循环氢压缩机干气密封损坏原因分析及对策.docx

循环氢压缩机干气密封损坏原因分析及对策-1--4-循环氢压缩机干气密封损坏原因分析及对策200万吨柴油加氢装置循环氢压缩机K-102干气密封系统及干气密封控制系统采用四川日机密XXXX有限公司的中间带迷宫的串联式集装式干气密封。干气密封的工作原理工作原理干气密封单元一般由一个可以轴向浮动的静环和一个固定在轴套上的动环组成。静环背后有弹簧对其施加贴合作用力动环随压缩机转子做高速运转。密封的工作原理是流体静压力和流体动压力的平衡。高速旋转的动环产生粘性剪切力带动流体进入流体动力槽内由外径向中心运动密封坝提供流体阻力节制气体流向低压端于是气体被压缩压力升高密封面分开形成一定厚度的的气膜（约3μm）。当流体的静压力和弹簧的闭合力等于气膜内的开启力时密封端面之间就形成了稳定的间隙于是密封实现非接触运转。我装置干气密封为中间带迷宫的串联式集装式干气密封密封气由两种气体组成分别是1.0MPa氮气、循环氢压缩机出口循环氢。靠压缩机气缸内侧的一级密封由循环氢密封用粗滤器和精滤器过滤；中间的二级密封用1.0MPa氮气进行密封；靠压缩机气缸外侧的隔离气用氮气密封；气缸内的大量氢气首先被靠内侧的密封氢气密封剩余外漏的氢气和密封气靠氮气来密封为了防止润滑油进入密封腔在最外侧用氮气进行密封。实际运转情况K-102为循环氢压缩机2022年11月投用运转至2022年6月发现非驱动端干气密封泄漏气量和压力持续上涨经过流程检查及仪表联校确认非驱动端干气密封泄漏。直至2022年6月30日装置被迫停工检测、修理。经解体检查发现密封静环有磨损现象（1）。于是对非驱动端密封进行了更换。重新开启后运转正常。运转至2022年6月再次发现非驱动端干气密封泄漏气量和压力持续上涨且情况与2022年相似6月16日装置再次被迫停工解体检查仍发现密封静环有磨损现象且密封静环上的O型圈断裂。检测、修理概述3.1.2022年打开干气密封聚结器检查的情况造成干气密封带液的主要原因就是聚结器的滤芯安装不到位造成聚结器无法正常脱液。3.2.2022年打开干气密封检查的情况造成干气密封损坏的主要原因就是干气密封带液造成O环损坏干气密封带液的主要原因为聚结器设计不合理造成脱液效果差。干气密封故障原因分析4.1.干气密封聚结器脱液效果差：从2022年与2022年两次检测、修理现场干气密封拆检情况来看干气密封一级密封动、静环上滞留的碳粉情况虽然本次密封系统中滞留的碳粉相对去年来说大幅减少但是由于一级密封气带液是造成本次密封失效的主要原因。4.2.干气密封中O型圈设计不合理：本次检测、修理在拆检一级密封时发现一级静环与推环之间的O型圈损坏造成干气密封泄漏气量渐渐增大。4.3.机组运转工况偏离其设计工况：K-102设计额定流量为XXXNm3/h入口温度为50℃入口压力为7.5MPa(G)出口温度为76.3℃出口压力为9.4MPa(G)。而目前K-102的运转工况为：入口压力7.5MPa(G)入口温度为50℃出口压力为8.53MPa(G)出口温度为69℃。运转情况与设计偏差较大。预防及整改措施5.1.将介质侧氟橡胶密封圈更新为耐氨腐蚀的全氟醚密封圈且提高与静环密封圈接触轴套部位的光洁度以保证静环有良好的补偿能力。5.2.对聚结器进行跟换或改造。5.3.车间继续加强对循环氢中各小组分的分析和监控尤其是氨含量。5.4.将适当增加聚结器、过滤器、循环氢分液罐的脱液频次以保证干气密封系统一级密封气尽量减少液体的携带。5.5.加强干气密封一级密封气蒸汽伴热的检查。5.6.为了防止循环氢量大幅波动造成机组运转波动规定K-102入口循环氢量稳定在XXX-XXXNm³/h循环氢纯度不低于80%。5.7.在装置出现紧急停工情况时要尽可能快的引入高压氮气减小压缩机干气系统的波动。5.8.机组出现紧急停车后立即确认汽轮机速关阀关闭、压缩机出入口阀关闭机组不会发生低转（转速＜800rpm）或倒转盘车速度不大于10rpm。5.9.保证干气密封工作流量、压差在设计范围以内。