循環(huán)氫壓縮機干氣密封損壞原因分析及對策

1、 循環(huán)氫壓縮機干氣密封損壞原因分析及對策 200萬噸柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機K-102干氣密封系統(tǒng)及干氣密封掌握系統(tǒng)采納四川日機密封件有限公司的中間帶迷宮的串聯(lián)式集裝式干氣密封。 干氣密封的工作原理工作原理干氣密封單元一般由一個可以軸向浮動的靜環(huán)和一個固定在軸套上的動環(huán)組成。靜環(huán)背后有彈簧對其施加貼合作用力，動環(huán)隨壓縮機轉(zhuǎn)子做高速運轉(zhuǎn)。密封的工作原理是流體靜壓力和流體動壓力的平衡。高速旋轉(zhuǎn)的動環(huán)產(chǎn)生粘性剪切力帶動流體進入流體動力槽內(nèi)，由外徑向中心運動，密封壩供應流體阻力，節(jié)制氣體流向低壓端，于是氣體被壓縮壓力上升，密封面分開，形成肯定厚度的的氣膜，（約3m）。當流體的靜壓力和彈簧的閉合力等于氣

2、膜內(nèi)的開啟力時，密封端面之間就形成了穩(wěn)定的間隙，于是密封實現(xiàn)非接觸運轉(zhuǎn)。我裝置干氣密封為中間帶迷宮的串聯(lián)式集裝式干氣密封，密封氣由兩種氣體組成，分別是1.0MPa氮氣、循環(huán)氫壓縮機出口循環(huán)氫?？繅嚎s機氣缸內(nèi)側(cè)的一級密封，由循環(huán)氫密封，用粗濾器和精濾器過濾；中間的二級密封，用1.0MPa氮氣進行密封；靠壓縮機氣缸外側(cè)的隔離氣，用氮氣密封；氣缸內(nèi)的大量氫氣首先被靠內(nèi)側(cè)的密封氫氣密封，剩余外漏的氫氣和密封氣靠氮氣來密封，為了防止?jié)櫥瓦M入密封腔，在最外側(cè)用氮氣進行密封。實際運行狀況K-102為循環(huán)氫壓縮機，2021年11月投用，運行至2021年6月發(fā)覺非驅(qū)動端干氣密封泄漏氣量和壓力持續(xù)上漲，經(jīng)過流程

3、檢查及儀表聯(lián)校確認非驅(qū)動端干氣密封泄漏。直至2021年6月30日裝置被迫停工檢修。經(jīng)解體檢查發(fā)覺密封靜環(huán)有磨損現(xiàn)象（1）。于是，對非驅(qū)動端密封進行了更換。重新開啟后運行正常。運行至2021年6月，再次發(fā)覺非驅(qū)動端干氣密封泄漏氣量和壓力持續(xù)上漲，且狀況與2021年相像，6月16日裝置再次被迫停工，解體檢查仍發(fā)覺密封靜環(huán)有磨損現(xiàn)象，且密封靜環(huán)上的O型圈斷裂。檢修概述3.1. 2021年打開干氣密封聚結(jié)器檢查的狀況，造成干氣密封帶液的主要緣由就是聚結(jié)器的濾芯安裝不到位，造成聚結(jié)器無法正常脫液。3.2.2021年打開干氣密封檢查的狀況，造成干氣密封損壞的主要緣由就是干氣密封帶液，造成O環(huán)損壞，干氣密封

4、帶液的主要緣由為聚結(jié)器設計不合理造成脫液效果差。干氣密封故障緣由分析4.1.干氣密封聚結(jié)器脫液效果差：從2021年與2021年兩次檢修現(xiàn)場干氣密封拆檢狀況來看，干氣密封一級密封動、靜環(huán)上滯留的碳粉狀況，雖然本次密封系統(tǒng)中滯留的碳粉相對去年來說大幅削減，但是由于一級密封氣帶液，是造成本次密封失效的主要緣由。4.2.干氣密封中O型圈設計不合理：本次檢修在拆檢一級密封時發(fā)覺一級靜環(huán)與推環(huán)之間的O型圈損壞，造成干氣密封泄漏氣量漸漸增大。4.3.機組運行工況偏離其設計工況：K-102設計額定流量為133000Nm3/h，入口溫度為50，入口壓力為7.5MPa(G)，出口溫度為76.3，出口壓力為9.4M

5、Pa(G)。而目前K-102的運行工況為：入口壓力7.5MPa(G)，入口溫度為50，出口壓力為8.53MPa(G)，出口溫度為69。運行狀況與設計偏差較大。預防及整改措施5.1.將介質(zhì)側(cè)氟橡膠密封圈更新為耐氨腐蝕的全氟醚密封圈，且提高與靜環(huán)密封圈接觸軸套部位的光滑度，以保證靜環(huán)有良好的補償力量。5.2.對聚結(jié)器進行跟換或改造。5.3.車間連續(xù)加強對循環(huán)氫中各組分的分析和監(jiān)控，尤其是氨含量。5.4.將適當增加聚結(jié)器、過濾器、循環(huán)氫分液罐的脫液頻次，以保證干氣密封系統(tǒng)一級密封氣盡量削減液體的攜帶。5.5.加強干氣密封一級密封氣蒸汽伴熱的檢查。5.6.為防止循環(huán)氫量大幅波動造成機組運行波動，規(guī)定K-102入口循環(huán)氫量穩(wěn)定在130000-140000 Nm/h，循環(huán)氫純度不低于80%。5.7.在裝置消失緊急停工狀況時，要盡可能快的引入高壓氮氣，減小壓縮機干氣系統(tǒng)的波動。5.8.機組消失緊急停車后，馬上確認汽輪機速關(guān)