干氣密封常見(jiàn)損壞原因及維護(hù)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(kāi)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(yùn)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(jiàn)圖3） 適用于少量工藝氣泄漏至大氣中無(wú)危害的工況，如二氧化碳機(jī)、空壓機(jī)、氮壓機(jī)等；雙端面布置（見(jiàn)圖4） 適用于不允許工藝氣泄漏至大氣中，但允許氮?dú)膺M(jìn)入機(jī)組的工況，比如工藝氣比較臟、不穩(wěn)定或存在負(fù)壓的危險(xiǎn)；串聯(lián)式布置（見(jiàn)圖5） 適用于允許少量工藝氣泄漏至大氣的工況，采用兩級(jí)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(dān)全部或大部分載荷，而另一個(gè)級(jí)不承受或承受小部分壓力降，通過(guò)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(guò)二級(jí)密封引入安全地帶放空。當(dāng)主密封失效時(shí)，二級(jí)密封可以起到輔助安全作用。

　　常見(jiàn)損壞原因

1 、單向槽反轉(zhuǎn)或低速工況在干氣密封使用過(guò)程中由于安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端裝反、機(jī)組停車不可避免存在反轉(zhuǎn)工況、低速暖機(jī)工況等存在，致環(huán)破碎導(dǎo)致密封損壞，嚴(yán)重時(shí)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(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)或操作方面的原因?qū)е聺?rùn)滑油污染密封端面。例如：軸承腔排空不暢（呼吸帽過(guò)濾網(wǎng)堵塞）、氣體設(shè)計(jì)流速低造成氣量過(guò)小、迷宮齒數(shù)或間隙不合適、孔板設(shè)計(jì)過(guò)小、系統(tǒng)控制問(wèn)題、氮?dú)獠▌?dòng)或供氣中斷、開(kāi)停車操作順序錯(cuò)誤、誤操作等。

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

　　4、開(kāi)停車處理不當(dāng)，密封污染開(kāi)停車過(guò)程中，一密封氣流量不容易保證，機(jī)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(kāi)車增壓過(guò)程中，壓力較低，泄漏量偏大。在對(duì)機(jī)組準(zhǔn)備開(kāi)車，進(jìn)行沖壓前，先通過(guò)控制系統(tǒng)注入開(kāi)車用密封氣，避免工藝氣反竄造成密封的污染；在停車過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)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(yùn)行時(shí)，過(guò)濾系統(tǒng)失效，密封污染在干氣密封現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)密封氣嚴(yán)重帶液，超出過(guò)濾器處理能力；過(guò)濾器堵塞后未及時(shí)切換，造成濾芯破損；氣源中含大量的細(xì)粉，其粒度小于過(guò)濾器的精度，超出了過(guò)濾器的處理能力，但總量大，對(duì)密封及系統(tǒng)均造成影響等情況導(dǎo)致過(guò)濾系統(tǒng)失效，從而污染密封，導(dǎo)致失效。

　　6 、機(jī)組原因造成的密封失效某化工廠載氣壓縮機(jī)正常運(yùn)行期間，機(jī)組振動(dòng)值突然直線上升，超出儀表的測(cè)量范圍，緊接著機(jī)組密封泄漏超標(biāo)。解體后發(fā)現(xiàn)密封動(dòng)環(huán)碎裂，主要是因?yàn)橹鬏S上熱套的平衡盤(pán)松動(dòng)，發(fā)生了軸向位移，并與定子發(fā)生了接觸磨損，導(dǎo)致機(jī)組的振動(dòng)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(chǎng)誤操作某化工廠乙烯壓縮機(jī)，機(jī)組正常運(yùn)行2年左右，兩端密封突然同時(shí)失效，密封環(huán)損壞。后期排查原因時(shí)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(kāi)啟，因溫度突變?cè)斐擅芊猸h(huán)炸裂。

　　維護(hù)及運(yùn)行注意事項(xiàng)

1 、 干氣密封操作限度干氣密封的軸向竄動(dòng)允許依2.5 mm；徑向跳動(dòng)允許依0.6 mm；可承受短時(shí)間低速脈沖式盤(pán)車；承受API617振動(dòng)公差要求；靜態(tài)時(shí)可承受不超過(guò)1 MPa的反壓，動(dòng)態(tài)時(shí)不允許反壓。

　　2、干氣密封操作注意事項(xiàng)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(gè)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(yùn)行中，干氣密封本體基本不需要特殊操作和維護(hù)，但在工藝條件波動(dòng)、啟停過(guò)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(kāi)停車過(guò)程中嚴(yán)格按照密封廠家提供的順序操作，一般而言，開(kāi)車時(shí)，先投后置隔離氣，再投軸承潤(rùn)滑油。停車時(shí)，反之。

　　日常維護(hù)中需要對(duì)干氣密封控制系統(tǒng)進(jìn)行定期巡視和維護(hù)，檢測(cè)過(guò)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(lái)說(shuō)，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(yùn)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(fēng)、避光、干燥的室內(nèi)存放。自出廠之日起，密封產(chǎn)品貯存時(shí)間為3年，超過(guò)3年的干氣密封，使用前應(yīng)發(fā)回原廠家進(jìn)行檢測(cè)、更換輔助密封圈并試驗(yàn)。