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深冷閥的應(yīng)用領(lǐng)域

      Airgas使用的的閥門(mén)產(chǎn)品不僅種類(lèi)繁多，全國(guó)各地的工廠內(nèi)，總體數(shù)量多得驚人。

    “我們的閥門(mén)數(shù)量不是一般的多，而且其中一些至少屬于比較特別的類(lèi)型。有些場(chǎng)合要用到無(wú)間歇高循環(huán)閥門(mén)，采購(gòu)時(shí)必須慎重選擇，務(wù)必確保閥門(mén)能承受至少1,000,000次循環(huán)，每循環(huán)一次最多30秒，而且閥門(mén)要始終能做到雙向密封，”Fred接著說(shuō)道：“當(dāng)然我們用的閥門(mén)種類(lèi)數(shù)以百計(jì)，大多數(shù)都是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。許多是用于氧氣工況的閥門(mén)，需要專(zhuān)門(mén)的清潔措施，還有許多是深冷閥。”

    有些閥門(mén)不僅要承受高壓，還要面臨最低-452℉的深冷工況。這些閥門(mén)的材質(zhì)選擇事關(guān)重大。只有能在如此低溫下保持正常性能的金屬才有機(jī)會(huì)入選。而工況中的另一個(gè)極端——高溫——無(wú)疑也是另一種嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

    對(duì)于液氮工況，Airgas采用的是專(zhuān)用閥門(mén)，根據(jù)具體情況有三四種不同類(lèi)型。管道在深冷工況中容易被冰包裹，通常會(huì)采用耐深冷閥門(mén)和延長(zhǎng)閥桿，使手輪與管道間至少有10-12英寸間距，這樣閥門(mén)才能有效控制溫度為-300℉的管道系統(tǒng)。

    閥門(mén)溫度的急劇變化，也就是從深冷到升溫，通常會(huì)導(dǎo)致閥桿泄漏。“這就是低溫環(huán)境的特有現(xiàn)象。因此我們必須采取措施，包括借助延長(zhǎng)閥桿使密封元件遠(yuǎn)離低溫部件，也就不會(huì)受到溫度激烈變化的影響。”

    “這種閥門(mén)顯然比較特別。附近的五金店當(dāng)然不會(huì)有售，必須去找有規(guī)模的閥門(mén)賣(mài)家。大多數(shù)閥門(mén)制造商都有深冷部件標(biāo)準(zhǔn)，他們會(huì)據(jù)此針對(duì)深冷閥的部件采取必要工藝措施，也有的制造商本身就有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的深冷閥產(chǎn)品系列。”

    “我曾經(jīng)接觸過(guò)一些很麻煩的閥門(mén)，特別是用于蒸汽工況的那些。蒸汽閥一般每年只會(huì)動(dòng)作一到兩次。根據(jù)具體的類(lèi)型不同，有些閥門(mén)容易在閥座區(qū)域殘留各種水處理藥劑。如果關(guān)閉閥門(mén)時(shí)擠壓到這些殘留藥劑，閥座就可能損壞，密封性能當(dāng)然就受影響。更換閥座的難度極大，因?yàn)槟且馕吨麄€(gè)蒸汽系統(tǒng)都要停車(chē)。對(duì)這樣的局面，只有謹(jǐn)慎選對(duì)最合適的閥門(mén)才是上策。”Fred感嘆道。

    接著他又介紹說(shuō)，材質(zhì)的選擇對(duì)于深冷球閥而言由其重要。材料必須有彈性，在極低溫度下依然能保持一定強(qiáng)度。碳鋼不是理想的選擇。不銹鋼、黃銅、青銅和其它一些重載荷合金可以承受深冷的工況。

