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西部管道壓縮機(jī)組干氣密封失效故障分析
摘要：針對(duì)西氣東輸站場(chǎng)內(nèi)壓縮機(jī)組干氣密封頻繁失效并造成高額維修更換費(fèi)用的問(wèn)題，本研究從干氣密封工作原理和基本結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合典型的輸氣管道離心壓縮機(jī)組干氣密封失效現(xiàn)象，進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確了主要的故障原因，并提出了具體的解決措施和建議。以期對(duì)壓縮機(jī)站場(chǎng)干氣密封的使用及維護(hù)提供一定的指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞：摩擦副 追隨性 DLC涂層 動(dòng)壓槽
西部管道公司所轄輸氣管線(xiàn)壓縮機(jī)組全部采用成熟的干氣密封完成離心壓縮機(jī)軸端工藝氣的封嚴(yán)，鑒于輸氣管線(xiàn)壓縮機(jī)組運(yùn)行環(huán)境客觀因素限制及自身設(shè)計(jì)特點(diǎn)的特殊要求，在機(jī)組正常運(yùn)維中，干氣密封因?yàn)樵O(shè)計(jì)、氣質(zhì)因素、操作運(yùn)維等方面的因素，故障率相對(duì)較高。
為了較好地解決干氣密封系統(tǒng)失效率偏高的問(wèn)題，提高系統(tǒng)可靠性，本研究主要結(jié)合失效密封的拆解，進(jìn)行系統(tǒng)綜合分析。
1、西部管道公司壓縮機(jī)組干氣密封配套情況
截止2015年2月底，西部管道公司已經(jīng)投運(yùn)97臺(tái)套大型離心式壓縮機(jī)組，均采用干氣密封系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)軸端工藝氣的封嚴(yán)。目前所選用干氣密封系統(tǒng)按照摩擦副的配對(duì)形式，主要分為硬對(duì)硬與硬對(duì)軟兩種方式，供貨商主要來(lái)自博格曼、約翰克蘭、福斯。
博格曼、福斯干氣密封均采用硬對(duì)硬的配對(duì)方式，摩擦副主要選用SiC或SiN，摩擦副表面經(jīng)過(guò)特殊工藝處理保持相對(duì)更高的光潔度;約翰克蘭干氣密封采用硬對(duì)軟的配對(duì)方式，動(dòng)環(huán)一般選用高韌性的合金鋼或強(qiáng)度較高的SiC，配對(duì)的靜環(huán)一般選用較軟的石墨碳環(huán)。
西部管道公司所轄壓縮機(jī)組配套干氣密封匯總信息如圖1和表1所示。
由統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，目前已經(jīng)投運(yùn)壓縮機(jī)組選用干氣密封主要以博格曼為主，約翰克蘭密封主要應(yīng)用于西一線(xiàn)RR壓縮機(jī)組上。福斯干氣密封前期集中應(yīng)用于solar配套離心壓縮機(jī)上，后續(xù)在西三線(xiàn)壓縮機(jī)組上陸續(xù)投入使用。
硬對(duì)硬的配對(duì)型式可以保證干氣密封相對(duì)更少的密封氣泄漏量，但其相對(duì)獨(dú)特的動(dòng)壓槽三維機(jī)械槽型、較高要求的摩擦副表面的金剛石涂層技術(shù)，大幅增加了生產(chǎn)加工、故障修復(fù)周期及費(fèi)用的大幅增加，同時(shí)對(duì)于配套的密封氣處理系統(tǒng)有更高要求。
2、干氣密封主要的工作原理
典型的干氣密封結(jié)構(gòu)包含有靜環(huán)、動(dòng)環(huán)組件(旋轉(zhuǎn)環(huán))、副密封O形圈、靜密封、彈簧和彈簧座(腔體)等零部件。靜環(huán)位于不銹鋼彈簧座內(nèi)，用副密封O形圈密封。彈簧在密封無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下使靜環(huán)與固定在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)環(huán)組件配合，如圖2所示。
配合表面平面度和光潔度很高，動(dòng)環(huán)組件配合表面上有一系列的螺旋槽，如圖3所示。
隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，氣體被向內(nèi)泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段無(wú)槽區(qū)稱(chēng)為密封壩。密封壩對(duì)氣體流動(dòng)產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力。該密封壩的內(nèi)側(cè)還有一系列的反向螺旋槽，這些反向螺旋槽起著反向泵送、改善配合表面壓力分布的作用，從而加大開(kāi)啟靜環(huán)與動(dòng)環(huán)組件間氣隙的能力。反向螺旋槽的內(nèi)側(cè)還有一段密封壩，對(duì)氣體流動(dòng)產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力。配合表面間的壓力使靜環(huán)表面與動(dòng)環(huán)組件脫離，保持一個(gè)很小的間隙，一般為3μm左右。當(dāng)由氣體壓力和彈簧力產(chǎn)生的閉合壓力與氣體膜的開(kāi)啟壓力相等時(shí)，便建立了穩(wěn)定的平衡間隙。在動(dòng)力平衡條件下，作用在密封上的力如圖4所示。
閉合力Fc，是氣體壓力和彈簧力的總和。開(kāi)啟力Fo是由端面間的壓力分布對(duì)端面面積積分而形成的。在平衡條件下Fc=Fo，運(yùn)行間隙大約為3μm。
如果由于某種干擾使密封間隙減小，則端面間的壓力就會(huì)升高，這時(shí)，開(kāi)啟力Fo大于閉合力Fc，端面間隙自動(dòng)加大，直至平衡為止，如圖5所示。
如果擾動(dòng)使密封間隙增大，端面間的壓力就會(huì)降低，閉合力Fc大于開(kāi)啟力Fo，端面間隙自動(dòng)減小，密封會(huì)很快達(dá)到新的平衡狀態(tài)，見(jiàn)圖6。
這種機(jī)制將在靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組件之間產(chǎn)生一層穩(wěn)定性相當(dāng)高的氣體薄膜，使得在一般的動(dòng)力運(yùn)行條件下端面能保持分離、不接觸、不易磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。
3、西部管道公司所轄壓縮機(jī)干氣密封失效統(tǒng)計(jì)
西部管道所轄壓縮機(jī)組自2012年至今，通過(guò)計(jì)劃?rùn)z修強(qiáng)制更換及故障失效檢修更換干氣密封共計(jì)33次，更換密封合計(jì)56個(gè)(含驅(qū)動(dòng)端、非驅(qū)動(dòng)端密封)，具體信息如表2和圖7所示。
由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，壓縮機(jī)組正常運(yùn)行或啟停機(jī)過(guò)程中，突然異常失效次數(shù)達(dá)到19次，占56%，構(gòu)成干氣密封更換的主要因素。計(jì)劃性檢修及備件超期存儲(chǔ)強(qiáng)制返廠測(cè)試合計(jì)12次，占比36%。由于運(yùn)行中或啟停機(jī)過(guò)程中，干氣密封突然失效對(duì)于生產(chǎn)運(yùn)行影響較大，且該類(lèi)失效占干氣密封返修的主要份額，所以，亟待解決干氣密封的異常失效問(wèn)題。
4、干氣密封失效原因
針對(duì)全部返廠維修的干氣密封，通過(guò)工廠拆解檢查來(lái)看，導(dǎo)致密封失效的主要原因主要集中在以下六個(gè)方面。
4.1 密封浮動(dòng)面固液雜質(zhì)聚集導(dǎo)致密封失效
雜質(zhì)聚集在推環(huán)處，導(dǎo)致推環(huán)阻力增加，靜環(huán)追隨性下降，動(dòng)靜環(huán)間無(wú)法根據(jù)負(fù)荷變化及時(shí)調(diào)整相互間距，剛性氣膜穩(wěn)定性下降，最終密封失效，泄漏量增加。
該類(lèi)原因在所有返廠維修干氣密封中普遍存在，同時(shí)，這也是導(dǎo)致部分密封動(dòng)靜環(huán)端面及動(dòng)壓槽磨損現(xiàn)象的主要原因之一。另一方面，因?yàn)椴捎玫拿芊饽Σ粮毙褪綖橛矊?duì)軟及配套的更適于傳遞較大扭矩的撥叉?zhèn)鲃?dòng)等方式，約翰克蘭干氣密封極少出現(xiàn)動(dòng)靜環(huán)碎裂的問(wèn)題，雜質(zhì)聚集導(dǎo)致靜環(huán)追隨性差成為該類(lèi)型密封失效的主要因素。
