【壓縮機(jī)網(wǎng)】摘要：對(duì)稱平衡活塞往復(fù)壓縮機(jī)的有油潤(rùn)滑填料函是各個(gè)密封件的組合體，其主要有冷卻、潤(rùn)滑、密封、泄露的氣體排放功能，任何一環(huán)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致填料故障；在高壓、高溫、有毒、易燃、易燃易爆的環(huán)境下，一旦填料泄露易發(fā)生火災(zāi)和爆炸，生產(chǎn)中的有毒有害氣體就會(huì)對(duì)周圍的人員造成傷害，對(duì)周圍的環(huán)境造成破壞，這就要求在機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)時(shí)一定要保證裝配和維修的質(zhì)量。本文重點(diǎn)闡述應(yīng)用在整體機(jī)組GE DPC 2803/04系列、GE分體機(jī)CFA系列、RAM系列、WH系列、ARIEL Jg系列等活塞桿的填料函和密封環(huán)，并分析其系統(tǒng)原理、密封環(huán)原理、密封環(huán)結(jié)構(gòu)、密封環(huán)種類、填料函拆卸、裝配注意事項(xiàng)、填料函失效原因排查等。
文/張安斌
〈接上期——〉
四、填料函應(yīng)用選型
填料函根據(jù)氣缸壓縮氣體壓力等級(jí)、不同填料函的安全運(yùn)行溫度要求、氣體介質(zhì)危險(xiǎn)性選擇不同規(guī)格的填料函，填料函的關(guān)鍵考慮因素是填料函的標(biāo)稱壓降、排熱率和冷卻劑變量。例如以下分類：
1）根據(jù)壓縮氣體壓力等級(jí)填料函中填料環(huán)組數(shù)量不同，有關(guān)資料推薦如下：見下表，當(dāng)氣缸壓力大于2000psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選5至7道密封環(huán)組；當(dāng)氣缸壓力大于800psi而小于2000psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選4至6道密封環(huán)組；當(dāng)氣缸壓力大于300psi而小于800psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選3至5道密封環(huán)組；當(dāng)氣缸壓力小于300psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選2至4道密封環(huán)組；如果選用Cook公司生產(chǎn)的Low-Emissions填料環(huán)，根據(jù)壓力等級(jí)會(huì)用比傳統(tǒng)密封環(huán)組數(shù)少。
2）根據(jù)預(yù)測(cè)填料函承受的高壓力和高溫度選擇水冷填料。通常的填料函都沒有水冷系統(tǒng)，如預(yù)測(cè)填料承受的高壓力和高溫度選擇水冷填料函，水冷填料需要仔細(xì)測(cè)算冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液類型和流速，見下圖顯示水冷填料函的水路系統(tǒng)。
3）根據(jù)壓縮機(jī)氣體介質(zhì)安全性對(duì)潤(rùn)滑油要求，選擇無油潤(rùn)滑填料和有油潤(rùn)滑填料。例如氫氣活塞壓縮機(jī)選擇無油潤(rùn)滑填料，由于此填料制造技術(shù)難度高、造價(jià)昂貴，維修成本高，一般機(jī)型不選用，本論文不對(duì)無油潤(rùn)滑填料闡述。
4）根據(jù)隔離室數(shù)量填料函結(jié)構(gòu)不同
見下圖，由于沒有單獨(dú)的隔室，壓力填料函和刮油環(huán)組是一個(gè)總成，多見于早期美國(guó)CAMERON公司制造的壓縮機(jī)CFA34、RAM52系列機(jī)型，美國(guó)ARIEL公司制造的JGM:N:P:Q, JG:A和JGR:J系列機(jī)型。
