一起有機熱載體爐爆管泄漏引發火災事故的剖析

胡建平

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一起有機熱載體爐爆管泄漏引發火災事故的剖析

胡建平

（廣東省特種設備檢測研究院汕頭檢測院，廣東 汕頭 515100）

有機熱載體爐是承受高溫的特種設備，被列入《特種設備安全監察條例》的管理范疇，它從生產、使用、檢驗檢測及其監督檢查等方面都作了明確規定。有機熱載體爐，一旦使用不當，容易發生泄漏或火災等事故。特種設備使用單位應嚴格管理，制定事故應急預案，并定期進行事故的應急演練，促進企業提升應對有機熱載體爐事故的能力，及時控制和消除事故的危害，最大限度地減少因事故造成的人員傷亡、財產損失，維護人民生命安全和社會穩定。

特種設備；火災事故；事故原因；有效措施

1 事故概況

某廠安裝一臺YLL-6000MA型有機熱載體燃煤加熱爐，其額定出力為6.0 MW，額定壓力為0.7 MPa，額定出口溫度為340 ℃。該爐自2006-08投入運行至今近6年之久。2012-08-03T09：00，司爐工發現運行中的熱載體爐爐膛內受熱面導熱管束爆管，導熱油泄漏著火燃燒，鍋爐突然嚴重正壓，煙火從爐門及進煤斗口等處竄出，導熱油溫度迅速升高，熱載體爐的出口壓力明顯降低。當班司爐工驚慌失措，未能及時爭取有效的應急措施進行處理，而擅自離開鍋爐房去尋找機修人員和廠部管理者求助，致使事故蔓延、擴大，整個鍋爐房濃煙滾滾，引發火災。由于及時向119報警，經過消防官兵的緊急撲救，使火勢得到控制至撲滅，鍋爐被迫停爐，幸得無造成人員傷亡。

事故發生以后，經檢查，發現爐膛內內盤管頂排上端吊掛導熱管過熱鼓包爆裂，爆破口沿軸向撕開并折斷，整個內盤管下垂向爐排，如圖1所示，管內被導熱裂解后形成的殘炭堵塞，爐墻及外接管道也受到不同程度的破壞，如圖2所示。整臺熱載體爐的受熱面管束已難以修復，經濟損失近百萬元。

2 原因分析

本人對該熱載體爐進行了詳細的內外部檢查，調查了運行管理情況，了解事故發生經過，經各種因素進行綜合分析，認為事故原因如下：①據調查了解，該熱載體爐自投入運行至今已近6年，未曾對運行中的導熱油取樣進行定期分析，未及時掌握油的品質變化情況并分析變化原因。導熱油在使用過程中由于加熱系統的局部過熱，易發生熱裂解反應，生成易揮發及較低閃點的低聚物，低聚物間發生聚合反應生成不溶的高聚物，同時也會因局部過熱生成焦炭，這些高聚物和殘炭不溶于油而懸浮在油中，不僅阻礙導熱油的流動，降低形同的熱傳導效率，又隨著結焦層的增厚，導熱油管壁溫偏高而促使粘附焦炭，不斷增厚的管壁溫度進一步提高，隨著管壁的積炭不斷增厚，傳熱性能惡化，隨時可能發生爆管事故。另一方面，氧化穩定性導熱油與溶解中的空氣及熱載體系統填裝使殘留的空氣在受熱情況下發生氧化反應，生成有機酸及膠質物粘附輸油管，不僅影響傳熱介質的使用壽命，堵塞管路，同時易造成管路的酸性腐蝕，增加系統運行泄漏的現象。從這次爆管檢查中所發現管內結積殘炭的現象，可以驗證以上所述分析，也是事故的主要誘因。②司爐工責任心不強，不認真履行鍋爐房的巡回檢查制度，對運行中的熱載體爐受熱面管束發生爆裂而使導熱油大量泄漏的現象，未能及時發現，以致事故發生。③企業未能認真貫徹執行《特種設備安全監察條例》中“特種設備使用單位應當制定事故應急專項預案，并定期進行事故應急演練”的規定，管理和操作人員心中無數，以致事故發生時，束手無策，無法采取有效的應急措施，消除隱患，導致事故蔓延和擴大，引發火災。④企業對設備管理不善。在原安裝的儲油槽移位后，對拆斷的放油管未能及時連接至移位后的儲油槽，當發生事故后，無法打開鍋爐放油閥，將高溫導熱油放入儲油槽，減少導熱油的泄漏量。

