熱媒爐導熱油升溫脫水工藝分析

蔣東華+李玉偉

摘 要 在對熱媒爐導熱油的升溫脫水進行分析的基礎上，從整個導熱油的升溫脫水工藝流程出發，結合本單位情況，探討了升溫脫水前期準備階段、實施階段以及工藝實施過程中需要關注的主要工藝操作過程和事項，形成了相對完善的熱媒爐導熱油升溫脫水工藝流程，能夠為熱媒爐導熱油的升溫脫水處理提供相關參考。

關鍵詞 熱媒爐；導熱油；升溫脫水

中圖分類號 TE8 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0227-01

熱媒爐在海上石油平臺各種加熱器以及不同有機熱載體加熱系統中都有廣泛的應用，其通過使用循環熱油泵將導熱油輸送至對應的部位，實現液相的強制循環供熱。在大多需要均勻穩定供熱，而且禁止火焰、工藝溫度處于150℃～320℃之間的加熱環境，該種加熱方式都可以使用。導熱油是在該種高溫環境（160℃～300℃）下使用的。由于導熱油需要傳導熱量，因此必須保證具有良好的熱穩定性，但是導熱油在長期使用之后會產生分解、變質等問題，并且容易在加熱系統的表面產生積碳，導致加熱效率下降，給熱媒爐以及輸油系統留下安全隱患，需要在使用的過程中對導熱油進行脫水工藝處理。

1 熱媒爐導熱油的升溫脫水

熱媒爐正常運行時，導熱油最高工作溫度達180℃甚至更高，混入水的導熱油，在105℃以上水就開始加速蒸發，管路內夾雜水蒸氣的高溫導熱油的蒸汽壓將顯著提高，造成熱媒爐循環泵工況不穩定，嚴重時，循環泵產生汽蝕，損壞葉輪。對熱媒爐系統進行升溫脫水，成為熱媒爐投用前的一項非常重要的工藝要求。

脫水主要是把設備、工藝管線系統中的水氣及導熱油中的水分排除干凈，使導熱油順利達到工藝溫度，滿足生產需要。經過脫水工藝后的導熱油，傳熱效率好，散熱快，熱穩定性趨好。爐管及循環泵因此不易腐蝕穿孔。

2 升溫脫水階段前期準備工作

1）某單位有熱媒爐6臺，為保證燃油連續供應，大約需要準備柴油63t～84t。計劃用兩臺鍋爐進行系統脫水工作，每臺鍋爐脫水階段每小時燃燒350kg左右。每天每臺累計時間約6h，計劃脫水時間15～20天。具體用油量需要根據現場實際脫水工況來進一步確定。

2）系統升溫到100℃時，安排維修工對熱媒系統各個法蘭緊固螺栓進行熱緊。

3）熱媒爐崗位值班人員啟動空壓機，壓縮空氣及氮氣24小時連續供應，確保熱媒爐現場供給壓力不低于0.4MPa。

4）在油溫升高后，系統管線會有銹渣脫落堵塞過濾器，維修值班人員及時清理循環泵入口過濾器，排除堵塞雜物。

5）系統脫水需24小時連續運行，熱媒爐值班人員24小時進行現場操作監控，每小時整點記錄數據一次，包括時間、入爐溫度、出爐溫度、排煙溫度、進出口壓差、鍋爐出口壓力、導熱油流量、膨脹罐液位、循環導熱油泵入口壓力、循環導熱油泵出口壓力等等參數，填入準備和好的表格中。

6）整個熱媒系統由熱媒爐值班人員每小時巡檢一次，防止管線泄漏而發生危險事故。

7）脫水階段為了保證出口溫度的恒定，系統必須帶一定的換熱負荷。滿足當循環泵壓力波動較大時，通過調整外部系統負荷來達到快速降溫的要求，保證調試運行安全。外部負荷浮頂油罐及油庫工藝管網，和其它絕大多數處于未投油的設備實施，各崗位值班人員一定要密切注意設備、工藝管網的工藝溫度和壓力，絕對不能超溫、超壓運行，杜絕發生設備損壞事故。原油、燃料油油罐≤60℃，管線壓力≤1.0MPa運行控制值。