見下圖，配置了一個(gè)長(zhǎng)體十字頭導(dǎo)軌和一個(gè)短隔離室，壓力填料函和刮油環(huán)組分別安裝，多見于早期美國(guó)CAMERON公司制造的壓縮機(jī)DPC2803:04系列，CFA34、RAM52、MH6系列機(jī)型，美國(guó)ARIEL公司制造的JGH:E:K:T系列機(jī)型。
見下圖，一個(gè)隔墻在填料盒法蘭處將隔離室隔開，形成兩個(gè)腔室，壓力填料函和刮油環(huán)組分別安裝，這樣可以將填料函泄露的氣體和活塞桿處泄露的氣體分別放空，多見于美國(guó)GE公司制造RAM52、CFR52系列機(jī)型。
見下圖，2個(gè)隔離導(dǎo)軌有2個(gè)中體隔離室，由中間密封套（帶密封環(huán)）隔開，位于兩個(gè)隔室之間的中間隔板中；需要凈化系統(tǒng)的酸性氣體應(yīng)用或者對(duì)安全系數(shù)要求比較高的場(chǎng)所采用這種十字頭導(dǎo)向裝置，在所有帶可分離式十字頭導(dǎo)軌的機(jī)身型號(hào)上，長(zhǎng)兩室十字頭導(dǎo)軌都是可選的。
五、填料函拆卸維修安裝注意事項(xiàng)
1）拆卸填料函時(shí)，先斷開所有潤(rùn)滑油接管，檢查潤(rùn)滑油路與填料法蘭之間的接管中沒有碎屑。
2）拆下用于將壓力填料壓蓋法蘭固定到氣缸曲柄端的螺母，通常不拆下螺柱上的小螺母，因?yàn)樗鼘⑻盍虾斜３衷谝黄鹱鳛榭偝刹鹦?。然而，有些填料過大無法穿過隔離室或十字頭導(dǎo)軌，因此必須拆下小螺母和填料法蘭。對(duì)于某些更長(zhǎng)、更高壓力等級(jí)的填料盒，滾花螺母將剩余填料環(huán)槽保持在一起以輔助安裝和拆卸，需將壓力填料函放置在一個(gè)干凈的平臺(tái)上拆卸，保持凸出端即氣缸端朝下。
3）填料環(huán)槽有標(biāo)記以標(biāo)識(shí)裝配順序，最靠近氣缸的填料環(huán)槽標(biāo)記為 1 號(hào)或用記號(hào)筆做以標(biāo)識(shí)。
4）長(zhǎng)連接雙頭螺栓將壓力填料保持在一起，雙頭螺栓孔不均勻地間隔，以防止環(huán)槽里的密封環(huán)堆疊錯(cuò)位。拆下螺母并散開壓力填料，要檢查環(huán)的磨損情況。
5）在底端填料1 號(hào)環(huán)槽，使用尖銳錐子橇松軟金屬墊圈或片，切勿刮傷墊片凹槽側(cè)面。
六、填料函安裝注意事項(xiàng)
為確保壓縮機(jī)正常工作，必須將填料函正確安裝到氣缸曲柄端蓋中，在安裝過程中，填料函必須位于活塞桿的中心，以確?；钊麠U周圍的環(huán)完全密封。有個(gè)小技巧：如是整體安裝填料函，先緊固十字頭鎖母后，再正確扭矩扳手?jǐn)Q緊填料法蘭螺母，填料端面壓變形軟頭墊圈，迫使彼此密封。由于楔形磨損，錐形活塞桿或者光潔度不足的活塞桿會(huì)破壞填料環(huán)在活塞桿周圍的密封能力，會(huì)快速衰減填料環(huán)壽命，導(dǎo)致氣體泄露量增加。注意事項(xiàng)如下：
1）重新裝配之前，應(yīng)徹底清洗所有零件，注意不要清楚環(huán)槽標(biāo)識(shí)。
2）活塞桿填料環(huán)密封的填料杯體背面必須光滑平整，如果填料杯或內(nèi)槽有凹陷或出現(xiàn)錐度，則重新打磨或磨平。
3）在1號(hào)環(huán)槽背面涂抹潤(rùn)滑脂，然后放入軟性墊圈，可以防止填料函裝配過程中意外掉落。
4）僅允許使用與強(qiáng)制注油潤(rùn)滑系統(tǒng)使用的同種潤(rùn)滑油涂抹密封環(huán)。
5）確保連接雙頭螺栓完全旋入底端填料杯中。
6）檢查所有零件是否有異常裂紋或毛刺，以免干擾活塞桿環(huán)在填料杯中的自由浮動(dòng)。 特別小心由柔軟材料（諸如青銅或 PTFE）制成的活塞桿環(huán)。
7）將裝配好的環(huán)和環(huán)槽（注意裝配標(biāo)記）置于活塞桿上，檢查端面對(duì)縫間隙，如搭口對(duì)接或接近對(duì)接，則應(yīng)該更換重新檢查填料環(huán)和環(huán)槽。
8）活塞桿填料環(huán)正確朝向壓力側(cè)，所有活塞桿環(huán)節(jié)段都有字母標(biāo)示，注意方向。
