淺析冰機密封系統故障原因及處理措施

簡強

摘 要：本文先分析了冰機密封系統的故障原因，主要包括機械密封故障、酸油系統故障以及密封介質外漏等方面;又針對以上問題，著重分析了處理冰機密封故障的有效措施，希望能夠通過以上處理措施來減少冰機密封系統的故障發生概率，以保證裝置運行環境具有較高的安全程度。

關鍵詞：冰機;密封系統;故障原因分析;處理措施

前言：當前，隨著科學技術水平的提高，我國石油化工行業得到了長足發展。與此同時，化工企業的合成氨裝置冰機也得到了廣泛的使用。然而，該裝置在運行期間卻經常出現密封系統故障問題，造成氨產品污染、密封介質氨泄漏等，基于此，應采取有效的解決方案來減少故障發生，為裝置運行創造穩定的運轉環境。

1冰機密封系統故障原因分析

1.1機械密封故障

為了有效防止機械密封出現結焦以及腐蝕現象，要求機械密封設計應在靜環密封圈位置確保一定流量，將油酸量控制為10L/min左右，以此來保證靜環（補償環）具備良好效果。不僅如此，在機械密封出廠之前，還需要采用泄漏試驗來進一步驗證該項設計方案是否符合相關規定標準，以確保實際密封效果。例如，某化工企業裝置機組在經過大規模修理后，發生油酸量急劇增大現象，竟然高達于設計值的8倍以上，造成輕微油進缸問題發生。在機械返廠檢查過程中得知，其靜環封圈位置存在較高程度的變形現象，導致實際泄漏量嚴重超標，使得大量酸油進入缸體內部。經相關技術人員研究可以分析出，靜環密封圈之所以會出現不同程度的變形問題，其原因主要與密封圈材料質量以及具體放置時間有關[1]。

1.2酸油系統故障

根據冰機密封裝置的運轉流程可以知曉，如果酸油系統在運行期間出現故障現象，那么酸油將會經過系統中的回收管線流入到壓縮機的內部之中。針對現階段酸油系統故障問題，其主要產生原因是由于酸油中的結晶物質所造成的，該物質可以阻塞酸油捕集設備的浮球式調節閥，導致捕集器液體位置逐漸上升，進而降低了油氣分離的實際成效，致使出現針型閥門嚴重堵塞現象，使得大量酸油流進壓縮機缸內。根據研究資料表明，假使潤滑油中存在氨，那么氨元素則會在含水的液體或者在水中進行充分溶解，隨后將潤滑油中的添加物制劑加以分解和沉淀，再經過縮合反應后，最終產生結晶物質[2]。

1.3密封介質外漏

針對大修后的機械密封組件開展相應的檢查工作，在此期間發現在其靜環背面位置存在密封被嚴重損壞的跡象，并且在密封表面還存留較多的高溫碳化油垢現象。依照機械表面的實際狀況分析，發生該現象的主要原因可能是由于機械前期運行過程中的油酸量較大，而在進行密封圈調整的時候也沒有控制好相應的間隙距離，造成酸油量缺失，使得機械運行期間的散熱效果下降、溫度上升過快，造成靜環“O”型圈的密封程度急劇降低，如此一來則容易導致裝置運行發生嚴重的氨泄漏狀況[3]。

2處理冰機密封系統故障的有效措施

2.1解決酸油系統故障的有效途徑

造成酸油系統發生故障的原因是密封油中所產生的縮合反應，其會生產出結晶物質，在堵塞捕集器閥門的基礎上，引發了密封油流入缸內問題。基于以上諸多問題，其處理措施主要包括以下幾個方面：

2.1.1嚴格把控潤滑油中水不超標

針對在密封油當中所產生的縮合反應，其中水是該反應發生的必然條件。也就是說，如果該潤滑液中不存在水分，則不會產生相應的縮合結晶物質。其中，水分子主要是由于氣輪機軸密封效果不好，在冷凝之后通過間隙而進入到潤滑油之中。為了有效避免潤滑油中出現水分子現象，應率先確保汽輪機的軸封系統具備良好的運行效果;一旦汽輪機軸封出現故障問題，如間隙過大導致軸封漏汽，則可以采取外接氮氣方法，及時排除并吹散漏汽，從根本上杜絕在油封位置出現冷凝水問題，進而保證潤滑油中的水分不超標準。

