干氣密封拆裝方法淺析

1、干氣密封拆裝方法淺析樊鵬德摘要：本文闡述了干氣密封的工作原理及其在煤化工裝置中的應(yīng)用，重點對干氣密封的拆卸和安裝方法進行了詳細的說明，通過結(jié)合2014年烯烴丙烯裝置烴壓縮機組的檢修，對干氣密封的拆裝方法進行總結(jié)歸納，為以后的檢修工作提供參考。關(guān)鍵詞：干氣密封；動環(huán)；靜環(huán)；螺旋槽1前言離心壓縮機廣泛地用于煤化工裝置的多種工藝流程中，離心壓縮機由轉(zhuǎn)子和靜子兩部分組成，在動靜部分之間存在間隙。為了防止工藝氣體沿壓縮機殼體與旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙外漏至大氣中，須采用各種軸端密封裝置，阻止氣體的泄露。干氣密封是較為常用的軸端密封,被應(yīng)用于煤化工裝置多臺離心壓縮機中，壓縮機大修或中修時干氣密封的拆裝是一項關(guān)鍵的

2、工序。干氣密封工作原理干氣密封由旋轉(zhuǎn)動環(huán)、靜環(huán)、彈簧、密封圈、彈簧座和軸套組成，在旋轉(zhuǎn)動環(huán)密封面上加工出特殊形狀的流體動壓槽，如螺旋槽、圓弧槽、T形槽等，槽深一般在610um之間。表面進行研磨和拋光處理。干氣密封內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，動環(huán)圖2所示，被固定在旋轉(zhuǎn)軸上，當壓縮機軸旋轉(zhuǎn)時動環(huán)也跟著一起旋轉(zhuǎn)，此時動環(huán)端面上的螺旋槽將外徑處的密封氣體吸入，沿著外沿向內(nèi)運動。而密封壩節(jié)制氣體流向中心，于是氣體被壓縮，壓力升高，在槽根處形成高壓區(qū)。端面氣膜壓力形成開啟力，靜環(huán)密封端面被推開，流動的氣體使動環(huán)和靜環(huán)之間形成一層很薄的氣膜。氣膜既能潤滑密封表面還能阻止工藝氣體泄漏。圖1干氣密封內(nèi)部結(jié)構(gòu)干氣密封穩(wěn)定

3、運轉(zhuǎn)時，開啟力與作用在補償環(huán)背面的氣體壓力和彈簧力形成的閉合力平衡，密封保持非接觸、無磨損運轉(zhuǎn)。如果出現(xiàn)某些擾動因素使密封間隙減小，此時由螺旋槽產(chǎn)生的氣膜壓力將增大，引起開啟力增大，而閉合力不變，密封間隙將增大，直到恢復平衡為止；反之，如果出現(xiàn)某些擾動因素使密封間隙增大，此時由螺旋槽產(chǎn)生的氣膜壓力將減小，引起開啟力減小，而閉合力不變，密封間隙將減小，密封將很快再次恢復平衡，如此周而復始運行，受力變化如圖3所示。干氣密封的這種抵抗氣膜間隙變化的能力稱之為氣膜剛度。專定：1況1開閃力鼻訊香力）圖3干氣密封動靜環(huán)受力變化:打件力r罰罔力-并五嗆力珥雖為，.氣碘杞力）幣攔空lM寒變玄1幵田力三創(chuàng)合力）

4、訐力，昱唄5UH干氣密封的應(yīng)用干氣密封被廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)的大型離心壓縮機中，煤化工裝置的多臺離心壓縮機中都使用干氣密封，如合成氣壓縮機、丙烯壓縮機，烴壓縮機，脫乙烷塔壓縮機等。丙烯裝置烴壓縮機組高、低壓缸采用由JohnGrane制造的兩級串聯(lián)干氣密封，2010年8月投入使用，至2014年5月運行達到45個月，未出現(xiàn)任何異常。2014年5月對高、低壓缸干氣密封進行下線檢查，各干氣密封外觀檢查完好。之后，高壓缸更換備用干氣密封，低壓缸的干氣密封繼續(xù)使用，安裝后高、低壓缸4臺干氣密封均試車運行正常。干氣密封拆卸方法干氣密封拆卸是將干氣密封從機組密封腔體內(nèi)拆出的過程,由于干氣密封與轉(zhuǎn)子和密封腔體

