浅析循环气压缩机干气密封堵塞原因及措施.pdf

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1、化工机械2012年浅析循环气压缩机干气密封堵塞原因及措施杨任中4(中国石化镇海炼化分公司)摘要对镇海炼化450kt／a聚乙烯装置循环气压缩机干气密封故障的原因进行分析，提出了改进措施，对其干气密封梳齿座进行改造，改善一级密封气流道，从而杜绝了流道堵塞，延长了压缩机的使用时间，达到了预期的效果。关键词循环气压缩机干气密封堵塞梳齿配合盘中图分类号TQ051．21文献标识码B文章编号0254-6094(2012)05-0646—05镇海炼化公司450kt／a聚乙烯装置循环气压缩机K4003是引进日本KOBELcO神户制钢公司的产品，型号为DH9M。该压缩机为聚乙烯装置反应器流化提供动力，是聚

2、合单元的核心和关键设备，一旦停运，将造成全装置停车，甚至使反应器暴聚。自2010年年初聚乙烯装置开车至今，干气密封多次发生堵塞现象，造成反应器工况波动，这既威胁到装置的平稳运行，也增加了聚乙烯装置的能耗和单耗。而且每次拆装压缩机清堵，聚乙烯装置都需停工5d，不仅影响了装置的长周期运行，也影响了整个公司的乙烯平衡。针对该压缩机干气密封出现的问题，分析了机组近一年半的运行情况，经与厂家和兄弟企业沟通，找到了密封堵塞的原因，并利用停工检修的机会，对干气密封梳齿密封套做了改进，增加了配合盘，目前机组干气密封运行状况良好。1循环气压缩机干气密封介绍1．1循环气压缩机简介循环气压缩机K4003是一

3、台单级恒速悬臂式离心压缩机，由电动机驱动，配有紧急状态下可驱动压缩机的透平KT_4003。轴封采用串联式干气密封，密封位于叶轮背部，为防止工艺气泄漏到大气中，配有复杂的气体密封、排放管路和密封运行状态检测仪表。循环气带有质量百分比2％～3％的树脂粉末，其主要设计参数如下：流量64739m3／h进／出口压力2359／2536kPa进／出口温度86．4／91．8℃电机功率5510kW转速2970r／min1．2压缩机干气密封介绍循环气压缩机K_4003采用的干气密封是JohnCrane公司生产的，型号为28ATTandemwithInte瑚ediateLabyrinth，约翰克兰28AT型

4、串联式带迷宫密封式干气密封。密封尺寸187．325mm，压缩机轴直径150mm。密封的工艺气介质成分为40．53％C2H4、23．49％N2、17．76％H2、8．42％c，H，：和少量粉末。密封设计压力3．83MPa，设计温度O～170℃，正常使用温度40℃。K4003干气密封是典型的串联式干气密封，第一道为主密封，它承担着主要隔离密封工艺气的作用；第二道为辅助密封，起到二次密封的作用，因此通过两道密封基本可以做到零泄漏。如果润滑油沿轴进入干气密封动静环之间，就会破坏气膜刚度，造成气膜不稳定，从而瞬间损坏于气密封，在干气密封的最后还有一道油封，采用的是迷宫式密封，作用是隔离于气密封和

5、润滑油。K．4003的于气密封结构如图1所示。$杨任中，男，1983年6月生，工程师。浙江省宁波市，315207。第39卷第5期化工机械647图lK_4003干气密封结构1．3干气密封辅助密封气流程及监控干气密封辅助密封气系统是必不可少的，它与干气密封的主体两部分相辅相成。其中进干气密封的共有3路气，分别为主密封气、二级密封气和隔离气；出干气密封的共有两路气，分别为排放至火炬的一级排放气和放空的二级排放气。图2为干气密封辅助控制系统流程图。由图2可知，主密封气通过调节阀07FV4003旬02，经过滤器(精度为2“m)、流量计后进入干气密封一级密封腔，进气流量控制为图2干气密封辅助控制系

6、统流程220Nm3／h，设计控制压力为3．21MPa(G)。大部分密封气经过梳齿迷宫密封进入压缩机机体内部与介质混合，小部分密封气由第一道密封端面进入一级密封排放腔。主密封气有两处来源：乙烯气和高压氮气。机组启动前，通过开副线上的常关电磁阀07HV4003-22B引高压精制氮气作为密封气；机组正常运行后，切换至乙烯作为主密封气。同时一级排放气经孔板单向阀放入火炬，正常流量为15Nm’／h，压力为0．05MPa(G)，在一级排放气管线上设有压力报警H：O．1MPa(G)和压力联锁。压力联锁为三取二的系统联锁，其中HH：0．15MPa(G)，HHH：0．2MPa(G)。一旦一级密封失效，排

7、放管线压力上升，HH和HHH分别对应系统联锁中l、2型停车。二级密封氮气(压力为0．45MPa)经过调节阀07FV4003Ⅲ01后，再经过滤器(精度为2¨m)，设定流量控制为25Nm3／h。通过流量计后分为两路，一路为二级密封气，一路为隔离气。二级密封气经过咖2．5mm孔板，流量为15Nm3／h，压力为0．2MPa(G)，大部分经迷宫密封进入一级密封排放腔，小部分由第二道密封端面进入二级密封排放腔，并经流量计测量后放空，设置了报警值H：10Nm