干氣密封技術(shù)在大機(jī)組上的運(yùn)用及故障分析

2014-09-19 張錫德 中石油塔里木石化分公司

  介紹了帶中間迷宮的串聯(lián)干氣密封在中石油塔里木石化分公司大化肥三大機(jī)組上的成功應(yīng)用,通過對(duì)干氣密封的工作原理、密封典型布置方式、密封端面槽形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及一級(jí)密封氣系統(tǒng)、二級(jí)密封氣系統(tǒng)、隔離密封氣系統(tǒng)、放空氣控制系統(tǒng)及增壓系統(tǒng)的流程、工作特點(diǎn)以及三臺(tái)機(jī)組干氣密封異同點(diǎn)的描述,結(jié)合其良好運(yùn)行的效果,認(rèn)識(shí)到干氣密封與其他密封相比,在諸多方面有非常明顯的優(yōu)勢(shì),具有很高的應(yīng)用推廣價(jià)值,并提出了干氣密封日常操作與維護(hù)的注意事項(xiàng),對(duì)機(jī)組干氣密封存在及出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析處理。

一、前言

  塔里木石化分公司是年產(chǎn)45萬t合成氨、80萬t尿素的化肥項(xiàng)目,于2010年5月建成投入正常生產(chǎn)。出于工藝介質(zhì)危險(xiǎn)性、對(duì)環(huán)境污染及一次性投入成本的綜合考慮, 在化肥5大機(jī)組中,空氣壓縮機(jī)軸封為浮動(dòng)碳環(huán)密封,二氧化碳?jí)嚎s機(jī)軸封為抽充氣迷宮式密封,而合成氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)及原料氣壓縮機(jī)軸封為干氣密封,干氣密封是一種非接觸帶螺旋槽的機(jī)械密封,與其他密封相比,磨損小、能耗低、壽命長(zhǎng)、泄漏量少以及維修量低,它是非接觸式密封,不受pv值限制, 所以干氣密封特別適用于高壓、高速以及易燃、易爆、有毒、有害氣體條件下的大型離心式壓縮機(jī)。

二、干氣密封工作原理

  在干氣密封中最核心部件為動(dòng)環(huán)和靜環(huán),在動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的徑向面之間形成密封,密封環(huán)精度等級(jí)非常高,螺旋槽被刻在動(dòng)環(huán)上,深度為2.5~10μm,其槽從環(huán)外沿開始向中心延伸,到環(huán)中部結(jié)束,螺旋槽分為單向和雙向,如圖1所示。

干氣密封原理示意

圖1 干氣密封原理示意

  在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),動(dòng)環(huán)與靜環(huán)在彈簧力作用下,其密封面貼合在一起,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),氣體被輸送到螺旋槽根部,即密封氣壩,因氣壩阻擋作用,使氣體壓力上升,其力將動(dòng)靜環(huán)推開,當(dāng)彈簧力和閉合氣體力等于環(huán)間氣體開啟力時(shí),在動(dòng)靜環(huán)之間形成2.5~5μm厚度的氣膜,如圖2所示。

正常間隙氣膜壓力

圖2 正常間隙氣膜壓力

  因外界干擾,當(dāng)密封面間隙減小時(shí),在螺旋槽中氣膜產(chǎn)生的壓力將急劇上升,即氣膜反力增加,開啟力大于閉合力,迫使動(dòng)靜環(huán)之間的密封間隙增大,從而恢復(fù)到正常值,如圖3所示。

間隙減小氣膜壓力

圖3 間隙減小氣膜壓力

  當(dāng)情況相反時(shí),動(dòng)靜環(huán)之間的密封間隙增大,氣膜反力減小,開啟力小于閉合力,迫使動(dòng)靜環(huán)之間的密封間隙減小,從而恢復(fù)到其平衡位置如圖4所示。

