劉啟鵬
(陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司永坪煉油廠,陜西延川 717208)
永坪煉油廠酸性水汽提裝置原未配套氨精制單元,裝置產(chǎn)生的粗氨氣進入到焚燒爐直接燒掉,既污染環(huán)境,還浪費資源。為了適應(yīng)環(huán)保要求,徹底改變這種狀況,2016年立項建設(shè)氨精制單元。本裝置由西北化工研究院設(shè)計,2016年10月破土動工,2017年10月建成投用。采用國內(nèi)先進的氨回收技術(shù),建成后可避免污染環(huán)境,生成合格的氣氨和液氨產(chǎn)品,供工廠區(qū)內(nèi)氨用戶使用。
氨精制單元中采用的氨氣壓縮機為上海東方壓縮機廠有限公司生產(chǎn)的DWF-2.6/2.2-16.2 型往復(fù)式壓縮機,入口流量477.55 Nm3/h,一級排氣壓力0.60.75 MPa,二級排氣壓力1.62 MPa,排氣溫度130。
從試機投用開始,壓縮機氣閥密封墊就存在泄漏現(xiàn)象。雖然經(jīng)過堅固、更換密封墊等措施,但一直未能徹底解決泄漏問題。同時,因介質(zhì)泄漏,壓縮機機房內(nèi)氨氣濃度經(jīng)常超過了2010-6,氣味刺鼻,工人工作環(huán)境惡劣。
同時,因氨氣有刺激性惡臭的氣味,有毒、易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起爆炸。低濃度氨對粘膜有刺激作用,高濃度可造成組織溶解壞死。高濃度氨可引起反射性呼吸停止,液氨或高濃度氨還可致眼灼傷,嚴重影響職工的職業(yè)安全和健康。
通過檢測發(fā)現(xiàn),氨氣壓縮機氣閥上氨氣基本都是從閥蓋部位泄漏,閥蓋與壓閥罩為一體式設(shè)計(圖1),氣閥由壓閥罩通過閥蓋上的4 道螺栓堅固定位,壓閥罩與缸體密封面間隙約為0.2 mm,與外界密封則由壓閥罩上一道O 形橡膠密封圈(圖2)完成。
在實際使用過程中,O 形橡膠密封圈無法承受過大軸向力,尤其是隨著使用溫度的升高和使用時間的延長,密封墊逐漸老化變硬,軸向力更加難以補償,很容易發(fā)生泄漏現(xiàn)象。
圖1 閥蓋與壓閥罩設(shè)計
圖2 O 形橡膠密封圈
(1)方案1。最初,考慮在氣閥蓋端面加一個鋁制平墊,阻止介質(zhì)外漏。但是在實際使用中,氣閥的密封也是依靠閥蓋上的4 條緊固螺栓來實現(xiàn)的(圖3)。如果要依靠一組螺栓來實現(xiàn)兩個不在同一水平面上的密封點同時達到密封狀態(tài),幾乎不可能。采用這種方案,結(jié)果只會是2 種:淤閥蓋墊片密封不嚴,依舊漏氣;于氣閥密封墊密封不嚴,氣閥無法正常工作。
(2)方案2。在原密封墊部位切開閥蓋與壓閥罩,閥蓋與壓閥罩之間加一個斜口鋁墊,鋁墊外徑與缸體密封面間隙為0.1 mm 左右。當(dāng)缸蓋螺栓堅固時,作用在鋁墊斜面上的力會分解為兩個力,一個軸向力會傳遞到氣閥密封墊上,保證氣閥的正常密封。另一個徑向力使斜口鋁墊發(fā)生輕微變形,鋁墊整體外徑變大,與缸體密封面緊密貼合,阻止氨氣外漏(圖4)。最后,采用方案2。
2019年3月,與壓縮機廠家工作人員一起,按照方案2,對氨氣壓縮機氣閥蓋全部進行改造。改造后,氨氣壓縮機運行至今,再沒有出現(xiàn)氣閥蓋漏氣現(xiàn)象。氨氣壓縮機氣閥蓋的漏氣問題得到徹底解決。同時,廠家也根據(jù)本次改造結(jié)果,對相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計進行改進,使配件標準化。
圖3 方案1 圖示
圖4 方案2 圖示