离心式压缩机干气密封损坏泄漏原因分析及处理.pdf

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1、第54卷第3期2017年6月化工设备与管道PROCESSEQUIPMENT&PIPINGVbl．54No．3Jun．2017离心式压缩机干气密封损坏泄漏原因分析及处理时丕斌(中国石油辽河石化公司，辽宁盘锦124022)摘要：辽河石化公司l200kt／a柴油加氢改质装置循环氢压缩机组运行过程中，曾发生高压端干气密封一级密封泄漏停车事故。在密封拆检过程中，发现一级密封环损坏，且有明显带液现象。分析了带液原因，并提出了预防措施，在应用维护领域具备较强的参考意义。关键词：串联式干气密封；一级密封：泄漏中图分类号：TQ050．7；TH17文献标识码：A文

2、章编号：1009—3281(2017)03．0061．004某公司1200州a柴油加氢改质装置采用双剂串联的中压加氢改质工艺，以公司自产的常一、焦柴、催柴和减一的混合油为原料，最大限度生产高芳潜重石脑油、高十六烷值清洁柴油，同时副产液化气等产品。该装置于2013年8月开工投产，装置循环氢压缩机采用某公司生产的BcL405／A型离心式压缩机。压缩机进口压力11．5MPa，温度40℃，出口压力12．3MPa，温度56℃，机组转速9500r／min，额定气量约230000m3／ll。1干气密封系统简介干气密封具有泄漏量少、端面磨损小、使用寿命长、并可

3、省去复杂的油循环系统等特点。因此特别适于高速高压条件下离心压缩机的轴端密封，已代替传统的油膜密封、迷宫式密封和机械密封”]。干气密封是高速转动设备常用的轴封形式之一，其密封类型属气体润滑、非接触式密封，动环、静环及弹性补偿原件是其主要组成部分。动环端面开有动压槽，本机组采用的是螺旋形流体动压槽。当动环高速旋转时，密封腔内气体经动压槽被泵送至动环中心区域，当气体遇到螺旋槽密封坝时，因流体静压和动压作用，将产生一开启力迫使动环与静环分离，并在密封环端面问形成一层刚性气膜。非接触式密封减少了密封环之间的摩擦，且气膜相对比较稳定，可以减少泄漏，降低磨损

4、，提高密封性能及延长密封使用寿命。1200Wa柴油加氢改质装置循环氢压缩机组选用某公司生产的两级串联式干气密封系统。该密封使用机组出口工艺气作为一级密封气，密封气经高压聚结脱液罐除液后进入过滤器，过滤达到1岬精度后，分为两路经流量计分别进入离心机驱动端及非驱动端干气密封一级密封腔内。一级密封气大部分经机组迷宫密封返回至机体内，阻止机内气体外漏污染密封，极少量气体经过一级密封端面泄漏至一级密封泄漏放火炬腔内。一级密封气单路流量约360m3m，压力约12．5MPa，温度约70℃。二级密封气使用洁净的氮气，减压至0．5MPa后，经流量计进入二级密封腔

5、内，大部分二级密封气经中间迷宫后，与一级密封泄漏气混合泄放至密闭火炬系统。干气密封系统流程示意图如下图l【21所示。干气密封动环材质为碳化硅，静环材质为碳石墨口】，其结构简图如下图2所示。为监测一级密封实时工作情况，机组设置有放火炬气流量及压力远传信号，正常运行期间，单路放火炬流量约8m3／h，压力约0．02MPa。为保证机组安全运行，压缩机控制系统设有一级密封气泄漏放火炬气压力高联锁停机逻辑，当放火炬气压力达0．5MPa时，机组联锁停机，并联锁关闭压缩机出口、入口自动阀门，切断高压气源。2密封泄漏原因分析2015年12月，该离心压缩机驱动端于

6、气密封放收稿日期：2016．07—27作者简介：时丕斌(1986一)，男，辽宁盘锦人，工程师。主要从事炼油设备技术管理与维护工作。62化工设备与管道第54卷第3期图1离心压缩机干气密封系统流程示意图Fig．1Flowchartofthedrygassealssysteminthecentrjfugalcompressor1．后置隔离氮气腔：2．就地放空气腔：3．二级密封气腔；4．一级密封气泄漏放火炬腔；5．一级密封气腔：6．轴；7．二级密封弹性元件：8二级密封静环：9二级密封动环：10．一级密封弹性元件：11．一级密封静环；12．一级密封动环图

7、2离心压缩机驱动端干气密封结构图Fig．2Schematicplotofthedriveenddrygassealsinthecentri如galcompressor火炬气压力突然增高报警，并导致机组联锁停机。经查询机组控制系统历史数据，驱动端密封放火炬压力高达0．85MPa，高于机组联锁设定值0．5MPa，放火炬流量高达36m3／h。以上现象说明，压缩机驱动端干气密封一级密封出现失效泄漏。密封拆解检查过程中，发现密封环表面存在明显的环向磨损沟痕，说明密封气可能不够清洁一】，密封损坏前曾发生接触摩擦损伤。此外，还发现一级密封环动环背面有明显的油

8、迹，说明此前曾有带液现象。而且，静环的防转凸耳全部破碎脱落，静环有明显的磕碰撞击损伤现象。根据以上拆解现象，可以判断干气密封一级密封腔出现过带液现象，