依据 API‑682 第 4 版;区分基础就地配置 / 石化高危版 DCS 远传配置;标注测点安装位置、典型冲洗流量、压力控制值、报警逻辑、现场高频故障点;适用于单端面密封冲洗回路 P&ID 设计、采购技术协议编写。
通用前置原则
压力测点:孔板上游测冲洗源压力,孔板下游测密封腔侧冲洗压力;压差反映孔板是否堵塞;
温度测点:优先布置在冲洗液进入密封腔之前,判断进密封腔介质温度;
流量:Plan11/21/31/41 依靠限流孔板节流控流量,一般不装流量计;高危重要泵可加装差压流量计监测冲洗流量;Plan23 泵送环闭环循环,不建议加装流量计,管路阻力会破坏泵送环循环流量;
冲洗压差:冲洗入口压力>密封腔压力 0.10‑0.17MPa;孔板最小孔径≥3mm,防止堵塞。
表格
| 冲洗方案 | 工作原理简述 | 典型冲洗流量 | 压力测点布置 | 温度测点布置 | 流量监测配置 | 高危工况 DCS 远传报警点 | 典型工况 & 坑点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PLAN11泵出口自冲洗 | 泵出口引介质,经限流孔板直入密封腔,卧式泵自排气 | 5‑20L/min,按轴径核算 | ①孔板上游:泵出口侧冲洗管线 PI/PIT②孔板下游:进密封腔前 PI/PIT通过孔板前后压差判断孔板堵塞 | 进密封腔管线 TI/TIT;不监测泵本体介质温度 | 一般不配流量计;关键泵装孔板差压监测 ΔPIT,间接判断冲洗流量 | 冲洗压差低报警 ΔP‑L;密封腔温度高报警 T‑H | 清洁常温卧式泵;坑:孔板堵塞无预警,密封干磨烧毁;立式泵不宜单用 PLAN11 |
| PLAN21出口冲洗 + 外置冷却器 | 泵出口介质→孔板→冷却器降温→送入密封腔 | 5‑20L/min | ①孔板上游(泵出口侧)PI/PIT②冷却器出口(进密封腔前)PI/PIT | 冷却器出口(进密封腔前)TI/TIT,监测冷却后实际进密封腔温度;冷却水回路可配就地 TI | 不配流量计;关键泵配置孔板差压 ΔPIT | 冷却后温度高报警 T‑H;冲洗压差低报警 ΔP‑L | 120‑180℃清洁高温介质;坑:冷却器结垢,进密封腔温度超标;热负荷大,冷却器面积容易被偷减 |
| PLAN23泵送环密闭小循环 | 密封腔介质依靠泵送环,密封腔‑冷却器闭环循环;不从泵出口引大量介质 | 8‑25L/min,完全取决于泵送环转速、旋向 | ①循环回路冷却器入口 PI(密封腔出来热介质)②冷却器出口 PI/PIT(回密封腔冷介质)⚠️不要在循环回路加装节流孔板 | 冷却器出口(返回密封腔)TI/TIT,核心测点;冷却水侧就地 TI | 禁止加装流量计,增加回路阻力会大幅降低泵送环循环量;依靠回路压差间接判断循环是否失效 | 循环回路出口温度高报警 T‑H;回路压差低报警 ΔP‑L | 石化加氢高温进料泵、高温热水;坑:泵送环转向装反直接无循环,几分钟机封过热烧毁;必须配喉衬套 |
| PLAN31旋液分离器冲洗 | 泵出口介质进入旋液分离器,重颗粒返回泵入口,清液经孔板送入密封腔 | 5‑18L/min | ①旋液分离器上游(泵出口来流)PI/PIT②旋液分离器清液出口(孔板前)PI/PIT③孔板下游进密封腔 PI | 孔板下游进密封腔管线 TI/TIT | 不配流量计;旋液分离器前后差压 ΔPIT,差压升高代表旋液分离器堵塞 | 冲洗压差低报警 ΔP‑L;进密封腔温度高报警 T‑H | 含少量重颗粒(铁锈、砂粒);坑:轻颗粒、絮状物旋液分离失效;旋液分离器堵塞等同于 PLAN11 断流 |
