导热油锅炉火灾及预防措施

导热油锅炉火灾及预防措施

导热油锅炉是一种强制循环的有机载体炉,以煤、燃料油、气体、电等为燃料,以导热油为介质,利用循环油泵,强制导热油进行液相循环,将热能输送给用热设备后,再循环回加热炉重新加热;有机热载体炉具有低压、高温、高效、节能的特点,广泛用于化工、纺织、轻工、印染、造纸、建材等行业;

近年来,有些企业为了节省投资,安装存在问题的导热油锅炉,导致故障不断;加之部分操作、检修人员业务技术不过关,导热油锅炉火灾事故时有发生;仅在福建省,2008年以来就发生了2起导热油锅炉火灾;1月17日6时,福州市连江县敖江开发区亚和淀粉厂导热油罐车间发生泄漏,引起大火,继而发生猛烈爆炸;6月12日18时,泉州晋江市福建凤竹纺织科技有限公司导热油锅炉车间发生大火,当地消防部门先后调集32辆消防车,213名消防官兵进行扑救;起火的导热油锅炉房内,设有4台有机热载体锅炉;锅炉车间加热的导热油的用途是供给生产车间用于布料定型;起火前,工作人员正在启动其中一台锅炉,对导热油进行加热;18点40分左右,导热油温度升至240℃,操作工人准备将加热好的导热油接入厂区导热油输送主管道,但在他们开启管道阀门的过程中,阀门发生故障破裂,导热油喷溅而出,并立即气化燃烧起火,2名操作工人当场被烧成重伤,导热油从破裂的管道中喷涌而出,燃起熊熊大火,并在锅炉车间地面形成迅速蔓延的流淌火,造成参与扑救的15名消防人员被高温导热油灼伤,企业财产也遭受损失;

导热油属于易燃介质,一旦起火,很容易蔓延扩大,而且可能产生有毒有害气体,对工作人员和消防人员造成致命伤害,因此采用导热油锅炉的企业,一定要做好火灾预防工作;

火灾诱因

导热油锅炉除了要在电气防火防爆、防雷防静电方面做好安全管理和技术措施外,还要特别注意防范以下因素引起的火灾;

1．鼓包、爆管引起火灾

导热油在储存、运输或运行维护中,可能会不慎混入水分、杂质等;这样,当导热油工作温度达到一定高度时,会引起喷油并着火,或者水分受热汽化产生高压,引起设备超压爆炸;另外,如果导热油中残炭含量超标,导热油在加热运行过程中会发生化学变化,生成少量高聚物,

同时会因局部过热生成焦炭,这些高聚合物和残炭不溶于导热油,会悬浮在油中,运行中这

些物质可能沉积在锅筒底部而过热鼓包,或沉积在管壁上而过热爆管;

有的企业采取提高出口温度的办法保证供热量,结果使出口温度接近甚至超过热载体的最

高允许使用温度,从而加重用热设备内部的结焦、结垢程度,使散热器传热效率更低,形成恶性循环,直到炉管爆破;另外,过低流速会造成受热面的大部或局部管内壁温度高于允许油

膜温度,从而缩短导热油的正常使用寿命,导致过热引起鼓包、爆管;出口温度超高,流速过低;

2．泄漏引起火灾

由于法兰连接、焊接质量、密封等存在问题,或者导热油输送主管焊缝部分脱落或超温时大量气化,会引起管道振动甚至损坏,使导热油外漏;由于导热油渗透性较强,特别是法兰垫片处较为严重,泄漏后遇火源,会引起火灾事故;

3．停电时处理不当引起火灾

导热油锅炉在正常使用时,如果突然停电,循环油泵停止工作,炉膛内燃煤继续燃烧,使锅炉油温度持续升高;如果油温上升太快,就会在短时间内造成导热油局部温度超高而结焦,致

使过热爆管,引起火灾;

火灾防范措施

为确保导热油锅炉的使用安全,我国在1993年颁布了有机热载体炉安全技术监察规程,除要求导热油锅炉符合一般锅炉安全监察规程的相应规定外,还针对导热油锅炉做了特殊规定,企业应对照规程严格实施;此外,导热油锅炉使用企业还应从以下几个方面加强安全管理,防止火灾发生;

1．加强管理

使用单位应详细记录有机热载体炉的运行情况,操作人员必须经培训合格,持证上岗,严禁无证人员独立上岗操作,闲杂人员不得进入锅炉房;还应加强巡回检查;重点检查膨胀管的自动排气、导热油外溢现象,导热油管道泄漏情况,定期检测分析导热油的理化指标,及时掌握导热油的品质变化情况,分析变化原因;

导热油锅炉房内,应配备合适的灭火装置或灭火设备,并有专人检查维护,确保灭火装置或灭火设备能正常使用;使用单位应根据有机热载体炉的事故特性建立有机热载体炉事故应急预案,并进行演练;保持循环油泵、储油槽的清洁,随时清除表面上积聚的油垢和灰尘,严防其被外部飞溅的火花引燃成灾;导热油锅炉应根据规定进行检验,对检验中发现的问题及时处理;

2．消除安全隐患

保证导热油质量;使用单位应定期对导热油进行取样分析,及时掌握导热油的品质变化,分析变化原因,定期补充新导热油,使残炭量保持稳定;加入锅炉中的导热油必须预先脱水;导热油等有机热载体在使用过程中,每项性能指标值都要控制在一定范围内,否则必须更新或再生,不能继续使用;

控制导热油的温度;应保证锅炉出口处导热油的温度不超过最高使用温度,导热油锅炉的最高膜温壁温和流体主体温度的算术平均值应低于允许油膜温度,膜温与导热油主流体温度

应始终存在一个温度差一般20～30℃左右;应防止膜温过高,避免导热油分解、聚合、结焦及老化;

控制导热油流速;导热油在热油炉中的流动应保持稳定;流速越慢,边界层越厚,该处介质温度与主流温度之差越大,会造成管壁超温,加速导热油变质、失效;因此应严格控制循环油泵的流量,使导热油在锅炉中保持必要的流速;导热油锅炉运行中,循环油泵不允许停止,泵应定期维护保养;

谨防泄漏;热油炉供热系统的安装应由制造厂家或定点安装单位完成,质量合格且符合规程规定;管道连接最好用焊接方法,适当辅以法兰,不得采用螺丝连接;法兰连接时应采用耐油、耐压、耐高温的高强石墨制品作为密封垫片;所有与热载体接触的附件,不得采用有色金属和铸铁制造;锅炉点火前,应对所有管道、阀门等进行一次耐压试验,直到不渗漏为止,导热油在系统管路中的循环不应少于60min,确认一切正常之后,方可点火;

3．停电时的应对

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：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,将高温油缓慢放入储油槽,并让膨胀油槽中的冷油慢慢流入锅炉,及时带走热量;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;来电后,高位槽要及时补充导热油;