超高压往复式压缩机填料密封的失效原因分析及其对策探讨

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技术应用与研究

一、前言

相比较而言，在化工企业正常生产经营过程中，超高压往复式压缩机是应用比较普遍，且十分重要的机械设备。在其正常作业时，填料密封的可靠性会直接关系到整个压缩机的使用寿命。然而，在超高压往复式压缩机运行过程中，由于填料密封长期受到高压气压、柱塞往复式运动冲击以及摩擦等周期性交变载荷的影响，进而时常在运行期间发生不同程度的疲劳破坏与失效，极大的缩短了密封装置的使用周期，甚至引起停车事故的发生。因此，对于化工企业来说，有效解决填料密封的失效问题是当前企业发展面临的主要任务。

二、填料密封的失效原因分析

超高压往复式压缩机填料密封的失效形式主要表现为填料函与填料环的磨损与损坏，以及柱塞的损伤等形式。

１．微动疲劳磨损引起的失效

由于超高压往复式压缩机在正常运行过程中，其各级填料盘所承受的内部压力存在差异。即当压缩机进行吸气运动时，邻近气缸的填料盘受到的压力相对较大，进而发生形变量较大一些；当压缩机进行排气运动时，汽缸内部由于气体压缩压力增大，进而邻近填料盘的形变量增大，且各个填料盘形变量存在差异。与此同时，压缩机每进行一次往复式压缩运动就会与邻近填料盘发生一次滑动与摩擦，这样长期处于这种状态就会使填料密封盘发生磨损。就失效角度而言，填料盘发生的是微米级变化进而其磨损也是微动疲劳磨损，由于长期磨损填料盘发生的裂纹也是微动疲劳裂纹。

２．疲劳断裂造成的失效

往复式压缩机的活塞运动的方向发生突变时，在填料装置的振动带动下填料环也会随之发生周期性的振动，且振幅随着速度增大而变大。从宏观角度来看，这种周期性振动主要作用在整个填料密封表面的过度部位，进而会引起不同程度的应力集中或者是疲劳裂纹，随着设备的持续运转，裂纹会逐渐扩展，直至填料盘断裂。

３．填料环的密封失效

在超高压往复式压缩机正常作业过程中，其生成的低聚物容易与润滑油发生混合，形成黏度较大，流动性较差的混合物，不仅严重影响填料环中润滑油的储量，甚至会严重堵塞填料环间隙，导致润滑效果较差。与此同时，在工作过程中，压缩机的润滑油极易发生氧化生成酸性物质，进而会对填料环产生一定的腐蚀影响。另外，压缩机在运行作业时，柱塞的往复运动会使气缸内的热量增加，温度的升高也会加剧填料环的腐蚀以及延伸。此外，填料密封环对于介质颗粒比较敏感，但压缩机在运行过程中，工艺气体可能会夹带一些杂质颗粒进入到填料函中，当压缩机停车填料函中杂质会冷却变硬，再次开车运行就会导致填料环磨损。

４．柱塞的损坏

在压缩机运行过程中，柱塞经常会发生损坏，其原因是由于填料发生失效时未

超高压往复式压缩机

填料密封的失效原因分析及其对策探讨

温泽明 中国石油大庆石化公司

【摘　要】当前，超高压往复式压缩机是化工企业中应用比较广泛的机械设备，然而在设备正常作业过程中，经常会发生填料密封失效的问题。因此，这在一定程度上增加了设备维护的成本以及工作量。基于此，本文以超高压往复式压缩机填料密封失效形式为切入点，对其失效原因展开剖析，并根据这一问题提出具体的应对对策，旨在有效提高超高压往复式压缩机运行效率，降低其故障发生率。【关键词】超高压；往复式压缩机；填料密封；失效；对策

进行及时的停车维修，长时间的运行加剧了柱塞疲劳磨损，出现偏磨或者坑凹、裂纹等问题。另外，由于对柱塞的润滑不到位或者是维护缺失，造成柱塞在水平与垂直方向的摆动幅度过大，这样增加了填料与柱塞接触的概率，导致柱塞发生挂铜问题。

三、防止填料密封失效的措施

１．设计对策

为了尽可能的防止填料密封环发生失效故障，在进行填料盘设计时，就要尽量减少尖角设计以免发生应力集中问题，导致填料密封出现疲劳磨损以及裂纹。与此同时，适当的在填料密封装置表面进行镀层以提高其表面的摩擦性能，最大化的减小接触面发生微动磨损的概率。

２．维修对策

（１）维护检查。在对填料密封装置进行维修养护过程中，应该对其填料函内部进行重点检查，尤其是一些容易发生应力集中的部位以及空洞部位，以便及时的发现填料密封的裂纹、麻坑以及磨损等问题。一旦在维修过程中发现存在这一问题，要及时采取修复应对策略，对于易产生应力集中部位可以进行喷丸硬化处理，以最大化提升其抗疲劳强度。

