導(dǎo)熱油脫水過程發(fā)生高位槽失穩(wěn)壓癟事故分析

陳俊材

(福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院龍巖分院，福建 龍巖 364000)

導(dǎo)熱油脫水過程發(fā)生高位槽失穩(wěn)壓癟事故分析

陳俊材

(福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院龍巖分院，福建 龍巖 364000)

導(dǎo)熱油鍋爐因其自身的優(yōu)點(diǎn)，越來越被生產(chǎn)企業(yè)所接受。導(dǎo)熱油分為兩大類：一類是礦物質(zhì)型、一類是合成型。但不管是哪種類型的導(dǎo)熱油，在首次使用時(shí)都應(yīng)該進(jìn)行脫水脫氣（俗稱煮油）操作。雖說煮油技術(shù)已經(jīng)很成熟，但在煮油過程中還是會(huì)經(jīng)常發(fā)生管道劇烈震動(dòng)、高位槽噴油等各類危及人身安全及設(shè)備安全的事故。文中主要分析一起煮油過程中發(fā)生高位槽失穩(wěn)壓癟、循環(huán)泵驟停損壞的事故。

導(dǎo)熱油；煮油；高位槽壓癟；循環(huán)泵驟停

1 概況

某導(dǎo)熱油清洗單位于2014年6月對(duì)某醫(yī)療設(shè)備制造企業(yè)一臺(tái)燃煤有機(jī)熱載體鍋爐YGW-1900MW，額定功率1.9 MW、額定溫度320℃、額定壓力0.7Mpa進(jìn)行清洗后更換導(dǎo)熱油。現(xiàn)場(chǎng)情況為低位槽置于鍋爐房外，高位槽置于鍋爐房房頂（如圖1所示），高位槽為敞口式。該生產(chǎn)企業(yè)采用某品牌L-QC320號(hào)導(dǎo)熱油，有出廠型式報(bào)告，脫氣脫水過程由該品牌某經(jīng)銷商負(fù)責(zé)。該鍋爐安裝符合TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。

2 現(xiàn)場(chǎng)情況說明

該煮油負(fù)責(zé)人操作如下：檢查各儀器儀表正常、系統(tǒng)注滿油，打開輔助排氣閥2，關(guān)閉高位槽排空閥1，開啟低位槽排空閥7，開啟循環(huán)泵并冷油循環(huán)2個(gè)小時(shí)，點(diǎn)火升溫。從常溫緩慢上升至95℃，用時(shí)約3小時(shí)，此時(shí)壓力表輕微跳動(dòng)。溫度繼續(xù)上升，壓力表跳動(dòng)隨之加劇，低位槽排空閥冒出大量水蒸汽。當(dāng)溫度升至105℃過程中，突然發(fā)出“嘣”的一聲響，隨后循環(huán)泵驟停，鼓引風(fēng)機(jī)停止，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)高位槽失穩(wěn)壓癟，循環(huán)泵損壞。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)鍋爐管道布置圖

3 發(fā)生高位槽失穩(wěn)壓癟、循環(huán)泵驟停事故原因分析

高位槽是用來穩(wěn)定系統(tǒng)壓力、補(bǔ)充導(dǎo)熱油以及排氣排水的作用。該系統(tǒng)為敞口式設(shè)計(jì)，因此高位槽與大氣直接相通，不承受內(nèi)壓（液體靜壓除外）或外壓[1]。高位槽的工作壓力是常壓，在設(shè)計(jì)制造時(shí)所使用鋼板的厚度都比較薄，加工圓度不高，該系統(tǒng)所配高位槽容積較大長(zhǎng)度L較長(zhǎng)，容器的失穩(wěn)與所用材質(zhì)的強(qiáng)度并無直接的關(guān)系，所以在此種情況下當(dāng)高位槽在低真空度時(shí)就容易發(fā)生受外壓而失穩(wěn)壓癟事故[2]。

