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目前，国内石化企业自英国Howden公司引进的丁二烯螺杆压缩机普遍采用接触式机械密封作为主要的密封形式。这种形式，一方面密封摩擦副因直接接触而处于严重的磨损状态，致使密封早期失效(平均使用寿命4个月，一般不超过6个月)，严重影响装置生产的安全性和可靠性;另一方面密封润滑油大量泄漏，除污染工艺介质外，更严重的是容易在换热器内壁结焦，大大降低其换热效率，造成的直接经济损失难以计算。扬子石化公司烯烃厂2#丁二烯装置自2002年5月巧日投料开车以来，已开停车2次，因机封泄漏的润滑油量见表1
表1 压缩机机封润滑油泄漏f统计表
| 时间(2002年) 机组日平均泄漏润滑油数量/L |
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5月15日一6月28日 2.5
7月12日一7月19日 10
7月20日一7月24日 30
8月22日一9月9日 75
9月10日一9月13日 150
9月14日一9月21日 200
9月22日 250 |
为确保压缩机长期稳定运行，全部消化650kt/a乙烯改造开车所产出的q原料，决定对压缩机进行停车检修。
由于Howden公司提供的压缩机数据不全，兄弟单位同类装置Howden压缩机机封都曾发生过大量漏油现象。因密封存在原始缺陷，齐鲁石化公司已对机封进行了改造并取得成功。故此次检修，决定引人齐鲁成功的机封技术，由扬子石化公司烯烃厂机修车间承担检修。此次检修主要检查润滑油的泄漏原因，检查修理或更换机械密封。
1 消缺检修与间隙调整
1.1.1 主要检修内容
1)检查清理转子组合件，调整各部位间隙;
2)检查清理或更换一、二段机械密封;
3)清理油箱，冲洗管路，进口润滑油更换为国
产润滑油;
4)机组找正;
5)对二段缸做升温报警试验(85cC)o
1.1.2 备件的选用
由于检修工期紧，重新加工时间已不允许，故为确保压缩机长期稳定运行，全部消化650kt/a乙烯改造开车所产出的q原料，决定对压缩机进行停车检修。
由于Howden公司提供的压缩机数据不全，兄决定使用国内某厂订做的机封备件(机械密封静环及动环)，动、静环上的密封圈仍用英国Howden公司提供的全氟醚"0'’型圈。
1.1.3 技术要求
1)两转子止推轴承与止推板间的轴向总间隙规定值为:一段为0.175一0.225nun，二段为0.125~0.175nuno
2)两转子排气端面与排气端缸体间的最小间隙一段为0. 050一0. 075mm，二段为0.0500.075mmo
3)两转子排气端面与排气端缸体间的最大间隙一段为0. 250一0. 275mm，二段为0.2000.225mmo
4)一段可倾瓦公差为0. 005mm，最大允许磨损0.102mm;二段可倾瓦公差为0. 005mm，最大允许磨损0.075mmo
1.2 检修过程中遇到的问题
1.2.1 机封的查漏
将径向轴承、止推轴承全部拆下后，分别对阴阳转子的出人口侧的4套机封进行静态试压查漏，用水浸没密封面，给机封腔内充气，观察气泡溢出情况，判断是否泄漏以及泄漏量的大小。先进行反向试压查漏，即从机封的泄漏口充气，看是否漏气，后进行正向试压查漏，即气体从进油口充气，看是否漏气。查漏结果如下:
一段阳转子出人口的2套机封泄漏量较大，
阴转子出口的机封泄漏量较小，阴转子人口处机
封不漏。
二段阴阳转子的出入口4套机封均不漏。
1.2.2，机封解体检查
一段阳转子出口的机封静环密封面有几处破损，其中最大一处为20mm x 3nun，但整个密封面仍较完整;阴阳转子人口的机封静环“0"型圈部分变形，呈蛇形;阳转子人口机封静环的四氟隔环被压翻边，已失去隔环的作用，影响“0'，型圈的密封效果。
二段阴阳转子的4套机械密封未发现问题。
1.2.3 一段径向轴瓦座的修复
一段缸的4个径向轴瓦座内表面被动环座的迷宫齿划伤，最深处约1. Onun，划痕均出现在上部。对4个径向轴瓦座进行检测，发现其内圈存在同心度偏差，偏差量最大达0.20nun。上车床对其加工处理，确保其迷宫间隙最小值大于轴瓦间隙，迷宫间隙最大值为0. 40mm，使其既不会相互碰到，又不会造成迷宫齿处的润滑油泄漏。
1.2.4 浮环密封箱的垫片及螺栓试漏
浮环密封最接近转子，密封压缩气体，也是润滑油向物料泄漏的必经之路。浮环密封箱与静环座连接的8个螺栓孔是贯通的，会导致泄漏，故必须检查螺纹丝扣连接处及螺栓用铜垫片是否泄漏。安装时对每个螺栓都涂了密封胶，用新的退过火的紫铜垫，经仔细检查均无泄漏。
1.2.5 机封的更换及安装
