离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法及装置
技术领域
本申请涉及离心压缩机技术领域,特别是涉及一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法及装置。
背景技术
离心压缩机是一种重要的战略型设备,广泛的应用于炼油、化肥、制冷、液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)等化工流程。其工作介质常见的有:氨气、丙烯、天然气、石油富气、一氧化碳、甲醇、乙烯、氢气等,其中很多介质都具有易燃、易爆、有毒、有害等特点。
为了保证离心压缩机的安全性,常用一种双端面干气密封作为轴端密封来保证机组的工作介质不会对机组外泄露,以避免造成安全隐患和环境污染。这种密封作为一种防止外泄露的轴端密封,其对于气体的密封性能,密封运转的可靠性非常重要。
目前,这种双端面干气密封必须在有资质的生产厂内生产,并且生成完成后,必须在生产厂内进行气体密封性能试验,以保证密封的安全性。离心压缩机的机壳在离心压缩机厂内生产完成后,也需要在离心压缩机厂内进行气体的密封性能试验,以保证离心压缩机机壳的气体密封性能以及工作介质不会对外进行泄漏。然而,当双端面干气密封与离心压缩机装配后,对于离心压缩机机组的整体密封性能,目前并还没有有效的检测手段。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法及装置,主要目的在于解决当双端面干气密封与离心压缩机装配后,对于离心压缩机机组的整体密封性能,目前并还没有有效检测手段的问题。
依据本申请一个方面,提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法,该方法包括:
对离心压缩机的腔体进行杂质清理;
安装所述离心压缩机的主机部分,并利用干气密封的专用工具将双端面干气密封安装在所述离心压缩机的对应位置上,以及安装相应的管件及配套检测设备,其中所述双端面干气密封包含密封气区域和隔离气区域;
向所述密封气区域充入所述双端面干气密封对应的密封气,并使得所述密封气的压力满足预定试验压力标准;
向所述隔离气区域充入所述双端面干气密封对应的隔离气,并使得所述隔离气的压力和所述密封气的压力满足达到所述离心压缩机双端面干气密封正常运转时的压力标准;
通过分别监测所述密封气区域和所述隔离气区域的管路压力和进气量,并结合所述双端面干气密封的排气量,确定所述离心压缩机双端面干气密封的密封性能。
依据本申请另一个方面,提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测装置,该装置包括:
清理单元,用于对离心压缩机的腔体进行杂质清理;
安装单元,用于安装所述离心压缩机的主机部分,并利用干气密封的专用工具将双端面干气密封安装在所述离心压缩机的对应位置上,以及安装相应的管件及配套检测设备,其中所述双端面干气密封包含密封气区域和隔离气区域;
充气单元,用于向所述密封气区域充入所述双端面干气密封对应的密封气,并使得所述密封气的压力满足预定试验压力标准;
充气单元,还用于向所述隔离气区域充入所述双端面干气密封对应的隔离气,并使得所述隔离气的压力和所述密封气的压力满足达到所述离心压缩机双端面干气密封正常运转时的压力标准;
监测单元,用于通过分别监测所述密封气区域和所述隔离气区域的管路压力和进气量,并结合所述双端面干气密封的排气量,确定所述离心压缩机双端面干气密封的密封性能。
依据本申请又一个方面,提供了一种存储设备,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法。
依据本申请再一个方面,提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测的实体装置,包括存储设备、处理器及存储在存储设备上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法。
