殘?zhí)际菍?dǎo)熱油在高溫工作時(shí)裂解或氧化產(chǎn)生的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等聚合物。殘?zhí)加绊憘鳠?,一般殘?zhí)贾祽?yīng)低于0.03%,當(dāng)殘?zhí)贾荡笥?.5%時(shí),就必須進(jìn)行處理,否則就容易結(jié)焦和堵管,造成設(shè)備事故。
酸值是指導(dǎo)熱油中含有的各種有機(jī)酸的總和,有機(jī)酸達(dá)到一定量時(shí),會對設(shè)備及管道產(chǎn)生腐蝕,如果酸值超過0.5mgKOH/g時(shí),這種導(dǎo)熱油就不能使用了。
如果導(dǎo)熱油中含有水份,當(dāng)工作溫度到100℃時(shí),水份即汽化,特別是當(dāng)系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)安裝不當(dāng)時(shí),很容易引起噴油或爆炸。所以使用中一定要加強(qiáng)導(dǎo)熱油的脫水和系統(tǒng)的防水工作。
有機(jī)熱載體還有閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、沸程、毒性等指標(biāo)。
五、工作系統(tǒng)中的主要輔助裝置。
?有機(jī)熱載體鍋爐的工作系統(tǒng)中有許多輔助裝置,作為使用管理者,應(yīng)該了解這些裝置的工作原理及基本要求,才能充分保證工作系統(tǒng)安全運(yùn)行。
1、???? 高位儲油槽(膨脹器)
高位儲油槽的主要功能是防止導(dǎo)熱油受熱膨脹而引起系統(tǒng)超壓、導(dǎo)熱油外溢。其主要作用有:
儲存系統(tǒng)中導(dǎo)熱油受熱后引起的膨脹量(有時(shí)也稱膨脹槽、膨脹器);
對系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油起補(bǔ)充作用(有時(shí)也稱補(bǔ)充槽);
高位儲油槽安裝在高位,對系統(tǒng)起著補(bǔ)充壓頭的作用(有時(shí)也稱高位槽);
在向系統(tǒng)注導(dǎo)熱油時(shí),可先把導(dǎo)熱油用油泵注入高位儲油槽,使導(dǎo)熱油從高位儲油槽自動流到鍋爐及系統(tǒng)。
在鍋爐啟動升溫過程中,排除鍋爐及系統(tǒng)中導(dǎo)熱油含有的氣體;
在突然停電的情況下,可以用高位儲油槽中的冷油置換鍋爐中的
熱油,避免鍋爐爆管。
高位儲油槽的功能決定了它必須具有一定的容積。目前各種規(guī)范對高位儲油槽的容積大小規(guī)定不一,通常高位儲油槽的容積應(yīng)不小于液相鍋爐管網(wǎng)中有機(jī)熱載體在工作溫度下因受熱膨脹而增加的容積的1.3倍。
高位儲油槽一般不得安裝在鍋爐的正上方,且高位儲油槽的底部與鍋爐頂部的垂直距離應(yīng)不小于1.5米。
2、???? 膨脹管
膨脹管指從高位儲油槽的底部到鍋爐頂部之間的連接管。膨脹管
應(yīng)盡量不用彎頭,必須轉(zhuǎn)彎時(shí),其彎曲角度不宜小于120°。膨脹管上不得安裝任何閥門,且不得有縮頸。膨脹管的公稱直徑應(yīng)符合以下要求:
?
