导热油加热沥青安全应用综述(正式版)

文件编号：TP-AR-L6445In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________导热油加热沥青安全应用综述(正式版)导热油加热沥青安全应用综述(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。

沥青筑路加热设备及技术的改进是广大从事公路建设工程技术人员的多年愿望，采用导热油加热沥青技术近年来在我省公路行业得到了推广应用，自1995年起先后改造建成了鸡西、冯屯、拉古、呼兰、沙崗等采用此项加热技术的沥青储运站，经建成后的各应用单位通过实践总结一致认为，采用导热油加热沥青这项技术克服了其它加热沥青方式不足之处，无论从加热沥青速度和保障施工用沥青温度方面，还是从减少能源消耗和减轻工人劳动强度以及减少对环境污染等诸多方面都显示出其优越性，导热油加热技术属于目前最先进的沥青加热技术，因此在我省的公路沥青储运行业得到了推广应用和普及。

导热油加热沥青系统是采用有机合成导热油作为热载体，这种热载体产品是用石油产品加氢白油为基料按比例关系掺配抗氧化、阻燃剂等多种应用材料人工合成，属于化工芳烃类可燃液相油质，所以只能在一定的局限条件下合理应用，如果使用不当就会造成火灾、爆炸等事故发生，应用此项加热技术的单位必须严格遵守热载体加热技术有关方面规程规定，做到安全合理和有效地使用。

才能达到安全为了生产，生产必须安全的原则。

1.导热油供热系统循环量资料规定80---120万大卡热载体加热锅炉供热系统液相介质循环量一般在60---120m3之间，供热系统的载热介质导热油被锅炉加热后，再由热油循环泵将加热后的导热油强制输送到换热器散热将待加热的沥青进行热交换，要求液相载热介质在加热锅炉的炉管中流动呈湍流状态，流速应在1.5---4m/s之间，这是因为炉管内的载热介质油流速越高炉管内壁形成的油膜层就会越小，才能及时将在炉管吸收的热量带走，炉管温度才能与内部流动的载热介质温度相差较小，只有在这种流速状态下炉管中的载热介质高温焦化的可能性才最小，否则如果炉管内的载热介质达不到规定流速就会在炉管内形成较厚的油膜，在高温烘烤下炉管内的油膜久而久之就会老化结焦附在管壁上形成越来越厚的阻热层现象，不但影响锅炉的热效率发挥，还有烧穿逐渐氧化减薄的炉管而使炉内泄油造成火灾的发生可能。

所以在设计导热油加热沥青系统时，应该首先考虑供热系统循环量的问题，和供热管网及供热单元中的载热介质循环阻力不应过大。

否则将会影响供热系统中的循环量，所以必须保证制做每台用热单元的管材通径累加之和应与加热炉的介质出口管径相吻合或者大于出口管径，才能保证系统内的载热介质流量不受影响。

如果建设中的用热点距离太远，应该首先考虑适当加大供热管线的通径，选用管材的通径不影响载热介质在系统的循环量才能保证安全应用。

造成供热系统中载热介质循环量不够的因素有：供热单元中的热交换器弯头过多和管径不够，主供热管线太长及通径不足，操作供热阀门不当（少开或者半开），循环泵叶轮阻塞及机械故障和过滤器污物过多形成的阻塞等，都会影响供热系统中的液相介质循环量，发现以上问题应该时纠正，避免出现不应有的严重后果。

2.用热单元的控制阀门操作导热油加热沥青系统简单的讲是由供热系统和输送管道及单元用热设备组成，沥青加热器具基本上是在内部设有导热油交换器组成的罐、锅、釜等不同形状的容器，当沥青需要加热时开启设在沥青容器外的控制阀门就可以构成载热介质油的循环通路，热源则会通过散热器将待加热的沥青换热升温，而就单体供用热设备上的两只供热控制阀门在沥青加热过程中如何操作，是一个深思和牢记的课题。

