干气密封问题分析及处理措施共53页文档
干气密封问题分析及处理措施解析
2020年10月23日星期五
3.1 开车注意事项
❖ 在开油循环之前,必须将隔离气通上,以保证油不 进如干气密封。
❖ 投密封气顺序,依次为隔离气、二级密封气、一级 密封气 。
❖ 针对103J待缸体压力达2.7MPa以上后方可对机组 进行盘车(建议手动盘车),以保护干气密封。
2020年10月23日星期五
图4 串联式干气密封结构示意图
一级密封气
一级放空 二级密封气
二级放空
2020年10月23日星期五
2.1 一级密封工作原理
一级密封也叫主密封,当机组达到一定工作转速时, 密封气沿动环槽进入动静环之间形成刚度较强的气膜,从 而阻止工艺气的泄漏。
在机组未达到最低工作转速时,一级密封气用 8.1MPa的氮气做密封气源。当机组达到最低工作转速 后,从机组出口端引出的工艺气体(压力超过8.1MPa) 经过滤、调压后作为其密封气源,其少量泄漏气送火炬燃 烧(因含少量合成气),一级密封气源多数进入压缩机缸 体内部,作为机组工艺气循环。
❖ 当机组达到最低工作转速时,需将一级密封气切换 为出口工艺气 。
2020年10月23日星期五
3.2 停车注意事项
❖ 当机组出口压力低于8.1MPa(机组达最低工作转速) 时,需将一级密封气切换为高压氮气。
题导致干气密封失效,但产生的弹簧力不够均匀,一 旦失效将导致整个干气密封失效。 ❖ 多弹簧
产生的弹簧力较均匀,更稳定,且一个弹簧失效 还有其他弹簧起到保护作用,但安装不方便。 ❖ 目前多弹簧使用范围较广
2020年10月23日星期五
1.3 动静环材质配合
❖硬对硬配合,动环为碳化硅,静环为碳化硅 并经表面涂覆DLC处理,以FLOWSERVE 制造厂为代表。
干气密封泄漏原因分析与解决措施
分析 , 并提 出解决措施 。 干气密封
B
静环
动环
中 图分 类 号
概 述
文献标识码
一
、
大气泄漏 。 外置大气端 ( 轴 承端 ) 的密封型式为碳 环密封 , 可以避 免轴承箱中的润滑油进入 干气 密封腔 内 ,保证干气密封在洁净 干燥 的环境 下运行 。 干气密封控制监测系统由密封气过滤单元 、 干气密 封泄漏监测单元 、 密封隔离气单 元组成 , 见图 1 。 密封气过滤单元是干气密封控制系统的核心 ,氮气经过过
璃纤维床 , 另包覆 4 - 6 层 1 0 0目不锈钢布 , 回装 并焊牢外部过滤 网。 改进取得很好效果 。 主油箱负压可 以达到一 1 3 2 0 . 2 P a 。 安装经 改进后 的排油烟风机人 口一级油气分离器后 , 大的液滴被分离并 凝聚沉 降到主油箱 内, 油烟 内其余 的液滴经过 出口分离器二次分 离后 , 集 聚在 出 口分离器排油液管路排 出, 彻底解决 了 4台燃气
气分 离器后 , 解决 了主油箱负压 问题 。但取 消排油烟 风机人 口
一
机组润滑油排空气 系统故障问题 。
四、 结 论
级 油气分 离器后 ,排空 气系统 出 V I 管 路二级 油气 分离 器过
负荷 并导致 油气分 离不彻底 ,油 烟 内大 的油滴 未能 完全 分离 而随着油 烟排 出, 在主厂房 顶部排 出管 口附近凝 聚并 滴落 。部 分油 液滴 到了洗涤器 出 口管路 , 对设备 安全 运行不 利 , 一段 时
2 . 千气 密封原理及控制系统
双端 面干气密 封由两组单端 面干气密封组成 ,在两组密封 之间通过 氮气作 阻塞气体形成一个阻塞密封系统 ,氮气 的压力 始终 控制在 比被密 封介质压力 略高 0 . 2 ~ 0 . 3 MP a的水 平 ,使其 在大气 与介质气之 间起 到阻隔作用 ,保证工艺介质气体不会 向
干气密封系统故障分析与防控
63中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.03 (上)循环氢压缩机是加氢裂化装置的核心机组,不设备机,一旦出现故障,则装置被迫停工,破坏原有的炼油部各生产单元之间的物料平衡,对降低石化公司全年度的柴汽比的工作造成极大困难;同时减少了近1/4的化工原料的供给,制约了整个石化公司整体经济效益的提升。
循环机的各部件的有效性和可靠性直接关系到装置的正常生产,而循环氢压缩机的干气密封系统是制约循环机稳定运行的关键因素之一。
某加氢裂化装置循环氢压缩机由蒸汽轮机和离心式压缩机组成。