間隙增大氣膜壓力

圖4 間隙增大氣膜壓力

  從上分析知,在螺旋槽中氣膜產(chǎn)生的動(dòng)壓力總是能平衡外界對(duì)動(dòng)靜密封間隙的干擾,所以干氣密封運(yùn)行很穩(wěn)定,由于氣膜的形成,使動(dòng)靜環(huán)保持分離,因此真空技術(shù)網(wǎng)(http://m.mp99x.cn/)認(rèn)為密封面無磨損,運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)。

三、干氣密封的結(jié)構(gòu)

  根據(jù)氣體成分、氣體壓力、裝置工藝狀況以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保、安全要求,壓縮機(jī)可采用不同的干氣密封結(jié)構(gòu)形式。

  1. 布置形式

  干氣密封主要有單端面、串聯(lián)和雙端面三種布置形式。

  1)單端面密封又被稱為單級(jí)密封,主要用于中、低壓,同時(shí)允許少量介質(zhì)泄漏到大氣中的場(chǎng)合,例如壓縮機(jī)的介質(zhì)為氮?dú)夂涂諝獾,如圖5所示。

單端面密封結(jié)構(gòu)

圖5 單端面密封結(jié)構(gòu)

  2)串聯(lián)式干氣密封是由兩套或更多套干氣密封首尾相連而成,通常使用兩級(jí)密封結(jié)構(gòu)如圖6所示,其中第一級(jí)密封承擔(dān)大部分或全部負(fù)荷,被稱為主密封;而第二級(jí)承受小部分或不承受負(fù)荷,被稱為備用密封。在第一級(jí)和第二級(jí)密封之間通入氮?dú)饩托纬勺枞芊,保證工藝氣體不向大氣泄漏。在介質(zhì)壓力很高的場(chǎng)所,可使用三級(jí)串聯(lián)密封。

 兩級(jí)串聯(lián)式密封結(jié)構(gòu)

圖6 兩級(jí)串聯(lián)式密封結(jié)構(gòu)

1.軸套 2.一級(jí)動(dòng)環(huán) 3.一級(jí)彈簧座 4.中間迷宮密封環(huán) 5.二級(jí)靜環(huán) 6.二級(jí)彈簧 7.二級(jí)彈簧座 8.固定環(huán) 9.二級(jí)動(dòng)環(huán) 10.一級(jí)彈簧 11.一級(jí)靜環(huán)

  3)雙端面密封是面對(duì)面布置的兩套單端面密封,適用于允許少量密封氣進(jìn)入工藝介質(zhì)中的場(chǎng)合,如圖7所示。密封氣,一般為氮?dú),分為三部分:一部分稱為緩沖氣,進(jìn)入緩沖氣腔,經(jīng)過迷宮齒后全部進(jìn)入缸內(nèi),其作用是阻止機(jī)內(nèi)介質(zhì)污染密封;另一部分稱為主密封氣,進(jìn)入主密封腔,在密封端面形成氣膜,其中一部分氣向內(nèi)側(cè)泄漏和緩沖氣混合進(jìn)入機(jī)內(nèi),另一部分氣通過密封端面和隔離氣混合放空;第三部分稱為隔離氣,進(jìn)入隔離氣腔,部分隔離氣經(jīng)軸承箱放空,其目的是阻止?jié)櫥瓦M(jìn)入密封端面,另一部分隔離氣與泄漏的主密封氣混合放空。

雙端面密封結(jié)構(gòu)

圖7 雙端面密封結(jié)構(gòu)

1.彈簧座 2.鎖緊套 3.靜環(huán) 4.動(dòng)環(huán) 5.O形圈 6.軸套 7.彈簧

  串聯(lián)干氣密封的安全性是較高的,它是易燃、易爆工藝氣體密封首選的典型布置方式。

  2. 干氣密封端面槽形

  端面槽形是干氣密封的核心部分,其常見槽形有螺旋槽、弧形槽、矩形槽、人字形槽、燕尾形槽以及T形槽等,這些槽中又分為兩大類,即單旋向和雙旋向槽, 如圖8所示。

  單旋向槽可用于低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合,在規(guī)定旋向下密封才可以產(chǎn)生開啟力;如果反轉(zhuǎn),則會(huì)導(dǎo)致密封損壞,而雙向槽無旋向要求,對(duì)于單、雙向槽,工作間隙為1~2μm時(shí),其氣膜剛度差別較大,間隙為3~4μm時(shí)氣膜剛度基本相同。

