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离心压缩机密封失效原因分析与处理

2017-08-02 tag标签:

1、密封工作环境及故障现象

我们所介绍的离心压缩机所使用的干气密封通常的组成都会是两组单端面进行密封串联这样的组合,两组端面之间的密封运用的是一个迷宫式的结构。当离心压缩机工作的时候为干气密封系统设置一套相应的监控系统,这样可以确保干气密封的安全可靠,同时可以对密封状况进行实时的监控。这样无论是对于管理还是整个密封环境的监控都创造了一个良好的条件,在这样的状况下还能实现报警功能。如果密封系统被破坏了,技术人员可以及时发现同时给予一定的处理,弥补一些不必要的损失。

如果离心压缩机密封失效,那么出现的现象会有很多种,例如火炬流量比正常值会高出很多的现象。如果设备的运作一切正常,设备在运转一段时间之后状况趋于稳定,这时设备的高压侧排放量随着设备的运转慢慢升高,设备运转过程中转速和密封气是在不断变化的,二者的共同作用会有工艺气压差的产生,此气压的作用是将其一直保持正常的状态,这样的调整现象是显而易见的。在一些特定的时候会有排放量超过正常值的状况出现,在这样的状态时会突然降至正常值。如果出现这种状况,同时还可能有低侧排放量升高的现象出现,这样基本的状况同高侧二者是保持一致的,其排放量也较稳定。我们对不同的现象做了分析之后得出了可能导致离心压缩机密封失效的不同原因。

2、离心压缩机干气密封失效的原因

2.1材料方面的原因

如果密封端面处所使用的材料硬度较大,在对其喷涂的时候会混入金刚砂,这样做的目的是使其密封的端面减少磨损状况的发生。虽然密封气排放量会相对较高,但是如果整个系统的调节方法是有效的,那么就会调节到相对较低的位置上,在某些特定的状况下甚至可以自动进行调节和下降,这样的过程就表明干气密封是正常的,密封本身是有效的,如果发生密封失效那么也就是说密封补偿环组件同密封端没有保持一致。导致密封失效的原因通常是由于其他的异物进入到了一级腔体之内,异物包括了催化剂粉末或者是一些液体等等,这些物质都会使静环行动不够灵活。如果将干气密封系统拆开之后进行清洗,仍然存在密封失效的状况,那么就要检查其它的部位是否还存在问题导致密封失效。

2.2断面处于打开状态

如果密封端面是打开的状态,如果需要切换至高压氮气状态的时候,随着状态的切换就会出现密封腔体以及密封端面上的杂杂质以及液体都会同断面间的间隙而带走,所以如果断面处于打开的状态,在离心压缩机使用一段时间之高压氮气后就会有排放量降低的状况出现。

2.3机器的装配质量问题

机器在使用一段时间之后机组人员要对机器进行检修,之后进行自行装配,有时候会出现质量问题。在装配过程中没有遵循仔细、小心、爱护的原则,会造成零配件损坏,或者零件之间的卡死,零件间隙没有进行很好的密封润滑,在密封气夹带上有封油的现象,在油膜缺口的位置窜入了润滑油,这样就会造成油污染、封油,从而导致密封失效。检修人员在催化车间进行拆机的时候看到高压缸的入口处密封弹簧已经被损坏,同时残留了一些碎屑,这些都使得机器该润滑的位置无法形成油膜;也有浮环被卡死的状况,油膜被破坏,使密封失效。

2.4工作状态的影响

在一些状态下,即使对整个离心压缩机干气密封进行了非常全面的检查并清洗之后,而且一直保持使用高压氮气,换言之就是整个离心压缩机运行的环境是在没有液体同时也没有杂质的环境之下的,可是即使是在这样的状态下,我们还看到排放量不是非常稳定的状态。通过上面的论述我们可以知道,压缩机实际的工作过程当中,如果工艺气带液或者是有杂质存在并不是密封失效的唯一原因,而只是原因之一。我们还可以从操作人员的操作角度来对密封失效问题进行研究,我们就会发现,如果转速变化的幅度非常大,那么排放量就会随着产生一系列不同的变化,也就是说密封端面出现密封失效同其工作状态改变是密切相关的。

离心压缩机在工作的过程中,还会有一个辅助密封来协助静环和动环来工作。如果密封的端面出现相应的状况时,这时气膜就会对设备产生一个作用力,这个作用力必须要足够大,只有足够大才能将辅助密封同弹簧座二者之间的摩擦力克服掉,这样可以使密封的效果更好。同时密封都是相互连带的,所以说有一处良好的密封是特别重要的。我们在选择辅助密封圈材料时,必须对几个性能指标进行衡量,这几个性能指标包括了挤压特性、温度、工作压力以及抗气吸的能力几个方面。对于辅助密封圈的压力如果要求较低,可以选择氟橡胶来做辅助密封圈的材料。在型圈的选择方面,如果压力会相对较大,已经超过了我们所规定数值时,就要选择四氟乙烯包弹簧材料来做辅助密封圈的材质。

2.5气体带压状况的变化

如果离心压缩机的进出口温度发生变化,往往也会对气体带压状况产生影响,也就是说,如果我们将压缩机进口处的温度提高,那么压缩机出口处的温度同出口处温度的变化是一致的,也会提高。这样密封在设备内的气体温度也会随之升高,自然而然的就会产生一个作用力,所以气模的刚度在作用力的作用下随之变大,所以最好将气体带液程度降低。

3、离心压缩机密封失效完善技术分析

3.1用气工艺分析

通过对实际工作环境的观察,我们知道离心机组的密封气体如果采用高压氮气,那么就对循环氢的影响会非常大,如果使用的密封气体为工艺气就可以避免这样的状况发生。在这里如果采用工艺气,只是会浪费一部分的蒸汽而没有一些其它的缺点,也不会对整个设备的运转产生影响。除了解决用气的影响外,解决好设备本身一些问题也是解决离心压缩机密封失效的一个有效技术。

3.2设备本身工艺提升

首先,我们可以在设备上增设工艺气压差的报警装置,当气压差在0.1MPa时,设备就会报警。除了增加气压报警装置外还要增设氮气的压力显示装置,可以观察到氮气压力的最高值和最低值,如果压差值超过了规定的范围也会报警,这样就可以防止不同的气体由于压力降低而出现流窜的现象。将隔离器、放火炬压力以及二次密封气压力显示等等设备移到控制室,这样工作人员可以随时对其状况进行分析和控制。

其次,我们对二级过滤器精确度的标准提高一些,同时要严格控制进入到密封腔内的粒数量,尽可能的减少数量。想要达到减少进入密封腔内颗粒的数量,我们要对过滤器定期进行检查和必要的清洗。对于离心压缩机入口处也要加装专门的测温设备,严格控制温度,同时要减少所使用的工艺气带液的状况。

4、结语

在离心压缩机的实际使用过程中,一定要把握好其密封的理论并应用于实际工作中。本文通过对离心压缩机干气密封的基本原理、材料、结构、方法进行分析,叙述了离心压缩机密封失效的原因,并给出了一些完善技术,希望可以为离心压缩机密封技术带来帮助。

参考文献

[1]钟书明.离心压缩机密封技术的探讨[J].科技资讯,2009

[2]李鲲,李香,吴兆山.离心风机轴封技术的概述[J].风机技术,2010


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