乙烯裂解氣壓縮機(jī)高壓缸干氣密封泄漏原因分析及解決措施

張錫德，王開發(fā)，戴景義，張 軍，陳小龍，帕孜麗亞·居來提

（中石油獨(dú)山子石化塔里木石化分公司，新疆庫(kù)爾勒 841000）

0 引言

裂解氣壓縮機(jī)是乙烯裝置的核心動(dòng)設(shè)備。來自于急冷水塔頂部的裂解氣進(jìn)入裂解氣壓縮機(jī)，經(jīng)過四段壓縮將工藝介質(zhì)壓力從0.127 MPaA提高至1.694 MPaA，進(jìn)入干燥塔干燥，后送入脫乙烷塔將C2（乙烷、乙烯）以下和C3（丙烷、丙烯）以上組分分離，C2以下輕組分進(jìn)入壓縮機(jī)五級(jí)壓縮，將壓力提升至3.18 MPaA，送入碳二加氫系統(tǒng)及分離深冷系統(tǒng)，對(duì)工藝介質(zhì)進(jìn)行去炔處理。

裂解氣壓縮機(jī)用于獨(dú)山子石化塔里木石化分公司新建設(shè)60 萬(wàn)t/a乙烯裝置，壓縮機(jī)經(jīng)單機(jī)試車，于2021年9月投入正常生產(chǎn)，2021年10月4日，乙烯裂解氣壓縮機(jī)高壓缸非聯(lián)軸器側(cè)干氣密封一級(jí)密封泄漏量突然增大，聯(lián)鎖跳車，導(dǎo)致整個(gè)乙烯裝置停車，機(jī)組停機(jī)。本文詳細(xì)介紹了本次機(jī)組停機(jī)后，對(duì)干氣密封進(jìn)行拆解，對(duì)故障原因進(jìn)行分析等相關(guān)情況，并提出了具體的解決措施。

1 裂解氣壓縮機(jī)相關(guān)情況

塔里木石化分公司60 萬(wàn)t乙烯裝置采用中國(guó)石油環(huán)球工程公司自主研發(fā)的乙烯蒸汽裂解工藝，裂解氣壓縮機(jī)由低、中、高 3個(gè)缸體組成，缸體為水平剖分式，壓縮機(jī)型號(hào)為DMCL1006+2MCL1006+2MCL808，額定功率為32 736 kW，額定轉(zhuǎn)速為5 565 r/min，壓縮機(jī)的軸端密封采用 John Crane 提供的串聯(lián)式帶中間迷宮密封的干氣密封，驅(qū)動(dòng)機(jī)采用汽輪機(jī)，型號(hào)為EHNK63/56/96。

1.1 干氣密封的工作原理

干氣密封核心部件由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成，在動(dòng)環(huán)密封端面上有許多互不相通的淺槽，其深度一般為3～10 μm。在靜止時(shí)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)靠彈簧力貼合在一起防止氣體泄漏，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在動(dòng)靜環(huán)端面之間形成2～5 μm厚度的氣膜［1-2］，氣膜產(chǎn)生的開啟力與彈簧和介質(zhì)形成的閉合力達(dá)到平衡，形成非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)受外部干擾，氣膜厚度減小，則氣膜反力增大，開啟力大于閉合力，迫使密封間隙增大；相反，若氣膜厚度增大，則氣膜反力減小，閉合力大于開啟力，迫使密封間隙減小，保證干氣密封平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)［3］。

1.2 高壓缸干氣密封結(jié)構(gòu)

干氣密封的型號(hào)為John Crane T28XP，為防止機(jī)組反轉(zhuǎn)，裂解氣壓縮機(jī)采用雙旋向燕尾槽，布置形式為兩級(jí)串聯(lián)式帶中間迷宮結(jié)構(gòu)，兩套動(dòng)靜環(huán)密封按照相同的方向首尾相連，如圖1所示，分為第一級(jí)密封和第二級(jí)密封［4-5］。