常見槽形結(jié)構(gòu)

圖8 常見槽形結(jié)構(gòu)

1.矩形槽 2.弧形槽 3.螺旋槽 4.人字形槽 5.燕尾形槽 6.T形槽

  對(duì)于合成氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)及原料氣壓縮機(jī),因考慮到壓縮介質(zhì)的危險(xiǎn)性、其反轉(zhuǎn)可能性,最終三臺(tái)機(jī)組均選用串聯(lián)式干氣密封(見圖6),合成氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)采用雙向燕尾槽結(jié)構(gòu),原料氣壓縮機(jī)采用單向螺旋槽結(jié)構(gòu),干氣密封情況見下表。

干氣密封參數(shù)

干氣密封參數(shù)

四、干氣密封系統(tǒng)

  合成氣壓縮機(jī)及氨壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)由一級(jí)、二級(jí)密封氣系統(tǒng)、泄漏放空氣系統(tǒng)、隔離氣系統(tǒng)以及密封增壓系統(tǒng)組成,原料氣壓縮機(jī)原設(shè)計(jì)未有增壓系統(tǒng),后改進(jìn)增設(shè)了增壓密封線。

  1. 低壓缸干氣密封系統(tǒng)

  低壓缸為兩級(jí)壓縮,4個(gè)葉輪一組,共8個(gè)葉輪,葉輪背靠背布置,軸向力抵消,沒有平衡管,每一級(jí)進(jìn)口都靠密封側(cè),缸體兩側(cè)軸封一級(jí)密封氣分別有各自參考?xì)鈮毫,其壓力分別為3.04 MPa和5.19 MPa。

  (1)運(yùn)行時(shí)一級(jí)密封流程 運(yùn)行時(shí),低壓缸干氣密封一級(jí)密封氣使用低壓缸出口工藝氣,其壓力為8.65 MPa,溫度98℃,該氣通過精密過濾器(精度為2 μm)后,分兩路分別經(jīng)過調(diào)壓閥,參照缸內(nèi)一級(jí)進(jìn)口壓力和二級(jí)進(jìn)口壓力進(jìn)行壓力調(diào)節(jié),進(jìn)入低壓缸兩側(cè)的干氣密封一級(jí)密封腔,其中大部分氣體通過壓縮機(jī)內(nèi)側(cè)迷宮密封進(jìn)入壓縮機(jī)中,僅少部分氣體從一級(jí)密封動(dòng)靜環(huán)端面泄漏進(jìn)入一級(jí)密封泄漏放空火炬管網(wǎng)。

  (2)開機(jī)中一級(jí)密封流程 壓縮機(jī)開機(jī)前,打開氮?dú)忾y,其壓力為0.6 MPa溫度為25℃,通過過濾器、調(diào)壓閥、流量計(jì)進(jìn)入干氣密封一級(jí)密封腔,當(dāng)缸體內(nèi)壓力達(dá)到0.3 MPa時(shí),打開增壓?jiǎn)卧獎(jiǎng)恿諝忾y,其壓力為0.4 MPa,起動(dòng)增壓泵(2臺(tái)),其增壓介質(zhì)來自于低壓缸出口,一級(jí)密封建立后,對(duì)低壓缸進(jìn)行氮?dú)狻⒐に嚉庵脫Q及系統(tǒng)均壓,然后起動(dòng)機(jī)組,當(dāng)壓縮機(jī)升速到最低工作轉(zhuǎn)速后 ,停增壓泵,將低壓缸出口氣切入到一級(jí)密封中。