| PLAN32外部独立外冲洗 | 外部独立洁净冲洗液源,加压注入密封腔,阻隔工艺介质进入密封端面 | 8‑25L/min,外供源可调 | ①外冲洗源总管 PI/PIT②冲洗注入密封腔前 PI/PIT;必须保证高于密封腔 0.1‑0.2MPa | 冲洗注入密封腔前 TI/TIT | 推荐装流量计 / 流量开关 FIT,外供冲洗中断风险高 | 冲洗压力低报警 P‑L;冲洗流量低报警 F‑L;冲洗温度高报警 T‑H | 介质高固含量、强腐蚀;坑:冲洗液会混入工艺介质,必须兼容工艺;外供源中断直接机封损坏 |
| PLAN41PLAN31+PLAN21 组合 | 泵出口介质→旋液分离器除颗粒→冷却器降温→孔板→密封腔 | 5‑18L/min | ①旋液分离器上游 PI/PIT②冷却器出口(孔板前)PI/PIT③孔板下游进密封腔 PI/PIT | 冷却器出口进密封腔前 TI/TIT | 不配流量计;旋液分离器进出口差压 ΔPIT | 冲洗压差低报警 ΔP‑L;冷却后温度高报警 T‑H | 高温同时含有少量重颗粒介质;坑:旋液分离器 + 冷却器双部件,故障点翻倍,两处都易堵塞 |
PLAN11/21/31/41:孔板前后压差是最重要监测信号。压差变大→孔板堵塞;压差变小→管线泄漏;很多现场只装下游压力表,看不到孔板堵塞前兆。
PLAN23 闭环循环:没有孔板,监测冷却器进出口压差;压差几乎为零代表泵送环不工作、循环失效。
PLAN32 外冲洗:流量开关 / 流量变送器是必选项,外供冲洗源中断是恶性故障,只测压力不足以判断真实流量。
温度测点一律放在冲洗介质进入密封腔之前,反映密封腔实际工作介质温度,不要测泵壳体、泵出口本体温度。
PLAN23 温度高报警是第一报警:温度快速上升,大概率泵送环反转 / 卡死,循环失效,需要联锁预警。
PLAN11/21/31/41 依靠孔板定流量,常规不装流量计;关键加氢、高温泵,采用孔板差压间接反映流量。
PLAN23 绝对不要加流量计、阀门,增加回路阻力直接压制泵送环循环能力。
PLAN32 外冲洗,必须配流量监测,外部冲洗源是独立系统,有断供风险。
表格
| 配置 | 简易版(普通非关键泵) | API‑682 石化高危完整版(加氢、高温、易汽化介质) |
|---|---|---|
| 压力 | 仅就地压力表 PI | PIT 压力变送器 + 二阀组,孔板前后双测点,DCS 远传压差报警 |
| 温度 | 仅就地温度计 TI | TIT 温度变送器,进密封腔前温度远传 + 高温报警 |
| 流量 | 无流量监测 | PLAN32 配 FIT 流量变送器;其余方案配孔板差压 ΔPIT |
| 报警 | 现场目视巡检 | DCS:压差低、温度高、流量低报警输出;可做联锁提示 |
❌高危泵严禁只配就地表:孔板堵塞、循环失效、冲洗中断,人工巡检很难提前发现,等到密封烧毁才暴露故障。
PLAN11:孔板堵塞:孔板前后压差升高,下游压力下降,密封腔温度飙升。
PLAN21:冷却器结垢堵塞:冷却器出口温度持续走高,压差上升。
PLAN23:泵送环转向错误 / 卡死:循环回路进出口压差接近 0,回路温度快速上涨。
PLAN31:旋液分离器堵塞:旋液分离器进出口压差升高,冲洗流量衰减。
PLAN32:外冲洗源中断:冲洗压力下降、流量低报警,工艺介质倒灌磨损密封面。
PLAN41 双重风险:旋液分离器堵塞、冷却器结垢任意一个发生,冲洗失效。
所有压力变送器配置二阀组,支持在线校验泄压,无需停机拆卸仪表;防爆等级 Ex d IIC T6,4‑20mA+HART 输出。
PLAN11/21/31/41 提供限流孔板计算书,写明孔径、设计冲洗流量;孔板前后设置压力测点。
PLAN23 循环回路不得加装节流孔板、流量计,提供泵送环循环流量校核计算书,图纸标注旋转方向。
PLAN32 必须配置流量变送器,监测外冲洗供给流量。
明确 DCS 报警清单:冲洗压差低、密封腔进液温度高、外冲洗流量低全部写入技术协议。