蒸汽轮机运行较为稳定,本文暂不讨论;离心式压缩机的运行受到的制约则相对较多,离心式压缩机的密封采用干气密封系统。
干气密封是一种新型的非接触式轴封,基本上不受PV 值的限制,因此干气密封特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封,不再会受到密封润滑油的限制,且气体控制系统比油膜密封的油系统要简单得多。
1 干气密封简介及运行现状1.1 干气密封简介某加氢裂化装置的循环机干气密封系统结构包含有静环、动环组件(旋转环)、副密封O 形圈、静密封、弹簧和弹簧座(腔体)等零部件。
静环位于不锈钢弹簧座内,用副密封O 形圈密封。
弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合。
该干气密封工艺及结构图见图1。
图1 干气密封工艺结构图该干气密封的主密封气为经循环机压缩后的循环氢,操作温度稳定在75~80℃之间,操作压力稳定在16~16.5MPa 的区间,循环氢经过除液、过滤、恒温后进入干气干气密封系统故障分析与防控朱狄,纳赛尔,武丽萍(中国石油独山子石化分公司炼油厂,新疆 独山子 833699)摘要:本文介绍了加氢裂化装置循环机干气密封系统故障情况,并分析原因。
主要原因是在循环机运行过程中的参数控制不当与干气密封系统组件的安装精度较差,最终导致干气密封系统失效,引发循环机停机。
本文通过对干气密封系统失效原因的分析,提出了相应的防控措施,并对效果进行了考察验证。
干气密封故障原因分析
干气密封现场失效模式
现场或操作方面:
◆后置隔离密封失效,外侧密封端面进油 ◆开停车处理不当,密封污染 ◆过滤系统失效,密封污染 ◆压缩机前置迷宫失效,密封污染 ◆端面反压 ◆密封供气系统故障(压力中断、带液),引起密封失效
压缩机反转(葫芦岛)
密封损坏案例
过渡盘车造成密封损坏(硬对硬)
密封圈选型错误(晋城)
密封损坏案例
压缩机振动过高(平顶山)
密封损坏案例
压缩机推力瓦装反(唐山)
干气密封失效模式
干气密封现场失效模式
机械方面:
◆单向槽旋向装反或密封反转 ◆低速盘车端面磨损 ◆压缩机振动过高造成密封失效 ◆压缩机平衡系统故障,高压端密封腔压力上升引起失效
串联式密封控制系统
外部气体
过滤器
FO
工艺气体
FI FI
工艺气体
PI FO
FI
FI FI
PCV
过滤后的氮气
FO
隔离气过滤器
过滤后的工艺气体
PI FO FI
工艺气去火炬
火炬 放空
氮气去大气
串联式密封典型故障分析
火炬线流量高 常见原因
◆一级密封磨损或失效 ◆二级密封压力增加或进气量增大 ◆一级密封副密封圈不追随(卡滞) ◆密封端面带液 ◆一级密封腔和火炬腔相通(如密封圈老化或损坏)
干气密封
故障分析及案例
2020年5月7日
目录
干气密封本体 干气密封控制系统 干气密封安装调试 干气密封操作运行维护 干气密封故障分析及案例
双端面干气密封故障分析
双端面密封
要求主密封N2 压力高于工艺气压力2 bar 以上
轴承
工艺气
用于有毒或含颗粒的工艺气和压缩机入口压力低的情况
离心压缩机干气密封故障原因分析与处理 王书
离心压缩机干气密封故障原因分析与处理王书摘要:在工业生产中离心压缩机是一种应用较为广泛的设备,常被应用于对有毒气体、易燃气体的压缩,因此对其密封性能有着较高的要求。
而干气密封是离心压缩机常用的密封方式,其密封有效性将直接影响到离心压缩机的正常工作,因此需加强对其密封故障原因和预防处理措施分析。
关键词:离心压缩机;干气密封;故障原因;处理措施稳定可靠的干气密封是保证离心压缩机正常运转工作的重要基础,但是从当前离心压缩机的实际运行情况来看,干气密封故障却表现出较高的发生率,严重影响到离心压缩机的工作效率,因此针对离心压缩机干气密封故障的具体原因展开分析,并提出对应的预防处理措施具有较高的必要性。
基于此文章主要结合笔者的实际工作经验,对离心压缩机干气密封故障的引起原因做具体分析,并结合这些故障原因提出预防处理措施。
1离心压缩机干气密封原理分析干气密封主要是基于流体的动压效应来保持两个密封端面相互分离,进而达到密封气体的效果,将其应用到离心压缩机中,主要通过在动环的端面上设置单螺旋气体槽,气体随着转子转动被从外向内不断压缩,当运行到底部区域时(也被称之为密封坝),此时气体流动受到阻碍,并产生较大的压力,形成一个较为稳定的气膜(通常在3微米左右),使两个端面之间不能相互接触,从而达到密封的效果。
