Markedet for kontrollventiler er fortsatt dynamisk

For april-utgaven har teamet vårt i Valve World samlet et beskjedent øyeblikksbilde av kontrollventilindustrien. Med utgangspunkt i markedsprognoser fokuserer vi så på vurderinger under seleksjon før vi gjennomgår forskningsarbeid som kan gi fordeler for neste generasjon reguleringsventilprodukter.

Prognoser og investeringer

Alle indikatorer virker positive for reguleringsventilsektoren. En fersk markedsprognose (Polaris Market Research) anslår at det globale markedet vil vokse fra USD 10,53 milliarder i 2025 til USD 17,07 milliarder innen 2034, og viser en CAGR på 5,5 %. Polaris indikerer at den økende bruken av automatisering i ulike bransjer øker etterspørselen etter reguleringsventiler. I tillegg til vekst i tradisjonelle sektorer som farmasøytiske produkter, olje og gass, kraftproduksjon, osv., antyder de at utvidede infrastrukturprosjekter, spesielt innen vann- og avløpsvannbehandling, også driver behovet for avanserte reguleringsventilsystemer.

Det globale markedet for reguleringsventiler kan vokse til 17,07 milliarder USD innen 2034.

I mellomtiden indikerer Market Research Future at reguleringsventilmarkedet kan nå 15,50 milliarder USD innen 2032, selv om de fremhever at mangel på standardisering er en utfordring industrien står overfor. «Dette skaper reelle problemer når man prøver å lage forskjellige merker av kontrollventiler. For eksempel har India alene mer enn 600 reguleringsventilprodusenter. Derfor er merkevarebygging og unikhet et reelt problem. Mangelen på sertifisering har også vært et sentralt tema, sier Polaris. I likhet med mange andre forskningsselskaper, ser de den sterkeste veksten i Asia Pacific så vel som Nord-Amerika. MarketsAndMarkets forventer tilsvarende sterk vekst, og merker en økning i etterspørselen etter roterende ventiler "på grunn av deres effektivitet, pålitelighet og allsidighet".

Disse oppmuntrende tegnene støttes av gode nyheter fra kontrollventilprodusentene selv. Emersons nye DVC7K Digital Valve Controller ble for eksempel hyllet av pressen i 2024 på grunn av dens fleksible tilkobling, brukervennlige-grensesnitt og hvordan den gjør det mulig for brukere å analysere data i sanntid- for å evaluere ytelse og pålitelighet. Kort sagt, den nye ventilkontrollerteknologien forbedrer ytelsen, påliteligheten og oppetiden til både på-av- og kontrollventiler-og i forlengelsen av et helt prosessanlegg eller -anlegg-i en lang rekke prosessindustriapplikasjoner.

Leverandører investerer også i nye anlegg. I januar 2025 avduket derfor IMI planer for et nytt produksjonsanlegg til USD 38 millioner i Lake Forest, California, USA. Kevin McKown, prosessautomatiseringspresident for Amerika, sa: "Vår flytting til Lake Forest representerer et viktig skritt for IMI. Denne nye siden vil gjøre det mulig for oss å betjene kunder bedre med investeringer i våre svært dyktige medarbeidere og de nyeste produksjonsevnene. Det vil modernisere prosessene våre og gi et kritisk rom for oss å utvikle banebrytende ingeniørkunst i to av våre nøkkelmarkeder."

Det nye nettstedet, som hovedsakelig vil støtte CCI-merket av aktuator- og kontrollventiler, er planlagt å tilby en forbedret plass for medarbeidersamarbeid, velvære og produktivitet. Byggingen vil bli-selvfinansiert gjennom salget av IMIs nåværende anlegg i Rancho Santa Margarita, California, med selskapets mål om å fullføre flyttingen innen begynnelsen av 2026.

Forstå problemene

Gitt arten av jobbkontrollventilene som forventes å utføre, bør ulike faktorer som er kjent for å påvirke ytelsen vurderes under utvelgelsesprosessen. Leverandører inkluderer derfor ofte nyttige ressurser og råd på sine nettsider.

For eksempel anbefaler Control Valve (Zhejiang) at langvarig drift med en relativt liten åpning bør unngås, da dette kan forårsake unødig slitasje på tetningsoverflaten på grunn av ekstremt høye strømningshastigheter.

