1、1火炬螺杆机密封泄漏原因分析及处理措施摘 要：针对本单位螺杆压缩机机械密封经常泄露问题，分析了其产生原因，提出并采取相应的改进措施，通过对检修中出现的各种问题加以总结,以便在以后的工作中汲取教训,保证压缩机的正常运行。 关键词：螺杆压缩机 机械密封 泄漏 一、压缩机主机结构 螺杆压缩机具有两个旋转转子（阳转子与阴转子）装在气缸体内，支于进排气座的轴承上。轴承和转子体之间有轴封装置，防止轴承的润滑油漏入气缸和气缸内气体向外泄露。阴阳转子在吸气端外侧均有同步齿轮，保证螺杆齿型间持有正常的工作间隙。同步齿轮的速比与螺杆转子齿数比相等。在每根转子上还设有止推轴承，用来承受由吸入和排出压力差所产生的轴向
2、推力。 二、运行情况概述 螺杆压缩机作用是将火炬气柜瓦斯气送至脱硫装置脱硫，机组型号为 LG37/0.7、设计运行参数：单机流量为 37m3/min、入口压力 0.0022 MPa、排气压力 0.7MPa。 因火炬气介质的危险性，螺杆机密封均采用 API682 标准中 PLAN54配置方案，这种密封配置方案俗称“面对面”式双端面机械密封，这种机械密封有以下特点：1、机械密封存在两个密封面、其中一个密封面保证机组介质端的密封、另一个密封面为安全密封，一旦介质端密封泄漏，2安全密封能防止介质泄漏到大气中去。2、密封油同时供给两个密封面3、如果介质端密封故障，密封油向介质侧泄漏；如果安全密封故障，密
3、封油向轴承侧泄漏。 三、机封失效原因分析 1.根据现场运行情况，火炬螺杆机机封失效有以下特点： 1.1 压缩机入口机封比出口机封损坏频繁。 1.2 根据现场操作人员总结，两台机组运行时比三台机组同时运行稳定。 2.机械密封质量 此螺杆机共配套使用三个不同厂家的密封；从现场使用来看以上厂家的机械密封使用时间上均未达到机械密封使用时间要求(累积运行 8000小时） 。以上机封在我厂其它装置压缩机上也有使用，使用时间上能够满足机械密封使用时间要求，而且以上三家密封厂都是国内技术领先的专业机封生产企业，所以可以排除机械密封质量问题。 3.压缩机振动 2011 年 2 月 5 号发现 3#压缩机运行振动
4、大（最大 8.8mm/s，要求振动正常值在 4.5mm/s 以内）造成密封泄漏，机组拆解后发现转子上梳齿密封处有磨损造成机封泄露。 4.火炬螺杆机组运行振动大有以下三种原因 4.1 火炬机介质氢气含量可能超过 50%且各组分含量变化较大，远大于设计设计工况(含氢 20%)，由于氢气组分轻具有极强的渗漏性，压缩机转子间存在泄漏三角形及与齿面间隙等固有的泄漏途径，氢气极为容易3经此通道泄漏，氢气含量增大时，气体内泄漏量增大，从而使入口流量降低；结合振动理论分析，旋转失速的根本原因是压缩机的入口容积流量偏低，由旋转失速引起的机组振动明增大。结合压缩机组入口侧机封损坏频率比出口侧机封损坏频率高，以及两
5、台机组比三台机组同时运行稳定的现象，我们认为气流脉动是造成机封失效的一个主要原因 4.2 气柜入口总管（DN600）到三台压缩机组入口管线（DN300）之间的管线弯头较多，三台机组同时运行时存在气流脉动，气流脉动导致振动加大，而且气柜入口总管到三台压缩机组入口管线之间因管线布置不同，因此每台压缩机入口的阻力损失也不同，三台机组同时运行存在“抢气”的现象，而且火炬机入口流量受气柜的压力、气柜高度和机组同时运行台数影响波动较大。经振动分析仪器测量结果表明运行 2 台压缩机比运行 3 台在垂直方向振动明显下降。由此机组的振动差异得出如下结论：机组面临的主要问题是轴向力平衡问题，当入口气量偏低产生入口
6、气量脉动造成了机组运行时转子轴向力过大受力不平衡，残余轴向力会导致阳转子和壳体端面摩擦缩短机械密封的使用寿命。 4.3 机组出口管网压力过高：机组出口过高导致轴向力及轴向位移变化，使密封摩擦副间油膜不稳定，增大密封腔压力，破坏密封端面比压易造成机械密封损坏。 5.密封辅助系统问题 5.1 密封氮封系统 在更换机组机封时发现氮气管线内有柴油，这说明现场氮气压力比压缩机组平衡管压力低，介质气体携带冲洗冷却使用的柴油反串入氮气4管线，氮封没有起到隔离作用，由于火炬气体组分较脏，如果氮封压力不够，火炬气内的杂质会进入机械密封的摩擦副，导致机械密封失效。 5.2 机械密封附属密封油站 据现场观察机组密封
7、油站油箱底部有少许杂质；分析认为是机封泄漏后密封油受到污染带回到油箱的。密封油质量是直接影响密封运行寿命的重要因素，密封油携带杂质会加快机械密封摩擦面的损坏。 5.3 密封油压力问题 由于脱硫装置处理量变化及出口管路管路降变化，火炬螺杆机出口压力始终处于波动状态，而机械密封密封油压力是恒定的，当火炬气压力有较大波动时，存在火炬气向密封油侧泄漏造成密封失效泄漏的可能。四、处理措施 1.消除压缩机入口管线上的弯头部分，使各压缩机入口的阻力降比较平均，从而减小气流脉动的影响； 2.新增压缩机出口压力调节阀，自动调节出口压力，防止压缩机出口憋压。 3.提高氮封压力消除对密封运行的影响。 4.增加了对密封油站定期滤油、换油和定期化验，避免密封油携带杂质对密封造成损坏。 5.择机在火炬螺杆机上增上振动在线监测系统。 六、结束语 通过分析螺杆压缩机机械密封泄漏的各项原因分析，制定专项措施5并严格执行，基本保持 2 台压缩机同时运行状态，操作人员认真记录压缩机运行参数，发现压缩机出口压力升高及时调整。目前压缩机运行平稳，各项参数都在指标控制以内，压缩机振动值在规定范围内，机械密封泄漏频率已明显下降。 参考文献 1气体压缩机运行与维护.张卫. 2实用设备润滑与密封技术问答.肖开学.