在离心压缩机正常运转的情况下,两端面压缩气体后会形成较小的密封间隙。
当该密封间隙过大时,则会对离心压缩机干起密封的效果造成影响;当该密封间隙过小时,则会使得两个端面发生接触,使得干气密封性能失效,因此在离心压缩机干气密封过程中关键还在于控制密封间隙的厚度,这也是干气密封效果的关键点。
(见图1)2离心压缩机干气密封故障原因分析对离心压缩机出现干气密封的故障的具体原因展开分析,其中较为主要的原因表现在三个方面:干气密封内有液体进入、干气密封内有固体杂质以及动静环之间干摩擦引起,下面对各类型故障原因做具体的分析。
2.1干气密封内有液体进入当干气密封内进入液体之后,动静环端面在运转的过程中将无法形成稳定可靠的气膜,进而使得两端面发生接触,引起干气密封故障出现。
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施
特点:与高速机械密封相比,密封面宽、旋转环(硬环)密封面刻有微米量级的动压槽,密封面分为槽区和 坝区两部分。
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施
▪ 旋转环 -碳化钨 / 碳化硅
▪ 静止环 -碳石墨/ Cranite 2000
▪ 金属件 -410不锈钢 / 316不锈钢 / 哈氏合金 / 其它
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施
▪ —— 密封气严重带液,超出过滤器处理能力。
▪ —— 过滤器堵塞后未及时切换,造成滤芯破损。
▪ ——气源中含大量的细粉,其粒度小于过滤器的精度,超出了过滤器的处理能力,但因量大, 对密封及系统均造成影响。
应对措施:根据介质特性,及时进行相关检查,判断带液情况;严密关注过滤器压差值,对于压 差异常的要及时检查清理或更换
干气密封基本原理及常见故障分析 及应对措施
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施
1. 定义 干气密封:干运转、气体润滑、非接触式机械端面密封的简称。 2. 特点 以气封气、非接触、气膜润滑、功耗低、寿命长、可靠性高、运行维护费用低。 干气密封-目前最先进的高速透平压缩机轴端密封型式,是设计院、主机厂和终端用户首选的大机组轴端 密封型式。
推荐:优先采用单向槽,特殊情况双向槽。
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施
闭合力
气膜厚度约 0.003mm
弹簧力 和背压
开启力
压缩
膨胀
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施 闭合力
开启力增加
气膜刚度:气膜开启力的变化与膜厚变化的比值 气膜刚度越大,密封工作越稳定。
KZ
dFo dh
干气密封基本原理及常见故障分析及应对措施 闭合力
串联式干气密封失效原因分析及改进措施
串联 式干气 密封 失效原 因分析 及改进措施
杜 中强
( 中 同石 油 化 工 股 份 有 限公 司沧 州 分 公 司 ,河 北 沧 州 0 6 1 0 0 0)
摘 要 :理论上 分析 了干气密 封的作用机理及 影响干气密封 性能 的主要参 数。分析 了液态烃泵 串联 式干
粗 丙 烯 塔 回流 泵 和 精 丙 烯 塔 回流 泵 干 气 密 封
改 造 后 试 运 ,打 开 泵 入 口阀 门 后 投 用 干 气 密 封 ,
当密 封氮 气 压力 为 0 . 3 MP a时 ,密 封气 出 口压 力 为 0 . 2 MP a 。电机 启运 后在 打开 出 口阀前 ,密封 气 出 口 压力 为 0 . 2 MP a ,打 开 出 口阀后 密 封气 口压力 大
气密封试 运行失效 的原因 ,提 出了改 进设 计参数及 机械密封 冲洗 系统 措施并获得成功 ,极 大地 提高 了液态烃泵 的性 能及 可靠性 。
关 键 词 :干气密封
失效
改进
某公司 3 0万 吨/ 年气 体 分馏 装 置 的液化 气 泵长 期 存 在 机 械 密 封 泄 漏 问题 ,不 仅 维 修 成 本 不 断 增
2 . 3 . 1 改造 后试 运行 过程 中出现的 问题
