Page 35 - IE_1_2025_по разворотам

• обеспечивается полная герметичность на стоянке и незначи- Стандарт API СТД 617 определяет минимальные требования и Визуально отслеживать
тельные утечки газа при вращении вала, примерно в 10 раз дает рекомендации для осевых компрессоров, одновальных и ин-
меньше, нежели с масляными уплотнениями; тегрально-редукторных центробежных компрессоров и детан- техническое состояние
• отсутствует необходимость смазки пары трения маслом или дер-компрессоров специального назначения, которые обрабаты- уплотнений, от которых
другой жидкостью за счет использования газовой смазки (га- вают газ или технологический воздух в нефтяной, химической и в значительной степени зависит
рантированный зазор 2 ÷ 4 мкм обеспечивается нагнетанием газовой промышленности. Эта часть API 617 определяет общие
газа в уплотнительную щель); требования, применимые ко всем таким машинам. безопасность эксплуатации
• не требуется существенной доработки корпуса и вала при за- Применение газодинамических уплотнений для уплотнения компрессоров, невозможно
мене штатного уплотнения на СГДУ; валов компрессоров значительно возросло за последние 20 лет вследствие закрытой
• упрощается маслосистема (полностью демонтируется масля- ввиду целого ряда преимуществ для потребителя.
ная система высокого давления, обеспечивающая запирание Вышеуказанные сухие уплотнения могут иметь следующие конструкции СГДУ.
трущихся пар), снижаются невосполнимые потери масла и конфигурации:
расход электрической энергии на привод насосов масляной • Тандемные уплотнения — как с дополнительным лабиринт- работу и для стравливания газа из отключенного фильтра перед
системы (выводится из эксплуатации электродвигатель мощ- ным уплотнением, так и без него; заменой его фильтрующего элемента. Манометров, контроли-
ностью 37 кВт с непрерывным режимом работы в 8000 часов); • Двойные уплотнения — как с дополнительным лабиринтным рующих давление в фильтрах, регулирующий клапан с ручным,
• высокая безопасность и длительный ресурс (срок службы до уплотнением, так и без него; пневматическим или электрическим приводом для поддержа-
100000 ч против 8000 ч для масляных уплотнений); • Тройные уплотнения для особо чистых процессов (сочетание ния заданного перепада давлений или расхода буферного газа
• незначительные потери мощности на трение; уплотнений тандемного и двойного типа для предотвращения на уплотнения и датчиков перепада давлений на диафрагмах или
Рис.4 • снижаются эксплуатационные затраты (регламент — через попадания азота в перемещаемый газ и исключения протечки расхода буферного газа на каждое уплотнение.
Двойное (тандемное) СГДУ ЗАО «ТРЭМ Инжиниринг» 12000 ч); перемещаемого газа в подшипниковый узел или в атмосферу). Подсистема подачи разделительного газа в лабиринтные или
• исключается попадание масла в перекачиваемый компрессо- Пример двойного СГДУ производства ЗАО «ТРЭМ Инжини- щелевые уплотнения должна включать фильтр, регулятор дав-
ром газ. В этом случае выдерживается нормативный срок ис- ринг» показан на рис. 4. ления типа «после себя» с байпасным краном, датчик давления
На Атырауском нефтеперерабатывающем заводе (АНПЗ) пользования катализатора – 15 лет, против 5 при использова- Все газодинамические уплотнения проходят стендовые испы- разделительного газа на входе в уплотнения с выдачей сигнала
при непосредственном участии специалистов ТОО «БатысТех- нии масляного уплотнения. тания на рабочих параметрах, а также разгонные испытания на при снижении давления ниже нормы и регулирующие вентили
Сервис» провели модернизацию центробежного компрессора С целью унификации, уплотняющие устройства и подшипни- параметрах, превосходящие рабочие. Процедура испытания со- для настройки давления подачи газа на каждое уплотнение.
ЦК-1 установки каталитического риформинга (установка ЛГ-35- ковые узлы со стороны всасывания I и со стороны нагнетания II ответствует стандарту API617. На испытания приглашаются, как Подсистема отвода утечек из внутренних ступеней уплотне-
11/300-95) цеха №3 с заменой масляных торцевых уплотнений изготавливаются одной конструкции и типоразмера. правило, представители Заказчика, на оборудовании которого ний должна включать датчики давления утечек с выдачей ава-
«сухими» двойными газодинамическими уплотнениями фирмы При работе компрессора, в его рабочей полости Е давление планируется установка данного уплотнения. рийных сигналов по превышению заданного значения, датчики
«ТРЭМ Инжиниринг», которые обеспечивают повышенную на- перекачиваемого газа возрастает от 3,5÷4,0 МПа на всасе до 5,0 Следует отметить, что визуально отслеживать техническое перепада давлений на диафрагмах или расходомеры с выдачей
дежность. МПа на выходе. По задуммисной линии часть углеводородного состояние уплотнений, от которых в значительной степени за- предупредительных сигналов по минимальным и максимальным
Принципиальная схема системы СГДУ на ЦК-1, приведена на (УВ) из нагнетающей линии подается в полости А со стороны висит безопасность эксплуатации компрессоров, невозможно значениям.
