基于超高压往复压缩机填料密封失效原因分析及措施

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1、天津大学硕士学位论文超高压往复压缩机填料密封失效原因分析及措施姓名：褚卫彬申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：谭蔚;赵彦滨20090525中文摘要大型超高压往复压缩机，排气压力能够达到350MPa，运行中机组对柱塞的填料密封会产生很大的周期性交变载荷。从对齐鲁石化LDPE装置的机组停车原因分析，密封失效导致的压缩机停车次数占到80％以上，直接影响了生产的正常运行。如何从密封原理和结构优化设计、密封填料材料到日常操作维护等多角度进行分析，解决该压缩机密封的长周期运行，寻求提高填料使用寿命的措施，对于工程实际应用具有非常重要

2、的意义和价值。本文对齐鲁石化塑料厂高压低密度聚乙烯装置(LDPE装置)超高压压缩机多年来的填料失效原因进行研究，从超高压压缩机金属填料密封原理入手，对密封填料函结构和填料受力情况，填料失效的机理以及在微振动磨损、气体渗透方面进行了理论研究，从结构设计、密封失效形式及区域、操作影响、维护因素等多个方面进行了分析，系统的论证了提高超高压压缩机填料使用寿命的理论基础和技术基础，并根据研究结果和实际应用，提出了提高填料密封的措施和预防失效措施，使该装置超高压压缩机二段缸填料使用寿命从5～6个月，提高到平均11个月，最长使用寿命超过26

3、个月。研究结果对使用该类设备的LDPE装置运行具有较大的技术指导和借鉴作用。关键词：填料密封，微动磨损，失效，超高压压缩机ABSTRACTThelarge--scaleultrahigh--pressurereciprocatingcompressor,ofwhichtheexhaustpressureiscapableofachieving350MPa,canbringsignificantcyclicalternateloadstothesealingfilleroftheplungerduringtheoperation

4、．Accordingtoourcauseanalysis，theshutdowntimescausedbythesealfailureaccountformorethan80％inallmalfunctionsofthecompressorinQiluPetrochemicalLDPEplant．Themalfunctionsduetothesealfailuredirectlyaffecttheregularproduction．Therefore，itisveryimportantandvaluableinpractica

5、lapplicationviewtofindasolutiontoprolongthelifeofthesealingfillerandimprovetheworkingtimeofthecompressorbasedontheaspectssuchassealprinciples，structureoptimizeddesign，materials，maintenanceandSOon．Thispaperstudiesthefailurereasonofthesealingfillerbasedonthedataaccumu

6、latedoverthepastyears．Thedatacomefromanultrahigh—pressurecompressorwhichisapartofthehigh-pressurelowdensitypolyethyleneplant(LDPEplant)locatedinPlasticFactoryofQiluPetrochemical．Theresearchstartsfromthesealprinciplesofthemetallicstuffing，andtraversethestructureofsea

7、lstuffingbox,thepackingforces，thepackingsealfailuremechanism，thefrettingwearandthegaspermeability，etc．Thetheoreticalandtechnicalbasistoimprovethelifeofthesealingfillerissystematicallydiscussed，andthemeasurestOprolongthelifeandpreventthefailureofthesealingfillerarepr

8、oposedaccordingtotheresearchresultsandpracticalapplications．Byusingthesemeasures，theworkingtimeofthesealfillerusedinasecondarycylinderachi