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卡塞爾有機熱載體爐安全措施
點擊次數(shù)：877 發(fā)布時間：2011-3-29
卡塞爾有機熱載體爐安全措施
有機熱載體爐以低壓、高溫、節(jié)能、無需水處理設(shè)備等特點被越來越多地應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，但由于有機熱載體爐在
使用管理上的不規(guī)范，需采取一定的措施加強管理，以保證有機熱載體爐的安全運行。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,有機熱載體爐的使用范圍越來越寬，使用的數(shù)量也越來越多，它具有低壓、高溫、節(jié)能、無
需水處理設(shè)備，系統(tǒng)中熱的利用率高等特點,但由于有機熱載體爐設(shè)計、制造、使用中的問題，以及管理上的不規(guī)
范，存在著一定的不安全因素。
1 基本概念
有機熱載體爐分為氣相爐和液相爐。氣相爐的壓力是因有機熱載體汽化而形成的，因此氣相爐是承壓的；而液
相爐則分為承壓注入式和不承壓抽吸式兩種。有機熱載體爐在運行中的危險性不在于發(fā)生爆炸，而在于有機熱載體
的泄漏，導(dǎo)致火災(zāi)事故。
2 有機熱載體爐危險因素分析
2.1 有機熱載體變質(zhì) 有機熱載體熱穩(wěn)定性和氧化安定性是評價導(dǎo)熱油的兩個重要指標，使用過程中會發(fā)生氧
化反應(yīng)和熱裂解反應(yīng)。液相強制循環(huán)熱載體爐zui容易發(fā)生導(dǎo)熱油過早變質(zhì)問題，甚至僅使用一兩年就變質(zhì)老化，不
僅造成重大經(jīng)濟損失，還會導(dǎo)致鍋爐受熱面過熱、爆管，進而引起火災(zāi)。
造成導(dǎo)熱油變質(zhì)的原因如下：①局部過熱發(fā)生熱裂解。導(dǎo)熱油超過其規(guī)定的zui高使用溫度便會局部過熱，產(chǎn)生
熱分解和縮聚，析出碳，閃點下降，顏色變深，粘度增大，殘?zhí)己可撸瑐鳠嵝氏陆?，結(jié)焦老化。②氧化。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，不僅降低介質(zhì)的使用壽命，而且
造成系統(tǒng)酸性腐蝕，影響安全運行。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，導(dǎo)熱油氧化速度加快，并迅速失效。
導(dǎo)熱油使用多年后，由于受熱分解、碳聚合形成爐管結(jié)焦，使管內(nèi)徑縮小而造成導(dǎo)熱油流量降低，循環(huán)泵克服的阻
力增大，嚴重時會導(dǎo)致堵塞爐管；另一方面生成的大分子縮合物使導(dǎo)熱油的粘度增高，爐管結(jié)焦，熱阻增大會導(dǎo)致
爐管壽命降低。
2.2 循環(huán)泵的不配套導(dǎo)熱油系統(tǒng)采用的循環(huán)泵小，導(dǎo)致導(dǎo)熱油的流速降低，影響傳熱。再者，循環(huán)泵的磨損造成理
論的泵輸送量的降低，也減少了導(dǎo)熱油的循環(huán)速度。
2.3 法蘭連接、焊接質(zhì)量、密封存在問題有機熱載體爐元件之間應(yīng)盡量采用焊接連接，以防止?jié)B漏。一些生產(chǎn)廠家
雖對爐管的主焊縫采用了焊接，但采用的是手工電弧焊，難以保證焊接質(zhì)量，而且焊縫外觀形狀、幾何尺寸也較差
，易發(fā)生泄漏事故。還有一些產(chǎn)品仍然采用法蘭連接，法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環(huán)節(jié)，密封不當(dāng)會引起火災(zāi)事
故。
2.4 超壓在啟動過程中，隨著有機熱載體的加熱，溶解在其中的其他氣體或水分逐漸分離出來，可能造成超壓和爆
沸事故。加入導(dǎo)熱油中水分大量蒸發(fā)而造成油路氣塞、循環(huán)不暢，引起爆沸事故。對于氣相爐，聯(lián)苯中如含有水分
，在啟動加熱升壓時，水分迅速汽化，爐內(nèi)的壓力急劇上升而導(dǎo)致無法控制的程度，引起爆炸事故，我國曾發(fā)生過
多起此類事故。
2.5 安全附件、不齊、失靈據(jù)以調(diào)查，有的有機熱載體爐沒有按規(guī)定安裝安全閥、液面計、自動保護裝置，或已經(jīng)
按規(guī)定安裝安全附件，但沒有定期檢驗和檢查，處于失靈狀態(tài)，由此也曾釀成過爆炸和泄漏火災(zāi)事故。
3.3 運行管理控制
3.3.1 定期檢驗。有機熱載體爐應(yīng)根據(jù)規(guī)定進行檢驗，對檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題及時處理。
3.3.2 使用單位應(yīng)根據(jù)《有機熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求制定運行操作規(guī)程，并嚴格執(zhí)行。操作人員必須
經(jīng)培訓(xùn)考核，持證上崗。
