离心压缩机密封失效的原因与完善技术探讨


 

[摘 要]本研究通过对离心压缩机的干气密封失效的原因进行了分析，针对这些原因并提出了几点能够完善离心压缩机工艺的几点技术改进，希望能够为离心压缩机的应用提供一点帮助。

前言：
 

本研究中所探究的离心压缩机使用的干气密封一般由两组单端面密封串联组合而成，不同端面之间的密封通常采用迷宫式的结构。当离心压缩机工作的时候还需要为干气密封系统配备一套监控系统，只有这样可以最大程度的保证密封系统的工作安全，对于进行密封系统内的运行状况的实时监控，在危险状态下进行报警，同时在危险发生的前期能够进行预防，减少和避免更大的人员和财产损失。
 

一旦离心压缩机密封环境出现异常，会出现一系列的异常现象，如火炬流量比正常流量要高得多。倘若离心压缩机的运转正常，设备在运转一段时间后各项指标逐渐变得稳定，高压一侧的排放量也会随着时间的推移而逐渐升高。另外设备运转时的工艺气压差是由于转速和密封气的共同作用下产生的，这种气压可以帮助设备维持正常的工作状态，并持续不断的进行调整。
 

在某些特殊的时刻会出现设备排放量高于正常排放量的情况，但不久这种异常现象就会被调整成正常状态。伴随着排放量升高的情况还可能出现低测的排放量升高的情况，但低测和高侧的状态变化基本保持一致，两者的排放量也相对稳定。研究者针对不同的异常现象进行分析后可以得出引起离心压缩机密封失效的各种原因。
 

1.离心压缩机干气密封失效的原因
 

1.1 材料原因
 

一般在密封端面使用的材料硬度较大时，会在喷涂时加入一定量的金刚砂，加入金刚砂的目的是减少硬度较大材料对端面的摩擦耗损的程度，保护密封面的密封性能。即使系统中 的密封气的排放量较高，只要系统的调节机制是正常工作的，就会很快将较高的排放量降至正常水平，在特殊的条件下甚至可以自行进行调节和降低排气量，具有这些调节功能的系统其干气密封就是正常的，至少密封系统本身是有效的。在这种情况下如果仍出现了密封失效的情况，就只能说明密封补偿环的组件和密封端未能保持一致。
 

此时导致密封失效的原因一般是异物进入了一级腔体中，这些异物可以是催化剂粉末，也可以是其他的一些液体，这些异物都会阻滞静环的活动，使其活动不够灵活。通过将干气密封系统进行拆卸、清洗并去除杂质，如果仍存在密封失效的情况，就需要从其他的方面考虑导致密封失效的原因。
 

1.2 密封端面处于打开的状态
 

密封端面是打开的情况下，在进行高压氮气切换的时候，则密封腔体和密封端面上的杂质和液体都会从断面间的缝隙逃逸，时间一长就会出现离心压缩机内的高压氮气的排放量降低的情况。
 

1.3 离心压缩机装配质量不合格
 

由于离心压缩机每使用一段实践都需要专业的工作人员进行机器的检修，之后在进行自行装配，由于装配过程中未能按照规定安装顺序装配、暴力拆装、零部件卡死、未做好零件间的密封润滑和密封气夹带上沾有封油等情况，容易造成装配质量问题。同时，在油膜缺口的位置加入了滑油，也会造成滑油污染和封油，并导致密封出现失效。检修工作人员在拆机的过程中，会发现入口处密封弹簧损坏的情况，在密封处残留了部分碎屑，这些情况都不利于在润滑的位置的形成油膜。另外还存在浮环被卡死，油膜未能正常起到保护的作用，从而导致密封失效。

1.4 工作状态的影响
 

在某些工作状态下，即使离心压缩机干气密封经过了全面细致的检修和清理，并保持使用高压氮气，即整个离心压缩器各组件工作正常的情况下，仍有可能出现排放量不稳定的情况。这是因为工艺气带液和杂质的存在只是导致密封失效的原因之一，在实际的机器操作中倘若离心压缩机转速变化速率过快，排放量就会出现较为明显的变化。因此，可以说密封端面的密封失效还与机器的工作状态息息相关。
 

离心压缩机密封装置中还存在一个辅助密封系统，帮助静环和动环进行运转。一旦密封断面出现密封异常，气模就会对设备产生反向作用力，当这个作用力足够大时，就能够将辅助密封和弹簧座之间的摩擦力克服，达到良好的密封效果。为保证良好的密封效果，密封圈的选择时，需要着重考虑密封圈的挤压特性、工作温度、工作压力、抗气吸的能力。如果对密封圈的工作压力要求不高，可以使用氟橡胶作为密封圈的材料。如果工作压力较大，可以选择四氟乙烯和弹簧材料作为密封圈的材料。
 

2.离心压缩机密封失效技术完善
 

2.1 密封气体的使用
 

在实际的工作过程中观察发现，离心压缩机的密封气体使用高压氮气，就会对循环氢的影响很大。一旦使用工艺气作为密封气体可以有效避免此类情况的发生，而且这样只会造成一部分的蒸汽浪费，不会出现其他缺点，更不会影响这个离心压缩机的正常运转。

2.2 设备自身工艺的提高
 

在原有的离心压缩机上可以增加检测工艺气压差的报警设备，气压差设置为0.1兆帕时就会报警。另外，还需要增加氮气压力的显示装备，能够看到氮气压力的最大值和最小值，设置当压力差值到达一定限度就会报警。通过这两种报警装置可以有效进行密封失效的实时监控和提前预防，避免可能出现的设备损坏情况。
 

另外，还可以提高二级过滤器的精度，严格控制进入到密封腔内颗粒的数量，同时定期对过滤器进行清洗和更换。在离心压缩机的入口位置还需要安装测温装置，通过控制进入设备的温度，减少工艺气带液情况的发生。

3.结语
 

离心压缩机密封失效的原因可以从材料、密封端面处于打开的状态、离心压缩机装配质量不合格、工作状态的影响等几方面进行考量，对于离心压缩机密封失效技术完善，可以进行密封气体的使用和设备自身工艺的提高。
 

在实际的离心压缩机使用过程中需要结合离心压缩机的工作原理，分析压缩机的材料、结构和方法及使用环境，得出正确的导致密封失效的原因，同时针对存在的一些问题提出了几个改善技术，希望能够为实际应用中的离心压缩机工作提供一些帮助。

参考文献

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[2]栾志野. 离心压缩机密封失效的原因与完善技术分析[J].科技与企业，2014，02：260.

[3]陈秀琴，朱维兵，王和顺.干气密封技术研究现状及发展趋势[J]. 液压与气动，2008，02：52-56.（来源参考网）
刘勇+刘金琳+刘峥[关键词]离心压缩机 密封失效 原因 完善技术中图分类号：TH452 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）25-0385-01

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