9）擰緊連接雙頭螺栓螺母之前，檢查WAT環(huán)和AL環(huán)對(duì)準(zhǔn)中間位置。
10）安裝連接雙頭螺栓螺母并緊固至恰當(dāng)?shù)呐ぞ亍?/div>
11）磨合潤(rùn)滑速率是正常速率的約兩倍，或者是正常周期時(shí)間的一半，磨合時(shí)間一般200小時(shí)。
七、填料失效引起泄露的因素
1）密封環(huán)安裝順序錯(cuò)誤。
2）密封環(huán)軸向間隙不足。運(yùn)行中溫度升高，密封環(huán)軸向膨脹，在填料函中卡住，導(dǎo)致密封失效。填料標(biāo)準(zhǔn)要求：填料環(huán)在填料環(huán)槽中的軸向間隙不得小于0.25mm-0.30mm，如果小于就對(duì)環(huán)進(jìn)行研磨，同時(shí)研磨過程中要保證兩端面平行。
3）填料密封環(huán)表面拋光不理想。密封環(huán)的內(nèi)徑與活塞桿貼合度不佳，導(dǎo)致泄漏。
4）填料函與活塞桿的對(duì)中不佳。檢查活塞桿垂直跳動(dòng)不能超過0.05mm，水平跳動(dòng)不能超過0.025mm。
5）注油量因素。填料運(yùn)行時(shí)如果注油量不足導(dǎo)致潤(rùn)滑不良，填料環(huán)磨損較快，注油量太多會(huì)造成磨損的填料和潤(rùn)滑油形成油泥，導(dǎo)致潤(rùn)滑情況惡化。
6）冷卻不良。有冷卻水系統(tǒng)的填料函，如果冷卻水不通暢會(huì)導(dǎo)致填料高溫而快速磨損。
7）漏氣放空系統(tǒng)是否通暢，如果填料放空系統(tǒng)憋壓會(huì)導(dǎo)致泄露介質(zhì)反串。
8）填料函法蘭螺母扭矩不足。
八、刮油環(huán)故障排查
如機(jī)組曲軸箱潤(rùn)滑油消耗量大，機(jī)組運(yùn)行時(shí)拆開中體邊蓋檢查刮油環(huán)一側(cè)出油情況。對(duì)導(dǎo)致故障的原因分析如下：
外在原因：
1）機(jī)組曲軸箱壓力大，曲軸箱內(nèi)熱氣從刮油環(huán)處泄露，攜帶潤(rùn)滑油泄露。需要檢查曲軸箱壓力，如呼吸帽是否暢通。
2）檢查活塞桿光潔度是否標(biāo)準(zhǔn)。
3）檢查刮油環(huán)環(huán)槽的回流孔是否堵塞或者足夠大。
4）檢查刮油環(huán)是否可以在環(huán)槽中自由浮動(dòng)。
內(nèi)在原因：
1）檢查刮油環(huán)的側(cè)間隙，標(biāo)準(zhǔn)的3RWS環(huán)刮油環(huán)側(cè)間隙數(shù)值在0.15mm-0.19mm之間。
2）其它都正常，可能就需要更換更適合的環(huán)組設(shè)置或材料。
九、填料環(huán)升級(jí)改造成功案例分享
2011年初，西南一家大型能源公司啟動(dòng)了一項(xiàng)計(jì)劃，以在其三個(gè)站點(diǎn)中使用的往復(fù)式壓縮機(jī)為測(cè)試對(duì)象，意圖減少?gòu)奶盍吓欧诺臍怏w。在研究了市場(chǎng)上可用的填料后，該公司使用了Cook Compression的低排放活塞桿狀密封環(huán)（也稱為實(shí)心環(huán)技術(shù)），見下圖。
其主要改進(jìn)點(diǎn)：
√每個(gè)環(huán)都依次密封，減少了活塞桿上的摩擦熱負(fù)荷，這樣提高密封效果，并減少長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)的磨損，延長(zhǎng)了運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間并降低了維護(hù)成本，與傳統(tǒng)環(huán)相比，活塞桿溫度降低了38℃。
√獲得專利的無間隙設(shè)計(jì)消除了泄漏路徑，可最大程度地減少往復(fù)式壓縮機(jī)的主要?dú)怏w泄漏，更有效地密封并減少了可測(cè)量極限以下的逸散排放。
