往复式压缩机填料的拆卸与安装

往复式压缩机填料的拆卸与安装

文章发布时间:10-02-03

大张坨地下储气库现有大型天然气压缩机4台，由于机组运行时间较长，机组故障率也明显增加，而因为填料原因引起的故障也较为多见。以C机组为例，一次在操作工巡检时发现二级压缩缸密封填料漏气较为严重，经过拆检发现，因金属填料在盒内失去定位控制，长时间磨擦，使填料盒和活塞杆造成严重磨损，需要全部更换这些部件。

填料函的材料、组成及性能分析

1、过去的填料环材料是铜。然而，铜对酸性气体是不适用的(气体中含有硫化氢)。如今，PEEK、铸铁和特氟隆材料以其卓越的耐酸性和在非酸性气体中的优良性能，已经成为标准的填料环材料。通常的填料环由PEEK 材料的减压环，特氟隆/铸铁材料的单作用填料环，完全为特氟隆材料的双作用填料环和铸铁材料的刮油环组构成，特氟隆材料是掺入玻璃钢和二硫化钼，压力侧双环一级放空口供油，三到五个密封环密封组曲轴箱侧，这可以使材料减低摩擦力及磨损。

2、填料函是包在活塞杆上的密封件，填料由一个或多个环组成，包容在填料盒内，运行时提供润滑、清洗、冷却、密封、温度和压力等功能。填料盒内装配有密封环，每个环都是为了阻止或限制气流进入大气或隔离室。每组填料环分别装配在单独的填料函中。每个密封环紧箍在活塞杆上达到密封作用，同时紧紧粘住与活塞杆成直角的填料函槽面。密封环可以沿活塞杆自由横向移动，也可以在填料盒的环槽内自由“浮动”，如图1。

3、一套填料基本包括：一个起减压作用的减压环;其二是阻止气流泄漏到排气孔的几个密封环;其三是双作用的排气控制环，阻止气流从排气孔泄漏到隔离室。新填料靠近压力一侧的密封承受的压力降最大。由于填料会磨损，所以活塞环泄漏面积会随着使用期增长而增加，下游的密封环将承受越来越大的压力降。

填料密封环的工作原理

1、往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏，它是压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。通常情况下，我们常说的填料密封环是一种动密封环，即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况)，而压缩机停机时或者其它特殊情况下，它并不能起密封作用。而在不工作情况下起密封作用的密封环，我们通常称为静密封环。

2、这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化，也即压力为脉动压力，如通常的双作用气缸，这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明，下面以最常用的填料密封环(如图二①)来解释实际的工作原理，该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成，为典型的单作用环。

如图二(②)所示，状态一为所需密封的工作气缸端被压缩时，填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧，气体从填料密封环与填料盒杯槽之间的轴向间隙和径向环的切口间隙中进入填料的外侧，在气体力的作用下形成三个密封面：径向环与切向环切口错开形成密封面、切向环与活塞杆表面形成密封面、切向环与杯槽侧面形成密封面。这样就阻止了气体的泄漏，从而起到密封作用;当气缸吸气时(如图二(②)状态二)，气体通过径向环的切口间隙部分回流进气缸。

3、在压缩机的往复运行周期内：在压缩阶段，气缸内的高压气体作用在填料密封环上，在填料密封环前后形成压差，各密封面在气体压差的作用下能够很好的工作，气体逐步泄漏到随后的填料杯槽里并形成类似的密封形式，最终保证整个填料盒的密封效果;在吸气阶段，由于气体通过填料密封环组中径向环的切口回流到气缸，填料杯槽内的气体压力逐渐下降，因此这样就可以保证在下一个压缩过程中，填料密封环的前后又能建立起新的压差，使填料密封环形成三个密封面，起到密封作用。

活塞环压力填料的拆卸

1、在压缩机组进行三级维护保养和因填料引起的故障时，都要对其进行拆卸检查。由于压缩机的填料函根据各压缩缸不同，拆卸方法略有不同，下面以拆卸安装稍微复杂的三级压缩缸为例，操作步骤如下：

(1)确认机组断电、断气，并悬挂警示牌。

(2)拆下十字头滑道的盖子和气缸盖并关闭进出口水阀。

(3)将十字头推到其内止点并对十字头螺母做标记。

(4)用一个专用的敲击扳手和一个敲击锤松开十字头螺母，将十字头螺母的固定螺栓松开但不要卸下。

(5)用透明胶带对活塞杆丝扣进行缠缚保护。

(6)用活塞旋转专用工具把活塞和杆总成从十字头中拆下来。工具上的两个销钉和活塞螺母的孔是对应的。转动十字头螺母把它从活塞杆上拆下来。

(7)由于活塞脱离了气缸，要小心处理活塞环，尽管活塞环在气缸内的工作环境中是结实的，但在拆卸时是很脆的。始终需要清洁的工具和手来进行拆卸，以免活塞环出现划痕、缺口及弯曲。移动活塞直到第一个环的一部分在气缸外面。用手包住活塞环(对于大尺寸活塞可以用一条宽带子)向外移动直到它脱离出气缸然后拆下。用相同步骤处理其余活塞环和支撑环。

(8)把活塞杆总成从气缸外端取出来。活塞杆与十字头连接带螺纹的一端直径比填料处的内径小1/4 英寸(6mm)。要特别小心，慢慢地把活塞杆通过填料段取出来，以防止损坏活塞杆的螺纹或填料环。

(9)拆下填料膜和刮油环填料。

(10)从填料箱顶部拆下润滑油管路和/或冷却液接口，并从填料函底部拆下放空口。拆下将压力填料函固定在气缸上的12 点的带帽螺栓。

(11)此时不要从螺栓上拆下小螺母。这些螺栓的作用是保持填料函的整体性从而可以作为一个总成来拆装。

(12)将整个压力填料拉出到十字头滑道上。接下来，可以从滑道的侧面开口取出。此时可以把压力填料放到一个干净的位置进行拆卸。

(13)将压力填料放在清洁的平面上，凹槽面或朝向气缸的一面朝下。压力填料是靠三个长固定螺栓保持固定的。螺栓孔间隔不等。这是为了防止零件没有正确对中，把固定螺栓拆卸后填料便可以分开。操作手册上要求在每次维修时都要更换螺母。

(14)在活塞杆上，填料环的磨损可以通过把一个组填料环放在活塞杆上来鉴定。(记录对应点的位置)检查端部的间隙。如果端部被磨平或接近磨平，应该更换新的环。

(15) 重新组装前要保证所有零件是清洁的。

活塞环压力填料的安装

1、新的压力填料的维修包里包括压力填料总成图纸。认真查看以便增加自己的操作效率。如果在现有的填料函上安装一套新的填料环，则需要检查填料函零件