干氣密封在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及信號(hào)分析

劉祥春

(中國石化上海石油化工股份有限公司，上海 200540)

1 干氣密封

干氣密封是一種典型的非接觸式密封，是基于流體動(dòng)壓效應(yīng)實(shí)現(xiàn)端面非接觸的新型氣體密封，從氣體潤滑軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，其中以單向螺旋槽密封最為典型。由于干氣密封屬于非接觸式密封，不受PV值的限制，因而干氣密封非常適合作為在高速、高壓條件下的大型離心壓縮機(jī)軸端密封【1-2】。經(jīng)過20多年的發(fā)展，國內(nèi)壓縮機(jī)干氣密封技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，在石化、煤炭等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前有超過70%的壓縮機(jī)都采用國產(chǎn)干氣密封作為軸端密封【1,3】。

2 干氣密封在線監(jiān)測

監(jiān)測技術(shù)產(chǎn)生已久，干氣密封流量、壓力參數(shù)的監(jiān)測方法和儀器設(shè)備也不少見。流量和壓力信號(hào)都屬于低頻緩變信號(hào)，可以反映密封氣供應(yīng)狀態(tài)是否正常以及密封失效后狀態(tài)的分析，但不能反映密封核心元件摩擦副的工作狀態(tài)(如密封環(huán)之間的摩擦形式和端面的磨損程度)。除此之外，不少研究人員對干氣密封狀態(tài)監(jiān)測也進(jìn)行了大量研究和新方法的嘗試，比如利用聲發(fā)射技術(shù)在密封監(jiān)測領(lǐng)域進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室嘗試性的實(shí)驗(yàn)研究，并在石化企業(yè)的幫助下使該技術(shù)逐步走向了系統(tǒng)性工業(yè)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究。初步研究結(jié)果表明：聲發(fā)射信號(hào)與機(jī)械密封運(yùn)行狀態(tài)之間有較為明顯的對應(yīng)關(guān)系，利用該技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封在開啟過程中的故障從而避免密封失效的發(fā)生【4】。中石油的杜曉雷等通過增加對一級(jí)密封動(dòng)、靜環(huán)流量監(jiān)測，功能監(jiān)測和保護(hù)關(guān)停，提高了密封氣工藝可靠性，提高了機(jī)組運(yùn)行安全性，減少了機(jī)組故障率，降低了機(jī)組運(yùn)行維護(hù)成本【5】?！?br>