天然氣壓縮機密封系統常見故障及處理對策
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摘 要：天然氣是近年來開發的新型能源，已經逐漸被推廣使用，在緩解能源危機的同時，為環境保護作出很大貢獻。在壓縮機的作用下，天然氣被存儲起來，并發往各個地區使用。下面圍繞壓縮機的密封系統展開討論，對密封原理、密封形式進行介紹，并總結其常見故障，針對故障提出幾點可行的優化策略。
關鍵詞：天然氣;密封系統;常見故障;優化策略
1 密封原理
其原理是通過流體力學衍生出來的，通過靜力和動力的平衡原理，實現對氣體的密封。密封系統的組成包括動靜環、密封圈等，其工作原理如下：動環外表面區別于靜環，其上有螺旋槽且具有較高的光滑度。當外環處于旋轉狀態時，天然氣會隨著螺旋從外部向中心進行運動，密封堰接收直徑方向的部分氣體。密封堰具有良好的節流性能，能夠完成對氣體的擠壓，使其壓力增加。在壓力上升到一定程度后動靜環接觸面被分開，壓力較大的氣體會在兩環之間形成氣膜，從而將泄漏間隙阻塞，達到良好的密封效果。
2 密封形式
在天然氣壓縮工藝中，目前最常見的壓縮機為離心式，因此本文針對該種壓縮機對密封形式進行總結：
機械密封：此方式是利用機械設備間的相互作用，實現對氣體的密封。利用該方法對氣體進行密封效果并不理想，現代工業生產中以逐漸淘汰此方式;浮環：在機械密封的基礎上進行改進，其密封效果得到顯著提升;螺旋槽密封。利用品質較好的油，在槽口斷面處形成一層致密性的薄膜，從而實現對氣體的密封，此密封形式目前在國外非常流行;干氣密封：這是我國目前使用最為廣泛的密封形式;迷宮密封。經過大量的試驗驗證，此形式的密封效果最好，但其運用條件較為苛刻，還沒有達到能夠大量普及的程度。通常情況下各類密封形式需要相互配合，才能使密封系統更加完善。
3 常見故障及優化策略
3.1 儀表卡盤
浮子流量計是密封系統常用的計量裝置，其位置設置在系統的進出口處。若在壓縮氣體的過程中出現脈沖氣流，計量裝置的表針會卡住。卡在低位時對系統的影響不大，若卡在高位會使壓縮機出現停機現象。若在檢修過程中確定是卡盤故障，可以對管線進行敲擊即可，同時將壓縮件前端的過濾器進行清理，并保持計量裝置干凈，就能有效減少卡盤故障的發生。
3.2 泄露超限
通常干氣密封分為兩極，且兩極間存在較強的連貫性。在一級密封波動較大的情況下，若伴隨著較大的泄漏量，此時針型閥還未進行放空操作，其開度較小。放火炬還未完全打開，不能及時將氣體排放出去，密封腔氣體增多，壓力隨之增大，進而導致連鎖停機。此故障在壓縮機工作過程中出現次數較少。
3.3 選型失誤
干氣密封過程中，具有較小的泄漏量，其設計值有時會遠遠超出實際值，因此需要根據實際泄露情況，選擇合適的計量裝置量程。若量程過大，計量的精確程度會大大降低，從而觸發連鎖導致停機。
3.4 密封失效
此故障時壓縮機運行中最易出現的，在反復開關壓縮機的情況下，極易出現密封失效現象，下面對失效原因進行總結：
密封面潔凈度被破壞：過濾器出現故障、管網被腐蝕等因素，會使大顆粒物質附著在密封面上，對其造成污染。天然氣出現冷凝現象，其中含有的烴類物質會粘在密封面上;安裝時未做好零件的清潔工作;隔離氣通入前，潤滑油就已經通入設備。在上述情況發生時需要將密封件全部拆除，清理完成并檢查無異常再重組，若出現壞損需返廠維修。
喘振現象：喘振的發生會使內部氣體流量劇增，且壓力出現強烈波動，壓縮機內的氣體流量會呈現出大幅波動狀態，這會破壞壓縮機的穩定運行，從而導致密封失效。此現象在壓縮機運行中很少出現，因此只需對相關密封元件的質量進行檢測即可，通常不需要更換新的組件。若系統部件使用超過一年或故障次數達到5次，需要聯系廠家對相關元件進行測試，老化嚴重的部件需及時進行更換。
平衡管：當火炬壓力出現較大波動，會影響平衡管作用的正常發揮，在形成的反壓作用下，氣流無法推動密封面，氣膜形成失敗，造成密封失效。
3.5 優化策略
檢查設備：設備運行過程中難免會出現磨損現象，因此相關人員必須做好對設備的檢修工作。對磨損較小的位置進行修復，對磨損較大的構件及時更換，并分析原因，便于后期改進。此外為防止干磨現象，需要提升氣膜厚度。
合理組合：在壓縮氣體的過程中，根據業主要求的變化，密封形式也要不斷改變。通常壓縮過程將幾種密封形式組合在一起，首先選定幾種組合方式，然后對每種方式進行測試試驗，從而選出密封性能最好的組合。
設備優選：現階段我國壓縮機的生產規格并沒有統一的標準，因此相關企業在設備選型時要根據實際情況，選擇最合適的規格。
4 結束語
綜上所述，是對壓縮機密封系統的相關介紹，首先對密封原理進行闡述，然后介紹幾種常見的密封形式，最后總結常見故障并提出相應的優化策略。在天然氣的制造和運輸中，壓縮機占據著不可或缺的地位。密封系統作為壓縮機的重要組成部分，其內部構造較為復雜，若能遵循上述優化對策，系統故障的頻率會大大降低。
參考文獻：
[1]袁海龍.反應氣壓縮機干氣密封的故障分析及對策[J].軍民兩用技術與產品，2015（14）：245.
[2]楊燁，渠建儒.離心式壓縮機干氣密封系統常見故障分析[J].天然氣與石油，2015（3）：87-89+94.
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