延迟焦化装置辐射进料泵故障分析及预防

孙春明，杨再荣，任俊东

（中国石油大港石化公司，天津 300280）

1 辐射进料泵介绍

中国石油大港石化公司第一联合车间120万吨/年延迟焦化装置，使用的辐射进料泵由沈阳格瑞德泵业有限公司生产，型号DTR280-100×5。2004年10月投产，出口设计压力4.0 MPa，额定流量270 m3/h，介质为分馏塔底油，操作温度约340 ℃。

2019年4月11日8:30，焦化外操巡检时发现焦化辐射进料泵P-3102B驱动端轴承箱油质发黑，轴承箱多次换油仍未见好转，同时车间检查该泵存在振动异常问题。对泵安排拆检，发现该泵驱动端轴瓦和轴存在磨损情况。该泵自2017年检修后已经运转11 208 h，期间无拆修记录。

2 辐射进料泵拆检情况

（1）驱动端轴瓦和轴存在磨损：轴瓦巴氏合金层磨损严重，个别位置已经磨损到基层；与轴瓦配合处轴单侧镀铬层已经磨损脱落，此处轴径已减少0.03～0.05 mm；轴承箱未发现异物，油质发黑（图1～图2）。

（2）非驱动端轴瓦存在轻微磨损情况：推力轴承为背靠背布置的两个角接触轴承，未发现明显磨损情况；轴承箱未发现异物，油质发黑（图3）。

图1 驱动端轴瓦磨损情况

图2 驱动端轴磨损情况

图3 非驱动端轴瓦磨损情况

（3）对泵体进行拆解，发现驱动端喉部衬套与泵轴螺纹套有严重磨损情况，级间套磨损严重，需要更换（图4～图5）。

（4）叶轮口环、泵体口环级间套存在较明显划痕，磨损严重，需要更换（图6～图7）。

（5）对整轴进行跳动检查，数据为第一级叶轮位置径向跳动0.06 mm，第二级、第三季叶轮位置径向跳动0.08 mm，第四级叶轮位置径向跳动0.05 mm，第五级叶轮位置径向跳动0.04 mm。对泵轴进行超声检测，轴内部没有明显缺陷，但鉴于轴承配合位置磨损严重且轴存在较大的弯曲，对轴进行整体更换。

图4 驱动端螺纹套磨损情况

图5 驱动端喉部衬套磨损情况

图6 泵体口环磨损情况

图7 叶轮口环磨损情况

3 故障原因分析

在查找原因时，调出机泵在线监测系统发现，自4月9日晚21：00左右驱动端振动值呈迅速升高趋势，最大振动速度值为垂直方向18 mm/s，加速度值达到276.5 mm/s2，4月10日6:40振动突然降低，振动速度降低到1.5 mm/s以下，振动加速度单峰值降低到10 m/s2以下（图8～图9）。

检查4月9日晚分馏塔塔底液位，辐射进料泵出口流量，塔内压力等参数，数据比较平稳，未出现大幅波动情况，排除工艺原因影响。

图8 振动速度曲线

图9 振动加速度曲线

从振动曲线升高趋势和工艺参数曲线来看，泵在原始运行中比较平稳，突然升高的原因可能是有异物进入泵体内，破坏了转子的平稳运行状态，造成了口环、喉部衬套、螺旋套等的刮蹭，由于轴瓦在转子的最远端与轴接触，所以破坏最为严重。当异物从泵出口甩出后，机泵又恢复到新的平稳运行状态，振动随之下降。

4 故障预防措施

（1）为在线振动监测系统增加报警提示。本次故障在4月9日晚在线监测系统已经发现设备运行问题，但由于此段时间处于休息时间，未能及时发现。最后发现问题还是由于润滑油检查，所以在线监测系统增加报警功能，能更及时地发现设备故障隐患。

（2）继续加强润滑油和冷却水等辅助系统日常运行的监控管理。本次故障的发现就是由于班组的润滑油检查，可见油水监控的重要性。

（3）加强封油系统的管理。定期检查封油罐温度及切水情况，防止封油带水造成机泵抽空。细化仪表打隔离液操作，防止隔离液量大、随封油带入泵内后遇高温汽化，造成机泵抽空。

（4）细化分馏塔底操作，防止塔底结焦带入机泵，同时加强检查分馏塔底过滤器前后压差变化，防止过滤器堵塞造成的来量不足。

（5）精细化检维修，注重机泵检维修质量，严格执行检维修规程要求，把好维修质量关，在大修中对转子进行动平衡检查，严格控制转子动平衡精度。

（6）在实际运行中此泵杨程较高，可以对叶轮进行切削、降低杨程，既能降低功率消耗，又能使泵的振动下降，处于更稳定的运行状态。

5 结束语

辐射进料泵是延迟焦化装置的关键设备，介质温度高、压力高，一旦出现故障有可能会造成严重事故。本次设备振动的峰值已经达到D区（振动在此区域内，通常认为其剧烈程度足以引起机组破坏），如果长时间未发现极有可能造成机封泄漏，发生火灾事故。所以，日常对机泵的润滑油、封油、冷却水的检查以及状态监测尤为重要，是保障设备安全运行的基础。