4.2 動(dòng)環(huán)定位失效
統(tǒng)計(jì)故障密封解體檢查結(jié)果，動(dòng)環(huán)定位失效是導(dǎo)致博格曼密封失效的主要原因之一。因?yàn)槎ㄎ患芭ぞ貍鬟f方式的不同，在約翰克蘭密封上目前未發(fā)現(xiàn)因此導(dǎo)致的失效故障。
目前博格曼干氣密封動(dòng)環(huán)定位主要通過(guò)帶一定傾斜角度的支撐拉簧及動(dòng)環(huán)背部的密封圈完成定位，同時(shí)，支撐拉簧還起到動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)座間轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的傳遞作用。其具體結(jié)構(gòu)如圖8所示。
由圖8可以看出，在博格曼的干氣密封中，動(dòng)環(huán)支撐拉簧同時(shí)起到定位和扭矩傳動(dòng)的作用，在進(jìn)入密封腔的氣質(zhì)帶液或固體雜質(zhì)或摩擦副端面光潔度較差時(shí)，易導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩瞬間增大。
因?yàn)橹С掷蓡挝惠d荷較小，變形范圍大，在機(jī)組啟停機(jī)或動(dòng)靜環(huán)接觸磨損時(shí)過(guò)大的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩超過(guò)其承載能力，導(dǎo)致支撐拉簧變形脫落，動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)座產(chǎn)生相對(duì)位移，不但會(huì)影響密封端面的氣膜穩(wěn)定性，造成密封抵抗外界干擾的能力大幅度下降，而且會(huì)使動(dòng)環(huán)輔助密封圈的過(guò)盈量減小至失去密封性能，導(dǎo)致整個(gè)干氣密封失效。同時(shí)，較大的相對(duì)位移也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)環(huán)的定心定位失效，動(dòng)靜環(huán)端面會(huì)產(chǎn)生接觸摩擦，導(dǎo)致動(dòng)壓槽、動(dòng)靜環(huán)端面磨損，以及動(dòng)環(huán)背部密封圈磨損，最終密封失效。
4.3 動(dòng)靜環(huán)嚴(yán)重磨損或碎裂
動(dòng)靜環(huán)碎裂或端面、動(dòng)壓槽嚴(yán)重磨損，主要原因在于動(dòng)環(huán)定位及扭矩傳遞機(jī)構(gòu)在運(yùn)行工況下適應(yīng)范圍相對(duì)較小，或者進(jìn)入密封腔的氣質(zhì)嚴(yán)重帶固、液體雜質(zhì)，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中密封端面產(chǎn)生接觸摩擦而導(dǎo)致。
進(jìn)入密封腔的干氣嚴(yán)重帶液，在動(dòng)靜環(huán)相對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中，隨動(dòng)靜環(huán)端面溫度的升高而迅速氣化，一方面對(duì)氣膜產(chǎn)生擾動(dòng)，破壞氣膜穩(wěn)定性，并導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)端面溫度場(chǎng)分布的瞬間異常變化，進(jìn)而可能直接導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)的炸裂，密封失效;另一方面，靜態(tài)充壓階段，較低的干氣密封供氣溫度在壓縮機(jī)缸體充壓過(guò)程中(節(jié)流降溫的一個(gè)過(guò)程)，更易通過(guò)轉(zhuǎn)軸的傳質(zhì)傳熱過(guò)程，進(jìn)一步降低干氣密封的整體溫度，導(dǎo)致O型圈、C型密封圈等密封件彈性降低，密封浮動(dòng)性下降。