5、之間均有嚴格的相對位置要求以及一些定位裝置、迷宮密封，拆卸前將轉(zhuǎn)子定位，拆卸時記錄干氣密封與轉(zhuǎn)子和腔體之間的相對位置，拆卸定位裝置和迷宮密封后用專用工具將干氣密封拉出。具體步驟如下：4.1干氣密封拆卸前準備工作4.1.1在壓縮機驅(qū)動端安裝轉(zhuǎn)子軸向定位裝置，如圖4.將轉(zhuǎn)子推至主推力側(cè)，然后盤動壓縮機轉(zhuǎn)子，將轉(zhuǎn)子軸頭鍵槽轉(zhuǎn)到最上方。便于后續(xù)干氣密封的安裝。4.1.2清理專用工具及轉(zhuǎn)子軸外露部分，保證清潔的拆卸環(huán)境，用膠帶將轉(zhuǎn)子外露部分纏住，以免劃傷干氣密封內(nèi)部密封圈。4.1.3在密封腔體上選擇基準面測量干氣密封端面與密封腔體基準面的距離，并記錄測量位置與測量數(shù)據(jù)。4.2專用工具安裝4.2.1安裝干

6、氣密封拆裝盤，如圖5.均勻緊固拆裝盤螺栓。測量干氣密封拆裝盤端面與密封腔體端面的距離，并記錄測量數(shù)據(jù)。圖5.干氣密封拆裝盤圖6干氣密封拆裝專用工4.2.2安裝干氣密封拆裝導向桿，安裝干氣密封拆裝專用工具，如圖6所示。將專用工具端面與干氣密封貼緊，測量干氣密封拆裝工具端面與密封腔體端面的距離，并記錄測量位置及測量數(shù)據(jù)。主要是為干氣密封安裝時作為參考，由于安裝時不能直接測量檢查干氣密封是否安裝到位，只能通過間接測量安裝工具的方式檢查。為安裝提供方便。如表1為烯烴丙烯一套烴壓縮機低壓缸拆裝數(shù)據(jù)。表1.烴壓縮機組低壓缸干氣密封拆卸數(shù)據(jù)項目測量數(shù)據(jù)干氣密封端面與密封腔體端面距離151.00mm干氣密封拆

7、裝盤端面與密封腔體端面距離120.90干氣密封拆裝工具端面與密封腔體端面距離106.104.2.3將專業(yè)工具抽出，在導向桿上安裝定距套，然后將專用工具安裝。4.2.4安裝抬軸工具，將轉(zhuǎn)子抬起0.30-0.45mm。抬軸量不得大于內(nèi)部迷宮密封間隙。4.3干氣密封拆卸圖7.干氣密封吊裝4.3.1均勻擰緊兩側(cè)拉桿螺母，使干氣密封被緩慢拉出密封腔體。當干氣密封拆裝盤端面與專用工具端面靠近時，安裝螺栓將干氣密封專用工具與干氣密封緊固為一體。4.3.2安裝干氣密封專用吊裝工具，如圖7使其與干氣密封及其專用安裝工具為一體。通過倒鏈將干氣密封緩慢移出4.3.3將干氣密封用整潔的塑料布包裹，放置在專用箱內(nèi)。干氣

