离心压缩机干气密封

张芙源

[摘 要]随着社会的不断发展，石油化工业逐渐得到了人们的关注。但应用范围的扩大也使得离心式压缩机的故障频发，主要表现为机组的能耗性过大、干气密封性不强、部件间的连接不紧密等等。针对以上问题，工作人员应该转变原有的处理观念，根据典型的离心式压缩机故障进行分析，提升机械的运行速度。因此，本文针对干气密封技术的基础原理，对典型故障案例予以讨论。

[关键词]石油化工；离心式压缩机；干起密封；典型故障；案例分析

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0011-01

从本质上来讲，干气密封属于一种新型的轴端密封设备，并在无液体的状况下形成非接触性流动中心。干气密封设备作为离心式压缩机的重要控制设备，能够在极大程度上促进机械的运转速度。但由于现代化工石油业的严格性需求，传统的干气密封设备已经无法满足现有的生产要求，使得故障频发。因此，主要案例的分析必不可少。

1 干气密封技术基本原理构造

干气密封技术的基本原理构造主要分为以下几个方面：第一，从设备的安装上来讲，弹簧、旋转环、不锈钢密封器件都是其关键部分。由于不锈钢弹簧座内含有O型颈环，工作人员要将动环组件固定在密封转子上，这样才能够保障在转子转动的过程中螺旋槽受到压力的推动，在根部外的无槽区形成密封孔位。第二，密封孔会在气压的阻止下形成对流，并增大气膜之间的间距。同时，螺旋槽在密度坝中起着重要的作用，它不仅能够对气膜表面的压力进行感应，对机组表面的构件气隙进行分配，还可以起到密度平衡的作用。试想一下，当动环组件脱离了气体膜，弹簧座也会受到影响，从而失去平衡。但如果干气密封孔位之间的距离相等，每两个组件之间都有一层稳定的气体薄膜，设备的两端面会在一定程度上起到连接纽带的作用，关键部位也不易出现磨损情况，减少了故障发生的频率。

2 干气密封故障典型案例分析

2.1 隔离气中断

隔离气中断是干气密封中非常容易出现的问题，其产生的主要原因如下：第一，在盘机启动的过程中需要一定的时间，工作人员要设定机械轴承的位置，保障驱动器的正常运行。但很多情况下，盘车的冷却速度会在压缩机组的影响下减小，驱动器中没有足够的压力来推动，使得润滑油无法正常提供，甚至出现中断的现象。此时氮气在管网中的分布会呈现不均匀的状况，使机组的运行受到影响。表现如下：在石油化工装置的运行过程中，两孔板之间的间距变大、其中个别板位上还出现了污染性杂质。经过一段时间的检修发现：干气密封的后壳已经出现了裂纹，甚至传送套也不能在润滑油的作用下进行运转，颈环表面出现了严重的裂痕。第二，在盘车机组的运行中隔离气中断，并进入润滑油当中。密封端面受到压力气体的影响已经不能够按照原有速度进行运转，在初期受到磨损。但动环在惯性摩擦下会使密封性减弱，以裂纹不断扩大的方式进入二级密封腔体中，使得大部分石墨粉泄漏出去。最后，干气密封也会因机组结构的混乱而加大裂纹的产生范围，并冲开动环构件，出现散落现象。

采取的主要措施：针对这种情况，工作人员要定期对干气密封设备进行检查，以内部管壁的布局为控制方向，更换干气密封构件。另外，如果隔离气源与标准气体的差异过大，工作人员也要进行测定，确定管道的吹扫空间，保证压缩机能够稳定运行。

2.2 机组喘振

导致机组喘振的主要原因就是公用工程系统故障的出现。工作人员要第一时间对相应构件进行检查，调整机组运行中的速度，并对最小转距进行调整，保障低压缸的震动频率。故障异常主要体现在以下几个方面：第一，当压缩机停止运行时，润滑油还在继续输送，甚至在两隔板处发现了压缸阻力浮动的情况，使得机组内部的运行混乱，出现了干气密封泄漏现象。第二，工作人员以两端轴承的连接情况为检查重点，并没有发现相关构件出现磨损。但在驱动器启动的前提下，设备外壳的金属保护层融化。故障出现的主要原因是机组在加速运行中离心设备的内置压力失衡，大量的密封气体被吸入到了缸体的缓冲区内，导致机械在振动的过程中出现损伤，润滑油淹没密封管线，对关键器件产生腐蚀。

采取措施主要为控制机组启动的速率。工作人员要通过阀门来调节机组的运动速度，使密封装置不受到阻力浮动的影响，满足设定的基本要求。同时，要关闭装配机组的阀门，对轴承两端的接线位置进行确定，并调整緩冲区的密封气体容量。

2.3 密封环浮动性

密封环浮动性故障出现的原因表现为以下几个方面：第一，机组空间的差异。一些干气密封环境相对较差，内部较为狭窄，会影响密封缓冲区的气流速度。同时，在机组运行前，工作人员没有对内部构件进行清洁性处理，使杂质在密封性装备中浮动，令现场出现泄漏情况。第二，由于干气密封金属器件的规模存在一定的差异。例如：在弹簧座的表面就容易出现密封圈过大的情况，使密封量超标并泄漏。根据这种现象，工作人员应该采取新工艺，在压缩机的端口对污染气体进行过滤，并将浮动密封圈的厚度降低，在隔离设备的中心处安装上前端处理器，阻止机组内部的气体与外部污染接触，以保证密封装置的使用效率，提升离心式压缩机的质量，达到故障减少的目的。

3 结语

综上所述，本文主要从两个方面进行论述。第一，分析干气密封的工作原理。第二，从实际故障出发，探讨操作中容易出现的问题和解决措施。从而得出：工作人员应该根据离心式压缩机的运行情况对机组状态进行整合，检查机械设备的启动速度，设计干气密封的流动空间。同时，也要做好机组的维修和保护工作，为石油化工的长期发展创造有利条件。

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