滨化集团四氯乙烯装置HCL压缩机为德国诺曼埃索机械技术有限公司生产的活塞式压缩机，气缸密封采用填料密封，由填料环、弹簧、定位销、填料盒等部件组成。设备工作时，活塞杆和填料密封的密封环会有相对运动，因此该密封形式是一种动密封，随着运行时间的推移，填料环会产生磨损，逐步产生工艺气体泄漏。HCL压缩机因介质原因，在填料处产生大量固体颗粒，进一步加剧了填料的磨损，造成压缩机填料运行寿命低，无法保证正常使用

2016年底装置开始试运及生产后，该机组频繁出现异常及检修任务，压缩机运行时间最短只有七天，无法保证装置的正常生产。通过对检修原因的分析，该压缩机出现的主要异常情况为：压缩机填料密封泄漏、二级排气压力高、振动超标、气阀损坏等。其中出现最多的问题为填料密封泄漏，2017年共出现因填料密封泄漏造成的停车检修14次。同时因该压缩机工艺气与空气接触后极易形成腐蚀性液体，填料密封更换同时必须将活塞环、支撑环、气阀同时进行更换，维修成本高

二、针对异常进行的检修分

该压缩机密封采用的是填料密封，共五组填料，每组填料由径向密封环与切向密封环组成。该填料的密封原理为：在压缩过程中，填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧，气体进入填料的外侧，在气体力的作用下形成三个密封面：填料密封环间形成密封面、填料密封环与活塞杆表面形成密封面、填料密封环与填料函侧面形成密封面，高压气体在通过这些密封面流到下一组填料时会产生较大的压差，这样气体每经过一组填料就产生一个压差，直到接近常压，实现气体的密封。对压缩危险性气体或贵重气体的机组，在填料的低压侧设置漏气收集口剩余少量的漏气从这个接口引出。由于该密封形式是一种动密封，随着运行时间的推移，填料环会产生磨损，逐步产生工艺气体泄漏

填料密封结构

针对频繁出现的填料密封的突然大量泄漏，通过每次对填料拆卸检查发现，出现异常主要分为

1、填料密封切向密封环与径向密封环之间出现粘连，两密封环无法自由活动，造成密封失效引起的工艺气大量突然性泄漏

2、填料函内产生大量固体颗粒，使切向密封环与径向密封环卡死在填料函内无法活动，局部填料环及活塞杆磨损严重，最终导致密封失效

通过分析认为填料环出现粘连及卡死的原因主要为工艺气体在高压高温下产生了固体颗粒聚集在填料处，造成填料环无法自由活动，同时因固体颗粒的存在加剧了活塞杆的磨损，造成填料密封运行寿命不理想以及填料的突然大量泄漏

三、压缩机填料改

根据故障问题分析查找出的原因，通过研究讨论，对填料密封结构进行改造，改造方案主要包括以下几个方面

1、在填料密封座上引入不低于压缩工艺气压力的密封气体，在外侧增加密封气填料密封

2、在填料函中增加密封气密封腔，提高密封气的缓冲能力

3、填料密封增设一道阻流环，最大程度降低介质气体外漏风险

改造后填料密封结构图

该技术方案的优点是使工艺气侧活塞环在在密封气气体力的作用下，能稳定形成填料密封环间密封面、填料密封环与填料函侧面密封面这两个个密封面，减少工艺气在这两个密封面间的泄漏。同时保持了密封气与工艺气压差，最终利用压差将工艺气密封在缸体内，最终实现工艺气的无泄漏。密封气密封采用填料密封形式，微量泄漏的密封气中不含工艺气，不会对环境产生影响

四、改造后压缩机运行情

自2017年10月压缩机填料改造完成后，现压缩机运行稳定，未出现填料密封的突然大量泄漏，同时压缩机未出现密封气大量泄漏情况，保证了装置的稳定可靠运行，产生大量经济效益，同时保证了生产过程的安全、环保。2018年至今未出现因填料密封突然大量泄漏造成装置停车检修情况