干氣密封常見損壞原因及維護探討

密封堰阻止氣體流向中間，從而氣體被壓縮引起壓力升高，密封端面間隙得到靜定形成要求的氣膜。密封端面平衡間隙（膜厚）一般在2~10 μm之間。如此，端面的間隙可自行控制界面開啟力，與外界的閉合力平衡，使氣膜具有良好的彈性（氣膜剛度高），形成穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)并防止密封端面相互接觸。

　　干氣密封的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)被密封介質(zhì)的不同、介質(zhì)壓力的不同及工作轉(zhuǎn)速的不同，又可分為單端面干氣密封、雙端面干氣密封（見圖3） 適用于少量工藝氣泄漏至大氣中無危害的工況，如二氧化碳機、空壓機、氮壓機等；雙端面布置（見圖4） 適用于不允許工藝氣泄漏至大氣中，但允許氮氣進入機組的工況，比如工藝氣比較臟、不穩(wěn)定或存在負壓的危險；串聯(lián)式布置（見圖5） 適用于允許少量工藝氣泄漏至大氣的工況，采用兩級串聯(lián)式布置方式，一為主密封，二為備用密封。正常工況下，一密封承擔全部或大部分載荷，而另一個級不承受或承受小部分壓力降，通過主密封泄漏的工藝氣體被引向火炬燃燒，剩余少部分的工藝氣通過二級密封引入安全地帶放空。當主密封失效時，二級密封可以起到輔助安全作用。

　　常見損壞原因

1 、單向槽反轉(zhuǎn)或低速工況在干氣密封使用過程中由于安裝錯誤導(dǎo)致驅(qū)動端與非驅(qū)動端裝反、機組停車不可避免存在反轉(zhuǎn)工況、低速暖機工況等存在，致環(huán)破碎導(dǎo)致密封損壞，嚴重時環(huán)直接碎裂。

　　2 、后置隔離密封失效，外側(cè)密封被污染在使用過程中，可能會因為設(shè)計或操作方面的原因?qū)е聺櫥臀廴久芊舛嗣?。例如：軸承腔排空不暢（呼吸帽過濾網(wǎng)堵塞）、氣體設(shè)計流速低造成氣量過小、迷宮齒數(shù)或間隙不合適、孔板設(shè)計過小、系統(tǒng)控制問題、氮氣波動或供氣中斷、開停車操作順序錯誤、誤操作等。

　　3、壓縮機前置迷宮失效，密封污染壓縮機前置迷宮密封磨損嚴重，導(dǎo)致工藝氣反竄至干藝密封的密封面，污染密封見圖6。

　　4、開停車處理不當，密封污染開停車過程中，一密封氣流量不容易保證，機內(nèi)氣體容易反竄，造成一密封端面的污染，因此可能在初試開車增壓過程中，壓力較低，泄漏量偏大。在對機組準備開車，進行沖壓前，先通過控制系統(tǒng)注入開車用密封氣，避免工藝氣反竄造成密封的污染；在停車過程中，應(yīng)及時切換氣源，避免造成工藝氣反竄污染密封；停車期間，避免因操作等原因造成密封污染。

　　5 、 正常運行時，過濾系統(tǒng)失效，密封污染在干氣密封現(xiàn)場運行中可能出現(xiàn)密封氣嚴重帶液，超出過濾器處理能力；過濾器堵塞后未及時切換，造成濾芯破損；氣源中含大量的細粉，其粒度小于過濾器的精度，超出了過濾器的處理能力，但總量大，對密封及系統(tǒng)均造成影響等情況導(dǎo)致過濾系統(tǒng)失效，從而污染密封，導(dǎo)致失效。

　　6 、機組原因造成的密封失效某化工廠載氣壓縮機正常運行期間，機組振動值突然直線上升，超出儀表的測量范圍，緊接著機組密封泄漏超標。解體后發(fā)現(xiàn)密封動環(huán)碎裂，主要是因為主軸上熱套的平衡盤松動，發(fā)生了軸向位移，并與定子發(fā)生了接觸磨損，導(dǎo)致機組的振動值升高，并超出了密封能夠承受的范圍，引發(fā)密封損壞。

　　7、 現(xiàn)場誤操作某化工廠乙烯壓縮機，機組正常運行2年左右，兩端密封突然同時失效，密封環(huán)損壞。后期排查原因時發(fā)現(xiàn)，冬天溫度較低，操作人員出于好心將密封氣的加熱器開啟，因溫度突變造成密封環(huán)炸裂。

　　維護及運行注意事項

1 、 干氣密封操作限度干氣密封的軸向竄動允許依2.5 mm；徑向跳動允許依0.6 mm；可承受短時間低速脈沖式盤車；承受API617振動公差要求；靜態(tài)時可承受不超過1 MPa的反壓，動態(tài)時不允許反壓。

　　2、干氣密封操作注意事項選用干凈、干燥，在一定溫度、一定壓力下不碳化、不聚合的氣體作為干氣密封工作氣源；始終保證干氣密封各個密封端面上、下游壓差為正壓差，且單向旋轉(zhuǎn)槽型不可反向旋轉(zhuǎn)。

　　在日常正常運行中，干氣密封本體基本不需要特殊操作和維護，但在工藝條件波動、啟停過程中需要注意各流量、壓力參數(shù)是否在密封廠家給出的正常值范圍內(nèi)。尤其在開停車過程中嚴格按照密封廠家提供的順序操作，一般而言，開車時，先投后置隔離氣，再投軸承潤滑油。停車時，反之。

　　日常維護中需要對干氣密封控制系統(tǒng)進行定期巡視和維護，檢測過濾器是否阻塞，保溫、伴熱是否正常、儀器儀表是否正常等，一般來說，保證各顯示儀表數(shù)值在正常范圍內(nèi)，基本能夠保證密封運行性能。

　　3、干氣密封備件的貯存干氣密封備件一般貯存在室溫不低于-15℃和不高于40℃的通風、避光、干燥的室內(nèi)存放。自出廠之日起，密封產(chǎn)品貯存時間為3年，超過3年的干氣密封，使用前應(yīng)發(fā)回原廠家進行檢測、更換輔助密封圈并試驗。