导热系统配置和使用方面都存在以下不安全因素:
①加热炉没有密闭。使高温导热油直接与空气接触,加剧导热油的氧化变质,同时由于新油中的轻组分和使用中产生的低沸物直接对大气排空,存在着火危险;
②新油初次使用时没有进行脱水排气而是迅速升温至工作温度,这是导热油使用中的大忌,往往造成严重的事故隐患。
从上述情况看,该次冒白烟、闪燃事件主要是设备缺陷和使用不当所致。我们知道,新的导热油一般都含有一定的轻组分和微量水,因而导热油在初次注入系统使用时,需要经过一个长达1 0多个小时的脱水排气过程。在此过程中,系统的升温要缓慢,使新油里面的轻组分和微量水尽可能在较低的温度下挥发掉,待剩下较稳定的组分时,再进行正常生产,以确保导热油在液相状态下的稳定和安全使用。
该系统在新导热油初次投用时没有进行脱水排气,在不打开循环泵的情况下直接将导热油迅速升温至220℃,造成大量的轻组分从锅炉*开口处冒出,而加热炉以木柴作燃料进行加热,难免有火星进出。由于散布于有限空间的油蒸气温度在导热油闪点(210℃)以上,遇到明火即发生闪燃。
解决方法:
①导热油初次使用时必须先进行脱水排气,再转入正常生产。
②在操作过程中,必须先启动循环泵再加热,停止加热后待循环油温低于100℃再关闭循环泵;
③加设膨胀罐隔绝空气,防止油品高温氧化,并避免低沸物直接对大气放空。
导热油炉加热与直接加热和蒸汽加热等传统的加热方式相比,具有节约能耗、加热均匀、控温精度高、操作压力低和安全便利等优点。因此,本世纪80年代以来, 我国导热油炉的研制和应用发展相当迅速,已在化学化工、石油加工、石油化工、化纤、纺织、轻工、建材、冶金、粮油食品加工等行业的多种加热系统中广泛应 用。
一、结焦的形成
导热油炉在传热过程中主要发生三种化学反应:热氧化反应、热裂解和热聚合反应。结焦产生于热氧化反应和热聚合反应。
热聚合反应因导热油炉在加热系统运行过程受热而发生,该反应会生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积于加热器和管路表面,形成结焦。
热氧化反应主要因开式加热系统膨胀槽内的导热油炉接触空气或参与循环而发生,该反应会生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性组分,并进一步生成胶质、 沥青质等粘稠物质,较后形成结焦;热氧化是非正常情况引起的,一旦发生,会加速热裂解和热聚合反应,使粘度迅速增大,传热效率降低,造成过热和炉管结焦。 产生的酸性物质还会造成设备腐蚀和泄漏。
二、结焦的危害
导热油炉在使用过程中产生的结焦会形成隔热层,致使传热系数下降、排烟温度升高、燃料消耗增大;另一方面由于生产工艺所需温度保持不变,加热炉管壁温度会 急剧上升,从而引起炉管鼓包、破裂,较终将炉管烧穿,引起加热炉着火、爆炸,造成设备和操作者人身伤害等严重事故。近年来,此类事故屡见不鲜。