圖1 兩級(jí)串聯(lián)式密封結(jié)構(gòu)Fig.1 Two-stage tandem sealing structure

1.3 高壓缸干氣密封氣系統(tǒng)

干氣密封氣系統(tǒng)分為一級(jí)密封氣系統(tǒng)、二級(jí)密封氣系統(tǒng)、隔離氣系統(tǒng)及放空氣控制系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 高壓缸干氣密封氣系統(tǒng)Fig.2 High pressure cylinder dry gas sealing gas system

1.3.1 一級(jí)密封氣系統(tǒng)

來自外引乙烯氣或裂解氣壓縮機(jī)五段出口氣或系統(tǒng)高壓氮?dú)饨?jīng)過過濾器，與平衡管壓力比較，壓差為0.3 MPa，調(diào)壓后的密封氣進(jìn)入一級(jí)密封緩沖氣腔體，密封氣分為兩部分，大部分氣體進(jìn)入機(jī)內(nèi)，另一部分進(jìn)入密封腔，通過動(dòng)靜環(huán)泄漏的密封氣與部分二級(jí)密封氣混合，送一級(jí)密封泄漏放空系統(tǒng)［6-7］。

裂解氣壓縮機(jī)一級(jí)密封氣在正常運(yùn)行時(shí)，首先用乙烯氣，再次是裂解氣，最后是高壓氮?dú)?，通常使用較干凈乙烯氣。

1.3.2 二級(jí)密封氣系統(tǒng)

來自系統(tǒng)的低壓氮?dú)?，分成兩路，一路作為高壓缸二?jí)密封氣之用，另一路作為密封隔離氣之用。氮?dú)膺M(jìn)入高壓缸干氣密封的二級(jí)密封腔，大部分氣經(jīng)中間梳齒進(jìn)入一級(jí)密封泄漏放空系統(tǒng)，同時(shí)二級(jí)氮?dú)馐苟?jí)密封形成氣膜，僅有極少氮?dú)膺M(jìn)入二級(jí)密封泄漏放空系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)高點(diǎn)排放［8-9］。

1.3.3 隔離氣系統(tǒng)

隔離氮?dú)膺M(jìn)入高壓缸干氣密封后置迷宮密封腔，其中一部分氮?dú)饨?jīng)過內(nèi)側(cè)梳齒密封與二級(jí)密封泄漏氣混合，現(xiàn)場(chǎng)高點(diǎn)放空；另一部分氮?dú)饨?jīng)過外側(cè)梳齒，到軸承潤(rùn)滑油煙氣放空系統(tǒng)，隔離氣的作用是防止?jié)櫥瓦M(jìn)入干氣密封［10-11］。

1.3.4 放空氣控制系統(tǒng)

一級(jí)密封泄漏氣排放到火炬管網(wǎng)進(jìn)行燃燒，其氣來自一級(jí)密封泄漏的裂解氣以及經(jīng)過中間梳齒來的二級(jí)密封氮?dú)?，泄漏氣系統(tǒng)上裝有流量和壓力監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)泄漏流量達(dá)到聯(lián)鎖值時(shí)，觸發(fā)機(jī)組聯(lián)鎖跳車；二級(jí)密封泄漏氣高點(diǎn)放空，排向大氣，其氣來自二級(jí)密封泄漏氮?dú)饧敖?jīng)過后置內(nèi)側(cè)梳齒的隔離氮?dú)猓粷?rùn)滑油煙氣放空氣直接排至大氣，其氣來自通過后置外側(cè)梳齒的隔離氮?dú)庖约拜S承箱潤(rùn)滑油揮發(fā)的煙氣［12-13］。

