来源:市场资讯
(来源:华泰证券研究所)
阀门行业作为工业流体控制体系的核心环节,正处于市场稳健扩容与技术升级的关键阶段。在下游能源、电力、石化及新能源等高景气领域的拉动下,阀门市场持续扩容。海外巨头凭借深厚技术积累仍主导高端领域,但中国依托强大的基础设施建设能力,以及欧美去工业化带来的窗口,在核电、深水油气和特种工况等领域不断实现技术突破。总体来看,需求增长、技术升级与国产化加速正叠加形成推动行业长期向上、竞争格局重构的核心动力。因此我们看好阀门行业。
阀门制造依赖完整、高水平制造业体系作为支撑,中国制造厚积薄发
在欧美“去工业化”背景下,企业回流面临高昂的人力成本和技能短缺,使得再工业化进程缓慢。相比之下,中国凭借长期形成的基础设施建设能力,为阀门等关键基础件产业的发展提供了坚实支撑。中国企业通过持续的领域深耕与技术积累,正不断在高端制造领域取得突破:纽威股份成功研制釜底阀,填补了国内市场空白;江苏神通研发出满足第三代、第四代核电技术要求的系列阀门产品。
阀门行业市场空间稳步增长
全球阀门制造行业市场规模持续扩大,Mordor Intelligence预计市场规模将从2025年的743亿美元增长至2030年的925亿美元,CAGR达到4.5%。其中,亚太地区成为全球最大的工业阀门市场,2023年占比约45%,中国市场贡献尤为突出,份额超过35%,且保持增长。中国阀门市场2023年规模达152亿美元,观研报告网预计2024 - 2026年市场规模将达161亿美元、171亿美元、182亿美元,同比增长5.9%、6.2%、6.4%。
下游应用广泛,需求持续旺盛
在下游应用方面,能源与公用事业领域以28%的市场占比稳居首位,成为阀门行业最大的需求来源;石油化工领域,阀门贯穿油气采输、长输管道、储运和终端处理等全流程,承担“耐高压、抗腐蚀、零泄漏”要求,油气投资稳步扩张使行业景气程度维持高位;电力领域面临着高温高压与核安全的双重技术挑战,核电站对阀门的需求量是同容量火电站的2-3倍,中国核准常态化推动新建维保需求爆发。氢能等新能源产业的快速发展也带动了多种阀门的广泛应用。
海外巨头占据高端主导,中国企业加速国产替代,技术实力持续提升
艾默生(Emerson)和卡梅隆(Cameron)等跨国巨头凭借在极端工况适应性、系统集成能力及国际标准制定方面深厚的技术壁垒,持续主导石油天然气、核电、军工、航天等高附加值应用领域。与此同时,国内企业加大研发投入、提升产品质量并拓展应用,正加速缩小与国际企业的差距,推动中国在全球阀门供应链中的地位提升。我们看好具备规模化制造能力、高端产品布局及核心下游项目经验的龙头企业在国产替代加速阶段率先受益。
我们与市场观点不同之处
市场担心国内阀门企业在核心材料与制造工艺上突破仍需时间。我们认为国内企业依托核电、油气、化工等重大工程项目,在真实且复杂工况中持续推进产品迭代与性能验证,技术进步具备明确的工程化落地基础。随着材料国产化水平提升以及数控加工能力的不断进步,阀门产品持续向极端工况适配和高可靠性要求升级,高端阀门领域的国产渗透率有望进入加速提升阶段。
风险提示:原材料价格波动风险;下游需求波动风险;国际贸易波动风险;市场竞争加剧风险。
正文
投资要点
阀门行业正处于需求扩张与技术升级同步推进的关键阶段。受能源、电力、石化及新能源等行业拉动,全球阀门行业市场规模持续增长,Mordor Intelligence预计将由2025年的743亿美元增至2030年的925亿美元,年均复合增长率约为4.5%。产品结构正由传统机械部件向高性能、长寿命与智能化控制方向迈进。总体来看,需求扩张、技术升级与国产化提速共同驱动行业结构加速重塑。因此我们看好阀门行业。
中国制造体系完备,阀门国产升级具备坚实基础。在欧美“去工业化”背景下,制造业回流受到高劳动力成本与技能供给不足的双重制约,再工业化进程整体推进缓慢。相比之下,中国依托长期积累形成的完善基础设施和完整产业链体系,在关键基础件领域具备显著的系统性优势,为阀门等高端装备行业发展提供了坚实基础。国内企业在细分领域加大研发投入、加速技术攻关,国产替代进程明显提速:纽威股份成功研制釜底阀,实现对海外产品的有效替代;江苏神通推出覆盖三代、四代核电需求的系列阀门产品,验证了国产企业在高端阀门领域的技术突破能力。整体来看,国内阀门行业正向“质的跃升”转变,具备技术积累和高端产品布局的企业有望率先受益。
下游需求广泛,行业景气度维持高位。从需求端看,能源及公用事业以约28%的市场占比居首,是阀门行业最重要的应用领域。石油化工方面,阀门贯穿采输、长输管道、储运及终端处理全流程,在耐压、耐腐蚀及零泄漏等指标上要求极高,伴随油气投资保持高位,需求持续旺盛。电力行业中,高温高压工况与核安全标准对阀门提出更高要求,核电站单机阀门需求量是同容量火电站的2–3倍,随着我国核准节奏常态化,新建与维保需求快速释放。此外,氢能等新能源的发展也带来新增需求,其易渗透性与低温高压特性对阀门的密封材料与可靠性提出更严苛要求,推动高性能阀门技术加速迭代。
国产化推进,看好具备阀门工艺能力的公司持续受益。随着国内制造技术的逐步提升,高端工业阀门在石油天然气、核电、化工及新能源等领域的国产化率持续提高。国内企业通过完善的铸造、机加工、装配及检测体系,实现从小口径到超大口径阀门的规模化生产,并在高温高压及硬密封阀门技术上取得突破,形成覆盖中低压到高压、常温到高温、碳钢到特种合金材料的全系列中高端产品矩阵。
与市场不同的观点
市场认为国内阀门企业在核心材料与制造工艺上的突破仍需时间。我们认为依托核电、油气、化工等重大工程项目,国内企业得以在真实且复杂的工况环境中持续开展产品迭代与性能验证,技术演进具备清晰的工程化路径。随着材料国产化进程提速及数控加工能力整体跃升,阀门产品正加速向极端工况适配与高可靠性要求升级,高端阀门领域的国产渗透率有望进入加速提升阶段。
阀门:制造体系试金石,市场持续扩容
中国阀门企业凭借国内完备的工业体系支撑,正展现出独特的竞争优势。阀门生产流程长、工业技术要求高,阀门制造依赖完整的、高水平的制造业体系作为支撑,对国家工业基础实力有较高要求。欧美“再工业化”面临劳动力成本高、基建设施落后等问题,东南亚工业基础设施多方面存在短板,短期内难以显著提升,而中国制造业体系完善,中国阀门企业已通过领域深耕和技术积累不断实现高端制造突破。
