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63中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.03 （上）循环氢压缩机是加氢裂化装置的核心机组，不设备机，一旦出现故障，则装置被迫停工，破坏原有的炼油部各生产单元之间的物料平衡，对降低石化公司全年度的柴汽比的工作造成极大困难；同时减少了近1/4的化工原料的供给，制约了整个石化公司整体经济效益的提升。
循环机的各部件的有效性和可靠性直接关系到装置的正常生产，而循环氢压缩机的干气密封系统是制约循环机稳定运行的关键因素之一。
某加氢裂化装置循环氢压缩机由蒸汽轮机和离心式压缩机组成。
蒸汽轮机运行较为稳定，本文暂不讨论；离心式压缩机的运行受到的制约则相对较多，离心式压缩机的密封采用干气密封系统。
干气密封是一种新型的非接触式轴封，基本上不受PV 值的限制，因此干气密封特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封，不再会受到密封润滑油的限制，且气体控制系统比油膜密封的油系统要简单得多。
1 干气密封简介及运行现状1.1 干气密封简介某加氢裂化装置的循环机干气密封系统结构包含有静环、动环组件（旋转环）、副密封O 形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等零部件。
静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封O 形圈密封。
弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合。
该干气密封工艺及结构图见图1。
图1 干气密封工艺结构图该干气密封的主密封气为经循环机压缩后的循环氢，操作温度稳定在75～80℃之间，操作压力稳定在16～16.5MPa 的区间，循环氢经过除液、过滤、恒温后进入干气干气密封系统故障分析与防控朱狄，纳赛尔，武丽萍（中国石油独山子石化分公司炼油厂，新疆 独山子 833699）摘要：本文介绍了加氢裂化装置循环机干气密封系统故障情况，并分析原因。
主要原因是在循环机运行过程中的参数控制不当与干气密封系统组件的安装精度较差，最终导致干气密封系统失效，引发循环机停机。
本文通过对干气密封系统失效原因的分析，提出了相应的防控措施，并对效果进行了考察验证。
离心压缩机干气密封故障原因分析与处理王书摘要：在工业生产中离心压缩机是一种应用较为广泛的设备，常被应用于对有毒气体、易燃气体的压缩，因此对其密封性能有着较高的要求。
而干气密封是离心压缩机常用的密封方式，其密封有效性将直接影响到离心压缩机的正常工作，因此需加强对其密封故障原因和预防处理措施分析。
关键词：离心压缩机；干气密封；故障原因；处理措施稳定可靠的干气密封是保证离心压缩机正常运转工作的重要基础，但是从当前离心压缩机的实际运行情况来看，干气密封故障却表现出较高的发生率，严重影响到离心压缩机的工作效率，因此针对离心压缩机干气密封故障的具体原因展开分析，并提出对应的预防处理措施具有较高的必要性。
基于此文章主要结合笔者的实际工作经验，对离心压缩机干气密封故障的引起原因做具体分析，并结合这些故障原因提出预防处理措施。
1离心压缩机干气密封原理分析干气密封主要是基于流体的动压效应来保持两个密封端面相互分离，进而达到密封气体的效果，将其应用到离心压缩机中，主要通过在动环的端面上设置单螺旋气体槽，气体随着转子转动被从外向内不断压缩，当运行到底部区域时（也被称之为密封坝），此时气体流动受到阻碍，并产生较大的压力，形成一个较为稳定的气膜（通常在3微米左右），使两个端面之间不能相互接触，从而达到密封的效果。
在离心压缩机正常运转的情况下，两端面压缩气体后会形成较小的密封间隙。
当该密封间隙过大时，则会对离心压缩机干起密封的效果造成影响；当该密封间隙过小时，则会使得两个端面发生接触，使得干气密封性能失效，因此在离心压缩机干气密封过程中关键还在于控制密封间隙的厚度，这也是干气密封效果的关键点。
（见图1）2离心压缩机干气密封故障原因分析对离心压缩机出现干气密封的故障的具体原因展开分析，其中较为主要的原因表现在三个方面：干气密封内有液体进入、干气密封内有固体杂质以及动静环之间干摩擦引起，下面对各类型故障原因做具体的分析。