借由上述技术方案,本申请提供的一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法及装置,与目前现有方式相比,本申请首先对离心压缩机的腔体进行杂质清理,在双端面干气密封与离心压缩机装配后,连接相应的管件及配套检测设备,然后向双端面干气密封的密封气区域和隔离气区域分别充入密封气和隔离气,最后通过分别监测密封气区域和隔离气区域的管路压力和进气量,并结合双端面干气密封的排气量,确定离心压缩机双端面干气密封的密封性能,实现了双端面干气密封与离心压缩机装配后机组的整体密封性能的有效检测,可以给出干气密封与机壳配合位置的密封性合格、双端面的干气密封工作面工作是否正常、干气密封各项性能指标是否满足预期等指导性依据。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本申请实施例提供的一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法流程示意图;
图2示出了本申请实施例提供的双端面干气密封与离心压缩机装配后的整体气体密封性能检测的实例示意图;
图3示出了本申请实施例提供的一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测装置的结构示意图;
图4示出了本申请实施例提供的一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测装置的实体结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
针对当双端面干气密封与离心压缩机装配后,对于离心压缩机机组的整体气体密封性能,目前并还没有有效的检测手段的问题,本实施例提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法,联合静态气体进行干气密封性能检测,以保证双端面干气密封与离心压缩机装配后的整体气体密封性能,并可给出检验密封的主要性能指标,如图1所示,该方法包括:
101、对离心压缩机的腔体进行杂质清理。
对于本实施例,在双端面干气密封与离心压缩机装配之前,需要对离心压缩机的腔体中的杂质、毛刺和油脂类物质等进行清理,避免干气密封的密封性能受到影响,以保证双端面干气密封的密封性能检测准确性。而对于本实施例的执行主体可以为用于离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测的装置或设备,在接收到相应的检测指令后触发本实施例所示的过程。
为了实现更好的杂质清理效果,作为一种优选方式,步骤101具体可以包括:打磨离心压缩机干气密封区域腔体;以及清理离心压缩机主机区域腔体和干气密封区域腔体。例如,打磨压缩机干气密封区域腔体,保证里面光滑无毛刺;清理压缩机腔体,保证腔体洁净;清理压缩机干气密封区域腔体,保证腔体洁净,不允许有杂质,不允许有油脂类物质。
102、安装离心压缩机的主机部分,并利用干气密封的专用工具将双端面干气密封安装在离心压缩机的对应位置上,以及安装相应的管件及配套检测设备。
其中,双端面干气密封包含密封气区域和隔离气区域,密封气区域靠近离心压缩机的主机部分,隔离气区域在密封气区域的外侧。这里对于隔离气的作用是在双端面干气密封与离心压缩机装配后,机组正常运转的时候隔离杂质进入密封气区域,以避免损坏干气密封,同时提供了满足密封性能检测的要求,即与密封气的压力差。
配套检测设备可包括压力表、流量表等;管件可包括配套件、管路、阀门等。对于本实施例,在安装管件及配套检测设备之前,需要对这些管件及配套检测设备进行清理,避免干气密封的密封性能受到影响,以保证双端面干气密封的密封性能检测准确性。
通过上述安装过程可实现双端面干气密封与离心压缩机的装配,在装配完毕后,为了保证装配正确,作为一种优选方式,本实施例还可包括:检测离心压缩机的主机区域、双端面干气密封和相应的管件及配套检测设备是否安装正确;若安装不正确,则进行相应调整,如果安装正确在进行下一步充气操作。
例如,可检测离心压缩机的主机区域、双端面干气密封和相应的管件及配套检测设备是否都按照安装图纸上的尺寸正确安装,如果没有正确安装,则需要进行安装调整,以保证不存在泄漏。
103、向密封气区域充入双端面干气密封对应的密封气,并使得密封气的压力满足预定试验压力标准。
其中,对于向密封气区域充入的密封气的种类可以根据实际需求预先进行选择备用。预定试验压力标准可以参照历史的试验压力标准和出厂设置的试验压力标准进行预先设定。在本实施例中,向双端面干气密封的密封气区域充入满足预定试验压力标准的密封气,以达到干气密封的密封性能的检测。
104、向隔离气区域充入双端面干气密封对应的隔离气,并使得隔离气的压力和密封气的压力满足达到离心压缩机双端面干气密封正常运转时的压力标准。
其中,对于向隔离气区域充入的隔离气的种类可以根据实际需求预先进行选择备用。在本实施例中,向双端面干气密封的隔离气区域充入满足试验要求的隔离气,用于隔离杂质进入密封气区域,避免损坏干气密封。
