干井密封技術在聚合釜減速機上的應用

一、前言

哈爾濱石化分公司25kt/a聚丙烯生產裝置1989年投產，采用間歇式液相本體法生產工藝，生產聚丙烯粉料，共有聚合釜16臺，閃蒸釜16臺。隨著運行時數的增加，聚合釜減速機漏油量越來越大，嚴重影響了聚合釜的正常運行。因減速機缺油導致的齒輪磨損，減速機停轉時有發生。通過在減速機內增加干井密封，有效地解決了漏油問題，保障了聚合釜正常運行，取得了良好的效果。

二、聚合釜簡介

聚丙烯車間聚合釜于1989年投入使用，由岳陽化工機械廠制造。釜參數如下表：

該釜減速機型號為NGW-L92型立式行星齒輪減速機，原減速機自己配有調整轉速齒輪，在2002年末減速機改造中已將其去掉，由電機齒套與減速機太陽輪連接起傳動作用。改造后轉速恒定為60r/min。減速機內潤滑油采用N46#機油，用集中潤滑方式連續不間斷供油，保證減速機正常運轉。

三、故障分析

進入2002年聚合釜減速機漏油情況日益嚴重。減速機內46#機油沿軸流至聯軸節及軸封存油槽處，順排污油管線流走，浪費了大量的機油，設備本體油跡斑斑，衛生極難清理；減速機正常供油量難以保證。由于減速機缺油，造成減速機內齒輪齒套等配件長期處于“干磨”狀態，減速機故障時有發生。

針對減速機漏油較嚴重問題，通過仔細研究相關資料，可知原因有幾點：

1、減速機機械密封損壞NGW-L92型減速機防止漏油的主要措施是在減速機底部有一套機械密封。

該機械密封可有效防止機油泄漏。但為保證該套機械密封正常運轉需保持減速機內潤滑油位在油標1/2～2/3處。聚合釜減速機采用集中潤滑系統潤滑。

由示意圖可知，集中潤滑系統不能保證減速機內潤滑油液面，因回流管線低，潤滑油隨來隨走。機械密封長期處于缺油狀態，導致摩擦加大，靜環損壞起不到密封作用。

2、設備老化 聚合釜減速機自1989年使用以來未更換過機械密封，按技術要求該機械密封至少需1年更換一次，連續13年的運轉導致該密封老化失效。

四、改進措施

因機械密封更換較困難，同時考慮保障聚合釜減速機長周期穩定運行，決定采用干井密封來徹底解決“漏油問題”。

1、干井密封結構如圖 干井密封主要由干井座，干井帽，O型密封圈，骨架油封(150*180*16)組成。

2、干井密封原理 干井座安裝在減速機下減速箱內凸緣上，將減速箱內潤滑油與攪拌軸完全分隔開，干井座內沒有潤滑油進入。依靠干井座的高度來防止減速箱內機油沿軸流至7232軸承處，干井座上安裝有干井帽起固定干井座用。采用干井密封就是利用干井高度來隔離機油。因此必須保證減速箱內油位不超過80mm，超過這一高度潤滑油會漫過干井座而進入干井內部，直接順軸漏出，在日常操作中必須保證油位的高度。

3、改造過程(1)須將減速機全部解體，二級減速相互分開，機械密封拆除。(2)下減速箱上立式車床加工內凸緣上表面。加工該表面的目的是防止干井座與內凸緣連接處不平產生縫隙，機油沿該處泄漏。(3)內凸緣上肱M16螺孔，以固定干井座。(4)安裝干井座。干井座上有一凹槽處裝入O型密封圈。該密封圈也可防止機油自干井下泄漏。(5)安裝干井帽以起固定作用。(6)原機械密封處改用150*180*16骨架油封。因機械密封需機油潤滑，采用干井后，機油到不了這一位置，故采用無需機油潤滑的骨架油封。骨架油封內徑比軸徑小，即有一定的過盈量，油封裝到軸上后其刃口壓力和自緊彈簧的收縮力對密封軸產生一定的徑向抱緊力，可遮斷泄漏間隙，達到密封目的。(7)采用干井密封后，軸承7232(短圓柱滾子軸承)因干井隔離，將不會有機油進行潤滑，為防止該軸承因缺油而燒壞，采用鋰基脂潤滑該軸承。改造過程中為該軸承加滿鋰基脂。(8)減速機整體組裝使用。

五、投用及效果

以10#聚合釜減速機為例。2003.1.9日，10#聚合釜減速機改造安裝完畢，進行試運，首先投用聚合釜集中潤滑系統，集中潤滑穩定后啟動減速機，釜空轉2小時試運，從空轉效果來看，骨架油封處基本無滲油。迄今為止，經改造后的聚合釜減速機已正常運轉4個月，運轉情況良好，無滲油、過熱及異常雜音現象。集中潤滑效果良好，基本達到了設計要求。