浅析冰机密封系统故障原因及处理措施

简强

摘 要：本文先分析了冰机密封系统的故障原因，主要包括机械密封故障、酸油系统故障以及密封介质外漏等方面;又针对以上问题，着重分析了处理冰机密封故障的有效措施，希望能够通过以上处理措施来减少冰机密封系统的故障发生概率，以保证装置运行环境具有较高的安全程度。

关键词：冰机;密封系统;故障原因分析;处理措施

前言：当前，随着科学技术水平的提高，我国石油化工行业得到了长足发展。与此同时，化工企业的合成氨装置冰机也得到了广泛的使用。然而，该装置在运行期间却经常出现密封系统故障问题，造成氨产品污染、密封介质氨泄漏等，基于此，应采取有效的解决方案来减少故障发生，为装置运行创造稳定的运转环境。

1冰机密封系统故障原因分析

1.1机械密封故障

为了有效防止机械密封出现结焦以及腐蚀现象，要求机械密封设计应在静环密封圈位置确保一定流量，将油酸量控制为10L/min左右，以此来保证静环（补偿环）具备良好效果。不仅如此，在机械密封出厂之前，还需要采用泄漏试验来进一步验证该项设计方案是否符合相关规定标准，以确保实际密封效果。例如，某化工企业装置机组在经过大规模修理后，发生油酸量急剧增大现象，竟然高达于设计值的8倍以上，造成轻微油进缸问题发生。在机械返厂检查过程中得知，其静环封圈位置存在较高程度的变形现象，导致实际泄漏量严重超标，使得大量酸油进入缸体内部。经相关技术人员研究可以分析出，静环密封圈之所以会出现不同程度的变形问题，其原因主要与密封圈材料质量以及具体放置时间有关[1]。

1.2酸油系统故障

根据冰机密封装置的运转流程可以知晓，如果酸油系统在运行期间出现故障现象，那么酸油将会经过系统中的回收管线流入到压缩机的内部之中。针对现阶段酸油系统故障问题，其主要产生原因是由于酸油中的结晶物质所造成的，该物质可以阻塞酸油捕集设备的浮球式调节阀，导致捕集器液体位置逐渐上升，进而降低了油气分离的实际成效，致使出现针型阀门严重堵塞现象，使得大量酸油流进压缩机缸内。根据研究资料表明，假使润滑油中存在氨，那么氨元素则会在含水的液体或者在水中进行充分溶解，随后将润滑油中的添加物制剂加以分解和沉淀，再经过缩合反应后，最终产生结晶物质[2]。

1.3密封介质外漏

针对大修后的机械密封组件开展相应的检查工作，在此期间发现在其静环背面位置存在密封被严重损坏的迹象，并且在密封表面还存留较多的高温碳化油垢现象。依照机械表面的实际状况分析，发生该现象的主要原因可能是由于机械前期运行过程中的油酸量较大，而在进行密封圈调整的时候也没有控制好相应的间隙距离，造成酸油量缺失，使得机械运行期间的散热效果下降、温度上升过快，造成静环“O”型圈的密封程度急剧降低，如此一来则容易导致装置运行发生严重的氨泄漏状况[3]。

2处理冰机密封系统故障的有效措施

2.1解决酸油系统故障的有效途径

造成酸油系统发生故障的原因是密封油中所产生的缩合反应，其会生产出结晶物质，在堵塞捕集器阀门的基础上，引发了密封油流入缸内问题。基于以上诸多问题，其处理措施主要包括以下几个方面：

2.1.1严格把控润滑油中水不超标

针对在密封油当中所产生的缩合反应，其中水是该反应发生的必然条件。也就是说，如果该润滑液中不存在水分，则不会产生相应的缩合结晶物质。其中，水分子主要是由于气轮机轴密封效果不好，在冷凝之后通过间隙而进入到润滑油之中。为了有效避免润滑油中出现水分子现象，应率先确保汽轮机的轴封系统具备良好的运行效果;一旦汽轮机轴封出现故障问题，如间隙过大导致轴封漏汽，则可以采取外接氮气方法，及时排除并吹散漏汽，从根本上杜绝在油封位置出现冷凝水问题，进而保证润滑油中的水分不超标准。

