28at型干气密封的故障原因分析及系统技术改进

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1、10月31日阅2007年第35卷第1期文章编号:1005—0329<2007丿01—0041—0528AT型干气密圭寸的故障原因分析及系统技术改进陈志：李建明，谭清德，申文求228AT型干气密封与CCh压缩机系统某厂在1997年8月投产的尿素装置，-KCO：压缩机组由意人利NuovoPignone公口］制造，系透平驱动的双缸离心式压缩机，其屮高压缸(2BCL306A型)通过增速箱以1:1.46的速比增加转速。CO-压缩机组的主要作用是将來口合成氨车间脱碳装置的CO2气体加压到15.7MPa,送入尿

2、素合成塔，作为生产尿素的頁接原料，它在化肥生产中有着举足轻重的地位。高压缸的轴端密封采用JohnCrane公司牛产的28AT型干气密封。其主耍结构特点是：密封动环材料是碳化笆破质合金，在其端面刻出12或18条0.0025〜0.010mm深的对数螺旋线槽，均匀分布。由丁•螺旋槽在旋转时对流体产生动压效应，摩擦副之间形成一层薄薄的动态气膜，从而达到两密封端面非接触的日的。密封结构如图1所示。".四川大学，四川成都6100652.建峰化工总厂，重庆408601；摘要/介绍了某化肥厂CO2压缩机中使用的2

3、8AT型干气密封装置和检测及控制系统，并针对其密封短期频繁失效的现彖进行了故障分析，在此基础上提出了密封系统的改进方案和工艺调整措施，实施后取得了良好的效果，保障了该密封装置的可靠运行。关键词：干气密封；CCh压缩机；故障；检测及控制系统；技术改进中图分类号:TB42文献标识码:A(1.SichuanUniversity,Chengdu610065,China;2.JianfengChemicals,Chongqing408601,China)Abstract:The28ATdrygasseals

4、etanditsinspectionandcontrolsystemoftheCO2comprcssorinJianfengFertilizerFactorysorweresuccessfullysolvedandthenormalandreliableoperationofthesealwasinsured.缓冲气C腔密腔亠工艺调整於片V外侧迷宫紬套伸环动环图128AT型单端面干气密封装配示意图2为CCh压缩机28AT干气密封原有系统示意⑵。为了使两端轴封采用和同的密封气体，通过设置平衡气、腐

5、气2次平衡管路，使得两端轴封密封介质压力条件基本相同；为了保证干气密封清洁和没有冷凝气，压缩机四段出口排气经⑴过滤器和节流孔板导入密封腔作为密封气体时，收稿日期：20060516修稿日期：2006-12—18长周期安全稳定运行蒂来了严重威胁28AT干气密封测控系统流程示意（原设计）同时为了保证密封气体的阳塞作用，通过现场圧力监工作环境远超出密封的设计应用条件，给系统的测，阀门调节，保证密封气体压力略高于密封内侧介质压力；考虑密封介质为CO2气体，不会造成环境污染，因此，干气密封泄漏气体玄接排放到大

6、气。228AT型干气密封的故障和异常现象分析2.1运行中的异常现象从1997年8刀开始至2003年3刀，28ATF气密封先后发牛7次故障。儿乎每次发牛故障前，通过密封的测控系统，都能发现一些异常现象，特别是干气密封的密封气压力不断上涨，节流孔板后密封气温度越來越低，以至于在进入密封腔前的密封气管路结冰，如表1所示。其恶劣的图2表1某厂CO」压缩机28AT干气密封运行中的异常现象项0位号设计值迂行值其他悄况三段机封密封气压力（MPa）PG90762.54.0〜5.5泄漏增'三段机封密封气温度，-C人

7、工则量-5-2002二段密封气管路结;5四段机封密封气压力（MPa）PG90722.54.2〜7.5泄漏坤L四段机封密封气温度，°C人工则量・5-20060〜三段密封气与均衡气压差（MPa）PDG9081<0.15>0.30四段密封气与平衡气压差（MPa）PDG9074<0.15>0.30平衡气压力（MPd）管路结"2.2系统故障和异常现象及分析而水蒸气的临界温度很高，约为374.2°C,其最人（1）密封气压力逐渐上涨以及与工艺气的压转回温度相应较高，因此，密封气节流后会产生冷差增人，泄漏量逐渐增

8、人效应，即温度是降低的，其中的水蒸气会液化，甚从1998年8月开始，发现密封气压力有上涨至结霜⑷。实际操作过程屮，山于三段机封密封趋势，尤莫以四段密封表现更加明显。关掉密封气的压力增加了60%〜120%,加剧了节流的冷气管路孔板旁路阀，没有任何改变，排除了外部管效应，使得密封气温度处于零下2°C,管路结霜。路问题。后來，在设备检修过程屮发现，四段封头（3）平衡气压力増大，管路结霜工艺孔的螺纹堵头腐蚀脱落（以后螺纹堵头乂多压缩机出现大量气体内漏，四段密封腔压力次出现裂纹），说明运行屮