淺析冰機(jī)密封系統(tǒng)故障原因及處理措施

簡強(qiáng)

摘 要：本文先分析了冰機(jī)密封系統(tǒng)的故障原因，主要包括機(jī)械密封故障、酸油系統(tǒng)故障以及密封介質(zhì)外漏等方面;又針對以上問題，著重分析了處理冰機(jī)密封故障的有效措施，希望能夠通過以上處理措施來減少冰機(jī)密封系統(tǒng)的故障發(fā)生概率，以保證裝置運(yùn)行環(huán)境具有較高的安全程度。

關(guān)鍵詞：冰機(jī);密封系統(tǒng);故障原因分析;處理措施

前言：當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，我國石油化工行業(yè)得到了長足發(fā)展。與此同時，化工企業(yè)的合成氨裝置冰機(jī)也得到了廣泛的使用。然而，該裝置在運(yùn)行期間卻經(jīng)常出現(xiàn)密封系統(tǒng)故障問題，造成氨產(chǎn)品污染、密封介質(zhì)氨泄漏等，基于此，應(yīng)采取有效的解決方案來減少故障發(fā)生，為裝置運(yùn)行創(chuàng)造穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。

1冰機(jī)密封系統(tǒng)故障原因分析

1.1機(jī)械密封故障

為了有效防止機(jī)械密封出現(xiàn)結(jié)焦以及腐蝕現(xiàn)象，要求機(jī)械密封設(shè)計應(yīng)在靜環(huán)密封圈位置確保一定流量，將油酸量控制為10L/min左右，以此來保證靜環(huán)（補(bǔ)償環(huán)）具備良好效果。不僅如此，在機(jī)械密封出廠之前，還需要采用泄漏試驗來進(jìn)一步驗證該項設(shè)計方案是否符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，以確保實際密封效果。例如，某化工企業(yè)裝置機(jī)組在經(jīng)過大規(guī)模修理后，發(fā)生油酸量急劇增大現(xiàn)象，竟然高達(dá)于設(shè)計值的8倍以上，造成輕微油進(jìn)缸問題發(fā)生。在機(jī)械返廠檢查過程中得知，其靜環(huán)封圈位置存在較高程度的變形現(xiàn)象，導(dǎo)致實際泄漏量嚴(yán)重超標(biāo)，使得大量酸油進(jìn)入缸體內(nèi)部。經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員研究可以分析出，靜環(huán)密封圈之所以會出現(xiàn)不同程度的變形問題，其原因主要與密封圈材料質(zhì)量以及具體放置時間有關(guān)[1]。

1.2酸油系統(tǒng)故障

根據(jù)冰機(jī)密封裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)流程可以知曉，如果酸油系統(tǒng)在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障現(xiàn)象，那么酸油將會經(jīng)過系統(tǒng)中的回收管線流入到壓縮機(jī)的內(nèi)部之中。針對現(xiàn)階段酸油系統(tǒng)故障問題，其主要產(chǎn)生原因是由于酸油中的結(jié)晶物質(zhì)所造成的，該物質(zhì)可以阻塞酸油捕集設(shè)備的浮球式調(diào)節(jié)閥，導(dǎo)致捕集器液體位置逐漸上升，進(jìn)而降低了油氣分離的實際成效，致使出現(xiàn)針型閥門嚴(yán)重堵塞現(xiàn)象，使得大量酸油流進(jìn)壓縮機(jī)缸內(nèi)。根據(jù)研究資料表明，假使?jié)櫥椭写嬖诎保敲窗痹貏t會在含水的液體或者在水中進(jìn)行充分溶解，隨后將潤滑油中的添加物制劑加以分解和沉淀，再經(jīng)過縮合反應(yīng)后，最終產(chǎn)生結(jié)晶物質(zhì)[2]。