串联 式 干气 密封 的第 一级 为平 衡 型机械 密封 , 密 封介 质 为液 态 烃 。第 二级 为干 气 密封 ,密 封介 质 为干 净氮 气 ,氮气 压 力 为 O _ 3 MP a左右 。由于 干气 密 封 端 面上 加 工 有 螺 旋 型 动压 槽 ,只 允 许 单 向旋
入 动 压槽 内 , 由于密封 堰 的节流 作用 ,进入 密 封 面 的气 体被 压 缩 ,压 力升 高 。在 该 气体 膜压 作 用 下 ,
干气密封的浅析及问题处理
干气密封的浅析及问题处理2 干气密封的原理结构干气密封是一种螺旋槽端面密封,其实质是通过气膜来实现润滑的非接触式机械密封。
在动环或者静环的端面上(或者同时在这2个端面上)加工出均匀分布的各种形式的螺旋槽,运转时密封气体沿周向被吸入螺旋槽内,径向分量由外侧向中心流动,而密封坝则节制气体流向中心,气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩,引起压力升高,迫使动、静密封环张开而形成气膜,由气膜产生的开启力与弹簧和介质形成的闭合力达到平衡时,密封系统形成非接触运转。
当端面外侧开设有流体动压槽(2.5~10µm)的动环旋转时,流体动压槽把外径侧(称之为上游侧)的高压隔离气体泵入密封端面之间,由外径至槽径处气膜压力逐渐增加,而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降,因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力,在摩擦副之间形成很薄的一层气膜(1~3µm)从而使密封工作在非接触状态下。
所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道,实现了密封介质的零泄漏或零逸出。
干气密封结构原理由旋转环、静环、弹簧、密封圈、以及弹簧座和轴套组成。
旋转环密封面经过研磨、抛光处理,并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。
干气密封旋转环旋转时,密封气体被吸入动压槽内,由外径朝向中心径向分别朝着密封堰流动。
由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压缩,气体压力升高,在该压力作用下密封面被推开,流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜(它替代了普通密封两个密封间的液膜)。
由气体动力学理论,当干气密封两端面间的间隙在2~3mm时,通过间隙的气体流动层最为稳定,因此,气膜厚度一般选在3mm左右,当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时,该气膜厚度十分稳定。
正常条件下,作用在密封面上的闭合力(弹簧力和介质力)等于开启力(气膜反力),密封工作在稳定工作间隙,当受到外部干扰,气膜厚度减小,则气膜反力增加,开启力大于闭合力,迫使密封工作间隙增大,恢复到正常值。
干气密封泄漏原因分析及处理措施
0 前言
某石化公司加氢裂化装置循环氢压缩机组浮环
密封ꎬ使用过程中出现频繁失效的现象ꎮ 由于干气
密封具有泄漏量少、磨损小、寿命长、操作简单可靠、
消耗功率小等优点
[1]
ꎮ 公司于 2015 年将浮环密封
改成 干 气 密 封ꎬ 开 车 成 功 并 运 行 1 个 周 期ꎮ 但 在
2019 年 12 月更换新的干气密封后ꎬ离心压缩机干
3
差ꎬ造成密封泄漏超标ꎮ 结合拆卸后ꎬ可以排除ꎬ密
端面垂直度差ꎮ 当零件移动的距离越长ꎬ磨损越快ꎮ
当密封安装到机组转子上ꎬ动环端面相对于轴心线
的垂直度较差时ꎬ机组在旋转过程中ꎬ动环端面偏摆
223. 26KPaꎮ 此数值已经远超过密封设计值ꎬ为了
较大ꎬ主轴每旋转 1 圈ꎬ动环端面偏摆 1 次ꎬ并传递
3 干气密封泄漏原因
况下ꎬ会遇到各种问题ꎬ根据具体情况选择具体的方
为定位面ꎮ 对于密封改造的机组ꎬ在主轴轴肩定位
案ꎬ达到良好密封效果ꎮ
面精度无法保证的条件下ꎬ采用这种安装方式的确
更合理ꎬ有效的避免了主轴轴肩精度差给密封带来
的不良影响ꎬ详见图 4ꎮ
参考文献:
[1] 蔡仁良ꎬ顾伯勤ꎬ宋鹏云. 过程装备密封技术[ M] . 化学工业出
力下ꎬ无法将旋转件向后推动ꎬ使密封旋转件定位在
石油化工设备技术ꎬ2008ꎬ29(3) :60 ̄63.
