辐射进料泵大修后突发异常，快速诊断解决办法来了

高红帅 2025-12-02

针对锦西石化 4WTB-163 型焦化辐射进料泵 PLAN32+53A 密封冲洗系统故障，通过分析密封腔压力、冲洗油流量等参数，确定故障源于压力失衡与管路堵塞。采取配件检修、压力流量调节等措施后，提升了密封可靠性与设备长周期运行能力，为同类高危泵提供参考。

为确保辐射进料泵密封可靠性及长周期运行，通过对密封冲洗系统、密封原理的研究，结合检修过程中获得的经验，对泵密封系统故障进行分析并确定调整方向。

本文刊登于PROCESS《流程工业》2024年第09期，原文标题《焦化辐射进料泵蜡油冲洗故障分析调整》，本文作者高红帅供职于中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司。

本文被引格式 [1]高红帅.焦化辐射进料泵蜡油冲洗故障分析调整[J].流程工业,2024,(09):64-65+69.欢迎引用。

某公司焦化辐射进料泵P2/2为4WTB-163型进口设备，是工厂焦化装置关键设备。2020年8月对设备进行大修后，在其运行后发现泵非驱动端封油线温度降低，存在密封冲洗油不过流，封油罐内封油变黑的情况。该泵使用某集团生产机械密封，密封型号C65-90G/TD-UUR94/3//C65-90/TP-TUR94/3，密封冲洗方案PLAN32+53A。

冲洗对密封长周期运行有重要作用，一是带走密封腔中机械密封的摩擦热、搅拌热等，以降低密封端面温度，保证密封端面流体膜的稳定。二是防止固体杂质和油焦淤积在密封腔中，使密封能在良好稳定的工况下工作。冲洗油流量过多，会造成介质浓度下降，影响产品质量，且能耗增加，增加成本。流量过低满足不了冲洗要求，无法起到清洁和带走热量的作用。实践证明合适的密封端面冲洗延长机械密封寿命可显著提高，对炼油厂中热油泵机械密封效果更为明显。

本文通过密封冲洗系统，密封原理的介绍，对焦化辐射进料泵故障分析并确定可行性调整办法，提高密封的可靠性和运转周期。

1 PLAN32+53A原理介绍

P53A系统：机封为串联波纹管密封，在一级密封失效时二级密封实现主密封功能，实现泄漏保护，对高温热油泵、浓硫酸等危险介质机泵有大量应用。系统连接氮气源，系统压力高于密封腔压力，储液罐配置液位及压力报警开关，一旦主密封出现泄漏，封油流入密封腔，液位下降触发报警。

P32系统：来自外部的、清洁的、冲洗液注入密封腔内，这部分液体从密封腔内流入泵输送到工艺介质中。P32系统总是与小间隙狭口衬圈一起使用，狭口衬圈用作节流设备以在密封腔中维持适当的压力或作为阻封机构，并把输送介质与密封腔相隔离开。PLAN32+53A组合使用，如图1所示。

图1 PLAN32+53A 系统示意

2 泵情况简介

泵入口压力0.15MPa，出口压力3.9MPa，介质为320℃焦化油，冲洗油为80℃蜡油，冲洗油总压力1.2MPa。

2.1泵停用状态下各参数

驱动端冲洗油压力：1.15MPa；驱动端冲洗油流量：100L/h；驱动端封油压力0.7MPa；非驱动端冲洗油压力：0.35MPa；非驱动端冲洗油流量：1000L/h（流量计故障）；非驱动端封油压力0.85MPa。

2.2泵运行状态下各参数

驱动端冲洗油压力：1.1MPa；驱动端冲洗油流量：240L/h；非驱动端冲洗油压力：1.2MPa；非驱动端冲洗油流量：0L/h。

2.3故障描述

辐射进料泵P2/2现场P32密封辅助系统管道及仪表流程PID如图2所示，泵开启后，CD段温度逐渐降低，至常温，流量计1逐渐降低至0；泵停用后，CD段过流，温度恢复至AB段相同温度，流量计1恢复至1000L/h（现检查该流量计损坏，现场阀关闭后流量仍为1000L/h）；非驱动端密封封油罐内封油变黑。

图2 流程 PID

3 原因分析

3.1怀疑泵出口密封腔压力高

密封腔压力接近封油压力，因压力接近，封油在非驱动端CD段内不流动，或流动极缓，封油温度逐渐变低，凝固堵塞管路；冲洗油管线内流量过低，有大量空气，泵开启后密封腔压力接近封油压力，管线内空气无法进入，也无法排出，造成该段温度降低。停泵后密封腔压力降低，冲洗油流通，恢复温度；密封腔压力高于氮气源压力，主密封存在微漏，介质焦化油或冲洗油渗入封油罐内，导致封油变黑。

3.2多段泵密封腔压力确定

驱动端密封腔压力等于泵入口压力；非驱动端密封腔具体要参考泵的结构，有时是泵的入口压力，有的时候是中间级出口压力，有的是泵出口压力。

焦化辐射进料泵P2/2对泵非驱动端密封腔压力限制共有3个措施控制：

1）末级叶轮后设置喉部衬套和螺旋轴套径向节流，如图3所示；2）现场如图4所示已设置平衡管，密封腔前有平衡管连接到泵入口卸压；3）如图5所示为机械密封设置节流环，以减少一部分压力。


图 3 螺旋轴套	图 4 平衡管

图5 机械密封节流环

4 处理办法

1）检修窗口期检查螺旋轴套和喉部衬套冲刷腐蚀情况，检查轴套与衬套间隙，如腐蚀磨损等，更换新配件。新轴套衬套保证间隙符合要求，并确保轴套和衬套耐冲刷，避免使用周期内冲刷造成间隙变大。

2）检查平衡管是否有堵塞，如堵塞进行疏通，建议在平衡管处增加压力表，更直接观测平衡管处压力。

3）安装机械密封，注意检查节流环，避免损坏影响节流作用。

4）驱动端冲洗油压力流量调节。泵入口压力和密封腔压力相同即0.15MPa，封油压力为0.7MPa，冲洗油压力1.1MPa，压力过高，拧紧调节阀调整流量至480L/h，观察压力，压力高出入口压力0.1～0.2MPa即可。

5）非驱动端冲洗油压力流量调节。泵出口压力为3.9MPa，现有数据分析泵密封腔压力等于封油压力，更换金属流量计，调整阀调节冲洗油压力，保证过流，观察流量计参数，如流量不满足要求，则更换孔板。

6）排放封油罐内封油，检测黑色油成分具体为焦化油或是蜡油，确认成分，可判断密封腔内压力情况，具体再进行调节。

7）多段泵出口压力影响因素过多，建议在密封腔增加压力表，可以准确测量密封腔压力，根据密封腔压力调节冲洗油及封油罐压力。或在冲洗油进卡兰管线增加压力表，短暂关闭冲洗油，压力表显示即为密封腔压力。知道准确密封腔压力，根据封油压力>密封腔压力；冲洗油压力>密封腔压力原则进行调整，还需满足流量要求，具体流量要求参照表1，对于易挥发或温度较高（260℃以上）的介质冲洗量适当加大。

表1 一般介质泵用机械密封冲洗量（转速0 ～3 000 r/min）