  (3)停機(jī)過程中一級(jí)密封流程 機(jī)組停車前,起動(dòng)增壓泵,低壓缸出口氣通過增壓泵升壓后到干氣密封一級(jí)密封腔,當(dāng)機(jī)組停機(jī)后,缸內(nèi)壓力降至0.3MPa時(shí),將氮?dú)馇腥胫髅芊,停增壓泵?/p>

  (4)二級(jí)密封氣系統(tǒng) 氮?dú)鈦碜怨芫W(wǎng),其壓力為0.6M Pa,溫度為25℃,經(jīng)過精密過濾器,其精度為2μm,分為兩路,分別作為高壓缸、低壓缸隔離氣及二級(jí)密封氣之用,二級(jí)密封氮?dú)馔ㄟ^調(diào)壓閥、流量計(jì),進(jìn)入二級(jí)密封腔,其中大部分氮?dú)馔ㄟ^干氣密封中間梳齒進(jìn)入一級(jí)密封泄漏管道,與泄漏工藝氣混合到火炬燃燒,其目的是阻止泄漏的工藝氣到二級(jí)密封,只有少部分氮?dú)馔ㄟ^二級(jí)密封進(jìn)入二級(jí)密封泄漏管道而高點(diǎn)放空。

  (5)隔離氣系統(tǒng) 隔離氣來源與二級(jí)密封氣同路。該氣源通過精密過濾器、調(diào)壓閥,然后通過孔板φ2.6mm,其壓力降至390kPa,進(jìn)入低壓缸后置迷宮密封腔,其壓力稍大于軸承箱油壓,其作用防止軸承潤(rùn)滑油進(jìn)入干氣密封。其中部分氣體通過內(nèi)側(cè)梳齒與二級(jí)密封泄漏氣混合后高點(diǎn)放空,另一部分氣通過外側(cè)梳齒到軸承潤(rùn)滑油煙氣放空管現(xiàn)場(chǎng)放空。

  (6)放空氣控制系統(tǒng) 一級(jí)密封泄漏氣為易燃、易爆工藝氣,它與二級(jí)密封氮?dú)饣旌虾笈欧诺交鹁婀芫W(wǎng)燃燒,二級(jí)密封泄漏氣與通過內(nèi)側(cè)梳齒的隔離氮?dú)饣旌虾蠖唿c(diǎn)放空,軸承潤(rùn)滑油揮發(fā)煙氣與通過外側(cè)梳齒的隔離氮?dú)饣旌虾蠓趴罩链髿。流量監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置安裝在一級(jí)密封泄漏氣管線上,用來監(jiān)測(cè)干氣密封運(yùn)行情況,當(dāng)一級(jí)密封泄漏量超出指標(biāo)時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

  2. 合成氣壓縮機(jī)高壓缸干氣密封系統(tǒng)及氨壓縮機(jī)、原料壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)

  合成氣壓縮機(jī)高壓缸為兩級(jí)壓縮,一組由7個(gè)葉輪組成,另一組由1個(gè)葉輪組成,按同一方向排布,為抵消軸向力設(shè)置了平衡管,高壓缸三段出口氣作為干氣密封的一級(jí)密封氣,平衡氣管處工藝氣作為密封參考,其壓力為8.68 MPa。氨壓縮機(jī)為兩級(jí)壓縮,一組由2個(gè)葉輪組成,另一組由4個(gè)葉輪組成,葉輪按同一方向布置,為抵消軸向力,設(shè)置一級(jí)出口與二級(jí)出口相連的平衡管,壓縮機(jī)二段出口氣作為干氣密封一級(jí)密封氣,其密封參考?xì)鉃槠胶鈿夤芴幑に嚉饧耙欢稳肟诠に嚉,其壓力分別為0.428 MPa和0.249 MPa。原料氣壓縮機(jī)為一級(jí)壓縮,5個(gè)葉輪按同一方向排布,為抵消軸向力,設(shè)置了平衡管,壓縮機(jī)一段出口氣作為干氣密封一級(jí)密封氣,其密封參考?xì)鉃槠胶鈿夤芴幑に嚉,其壓力?.52kPa。

