干气密封在离心压缩机中的使用及日常维护分析

摘 要：离心压缩机干气密封作为一种重要的密封方式，为设备的运行提供了有效的支持，在实际应用中由于设备精密性较高，如果使用过程中产生了失误会影响实际的效果，需要明确使用中的注意内容，按照要求进行规范操作，还应加强对设备的日常维护，针对维护的要点开展管理工作，使维护能够发挥出有效的作用。通过有效完善日常的使用及维护内容，可使离心压缩机的使用效果增强。

关键词：离心压缩机;干气密封;使用;维护

0 引言

离心压缩机作为石油化工生产中的重要设备，能够用于有毒及易燃气体的压缩，由于设备的密封性要求比较高，在使用中需要明确注意的要求，保证设备正常运行。其中，干气密封是离心压缩机常用的一种密封方式，密封效果影响着设备的性能，应对密封性进行严格检查，加强对设备的日常维护，并且对可能产生故障进行预防，避免对离心压缩机的使用产生不良的影响，保证设备的使用效果。

1 离心压缩机干气密封原理

干气密封是以流体的动压效应为原理来保持两个密封端面相互分析，并且达到密封气体效果的一种方式，在离心压缩机中，通过在动环的端面上设置单螺旋气体槽的方式，使气体能够随着转子转动，受到压缩，运行到底部的时候，气体流动受到了阻碍并且产生压力，产生稳定的气膜，使端面之间不能接触，可实现密封的效果。当离心压缩机运行时，两端面压缩气体后产生小的密封间隙，当间隙较大的时候，对影响离心压缩机干气密封的效果;当间隙较小的时候，两端面会发生接触，导致密封性减弱。因此，应对密封间隙的厚度进行有效控制，使干气密封能够产生良好的效果。

2 干气密封日常使用注意事项

某工厂使用的离心压缩机为背压式离心压缩机K201和凝汽式离心压缩机K202，其中背压式离心压缩机产生过二级密封可能失效的问题，干气密封效果影响着离心压缩机的使用性能，对生产产生了较大的影响。由于干气密封调整手段比较有限，需要在日常的使用及维护中加强细节管理，对关键位置进行检测，将问题排除。

2.1 开工阶段主密封气投用

检修完成装置后，应提前使用氮气吹扫管线一段时间，还应在主密封气放火炬处卡口使用工业风吹扫系统相同时间，使主密封气管道清洁，其中不存在杂质。机组跑油的阶段中，机组转子为静止状态，应建立隔离气及二次密封气放大差压，才能启动润滑油系统，避免进入润滑油进入干气密封系统之中。可先使用隔离氮气只使用润滑油，启动前投用干起密封的时候，应确保主密封气流量及压力符合要求，避免长时间静止状态盘车，并且防止开机初期机组长期处在低转速下运转。

2.2 机组运行阶段监控

对一二级密封气流量、压力进行监测，根据主密封气泄漏气流量、压力以及主密封气分液罐液位情况进行操作。当前两种设备都使用重整自产氢气作为主密封气源，在产生了紧急停工、自产氢气中断情况的时候，应观察两台机组干气密封气源是否切换到了N2，避免干气密封流量产生问题，造成系统波动。

2.3 干气密封切换

经过检修停工切换K202低压缸LP和高压缸HP主密封气H2至N2的时候，为了保证平稳性，借助赋予联锁压力仪表假信号的方式将电磁阀打开，并且进行手动阀切换。但是在LP切换中流量控制阀处于手动状态，造成了流量波动的问题，在HP切换时，流量控制阀为自动状态，流量压力波动情况不显著，因此，应在切换时使控制阀处于自动状态，使干气密封保持稳定，能够避免造成密封面摩擦的现象。