欧美去工业化、东南亚基建之困与中国制造之路
欧美“再工业化”存在多方面挑战。由于产业结构变化、缺乏产业支持政策、环境保护、劳动力价格等因素,欧美上世纪即开始出现制造业外流。尽管欧美已意识到“去工业化”会造成制造业岗位流失、经济空心化、产业失衡等负面影响,但“再工业化”并非易事。以美国为例,根据美国全国制造商协会(NAM)统计,2025Q3阻碍制造业回流的因素涉及贸易不确定性、原材料成本、用工成本等多方面。
基础设施、产业结构、劳动力成本等问题阻碍美国“再工业化”。基建方面,落后的基础设施是美国再工业化的重要掣肘,要实现大规模更新,巨额投入与漫长周期是基本要求,但资金短缺与效率低下构成了当前难以逾越的现实瓶颈。长期“去工业化”使美国经济倚重服务业,要重塑制造业,就必须逆转这一产业结构趋势。然而,这种高成本的调整与资本增值的内在逻辑相悖,因此缺乏市场动力。在劳动力方面,美国面临高成本与低供给的双重困境。一方面,美国工人平均小时工资是新兴市场的6-8倍;另一方面,因经济“脱实向虚”,愿从事制造业的工人稀少,导致熟练工严重短缺。德勤与美国制造业研究所报告预测,到2033年美国半数岗位可能无人可用。以上都将成为阻碍美国“再工业化”的重要因素。近年来,美国制造业PMI长期低于50荣枯分界线,表现出美国制造业发展不足。
能源问题导致欧洲“去工业化”趋势加剧。对于欧洲来说,俄乌冲突带来能源价格飞涨,大幅推高了欧洲企业的运营成本。在利润空间被严重压缩的情况下,大量企业被迫减产或停产。然而,欧洲在短期内无法通过替代进口或发展可再生能源解决短缺问题,这导致其“去工业化”趋势愈演愈烈。
东南亚工业基础设施建设有待提升。东南亚国家在交通物流、能源供应、产业配套、数字基建等多方面存在明显短板,且工业基建项目周期长、资金与财政压力大、投资者信心较低,短期内难以大幅提升工业基础。交通物流方面,新加坡、马来西亚等经济较发达国家的交通基础设施较为完善,但其他东南亚国家仍存在建设滞后、设备陈旧、事故频发等问题,根据世界银行2023年物流绩效指数(LPI),东南亚多个国家物流水平发展落后,排名远低于中国。通信方面,缅甸、老挝等国家存在网络盲区,数字鸿沟阻碍现代制造业发展。能源供应方面,东南亚仍存在电力短缺、供应不稳定等问题,严重影响企业生产,2023年越南发生全国性大停电和轮流限电,导致部分厂商损失惨重。产业配套薄弱、数字基建部署不足等问题也无法满足制造业需求。
中国制造厚积薄发,创新突破持续涌现。在欧美“去工业化”和东南亚工业基础薄弱背景下,国内企业在中低端通用阀门具备成本与产能优势,在高端领域加速突破关键技术。以纽威股份为例,公司目前已具备大规模制造与交付能力,能够满足全球大项目快速交付需求,产品品类覆盖全面,能够满足复杂应用场景要求。纽威股份产品取得多项国际认证,业务覆盖中东、欧洲等地区,形成全球业务网络,海外业务占比从2021年的47%提升至2024年的61%,表现出在全球市场的强劲竞争力。纽威股份作为行业龙头,2025年前三季度毛利率达到36.93%,同比提升0.21%,这一水平超过了部分国际竞争对手。此外,江苏神通深耕多领域特种阀门,中核科技布局多规格专业化工业阀门。中国阀门品牌凭借高性价比、可靠的产品质量和不断升级的技术能力,国产阀门在国际市场上的认可度持续提升。
阀门产品种类繁多,技术壁垒高筑
阀门作为流体控制系统的关键执行元件,其性能直接关系到工业设施的安全、效率和可靠性,广泛应用于能源、化工、金属采矿等下游行业。根据其结构原理和功能定位可分为多类专业化产品,以满足工业场景中对启闭、调节、防护等核心需求。主要类型包括7类:①闸阀以全通径设计和极低流阻特性主导输送管线全开/全闭控制;②截止阀凭借精密密封性能实现流体可靠截断;③球阀通过90°旋转球体实现快速启闭及零泄漏密封,在高压严苛工况应用广泛;④蝶阀因结构紧凑、经济性突出,成为大口径低压系统首选;⑤止回阀自动防止介质倒流保护关键设备;⑥调节阀(含控制阀)依托智能定位技术精准调控流量压力参数;⑦安全阀则为系统提供超压泄放保护。各类阀门依据介质特性、压力温度条件及控制目标协同构建工业流体管理网络
全球阀门市场中,闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀为工业阀门中的主要组成部分,五类总和市场占比超90%。其中,闸阀、蝶阀是最大的两个细分市场,且在2012至2022年间稳定增长;截止阀占比增长迅速,与闸阀、蝶阀的体量差距逐渐缩小。中国阀门市场的产品结构略有不同,2024年,球阀、闸阀成为阀门制造业最大细分市场,占比分别为17%和10%。
空间稳步增长,亚太成为最大市场
全球阀门市场保持稳定增长,规模持续扩大。根据Mordor Intelligence ,2025年全球阀门制造行业市场规模预计743亿美元,且将在未来五年内,维持4.5%的年增长率,至2030年,全球市场规模预计达925亿美元。
亚太地区工业化进程推动阀门需求快速增长,成为全球最大市场。就区域而言,近年来中国、印度等发展中国家工业化进程加速,石化综合体的兴起,分布式水处理、液化天然气接收站的建设,亚太地区成为工业阀门市场的主要增长引擎。2023年,亚太地区占比约45%,2024年也维持在40%以上,成为全球最大的工业阀门市场。其中,中国占比超35%,且增速明显。2020年,中国受新冠肺炎疫情影响明显,市场有所放缓;疫情后,市场显著回温,2023年,我国阀门制造行业市场规模从2020年末的127亿美元增长至152亿美元;观研报告网预计2024-2026年市场规模将达161亿美元、171亿美元、182亿美元,同比增长分别为5.9%、6.2%、6.4%。
下游应用广泛,需求持续旺盛