    就閥座和閥門(mén)內(nèi)的密封元件而言，材質(zhì)的選擇同樣很關(guān)鍵。特氟龍及其它一些聚合物常用于閥門(mén)密封元件，比如密封墊、墊圈，選擇時(shí)必須確保在低溫下仍能保持彈性，避免采用低溫下收縮程度太大的材質(zhì)，因?yàn)槟菚?huì)導(dǎo)致閥門(mén)泄漏。閥球必須按照特定規(guī)程橫向鉆孔，所形成的流道會(huì)隨著閥門(mén)的開(kāi)關(guān)操作充滿(mǎn)液氮。

    “關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，必須確保液氮有泄放的通道，因?yàn)樗鼤?huì)迅速氣化并產(chǎn)生壓力，所以必須為生成的氣體準(zhǔn)備好出路。”

Fred Schweighardt是Airgas有限公司（液化空氣集團(tuán)旗下的一家子公司）的全國(guó)項(xiàng)目主任和國(guó)際專(zhuān)家。Fred在焊接技術(shù)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此工業(yè)氣體在加工裝配業(yè)和制造業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域，正是他發(fā)揮專(zhuān)長(zhǎng)的理想舞臺(tái)。

    《閥門(mén)世界》專(zhuān)程采訪了Fred，聽(tīng)他介紹了自己新上任全國(guó)項(xiàng)目主任的工作體會(huì)，以及作為焊接技術(shù)專(zhuān)家，在工業(yè)氣體領(lǐng)域?qū)⒔甑墓ぷ鹘?jīng)歷。

    在美國(guó)的工業(yè)氣體、焊接設(shè)備和防護(hù)用品領(lǐng)域，Airgas是首屈一指的行業(yè)巨頭。總部位于賓夕法尼亞州拉德諾（Radnor）鎮(zhèn)，總共擁有多達(dá)1400家業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，具體類(lèi)型包括零售門(mén)市部、氣瓶充裝站、氣體生產(chǎn)廠、特種氣體實(shí)驗(yàn)室，以及地區(qū)經(jīng)銷(xiāo)中心。

    Airgas在全美約有18000名員工，客戶(hù)數(shù)量多達(dá)百萬(wàn)以上，提供的產(chǎn)品有工業(yè)、醫(yī)用以及特種氣體，包括二氧化碳、氧化氮，也供應(yīng)各種焊接設(shè)備、耗材、操作助劑等等。服務(wù)的對(duì)象包括制造業(yè)、金屬制品加工裝配、建筑、化工、生命科學(xué)和保健、食品和飲料、材料、電力、國(guó)防及航空航天業(yè)。

    “工業(yè)氣體是一個(gè)深度多元化的行業(yè)，”Fred告訴我們：“手機(jī)、桌椅的金屬部件、蘇打水中的碳酸氣…… 所有這些產(chǎn)品的生產(chǎn)都離不開(kāi)工業(yè)氣體。我們有一支專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)醫(yī)用氣體的團(tuán)隊(duì)，也有食品級(jí)氣體部門(mén)，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)工業(yè)氣體在食品行業(yè)的應(yīng)用，我負(fù)責(zé)的是工業(yè)氣體在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用。”

    Fred在焊接和維護(hù)領(lǐng)域的職業(yè)生涯加起來(lái)超過(guò)了三十年，主要是在加工裝配、供熱廠和管道行業(yè)。他從高中畢業(yè)后就參了軍，因此在進(jìn)入大學(xué)并拿到焊接副學(xué)士學(xué)位（AAS）和機(jī)械加工技術(shù)證書(shū)之前，F(xiàn)red就已經(jīng)開(kāi)始和裝甲車(chē)輛打交道，并從事修理柴油引擎等工作。Fred拿到的最高學(xué)位是猶他大學(xué)焊接工程技術(shù)理科學(xué)士。在Airgas公司，他既是焊接技術(shù)專(zhuān)家，也是管道設(shè)計(jì)規(guī)范、加工裝配、檢驗(yàn)和材料領(lǐng)域的主題專(zhuān)家（SME，“課題專(zhuān)家”），而且工作時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)18年。

