劉勇　劉金琳　劉崢

摘　要：本研究通過(guò)對(duì)離心壓縮機(jī)的干氣密封失效的原因進(jìn)行了分析，針對(duì)這些原因并提出了幾點(diǎn)能夠完善離心壓縮機(jī)工藝的幾點(diǎn)技術(shù)改進(jìn)，希望能夠?yàn)殡x心壓縮機(jī)的應(yīng)用提供一點(diǎn)幫助。

關(guān)鍵詞：離心壓縮機(jī)；密封失效；原因；完善技術(shù)

前言：

本研究中所探究的離心壓縮機(jī)使用的干氣密封一般由兩組單端面密封串聯(lián)組合而成，不同端面之間的密封通常采用迷宮式的結(jié)構(gòu)。當(dāng)離心壓縮機(jī)工作的時(shí)候還需要為干氣密封系統(tǒng)配備一套監(jiān)控系統(tǒng)，只有這樣可以Z大程度的保證密封系統(tǒng)的工作安全，對(duì)于進(jìn)行密封系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在危險(xiǎn)狀態(tài)下進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)在危險(xiǎn)發(fā)生的前期能夠進(jìn)行預(yù)防，減少和避免更大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。

一旦離心壓縮機(jī)密封環(huán)境出現(xiàn)異常，會(huì)出現(xiàn)一系列的異常現(xiàn)象，如火炬流量比正常流量要高得多。倘若離心壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后各項(xiàng)指標(biāo)逐漸變得穩(wěn)定，高壓一側(cè)的排放量也會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸升高。另外設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工藝氣壓差是由于轉(zhuǎn)速和密封氣的共同作用下產(chǎn)生的，這種氣壓可以幫助設(shè)備維持正常的工作狀態(tài)，并持續(xù)不斷的進(jìn)行調(diào)整。

在某些特殊的時(shí)刻會(huì)出現(xiàn)設(shè)備排放量高于正常排放量的情況，但不久這種異常現(xiàn)象就會(huì)被調(diào)整成正常狀態(tài)。伴隨著排放量升高的情況還可能出現(xiàn)低測(cè)的排放量升高的情況，但低測(cè)和高側(cè)的狀態(tài)變化基本保持一致，兩者的排放量也相對(duì)穩(wěn)定。研究者針對(duì)不同的異常現(xiàn)象進(jìn)行分析后可以得出引起離心壓縮機(jī)密封失效的各種原因。

1.離心壓縮機(jī)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(shí)，會(huì)在噴涂時(shí)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(duì)端面的摩擦耗損的程度，保護(hù)密封面的密封性能。即使系統(tǒng)中 的密封氣的排放量較高，只要系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制是正常工作的，就會(huì)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(jìn)行調(diào)節(jié)和降低排氣量，具有這些調(diào)節(jié)功能的系統(tǒng)其干氣密封就是正常的，至少密封系統(tǒng)本身是有效的。在這種情況下如果仍出現(xiàn)了密封失效的情況，就只能說(shuō)明密封補(bǔ)償環(huán)的組件和密封端未能保持一致。

此時(shí)導(dǎo)致密封失效的原因一般是異物進(jìn)入了一級(jí)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(huì)阻滯靜環(huán)的活動(dòng)，使其活動(dòng)不夠靈活。通過(guò)將干氣密封系統(tǒng)進(jìn)行拆卸、清洗并去除雜質(zhì)，如果仍存在密封失效的情況，就需要從其他的方面考慮導(dǎo)致密封失效的原因。

1.2 密封端面處于打開(kāi)的狀態(tài)

密封端面是打開(kāi)的情況下，在進(jìn)行高壓氮?dú)馇袚Q的時(shí)候，則密封腔體和密封端面上的雜質(zhì)和液體都會(huì)從斷面間的縫隙逃逸，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)離心壓縮機(jī)內(nèi)的高壓氮?dú)獾呐欧帕拷档偷那闆r。

