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有機(jī)熱載體爐爆管事故分析及預(yù)防措施

文檔作者：陳棋文檔來源：福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月01日
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有機(jī)熱載體爐爆管事故分析及預(yù)防措施
陳棋
(福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院福建福州350003)
摘要通過對某企業(yè)有機(jī)熱栽體爐爆管事故的分析，闡述損壞的原因，提出預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞有機(jī)熱栽體鍋爐爆管事故分析預(yù)防
中圖分類號：TK229．91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2015)02—108—02
1事故的基本情況
2014年03月．福州長樂某印染企業(yè)．1臺YLL一
14000klW的有機(jī)熱載體爐發(fā)生鼓包、爆管事故．爐膛內(nèi)中部
2根盤管，1根鼓包。l根爆裂后發(fā)生泄漏燃燒，所幸未有人
員傷亡。該爐完成安裝后半年多未驗(yàn)收．仍處于試運(yùn)行階段。
鍋爐已運(yùn)行多月．所用導(dǎo)熱油是與其他舊爐所用舊導(dǎo)熱油加
同牌號新油?昆合進(jìn)行使用的，舊油分行結(jié)論未不合格．混合
后油品未經(jīng)分析化驗(yàn)。事故發(fā)生時(shí)的司爐工持證上崗．但無
任何運(yùn)行記錄。另根據(jù)司爐工反映該爐數(shù)十天前發(fā)生過停電
事故。而該廠無備用電源。
該鍋爐型號為YLL一14000MW，額定工作壓力0．8MPa。
最高工作溫度320％．介質(zhì)牌號WD一340．型號L—
QB300GB23971．導(dǎo)熱油的循環(huán)方式為注入式．設(shè)計(jì)要求鍋爐
運(yùn)行時(shí)膨脹器上的放空閥必須是敞開的(有的放空管上不設(shè)
閥門)，這樣才能保證避免超壓運(yùn)行，而現(xiàn)場檢查膨脹器上的
放空閥開度較小。該有機(jī)熱載體鍋爐工作原理如圖1所示。
圖1 有機(jī)熱載體鍋爐系統(tǒng)工作原理
以下為事故現(xiàn)場圖片(圖2～圖7)。
圖3爆管開口圖像
2有機(jī)熱載體爐及介質(zhì)特點(diǎn)
有機(jī)熱載體爐是以煤、油、氣體、電為燃料，以導(dǎo)熱油為
介質(zhì)，利用循環(huán)油泵，強(qiáng)制液相循環(huán)，將熱能輸送給用熱設(shè)備
后，再返回加熱爐重新加熱的特種工業(yè)爐。其具有高溫、低
壓、安全、高效節(jié)能、無需水處理設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛
圖4爆管結(jié)焦垢3～5mm 圖5 爆管去掉氧化皮后圖像
圖6爆管處超溫使鋼材發(fā)生蠕變圖7 另一根鼓包的盤管
應(yīng)用于石油、化工、制藥、紡織印染、輕工、建材等工業(yè)領(lǐng)域。
導(dǎo)熱油是一種有機(jī)熱載體．多為淡黃色或褐色．大多無毒無
味．少數(shù)具有一定的毒性和刺鼻臭味。導(dǎo)熱油具有很高的沸
點(diǎn)．可在很低的飽和壓力下被加熱到較高工作導(dǎo)熱油溫度．
導(dǎo)熱油在使用時(shí)一般不會自燃起火。但要防止高溫導(dǎo)熱油從
系統(tǒng)中滲漏出來．因?yàn)樵谶\(yùn)行中因管理或操作不當(dāng)導(dǎo)熱油蒸
氣接觸空氣并形成一定濃度后會引起自燃．發(fā)生火災(zāi)事故。
3事故的原因分析
該事故發(fā)生后．我院相關(guān)人員及時(shí)到現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查分
析。經(jīng)現(xiàn)場檢驗(yàn)和查詢．得出如下結(jié)論：
(1)企業(yè)管理不嚴(yán)．安全意識不到位，現(xiàn)場無任何規(guī)章制
度和操作規(guī)程．無運(yùn)行記錄。運(yùn)行參數(shù)不明，無法判定其運(yùn)行
是否超壓，及導(dǎo)熱油脫水情況。
(2)現(xiàn)場檢查膨脹器上的放空閥開度較?。荒鼙ＷC避
免鍋爐超壓運(yùn)行(故超壓運(yùn)行也可能是其中一個(gè)潛在因素)。
(3)從爆管及鼓包的管段內(nèi)部發(fā)現(xiàn)爆管及鼓包變形側(cè)存
在較厚的焦垢．焦垢較厚側(cè)鋼管碳化明顯而上部焦垢較薄側(cè)
敲擊時(shí)聲音清脆材質(zhì)未發(fā)現(xiàn)燒損跡象．因此判定是由于殘
碳、焦垢等沉積加之該處盤管底部受熱輻射溫度最高．造成
該管段底部高溫局部過熱，應(yīng)為本次事故的主要原因．具體
分析如下：①導(dǎo)熱油(聯(lián)苯混合物)在345～415℃的高溫下會
逐漸分解焦化產(chǎn)生焦垢。另外使用質(zhì)量不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的劣
質(zhì)油或再生油、油中殘?zhí)嫉戎笜?biāo)大大超標(biāo)。導(dǎo)熱油在加熱運(yùn)
行過程中，會發(fā)生一些化學(xué)變化，而生成少量高聚合物．同時(shí)
作者簡介：陳棋(1964～)，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)所高級工程師。主要從事鍋爐壓力容器與壓力管道的檢驗(yàn)工作。
2015．N0．2．@
萬方數(shù)據(jù)
也會因局部過熱生成焦炭，這些高聚合物和殘?zhí)疾蝗苡谟停?
