摘要：在工业生产中离心压缩机是一种应用较为广泛的设备，常被应用于对有毒气体、易燃气体的压缩，因此对其密封性能有着较高的要求。而干气密封是离心压缩机常用的密封方式，其密封有效性将直接影响到离心压缩机的正常工作，因此需加强对其密封故障原因和预防处理措施分析。
关键词：离心压缩机；干气密封；故障原因；处理措施
稳定可靠的干气密封是保证离心压缩机正常运转工作的重要基础，但是从当前离心压缩机的实际运行情况来看，干气密封故障却表现出较高的发生率，严重影响到离心压缩机的工作效率，因此针对离心压缩机干气密封故障的具体原因展开分析，并提出对应的预防处理措施具有较高的必要性。基于此文章主要结合笔者的实际工作经验，对离心压缩机干气密封故障的引起原因做具体分析，并结合这些故障原因提出预防处理措施。
1离心压缩机干气密封原理分析
干气密封主要是基于流体的动压效应来保持两个密封端面相互分离，进而达到密封气体的效果，将其应用到离心压缩机中，主要通过在动环的端面上设置单螺旋气体槽，气体随着转子转动被从外向内不断压缩，当运行到底部区域时（也被称之为密封坝），此时气体流动受到阻碍，并产生较大的压力，形成一个较为稳定的气膜（通常在3微米左右），使两个端面之间不能相互接触，从而达到密封的效果。在离心压缩机正常运转的情况下，两端面压缩气体后会形成较小的密封间隙。当该密封间隙过大时，则会对离心压缩机干起密封的效果造成影响；当该密封间隙过小时，则会使得两个端面发生接触，使得干气密封性能失效，因此在离心压缩机干气密封过程中关键还在于控制密封间隙的厚度，这也是干气密封效果的关键点。（见图1）
2离心压缩机干气密封故障原因分析
对离心压缩机出现干气密封的故障的具体原因展开分析，其中较为主要的原因表现在三个方面：干气密封内有液体进入、干气密封内有固体杂质以及动静环之间干摩擦引起，下面对各类型故障原因做具体的分析。
2.1干气密封内有液体进入
当干气密封内进入液体之后，动静环端面在运转的过程中将无法形成稳定可靠的气膜，进而使得两端面发生接触，引起干气密封故障出现。而从离心压缩机实际运行情况来看，液体进入主要表现为润滑油进入、烃类物质进入两种情况。润滑油进入一般引起原因分为两种：其一，氮气供应装置出现故障，氮气供应压力不足，在压力作用下润滑油进入干气密封内；其二，当离心压缩机内部油压高出设置的隔离气压时，润滑油也会进入干气密封内，最后都会造成干气密封失效。而同样当烃类物质进入到干气密封内，也会对原本的密封效果造成影响，最终造成密封故障的出现。
2.2干气密封内有固体杂质进入
干气密封内进入固体杂质也是引起干气密封故障的主要因素之一，对该类情况出现的具体原因展开分析，主要分为以下三种情况：其一，由于对密封气过滤不良，造成固体杂质随密封气进入干气密封内，固体杂质与端面之间产生摩擦，对端面造成损坏，进而影响到密封有效性，在长时间作用下引发故障发生；其二，管道内附着的一些杂质清除不够彻底，在离心压缩机运转过程中，这些杂质在气体不断冲刷作用下随密封气进入到干气密封内，进而引发故障发生；其三，由于设备的主密封气压力较低，使得离心压缩机内部的工艺气体被压入到干气密封内，而工艺气体中通常含有较多的固体杂质，进而损坏干气密封。
2.3动静环之间干摩擦引起故障
当离心压缩机出口位置处蓄存较多的高压气体，设备停止运转后，对这些高压气体的正向作用力消失，而电机受高压气体的反向作用力，便可能出现反转的情况，而内部动静环之间又只存在单向螺旋槽，在反转情况下不会形成气膜对之进行阻碍，便会出现干摩擦，进而使得离心压缩机的干气密封性能失效。
3离心压缩机干气密封故障预防处理措施
3.1预防液体进入
