有機熱載體爐具有低壓(常壓下或較低壓力)、高溫(300℃左右)、 安全、高效、節(jié)能的特點,可以精密地控制工作溫度,無需水處理設備,系統(tǒng)中熱的利用率高,運行和維修方便,便于鍋爐房布置。隨著宿遷經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)已越來越多地應用于板材加工、食品加工、輕工等領域。由于設計、制造、使用中的問題,以及管理水平較低,曾發(fā)生一些危及安全的事故。
現(xiàn)將有機熱載體爐危險因素分析如下
有機熱載體變質
有機熱載體熱穩(wěn)定性和氧化安定性是評價導熱油的兩個重要指標,使用過程中會發(fā)生氧化反應和熱裂解反應。液相強制循環(huán)熱載體爐最容易發(fā)生熱載體過早變質問題,甚至僅使用一兩年就變質老化,不僅造成重大經(jīng)濟損失,還會導致鍋爐受熱面過熱、爆管,進而引起火災。
造成導熱油變質的原因如下:(1)局部過熱發(fā)生熱裂解。導熱油超過其規(guī)定的最高使用溫度便會局部過熱,產生熱分解和縮聚,析出碳,閃點下降,顏色變深,粘度增大,殘?zhí)己可?,傳熱效率下降,結焦老化。(2)氧化。導熱油與空氣中的氧氣接觸發(fā)生氧化反應,生成有機酸并縮聚成膠泥,使粘度增加,不僅降低介質的使用壽命,而且造成系統(tǒng)酸性腐蝕,影響安全運行。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,導熱油氧化速度加快,并迅速失效。
導熱油使用多年后,由于受熱分解、碳聚合形成爐管結焦,使管內徑縮小而造成導熱油流量降低,循環(huán)泵克服的阻力增大,嚴重時會導致堵塞爐管;另一方面生成的大分子縮合物使導熱油的粘度增高,爐管結焦,熱阻增大會導致爐管壽命降低。
循環(huán)泵的不配套
導熱油系統(tǒng)采用的循環(huán)泵小,導致導熱油的流速出降低,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,也減少了導熱油的循環(huán)速度。
法蘭連接、焊接質量、密封存在問題
有機熱載體爐元件之間應盡量采用焊接連接,以防止?jié)B漏。一些產品仍然采用法蘭連接。一些生產廠家對爐管的主焊縫仍采用手工電弧焊,難以保證焊接質量,而且焊縫外觀形狀、幾何尺寸也較差,而且易發(fā)生泄漏事故。如果必須采用法蘭連接,法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環(huán)節(jié),密封不當會引起火災、中毒事故。
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。對于氣體爐,聯(lián)苯中如含有水分,在啟動加熱升壓時,水分迅速汽化,爐內的壓力急劇上升而導致無法控制的程度,引起爆炸事故,我市曾發(fā)生過幾起此類事故。
安全附件缺無、不齊、失靈
有的有機熱載體爐沒有按規(guī)定安裝液面計、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),由此也曾釀成過爆管和泄漏火災事故。
有機熱載體爐安全控制措施
1.壓力試驗
有機熱載體爐在制造單位組裝后以及在使用單位安裝、修理后均進行壓力試驗。
壓力試驗分為水壓試驗、液壓試驗和氣密性試驗。無論是氣體爐還是液體爐,在制造單位均要進行水壓試驗,在使用單位只能進行液壓試驗,不宜進行水壓試驗。對于氣體爐,在制造單位和使用單位還要進行氣密性試驗,檢查非焊接連接部位的密封情況。氣密試驗方法和要求參照壓力容器的有關規(guī)定進行。對于液體爐,均不要求進行氣密性試驗。
氣密性試驗的試驗壓力取氣體爐的工作壓力;水壓試驗壓力取有機熱載體爐工作壓力的1.5倍。
2.嚴格控制焊接質量
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鍋爐要求高,應嚴格控制焊接質量,焊接要求和無損探傷必須滿足《有機熱載體爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》的要求。