8、密封的安裝方法5.1安裝前的準備5.1.1修整密封腔體和相應(yīng)軸段上的毛刺和劃痕。將修理部位清理干凈。5.2.2用儀表風將密封腔體內(nèi)部各流道，溝槽和通孔內(nèi)的所有雜物吹掃干凈，然后用丙酮或四氯化碳清洗后吹干。用膠帶將干氣密封腔體外部流道通孔封住以免雜物進入。5.3.3將干氣密封外表用丙酮或四氯化碳擦洗干凈，用儀表風吹干。在干氣密封密封圈上均圖8.鍵槽位置勻涂抹凡士林。5.4.4盤動轉(zhuǎn)子使軸上鍵槽處于正上方，如圖7。在驅(qū)動端安裝推軸工具將轉(zhuǎn)子推到正常工作位置，將轉(zhuǎn)子軸向固定。先安裝推力軸承側(cè)干氣密封,以便安裝完成之后可以安裝推力軸承，使轉(zhuǎn)子固定，便于安裝另一側(cè)干氣密封。5.2安裝干氣密封專用工具5.

9、2.1干氣密封拆裝板安裝。將干氣密封垂直放置在清潔的平臺上，安裝干氣密封拆裝盤。5.2.2在密封腔體上安裝干氣密封安裝導向桿，然后將專用安裝工具和吊裝工具與干氣密封組裝，整體平穩(wěn)吊起，套入軸上。5.2.3安裝抬軸工具將轉(zhuǎn)子抬起30-0.45mm.5.3干氣密封安裝5.3.1通過均勻把緊專用工具上兩側(cè)絲桿螺母，使干氣密封緩慢被推入密封腔體，如圖9。在把緊螺母時不間斷測量兩側(cè)專用工具端面與密封腔體端面的距離，確保干氣密封均勻進入腔體。當干氣密封專用工具端面與密封腔體端面距離與拆前相等時，說明干氣密封已經(jīng)安裝到位。圖9干氣密封安裝工具拆卸干氣密封專用吊裝工具和安裝工具。用深度尺測量干氣密封端面與密封

10、腔體端面的距離，復查干氣密封是否安裝到位。如果未安裝到位再次安裝專用工具將其安裝到位。干氣密封安裝時為保證干氣密封安裝到位，通過依次測量干氣密封安裝工具、干氣密封拆裝盤、干氣密封端面與所選基準面的距離來檢查是否安裝到位，如下表為烴壓縮機干氣密封拆裝數(shù)據(jù)。也可以通過設(shè)備技術(shù)資料中干氣密封安裝數(shù)據(jù)檢查干氣密封是否安裝到位。表2.烴壓縮機低壓缸干氣密封拆裝數(shù)據(jù)項目拆前測量數(shù)據(jù)回裝數(shù)據(jù)干氣密封端面與密封腔體端面距離151.0mm151.0mm干氣密封拆裝盤端面與密封腔體端面距離120.9mm120.0mm干氣密封拆裝工具端面與密封腔體端面距離106.1mm106.1mm5.4干氣密封安裝過程中出現(xiàn)的疑

11、難問題在烴壓縮機高壓缸干氣密封安裝過程中發(fā)現(xiàn)，將備用干氣密封安裝入密封腔體后，下一步安裝軸套時軸套不能裝入，軸套的傳動銷與干氣密封傳動套銷孔對不齊，軸套無法裝入。將干氣密封拆下，通過轉(zhuǎn)動密封殼體，改變動靜環(huán)相對位置，然后將干氣密封安裝到位。引起該問題的原因在于，干氣密封拆裝盤上的小孔加工位置不正確，如下圖。該孔的作用是固定動靜環(huán)的相對位置，孔的加工位置錯誤導使靜環(huán)的安裝的相對位置錯誤，導致干修提供方便。圖10.干氣密封拆裝盤銷孔氣密封不能裝入。為解決這一問題在拆裝盤上找出正確的位置，然后重新開孔。為以后的檢總結(jié)干氣密封的拆裝是機組檢修的關(guān)鍵工序，通過上述對干氣密封拆卸和安裝方法的闡述可以得出干氣密封拆卸和安裝關(guān)鍵在于：轉(zhuǎn)子的軸向和徑向定位，嚴格的拆裝數(shù)據(jù)，齊全的專用拆裝工具，清潔的檢修