同時(shí)，若在氣質(zhì)相對(duì)較差(含較高重?zé)N組分或帶液)時(shí)，靜態(tài)下在動(dòng)靜環(huán)密封端面間凝析的液體雜質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的大幅增加，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)環(huán)扭矩傳動(dòng)件或靜環(huán)定位銷(xiāo)或定位銷(xiāo)孔的損傷，最終導(dǎo)致密封端面磨損而失效。所以，密封氣帶液對(duì)干氣密封損害極大，由此導(dǎo)致的潛在隱患非常嚴(yán)重，西一線(xiàn)酒泉站2#機(jī)組驅(qū)動(dòng)端干氣密封一、二級(jí)動(dòng)靜環(huán)在更換后啟機(jī)測(cè)試加載過(guò)程中，突然碎裂就直接導(dǎo)致了天然氣的大量泄漏。
因原先設(shè)計(jì)的干氣密封過(guò)濾系統(tǒng)并未考慮異常帶液及重?zé)N組分節(jié)流降溫后凝析的問(wèn)題，在管道壓縮機(jī)投產(chǎn)初期及日常運(yùn)維中氣質(zhì)的異常變化，由此極易出現(xiàn)密封氣帶液的問(wèn)題，這在雙聯(lián)過(guò)濾器濾芯的鼓包穿孔現(xiàn)象及密封解體后端面發(fā)現(xiàn)液態(tài)烴的現(xiàn)象均可以說(shuō)明以上問(wèn)題的存在。
4.4 密封腔大量進(jìn)油
目前還未發(fā)現(xiàn)干氣密封一級(jí)動(dòng)靜環(huán)端面存在明顯帶油跡象，但在二級(jí)密封端面及壓縮機(jī)端蓋相應(yīng)環(huán)槽發(fā)現(xiàn)存油現(xiàn)象較為普遍。滑油帶入密封腔，一方面與干氣帶液一樣會(huì)導(dǎo)致摩擦副的磨損甚至碎裂。另一方面，滑油對(duì)于干氣密封橡膠密封件具有一定的腐蝕作用，易導(dǎo)致橡膠密封件的老化，彈性降低，進(jìn)而影響靜環(huán)的浮動(dòng)性，導(dǎo)致追隨性降低，抗擊負(fù)荷波動(dòng)能力下降，從而也會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的密封失效。
4.5 安裝失誤導(dǎo)致密封損壞
在干氣密封的正常更換過(guò)程中，對(duì)于密封安裝的技術(shù)要求未能透徹把握，由此導(dǎo)致安裝過(guò)程中出現(xiàn)軸向定位尺寸錯(cuò)誤、C型密封圈損傷等問(wèn)題，直接導(dǎo)致啟機(jī)測(cè)試過(guò)程中，密封摩擦副磨損等而失效。已有的兩次分別為質(zhì)保期內(nèi)烏魯木齊站、瓜州站密封更換過(guò)程中，安裝失誤，直接導(dǎo)致密封摩擦副磨損碎裂。
4.6 軸向串動(dòng)量超標(biāo)導(dǎo)致密封連帶損壞
干氣密封允許的軸向串動(dòng)量一般在3mm左右，正常情況下，離心壓縮機(jī)在止推軸承作用下，推力間隙控制在0.35mm～0.45mm，正常情況下軸向位移對(duì)干氣密封不會(huì)產(chǎn)生不利影響。該故障主要在西二線(xiàn)煙墩站3#機(jī)組因?yàn)楦哓?fù)荷運(yùn)行中，離心壓縮機(jī)平衡氣管線(xiàn)高壓側(cè)緊固螺栓突然斷裂，由此導(dǎo)致軸向力平衡突然發(fā)生逆轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子瞬間向驅(qū)動(dòng)端大幅串動(dòng)，導(dǎo)致平衡鼓與端蓋梳齒密封、二級(jí)葉輪與出口導(dǎo)流葉片直接發(fā)生摩擦，驅(qū)動(dòng)端干氣密封因?yàn)檩S向串動(dòng)量嚴(yán)重超標(biāo)，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)嚴(yán)重磨損而失效。
干氣密封異常失效具體原因構(gòu)成情況如表3和圖9所示。
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，由于密封采用的配對(duì)形式不同，以及定位及扭矩傳動(dòng)方式的差異性，動(dòng)環(huán)定位失效成為博格曼密封失效的主要原因，也是密封失效率最高的因素。而導(dǎo)致定位失效的原因，則主要在于密封自身設(shè)計(jì)所針對(duì)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)較高，需要對(duì)氣質(zhì)有更高的要求。再考慮到雜質(zhì)聚集的失效率比例，現(xiàn)有管道壓縮機(jī)運(yùn)行環(huán)境，特別是上游管道運(yùn)行的實(shí)際氣質(zhì)變化，對(duì)密封的影響成為了絕對(duì)的主要原因。
