螺桿壓縮機的機械密封是壓縮機機組中最重要的零部件之一，機械密封的失效將導致整個機組的失效，嚴重的將給安全生產造成重大影響。相比較而言，螺桿壓縮機徑向空間尺寸較小，改造機械密封時往往受徑向尺寸的限制。本文案例中，通過對常減壓裝置四頂氣壓縮機(LG60/1.0)的機械密封進行改造，延長了原機械密封的使用壽命，保證了機組的正常運行，同時創造了一定的經濟效益。
機械密封失效原因分析
該機械密封在使用不到半年的時間發生泄漏，潤滑油油箱液位升高，拆下發現，機械密封靜環防轉銷切斷，補償座輔助密封圈有磨損，由靜環防轉銷切斷引起機械密封失效。
經分析后發現，原機械密封的前置氮氣因壓力不穩定(壓力增大后)造成機械密封失效，引起潤滑油油箱液位升高。主要原因有以下兩個方面：1.原機械密封靜環防轉銷切斷是由于機加工時成分度不均和壓縮機啟動時剪切力較大引起的;2.原機械密封的靜環O形圈過盈量較大。
機械密封結構圖如圖1。該機械密封結構采用靜止式結構，補償環選用石墨環，非補償環選用金屬件噴涂陶瓷，補償環密封圈采用O形圈。
以下是機械密封的主要參數。載荷系數K：密封流體壓力作用在補償環上，使之對非補償環趨于閉合的有效作用面積Ae與密封環帶面積A之比。公式為 K=Ae/A。載荷系數的大小關系到介質壓力作用到密封端面上的程度。端面壓力Pc：密封端面單位面積上所受的力。雙端面機械密封的端面壓力為 Pc=Ps+Pf(K-λ)±Pt。式中Ps為彈簧壓力;Pf為封液壓力;Pt為由于摩擦力引起端面增加或減少的壓力。
LG60/0.7pID-01
機械密封改造方案
1.機械密封原端面補償環結構(如圖2)： 該結構選用石墨環作為補償環材質，石墨環具有自潤滑性好的特點，密封面尺寸較窄，有利于減少因摩擦產生的熱量，石墨環外加一金屬件，可以提高補償環的機械強度。
2.改型后的靜環結構(如圖3)：該結構保留原補償環結構特性，對密封面做了一些調整：調整密封面的內外徑，減少載荷系數到合理范圍;調整補償環防轉銷孔與防轉銷的間歇;將補償環O形圈改為全包氟橡膠，降低補償環與密封圈的摩擦系數，增加補償環浮動性。
改造結果：該機組工況內(介質側)漏要求不大于1000ml/h，外(大氣側)漏不大于200ml/h。靜壓試驗：壓力0.5MPa維持15分鐘無泄漏。動轉試驗：壓力0.5MPa，連續運轉1小時，無泄漏，達到機組使用要求。改造后，該機械密封已連續運行七個月，保證了機組長周期運行。
