摘　要：干氣密封是一種磨損量小、泄漏率低和使用壽命長(zhǎng)的新型非接觸式機(jī)械密封，正在逐步取代其他形式的機(jī)械密封，本文介紹了干氣密封的結(jié)構(gòu)、基本工作原理及干氣密封的故障分析。
　　關(guān)鍵詞：干氣密封；故障分析
　　在現(xiàn)代石油化工工業(yè)中，有很多易燃、易爆、有毒、有害的介質(zhì)，一旦大量泄漏，后果不堪設(shè)想。干氣密封作為一種新型非接觸型機(jī)械密封，其特點(diǎn)是低磨損、低泄漏和壽命長(zhǎng)，所以其應(yīng)用范圍也較為廣泛。
　　1　干氣密封簡(jiǎn)介
　　1.1密封結(jié)構(gòu)
　　干氣密封的結(jié)構(gòu)與普通機(jī)械密封基本相同，也由動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)）、靜環(huán)、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、密封圈和軸套等組成。干氣密封的動(dòng)環(huán)的光潔度及平面度非常高，而且在其端面上加工一些特種槽，主要有圓弧槽、直線槽型和T型槽型等^[1]。
　　1.2干氣密封基本原理
　　當(dāng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí)密封氣體被泵入到動(dòng)環(huán)密封面所開(kāi)的槽根部，根部沒(méi)有槽的地方為密封壩，由于密封壩的節(jié)流作用，增加進(jìn)入密封面的氣體的壓力，在該氣體膜壓力的作用下，使得動(dòng)、靜環(huán)密封面脫離，產(chǎn)時(shí)一個(gè)很小的縫隙。當(dāng)氣體壓力、彈簧力形成的閉合力與氣體膜壓力達(dá)到平衡時(shí)。動(dòng)靜環(huán)密封面處便會(huì)形成一層非常穩(wěn)定且厚度一般在3μm左右的氣膜，該氣膜能夠保證密封的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，作用在密封面的彈簧力和介質(zhì)壓力之和等于氣體膜壓力，氣膜是在設(shè)計(jì)工作間隙內(nèi)工作。當(dāng)受到外力干擾時(shí)，使得動(dòng)、靜環(huán)密封面間隙逐漸降低，氣膜的厚度也在減小，與此同時(shí)氣膜的壓力在增加，使得密封端面間隙增大，恢復(fù)到平衡狀態(tài)。反之，密封氣膜厚度再逐漸增大，則氣膜壓力就會(huì)變小，密封面間隙恢復(fù)到正常值。由于動(dòng)、靜環(huán)密封面是分離狀態(tài)沒(méi)有接觸，所以不會(huì)輕易導(dǎo)致密封損壞。
　　2　干氣密封故障分析
　　干氣密封使用過(guò)程中，造成故障的原因很多，大致分為以下幾種：
　　2.1設(shè)備機(jī)械振動(dòng)引發(fā)干氣密封損壞
　　設(shè)備安裝時(shí)主軸的跳動(dòng)值，各汽、油封以及軸瓦的間隙值是否合適，設(shè)備操作過(guò)程中出現(xiàn)的波動(dòng)等，都會(huì)影響干氣密封體的正常使用，甚至導(dǎo)致密封損壞而泄漏。設(shè)備的推力瓦間隙值應(yīng)小于干氣密封的要求值，否則會(huì)造成氣膜間隙不穩(wěn)定或大或小，從而引起密封彈簧力不能夠在正常的范圍內(nèi)工作，導(dǎo)致彈簧斷裂。轉(zhuǎn)子的徑向軸瓦的間隙值的大小也是非常重要的，必須符合設(shè)備檢維修相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，這樣可保證設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中密封氣膜面積的穩(wěn)定性。另外，干氣密封徑向軸承和機(jī)體腔內(nèi)相連處的迷宮式密封間隙也非常重要，它直接影響到干氣密封體是否能夠形成獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境。
　　2.2干氣密封系統(tǒng)內(nèi)有雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致密封損壞
　　由于干氣密封面的工作間隙一般為3μm，所以必須保證干氣密封系統(tǒng)內(nèi)無(wú)雜質(zhì)，尤其是次投用密封時(shí)更是非常重要。干氣密封系統(tǒng)的清潔是指流經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的清潔氣體以及整個(gè)本體系統(tǒng)。本體系統(tǒng)一般指機(jī)體上各個(gè)連接管線與密封的連接處以及干氣密封的系統(tǒng)管線。在干氣密封安裝時(shí)和設(shè)備運(yùn)行前，必須對(duì)密封腔體及相連的氣孔以及系統(tǒng)管線使用干燥的氮?dú)獯祾吒蓛舸_保整個(gè)密封系統(tǒng)清潔無(wú)雜質(zhì)。對(duì)于出現(xiàn)的雜質(zhì)用和好面沾凈，Z后用白絲布檢查，嚴(yán)禁任何水、油污物和機(jī)械雜質(zhì)存在；密封控制柜和干氣密封體之間的所有系統(tǒng)管線必須使用不銹鋼材質(zhì)，而且要使用清潔劑浸泡或清洗，然后使用氮?dú)獯祾吒蓛簦琙終通過(guò)技術(shù)手段檢驗(yàn)系統(tǒng)的清潔度^[2]。
　　2.3工藝參數(shù)的改變引起系統(tǒng)的波動(dòng)導(dǎo)致密封損壞
　　在設(shè)備整個(gè)工藝流程的操作過(guò)程中，偶爾會(huì)由于系統(tǒng)上工藝參數(shù)的變化，致使設(shè)備運(yùn)行情況發(fā)生改變，這些工藝上波動(dòng)會(huì)給密封帶來(lái)不同程度的損傷甚至損壞。工藝運(yùn)行的不穩(wěn)定因素，會(huì)使機(jī)體密封腔內(nèi)氣體的流量和壓力發(fā)生較大變化，到達(dá)一定程度時(shí)，機(jī)體腔內(nèi)氣體的Z高壓力可能會(huì)比密封氣體壓力高出許多，這樣會(huì)導(dǎo)致干氣密封的密封面內(nèi)存在部分顆粒物質(zhì)抑或雜質(zhì)，因密封面間隙非常小使得密封面出現(xiàn)損傷。此外，設(shè)備工藝上波動(dòng)也會(huì)引起設(shè)備發(fā)生喘振現(xiàn)象，設(shè)備發(fā)生喘振對(duì)整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行非常不利危害也是非常大，與此同時(shí)也會(huì)影響干氣密封的正常運(yùn)行。
　　2.4干氣密封系統(tǒng)本身的不穩(wěn)定因素
　　干氣密封的工作原理是在動(dòng)、靜環(huán)密封面形成氣膜，氣膜必須在在有穩(wěn)定的壓力以及流量的前提下，通過(guò)設(shè)計(jì)好的螺旋糟才能夠形成。一般在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，會(huì)利用來(lái)自設(shè)備系統(tǒng)外的氮