改造填料密封实现氮氢气循环机长周期运行
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和压环。
（ ２ ）填 料 导 向套 （Ｉ）的结 构变 化 原 填 料 导 向套 为 ６ 件 分 体 导 向套 ，改造 后 为２ 个 整 体 导 向套 ， 图 １ 、 图２ 为 改造 前 后 导 向套 的 结 构。
作 者简介 ：刘智勇 （ １ ９ ５ ８ 一），男，陕西兴平人，大专学历，
第５ 期
一 ７ ５一
改造填料 密封 实现氮氢气循环机 长周 期运行
刘 智 勇
（ 陕西兴化集 团装备部 ， 陕西 兴平 ７ １ ３ １ ０ ￣ ｆ ５ １ ２ — ６ ／ ２ ８ ５ — ３ ２ ０ ￣ ／ 氮氢气循环机填料密封 两次改造的实践 ，经２ ０ ０ ６ 年再次优化改造后 ，延长 了填料 密封 的使
环 材 质 组 成 成 份 调 配 比例 失 当 ，密 封 环 的 自润 滑 性 、 耐 磨 性 、导 热 性 不 能 发 挥 ， 无 法 达 到无 油 润 滑 的 目的 。 （ ７） 由于 填 充 聚 四 氟 乙烯 分 子 链 的 柔 顺 性 好 ，容 易 运 动 ，易 出现 冷 流一 蠕 变 现 象 ， 而这 一 特 性 是造 成填 料 密封 失效 的 内在 原 因 。
封。
（ ６ ） 该 填 料 的 结 构 型 式 是 由无 油 润 滑 的 角 度 考 虑 设 计 的 ，但 在 实 际使 用 中 ， 由于 填 料 密 封
１ 缺 陷情况 调研
５ １ ２ 循 环 机 为单 口镯 型填 料 ，通 过 调研 ，发 现 该 种 填 料 普 遍存 在 密 封 效 果 差 、 使用 周 期 短 的 先 天 不 足 。在 操 作 压 力２ ８ ～ ３ １ ＭＰ ａ 的工 艺 条件 下 ，完 全 无 泄漏 最长 运行 周 期仅２ ０ ０ ０ ｈ 左 右 ，且 一旦 出现
×
（ Ｄ ７ｆ 。 ｛ Ｏ ． １
ｎ
Ｉ
小 ， 提 高 了 导 向 套 对 高 压 气 体 的 阻 塞 和 密 封 效 果 ，同 时在 内圆镶 嵌 厚 １ ． ５ ｍｍ由铜 粉和 聚 四氟 乙烯 烧结而成复合材料 （ 金 属 塑 料 ）， 以避 免 拉伤 活
用寿命 ，实现 了机组长周期运行 。 ［ 关键词］氮氢气循 环压缩机；填料 密封；优化改造；长周期运行
陕西兴化股份 有限公司合成车 间５ １ ２ ． ６ ／ ２ ８ ５ —
的速 率 。
３ ２ ０ 型氮氢气循环机 （ 以下 简称 ５ １ ２ 循 环 机 ）是 由 上 海 大 隆机 器 厂 设 计 制 造 的往 复 式 两 列 单 级 双 作 用 对 称 平 衡 型 压 缩 机 ，其 作 用 是 将 未 反 应 的 氮 氢 混 合 气 增 压 后 重 新 返 回 到 合 成 塔 ， 以维 持 合 成 塔 反 应 所 需 的压 力 和 温 度 调 节 。该 机 投 入 使 用 后 因 填 料 密 封 环 使 用 寿 命 短 ，频 繁 泄 漏 检 修 ，机 组 出 力 率低 ，制 约 着 合 成 氨 系 统 长 周 期 运 行 。２ ０ ０ ５ 年 为 确 保 生 产 系统 稳产 高产 ，经 调研 走 访 ，采 用 金 属 塑 料一 粉 末 冶 金金 属 塑料 技 术 对 该机 组 填 实密
２ ２ ０ ０ ５ 年 改造 方案
（ １ ）填 料 盒尺 寸结 构 改造 前 后 端 填 料 盒 改 造 后 厚 度 由６ Ｏ ｍｍ减 薄 到 ３ ６ ｍｍ，这 样 ，前 端填 料 由４ 道增 加 为７ 道 密封 ，后 端 填 料 由５ 道增加为８ 道 密 封 ，并 去 掉 了轴 向弹 簧
化 工机 械 工 程 师 ，现 任 陕 西 兴 化 集 团 装 备 部 部 长 。
７ ６ 一 ■ 维修改造
一
石油和化工设备
２ ０ １ ３ 年第 １ ６ 卷
ｊ
从 图３ 、 图４ 可 看 出 ， 改 造 后 导 向 套 内径 由 原 来 ７ ２ 减 小 到 ， 、 ０ ， ＋ ０ ． ３ ， ５， 内圆 与 活塞 杆 间隙 减 ｓ
