尽管这是我们首次采访Mousa R. Al-Harbi先生,但其实“阀门世界”系列刊物与他相识已久。他与团队编写的技术论文已经多次刊登在“阀门世界”全球版、美洲版和亚洲版刊物上。Mousa毕业后便开始在沙特阿美就职,他的工作经历广泛覆盖了机械工程、油气分离装置(GOSPs)运营、上游油气加工、设施建设项目管理、阀门技术规格及标准制定等众多领域。在采访中,他向我们介绍了一些长期困扰着终端用户的技术挑战,和阀门应用方面的技术要求。
作者:王虹
植根沙特阿美,耕耘阀门技术
在美国密尔沃基工程学院的机械工程系毕业后,Mousa随即作为一名设备工程师,先后在沙特阿美的若干油气分离装置设施(GOSPs)工作。他的职责涉及到种类广泛的工厂设施,在工作中和操作人员密切合作,因此对工艺过程有了深刻的理解,而这正是设备运行的根本依据。油气分离装置是上游油气产业链中的第一种装置,因此他也曾经负责过修井和油井运行。这样的工作经验使他全面了解了整个上游工艺,阀门的运行和维护当然也包括在内。
工作三年之后,他随项目团队去修建一座新装置。事先他还参与了所有的设计环节,从概念设计一直到竣工调试。当时他也负责监督现场管网设施,在工作中会和各种阀门打交道。这样的工作经历使他对阀门产生了兴趣。随后他调到了咨询服务部(CSD)下属的工程技术总部,作为阀门团队的一员,为公司以及各合资厂提供相关服务。团队的任务包括开发和维护各种技术标准和要求,并为设施运行和项目建设提供技术支持。由于阀门行业不断快速发展,他参与了无数项技术标准的开发任务。
Mousa目前任沙特阿美阀门委员会的主席。阀门委员会负责监管和维护各项技术规范和技术标准,确保它们的合理性和可行性。
阀门的典型问题和解决方案
阀门是用于控制或隔离流体的重要设备,也是最基本的安全设备。阀门故障导致的经济代价,可能高得惊人。工厂设施和人身安全,也都严重依赖阀门的可靠运行和功能完好性。阀门的任何异常迹象都有必要引起立即关注。对于Mousa和他的团队而言,当发现阀门故障,最先考虑的是在线查找问题根源,最大限度缩短工厂或装置的停车时间,或者说保持运行的连续性。
Mousa告诉我们:“为了高效率地解决这类问题,我们制定了具体的行动指南,可以根据它们分析阀门的故障,还制定了专门的故障处置规程。我们会和现场操作人员合作,运用各种技术和方法来保障安全运行。阀门最常见的问题是它被关闭后,无法在内部彻底阻断流体。这通常是长期使用后,密封面被磨损和擦伤,或是工况不断改变而导致的。”
“为了应对这个问题,针对所有计划长期使用或苛刻工况的阀门,我们都提出了严格的材料要求。作为辅助手段,也会采用各种在线干预措施,比如强制要求注入密封剂,安装排水阀和风阀。此外我们也和维护团队密切合作,采用各种最新技术。有些技术是用于防止空泡现象造成的损坏,有些涉及到冲刷阀座的方法。此外也包括为阀门加注高科技的密封剂。”
“对于合作伙伴,特别是阀门供应商和项目运营商,我们的合作已经达到了新的高度。通过合作,我们对阀门故障现象的演变趋势进行了详细的综合评估。这项工作使我们可以从企业战略的层面,应对各种与阀门有关的问题。特别是变被动为主动,在发生故障之前,提前找出引起故障的潜在因素,既能避免故障的发生,还能提高总体性能。通过评估,我们发现在许多领域都有待于改进,包括监管层面(优化技术规格和技术要求),以及对最新一代阀门检测和维护技术的捕捉能力。”
“我们的工厂设施里有各种类型的阀门,它们都纳入了各种定期维护计划。根据这些计划,阀门会得到定期检修和维护,从而长期保持完好性和可靠性。通过积极主动的监测,再加上合作伙伴的密切配合,已经有了无数个漂亮的成功案例。我们对于实现卓越阀门管理的承诺,可以说得到了兑现。”
阀门供应商管理和市场趋势
不同种类的阀门,是向不同的供应商采购的。沙特阿美通过专门的编号系统将供应商分类,并确保不会发生一家供应商同时提供所有类型阀门的情况。即使同一种型号的阀门,不同的供应商也可能各有不同的专长。比如有些供应商专门供应大型、高压/上游阀门,有些则擅长小尺寸或清洁工况/仪表阀门。Mousa解释道:“在将新核准的供应商加入我们的卖家清单(RVL)之前,我们会严格评估他们的技术水平和产品质量。这包括评估财务稳定性、技术实力、研发力量和质量控制体系,确保产品质量的恒定性。产品需要接受不同级别的工序间检测,以及根据实际工况和具体要求,专门设置的出厂检测。我们会定期根据不同标准对核准供应商进行审核,有些会被删除,有些则可能被限制供货范围。许多供应商是和沙特阿美一起成长起来的,逐步扩大了产品版图和许可范围。”
