離心式壓縮機干氣密封供氣系統改造

王祖君

摘要：由于河南晉控天慶公司在H1808和H1809離心式壓縮機中所使用的干氣密封結構在壓力控制方面存在著滯后性，無法根據流量變化實現對壓力的良好控制，因此，本文從實際工況和工藝條件方面入手，分析和對比了有關壓縮機的各種理論，提出了改造密封氣系統的優化方案。結果顯示，通過對密封氣氣源的改變，能夠免于出現結露現象，密封氣系統并沒有復雜的結構，能夠保持穩定工作，并且無需過高的維護成本等，能夠使合成氣壓縮機適用于不同的工況中。

關鍵詞：離心式壓縮機;干氣密封供氣系統;改造

一、干氣密封存在的問題

干氣密封腔體內進入軸承潤滑油

2016年在檢修H1808時對干氣密封進行了更換。六月份在定期對二級干氣密封進行隔離器導淋時，發現排出了大量的潤滑油，排出了450mL/h的油。該裝置于2017年停車檢修，在壓縮機中拆卸下干氣密封系統后得知，干氣密封系統中存在著許多潤滑油[1]。

干氣密封頻繁泄漏

H1809裝置在2017年運行期間，頻繁出現泄漏問題。在2018年大檢修裝置時，對失靈的干氣密封系統進行了更換，經過拆卸得知，有許多潤滑油附著在了干氣密封系統中;由于其他設備出現了故障，因此該裝置需要停車后開車，然而H1809干氣密封系統又一次出現大量泄漏問題，泄漏量越來越多。進氣端和排氣端的泄漏量分別為3m2/h和3m2/h，均比1.36m3/h的報警值更高，存在著超標排放問題，給環境帶來了一定的污染;在2016年進行檢修的過程中得知，該干氣密封系統的磨損十分嚴重[2]。

干氣密封隔離氣無過濾裝置

干氣密封系統中所使用的隔離氣為工廠氮氣，每次在更換檢修干氣密封系統時，都會發現在干氣密封系統中，有氣體雜質存在于隔離氣進氣端，這與隔離氣是否純凈有著密切的聯系。在運行期間，一旦干氣密封系統中進入了雜質，那么就會給干氣密封系統帶來極大的損傷[3]。

二、系統改造分析

（一）增加隔離氣過濾器裝置

將過濾裝置增設于H1808和H1809這兩個裝置的總隔離氣進氣管中，采用了1μm過濾精度的過濾器，兩個過濾器分別投入使用和作為備用，根據設置于過濾器上端的壓力表能夠得知氣源壓力值，同時通過對差壓變送器的增設，能夠對過濾器進行監測，并設置超過40kPa壓差報警。

（二）選用供氣穩定的后置隔離氣

用于替代原系統減壓閥的自力式減壓閥中所設定的閥后壓力在0.05～0.85MPa之間。該減壓閥具有0.02～0.2MPa的量程，通過對該減壓閥的調整，能夠保持0.5MPa的閥后壓力不變，始終保持以音速通過限流孔板。同時，所選用的新的壓力變送器具有0～2MPa的量程，并設置壓力低于0.3MPa時報警[2]。

（三）調整后置隔離氣孔板孔徑

1.調整H1808干氣密封隔離氣孔板大小

新采用的孔板比圓孔板的孔徑小了0.8mm。如果孔板上游始終為0.5MPa的壓力值，那么就能夠以音速通過孔板處，如此能夠保證隔離氣封處的流量始終為7.4m3/h。后置迷宮處能夠具有與企業標準要求相符的流速，能夠避免二級密封腔內進入軸承油，對二級密封腔造成影響[4]。

2.調整H1809干氣密封隔離氣孔板尺寸

新采用的孔板比圓孔板的孔徑小了0.6mm。如果孔板上游始終為0.5MPa的壓力值，那么就能夠以音速通過孔板處，如此能夠保證隔離氣封處的流量始終為10m3/h流量。后置迷宮處能夠具有與企業標準要求相符的流速，避免了二級密封腔內進入軸承油，保護了對二級密封腔。

3.將一級排放管線，自力式背壓閥和壓力表裝置添加到H1809干氣密封裝置中

將流量計上端的密封排放管線改為一級，將背壓閥改為自力式，以此來保證壓力在二級密封腔內始終為0.1MPa。同時，增加在背壓閥上端的壓力表中安裝了過壓保護器，用于對該壓力值的顯示。

4.改造H1809裝置中用于排放軸承箱油氣和密封氣的管線

改造H1809壓縮機的左右端用于排放軸承箱油氣和密封氣的管線，采用單獨的形式來布置這兩道管線。

由于工藝氣的密封氣在低溫下極易變成液體，會影響干氣的密封性，因此，需要將低壓蒸汽伴熱管增設于輸氣管外側，能夠控制干氣密封的氣體壓力，保證氣體不會變成液體，進而避免干氣密封環節有液體帶入。

三、改造可行性分析

2016年4月在進行裝置大修的過程中，從干氣密封控制系統方面入手，對H1808壓縮機和H1809壓縮機進行了相應的改造。這兩臺裝置到2021年7月已經保持了5年多的運行。根據運行狀況得知，在兩臺壓縮機組中應用改造后的干氣密封系統，能夠使其保持穩定運行，意味著本次改造是可行的[5]。

二級導淋在H1808干氣密封系統中的排油情況，在H1808裝置中運行經過改造后的干氣密封系統時，需要每30d檢查一次導淋排油情況，結合每次檢查結果得知，基本沒有潤滑油從干氣密封導淋處排出，徹底保證了干氣密封運行期間不會有油進入，干氣密封系統能夠得到良好的運行。

（2）干氣密封系統在H1809中的運行情況。在還沒有改造H1809干氣密封系統前，在運轉了一定的時間后，現場巡檢經常會發現有氨氣泄漏，意味著有大量干氣從密封系統處跑出等。在對其進行改造后，干氣密封系統在H1809裝置中能夠保持良好運轉，徹底保證了在運行干氣密封系統時不會有油進入[6]。

結束語

經過本次改造使得H1808和H1809的長期運行問題得到了徹底解決，實現了對其的良好改造。將增壓機增設于干氣密封系統中，能夠使干氣密封系統的使用期限得到大幅提升，使干氣密封系統日后首要的輔助設備。

參考文獻

[1]王邦旭.甲醇裝置合成氣壓縮機干氣密封泄漏原因及處理[J].大氮肥，2014（6）：386-390.

[2]弓定振.甲醇裝置合成氣壓縮機干氣密封使用總結[J].大氮肥，2013（6）：403-406.

[3]李飛，氨氣壓縮機干氣密封故障原因分析及改進措施[J].化工設計通訊，2014，40（5）∶26-29.

[4]弓定振.合成氣壓縮機干氣密封失效分析和改造[D].大連理工大學.

[5]侯松.離心式壓縮機干氣密封系統改造及應用[J].化工設備與管道， 2016.

[6]侯松.離心式壓縮機干氣密封系統改造及應用[J].化工設備與管道， 2016，053（003）：61-64，67.