泄 漏 ，填料 密封 状 况 快速 恶 化 ， 导致 大量 泄 漏 而 被 迫 停机 更换 填料 。填 料 结构 的主 要缺 陷 ：
（ １ ） 该 结 构 填 料 ， 因 外 圆有 镯 型 围 带 和 弹 簧 围 箍 ，经 一段 时 间 磨损 后 ， 两密 封 环 内 圆 与活 塞 杆 接 触 不均 匀 ，产 生偏 磨 ，其 自动 补 偿 能 力 较 差 ，导致 密封 失效 ，发 生泄 漏 。 （ ２）单 口镯 型 密封 元件 ， 由于 有 ６＝ ４ ． ５ ｍｍ 的热 胀 开 口间 隙 ，不 可 避 免 造 成 径 向泄 漏 ， 由于 切 口 中存 在 高 压 气 体 ，又 抵 消 了一 部 分 密 封 环 的 自紧密 封 能力 。 （ ３ ）密 封 环 外 围所 围铜 质 围带 ，有 时 因 刚性 太 小 ， 限制 密 封 环 受 热 膨 胀 ，加 速 了密 封 圈 磨 损
封 进 行 了系 统 改造 ， 改造 后 ， 并入 系 统 运 行 仅 三 小 时就 出现 活 塞 杆 在 填 料 处 “ 抱烧 ”现 象 。２ ０ ０ ６ 年 在 制 造 单 位 的配 合 下 ，再 次 进 行 了优 化 改 造 ， 彻底 解 决 了原存 在 的 问题 。
（ ４ ） 填 料 函 的 导 向套 中支 承 轴 套 由６ 件 组 成 ，中 间 由１ 个 衬套 隔 开成前 后２ 部 分 ，３ 件 为１ 组 ，设 计 上 起 密 封 和 导 向作用 。 实 际使 用 中 因支
承轴 套 是 分 开 的 ， 强 度 和抗 变 形 能 力 弱 ， 既起 不 到 密 封 和 导 向作用 ， 又 影 响对 高压 气 体 的节 流 作 用。
（ ５ ）填料 压 环 外 圆与 填补 盒 内圆 间 隙偏 小 ， 不 利 于 在 密 封 室 内借 助 气 体 压 力 差 获 得 自紧 密
（ ２ ）填 料 导 向套 （Ｉ）的结 构变 化 原 填 料 导 向套 为 ６ 件 分 体 导 向套 ，改造 后 为２ 个 整 体 导 向套 ， 图 １ 、 图２ 为 改造 前 后 导 向套 的 结 构。
作 者简介 ：刘智勇 （ １ ９ ５ ８ 一），男，陕西兴平人，大专学历，
第５ 期
一 ７ ５一
改造填料 密封 实现氮氢气循环机 长周 期运行
刘 智 勇
（ 陕西兴化集 团装备部 ， 陕西 兴平 ７ １ ３ １ ０ ￣ ｆ ５ １ ２ — ６ ／ ２ ８ ５ — ３ ２ ０ ￣ ／ 氮氢气循环机填料密封 两次改造的实践 ，经２ ０ ０ ６ 年再次优化改造后 ，延长 了填料 密封 的使
环 材 质 组 成 成 份 调 配 比例 失 当 ，密 封 环 的 自润 滑 性 、 耐 磨 性 、导 热 性 不 能 发 挥 ， 无 法 达 到无 油 润 滑 的 目的 。 （ ７） 由于 填 充 聚 四 氟 乙烯 分 子 链 的 柔 顺 性 好 ，容 易 运 动 ，易 出现 冷 流一 蠕 变 现 象 ， 而这 一 特 性 是造 成填 料 密封 失效 的 内在 原 因 。
封。
（ ６ ） 该 填 料 的 结 构 型 式 是 由无 油 润 滑 的 角 度 考 虑 设 计 的 ，但 在 实 际使 用 中 ， 由于 填 料 密 封
１ 缺 陷情况 调研
５ １ ２ 循 环 机 为单 口镯 型填 料 ，通 过 调研 ，发 现 该 种 填 料 普 遍存 在 密 封 效 果 差 、 使用 周 期 短 的 先 天 不 足 。在 操 作 压 力２ ８ ～ ３ １ ＭＰ ａ 的工 艺 条件 下 ，完 全 无 泄漏 最长 运行 周 期仅２ ０ ０ ０ ｈ 左 右 ，且 一旦 出现
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（ Ｄ ７ｆ 。 ｛ Ｏ ． １