GMI报告显示,2024年全球工业阀门市场中,能源与公用事业领域以28%的份额居首,成为阀门最大需求来源。这一领先优势源于全球能源需求总量扩张与能源结构多元化共振,全球能源需求持续增长以及各国在新能源和可再生能源领域的投入增加,包括风能、太阳能、水力、核电及传统煤电、燃气电等多元化能源结构建设,均带动阀门需求稳步提升。分领域看,阀门选型与介质特性深度绑定,煤电、燃气发电领域以高温高压蒸汽为主,闸阀因全开位流阻低、密封可靠,占该类项目阀门总量的30%;核电强调核级安全,截止阀凭精准调节与良好密封优势,用于反应堆冷却系统,占核电阀门用量的25%;在水电站和部分可再生能源发电项目中,蝶阀则以启闭迅速、适应大流量特点,广泛用于水量调节,占水电项目阀门需求量的约20%。在能源系统中,阀门均承担流体调节与超压保护功能,是保障发电及输配过程安全高效的核心组件。
化工、金属矿业及食品饮料是工业阀门的重要下游领域。化工行业受全球装置扩建与国产化推进带动,对耐高压、耐腐蚀、可靠密封的阀门需求持续上升;油气开采、输送与终端处理中,高压闸阀、全焊接球阀、止回阀和安全泄压阀等承担精准调节与安全防护的核心功能,保障工艺稳定。金属与矿业领域因矿浆高磨蚀性,对矿浆阀、隔膜阀等耐磨耐腐蚀阀门的需求刚性强,此外在冷却循环和水处理系统中也广泛依赖各类切断、调节和防倒流阀门,以确保矿山稳定运行并推动智能化升级。食品与饮料行业因食品安全标准提高,对卫生级及自动化阀门的需求持续增长,换向阀、角座阀、隔膜阀与灌装阀在原料处理、配比控制、清洗灭菌及精确灌装环节发挥关键作用,以其洁净、易清洗、耐腐蚀的特性支撑高标准生产流程。
此外,建筑、农业、造纸、医药等领域共同贡献中小口径阀门稳定需求增量。在建筑行业中,阀门广泛应用于市政管网、楼宇暖通空调及消防系统,用于保障城市供水、供热和排水安全高效运行;在农业领域,阀门用于农田灌溉及节水灌溉系统,实现水资源精准控制和高效利用;在造纸行业,阀门应用于纸浆输送、冷却循环及化学品添加工艺,保障造纸生产流程顺畅;在医药行业,阀门则用于纯化水输送、无菌环境流体控制及原位清洗系统,是实现高洁净度和合规生产的重要保障。
陆地石油化工领域:成本与安全的双重支点
石油化工装置中阀门是保障安全运行与影响投资成本的重要组成部分。根据《石油化工装置阀门应用现状与发展趋势》,阀门不但关乎石油化工装置的安全平稳运行,同时也是影响石油化工装置投资费用的主要因素之一。通过对各类炼油装置工程费用进行统计、分析表明,在整个项目投资中管道工程的费用占总工程费用的10%-30%,而阀门的费用约占管道工程费用的30%,是管道器材费用的主要组成部分。
阀门贯穿油气全流程应用,保障稳定高效运行。阀门的应用渗透在油气采输的各个环节中,从井口装置与开采控制,到长输管道系统,再到储运与终端处理,是全流程稳定安全高效运行的重要保障。所用核心产品包括:(1)井口与开采中的高压闸阀、三偏心蝶阀;(2)输送过程中的全焊接球阀;(3)储运与终端处理中的止回阀、安全泄压阀。该领域对阀门“耐高压、抗腐蚀、零泄漏”三位一体的要求凸显。
石油化工装置特殊的介质和工况特点(介质组成复杂、腐蚀形态多样)对阀门提出了更高要求。随着石油化工项目向园区化、大型化发展,阀门口径不断增大,质量和交货周期要求更加严格。由于石油化工介质大多腐蚀性强、有毒、易燃易爆,阀门泄漏不仅浪费原料,还可能导致环境破坏和安全事故。因此,确保阀门质量和安全运行是石化装置安全生产的核心要求。根据《石油化工装置用阀门制造过程的质量控制应用分析》,具体来说,石油化工阀门具有耐腐蚀性、耐高温高压、良好密封性能、精确控制流量等特点。耐腐蚀性要求阀门能抵抗介质的侵蚀,保证阀门的结构完整性和密封性能在长期使用过程中不受影响。这些特性能够防止阀门发生变形、泄漏或破裂,保证阀门的结构完整性和密封性在长期使用过程中不受影响,并根据工艺需求准确地调节流量大小,以保证生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
石油化工阀门按照功能可分为5类:①球阀:用于快速启闭和流量调节,适合高压、黏度大或含杂质流体。②截止阀:用于精确调节和截断流体,适合高温蒸汽、气体管道。③隔膜阀:用于控制腐蚀性、悬浮黏性流体或浆液,隔离介质避免污染。④闸阀:用于流体完全切断,适合含颗粒或易结晶、凝固介质管道。⑤蝶阀:用于切断或调节流量,适合大口径、低压管道和通风除尘系统。
深地深海工况及智能化趋势推动阀门在承压能力、抗腐蚀性与智能运维方面持续突破,为极端环境下设备安全高效运行提供有力保障。随着行业向深地深海作业持续推进,超深井和深海环境对阀门提出了更高要求:需具备更强的承压能力和优异的耐腐蚀性能。深海阀门在公称压力承载能力上通常是陆地应用阀门的两倍,能够在高压、高腐蚀的深海环境下长期安全运行。同时,2205双相不锈钢在氯化物环境中展现出优异的局部腐蚀和点蚀抗力,相较传统奥氏体不锈钢具有更强的耐蚀性能,已成为深海阀门及超深井外壳及低压段选材的重要方向。此外,智能化与自动化趋势加快,数字孪生技术被创新应用于电能自供调节阀中,显著提升捕能效率和输出功率,推动阀门智能化发展与节能减排。
三相分离器通过高效分离油气水三相,保障集输系统平稳运行,为油气田降本增效与绿色生产提供支撑。在油气田地面处理与集输系统中,三相分离器作为油气水分离的重要设备,依靠密度差和重力作用实现油、气、水三相高效分离,稳定下游流体组成,为输送和深加工提供良好的工艺条件,有助于提升油气回收率、降低运营成本并减少排放。
油气投资稳步扩张,景气程度维持高位。在油价持续坚挺及能源结构转型趋势共同推动下,上游开发投资规模持续回温。根据“三桶油”——中国石化、中国石油、中国海油年报披露,2019-2024年间资本支出持续拉高,中石化年均资本支出维持在1500亿元至2000亿元左右,而中石油年均资本支出维持在2500亿元左右,中海油资本支出持续增长,在2022年突破1000亿元。阀门作为油气勘探、开发、运输和终端处理的重要基础装备,将持续受益于油气行业景气度维持高位,实现市场规模与技术含量的双重增长。
深海资源与LNG领域:高可靠性与低温密封协同发展
