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、節能的供熱設備，現已被廣泛地應用到石油、化工、紡織、印染等行業中。但需要注意的是，鍋爐內有機熱載體介質有高溫、易燃的特點，在運行中一旦發生泄漏，將會引起火災、爆炸等事故，造成人員傷亡和財產損失。因此，如何對液體有機熱載體鍋爐在生產運行中安全有效的管理，是現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.導熱油品質劣化

導熱油品質過早變質劣化是液相熱載體鍋爐運行中常見的問題之一。導熱油在使用過程中化學成分因受熱很容易發生高溫氧化、裂化分解和熱聚縮合等化學反應，使油質劣化。許多企業基于利益思考，或是管理手段不到位，致使導熱油在變質的情況下還在長期使用，使得管內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.自動控制系統失效

液相有機熱載體鍋爐常用的自動控制系統有：液位示控及聯鎖裝置、超溫報警及聯鎖裝置、超（差）壓報警及聯鎖裝置、循環泵停運聯鎖裝置。對于燃油燃氣的鍋爐，還要裝設爐膛熄火保護裝置和點火控制程。設計安裝這些自動控制系統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現的是液位示控及聯鎖裝置、循環泵停運聯鎖裝置的失靈。循環泵停運聯鎖裝置如不能正常運行，很容易使爐管和導熱油溫度迅速升高，爐管在不能及時得到冷卻的情況下，極易發生爆管事故。

3.管道泄漏、火災事故

液相有機熱載體鍋爐管道系統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生泄露的部位。由于制造或者安裝的工藝質量差，致使焊縫存在著一定的缺陷，進而導致導熱油向外泄露。導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，極易導致滲漏。鍋爐從停用到使用的過程中，由于內部溫度變化急速，溫差過大，容易造成法蘭間松動，繼而造成導熱油的泄露。在運行過程中遇到突然停電，循環泵停止運行，如果不能及時清除燃料，消除熱源，爐膛內的爐管和導熱油溫度將極驟升高，導致爆管發生火災事故。

4.爐管堵塞發生爆管事故

導熱油在加熱運行的過程中，伴隨著會發生一些復雜的化學變化，局部過熱發生熱分解和縮聚，產生高聚物或者焦炭。這些產生的高聚物或者焦炭不溶于油，會沉積在管壁上。另一方面，導熱油與空氣中的氧氣接觸發生氧化反應，生成有機酸并縮聚成膠泥，使粘度增加。導熱油的氧化速度與溫度有關，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熱油迅速變質，按規程要求鍋爐出口處導熱油的最高工作溫度不應當高于其自燃點溫度、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熱油的粘度、閃點、殘碳、酸值等性能指標嚴重變差，多年以后，爐管結焦嚴重，使得管內徑縮小而造成導熱油流量降低，嚴重時會堵塞爐管，發生爆管事故。

5.管理不到位

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

6.防范措施和建議

（1）特種設備使用企業必須強化安全意識，提高管理水平，學習、了解國家有關特種設備的法規和技術規程，不得聘用未經當地安全監察機構考核合格發證的司爐工并對特種設備操作人員進行嚴格培訓和管理，，杜絕操作人員的誤操作引起事故的發生。

（2）嚴格按照有機熱載體的性能指標進行選擇，使用過程中嚴格控制導熱油的溫度。導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。通過補充新的導熱油，可以降低油內殘油量;新的導熱油正式投用前必須脫水，且要脫水充分。

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

（4）油路中應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生的高聚合物和炭粒。

參考文獻：

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[3]TSG?G0001-2012.鍋爐安全技術監察規程[S]