褚睿晗

摘 要：為了保證新建裝置往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)工作效率，相關(guān)人員加強(qiáng)填料泄漏原因分析力度勢(shì)在必行，只有探清導(dǎo)致新建裝置往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)填料泄漏的具體原因，才能制定有效的優(yōu)化措施進(jìn)行優(yōu)化與解決，才能確保新建裝置往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)工作的實(shí)效性，為我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展做鋪墊。

關(guān)鍵詞：新建裝置 往復(fù)式 循環(huán)氫壓縮機(jī) 填料泄漏

引 言

在石化公司中，制氫裝置是非常重要的。某煉油廠有制氫裝置兩臺(tái)，型號(hào)為DW-3/（20-36.4）-X，該循環(huán)氫壓縮機(jī)屬于二列一級(jí)無(wú)油潤(rùn)滑，工作的介質(zhì)是循環(huán)氫，該裝置的進(jìn)口壓力是2.20帕，出口壓力是3.74帕，額定流量是3480Nm3·h-1，額定功率是80.4千瓦。此新建裝置往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)通過(guò)壓力填料密封，主要是填料裝在氣缸軸側(cè)，為了避免氣缸內(nèi)的氣體發(fā)生泄漏，由活塞桿從中穿過(guò)。本文針對(duì)此設(shè)備的填料泄漏的原因進(jìn)行深入分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1.壓力填料的構(gòu)成

DW-3/（20-36.4）-X循環(huán)氫壓縮機(jī)的壓力填料由以下幾個(gè)部分組成：節(jié)流套、填料盒、壓蓋。填料部件的高壓側(cè)是節(jié)流套，內(nèi)部裝有節(jié)流環(huán)。填料部件的低壓側(cè)是壓蓋，和氣缸作的填料腔進(jìn)行連接，對(duì)每一組填料盒進(jìn)行壓緊[1]。在每個(gè)填料盒內(nèi)都裝有一組填料，每組填料中都有一組切向密封環(huán)、徑向密封環(huán)、阻流環(huán)。切向密封環(huán)、徑向密封環(huán)是填料中主要的密封零件，其密封面主要是內(nèi)孔和兩側(cè)斷面，內(nèi)孔和活塞桿之間進(jìn)行緊密接觸，在發(fā)生磨損以后，受到彈簧力與氣體力的影響，可以自行進(jìn)行補(bǔ)償。節(jié)流環(huán)在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中主要起到節(jié)流的作用，一般情況下，節(jié)流環(huán)和活塞桿之間并不是處于緊密接觸狀態(tài)，主要是對(duì)內(nèi)孔和兩側(cè)斷面進(jìn)行密封，把填料裝進(jìn)第一組。因?yàn)闊o(wú)油潤(rùn)滑的切向換和徑向環(huán)一般都是由工程塑料制作的，工程塑料容易受到高溫高壓的影響，產(chǎn)生變形，阻流環(huán)主要是為了防止切向換和徑向環(huán)的變形。因此，工程商把此種變形成為冷流，因此叫做阻流環(huán)。

2.密封原理

DW-3/（20-36.4）-X循環(huán)氫壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，當(dāng)氣缸內(nèi)的高壓氣體經(jīng)過(guò)活塞桿外圓的間隙泄漏出來(lái)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的兩側(cè)平面都是被研磨過(guò)的，內(nèi)圓中有較多的迷宮槽，節(jié)流套和外圓之間具有一定的浮動(dòng)空間，節(jié)流環(huán)受到氣體壓力的影響，向下一組填料盒緊靠，從而避免氣流流入到下一組填料中。在活塞桿和節(jié)流環(huán)之間的配合面上，由于節(jié)流環(huán)上具有較多的迷宮槽，氣流在經(jīng)過(guò)節(jié)流環(huán)時(shí)，會(huì)發(fā)生第一個(gè)壓降。氣體在經(jīng)過(guò)節(jié)流套以后，會(huì)經(jīng)過(guò)較多的填料盒，因此，氣體經(jīng)過(guò)一組填料時(shí)就會(huì)發(fā)生一個(gè)壓差，一直使氣壓接近常壓，從而使氣體被密封[2]。

填料密封屬于動(dòng)密封，在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，隨著運(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)，填料環(huán)會(huì)發(fā)生磨損，以至于不能完全實(shí)現(xiàn)密封。在對(duì)具有危險(xiǎn)性氣體和貴重氣體進(jìn)行壓縮時(shí)，為了可以有效防治工作介質(zhì)出現(xiàn)大量外漏，提升機(jī)組的安全性，在填料低壓側(cè)可以設(shè)置一個(gè)漏氣收集口和緩沖氣體注入口。而針對(duì)DW-3/（20-36.4）-X循環(huán)氫壓縮機(jī)主要是制氫裝置，這樣，部分緩沖氣體會(huì)漏向漏氣收集口，部分氣體會(huì)漏向本體隔離室并高點(diǎn)排空。

