汪耀林（中原輸油氣分公司,山東 德州 253020）

天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)的常見故障及應(yīng)對措施

汪耀林
（中原輸油氣分公司,山東 德州 253020）

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，人們更加關(guān)注環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、社會三者之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，為此，清潔能源得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。天然氣作為清潔能源，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中占有著重要的地位，天然氣壓縮機(jī)尤其是離心式壓縮機(jī)在天然氣管道輸送中得到了廣泛應(yīng)用，但天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)的常見故障也成為人們較為關(guān)注的話題，如何解決天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)的常見故障，對于天然氣壓縮機(jī)的發(fā)展以及天然氣能源的應(yīng)用，具有著重要意義。

關(guān)鍵詞：天然氣壓縮機(jī)；密封系統(tǒng)；常見故障

0 前言

在西氣東輸管道、陜京輸氣管道等國家大型長輸天然氣管道中，離心式壓縮機(jī)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。就目前這些單位使用的天然氣壓縮機(jī)系統(tǒng)來看，多以干氣密封系統(tǒng)為主，為了保證壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，針對天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)常見故障的運(yùn)行維護(hù)和檢修，就變得尤為重要了。

1 天然氣壓縮機(jī)的密封主要形式

我們要對天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行分析，首先要了解天然氣壓縮機(jī)的密封主要形式。目前天然氣壓縮機(jī)當(dāng)中，其密封主要形式有機(jī)械密封、浮環(huán)密封、油膜螺旋槽端面密封、干氣密封等。

本文提到的干氣密封形式，是氣膜螺旋槽端面密封，該密封方式始于上世紀(jì)60年代，到了上世紀(jì)80年代初，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。干氣密封主要有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，端面非接觸，使用壽命較長，并且具有很高的可靠性；第二，密封時(shí)的功耗低，對于節(jié)約能源具有重要意義；第三，不需要龐大的密封油系統(tǒng)，占有空間小；第四，對工藝回路的污染小；第五，運(yùn)行和日常維護(hù)成本低。基于干氣密封的優(yōu)點(diǎn)，加上天然氣壓縮機(jī)更傾向于可靠性的維修策略，干氣密封系統(tǒng)得到了廣泛的發(fā)展和關(guān)注，使其成為當(dāng)下天然氣壓縮機(jī)的密封主要形式。干氣密封系統(tǒng)使用成本低，壽命周期長，加上干氣密封系統(tǒng)較強(qiáng)的可靠性，干氣密封系統(tǒng)自然廣泛的得到了應(yīng)用。

2 干氣密封系統(tǒng)的常見故障

干氣密封出現(xiàn)的主要問題就是干氣密封泄露故障，之所以發(fā)生這種現(xiàn)象，最為主要的原因就是干氣密封的動(dòng)、靜環(huán)磨損嚴(yán)重。有關(guān)于干氣密封動(dòng)、靜環(huán)磨損嚴(yán)重故障，如下圖所示：

如圖所示，動(dòng)、靜環(huán)的磨損對于干氣密封使用來說具有重要意義，針對于這一問題，如何解決、維護(hù)其良好的運(yùn)行狀態(tài)，這對于天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)來說，十分重要。

除此之外，干氣密封系統(tǒng)常見故障主要有以下幾個(gè)方面：（1）干氣密封失效問題，這對于干氣密封系統(tǒng)來說，也是常見故障之一；

（2）密封氣輔助系統(tǒng)布置的合理性問題；（3）迷宮密封和平衡管問題，這是關(guān)系壓縮氣進(jìn)入干氣密封的途徑，但通常會出現(xiàn)缸內(nèi)壓縮氣突破迷宮密封和密封氣阻擋，進(jìn)入密封腔的問題。

3 針對于干氣密封系統(tǒng)常見故障的應(yīng)對措施

3.1 干氣密封失效問題

針對于干氣密封實(shí)效問題，通常要對干氣密封的合理性設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，主要涉及到干氣密封的螺旋槽數(shù)、旋轉(zhuǎn)角、槽深、密封端面內(nèi)半徑、槽底半徑、密封端面外半徑幾個(gè)要素進(jìn)行性能測試，之后通過方程計(jì)算，得出密封氣膜的厚度，以此來進(jìn)行密封失效問題的研究，確保干氣密封不存在失效問題。

3.2 密封氣輔助系統(tǒng)布置的合理性

密封氣輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的合理性，對于干氣密封系統(tǒng)來說具有重要意義，對于干氣密封系統(tǒng)的靜環(huán)磨損和動(dòng)環(huán)磨損保護(hù)問題，意義重大。通過對天然氣壓縮機(jī)的干氣密封系統(tǒng)進(jìn)行對比分析后，我們可以發(fā)現(xiàn)干氣密封的失效，是一種機(jī)械失效，與一氧化碳和天然氣的本身物質(zhì)特性并沒有太多聯(lián)系，而造成干氣密封系統(tǒng)故障的主要原因則在于介質(zhì)中的粉塵存在。

3.3 迷宮密封和平衡管問題

迷宮密封和平衡管問題涉及到了壓縮氣進(jìn)入干氣密封的途徑，而高壓側(cè)密封腔內(nèi)有大量粉塵，這些粉塵對于干氣密封系統(tǒng)影響很大，容易導(dǎo)致天然氣在進(jìn)入干氣密封腔后，一部分通過迷宮密封腔，一部分作為干氣密封的密封介質(zhì)，引起密封端面的泄露。因此，對于這一問題，就需要對迷宮密封和平衡管內(nèi)的灰塵進(jìn)行清潔，確保密封腔的干凈整潔，讓天然氣不受到粉塵影響，順利通過迷宮密封腔和平衡管，確保干氣密封系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

干氣密封設(shè)計(jì)以及制造問題對于天然氣壓縮機(jī)使用來說，具有重要意義，因此在干氣密封問題上，要采取有效措施進(jìn)行解決，提升干氣密封系統(tǒng)性能，保證干氣密封系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命，確保干氣密封系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，針對失效性問題、密封氣輔助系統(tǒng)布置的合理性問題、迷宮密封和平衡管問題采取有效措施解決，確保干氣密封系統(tǒng)在天然氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志,干氣密封的工作原理及設(shè)計(jì)計(jì)算[J].機(jī)械工業(yè),2012,10(02):152-158.

[2]廣延洪，汪德濤.密封件使用手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2011:142-148.

作者簡介：汪耀林（1979-），男，本科，工程師。