导热油炉危险性分析

1、有机热载体加热炉是 导热油进行液相循环 具有低压（常压下或 地控制工作温度，无 布置。现已越来越多 制造、使用中的问题以煤、油、气体、电为燃料，以导热油为，将热能输送给用热设备后，再返回加热较低压力）、高温（300 C左右）、安全、高效、节能的特点，可以需水处理设备，系统中热的利用率高，运 地应用于石油化工、纺织印染、轻工、建 ，以及管理水平较低，曾发生一些危及安介质，利用循环油泵，强制炉重新加热。有机热载体炉精密行和维修方便，便于锅炉房固定式有机热载体炉 可分为气相炉和液相炉。气相炉的压力是材等工业领域。由于设计、 全的事故。因有机热载体汽化而形 成的，因此气相炉是 承压的；液相炉及系统中的

2、压力是循环泵 的压头形成的，液相炉本身 并不 承受压。有机热 载体炉仍属于受监察设备，这种设备的危 险性在于爆炸和泄漏引起火 灾事故。 例如 1999年 8 月10 日某化工厂正在升温运行的一台有 机热载体炉突然发生爆炸， 锅壳与下 脚圈和冲天 管连接焊缝全部开裂，造成一人死亡，原 因是质量不合格，结构不合 理，锅壳最 高处无排 气阀，密封性不好等。又如 1999年 7 月某化工企 业一台型号为 DSSZL3.5-1.0/320-W 有机热载体气相炉发生 爆管，引起火灾，造成经济损 失 30 万元，原 因为设计液位低，安 装时应该保温的管子没有保温，两个原因 造成水平对流管干烧爆管。有机热载体

3、炉危险因 素分析质量问题近几年来，随着我国 经济的发展，有机热载体炉的使用越来起 广泛，数量越来越多，生产厂家迅速发展， 而且也很混乱。据调查，全国生产有机热 载体炉厂近 70 家：这 些厂家 有的是无锅炉制造许 可证，有的无压力容器制造许可证，有的 既无锅炉制造许可证也无压力容器制造许可证，而后者竟占 40%。由于大多数厂家不具有的生产资格，因此会引发有机热载体炉质量的问 题，如焊接质量不合格、结构不合理、强 度不足、安全附件存在问题 等，从而产生了一些 不必要的事故有机热载体变质有机热载体热稳定性 和氧化安定性是评价导热油的两个重要指 标，使用过程中会发生 氧化反应和热裂解反 应。液相强制

4、循环热载体炉最容易发生热 载体过早变质问题，甚至仅 使用一两年就变质老 化，不仅造成重大经济损失，还会导致锅 炉受热面过热、爆管，进而 引起火灾。造成导热油变质的原 因（1）局部过热发生热裂 解。导热油超过其规定的最高使用 温度便会局部过热，产生热分解和缩聚，析出碳，闪点下降，颜色变深，粘度增大，残碳含量升高，传热效率下降，结焦老化 。（2）氧化。导热油与空 气中的氧气接触发生氧化反应，生成有机酸并缩聚成胶泥，使粘度增加，不仅降低介质的使用寿命，而且造成系统酸性腐蚀，影响安全运行。导热油的氧化速度与温度有关，在70C以下，氧化不明显，超过100C时，随着温度的升高，导热油氧化速 度加快，并迅速

5、失效。导热油使用多年后， 由于受热分解、碳聚合形成炉管结焦，使 管内径缩小而造成导热 油流量降低，循环泵 克服的阻力增大，严重时会导致堵塞炉管 ；另一方面生成的大分子缩 合物使导热油的粘度 增高，炉管结焦，热阻增大会导致炉管寿 命降低。循环泵的不配套导热油系统采用的循 环泵小，导致导热油的流速出降低，影响 传热。再者，循环泵的 磨损造成理论的泵输 送量的降低，也减少了导热油的循环速度 。法兰连接、焊接质量 、密封存在问题有机热载体炉元件之 间应尽量采用焊接连接，以防止渗漏。一 些产品仍然采用法兰连 接。一些生产厂家对 炉管的主焊缝仍采用手工电弧焊，难以保 证焊接质量，而且焊缝外观 形状、几何尺

