离心压缩机干气密封系统泄漏的全面分析

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丁辛醇装置 3 101羰基合成压缩机为透平驱动的单级离心压缩机，型号 1C31，水平剖分式结构。1984年从英国戴维公司引进 ，额定转速 10600r/min，功率 580kW，工作温度 46C，绝对排出压力 2MPa，介质为羰基循环气(包括合成气 、丙烯及醛气等)。轴密封原采用阜式机械密封 ，后在 2001年改造为串联式干气密封，分别于 2004年和 2008年进行了更换。

2.干气密封系统简介如图 1所示，密封系统为串联式双端面干气密封 ，由连续放置的两组单端面干气密封组成。经过滤的纯净合成气作为主密封气进入-级密封腔，其压力比工艺气体压力高0.2～0.3MPa，起到阻隔作用，有少量密封气会进入缸内，但其为纯净的合成气，故不会产生污染。另-部分气体经过两级干气密封之间的梳齿密封分为两路 ，-部分作为-级泄漏(也称-次泄漏)直接排至火炬系统，另-部分进入二级密封腔充当二级密封气。然后再经梳齿密封由二级泄漏管道与隔离气-起排出引至火炬系统。

隔离气(氮气)起着最后-道密封作用，其压力略高与二级密封气，确保二级密封气不会泄漏至大气侧。

图1 干气密封系统示意图3.泄漏情况2012年，操作人员在巡检中发现压缩机油箱人孔上方有合成气 ，随即检查发现压缩机前轴承箱呼吸帽上方也有合成气，靠近压缩机前轴瓦处的干气密封(联轴器侧)运行状况异常，-级泄漏压力有波动 ，波动范围 0.3～0.57MPa(正常压力 0.15MPa、报警值0.6MPa、跳车值0.7MPa)，进-步检查发现压缩机壳体大盖螺栓处也有合成气泄漏。立即安排钳工对压缩机壳体大盖螺栓进行紧固处理，但无明显好转。现场分析认为是靠近压缩机前轴瓦处干气密封失效所致，于是将隔离气压力由原来的 0.3MPa提高到 0.45MPa，希望借此阻隔泄漏出的合成气窜入轴承箱 ，但调整后仍不见好转。

检修人员拆掉轴承箱盖，对壳体中分面进行气密试验，系统充压至 0.6MPa时，靠近前轴承箱密封面处有泄漏，压缩机壳体中分面泄漏部位起胶。压缩机解体后 ，发现主密封环有轻微磨损，次密封环及橡胶密封圈尚好。

二、密封失效原因1.干气密封失效调取压缩机前端干气密封(联轴器侧 )近半年的运行数据，从数据可以看出，压缩机前端干气密封-级泄漏压力 自201 1年12月起从原来的 0.15MPa升高到 0.2MPa，长达 3个月-直波动异常，说明干气密封出现问题。

2.橡胶密封圈失效干气密封的密封气是合成气，工艺介质为循环气(包括合成气、丙烯及醛气)，工艺介质对干气密封系统的橡胶密封圈存在腐蚀，可能导致密封圈泄漏。

3.壳体中分面密封失效如果压缩机壳体中分面密封胶老化或失效，工艺介质会通过中分面进入轴承箱。由于干气密封-级泄漏管道接口在此中分面附近，也可能出现合成气通过中分面进入-级泄漏管线中，导致干气密封-级泄漏压力增大。

三、泄漏情况分析(1)如图 2所示，干气密封的-级泄漏气通过中分面连接处窜人轴承箱内，现象是轴承箱内带有合成气，现场隋况即是轴承箱内带有合成气，故此种情况有可能。

(2)如图 3所示，主密封气(合成气)通过中分面泄漏至轴承箱，说明中分面密封胶失效，现场实际检修发现，接触部位中分面有密封胶皮脱落，并且泄漏发生时轴承箱内带有合成气，故此种情况有可能。

(3)泄漏途径。主密封气(合成气)通过于气密封的-级密封设苗篁理与维修2013№2 l困