2 干氣密封故障原因分析

2.1 高壓缸干氣密封異常情況

2021年10月4日07：20：05裂解氣壓縮機(jī)高壓缸非驅(qū)動(dòng)端干氣密封泄漏流量FT30381A/B/C3點(diǎn)值分別從16.578，16.32，16.156 Nm3/h開始上漲，07：26：59泄漏流量上漲至20.832，20.598，20.527 Nm3/h，07：27：00 3點(diǎn)流量值突然增至73.125，74.344，73.547 Nm3/h，機(jī)組在4 744 r/min聯(lián)鎖跳車，聯(lián)鎖值為66 Nm3/h，3選2，裝置做緊急停工處理。

因3個(gè)點(diǎn)泄漏流量值同時(shí)到達(dá)聯(lián)鎖值，且泄漏壓力PI30837值從0.030 MPa上升到0.365 MPa，可以排查假信號(hào)，確定干氣密封一級(jí)泄漏量出現(xiàn)異常。

2.2 泄漏原因分析

異常出現(xiàn)后，將機(jī)組運(yùn)行參數(shù)從SIS及DCS中調(diào)出進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查情況總結(jié)如下：

（1）在整個(gè)過程中壓縮機(jī)低壓缸、中壓缸及高壓缸驅(qū)動(dòng)端干氣密封各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行正常。

（2）在事故整個(gè)過程中，高壓缸干氣密封一級(jí)密封壓差值PDT30833為0.225～0.295 MPa，沒出現(xiàn)異常，設(shè)計(jì)低報(bào)值為0.1 MPa，聯(lián)鎖值為0.05 MPa。

（3）調(diào)出9月30日以后高壓缸相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)從10月3日乙烯氣壓縮機(jī)二段液位跳車后，裂解氣壓縮機(jī)高壓缸軸位移值總趨勢(shì)是在不斷減小，在這期間出現(xiàn)兩次軸位移較大變動(dòng)，在4日07：20：05之前未發(fā)現(xiàn)非驅(qū)動(dòng)端干氣密封一級(jí)密封泄漏量有異常。

（4）高壓缸非驅(qū)動(dòng)端一級(jí)密封泄漏量在4日07：20：05以后出現(xiàn)持續(xù)增大，到07：27：00歷時(shí)時(shí)間為415 s，泄漏量從16.438 Nm3/h上升至20.832 Nm3/h。

（5）一級(jí)密封泄漏量在4日07：27：00猛然增大，1 s左右到達(dá)66 Nm3/h，觸發(fā)聯(lián)鎖停車。

（6）高壓缸非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)值VI30381沒有大的變化，約為11.6～15.31 μm。

（7）高壓缸非驅(qū)動(dòng)端一級(jí)密封泄漏量從07：27：00猛然增大，到泄漏量為0，經(jīng)歷時(shí)間為3 s。

（8）在事故整個(gè)過程中，高壓缸干氣密封二級(jí)密封壓力值PI30838為0.459～0.479 MPa，沒出現(xiàn)異常。

（9）在事故發(fā)生時(shí)，高壓缸非驅(qū)動(dòng)端一級(jí)密封泄漏氣壓力值PI30837從0.022 MPa猛升至0.431 MPa，在泄漏量為0時(shí)，壓力維持在0.282～0.401 MPa，后出現(xiàn)泄漏量時(shí)，壓力為0.058 MPa。

（10）從07：27：03到08：06：46，持續(xù)2 383 s，非驅(qū)動(dòng)端一級(jí)密封泄漏流量為0，08：06：46時(shí)泄漏量突然猛增至63.516 Nm3/h，之后泄漏量一直保持在47.156～52.820 Nm3/h。

一級(jí)密封泄漏量增大有兩方面原因：一方面是受二級(jí)密封氣（N2）的影響；另一方面是干氣密封本身出現(xiàn)了故障。因在事故整個(gè)過程中，高壓缸干氣密封二級(jí)密封壓力值約為0.46 MPa，沒出現(xiàn)異常，該原因可以排除，可以確認(rèn)高壓缸非驅(qū)動(dòng)端干氣密封內(nèi)部已出現(xiàn)了故障，需對(duì)干氣密封拆檢及更換。

