1、某大型合成氨裝置中，氨壓縮機由意大利新比隆設計制造，其密封系統中的一軸端密封，采用單端面和雙端面組合型機械密封。1994 年 10月檢修后，由于操作指標、設計裝配間隙、備件、檢修質量等原因，引起機械密封多次泄漏。此前機組運行穩定，密封良好。一、氮壓縮機密封系統的組成（圖 1）1密封供油部分由油泵打出的高壓油，經調壓器調節后，以高于參考氣約 0.6MPa 的壓力進入機械密封，之后分兩路，一路通到燈籠環與殼體形成的環形槽中，將燈籠環連同輔佐機械密封靜環一起推到左面位置，使動靜環分開（圖 2）。另一路進入主機械密封腔室，這路油絕大部分直接從腔室頂部流出，作為主機械密封潤滑、沖洗、冷卻用。2軸端密封部

2、分軸端密封采用伯格曼生產的 HD1/142影下長大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張Kb1 型機械密封，主密封為雙端面機械密封，輔佐密封為單端面機械密封。正常運行中，依靠系統供給的密封油，在主機械密封動靜環端面形成一層極薄的油膜，將被壓縮氣體封住。在停車并停密封油時，燈籠環在左面氣體壓力和靜環彈簧推力作用下，被推到右面位置，輔佐機械密封動靜環緊密貼合，起密封作用，有效保證了軸端機械密封各種工況下均能可靠。3污油分離脫氣部分進入主機械密封腔室的油中，有極少部分穿過主機械密封內側靜環和動環密封端面進人參考氣側的 B 腔（圖 2），同被密封氣混合。這部分油又流入 A 腔，從

3、A 腔底部排出，經油氣分離后進入脫氣槽，加熱脫除污油中的氨氣之后，流入主油箱循環使用。二、運行情況回顧及分析1運行回顧影下長大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張1994 年 10 月檢修后正常開車，幾天就發現機械密封泄漏，潤滑油回油中有氨味。經檢查，主機封沖洗油的回油溫度明顯低于另一端。泄漏原因為主機封動環不能隨軸同步轉動，動環內 0形圈失效。后解體換下機封發現，主機封動環鎖緊套防松螺釘未上緊，松動退出，機封軸套上的動環內 O 形圈已磨平。更換機封后開車，運行約10 天又發現主機封泄漏，壓縮機回油有氨味，現場檢查沒發現異常。分析主動環為雙端面，冷卻油回油溫度近 80，所

4、以推斷動環的實際溫度較高，其內部使用的 O 形圈應當耐高溫。查機封原產廠家德國伯格曼與新比隆的備件，同樣用于主動環內的 O 形圈，伯格曼備件橡膠 O 形圈外帶氟化乙丙烯套。用帶套 O 形圈換裝后開車，運行 9 個月發現機封泄漏，潤滑油回油中有氨味，現場檢查輔佐機封污油溫度較高。運行到 1996 年 3 月發現污油回油顏色變深，且量增大，造成部分油內漏至壓縮機內。為此，將油氣壓差由 0.63MPa 調為影下長大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張0.46MPa，使回油量減少，油不再內漏。后利用全廠停車機會更換機封，發現主動環有約 0.5mm的斷口；軸套內和靜環內 O 形圈老

5、化，其中主機封內側靜環斷裂及靜環內的 O 形圈有約 6mm 長的斷口；輔佐機封動環與軸套發生相對運動，使軸套上的臺階磨損；輔佐機封動環有裂紋。2分析經分析機封泄漏的原因為：由于壓緊套壓緊力不夠或壓緊套運行中有松動，造成輔佐機封動環與軸套發生相對運動。一方面使軸套過熱，加速了 O 形圈老化，另一方面使機封腔室溫度升高，動環過熱產生裂縫，再者機封腔室溫度升高也加速主機封內側靜環老化斷裂。引起工藝氣體泄漏的主要原因為主機械密封動環斷裂。這是由于新機封彈簧壓力大，機封配合面產生的摩擦熱也較多，使沖洗油回油溫度高達 90（設計 85報警，90停車）。正常運行中發生泄漏工藝氣體的可能原因還有：機械密影下長