Cause analysis and treatment measures of dry gas seal leakage
HAN Bo
( Petrochina Liaoyang Petrochemical CompanyLiaoning ꎬLiaoyang 111003ꎬChina)
干气密封失效原因分析与有效性措施
干气密封失效原因分析与有效性措施摘要:随着我国经济、科技的快速发展,逐渐开展以西气东输为核心的高频干气传输形式,解决压缩机组内干气密封失效问题,降低维修费用,提高经济效益,结合干气密封结构和工作原理为出发点来探究管道干气密封应用效果,分析失效原因,解决失效漏洞。
结合干气密封设计原理、运输储存形式和安装拆卸维护技术等方面,提高干气密封性的针对性和可靠性,为后续压缩机干气密封使用提供借鉴与参考意义。
关键词:干气密封、有效性措施、失效分析引言现阶段,干气密封压缩机主要有弹簧座袖和衬套这两部分所构成,以密封的旋转元件制造而成的密封面,在绝大部分工艺进气装置中损耗较低,少部分气体可被吸入螺旋装置后在螺旋槽根部产生密封节流作用。
在气体压力的作用下,密封面被推开可以形成具有一定厚度的气膜,在气膜之间合力和反弹作用力的支持下,保持一定的密封间隙,维持干气密封的可行性和可靠性。
干气密封装置的配置形式有很多,主要以单级密封、双级密封和串联密封这三种所构成,为有效避免工艺泄露问题,阻挡干气渗出,可以以密封串联的形式来单独增加密封口,直接在上方设置放空口后增加迷宫密封装置,即可阻挡干气泄漏,也可限制工艺气体泄漏,相当于在原有密封装置的基础之上加装密封盒,起到封闭保障作用,也可以将工艺气体与干气分隔开。
一、干气密封失效原因(一)杂质干气密封失效的主要原因是由于杂质的存在所导致的,当杂质在存在于环与主环之间的凹槽处时,相当于外界异物,如固体或液体直接进入狭窄的螺旋槽内,致使内部槽间的密封部件过热,压力升高,存在机械密封失效的问题。
其次,这些杂质的主要来源于工业气体、轴承、润滑油。
工业气体的内侧或高压侧,由于压力供给不足,发生内侧泄漏现象,直接接触密封层工业气体内的杂质,相当于破坏了干气密封装置,而轴承润滑油的外侧或低压侧由于密封不严,润滑油直接通过接触部位渗透入干气密封区域内缓冲装置中。
通常在除了空气或氮气外,还会存在轴承润滑油,可向内渗入油污,当密封器存在密封不严密、自身带有杂质时,需要通过干燥并过滤后避免较大颗粒进入干气,以聚合性过滤的形式来保证清除大量液体微粒,防止凝析发生。
离心压缩机干气密封的故障分析及处理
离心压缩机干气密封的故障分析及处理摘要:现阶段我国石油化工行业随着社会经济水平的不断提高而得到了进一步发展,越来越多先进的机械设备在实际的应用过程中也发挥出了良好的效果。
就从目前的情况看来,石油化工行业在实际的发展生产过程中会应用到各种各样的机械设备,其中最为关键的就是离心压缩机,然而这种设备在运行过程中会受到一些因素的影响而导致干气密封发生故障,从而无法发挥出良好的作用。
为此,石油化工企业要对离心压缩机的干气密封故障原因进行充分的分析和了解,在此基础上来采取相应的措施进行处理,这样可以达到预期的效果。
关键词:离心压缩机;干气密封;故障原因;处理措施前言:通过实际调查发现,离心压缩机在石油化工生产过程中占据着非常重要的地位,这种设备能够对一些有毒气体或易燃气体进行有效的压缩,在这个过程中对设备密封性也提出了更高的要求。
然而离心压缩机在运行过程中会应用到各种各样的密封方式,其中最为常见的密封方式就是干气密封,这就要求管理人员要对这方面予以足够的重视。
一、离心压缩机干气密封的概述离心压缩机干气密封的工作原理在于利用流体的动压作用来分离开两个密封端面,从而起到密封气体的作用。