對(duì)干氣密封結(jié)構(gòu)分析，高壓缸非驅(qū)動(dòng)端一級(jí)密封泄漏有4個(gè)通道［14-15］，見圖3，即：（1）靜環(huán)與動(dòng)環(huán)密封端面之間通道；（2）軸套密封圈與動(dòng)環(huán)之間通道；（3）推力環(huán)密封圈與靜環(huán)之間通道；（4）推力環(huán)與POLYMER密封之間通道。

在4個(gè)泄漏通道中，通道（1）（4）易產(chǎn)生泄漏，也就是動(dòng)靜環(huán)端面及POLYMER密封通道，屬動(dòng)密封通道，特別是動(dòng)靜環(huán)密封端面，而通道（2）（3）為靜密封通道，一般不易泄漏。

2.2.1 干氣密封拆檢情況

高壓缸干氣密封本體由英國(guó)某公司生產(chǎn)，型號(hào)為T28XP，動(dòng)環(huán)材質(zhì)為碳化鎢硬質(zhì)合金，靜環(huán)材質(zhì)為石墨。

將高壓缸干氣密封拆出，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行解體，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)一級(jí)密封嚴(yán)重?fù)p壞，二級(jí)密封基本完好，情況如下：

（1）干氣密封動(dòng)環(huán)密封端面有10處以上裂紋，多為貫穿裂紋，分布在端面一圈上，見圖4。

圖4 動(dòng)環(huán)端面貫徹裂紋及破損情況Fig.4 Through crack and damage of rotating ring face

（2）靜環(huán)背部防轉(zhuǎn)槽有多處崩裂和脫落，彈簧座腔體內(nèi)有許多靜環(huán)碎塊及磨損的石墨碎屑粉，見圖5。

圖5 靜環(huán)背部防轉(zhuǎn)槽破損情況Fig.5 Anti-rotation groove damage on back of stationary ring

（3）動(dòng)、靜環(huán)密封端面內(nèi)圈存在磨損。

（4）彈簧座外圓與密封筒體內(nèi)表面及推環(huán)內(nèi)、外圈表面有較為明顯的磨痕，見圖6。

圖6 部件表面磨痕情況Fig.6 Surface abrasion of the components

（5）密封腔體內(nèi)未發(fā)現(xiàn)外來的鐵削和顆粒。

因干氣密封本體中POLYMER密封及其他密封圈未發(fā)現(xiàn)有損壞情況，所以可以確定，一級(jí)密封氣泄漏量增大是由一級(jí)密封動(dòng)環(huán)開裂損壞及一級(jí)動(dòng)、靜環(huán)磨損造成的。

2.2.2 動(dòng)靜環(huán)損壞分析

一級(jí)密封動(dòng)環(huán)開裂損壞及一級(jí)動(dòng)、靜環(huán)磨損導(dǎo)致干氣密封一級(jí)密封氣泄漏量增大，一般來說，動(dòng)環(huán)開裂損壞是動(dòng)、靜環(huán)碰撞或摩擦熱裂引起的，而動(dòng)、靜環(huán)磨損是顆粒摩擦或直接接觸摩擦導(dǎo)致的［16-17］。

在干氣密封腔體內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)外來的鐵削和顆粒，可以排除外來顆粒摩擦引起干氣密封動(dòng)靜環(huán)磨損和損傷。

從動(dòng)環(huán)端面開裂的形貌和端面一圈都有裂紋的情況來看，動(dòng)環(huán)裂紋不是因碰撞而導(dǎo)致的，應(yīng)該是因接觸摩擦受熱而發(fā)生的炸裂。

據(jù)干氣密封工作原理可知，在動(dòng)靜環(huán)之間有一層氣膜，其厚度為2.5～5 μm，當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子軸竄動(dòng)時(shí)，靜環(huán)具有追隨和補(bǔ)償功能，保證干氣密封的正常穩(wěn)定運(yùn)行［18-19］。