5、措施及解決方案
5.1 提高干氣密封運(yùn)行所需的氣質(zhì)品質(zhì)
針對(duì)目前管線(xiàn)壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，可行的措施主要有以下兩個(gè)方面：
(1)增加干氣密封系統(tǒng)前置過(guò)濾系統(tǒng)。
原有壓縮機(jī)組配套的干氣密封處理撬僅包含雙聯(lián)過(guò)濾器及加熱器，并未考慮管道運(yùn)行環(huán)境下，特別是初期投產(chǎn)期間，工藝區(qū)內(nèi)部管路積存或下游地點(diǎn)站場(chǎng)間工藝管路中存留的水份、重?zé)N、銹蝕雜質(zhì)等的影響，原有過(guò)濾器容塵量有限，且無(wú)脫除液體組分的能力，導(dǎo)致固、液雜質(zhì)帶入系統(tǒng)并損壞干氣密封。
增加干氣密封前置脫液、粗過(guò)濾系統(tǒng)，可以有效提高密封氣品質(zhì)。
(2)優(yōu)化干氣密封控制邏輯。
根據(jù)目前機(jī)組控制邏輯，主要可以從提高密封氣供氣溫度和增加壓縮機(jī)缸體充壓前干氣密封的預(yù)先投用時(shí)間兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。
現(xiàn)有邏輯干氣密封加熱器控制溫度25℃，是考慮在70bar壓力下，密封氣水露點(diǎn)在-7℃以上情況下的需求設(shè)定的。一般控制要求，進(jìn)入干氣密封腔體內(nèi)的密封氣應(yīng)高于同等壓力下的露點(diǎn)溫度20℃以上為宜。在實(shí)際投用過(guò)程中，因?yàn)榇藭r(shí)干氣密封供氣管路上差壓調(diào)節(jié)閥、節(jié)流孔板的逐級(jí)節(jié)流降壓效應(yīng)，最終進(jìn)入干氣密封密封腔的密封氣的溫度過(guò)低，特別是冬季明顯存在供氣管線(xiàn)掛霜的現(xiàn)象，由此可能直接導(dǎo)致重?zé)N組分的凝析和密封橡膠件的低溫脆化，最終導(dǎo)致密封失效幾率的大幅增加。
另一方面，現(xiàn)有控制邏輯，機(jī)組干氣密封系統(tǒng)的投用基本與壓縮機(jī)缸體充壓同步，其中，GE機(jī)組干氣密封系統(tǒng)在壓縮機(jī)加載閥開(kāi)啟前120s預(yù)先投用，但該時(shí)間端無(wú)法滿(mǎn)足密封氣預(yù)加熱溫度要求;RR機(jī)組則是干氣密封與壓縮機(jī)缸體充壓同步進(jìn)行，無(wú)預(yù)加熱時(shí)間。
通過(guò)控制邏輯分析，為保證干氣密封的穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)境，需要大幅提高啟機(jī)過(guò)程中的干氣密封氣的預(yù)先投運(yùn)時(shí)間，建議控制在壓縮機(jī)缸體充壓前10min投運(yùn)為宜，同時(shí)，提高干氣密封加熱器溫度設(shè)定值為45℃，這樣可以兼顧啟機(jī)周期的前提下，更好地保證干氣的溫度達(dá)到所需要求，并對(duì)密封腔有足夠的清潔吹掃時(shí)間，減少固體、液體雜質(zhì)對(duì)摩擦副端面聚集下的不利影響。
另一方面，適當(dāng)減小加載閥孔板尺寸，降低壓縮機(jī)缸體充壓速率，進(jìn)而減少缸體節(jié)流降溫對(duì)于干氣密封的不利影響，對(duì)于改善干氣密封的工作環(huán)境同樣會(huì)起到較好的作用。
對(duì)于GE燃驅(qū)機(jī)組，相關(guān)邏輯更改如圖10所示。
5.2 改進(jìn)干氣密封定位及扭矩傳遞可靠性
根據(jù)密封解體失效分析，建議采取如下措施：
(1)將動(dòng)環(huán)定位方式，改進(jìn)現(xiàn)有動(dòng)環(huán)支撐拉簧結(jié)構(gòu)形式，減少運(yùn)行中傳遞扭矩的變形量，提高其可靠性�；蛘咧苯訉⑵涓倪M(jìn)為容差帶，提高定心可靠性。
(2)優(yōu)化動(dòng)環(huán)扭矩傳動(dòng)方式，將動(dòng)環(huán)扭矩傳遞由支撐拉簧改進(jìn)為撥叉?zhèn)鲃?dòng)。
5.3 提高密封適應(yīng)較大氣質(zhì)變化條件的可靠性
鑒于管線(xiàn)壓縮機(jī)運(yùn)行實(shí)際氣質(zhì)條件，優(yōu)先選用硬對(duì)軟的配對(duì)形式的密封，提高密封適應(yīng)較大氣質(zhì)變化條件的可靠性，并降低維修技術(shù)門(mén)檻，降低運(yùn)維費(fèi)用。
