干气密封典型案例分析

串联式+单端面结构，但 因机组为一段压缩，出口 端温度在打循环工况超温 ，而密封自身又是封闭结 构，泄漏量极少，导致密 封区域温度更高，寿命较
短。同时由于泄漏量小，
氨气基本不流动，冬季氨 气易液化造成带液。
2、 结构改进
隔离密封进油问题： 此类问题与机组结构有较大关系，不同的机组改进方法不同，常见的有以下几种。 解决办法：改进结构。
时总共需要通过6个台阶方可安装到位。
出现的问题： 密封安装困难，利用安装工具强行安装后，密封壳体外圆拉伤，造成密封无法正常 拆卸，密封损坏。
原因分析：
对密封壳体尺寸检查，尺寸均在设计公差范围内，但圆度和同轴度超差，部件组装 后累计误差更大，造成密封壳体外圆与机组壳体局部间隙过小。根本原因是基本的检验 手段只能对尺寸公差进行精确地测量，对形位公差无法做到有效的测量，最终导致零部 件质量、可靠性下降，累计误差增大。 解决办法; 购置三坐标对关键部件的尺寸和形位公差全检，彻底杜绝形位公差无法检验或检验
位公差全检，彻底杜绝形位公差无法
检验或检验不准确问题，将问题及时 发现并整改。
二：机组设计、安装、操作 问题案例
1、 回油不畅
回油视镜处油位一直处于较高位置
情况说明：运行后密封带油非常严重，密封处于油浸泡状态，两级密封油污染严重，寿命短。 事故原因：回油管过细，导致机组回油不畅；轴瓦间隙大润滑油射流至密封区域。 解决办法：更换轴瓦，并加大回油孔，彻底解决此问题。 经验总结：回油管设计上应着重考虑，轴瓦间隙应严格控制。
泄漏通道1 泄漏通道1
泄漏通道2
早期设计结构
增加密封圈，杜绝泄漏通道2
2、 结构改进
空间富裕，可增加保护套
增加甩油、挡油结构
3、 系统元器件
现象：干气密封系统早期的氮气过滤器组件为铝合金外壳，自带差压表指示，该过滤器 在温差较大的区域长时间使用后易出现壳体泄漏现象。
原因：现场温差变化较大，现场环境腐蚀性强易引起橡胶件变形老化，自身结构不合理
气流再次进入密封，造成密封损坏。操作上应严格坚持执行。
工艺降负荷操作时，往往会造成反应器内油带入密封，造成密封泄漏量异常。 气体品质发生较大改变，品质下降。 打循环：
开车打循环期间，密封气量供应不足造成密封损坏。考虑增加外部气源或使用增压系统。
7、 反转
情况说明：密封带压反转，时间约15分钟，静环DLC涂层脱落，同时动环槽型磨损严重。
事故原因：工艺操作失误。
解决办法：更换密封，规范操作，但硬对硬设计反转损伤非常严重。 经验总结：反转必须杜绝，应在主机设计、工艺设计、密封设计充分论证，硬对硬涂层适应 性需要进一步探讨。
8、振动超标
密封安装位置
解决办法：与供货商沟通更新结构。
此接口处橡胶件老化 后变形易出现泄漏现
象
设计更新为一体式外
壳
4、 密封圈选材不合适
工作介质：100%氨气 工作温度范围：-40~160摄氏度
介质特点：腐蚀性强，工艺中可能含有微量油。
出现的问题：早期设计密封圈选材不合适，造成密封圈失效发生泄漏，密封寿命、可靠 性下降。 原因分析：早期设计选用了硅橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、AFLAS等，每种材料性能
差异较大，乙丙橡胶不耐油，硅胶不耐安装用硅脂，丁腈橡胶耐高温性能差，AFLAS
永久变形率大，造成了密封长时间运行后出现密封圈老化失效现象。 解决办法：对各牌号橡胶进行了氨气测试，选择了综合性能最优的全氟橡胶牌号，目前 此类机组全部进行了改进。
5、 形位公差检测
案例1: 现场密封安装拆卸困难，造成密封损坏。 密封轴径190，密封总长230mm，壳体外径301~307mm，结构串联式，密封安装
3、 开工初期吹扫不完善
密封内部存有大量铁锈
情况说明：密封失效，平衡管堵塞，大量的颗粒导致密封端面发热严重，密封圈碳化。
事故原因：开车初期管道吹扫不干净，过滤器严重堵塞且未更换，导致杂质进入密封。机组
平衡管堵塞，两侧密封腔压差约0.6MPa，驱动端多次出现进气中断或进气量过低。 解决办法：彻底吹扫管路，处理平衡管堵塞问题。 经验总结：开工初期应严格吹扫管路，保证气源质量和平衡管的通畅。
更换轴端梳齿，加大平衡管，提高氮气压力。
15、 加氢类机组问题
主要是各类柴油加氢、加氢精制、加氢裂化化装置的高压加氢机组，经常出现的问题如下:
气源选择： 早期设计采用新氢作为密封气，长期运转后逐渐出现密封气带油严重的的问题，导致密封 泄漏异常，因为新氢往往来自往复压缩机，随着运转时间的增加或者检修后，新氢易出现带 油情况。目前设计均采用机组自身出口端气体。 带液： 加氢类机组的聚结器排凝与过滤器自身的排凝很重要，曾出现过不及时排凝，导致液体随