рис. 3а. СГДУ состоит из двух ступеней уплотнений: первая (так всасывания I и нагнетания II в виде буферного газа. вследствие закрытой конструкции СГДУ. Кроме того, работа Таким образом, общую картину управления СГДУ можно
называемая рабочая) разделяет полости А и В, вторая ступень Основной рабочей ступенью СГДУ является первая ступень, компрессора в соответствии с производственной необходимо- представить следующей схемой (рис.5), которая показывает раз-
(страховочная) полости В и С. Каждая ступень включает враща- именно она обеспечивает герметизацию торцевого уплотнения. стью, требует смены технологических режимов, что, в свою оче- мещение приборов, параметры сигнализаций и аварийных оста-
ющую часть, установленную на валу 2, и неподвижную, установ- Вторая ступень является резервной, обеспечивающей гермети- редь, требует соответствующих изменений в подаче буферного новов (блокировок).
ленную в корпусе компрессора 1. зацию в так называемом «аварийном режиме». Буферный газ, в и разделительного газа. Таким образом, установка СГДУ на дей- Для технологических объектов нефтеперерабатывающих заво-
Герметизацию обеспечивает пара трения: вращающийся диск качестве которого выступает перекачиваемый водородосодер- ствующие компрессоры, требует не только механической их до- дов (НПЗ), как объектов автоматизации, характерно существо-
3А, 3В и аксиально-подвижное кольцо 4А, 4В. жащий газ, служит для «запирания» первой (рабочей) ступени. работки, но и модернизации системы автоматической защиты и вание двух ветвей направления автоматизации, решающих об-
Преимущества использования СГДУ по сравнению с масляной Он подается в рабочую полость А с давлением чуть выше дав- управления. щую задачу управления объектом:
системой уплотнений: ления перекачиваемого газа у ступицы ротора. Утечки буферно- Оборудование системы управления, входящей в состав СГДУ • поддержание основных технологических параметров, различ-
го газа из полости В через пару трения 3А ÷ 4А сбрасываются должно обеспечивать три основные функции: ных по функциональному назначению установок и оборудо-
в факельную систему для утилизации (используется в качестве 1. дистанционный контроль и поддержание параметров рабо- вания, обеспечивающих фракционирование нефти, очистку
топливного газа или сжигается на факеле). ты СГДУ в заданных пределах; получаемых компонентов, компаундирование в заданных пре-
«Запирание» второй (страховочной) ступени осуществляется 2. выдачу в систему управления компрессором унифицирован- делах и т.д.;
давлением утечек буферного газа в полости В, а для надежного ных выходных сигналов предупредительной сигнализации; • обеспечение промышленной безопасности технологического
отсечения от атмосферы – используется разделительный инерт- 3. автоматических аварийных остановов и блокировок по процесса, заключающееся в блокировке или даже в аварийном
ный газ, подаваемый в полость D. В качестве разделительного опасно образующим факторам. останове оборудования при возникновении нештатных ситуа-
газа используется азот, установки для производства которого, В общем случае система управления уплотнениями состоит из ций в технологическом процессе.
имеются практически на всех НПЗ. Разделительный газ совмест- трех функциональных подсистем: Система контроля и управления узлами сухих газодинамиче-
но с некоторыми утечками буферного газа, сбрасываются на све- • подачи буферного газа на уплотнения; ских уплотнений (СГДУ), установленных на центробежном ком-
чи. • подачи разделительного газа в лабиринтные или щелевые прессоре ЦК-1 Атырауского НПЗ, подчинена решению именно
Поскольку сухие газодинамические уплотнения используются, уплотнения; второго типа задач, т.е. обеспечения безопасности работы ком-
в основном, для уплотнения валов компрессоров (нагнетателей), • отвода утечек из внутренних (рабочих) ступеней уплотнений. прессора после проведенной модернизации по замене масляной
то они изготавливаются по требованиям стандарта для компрес- Подсистема подачи буферного газа на уплотнения должна системы запора торцевых уплотнений компрессора на сухие га-
соров API 617 «Осевые и центробежные компрессоры и детан- включать фильтр с байпасным краном или фильтры с крановой зодинамические уплотнения (СГДУ).
дер-компрессоры». Некоторые технические требования также обвязкой, позволяющей производить переключение с одного Предложенная система контроля режимов работы узлов СГДУ
указаны в стандарте API 682 (стандарт по торцовым уплотнени- фильтра на другой в процессе работы. Датчик перепада давлений обеспечивает минимум необходимой и достаточной информа-
ям), так как сухие уплотнения используются также и для уплот- на работающем фильтре с выдачей сигнала о достижении пре- ции, позволяю щей в полуавтоматическом режиме эксплуатиро-
Рис.5 нения валов насосов. дельного значения. Краны с трубопроводной обвязкой для за- вать центробежный компрессор после модернизации, обеспечи-
Схема сигнализаций и блокировок СГДУ полнения газом неработающего фильтра перед включением его в вая его безопасную эксплуатацию.

32 I ВЕСНА 2025 ВЕСНА 2025 I 33