6、寸也较 差，而且易发生泄漏事故。如果必须采用 法兰连接，法兰连接处是泄 漏的主要薄弱环节， 密封不当会引起火灾、中毒事故。超压在启动过程中，随着 有机热载体的加热，溶解在其中的其他气 体或水分逐渐分离出来， 可能造成超压和爆沸 事故。加入导热油中水分大量蒸发而造成 油路气塞、循环不畅，引起 爆 沸事故。对于气体 炉，联苯中如含有水分，在启动加热升压 时，水分迅速汽化，炉内的 压力 急剧上升而导致 无法控制的程度，引起爆炸事故，我国曾 发生过多起此类事故。安全附件缺无、不齐 、失灵据以调查，有的有机 热载体炉没有按规定安装安全阀、液面计 、自动保护装置，或已 经按规定安装安全附 件，但没有定期检

7、验和检查，处于失灵状 态，由此也曾酿成过爆炸和 泄漏火灾事故。有机热载体炉安全控 制措施确保有机热载体炉产 品质量生产厂家必须具有制造许可证有机热载体炉生产厂 家必须具有制造许可证，使用厂家也必须 购买具有生产资质的厂 家生产的产品。 有机热载体炉的强度计算 和结构设计方面所有的气相炉都是承 压的，而液相炉则分为承压注入式和不承 压抽吸式两种。有机热 载体炉的元件不论承 压与否，均应按现行锅炉强度计算标准进 行计算，其设计压力为工作 压力加0.3 MPa,且不小于0.59MPa。除设计压力外，其计算公式、参量的选取、系数的确定都按水管锅炉受 压元件强度计算和锅壳壳式锅炉受压 元件强度计算相应标

8、准进 行。结构设计、产品焊缝 机械性能试验必须满足有机热载体炉安 全技术监察规程要求。3压力试验有机热载体炉在制造 单位组装后以及在使用单位安装、修理后 均进行压力试验。 压 力试验分为水压试 验、液压试验和气密性试验。无论是气体 炉还是液体炉，在制造 单位均要进行水压试 验，在使用单位只能进行液压试验，不宜 进行水压试验。对于气体炉， 在制造单位和使用单 位还要进行气密性试验，检查非焊接连接 部位的密封情况。气密试验 方 法和要求参照压力 容器的有关规定进行。对于液体炉，均不 要求进行气密性试验。气密性试验的试验压 力取气体炉的工作压力；水压试验压力取 有机热载体炉工作压力 的 1.5 倍。

9、4严格控制焊接质量由于有机热载体易渗 漏、易燃烧，对有机热载体炉焊接要求比 以水为介质锅炉要求高， 应严格控制焊接质量 ，焊接要求和无损探伤必须满足有机热 载体炉安全技术监察规程 的 要求。5安全装置要齐全、灵敏、可靠安全阀、液面计、压 力表、温度计、排污装置、膨胀器、自动 保护装置等的选取、安 装、检验、维护必须 满足有机热载体炉安全技术监察规程 的有关规定。避免导热油变质的措 施1保证导热油质量对有机热载体的性能 指标严格控制，主要有粘度、闪点、残碳、酸值。2控制导热油的流速导热油在热油炉中的 流动应为稳定状态，并具有一定的流速。流速越慢，边界层越厚，该处介质温度与主流 温度之差越大，就会

10、造成管壁超温，加速 导热油变质、失效。主要措 施 为循环油泵的流量 与杨程应保证导热油在热油炉中必要的流 速。热油炉运行中，循环油 泵不 允许停止，泵的 应定期维护保养。3控制导热油的温度应保证热油炉出口处 导热油的温度不得超过最高使用温度，热 油炉的最高膜温应小于 允 许油膜温度，膜温 与导热油主流体温度应始终存在一个温度差(一般2030C左右)。为防止膜温过高，避 免导热油分解、聚合、结焦及老化，主要 措施有： (1) 开始点火升温时， 因油 温低，粘度大，油膜较厚，必须严格控制升温速度，一般应在4050C/h以下，火 焰应均匀，避免局部 热负荷集中； (2)在热负荷降低或暂时停用时应打开

11、旁路回油调节阀， 调节系统流量，使热 油炉管内的导热油具有足够的流量和流速 ； (3) 任何情况下均不允许 超负荷运 行。 (4)正常 停炉时，循环泵要继续运转一段时 间，打开旁路，以使导热油继续流 动，停止送 风、引风，待油温降至100 C以下时，循环油泵方可停转。(5)有机热载体炉应 定期清灰。定期检 查、检验、维护热油炉监测仪表， 使其灵敏、准确、可靠。4避免导热油氧化通常设置高位膨胀槽 ，用以隔绝高温热载体直接与空气接触。 高位槽可充氮保护，无 充氮保护的，应保持 一定液位，并装有最低液位报警器。合物。过滤器应便于拆5在循环泵人口处应装过滤器在循环泵人口处应装 过滤器，滤芯材料应能滤去

