【摘 要】
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聚乙烯生产过程中，是经2级压缩将乙烯气体由接近常压压缩至约240MPa送入反应器进行聚合反应。其中，1级压缩由一次压缩机将乙烯气体的压力提高至约25MPa；2级压缩由二次压缩机将乙烯气体的压力提高至240MPa。乙烯装置中的二次压缩机属于超高压压缩机，是聚乙烯生产过程中的关键设备之一。由于聚乙烯生产过程中的复杂性和危险性，对压缩机及其零部件的可靠性和效率性的要求很高。往复式压缩机填料盘是动密封环，
【机 构】
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北京工业大学, 机械工程与应用电子技术学院,北京 100124 中国特种设备检测研究院,北京 10
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聚乙烯生产过程中，是经2级压缩将乙烯气体由接近常压压缩至约240MPa送入反应器进行聚合反应。其中，1级压缩由一次压缩机将乙烯气体的压力提高至约25MPa；2级压缩由二次压缩机将乙烯气体的压力提高至240MPa。乙烯装置中的二次压缩机属于超高压压缩机，是聚乙烯生产过程中的关键设备之一。由于聚乙烯生产过程中的复杂性和危险性，对压缩机及其零部件的可靠性和效率性的要求很高。往复式压缩机填料盘是动密封环，借助于密封前后的气体压力差来获得自紧密封。它是超高压压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。近年来，超高压压缩机中使用的填料盘在使用过程中多次发生损坏事故，使用寿命不稳定，严重影响了聚乙烯装置的正常运行。研究的超高压压缩机填料盘是聚乙烯超高压1压缩机的国产化配套备件，该填料盘使用三天内环就发生断裂。作为超高压压缩机零部件，其材料机械性能、热处理、表面处理等设计、制造技术条件和要求具有一定的特殊性，再加上填料盘的工作状态比较复杂，因此对填料盘开裂原因的分析具有一定的复杂性。本文通过理论分析并结合填料盘过盈量的测量，分析了理想填料盘的受力特征和应力分布规律。还利用X—ray残余应力测试方法对断裂填料盘进行了残余应力测试，对断裂填料盘应力状态进行了分析。另外，结合对填料盘断口形貌，材料力学性能，金相及化学成分的观察和测试，分析了填料盘内环的断裂失效原因。这些研究工作有助于改进填料盘的热处理工艺和设计制造加工工艺，对提高国产超高压压缩机配套零部件的质量具有重要的意义。
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