√在每個(gè)環(huán)組中，環(huán)根據(jù)壓力順序密封，從而最大程度地減少了在任何一次與桿接觸的環(huán)的數(shù)量，并限制了任何單個(gè)環(huán)的接觸時(shí)間。
√第一組密封圈完成了大部分密封，減少了施加到后續(xù)密封圈上的壓力并消除了磨損。
在現(xiàn)場(chǎng)天然氣集氣站增壓的兩臺(tái)Ariel JGT/4壓縮機(jī)上安裝了帶有Cook壓縮低排放桿環(huán)的填料函。運(yùn)行1000小時(shí)后，測(cè)量結(jié)果確認(rèn)排氣孔泄漏為零；3,000小時(shí)后的另一次測(cè)量產(chǎn)生了相同的結(jié)果。
能源公司隨后在其它三個(gè)壓縮機(jī)集氣站擴(kuò)大了該技術(shù)的使用范圍，并繼續(xù)監(jiān)控長(zhǎng)期性能。兩年半之后，能源公司授權(quán)對(duì)性能進(jìn)行廣泛評(píng)估：在三個(gè)壓縮機(jī)站進(jìn)行了填料中體放空排氣流量測(cè)量，所有這些站均安裝在Ariel JGT/4壓縮機(jī)上。在所測(cè)量的18臺(tái)機(jī)組（72個(gè)填料函）中，只有6個(gè)填料函的排放泄露到1.0 scfm以上，大多數(shù)填料函的泄露排放仍保持在零或接近零。
為了實(shí)現(xiàn)零泄漏或極低的泄漏，Cook Compression低排放桿環(huán)技術(shù)不僅使能源公司能夠積極主動(dòng)地實(shí)現(xiàn)排放合規(guī)性，而且還可以通過延長(zhǎng)機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)間，增加生產(chǎn)量，減少勞動(dòng)量和減少維護(hù)成本。
十、填料環(huán)升級(jí)改造：動(dòng)、靜態(tài)時(shí)都可以密封
往復(fù)式壓縮機(jī)填料密封環(huán)是一種“動(dòng)”密封環(huán)，即只有在壓縮機(jī)工作時(shí)才起密封作用，在停機(jī)或其他情況下不能起到密封作用。傳統(tǒng)的密封環(huán)在機(jī)組停機(jī)時(shí)，氣缸內(nèi)高壓氣體從填料函組件中逸出，不能保壓。為解決此問題，美國(guó)Cook公司開發(fā)出一個(gè)專利產(chǎn)品：Static-Pac密封件，見下圖：
特殊設(shè)計(jì)點(diǎn)：
√停機(jī)時(shí)會(huì)激活Static-Pac組件，將唇形密封件緊緊地機(jī)械楔緊在活塞桿上。柔性聚合物密封件與桿的圓周相符，并鎖定在高壓氣體中。
√在壓縮機(jī)啟動(dòng)過程中釋放激活壓力時(shí)，Static -Pac密封墊會(huì)抬起桿表面，以允許桿自由運(yùn)動(dòng)。
Static-Pac密封件可加裝到大多數(shù)氣體壓縮機(jī)填料函組件中，可以適應(yīng)各種壓縮機(jī)工作條件，只需要替換桿填料函低壓側(cè)的一個(gè)或兩個(gè)環(huán)槽密封環(huán)組件。
結(jié)束語(yǔ)
填料函是往復(fù)式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，其對(duì)壓縮機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有至關(guān)重要保障，只有學(xué)習(xí)掌握填料函的密封原理、結(jié)構(gòu)、裝配注意事項(xiàng)，才能保證機(jī)組設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
〈本文連載完！〉
參考文獻(xiàn)
1.淺談往復(fù)式壓縮機(jī)常用填料密封環(huán)工作原理. 賀爾碧格（上海）有限公司，密封件技術(shù)部，陳華風(fēng)
3.美國(guó)Ariel公司壓縮機(jī)產(chǎn)品維護(hù)保養(yǎng)維修手冊(cè)
4.美國(guó)Ajax 整體式DPC28系列壓縮機(jī)組培訓(xùn)教程