3 防范措施

具體防范措施為：①按規定對導熱油定期取樣進行成份分析，一旦發現導熱油品質發生變化，能及時對導熱油進行透析或更換導熱油。同時，在更換導熱油前應對管道系統進行有效清洗，減少管內積炭，確保管路暢通。②司爐操作人員應落實崗位責任制，精心操作，在停產時，應保證運行系統中導熱油溫度低于80 ℃，才能關停循環泵，這樣，才不至于讓導熱油在鍋爐內受局部高溫而產生炭化，堵塞導熱油管。還應同時加強鍋爐房的巡回檢查制度，加強對爐膛出口煙氣溫度、排煙溫度等參數的監控，發現異常，及時消除隱患，使事故消滅于萌芽之中。③成立應急救援組織機構，明確職責。為確保生產安全事故應急救援實施快速有效，企業應制定切實可行的有機熱載體爐事故應急救援專項預案，并采取多種形式對應急救援人員、現場操作人員進行相應應急知識或應急技術培訓，做到人人清楚有機熱載體爐事故特征、類型和危害程度。以提高全體員工應急意識、自我保護和參與救援的措施與能力。為提高應急救援隊伍的實戰能力，企業從實際出發，針對危險目標可能發生的事故，每年至少計劃組織一次模擬應急演練，把指揮機構和各救援隊伍訓練成一支思想好、技術精、作風硬的指揮班子和搶救隊伍，一旦事故發生，指揮機構能正確指揮，各救援隊伍能根據各自任務及時有效地排除險情，控制并消滅事故，搶救傷員，做好應急救援工作。對于這次發生的導熱油管束爆裂、泄漏事故，應立即停爐，停循環泵，立即關閉有機熱載體爐的進出口閥門。打開放油閥，將爐內的高溫導熱油放入低位儲油槽。對導熱油泄漏著火燃燒的位置，應采取有效的滅火措施，嚴禁用水噴淋滅火，宜采用泡沫、水泥或蒸汽滅火。④依靠科學，依法規范，嚴格管理，提高設備的完好率。對有機熱載體爐所配套的安全附件和儀表，要確保完好無損，性能可靠，指示準確。像本次發生的事故中，由于放油管拆除后無重新連接安裝完好，致受熱管束中的高溫導熱油無法及時放入儲油槽，使事故進一步擴大。同時，在有機熱載體爐運行中突然停電，也需要通過放油管將導熱油緩慢放入儲油槽，并將膨脹槽中冷油慢慢流入熱載體爐，及時帶走熱量，防止停電后短時間內油溫超高釀成事故。

4 結語

有機熱載體爐是承受高溫的特種設備，同一般設備比較起來，它是很容易發生火災事故的。對事故應認真處理并及時采取有效措施，否則，將會使事故蔓延、擴大。由于有機導熱油具有一種“低壓高溫”的工作特性，在使用過程中諸性能潛在的危險性，容易發生安全問題。同時，有機熱載體爐本身的先天性缺陷；安全附件不全或失靈；運行失常；不重視定期檢修；司爐人員錯誤操作或管理制度混亂，都容易造成有機熱載體爐事故。為此，企業在使用特種設備中，一定要嚴格管理，落實崗位責任制，精心操作，提高事故的應急能力，及時消除隱患，做到防范于未然，以確保人民生命和財產的安全，促進經濟發展。

圖1 爐膛內內盤管受到的破壞

圖2 爐墻及外接管道受到的破壞

［1］遼寧省大連市鍋爐壓力容器檢驗所.有機熱載體爐事故應急救援預案指南 YZ0103—2009［S］.出版社不詳，2009.

2095－6835（2019）01－0140－02

TK288

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.140

〔編輯：嚴麗琴〕