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【摘要】针对本酮苯装置4台氨气螺杆压缩机机械密封经常泄漏的问题，分析了其产生的原因，采取了相应的改进措施，从根本上解决了机械密封泄漏问题，确保了机组长期安全运行。
【关键词】螺杆压缩机 机械密封 泄漏
机械密封是螺杆压缩机的重要部件，也是易损件之一，它直接关系到压缩机运转的可靠性与经济性。酮苯脱蜡装置中丁酮和甲苯介质有毒、有害、易燃、易爆，如螺杆压缩机机封机械密封失效导致氨气泄漏，不仅污染环境还会导致火灾、爆炸以及人身伤亡等重点事故。
1 螺杆压缩机的使用状况
本车间生产使用的氨气制冷螺杆式压缩机是1997年引进美国Frick公司生产的，型号为：C-1.RWB-II856B C-2.RWB-II270E ，高压段功率为448KW，低压段功率为514.5 KW。
2 螺杆式制冷压缩机的工作原理
螺杆式制冷压缩机是一对相互啮合的转子在机体的汽缸内作回转运动，周期性地改变其每对齿槽间的容积来达到吸、压缩、排汽的目的。具体工作过程分三步进行：
2.1 吸汽
一对相互啮合的转子，当转角转到∮1时，齿槽与吸汽孔连通，开始吸入来自蒸发器的压力P0的汽体，当转角转到∮2时，该齿槽脱离吸汽孔口（此时同时新的齿槽连通吸汽孔口）齿槽封闭，吸汽终了。
2.2 压缩
转子连续旋转，吸汽终了后，封闭的齿槽容积逐渐缩小，压力逐渐提高，即进行压缩，一直到转角为∮3时，齿槽容积由V0变到V3，压力由P0升到Pn，该齿槽端面处与排汽孔连通，即达到压缩终了。
2.3 排汽
转子连续转动，转角从∮3转到∮4，齿槽容积继续缩小，将压力为Pn的气体全部排出，此时排汽终了，转角重新转到∮1，该槽吸汽端再次与汽孔连通，再重新吸入汽体，如此反复进行。
3 螺杆式制冷压缩机的工况
高压侧（出口）工艺介质通过平衡管引人低压侧（人口）后作为人口密封缓冲气。动环与静环之间的密封是靠弹性元件（波纹管）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生适当的压紧力（比压）使2个光洁、平直的端面紧密贴合，端面间维持着一层极薄的液体膜，从而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，起平衡压力和润滑端面的作用。为此，要求两个端面必须高度光洁、平直，以便给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件。
5 机械密封泄漏的原因分析及对策5.1 安装和检修的原因
机械密封安装要求轴的轴向串量≤1.00mm，轴的径向跳动值≤0.06mm，机械密封端面与轴的不同心度0.10mm，如果在安装或检修和过程中泵的平衡间隙没有控制在一定的范围内，泵的轴串量过大，或是跳动值过大都会加剧密封端的磨损，造成泄漏。
在厂家的设计中，机械密封弹簧的比压，也就是弹簧的压缩量有一定数值，其误差在±1.00mm之间.如果在安装或检修中，机械密封弹簧的压缩量出现误差，误差的值超过±1.00mm，压缩量过大，则增加密封端面的比压，造成密封端面摩擦过热变形，形成泄漏，压缩量过小，动密封端面比压不足，不能更好密封，形成泄漏。
在机械密封的安装和检修过程中，动环与轴，静环与端盖的密封橡胶圈没有装好，或是在安装时碰伤，切断也会造成机械密封的泄漏 ，一般轴的凸肩和端盖的凸台应有倒角，在装密封圈时还要涂抹些润滑液，防止卡涩切伤密封圈，润滑液一般用凡士林，以防油类润滑液与橡胶圈发生反应加速橡胶圈的的老化，引起泄漏。在安装动环时一定要测量动环座的深度，装好再测量深度，确认装入位，以防动环防转销顶住动环，使动环没有入位或是有偏差，在运行中引起泄漏。
