合成气压缩机干气密封泄漏原因分析及处理

王邦旭

（中海石油建滔化工有限公司，海南东方 572600）

[摘要] 针对甲醇装置合成气压缩机高压缸非驱动端干气密封一级排放压力上涨且波动的现象，经检查，判断其原因为干气密封一级密封气压力调节阀后与平衡腔室之间的参考气压差表平衡阀没关闭，引起一级密封气通过压差表平衡阀注入平衡腔室，使得平衡腔室压力升高，与此同时，干气密封一级密封气因分流而压力降低，当平衡腔室压力高于一级密封气压力时，平衡腔室内未经过滤的工艺气倒流入干气密封，导致一级密封动、静环密封面磨损，继而造成干气密封泄漏。关闭参考气压差表平衡阀后，解决了干气密封泄漏的问题。

[关键词] 合成气压缩机；干气密封；泄漏；原因分析；处理措施；参考气压差表平衡阀

[中图分类号] TH452 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2018）01-0050-03

离心式压缩机常用的轴封方法有迷宫密封、机械密封和浮环密封等。迷宫密封因为存在一定的泄漏量，因此只能用在压力不高的中性介质压缩机上，对于易燃易爆和有毒有害气体来说不适宜，输送易燃易爆和有毒有害气体的离心式压缩机只能使用机械密封和浮环密封。在相当长的时间内，机械密封和浮环密封在市场上占据统治地位，尤其是浮环密封，应用广泛，可用于任何压力下，而机械密封只能用于中低压工况。从密封原理上讲，机械密封与浮环密封有本质的区别，但其共同点是必须配备密封油站，存在密封油站费用高、操作麻烦和压缩机可靠性降低等缺点。这就迫使人们需要探索一种可靠性更高、经济效益更好的离心式压缩机轴封方法。经过长期的研究，英国约翰克兰公司率先推出了气体螺旋槽密封，即干气密封。干气密封是一种以气体介质作润滑剂的非接触式密封^［1］，干气密封端面间充满了气体，其间形成了一个稳定的气膜，保持了一定的间隙，因此不存在端面的磨损，密封使用精度高、寿命长、磨损小、运行稳定可靠、经济效益好^［2］，其与机械密封相比，具有低功率消耗、无磨损运行、无密封油系统、无油气污染等优点。

1 合成气压缩机干气密封简介

中海石油建滔化工有限公司2 500 t/d甲醇装置合成气压缩机为离心式压缩机，其高压缸非驱动端干气密封结构和普通泵用机械密封基本相同，也有动环、静环、弹簧和辅助密封圈等，其与普通泵用机械密封的区别在于动环端面上设计有特殊形状的螺旋槽（见图1），旋转起来的密封端面上产生流体动压，故也称为动压槽。动压槽深度只有几微米，动压槽之间的平台称为密封堰，它阻止了气体圆周方向的流动，可加大升压作用；动压槽的内径与动环内径之间称为密封坝，它能保证螺旋槽产生足够的压力，还能保证密封在静止时不产生泄漏^［3］。

图1 干气密封动环端面结构简图

更多内容详见《中氮肥》2018年第1期