  因合成氣壓縮機(jī)高壓缸及氨壓縮機(jī)、原料氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)流程與合成氣壓縮機(jī)低壓缸基本相同,不再贅述,其不同點(diǎn)如下。

  1)對(duì)于合成氣壓縮機(jī),增壓泵為美國(guó)Haskel公司產(chǎn)品。高壓缸為4臺(tái)增壓泵,型號(hào)為8AGD—14,低壓缸為2臺(tái)增壓泵,型號(hào)為8AGD—5。2)對(duì)于氨壓縮機(jī),其增壓泵與合成氣壓縮機(jī)低壓缸增壓泵共用。

  3)對(duì)于原料氣壓縮機(jī),因原設(shè)計(jì)沒有增壓系統(tǒng),所以起動(dòng)機(jī)組時(shí)采用降壓起動(dòng)技術(shù),流程為:起動(dòng)前,氮?dú)?.5 MPa通入一級(jí)密封,打開副線向壓縮機(jī)缸體充壓,當(dāng)其壓力達(dá)到0.25 MPa時(shí)起動(dòng)壓縮機(jī),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)3 500 r/min時(shí),壓縮機(jī)進(jìn)、出口壓差已達(dá)0.3 MPa,此時(shí)壓縮機(jī)出口工藝氣已投入到一級(jí)密封中,當(dāng)缸體內(nèi)壓力達(dá)到入口管網(wǎng)壓力時(shí),打開壓縮機(jī)入口主閥。

五、干氣密封維護(hù)和運(yùn)行

  干氣密封維護(hù)和運(yùn)行應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

  1)保證一級(jí)密封氣、二級(jí)密封氣和隔離氮?dú)鉂崈、干燥,其流量和壓力穩(wěn)定。

  2)在干氣密封投用前要打開密封氣管線低點(diǎn)導(dǎo)淋排凈積液,防止密封損壞。

  3)工藝氣進(jìn)入壓縮機(jī)前,先投入一級(jí)密封氣,以防止機(jī)內(nèi)工藝氣污染一級(jí)密封,開車正常后,當(dāng)壓縮機(jī)出口氣壓力超過密封參考?xì)鈮毫r(shí),將壓縮機(jī)出口氣切換到一級(jí)密封中,此時(shí)停增壓泵,當(dāng)機(jī)組急停后, 應(yīng)立即起動(dòng)增壓泵,當(dāng)機(jī)內(nèi)工藝氣排凈后方可停一級(jí)密封氣。

  4)壓縮機(jī)開車時(shí)先投隔離氣,然后起動(dòng)壓縮機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng),同樣,停車后,先停潤(rùn)滑油系統(tǒng),然后再切斷隔離氣。

  5)對(duì)干氣密封系統(tǒng)每天進(jìn)行兩次巡回檢查,檢查一級(jí)、二級(jí)密封氣、隔離氣的流量、壓力情況以及過濾器堵塞、系統(tǒng)單元泄漏情況。

  6)注意一、二級(jí)密封泄漏量的變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)干氣密封出現(xiàn)的故障。

  7)過濾器壓差達(dá)到報(bào)警值0.18 MPa時(shí)應(yīng)及時(shí)切換過濾器,在更換濾芯時(shí),特別要注意其內(nèi)部密封O形圈是否松動(dòng),以防止顆粒被帶入干氣密封。

  8)要避免壓縮機(jī)頻繁起、停,否則極容易導(dǎo)致干氣密封損壞。

  9)因開機(jī)時(shí)工藝氣溫度低或冬季環(huán)境溫度低會(huì)造成密封氣冷凝,所以對(duì)一級(jí)密封氣管線要增設(shè)電伴熱及保溫,以防密封損壞。六、干氣密封出現(xiàn)的問題及處理