解决办法：
对孔进行补焊处理，解决此问题。
10、 中分面打胶问题
中分面打胶不完全，形成短路，造成泄漏，该类情况在水平 剖分机组上发生较多
该类情况出现频率非常高，安装操作上应作为关键点加以控制。
14、 平衡管问题
低压侧轴端梳齿完好
高压侧轴端梳齿破损
高压侧密封严重污染
情况说明： 主要发生在焦化富气压缩机上，随着运行时间的增加，机组平衡盘间隙增大，气体回流 量增加，导致机组平衡管效果下降，高压侧密封腔压力高于入口侧，前置气耗量增加，轻则 密封受到污染，严重时导致密封气与平衡管差压降低，影响机组的安全运行。 事故原因： 平衡盘设计问题，轴端梳齿安装问题。。 解决办法：
四川日机密封件股份有限公司 典型失效案例分析
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基于我方配套、修复、国产化应用数据的统计：
~ 63%
设计
~ 2%。（主要表现在对工艺考虑不足 ，气源选择不当） 。
~ 35%
安装
~35%。（主要表Baidu Nhomakorabea按在清洁度及关 键环节操作不当）
~2%
设计 安装 操作维护
6、 操作失误、带液
情况说明：密封运转半月后泄漏量有增加趋势，停机维修。
事故原因：初次开车时，工艺操作失误将碱液通入了氮气管道，密封及系统被碱液污染，因
工期原因强行运转，半月后出现异常。 解决办法：彻底清扫密封系统管路，对密封进行修复。 经验总结：一旦出现此类误操作，应立即对密封清洗检查，杜绝事故扩大化。
4、 带液
情况说明：冬季密封寿命较短，泄漏量波动较大，冬季尤为明显。 事故原因：工艺气带液，缺乏可靠的伴热设计，冬季带液量严重。 解决办法：对系统工艺气增加除液并增加伴热要求。
经验总结：设计时应注意机组的安装位置及厂房特性，杜绝冬季出现带液现象。
5、 项目初期保管不完善
情况说明：现场库房保管不善，密封露天存放，长期被浸泡，干燥剂完全失效。 经验总结：加强密封保管，提高对干气密封的认识。
2、 带液
腔体大量红色铁锈，密封完全卡死，无浮动性
情况说明：密封频繁失效，寿命短，高压侧严重于低压侧。 事故原因：未按设计要求进行伴热，温度过低工艺气带液严重；机组平衡管效果差，两侧密 封腔工作压力差有1.0MPa。 解决办法：增加蒸汽伴热保证进气温度，提高密封气与平衡管压差至1.2MPa，增加一级进 气流量计，监测流量。 经验总结：工艺气品质相当重要，高压机组平衡管效果应尤为关注，尤其是国内主机。
经验总结： 小轴径，高转速、轻质转子，设计上应着重考虑密封重量对轴系的影响。 密封设计上专门制定了对小转子、高转速干气密封设计的要求。
9、 加工问题
一级进气与一级泄漏气管路分度很接近，加工时两孔打 通，造成气体短路，工艺气泄漏。
情况说明： 机组为丙烯压缩机，装机后进行静压试验，低压试验时密封正常，当进行高压试验时， 一端泄漏异常，然后压力再降至低压，泄漏依然异常。 更换备件、互换密封，现象相同。 事故原因： 经过最终排查，发现机组一级密封气进气管路与一级泄漏气出气管加工时打通，形成短 路。
操作维护
~63%。（滤芯检查，气体品质下降 、工艺变化较大，开、停机操作等）
一：典型的设计问题案例
1、 密封选型不合理
某厂氨冰机： 介质：氨 ； 分子量：17
低压缸(MCL807)：入口压力：0.063MPaA
入口温度：-40oC
出口压力：0.451MPaA
出口温度：135.1 oC
考虑到入口为负压，采用
不准确问题，将问题及时发现并整改。
5、 形位公差检测
案例2:安装困难，影响动平衡。 出现的问题： 主要发生在轴套与动环座小间隙配合零部件上，尺寸均满足设计要求，但圆度或同 轴度超差后，密封组装困难甚至零件报废，同时影响动平衡平衡。 原因分析： 基本的检验手段只能对尺寸公差进行精确地测量，对形位公差无法做到有效的测量 ，最终导致零部件质量、可靠性下降。 解决办法; 购置三坐标对关键部件的尺寸和形
情况说明： 机组为单悬臂结构，工作压力~4.0MPa，工作转速~14500rpm，电机+增速箱直连无 调速，开机后短时间机组振动就严重超标，且无固定值。 事故原因： 机组设计时，轴系未考虑密封转动件重量，导致转子增加密封重量后，改变了轴系性能 ，使得机组工作转速接近二阶临界转速。 解决办法：
更换转子，将轴承处轴径加粗，避开轴系临界转速。