机械密封是一种科技含量很高的零件，在检修和安装的过程中，一定要由技术熟练工艺高超的工人担当工作负责人，当叶轮处于泵的中部，平衡间隙调整合适后再装机械密封。一定要根据图纸的要求测量机械密封弹簧的压缩量，使其在要求的范围内。要仔细检查泵轴的凸肩与端盖的凸台有无倒角和毛刺以防拉伤橡胶圈。在安装和检修的过程中，严禁碰击或敲打机械密封，以免损坏机械密封的端面。最好在机械密封的端面涂一层润滑油，以免在起动泵时发生干磨，损坏机械密封的端面。工作中要认真细心，分清楚机械密封的旋转方向，确认在非驱动端还是在驱动端，不要装混。
动环与静环随轴的旋转而频繁重复运动，不仅改变了密封端面，也增加了轴向移动量，特别是热及压力变化的积累，逐渐降低了机械密封的精度。长此以往就引起密封端面、销、轴套、螺栓及弹簧等部件损伤或变形，失去随动性，造成密封泄漏，所以要保证严格的安装精度，机械密封安装要求轴的轴向串量≤1.00mm，轴的径向跳动值≤0.06mm，机械密封端面与轴的不同心度0.10mm。
5.3 物料进入入堵塞使弹簧作用受限、滑动部件动作失调、密封面表面磨损，破坏了密封性。既使仅有微量的物料填积，也会严重影响机械密封的动作性。
5.4 O型密封圈材质原先选用的是普通氟橡胶，而工艺介质中的有机溶剂三甘醇具有与烷基相连的氧原子和羟基，具有醇和醚的性质，工业上可用作溶剂，能使O型密封圈膨胀失效
5.5 附着高油油类分解焦化或碳化物颗粒附着溶液中析出馏分的结晶物造成微量泄露粘合
5.6 多因素叠加作用泄漏
高粘度液体和起停返复操作的机械易发生以“碳疤”（密封面上隆起的微细“泡疤”）为起点，里辐射状生长裂纹、剥离、脱落等多种缺陷。而干摩擦、滑动不良、平面度变形和相对侧硬质滑动环变形等多因素叠加作用也会造成泄漏。这些泄露现象多为局部的面压力上升和液膜破坏、热循环及疲劳所致。因此，除良好的冷却外，正确安装、保证机械密封清洁及液膜润滑完好的强化维护检查，能消除隐患，确保安全运行。
6 结语
自2008年7月对4台螺杆压缩机机封进行改进后，机封效果良好，无泄漏发生，确保了机组长周期安全运行。改进后不仅消除了螺杆压缩机机封长期泄漏问题，保证了压缩机安全运行。
【关键词】螺杆压缩机 机械密封 泄漏
机械密封是螺杆压缩机的重要部件，也是易损件之一，它直接关系到压缩机运转的可靠性与经济性。酮苯脱蜡装置中丁酮和甲苯介质有毒、有害、易燃、易爆，如螺杆压缩机机封机械密封失效导致氨气泄漏，不仅污染环境还会导致火灾、爆炸以及人身伤亡等重点事故。
1 螺杆压缩机的使用状况
本车间生产使用的氨气制冷螺杆式压缩机是1997年引进美国Frick公司生产的，型号为：C-1.RWB-II856B C-2.RWB-II270E ，高压段功率为448KW，低压段功率为514.5 KW。
2 螺杆式制冷压缩机的工作原理
螺杆式制冷压缩机是一对相互啮合的转子在机体的汽缸内作回转运动，周期性地改变其每对齿槽间的容积来达到吸、压缩、排汽的目的。具体工作过程分三步进行：
2.1 吸汽
一对相互啮合的转子，当转角转到∮1时，齿槽与吸汽孔连通，开始吸入来自蒸发器的压力P0的汽体，当转角转到∮2时，该齿槽脱离吸汽孔口（此时同时新的齿槽连通吸汽孔口）齿槽封闭，吸汽终了。
2.2 压缩
转子连续旋转，吸汽终了后，封闭的齿槽容积逐渐缩小，压力逐渐提高，即进行压缩，一直到转角为∮3时，齿槽容积由V0变到V3，压力由P0升到Pn，该齿槽端面处与排汽孔连通，即达到压缩终了。
2.3 排汽
转子连续转动，转角从∮3转到∮4，齿槽容积继续缩小，将压力为Pn的气体全部排出，此时排汽终了，转角重新转到∮1，该槽吸汽端再次与汽孔连通，再重新吸入汽体，如此反复进行。
3 螺杆式制冷压缩机的工况