在脫氣脫水過程中，該負(fù)責(zé)人把高位槽排空閥關(guān)閉，低位槽排空閥開啟，通過高位槽與低位槽之間的溢流管以及低位槽排空閥排出系統(tǒng)水分。認(rèn)為該操作是防止高位槽高溫導(dǎo)熱油與空氣直接接觸產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致導(dǎo)熱油品質(zhì)惡化。但是此種操作并無道理，在脫氣脫水過程中，高位槽排空閥開啟的情況下，整個(gè)高位槽也能充滿水蒸汽，自然隔離了空氣與高溫導(dǎo)熱油的直接接觸。現(xiàn)場(chǎng)溢流管的多處彎折，高位槽排空閥關(guān)閉使得高位槽容易承受壓力。

鍋爐在清洗后，由于系統(tǒng)管道復(fù)雜，不容易通過吹掃的方式將系統(tǒng)內(nèi)殘留水分全部排出，只能通過煮油的方法排出清洗殘留水分以及新添加導(dǎo)熱油內(nèi)所含水分。在低位槽排空閥排出水蒸汽量還比較大時(shí)，司爐工依然將溫度從103攝氏度升至105攝氏度，升溫速度過快，鍋爐出口高溫導(dǎo)熱油經(jīng)過管道到達(dá)回油管，在輔助排氣管處分成兩路，A路通向高位槽，B路通向油氣分離器。A路導(dǎo)熱油攜帶大量水汽，在高位槽閃蒸，由于A路的分流，因此從高位槽膨脹管C路進(jìn)行補(bǔ)充。就在C路補(bǔ)充導(dǎo)熱油的瞬間，高溫水從高位槽輔助排氣管噴出閃蒸但是未能完全擴(kuò)散，又由于溢流管有較多的彎頭，阻力過大，而未及時(shí)補(bǔ)氣，造成高位槽某個(gè)瞬間形成真空而承受外壓，高位槽承受外壓穩(wěn)定性較差，因此失穩(wěn)壓癟。在壓癟過程中，高位槽容積減少以及蒸汽的閃蒸至內(nèi)外氣壓又產(chǎn)生平衡時(shí)，失穩(wěn)過程結(jié)束。在此過程中循環(huán)泵進(jìn)口流量瞬時(shí)加大，出口壓力瞬時(shí)增加，造成電機(jī)瞬時(shí)負(fù)荷過載而造成燒損，故而能聞到一股燒焦的味道。

4 結(jié)束語

總的來說,發(fā)生該事故的主要原因有二：一是不應(yīng)該關(guān)閉高位槽排空閥；二是操作不當(dāng)，升溫過快。近年來隨著導(dǎo)熱油鍋爐使用的增加，出現(xiàn)事故的情況也有增多的趨勢(shì)，但是筆者在網(wǎng)上及相關(guān)書籍上均未找到高位槽失穩(wěn)壓癟事故的案例，文中嘗試分析該事故發(fā)生的原因，如若有分析不到位的地方，請(qǐng)大家指正，共同學(xué)習(xí)一起進(jìn)步。

[1] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（TSG G0001-2012）[M].2012.10.23.

[2]刁玉瑋，王立業(yè)，喻健，良化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)（第六版）[M]，大連理工大學(xué)出版社，2009.

Analysis of Elevated Tank Instability in the Process of the Heat Conduction Oil Dehydrated

CHEN Jun-Cai
(Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute, Longyan 364000, Fujian, China)

Heat conduction oil boiler with its advantages of more and more accepted by production enterprises. Heat conduction oil can be divided into two categories∶ One is mineral type, the other one is synthetic type. No matter which classes have to be dehydrated(cooking oil) before it to be used. Cooking oil technology is very Mature,but still often happens imperil one's life and device safety just as pressure pipeline violent vibration,oil squirt from elevated tank and so on. This page main analysis of elevated tank instability, circulating pump sudden stop in the process of the heat conduction oil dehydrated.

Heat conduction oil ; Cooking oil; Elevated tank instability; Circulating pump Sudden stop

2015-04-08

陳俊材，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院龍巖分院,檢驗(yàn)一室，檢驗(yàn)員，助理工程師