邵國會(吉林省松原石油化工股份有限公司,吉林　松原　138000)

干氣密封技術(shù)在乙烯制冷壓縮機上的應(yīng)用

邵國會(吉林省松原石油化工股份有限公司,吉林松原138000)

文章以乙烯制冷壓縮機（10-K-601）為研究對象，重點就其干氣密封結(jié)構(gòu)的選型、工藝流程、控制系統(tǒng)以及日常維護等方面的內(nèi)容進行詳細闡述，僅供參考。

干氣密封技術(shù)；乙烯制冷；壓縮機；應(yīng)用

1　壓縮機的工藝條件

乙烯制冷壓縮機主要將乙烯氣作為其工作的介質(zhì)，就透平往壓縮機的方向看，其旋向沿著順時針的方向旋轉(zhuǎn)。壓縮機的基本參數(shù)如下所述：

型號：4H-8S

吸入壓力（表）Pa：13（一段）、304（二段）、553（三段）

排出壓力（表）Pa：304（一段）、553（二段）、2656（三段）

進口流量/（kg.g-1）：11777（一段）、19209（二段）、38941（三段）

功率/kW：289（一段）、223（二段）、1568（三段）

轉(zhuǎn)速/（r.min-1）：11344

2　干氣密封結(jié)構(gòu)的選擇

由于乙烯氣體是乙烯制冷壓縮機的主要工作介質(zhì)，且該氣體屬于易燃和易爆氣體，嚴禁出現(xiàn)任何泄漏現(xiàn)象。因此，結(jié)合該壓縮機的基本參數(shù)，最終確定選用串聯(lián)式干氣密封結(jié)構(gòu)，同時設(shè)置迷宮密封在密封的外側(cè)，諸如隔離氣氮氣，用以避免軸承腔內(nèi)部的潤滑油氣體向密封腔擴散。在壓縮機正常運行的工況下，主密封進氣主要采用的是乙烯制冷壓縮機出口的自身乙烯氣，在開停機的時候，選用壓力為2.8MPa的氮氣。

3　干氣密封結(jié)構(gòu)說明

乙烯制冷壓縮機的干氣密封工藝流程如下：該套壓縮機的軸端密封力的工作介質(zhì)為乙烯氣，乙烯氣經(jīng)過濾器（一開一備，當壓差大于110kPa的時候進行切換）過濾之后，流經(jīng)差壓控制閥后進入密封腔內(nèi)。在正常操作的時候，經(jīng)過差壓控制閥控制的密封氣體的壓力要比密封腔內(nèi)的壓力高34kPa。當密封氣進入密封腔之后，大部分氣體會經(jīng)過梳齒密封進入到機體的內(nèi)部，并和被壓縮介質(zhì)相互混合。只有極少量的氣體會進入到動靜密封端面之間，進而放火炬。由于流量表安裝在火炬線上，因此其能夠?qū)π孤┑呐呕鹁媪髁窟M行有效檢測，進而判斷密封結(jié)構(gòu)是否正常。第二級密封，也可以將其理解為備用結(jié)構(gòu)。其所采用的密封氣主要為第一級泄漏的乙烯氣。若第一級出現(xiàn)較大泄漏現(xiàn)象，進而導致密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障或者損壞的時候，第二級密封則發(fā)揮著密封的功效。同時由于迷宮密封設(shè)置在密封環(huán)的外側(cè)，能夠有效控制吹入的隔離氣壓力，進而有效阻止?jié)櫥瓦M入到密封腔內(nèi)。同時有效防止緩沖氣進入到軸承箱內(nèi)。