按施工技术规范要求导热油加热沥青供热系统建设竣工时，需要对整个供热系统进行严格的试压和吹扫工作，确认无误后才能向供热管网内注入导热油进行必要的冷循环和热调试，在供热系统调试正常确认供、输、用设备没有问题情况下才能将供热系统投入使用，这时供热单元上的控制阀门无论在冷或热的状态下都不能两只同时关闭，否则因为同时关闭就可能造成单元供热散热器的损坏分析如下:因为沥青加热系统采用载热介质是人工有机和成导热油属于液相介质，在不同的温度情况下具有不同的单位膨胀体积，而供热系统中的高位膨胀油槽就是为补偿载热介质在受热状态体积膨胀因素所设置的，（其他作用略述）载热介质热膨胀系数可以在有关导热油热力学技术参数中查找。

（可见江阴化工一厂及吉林日升化工厂生产的导热油技术指标说明书）由此可见导热介质在0---3000C之间体积变化很大，当容器内的沥青及热到预定温度后，必须关闭阀门切断热源对这个沥青容器停止供热，这时候如果同时关闭供热管道上的供油和回油两只阀门是不客观的，因为容器中被加热已经达到预定温度的沥青取出后，这时候沥青容器中的散热器内部存在的载热介质就会随着高温沥青取走逐渐降温，而后形成换热器中的载热介质体积收缩产生付压力，如果有一只阀门是开着的，那么加热器中的载热介质就可以通过这只开着的阀门吸取系统中补充部分得到补偿因降温形成的付压力。

再则就是无论在任何温度情况下都不能同时关闭两只控制阀门停止用热单元的供热，尤其沥青储油罐和二次加热罐等，如果在常温情况下关闭控制阀门，在容器内放入有一定温度的沥青时就会产生用热单元加热器内的载热介质膨胀，当压力增大时有损坏散热器的可能发生。

（因为铁路沥青运输罐车接卸及倒罐沥青的温度在摄氏1000C时才具有良好的泵送性），由于放入容器中的沥青温度都大约在1000C左右，随着1000C的沥青注入储油罐内，罐中的沥青液面将逐渐上升徐徐淹没罐中布置的载热介质加热器，这时加热器中充满的常温载热介质油就会被注入罐中的1000C沥青所加热迅速产生吸热膨胀现象，这时载热介质因体积膨胀产生的压力是很大的，只有开着一只阀门才能将加热器中载热介质受热产生的压力随时随地泄放到供热系统中，如果两只阀门都是同时关闭的，加热器中的载热介质因受热而产生的压力无处泄放只能在加热器中积存温升越高压力越大，这样产生的压力往往大于竣工后的试验压力，有胀破加热器而形成外泄介质油和降温后内泄沥青的可能，还可以酿成施工质量事故及其它更大的事故。

3. 停电及故障应急处理我省的几个沥青储运站导热油加热沥青系统建设时，都是选用燃煤形式的热载体加热锅炉作为供热发生器，这种系列锅炉是用煤炭为燃料通过煤炭燃烧产生的热量炉体内循环通过的载热介质加热，导热介质间接吸受热量后强制送到供热点散热的形式，这种加热锅炉克服了以油和气体为燃料的锅炉缺点，具有造价及使用费用底符合我国能源政策和我省公路部门的实际情况得到了推广应用，但是采用燃煤形式的导热油加热炉也存在一定程度的不足：如供热稳定性差、不及油料或气体为燃料的锅炉干净、配套辅机多于油气炉等，燃煤锅炉开始工作时引燃物质燃烧到一定温度时才能使煤炭燃烧释放热量，若要获得更多更高的热量就必须使更多的煤炭迅速燃烧，而使煤炭的挥发性逸出、燃烧氧化、还原、灰渣形成的速度加快，并且要随时不断的添加常温煤炭燃料，这样一来就会造成供热效果不稳定现象，再则就是突然停电时的危害性和不利因素要大于油、气炉，因为用油和气为燃料的锅炉当停电时燃料供应随即停止，没有燃料供应的锅炉会立即停止热能的产生，这时候炉内积存的热量较少对炉管内的导热油构不成多大危害性。

