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摘要：大型机压缩机停车过程出现倒转，造成动环密封槽为螺旋槽形式的干气密封出现损坏，将干气密封动环密封槽改型后，彻底解决了因停车时压缩机倒转造成干气密封损坏的问题，保证机组长周期稳定运行，减少机组干气密封故障检修次数，为装置带来巨大经济效益。
关键词：压缩机组；干气密封；密封改型
中图分类号：TH452文献标志码：A
引言
但在实际使用过程中，离心式压缩机也会出现一些故障，从而影响其正常使用。因此，必须采取有效措施。
1、某某现场问题与排查
2014年1月14日23：10分，丙烯压缩机组因蒸汽系统问题停车，经过约7min时间机组转速降至0rpm，在此时压缩机非驱动端干气密封首级密封气排放压力PT5204参数（黄线a606PT5204C）显示为10kPa左右，主密封排放压力PT5204触发排放压力低低联锁值，无法再次启动压缩机组。在二级密封进气流量相同的条件下，非驱动干气密封的一级排放压力为0.01MPa，与驱动端0.203MPa相差较多，当压缩机停车时，驱动端干气密封各参数显示正常，此时一级排放的气体成分主要为二级进气。在保证驱动端和非驱动端干气密封二级供气流量均为25kg/h，对干气密封一级排放口进行确认，非驱动端干气密封一级排放口基本无气体排出、二级排放口气体排放量约为驱动端干气密封二级密封气排放量的2倍。初步分析压缩机非驱动端干气密封已损坏。解体后发现，干气密封主要密封部件损坏严重。随后对机组转速趋势再次详细地进行检查发现停车过程出现机组转速“降”“升”“降”3个过程，速度首次从2800rpm降至0rpm用时10s、随后机组转速再次由0rpm升到1300rpm、随后压缩机组转速再由1300rpm缓慢地降到0rpm。整个过程转速从2800rpm降至0rpm、0rpm升至1300rpm、再从1300rpm降至0rpm合计用时7分2秒，同时压缩机防喘振阀门均出现多次动作，分析机组在停车时出现倒转。
2、离心式工作原理干气密封工作原理
2.1离心式压缩机工作原理
在工作中离心式压缩机通过叶轮高速旋转，叶轮在旋转过程中带动通管内的空气高速旋转，通过气象学的作用，不断加速通道内的空气旋转，形成扩散器。离心式压缩机的工作原理通常是通过转动叶轮来产生空气力，在空气的作用下叶轮和扩散器产生的空气在流道内被压缩，合理地利用离心原理和减速原理将离心机的机械性能转化为空气的压力函数。另外，在扩散器作用下，空气压缩量增大的过程中，风速会迅速上升，导致通道底部的空气加速度减小，同时空气也会降低速度。后面的空气仍在向前运动和挤压，将空气的动量势能转化为静压能，最终达到压缩空气的目的。
2.2干气密封工作原理
典型的干气密封结果主要由五部分组成：密封圈、旋转环、弹簧、弹簧座和静环。旋转环密封面抛光后，在其上加工出具有特殊功能的流体动压槽。干气密封摩擦面的槽型中具有代表性的T型槽、单向螺旋等等，在实际使用中单向旋转槽型可以保证流体通畅运行。气膜具有较强的刚度，在高压下能保持其初始形状，在这种情况下它的承载能力可以最小化在瞬态条件下的基础风险或长期动态变化的条件下，在以前的基础上。一般来说，提高性能的关键是螺旋槽的内抽效果。
3、压缩机干气密封泄漏
3.1故障分析
