离心式压缩机干气密封工作原理分析

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近年来，石化工业为国家和地区的经济发展作出了巨大的贡献。离心压缩机在石化行业中起着举足轻重的作用，它的安全、可靠地使用将对整个石化行业的稳定性产生很大的影响。由于石化行业的工作环境比较复杂，其运行中的各种外界因素会对其产生各种故障，从而导致生产过程的非连续性。

1离心式压缩机干气密封工作原理概述

1.1离心式压缩机工作原理

离心压缩机的主要功能是对空气进行压缩，从而满足人们在工作中的某些需要。工作时，由于叶轮的转速较快，所以叶轮转动时，气流会以较快的速度旋转，从而使气流在管道中的流动速度加快，从而产生一种气体扩散装置。离心压缩机的工作原理是由它的叶轮旋转，然后产生空气作为推力。在气流的作用下，叶轮和扩压器所产生的气流被压缩到流动通道中，再利用离心原理和减速原理，将离心机的机械特性转化成气压。由于膨胀器的压力越来越大，气流的流动速度也会越来越快，导致通道底部的空气加速下降，气流的速度也会变慢，而后面的气流则会继续向前，继续向下挤压，将空气中的能量转化为静止的压力，最终将空气压缩。本文从分析了离心压气机的轴系结构入手，指出了其在实际工作中应加强对其整体结构的检查和维护，以确保其正常运转。

1.2干气密封工作原理

干气体密封是一种典型的密封装置，它包括密封圈、旋转环、弹簧座和静环。对转动圈的密封表面进行研磨和抛光，然后在其上加工成具有特定作用的液体动压槽。在干气体密封的摩擦表面槽型中，T型槽、单向螺旋槽等是典型的槽型，在实际应用中，单向转动槽型能够确保液体的顺畅流动。气膜刚性好，能在高压作用下维持原状。在此条件下，它的负载承载能力可以将暂态工作状态，或在变动状态中长期的动态表示基础的危险降至最低，通常，改进此特性的关键在于螺线槽内部的抽动作用。在干燥气体密封工艺中，瞬变工况对离心压缩机非常重要，同时该技术也是干燥气体密封的核心技术。

2离心压缩机干气密封故障原因分析

2.1干气密封内有液体进入

在正常情况下，当液体进入干气密封时，动静环的端面会受到很大的影响，从而不能形成一个稳定的、可靠的气膜，而且在此过程中，两个端面都会产生摩擦，从而造成干气密封失效。另外，液体进入到离心压缩机中的方式有两种，一种是润滑油的进入，一种是碳氢化合物的进入，一种是让氮气供给系统不能正常运转，另一种是由于压力的原因，会让润滑油进入到干燥的空气中。当离心压缩机内的油压高于设定的压力时，润滑油就会渗入到空气中，从而导致密封失效。

2.2干气密封内有固体杂质进入

从目前的情况来看，在使用过程中，可能会有一些因素会影响到空气中的固体杂质。有些离心压缩机的密封气体在过滤过程中出现了问题，从而导致固态杂质通过密封气体进入到干燥气体的内部。由于固体杂质和内端表面的摩擦，会对端面造成一定的损伤，从而导致密封效果下降，从而导致干气密封失效。有些管道中有一些杂质是不能完全清除的，当离心压缩机运转的时候，这些杂质会通过空气的冲刷作用，流入到干燥的空气中，从而导致了设备的失效。当压气机本身的压力达不到要求的时候，压力就会被压缩到干气密封中，但是由于工艺气体中的固体杂质比较多，所以干气密封就会受到损伤。

2.3动静环之间干摩擦引起故障

当压力变大的时候，当压力变大的时候，压力就会随之消失，而当压力变大的时候，电机就会出现逆向的情况。此外，在动静环与离心式压缩机的内部，还存在着一个单向的螺旋沟槽，虽然在此过程中，气膜并没有被反向作用，但也会产生干燥的摩擦。在离心压缩机中，干燥空气的密封性将不会得到最好地发挥。

3离心压缩机干气密封故障的有效处理措施

3.1确保密封气体较高洁净度

主密封气的洁净程度是影响干气密封长期运行的重要因素机组运行期间由介质气作为主密封气，一般情况下介质气需经过干气密封辅助系统的精过滤器过滤，过滤精度为3微米，精过滤器为一开一备可切换，当过滤器差压升高报警时，要及时切换过滤器并清洗或更换过滤器芯子。由于循环气中可能会带液，并且含有少量C4及以上组分，C4及以上组分在高压低温下也会凝结成液体，这些液体进入密封端面会污染干气密封导致失效。

