干氣密封在離心壓縮機中的使用及日常維護分析

摘 要：離心壓縮機干氣密封作為一種重要的密封方式，為設(shè)備的運行提供了有效的支持，在實際應(yīng)用中由于設(shè)備精密性較高，如果使用過程中產(chǎn)生了失誤會影響實際的效果，需要明確使用中的注意內(nèi)容，按照要求進行規(guī)范操作，還應(yīng)加強對設(shè)備的日常維護，針對維護的要點開展管理工作，使維護能夠發(fā)揮出有效的作用。通過有效完善日常的使用及維護內(nèi)容，可使離心壓縮機的使用效果增強。

關(guān)鍵詞：離心壓縮機;干氣密封;使用;維護

0 引言

離心壓縮機作為石油化工生產(chǎn)中的重要設(shè)備，能夠用于有毒及易燃氣體的壓縮，由于設(shè)備的密封性要求比較高，在使用中需要明確注意的要求，保證設(shè)備正常運行。其中，干氣密封是離心壓縮機常用的一種密封方式，密封效果影響著設(shè)備的性能，應(yīng)對密封性進行嚴格檢查，加強對設(shè)備的日常維護，并且對可能產(chǎn)生故障進行預(yù)防，避免對離心壓縮機的使用產(chǎn)生不良的影響，保證設(shè)備的使用效果。

1 離心壓縮機干氣密封原理

干氣密封是以流體的動壓效應(yīng)為原理來保持兩個密封端面相互分析，并且達到密封氣體效果的一種方式，在離心壓縮機中，通過在動環(huán)的端面上設(shè)置單螺旋氣體槽的方式，使氣體能夠隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，受到壓縮，運行到底部的時候，氣體流動受到了阻礙并且產(chǎn)生壓力，產(chǎn)生穩(wěn)定的氣膜，使端面之間不能接觸，可實現(xiàn)密封的效果。當離心壓縮機運行時，兩端面壓縮氣體后產(chǎn)生小的密封間隙，當間隙較大的時候，對影響離心壓縮機干氣密封的效果;當間隙較小的時候，兩端面會發(fā)生接觸，導(dǎo)致密封性減弱。因此，應(yīng)對密封間隙的厚度進行有效控制，使干氣密封能夠產(chǎn)生良好的效果。

2 干氣密封日常使用注意事項

某工廠使用的離心壓縮機為背壓式離心壓縮機K201和凝汽式離心壓縮機K202，其中背壓式離心壓縮機產(chǎn)生過二級密封可能失效的問題，干氣密封效果影響著離心壓縮機的使用性能，對生產(chǎn)產(chǎn)生了較大的影響。由于干氣密封調(diào)整手段比較有限，需要在日常的使用及維護中加強細節(jié)管理，對關(guān)鍵位置進行檢測，將問題排除。

2.1 開工階段主密封氣投用

檢修完成裝置后，應(yīng)提前使用氮氣吹掃管線一段時間，還應(yīng)在主密封氣放火炬處卡口使用工業(yè)風吹掃系統(tǒng)相同時間，使主密封氣管道清潔，其中不存在雜質(zhì)。機組跑油的階段中，機組轉(zhuǎn)子為靜止狀態(tài)，應(yīng)建立隔離氣及二次密封氣放大差壓，才能啟動潤滑油系統(tǒng)，避免進入潤滑油進入干氣密封系統(tǒng)之中。可先使用隔離氮氣只使用潤滑油，啟動前投用干起密封的時候，應(yīng)確保主密封氣流量及壓力符合要求，避免長時間靜止狀態(tài)盤車，并且防止開機初期機組長期處在低轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。

2.2 機組運行階段監(jiān)控

對一二級密封氣流量、壓力進行監(jiān)測，根據(jù)主密封氣泄漏氣流量、壓力以及主密封氣分液罐液位情況進行操作。當前兩種設(shè)備都使用重整自產(chǎn)氫氣作為主密封氣源，在產(chǎn)生了緊急停工、自產(chǎn)氫氣中斷情況的時候，應(yīng)觀察兩臺機組干氣密封氣源是否切換到了N2，避免干氣密封流量產(chǎn)生問題，造成系統(tǒng)波動。

2.3 干氣密封切換

經(jīng)過檢修停工切換K202低壓缸LP和高壓缸HP主密封氣H2至N2的時候，為了保證平穩(wěn)性，借助賦予聯(lián)鎖壓力儀表假信號的方式將電磁閥打開，并且進行手動閥切換。但是在LP切換中流量控制閥處于手動狀態(tài)，造成了流量波動的問題，在HP切換時，流量控制閥為自動狀態(tài)，流量壓力波動情況不顯著，因此，應(yīng)在切換時使控制閥處于自動狀態(tài)，使干氣密封保持穩(wěn)定，能夠避免造成密封面摩擦的現(xiàn)象。

3 干氣密封日常監(jiān)測點

3.1 潤滑油污染密封

需要對潤滑油密封及軸承箱呼吸帽排空順暢性進行檢查，當產(chǎn)生了回油管路堵塞等問題的時候，可能會造成密封進油的情況，對靜環(huán)產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致表面破損。還應(yīng)觀察回油視鏡油質(zhì)，當發(fā)現(xiàn)了潤滑油有輕微乳化帶水的情況的時候，考慮是汽輪機蒸汽漏入了潤滑油系統(tǒng)，應(yīng)通過在線脫水或者更換潤滑油的方式來改善油質(zhì)。

