劉勇　劉金琳　劉崢

摘　要：本研究通過對離心壓縮機的干氣密封失效的原因進行了分析，針對這些原因并提出了幾點能夠完善離心壓縮機工藝的幾點技術改進，希望能夠為離心壓縮機的應用提供一點幫助。

關鍵詞：離心壓縮機；密封失效；原因；完善技術

前言：

本研究中所探究的離心壓縮機使用的干氣密封一般由兩組單端面密封串聯組合而成，不同端面之間的密封通常采用迷宮式的結構。當離心壓縮機工作的時候還需要為干氣密封系統配備一套監控系統，只有這樣可以Z大程度的保證密封系統的工作安全，對于進行密封系統內的運行狀況的實時監控，在危險狀態下進行報警，同時在危險發生的前期能夠進行預防，減少和避免更大的人員和財產損失。

一旦離心壓縮機密封環境出現異常，會出現一系列的異常現象，如火炬流量比正常流量要高得多。倘若離心壓縮機的運轉正常，設備在運轉一段時間后各項指標逐漸變得穩定，高壓一側的排放量也會隨著時間的推移而逐漸升高。另外設備運轉時的工藝氣壓差是由于轉速和密封氣的共同作用下產生的，這種氣壓可以幫助設備維持正常的工作狀態，并持續不斷的進行調整。

在某些特殊的時刻會出現設備排放量高于正常排放量的情況，但不久這種異常現象就會被調整成正常狀態。伴隨著排放量升高的情況還可能出現低測的排放量升高的情況，但低測和高側的狀態變化基本保持一致，兩者的排放量也相對穩定。研究者針對不同的異常現象進行分析后可以得出引起離心壓縮機密封失效的各種原因。

1.離心壓縮機干氣密封失效的原因

1.1 材料原因

一般在密封端面使用的材料硬度較大時，會在噴涂時加入一定量的金剛砂，加入金剛砂的目的是減少硬度較大材料對端面的摩擦耗損的程度，保護密封面的密封性能。即使系統中 的密封氣的排放量較高，只要系統的調節機制是正常工作的，就會很快將較高的排放量降至正常水平，在特殊的條件下甚至可以自行進行調節和降低排氣量，具有這些調節功能的系統其干氣密封就是正常的，至少密封系統本身是有效的。在這種情況下如果仍出現了密封失效的情況，就只能說明密封補償環的組件和密封端未能保持一致。

此時導致密封失效的原因一般是異物進入了一級腔體中，這些異物可以是催化劑粉末，也可以是其他的一些液體，這些異物都會阻滯靜環的活動，使其活動不夠靈活。通過將干氣密封系統進行拆卸、清洗并去除雜質，如果仍存在密封失效的情況，就需要從其他的方面考慮導致密封失效的原因。

1.2 密封端面處于打開的狀態

密封端面是打開的情況下，在進行高壓氮氣切換的時候，則密封腔體和密封端面上的雜質和液體都會從斷面間的縫隙逃逸，時間一長就會出現離心壓縮機內的高壓氮氣的排放量降低的情況。

1.3 離心壓縮機裝配質量不合格

由于離心壓縮機每使用一段實踐都需要專業的工作人員進行機器的檢修，之后在進行自行裝配，由于裝配過程中未能按照規定安裝順序裝配、暴力拆裝、零部件卡死、未做好零件間的密封潤滑和密封氣夾帶上沾有封油等情況，容易造成裝配質量問題。同時，在油膜缺口的位置加入了滑油，也會造成滑油污染和封油，并導致密封出現失效。檢修工作人員在拆機的過程中，會發現入口處密封彈簧損壞的情況，在密封處殘留了部分碎屑，這些情況都不利于在潤滑的位置的形成油膜。另外還存在浮環被卡死，油膜未能正常起到保護的作用，從而導致密封失效。

1.4 工作狀態的影響

在某些工作狀態下，即使離心壓縮機干氣密封經過了全面細致的檢修和清理，并保持使用高壓氮氣，即整個離心壓縮器各組件工作正常的情況下，仍有可能出現排放量不穩定的情況。這是因為工藝氣帶液和雜質的存在只是導致密封失效的原因之一，在實際的機器操作中倘若離心壓縮機轉速變化速率過快，排放量就會出現較為明顯的變化。因此，可以說密封端面的密封失效還與機器的工作狀態息息相關。

離心壓縮機密封裝置中還存在一個輔助密封系統，幫助靜環和動環進行運轉。一旦密封斷面出現密封異常，氣模就會對設備產生反向作用力，當這個作用力足夠大時，就能夠將輔助密封和彈簧座之間的摩擦力克服，達到良好的密封效果。為保證良好的密封效果，密封圈的選擇時，需要著重考慮密封圈的擠壓特性、工作溫度、工作壓力、抗氣吸的能力。如果對密封圈的工作壓力要求不高，可以使用氟橡膠作為密封圈的材料。如果工作壓力較大，可以選擇四氟乙烯和彈簧材料作為密封圈的材料。

2.離心壓縮機密封失效技術完善

2.1 密封氣體的使用

在實際的工作過程中觀察發現，離心壓縮機的密封氣體使用高壓氮氣，就會對循環氫的影響很大。一旦使用工藝氣作為密封氣體可以有效避免此類情況的發生，而且這樣只會造成一部分的蒸汽浪費，不會出現其他缺點，更不會影響這個離心壓縮機的正常運轉。

2.2 設備自身工藝的提高

在原有的離心壓縮機上可以增加檢測工藝氣壓差的報警設備，氣壓差設置為0.1兆帕時就會報警。另外，還需要增加氮氣壓力的顯示裝備，能夠看到氮氣壓力的Z大值和Z小值，設置當壓力差值到達一定限度就會報警。通過這兩種報警裝置可以有效進行密封失效的實時監控和提前預防，避免可能出現的設備損壞情況。

另外，還可以提高二級過濾器的精度，嚴格控制進入到密封腔內顆粒的數量，同時定期對過濾器進行清洗和更換。在離心壓縮機的入口位置還需要安裝測溫裝置，通過控制進入設備的溫度，減少工藝氣帶液情況的發生。

3.結語

離心壓縮機密封失效的原因可以從材料、密封端面處于打開的狀態、離心壓縮機裝配質量不合格、工作狀態的影響等幾方面進行考量，對于離心壓縮機密封失效技術完善，可以進行密封氣體的使用和設備自身工藝的提高。

在實際的離心壓縮機使用過程中需要結合離心壓縮機的工作原理，分析壓縮機的材料、結構和方法及使用環境，得出正確的導致密封失效的原因，同時針對存在的一些問題提出了幾個改善技術，希望能夠為實際應用中的離心壓縮機工作提供一些幫助。

參考文獻

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來源：《中國科技博覽》2016年25期