3.3.3 有機熱載體爐啟動中氣體應(yīng)反復(fù)排放。有機熱載體爐在啟動中要反復(fù)打開排氣閥，用來清除爐中的空氣、水
與有機熱載體混合蒸汽。
3.3.4 確保法蘭連接密封性能好。為了保證法蘭連接處的嚴密性，應(yīng)采用榫槽式法蘭或平焊鋼法蘭，而且公稱壓力
不低于1.6MPa。如果有機熱載體使用溫度超過300℃時，應(yīng)選用公稱壓力高一檔的法蘭。所有非焊接連接部件的密
封填料不準采用石棉制品，推薦采用金屬網(wǎng)纏繞石墨墊片或膨脹石墨復(fù)合墊片。
4 有機熱載體爐安全控制措施
4.1 嚴格控制焊接質(zhì)量 由于有機熱載體易滲漏、易燃燒，對有機熱載體爐焊接要求比以水為介質(zhì)鍋爐要求高，應(yīng)
嚴格控制焊接質(zhì)量，焊接和無損探傷必須滿足《有機熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。
4.2 安全裝置要齊全、靈敏、可靠 安全閥、液面計、壓力表、溫度計、排污裝置、膨脹器、自動保護裝置等的選
取、安裝、檢驗、維護必須滿足《有機熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
4.3 避免導(dǎo)熱油變質(zhì)
4.3.1 在循環(huán)泵入口處應(yīng)裝過濾器。在循環(huán)泵入口處應(yīng)裝過濾器，濾芯材料應(yīng)能濾去懸浮狀態(tài)的聚合物。過濾器應(yīng)
便于拆卸、更換。
4.3.2 保證導(dǎo)熱油質(zhì)量。嚴格控制有機熱載體的粘度、閃點、殘?zhí)肌⑺嶂档刃阅苤笜恕?br />4.3.3 控制導(dǎo)熱油的溫度。應(yīng)保證熱油爐出口處導(dǎo)熱油的溫度不得超過zui高使用溫度，熱油爐的zui高膜溫應(yīng)小于允
許油膜溫度，膜溫與導(dǎo)熱油主流體溫度應(yīng)始終存在一個溫度差（一般20～30℃左右）。為防止膜溫過高，避免導(dǎo)熱
油分解、聚合、結(jié)焦及老化，主要措施有：①開始點火升溫時，因油溫低，粘度大，油膜較厚，必須嚴格控制升溫
速度，一般應(yīng)在40-50℃／h以下，火焰應(yīng)均勻，避免局部熱負荷集中；②在熱負荷降低或暫時停用時應(yīng)打開旁路回
油調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，使熱油爐管內(nèi)的導(dǎo)熱油具有足夠的流量和流速；③任何情況下均不允許超負荷運行。④
正常停爐時，循環(huán)泵要繼續(xù)運轉(zhuǎn)一段時間，打開旁路，以使導(dǎo)熱油繼續(xù)流動，停止送風(fēng)、引風(fēng)，待油溫降至100℃
以下時，循環(huán)油泵方可停轉(zhuǎn)。⑤有機熱載體爐應(yīng)定期清灰。⑥定期檢查、檢驗、維護熱油爐監(jiān)測儀表，使其靈敏、
準確、可靠。
4.3.4 控制導(dǎo)熱油的流速。導(dǎo)熱油在爐中的流動應(yīng)為穩(wěn)定狀態(tài)，并具有一定的流速。流速越慢，邊界層越厚，該處
介質(zhì)溫度與主流溫度之差越大，就會造成管壁超溫，加速導(dǎo)熱油變質(zhì)、失效。主要措施為循環(huán)油泵的流量與揚程應(yīng)
保證導(dǎo)熱油在爐中必要的流速。熱油爐運行中，循環(huán)油泵不允許停止，泵應(yīng)定期維護保養(yǎng)。
4.3.5 避免導(dǎo)熱油氧化。通常設(shè)置高位膨脹槽，用以隔絕高溫?zé)彷d體直接與空氣接觸。高位槽可充氮保護，無充氮
保護的，應(yīng)保持一定液位，并裝有zui低液位報警器。
4.3.6 補充新油。定期適當(dāng)補充新導(dǎo)熱油可以使系統(tǒng)中的殘油量基本保持穩(wěn)定。補充的導(dǎo)熱油應(yīng)為同一廠家生產(chǎn)的
同一牌號產(chǎn)品，不同的有機熱載體不宜混合使用。在熱態(tài)運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)內(nèi)，不能直接加入未經(jīng)脫水的冷介質(zhì)。加入鍋
爐中的導(dǎo)熱油必須預(yù)先煮過以排除水分。
4.3.7 停電保護。突然停電時，必須采取有效的安全防護措施，避免導(dǎo)熱油超溫、受熱面金屬發(fā)生過熱，主要措施
有：（1）打開所有爐門，迅速將爐膛內(nèi)的燃料取出，使大量冷風(fēng)進入爐膛，迅速降低爐溫。同時迅速關(guān)閉出油總閥
，打開放油閥門，將高溫油緩慢放入儲油槽，并讓膨脹油槽中的冷油慢慢流入鍋爐，及時帶走熱量；（2）配置備用
電源或汽油機帶動的備用油泵，一旦停電立即起動。
4.3.8 定期清洗。對導(dǎo)熱油系統(tǒng)進行*清洗，清除管壁內(nèi)的積碳，以降低爐管阻力。
4.3.9 定期化驗。應(yīng)定期測定和分析導(dǎo)熱油理化指標，及時掌握油的品質(zhì)變化情況，分析變化原因。有機熱載體在
使用過程中每項性能指標值超過一定范圍，必須更新或再生，否則不能再繼續(xù)使用。