2.1干气密封内有液体进入当干气密封内进入液体之后，动静环端面在运转的过程中将无法形成稳定可靠的气膜，进而使得两端面发生接触，引起干气密封故障出现。
干气密封的浅析及问题处理2 干气密封的原理结构干气密封是一种螺旋槽端面密封，其实质是通过气膜来实现润滑的非接触式机械密封。
在动环或者静环的端面上(或者同时在这2个端面上)加工出均匀分布的各种形式的螺旋槽，运转时密封气体沿周向被吸入螺旋槽内，径向分量由外侧向中心流动，而密封坝则节制气体流向中心，气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩，引起压力升高，迫使动、静密封环张开而形成气膜，由气膜产生的开启力与弹簧和介质形成的闭合力达到平衡时，密封系统形成非接触运转。
当端面外侧开设有流体动压槽（2.5～10µm）的动环旋转时，流体动压槽把外径侧（称之为上游侧）的高压隔离气体泵入密封端面之间，由外径至槽径处气膜压力逐渐增加，而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降，因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力，在摩擦副之间形成很薄的一层气膜（1～3µm）从而使密封工作在非接触状态下。
所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。
干气密封结构原理由旋转环、静环、弹簧、密封圈、以及弹簧座和轴套组成。
旋转环密封面经过研磨、抛光处理,并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。
干气密封旋转环旋转时,密封气体被吸入动压槽内,由外径朝向中心径向分别朝着密封堰流动。
由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压缩,气体压力升高,在该压力作用下密封面被推开,流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜(它替代了普通密封两个密封间的液膜)。
由气体动力学理论,当干气密封两端面间的间隙在2～3mm时,通过间隙的气体流动层最为稳定,因此,气膜厚度一般选在3mm左右,当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时,该气膜厚度十分稳定。
正常条件下,作用在密封面上的闭合力(弹簧力和介质力)等于开启力(气膜反力),密封工作在稳定工作间隙,当受到外部干扰,气膜厚度减小,则气膜反力增加,开启力大于闭合力,迫使密封工作间隙增大,恢复到正常值。
干气密封失效原因分析与有效性措施摘要：随着我国经济、科技的快速发展，逐渐开展以西气东输为核心的高频干气传输形式，解决压缩机组内干气密封失效问题，降低维修费用，提高经济效益，结合干气密封结构和工作原理为出发点来探究管道干气密封应用效果，分析失效原因，解决失效漏洞。
结合干气密封设计原理、运输储存形式和安装拆卸维护技术等方面，提高干气密封性的针对性和可靠性，为后续压缩机干气密封使用提供借鉴与参考意义。
关键词：干气密封、有效性措施、失效分析引言现阶段，干气密封压缩机主要有弹簧座袖和衬套这两部分所构成，以密封的旋转元件制造而成的密封面，在绝大部分工艺进气装置中损耗较低，少部分气体可被吸入螺旋装置后在螺旋槽根部产生密封节流作用。
在气体压力的作用下，密封面被推开可以形成具有一定厚度的气膜，在气膜之间合力和反弹作用力的支持下，保持一定的密封间隙，维持干气密封的可行性和可靠性。
干气密封装置的配置形式有很多，主要以单级密封、双级密封和串联密封这三种所构成，为有效避免工艺泄露问题，阻挡干气渗出，可以以密封串联的形式来单独增加密封口，直接在上方设置放空口后增加迷宫密封装置，即可阻挡干气泄漏，也可限制工艺气体泄漏，相当于在原有密封装置的基础之上加装密封盒，起到封闭保障作用，也可以将工艺气体与干气分隔开。
一、干气密封失效原因(一)杂质干气密封失效的主要原因是由于杂质的存在所导致的，当杂质在存在于环与主环之间的凹槽处时，相当于外界异物，如固体或液体直接进入狭窄的螺旋槽内，致使内部槽间的密封部件过热，压力升高，存在机械密封失效的问题。
