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，裝置產生的粗氨氣進入到焚燒爐直接燒掉，既污染環境，還浪費資源。為了適應環保要求，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。采用國內先進的氨回收技術，建成后可避免污染環境，生成合格的氣氨和液氨產品，供工廠區內氨用戶使用。

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象。雖然經過堅固、更換密封墊等措施，但一直未能徹底解決泄漏問題。同時，因介質泄漏，壓縮機機房內氨氣濃度經常超過了2010-6，氣味刺鼻，工人工作環境惡劣。

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安全和健康。

2 原因分析

通過檢測發現，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，很容易發生泄漏現象。

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 條緊固螺栓來實現的（圖3）。如果要依靠一組螺栓來實現兩個不在同一水平面上的密封點同時達到密封狀態，幾乎不可能。采用這種方案，結果只會是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，再沒有出現氣閥蓋漏氣現象。氨氣壓縮機氣閥蓋的漏氣問題得到徹底解決。同時，廠家也根據本次改造結果，對相關產品設計進行改進，使配件標準化。

圖3 方案1 圖示

圖4 方案2 圖示