相较于传统密封形式来说,其具有可靠性强、能源耗费量低等优点,有利于压缩机使用期限的延长。
而且干气密封不受密封油的影响,其整体占地面积以及重量也得到了大幅降低,在一定程度上提高了工艺效率,避免密封油对工艺回路产生影响的问题出现。
但是在该系统中较易出现干气泄漏的故障,干气密封实际使用期限和厂家承诺期限具有差异,在进行拆机检查过程中均会有动、静环磨损等问题出现。
而且时常会出现离心压缩机出现故障依旧投入使用的现象,导致干气密封系统检修频次不断增加,一方面会降低了企业效益,一方面会有可能会带来严重的安全隐患。
二、离心压缩机干气密封故障原因分析(一)干气密封内有液体进入在通常情况下,如果液体进入到干气密封内部,动静环端面就会在运转过程中受到较大程度的影响,进而稳定且可靠的气膜也就无法形成,两个端面在这个过程中也会发生相互接触,这样就会导致干气密封故障发生。
干气密封问题分析及处理措施
2013年2月24日星期日
3.5.3 一级放空导淋有油或其他液体排出
一级放空导淋按要求是不能有任何油污及其他任何液体排出的, 否则此套干气密封肯定失效。若出现油及其他液体,说明二级密 封组件肯定有油存在,这样二级密封动静环肯定不能打开而损坏。 所排出来的油也一定是从润滑油中串到二级密封内部,再从一级 放空排出,部分油还会进入一级密封组件里边,造成一级密封失 效。首先必须检查隔离气密封组件,同时必须对整套干气密封组 件进行更换,更换新的干气密封组件之前,需脱脂吹扫整个干气 密封管路系统,保证系统不带任何液体及其他杂质。 另外,若有液体排出,有可能是一级放空失效,导致工艺气(工 艺气本身带液)从一级放空泄漏出来。同时也可能是二级缓冲气 带液造成。总之,一旦发现一级放空导淋有油或液体排出,都必 须更换整套干气密封组件。
2013年2月24日星期日
4.2 系统带液
氮气系统带液,此情况仅可能发生在启动过程中,因 此时才使用氮气作为密封气,正常开车过程不使用此 气体。到目前为止还未因氮气系统带液而出现问题。 停车过程中,机组密封气使用压缩机出口工艺气,随 着机组停车,压力降低,温度下降,当温度下降至此 氨含量露点温度条件,产生液化现象,导致整个密封 气带液,这是整个干气密封带液的最大可能。
2、反转
3、动静环材质
2013年2月24日星期日
图8 反转磨损情况示意图
2013年2月24日星期日
图9 频繁损坏情况示意图
2013年2月24日星期日
3.4 维护总结
更换驱动端干气密封,大约需要40小时。 更换非驱动端干气密封,大约需要60小时。 同时更换驱动端和非驱动端干气密封,大约需要65小时。 在拆装时密切注意三个对位记号,动环与壳体、壳体与转子、壳 体与缸体(转子与缸体)之间的对位记号。
天然气增压机干气密封故障分析与处理
1引言在众多天然气联合循环电厂中,天然气调压站多采用增压机来满足燃机前置模块的压力、温度和流量要求。
离心式增压机有处理气量大、运转可靠性强、运行效率高、结构紧凑等优点,使其成为诸多燃气发电的优先选择。
某电厂使用3台德国曼透平公司生产的四级离心式天然气增压机,在实际使用过程中全部3台增压机均发现多个干气密封损坏问题。
通过对故障干气密封的分析及处理,采取适当的技术措施,有效避免再次出现类似故障,降低维护成本,提高设备可靠性。
2干气密封系统介绍2.1干气密封结构离心式压缩机的干气密封是一种采取非接触方式实现气体密封的处理技术。
德国曼透平公司生产的四级离心式增压机的干气密封件位于轴承和压缩机级之间,是一种串联式干气密封。
干气密封的旋转部分牢牢地安装在轴上,静止部分连接到增压机外壳,防止增压机在高压高转速的运行状态下天然气泄漏到大气中。
其结构组成如图1所示。