而燃煤锅炉就不同了，当突然停电时燃煤锅炉的炉排上存有大量燃烧着的煤炭和炉壁的耐火材料中存在着大量的热能，这些热能必须及时得到输出，否则因循环电泵不工作而停滞在炉管内的导热油就会迅速升温到极限温度之上产生焦化积炭现象，超过应用极限温度之上的导热油会造成物理指标破坏，焦化后的导热油结焦成份附在炉内的管壁上形成积碳阻热层，这样的次数越多导热油受破坏的机会就越多，而形成的结焦阻热层就会越厚，其后果是产生传热障碍影响锅炉的热效率发挥、降低功率有严重的危害性。

因为锅炉的炉管一般采用属于碳钢的20#无缝钢管制做，导热系数为40大卡/m、0C，而结焦后碳化材料的导热系数仅仅为0。

2大卡/m0C，由此可见两种材料的导热系数相差甚大，有关质料介绍当炉管内有1mm厚度积碳时，传热系数就会大幅度下降，通过计算炉管外部温度要比允许使用的临界温度4500C高出2300C，这样炉管的外部温度就能达到6800C，久而久之就会造成炉管金属材料的高温变质强度下降，严重时就会导致整个炉体报废和炉管泄漏引起火灾和其它事故可能。

要求停电时要及时启动备用电源或者备用的内燃机循环泵继续强制循环系统中的导热油，避免锅炉内存有的导热油高温滞留而产生老化，如无以上配置时可以将炉前的放油阀门打开，将高位油槽中存有的凉油徐徐放下，流经炉内施行置换炉内高温热油的措施。

导热油加热沥青系统的突然间停电必须认真对待及时处理，另外循环泵的故障也不容忽视。

针对以上分析我们在具体应用中总结出以下几点经验和措施供同行参考。

合理调度使用温度和加热温度采用缩短沥青加热周期的方式集中加热时间，，将待供热的700T沥青储油罐中的沥青一次加热到预定温度后，然后分次排放到30T小沥青罐中存放再根据外供筑路沥青情况及时升温到外供标定温度装车，这样就可以通过少量批次加热缩短加热时间，然后将所剩的余热输送到大沥青储油罐中散发热量待油温降到100度之下时及时停泵。

4. 降低系统供热温度我们应用的供热系统导热油选用WD---320型规定应用于3200C之下使用，我们确定实际应用温度不超过2500C情况下使用，在这样温度下应用避免了介质油高温老化的可能延长了介质油使用年限，一但停电的情况下由于系统应用温度较低为高位槽中的存油置换锅炉中的热油实行降温提供了有利条件。

5. 备6. 用电源对于采用燃煤锅炉的导热油加热沥青系统突然停电时会产生的危害性，我们在建设中就考虑了这一点，通过协商采用接入附近煤矿的甲级电源线路作为备用电源，并且配套安全切换电源装置，形成了双电源供电方式一旦站内供电系统发生故障时由值班电工及时操作将备用电源投入使用，保证热油锅炉不因停电退出工作从而提高了安全使用条件。

7. 定期检查高位槽中的油位高位槽中的油位是保障供热系统中的载热介质随着温度变化产生体积膨胀补偿的容器，也为供热管道循环系统提供基础压力，为使循环贲不产生吸空现象工作稳定，当停电或循环泵无法工作时，可以把高位槽中的存有的导热油放下来使这一部分导热油流经锅炉的炉管带走热量，将炉内的热量降低提供冷却炉膛条件，高位槽中的存油多少直接影响系统工作稳定和停电、停泵后的炉膛降温效果，所以就要定期检查高位槽中的储油量是否在足够的油位，同时也要对高位油槽上的电控部分定期测试检查工作是否完好，发现缺油和问题应及时处理确保系统安全运行。