深海资源开发需求增加,深海油气输送依赖高可靠阀门,确保增压分段稳定运行。根据《深海阀门载荷与设计研究》,随着陆地资源的开采导致陆地资源储量减少,而海洋资源越来越受到各方的重视,其中,深海石油天然气等人类所必须的资源比较丰富,吸引着各方的目光,各方也逐渐把深海的油气资源开采作为主战场。根据2024年中国海洋能源发展报告,未来50%的油气将来自于深海开发,这也导致深海资源开发的投入逐年增加。深海阀门被称作是油气输运的“咽喉”,在深海油气输送过程中起着至关重要的作用。深海阀门应用场景比较多,主要应用于管道运输起始端、运输管道交汇处、末尾端、增压减压等位置。
LNG超低温环境推动阀门密封及国产替代升级。根据《LNG超低温球阀设计要点简析》,随着国家能源政策的调整,LNG需求量急剧增大,但是LNG易燃易爆的介质特性,对其生产和运输的装置设备的使用性能和安全性能要求也越来越高。阀门作为管路中重要构成部分,其密封性能和使用安全性影响着整个装置设备的顺利运行。目前,LNG超低温阀门正在逐步实现国产化,但是在针对这一类超低温阀门的设计使用标准上,国外已有严格的技术标准要求,国内则相对简单,对设计选用时遇到的某些特殊问题没有详细的规定。
未来深海和LNG领域高端阀门需求增长,将推动国产替代和技术升级加速落地。未来,全球能源结构优化及保障能源安全需求驱动深海油气开发投入持续增长,叠加我国“深海深水油气战略”,深海阀门作为关键输送环节需求量将显著提升,尤其在大水深、高压、强腐蚀环境下的阀门国产化是重点突破方向。LNG领域方面,受LNG接收站、储配站及调峰设施建设提速影响,超低温、高密封性、高可靠性的LNG阀门国产替代空间大,未来有望在LNG储运环节及船用LNG装备领域实现技术升级和市场规模扩容。
电力领域:高温高压极端工况与核级安全双重考验
核电阀门广泛分布各环节,涉及种类繁多,对安全性能要求高。核电阀门是用于控制核电站中介质的压力、温度、流向和流量的关键设备,分布在核岛、常规岛及电站辅助设施中,承担防止放射性物质泄漏、确保反应堆安全运行的重要功能,是核电安全的重要保障。其中,截止阀、隔膜阀和球阀是核电阀门中关键的类型。截止阀具有精确的流量控制能力和优异的密封性,被广泛使用于辅助管线,中等参数的水和蒸汽,公称通径为DN10~350mm,公称压力为PN17.2MPa,工作温度为371℃。隔膜阀具有结构简单、维护方便和密封性强的优势,隔膜材料有耐高温、耐腐蚀的特性,被用于核岛系统中,控制放射性水蒸气和重水,公称通径范围为DN8~500mm;球阀具有结构简单、体积小、操作方便、开闭迅速、介质隔离等优势,被广泛用于低压、小口径管道中,公称通径为DN6~350mm,公称压力为PN1.0~14.5MPa,工作温度范围为-196℃至500℃。
火电汽轮机高参数运行对阀门高温性能和密封性要求高。根据《超超临界中压阀门卡涩案例分析》,随着汽轮机技术的发展,更加高效的高参数火电汽轮机组不断投入运行,进汽参数的提升对材料本身的高温力学性能及抗氧化性能也提出了更高的要求。同时,我国能源结构正不断优化调整,可再生能源装机容量不断提高,大批超超临界火电机组频繁启停,参与变参数及调峰运行,这些都给机组长期稳定运行带来了挑战。从汽轮机设计结构来看,阀门是机组进汽的关口,阀门开启,锅炉侧来汽才能经过阀门进入汽轮机通流,阀门关闭可阻断锅炉来汽使机组停运,阀门开度按设计曲线变化可以起到调节机组出力的作用,阀门可靠灵活地运行与调节对机组安全稳定运行至关重要。
核电站需要大量核级阀门保障核岛安全输送控制需求,核电阀门分级标准严谨。根据《核电阀门知识》和《核级阀门制造过程中的质量控制要点分析及管控对策》,核电的发展少不了配套阀门的使用需求。核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中的必不可少的组成部分。核电阀门是指在核电站中核岛N1、常规岛CI和电站辅助设施BOP系统中使用的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级,其中核安全Ⅰ级要求最高。核电机组内不同安全等级的使用范围也有明确的范围界定,其中安全Ⅰ级设备主要分布在核岛,安全Ⅱ级主要分布在核岛和常规岛,安全Ⅲ级主要分布在核岛、常规岛和辅助设施中。
国产化技术持续突破,凭借成本优势和技术进步加速进口替代。近年来,中国核电阀门龙头企业接连在主蒸汽隔离阀、先导式安全阀、隔膜阀等核心高价值量阀门取得关键突破。目前,中核科技、江苏神通等少数企业已具备核Ⅰ级阀门的生产能力,同时,国内企业已具备大部分核Ⅱ级阀门以及绝大部分核Ⅲ级和非核级阀门(主蒸汽安全释放阀、调节阀等关键阀门除外)的生产能力。此外,国产核级阀门具有明显价格优势,根据《核电阀门国产化研究》(张兴法,2011)测算,国产核级阀门价格只有进口关键阀门的60%,非核级阀门甚至只有进口的20%~50%。
中国常态化核准进程显著。中国在2019年重启核电审批,2019-2021年三年间每年均有新增核准机组数量4-5台;2022年和2023年年均数量明显提升,稳定维持在10台/年;2024年共核准11台,核准常态化稳步推进。据国家核安全局统计,截至2024年12月31日,中国大陆并网运行的核机电组共计58台,仅次于美国(94台),位列世界第二;在建核电机组共计27台,连续18年位居全球第一;在运、在建和核准待建核电机组共计102台,总装机容量1.13亿千瓦,连续第2年位居全球首位。
新建核电机组维保需求爆发。逐步扩大的核电机组数量和总装机容量将创造大量核电阀门需求,其中核电阀门占新增核电设备总价值量的12.42%,以造价约1.6万元/KW(中国核电)的“华龙一号”为例,百万千瓦核电机组投资总额为160亿,参考《核电项目全寿命周期成本控制研究》(周有胜,2019),设备投资占总工程造价的38.6%,则阀门占总造价的4.79%,约为7.7亿元。此外,参考国际能源网,两台百万千瓦机组的核电站每年总维修费用在1.35亿元左右,其中阀门维修支出占维修总支出的50%,总装机容量的扩大也会提振维保需求。
核电站对阀门需求量大幅高于同容量火电站。根据《核电阀门技术问题分析与前景展望》,根据目前我国核电发展情况,与同容量级的火电站相比,核电站需求的阀门数量为同容量级的火电站的2-3倍。以容量为80万kW的核电站为例,通径DN25-1000mm的阀门需求量为8000-10000台,典型的一座200万kW级核电机组的核电站需各类阀门3万台左右。详情如下表所示。
