天然氣壓縮機(jī)干氣密封系統(tǒng)故障研究與對(duì)策

【摘要】：在天然氣化工企業(yè)中離心壓縮機(jī)是關(guān)鍵核心設(shè)備之一。密封作為離心式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件是壓縮機(jī)最容易損壞的部件之一。鑒于此，目前越來(lái)越多的離心式壓縮機(jī)選用干氣密封作為其有效的密封部件，以提高壓縮機(jī)運(yùn)行的可靠性。這對(duì)企業(yè)的延長(zhǎng)生產(chǎn)周期、降低維修費(fèi)用起到了積極的作用。但是，一旦干氣密封失效，因密封件加工精度高，用戶自己無(wú)法完成修理和測(cè)試，必須送專業(yè)廠家修理。高昂的維修費(fèi)用和維修周期，給用戶的生產(chǎn)和維修帶來(lái)很大的影響。 本文針對(duì)干氣密封的常見(jiàn)失效形式，結(jié)合揚(yáng)子乙酰的天然氣壓縮機(jī)干氣密封因天然氣外漏而導(dǎo)致故障的問(wèn)題，提出了解決干氣密封泄漏、延長(zhǎng)干氣密封使用壽命的新思路：干氣密封的故障不在于密封本身的設(shè)計(jì)，而跟構(gòu)成密封環(huán)境的附屬系統(tǒng)有極大的關(guān)系。干氣密封背壓變化時(shí)，密封氣供應(yīng)需保持動(dòng)態(tài)跟隨，使密封氣與其背壓之間的壓差保持恒定，以此來(lái)保證干氣密封穩(wěn)定的密封環(huán)境。 在解決問(wèn)題的過(guò)程中，從干氣密封的基本原理和結(jié)構(gòu)出發(fā)，逐步延伸到密封的附屬系統(tǒng)及支持環(huán)境，都進(jìn)行了充分的分析和論證，找出了最有效、最經(jīng)濟(jì)的解決方法。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高干氣密封的可靠性，還對(duì)天然氣壓縮機(jī)中對(duì)干氣密封有影響的部件如何改進(jìn)進(jìn)行了探討和論證。提出了壓縮機(jī)迷宮密封使用不銹鋼等耐沖刷的硬性材料的方案，并得到了壓縮機(jī)生產(chǎn)商的支持。另外，通過(guò)密封換型探討和天然氣脫硫工藝審查，對(duì)任何可能影響干氣密封運(yùn)行的因素都進(jìn)行了統(tǒng)籌考慮。 從改造的效果來(lái)看，密封的使用壽命已大大延長(zhǎng)。這不但降低了維修費(fèi)用， 而且增加了整個(gè)裝置的可靠性。僅僅節(jié)省維修和備件的直接費(fèi)用，就達(dá)237萬(wàn) 元人民幣。如果計(jì)算裝置因干氣密封故障而產(chǎn)生非計(jì)劃停車(chē)，其所包含的風(fēng)險(xiǎn) 損失，將會(huì)達(dá)到4800萬(wàn)元/次。另外，減少了干氣密封帶病運(yùn)行時(shí)，一級(jí)泄露 管線向火炬排放天然氣的量。這不但減少壓縮機(jī)的功耗，還降低了生產(chǎn)耗用天 然氣的成本。 總之，通過(guò)對(duì)干氣密封系統(tǒng)故障的研究，對(duì)所有干氣密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維 護(hù)提供了積極的借鑒作用。 關(guān)鍵詞:天然氣:壓縮機(jī);干氣密封;失效方式;密封系統(tǒng);迷宮密封 【關(guān)鍵詞】：天然氣 壓縮機(jī) 干氣密封 失效方式 密封系統(tǒng) 迷宮密封
【學(xué)位授予單位】：四川大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類(lèi)號(hào)】：TH455
【目錄】：

