液相有機熱載體鍋爐運行中常見的幾個安全問題分析

陳少斌

前言

液相有機熱載體鍋爐由于其輸出介質(zhì)具有高溫低壓的特性，與蒸汽鍋爐相比較，還具有不需要水處理設(shè)備并且無蒸汽鍋爐的跑、冒、滴、漏等熱損失，運行和維修方便，是一種安全、高效、節(jié)能的供熱設(shè)備，現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用到石油、化工、紡織、印染等行業(yè)中。但需要注意的是，鍋爐內(nèi)有機熱載體介質(zhì)有高溫、易燃的特點，在運行中一旦發(fā)生泄漏，將會引起火災(zāi)、爆炸等事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，如何對液體有機熱載體鍋爐在生產(chǎn)運行中安全有效的管理，是現(xiàn)在許多使用單位高度重視并在深入探索的問題。筆者就液相有機熱載體鍋爐的檢驗經(jīng)驗，對其運行中常見的幾個安全問題提出一點見解，供大家參考。提出一點見解，供大家參。

1.導(dǎo)熱油品質(zhì)劣化

導(dǎo)熱油品質(zhì)過早變質(zhì)劣化是液相熱載體鍋爐運行中常見的問題之一。導(dǎo)熱油在使用過程中化學(xué)成分因受熱很容易發(fā)生高溫氧化、裂化分解和熱聚縮合等化學(xué)反應(yīng)，使油質(zhì)劣化。許多企業(yè)基于利益思考，或是管理手段不到位，致使導(dǎo)熱油在變質(zhì)的情況下還在長期使用，使得管內(nèi)受熱面積碳程度不斷惡化，不僅使傳熱效率大幅下降，燃料成本增加，還會影響下游生產(chǎn)工藝溫度，嚴重時造成傳熱壁局部過熱，管壁裂紋、腐蝕和爆管。

2.自動控制系統(tǒng)失效

液相有機熱載體鍋爐常用的自動控制系統(tǒng)有：液位示控及聯(lián)鎖裝置、超溫報警及聯(lián)鎖裝置、超（差）壓報警及聯(lián)鎖裝置、循環(huán)泵停運聯(lián)鎖裝置。對于燃油燃氣的鍋爐，還要裝設(shè)爐膛熄火保護裝置和點火控制程。設(shè)計安裝這些自動控制系統(tǒng)的主要目的是為了能夠更好的保證有機熱載體鍋爐的運行安全，但有些時候，正是由于對這些自動控制系統(tǒng)的過分依賴，從而會使得在實際運行工作中，許多工作的安全防范意識薄弱。在檢驗過程中最常發(fā)現(xiàn)的是液位示控及聯(lián)鎖裝置、循環(huán)泵停運聯(lián)鎖裝置的失靈。循環(huán)泵停運聯(lián)鎖裝置如不能正常運行，很容易使?fàn)t管和導(dǎo)熱油溫度迅速升高，爐管在不能及時得到冷卻的情況下，極易發(fā)生爆管事故。

3.管道泄漏、火災(zāi)事故

液相有機熱載體鍋爐管道系統(tǒng)中存在很多的連接部位，通常采用管道法蘭或閥門進行連接，這些連接處是極易發(fā)生泄露的部位。由于制造或者安裝的工藝質(zhì)量差，致使焊縫存在著一定的缺陷，進而導(dǎo)致導(dǎo)熱油向外泄露。導(dǎo)熱油還具有較強的滲透性，尤其是在法蘭墊片處滲透非常嚴重，重新更換管道安全附件如壓力表、溫度表、安全閥等，在連接部位沒有做好密封，極易導(dǎo)致滲漏。鍋爐從停用到使用的過程中，由于內(nèi)部溫度變化急速，溫差過大，容易造成法蘭間松動，繼而造成導(dǎo)熱油的泄露。在運行過程中遇到突然停電，循環(huán)泵停止運行，如果不能及時清除燃料，消除熱源，爐膛內(nèi)的爐管和導(dǎo)熱油溫度將極驟升高，導(dǎo)致爆管發(fā)生火災(zāi)事故。

4.爐管堵塞發(fā)生爆管事故

導(dǎo)熱油在加熱運行的過程中，伴隨著會發(fā)生一些復(fù)雜的化學(xué)變化，局部過熱發(fā)生熱分解和縮聚，產(chǎn)生高聚物或者焦炭。這些產(chǎn)生的高聚物或者焦炭不溶于油，會沉積在管壁上。另一方面，導(dǎo)熱油與空氣中的氧氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng)，生成有機酸并縮聚成膠泥，使粘度增加。導(dǎo)熱油的氧化速度與溫度有關(guān)，在70℃以下，氧化不明顯，超過100℃時，隨著溫度的升高，氧化速度加快。過高的出口油溫也會促使導(dǎo)熱油迅速變質(zhì)，按規(guī)程要求鍋爐出口處導(dǎo)熱油的最高工作溫度不應(yīng)當(dāng)高于其自燃點溫度、并且至少低于其最高允許使用溫度10℃～20℃。多種原因共同作用使得導(dǎo)熱油的粘度、閃點、殘?zhí)?、酸值等性能指?biāo)嚴重變差，多年以后，爐管結(jié)焦嚴重，使得管內(nèi)徑縮小而造成導(dǎo)熱油流量降低，嚴重時會堵塞爐管，發(fā)生爆管事故。

5.管理不到位

使用企業(yè)單方面追求經(jīng)濟效益，缺乏安全管理意識，沒有切實可行的安全操作規(guī)程。有些企業(yè)甚至因為薪酬少而聘用無證人員做司爐工，司爐工不熟悉規(guī)程，缺乏安全知識，不按規(guī)定操作甚至是誤操作，常常導(dǎo)致事故的主要原因。

6.防范措施和建議

（1）特種設(shè)備使用企業(yè)必須強化安全意識，提高管理水平，學(xué)習(xí)、了解國家有關(guān)特種設(shè)備的法規(guī)和技術(shù)規(guī)程，不得聘用未經(jīng)當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機構(gòu)考核合格發(fā)證的司爐工并對特種設(shè)備操作人員進行嚴格培訓(xùn)和管理，，杜絕操作人員的誤操作引起事故的發(fā)生。

（2）嚴格按照有機熱載體的性能指標(biāo)進行選擇，使用過程中嚴格控制導(dǎo)熱油的溫度。導(dǎo)熱油在使用過程中還要定期取樣分析，以便于及時掌控油品的變化情況，同時分析油品變化的原因。通過補充新的導(dǎo)熱油，可以降低油內(nèi)殘油量;新的導(dǎo)熱油正式投用前必須脫水，且要脫水充分。

（3）控制導(dǎo)熱油在管道內(nèi)的流速。輻射受熱管子內(nèi)導(dǎo)熱油流速不低于2m/s，對流受熱管子內(nèi)流速不低于1.5m/s。

（4）油路中應(yīng)采用不銹鋼粉末軋制法制成的不銹鋼過濾路，濾去懸浮油中運行時產(chǎn)生的高聚合物和炭粒。

參考文獻：

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