【气举压缩机活塞杆密封故障排除】 压缩机活塞杆技术要求

　　摘 要： 通过对活塞压缩机活塞杆故障的分析及处理，叙述故障的各种原因的处理方法。 　　关键词： 密封；减压环；刮油环；单作用；双作用 　　中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310144－01
　　
　　0 引言
　　本油田新增气举压缩机是用于平台部分低产油井启动气源的动力机组，设计时气举只是作为油井短时间和临时性的启动，但在机组投入使用后，气举已成为油井生产的主要方式，气举压缩机组要保持连续运转，以保证油井的正常生产。压缩机是美国通用公司生产的A352型双列双作用往复式天然气压缩机，该类型机组广泛使用于石油天然气行业。
　　1 存在问题
　　该活塞式压缩机在运转几天以后会出现废油箱压力升高现象。而且有上升的趋势，给设备的安全运行带来了较大的安全隐患。本文主要从密封环、密封盒、润滑等介绍了最终解决问题的方法与步骤。
　　压缩机密封装置的结构及工作原理：
　　1.1 A352气举压缩机密封装置结构简图
　　 1.2 A352气举压缩机活塞杆密封型式
　　密封组件组成部分有减压环、阻止气体泄漏的单作用密封环（4组）、控制气体排放的双作用密封环、刮油环。
　　其中减压环为PA型；密封环为TR型单作用密封环，由一个支撑环和一个切向环组成，支撑环与活塞杆有间隙，切向环与活塞杆配合紧密。密封环为BD型双作用的密封环，由两片切向密封环组成，两环与活塞杆紧密配合。
　　1.3 活塞杆密封工作原理
　　密封侧气缸处于压缩状态时，密封环两侧出现正向压差；而密封侧气缸吸气状态时，部分密封环两侧出现反向压差。
　　2 密封装置故障现象及原因分析
　　密封环泄漏故障现象：
　　1）当密封装置正常时，活塞杆密封泄漏量一般在0.1-0.2scfm左右，当泄漏量大于0.5scfm时，密封需要检修或更换。
　　2）气举压缩机运行时，经初步计算其泄漏量大于标准泄漏量近50倍。
　　3）有时在机组启机之前的充压过程中，密封装置排气管线有大量的泄露气体排出；曲轴箱呼吸孔处出现泄露气体。
　　4）机组在使用一段时间后，密封装置泄漏量增大。
　　原因分析：
　　1）密封环泄漏故障原因有密封环端面缺陷，达到端面粗糙度Ra0.2um，平行度0.02mm/100mm；与活塞杆的配合面是否有缺陷。内圆公差不大于直径公差的一半；密封环各处边缘方角是否有损坏；密封环安装在密封杯槽中后，其轴向间隙、径向间隙是否符合要求。轴向间隙要求0.05-0.1mm。
　　2）密封盒泄漏原因有密封盒端面密封磨损；密封盒加工的尺寸精度不符合要求；密封盒密封端面变形等。
　　3）活塞杆缺陷有活塞杆径向磨损过大，出现锥度或尺寸偏小；活塞杆配合表面出现轴向磨损痕迹；活塞杆直线度、同轴度偏差过大等。
　　4）密封组件润滑故障原因有密封环润滑不良；柱塞泵故障，输出压力不足、输出量不足或单向阀损坏；分配器故障，分配器输出压力或流量不足、单向阀损坏；管线连接松动，出现漏油等。
　　5）安装问题主要是密封盒法兰紧固螺栓紧固不均匀；密封盒紧固螺栓没有按规定力矩拧紧；各组密封环安装位置或顺序错误；安装密封环组件时没有按规范安装，造成密封环密封面损坏；润滑油管连接不牢靠，造成润滑不良等。
　　6）下图为压缩机的润滑简图。
　　 3 排除故障
　　3.1 排除密封环故障
　　改变密封环的结构型式。将TR单作用环改为BD型双作用环，增加密封性能。但出现润滑不良、传热性能变差、强度不够。我们改变了密封环材质，使用耐磨性、强度更高材质的密封环。
　　3.2 排除润滑不良故障
　　对机组的滑油系统进行改造。将原一个润滑油箱改为两个滑油箱，使
　　
　　供给曲轴各处润滑点的润滑油与供给柱塞油泵的润滑油分开。根据实际情况调整供给填料密封的润滑油粘度，增强润滑油的密封性。将原柱塞泵凸轮机构的滑动摩擦改为滚动摩擦型式，减小凸轮机构的磨损速度，保证润滑油的注入量。
　　3.3 排除密封盒泄露可能
　　改进密封盒端面O型密封型式，将原圆形截面的密封改为矩形截面密封，同时将原圆形截面密封槽改为梯形截面密封槽，减少了安装时密封环脱出密封槽的可能性。
　　3.4 减少漏油的可能性
　　改变密封盒润滑油注入管的形状，减少润滑油管及其各处接头漏油的可能性。
　　4 经济效益分析
　　1）在对机组的密封环进行改进后，延长了密封环的使用寿命，使密封环的使用寿命从原来的不到三个月延长到至少1年以上，仅此一项年节省维修费用近10万元。
　　2）在对机组的润滑油系统进行改造后，延长了润滑油柱塞泵的使用寿命，减少了停机维修时间。
　　3）在解决了机组活塞杆密封泄漏问题后，活塞杆密封泄漏量明显降低，年减少泄漏气体排放量约14万方（按标准排放量的20倍计算）。
　　4）通过对机组密封装置的检修，锻炼了公司维修力量，并在对维修过程的不断总结中，维修人员掌握了排除密封装置故障的技术，改变了出现故障后需要外援专业人员进行维修的被动局面，大大减少了故障停机时间和维修费用，为机组今后维修费用的控制和安全运行打下了坚实的基础。
　　
　　参考文献：
　　[1]崔继哲、陈留拴，化工机械检修技术问答，北京：化学工业出版社，2001.
　　[2]高慎琴，化工机器，天津：化学工业出版社，1995.

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