8）為防止脫水過程中高溫導熱油伴隨水蒸氣從膨脹罐放空閥噴出，須將膨脹罐放空閥用橡膠管引至安全的排放處，下方用容器接住噴出物。維修崗位根據現場需要準備好DN200鋼制短接和變徑三通（DN200-DN100）及DN100引流膠管等材料的規格、型號、數量的測算申請，采購部完成材料的采購供應后維修崗位負責安裝。

3 升溫脫水的主要工藝過程

1）確認膨脹罐液位在1 000mm左右，啟動兩臺循環導熱油泵，將整個導熱油系統循環。

2）在觸摸屏設定出口停爐溫度為100℃，啟動鍋爐點火運行，手動控制在燃燒器最小負荷功能控制位，從常溫經過8h緩慢升溫至70℃，再保持70℃恒溫烘爐8h，然后用4h左右升溫至100℃。

3）當導熱油溫度超過100℃時，在導熱油系統的設備和管線中殘存的水分及導熱油中的水分開始揮發，導熱油循環泵出口壓力開始波動。為了更安全的操作，每小時升溫速度不大于5℃，升溫幅度宜控制在3℃～5℃左右。

4）當導熱油溫度升高到100℃～130℃時，導熱油系統中的水分大量揮發，壓力波動加劇，導熱油循環泵的振動和噪音也較大，甚至使導熱油循環泵失壓，這時應嚴格控制升溫速度，必要時甚至停爐降溫，待壓力穩定后再繼續緩慢升溫。

5）熱媒系統升溫后所產生的氣體通過膨脹管線排至膨脹罐進行油氣分離，氣體通過膨脹罐的放空閥排至大氣中。

6）脫水過程中注意觀察膨脹罐液位變化，如液位<900mm不能滿足運行條件時，待油溫降至100℃以下再用充填泵將儲油罐內的油進行補液操作。儲油罐內的油補充到膨脹罐內，液位不能太高，加至1 000mm為止。

7）當導熱油溫度逐步上升到130℃左右時，系統壓力穩定后，可以將升溫速度控制在每小時不超過10℃的速度，升溫到設計的工作溫度180℃，并穩定運行24h。如在此過程中循環導熱油泵出口壓力波動較大，需降低升溫速度待壓力穩定后繼續升溫。

8）脫水結束后停止燃燒器運行，并將氮氣投入到膨脹罐內進行氮封。氮封壓力控制在20kPa～40kPa之間。循環導熱油泵繼續運行，待導熱油溫度下降到80℃以下停止循環導熱油泵運行。

9）脫水工作結束。

4 升溫脫水工藝實施過程中需要注意的問題

1）現場禁止煙火。

2）導熱油運行設備用警戒帶隔離，無關人員禁止靠近運行設備，防止高溫燙傷。相關作業人員巡檢作業時穿戴好保護用品，穿戴好工服、手套、護目鏡和口罩等，不要在閥門、法蘭處久留，避免發生意外。

3）為了防止發生導熱油在脫水時發生噴濺燙傷，需將膨脹罐下方用警戒帶隔離，無關人員禁止進入。

4）嚴格控制升溫速度，不宜過快。

5）嚴禁膨脹罐低液位缺油運行。

6）做好升溫脫水的相關記錄，導熱油操作人員每小時記錄一次運行數據，并形成具體的記錄表格，為工藝措施及分析提供相關的參考。

5 其他的意外應急處置策略

首先，在發生火災時應使用干粉、泡沫滅火器滅火；其次，當導熱油濺入眼睛時應用大量清水沖洗直到疼痛消失，然后盡快送醫救治，若吸入大量的蒸汽和油霧，應把患者轉移至空氣新鮮的地方，并接受醫生診斷治療。當誤食導熱油，則應該立即接受醫生診斷，當誤食量較大時，會有死亡危險；再次，當導熱油附著皮膚上時，要立即用肥皂水清洗干凈，當出現炎癥時應接受醫生治療，當在高溫狀態下出現燙傷時，不能強行剝下傷處衣服，應在清潔冷水里冷卻患部處，并立即接受醫生診斷治療；最后，所有的運行管線跑油時應回收處置，不可亂扔亂棄。

參考文獻

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