氨氣壓縮機氣閥蓋漏氣原因分析及改進

劉啟鵬

（陜西延長石油（集團）有限責任公司永坪煉油廠，陜西延川 717208）

0 引言

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。為了適應環(huán)保要求，徹底改變這種狀況，2016年立項建設氨精制單元。本裝置由西北化工研究院設計，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，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。

1 存在問題

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。

2 原因分析

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。

3 解決方案

圖1 閥蓋與壓閥罩設計

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。

4 效果

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，對相關產(chǎn)品設計進行改進，使配件標準化。

圖3 方案1 圖示

圖4 方案2 圖示