3.泄漏原因

為了查找出填料泄漏的原因，首先需要拆卸和檢查循環(huán)氫壓縮機(jī)填料，然后針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析[3]。首先需要對(duì)填料密封環(huán)的尺寸和外形進(jìn)行復(fù)測(cè)和確認(rèn)，確認(rèn)其是否出現(xiàn)變形的情況，徑向密封環(huán)的高度在13.95-14.00毫米，軸向的厚度為15.24毫米。填料盒密封環(huán)的杯槽深度為15.52毫米，填料的軸向間隙為0.40-0.51毫米，在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。其次需要對(duì)氣缸活塞進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)氣缸活塞上覆有較多的不明粉塵，并且氣缸內(nèi)部出現(xiàn)油。對(duì)氣缸環(huán)的尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)，活塞環(huán)徑向的厚度為9.29-7.38毫米，設(shè)計(jì)值為9.5毫米，支承環(huán)徑向厚度為7.12-7.2毫米，設(shè)計(jì)值為7.2毫米。支承和活塞環(huán)的磨損程度較輕，不會(huì)產(chǎn)生較多的粉塵，有可能是管線(xiàn)內(nèi)的粉塵和氣體附帶的粉塵，或者也有可能是部分環(huán)磨粉。把填料拆開(kāi)，減壓環(huán)方向和低壓第二組密封環(huán)的方向存在錯(cuò)誤。密封環(huán)內(nèi)部的內(nèi)孔存在軸向拉痕，有可能是新裝置管線(xiàn)內(nèi)部具有細(xì)小的粉塵和顆粒磨出的痕跡。對(duì)漏氣回收管線(xiàn)及西寧檢查，發(fā)現(xiàn)其布置和常規(guī)的設(shè)計(jì)存在一定差別。漏氣回收孔應(yīng)該設(shè)置在高壓側(cè)，充氮口需要設(shè)置在法蘭側(cè)。而現(xiàn)場(chǎng)往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)填料盒的布置和常規(guī)設(shè)計(jì)相反，從而使應(yīng)該進(jìn)入到漏氣回收的氣體進(jìn)入到了氮?dú)夤芫€(xiàn)中。

結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)填料盒接口位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)活塞環(huán)進(jìn)行清理，然后重新對(duì)活塞環(huán)進(jìn)行安裝，最后把往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)重新啟動(dòng)。啟動(dòng)以后，往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)運(yùn)行正常，填料沒(méi)有出現(xiàn)泄漏的情況。

4.整改措施

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)拆卸以后所見(jiàn)的情況，在往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題。其一，針對(duì)新安裝的往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)，在進(jìn)行試運(yùn)行之前，需要對(duì)填料盒充氮與漏氣回收管線(xiàn)的布置進(jìn)行檢查，并且還需要對(duì)往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)的填料安裝進(jìn)行檢查。其二，在項(xiàng)目進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)氣體組分進(jìn)行確認(rèn)，如果氣體組分中沒(méi)有水，可以根據(jù)濕性氣體來(lái)對(duì)密封件的材料進(jìn)行挑選[4]。針對(duì)無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，需要每6個(gè)月，對(duì)氣缸內(nèi)壁和活塞之間的縫隙值進(jìn)行復(fù)測(cè)，如果氣缸內(nèi)壁和活塞之間的縫隙值低于0.5毫米，需要對(duì)支承環(huán)進(jìn)行更換，從而避免產(chǎn)生擦缸事故。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，針對(duì)新建裝置往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)填料泄漏的原因進(jìn)行深入分析以后，發(fā)現(xiàn)填料泄漏的主要幾點(diǎn)原因，針對(duì)這些原因做出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，經(jīng)過(guò)改裝以后的填料系統(tǒng)，使用壽命得到了延長(zhǎng)，使其滿(mǎn)足使用周期的要求，并且改裝以后的設(shè)備運(yùn)行效率也得到了顯著的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬忠學(xué)，穆澎淘.高壓往復(fù)式循環(huán)氫壓縮機(jī)填料泄漏問(wèn)題分析[J].石油化工設(shè)計(jì)， 2014（4）：29-30.

[2] 潘強(qiáng)，徐衛(wèi)忠，馬蕙，等.循環(huán)氫壓縮機(jī)填料密封泄漏的原因分析及改進(jìn)[J].潤(rùn)滑與密封， 2014（11）：121-123.

[3] 何月倫，姜文波，黃曉暉.循環(huán)氫往復(fù)壓縮機(jī)填料泄漏分析及處理[J].設(shè)備管理與維修， 2014（11）：73-75.

[4] 劉文林，胡賢賢.循環(huán)氫壓縮機(jī)新填料泄漏原因分析及對(duì)策[J].通用機(jī)械， 2013（s1）：48-50.