未来核电对于优化我国能源结构具有重大战略意义,前景广阔。根据《“双碳”背景下的中国核电发展前景研究》,在“双碳”战略和能源结构转型推动下,我国核电未来发展前景广阔,将在电力结构优化、产业链升级和能源安全保障中发挥更加关键作用。核电凭借低碳稳定作为基荷能源的优势,中国核学会预计到2035年在我国总发电量中占比将提升至10%,到2060年有望进一步提升至20%,远高于当前5%的水平。在建设节奏上,我国核电机组核准数量将持续维持高位,“十四五”期间每年预计核准6-8台机组,到2030年在运装机容量有望达到1.2亿千瓦,位居全球首位。经过多年持续投入,我国已实现“华龙一号”“国和一号”等三代核电技术自主可控,具备年产8-10台套核电主设备和同时建设30台机组的能力,自主化率超过88%,推动核电主设备、关键材料和运维能力持续国产化升级。同时,快中子堆、聚变堆、高温气冷堆、小型模块堆等技术研发持续突破,赋能我国核电核心竞争力提升。
随着全球能源结构调整及核电市场回暖,中国核电“走出去”步伐加快。我国已在巴基斯坦、英国、阿根廷等国家实现技术出口,并积极与中东、非洲等多国开展合作。出口核电项目全寿命周期可达百年,带动大量设备制造、运维及核燃料循环上下游企业共同“出海”,形成新的高端制造增长极,成为继高铁之后中国高端装备“国家名片”。总体看,未来核电将持续拉动产业链高质量发展,同时带动阀门在核电领域的需求量的增长,助力我国能源绿色转型与装备制造国际竞争力跃升。
新能源领域:技术创新助发展
氢能产业需求推动止回球阀等多类阀门应用增长。根据《氢系统用阀门》,氢系统主要用阀门包括:止回阀、节流阀、流量控制阀、球阀、截止阀、压力安全阀等。为防止氢系统中氢颗粒聚积沉淀而堵塞管道和阀门,在氢系统中还应安装过滤器。
氢易渗透及低温高压特性提升阀门可靠性要求。氢气极易通过阀体/盖、非金属材料密封垫片、阀杆填料等位置的外部渗漏。氢气泄漏后将迅速扩散,导致可燃、可爆区域不断扩大,且扩散过程肉眼不可见。氢液化过程温度急剧下降,可导致材料收缩,由于各部件的变形收缩量不同导致变形不协调,从而造成结构中应力增大和引起阀门密封面泄漏。液氢和氢桨系统的低温环境导致材料的韧性下降,增加材料的裂纹敏感性引发的安全事故。阀门在高温高压氢环境中服役一定时间后,氢可与钢中的碳原子反应生成甲烷,造成钢的脱碳和微裂纹形成,导致钢材不可逆转的劣化。温度越高、氢分压越大,钢的氢腐蚀越严重。金属吸收内部氢或外部氢后,局部氢浓度达到饱和时,将引起材料韧塑性下降、诱发裂纹或延迟断裂。温度越高、氢分压越大、应变速率越大,金属的氢脆危害越大。
格局:海外主导、国内赶超
跨国巨头技术壁垒高,持续主导高端阀门市场。尽管全球阀门市场竞争主体众多,但在高端产品领域,国外企业仍占据绝对主导地位。以Emerson、Cameron、Baker Hughes、CIRCOR和Crane为代表的跨国集团,长期深耕石油天然气、核电、军工、航天等高壁垒应用场景,依托其在密封结构设计、高温高压材料选型、系统集成控制、国际认证体系等方面的技术优势,构建起竞争护城河。这些企业不仅能提供标准阀门产品,更能够与自动化系统、井控设备、数字化平台深度整合,实现“一站式过程控制解决方案”,在欧美高端工程项目及深水油气领域仍占据核心供应链主导地位。
细分市场格局较为相似。从主要阀门类型的细分市场来看,市场集中度差别显著,球阀、蝶阀市场集中度较高,而止回阀、截止阀市场集中度较低,明显低于阀门市场整体市场集中度,更趋向完全竞争。其中,蝶阀市场格局明晰,根据Mordor Intelligence数据,前五头部企业市占率总计55%-60%,该数据可作为比较基准,粗略估计其他市场头部企业的市占率总额。此外,不同细分市场头部企业名单稍有变动,其中Emerson Electric Co.、Schlumberger Limited(包括旗下全资子公司Cameron)、Flowserve Corporation在各细分市场地位稳固,球阀市场中IMI plc、Kitz Corporation成为头部厂家, 蝶阀市场中AVK Holding A/S、L&T Valves Limited不可忽略,止回阀市场中Eaton Corporation、Bosch Rexroth有重要地位,截止阀市场情况稍显复杂,Schlumberger Limited未能位列前五,Baker Hughes Company、Danfoss AS、Crane Co.为主要竞争者。
国产阀门持续升级,出口份额稳步提升。在高端应用领域,阀门国产化进程明显加快,为行业整体技术水平提升提供了支撑。在核电领域,阀门国产化率已达85%-90%,我国自主三代核电技术“华龙一号”的设备国产化率已逐步提升至95%以上,体现出我国阀门制造业在核电领域的进步和全球竞争力提升。海外方面,2024年中国阀门及类似装置出口数量同比增长13.8%,出口金额同比增长9.5%,随着智能化改造的深化和核心技术自主化率提高,未来国产阀门有望在全球市场占据更多份额。
全球:高壁垒下游,海外技术领先
市场集中度整体适中,头部企业寡头竞争。根据Mordor Intelligence,全球阀门市场整体集中度适中,参与者较多,五大主要参与者拥有较多市场份额,且处于持续扩张时期,寡头竞争格局明显。主要头部企业有Emerson Electric Co.、Schlumberger Limited、Alfa Laval Corporate AB、Flowserve Corporation和Crane Co。
卡梅隆(Cameron):百年积淀的能源阀门系统专家
Cameron公司是全球领先的阀门与流体控制系统提供商,专注于为油气、化工、电力、LNG等能源工业提供全流程高可靠性流体设备。公司始创于1920年,总部位于美国休斯顿,2016年正式并入全球油服巨头Schlumberger(现为SLB)。凭借系统集成能力、极端环境适应性及标准制定影响力,Cameron已成为油气领域核心设备供应商之一。