5.4 改進(jìn)動(dòng)環(huán)動(dòng)壓槽槽型設(shè)計(jì)
在保證密封動(dòng)壓效應(yīng)的條件下，使密封靜壓效應(yīng)大幅度提高，實(shí)現(xiàn)密封端面的超低壓氣浮(密封動(dòng)靜環(huán)端面脫開(kāi))，有效減小密封的靜態(tài)扭矩，防止機(jī)組啟停機(jī)過(guò)程中密封端面的接觸，從而解決靜環(huán)防轉(zhuǎn)孔處崩壞、動(dòng)靜環(huán)磨損損壞。
5.5 改進(jìn)干氣密封防止油氣泄漏的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)日常壓縮機(jī)密封低點(diǎn)監(jiān)控和排污
在三級(jí)隔離密封內(nèi)外梳齒密封連接螺釘處增加密封墊片，消除可能的油氣泄漏通道，泄漏通道具體如圖11(a)所示。
針對(duì)干氣密封鎖緊螺母內(nèi)緣與轉(zhuǎn)子的配合間隙，改進(jìn)擋油環(huán)設(shè)計(jì)，消除可能的泄漏通道，如圖11(b)所示。
每日對(duì)機(jī)組干氣密封二級(jí)低點(diǎn)排污口視鏡進(jìn)行檢查，確認(rèn)有無(wú)液位，每月進(jìn)行排污，防止液體聚集帶入密封腔，如圖12所示。
5.6 強(qiáng)化二級(jí)密封監(jiān)控，提高二級(jí)密封工作環(huán)境
目前二級(jí)密封放空無(wú)任何監(jiān)控，但二級(jí)密封在串聯(lián)式干氣密封的設(shè)計(jì)中，起到一級(jí)密封失效后的絕對(duì)的安全保護(hù)作用，為此必須高度重視二級(jí)密封的工作狀況的監(jiān)控。
針對(duì)現(xiàn)狀，主要從以下方面進(jìn)行改進(jìn)：
(1)二級(jí)放空口增加壓差監(jiān)控，設(shè)置必要的報(bào)警、聯(lián)鎖，確保二級(jí)失效及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)開(kāi)展處理。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)端、非驅(qū)動(dòng)端干氣密封二級(jí)放空口單獨(dú)設(shè)置室外高點(diǎn)放空，避免通過(guò)較小的匯管放空的方式，從而避免一端嚴(yán)重失效時(shí)，氣流反串危及另一端干氣密封，保證密封整體的安全性能。
(2)提高二級(jí)密封氣的穩(wěn)定性，及時(shí)調(diào)整一級(jí)放空壓力控制閥，確保一級(jí)泄漏壓力在設(shè)計(jì)指標(biāo)內(nèi)，進(jìn)而保證二級(jí)密封的穩(wěn)定工作要求。對(duì)于壓縮機(jī)端蓋預(yù)留有緩沖氣(二級(jí)密封氣)通道的離心壓縮機(jī)，依托站場(chǎng)實(shí)際條件，增加可靠的惰性氣體的供氣條件，從根本上改變現(xiàn)有二級(jí)密封的工作環(huán)境和相關(guān)設(shè)計(jì)，切實(shí)提高二級(jí)密封的安全可靠性。
(3)論證并試點(diǎn)在礦物油箱增加超壓緊急卸放裝置，防止干氣密封一二級(jí)同時(shí)異常失效下的安全。
5.7 改進(jìn)三級(jí)隔離密封結(jié)構(gòu)形式，降低儀表風(fēng)消耗，減少油氣帶入密封腔的可能性因素
逐步改進(jìn)現(xiàn)有梳齒型式的隔離密封，改進(jìn)為密封效果更好、儀表風(fēng)消耗量更少的碳環(huán)密封，減少干氣密封腔進(jìn)油的風(fēng)險(xiǎn)。
合理評(píng)估三級(jí)隔離氣儀表風(fēng)需求，在保證放空防爆安全需求的前提下，適當(dāng)調(diào)整供氣孔板尺寸，降低軸承腔內(nèi)壓，減少油氣泄漏進(jìn)入干氣密封腔的風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鐘桂香，羅瀟，郗祥遠(yuǎn).干氣密封失效原因分析與有效性措施[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014(3)：335-339.
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