105、通过分别监测密封气区域和隔离气区域的管路压力和进气量,并结合双端面干气密封的排气量,确定离心压缩机双端面干气密封的密封性能。
对于本实施例,在确定离心压缩机双端面干气密封的密封性能之后,可以生成相应的检测报告,反馈给相关工作人员。如果检测出存在密封泄漏,可以输出文字、图片、音频、视频、灯光、振动等告警信息,并在反馈检测报告的同时,还可以一并反馈出现密封泄漏的原因有哪些,相应的解决措施是什么。
为了说明步骤105的具体实施过程,作为一种优选方式,步骤105具体可以包括:检测密封气区域和隔离气区域的入口压力是否可在预定压力条件下保压;若密封气区域和隔离气区域的入口压力可在预定压力条件下保压,则确定双端面干气密封不存在泄漏;若密封气区域和隔离气区域的入口压力不能在预定压力条件下保压,则确定双端面干气密封存在密封泄漏。
例如,密封气区域和隔离气区域的入口压力是否可在设定压力条件下保压,即压力不会下降,如果压力下降,说明双端面干气密封存在密封泄漏;如果压力没有下降,说明双端面干气密封的密封性能很好。
需要说明的是,在密封气区域的入口压力测量之前,需要将密封气区域入口处的压力表中的压力调节成干气密封最大静态压力,然后在进行密封气区域的入口压力测量,这样可以保证满足干气密封的密封性能检测条件,提高干气密封的密封性能检测的精确度。其中,干气密封最大静态压力可以由密封设计部门根据理论数据分析提供。
进一步的,作为本实施例的扩展和细化,为了方便进行离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测,在干气密封的密封气区域和隔离气区域分别充入的密封气和隔离气都可以采用氮气。相应的,步骤105具体还可以包括:获取密封气区域和隔离气区域充入氮气所消耗的总的耗气量;然后计算密封气区域的进气量和隔离气区域的进气量之和,并将得到的和值与充入氮气所消耗的总的耗气量进行比较;若该和值与该总的耗气量相等,则确定双端面干气密封对应的充气管路无密封泄漏;若该和值小于该总的耗气量,则确定双端面干气密封对应的充气管路存在密封泄漏。
由于干气密封的密封气区域和隔离气区域充入的都是氮气,因此可以采用一条主管道负责氮气充入,然后流经密封气区域和隔离气区域各自的分管道达到密封气区域和隔离气区域,进而实现密封气区域充入密封气和隔离气区域充入隔离气,这时如果主管道氮气总的耗气量与这两个区域充入的氮气量之和相等,说明充气管路密封性能良好;如果主管道氮气总的耗气量大于这两个区域充入的氮气量之和,则说明充气管路存在密封泄漏,即管路漏气。
需要说明的是,密封气区域的进气量测量时需要与预设标准的干气密封静态漏气量相对比,其中,该预设标准的干气密封静态漏气量可以由密封设计部门根据理论数据分析提供。若密封气区域的进气量测量值小于或等于预设标准的干气密封静态漏气量,则将密封气区域的进气量测量值确定为密封气区域的进气量;若密封气区域的进气量测量值大于预设标准的干气密封静态漏气量,则确定密封气区域的进气量测量值为不合格数值。通过这种方式,可以保证测量的密封气区域的进气量符合标准,实现干气密封的密封性能的准确检测。
进一步的,离心压缩机与双端面干气密封装配后配置有干气密封隔离密封和离心压缩机轴端密封,该隔离密封和该轴端密封的密封类型同为梳齿密封。在实际场景中,离心压缩机与双端面干气密封装配后配置有干气密封隔离密封和离心压缩机轴端密封。其中干气密封隔离密封的密封类型为梳齿密封,一定存在漏气的,漏气方向是由隔离密封的右侧向轴承排油区方向漏气,该处的漏气量可以用公式计算出理论的漏气量(相对准确理论与实际有偏差,密封的左侧为轴承的排油区其压力可认为是大气压,密封的右侧压力可以认为是密封的密封气压力,再有知道密封的间隙和密封齿的数量可以计算出一个漏气量,该数据由密封厂提供;对于离心压缩机轴端密封的类型为梳齿密封,是用来隔离压缩机内的工艺气和干气密封内部气体的,这里也是必然存在由干气密封侧向压缩机侧的漏气量,由于轴端密封的齿数较多,氮气的分子量较大,漏气量相对较小,可以考虑也可以不考虑,如果考虑该密封的左侧为隔离气压力,密封的右侧可以看做大气压,已知密封的间隙和齿数可以寄计算出漏气量。
在上述场景下,作为一种优选方式,步骤105具体还可以包括:计算隔离气区域的隔离气气量与双端面干气密封的密封气气量之和,得到Q1;及计算双端面干气密封的排气气量、隔离密封的漏气量与轴端密封的漏气量之和,得到Q2;判断Q1减去Q2再减去轴端密封的理论漏气量得到的差值,与干气密封隔离密封的漏气量之间的差距是否小于预设阈值,即该差值是否约等于干气密封隔离密封的漏气量;若是,则将该差值与密封厂隔离密封的漏气量进行对比判断是否合格。通过这种方式可以准确判定出双端面干气密封的隔离密封情况。