5.美國(guó)GE/Cameron CFA34/RAM52/MH62:4系列壓縮機(jī)零配件手冊(cè)
6.美國(guó)Cook壓縮機(jī)公司填料產(chǎn)品手冊(cè)
7.活塞式壓縮機(jī). 北京工業(yè)出版社，郁有章
8.石油化工設(shè)備檢修規(guī)程. 中國(guó)石化出版社
9.中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 9102.3-1999 《往復(fù)活塞壓縮機(jī) 金屬平面填料》
來源：本站原創(chuàng)
文/張安斌
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四、填料函應(yīng)用選型
填料函根據(jù)氣缸壓縮氣體壓力等級(jí)、不同填料函的安全運(yùn)行溫度要求、氣體介質(zhì)危險(xiǎn)性選擇不同規(guī)格的填料函，填料函的關(guān)鍵考慮因素是填料函的標(biāo)稱壓降、排熱率和冷卻劑變量。例如以下分類：
1）根據(jù)壓縮氣體壓力等級(jí)填料函中填料環(huán)組數(shù)量不同，有關(guān)資料推薦如下：見下表，當(dāng)氣缸壓力大于2000psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選5至7道密封環(huán)組；當(dāng)氣缸壓力大于800psi而小于2000psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選4至6道密封環(huán)組；當(dāng)氣缸壓力大于300psi而小于800psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選3至5道密封環(huán)組；當(dāng)氣缸壓力小于300psi時(shí)，填料函中填料數(shù)量選2至4道密封環(huán)組；如果選用Cook公司生產(chǎn)的Low-Emissions填料環(huán)，根據(jù)壓力等級(jí)會(huì)用比傳統(tǒng)密封環(huán)組數(shù)少。
2）根據(jù)預(yù)測(cè)填料函承受的高壓力和高溫度選擇水冷填料。通常的填料函都沒有水冷系統(tǒng)，如預(yù)測(cè)填料承受的高壓力和高溫度選擇水冷填料函，水冷填料需要仔細(xì)測(cè)算冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液類型和流速，見下圖顯示水冷填料函的水路系統(tǒng)。
3）根據(jù)壓縮機(jī)氣體介質(zhì)安全性對(duì)潤(rùn)滑油要求，選擇無油潤(rùn)滑填料和有油潤(rùn)滑填料。例如氫氣活塞壓縮機(jī)選擇無油潤(rùn)滑填料，由于此填料制造技術(shù)難度高、造價(jià)昂貴，維修成本高，一般機(jī)型不選用，本論文不對(duì)無油潤(rùn)滑填料闡述。
4）根據(jù)隔離室數(shù)量填料函結(jié)構(gòu)不同
見下圖，由于沒有單獨(dú)的隔室，壓力填料函和刮油環(huán)組是一個(gè)總成，多見于早期美國(guó)CAMERON公司制造的壓縮機(jī)CFA34、RAM52系列機(jī)型，美國(guó)ARIEL公司制造的JGM:N:P:Q, JG:A和JGR:J系列機(jī)型。
見下圖，配置了一個(gè)長(zhǎng)體十字頭導(dǎo)軌和一個(gè)短隔離室，壓力填料函和刮油環(huán)組分別安裝，多見于早期美國(guó)CAMERON公司制造的壓縮機(jī)DPC2803:04系列，CFA34、RAM52、MH6系列機(jī)型，美國(guó)ARIEL公司制造的JGH:E:K:T系列機(jī)型。
見下圖，一個(gè)隔墻在填料盒法蘭處將隔離室隔開，形成兩個(gè)腔室，壓力填料函和刮油環(huán)組分別安裝，這樣可以將填料函泄露的氣體和活塞桿處泄露的氣體分別放空，多見于美國(guó)GE公司制造RAM52、CFR52系列機(jī)型。
