压缩机止回阀的改进

压缩机（气举）止回阀的改善分析现用摆臂式止回阀在多年的使用中暴露出的关闭不严、阀板脱落、密封损坏等问题，针对气举压缩机气流脉动的特点，应用压缩机气阀原理，对气举压缩机使用的摆臂式止回阀进行了改善，大大提高了设备运转的安全性。止回阀是一种安装于管路系统中的在突发性回流发生时能够自动关闭的阀。气举压缩机按压力等级的不同分为中压、高、超高压等，排出压力 10～52MPa，主要用于石油、石化行业的气举采油、高压注气等工程。由于气举压缩机压缩介质是天然气，并且气体被压缩做功会产生高温，高温高压下天然气易燃易爆的倾向更加明显。压缩机止回阀一旦出现问题，造成系统气体回流，不但严重损坏气阀及密封元件，还会造成压缩机超压，发生爆炸等事故，后果不堪设想。由此可见，止回阀在气举压缩机中是关键装置，是重要的安全保障设施。我们使用的气举压缩机是对称平衡型往复式压缩机，有SW64，RDSA，HOS，VIP 等几种型号，四级压缩，压缩介质是石油伴 生气，设计一级进气压力 0.22MPa，四级排气压力 12MPa，单台机组排气量 20×104~30×104Nm3。压缩机组原设计的止回阀是摆臂式结构。摆臂式止回阀的工作原理是：在气流产生的压差力大于密封元件的重量时打开，在力小于密封元件的重量时关闭。从图 1 可以看出，该型止回阀是用一个大阀板作为密封元件，阀板的一端由铰链固定，另一端自由运动。阀板以铰链为中心上下摆动来完成止回阀的开和关。摆臂式止回阀在压缩机现场多年的使用中暴露了不少问题，描述如下：使用一定时期后，普遍存在因密封不严导致天然气泄漏的情况；因铰链销无法润滑，磨损严重，有断裂倾向；密封容易损坏，造成顶盖泄漏；2025 年 2 只止回阀的阀板固定螺母松脱，出现阀板脱落事故，由于处理及时，未造成大的安全事故，但摆臂打坏了阀座，造成止回阀损坏，还冲击损坏了压缩机三、四级气阀。图 1 摆臂式止回阀 针对摆臂式止回阀在现场使用中出现的各种问题，我们经过深化分析认为，从关闭位置到开启位置，止回阀阀板必须以管路的名义直径为半径旋转 90 度角。阀板的自由端速度可达几十米每秒，这样就可能导致阀座与阀板之间严重的冲击而发生失效。并且阀板从一开启位置回落到关闭位置这段时间内，回流现象较易发生。在脉动气流的作用下，止回阀将会较高频率地开闭，一段周期后，将使铰链销加速磨损以致断裂，一旦断裂就会对管线、设备造成特别大的破坏，严重时还会出现安全事故。止回阀较高频率的...