4　干氣密封的啟動和運行

乙烯制冷壓縮機的干氣密封結(jié)構(gòu)，當其氣壓的差值大于29kPa的時候，壓縮機則可以進行啟動操作。若壓差值較低則嚴禁開啟，以有效保護壓縮機免遭損害。在開車的時候，因為沒有出口的乙烯氣，所以選用外供壓力為2.8MPa的氮氣作為工作介質(zhì)。由于該壓縮機的暖機轉(zhuǎn)速為1000r/min，屬于低速運轉(zhuǎn)，且在低速狀態(tài)下工況不夠穩(wěn)定，易于損壞密封結(jié)構(gòu)，因此必須限制低轉(zhuǎn)速下的運轉(zhuǎn)時間。依據(jù)壓縮機的具體操作規(guī)程以及乙烯制冷壓縮機的開車操作卡，適當升速壓縮機的轉(zhuǎn)速為工作轉(zhuǎn)速，在升速期間，需要嚴格檢查密封泄漏排火炬量的變化。在壓縮機開車的時候，若工況不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速和壓力不達標，都可能導致密封的泄漏火炬量出現(xiàn)波動現(xiàn)象。因此當壓縮機處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)的時候，需要密切觀察各個儀表的顯示值，確定其和設(shè)計值是否一樣。

5　干氣密封的控制系統(tǒng)

干氣密封本體和與之配套的密封測控系統(tǒng)共同組成了一套完整的密封系統(tǒng)。因此該壓縮機的測控系統(tǒng)主要包含如下功能。第一，有效過濾密封氣體；第二，對于泄漏現(xiàn)象進行有效監(jiān)測；第三，控制密封氣的流量，同時穩(wěn)定控制密封氣和參考氣之間的壓差。由于動靜環(huán)密封端面的間隙較小，因此其需要干燥、潔凈且穩(wěn)定的氣源，一旦氣體受到污染，則極為可能導致密封結(jié)構(gòu)的損壞，并喪失了密封的作用。所以密封氣體必須經(jīng)過過濾器過濾之后方能進入到密封腔內(nèi)，嚴禁顆粒進入。串聯(lián)布置的放火炬以及放空的氣體，主要為從內(nèi)側(cè)密封面來的工藝氣以及少量的來自于于一級密封所泄漏的緩沖氣。在整個密封系統(tǒng)運行的時候，利用監(jiān)測系統(tǒng)來對泄漏的排火炬量進行監(jiān)測，以便于確定密封是否完好，是否存在損壞現(xiàn)象。一旦監(jiān)測發(fā)現(xiàn)存在較大量的泄漏現(xiàn)象，需要立即檢查整個系統(tǒng)，排查原因，有效控制泄漏量。

6　干氣密封的日常維護

為確保干氣密封能夠得到正常運行，需做好日常的維護工作。第一，合理控制隔離氮氣的壓力為50kPa，嚴禁軸承腔的潤滑油擴散到密封腔內(nèi)，同時也嚴禁密封氣體進入到潤滑油中。第二，流經(jīng)過濾器的密封氣體，其通過差壓控制閥所控制的壓力需要高于被密封氣壓力34kPa。第三，做好泄漏排火炬量的日常監(jiān)測工作。第四，準確安裝干起密封結(jié)構(gòu)，確保其旋轉(zhuǎn)方向準確，尤其要避免機器出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。第五，確保密封氣體的干燥、清潔、穩(wěn)定以及充足。

總之，文章重點介紹了干氣密封技術(shù)在乙烯制冷壓縮機（10-K-601）中的具體應(yīng)用，該制冷壓縮機采用了中間迷宮的串聯(lián)式干氣密封結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了較為平穩(wěn)的運行狀況，確保了機組的安全、穩(wěn)定、長期、優(yōu)質(zhì)運行，切實提升了整個機組的可靠性，期望能夠起到一定的借鑒作用。

［1］龔春雷，馬鵬飛，張勇.干氣密封在制冷壓縮機上的應(yīng)用與維護［J］.中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013，14：235.

［2］王鑫鐸.影響裂解氣壓縮機干氣密封的因素及解決對策［J］.化工管理，2014，20：192.

［3］刁全，任玉姝.雙端面干氣密封在單級懸臂循環(huán)氣壓縮機中的應(yīng)用［A］.中國通用機械工業(yè)協(xié)會風機分會、沈陽鼓風機研究所、《風機技術(shù)》雜志社.中國風機學術(shù)論文集［C］.中國通用機械工業(yè)協(xié)會風機分會、沈陽鼓風機研究所、《風機技術(shù)》雜志社：，2013：6.