見下圖，2個(gè)隔離導(dǎo)軌有2個(gè)中體隔離室，由中間密封套（帶密封環(huán)）隔開，位于兩個(gè)隔室之間的中間隔板中；需要凈化系統(tǒng)的酸性氣體應(yīng)用或者對(duì)安全系數(shù)要求比較高的場(chǎng)所采用這種十字頭導(dǎo)向裝置，在所有帶可分離式十字頭導(dǎo)軌的機(jī)身型號(hào)上，長(zhǎng)兩室十字頭導(dǎo)軌都是可選的。
五、填料函拆卸維修安裝注意事項(xiàng)
1）拆卸填料函時(shí)，先斷開所有潤(rùn)滑油接管，檢查潤(rùn)滑油路與填料法蘭之間的接管中沒有碎屑。
2）拆下用于將壓力填料壓蓋法蘭固定到氣缸曲柄端的螺母，通常不拆下螺柱上的小螺母，因?yàn)樗鼘⑻盍虾斜３衷谝黄鹱鳛榭偝刹鹦?。然而，有些填料過大無法穿過隔離室或十字頭導(dǎo)軌，因此必須拆下小螺母和填料法蘭。對(duì)于某些更長(zhǎng)、更高壓力等級(jí)的填料盒，滾花螺母將剩余填料環(huán)槽保持在一起以輔助安裝和拆卸，需將壓力填料函放置在一個(gè)干凈的平臺(tái)上拆卸，保持凸出端即氣缸端朝下。
3）填料環(huán)槽有標(biāo)記以標(biāo)識(shí)裝配順序，最靠近氣缸的填料環(huán)槽標(biāo)記為 1 號(hào)或用記號(hào)筆做以標(biāo)識(shí)。
4）長(zhǎng)連接雙頭螺栓將壓力填料保持在一起，雙頭螺栓孔不均勻地間隔，以防止環(huán)槽里的密封環(huán)堆疊錯(cuò)位。拆下螺母并散開壓力填料，要檢查環(huán)的磨損情況。
5）在底端填料1 號(hào)環(huán)槽，使用尖銳錐子橇松軟金屬墊圈或片，切勿刮傷墊片凹槽側(cè)面。
六、填料函安裝注意事項(xiàng)
為確保壓縮機(jī)正常工作，必須將填料函正確安裝到氣缸曲柄端蓋中，在安裝過程中，填料函必須位于活塞桿的中心，以確?；钊麠U周圍的環(huán)完全密封。有個(gè)小技巧：如是整體安裝填料函，先緊固十字頭鎖母后，再正確扭矩扳手?jǐn)Q緊填料法蘭螺母，填料端面壓變形軟頭墊圈，迫使彼此密封。由于楔形磨損，錐形活塞桿或者光潔度不足的活塞桿會(huì)破壞填料環(huán)在活塞桿周圍的密封能力，會(huì)快速衰減填料環(huán)壽命，導(dǎo)致氣體泄露量增加。注意事項(xiàng)如下：
1）重新裝配之前，應(yīng)徹底清洗所有零件，注意不要清楚環(huán)槽標(biāo)識(shí)。
2）活塞桿填料環(huán)密封的填料杯體背面必須光滑平整，如果填料杯或內(nèi)槽有凹陷或出現(xiàn)錐度，則重新打磨或磨平。
3）在1號(hào)環(huán)槽背面涂抹潤(rùn)滑脂，然后放入軟性墊圈，可以防止填料函裝配過程中意外掉落。
4）僅允許使用與強(qiáng)制注油潤(rùn)滑系統(tǒng)使用的同種潤(rùn)滑油涂抹密封環(huán)。
5）確保連接雙頭螺栓完全旋入底端填料杯中。
6）檢查所有零件是否有異常裂紋或毛刺，以免干擾活塞桿環(huán)在填料杯中的自由浮動(dòng)。 特別小心由柔軟材料（諸如青銅或 PTFE）制成的活塞桿環(huán)。
7）將裝配好的環(huán)和環(huán)槽（注意裝配標(biāo)記）置于活塞桿上，檢查端面對(duì)縫間隙，如搭口對(duì)接或接近對(duì)接，則應(yīng)該更換重新檢查填料環(huán)和環(huán)槽。
8）活塞桿填料環(huán)正確朝向壓力側(cè)，所有活塞桿環(huán)節(jié)段都有字母標(biāo)示，注意方向。
9）擰緊連接雙頭螺栓螺母之前，檢查WAT環(huán)和AL環(huán)對(duì)準(zhǔn)中間位置。
10）安裝連接雙頭螺栓螺母并緊固至恰當(dāng)?shù)呐ぞ亍?/div>
11）磨合潤(rùn)滑速率是正常速率的約兩倍，或者是正常周期時(shí)間的一半，磨合時(shí)間一般200小時(shí)。
七、填料失效引起泄露的因素
1）密封環(huán)安裝順序錯(cuò)誤。