为了保证隔离气区域的进气量与双端面干气密封的排气量之间的差值,能够准确作为双端面干气密封隔离密封的漏气量,作为一种可选方式,该过程具体可以包括:将该差值与预设标准的干气密封隔离漏气量进行比对,其中,该预设标准的干气密封隔离漏气量可以由密封设计部门根据理论数据分析提供;若该差值小于或等于预设标准的干气密封隔离漏气量,则将该差值作为双端面干气密封隔离密封的漏气量;若该差值大于所述预设标准的干气密封隔离漏气量,则确定该差值为不合格数值。通过这种方式,可以保证得到的双端面干气密封隔离密封的漏气量符合标准,实现干气密封的密封性能的准确参数检测。
为了方便理解本实施例的具体实施过程,给出如下应用场景,但不限于:
例如,如图2所示,为双端面干气密封与离心压缩机装配后的整体气体密封性能检测的实例示意图,根据离心压缩机与驱动机之间的位置,分为驱动侧密封和非驱动侧密封。
其中,Y1、Y2、Y3、Y4分别为离心压缩机的进出口,需要用盲法兰封死;
S1、S1’为离心压缩机一次平衡气口,需要用接管连接在一起;
S、S’为离心压缩机二次平衡气口,需要用盲法兰封死;
A、A’为隔离气入口,充入隔离氮气;
B、B’为干气密封密封气入口,充入密封氮气;
C、C’为干气密封排气口,连接压力表,流量计;
D、D’为干气密封隔离气口,用法兰盖封死;
P、P’为排凝口,用法兰盖封死。
图2中设备分别是氮气源M(通常是瓶装氮气,压力要高于试验压力)、闸阀1(控制氮气源释放气体的开关)、过滤器2(由于密封要求精度较高,因此通过过滤器使得过滤精度为1微米)、减压阀3(使得充入的氮气减压以保证测试安全)、流量计4(监控氮气的总进气量)、压力调节阀5(调节隔离气压力使得隔离气的压力和密封气的压力满足达到离心压缩机双端面干气密封正常运转时的压力标准)、流量计6(监控隔离气的进气量)、压力调节阀7(调节密封气压力使气体压力达到试验压力需要的压力)、流量计8(监控密封气的进气量)、流量计9(监控干气密封排气管路的流量)、压力表G1(用来监控主管路中的压力)、压力表G2,G3(用来监控支管中的压力)。
基于图2中的实例,可以有如下判定方法:
a、通过G2,G3的压力是否可在设定压力条件下保压(即压力不会下降),可以判断是否存在密封泄漏;
b、流量计4监控到的是总的耗气量;
c、流量计6监控到是隔离气的耗气量;
d、流量计8监控到的是密封气的耗气量(也就是干气密封的总的漏气量);
e、流量计9监控到的是密封排气量;
f、通过流量计6监控流量+流量计8监控流量之和是否等于流量计4监控流量,可判定管路是否密封泄漏;
g、流量计8监控流量-流量计9监控流量之差约等于干气密封隔离密封的漏气量。
说明:1)压力表G3中压力应该调节成干气密封最大静态压力,该压力由密封设计单位提供;
2)流量计8显示的流量要与密封设计单位提供的干气密封静态漏气量相比对;流量计8显示的流量不大于干气密封静态漏气量为合格;
3)流量计7-流量计9约等于干气密封隔离密封的漏气量,该数值为实测值;需要与密封设计单位提供的干气密封隔离漏气量相比对,小于该数值为合格。
4)流量计8+流量计6-流量计9-轴端密封理论计算漏气量=干气密封隔离密封漏气量,再与密封厂提供理论干气密封隔离密封漏气量比对判断是否合格。
本实施例提供的双端面干气密封与离心压缩机联合静态气体密封性能检测方法,与目前现有方式相比,本实施例实现了双端面干气密封与离心压缩机装配后机组的整体密封性能的有效检测,可以给出干气密封与机壳配合位置的密封性合格、双端面的干气密封工作面工作是否正常、干气密封各项性能指标是否满足预期等指导性依据,以保证双端面干气密封与离心压缩机装配后的整体气体密封性能,并可给出检验密封的主要性能指标。
进一步的,作为图1方法的具体实现,本实施例提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测装置,如图3所示,本装置包括:清理单元21、安装单元22、充气单元23、监测单元24。
清理单元21,可以用于对离心压缩机的腔体进行杂质清理;
安装单元22,可以用于安装离心压缩机的主机部分,并利用干气密封的专用工具将双端面干气密封安装在离心压缩机的对应位置上,以及安装相应的管件及配套检测设备,其中双端面干气密封包含密封气区域和隔离气区域;
充气单元23,可以用于向密封气区域充入双端面干气密封对应的密封气,并使得密封气的压力满足预定试验压力标准;
