Архив метки: ремонт сухих газовых уплотнений

Так ли прост ремонт СГДУ, как может показаться (примеры повреждения и износа сухих газодинамических уплотнений)

При плановом останове центробежного компрессора часто требуется произвести замену сухих газодинамических уплотнений (СГДУ) в виду их наработки до среднего/капитального ремонта.

Для оценки состояния СГДУ необходимо провести ревизию, т.е. разобрать, очистить от загрязнений и провести осмотр с фотофиксацией всех деталей СГДУ и особенно их повреждений, зафиксировать и проанализировать износ колец пар трения, дать оценку пригодности к дальнейшей эксплуатации. По результатам ревизии составляется инспекционный отчёт и  дефектная ведомость, в которой указывается весь перечень необходимых работ для восстановления работоспособности данного уплотнения.

Такой краткий перечень работ по ремонту СГДУ стал восприниматься некоторыми специалистами организаций, эксплуатирующих центробежные компрессоры, как простой и несложный ремонт, не требующий особых знаний и компетенций. Как правило СГДУ  демонтируется  из компрессора с  работающей системой СГДУ, т.е. без явных признаков нештатной работы СГДУ. Поэтому может сложиться впечатление, что СГДУ необходимо лишь протереть сухой салфеткой и  монтировать обратно.

Чтобы показать действительную картину состояния ремонтируемых СГУ специалистами сервисной службы ОООНПЦ «АНОД», мы подобрали несколько примеров состояния СГДУ после их демонтажа во время планового ремонта центробежного компрессора.

 

Дефект: износ рабочей поверхности торца (подпружиненное стационарное кольцо)

Материал: графит

Причины: загрязнения рабочих поверхностей пары трения, частые пуски-остановы, выработка ресурса СГДУ.

Примечание: дефект имеет «накопительный» эффект и может привести к мгновенному разрушению колец пары трения во время работы компрессора с сильным загрязнением и повреждениям внутренних полостей уплотнительной камеры и смежных с ней узлов (подшипников, внутренних лабиринтов, и пр.)

Износ рабочей поверхности торца

Износ рабочей поверхности торца

Дефект: износ рабочей поверхности седла (вращающееся кольцо)

Материал: карбид кремния

Причины: загрязнения рабочих поверхностей пары трения (газодинамических канавок), частые пуски-остановы, выработка ресурса СГДУ.

Примечание: дефект имеет «накопительный» эффект и может привести к мгновенному разрушению колец пары трения во время работы компрессора с сильным загрязнением и повреждениям внутренних полостей уплотнительной камеры и смежных с ней узлов (подшипников, внутренних лабиринтов, и пр.)

Износ рабочей поверхности седла

Износ рабочей поверхности седла

 

Дефект: коррозия ответственных поверхностей деталей СГДУ  

Причина: воздействия химически агрессивного перекачиваемого продукта, нарушение условий эксплуатации СГДУ.

Примечание: не устранённая коррозия поверхностей приводит к нарушению подвижности и разрушению деталей СГДУ (торец, вторичные уплотнительные  элементы, пружины, и пр.)

Износ рабочей поверхности седла

Износ рабочей поверхности седла

 

Дефект: разрушение колец атмосферной пары трения.

Причина: загрязнения рабочих поверхностей пары трения, частые пуски-остановы, выработка ресурса СГДУ.

Примечание: часто такой дефект сложно выявить при нормально работающей процессной паре трения СГДУ.

Разрушение колец атмосферной пары трения

Разрушение колец атмосферной пары трения

 

Дефект: разрушение пружин, установленных за торцом.

Причина: коррозия, термическое воздействие, неправильная сборка.

Примечание: при частичном разрушении пружин может сказаться на объёме утечки перекачиваемого газа. При продолжительной эксплуатации приводит к износу колец пар трения и их разрушению.

Разрушение пружин, установленных за торцом

Разрушение пружин, установленных за торцом

 

Дефект: разрушение центрирующей пружины, установленной под седлом.