• 1 緒論9-16
• 1．1 天然氣壓縮機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合9
• 1．2 天然氣壓縮機(jī)的密封主要形式9-11
• 1．3 一氧化碳裝置天然氣壓縮機(jī)密封系統(tǒng)11-14
• 1．3．1 壓縮工藝11-12
• 1．3．2 壓縮機(jī)概況12-14
• 1．3．3 干氣密封在使用中存在的問(wèn)題14
• 1．4 研究課題的提出14-15
• 1．4．1 潛在的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)14
• 1．4．2 潛在的非計(jì)劃停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)14-15
• 1．5 主要研究?jī)?nèi)容及方向15-16
• 2 揚(yáng)子乙酰干氣密封的基本結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)16-21
• 2．1 T-28干氣密封的特點(diǎn)16
• 2．2 密封的結(jié)構(gòu)16-19
• 2．2．1 螺旋槽形式16-17
• 2．2．2 密封的結(jié)構(gòu)和布置17-19
• 2．3 干氣密封的附屬系統(tǒng)19-21
• 3 揚(yáng)子乙酰天然氣壓縮機(jī)故障現(xiàn)象21-26
• 3．1 軸封結(jié)構(gòu)21-22
• 3．2 密封氣體流向22
• 3．3 故障及分析方法22-26
• 3．3．1 一級(jí)泄漏壓力升高22-24
• 3．3．2 迷宮密封損壞24
• 3．3．3 查找故障原因的方法24-26
• 4 干氣密封失效原因根源分析26-42
• 4．1 干氣密封設(shè)計(jì)合理性驗(yàn)證26-28
• 4．1．1 基本方程26-27
• 4．1．2 方程的解法27
• 4．1．3 計(jì)算結(jié)果27-28
• 4．2 密封氣輔助系統(tǒng)布置的合理性調(diào)查28-34
• 4．2．1 一氧化碳?jí)嚎s機(jī)的工藝參數(shù)和壓縮流程28-29
• 4．2．2 密封氣輔助系統(tǒng)29-33
• 4．2．3 對(duì)比分析33-34
• 4．3 迷宮密封和平衡管34-36
• 4．3．1 壓縮氣進(jìn)入干氣密封的途徑34-35
• 4．3．2 縮氣進(jìn)入干氣密封腔的原因35-36
• 4．4 改進(jìn)密封附屬系統(tǒng)—兩種解決方案36-39
• 4．4．1 壓差調(diào)節(jié)36-37
• 4．4．2 盲斷平衡管37-39
• 4．5 方案選擇39-42
• 5 干氣密封供氣系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)42-60
• 5．1 一級(jí)泄漏壓力再次升高42
• 5．2 壓差調(diào)節(jié)改進(jìn)42-43
• 5．3 壓差調(diào)節(jié)閥的選型43-60
• 5．3．1 調(diào)節(jié)閥的理想流量特性43-49
• 5．3．2 調(diào)節(jié)閥工作流量特性49-52
• 5．3．3 壓差調(diào)節(jié)閥的選型52-55
• 5．3．4 密封氣系統(tǒng)的其他改造55-57
• 5．3．5 實(shí)施效果與評(píng)估57-60
• 6 迷宮密封的改進(jìn)、密封換型和脫硫工藝審查60-67
• 6．1 迷宮密封60-63
• 6．1．1 迷宮密封結(jié)構(gòu)和損壞的情況60-61
• 6．1．2 損壞原因分析61-63
• 6．2 前置密封的材質(zhì)改進(jìn)63-65
• 6．2．1 不銹鋼迷宮密封63-64
• 6．2．2 軟密封64-65
• 6．3 密封換型65
• 6．4 脫硫工藝審查65-67
• 7 結(jié)論和建議67-71
• 7．1 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估67-69
• 7．1．1 維修費(fèi)用67-68
• 7．1．2 潛在的停車(chē)損失68
• 7．1．3 改造投資68-69
• 7．1．4 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估69
• 7．2 結(jié)論69-70
• 7．3 建議70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 致謝73-74
• 聲明74

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