6、大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張封組件同壓縮機殼體端面密封墊漏；主動環內 O形環失效；主動環斷裂；軸套內 O 形圈失效。從實際情況看，主動環內 O 形環失效及主動環斷裂是主要原因。3設計條件與使用條件的主要差異設計條件為密封氣壓力 0.13MPa（實際0.350.6MPa ）， 沖 洗 油 壓 0.43MPa （ 實 際0.951.1MPa）。密封油氣壓差 0.3MPa（實際0.6MPa）。這些差異使機械密封的端面比壓增加，磨損加劇。加大了靜環、軸套和動環內 O 形圈兩側的壓差，使 O 形圈條件變差，使用壽命降低。在現行工藝條件下，要使機封條件符合密封氣壓力的設計條

7、件（0.13MPa）是難以實現的，即使將二段入口（壓力 0.75MPa）通往補償氣管的閥門全關，從理論上講，補償氣管內壓力也應在0.16MPa 以上（一段入口壓力 0.16MPa）。但補償氣管壓力太低，會使下面氣體難以保證一定的流量：補償氣腔氣體（B 腔）一密封油端迷宮密封泄漏一參考氣腔氣體（A 腔）一污油捕集氣的油影下長大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張氣分離一限流孔板一壓縮機一段入口。保證這些氣體有一定流量的主要作用是使內漏的少量密封油，通過污油回油管順利地回到污油捕集器，特別是冬季氣溫較低時，避免油在污油管道內聚集。所以在目前工藝條件下，不宜將補償氣管線壓力調得

8、太低。4主機械密封核算過程從略，其結果如表 1。計算后可知，由于該機封的平衡程度較高，密封氣體及密封油壓力雖比設計值升高，使機封端面比壓有所升高，但量不大，大氣端增加0.061MPa，工藝氣端增加 0.032MPa。所以對機封安全運行的影響也不應太大，主要問題是機封的彈簧比壓太大，造成機封的端面比壓過大，運行中密封端面產生大量的摩擦熱，使雙端面動環過熱產生裂紋。動環過熱，其熱量又傳遞給軸套，軸套溫升太大時，會將動環脹裂。所以只要解決動環過熱問題，機封軸套也不會過熱。三、機械密封的改進 1采用天津鼎名密封影下長大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張有限專利技術，將接觸式機械

9、密封改為流體動壓非接觸式螺旋槽端面密封。將圖 2 中動環、靜環和靜環座重新設計制作；將圖 2 中 O 形圈材料改用耐油硅橡膠，尺寸重新設計制作，以便提高壓縮率；經測定將主機封動環與軸套的間隙由0.2mm 增大為 0.3mm，不影響動環的徑向定位和動環內 O 形圈的正常，徑向定位靠動環內帶套的O 形圈。2將沖洗油導流環內徑車大 3.5mm，使導流環與動環直徑間隙增大為 6.5mm，減少動環攪拌沖洗油發熱。3組裝時注意螺旋槽旋向，導流環出油及進油口不得裝反。4改進后運行，要求將平衡管上與二段人口相連的閥門盡量關小，以降低被密封氣體的壓力；調節密封沖洗油回油副線閥門開度，控制進回油溫度差在 2030之間，保證沖洗良好；密封回油管裝直讀式壓力表和溫度計，以便隨時對影下長大的，你說你有沒有躲在被窩里看書？”“沒有，有也沒有那么夸張密封狀態進行監測；密封進油壓力與被密封氣體的壓力之差（油氣壓差）調整至 0.3 士 0.05MPa；密封油氣壓差的控制至關重要，高報警值0.35MPa，低報警值以及輔佐油泵自啟動值0.15MPa，主機停機聯鎖壓力 0.1MPa；壓縮機的振動、位移應在允許范圍之內，盡量避免出現帶液氮、喘振等惡劣工