船用阀门制造过程中的质量控制
李帅举
浙江永盛科技股份有限公司 浙江省杭州市 311400
摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。船用阀门是为满足船舶环境条件，用于控制船舶管路内的流体压力、流量和流动方向的设备，目前广泛应用于船舶的各个系统。船用阀门的使用环境恶劣，对质量以及可靠性方面要求严格。与此同时，船用阀门行业竞争无序，质量管理和技术水平参差不齐。本文就船用阀门制造过程中的质量控制展开探讨。
关键词：船用阀门；质量管理；可靠性
引言
船用阀门是为满足船舶环境条件，用于控制船舶管路内流体的压力、流量和流动方向的设备。因此人们希望获得高质量的阀门，同时也要求提高阀门的使用，维修水平，这对从事阀门操作人员，维修人员以及工程技术人员提出了新的要求。
1船用阀门概述
船用阀门作为船舶的重要系统设备，大量应用于船舶各个管路系统中。船舶独特的工作环境使得船用阀门与普通阀门有所不同，形成一个独立的体系。在外形、重量、材料等方面都体现出船用阀门与普通阀门的不同之处。每艘船舶都需要上千台不同的阀门。在船舶上，闸阀，截止阀，蝶阀，球阀，止回阀，安全阀，流量调节阀等阀门均有广泛的应用。船用阀门的材料主要包括铸铁，合金钢，铜合金，铝合金，钛合金，不锈钢等材质，适用的介质包括淡水，海水，空气，蒸汽，燃油，润滑油等，最高使用压力可达到600MPa，最高使用温度可达到650℃（本体）、1200℃（耐火材料衬里），最低使用温度可达到-196℃，最大公称通径可达到5350mm。总体而言，船用阀门在船舶上不可或缺，且使用环境比较恶劣，船用阀门的性能优劣直接影响船舶的系统安全和总体性能。由于船用阀门使用环境恶劣，船用阀门的质量要求高，可靠性要求更高。一般而言，船用阀门必须具备抗震动、防腐蚀等性能，非标定制化、轻量化、小型化、易拆装也是船用阀门的重要标签，此外民用船舶阀门的制造和生产必须符合国际标准ISO9002的相关标准，需要各国船级社的质量证书。因此船用阀门制造难度较大，成本居高不下，且产品质量也往往因厂而异。
2船用阀门一般分类
船用阀门的种类繁多，总的可分两大类：第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。此外，阀门的分类还有以下几种方法：按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分为截门形：关闭件沿着阀座中心移动；闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动；旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转；旋启形；关闭件围绕阀座外的轴旋转；碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转；滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分为法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门；螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门；焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门；夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门；卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。
3船用阀门制造过程中的质量控制
3.1材料上源头把控
船用阀门的材料直接决定最终产品的力学性能和可靠性。材料主要分为铸件、锻件、紧固件、密封件和电子元器件等。
针对铸件材料，可通过仿真分析的结果合理设置冒口，有效降低内部的疏松、缩孔等铸造缺陷，此外检验方面，采用射线探伤等无损检测技术对成型后的铸件特别是易产生铸造缺陷的部位进行重点关注和排查，保证铸件的质量，同时要做好追溯性工作，保留批次号、过程文件等记录，保证铸件生产的可追溯性。对于锻件要控制好原材料的质量，锻造过程中要时刻注意裂纹缺陷，及时采取措施；检验方面，要经过严格的化学成分检测和力学性能检测，此外还需进行着色检测、超声波探伤等无损检测，保证锻件质量的可靠性。针对密封件，要注意密封件的保存与防护，避免阳光直射，避免在潮湿环境下贮存，同时对于重要密封部位的密封件可采取尺寸复验和材质、力学性能复验检测。
3.2特殊工况阀门材料的检测
特殊工况下工作的阀门，材料应根据工作环境的实际情况，选择适合的金属或非金属材料作为阀门的主要材料。以超低温阀门为例，其工作温度一般在－100℃以下，LNG船用超低温阀门的使用温度更是在－162℃左右，其阀门的主要部件材料应在该工况下具有较好物理化学性能。超低温阀门的材料检测除进行常规阀门的化学成分检测、力学性能分析试验外，还要对材料样本进行超低温的深冷处理，并在超低温工况下进行力学拉伸或冲击试验，分析该材料在该工况下的力学性能是否合格。特殊工况还包括高温、辐射、腐蚀等多种情况，应根据阀门工作的实际环境，选择适合的阀门材料，并对其材料进行相应的试验与检测。
3.3加工上追求精准
阀门产品的零部件种类众多，规格不一，复杂的阀门产品的零部件种类甚至达到上百种，其中阀门的阀体、阀杆、阀瓣等零部件对产品的最终密封起着关键的作用，其加工水平极为关键，加工精度直接决定阀门的可靠性。在机加工过程中要严格按照机加工工艺进行，加强和工艺的沟通，及时反馈，针对重要零部件和复杂零部件可采取制造相应的加工工装来辅助加工，加工后的零部件要注意区分，做好标记标识，并进行检验，关键配合尺寸和重要形位公差可上三坐标测量仪进行重点检测，做好检验记录。此外加工后的重要密封零部件如阀瓣、阀杆、轴衬等零部件在使用过程中受到的摩擦磨损作用较大，影响最终产品的使用寿命和可靠性，可针对性的采用表面处理技术来提高零部件的硬度和耐磨性，有效降低材料的摩擦损耗，降低后期的维护成本，提高产品的质量和使用寿命。
3.4积极运用压力试验方法
在进行压力试验过程中，应根据实际情况进行合理的检验：应对泄漏情况进行合理的检验，在检验过程中，不能单一的对其泄漏压力曲线进行分析，同时还需要对阀门进行深入的检验，探索其产生泄漏的具体情况；对数据进行精确的统计，根据实际情况对统计进行全方面的分析，并向有关单位进行报备，从宏观的角度分析哪些位置容易出现泄。对现阶段的检验人员进行合理的规范，促使其深入了解试验的原理，并灵活利用科学的方法进行检验，实现操作检验流程的规范化，满足现阶段的发展需求。
结语
新世纪以来，我国阀门产业的规模越来越大，阀门制造能力和技术水平不断得到提升，这一切都离不开质量管理工作。下一步，要加强质量管理控制措施的落实和完善，对材料质量进行更严格的控制，同时在加工和检验环节追求完善，在检测和装配方面标准作业，注重新材料新技术的引用、消化和吸收，不断提升阀门产品的制造质量，提升企业的工业化水平。
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