I mellomtiden brukte Australia-baserte MASCOT et nylig blogginnlegg for å fokusere oppmerksomheten på kontrollventilstøy. De viktigste årsakene er vibrasjon, turbulent gassstrøm gjennom ventilen og kaviterende væske gjennom ventilen. Alternativer for å redusere kontrollventilstøy inkluderer kildebehandling (som riktig dimensjonering av ventiltrim, valg av lavt støytrim, bruk av en inline diffusor, etc) samt banebehandling (som å øke rørveggtykkelsen eller bruk av akustisk isolasjon).

MASCOT understreker at forebygging er bedre enn kur. De indikerer derfor at ISA og IEC-organisasjonen har utviklet en metode for å beregne ventilstøy i den internasjonale standarden IEC 60534-8-3, 'Industrial process control valves – Part 8-3: Noise considerations – Control valve aerodynamisch noise prediction method'.

KIMRAY har en rekke nyttige ressurser på sine nettsider, inkludert en video med tittelen 'Kontrollventilerosjon: hvorfor det skjer og hva du skal gjøre med det'. For å gi et eksempel, diskuterer presentatøren en høytrykkskontrollventil installert i en brønn. Den spindelstyrte-kontrollventilen opplever et trykkfall på 320-pund. Og selv om ventilen hadde en kropp på 2000 pund, varte den mindre enn en uke i normal drift. Tilsynelatende, da strømmen kom gjennom kroppen, eroderte sand i strømmen raskt metallet, og til slutt boret et hull gjennom bunnen. Alternativer for å motvirke slik erosjon sies å inkludere bruken av en vinkelventil, samt å vurdere bruken av karbid- eller zirkoniumoksid.

Emersons kontrollventilhåndbok bør absolutt ikke overses. Den sjette utgaven (2023) er på over 350 sider og er tilgjengelig som PDF og inneholder flere kapitler om emner som: digitale ventilkontrollere, analoge posisjonere, boostere og annet kontrollventiltilbehør; en omfattende veiledning for å velge den beste kontrollventilen for en applikasjon; valg og bruk av spesielle og strenge servicekontrollventiler; typiske kontrollventilinstallasjon og vedlikeholdsprosedyrer, etc.

Grunnforskning

For et dypdykk i spesifikke aspekter ved reguleringsventilteknologi kan følgende vurderes. Et team fra Kina, for eksempel, presenterte "Erosjonsslitasjeanalyse på ventilbur i merd-type hylsekontrollventil for flytende kull" i oktober 2024-utgaven av Fluids Engineering journali. Abstraktet bemerker hvordan væske-fast to-erosjonsslitasje lett kan føre til svikt i den indre strukturen i ventilhuset. Etter å ha studert strømningsegenskaper og erosjonsslitasjekarakteristikker, ble en prediksjonsformel for maksimal erosjonshastighet utledet. Denne formelen muliggjør rask bestemmelse av optimale strukturelle parametere for strømningsbanen, med sikte på å redusere skade på ventilen forårsaket av erosjonsslitasje.

I mellomtiden inneholder novemberutgaven av Progress in Nuclear Energy-tidsskriftet fra november 2024 en artikkel som tar for seg "Research on dynamic flow rate self sensing in control valves".ii I denne artikkelen foreslår forfatterne en selv-følende metode for den dynamiske strømningshastigheten til en kontrollventil som, de indikerer, drar nytte av å eliminere strømningsmåleren og andre bevegelige deler.

For en ny hylse-type kontrollventildesign, se Flow Measurement and Instrumentation-utgaven fra september 2024, som presenterer en ventil med en kombinert ventilkjernestruktur som består av en indre hylse, en ytre hylse og en ventilplugg.iii Gassvinduer og -åpninger er maskinert på begge hylsene. En dobbel-mansjettbevegelsesmekanisme er realisert gjennom en giroverføringsstruktur, som tillater rotasjon av den indre hylsen og vertikal bevegelse av ventilpluggen. Ifølge forfatterne kan denne utformingen oppnå høyere justerbare forhold og reguleringspresisjon, noe som gjør den relevant for design og undersøkelse av kontrollventiler under høye-trykkdifferanse og høye-strømningsforhold.