    “早在2000年我就被法國(guó)液化空氣集團(tuán)聘為焊接專(zhuān)員，通過(guò)努力工作一路晉升。現(xiàn)在我是制造和金屬加工事業(yè)部的全國(guó)項(xiàng)目經(jīng)理，”Fred對(duì)我們說(shuō)到：“除了給客戶(hù)提供技術(shù)服務(wù)外，我也是資產(chǎn)優(yōu)化特別項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的主題專(zhuān)家（SME，“課題專(zhuān)家”）。我職業(yè)生涯中最幸運(yùn)的事情，就是我的核心職責(zé)始終沒(méi)變過(guò)，這意味著工作經(jīng)驗(yàn)可以不間斷積累并發(fā)揮出最大價(jià)值。”

    在Fred進(jìn)液化空氣集團(tuán)工作之前，就已經(jīng)擔(dān)任過(guò)管道焊接員、供暖廠工程師和焊接車(chē)間經(jīng)理的崗位。他最初在工作中接觸閥門(mén)，就是從擔(dān)任供暖廠工程師開(kāi)始的。

    “我的工作重心曾經(jīng)很長(zhǎng)一段時(shí)間都是在焊接領(lǐng)域，但后來(lái)我當(dāng)上供暖廠工程師后，主要工作就是和應(yīng)用于各種流體的閥門(mén)打交道。現(xiàn)在我作為主題專(zhuān)家，主要負(fù)責(zé)為形形色色的流體應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行閥門(mén)選型和配管，提供結(jié)構(gòu)材料方面的咨詢(xún)，也會(huì)針對(duì)閥門(mén)和工藝管道的連接提供最佳解決方案，”Fred接著說(shuō)道：“我們行業(yè)離不開(kāi)各種各樣的閥門(mén)——手動(dòng)閥、自動(dòng)閥、控制閥——所以我對(duì)各種類(lèi)型的閥門(mén)都有心得體會(huì)。”

    具體而言，F(xiàn)red目前的主要職責(zé)分為四個(gè)部分：全國(guó)項(xiàng)目管理、全國(guó)銷(xiāo)售、主題專(zhuān)家和培訓(xùn)。項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容是協(xié)調(diào)Airgas公司所有焊接工藝專(zhuān)員，為全國(guó)客戶(hù)群體提供相關(guān)服務(wù)，包括提供各種增值服務(wù)。此項(xiàng)職責(zé)其實(shí)與“全國(guó)銷(xiāo)售”的職責(zé)密切關(guān)聯(lián)，因?yàn)檎沁@些項(xiàng)目和服務(wù)，使公司一方面能留住老客戶(hù)，另一方面不斷贏得更多新客戶(hù)。作為主題專(zhuān)家，F(xiàn)red會(huì)和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)合作，針對(duì)焊接技術(shù)、材料選擇、技術(shù)合格合規(guī)等問(wèn)題提供專(zhuān)門(mén)指導(dǎo)。此外，他也在全國(guó)范圍內(nèi)培訓(xùn)Airgas各分公司的員工，主要是傳授工藝技術(shù)，以及介紹推向全國(guó)市場(chǎng)的新產(chǎn)品。

    “我喜歡在工作中承擔(dān)不同角色和職責(zé)，也很享受不斷接觸新事物的挑戰(zhàn)，不會(huì)始終陷在同一類(lèi)事情里，”Fred坦言：“今天我可能在研究一個(gè)涉及6000psi氮?dú)獾捻?xiàng)目，明天可能需要處理關(guān)于-452℉液氦的問(wèn)題。再加上我要全國(guó)各地跑銷(xiāo)售，工作還真挺忙的。”本職工作不忙時(shí)Fred也不閑著，他還從事著AWS認(rèn)證焊接檢驗(yàn)師的工作，同時(shí)設(shè)法抽時(shí)間履行AWS A5S（保護(hù)氣體）委員會(huì)主席的職責(zé)。另外他也是ISO US TAG44委員會(huì)（TAG:技術(shù)顧問(wèn)組）的表決權(quán)委員。