（２）填料安装。填料函在进行维修后，会不可避免的发生不同程度的变形以及偏差，所以在进行维修时一定要严格按照检修标准执行操作，合理控制尺寸间隙，以保证装配精度符合标准，最大化降低变形量。在进行填料安装前，一旦发现密封面的形位公差与尺寸公差不能满足要求就要停止安装，并根

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技术应用与研究

据相关操作准则对填料密封装置进行维修检查。

３．操作对策

在超高压往复式压缩机启动阶段，其填料密封的存在泄漏量较高问题，以及柱塞由于温度剧增会发生不同程度的水平以及垂直波动，但是在设备启动初期这些问题现象都属正常。这是因为在设备开启初期，其润滑系统、高压填料以及柱塞之间有一个逐渐平衡的过程。因此，在超高压往复式压缩机填料密封的日常检修过程中，要加强检修的力

度，尽量避免气体压缩携带介质颗粒杂质，合理控制柱塞内部温度变化，保证充分的设备润滑，旨在确保压缩机正常运行，降低失效发生概率。

四、结束语

综上所述，超高压往复式压缩机填料密封的失效原因较多，在运行过程中填料密封发生失效会严重影响压缩机的使用寿命。因此，相关技术人员应该予以高度重视，要从填料密封的设计、安装、应用以及维修养护等方面降低其失效发生概率，最大化确保压缩机的正常运行。

参考文献：

[1]刘尚明.超高压往复式压缩机填料密封的失效及其对策[J].化工装备技术,2016,37(01):36-38.[2]王绍华,李长恩.往复式压缩机填料密封泄漏原因分析及处理[J].设备管理与维修, 2017(11):136-137.

自动化仪表的应用，能够自动检测化工生产装置的运行参数，避免由于温度或者压力等参数不符合生产要求，而引发严重的安全事故，影响到化工生产的顺利进行。如果化工生产装置的运行不稳定，同样会影响到产品的质量。因此重视化工制动化仪表的应用，提高化工生产的智能化管理水平，是非常必要的。

一、化工仪表自动化概述

利用各种电子器件对化工仪表进行自动控制，如对各类反应器内的压力的自动控制，保持稳定的压力，适应化工生产的技术要求。自控仪表系统和安全生产工艺进行连锁反应，避免发生严重的化工生产事故，提高了化工生产的安全系数，同时保证了化工产品的质量，促进化工生产的进步。

为了提高化工生产的安全环保性，设计环保仪表系列，提高化工生产的安全环保性。对化工生产中的环境污染源的检测及对化工生产的污染的控制仪表的应用，保证化工生产的顺利实施，避免发生严重的环境污染事故。有效地控制污染源，降低环境污染的风险。

二、仪表自动化在化工生产中的应用

结合化工生产的实际情况，建立完善的自动化仪表系统，保证化工生产达到最佳的效果。避免发生安全事故，促进化工生产技术的进步。

１．仪表自动化的功能齐全

应用仪表自动化程序，对化工生产进行过程控制和管理，促使化工生产达到最佳的效果，获得理想的产品收率，达到化工产品的质量要求。仪表的自动化能够实现在无人操作的情况下，对化工生产装置的监控管理，能够自动切换工艺流程，保证数据的远传，通过中控系统远程监控管理化工生产装置的运行状况，提升化工生产的效益，保证化工生产装置的正常运行，达到预期的生产效率。

化工仪器的自动化系统具有可编程的功能，通过程序控制化工生产过程，通过

仪表自动化在化工生产中的应用

严　娜 吉林石化公司污水处理厂电仪车间

【摘　要】对化工生产过程实施自动控制和管理，仪表自动化措施的应用，对化工生产过程进行智能化管理。设计报警预警机制，一旦发生危险状况，立即进行应急处理，连锁化工生产程序，避免发生严重的安全事故，影响到化工生产的经济性。【关键词】化工生产；仪表自动化；应用

对计算机程序的变更，改变化工生产装置的运行参数，为提高化工产品的收率，保证化工产品的质量达到最佳的标准。对化工生产参数的记忆、处理和计算的功能，发挥化工仪表自动化的作用，实施化工仪表的数字化，提高化工生产的自动控制程度，降低岗位员工的劳动强度，同时减少对员工的身体危害，保护人身健康，促使化工生产达到健康、安全、环保的标准。

２．仪表自动化的智能化处理措施依据人工智能的要求，对化工仪表自动化系统进行优化，使其有效地控制化工生产过程，对化工生产装置的异常情况进行应急处理。通过各种报警和预警设计，保证化工生产工艺的顺畅，避免生产装置发生故障，影响到化工生产的顺利进行。也避免由于化工生产装置的超压或者超温运行，引发严重的泄漏事故等，危及人身安全，并给化工生产企业带来巨大的财产损失。

对化工生产中的温度、压力及液位的自动监控管理，通过各种变送器的应