額定熱功率(MW) | P≤0.7 | 0.7<P≤1.4 | 1.4<P≤2.8 | 2.8<P≤5.6 |
公稱直徑Dn(mm) | 32 | 40 | 50 | 70 |
3、低位儲油槽(儲存器)
低位儲油槽應(yīng)盡量安裝在加熱系統(tǒng)的最低位置,以便在需要放油時(shí)可以放凈鍋爐及系統(tǒng)中所有的導(dǎo)熱油。
低位儲油槽應(yīng)符合下列要求:
低位儲油槽與鍋爐之間應(yīng)用隔墻隔開;
低位儲油槽的容積應(yīng)不小于鍋爐及系統(tǒng)中導(dǎo)熱油總?cè)萘康?.2倍;
低位儲油槽的頂部應(yīng)裝有排氣管,其直徑應(yīng)比膨脹管大一檔。
4、自控裝置
一般有機(jī)熱載體鍋爐都安裝有完善的進(jìn)出油溫度、壓力及油位顯示儀表,并有報(bào)警裝置。自控裝置的正常運(yùn)行是有機(jī)熱載體鍋爐及系統(tǒng)安全的必要保證。
六、有機(jī)熱載體鍋爐制造、安裝、使用方面的強(qiáng)制性要求
有機(jī)熱載體鍋爐的工作壓力雖然較低,但爐內(nèi)介質(zhì)溫度高,且可燃易爆,或有毒。一旦在運(yùn)行中發(fā)生泄漏或爆炸,很容易引起火災(zāi)、造成人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失。對有機(jī)熱載體鍋爐的安全管理與監(jiān)督,必須高度重視。
有機(jī)熱載體鍋爐作為特種設(shè)備的一類,其設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維修、定期檢驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié),都必須按《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》納入特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門的強(qiáng)制管理。
有機(jī)熱載體鍋爐生產(chǎn)廠家必須具有C級以上鍋爐制造許可證或有機(jī)熱載體鍋爐單項(xiàng)制造資格,有機(jī)熱載體鍋爐的元件不論承壓與否,均應(yīng)按現(xiàn)行鍋爐強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,其設(shè)計(jì)壓力為工作壓力加0.3MPa,且不小于0.59MPa。有機(jī)熱載體鍋爐的設(shè)計(jì)文件應(yīng)當(dāng)經(jīng)過特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)鑒定,方可用于制造。
由于有機(jī)熱載體易滲漏、易燃燒,對有機(jī)熱載體爐焊接要求比以水為介質(zhì)鍋爐要求高,應(yīng)嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量,焊接要求和無損探傷必須滿足《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。
有機(jī)熱載體鍋爐的制造、安裝、改造、重大維修都必須請有資質(zhì)的單位進(jìn)行,都必須經(jīng)過法定的特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn),并出具檢驗(yàn)報(bào)告。
安全閥、液面計(jì)、壓力表、溫度計(jì)、排污裝置、膨脹器、自動保護(hù)裝置等的選取、安裝、檢驗(yàn)、維護(hù)必須滿足《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
使用廠家必須購買具有生產(chǎn)資質(zhì)的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。有機(jī)熱載體鍋爐在投入使用前或投入使用后30日內(nèi),使用單位必須帶相關(guān)資料到當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門辦理注冊登記并辦理使用證。
有機(jī)熱載體鍋爐的操作人員應(yīng)取得質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門核發(fā)特種設(shè)備作業(yè)人員資格證后,才上崗作業(yè)。
七、常見問題
通過對我縣在用有機(jī)熱載體鍋爐的多次現(xiàn)場監(jiān)督檢查,發(fā)現(xiàn)有機(jī)熱載體鍋爐在安裝使用過程中常常因?yàn)檎J(rèn)識不足、管理不善,容易出現(xiàn)一些問題:
1、質(zhì)量問題
近幾年來,機(jī)熱載體鍋爐生產(chǎn)廠家迅速發(fā)展,數(shù)量越來越多,而且比較混亂。有些廠家既無鍋爐制造許可證也無壓力容器制造許可證,其新產(chǎn)品焊接質(zhì)量不合格、結(jié)構(gòu)不合理、強(qiáng)度不足、安全附件存在問題等,從而產(chǎn)生了一些不必要的事故。
2、安裝手續(xù)不全
一是請無安裝資質(zhì)的安裝隊(duì)伍安裝,不進(jìn)行安裝告知,不進(jìn)行安裝監(jiān)檢。二是安裝單位只派一兩名技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo),具體施工由使用單位自己進(jìn)行。這樣安裝的鍋爐很容易留下安全隱患,也給鍋爐的使用登記注冊造成困難。