據(jù)干氣密封結(jié)構(gòu)圖可以看出，彈簧座是不動(dòng)的，動(dòng)環(huán)、靜環(huán)和推環(huán)是動(dòng)的。當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子軸右移時(shí)，氣膜間隙減小，氣膜內(nèi)壓力升高，在氣膜壓力的作用下，靜環(huán)推動(dòng)推環(huán)和彈簧向右移動(dòng)，達(dá)到新的平衡位置，通常壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)是不會(huì)接觸摩擦［20-21］。

當(dāng)靜環(huán)或推環(huán)卡住時(shí)，因工藝裝置波動(dòng)，引起壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子軸向靜環(huán)方向竄動(dòng)時(shí)，就會(huì)造成動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸摩擦，通常，靜環(huán)與彈簧座之間間隙較大，靜環(huán)本身不易卡住，除非存在較大顆粒，而推環(huán)與彈簧座和軸套之間的間隙較小，若存在細(xì)微顆粒，就容易被卡住。

從干氣密封解體情況看，一級(jí)密封推環(huán)內(nèi)、外圈表面有較為明顯的磨痕，說明干氣密封推環(huán)運(yùn)行不暢或被卡住。

據(jù)上述描述可知，從10月3日開始高壓缸軸位移一直在減小，動(dòng)環(huán)不斷向靜環(huán)方向移動(dòng)，直到10月4日07：20：05前，高壓缸一級(jí)密封泄漏流量一直比較正常，說明這段時(shí)間高壓缸非驅(qū)動(dòng)側(cè)一級(jí)密封推環(huán)（包括靜環(huán)）運(yùn)行基本正常，即靜環(huán)追隨和補(bǔ)償功能處于基本正常狀態(tài)，推環(huán)基本未卡澀，07：20：05時(shí)一級(jí)密封泄漏流量開始增大，說明推環(huán)出現(xiàn)運(yùn)行不暢或卡澀，軸位移持續(xù)減小導(dǎo)致動(dòng)、靜環(huán)開始接觸摩擦，泄漏量進(jìn)一步增大，N點(diǎn)泄漏量從16.438 Nm3/h上升至20.832 Nm3/h，持續(xù)時(shí)間為414 s，07：27：00點(diǎn)后泄漏量猛然增大，到達(dá)66 Nm3/h，觸發(fā)聯(lián)鎖停車。

說明從07：20：05點(diǎn)到07：27：00點(diǎn)因接觸摩擦產(chǎn)生熱量集聚，在N點(diǎn)導(dǎo)致動(dòng)環(huán)出現(xiàn)熱崩裂。

因動(dòng)、靜環(huán)接觸摩擦及密封失效，其作用力被傳遞到靜環(huán)外邊緣處，導(dǎo)致靜環(huán)背部防轉(zhuǎn)槽（薄弱部位）多處脫落和崩裂。

（1）一級(jí)密封推環(huán)失效分析。

通常造成推環(huán)卡澀的原因是外來的鐵削和顆粒進(jìn)入了干氣密封腔內(nèi)，但在干氣密封解體后，在腔內(nèi)并沒有發(fā)現(xiàn)外來物顆粒，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)密封筒體錯(cuò)邊，錯(cuò)邊造成孔徑在垂直方向和水平方向的尺寸縮小，水平方向縮小更嚴(yán)重，如圖7所示。

圖7 密封筒體錯(cuò)邊情況Fig.7 Misalignment of sealing cylinder body

在拆出干氣密封后發(fā)現(xiàn)，在彈簧座外圓與密封腔體的內(nèi)表面有較為明顯的磨痕，說明壓縮機(jī)密封腔體對(duì)彈簧座外圓產(chǎn)生了作用力。

為便于安裝及防止腔體微變形對(duì)干氣密封的影響，對(duì)于裂解氣壓縮機(jī)，某公司將密封腔體與彈簧座外圓間隙設(shè)計(jì)為0.1 mm，這是常態(tài)的設(shè)計(jì)間隙，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行溫度變化情況，有所不同，如乙烯機(jī)干氣密封為0.35 mm，丙烯機(jī)干氣密封為0.25 mm。