“阀门行业也在随着市场的趋势不断发展升级,供应商的表现和状况也会跌宕起伏。当市场情况下探,有些供应商会降低产量。当市场局面变好时,一些关键供应商会扩大产量,满足市场需求并挤占市场份额。生产模式从有利于品控但成本偏高的纵向一体化模式,转变为成本效益更高的分包商和次级供应商模式。这种转变是全球性的,它有助于优化关键工艺、降低成本,让供应商将更多精力集中在设计、合作方评估、货物验收和最终检验等方面。”
和供应商合作
“我发现一个有意思的现象,尽管阀门设计和核心制造技术早已是很成熟的领域,但始终不能停止研发工作。凡是愿意投资研发的企业都能保持兴旺发展,更能适应行业的变化,”Mousa接着说:“市场的多变和技术领域的进步,都会对所有环节产生影响,从原材料到制造技术、阀门设计,乃至供应链。因此供应商要想跟上变化的节奏,就有必要改变业务模式,为发展投入资源,并且和客户建立合作型业务关系,形成一个有凝聚力的团队。”
无论是供应商还是设施运营商,Mousa和他的团队都认为,与其进行密切合作是非常明智的。通过合作,团队对故障情况进行了详细而全面的评估,以便从公司战略的层面采取措施,其主要目的是:
• 从被动处置故障转变为主动预防
• 在故障发生前发现潜在风险和迹象
• 优化性能
“通过上述评估,发现了一些需要改进的关键领域,包括我们的监管(优化技术规格和技术要求),以及强化对最新阀门检测技术和维护技术的捕捉能力。现在我们将阀门分为不同等级,然后分别纳入对应的定期维护计划。这样就能确保它们始终得到妥善检测和维护,进而保持完好的性能和可靠性。”
油气和阀门行业的发展趋势
为了满足油气行业对阀门的各种新要求,并且适应新的能源发展理念,阀门行业也在不断发展和进步。由行业标准和监管法规带来的挑战,也在推动阀门制造商拿出更创新的设计和更先进的材料。比如为了实现脱碳这一目的,阀门供应商就采用了新型密封元件和阀杆设计。此外,更加严格的逸散泄漏管制条例,也促使阀门的测试规程变得更加苛刻。不仅如此,随着氢气产业的崛起,设法减少阀门的接口数量并采用更高级的制造材料,都成了必须做到的事,否则就无法满足工艺要求。
如今,制造工艺也在经历重大变革,因此需要阀门供应商能跟上技术发展的步伐,包括3D打印、机器人和程控金属加工等。这些技术可以支持更加新颖的外形和结构设计,实现更好的焊接和材料处理工艺。如果跟不上这种发展的脚步,可能面临边缘化甚至出局的危险。
Mousa相信阀门行业正在经历一场AI驱动的工业革命,这将使阀门变得更加智能。许多阀门供应商都将智能技术植入自己的产品,以便对一些关键参数进行实时、持续的监测,这些参数包括循环载荷、扭矩值、压力和温度等。远程感知到的这些数据都被传送到解决方案中心,进行深入分析和诊断。分析之后还能发出警示信号,并提供对应的处置措施。工厂运营商将获得充分的信息,在全面了解情况的基础上决定进行维护或更换设备。
在这种背景下,预测分析能力等智能技术,日益成为了阀门的标配。现在的问题是,如何将这些先进的智能解决方案,与运营管理和制造技术相整合。利用计算机数据模拟分析,获取很有价值的深层信息,这早已成了有案可查的现实。显而易见上述整合是可行的,已经在阀门行业变成了现实。
相约2025阀门世界东南亚博览会暨研讨会!
2025阀门世界东南亚博览会暨研讨会即将于9月在新加坡举办,届时Mousa的团队成员,将进行一场名为《系统化的阀门铸件评估手段》的演讲。内容是关于阀体铸件的各种缺陷和处置方法,材料、阀门部件尺寸、类型和成品形状对铸造方法和工艺的影响。诸如孔洞、杂质等铸造缺陷通常都是意料之内的,有些应用场合可以接受。有多种不同的方法可以评估这些缺陷的严重程度,而缺陷所在的部位是最关键的。演讲中将介绍阀门的哪些关键部位,以及哪些应用场合是不能接受缺陷的;为何这些缺陷会导致严重的后果。此外也通过具体案例,分析不正确的缺陷处置方式导致的阀门故障,以及故障后采取的补救措施。
对于即将召开的2025阀门世界东南亚博览会暨研讨会,Mousa表示:“我们的理念是跟上行业发展的脚步,了解新材料和新技术,将研发意识植入日常思维定势。如果遇到技术难题,我们会寻求行业同行的解决方案,或是自行制定方案。对于这些新技术和新思路,需要进行深度评估,然后再试用和分析效果。我们认为沙特阿美是业界领先的企业,因此很高兴能借“阀门世界”的展会活动,展示公司的创新成果。同时也能和同行、合作伙伴和客户们相聚,大家又能在一起分享观点,沟通信息,探索合作的可能性。我们的愿望是大家齐心协力,共同推动阀门行业的创新和发展。”