摘　要：幹氣密封是一種磨損量小、泄漏率低和使用壽命長的新型非接觸式機（jī）械密封，正在逐步取代其他形（xíng）式的機械密（mì）封，本文介紹了幹氣密封的結構、基本工作原理及幹氣密封（fēng）的故障分析。
　　關（guān）鍵詞：幹（gàn）氣密封；故障分析
　　在現代石（shí）油化工工業中，有很多易燃、易爆、有毒、有害的介質（zhì），一（yī）旦大量泄漏，後果不堪設想。幹氣密封作為一種（zhǒng）新型非接觸（chù）型機械密封，其特點是低磨損、低泄漏和壽命長，所以其應用範圍也（yě）較為廣泛。
　　1　幹氣密封簡介
　　1.1密封結構
　　幹（gàn）氣密封的結構與普通機（jī）械密封基（jī）本相同，也由動環（旋轉環）、靜環、補償機構、密封圈和軸套等（děng）組成。幹氣密封的（de）動環的光潔度及平麵度非常高，而且在（zài）其（qí）端麵上加工（gōng）一些特種（zhǒng）槽，主要有圓弧槽、直線槽（cáo）型和T型（xíng）槽型等^[1]。
　　1.2幹氣密封基本原理
　　當（dāng）設備旋轉時密封氣體被泵入到（dào）動環密封（fēng）麵所開的槽根部，根部沒有槽的地方為密封壩，由於密封壩的節流作用，增加進入密封麵的氣體的壓力，在該氣體膜壓力的作用下，使得動、靜（jìng）環密封麵脫離，產時一個很小的縫隙。當氣體壓力、彈簧力形（xíng）成的閉合力與氣體（tǐ）膜壓力達到平衡時。動靜環密封麵（miàn）處便會形成一層非常穩定且厚度一般在3μm左右的氣膜，該氣膜能夠保證密（mì）封的正常運轉。在穩定狀態下，作用在密封麵的彈簧力和介質壓力（lì）之和等於氣體膜壓力，氣膜（mó）是在設計工作間隙內工作。當受到外力幹擾時（shí），使（shǐ）得動、靜環密封麵間隙逐漸降低，氣膜的厚度也（yě）在減小，與此同時氣膜的壓力在增（zēng）加，使得密封端麵間隙增大，恢複（fù）到平（píng）衡狀態。反（fǎn）之，密封氣膜厚度再（zài）逐（zhú）漸增大，則氣膜（mó）壓力就會變小，密封麵間隙恢複到正常值。由於動、靜環密（mì）封麵（miàn）是分（fèn）離狀態沒有接觸，所以不會輕易導致密封損壞。
　　2　幹氣密封（fēng）故障分析
　　幹氣密封使用過程中，造成故（gù）障的原因很多，大（dà）致分為以下（xià）幾種：
　　2.1設備機械（xiè）振動引發幹氣（qì）密封損壞
　　設備（bèi）安裝（zhuāng）時主軸的跳動值，各（gè）汽、油封以及軸瓦的間（jiān）隙值是否合適，設備操作過（guò）程中出現的波動等，都會影響幹氣密（mì）封體（tǐ）的正（zhèng）常使用，甚至導致密封（fēng）損壞而泄漏。設備的推力瓦間隙值應（yīng）小於幹氣密（mì）封的要求值，否則會（huì）造成氣膜間隙不穩定或大（dà）或小，從而引起密封彈簧力不能（néng）夠在正常（cháng）的範圍（wéi）內工作，導（dǎo）致彈簧斷裂。轉子的徑向軸瓦的間隙值的大小（xiǎo）也（yě）是非常重要的，必須符合設（shè）備檢維修相關技術規範要求，這（zhè）樣可保證設備在運轉過（guò）程中密封氣膜麵積的穩定性。另外，幹氣密封徑向軸承和（hé）機體腔內相連處的迷宮式（shì）密封間隙也非常重要，它（tā）直接影響到幹（gàn）氣密封體是否能夠形成獨（dú）立的運（yùn）行（háng）環境。
　　2.2幹氣密封（fēng）係統內有雜質會導致密封損壞
