí)行器、電磁閥、行程開關(guān)幾乎不壞，而該部分的成本占一臺該類閥門的80%.3.3 比如一臺DN100型日本TOMOE調(diào)節(jié)型軟密封蝶閥，其價(jià)格約22000元，如整體更換的話，要花費(fèi)22000元，而更換進(jìn)口，如用國產(chǎn)閥體、閥瓣及軟密封層

19、&抗腐蝕防護(hù)層的話，僅需花費(fèi)3000元。3.4 鹽化公司現(xiàn)有的維修方法為，更換整體電控閥門。以10月份為例，此類閥門維修計(jì)劃為22臺，一個(gè)月的采購金額即為20多萬元。保守估計(jì)，鹽化公司在閥門類產(chǎn)品的采購上，一年的費(fèi)用至少約150萬元，如實(shí)施對閥門維修，維修或更換損壞部件的話，一年的維修費(fèi)用約20萬40萬元。該部分創(chuàng)造的利潤是很可觀的。3.5 鹽化公司現(xiàn)用的大部分電控閥門已經(jīng)處于維修的高發(fā)期，實(shí)施此方案無論對現(xiàn)在或未來，均具有較為現(xiàn)實(shí)的意義。第四部分 對損壞閥門實(shí)施維修方案介紹1 普通閥門：1.1 密封件損壞：購買相應(yīng)的密封件，直接更換。1.2 防腐件損壞：購買相應(yīng)的防腐件，直接更換。1.3 閥

20、桿卡?。簩㈤y門拆卸后，經(jīng)浸油、震動處理后，分解卡住的閥桿，除銹后分析閥桿和閥套間隙，如ok則重新裝配應(yīng)用；如不合格則更換損壞的其一。1.4 閥瓣損壞：分析閥體是否有損壞，如ok經(jīng)除銹、除飛邊、噴漆處理后，購買相應(yīng)的閥瓣，直接更換。如閥體有損傷，實(shí)施堆焊拋光處理后，購買相應(yīng)的閥瓣，直接更換。1.5 手柄損壞：購買相應(yīng)的手柄，直接更換。2 高性能軟密封遠(yuǎn)程控制閥門2.1 密封件損壞：購買相應(yīng)的密封件，直接更換。2.2 防腐件損壞：購買相應(yīng)的防腐件，直接更換。2.3 閥桿卡住：將閥門拆卸后，經(jīng)浸油、震動處理后，分解卡住的閥桿，除銹后分析閥桿和閥套間隙，如ok則重新裝配應(yīng)用；如不合格則更換損壞的其一。

21、2.4 閥瓣損壞：分析閥體是否有損壞，如ok經(jīng)除銹、除飛邊、噴漆處理后，購買相應(yīng)的閥瓣，直接更換。如閥體有損傷，實(shí)施堆焊拋光處理后，購買相應(yīng)的閥瓣，直接更換。2.5 異常處理：如屬于進(jìn)口閥門，閥體&閥瓣或防腐層或密封層購買不到，用國產(chǎn)的成套閥體&閥瓣整體更換2.6 定位器、執(zhí)行器、電磁閥、行程開關(guān)等，基本不壞，如發(fā)現(xiàn)損壞，更換相應(yīng)部件即可。第四部分 對損壞閥門實(shí)施維修投資等規(guī)劃1 維修場地： 維修車間：約需150m2； 辦公室：約50 m2； 檢測室：約50 m2； 鑒定車間：約100 m2；共計(jì)約450 m22 維修&工勤人員： 閥門分析技工：12人； 閥門維修技工：24人(其中一人需具有高級焊工資質(zhì)，一人需車床操作)； 閥門裝配技工：12人； 技術(shù)工程師：1人； 質(zhì)量工程師：1人； 文員：1人；共計(jì)約715人3 設(shè)備：3.1 維修設(shè)備 車床：6116車床1臺，投資額約4萬元； 鉆銑2用床：投資額約3萬元； 氬弧焊機(jī)：投資額約1萬元； 水平臺：投資額約1萬元； 1T龍門吊：投資額約0.8萬元； 游標(biāo)卡尺等檢驗(yàn)器具：投資額約0.5萬元； 維修工作臺+裝配工作臺：投資額約1萬元；維修設(shè)備投資額約11.3萬元，屆時(shí)鹽化公司所有機(jī)械賈工活，將不再外協(xié)。3.