2）密封環(huán)軸向間隙不足。運(yùn)行中溫度升高，密封環(huán)軸向膨脹，在填料函中卡住，導(dǎo)致密封失效。填料標(biāo)準(zhǔn)要求：填料環(huán)在填料環(huán)槽中的軸向間隙不得小于0.25mm-0.30mm，如果小于就對(duì)環(huán)進(jìn)行研磨，同時(shí)研磨過程中要保證兩端面平行。
3）填料密封環(huán)表面拋光不理想。密封環(huán)的內(nèi)徑與活塞桿貼合度不佳，導(dǎo)致泄漏。
4）填料函與活塞桿的對(duì)中不佳。檢查活塞桿垂直跳動(dòng)不能超過0.05mm，水平跳動(dòng)不能超過0.025mm。
5）注油量因素。填料運(yùn)行時(shí)如果注油量不足導(dǎo)致潤(rùn)滑不良，填料環(huán)磨損較快，注油量太多會(huì)造成磨損的填料和潤(rùn)滑油形成油泥，導(dǎo)致潤(rùn)滑情況惡化。
6）冷卻不良。有冷卻水系統(tǒng)的填料函，如果冷卻水不通暢會(huì)導(dǎo)致填料高溫而快速磨損。
7）漏氣放空系統(tǒng)是否通暢，如果填料放空系統(tǒng)憋壓會(huì)導(dǎo)致泄露介質(zhì)反串。
8）填料函法蘭螺母扭矩不足。
八、刮油環(huán)故障排查
如機(jī)組曲軸箱潤(rùn)滑油消耗量大，機(jī)組運(yùn)行時(shí)拆開中體邊蓋檢查刮油環(huán)一側(cè)出油情況。對(duì)導(dǎo)致故障的原因分析如下：
外在原因：
1）機(jī)組曲軸箱壓力大，曲軸箱內(nèi)熱氣從刮油環(huán)處泄露，攜帶潤(rùn)滑油泄露。需要檢查曲軸箱壓力，如呼吸帽是否暢通。
2）檢查活塞桿光潔度是否標(biāo)準(zhǔn)。
3）檢查刮油環(huán)環(huán)槽的回流孔是否堵塞或者足夠大。
4）檢查刮油環(huán)是否可以在環(huán)槽中自由浮動(dòng)。
內(nèi)在原因：
1）檢查刮油環(huán)的側(cè)間隙，標(biāo)準(zhǔn)的3RWS環(huán)刮油環(huán)側(cè)間隙數(shù)值在0.15mm-0.19mm之間。
2）其它都正常，可能就需要更換更適合的環(huán)組設(shè)置或材料。
九、填料環(huán)升級(jí)改造成功案例分享
2011年初，西南一家大型能源公司啟動(dòng)了一項(xiàng)計(jì)劃，以在其三個(gè)站點(diǎn)中使用的往復(fù)式壓縮機(jī)為測(cè)試對(duì)象，意圖減少?gòu)奶盍吓欧诺臍怏w。在研究了市場(chǎng)上可用的填料后，該公司使用了Cook Compression的低排放活塞桿狀密封環(huán)（也稱為實(shí)心環(huán)技術(shù)），見下圖。
其主要改進(jìn)點(diǎn)：
√每個(gè)環(huán)都依次密封，減少了活塞桿上的摩擦熱負(fù)荷，這樣提高密封效果，并減少長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)的磨損，延長(zhǎng)了運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間并降低了維護(hù)成本，與傳統(tǒng)環(huán)相比，活塞桿溫度降低了38℃。
√獲得專利的無間隙設(shè)計(jì)消除了泄漏路徑，可最大程度地減少往復(fù)式壓縮機(jī)的主要?dú)怏w泄漏，更有效地密封并減少了可測(cè)量極限以下的逸散排放。
√在每個(gè)環(huán)組中，環(huán)根據(jù)壓力順序密封，從而最大程度地減少了在任何一次與桿接觸的環(huán)的數(shù)量，并限制了任何單個(gè)環(huán)的接觸時(shí)間。
√第一組密封圈完成了大部分密封，減少了施加到后續(xù)密封圈上的壓力并消除了磨損。
在現(xiàn)場(chǎng)天然氣集氣站增壓的兩臺(tái)Ariel JGT/4壓縮機(jī)上安裝了帶有Cook壓縮低排放桿環(huán)的填料函。運(yùn)行1000小時(shí)后，測(cè)量結(jié)果確認(rèn)排氣孔泄漏為零；3,000小時(shí)后的另一次測(cè)量產(chǎn)生了相同的結(jié)果。
