冰机机械密封失效原因分析和处理参考文本

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某某管理中心

XX年XX月

冰机机械密封失效原因分析和处理参考

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使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1 简介

我厂冰机是由意大利辛比隆公司设计制造的多级离心

式压缩机型号为2MCL528／1，轴端密封采用德国伯格曼

公司生产的H-D1／142-Kbl型机械密封。

整个机械密封由一套双端面主机械密封和一套单端面

辅助机械封组成，如图19所示。

图19 机械密封结构简图

1一灯笼环，2--0形环，3一主机械密封动环，4--0

形环，5一定位套，

6一机械密封套，7一防松螺丝，8一锁紧套，9一锁

紧套

双端面主机械密封动环3，由锁紧套8压紧在机械密封套6上，动环下面装有O形密封环4。动环和轴套间无驱动销，依靠两端面压紧产生的摩擦力，使其随轴套一起转动。为防止动环锁紧套8松动退出，锁紧套后部还设有四个周向均布的防松螺丝7。单端面辅助机械密封环也装在机械密封轴套上，靠锁紧套9压紧。

密封油以比A腔参考密封气体压力高约0．6MPa的压力进入机械密封，之后分两路，一路通到灯笼环1与壳体形成的环形槽中，将灯笼环连同辅助机械密封静环一起推到左面位置，使动、静环工作面分开(如图中位置)，这时A、B腔就直接连通。

另一路进入主机械密封腔至。这路油绝大郡分直接从腔至顶郡流出，作为主机械密封的冲洗和冷却用油，一小部分油由外侧静环和动环密封面流出，进入轴承箱中，而

极少量油穿过内侧静环和动环密封面流入B腔；同工艺气体混合，这部分油又流入A腔，从A腔下部排出，经油气分离器后排入污油脱气槽，在脱气槽中被加热，脱除氨气，再流回主油箱循环使用。

辅助机械密封仅在停密封油时才投入正常工作。这时灯笼环在左面气体压力和静环弹簧推力作用下，克服O形环阻力，被推到右面位置，动、静环工作面接触。这样主、辅机械密封动、静环密封面均在弹簧力作用下紧密贴合，起密封作用，有效地保证了在停密封油期间,机械密封也能起到可靠的密封作用。 2 机械密封第一次泄漏原因分析和处理

1994年10月份年度大修时，采用进口备件，更换了动、静环和O形环，但刚开车两天就发现主油箱中进氨，油氨味极大。为查找泄漏源，我们首先分析了主油箱中油

被氨污染的可能原因：一是污油脱气槽工作情况不好，未能把流到A腔油中混入的氨气脱净，带入主油箱里；二是机械密封泄漏，氨气漏入轴承箱里，随润滑油进入主油箱中。

在现场我们检查了油气分离器、污油脱气槽等工作情况都正常，说明主油箱油中氨来自机械密封。于是仔细检查轴端密封系统，发现压缩机两端密封冲洗油回油温度有明显差异，经实测压缩机自由端回油温度远低于正常值和检修后驱动端值，见表14“(供油温度约50℃)。

根据这一特点，我们判断自由端主机械密封动环3已不随轴套同步转动，并且转速大大低于轴转速。由于动、静环间相对旋转速度降低，密封面所产生的摩擦热也减少，相应在同样流量下密封冲洗油回油温度也降低。主机械密封动环同轴套发生相对转动，必然导致动环下面的O

形环4磨损失效，使工艺气体沿动环同轴套的径向缝隙漏出，进入轴承箱，部分氨气溶解于油中。由于这部分油直接流回主油箱，所以就污染了整箱润滑油。经分析，造成主机械密封动环相对轴套转动的因素有两个，一是组装时动环锁紧套8未紧到位或预紧力太小，二是组装时已将动环压紧，但防松螺丝7未拧紧，在运行中锁紧套8松动退出。

1月14日因燃气轮机故障，全厂联锁停车，趁此机会对氨压缩机进行抢修。为慎重起见，同时整体更换了两端机械密封。由于此时润滑油破乳化时间已达77min，接近标准规定的80min的换油指标，于是一起更换了压缩机用油。

1月17日解体换下的机械密封，发现自由端主机械密封动环锁紧套的四个防松螺丝7均未拧紧，锁紧套8已松动退出。动环同定位套5轴向间隙约3mm，动环可以在轴

套上自由灵活地转动和轴向窜动,动环下面O形环4已被磨得同槽平，不起密封作用。动环定位套5两端面、动环锁紧套8内端面都过热变色，且有相互摩擦、挤压造成的毛刺和刃口。

解体驱动端机械密封时，拆开外壳后，取出机械密封轴套组件。经检查主机械密封动环3固定很好，因此未对轴套上零部件作进一步解体。

3 机械密封第二次泄漏原因分析和处理

抢修后开车，开始机械密封运行情况良好，但一星期后，主油箱油中开始有氨味，分析油中氨含量和油破乳化时间也逐渐增加。仔细检查污油分离与脱气部分，工作均正常，说明机械密封又发生了泄漏。检查密封油供油压力、流量等都在正常范围内。测量密封冲洗油回油温度，

驱动端77℃，自由端79℃，也在正常范围内，并且两端基本相等，因此可排除类似故障原因。

我们认真研究了机械密封的结构，列出其可能引起泄漏的各种原因，并根据上次抢修及机组实际运行情况，逐项进行了分析排除。最后，将疑点集中在主机械密封动环下面O形环4上。经计算，正常转油润滑，但坯会产些丈壹热量，搪动不噩，废裙席。从正积运行对密封坤d6肿田油温度近80℃看，动环实际温度要远高于100℃。经查，目前备件用于此处O形环材质同用于机械密封其他部位的O形环材质一样，都是丁腈橡胶，而此类橡胶适用温度范围为130℃以下，因而满足不了该处高温的要求，工作时间稍长，就会老化失效。这也同刚开车阶段不漏,而后来泄漏的实际情况相符。

为验证此判断，我们又于1月30日解体了上次换下的、但未进一步解体的驱动端机械密封轴套组件，发现双