離心式壓縮機(jī)干氣密封供氣系統(tǒng)改造

王祖君

摘要：由于河南晉控天慶公司在H1808和H1809離心式壓縮機(jī)中所使用的干氣密封結(jié)構(gòu)在壓力控制方面存在著滯后性，無法根據(jù)流量變化實現(xiàn)對壓力的良好控制，因此，本文從實際工況和工藝條件方面入手，分析和對比了有關(guān)壓縮機(jī)的各種理論，提出了改造密封氣系統(tǒng)的優(yōu)化方案。結(jié)果顯示，通過對密封氣氣源的改變，能夠免于出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，密封氣系統(tǒng)并沒有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，能夠保持穩(wěn)定工作，并且無需過高的維護(hù)成本等，能夠使合成氣壓縮機(jī)適用于不同的工況中。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī);干氣密封供氣系統(tǒng);改造

一、干氣密封存在的問題

干氣密封腔體內(nèi)進(jìn)入軸承潤滑油

2016年在檢修H1808時對干氣密封進(jìn)行了更換。六月份在定期對二級干氣密封進(jìn)行隔離器導(dǎo)淋時，發(fā)現(xiàn)排出了大量的潤滑油，排出了450mL/h的油。該裝置于2017年停車檢修，在壓縮機(jī)中拆卸下干氣密封系統(tǒng)后得知，干氣密封系統(tǒng)中存在著許多潤滑油[1]。

干氣密封頻繁泄漏

H1809裝置在2017年運(yùn)行期間，頻繁出現(xiàn)泄漏問題。在2018年大檢修裝置時，對失靈的干氣密封系統(tǒng)進(jìn)行了更換，經(jīng)過拆卸得知，有許多潤滑油附著在了干氣密封系統(tǒng)中;由于其他設(shè)備出現(xiàn)了故障，因此該裝置需要停車后開車，然而H1809干氣密封系統(tǒng)又一次出現(xiàn)大量泄漏問題，泄漏量越來越多。進(jìn)氣端和排氣端的泄漏量分別為3m2/h和3m2/h，均比1.36m3/h的報警值更高，存在著超標(biāo)排放問題，給環(huán)境帶來了一定的污染;在2016年進(jìn)行檢修的過程中得知，該干氣密封系統(tǒng)的磨損十分嚴(yán)重[2]。

干氣密封隔離氣無過濾裝置

干氣密封系統(tǒng)中所使用的隔離氣為工廠氮?dú)猓看卧诟鼡Q檢修干氣密封系統(tǒng)時，都會發(fā)現(xiàn)在干氣密封系統(tǒng)中，有氣體雜質(zhì)存在于隔離氣進(jìn)氣端，這與隔離氣是否純凈有著密切的聯(lián)系。在運(yùn)行期間，一旦干氣密封系統(tǒng)中進(jìn)入了雜質(zhì)，那么就會給干氣密封系統(tǒng)帶來極大的損傷[3]。

二、系統(tǒng)改造分析

（一）增加隔離氣過濾器裝置

將過濾裝置增設(shè)于H1808和H1809這兩個裝置的總隔離氣進(jìn)氣管中，采用了1μm過濾精度的過濾器，兩個過濾器分別投入使用和作為備用，根據(jù)設(shè)置于過濾器上端的壓力表能夠得知?dú)庠磯毫χ?，同時通過對差壓變送器的增設(shè)，能夠?qū)^濾器進(jìn)行監(jiān)測，并設(shè)置超過40kPa壓差報警。

（二）選用供氣穩(wěn)定的后置隔離氣

用于替代原系統(tǒng)減壓閥的自力式減壓閥中所設(shè)定的閥后壓力在0.05～0.85MPa之間。該減壓閥具有0.02～0.2MPa的量程，通過對該減壓閥的調(diào)整，能夠保持0.5MPa的閥后壓力不變，始終保持以音速通過限流孔板。同時，所選用的新的壓力變送器具有0～2MPa的量程，并設(shè)置壓力低于0.3MPa時報警[2]。

（三）調(diào)整后置隔離氣孔板孔徑

1.調(diào)整H1808干氣密封隔離氣孔板大小

新采用的孔板比圓孔板的孔徑小了0.8mm。如果孔板上游始終為0.5MPa的壓力值，那么就能夠以音速通過孔板處，如此能夠保證隔離氣封處的流量始終為7.4m3/h。后置迷宮處能夠具有與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求相符的流速，能夠避免二級密封腔內(nèi)進(jìn)入軸承油，對二級密封腔造成影響[4]。