2.1.2科學增設伴熱系統

在裝置設備實際運轉期間，其發生故障概率相對較高的是冰機低壓位置的酸油捕集器，與之相比較而言，其中的冰機高壓位置的酸油捕集器出現堵塞狀況的故障概率較低。仔細對比二者運行期間的生產參數，最大的不同點則是油酸的實際溫度不同，研究數據證實，溫度越高對結晶物質的抑制效果越好。由此可見，相關技術人員在實際操作生產過程中，可以對酸油系統裝置合理增設低壓蒸汽伴熱系統，通過溫度的調節來改善結晶物質堵塞的狀況。

2.1.3做好酸油系統清潔處理

在做好控制潤滑油中的水含量和設置伴熱系統裝置以后，酸油中所剩的結晶物質已經有所減少。但盡管如此，隨著機組長時間的運行工作，也還是會在捕集器以及管線當中發現少量的結晶雜質。這也就要求，相關維修技術人員在進行系統拆裝的時候，對該裝置系統做好相應的清潔處理工作，徹底清除系統內部的沉積物，從而減少閥門堵塞。

2.1.4合理增設過濾器

為了更加有效的防止結晶物質進入酸油捕集器當中，可以適當增設過濾設備，這樣可以及時對結晶雜質加以過濾處理，以減少閥門堵塞問題，進而促使整個裝置系統得以正常運轉和作業。

2.2改善密封介質外漏的處理方法

導致密封介質泄漏問題的主要因素，是由于密封靜環“O”型圈的實際密封性失效而造成的。為了提升密封“O”型圈的使用價值和密封成效，要求相關技術人員應做到以下幾點：

2.2.1科學控制酸油量

根據冰機密封具體構造可以分析，為了有效控制密封間隙大小，可以優先整改靜環密封圈的尺寸，這樣一來也就可以適當調節機組酸油量。如果間隙距離過大，則會造成酸油量涌入缸內;如果間隙距離過小，則會使得酸油量也隨之減少，機械密封在運轉期間所釋放的熱量不能夠及時排出，在這樣的高溫作用下，造成“O”型圈出現老化問題，進而失去了相應的密封效果。針對現階段發展形勢，為了進一步減少企業建設期間的投資成本，我國已經在逐漸實現了機械密封國產化，將化工建設期間所拆下的老舊機械設備進行修理和維護之后，還需要再次投入使用。除此之外，機械密封設備的生產制造廠家，應在完成基本泄漏試驗操作的基礎上，針對現實投入生產作業的實際使用情況，強化各部門管理人員與技術人員的溝通和交流工作，采取有效的解決措施來科學地調整系統中的酸油量，以確保相關機械設備的密封工作得以持續進行。

2.2.2靜環使用雙“O”型圈密封

針對密封裝置的實際應用效果，為了進一步加強靜環“O”型圈的密封狀態，減少密封程度差所導致的氨外漏現象發生，技術人員可以加設“O”型圈密封程序，在靜環的外面再設置一條“O”型圈，使用雙層保護圈來有效提升密封成效。

2.2.3優化安裝質量

基于冰機機械設備密封與外缸所連接的間隙距離過小問題，要求安裝技術人員在具體安裝環節中需要使用導桿來進行相關操作，這樣可以對機械密封起到良好的支撐作用，以達到垂直進入的目的。在實際安裝過程安當中，如果技術人員出現疏忽，不能合理掌控間距，則會導致“O”型圈發生剪切和斷裂現象。針對這一問題，可以選擇在壓縮機外缸位置加以整改，使得在密封安裝端口存在適當大小的斜度，以此來避免安裝工人在操作期間所出現的“O”型圈剪切問題，提高安裝環節的操作質量，進而增強裝置系統的實際密封程度。

結論：綜上所述，針對冰機密封系統的實際運轉狀況，要求相關企業應及時采取科學且合理的整改措施，高效解決機械密封故障、酸油系統故障以及密封介質外漏等諸多問題。企業在對機械設備做好相應優化管理的基礎上，也要提升技術人員的安裝操作水平，使得機組能夠實現持續、安全、穩定運行。

參考文獻：

[1]文罡，代宜建.冰機密封系統故障原因分析及處理措施[J].大氮肥，2020，43（06）：414-417.

[2]徐農田.萍安鋼公司180m～2燒結環冷機密封系統改造[J].冶金與材料，2020，40（05）：99-100.

[3]康永卿.洗煤廠減速機密封系統升級改造研究[J].煤炭工程，2019，51（S2）：171-173.