王立峰，馮圣福，張虎，肖文剛

（中石油獨山子石化公司設(shè)備檢修公司，新疆 獨山子 833699）

1 概述

21-KT-2471是某裝置的關(guān)鍵機(jī)組21-K-2471螺桿壓縮機(jī)的源動機(jī)，它是由美國MURRAY公司制造的水平剖分式三級汽輪機(jī)，軸端油封采用的是水平剖分式的迷宮密封（圖1）。

圖1

自2009年10月份開工以來，該汽輪機(jī)非聯(lián)軸器軸端油封一直漏油。廠家曾派專家到現(xiàn)場未能解決問題，我們也進(jìn)行了多次檢修，也沒有從根本上解決問題。汽輪機(jī)的表面溫度在200℃左右，從油封漏出的油滴在汽輪機(jī)上冒出白煙，隨時有可能發(fā)生火災(zāi)，對該裝置的安全生產(chǎn)造成了威脅。該機(jī)組一旦停車將會導(dǎo)致該裝置及下游裝置停工，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。

2 故障分析

2.1 故障統(tǒng)計

表1 故障統(tǒng)計表

從故障統(tǒng)計表1可以看出油封漏油一直威脅著該汽輪機(jī)的平穩(wěn)運行。在上幾次的檢修中我們發(fā)現(xiàn)僅僅用更換新油封的方法是不能從根本上解決油封漏油的問題。在更換油封時，我們嚴(yán)格按照迷宮式密封的安裝規(guī)程進(jìn)行安裝，我們的安裝技術(shù)是沒有問題的。其中一次油封的更換是由廠家派來的專家進(jìn)行安裝的，仍然沒有從根本上解決問題。由此看來，必須找到故障的真正原因，從根本上解決問題，才能避免重復(fù)檢修，保障該機(jī)組的長期、平穩(wěn)運行。

2.2 改造前的油封結(jié)構(gòu)及密封原理

如圖2所示該汽輪機(jī)軸端油封采用的是直通形水平剖分式的迷宮密封，齒數(shù)為4。迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)若干個依次排列的環(huán)形密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹間隙，被密封介質(zhì)通過曲折的迷宮間隙時產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達(dá)到阻漏的目的。迷宮密封是通過增加流體流動的局部動能損失來減少泄露的。通常為了減少泄漏量，根據(jù)密封介質(zhì)的性質(zhì)、壓力可以對迷宮密封做一些補償性措施。該汽輪機(jī)軸端油封的上半部分開有Ф3mm的氮氣進(jìn)氣孔，下半部分開有一道回油孔，以此來增加迷宮密封的密封效果。

2.3 泄漏原因分析

由圖1結(jié)合圖2可以看出擋油盤與油封貼合在一起，由于擋油盤與油封貼合的太緊導(dǎo)致由回油孔流出的油不能及時、流暢的回流到油箱。從圖2我們還可以發(fā)現(xiàn)油封的上下兩部分結(jié)合處存在很大的偏差，說明油封的圓度存在很大偏差，導(dǎo)致了油封外圓與殼體配合間隙較大，導(dǎo)致了密封氣與潤滑油從間隙處泄漏，降低了氮氣的壓力，影響了密封的密封效果。

3 油封改造

雖然該油封上半部分開有進(jìn)氣孔，下半部分開有一道回油孔，卻仍然達(dá)不到理想的密封效果。為了保障該機(jī)組安全、長期、平穩(wěn)的運行，減少非計劃停車次數(shù)，減少重復(fù)檢修的次數(shù)，我們決定對油封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。

減少迷宮泄漏量的方法有很多，比如增加迷宮密封的齒數(shù)，增大齒距、添加補償措施等等。根據(jù)檢修現(xiàn)場的實際情況和規(guī)定的檢修時間，不允許我們對該密封做過大的改動。我們決定對該油封的密封補償措施進(jìn)行改造。

首先在迷宮密封與擋油盤的結(jié)合處、下半部分油封的最低處增加了一個回油槽，使由回油孔流出的油能流暢的流入油箱。如圖3所示。

圖2 油封結(jié)構(gòu)圖

圖3

其次在油封的第二和第三齒上新增了2道回油孔，與圖2中的第一道回油孔同心，直徑相同，使流入第二齒與第三齒處的油也能通過回油孔流入油箱，降低了油封內(nèi)部的壓力，十分有效的降低了泄漏量。圖4為新增的兩道回油孔。以上是對油封的下半部分的改造。

圖4

為了進(jìn)一步提高油封密封性能，我們也對油封的上半部分進(jìn)行了改造。將原來直徑為Ф3mm的氮氣進(jìn)氣孔擴(kuò)大為Ф6mm。如圖5所示。同時將氮氣的進(jìn)氣壓力提高了一倍。提高了氮氣的進(jìn)氣量和進(jìn)氣壓力，有效的提高了油封的密封效果。

圖5

對于油封上下兩部分的錯位問題我們也進(jìn)行了處理。以殼體上下的弧度為基準(zhǔn)，利用加熱的方法消除了密封的變形。消除了密封上下兩部分結(jié)合處的偏差，減小了密封與殼體結(jié)合處的間隙，提高了油封的密封效果。

4 結(jié)語

自2010年6月對該汽輪機(jī)的軸端油封改造后，該機(jī)組軸端油封再沒有發(fā)生過漏油的故障。此次改造從根本上解決了油封漏油的問題，延長了該機(jī)組的運行周期，保障了該裝置及其下游裝置的平穩(wěn)運行，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此次油封改造也為該機(jī)組以后的順利維護(hù)與檢修提供了重要依據(jù)。