管道天然氣離心壓縮機(jī)干氣密封國(guó)產(chǎn)化研制

沈登海，劉小明，王澤平，張 聰，曹 磊

(1. 中國(guó)石油西部管道公司，新疆 烏魯木齊 830011； 2. 四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,四川 成都 610045; 3. 四川日機(jī)密封件股份有限公司，四川 成都 610045)

國(guó)內(nèi)管道行業(yè)起步晚、發(fā)展快、國(guó)產(chǎn)化率低，關(guān)鍵設(shè)備均為全套進(jìn)口。目前已建成的天然氣管道有西氣東輸一線、二線、三線,榆濟(jì)管道,陜京管道，川氣東送等主管道。其壓縮機(jī)主要由GE、RR、Man Trubo、Dresser-Rand、Siemens等企業(yè)提供，隨機(jī)配帶EBI(德)、John.Crane(美)、Flowserve(美)等供應(yīng)商提供的干氣密封產(chǎn)品【1】。隨著機(jī)組的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，干氣密封備件昂貴、維修周期長(zhǎng)、售后服務(wù)不及時(shí)等問(wèn)題日益突出。管道天然氣壓縮機(jī)干氣密封運(yùn)行條件苛刻，主要表現(xiàn)為：

1) 密封軸徑大，通常在φ180 mm左右；

2) 密封工作壓力高，通常為8～10 MPa；

3) 受上游來(lái)氣和下游調(diào)峰的影響，運(yùn)行工況變化大；

4) 管道天然氣壓縮機(jī)一般按照1開1備、2開1備或3開1備配置，機(jī)組啟停頻繁；

5) 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)氮?dú)鈿庠矗?/p>

6) 遠(yuǎn)離城市甚至設(shè)置在無(wú)人區(qū)，機(jī)組檢修困難等。

因此要求干氣密封具有極高的穩(wěn)定性、可靠性。而國(guó)內(nèi)尚無(wú)此產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化的應(yīng)用業(yè)績(jī)。2015年，由中國(guó)石油西部管道公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)密封廠家對(duì)西部管道天然氣壓縮機(jī)GE機(jī)組PCL800機(jī)型干氣密封開展國(guó)產(chǎn)化備件的研制工作。

1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件

整個(gè)西部管道天然氣壓縮機(jī)中，GE提供的PCL800系列壓縮機(jī)占比最大，其絕大部分配置的是由EBI(德)提供的干氣密封產(chǎn)品。因此，本次以GE機(jī)組的干氣密封作為國(guó)產(chǎn)化研制的對(duì)象。

1.1 天然氣組分

中石油西部管道公司4種天然氣組分見(jiàn)表1。

1.2 管道壓縮機(jī)組操作條件

壓縮機(jī)操作條件見(jiàn)表2。……