3.2 分液罐監(jiān)控

當前兩臺設(shè)備的主密封氣都使用增壓氫氣經(jīng)分液罐脫液之后，再經(jīng)過自力式調(diào)節(jié)閥減壓后做主密封氣，運行中對分液罐液位進行監(jiān)控，當液位超出了10%的時候進行脫液，可避免密封氣泄漏。還應(yīng)對自力式調(diào)節(jié)閥后壓力進行監(jiān)控，當產(chǎn)生了異常的時候，應(yīng)調(diào)節(jié)儀表。

3.3 主密封氣泄漏氣放火炬

低壓火炬系統(tǒng)的壓力高的情況造成了憋停的問題，由于主密封氣泄漏氣具有小流量、低壓力的問題，將其放到火炬系統(tǒng)中背壓放空，當火炬系統(tǒng)的壓力升高的時候，會造成主密封泄漏其壓力升高、流量變小的情況，導(dǎo)致連鎖停機。應(yīng)將其改善為主密封泄漏氣無背壓放空，可保證設(shè)備的正常運行。

4 離心式壓縮機干氣密封使用過程中的主要故障

4.1 軸承溫度較高

離心壓縮機運行中軸承的旋轉(zhuǎn)速度比較高，能夠達到壓縮空氣的效果，在高速旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生溫度過高的問題，當不能及時處理會影響空氣壓縮機的使用效果。通過研究發(fā)現(xiàn)，造成軸承過高的原因包括以下幾方面內(nèi)容。第一，在壓縮機運行中維修人員沒有加強維護工作，軸承堵塞流量孔，這種情況下軸承進油量比較少。在運行的過程中會產(chǎn)生明顯的摩擦現(xiàn)象，導(dǎo)致溫度提升。第二，潤滑油壓較低，難以使軸承得到有效的潤滑，進油量降低，影響了軸承的運轉(zhuǎn)。第三，使用的冷卻劑量不合理，當使用量不足的時候，難以達到冷卻的目的，造成了溫度升高的情況。第四，冷卻劑或者潤滑劑的質(zhì)量達不到標準，在使用前如果沒有進行嚴格檢查，會影響實際的應(yīng)用效果，產(chǎn)生質(zhì)量不合格的油。

4.2 震動幅度產(chǎn)生異常

離心壓縮機運行中應(yīng)將軸承固定工作做好，軸承運轉(zhuǎn)中有著一定的振動頻率，當轉(zhuǎn)速過快的時候，對壓縮機的使用產(chǎn)生了不良的影響。通常產(chǎn)生這種情況的原因包括以下幾方面內(nèi)容。第一，壓縮機安裝存在問題，這種情況會使壓縮機機組的精準性降低，導(dǎo)致壓縮機前后軸承產(chǎn)生較大的偏差的后果。第二，轉(zhuǎn)子大小及增速器產(chǎn)生了變化，在長期的運轉(zhuǎn)過程中，軸承受到了嚴重的磨損，導(dǎo)致軸承運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生了振動幅度大的現(xiàn)象。第三，壓縮機運轉(zhuǎn)中軸襯以及軸頸之間的間隙比較大，軸承轉(zhuǎn)動中的離心力會產(chǎn)生較大的影響，當兩者出現(xiàn)了碰撞，會造成軸承振動的問題。當問題比較嚴重的時候，兩者會產(chǎn)生較大的磨損，導(dǎo)致壓縮機運轉(zhuǎn)過程中的異常問題。

4.3 氣體冷卻出入口溫度過高

氣體冷卻出入口溫度高是離心壓縮機使用中常產(chǎn)生的問題，由于冷卻裝置中的冷卻劑含量較少，在離心壓縮機運行中溫度較高，這使設(shè)備的運行受到了影響，外部條件沒有達到實際的要求。同時，氣體冷卻的效果不顯著，離心壓縮機在這樣的條件下運行的時候，溫度過高會啟動機械保護系統(tǒng)，導(dǎo)致電源切斷而停止運行。另外，對氣體冷卻出入口溫度造成影響的因素還有冷卻管松動、管表面積累污垢等，這些情況對離心壓縮機的運轉(zhuǎn)造成了不利，應(yīng)對溫度過高的情況進行有效控制。

5 結(jié)語

結(jié)合干氣密封的使用情況來看，在離心壓縮機運行中，干氣密封起到了有效的密封作用，應(yīng)用優(yōu)勢較多。在實際使用中，為了保證壓縮機的性能，需要加強對日常使用的管理，確定使用的要求，針對開工階段主密封氣投用、機組運行階段監(jiān)控、干氣密封切換各環(huán)節(jié)的使用進行規(guī)范，還應(yīng)對設(shè)備進行有效的維護，使干氣密封能夠發(fā)揮出更好的效果，提升設(shè)備的使用效率。

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作者簡介：

王凱（1986- ），男，漢族，甘肅張掖人，職稱：助理工程師，主要從事機械工作。