2.調(diào)整H1809干氣密封隔離氣孔板尺寸

新采用的孔板比圓孔板的孔徑小了0.6mm。如果孔板上游始終為0.5MPa的壓力值，那么就能夠以音速通過孔板處，如此能夠保證隔離氣封處的流量始終為10m3/h流量。后置迷宮處能夠具有與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求相符的流速，避免了二級密封腔內(nèi)進(jìn)入軸承油，保護(hù)了對二級密封腔。

3.將一級排放管線，自力式背壓閥和壓力表裝置添加到H1809干氣密封裝置中

將流量計上端的密封排放管線改為一級，將背壓閥改為自力式，以此來保證壓力在二級密封腔內(nèi)始終為0.1MPa。同時，增加在背壓閥上端的壓力表中安裝了過壓保護(hù)器，用于對該壓力值的顯示。

4.改造H1809裝置中用于排放軸承箱油氣和密封氣的管線

改造H1809壓縮機(jī)的左右端用于排放軸承箱油氣和密封氣的管線，采用單獨(dú)的形式來布置這兩道管線。

由于工藝氣的密封氣在低溫下極易變成液體，會影響干氣的密封性，因此，需要將低壓蒸汽伴熱管增設(shè)于輸氣管外側(cè)，能夠控制干氣密封的氣體壓力，保證氣體不會變成液體，進(jìn)而避免干氣密封環(huán)節(jié)有液體帶入。

三、改造可行性分析

2016年4月在進(jìn)行裝置大修的過程中，從干氣密封控制系統(tǒng)方面入手，對H1808壓縮機(jī)和H1809壓縮機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)的改造。這兩臺裝置到2021年7月已經(jīng)保持了5年多的運(yùn)行。根據(jù)運(yùn)行狀況得知，在兩臺壓縮機(jī)組中應(yīng)用改造后的干氣密封系統(tǒng)，能夠使其保持穩(wěn)定運(yùn)行，意味著本次改造是可行的[5]。

二級導(dǎo)淋在H1808干氣密封系統(tǒng)中的排油情況，在H1808裝置中運(yùn)行經(jīng)過改造后的干氣密封系統(tǒng)時，需要每30d檢查一次導(dǎo)淋排油情況，結(jié)合每次檢查結(jié)果得知，基本沒有潤滑油從干氣密封導(dǎo)淋處排出，徹底保證了干氣密封運(yùn)行期間不會有油進(jìn)入，干氣密封系統(tǒng)能夠得到良好的運(yùn)行。

（2）干氣密封系統(tǒng)在H1809中的運(yùn)行情況。在還沒有改造H1809干氣密封系統(tǒng)前，在運(yùn)轉(zhuǎn)了一定的時間后，現(xiàn)場巡檢經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有氨氣泄漏，意味著有大量干氣從密封系統(tǒng)處跑出等。在對其進(jìn)行改造后，干氣密封系統(tǒng)在H1809裝置中能夠保持良好運(yùn)轉(zhuǎn)，徹底保證了在運(yùn)行干氣密封系統(tǒng)時不會有油進(jìn)入[6]。

結(jié)束語

經(jīng)過本次改造使得H1808和H1809的長期運(yùn)行問題得到了徹底解決，實現(xiàn)了對其的良好改造。將增壓機(jī)增設(shè)于干氣密封系統(tǒng)中，能夠使干氣密封系統(tǒng)的使用期限得到大幅提升，使干氣密封系統(tǒng)日后首要的輔助設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

[1]王邦旭.甲醇裝置合成氣壓縮機(jī)干氣密封泄漏原因及處理[J].大氮肥，2014（6）：386-390.

[2]弓定振.甲醇裝置合成氣壓縮機(jī)干氣密封使用總結(jié)[J].大氮肥，2013（6）：403-406.

[3]李飛，氨氣壓縮機(jī)干氣密封故障原因分析及改進(jìn)措施[J].化工設(shè)計通訊，2014，40（5）∶26-29.

[4]弓定振.合成氣壓縮機(jī)干氣密封失效分析和改造[D].大連理工大學(xué).

[5]侯松.離心式壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)改造及應(yīng)用[J].化工設(shè)備與管道， 2016.

[6]侯松.離心式壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)改造及應(yīng)用[J].化工設(shè)備與管道， 2016，053（003）：61-64，67.