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小 ， 提 高 了 导 向 套 对 高 压 气 体 的 阻 塞 和 密 封 效 果 ，同 时在 内圆镶 嵌 厚 １ ． ５ ｍｍ由铜 粉和 聚 四氟 乙烯 烧结而成复合材料 （ 金 属 塑 料 ）， 以避 免 拉伤 活
用寿命 ，实现 了机组长周期运行 。 ［ 关键词］氮氢气循 环压缩机；填料 密封；优化改造；长周期运行
陕西兴化股份 有限公司合成车 间５ １ ２ ． ６ ／ ２ ８ ５ —
的速 率 。
３ ２ ０ 型氮氢气循环机 （ 以下 简称 ５ １ ２ 循 环 机 ）是 由 上 海 大 隆机 器 厂 设 计 制 造 的往 复 式 两 列 单 级 双 作 用 对 称 平 衡 型 压 缩 机 ，其 作 用 是 将 未 反 应 的 氮 氢 混 合 气 增 压 后 重 新 返 回 到 合 成 塔 ， 以维 持 合 成 塔 反 应 所 需 的压 力 和 温 度 调 节 。该 机 投 入 使 用 后 因 填 料 密 封 环 使 用 寿 命 短 ，频 繁 泄 漏 检 修 ，机 组 出 力 率低 ，制 约 着 合 成 氨 系 统 长 周 期 运 行 。２ ０ ０ ５ 年 为 确 保 生 产 系统 稳产 高产 ，经 调研 走 访 ，采 用 金 属 塑 料一 粉 末 冶 金金 属 塑料 技 术 对 该机 组 填 实密
２ ２ ０ ０ ５ 年 改造 方案
（ １ ）填 料 盒尺 寸结 构 改造 前 后 端 填 料 盒 改 造 后 厚 度 由６ Ｏ ｍｍ减 薄 到 ３ ６ ｍｍ，这 样 ，前 端填 料 由４ 道增 加 为７ 道 密封 ，后 端 填 料 由５ 道增加为８ 道 密 封 ，并 去 掉 了轴 向弹 簧
化 工机 械 工 程 师 ，现 任 陕 西 兴 化 集 团 装 备 部 部 长 。
７ ６ 一 ■ 维修改造
一
石油和化工设备
２ ０ １ ３ 年第 １ ６ 卷
ｊ
从 图３ 、 图４ 可 看 出 ， 改 造 后 导 向 套 内径 由 原 来 ７ ２ 减 小 到 ， 、 ０ ， ＋ ０ ． ３ ， ５， 内圆 与 活塞 杆 间隙 减 ｓ
泄 漏 ，填料 密封 状 况 快速 恶 化 ， 导致 大量 泄 漏 而 被 迫 停机 更换 填料 。填 料 结构 的主 要缺 陷 ：
（ １ ） 该 结 构 填 料 ， 因 外 圆有 镯 型 围 带 和 弹 簧 围 箍 ，经 一段 时 间 磨损 后 ， 两密 封 环 内 圆 与活 塞 杆 接 触 不均 匀 ，产 生偏 磨 ，其 自动 补 偿 能 力 较 差 ，导致 密封 失效 ，发 生泄 漏 。 （ ２）单 口镯 型 密封 元件 ， 由于 有 ６＝ ４ ． ５ ｍｍ 的热 胀 开 口间 隙 ，不 可 避 免 造 成 径 向泄 漏 ， 由于 切 口 中存 在 高 压 气 体 ，又 抵 消 了一 部 分 密 封 环 的 自紧密 封 能力 。 （ ３ ）密 封 环 外 围所 围铜 质 围带 ，有 时 因 刚性 太 小 ， 限制 密 封 环 受 热 膨 胀 ，加 速 了密 封 圈 磨 损
封 进 行 了系 统 改造 ， 改造 后 ， 并入 系 统 运 行 仅 三 小 时就 出现 活 塞 杆 在 填 料 处 “ 抱烧 ”现 象 。２ ０ ０ ６ 年 在 制 造 单 位 的配 合 下 ，再 次 进 行 了优 化 改 造 ， 彻底 解 决 了原存 在 的 问题 。
（ ４ ） 填 料 函 的 导 向套 中支 承 轴 套 由６ 件 组 成 ，中 间 由１ 个 衬套 隔 开成前 后２ 部 分 ，３ 件 为１ 组 ，设 计 上 起 密 封 和 导 向作用 。 实 际使 用 中 因支
承轴 套 是 分 开 的 ， 强 度 和抗 变 形 能 力 弱 ， 既起 不 到 密 封 和 导 向作用 ， 又 影 响对 高压 气 体 的节 流 作 用。
（ ５ ）填料 压 环 外 圆与 填补 盒 内圆 间 隙偏 小 ， 不 利 于 在 密 封 室 内借 助 气 体 压 力 差 获 得 自紧 密