3、循環(huán)泵選型不當(dāng)
導(dǎo)熱油系統(tǒng)采用的循環(huán)泵小,導(dǎo)致導(dǎo)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(dǎo)熱油的循環(huán)速度。
4、法蘭連接、焊接質(zhì)量、密封存在問題
有機(jī)熱載體爐元件之間應(yīng)盡量采用焊接連接,以防止?jié)B漏如果必須采用法蘭連接,液相鍋爐法蘭應(yīng)采用公稱壓力不小于1.6Mpa的凹凸面或突面帶頸鋼制管法蘭,其墊片應(yīng)采用金屬纏繞石墨墊片或柔性石墨復(fù)合墊片。法蘭連接處是泄漏的主要薄弱環(huán)節(jié),密封不當(dāng)會引起火災(zāi)、人身傷害事故。
5、使用不當(dāng)導(dǎo)致有機(jī)熱載體變質(zhì)
有機(jī)熱載體在使用過程中會發(fā)生氧化反應(yīng)和熱裂解反應(yīng)。液相強(qiáng)制循環(huán)熱載體爐最容易發(fā)生熱載體過早變質(zhì)問題,甚至僅使用一兩年就變質(zhì)老化,不僅造成重大經(jīng)濟(jì)損失,還會導(dǎo)致鍋爐受熱面過熱、爆管,進(jìn)而引起火災(zāi)。
造成導(dǎo)熱油變質(zhì)的原因如下:(1)局部過熱發(fā)生熱裂解。導(dǎo)熱油超過其規(guī)定的最高使用溫度便會局部過熱,產(chǎn)生熱分解和縮聚,析出碳,閃點(diǎn)下降,顏色變深,粘度增大,殘?zhí)己可撸瑐鳠嵝氏陆?,結(jié)焦老化。(2)氧化。導(dǎo)熱油與空氣中的氧氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng),生成有機(jī)酸并縮聚成膠泥,使粘度增加,不僅降低介質(zhì)的使用壽命,而且造成系統(tǒng)酸性腐蝕,影響安全運(yùn)行。導(dǎo)熱油的氧化速度與溫度有關(guān),在70℃以下,氧化不明顯,超過100℃時(shí),隨著溫度的升高,導(dǎo)熱油氧化速度加快,并迅速失效。
導(dǎo)熱油使用多年后,由于受熱分解、碳聚合形成爐管結(jié)焦,使管內(nèi)徑縮小而造成導(dǎo)熱油流量降低,循環(huán)泵克服的阻力增大,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致堵塞爐管;另一方面生成的大分子縮合物使導(dǎo)熱油的粘度增高,爐管結(jié)焦,熱阻增大會導(dǎo)致爐管壽命降低。
6、超壓
在啟動過程中,隨著有機(jī)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(dǎo)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。
7、安全附件缺無、不齊、失靈
據(jù)調(diào)查,有的有機(jī)熱載體爐沒有按規(guī)定安裝溢流管、液面計(jì)、自動保護(hù)裝置,或已經(jīng)按規(guī)定安裝安全附件,但沒有定期檢驗(yàn)和檢查,處于失靈狀態(tài),由此也曾釀成過爆炸和泄漏火災(zāi)事故。
八、有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行管理與監(jiān)管措施、對策。
1、確保有機(jī)熱載體爐產(chǎn)品質(zhì)量,使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的設(shè)備。并請有安裝資質(zhì)的安裝隊(duì)伍進(jìn)行安裝。
2、控制導(dǎo)熱油的流速
導(dǎo)熱油在熱油爐中的流動應(yīng)為穩(wěn)定狀態(tài),并具有一定的流速。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,就會造成管壁超溫,加速導(dǎo)熱油變質(zhì)、失效。主要措施為循環(huán)油泵的流量與楊程應(yīng)保證導(dǎo)熱油在熱油爐中必要的流速。熱油爐運(yùn)行中,循環(huán)油泵不允許停止,泵的應(yīng)定期維護(hù)保養(yǎng)。
3、控制導(dǎo)熱油的溫度
應(yīng)保證熱油爐出口處導(dǎo)熱油的溫度不得超過最高使用溫度,開始點(diǎn)火升溫時(shí),必須嚴(yán)格控制升溫速度,一般應(yīng)在40—50℃/h以下,火焰應(yīng)均勻,避免局部熱負(fù)荷集中;在熱負(fù)荷降低或暫時(shí)停用時(shí)應(yīng)打開旁路回油調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量,使熱油爐管內(nèi)的導(dǎo)熱油具有足夠的流量和流速;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100℃以下時(shí),循環(huán)油泵方可停轉(zhuǎn)。
4.避免導(dǎo)熱油氧化
通常設(shè)置高位膨脹槽,用以隔絕高溫?zé)彷d體直接與空氣接觸。高位槽可充氮保護(hù),無充氮保護(hù)的,應(yīng)保持一定液位,并裝有最低液位報(bào)警器。?