筒體錯(cuò)邊、內(nèi)孔兩個(gè)方向直徑變小，使原設(shè)計(jì)為0.1 mm間隙大大縮水，已基本上無(wú)間隙，干氣密封彈簧座外圓有較為明顯的磨痕就說明了這一點(diǎn)，因壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)溫度變化，引起密封筒體微變形，該力很大，作用在彈簧座上，導(dǎo)致彈簧座內(nèi)圓孔變形，使推環(huán)與彈簧座內(nèi)圓孔間隙發(fā)生變化，其間隙變化不完全一致，據(jù)推環(huán)內(nèi)、外圈表面有較為明顯的磨痕，可以確定當(dāng)推環(huán)運(yùn)動(dòng)到一定位置后出現(xiàn)運(yùn)行不暢，直至被卡住。

當(dāng)干氣密封解體后，在全行程范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)推環(huán)或靜環(huán)卡澀，說明溫度變化引起壓縮機(jī)密封筒體微變形及干氣密封彈簧座內(nèi)圓變形是彈性變形，而非塑性變形。

（2）故障前推環(huán)未卡澀原因分析。

從9月30日到機(jī)組聯(lián)鎖跳車前，高壓缸出現(xiàn)過兩次軸位移較大變動(dòng)，但并未引起一級(jí)密封泄漏量有異常，說明推環(huán)在此過程未卡澀。據(jù)上述分析可知，外力使推環(huán)與彈簧座內(nèi)圓孔間隙發(fā)生變化，當(dāng)推環(huán)運(yùn)行到一定位置后才被卡住，從兩次軸位移波動(dòng)情況看，其波動(dòng)最低點(diǎn)軸位移遠(yuǎn)大于卡住點(diǎn)的軸位移，所以推環(huán)未被卡住，在氣膜自調(diào)特性作用下，很快恢復(fù)平衡狀態(tài)，所以干氣密封泄漏量未出現(xiàn)異常。

（3）一級(jí)密封泄漏量變化分析。

據(jù)上述描述可知，機(jī)組跳車后，一級(jí)密封泄漏量立即降為0，持續(xù)時(shí)間為39 min 43 s，其后泄漏量突然從0猛增到63.516 Nm3/h，出現(xiàn)反常現(xiàn)象。

泄漏量減小有兩種原因：（1）二級(jí)密封動(dòng)靜環(huán)端面一直處于分離狀態(tài)，因二級(jí)密封現(xiàn)場(chǎng)泄漏高點(diǎn)放空有煙筒負(fù)壓效應(yīng)，所以可以實(shí)現(xiàn)一級(jí)泄漏氣通過二級(jí)密封進(jìn)行泄漏，而導(dǎo)致一級(jí)密封泄漏量為0，但這種可能性不大；（2）一級(jí)泄漏管堵塞，出現(xiàn)無(wú)流量，堵塞會(huì)導(dǎo)致泄漏管壓力上升，調(diào)出一級(jí)密封泄漏氣壓力，發(fā)現(xiàn)PI30837值維持在0.282～0.401 MPa，而正常值為0.022 MPa，可以確認(rèn)泄漏管堵塞，而易堵塞部位在流量孔板和止逆閥處，對(duì)管線、流量孔板和止逆閥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)敲擊，不久出現(xiàn)泄漏流量，后拆卸止逆閥檢查，確認(rèn)閥芯故障，當(dāng)機(jī)組聯(lián)鎖，處于停車時(shí)刻，止逆閥閥芯動(dòng)作卡澀，出現(xiàn)泄漏量為0。