1.3密封介質(zhì)外漏

針對大修后的機(jī)械密封組件開展相應(yīng)的檢查工作，在此期間發(fā)現(xiàn)在其靜環(huán)背面位置存在密封被嚴(yán)重?fù)p壞的跡象，并且在密封表面還存留較多的高溫碳化油垢現(xiàn)象。依照機(jī)械表面的實際狀況分析，發(fā)生該現(xiàn)象的主要原因可能是由于機(jī)械前期運(yùn)行過程中的油酸量較大，而在進(jìn)行密封圈調(diào)整的時候也沒有控制好相應(yīng)的間隙距離，造成酸油量缺失，使得機(jī)械運(yùn)行期間的散熱效果下降、溫度上升過快，造成靜環(huán)“O”型圈的密封程度急劇降低，如此一來則容易導(dǎo)致裝置運(yùn)行發(fā)生嚴(yán)重的氨泄漏狀況[3]。

2處理冰機(jī)密封系統(tǒng)故障的有效措施

2.1解決酸油系統(tǒng)故障的有效途徑

造成酸油系統(tǒng)發(fā)生故障的原因是密封油中所產(chǎn)生的縮合反應(yīng)，其會生產(chǎn)出結(jié)晶物質(zhì)，在堵塞捕集器閥門的基礎(chǔ)上，引發(fā)了密封油流入缸內(nèi)問題。基于以上諸多問題，其處理措施主要包括以下幾個方面：

2.1.1嚴(yán)格把控潤滑油中水不超標(biāo)

針對在密封油當(dāng)中所產(chǎn)生的縮合反應(yīng)，其中水是該反應(yīng)發(fā)生的必然條件。也就是說，如果該潤滑液中不存在水分，則不會產(chǎn)生相應(yīng)的縮合結(jié)晶物質(zhì)。其中，水分子主要是由于氣輪機(jī)軸密封效果不好，在冷凝之后通過間隙而進(jìn)入到潤滑油之中。為了有效避免潤滑油中出現(xiàn)水分子現(xiàn)象，應(yīng)率先確保汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)具備良好的運(yùn)行效果;一旦汽輪機(jī)軸封出現(xiàn)故障問題，如間隙過大導(dǎo)致軸封漏汽，則可以采取外接氮?dú)夥椒ǎ皶r排除并吹散漏汽，從根本上杜絕在油封位置出現(xiàn)冷凝水問題，進(jìn)而保證潤滑油中的水分不超標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2科學(xué)增設(shè)伴熱系統(tǒng)

在裝置設(shè)備實際運(yùn)轉(zhuǎn)期間，其發(fā)生故障概率相對較高的是冰機(jī)低壓位置的酸油捕集器，與之相比較而言，其中的冰機(jī)高壓位置的酸油捕集器出現(xiàn)堵塞狀況的故障概率較低。仔細(xì)對比二者運(yùn)行期間的生產(chǎn)參數(shù)，最大的不同點則是油酸的實際溫度不同，研究數(shù)據(jù)證實，溫度越高對結(jié)晶物質(zhì)的抑制效果越好。由此可見，相關(guān)技術(shù)人員在實際操作生產(chǎn)過程中，可以對酸油系統(tǒng)裝置合理增設(shè)低壓蒸汽伴熱系統(tǒng)，通過溫度的調(diào)節(jié)來改善結(jié)晶物質(zhì)堵塞的狀況。

2.1.3做好酸油系統(tǒng)清潔處理

在做好控制潤滑油中的水含量和設(shè)置伴熱系統(tǒng)裝置以后，酸油中所剩的結(jié)晶物質(zhì)已經(jīng)有所減少。但盡管如此，隨著機(jī)組長時間的運(yùn)行工作，也還是會在捕集器以及管線當(dāng)中發(fā)現(xiàn)少量的結(jié)晶雜質(zhì)。這也就要求，相關(guān)維修技術(shù)人員在進(jìn)行系統(tǒng)拆裝的時候，對該裝置系統(tǒng)做好相應(yīng)的清潔處理工作，徹底清除系統(tǒng)內(nèi)部的沉積物，從而減少閥門堵塞。

2.1.4合理增設(shè)過濾器

為了更加有效的防止結(jié)晶物質(zhì)進(jìn)入酸油捕集器當(dāng)中，可以適當(dāng)增設(shè)過濾設(shè)備，這樣可以及時對結(jié)晶雜質(zhì)加以過濾處理，以減少閥門堵塞問題，進(jìn)而促使整個裝置系統(tǒng)得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)和作業(yè)。