充气单元23,还可以用于向隔离气区域充入双端面干气密封对应的隔离气,并使得隔离气的压力和密封气的压力满足达到离心压缩机双端面干气密封正常运转时的压力标准;
监测单元24,可以用于通过分别监测密封气区域和隔离气区域的管路压力和进气量,并结合双端面干气密封的排气量,确定离心压缩机双端面干气密封的密封性能。
在具体的应用场景中,监测单元24,具体可以用于检测密封气区域和隔离气区域的入口压力是否可在预定压力条件下保压;若密封气区域和隔离气区域的入口压力可在预定压力条件下保压,则确定双端面干气密封不存在密封泄漏;若密封气区域和隔离气区域的入口压力不能在预定压力条件下保压,则确定双端面干气密封存在密封泄漏。
在具体的应用场景中,干气密封对应的密封气和隔离气都采用氮气,监测单元24,具体还可以用于获取密封气区域和隔离气区域充入氮气所消耗的总的耗气量;计算密封气区域的进气量和隔离气区域的进气量之和,并将得到的和值与总的耗气量进行比较;若和值与总的耗气量相等,则确定双端面干气密封对应的充气管路无密封泄漏;若和值小于总的耗气量,则确定双端面干气密封对应的充气管路存在密封泄漏。
在具体的应用场景中,离心压缩机与双端面干气密封装配后配置有干气密封隔离密封和离心压缩机轴端密封,隔离密封和轴端密封的密封类型同为梳齿密封,监测单元24,具体还可以用于计算隔离气区域的隔离气气量与双端面干气密封的密封气气量之和,得到Q1;及计算双端面干气密封的排气气量、隔离密封的漏气量与轴端密封的漏气量之和,得到Q2;判断Q1减去Q2再减去轴端密封的理论漏气量得到的差值,与干气密封隔离密封的漏气量之间的差距是否小于预设阈值;若是,则将差值与密封厂隔离密封的漏气量进行对比判断是否合格。
在具体的应用场景中,监测单元24,具体还可以用于密封气区域的进气量测量时与预设标准的干气密封静态漏气量相对比;若密封气区域的进气量测量值小于或等于预设标准的干气密封静态漏气量,则将密封气区域的进气量测量值确定为密封气区域的进气量;若密封气区域的进气量测量值大于预设标准的干气密封静态漏气量,则确定密封气区域的进气量测量值为不合格数值。
在具体的应用场景中,监测单元24,具体还可以用于在密封气区域的入口压力测量之前,将密封气区域入口处的压力表中的压力调节成干气密封最大静态压力。
在具体的应用场景中,清理单元21具体可以用于打磨离心压缩机干气密封区域腔体;清理离心压缩机主机部分腔体和干气密封区域腔体;
在具体的应用场景中,安装单元22,还可以用于在向密封气区域充入双端面干气密封对应的密封气之前,检测离心压缩机的主机部分、双端面干气密封和相应的管件及配套检测设备是否安装正确;若安装不正确,则进行相应调整;
相应的,充气单元23,具体可以用于若安装正确,则向密封气区域充入双端面干气密封对应的密封气。
需要说明的是,本申请实施例提供的一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测装置所涉及各功能单元的其他相应描述,可以参考图1和图2中的对应描述,在此不再赘述。
基于上述如图1和图2所示方法,相应的,本申请实施例还提供了一种存储设备,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现图1和图2中所示的离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法。
基于上述如图1和图2所示方法以及如图3所示虚拟装置的实施例,本申请实施例还提供了一种离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测的实体装置,如图4所示,该装置包括:处理器31、存储设备32、及存储在存储设备32上并可在处理器31上运行的计算机程序,所述处理器31执行所述程序时实现图1和图2中所示的离心压缩机双端面干气密封的密封性能检测方法;该装置还包括:总线33,被配置为耦接处理器31及存储设备32。
通过应用本申请的技术方案,与目前现有方式相比,本实施例实现了双端面干气密封与离心压缩机装配后机组的整体密封性能的有效检测,可以给出干气密封与机壳配合位置的密封性合格、双端面的干气密封工作面工作是否正常、干气密封各项性能指标是否满足预期等指导性依据,以保证双端面干气密封与离心压缩机装配后的整体气体密封性能,并可给出检验密封的主要性能指标。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景,但是,本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。