12、悬浮状态的聚 卸、更换。6停电保护突然停电时，必须采 取有效的安全防护措施，避免导热油超温 、受热面金属发生过热， 主要措施有： (1)打开 所有炉门，迅速将炉膛内的燃料取出，使大量冷风进入炉膛，迅速降低炉温。同时迅速关 闭出油总阀，打开放油阀门，将高温油缓 慢放人储油槽，并让膨胀油 槽 中的冷油慢慢流入 锅炉，及时带走热量； (2)配 置备用电源或汽油机带 动的备用油泵，一 旦停 电立即起动。7定期化验应定期测定和分析导 热油理化指标，及时掌握油的品质变化情 况，分析变化原因。有 机热载体在使用过程 中每项性能指标值超过一定范围，必须更 新或再生，否则不能再继续 使用。8补充新油定期适当补充

13、新导热 油可以使系统中的残油量基本保持稳定。 补充的导热油应为同一 厂家生产的同一牌号 产品，不同的有机热载体不宜混合使用。 在热态运转的系统内，不能 直接加入未经脱水的 冷介质。加入锅炉中的导热油必须预先煮 过以排除水分。9定期清洗对导热油系统进行彻 底清洗，清除管壁内的积碳，以降低炉管 阻力。运行管理控制 用单位应根据有机热载体 炉安全技术监察规程的要求制定运 行操作 规程，并严格执行。 操作人员必须经培训合格，持证上岗。2确保法兰连接密封性能好为了保证法兰连接处 的严密性，应采用槽式法兰或平焊钢法兰 ，而且公称压力不低于1.6MPa。如果有 机热载体使用温度超过 300 C时，应选用公称

14、压力高一档的法兰。所有非焊接连接部件的密封 填料不准采用石棉制品，推荐采用金属网 缠绕石墨垫片或膨胀石墨复 合垫片。 有机热载体炉启动中气体应反复 排放有机热载体炉在启动 中要反复打开排气阀，用来清除炉中的空 气、水与有机热载体混 合蒸汽。4定期检验有机热载体炉应根据 规定进行检验，对检验中发现的问题及时 处理。1. 若导热油锅炉存在质 量缺陷，如焊接质量不合格、结构不合理 、强度不足、安全附 件存在问题等引起导 热油泄漏，遇到火源有发生火灾的危险性 。2. 导热油在使用过程中 会发生氧化反应和热裂解反应。液相强制 循环热载体炉最容易 发生热载体过早变质 问题，甚至仅使用一两年就会变质老化，

15、不仅会造成重大经济损失， 还会导致锅炉受热面 过热、爆管，进而引起火灾。造成导热油变质的原 因如下：（ 1）局部过热发生热裂解。导热油超过其规定的最高使用温度便会局部过热 ，产生热分解和缩聚，析出碳，闪点下降 ，颜色变深，粘度增大，残碳含量升高，传热效率下降，结焦老化2）氧化。导热油与空 气中的氧气接触发生氧化反应，生成有机酸并缩聚成胶泥，使粘度增加，不仅降低介质的使用寿命，而且造成系统酸性腐蚀，影响安全运行。导热油的氧化速度与温度有关，在70C以下，氧化不明显，超过100 C时，随着温度的升高，导热油氧化速度加快，并迅速失效。导热油使用多年后， 由于受热分解、碳聚合形成炉管结焦，使 管内径缩

16、小而造成导热 油流量降低，循环泵 克服的阻力增大，严重时会导致堵塞炉管 ；另一方面生成的大分子缩 合物使导热油的粘度 增高，炉管结焦，热阻增大会导致炉管寿 命降低。3. 导热油系统采用的循 环泵流量过小，就会导致导热油的流速降 低，影响传热，而且 超温，易导致有机热 载体分解、聚合成胶质，形成残碳沉集于 管壁，进一步影响传热。如 此恶性循环，不但造 成管壁过热，而且也会加速有机热载体老 化、失效。循环泵的磨损还会造成理论的泵输送量的降低，也减少了导热油的循环速度，将使边界层4. 有机热载体炉元件之 间若采用法兰连接，密封不当会引起泄漏 ，遇到火源则有发生 火灾事故。炉管的主 焊缝焊接质量差，而且焊缝外观形状、几 何尺寸也较差，则易发生泄 漏事故。5. 在启动过程中，随着 有机热载体的加热，溶解在其中的其他气 体或水分逐渐分离出 来， 有可能造成超压 和