而懸浮在油中。運(yùn)行中這些物質(zhì)可能會沉積在鍋筒底部而過
熱鼓包，或沉積在管壁上而過熱爆管。②出口溫度超溫。有的
企業(yè)采取提高出121溫度的辦法，保證供熱量．結(jié)果使出口溫
度接近甚至超過熱載體的最高允許使用溫度．從而加重用熱
設(shè)備內(nèi)部的結(jié)焦、結(jié)垢程度．使散熱器傳熱效率更低．形成惡
性循環(huán)，直到爐管爆破。③管內(nèi)介質(zhì)流速過低。導(dǎo)熱油在爐管
內(nèi)流動時(shí)，會形成邊界層，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，會造成管壁超溫．加速導(dǎo)熱油變
質(zhì)、失效，最終導(dǎo)致過熱引起鼓包、爆管事故。④附屬設(shè)備選
用、操作不當(dāng)。導(dǎo)熱油過濾器選用不當(dāng)，過濾器網(wǎng)過粗．而較
小的結(jié)焦物未能濾出．而沉積在鍋筒底部或受熱面管壁．致
使超溫過熱。循環(huán)油泵工作不正常，打不起壓力，致使介質(zhì)在
爐管內(nèi)停滯造成過熱而爆管。或者是停爐后．未按規(guī)定吹掃，
油泵即刻停止轉(zhuǎn)動．而爐內(nèi)油溫還在較高溫度以上．致使油
質(zhì)變壞．產(chǎn)生結(jié)焦甚至造成鼓包或爆管。
(4)超溫、超壓，使鋼材發(fā)生蠕變還。①遇突然停電，此時(shí)
循環(huán)油泵停止工作．流速等于零，而爐管的油溫和爐膛的余
熱作用，會使熱介質(zhì)溫度在l。2rain內(nèi)就會超過允許值．如此
積累久了，熱介質(zhì)因裂解、積碳而導(dǎo)致爐管結(jié)焦、過燒，進(jìn)而
引發(fā)爆管事故。②運(yùn)行操作(運(yùn)行參數(shù)不明)不當(dāng)也可造成超
溫，因停爐時(shí)，爐內(nèi)溫度在80℃以上時(shí)即停止熱油泵運(yùn)行；停
爐后若不注意保溫，溫度降至導(dǎo)熱油凝固點(diǎn)(12．3℃)以下而
凝固，重新啟用前又未事先升溫熔化，即行升火．這2種情況
均會因?qū)嵊筒荒苎h(huán)降溫而使鋼材超溫變形。③導(dǎo)熱油含
水．升火后會短時(shí)急劇汽化，造成局部汽塞而超壓變形。
(5)盤管布置不合理造成爐管局部超溫?！跺仩t安全技術(shù)
監(jiān)察規(guī)程》11．2．3規(guī)定，火焰加熱鍋爐的爐管布置應(yīng)當(dāng)使鍋
爐內(nèi)有機(jī)熱載體受熱均勻．不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)火焰直接與受熱面接
觸的現(xiàn)象。而事故的管段正是該爐爐膛內(nèi)中部火焰直接與受
熱面接觸的2根盤管。
4預(yù)防措施
(1)定期檢查、及時(shí)清除焦垢，一般每運(yùn)行8000h需進(jìn)行
一次。
(2)應(yīng)定期對導(dǎo)熱油取樣分析。及時(shí)掌握油的品質(zhì)變化
情況，分析變化原因。定期補(bǔ)充新導(dǎo)熱油量，使其殘油量基本
得到穩(wěn)定，加入鍋爐中的導(dǎo)熱油．必須預(yù)先煮過．以排除水
分，發(fā)現(xiàn)問題．應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施。導(dǎo)熱油系統(tǒng)應(yīng)定期進(jìn)行
徹底清洗。清除管壁內(nèi)的積碳．以降低爐管阻力。
(3)完善安全附件。并確保靈敏可靠。
(4)對中間2根受火焰直接加熱的爐管底部進(jìn)行隔熱處
理，避免爐管局部超溫，造成有機(jī)熱載體過熱裂解，導(dǎo)致爐管
局部結(jié)焦或縮短有機(jī)熱載體使用壽命。
(5)有條件的單位．可設(shè)置雙路電源．如設(shè)置小型汽油發(fā)
電機(jī)．其電路與循環(huán)油泵電路互為切換．從而防止停電短時(shí)
間內(nèi)油溫超高而釀成事故．
(6)iJI強(qiáng)運(yùn)行操作管理．做好運(yùn)行及維護(hù)記錄并加強(qiáng)如
下作業(yè)管理：①控制導(dǎo)熱油流速。《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》
