离心式压缩机干气密封系统改造及应用.pdf

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1、第53卷第3期化工设置与誓遵V01．53No．32016年6月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGJun．2016离心式压缩机干气密封系统改造及应用侯松(中海石油化学股份有限公司，海南东方572600)摘要：介绍中海石油化学股份有限公司化肥二期项目合成气压缩机组及氨冷冻压缩机组使用的干气密封结构形式，及近年来在实际运行过程中出现的问题。通过对干气密封结构及工作原理进行研究，对运行问题进行分析，提出了解决干气密封现存运行问题的改造方案并进行实施。结果表明：对两台压缩机组干气密封的问题原因分析正确，改造方案准确有效，改造实施后彻底解决了干气密封运行问题，提高了干气密封使用寿命，为企业节能

2、生产起到降本增效的目的。关键词：离心式压缩机：干气密封：控制系统：改造中图分类号：TQ050．3；TH136文献标识码：B文章编号：1009-3281(2016)03-0061-0051概述中海石油化学股份有限公司(以下简称中海化学)二期化肥项目合成氨装置，采用美国KBR净化器工艺。该工艺是原Kellogg公司的MEAP低能耗合成氨工艺与Brown公司的Purifier合成氨工艺的组合，装置设计生产能力为年产450kt合成氨、800kt大颗粒尿素。装置于2003年9月29日顺利生产出合格氨产品。2004年3月，合成氨装置顺利通过72h连续满负荷生产的性能考核。合成气压缩机组(103J)和氨冷冻

3、压缩机组(105J)，是合成氨装置中两台重要的离心式压缩机组，均由日本三菱重工设计制造，且共用一套控制油／润滑油系统。压缩机两端轴封采用JohnCrane28AT型干气密封。图l所示为干气密封结构图；该干气密封结构为两级串联式干气密封，动环密封面上开设单旋向螺旋槽。其中一级密封采用压缩机本体出口气体(图中A)作为密封介质，密封排气一部分就地放空(图中B)，一部分作为二级密封的密封介质：二级密封外有一道隔离梳齿密封，中间开设隔离气进口(图中D)，其作用是防止轴承箱润滑油泄漏到干气密封腔体内；二级密封的泄漏气及隔离气的泄漏气通过就地放空管(图中C)排放。表l为两台机组的干气密封技术参数表。图1干气

4、密封结构图Fig．1Drygassealstructurediagram2干气密封存在的问题自本装置原始开车以来，两台压缩机的干气密封本体、控制盘及供气、排放管线等都存在较多问题，多次造成干气密封本体损坏、润滑油系统受到污染，从而危及两台压缩机的安全运行。2．1轴承润滑油进入干气密封腔体2013年3月，103J检修更换干气密封。6月，在定期对干气密封二级排放导淋进行排液的时候，发现有较多的润滑油排出，排油量约450mL／h(图2)。2014年3月装置停车检修，经拆卸压缩机干气密封，收稿日期：2015．12．23；修回日期：2016．02．19作者简介：侯松(1986一)，男，山东德州人，助理工

5、程师。现为中海石油化学股份有限公司化肥二部装备技术监督。化工设置与管道第53卷第3期项目生产厂家密封类型丁作介质工作压力fG)／kPa轴转速／(r·min。)操作温度密封气压力fG)／kPa动态操作压力(G)／kPa密封气体隔离气介质隔离气压力(G)／kPa密封气流量／(m3．h。)一级排放气流量／(m3．h。)表1干气密封技术参数表Table1Technicalparametersofdrygasseal合成气压缩机(103J)氮冷冻堰缩机(105J)JohnCraneJohnCrane发现干气密封本体附着大量润滑油(图3)。图2103J干气密封排油量Fig．2103Jdrygassealo

6、ilvolume图3103,1干气密封拆卸情况Fig．3103Jdrygassealremoval2．2干气密封频繁泄漏2005年8月，105J干气密封运行中出现较大泄漏。2006年2月，利用装置大修机会更换失效的干气密封，拆卸后发现干气密封本体附着大量润滑油(图4)；2006年5月，装置因其他设备故障停车后开车，105J干气密封再次出现较大泄漏，并且泄漏量不断上升。泄漏量：进气端3m3／h，排气端2．57JohnCrane28AT型串联式99．93％NH、，其他(分子量=17．03)160510249(最高持续转速)>露点+20℃1550250滤清的T艺气(2¨m)氮气设计值50／最小值30

7、39报警值0．68，最大值1．36m3／h，均超过高高报警值1．36m3／h，排放超标，造成一定的环境污染；2012年10月检修时，发现该于气密封出现严重磨损，呈报废性损坏(图5)。图4105J干气密封带油情况Fig．4105Jdrygassealwithoil图5105．I干气密封损坏情况Fig．5105Jdrygassealdamage2．3干气密封隔离气无过滤装置干气密封隔离气使用的是工厂氮