  1. 原料氣壓縮機(jī)增設(shè)干氣密封增壓線

  原料氣壓縮機(jī)沒有增壓?jiǎn)卧,為防止機(jī)內(nèi)工藝氣向外擴(kuò)散污染干氣密封,壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)須采用降壓起動(dòng),其缺點(diǎn)如下。

  1)操作難度大,工藝氣容易污染干氣密封端面,甚至損壞干氣密封。

  2)開車所需時(shí)間較長(zhǎng)。采用降壓起動(dòng),循環(huán)升壓,大約多耗時(shí)2h。

  為克服以上缺點(diǎn),經(jīng)分析,在低壓缸增壓?jiǎn)卧隹诮右粭l管線到原料氣壓縮機(jī),作為干氣密封增壓線,使問題迎刃而解。

  2. 高壓缸干氣密封靜環(huán)磨損

  干氣密封最忌將微小顆粒物、潤(rùn)滑油、水帶入密封。當(dāng)液體進(jìn)入動(dòng)、靜環(huán)端面后,由于液體表面張力作

  用,密封端面被牢牢地粘在一起。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),無法形成氣膜,動(dòng)、靜環(huán)接觸摩擦而磨損,而顆粒進(jìn)入也會(huì)使密封端面產(chǎn)生劃痕性磨損,最終導(dǎo)致干氣密封失效。

  2009年4月17日,合成氣壓縮機(jī)安裝完畢,準(zhǔn)備單機(jī)試運(yùn),在進(jìn)行壓縮機(jī)管道無應(yīng)力對(duì)中時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓缸有大量臟水,與三菱公司人員溝通后,更換干氣密封,將舊密封送天津約翰克蘭科技有限公司拆檢,發(fā)現(xiàn)干氣密封動(dòng)環(huán)已磨損,其內(nèi)部有許多銹渣及金屬顆粒,如圖9所示。

干氣密封拆檢情況

圖9 干氣密封拆檢情況

  原因分析:因新建裝置,管線吹掃不徹底,管線試壓時(shí)積水未吹盡,在用氮?dú)庵脫Q設(shè)備和管線時(shí)將金屬顆粒、銹渣及水帶入干氣密封,壓縮機(jī)聯(lián)軸器對(duì)中復(fù)查轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子造成動(dòng)環(huán)磨損。

  處理方法:對(duì)舊動(dòng)環(huán)進(jìn)行磨削、拋光處理,重新刻燕尾槽,然后對(duì)組裝密封進(jìn)行密封試驗(yàn),泄漏量合格,作為備用。

  3. 干氣密封二級(jí)密封故障

  2013年7月18日合成氣壓縮機(jī)準(zhǔn)備起動(dòng),在干氣密封一、二級(jí)密封通入氮?dú)夂,高壓缸非?lián)軸器側(cè)干氣密封一級(jí)泄漏氣流量?jī)H為0.04 m3/h,出現(xiàn)了異常。經(jīng)排查,發(fā)現(xiàn)一級(jí)密封泄漏氣通過二級(jí)密封動(dòng)、靜環(huán)進(jìn)入二級(jí)密封泄漏放空管線,干氣密封內(nèi)二級(jí)密封出現(xiàn)故障,進(jìn)一步查找發(fā)現(xiàn),變壓吸附制氮裝置干燥吸附塔壓緊刪板松動(dòng),塔內(nèi)活性炭顆粒及粉末進(jìn)入氮?dú)庀到y(tǒng),通過二級(jí)密封氣進(jìn)入了干氣密封,造成了動(dòng)靜環(huán)磨損,在推力瓦檢修、轉(zhuǎn)子軸左移作用下,顆粒、粉末及少量潤(rùn)滑油造成了二級(jí)靜環(huán)支撐座被卡,二級(jí)動(dòng)靜環(huán)分離,形成泄漏通道,造成了一級(jí)密封泄漏量異常,對(duì)此采取措施如下。