規(guī)定．為了防止液相爐中有機(jī)熱載體過熱分解與積碳．必須
保證受熱面管中有機(jī)熱載體的流速．輻射受熱面不低于2m／
s，對流受熱面不低于1．5trgs。這樣，根據(jù)流體力學(xué)原理，流體
就能在管內(nèi)呈湍流狀態(tài)．就能獲得較薄的邊界層。介質(zhì)在管
內(nèi)就不會因超溫過熱而產(chǎn)生殘?zhí)肌⒍氯軓?。造成管壁過熱
等事故。②加熱爐進(jìn)液lZl和出液121上必須裝有測溫儀表，并
設(shè)有超溫報(bào)警裝置。應(yīng)控制熱載體爐出口處的最高油溫比熱
載體的工作溫度低約20℃．以防止導(dǎo)熱油在使用過程中過
熱分解變質(zhì)。③正常停爐時(shí)，循環(huán)泵要繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)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
80℃以下時(shí)。循環(huán)油泵方可停轉(zhuǎn)。對于強(qiáng)制循環(huán)液相加熱爐，
必須裝有備用循環(huán)泵，并保持性能良好。運(yùn)行中，要保持循環(huán)
油泵、儲油槽的清潔．隨時(shí)清除表面上積聚的油垢和灰塵，嚴(yán)
防其被外部飛火引燃成災(zāi)。要保證循環(huán)泵停運(yùn)聯(lián)鎖裝置的性
能靈敏、可靠。
參考文獻(xiàn)
1 鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程．TSG G0001—201 1
2李君平，劉振南，等．有機(jī)熱栽體爐常見事故產(chǎn)生的原因及對策．裝
備制造技術(shù)，2006(3)
3沈燕．淺析控制導(dǎo)熱油品質(zhì)對導(dǎo)熱油鍋爐安全運(yùn)行的重要性．化學(xué)
工程與裝備．2009(6)
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一’¨¨__··。¨¨"-+¨¨¨．-·’¨¨，一-。ⅦlP‘¨hI．十“¨¨¨-州¨”H¨?！阿?#183;．，’¨¨I--。㈨l，”¨¨¨，”‰．．’’¨¨l-，?！?#183;-一¨¨·．·‘’¨¨¨，’。‰l-一’。㈨”’?！?#168;．’。¨l，’?¨·?！?#168;¨···?！?#168;h·-‘‘’‰·∥’¨¨¨-,一1111
安徽抓緊污水治理
安徽省要求到2015年．全省所有縣級行政區(qū)及重點(diǎn)流域再生水回用率要達(dá)10％．全省70％以上規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場和
的重點(diǎn)建制鎮(zhèn)要建成生活污水集中處理設(shè)施。要求所有設(shè)市養(yǎng)殖小區(qū)要配套建設(shè)固體廢物和廢水處理設(shè)施。
城鎮(zhèn)2015年污水處理率要達(dá)85％．縣鎮(zhèn)要達(dá)75％。缺水城市
。IIIh,，a¨hI．一-”¨¨．，·’¨Ii L,．,*qll h．～_1111-·IltlI∥-·11111．··。Nil”‘"¨·．·”*111·一-+?！雔_-’“‰-“’¨¨”?Ⅶ-“?！?#183;__’”Ilu-∥‘¨¨"?‘¨一“。l_．|_·’‘‰Jp“¨¨一?！?#168;¨”+。lib-．?！?#168;¨t-·’“*lhI-“Ⅶ?。1¨¨"’’¨¨”’‘l_11,·“’¨h”‘”IIIIq一．JlI 11,
山西研發(fā)出國內(nèi)首套巨型采煤裝備
山西研發(fā)的國內(nèi)首套智能型千萬t級煤炭綜采裝備。其技多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。最高日產(chǎn)煤炭達(dá)3．6萬t，最
術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。其中具有自主知識產(chǎn)權(quán)專利技術(shù)52項(xiàng)， 高月產(chǎn)達(dá)85 7)-t，還極大地提高了安全性和集約化開采水平。

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