（1）低压侧主密封气流表故障。首要密封气体流量监测表为现场地上和远程控制表。当故障发生时，两米的流量趋势根本相同，同时发生故障的概率很小。当时，当流量到达5Nm3/h的满量程时，我们替换了大量程的流量计，泄漏率为11Nm3/h，根本消除了流量计故障的原因。（2）密封气源压力波动。密封气源为氮气，经过滤器过滤后压力由自力式调节阀调节，分为两条通路，一条作为前密封气，另一条作为主密封气。前密封气体经过迷宫式密封与介质气体同时进入压缩机内部。主密封气进入主密封室，一级密封室的大部分密封气经过前密封迷宫式密封进入压缩机，第二密封室的密封气经过室外放空排入大气，假如密封气源压力动摇，预密封气体和主密封气体的压力和流量将相应动摇，实际情况是预密封气体的流量坚持正常值20Nm3/h，压力坚持正常值200kpa。因此，不包括密封气源压力动摇引起的主密封压力动摇。（3）密封气源带液。假如密封气源中含有液体，干气密封动静环之间的膜厚会发生改变，主密封的压力和流量也会发生改变。故障发生后，打开密封气源排液，引导淋浴器，无液体排出，过滤器无液体，排除了密封气源引起的故障。（4）压缩机轴振动及位移增大。低压端干气密封动环装置在转子轴上，静环固定在压缩机壳体上，当转子轴的振荡和位移发生改变时，干气密封动环与转子轴同步改变，动环与静环之间的空隙在补偿弹簧的效果下进行调整，当转子轴的位移和振荡改变过大时，静环补偿弹簧不能及时调整或不能补偿。此时动静环空隙增大，主密封气体泄漏增大，从压缩机控制系统能够看出，压缩机轴低压端轴振荡约7.8um，报警值63.5um，轴位移约-0.297mm，报警值（+0.5）。干气密封失效时，轴的振荡和位移根本不变，消除了压缩机轴振荡和位移改变引起的干气密封泄漏。（5）干气密封资料及装置质量问题。大修时替换压缩机高低压端干气密封，装车前应到厂家仔细检查干气密封资料，确保所用资料无质量问题。干气密封装置时，周向方位与键槽、轴向方位、锁紧螺母方位和剪切环方位对齐。每一步都要仔细检查，以承认装置数据，避免干气密封装置不到位，动环与静环之间的相对方位发生改变，影响静环的轴向补偿才能，引起干气主密封内气体流量和压力的改变气封。（6）前密封气迷宫式密封损坏。低压端主密封的一次密封气和前密封气首要经过迷宫式密封进入介质侧。假如前密封迷宫式密封损坏，未到达介质气体的减压效果，介质气体将流向一级密封端面，从而损坏一级密封动、静环，动静环之间的空隙变大，导致流量和压力的改变。通常造成前置密封气迷宫密封损坏的原因主要为介质气或密封杂质多。大修期间，将干气密封拆除发现前置密封气迷宫梳齿确实损坏，而且一级动静环端面也有磨损。
3.2故障处理
故障发生后，判断一次密封面被污染，动静环空隙变大，主密封气体泄漏变大，经过逐步消除发现断裂前期富气杂质含量较高。初步判断为富气通过前置密封气迷宫密封泄漏至一级密封腔内，富气杂质污染一级密封面，导致空隙较大，泄漏较大。处理办法如下：经过迷宫式密封降压后，进步预密封压力，确保预密封压力大于介质气压力，使前置密封气进入介质侧，冲刷迷宫式密封中的杂质，避免其进入一级级密封。SS密封面。同时相应地增大主密封气的压力，并注意主密封气与前置密封气的差压大于150kPa，防止差压联。。一次密封端面中的杂质被主密封气体冲掉，动环的轴向补偿使一次密封端面空隙康复到正常值。通过处理措施5个小时后，主密封气流量恢复至正常值。
结束语
本次干气密封动环密封槽改型彻底解决了压缩机停车过程因倒转造成机组干气密封损坏的问题，保证机组长周期稳定运行，减少机组干气密封故障的检修次数，为装置带来巨大的经济效益。
参考文献：
[1]朱勇，郭安全.离心压缩机干气密封辅助系统改造[J].机械，2016，43（S1）：108-111.
[2]杨艳，刘二斌，韩斌.离心式压缩机干气密封工作原理与典型故障研究[J].化工管理，2016（18）：192.
[3]段薇娜，庞晓斌.离心压缩机密封技术研究[J].科技风，2015（06）：36.