技术基础:深耕极限工况的系统能力
卡梅隆品牌的核心竞争力在于其能够为全球最复杂的油气项目提供高可靠性、长寿命的阀门与设备系统。
系统集成能力强:产品线覆盖从井口到管线,具备完整的设计、制造、执行器控制和维保能力。
高可靠性代表:其产品广泛用于高压、高温、腐蚀、深海、低泄漏等极端环境,且有20多位工程师于API、ASME委员会担任重要职位,具有强大技术实力。
深海与LNG领域的领先者:其深水阀门系统广泛应用于3000米级水深项目,是少数可提供全系列海底控制阀的供应商。
低排放与数字化引领者:多数产品符合API 641和ISO 15848等低泄漏排放标准,支持智能执行器与远程监测,是绿色油气设备发展方向的代表厂商。
产品矩阵:覆盖全流程的高可靠性组件。Cameron产品涵盖上游井口与压力控制设备(BOP、井口系统)、中游高性能阀门(球阀、闸阀、蝶阀等)以及下游过程控制系统,在深海、高压、低排放等严苛场景中保持长期技术领先地位。
阀门与驱动:拥有多个享誉全球的阀门子品牌,如CAMERON(闸阀、球阀)、GROVE(管线球阀)、ORBIT(无磨损开启的升降杆式球阀)、WKM(蝶阀、球阀)等,产品线覆盖了从通用到严苛工况的各类应用。
压力控制系统:作为井口设备和压力控制的全球领导者,其井口采油树、防喷器、节流阀组等产品是保障钻采安全的核心。
水下系统(OneSubsea):提供完整的水下生产和处理系统,包括水下采油树、管汇、连接器以及核心的水下阀门、流量计和压缩系统,是全球少数几家能提供水下一体化解决方案的供应商之一。
行业落地:全球工程场景的主力设备商
Cameron公司的核心产品已深度渗透至全球油气、化工、LNG及新能源领域,其典型行业应用与标杆客户合作案例充分体现了其技术实力与市场主导地位。以下是其产品在关键行业中的部署场景及代表性项目:
财务表现:深水与LNG高景气驱动业绩持续增长
在全球深水油气与LNG高景气拉动下,Cameron所在的SLB生产系统业务收入与利润连续高速增长,体现出高端阀门及海底系统需求的持续强劲。Cameron自2016年被SLB(Schlumberger)收购后,其核心业务整体并入生产系统(Production Systems)分部,成为SLB高端阀门、海底生产系统、地面采油树和阀门解决方案的核心来源。2024财年,SLB生产系统实现收入121.4亿美元,同比增长23.5%(2023年为98.3亿美元),反映出全球深水油气开发与LNG基础设施建设对高端阀门及海底生产系统需求的持续增长。该分部全年税前营业利润为19.0亿美元,同比增长52.5%(2023年为12.5亿美元),利润率提升可能主要得益于高端深水项目交付能力提升及海底业务高附加值订单增加。
艾默生(Emerson):从电气起家到过程自动化引领者
艾默生是全球过程控制与自动化领域的综合解决方案供应商。Emerson(艾默生电气公司)创立于1890年,总部位于美国密苏里州圣路易斯,最初是一家电机和风扇制造商。经过百年发展,其在20世纪末加速转型为以过程控制与自动化解决方案为核心的工业技术集团。阀门业务由旗下“Emerson Automation Solutions”事业部主导,通过一系列战略性并购,形成覆盖调节阀、开关阀、执行机构、智能定位器等在内的全流程阀门系统解决方案。
智能化、极端工况适应性领先,技术护城河深厚稳固。Emerson一直致力于推动技术创新,在智能化发展、极端工况适应性方面积累了显著的差异化优势,高筑技术壁垒。
智能化:Emerson积极运用大数据、人工智能等新兴科技,为工艺过程提供远程化数字化的监控与优化。例如,Emerson于2025年为罗斯蒙特定制无线解决方案,该方案以无线HART技术为基础,涵盖管道健康状态无线监测、外浮顶罐浮盘倾斜无线监测系统、罐区典型无线液位监测、常压储罐的无线腐蚀监测、机泵设备健康状态无线监测系统、罐上压力控制装备无线监测系统、手动阀门防误操作无线监测系统等,全方面打造高效安全的数字智能罐区。旗下著名阀门品牌Fisher的FIELDVUE DVC7K智能阀门定位器采用Advice at the Device™(设备自检自荐)技术,具备嵌入式计算和分析能力,在设备内即可完成原始数据向就地可操作信息的转换,该产品一方面可识别故障征兆,警示工作人员,提供参考性解决方案,另一方面可将数据无限发送至工作人员的手机、平板等移动设备,供实时分析、灵活查阅。
应对极端工况:Emerson在应对极端工况方面也一直走在前列。例如,旗下品牌Vanessa低温顶装三偏心蝶阀可有效应对超低温工况下的内漏、外漏和阀门卡涩问题,大大提高生产效率;同时阀内件设计在大部分低温应用下均可达到彻底免维护水平,密封结构中未使用任何软材料,有效避免材料脆化、提前磨损风险,大大降低维护成本与风险,增长使用寿命。旗下品牌AEV™的双偏心C型超低温球阀也是低温应用领域中的明星产品,AEV™自泄压阀座与双活塞效应设计解决了传统低温球阀出现阀腔憋压、低温下难以密封等问题,消除安全风险,大幅提高LNG工艺安全。同时,简化了传统低温球阀复杂的阀座结构,旋转无摩擦的结构可有效增长使用寿命周期,降低运营成本,提高运营时间。
核心优势:赋能流程工业的智能化与可持续运营
领先的自动化产品组合与技术创新投入:艾默生作为全球领先的技术与软件公司,依托不断扩展的自动化产品组合保持竞争优势。这些解决方案帮助客户优化运营、提升效率、降低排放,实现可持续发展目标。并且公司持续加大研发投入,2024财年研发、工程及客户资助开发支出占销售额 8.1%(高于2023年的6.9%),重点布局软件定义自动化、可持续发展解决方案及资产优化软件,积极应对工业4.0与ESG趋势,将技术创新转化为市场竞争优势。
阀门领域的技术与市场优势:①极端工况适应性强:Fisher阀门可耐受-268°C至871°C温度和高达1000 psi压力,广泛应用于裂解炉、核主泵、LNG等领域。②智能化与远程控制能力:DVC6200智能定位器支持HART、Fieldbus和无线通信,结合PlantWeb数字平台及DeltaV控制系统实现远程监测和预测性维护。③系统集成与全球交付:可提供从阀门选型、执行器匹配、系统部署到维保服务的一体化方案,广泛服务于炼化、气体处理、LNG、电厂等领域。