3 措施及效果

（1）高壓缸兩側(cè)干氣密封更換。

經(jīng)分析，采用丙烯壓縮機(jī)備用干氣密封對(duì)高壓缸兩側(cè)密封進(jìn)行更換，基于以下考慮：①壓縮機(jī)密封筒體錯(cuò)邊消除難度很大，難以實(shí)施。②若直接安裝備用干氣密封，間隙設(shè)計(jì)值為0.1 mm，動(dòng)、靜環(huán)再次接觸損壞風(fēng)險(xiǎn)很大。③增大干氣密封外圓與密封腔體的間隙，從0.1 mm增大至0.25 mm，需將備用干氣密封返天津約翰克蘭工廠處理，需要2周時(shí)間，對(duì)乙烯裝置生產(chǎn)恢復(fù)不利。④丙烯壓縮機(jī)干氣密封尺寸與裂解氣壓縮機(jī)高壓缸干氣密封完全一致，同時(shí)設(shè)計(jì)壓力、溫度也基本吻合，裂解氣干氣密封設(shè)計(jì)溫度為-70～150 ℃，丙烯機(jī)干氣密封設(shè)計(jì)溫度為-45～200 ℃，并得到約翰克蘭公司更換許可。⑤高壓缸另一側(cè)干氣密封雖然這次沒有損壞，但存在同樣風(fēng)險(xiǎn)。

（2）對(duì)彈簧座外圓進(jìn)行加工，使外圓與密封腔體之間的間隙從原來的0.1 mm增大至0.25 mm。

（3）在以后擇機(jī)停機(jī)情況下，對(duì)裂解氣壓縮機(jī)低壓缸、中壓缸密封筒體尺寸進(jìn)行核實(shí)，考慮是否將備用干氣密封全部返廠加工，保證彈簧座外圓與密封腔體之間間隙為0.25 mm。

（4）適當(dāng)增大推環(huán)與彈簧座內(nèi)圓孔間隙，防止推環(huán)被卡，同時(shí)考慮推環(huán)運(yùn)行穩(wěn)定性。

（5）對(duì)高壓缸聯(lián)軸器進(jìn)行對(duì)中度復(fù)查，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

采取上述措施后，對(duì)裂解氣壓縮機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，高壓缸非驅(qū)動(dòng)端干氣密封一級(jí)密封氣泄漏量數(shù)值FT30381A/B/C分別為16.16，16.13，15.78 Nm3/h，另一側(cè)泄漏量也無(wú)異常，均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，干氣密封運(yùn)行正常。

4 結(jié)論

（1）高壓缸一級(jí)密封動(dòng)環(huán)熱裂導(dǎo)致密封泄漏量猛增至74.34 Nm3/h，觸發(fā)泄漏量為66 Nm3/h，聯(lián)鎖停機(jī)，動(dòng)環(huán)熱裂是由動(dòng)、靜環(huán)接觸摩擦生熱導(dǎo)致的。

（2）靜環(huán)背面多處脫落和崩裂是由動(dòng)、靜環(huán)摩擦力被傳遞到靜環(huán)外邊緣處所導(dǎo)致的。動(dòng)、靜環(huán)內(nèi)圈磨損是動(dòng)靜環(huán)接觸摩擦所引起，非外界顆粒磨損，軸位移不斷變小到-0.268 mm，一級(jí)密封推環(huán)卡澀導(dǎo)致了動(dòng)、靜環(huán)接觸摩擦。

（3）一級(jí)密封推環(huán)卡澀不是由外顆粒所引起，是由推環(huán)與彈簧座之間的內(nèi)圓孔間隙變小所引起，壓縮機(jī)密封筒體錯(cuò)邊，導(dǎo)致筒體與干氣密封彈簧座之間間隙減小到0，溫度變化引起壓縮機(jī)密封筒體微變形，變形力作用在彈簧座上，導(dǎo)致推環(huán)與彈簧座內(nèi)圓孔間隙發(fā)生變化，造成推環(huán)運(yùn)行到一定位置被卡澀。

（4）干氣密封外圓與密封腔體之間需保持足夠間隙，間隙需大于0.1 mm以及推環(huán)在彈簧座內(nèi)能自由移動(dòng)是保證干氣密封安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。