1.3 離心壓縮機(jī)裝配質(zhì)量不合格

由于離心壓縮機(jī)每使用一段實(shí)踐都需要專(zhuān)業(yè)的工作人員進(jìn)行機(jī)器的檢修，之后在進(jìn)行自行裝配，由于裝配過(guò)程中未能按照規(guī)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(rùn)滑和密封氣夾帶上沾有封油等情況，容易造成裝配質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，在油膜缺口的位置加入了滑油，也會(huì)造成滑油污染和封油，并導(dǎo)致密封出現(xiàn)失效。檢修工作人員在拆機(jī)的過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)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(rùn)滑的位置的形成油膜。另外還存在浮環(huán)被卡死，油膜未能正常起到保護(hù)的作用，從而導(dǎo)致密封失效。

1.4 工作狀態(tài)的影響

在某些工作狀態(tài)下，即使離心壓縮機(jī)干氣密封經(jīng)過(guò)了全面細(xì)致的檢修和清理，并保持使用高壓氮?dú)猓凑麄€(gè)離心壓縮器各組件工作正常的情況下，仍有可能出現(xiàn)排放量不穩(wěn)定的情況。這是因?yàn)楣に嚉鈳б汉碗s質(zhì)的存在只是導(dǎo)致密封失效的原因之一，在實(shí)際的機(jī)器操作中倘若離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變化速率過(guò)快，排放量就會(huì)出現(xiàn)較為明顯的變化。因此，可以說(shuō)密封端面的密封失效還與機(jī)器的工作狀態(tài)息息相關(guān)。

離心壓縮機(jī)密封裝置中還存在一個(gè)輔助密封系統(tǒng)，幫助靜環(huán)和動(dòng)環(huán)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦密封斷面出現(xiàn)密封異常，氣模就會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生反向作用力，當(dāng)這個(gè)作用力足夠大時(shí)，就能夠?qū)⑤o助密封和彈簧座之間的摩擦力克服，達(dá)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(shí)，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(duì)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(jī)密封失效技術(shù)完善

2.1 密封氣體的使用

在實(shí)際的工作過(guò)程中觀察發(fā)現(xiàn)，離心壓縮機(jī)的密封氣體使用高壓氮?dú)猓蜁?huì)對(duì)循環(huán)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(lèi)情況的發(fā)生，而且這樣只會(huì)造成一部分的蒸汽浪費(fèi)，不會(huì)出現(xiàn)其他缺點(diǎn)，更不會(huì)影響這個(gè)離心壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 設(shè)備自身工藝的提高

在原有的離心壓縮機(jī)上可以增加檢測(cè)工藝氣壓差的報(bào)警設(shè)備，氣壓差設(shè)置為0.1兆帕?xí)r就會(huì)報(bào)警。另外，還需要增加氮?dú)鈮毫Φ娘@示裝備，能夠看到氮?dú)鈮毫Φ腪大值和Z小值，設(shè)置當(dāng)壓力差值到達(dá)一定限度就會(huì)報(bào)警。通過(guò)這兩種報(bào)警裝置可以有效進(jìn)行密封失效的實(shí)時(shí)監(jiān)控和提前預(yù)防，避免可能出現(xiàn)的設(shè)備損壞情況。

另外，還可以提高二級(jí)過(guò)濾器的精度，嚴(yán)格控制進(jìn)入到密封腔內(nèi)顆粒的數(shù)量，同時(shí)定期對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行清洗和更換。在離心壓縮機(jī)的入口位置還需要安裝測(cè)溫裝置，通過(guò)控制進(jìn)入設(shè)備的溫度，減少工藝氣帶液情況的發(fā)生。

3.結(jié)語(yǔ)

離心壓縮機(jī)密封失效的原因可以從材料、密封端面處于打開(kāi)的狀態(tài)、離心壓縮機(jī)裝配質(zhì)量不合格、工作狀態(tài)的影響等幾方面進(jìn)行考量，對(duì)于離心壓縮機(jī)密封失效技術(shù)完善，可以進(jìn)行密封氣體的使用和設(shè)備自身工藝的提高。

在實(shí)際的離心壓縮機(jī)使用過(guò)程中需要結(jié)合離心壓縮機(jī)的工作原理，分析壓縮機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)和方法及使用環(huán)境，得出正確的導(dǎo)致密封失效的原因，同時(shí)針對(duì)存在的一些問(wèn)題提出了幾個(gè)改善技術(shù)，希望能夠?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中的離心壓縮機(jī)工作提供一些幫助。

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來(lái)源：《中國(guó)科技博覽》2016年25期