2.1.2科学增设伴热系统

在装置设备实际运转期间，其发生故障概率相对较高的是冰机低压位置的酸油捕集器，与之相比较而言，其中的冰机高压位置的酸油捕集器出现堵塞状况的故障概率较低。仔细对比二者运行期间的生产参数，最大的不同点则是油酸的实际温度不同，研究数据证实，温度越高对结晶物质的抑制效果越好。由此可见，相关技术人员在实际操作生产过程中，可以对酸油系统装置合理增设低压蒸汽伴热系统，通过温度的调节来改善结晶物质堵塞的状况。

2.1.3做好酸油系统清洁处理

在做好控制润滑油中的水含量和设置伴热系统装置以后，酸油中所剩的结晶物质已经有所减少。但尽管如此，随着机组长时间的运行工作，也还是会在捕集器以及管线当中发现少量的结晶杂质。这也就要求，相关维修技术人员在进行系统拆装的时候，对该装置系统做好相应的清洁处理工作，彻底清除系统内部的沉积物，从而减少阀门堵塞。

2.1.4合理增设过滤器

为了更加有效的防止结晶物质进入酸油捕集器当中，可以适当增设过滤设备，这样可以及时对结晶杂质加以过滤处理，以减少阀门堵塞问题，进而促使整个装置系统得以正常运转和作业。

2.2改善密封介质外漏的处理方法

导致密封介质泄漏问题的主要因素，是由于密封静环“O”型圈的实际密封性失效而造成的。为了提升密封“O”型圈的使用价值和密封成效，要求相关技术人员应做到以下几点：

2.2.1科学控制酸油量

根据冰机密封具体构造可以分析，为了有效控制密封间隙大小，可以优先整改静环密封圈的尺寸，这样一来也就可以适当调节机组酸油量。如果间隙距离过大，则会造成酸油量涌入缸内;如果间隙距离过小，则会使得酸油量也随之减少，机械密封在运转期间所释放的热量不能够及时排出，在这样的高温作用下，造成“O”型圈出现老化问题，进而失去了相应的密封效果。针对现阶段发展形势，为了进一步减少企业建设期间的投资成本，我国已经在逐渐实现了机械密封国产化，将化工建设期间所拆下的老旧机械设备进行修理和维护之后，还需要再次投入使用。除此之外，机械密封设备的生产制造厂家，应在完成基本泄漏试验操作的基础上，针对现实投入生产作业的实际使用情况，强化各部门管理人员与技术人员的沟通和交流工作，采取有效的解决措施来科学地调整系统中的酸油量，以确保相关机械设备的密封工作得以持续进行。

2.2.2静环使用双“O”型圈密封

针对密封装置的实际应用效果，为了进一步加强静环“O”型圈的密封状态，减少密封程度差所导致的氨外漏现象发生，技术人员可以加设“O”型圈密封程序，在静环的外面再设置一条“O”型圈，使用双层保护圈来有效提升密封成效。

2.2.3优化安装质量

基于冰机机械设备密封与外缸所连接的间隙距离过小问题，要求安装技术人员在具体安装环节中需要使用导杆来进行相关操作，这样可以对机械密封起到良好的支撑作用，以达到垂直进入的目的。在实际安装过程安当中，如果技术人员出现疏忽，不能合理掌控间距，则会导致“O”型圈发生剪切和断裂现象。针对这一问题，可以选择在压缩机外缸位置加以整改，使得在密封安装端口存在适当大小的斜度，以此来避免安装工人在操作期间所出现的“O”型圈剪切问题，提高安装环节的操作质量，进而增强装置系统的实际密封程度。

结论：综上所述，针对冰机密封系统的实际运转状况，要求相关企业应及时采取科学且合理的整改措施，高效解决机械密封故障、酸油系统故障以及密封介质外漏等诸多问题。企业在对机械设备做好相应优化管理的基础上，也要提升技术人员的安装操作水平，使得机组能够实现持續、安全、稳定运行。

参考文献：

[1]文罡，代宜建.冰机密封系统故障原因分析及处理措施[J].大氮肥，2020，43（06）：414-417.

[2]徐农田.萍安钢公司180m～2烧结环冷机密封系统改造[J].冶金与材料，2020，40（05）：99-100.

[3]康永卿.洗煤厂减速机密封系统升级改造研究[J].煤炭工程，2019，51（S2）：171-173.