郜杰
中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 内蒙古 鄂尔多斯
摘要：针对净化装置二氧化碳压缩机运行过程中润滑油内漏问题，影响压缩机长周期的运行。经过对压缩机漏油研究发现，调节润滑油油压，增加挡油环，等措施有效的控制压缩机润滑油内漏的问题，提高机械设备的使用效率，为生产装置安稳长满优运行提供保障。
1.二氧化碳压缩机组简介
中煤鄂尔多斯能源化工有限公司（简称中煤鄂能化）净化装置，压缩机为重庆通用工业公司生产KLCTK-C 二氧化碳离心式压缩机，机组主要由离心式压缩机、电动机、增速齿轮箱、联轴器及润滑油系统、后冷却器等组成。压缩机缸体为水平剖分结构，单缸两段式压缩，5 级叶轮在缸内顺序排列。压缩机左右轴端各设置有一组碳环密封，共用一套碳环密封控制系统。在压缩机上机壳两轴端顶部设置有朝上的碳环密封配管，与碳环密封控制系统相连。压缩机的进出口管道布置在机壳下方。上机壳两端设置有可拆分的轴承箱盖。机壳均采用碳钢焊接结构，设成沿水平中分面上下剖分的上机壳和下机壳。在中分面处以螺柱、螺母将上、下半机壳紧固在一起。为了具有良好的密封性，机壳中分面法兰要精加工，并且装配时要在中分面涂上密封胶，使机壳具有良好的密封性。
工作介质的主要成分为 CO2，工作转速为 6000rpm。压缩机第 1 段为 2 级叶轮，第 2 段为 3 级叶轮。1段后段间补气进入二段在压缩。压缩机出口设置有后冷却器。后冷却器出口与压缩机进、补气管道之间设置有防喘振阀门。压缩机轴端密封采用碳环密封，密封气为氮气。
二氧化碳压缩机性能参数：
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2.存在的问题
二氧化碳压缩机自2014年生产装置开车以来一直运行相对稳定,在2018年压缩机大修之后，压缩机运行过程中发现油站液位有明显下降趋势，从压缩机出口后冷却器导淋处排除少量油污。择机停车后对压缩机拆检发现在压缩机吸入侧的隔板内有大量油污。且安装碳环密封的腔体处上下机壳密封面有少量油污。
3.原因分析
3.1轴承箱回油不畅导致部分润滑油进入机组泵体；本机组采用强制润滑，油压为0.25MPa ，进入轴承座的油量较大，润滑油回油不及时部分润滑油积存到轴端密封（碳环密封）处，旋转过程中逐渐进入压缩机内部。
3.2碳环密封失效所致。本机组采用的碳环密封属于浮动密封的一种,碳环密封包括环形腔体和环形轴套,密封腔体内有环形槽，槽内装有5个截面为矩形的环形石墨密封环。碳环密封是一种操作简单、维修方便、密封性好的成套密封组件，这种非接触式密封在运行时允许有一定泄漏量，其密封原理是靠密封气体在浮环与轴套之间形成气膜，产生节流降压,阻止高压侧气体流向低压侧。石墨密封环内径与环形轴套之间有0.01-0.04mm的间隙。碳环密封有氮气隔离气,氮气耗量能控制在25-40m2/h。经过拆检压缩机，分析吸入侧碳环密封环均有不同程度的机械磨损断裂。因碳环磨损后密封气体在浮环与轴套之间无法形成隔离气膜，不能有效隔离，导致使润滑油进入压缩机内部。
3.3压缩机缸体为水平剖分结构，机壳均采用碳钢焊接结构，中分面处用螺柱、螺母将上、下半机壳紧固在一起。安装碳环密封的腔体处上下机壳密封面结合处，若碳环密封组件安装过程中圆周处密封胶涂抹不均匀，结合处密封不严。则润滑油会通过中分面进入压缩机内部。
4、解决措施
4.1调整轴承箱回油，增大油箱负压，减少油液积存。
检查润滑油系统管路畅通，润滑油排油烟系统，清理排油烟系统过滤器，保证油箱负压符合设计要求。
4.2调整调整润滑油压、增加挡油环。
压缩机润滑油压由原来的0.25MPa，调整为0.2MPa，减小润滑油量，同时在碳环密封与径向轴瓦处增加挡油环，挡油环分为上下两半，用螺栓分别固定到上下轴瓦瓦背侧方，挡油环使用铝合金材质。靠近主轴位置的挡油环为刀刃型，有利于润滑油的回流。挡油环与主轴的间隙为0.25mm，有效阻挡从润滑油飞溅到碳环密封处进入机组。
4.3加工工装，保证安装精度。
在安装碳环密封时，先将破送的碳环更换成新的碳环，组件中起到密封作用的五道碳环需经过轴径上的台阶，测量碳环间隙与安装到位后轴径的间隙为0.22mm。如果碳环与轴的台阶稍有错位,就很容易将碳环磕碰损坏造成泄漏。
在安装过程中先将主轴抬升到合适位置，安装制作好的“导向杆”，沿着“导向杆”将碳环密封沿主轴推入到密封腔内。确保碳环密封在安装过程中没有磕碰损坏。保证隔离气膜的完整。
4.4控制检维修质量
碳环密封组件安装过程中均匀涂抹密封胶，保证碳环密封组件与缸体密封严密。同时保证压缩机上、下缸体中分面贴合严密，要求螺栓紧固时从中间向两端紧固可以使上下机壳中分面贴合的更严实。防止密封面因密封不严而发生漏油。
结论
通过以上几方面的改变，二氧化碳压缩机漏油情况有了极大改变。在运行过程中油箱润换油液位没有明显变化，同时将压缩机后冷却器导淋打开也无润换油排出。提高机械设备的使用效率，为生产装置安稳长满优运行提供保障。确保公司的长期发展和经济效益的提高。
参考文献：
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