3 干气密封日常监测点

3.1 润滑油污染密封

需要对润滑油密封及轴承箱呼吸帽排空顺畅性进行检查，当产生了回油管路堵塞等问题的时候，可能会造成密封进油的情况，对静环产生影响，甚至导致表面破损。还应观察回油视镜油质，当发现了润滑油有轻微乳化带水的情况的时候，考虑是汽轮机蒸汽漏入了润滑油系统，应通过在线脱水或者更换润滑油的方式来改善油质。

3.2 分液罐监控

当前两台设备的主密封气都使用增压氢气经分液罐脱液之后，再经过自力式调节阀减压后做主密封气，运行中对分液罐液位进行监控，当液位超出了10%的时候进行脱液，可避免密封气泄漏。还应对自力式调节阀后压力进行监控，当产生了异常的时候，应调节仪表。

3.3 主密封气泄漏气放火炬

低压火炬系统的压力高的情况造成了憋停的问题，由于主密封气泄漏气具有小流量、低压力的问题，将其放到火炬系统中背压放空，当火炬系统的压力升高的时候，会造成主密封泄漏其压力升高、流量变小的情况，导致连锁停机。应将其改善为主密封泄漏气无背压放空，可保证设备的正常运行。

4 离心式压缩机干气密封使用过程中的主要故障

4.1 轴承温度较高

离心压缩机运行中轴承的旋转速度比较高，能够达到压缩空气的效果，在高速旋转过程中会产生温度过高的问题，当不能及时处理会影响空气压缩机的使用效果。通过研究发现，造成轴承过高的原因包括以下几方面内容。第一，在压缩机运行中维修人员没有加强维护工作，轴承堵塞流量孔，这种情况下轴承进油量比较少。在运行的过程中会产生明显的摩擦现象，导致温度提升。第二，润滑油压较低，难以使轴承得到有效的润滑，进油量降低，影响了轴承的运转。第三，使用的冷却剂量不合理，当使用量不足的时候，难以达到冷却的目的，造成了温度升高的情况。第四，冷却剂或者润滑剂的质量达不到标准，在使用前如果没有进行严格检查，会影响实际的应用效果，产生质量不合格的油。

4.2 震动幅度产生异常

离心压缩机运行中应将轴承固定工作做好，轴承运转中有着一定的振动频率，当转速过快的时候，对压缩机的使用产生了不良的影响。通常产生这种情况的原因包括以下几方面内容。第一，压缩机安装存在问题，这种情况会使压缩机机组的精准性降低，导致压缩机前后轴承产生较大的偏差的后果。第二，转子大小及增速器产生了变化，在长期的运转过程中，轴承受到了严重的磨损，导致轴承运转中产生了振动幅度大的现象。第三，压缩机运转中轴衬以及轴颈之间的间隙比较大，轴承转动中的离心力会产生较大的影响，当两者出现了碰撞，会造成轴承振动的问题。当问题比较严重的时候，两者会产生较大的磨损，导致压缩机运转过程中的异常问题。

4.3 气体冷却出入口温度过高

气体冷却出入口温度高是离心压缩机使用中常产生的问题，由于冷却装置中的冷却剂含量较少，在离心压缩机运行中温度较高，这使设备的运行受到了影响，外部条件没有达到实际的要求。同时，气体冷却的效果不显著，离心压缩机在这样的条件下运行的时候，温度过高会启动机械保护系统，导致电源切断而停止运行。另外，对气体冷却出入口温度造成影响的因素还有冷却管松动、管表面积累污垢等，这些情况对离心压缩机的运转造成了不利，应对温度过高的情况进行有效控制。

5 结语

结合干气密封的使用情况来看，在离心压缩机運行中，干气密封起到了有效的密封作用，应用优势较多。在实际使用中，为了保证压缩机的性能，需要加强对日常使用的管理，确定使用的要求，针对开工阶段主密封气投用、机组运行阶段监控、干气密封切换各环节的使用进行规范，还应对设备进行有效的维护，使干气密封能够发挥出更好的效果，提升设备的使用效率。

参考文献：

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作者简介：

王凯（1986- ），男，汉族，甘肃张掖人，职称：助理工程师，主要从事机械工作。