其次，这些杂质的主要来源于工业气体、轴承、润滑油。
工业气体的内侧或高压侧，由于压力供给不足，发生内侧泄漏现象，直接接触密封层工业气体内的杂质，相当于破坏了干气密封装置，而轴承润滑油的外侧或低压侧由于密封不严，润滑油直接通过接触部位渗透入干气密封区域内缓冲装置中。
通常在除了空气或氮气外，还会存在轴承润滑油，可向内渗入油污，当密封器存在密封不严密、自身带有杂质时，需要通过干燥并过滤后避免较大颗粒进入干气，以聚合性过滤的形式来保证清除大量液体微粒，防止凝析发生。
离心压缩机干气密封的故障分析及处理摘要：现阶段我国石油化工行业随着社会经济水平的不断提高而得到了进一步发展，越来越多先进的机械设备在实际的应用过程中也发挥出了良好的效果。
就从目前的情况看来，石油化工行业在实际的发展生产过程中会应用到各种各样的机械设备，其中最为关键的就是离心压缩机，然而这种设备在运行过程中会受到一些因素的影响而导致干气密封发生故障，从而无法发挥出良好的作用。
为此，石油化工企业要对离心压缩机的干气密封故障原因进行充分的分析和了解，在此基础上来采取相应的措施进行处理，这样可以达到预期的效果。
关键词：离心压缩机；干气密封；故障原因；处理措施前言：通过实际调查发现，离心压缩机在石油化工生产过程中占据着非常重要的地位，这种设备能够对一些有毒气体或易燃气体进行有效的压缩，在这个过程中对设备密封性也提出了更高的要求。
然而离心压缩机在运行过程中会应用到各种各样的密封方式，其中最为常见的密封方式就是干气密封，这就要求管理人员要对这方面予以足够的重视。
一、离心压缩机干气密封的概述离心压缩机干气密封的工作原理在于利用流体的动压作用来分离开两个密封端面，从而起到密封气体的作用。
相较于传统密封形式来说，其具有可靠性强、能源耗费量低等优点，有利于压缩机使用期限的延长。
而且干气密封不受密封油的影响，其整体占地面积以及重量也得到了大幅降低，在一定程度上提高了工艺效率，避免密封油对工艺回路产生影响的问题出现。
但是在该系统中较易出现干气泄漏的故障，干气密封实际使用期限和厂家承诺期限具有差异，在进行拆机检查过程中均会有动、静环磨损等问题出现。
而且时常会出现离心压缩机出现故障依旧投入使用的现象，导致干气密封系统检修频次不断增加，一方面会降低了企业效益，一方面会有可能会带来严重的安全隐患。
二、离心压缩机干气密封故障原因分析（一）干气密封内有液体进入在通常情况下，如果液体进入到干气密封内部，动静环端面就会在运转过程中受到较大程度的影响，进而稳定且可靠的气膜也就无法形成，两个端面在这个过程中也会发生相互接触，这样就会导致干气密封故障发生。
１引言在众多天然气联合循环电厂中，天然气调压站多采用增压机来满足燃机前置模块的压力、温度和流量要求。
离心式增压机有处理气量大、运转可靠性强、运行效率高、结构紧凑等优点，使其成为诸多燃气发电的优先选择。
某电厂使用３台德国曼透平公司生产的四级离心式天然气增压机，在实际使用过程中全部３台增压机均发现多个干气密封损坏问题。
通过对故障干气密封的分析及处理，采取适当的技术措施，有效避免再次出现类似故障，降低维护成本，提高设备可靠性。
２干气密封系统介绍２.１干气密封结构离心式压缩机的干气密封是一种采取非接触方式实现气体密封的处理技术。
德国曼透平公司生产的四级离心式增压机的干气密封件位于轴承和压缩机级之间，是一种串联式干气密封。
干气密封的旋转部分牢牢地安装在轴上，静止部分连接到增压机外壳，防止增压机在高压高转速的运行状态下天然气泄漏到大气中。
其结构组成如图１所示。
２.２干气密封工作原理干气密封的弹簧组将可做轴向移动的静止滑环压在旋转的动环上，当密封动环的转动速度达到一定的转速时，静止滑环克服弹簧力向后移动，这样在两个密封面上形成并维持一定的密封间隙，在这个间隙里形成一个稳定的气膜，密封动环在这个间隙里的气膜上无接触地滑动。
气膜厚度一般为几微米，稳定的气膜可以使密封端面的间距保持一定的密封间隙，间隙太大，密封效果变差；而间隙太小会使密封面发生接触。
因干气密封的摩擦热不能散失，端面间无润滑接触将很快引起密封端面变形，从而使密封失效。
氮气通过密封间隙时靠节流和阻塞的作用而被减压，从而实现气体介质的密封。
增压机启动运行时，从其天然气出口管道的抽气经过一组过滤器的过滤，由流量调节阀调节压力、流量后进入首级密封进气室，通过动静滑环之间的密封间隙后排入大气。