干气密封内为避免氮气供应出现故障，使得干气密封内压力不足，润滑油进入干气密封内，应在氮气供应装置出口处安装压力检测装置，并将检测所得压力信号传输到控制室中，当检测压力低于某数值时（一般设为0.4Mpa）发出报警信号，以便工作人员能够及时对之做出调整，避免干气密封内进液引发故障；同时在对离心压缩机操作的过程中，应注意隔离气供气阀关闭时间，在离心压缩机关闭一段时间后，待其内部高位油箱中的润滑油降低之后再关闭隔离气供气阀门；为避免烃类物质进入后，受压凝析成液态烃对干起密封造成影响，可以在干气密封气源管线上增加电伴热装置，对流经的干气进行加热，保持干气密封内主密封气的温度＞20℃，由此可以降低液态烃的形成。
3.2预防固体杂质进入
干气密封内结合固体杂质进入干气密封内的原因，采取预防措施主要应从以下几方面入手：（1）妥善安装过滤器装置，并关注过滤器压差，做好更换工作。通常情况下密封气过滤装置应设置为一用一备，每套使用的过滤装置由一个粗过滤器和一个精过滤器组成，过滤的精度应达到1um左右，以保证不会对密封端面造成划伤。同时在离心压缩机运行的过程中应对密封气过滤器压差保持关注，当压差数值显示过高时，及时切换到备用过滤器装置，并对过滤器的芯子做出更换。（2）在工程建设初期阶段应充分做好密封气体管路的清理工作，降低运行过程中管路带入的微小杂质，从根源上控制杂质进入干气密封内的可能性，从而达到保护干气密封效果的目的。（3）保证主密封气供给量充足。通常需保证工艺气进入压缩机汽缸前投入主密封气，一般主密封气压力应维持在3.6-4.35Mpa范围内，可以有效避免工艺气中含有的杂质进入到干气密封内。
3.3降低密封面干摩擦的发生次数
为避免离心压缩机停机后高压气作用引起反转，造成密封面出现干摩擦的现象。在实际的运行维护中常用方法分为两种形式：其一，在离心压缩机出口线路上加装单向阀装置，这也是当前应用较为常见的形式，通过单向阀截断高压气回流，使之不会对离心压缩机造成影响和干预，进而避免密封面发生干摩擦；其二，在离心压缩机出口线路上加装泄压阀，在离心压缩机关闭后，管线中的压力超过某数值时，泄压阀将处于打开状态，将其中部分高压气排泄出去。此外，在实际操作中盘车是一项重要的维护措施，但在此操作中为了避免损害到干气密封，应对盘车的时间、转速等做出控制，严格遵照相关操作准则进行。
4结语
从对干气密封的实际运用情况来看，干气密封是一种十分有效的密封方式，在压缩机设备中得到较为广泛的应用。而为了能够保证其使用寿命，使之能够在压缩机设备中发挥出更好的密封效果，还需在日常运行中针对常见的一些故障问题，采取针对性的预防处理措施，降低其故障发生率。
参考文献
[1]张建国.K2401离心压缩机干气密封带油故障分析[J].齐鲁石油化工,2018,46(1):39-42.
[2]时丕斌.离心式压缩机干气密封损坏泄漏原因分析及处理[J].化工设备与管道,2017,54(3):61-64.
[3]佚名.离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析[J].石油和化工设备,2018,21(10):68+72-74.
[4]陈进.离心式压缩机干气密封系统常见故障及处理对策[J].江汉石油职工大学学报,2018,v.31；No.147(2):46-48.
[5]佚名.多轴离心式压缩机干气密封盘损坏的原因和应对措施[J].化工设计通讯,2018,44(9):107.
论文作者:王书,陈明,徐国光
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/16
标签：压缩机论文; 故障论文; 端面论文; 杂质论文; 原因论文; 气体论文; 固体论文; 《基层建设》2019年第18期论文;