宋雷

摘 要：油封是流體機(jī)械和動(dòng)力機(jī)械中不可或缺的零部件，對(duì)整臺(tái)設(shè)備、裝置甚至整個(gè)工廠的安全生產(chǎn)影響重大[1-3]。本文就普光天然氣凈化廠克勞斯風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中由油封故障頻繁引發(fā)的低速軸劃傷事件，結(jié)合機(jī)組實(shí)際運(yùn)行工況，提出有效解決方案：⑴去除原有骨架式油封；⑵增設(shè)外部氣封裝置配套使用原有梳齒迷宮密封。

關(guān)鍵詞：油封；氣封裝置；軸；劃傷

一、項(xiàng)目背景

中國(guó)石化達(dá)州天然氣凈化有限公司天然氣凈化廠第一聯(lián)合裝置克勞斯風(fēng)機(jī)檢修期間發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：111-K-301A（汽驅(qū)）、112-K-301B（電驅(qū)）低速軸油封部位存在劃傷，嚴(yán)重影響設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，綜合考慮檢修節(jié)點(diǎn)及修復(fù)費(fèi)用各方面因素，決定在國(guó)內(nèi)采用激光熔敷修復(fù)，單臺(tái)維修費(fèi)用為6.58萬(wàn)元/臺(tái)。

為避免類似事件再次發(fā)生，結(jié)合機(jī)組本體設(shè)計(jì)，提出低速軸骨架式油封技改為氣封，同時(shí)配套使用原有梳齒密封的設(shè)想。

二、技改方案

將原有骨架式油封去除，在梳齒油封底部齒輪箱體上增設(shè)儀表風(fēng)管線，提供儀表風(fēng)，采用過(guò)濾減壓閥調(diào)整儀表風(fēng)壓，保證密封效果。

圖1 低速軸原油封設(shè)計(jì) 圖2 損傷部位及技改管線接口

具體施工方案如下：1、將原密封系統(tǒng)中骨架式油封去除；2、在風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉（IGV）氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處增設(shè)儀表三通，用于提供恒定儀表風(fēng)氣源；3、增設(shè)外部氣封裝置：儀表三通、316L不銹鋼管（Φ10）、德國(guó)薩姆森過(guò)濾減壓閥、管線球閥及儀表接頭。

薩姆森過(guò)濾減壓閥用于供給風(fēng)機(jī)低速軸油封部位恒定氣源，防止出現(xiàn)潤(rùn)滑油滲漏。過(guò)濾減壓閥調(diào)壓范圍：0.2～12bar，綜合考慮節(jié)能降耗及運(yùn)行工況，壓力設(shè)定為2bar。過(guò)濾減壓閥輸入側(cè)配備有精度為20μm的濾芯，用于過(guò)濾儀表風(fēng)中微小固體顆?；蚶淠赏ㄟ^(guò)排污塞進(jìn)行排污或排凝。

管線球閥位于管路上過(guò)濾減壓閥前，用于機(jī)組檢維修、維護(hù)保養(yǎng)或過(guò)濾減壓閥排污、保養(yǎng)期間的工藝隔離。（見(jiàn)圖3）

三、實(shí)際效果及應(yīng)用

目前已對(duì)第二、第三、第四聯(lián)合裝置的12臺(tái)克勞斯風(fēng)機(jī)低速軸油封部位實(shí)施技改，技改后克勞斯風(fēng)機(jī)低速軸油封系統(tǒng)運(yùn)行良好，滿足現(xiàn)場(chǎng)使用工況，技改齒輪箱油封部位無(wú)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，同時(shí)避免了低速軸油封部位劃傷事件再次發(fā)生的可能。

四、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析

克勞斯風(fēng)機(jī)低速軸劃傷后，采用激光熔敷技術(shù)修復(fù)價(jià)格為6.58萬(wàn)元/臺(tái)，原廠骨架油封價(jià)格為2000元/個(gè)。技改后克勞斯風(fēng)機(jī)低速軸油封系統(tǒng)去除原有骨架式油封，增設(shè)儀表三通、德國(guó)薩姆森過(guò)濾減壓閥等零部件，累計(jì)費(fèi)用約4000元，則24臺(tái)風(fēng)機(jī)此項(xiàng)技改費(fèi)用約9.6萬(wàn)元；

按原有設(shè)計(jì)，24臺(tái)克勞斯風(fēng)機(jī)將不斷出現(xiàn)低速軸劃傷事件，修復(fù)費(fèi)用約157.92萬(wàn)元，機(jī)組恢復(fù)采購(gòu)原廠油封費(fèi)用約4.8萬(wàn)元；則次項(xiàng)技改可節(jié)省費(fèi)用153.12萬(wàn)元。

以上效益分析前提是及時(shí)發(fā)現(xiàn)低速軸劃傷事件，但石化企業(yè)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備疲勞失效具有突然性，往往造成轉(zhuǎn)子及其配合零部件同時(shí)報(bào)廢。

五、結(jié)語(yǔ)

從工程技術(shù)角度來(lái)講，選擇合理的克勞斯天然氣凈化處理工藝流程，改擴(kuò)建或是技術(shù)改造，充分利用本廠現(xiàn)有條件，是節(jié)約投資的有效手段。從工程經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講，遵循克勞斯天然氣凈化處理裝置的投資構(gòu)成規(guī)律，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)決策階段的投資確定有重要參考作用，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)工程設(shè)計(jì)階段的投資控制也有重要參考價(jià)值，也是項(xiàng)目建設(shè)后期階段投資費(fèi)用控制的依據(jù)。

綜上，凈化廠克勞斯風(fēng)機(jī)低速軸油封系統(tǒng)改造帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益至少為153.12萬(wàn)元，尚未考慮低速軸劃傷對(duì)機(jī)組配套零部件造成的傷害，以及故障停車(chē)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行造成的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]李和春.化工維修鉗工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]管來(lái)霞.化工設(shè)備與機(jī)械[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3]高安全，劉明海.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.