　　由於（yú）幹氣密封麵的工作間隙（xì）一般為3μm，所以必須保（bǎo）證幹氣（qì）密（mì）封係統內無雜質，尤其是次投用（yòng）密封時更（gèng）是非常重要。幹氣密封（fēng）係統的（de）清潔是指流（liú）經（jīng）係統（tǒng）內的清潔氣體以及整個本體係統。本體係統一般指機體上各個連接管線與密封的連接處以及（jí）幹氣密封的係統管線。在幹氣密封（fēng）安裝時和設備運行前，必須對密封腔體及相連（lián）的氣孔以及係統管線使用幹燥（zào）的（de）氮氣吹掃幹淨確保（bǎo）整個密封係（xì）統清潔無雜質。對於出現的雜質用和好麵沾淨，Z後用白絲布（bù）檢查，嚴禁任何水、油汙物和機械雜質存在；密封控製櫃和幹氣密封體之間（jiān）的所有係統管線必須使用不鏽鋼材質，而且（qiě）要使用清潔（jié）劑浸泡或清洗，然（rán）後使（shǐ）用（yòng）氮氣吹掃幹淨，Z終通過技術手段檢驗係統的清潔度^[2]。
　　2.3工藝參數的改變引起係統的波動導致密封（fēng）損（sǔn）壞
　　在設備整（zhěng）個工藝流程的操（cāo）作過程中，偶爾會由（yóu）於（yú）係統上工藝參數的變化，致使設備運行情況發生改變（biàn），這些工藝上波動會給密封帶來不同程度的損傷甚至損壞。工藝運行的不穩定因素，會（huì）使機體密封腔內氣體的流量和（hé）壓力發生較（jiào）大變化（huà），到達一定程度時，機（jī）體（tǐ）腔內氣體的Z高壓力可能會比密封氣體壓力高出許多，這樣（yàng）會導致幹氣密封（fēng）的密封麵內存在部分顆（kē）粒物質抑或雜質，因（yīn）密封麵間（jiān）隙非常小使得密封麵出現損傷（shāng）。此外，設（shè）備工藝上波動也會引（yǐn）起設備發生喘振現象，設備發生喘振對整個機組係統的（de）運行非常不利危害也是非常大，與此同（tóng）時也會影響幹氣密封的正常運行。
　　2.4幹氣密封係統本身的不穩定因素
　　幹氣密封的工作原理是在動、靜環（huán）密封（fēng）麵形成氣膜，氣膜必須（xū）在在有穩定的壓力以及流量的前提下，通過設計好的螺旋（xuán）糟才能夠形成。一般在現場設（shè）計中，會利用來自設備係統外的氮氣和來自設備（bèi）出口的氣體實現（xiàn）幹（gàn）氣氣源在實際操作中壓力和流（liú）量的穩（wěn）定性。與此同時，會在幹（gàn）氣密封上設置兩個合適的過濾器，一個正常使（shǐ）用，一個處於備用狀態（tài），由此可知，如果能夠保證（zhèng）幹氣密封的氣源流量和壓力的穩定，密封失效的現象發生非常少，多數是由於工藝上的誤操作所致。
　　2.5設備啟停過程與突發狀（zhuàng）況的處理
　　設備啟用或者停車（chē）過程是一個動靜（jìng）的轉換過程，也是工（gōng）藝介質狀態的轉變過程（chéng）。設備一般在啟用或者停運前，都會對係統內的氣體進行置換，置換氣體的過程中要（yào）時刻監控好氣體流量和壓力，步步確認，防止流量或壓力的增加導致氣體軸向泄漏（lòu）量加大，致使動靜環的外作用力突然加大，損傷幹氣密封。相比（bǐ）較來說，突（tū）發狀況導致設備（bèi）緊急停車對設備（bèi）本體及幹氣密封的傷害更（gèng）大，所以要嚴（yán）格執行緊急停車的操作規（guī）程，防止出現錯誤的操作致幹氣密封受到損傷或者損壞。
　　3　結（jié）束語
　　幹氣密封的故障分析，應基於其基本（běn）結構及工作原理。同時我們一定也要熟悉設備的結構、工作原理及工藝條件，才能將（jiāng）故障診斷分析的越來（lái）越精確，確（què）保幹氣密封正常運行。
　　參考文獻
　　[1]林崢.使用密封手冊[M].上海：上海科學技術出版社，2008.
　　[2]周國良等編.化工設備技術問答叢書———技（jì）術問答[M].北京（jīng）：化學工業社（shè），2009.
　　作者簡介
　　隋健（1983-），男（nán），漢族，，黑龍江省哈爾濱人，畢業（yè）於遼寧石油化工大學，過程裝備與控製工程專（zhuān）業，工程師，主要從事煉油設（shè）備管理工作。

來源：《卷宗》2018年19期

（圖文無關）