离心式氧压机故障分析

2TYS60型氧透是杭氧生产的双缸、10级压缩、水平剖分式氧气透平压缩机，进口管DN500，出口管DN200，设计流量16000m3/h，设汁进气压力是10kPa(G)，排气压力是2．94MPa(G)，转速是2985／11660／14316r／min，配用电机功率是3400kW。

2003年1月12日因操作氧透高压回流阀 V3303失误，造成了一次氧透停车事故，我们对此进行了分析。

1 氧气透平压缩机的轴封

轴封装置用来防止氧气外漏以及空气和润滑油通过间隙漏入机壳内。

本机采用不接触型迷宫密封，避免密封与转子接触，引起着火和燃烧。

如果只采用简单的迷宫密封，少量的氧气外漏会增加机器周围的氧气浓度。安全仍然没有保证，所以本套氧透采取充入氮气与氧气之间具有差压控制的迷宫密封。

1．氧气轴封

经过平衡盘迷宫密封漏出的氧气进入机壳排气端的平衡腔内。

(1)一部分漏出的氧气流回压缩机进口管。这部分回流氧气的量，由平衡腔与进口管的差压来控制。平衡腔的压力略高于进口管压力。

(2)另一部分氧气进入密封的氧气腔，该处的压力略高于混合气腔的压力。

(3)轴封氧气流方向不同：正常情况下，低压缸高压侧和高压缸高、低压侧迷宫密封处氧气由压缩机侧流向轴封氧气腔侧，低压缸低压侧是迷宫密封处氧气由轴封氧气腔侧流向压缩机侧。

(4)低压缸低压侧迷宫密封处氧气由轴封氧气腔侧流向压缩机侧，可以防止氮气进入压缩机进口管。

2．氮气轴封

用户提供的压力密封氮气进入密封的氮气腔，该处压力略高于混合气体腔的压力。

3．混合气

漏出的氧气和氮气一起进入混合气体腔，氧气的浓度因与氮气的混合而降低。混合的气体在安全的地方排入大气[1]。

2 氧气透平压缩机的轴封差压联锁及控制

氧透有3个轴封差压控制，2个停车联锁。

2. l 压差PDIC3302指示混合气与进口氧气差压

(1)正常值是2．5kPa。

(2)PDIC3302控制混合气体压力控制阀 V3309的动作。

(3)在差压大的情况下，开入V3309阀，通过增加混合气体排放量降低混合气压力来保证 PDIC3302的实际指示在设定值。

(4)正常情况下，混合气压力要高于进口氧气管道的压力。

2．2 PDICAS3303指示轴封处氧气与混合气差压

(1)正常值是4．0kPa，报警值是≤1．0kPa，联锁停车值是≤O．5kPa。

(2)PDICAS3303控制氧气与混合气差压控制阀V3308的动作。

(3)在差压大的情况下，开大V3308阀，通过增加氧气腔中氧气流向进口管的流量，降低氧气腔中的压力，来达到保证PDICAS3303差压在设定值的目的。

(4)正常情况下，氧气腔的氧气压力要高于混合气管道的混合气压力，

以保证氧气腔的氧气流向混合气腔。

2．3 PDICAS3304指示轴封氮气与混合气差压

(1)正常值是4．OkPa，报警值是≤l 0kPa，联锁停车值是≤0．5kPa。

(2)PDICAS3304控制轴封氮气压力控制阀 V3312的动作。

(3)在差压大的情况下，通过减少V3312的开度，减少氮气充入量来保证PDICAS3304差压实际值在设定值。

(4)正常情况下，轴封氮气的压力要高于混合气压力，以保证轴封氮气流向混合气管道。

2．4 PDIC3302、PDICAS3303和PDICAS3304调节方式比较

(1)PDIC3302、PDICAS3303、PDICAS3304三个轴封差压的自动调整都是直接或间接以氧气进口管道压力作为调整基准。这说明进口氧气压力发生变化，相关差压都要发生相应变化。

(2)PDIC3302、PDICAS3303和PDICAS3304 分别调节压差双方压力较高的混合气，轴封处氧气和轴封处氮气的压力，以保证厅差稳定在设定值。

(3)混合气腔和轴封处氧气是通过改变混合气和氧气的排放量来达到调整压力的目的，而轴封氮气是通过改变氮气的充入量宋改变轴封氮气的压力，所以相对而言，PDICAS3303比PDI CAS3304更容易向压差减少的方向波动。原

因在于PDICAS3303可以通过减少正压，而PDI CAS3304只能通过不增加或减少增加正压来减少压差，所以调整幅度和速度是不一样的。

2. 5 PDICAS3316轴承箱密封氮气压力

正常值是1．5kPa，报警值是≤1．0kPa，联锁停车值呈≤0．5kPa。这部分氮气一部分通过迷宫密封进入大气，一部分通过迷宫密封进入油箱。主要作用是防止润滑油沿轴向漏出来。

2．6 三腔压力与进口氧气管道压力的对应关系

正常情况下，轴封氧气平衡腔、混合气腔和进口氧气管道的压力关系是依次递减。氧气平衡腔的氧气压力、氮气平衡腔的氮气压力、混合气腔的混合气压力没有指示，在氧透运行的一般平衡状态，根据PICA3302、PDICAS3302、PDI CAS3303和PDICAS3304的对应关系可知：

(1)馄合气压力=氧透进口压力+PDI CAS3303(设定值是2.5kPa)

(2)氧气平衡腔压力=混合气压力+PDI CAS3303(设定值是4．0kPa)，也

即平衡状态下，氧气平衡腔的压力高于氧透进门压力6．5kPa。

(3)氮气平衡腔压力=混合气压力+PDI CAS3304(设定值是4．0kPa)，也

即平衡状态下, 氮气平衡腔的压力高于氧透进口压力6．5kPa。

3 相关阀门的控制

3．1 相关阀门及控制

V3303阀，压缩机高压出口回流进口阀，由 PICA3303和PIC3309共同控制。

V3308阀，氧气与混合气压差控制阀，由 PDICAS3303控制。

V3309阀，混合气体压力控制放空阀，由 PDIC3302控制。

V3312阀，轴封氮气压力控制阀，由PDI CAS3304控制。

3．2 氧透进口氧气压力的控制

PIS3301、PICA3302、PICA3303都是测量氧透的进气压力，正常值是

8.5kPa，报警值是≥ 27kPa，停车值是≤0kPa。

正常情况下，控制氧透进口压力有两种可以同时作用的调节方式，