市场领导地位与分销网络:艾默生在多条产品线上保持市场领先地位,通过直销结合分销商和代表网络实现全球高效覆盖,增强客户黏性并降低对单一市场依赖,提升抗周期能力。
灵活的运营与供应链管理:公司持续优化业务结构,通过收购高潜力业务和剥离非核心资产,专注高增长、高利润领域。多源采购策略覆盖钢材、电子产品、稀土金属等关键原材料,有效分散供应风险,应对价格波动,保障生产韧性。
产品布局:从调节到执行的全链路控制单元
Emerson的阀门产品线覆盖调节阀、控制阀、执行器及智能控制系统,广泛应用于能源、化工、电力、制药及新能源等关键领域。其产品在高温高压、强腐蚀性环境及复杂流程控制场景中表现卓越,技术标准和性能指标均处于行业领先地位。通过不同品牌矩阵,Emerson能够满足从流体调节、隔离到安全控制的全流程阀门解决方案,持续提升流程工业的安全性、效率与智能化水平。
行业赋能:推动能源与制造数字化演进
Emerson凭借覆盖调节、控制与执行的全链路阀门系统解决方案,持续推动全球能源、化工、电力及新能源领域的流程优化和数字化转型。艾默生阀门产品已广泛应用于全球能源、化工、电力及新能源领域,其典型行业部署场景及代表性项目如下:
财务数据:工业自动化与数字化转型驱动稳健增长
艾默生(Emerson)近年来财务表现稳健,持续受益于能源、化工及过程工业自动化领域的数字化升级和高端控制设备需求增长。
业务口径调整,阀门板块强化核心地位。根据Emerson年报披露,阀门业务一直是公司创收主力之一。2023年公司进行统计口径调整并对2022年的数据进行了回溯,从原先在“自动化控制业务”板块下细分出“阀门、执行器和调节器”业务的基础分类方式,调整为“智能设备”板块下细分出“最终控制”和“离散自动化”业务。其中“最终控制”包括控制阀、隔离阀、截止阀、泄压阀、压力安全阀、执行器和调节器等制造业务,与原先“阀门、执行器和调节器”的覆盖范围相同,“离散自动化”包括电磁阀、气动阀、阀门位置指示器、气缸和执行器、空气制备设备、压力和温度开关、电动直线运动解决方案、可编程自动化控制系统和软件、配电设备等,新纳入了阀门相关的软硬件制造与销售。
阀门业务实现营收利润双增长。2020-2021年,“阀门、执行器和调节器”业务分别贡献了21.4%、26.9%的营业收入,统计口径调整后,阀门相关业务的营收贡献突破45%,成为重要主力军。就绝对值而言,阀门相关业务的营收除2021年稍有回落外(增长率-3%),整体逐年增长,尤其在细化统计口径后,2022年阀门营收突破62亿美元,2023年增长率高达21%,营收总额突破75亿美元,2024年维持正增长,增长率9.3%,总额突破82亿美元。此外,阀门业务利润也逐年增长,从2022年11.34亿美元稳步增长至2024年14.43亿美元。2024年按地理区域划分的销售额为:美洲地区占50%;亚洲、中东及非洲地区占30%(其中中国占11%);欧洲地区占20%。
国内:中低端通用阀门为主,高端市场逐渐突破
相比国外,中国阀门企业整体仍以中低端通用阀门制造为主,如球阀、闸阀、蝶阀等常规产品在国内和部分出口市场拥有较强成本与产能优势。在涉及高端领域的关键环节——例如核级阀门的可靠性认证、深水油气的长期运行稳定性、智能执行机构的闭环控制精度等方面,国内企业正加速赶超。
全球能源结构重塑、工业自动化升级与供应链去中心化趋势正在为中国阀门企业创造结构性机会。一方面,“国产替代”政策在核电、石化等关键领域持续推进,为高端阀门技术突破提供了明确的政策导引;另一方面,国内企业逐步重视产品模块化、系统集成能力、标准适配能力的提升,并在材料、智能控制、电动执行器等方向加大研发投入。中长期来看,随着核心技术能力的积累与客户认知的转变,国产高端阀门具备逐步实现“从配角到主力”的成长潜力。
具体公司情况,请见研报原文。
国内外公司阀门产品对比
海外把控高端壁垒,国内深耕细分突破。海外头部企业凭借数十年技术积淀构建起高端竞争壁垒,产品技术可覆盖深海3000米、高温871℃至超低温-268℃、高压1000MPa等极端场景要求,长期垄断石油天然气深海开发、核电核级系统、航空航天等高附加值领域,深度参与API、ASME等国际标准制定。国内企业则以成本控制与规模化生产能力作为核心竞争力,不断实现关键技术突破。在高端特种领域,国内企业已形成细分场景突破。
产品技术存在差距,国内企业加速赶超。国内阀门企业的核心业务目前仍聚焦中低端通用阀门领域,在核级阀门的可靠性验证、深水油气场景的长期运行稳定性、智能执行机构的闭环控制精度等高端关键场景存在差距,但国内企业正通过持续加码研发资源,加速突破技术瓶颈,未来有望在全球阀门供应链中占据更重要地位。
投资建议:
全球阀门市场持续增长。作为工业流体控制体系的核心设备,阀门在石油化工、电力、天然气输送及新能源等行业中发挥着核心作用,能够在复杂多变的工况下实现耐高压、抗腐蚀、精准调节与安全隔离等功能,为各类流程工业的稳定运行提供基础保障。随着工业智能化、自动化水平不断提升,各行业对高性能、高可靠性阀门的需求持续扩大,带动全球阀门市场保持稳步增长。Mordor Intelligence预计全球阀门市场规模将从2025年的743亿美元增至2030年的925亿美元,年均增长率约4.5%,其中亚太地区贡献突出,成为全球阀门需求增长的主要动力来源。
依托完备基础设施体系,国内企业迎来发展机遇。相比欧美“去工业化”背景下制造业回流受制于高劳动力成本与技能短缺,中国企业依托完备的基础设施体系,通过长期积累加速技术突破,推动国产替代。
原材料价格波动风险
阀门制造涉及碳钢、不锈钢、高温合金及镍基合金等多种高性能材料,受国际大宗金属市场影响,原材料价格波动可能导致成本上升,进而压缩企业盈利空间,影响行业整体利润水平。价格的持续波动还可能带来采购计划不确定,增加库存管理和资金压力。
下游需求波动风险