2.2干气密封工作原理干气密封的弹簧组将可做轴向移动的静止滑环压在旋转的动环上,当密封动环的转动速度达到一定的转速时,静止滑环克服弹簧力向后移动,这样在两个密封面上形成并维持一定的密封间隙,在这个间隙里形成一个稳定的气膜,密封动环在这个间隙里的气膜上无接触地滑动。
气膜厚度一般为几微米,稳定的气膜可以使密封端面的间距保持一定的密封间隙,间隙太大,密封效果变差;而间隙太小会使密封面发生接触。
因干气密封的摩擦热不能散失,端面间无润滑接触将很快引起密封端面变形,从而使密封失效。
氮气通过密封间隙时靠节流和阻塞的作用而被减压,从而实现气体介质的密封。
增压机启动运行时,从其天然气出口管道的抽气经过一组过滤器的过滤,由流量调节阀调节压力、流量后进入首级密封进气室,通过动静滑环之间的密封间隙后排入大气。
次级密封和分离气的气源为浓度大于98%的氮气。
进入干气密封前的氮气同样需要过滤器的过滤处理。
次级密封气体进入进气室后排入大气,并且部分次级密封气体进入首级密封的排气通道与首级密封气体混合,目的是在首级密封出现故障或损坏时防止工艺气体逸出。
离心式压缩机干气密封故障分析及处理
离心式压缩机干气密封故障分析及处理摘要:离心式压缩机干气密封是一种借助于流体动力学基本原理来实现气体密封处理的技术类型,被广泛的应用于现代工业生产活动当中。
相比于传统的机械密封模式而言,其具有许多领域的优势与价值,包括可以实现非接触式密封,能够有效降低磨损与功率消耗,同时也有助于提升运行的平稳度,满足高速、高压生产设备的实际需求。
但是,由于其对于人员的技术操作以及养护管理具有较高的要求,所以在实际使用过程中如果操作不到位,很容易出现离心式压缩机干气密封故障问题,影响经济效益的实现,现结合具体的案例,就离心式压缩机干气密封的故障处理说明如下。
关键词:离心式压缩机;干气密封;故障处理引言多年来,石油化工产业为我国社会经济发展做出了重要贡献,保障石油化工领域的可持续发展是促进经济发展的重要基石。
石油化工业中离心压缩机是非常重要的机电设备,该设备能否安全可靠运行直接影响石油化工生产过程的稳定。
但由于石油化工生产作业环境复杂,离心压缩机在正常工作时容易受到外部各因素影响,产生各种故障,造成石油化工生产过程不连续。
如国内某石油化工企业使用的离心压缩机在正常运行中,突然出现干气密封失效,导致一级密封泄漏气流量出现快速上升并达到了极限值,使生产设备紧急停机,给企业造成了重大经济损失。
本文主要针对该起离心压缩机干气密封故障进行深入分析和研究,并提出处理措施,对其他类似故障问题具有一定借鉴作用。
1离心压缩机干气密封原理分析干气密封主要基于流体的动态压力效应,使两个密封端彼此分离,从而获得密封气体的效果并将其应用于离心压缩机。
离心压缩机正常工作时,两端气体压缩后形成较小的密封间隙;密封间隙过大时,可能影响离心压缩机干燥密封的效果;当密封间隙过长时,两个端面接触,使干气密封性能失效,因此离心压缩机干气密封过程中的关键也在于控制密封间隙的厚度,也是效果的关键.2离心式压缩机的特点传统复合压缩机的位移量较小,离心压缩机的位移量比复合压缩机大幅度增加,每分钟可达数千立方米,运行效率大大提高。
干气密封的常见故障及案例分析
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干气密封常见问题
—— 过滤系统失效
—— 密封气严重带液,超出过滤器处理能力。
—— 过滤器堵塞后未及时切换,造成滤芯破损。 ——气源中含大量的细粉,其粒度小于过滤器的精度,超出了过滤器的 处理能力,但因量大,对密封及系统均造成影响。
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案例分析
—— 密封气带液