一段缸的4套密封，全部使用非接触式的上游泵送机械密封。由于拟换用的二段缸机封接触面较小，两边的非刻槽部分较窄，动静环两端面稍有偏差，就发生泄漏，另外转子的进出口轴承均未安装，同心度较差，易导致密封面处漏气。所以，二段缸的4套机械密封决定仍使用旧的动静环，更换“0'’型圈及四氟隔环。在安装前对旧的动静环密封面分别进行了研磨试漏。在安装过程中，对8套机封的磨擦副分别进行了静态试压查漏，全部合格。
1.2.6 端面间隙和止推间隙的调整
在检修中调整端面间隙很重要，其间隙的大小对压缩机的工作效率有很大影响，增大端面间隙会使压缩机效率大幅度下降，所以须将端面间隙调整到规定值。在此次的调整中，因一段阳转子的止推间隙超过了规定值，重新制作了定位环，使止推间隙达到规定值;二段阳转子最小端面间隙超过了规定值，故重新制作了调整圈，使端面间隙达到规定值。
1.3 机组试车、开车
压缩机于2002年9月30日10:00空负荷试车15min，运行参数正常，试车一次成功。经公司、厂和车间共同确认，机组于下午16:30投料开车，电机和齿轮箱振幅在30urn左右，压缩机本体振幅均在8[.m以下。试车时，压缩机的8套机封没有泄漏，开车30d后，机封的工作状况良好，润滑油仍无泄漏，机组所有的工艺参数、轴承温度均正常，机组的运行情况良好。
1.4 存在的问题
1)一、二段止推轴承可倾瓦上的热电偶进行了更换，共8个点，即12181A/B/C/D,T2182A/B/C/D，但在压缩机运行Id后，12181D点的热电偶指示不准，12181C点在运行14d后失效。
2)增速齿轮箱的齿轮啮合面积较小(约40%)。运行时增速齿轮箱的噪音较大。
上述问题，只能在下次停车检修时消除。
2 压缩机润滑油泄漏原因及对策
2.1 润滑油泄漏原因
据此次压缩机解体检修的情况分析，润滑油泄漏主要发生在一段缸，机封静环“0"型圈及四氟隔环变形，以及静环密封面破损，使润滑油从上述缺陷处流人，沿轴向方向流动，经静环座“0”型圈与垫片之间的泄漏口，流向油气分离罐，这就形成润滑油的外漏。当油气分离罐液位达到75%时，其出口电磁阀由ESD控制，自动打开，排至废油积液槽，从废油积液槽的液面计可以观察到泄漏的润滑油。
但是，当油气分离罐排气不畅、罐内压力较高以及浮环的间隙较大时，泄漏的润滑油不进人油气分离罐，而经浮环进人转子物料侧，造成润滑油的内漏。从机封的解体试压查漏情况看，润滑油的泄漏主要发生在一段缸阳转子的2套机封上，而阳转子出口机封静环面上的缺陷以及静环上的四氟隔环和“0'，形圈的变形，则是原始安装过程中产生的。经测量分析，"0”形圈的轴向活动空间较大、径向压缩量也偏大，使其追随性变差，易造成“0"形圈变形，致使润滑油泄漏。
2.2 对策
2.2.1 采用上游泵送机封
与原用普通的接触式机械密封相比，上游泵送机械密封具有下列明显优势:
1)可以实现工艺气体的零泄漏，消除对环境的污染;
2)密封使用寿命大大延长。在正常工作状态下，由于密封磨擦副处于非接触状态，端面之间不存在直接的固体磨擦磨损，理论使用寿命无限长;
3)密封结构简单，无须对现有机械密封结构及辅助系统进行改造。
2.2.2 "O'，型圈挡圈与推环的修改
将静环座内的推环与“0”型圈挡圈由分体式改为一体式，并对尺寸做了修改，同时对静环内圈的尺寸进行了改动，使静环“0”型圈活动空间减少，调整“o’，型圈的压缩量，提高“0”型圈的追随性，增强其密封效果。
3 经济效益
上游泵送机械密封在丁二烯螺杆压缩机的成功应用，可产生巨大的经济效益和社会效益:
1)减少润滑油泄漏所节省的费用。
200(L/d) x 330(d) x 2(万元/t)/1000=132(万元/a)
2)减少更换密封3次节约维修费用。
100(万元/次)x3(次)=300(万元/a)
3)因减少更换密封3次增加产品的净利润。
180(t/d) x 8(d/次)x3(次)x 4000(元/t)=1728(万元/a)
以上3项共计2160万元。其中并不包括因泄漏的润滑油在换热器内结焦而导致换热不良，切
出检修所带来的经济损失。
若上游泵送机械密封在集团公司内部的同类装置中推广使用，其经济效益更加可观。
4 结语
1)新型非接触式上游泵送机械密封性能优于普通的接触式机械密封。
2)由于二段缸的机械密封静压查漏试验不合格，而未用新型机封，但通过与机械密封研制者交流得知，非接触式新型机封在动态下的密封效果是显著的。下次检修准备将二段缸机封更换成新型机封。
3)在进油气分离罐的管线上增加倒淋，一是可随时由倒淋处很直观地判断是否漏油;二是如果机封发生了泄漏，可将此倒淋定时打开排放，从而避免润滑油的内漏。
4)碳环2与碳环3之间有预留的8个堵头，可将这部分堵头引出甩头，作为机封泄漏后采用外接N2密封的接口。
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