能源公司隨后在其它三個(gè)壓縮機(jī)集氣站擴(kuò)大了該技術(shù)的使用范圍，并繼續(xù)監(jiān)控長(zhǎng)期性能。兩年半之后，能源公司授權(quán)對(duì)性能進(jìn)行廣泛評(píng)估：在三個(gè)壓縮機(jī)站進(jìn)行了填料中體放空排氣流量測(cè)量，所有這些站均安裝在Ariel JGT/4壓縮機(jī)上。在所測(cè)量的18臺(tái)機(jī)組（72個(gè)填料函）中，只有6個(gè)填料函的排放泄露到1.0 scfm以上，大多數(shù)填料函的泄露排放仍保持在零或接近零。
為了實(shí)現(xiàn)零泄漏或極低的泄漏，Cook Compression低排放桿環(huán)技術(shù)不僅使能源公司能夠積極主動(dòng)地實(shí)現(xiàn)排放合規(guī)性，而且還可以通過延長(zhǎng)機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)間，增加生產(chǎn)量，減少勞動(dòng)量和減少維護(hù)成本。
十、填料環(huán)升級(jí)改造：動(dòng)、靜態(tài)時(shí)都可以密封
往復(fù)式壓縮機(jī)填料密封環(huán)是一種“動(dòng)”密封環(huán)，即只有在壓縮機(jī)工作時(shí)才起密封作用，在停機(jī)或其他情況下不能起到密封作用。傳統(tǒng)的密封環(huán)在機(jī)組停機(jī)時(shí)，氣缸內(nèi)高壓氣體從填料函組件中逸出，不能保壓。為解決此問題，美國(guó)Cook公司開發(fā)出一個(gè)專利產(chǎn)品：Static-Pac密封件，見下圖：
特殊設(shè)計(jì)點(diǎn)：
√停機(jī)時(shí)會(huì)激活Static-Pac組件，將唇形密封件緊緊地機(jī)械楔緊在活塞桿上。柔性聚合物密封件與桿的圓周相符，并鎖定在高壓氣體中。
√在壓縮機(jī)啟動(dòng)過程中釋放激活壓力時(shí)，Static -Pac密封墊會(huì)抬起桿表面，以允許桿自由運(yùn)動(dòng)。
Static-Pac密封件可加裝到大多數(shù)氣體壓縮機(jī)填料函組件中，可以適應(yīng)各種壓縮機(jī)工作條件，只需要替換桿填料函低壓側(cè)的一個(gè)或兩個(gè)環(huán)槽密封環(huán)組件。
結(jié)束語(yǔ)
填料函是往復(fù)式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，其對(duì)壓縮機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有至關(guān)重要保障，只有學(xué)習(xí)掌握填料函的密封原理、結(jié)構(gòu)、裝配注意事項(xiàng)，才能保證機(jī)組設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
〈本文連載完！〉
參考文獻(xiàn)
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3.美國(guó)Ariel公司壓縮機(jī)產(chǎn)品維護(hù)保養(yǎng)維修手冊(cè)
4.美國(guó)Ajax 整體式DPC28系列壓縮機(jī)組培訓(xùn)教程
5.美國(guó)GE/Cameron CFA34/RAM52/MH62:4系列壓縮機(jī)零配件手冊(cè)
6.美國(guó)Cook壓縮機(jī)公司填料產(chǎn)品手冊(cè)
7.活塞式壓縮機(jī). 北京工業(yè)出版社，郁有章
8.石油化工設(shè)備檢修規(guī)程. 中國(guó)石化出版社
9.中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 9102.3-1999 《往復(fù)活塞壓縮機(jī) 金屬平面填料》
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