次级密封和分离气的气源为浓度大于９８％的氮气。
进入干气密封前的氮气同样需要过滤器的过滤处理。
次级密封气体进入进气室后排入大气，并且部分次级密封气体进入首级密封的排气通道与首级密封气体混合，目的是在首级密封出现故障或损坏时防止工艺气体逸出。
离心式压缩机干气密封故障分析及处理摘要：离心式压缩机干气密封是一种借助于流体动力学基本原理来实现气体密封处理的技术类型，被广泛的应用于现代工业生产活动当中。
相比于传统的机械密封模式而言，其具有许多领域的优势与价值，包括可以实现非接触式密封，能够有效降低磨损与功率消耗，同时也有助于提升运行的平稳度，满足高速、高压生产设备的实际需求。
但是，由于其对于人员的技术操作以及养护管理具有较高的要求，所以在实际使用过程中如果操作不到位，很容易出现离心式压缩机干气密封故障问题，影响经济效益的实现，现结合具体的案例，就离心式压缩机干气密封的故障处理说明如下。
关键词：离心式压缩机；干气密封；故障处理引言多年来，石油化工产业为我国社会经济发展做出了重要贡献，保障石油化工领域的可持续发展是促进经济发展的重要基石。
石油化工业中离心压缩机是非常重要的机电设备，该设备能否安全可靠运行直接影响石油化工生产过程的稳定。
但由于石油化工生产作业环境复杂，离心压缩机在正常工作时容易受到外部各因素影响，产生各种故障，造成石油化工生产过程不连续。
如国内某石油化工企业使用的离心压缩机在正常运行中，突然出现干气密封失效，导致一级密封泄漏气流量出现快速上升并达到了极限值，使生产设备紧急停机，给企业造成了重大经济损失。
本文主要针对该起离心压缩机干气密封故障进行深入分析和研究，并提出处理措施，对其他类似故障问题具有一定借鉴作用。
1离心压缩机干气密封原理分析干气密封主要基于流体的动态压力效应，使两个密封端彼此分离，从而获得密封气体的效果并将其应用于离心压缩机。
离心压缩机正常工作时，两端气体压缩后形成较小的密封间隙；密封间隙过大时，可能影响离心压缩机干燥密封的效果；当密封间隙过长时，两个端面接触，使干气密封性能失效，因此离心压缩机干气密封过程中的关键也在于控制密封间隙的厚度，也是效果的关键.2离心式压缩机的特点传统复合压缩机的位移量较小，离心压缩机的位移量比复合压缩机大幅度增加，每分钟可达数千立方米，运行效率大大提高。
离心压缩机干气密封故障原因分析与处理潘冬明离心压缩机干气密封故障原因分析与处理潘冬明发表时间：2019-07-18T09:06:26.730Z 来源：《科技尚品》2019年第3期作者：潘冬明郭景涛[导读] 大型机压缩机停车过程出现倒转，造成动环密封槽为螺旋槽形式的干气密封出现损坏，将干气密封动环密封槽改型后，彻底解决了因停车时压缩机倒转造成干气密封损坏的问题，保证机组长周期稳定运行，减少机组干气密封故障检修次数，为装置带来巨大经济效益。
易高清洁能源管理服务（西安）有限公司引言随着石油、化工行业的快速发展，低能耗、高效益、零污染、长周期的发展方向已成为石油化工行业的发展趋势。
大型压缩机组是石化行业的关键设备，其密封性能的好坏决定装置能否平稳安全运行。
干气密封以其低泄漏、经济实用性好、密封寿命长和运行可靠等特点脱颖而出。
干气密封是一种新型的旋转轴用非接触密封，它是在气体润滑轴承的基础上，由接触型液膜机械密封改进而来。
上世纪60年代末，约翰克兰公司研制出首套干气密封并应用于离心压缩机。
随着密封行业以及流体动力学的快速发展，已经衍生出各种型式的干气密封。
目前，干气密封已在石油、化工、冶金、航空等行业中广泛使用。
1概述1.1离心式压缩机工作原理离心式压缩机的主要作用是压缩气体，以此达到人们在工作中的某种需求的目的。
工作中，离心压缩机通过其叶轮进行高速旋转，而且叶轮在旋转中会带动通管中的空气进行高速旋转，这样能够不断加速通道内部的空气旋转，通过气理性作用形成一种扩压器。
通常，离心式压缩机的工作原理是通过其叶轮转动，再产生空气的推动力。
在空气的作用下，将叶轮及扩压器产生的空气在流通通道内进行压缩，并且合理运用离心原则及降速原理等等，把离心机产生的机械性能转换为空气的压力功能。
此外，空气在扩压器的作用下日益压缩的过程中，会使得空气的流通速度迅速上升，从而造成通道底部空气加速度减少，而空气也会降低速度，后方的空气仍旧是不断前进和挤压的，这样就会让空气的动量势能转化为静态压能，最终达到压缩空气的目标。