能源、石化、电力等核心下游行业的投资周期性较强,特别是国际油价波动、政策调整及新能源产业发展节奏可能引起阀门需求的波动,导致市场需求不稳定,对企业订单和营收产生影响。下游项目的延迟或取消也可能引发订单集中度变化,增加企业经营风险。
国际贸易波动风险
阀门行业国际化程度较高,海外巨头依托技术壁垒及品牌优势占据高端市场。中美贸易摩擦、关税政策变动及出口限制等国际贸易风险可能对国内阀门企业的出口业务和供应链稳定性带来不确定性。
市场竞争加剧风险
随着国内企业技术实力提升及国产替代推进,行业竞争加剧,特别是在中低端阀门方面,可能出现价格战或同质化竞争,影响企业盈利和市场份额。激烈的竞争环境也迫使企业加大市场推广投入,提升运营成本压力。
本研报中涉及到未上市公司或未覆盖个股内容,均系对其客观公开信息的整理,并不代表本研究团队对该公司、该股票的推荐或覆盖。
附:
阀门具体分类
截断类——闸阀
闸阀主要用于停止或启动水流。工作原理为通过阀板的上下移动,控制阀门开度。闸阀关闭时,介质压力会将闸板的密封面压向另一侧的阀座,形成自密封。但大部分闸阀都采用了强制密封,即阀门关闭时,需通过外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。闸阀也有细分种类,按照密封面配置,可分为楔式闸板式闸阀(包括单闸板式、双闸板式和弹性闸板式)和平行闸板式闸阀(包括单闸板式和双闸板式);按照阀杆的螺纹位置划分,可分为明杆闸阀和暗杆闸阀。
优点:1、摩擦损失极低;2、启闭时较省力;3、可以在回路中双向使用;4、水锤现象不易产生;5、提供层流,压力损失最小;6、形体简单,制造工艺性好,适用范围广;7、有助于节省能源并降低总成本。
缺点:1、闸阀不能快速打开和关闭;2、在高温变化不规则的系统中,阀端管道的负载会引发泄漏;3、密封面之间易引起冲蚀和擦伤,维修困难。
应用:常用于水处理、暖通、消防系统以及低温和低压下的给排水管路截断控制。
截断类——截止阀
截止阀使用线性运动来节流,是最常用的阀门类型之一。工作原理为依靠圆形阀芯上下移动,控制阀门开度。截止阀属于强制密封式阀门,故而在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时,关闭阀门的操作力需克服由阀杆和填料的摩擦力、介质的压力组成的阻力,故而大于开启阀门的操作力,为防止出现阀杆顶弯故障,这类阀门的阀杆直径更大。
优点:1、双重的密封设计(波纹管+填料),全关特性好;2、开闭时间更短;3、本体环座表面加工更容易;4、没有流体损失,降低能源损失;5、密封面不易磨损及擦伤,使用寿命长。
缺点:1、流体阻力大,动力消耗大;2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质;3、启闭力矩大、启闭较费力,启闭时间较长。
应用:高温应用中的通用流量控制阀。
截断类——球阀
球阀因便于远程控制和快速切断流量而广泛应用。球阀自20世纪60年代大规模工业化以来,已迅速发展为主要阀类,被全球各工业国家广泛采用,承担切断、分配和改变介质的流动方向的功能。工作原理为使用球体,控制孔处在打开、堵塞或部分打开的状态,以调节介质的流量。球体的特殊性,使其只需旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密,便于远距离控制。此外,球阀具有两个密封面,且广泛使用各种塑料作为密封面材料,密封性优越,是气体运输的理想选择。球阀的用途广泛,可以承受高达700bar的压力和高达200°C的温度,尺寸通常在0.5cm至30cm之间。
优点:1、流体阻力小,全通径的球阀基本没有流阻;2、结构简单、体积小、重量轻;3、紧密可靠;4、操作方便,开闭迅速,便于远距离的控制;5、结构简单,维修方便;6、在全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过不会侵蚀阀门密封面;7、适用范围广;8、启闭过程有擦拭性,可用于带悬浮固体颗粒的介质。
缺点:1、加工精度高,造价昂贵;2、如遇管道内杂质,易被堵塞,导致阀门无法开启;3、阀座密封圈材料主要为聚四氟乙烯,当密封材料变硬会破坏密封的可靠性,而且,聚四氟乙烯的耐温等级较低,超过180℃会发生老化,长期使用需控制在120℃以下;4、与截止阀相比,调节性能较差,气动阀(或电动阀)的差别更为显著。
应用:多用于石油和天然气行业,制造业、化学品储存中也常出现。
截断类——蝶阀
蝶阀结构简单,适用于低压管道的启闭和流量控制。蝶阀又叫翻板阀,是一种结构简单的调节阀,控制能力较为有限,可用于低压管道介质的开关控制。因启闭件是一个圆盘形的蝶板而得名,该金属盘在关闭位置垂直于流量。其工作原理为改变阀体内绕自身周线旋转的角度,控制介质流量,若转至90°,便完成一次启闭。
优点:1、精确度高,使其在工业应用中具有明显优势;2、启闭方便迅速、省力、流体阻力小,可频繁操作;3、管道口积存液体最少,可运送泥浆;4、安装拆卸方便。
缺点:1、使用压力和工作温度范围小;2、密封性较差。
应用:常用于制药、化学和食品加工服务以及低温和低压下的腐蚀性液体。
止回类——止回阀
止回阀用于防止介质倒流,实现管路自动单向控制。止回阀又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀,用于防止介质倒流、泵及驱动电动机反转造成设备损坏或工艺扰乱。其工作原理为介质顺流时开启,介质逆流时自动关闭,依靠流体的流速控制开启幅度,流速越高,阀门的开度越大,直到达到最大全开位置,是一种自动阀门。在管路上,常将止回阀和闭路阀串连使用,以闭路阀解决止回阀在介质压力较小时,会出现的一小部分介质泄漏问题,保证管路的严密关闭。
优点:1、可防止回流;2、可承受压力;3、可用作备用系统。
缺点:1、不可与脉动系统同时使用2、关闭元件可能会崩溃,造成损坏和过度磨损。
应用:可用于炼油、石化、化工等行业、油田生产、水、蒸汽、炼油石油和粘性流体;也常见于废水管理系统和制造中。
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