BCL405A循环氢压缩机高压干气密封改造.pdf

第41卷增刊1
CHEM设备
石油
Vol. 41 Supplement 1
2012年8月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
Aug.2012
文章编号:1000-66(2012)增刊1-0112-03
BCL405/A循环氢压缩机高压干气密封改造
刘征宇
(中国石油锦西石化分公司,辽宁葫芦岛125001)
摘要:分析了加氢改质装置BCL405/A循环氢压缩机浮环密封存在的问题以及将该浮环密封改
成国产气密封后的结构特点。通过改造机组实现了与加氢改质装置的同步长周期运行,为国产
干气密封在高压循环氢压缩机上的应用积累了经验。
关键词:高压循环氢压缩机;浮环密封;国产干气密封;改造
中图分类号:TQ051.21
文献标志码:B
Dry Gas Seal Modifying of BCL405/ Recycle Hydrogen Gas Compressor
LIU Zheng-yu
(Jinxi Petrochemical Company of CNPC, Huludao 125001, China)
Abstract: The problem of BCL405/A recycle hydrogen gas compressor floating ring seal in the
hydrogenated modifying-quality plant and the structure character of the floating ring seal being
changed domestic dry gas seal were analyzed. After modifying, the whole group realizes the run-
ning with the hydrogenated modifying-quality plant long-termed and correspondingly and accumu-
lates the experiences of domestic dry gas seal applying in the high presser recycle hydrogen gas
compressor.
Key words: high-pressure recycle hydrogen gas compressor; floating ring seal; domestic dry gas
seal; modify
BCL405/A循环氢离心压缩机是锦西石化分公体分子量6.806
司100万t/a柴油加氢改质装置的关键设备之一,
最大硫化工况时BCL405/A循环氢压缩机循
在使用期间密封系统可靠性低,以致影响生产。该环氢体积流量180000m3/h,入口压力9.9MPa,
压缩机由沈鼓集团制造,机组原轴封为两级浮环的口温度45℃,出口压力12.15MPa,出口温度
组合式密封,最大连续转速12075r/min,工作转速70.8℃,气体分子量4.772
10321r/min,起机转速1000r/min,密封轴径
设备启动时介质为氮气,其体积流量
105mm。
61500m3/h,入口压力3.4MPa,入口温度45℃,
正常工况时BCL405/A循环氢压缩机主要技出口压力6.51MPa,出口温度136.9℃,气体分子
术参数为:循环氢体积流量172997m3/h,入口压力量28.053
9.9MPa,入口温度45℃,出口压力12.4MPa,出
1原浮环组合密封存在问题
口温度71.5℃,气体分子量6.398
最大工况时BCL405/A循环氢压缩机循环氢
BCL405/A循环氢离心压缩机采用的两级浮环
体积流量180000m3/h,入口压力9.9ma入口温密封的组合密封由内、外浮环组成,介质侧为内浮
度45℃,出口压力12.4MPa,出口温度71.1℃,气环,大气侧为外浮环。在内、外浮环之间引入高于工
收稿日期:2012-03-16
作者简介:刘征宇(1976-),男,辽宁葫芦岛人工程师,学士,从事石化设备的管理工作。
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刘征宇:BCL405/A循环氢压缩机高压干气密封改造
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艺气50~70kPa的封油,通过旋转时浮环与轴之间压差将增加达到设定值时,联锁动作停机。在大气
微小间隙变化形成的压力油膜产生节流降压作用达侧有隔离气保护,防止轴承润滑油窜入,影响干气密
到密封目的
封性能,隔离气采用氮气。
浮环密封属于液体节流式非接触密封,虽可用
级密封气十级密封气
(氢气)
泄漏出
于高速高压条件,但在现场运行中存在以下问题。
(1)封液系统较复杂,辅助设备以及电、仪等自
控元件多,使用可靠性低,维护、维修任务重。
隔离气(氮
(2)内泄漏较大,开、停机时密封作用较差,对工
气)口
艺介质产生影响。
(3)长时间运行浮环使轴颈表面产生磨损,修复
难度大。
(4)运转寿命通常在1.5a左右,满足不了装置
长周期运转的要求。
近年来,国内干气密封技术逐渐成熟,但还是局
限于中、低压离心压缩机[24,而进口干气密封则存
在价格昂贵,改造周期长的缺点。
二级密封(氮
我公司其它中、低压离心压缩机的轴封都已改
气1
级密封气泄
漏出口
造成干气密封,唯有加氢改质装置的BCL405/A高
图1改造后干气密封结构简图
压循氢压缩机仍在使用浮环密封。2009年底,成都2.2端面材料选择
一通密封有限公司在高压干气密封技术方面取得突
密封端面材料对干气密封的运行寿命有着决定
破,根据我公司实际情况认真论证及在该公司现场性影响,保证密封端面不被损坏至关重要。气密
实地考察,决定与成都一通合作对BCL405/A循环封启动和停机过程中或者在运行过程中受到某些干
氢离心压缩机进行高压干气密封改造,解决浮环密扰,不可避免地会发生端面短暂的接触,此外还要承
封给生产带来的困难。
受高速转动产生的离心力作用。因此,密封端面材
料必须在短暂接触时不会损坏,而且其动环产生的
2改造
离心应力不能大。
2.1气密封结构
根据经验,动环离心应力的大小与其材料密度
符合AP617-2002石油、化学和气体工业用的大小密切相关。根据分析碳化硅密度低(约为硬
轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机》标准的离心式质合金1/4),在同一条件下产生的离心应力相对
压缩机干气密封常用结构有单端面密封、反向组合小,该材料还具有优良的耐热冲击性能、高的导热系
双端面密封及串联式双端面密封根数、耐工艺介质腐蚀及与其它材料配对具有极小的
CL405/A循环氢压缩机具体工作条件及机组结构摩擦因数等优点,所以选用无压烧结碳化硅作为制
特点,选择图1所示的串联式双端面结构。
作动环的材料[6。静环选用进口重载碳石墨,这
该干气密封由两级干气密封串联组成,一级密种材料在介质中耐腐蚀、具有较高的抗压强度、孔隙
封承受工艺介质的绝大部分压力,二级密封承受很率小、导热系数高、热膨胀系数小、与碳化硅组对摩
小的二级密封气的压力,一级密封失效时二级密封擦因数小具有良好的摩擦相容性。
可以承受全部系统压力,起到备用密封的作用一、2.