  1)2013年8月5日,利用裝置停車機(jī)會(huì),對(duì)干氣密封進(jìn)行更換檢修。檢修后,干氣密封異,F(xiàn)象消除,到目前為止運(yùn)行良好。

  2)將舊密封送約翰克蘭科技(天津)有限公司修理,根據(jù)部件磨損情況,重新加工一、二級(jí)靜環(huán)及二級(jí)靜環(huán)支撐座。對(duì)一、二級(jí)舊動(dòng)環(huán)進(jìn)行精研,重新加工約翰克蘭螺旋槽。

  3)對(duì)彈簧、O形圈進(jìn)行了全面更換。

  4. 氨壓縮機(jī)干氣密封損壞

  2012年裝置大檢修完成后, 8月8日21點(diǎn)33分起動(dòng)氨壓縮機(jī),8月9月凌晨3點(diǎn)氨壓縮機(jī)一段入口管線保溫材料著火,缸體內(nèi)溫度達(dá)到450℃以上,對(duì)缸體拆卸檢查,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子燒損,干氣密封O形圈炭化,將干氣密封送約翰克蘭科技(天津)有限公司進(jìn)行檢查及修理,經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)一套干氣密封一級(jí)密封的動(dòng)、靜環(huán)已碎裂,另一套干氣密封一級(jí)密封的動(dòng)、靜環(huán)已嚴(yán)重磨損。

  原因分析:壓縮機(jī)在起動(dòng)過程中因操作原因,導(dǎo)致氨冷器液氨溫度極低,達(dá)到-21.61℃,液氨汽化受阻,壓縮機(jī)氣量嚴(yán)重不足,缸體溫度升高,最終造成其轉(zhuǎn)子燒損,干氣密封一級(jí)密封使用壓縮機(jī)出口工藝氣,因無氣量,導(dǎo)致一級(jí)密封動(dòng)靜環(huán)無法分離而旋轉(zhuǎn)摩擦,造成嚴(yán)重磨損,在高溫作用下動(dòng)、靜環(huán)碎裂。處理方法包括:

  1)重新加工一級(jí)動(dòng)、靜環(huán)。

  2)在一級(jí)動(dòng)環(huán)上加工螺旋槽。

  3)對(duì)彈簧、O形圈進(jìn)行了全面更換。

七、結(jié)語

  從壓縮機(jī)投入使用以來,其干氣密封經(jīng)歷了單機(jī)設(shè)備試車、負(fù)荷試車、裝置原始開車及正常生產(chǎn),同時(shí)經(jīng)歷了原始開車中壓縮機(jī)多次頻繁起、停和突然停車的考驗(yàn),除了因人為操作原因造成合成氣壓縮機(jī)及氨壓縮機(jī)干氣密封損壞,以及增壓連續(xù)使用而損壞外,大機(jī)組干氣密封一直運(yùn)行非常穩(wěn)定、可靠,具有極強(qiáng)的抗干擾能力,達(dá)到了很好的使用效果,保證了機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

  干氣密封技術(shù)是目前較為先進(jìn)的密封技術(shù),可有效地提高密封運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。從運(yùn)行的實(shí)際情況看,干氣密封具有故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行壽命長(zhǎng)、運(yùn)行成本低,可以實(shí)現(xiàn)工藝介質(zhì)零泄漏,甚至零溢出,完全能滿足環(huán)保對(duì)有毒、有害、易燃和易爆氣體日益苛刻的排放要求。干氣密封在塔里木化肥大機(jī)組上的成功應(yīng)用,為其在離心式壓縮機(jī)上的使用提供了借鑒。實(shí)踐證明在工藝條件苛刻、環(huán)保要求很高的場(chǎng)合,干氣密封具有獨(dú)特、明顯的優(yōu)勢(shì),其必將在旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸封上獲得越來越多的應(yīng)用。