循环氢压缩机干气密封的故障分析及改进措施.pdf

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1、密封技术石油化工设备技术，201I，32(6)·43·Petro—ChemicalEquipmentTechnology循环氢压缩机干气密封的故障分析及改进措施路永宇(中国石油玉门油田分公司设备管理处，甘肃玉门735000)摘要：介绍了干气密封的结构及工作原理。针对柴油加氢装置循环氢压缩机运行过程中干气密封出现的泄漏问题，进行了原因分析，并提出了改进措施，使干气密封寿命由3个半月延长至15个月以上。关键词：干气密封密封泄漏泄漏分析改进措施随着石油化工工业的发展，各种离心式压缩密封包含了静环、动环组件(旋转

2、环)、副密封机得到了广泛应用。离心式压缩机常用的轴封方0形圈、静密封、弹簧和弹簧座(腔体)等。静环位法有迷宫密封、机械密封和浮环密封。迷宫密封于不锈钢弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧因为存在泄漏，只能用在压力不高的中性介质(如在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上的旋转空气和氮气)压缩机上，对于石油气、氢气以及其环一动环组件配合，如图2所示。他易燃、易爆和有毒气体是不能采用迷宫密封的，只能用机械密封和浮环密封。但这两种方法都必需配备密封油站，而且在使用过程中必然会有少堰量的密封油泄漏到工艺介质中，对工艺介

3、质造成／／＼＼污染，由此带来很多弊端。干气密封以其简单实螺旋槽用的系统配置、良好的密封性能、较低的运行费用，已经逐步取代机械密封和浮环密封，广泛应用于大型离心式压缩机组上。动环组件旋向玉门炼厂500kt／a柴油改质装置循环氢压图1螺旋槽示意图缩机K一502配套使用的干气密封是德国博格曼公司制造的干气密封，该装置自2009年4月开工以来，循环氢压缩机K一502于2009年9月和2009年11月两次因干气密封泄漏而被迫停厂抢修。本文结合2009年11月循环氢压缩机K一502干气密封的解体检查、检修情况，定性地

4、分析、探定位环锁紧套讨了造成机组干气密封泄漏的各种原因，并提出(1yr1．’E)(不锈钢)了可行的改进措施。图2动环组件配合图1干气密封工作原理干气密封是一种气膜润滑的非接触式密封，动、静环的端面上开有由深入浅的螺旋槽，具体如收稿日期：2011-03—3l。作者简介：路永宇(1972一)，甘肃省靖远县人，1994年毕业图1所示。于上海石油化工高等专科学校化工机械专业，2000年毕业动环旋转时将密封气体泵入螺旋槽内，于是于甘肃工业大学机电一体化专业，主要从事油田设备管理工气体被压缩，压力升高后形成一定厚度的

5、刚性气作，高级主管，工程师，已发表论文多篇。膜，从而阻止内部介质的外泄。Email：lyywxx@sina．corn石油化工设备技术K一502使用的干气密封是采用带有中问迷宫不足以推开静环时，就会使动、静环相互直接接的两个单级串联密封组成的密封型式，两个单级触，产生干摩擦。动、静环在接触瞬问会产生极高密封沿轴向前后放置形成两级密封，介质侧密封的摩擦热，这时油膜变为油雾，体积急剧膨胀，压为主密封，大气侧密封为辅助密封。力很快升高，重新推开静环，油雾被密封气带走，这种串联密封的优点是：介质侧的主密封起螺旋槽深

6、度再次恢复，重新形成气膜，其后再次重主要作用，介质侧密封和大气侧密封之间的泄漏复该过程，致使动、静环多次摩擦造成干气密封失量可通过C路引到火炬，因此介质泄漏到大气侧效，泄漏量超标。此过程可推测如下：干气密封的和排气口的泄漏量几乎为零。主密封气中重组份较多，温度降低时变成液相。2干气密封的检查情况即存在干气不干问题，干气产生的凝液就会进入2009年11月循环氢压缩机K502干气密封密封，使干气密封损坏，导致干气密封泄漏量再次发生泄漏，维修人员针对泄漏情况，对干气密增大。封进行解体检查，发现如下问题：3．3设

7、计缺陷(1)静环的辅助密封()型圈存在明显挤压仔细分析造成干气密封防转销磨损和静环从痕迹、有剪切作用的掉块。防转销处碎裂的原因。可推断密封的结构设计存(2)弹簧出现扭曲现象，已不能自由浮动，失在缺陷。防转销距离密封边缘太近，使静环浮动去补偿能力。不灵活，造成干气密封静环卡死不能浮动，干气密(3)静环从防转销处碎裂，防转销有磨损封失效，致使介质气从动、静环密封端面处泄漏。痕迹。3．4辅助密封圈失效(4)干气密封腔内有杂质、油迹。资料显示：静环辅助密封圈材质最高使用温(5)叶轮蜗壳端盖、流道等部位也发现有油度

8、为130C，正常使用温度为10～120。C。污和杂质。、开、停机过程或油气进入密封腔都会造成动、静环3干气密封泄漏的原因分析、相互直接接触，产生干摩擦，在动、静环接触瞬问3．1叶轮侧漏气会产生极高的摩擦热，这样高的温度，有可能使静叶轮侧漏气造成干气密封系统损坏的几率至环辅助密封圈老化变脆。从现场干气密封解体检少应满足以下两个条件中的一个，即叶轮侧漏气查情况看，静环辅助密封圈确实存在脆化及挤压压力大于密封气进气压力或者叶轮侧漏气