Причина: высокий крутящий момент во время страгивания при пуске и останове.

Примечание: после возникновения дефекта может нарушится позиционирование седла во втулке вала, нарушится балансировка СГДУ,что со временем приведёт в износу рабочих поверхностей колец пары трения.

Разрушение центрирующей пружины, установленной под седлом

Разрушение центрирующей пружины, установленной под седлом

 

 Важно:

Указанные выше дефекты часто не обнаруживаются во время эксплуатации СГДУ. Выявитьих можно только во время ревизии СГДУ. Поэтому нельзя делать вывод о состоянии СГДУ по отсутствию отказов во время работы.

Тотальное разрушения всего уплотнения

Тотальное разрушения всего уплотнения

Для его восстановления необходима конструкторская проработка каждой детали.Проведение точных замеров для создания чертежей с глубоким пониманием функциональной роли каждой детали СГДУ и принципов их совместной работы в составе одного СГДУ.

СГДУ, восстановленное после критического разрушения

СГДУ, восстановленное после критического разрушения

Уплотнение успешно прошло приемо-сдаточные испытания в присутствии заказчика и отправлено на дальнейшую эксплуатацию.

Вывод:

Ремонт СГДУ представляет собой симбиоз из грамотно проведённой ревизии СГДУ с глубоким анализом выявленных дефектов, кропотливой конструкторской проработки, использования высокоточного измерительного и обрабатывающего оборудования и применения дорогостоящих материалов и комплектующих, а также протирки сухой салфеткой на завершающем этапе ремонта.

П.С.: После прекращения поставок запчастей из Европы, некоторые российские компании, ранее выполнявшие ремонт и обслуживание СГУ иностранного производства, в настоящий момент не могут освоить технологии замены материалов, нанесения специальных покрытий, изготовления отдельных деталей и узлов и, как следствие, обеспечить качественный ремонт узлов СГДУ.

ООО НПЦ «АНОД» со дня основания направления СГДУ обеспечил собственное производство комплектующими и материалами российского производства и в настоящий момент не изменил ни ценовую политику, ни сроки поставок продукции, ввиду налаженных партнёрских отношений с российскими компаниями.

Износ графитового кольца, так называемый эффект грампластинки

ООО НПЦ «АНОД» получило в ремонт комплект сухих газодинамических уплотнений производства фирмы «JohnCrane», эксплуатирующихся в газотранспортном подразделении ООО «Газпром трансгаз Ухта».

Вид сухого газодинамического уплотнения после проведенного восстановительного ремонта

Технические характеристики уплотнений:

  • Тип уплотнений: тандем, реверсивного вращения.
  • Диаметр вала, мм: 185.
  • Давление, динам. ,МПа: 5,9 — 6,3.
  • Давление, стат., МПа: 5,1 — 5,5.
  • Номинальное число оборотов ротора компрессора в минуту: 5250.
  • Материал колец пар трения: карбид вольфрама/графит.
  • Перекачиваемая среда: природный газ.

Уплотнения были загрязнены, графитовые кольца пар трения имели износ в виде концентрических рисок, так называемый «эффект грампластинки». Данный вид повреждения возникает при попадании мелкодисперсной пыли в рабочий зазор между парами трения. Пример данного вида повреждения виден на фото 2.

Износ графитового кольца, называемый «эффект грампластинки»

Полимерные и резиновые уплотнительные кольца потеряли эластичность. Металлические ленты допуска обжаты (выполняет функцию центрирования вращающихся деталей относительно друг друга). В ходе ремонта уплотнения были очищены от загрязнений. Проведена замена пружин, крепежных элементов, полимерных и резиновых уплотняющих колец, металлических лент допуска. Поврежденные кольца пар трения восстановлены. После успешного проведения заводских испытаний в декабре 2021 г. уплотнения были переданы заказчику для дальнейшей эксплуатации.