高压侧（出口）工艺介质通过平衡管引人低压侧（人口）后作为人口密封缓冲气。动环与静环之间的密封是靠弹性元件（波纹管）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生适当的压紧力（比压）使2个光洁、平直的端面紧密贴合，端面间维持着一层极薄的液体膜，从而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，起平衡压力和润滑端面的作用。为此，要求两个端面必须高度光洁、平直，以便给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件。
5 机械密封泄漏的原因分析及对策5.1 安装和检修的原因
机械密封安装要求轴的轴向串量≤1.00mm，轴的径向跳动值≤0.06mm，机械密封端面与轴的不同心度0.10mm，如果在安装或检修和过程中泵的平衡间隙没有控制在一定的范围内，泵的轴串量过大，或是跳动值过大都会加剧密封端的磨损，造成泄漏。
在厂家的设计中，机械密封弹簧的比压，也就是弹簧的压缩量有一定数值，其误差在±1.00mm之间.如果在安装或检修中，机械密封弹簧的压缩量出现误差，误差的值超过±1.00mm，压缩量过大，则增加密封端面的比压，造成密封端面摩擦过热变形，形成泄漏，压缩量过小，动密封端面比压不足，不能更好密封，形成泄漏。
在机械密封的安装和检修过程中，动环与轴，静环与端盖的密封橡胶圈没有装好，或是在安装时碰伤，切断也会造成机械密封的泄漏 ，一般轴的凸肩和端盖的凸台应有倒角，在装密封圈时还要涂抹些润滑液，防止卡涩切伤密封圈，润滑液一般用凡士林，以防油类润滑液与橡胶圈发生反应加速橡胶圈的的老化，引起泄漏。在安装动环时一定要测量动环座的深度，装好再测量深度，确认装入位，以防动环防转销顶住动环，使动环没有入位或是有偏差，在运行中引起泄漏。
机械密封是一种科技含量很高的零件，在检修和安装的过程中，一定要由技术熟练工艺高超的工人担当工作负责人，当叶轮处于泵的中部，平衡间隙调整合适后再装机械密封。一定要根据图纸的要求测量机械密封弹簧的压缩量，使其在要求的范围内。要仔细检查泵轴的凸肩与端盖的凸台有无倒角和毛刺以防拉伤橡胶圈。在安装和检修的过程中，严禁碰击或敲打机械密封，以免损坏机械密封的端面。最好在机械密封的端面涂一层润滑油，以免在起动泵时发生干磨，损坏机械密封的端面。工作中要认真细心，分清楚机械密封的旋转方向，确认在非驱动端还是在驱动端，不要装混。
动环与静环随轴的旋转而频繁重复运动，不仅改变了密封端面，也增加了轴向移动量，特别是热及压力变化的积累，逐渐降低了机械密封的精度。长此以往就引起密封端面、销、轴套、螺栓及弹簧等部件损伤或变形，失去随动性，造成密封泄漏，所以要保证严格的安装精度，机械密封安装要求轴的轴向串量≤1.00mm，轴的径向跳动值≤0.06mm，机械密封端面与轴的不同心度0.10mm。
5.3 物料进入入堵塞使弹簧作用受限、滑动部件动作失调、密封面表面磨损，破坏了密封性。既使仅有微量的物料填积，也会严重影响机械密封的动作性。
5.4 O型密封圈材质原先选用的是普通氟橡胶，而工艺介质中的有机溶剂三甘醇具有与烷基相连的氧原子和羟基，具有醇和醚的性质，工业上可用作溶剂，能使O型密封圈膨胀失效
5.5 附着高油油类分解焦化或碳化物颗粒附着溶液中析出馏分的结晶物造成微量泄露粘合
5.6 多因素叠加作用泄漏
高粘度液体和起停返复操作的机械易发生以“碳疤”（密封面上隆起的微细“泡疤”）为起点，里辐射状生长裂纹、剥离、脱落等多种缺陷。而干摩擦、滑动不良、平面度变形和相对侧硬质滑动环变形等多因素叠加作用也会造成泄漏。这些泄露现象多为局部的面压力上升和液膜破坏、热循环及疲劳所致。因此，除良好的冷却外，正确安装、保证机械密封清洁及液膜润滑完好的强化维护检查，能消除隐患，确保安全运行。
6 结语
自2008年7月对4台螺杆压缩机机封进行改进后，机封效果良好，无泄漏发生，确保了机组长周期安全运行。改进后不仅消除了螺杆压缩机机封长期泄漏问题，保证了压缩机安全运行。