5.在循環(huán)泵人口處應(yīng)裝過濾器
在循環(huán)泵人口處應(yīng)裝過濾器,濾芯材料應(yīng)能濾去懸浮狀態(tài)的聚合物。過濾器應(yīng)便于拆卸、更換。
6.停電保護(hù)
突然停電時(shí),必須采取有效的安全防護(hù)措施,避免導(dǎo)熱油超溫、受熱面金屬發(fā)生過熱,主要措施有:(1)打開所有爐門,迅速將爐膛內(nèi)的燃料取出,使大量冷風(fēng)進(jìn)入爐膛,迅速降低爐溫。同時(shí)迅速關(guān)閉出油總閥,打開放油閥門,將高溫油緩慢放人儲油槽,并讓膨脹油槽中的冷油慢慢流入鍋爐,及時(shí)帶走熱量;(2)配置備用電源或汽油機(jī)帶動的備用油泵,一旦停電立即起動。
7.定期化驗(yàn)導(dǎo)熱油
應(yīng)定期測定和分析導(dǎo)熱油理化指標(biāo),及時(shí)掌握油的品質(zhì)變化情況,分析變化原因。有機(jī)熱載體在使用過程中每項(xiàng)性能指標(biāo)值超過一定范圍,必須更新或再生,否則不能再繼續(xù)使用。
8.補(bǔ)充新油
定期適當(dāng)補(bǔ)充新導(dǎo)熱油可以使系統(tǒng)中的殘油量基本保持穩(wěn)定。補(bǔ)充的導(dǎo)熱油應(yīng)為同一廠家生產(chǎn)的同一牌號產(chǎn)品,不同的有機(jī)熱載體不宜混合使用。在熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)內(nèi),不能直接加入未經(jīng)脫水的冷介質(zhì)。加入鍋爐中的導(dǎo)熱油必須預(yù)先煮過以排除水分。
9.定期清洗
對導(dǎo)熱油系統(tǒng)進(jìn)行徹底清洗,清除管壁內(nèi)的積碳,以降低爐管阻力。
10、有機(jī)熱載體鍋爐啟動中氣體應(yīng)反復(fù)排放
有機(jī)熱載體爐在啟動中要反復(fù)打開排氣閥,用來清除爐中的空氣、水與有機(jī)熱載體混合蒸汽。
11、運(yùn)行管理控制。
使用單位應(yīng)制定運(yùn)行操作規(guī)程和管理制度,并嚴(yán)格執(zhí)行。操作人員必須經(jīng)培訓(xùn)合格,持證上崗。
12、定期檢驗(yàn)
運(yùn)行期間應(yīng)進(jìn)行日常檢查、檢驗(yàn),維護(hù)監(jiān)測儀表,使其靈敏、準(zhǔn)確、可靠。每年應(yīng)進(jìn)行一次法定的定期檢驗(yàn),對檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處理。
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參考文獻(xiàn):馮維君主編《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)》
????????? 《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》