周斌
（中（zhōng）石化安（ān）慶（qìng）分公司）

　　1　引言
　　安慶800萬t/a煉化一體化項目200萬t/a重油加氫裝（zhuāng）置新氫壓縮機，采用的是沈鼓設計製造的往（wǎng）複壓縮機，機型為4M80-30/18.5-195-玉-BX，工作介質為純氫。機組入口正常壓力1.75MPa，出口壓力19.3MPa，該機型在全國範圍內首次用（yòng）於重油加氫裝置。自投產以來，新氫壓縮機填料泄漏頻繁，導致機組頻繁（fán）切換、檢修，嚴重影響了裝置安全平穩運行。為此，通過對原填料部件結構分析，找出泄漏原因，重新加工填料盒末端氣缸密封麵，重（chóng）新設計（jì）了填料盒結構，改變了填料環組合方式，實際使用後大大降低了（le）泄漏頻率，確保了（le）機組長周期運行。
　　2　填料密封結構及（jí）工作原理
　　2.1填料密封結構
　　填料部（bù）件的組成結構，如圖1所示。填料環組安裝在填料杯槽（cáo）內，每個（gè）填料杯槽間采用O型圈密封的方式。組裝結束後，通過螺栓將（jiāng）整個（gè）填料（liào）部件和氣缸的軸側連接（jiē），加之合適的預（yù）緊力（lì）既保證了填料環槽之間的密封，也（yě）保證（zhèng）了填料盒末端（duān）通（tōng）過末端（duān）墊片與氣缸的密封。根據需要，填（tián）料部件設置有（yǒu）潤滑、冷卻、保（bǎo）護氣和（hé）漏氣回收。

　　2.2填料環組工作原（yuán）理
　　填料環組的組成與正常的安裝順序如圖2所示，從高壓側到低壓側依次是，起減壓作用的減壓環（huán）；起密封（fēng）作用的主密封環組；Z外側的氮氣密封環組，以阻止泄（xiè）漏的氫氣（qì）從排（pái）氣孔泄漏到中間接筒。主密封環組由徑（jìng）向環和切向（xiàng）環組成，高壓工況的主密封環（huán）通常還有阻流環（huán），以保（bǎo）證切（qiē）向環（huán）工作穩定性，防止高溫、高壓下發生變形。切向環主要作用是密封作用，徑向環作（zuò）用是減壓（yā）與泄壓的作用。工作原（yuán）理如圖3所示，當氣體壓力不存在時，彈簧力作用在（zài）填料環上，將環瓣圍繞著活塞杆組合在一起。填料環組在杯槽中可以自由浮動，用來補償活塞杆的徑向跳（tiào）動。密封環之間用銷/孔結（jié）構固定相（xiàng）對位置（由圖2可以看出），切向環的切口間隙被徑向環覆蓋，封閉了泄漏路徑，氣體從軸向（xiàng）間隙和徑向間隙進入填料盒的（de）杯槽內，氣體壓力使填料環分別與活塞杆表麵及杯槽端麵形成（chéng）密封。

　　3　填料（liào）泄漏（lòu）原因分析

　　3.1運行時的問題現象
　　（1）填料漏氣溫度、填料溫度和隔離室放空（kōng）管溫度超過100℃；
　　（2）冷卻水站水箱有氣體排（pái）出，用可燃氣體檢測儀（yí）發現是氫（qīng）氣，水箱水位下降較快，需頻繁補（bǔ）水。
　　3.2拆檢情況
　　（1）氣（qì）缸末（mò）端（duān）密封麵存在明顯加工刀痕；
　　（2）填料盒杯槽內有水；
　　（3）中間接（jiē）筒有水殘留；
　　（4）部分填料（liào）環組裝（zhuāng）反。
　　3.3泄漏原因分析
　　（1）氣缸密封麵有徑向貫穿的加工刀痕（如圖4所示），導致氫氣通過該加工（gōng）刀痕外漏。因一（yī）、二級工作（zuò）壓力較低，所以一、二（èr）級漏氣溫（wēn）度較（jiào）雙三級低很多。
　　（2）如圖5所示，杯槽之間O型圈別壓潰，導致高壓氫氣反串至冷卻水係統。氣（qì）體大量泄漏時，連接冷卻水的（de）金屬（shǔ）軟管破裂，冷卻水大量泄漏，導致（zhì）水箱液位快速（sù）下降（jiàng）。拆檢時杯槽內有存水，如圖6所示。
　　（3）填料盒結構不合理（lǐ），如圖7所示，筒深超過400mm，填（tián）料杯槽安裝困難，容易出現O型圈壓偏以至螺栓緊固後出現壓斷的現（xiàn）象。此外，原填料（liào）盒的冷（lěng）卻水腔全部（bù）在杯槽外側，離工作的填料環組較遠，不能有效帶走熱量（liàng）。

　　4　解決方案
　　（1）機（jī）組解體，將各級氣缸（gāng）末端密封麵進行機械加工修複，表麵粗糙度要求為Ra1.6。修複前後的氣缸密封麵（miàn）如圖8所（suǒ）示。

　　（2）加強（qiáng）檢（jiǎn）修質量把關，確保填料環組正確安（ān）裝後，防止杯槽串動。活塞杆回裝時，應重點防止活塞杆（gǎn）尾端專用工具（jù）對填料環（huán）組造成的磕碰（pèng）損（sǔn）傷。
　　（3）對於7組主密封（fēng）環（huán）組，靠近高壓側的3組使用PEEK材質，後4組采用TFE材質，以保證高壓側環組的強度。
　　（4）采用新型填料盒。改變了填料筒的形式，使杯槽的安（ān）裝方便快捷，確保了杯槽間O型（xíng）圈精確安裝到位。同時，改進後的填料盒冷卻水腔距離杯（bēi）槽距離（lí）更近，改（gǎi）善了冷卻效果。
　　（5）合理調整安裝工序，填料盒安裝後，在安裝活塞杆之前連通填料冷卻水試壓，確（què）保無水漏出後回裝活塞杆，保證（zhèng）安（ān）裝質量的同時提高了檢（jiǎn）修效率。
　　5　結（jié）語
　　新（xīn）氫壓縮機K101ABC是重油加氫（qīng）裝（zhuāng）置的關鍵設備（bèi），通過修複機組（zǔ）氣缸密封（fēng）麵（miàn），改變填料盒型式，改進填料環安裝方法，加（jiā）強填料環組安裝質量的檢查，解決了填料頻繁泄漏的問題，大（dà）大降低了生產安全（quán）風險，減少了機組啟停和維修（xiū）的次數（shù），不僅保證了安全穩定生（shēng）產（chǎn），同時大大降低了檢修工（gōng）作量（liàng）。
　　參考文獻：
　　[1]王福利.石油化工廠設備檢修手冊-壓縮機組[M].北京：中國石化出版（bǎn）社，2012.
　　[2]鬱永章（zhāng）.容積式壓縮機技術手（shǒu）冊[M].北京：機械工業出版（bǎn）社（shè），2005.

來（lái）源（yuán）：《壓縮（suō）機技術》