辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁省阜新市123000
摘要：对氨压缩机来讲，为了保证其密封性能，在氨压缩机实际运转过程中要严格监控其每一段的压力大小、温度高低及其各氨冷器液位的变化，出现异常后要及时采用相应的措施。以免在某一压力和温度下，达到流体的饱和蒸汽压，进而使得氨压缩机出现积液现象。
关键词：氨压缩机；工艺流程；干气密封；泄漏
1.氨压机干气密封的结构及技术条件
1.1设备结构
一级密封体为双端面密封结构，干气密封面对面布置，动压槽加工在动环两侧端面上。动环采用硬质合金YG8材料，静环采用浸渍金属碳石墨材料。二级密封体采用的是单端面密封结构，动静环材料与一级的材料相同。一级密封气为氮气和高压缸出口的氨气，二级密封气为氮气，通过对氮气的密封而实现对介质的密封。密封气由N5管网引入，经控制系统过滤、调节后进入干气密封腔。正常情况下，密封的内侧有微量的密封气泄漏到压缩机缸体内（约0.2m3/h），外侧有微量的密封气随润滑油至油箱泄漏排出（约0.2m3/h）。在开车时，0.12MPa三级隔离气、0.15MPa二级缓冲气由0.42MPa低压氮气（N3）减压供应，一级主密封由0.42MPa低压氮气（N3）供应，正常运行时，一级主密封气体由压缩机三段经过后冷器（E1861）冷却过的气体减压供应，温度由后冷器（E1861）控制，温度在50℃左右（在冬季时投运蒸汽伴热防止密封气带液）。压力大于0.42MPa时自动切换成工艺气。
1.2技术条件
根据氨气压缩机的结构特点和工艺特点，考虑低压缸入口的工艺气条件，此处的氨气温度和压力都比较低，温度在－30℃左右，压力接近于常压，因此低压缸采用TM02E型干气密封。在串联式干气密封前增加一级与串联密封面对面布置的单端面密封，从而增加一级密封阻封气压力，保证串联密封的一级密封始终处于正压差状态。同时，将一级密封设计成双端面，防止液态的氨进入密封面，在两个端面之间注入3～5kgf的氮气，这样氮气将沿着两个端面向前进入缸体，向后进入下一级密封。确保密封面不受污染。二级密封装在一级密封之后，起辅助密封的作用，与一级密封的结构相同，在一级密封与二级密封之间装有一个梳齿密封，将一级密封与二级密封分隔成两个腔体，一级密封与梳齿密封之间的气体主要是一级泄漏气和二级注入的氮气，这个腔体的气体被引出到高点放空。梳齿密封与二级密封之间的腔体注入3～5kgf的氮气，这部分氮气一部分经过二级密封泄漏掉，另一部分经过梳齿密封泄漏的一级密封与梳齿密封之间的腔体中，然后经放空管线排空。在二级密封之后，安装了一个梳齿密封，在梳齿密封的中间通入2kgf的工厂风，主要目的是防止轴承润滑油进入到密封中。
2.干气密封性能的影响因素及分析
2.1结构参数
端面结构参数作为一个重要影响因素，对干气密封性能影响很大。对于气膜刚度来说，该参数对其的影响主要表现在以下三个方面：动压槽数量；动压槽形状；动压槽尺寸（长、宽、深）。然而对当前的压缩机而言，相对来说，其干气密封性能往往是确定的，因此端面结构参数对其干气密封的影响就可以忽略。
2.2机械部件突然损坏
高速运转的动环或静环部分由于强度不足或其他质量问题，突然碎裂，将会造成上述烧损的情况，但通过分析，发现这种可能性不成立。首先，该干气密封不是新更换的初次使用，它已经稳定运行了近一年之久，如果是强度或质量问题则在早期就应该出现。其次不可能两个密封同时出现问题，因此可以将该种原因排除掉。
2.3泄漏放空气流程
一级密封泄漏气为一级密封泄漏的工艺气及大部分通过中间梳齿泄漏来的二级密封氮气；二级密封泄漏气为通过二级密封的泄漏氮气及经过后置密封内侧梳齿的隔离氮气；润滑油烟气放空气为经过后置密封外侧梳齿的隔离氮气及从轴承润滑油中挥发出的烟气。流量监测报警装置安装在一级密封泄漏气系统中，用来监测干气密封的运行情况，当一级泄漏量超标时，发出报警信号。
2.4装置开车期间工艺运行不平稳
曾经出现氨压机的频繁开停，这对于动压效应不理想的第二级密封来说，也很容易发生接触，产生磨损。同时经常发生跳车，压缩机组必须零转速后盘车后方能启动。因此多次造成干气密封动静环接触。这也是加速干气密封损坏的主要原因。
3.解决对策
3.1完善操作预案
在合成气压缩机跳车后当冷冻系统的热负荷降低，闪蒸气量不足时立即降低氨压机转速，减少氨气循环量，防止机组喘振，避免干气密封一级主密封反压损坏干气密封。
3.2密封采用静止式结构
可避免由于压缩机高速旋转使弹簧受离心力影响。干气密封运转时，通过轴上的并紧螺母轴向压紧动环座实现对旋转件的传动。转动零件几何形状对称且结构简单，动环材料轻，最大限度地减小了密封对压缩机转子动态性能的影响。对于两级干气密封，第一级密封为主密封，第二级密封为备用密封，只有当一级密封失效后，二级密封才能成为主密封。经分析一级密封完好，在通常情况下能保证压缩机安全运行。一级密封泄漏气流量设置了连锁保护，一旦出现较大泄漏时，连锁就会使压缩机停车，防止事故扩大。通过巡检、监控能及时发现其异常。
3.3保证干气密封用的密封氮气干燥、干净
避免因密封氮气带液或带杂质而损坏干气密封，定期检查清理氮气过滤器。同时要保证氮气压力、流量稳定，减少非计划停车次数。防止干气密封再次出现类似故障，在管理上做以下规定：对干燥吸附塔活性炭压紧删板高度定期进行观察（设计上有观察点）。定期打开干燥吸附塔出口导淋阀，用白布检查氮气洁净度。在更换干气密封过滤器滤芯时，要保证其安装质量，特别是内部密封“O”型圈是否有松动现象。关闭一级后的放空阀，通入一级主密封气，升压至正常之后，关闭入口阀，如果压力长时间保持基本不变，则说明二级密封良好，可以继续使用。
4.结束语：
要尽量避免氨压缩机各段的进口处带液，进口处带液严重时，不但会损坏氨压缩机的密封，而且也可能损坏压缩机的叶轮；带液不严重时，也会导致氨压缩机因密封泄漏而出现跳车现象，影响氨压缩机的正常工作。氨压缩机跳车原因值得操作人员的重视，同时搞清楚影响迷宫密封、干气密封的因素，在以后的操作中如何避免此类跳车，加强学习。
参考文献：
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