某炼油厂加氢裂化循环氢压缩机 情况说明:该机组为沈鼓制造,原轴封配套的进口 干气密封,自装置2004年下半年开工以来,机组两 次停机,密封损坏共更换密封4套;2007年3月因密 封故障机组紧急停车,更换密封;2008年2月因密封 故障机组紧急停车,更换密封。 事故原因:密封气存在带液的现象,进口密封摩擦 副采用的硬对硬组对,抗干扰能力不足。 处理措施:国产化将摩擦副更改为硬对软组对,提 高密封本身的抗干扰能力;在主密封气气源进气管线 增加脱液装置,将主密封气管线的电拌热更改为蒸汽 拌热,提高主密封气的进气温度。 使用效果:2008年按上述措施处理后,在大修期 间更换密封,直到2011年大修期间,正常运行了一 个大修期,更换新密封后运行到现在,未因密封问题 出现停车检修。
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常见故障
—— 动压槽旋向以及低速工况
—— 安装错误,驱动端与非驱动端装反。
—— 工艺问题,机组停车不可避免存在反转
工况。 ——低速暖机工况。
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案列分析
—— 低转速
情况说明:该机组为国外进口(新比隆), 原轴封是随主机配套的进口干气密封,在一 年内出现多次因密封损坏导致机组停机检修, 使用厂更换另一进口供应商生产的干气密封 后,情况未得到明显的改善。 原因分析: 1、该机组汽轮机存在长时间的暖机工况, 盘车转速198r/min,开车期间需盘车24小时, 停车需盘车48小时;导致密封损坏。 2、泄漏排放管线缺陷。 处理措施:国产化密封重新调整了密封动 压槽的设计参数,降低了密封端面的启浮速 度,并对盘车工况下的机内压力进行了适当 增加,增强密封端面的静压效应。改进泄漏 管线。 使用效果:改进后的密封满足了机组的各 种工况条件,能够使用一个大修周期。
离心压缩机干气密封故障原因分析与处理潘冬明
离心压缩机干气密封故障原因分析与处理潘冬明离心压缩机干气密封故障原因分析与处理潘冬明发表时间:2019-07-18T09:06:26.730Z 来源:《科技尚品》2019年第3期作者:潘冬明郭景涛[导读] 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。
易高清洁能源管理服务(西安)有限公司引言随着石油、化工行业的快速发展,低能耗、高效益、零污染、长周期的发展方向已成为石油化工行业的发展趋势。
大型压缩机组是石化行业的关键设备,其密封性能的好坏决定装置能否平稳安全运行。
干气密封以其低泄漏、经济实用性好、密封寿命长和运行可靠等特点脱颖而出。
干气密封是一种新型的旋转轴用非接触密封,它是在气体润滑轴承的基础上,由接触型液膜机械密封改进而来。
上世纪60年代末,约翰克兰公司研制出首套干气密封并应用于离心压缩机。
随着密封行业以及流体动力学的快速发展,已经衍生出各种型式的干气密封。
目前,干气密封已在石油、化工、冶金、航空等行业中广泛使用。
1概述1.1离心式压缩机工作原理离心式压缩机的主要作用是压缩气体,以此达到人们在工作中的某种需求的目的。
工作中,离心压缩机通过其叶轮进行高速旋转,而且叶轮在旋转中会带动通管中的空气进行高速旋转,这样能够不断加速通道内部的空气旋转,通过气理性作用形成一种扩压器。
通常,离心式压缩机的工作原理是通过其叶轮转动,再产生空气的推动力。
在空气的作用下,将叶轮及扩压器产生的空气在流通通道内进行压缩,并且合理运用离心原则及降速原理等等,把离心机产生的机械性能转换为空气的压力功能。
此外,空气在扩压器的作用下日益压缩的过程中,会使得空气的流通速度迅速上升,从而造成通道底部空气加速度减少,而空气也会降低速度,后方的空气仍旧是不断前进和挤压的,这样就会让空气的动量势能转化为静态压能,最终达到压缩空气的目标。