一、选题意义及国内外发展现状

1．选题意义

气动闸阀从八十年代进入我国。在不到二十年的时间里，其使用范围从普通领域扩展到了更为广阔的各行各业。从矿山电厂的选煤、排矸、排渣。发展到了城市的污水处理，从一般的工业管道发展到了食品、卫生、医药等专业管道系统。超薄型的刀闸阀以其体积小、流阻小、重量轻、易安装、易拆卸等优点彻底解决了普通闸阀、平板闸阀、球阀、截止阀、调节阀、蝶阀等类阀门的流阻大、重量大、安装难、占地面积大等的疑难问题。[1]

随着机电一体化的趋势，以及微电子技术和计算机技术的发展，这些电动阀门在使用中出现越来越多的问题。比如控制精度不高、现场调试不方便、故障诊断方法不完善等，这就使得原有的电动阀门越来越无法适应现代工业发展的需要，必将被淘汰。因此对电动阀门这一重要的工业用机械产品进行有效的改造，提高其智能化程度，使其控制过程计算机化、通讯功能数字化、故障诊断处理智能化、检测远程化，都有着非常重要的意义。[2]

气动阀门的设计需要综合考虑阀门、执行器、气动元件以及阀门功能等多种因素，目前设计水平和制造水平与一流执行器阀门制造商还是有一定的差距，需要虚心学习，不断提高。[3]

国内外在提高阀门使用性能和使用寿命等方面进 行了大量的研究工作包括阀门的可靠性分析、可靠 性设计、可靠性试验和提高阀门可靠性的各种方法。许多学者针对阀门进行了深入的研究研究内容主要 分为两大部分，一部分是关于具体型号阀门失效模式 的研究；另一部分是从理论的角度对一些故障机制和 可靠性方法进行研究。目前在阀门可靠性研究领域密封问题、振动噪声问题和可靠性试验问题是人们 关注的焦点也是难点。同时阀门作为典型的机械产品种类相当多，目前尚未有统一的规范来指导阀门的可靠性研究。因此，阀门可靠性技术研究的总结和展望对今后系统地进行阀门可靠性研究有重要的理论现现实意义。[4]

2.国内外阀门的发展

（1）国外阀门的发展

国外阀门研究机构对阀门的设计与基础理论、新材料、新工艺、产品性能、可靠性和标准化的研究十分重视。国外阀门的科研特点如下:(1)试验研究与新产品开发密切结合。(2)内部研究课题与引进国外技术密切。(3)重视高新技术在阀门上的应用研究。(4)重视高参数和特殊工况用阀门的试验研究。(5)重视阀门基础理论的研究工作。(6)重视现场试验与改进工作。[5]

在50年代以前，国外的一些国家就已经形成了独立阀门专业及其行业体系，有了阀门行业组织或者阀门专业学术组织。像美国、英国、东欧、西欧等都有了阀门行业协会，日本也有阀门工业会和阀门研究会，前苏联则有阀门设计研究院。这些阀门行业和专业组织，都是为了提高生产技术和对外竞争的需要而建立起来的。

国际阀门贸易市场在最近几年中十分活跃，竞争也相当激烈，实力较强的国家则是德国和美国，其中德国是世界最大的阀门出口国。 [6]

随着高压技术的广泛使用, 超高压系统中的超高压阀门性能直接影响整个系统工作的可靠性、安全性、工作效率和使用寿命，所以对阀门的材料选择和结构提出了更高的要求。美国HIP 公司的超高压针阀, 工作压力为690MPa 的采用奥氏体316 不锈钢, 工作压力1034MPa 的采用马氏体型沉淀硬化不锈钢17- 4PH[7]

（2）国内阀门的发展

阀门是随着流体管路的产生而产生的。人类使用阀门已经有近4000年的历史了。中国古代从盐井中吸卤水制盐时，就曾在竹制管路中使用过木塞阀。公元前 1800年，古埃及人为了防止尼罗河泛滥而修建大规模水利时，也曾采用过类似的木制旋塞来控制水流的分配。这些都是阀门的雏形。工业用阀门的大量应用，是从瓦特发明蒸汽机以后才开始的。二十世纪初出现了铸铁、铸钢、锻钢、不锈钢、铬钼钢、黄铜、球墨铸铁等各种材质的阀门。应用于各个行业，各种工矿。国内最早引进国外阀门生产技术的公司不多，后引进国外生产技术，使得国内阀门生产技术突破，质量提高，寿命加长。[8] 随着工业用陶瓷技术的开发成功, 也出现了陶瓷材料阀门。陶瓷材料在低冲角下具有高的抗冲蚀性能。[9]目前中国四大阀门未来发展前景及趋势：（1）工程节能阀门走向系列；（2）水力控制阀一阀多用；（3）智能电动调节阀瞄准摇控；（4）阀门迈向通用化[10]。

2009年1-12月，全国累计生产阀门4,583,935.72吨，比2008年增长了3.74%；2010年1-12月，我国阀门产量累计为5,390,394.75吨；2011年1-12月，我国阀门的产量为5,958,729.61吨；2012年1-4月我国阀门产量达2,041,987.98吨。