2.2改善密封介質(zhì)外漏的處理方法

導(dǎo)致密封介質(zhì)泄漏問題的主要因素，是由于密封靜環(huán)“O”型圈的實際密封性失效而造成的。為了提升密封“O”型圈的使用價值和密封成效，要求相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)做到以下幾點：

2.2.1科學(xué)控制酸油量

根據(jù)冰機(jī)密封具體構(gòu)造可以分析，為了有效控制密封間隙大小，可以優(yōu)先整改靜環(huán)密封圈的尺寸，這樣一來也就可以適當(dāng)調(diào)節(jié)機(jī)組酸油量。如果間隙距離過大，則會造成酸油量涌入缸內(nèi);如果間隙距離過小，則會使得酸油量也隨之減少，機(jī)械密封在運(yùn)轉(zhuǎn)期間所釋放的熱量不能夠及時排出，在這樣的高溫作用下，造成“O”型圈出現(xiàn)老化問題，進(jìn)而失去了相應(yīng)的密封效果。針對現(xiàn)階段發(fā)展形勢，為了進(jìn)一步減少企業(yè)建設(shè)期間的投資成本，我國已經(jīng)在逐漸實現(xiàn)了機(jī)械密封國產(chǎn)化，將化工建設(shè)期間所拆下的老舊機(jī)械設(shè)備進(jìn)行修理和維護(hù)之后，還需要再次投入使用。除此之外，機(jī)械密封設(shè)備的生產(chǎn)制造廠家，應(yīng)在完成基本泄漏試驗操作的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)實投入生產(chǎn)作業(yè)的實際使用情況，強(qiáng)化各部門管理人員與技術(shù)人員的溝通和交流工作，采取有效的解決措施來科學(xué)地調(diào)整系統(tǒng)中的酸油量，以確保相關(guān)機(jī)械設(shè)備的密封工作得以持續(xù)進(jìn)行。

2.2.2靜環(huán)使用雙“O”型圈密封

針對密封裝置的實際應(yīng)用效果，為了進(jìn)一步加強(qiáng)靜環(huán)“O”型圈的密封狀態(tài)，減少密封程度差所導(dǎo)致的氨外漏現(xiàn)象發(fā)生，技術(shù)人員可以加設(shè)“O”型圈密封程序，在靜環(huán)的外面再設(shè)置一條“O”型圈，使用雙層保護(hù)圈來有效提升密封成效。

2.2.3優(yōu)化安裝質(zhì)量

基于冰機(jī)機(jī)械設(shè)備密封與外缸所連接的間隙距離過小問題，要求安裝技術(shù)人員在具體安裝環(huán)節(jié)中需要使用導(dǎo)桿來進(jìn)行相關(guān)操作，這樣可以對機(jī)械密封起到良好的支撐作用，以達(dá)到垂直進(jìn)入的目的。在實際安裝過程安當(dāng)中，如果技術(shù)人員出現(xiàn)疏忽，不能合理掌控間距，則會導(dǎo)致“O”型圈發(fā)生剪切和斷裂現(xiàn)象。針對這一問題，可以選擇在壓縮機(jī)外缸位置加以整改，使得在密封安裝端口存在適當(dāng)大小的斜度，以此來避免安裝工人在操作期間所出現(xiàn)的“O”型圈剪切問題，提高安裝環(huán)節(jié)的操作質(zhì)量，進(jìn)而增強(qiáng)裝置系統(tǒng)的實際密封程度。

結(jié)論：綜上所述，針對冰機(jī)密封系統(tǒng)的實際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，要求相關(guān)企業(yè)應(yīng)及時采取科學(xué)且合理的整改措施，高效解決機(jī)械密封故障、酸油系統(tǒng)故障以及密封介質(zhì)外漏等諸多問題。企業(yè)在對機(jī)械設(shè)備做好相應(yīng)優(yōu)化管理的基礎(chǔ)上，也要提升技術(shù)人員的安裝操作水平，使得機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]文罡，代宜建.冰機(jī)密封系統(tǒng)故障原因分析及處理措施[J].大氮肥，2020，43（06）：414-417.

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[3]康永卿.洗煤廠減速機(jī)密封系統(tǒng)升級改造研究[J].煤炭工程，2019，51（S2）：171-173.