3.2预防液体进入到干气密封内部

石化企业的有关主管部门要充分关注氮的供给，根据现场的实际情况，在供氮设备的出口处设置相应的压力检测设备，以便将检测到的压力信号及时传递给控制中心，当压力小于一定值时，就会发出警报，从而在最短的时间内做出反应。这样既可以避免液体进入干气密封内部引起失效，又可以保证干气体密封的内部压力足够。

3.3预防固体杂质进入干气密封内

有关工作人员应依据实际情况进行适当的安装，充分注意滤芯的压力差，并落实好替换工作。一般情况下，密封空气过滤装置会用一套和备用一套在过滤器装置当中会有两个部分组成，其中包括粗过滤器和精过滤器，不仅在过滤过程中精度可以达到规定范围，而且还不会对密封端面带来相应的划伤。同时，工作人员要做好通风管道的清洁工作，防止空气中的微量杂质混入到管道中，从而达到控制杂质的目的，从而进一步改善干气密封的性能。另外，在进入压缩机气缸之前，必须先放入对应的主密封气体，这样，主密封的气压就能保持在一定的范围内，而不会有任何的杂质渗入到干燥的空气中。

3.4降低密封面干摩擦的发生次数

为了有效地防止密封表面的干摩擦，工作人员可以在离心泵的出口管路上安装止回阀，这是石化行业最常见的一种方式，通过单向阀，可以切断压力，不会干扰和干扰离心压缩机，从而减少密封表面的摩擦力。同时，工作人员还可以在离心式压缩机的出线上安装一个泄压阀，这样在离心机关掉之后，泄压阀就可以将一部分的高压气体排出，从而保证管道内的压力在一定的范围内。盘车措施在离心式压缩机维修中不能起到很好的效果，既能防止干气密封损坏，又能有效地控制盘车时间、转速等。

3.5加强操作与维护人员队伍建设

正确地选择运行方式，建立健全的工作队伍，是解决离心压缩机干气密封问题的有效途径。从目前的情况来看，在设备检修前，应对设备的存水、改善设备的操作、加强设备的安装等方面进行了梳理。在完成了基本的工作规范后，还要按照应急放气的要求调节系统的压力，防止火炬内部的压力异常增大。选用适当的检验方式，可以更好地满足分液箱的滤芯控制要求，防止滤料受到阻碍。

3.6改进干气密封操作技术

干气密封是一种以单轴离心压缩机为基础进行密封处理的设备，因此，在机械设备的选用和工艺改进上，必须紧紧围绕其结构和特点进行。在这些设备中，有齿轮压缩机，透平膨胀机，高速透平机械等。在不同的产业中，技术进步的方法和标准也是不一样的。为保证干、气密封技术的合理运用，必须采用必要的干气密封措施，提高技术水平和技术水平，并加强对设备的密封和处理，提高技术适应性，以保证离心压缩机干气密封技术改造的总体效果。在技术改造中，尤其要注意新旧设备的更换，以保证其正常运行，同时考虑到某些旧设备的使用和投资回报，以提高总体的收益。

3.7严把密封圈质量关

密封垫的质量直接关系到干气体密封的结构性能，如有质量问题，会使其工作时不稳定。密封件生产商在制造过程中，一定要建立起一套严密的品质管理制度，并对每一件产品进行严格的控制。采购有关零件时，请各厂家对各零件进行检验，尤其是尺寸精度、材质等。3.8做好事故的分析总结工作对离心压缩机干气密封失效的原因进行了总结和反思，对提高离心压缩机的工作效率也有一定的参考价值。目前，压缩机运行负荷大、运行时间长，是造成设备失效的主要因素。由于长时间的不定期维修，动静环端面磨损严重，而干气密封的内部也会受到污染的影响和侵蚀，从而造成整体的腐蚀。要想进一步解决生产中的问题，就必须对设备的运行状况进行重点关注，并能及时地发现和处理这些问题。

4结束语

总之，要想防止离心压缩机内的过程气体泄漏，最好的办法就是干气密封，只要对它进行规范的操作和保养，就可以大大地提高它的使用寿命，保证它的工作性能。在日常工作中，要注意关键参数的变化，及时发现问题，采取相应的对策，确保离心压缩机的正常工作。

参考文献

[1]刘云龙.离心式压缩机干气密封系统常见故障及应对措施[J].中国机械，2020（14）:126-127.

[2]蒋静.离心式压缩机干气密封系统常见故障分析[J].设备管理与维修，2021（2）:77-78.

作者:高文江 单位:中国石油哈尔滨石化分公司维修车间