超高压活塞压缩机中的密封方式通常采用填料密封,但高压环境下填料密封的失效问题一直困扰着工程技术人员。根据长期从事压缩机填料密封的设计及试验积累的经验,首先对填料密封的结构及工作原理进行详细解读,对导致填料密封磨损、疲劳断裂等失效原因进行系统归纳分析,针对失效的成因提出解决措施,为更好地预防和处理高压环境下填料密封失效问题提供参考,供同行业借鉴。

某公司180×104t/a连续重整装置预加氢压缩机选用DW-30.6(/20-28)-X型往复式压缩机,压缩机缸体与活塞杆间密封采用填料密封,填料密封是压缩机的重要部件,密封一旦发生泄漏就会使含有高浓度H2S的氢气介质外泄,危及安全生产。预加氢压缩机在运行过程中出现填料环、活塞杆快速磨损导致的密封泄漏,通过改进密封结构和材质、活塞杆表面处理、加强密封冷却、加强工艺介质过滤和脱液等方法将压缩机密封运行寿命由1 a提高至2 a以上,提高了压缩机的可靠性。

往复式活塞压缩机在炼油、化工、天然气加工和输送等生产过程中占有相当重要的地位。本文针对炼油厂重整加氢装置压缩机在检修、维护中填料密封存在的问题和故障,进行分析,并借助设备的技术改造手段,旨在延长设备的使用周期,实现设备安全、平稳运行效益最大化。

在往复式压缩机的使用中,填料密封环的安装形式、结构特点发挥着重要的作用。从往复式压缩机的使用来看,密封填料部位发生泄漏的主要原因包括填料密封环部位的加工精度、装配工艺、材质的选择、密封填料磨损原因等。本文从往复式氢气压缩机运行存在的问题及原因,提供一种可以消除填料密封函缺陷的结构,通过堵疏及动静密封相结合的方式解决压缩机长周期运转有毒有害易燃易爆气体泄漏对环境的污染及安全隐患问题,可以为同类压缩机的维护提供一定的参考作用。

设计一种新型自动调节填料密封替换现有传统填料密封,在不提升制造难度和使用条件的前提下,根据被密封介质压力自动连续调节填料压紧力,有效地解决了填料压紧力需人工阶梯式调节和运行工况中无法调节压紧力的难题,降低填料与转轴的摩擦磨损,节约能耗延长使用寿命。

通过对往复压缩机填料密封工作原理进行分析,总结填料密封泄漏的原因,剖析各个相关零部件失效机理,为往复压缩机填料密封在实际生产中的维护以及故障诊断提供参考。

研制一种填料平面密封装置,利用传统填料密封机理,借鉴机械密封的轴向端面密封结构。对于填料密封而言,压盖轴向施压于填料,经过填料的变形产生作用于轴表面的径向力从而实现密封。对于机械密封而言,一对密封环轴向互相接触和摩擦加上其他辅助部件共同作用实现密封。该新型密封装置,填料对于密封环表面在轴向具有良好的浮动追随性,彼此贴合摩擦润滑良好,而且对轴无磨损,加之其使用方便、价格低廉和密封良好,将会成为未来在旋转轴密封领域的一个有效可行的技术方案。

针对传统填料密封损耗大、寿命短、易泄露等缺点，介绍一种新型密封填料（塑性纳米密封填料）。新密封填料为层状剪切物，其机体具有可塑性。在其内部定向排列的大量纳米纤维使得它的塑性工作面在微观上产生密集的凸凹起伏，形成无数的近似纳米级凹坑以聚集微型水珠。在实际运行中，该填料在压力水的作用下与旋转轴动态配合面形成连续的液膜，这起到了优秀的润滑和密封作用。通过在水泵上的应用和研究，结果证明：新型塑性纳米密封填料的应用是提高密封填料的密封性能、使用寿命和节能高效的一条有效途径。

分析高压柱塞泵填料失效原因，介绍解决此种失效的方法及改进后的效果。

通过对填料密封工作机理的理论分析、对填料密封的密封机理分析，及对被密封流体通过填料密封的泄漏机理分析和研究，列举了相关的泄漏模型，澄清了有关填料密封的一些模糊认识，总结出填料密封使用时的注意事项，从而对填料密封的研究和使用提出了建设性意见。