里垫竺三堡兰室三些堑坌叁垫塑苎垫垫垫垄墨墨苎!星兰堕垫堑堡塑垫垫查壅蔓皇堡：!兰-有机热载体加热系统热负荷和流量平衡不合理 引起2台160万大卡油炉(烟道余热有机热载体炉) 报废事故原因探讨耿佃华，孙业辉，耿臣山东省导热油工程技术研究中心，山东省褶博市周村匡局窿路8887号 05336010117sdll朗羽i126 com擅薹，辽宁某单位一套纸面石膏板生产线，供热系统采用三组6台炉以并联运行方式向该套生产线用热系统供油-该系统是采 用上赫企业生产工艺产生的废气余热作为热源，髓上游企业工艺调整和投料情况，温度存在不稳定因素，且热风进口采用闸板 式开闭，运行过程中出现过闸板变形、断裂的情况谨孰矗l擅了进风量(热量)不能进行有效控制，供热量的不可控造成了有 机热载体炉加热盘管存在热负荷渡动变化的不可控。突然增大的热负荷导致盘管阿有机热载体过热汽化，进而影响油泵产生气蚀抽空现霉。在盘管内几乎断流情况下造成炉管过热，远远超出3loA有机热载体的燕锗温度，引起有机热载体超温汽化汽化后带压油气团冲击膨胀槽引发喷油进而空烧的3#5#蒯油炉盘管变形、渗漏油炉进出口阀门变红过烧也就是必然的结 果了。关t词，事故原因，现场取证，实验论证，过程分析，改进建议O叼anic heat ca州甜he甜ng system heat Id and now balances not reasonabIe2b ofl6OkI stove(h截ltcaused”o嵋anIcheatcarnerfuma啊ue)To instiga把theuse of the accident DIANHUA GENG，YEHUI SUN。CHEN GENGsb粕dong P1w妯cc，leht conducdng 0il e日gillce119忙chndo盯reamho即tes州毗B即vinzib0d婶Zhouc吼Dl蚵吐P吲pller拈I棚gRdNo 88870533010117，s曲曲甜i126comA蜘dI A血ofa gyp叫n bo划删uchlinciIllia曲g，w|血pa删1el 0p啪donmodewi血hot oil叫p脚ysy咖m t0 tll6 pmdIlcdon l沁h衄tIng叫em璐ing the舯ops of6 Taiw皿fiInmce Thc卵咖m is岫wastc 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d咖os岫6咀pr0。ess卸鲥ysis，ggesIiollsfnimpmv日饥t中国机械工程学会工业炉分会搏载体加热技术委员第十八届全国热载体加热技术交流会说-2013一、系统概况：辽宁某单位20】1年末投运一套日产3万半方纸面石膏板叶三产线，供热系统采用6台160万大卡立式油炉，每两台一组，配置3台离心导热油泵(16耐、扬程80lll、两用一各)；两台炉共用一套12一高位槽、11m3低位槽和中500x700油器分离器。三组6台炉以并联运行方式向该套牛产线用热系缆供油。系统热源选用f游企业碳素煅烧余热烟气，烟气温度900一1000，给锅炉盘管加热；导热油选用某厂lD310A，经叶国锅炉水处理中心型式检验格的重芳烃组分导热油320m3， 比重10068k一、闪点17l、最高允许使用温度310，实际系统温度240一260，虽高时275。(见附件】：HD310A型式检验报告)二、事故概况：系统运行压力(出口)0 62O 64MPa时，流量最小时15m3，h，最大时402 9m3，h油炉出口温度236259(最高油温278)油炉进口6矗度224254 见2013529、6时45分19时50分锅炉运行记录。(见附件2：锅炉运行记录) 2013年6月11口我所接到用户总工来电称：自5月10日3#油炉高位槽冒出大量白色气体，经停炉调整后转为正常，运行至6月4日早5：OO6：00以上现象重复发生，问歇性排气时，引起管线 和高位槽支架(抖)晃动，油泵气蚀抽卒，捧气带来喷油热油气烤焦绿化树木47棵(最远距锅炉 房100余米)喷出导热；1|I约78吨。及时进行同收，已停产，急约我所派人帮助解决。三、现场情况：2013年6月9日我所耿所长、孙T到达事故现场，该厂总工带我人员去现场看到该厂5#蒯 导热油锅炉，因缺油干烧两炉炉膛内炉管严重变形，多处起包，多处犏点，因停炉及时-幸未引 发火灾。高位槽外表呈灰白色，由严重超温引起。锅炉进出n管线及阀门法兰呈暗白色，有严重超 温现象表现，用尸方工作人员介绍出事时锅炉进出u管口法兰呈现暗红色。四、取证过程：以排除法对炉、油、泵、阀、仪表等五个环节逐个进行系统性验证。 该系统的有机热载体炉是有资质的制作经验丰富的业内资深厂家制造，是利用烟气余热加温的热载体炉。经一年多运行证实，热载体炉本身是符合国标GB厂r 17410-2008要求的。系统内用的有机热载体，是国内有资质的名牌厂家生产的重芳烃组分有机热载体，具有中国锅 炉水处理中心出具的型式检验报告(见附件1)，5月10闩喷油事故后，自系统中取样送至抚顺右化 研究院检测，40运动粘度、酸值、残炭、水分指标都能证实该有机热载体是合格的。为了确认油 中水分、轻组分是否支持系统使用条件在现场利用我所自备的可视升温仪，对取自系统高低位槽、 管道中的样品分别作了油样升温实验在40余分钟内自环境温度直接升温至310时油样平静无 爆震声、气泡、烟气出现。证实系统内有机热载体是符合系统使用条件的。(见附件3：升温试验检 验记录)系统用泵是国内具有生产20余年历史的专业名牌厂家制造。在近两年使用过程中未出现严重中国机械工程学会工业妒分舍热藏体加热技术委员第十八届全国热羲体加热拄术交漉舍谊-203泄露，振动频率过大，过热现象，运行正常符合系统使用条件。阀门选用铸钢l 6MPa压力的合格阀门在使用过程中，未出现严重泄露现象，也能满足系统使用条件。系统仪表分压力、温度、流量三大部分，压力、温度仪表运行数显控制，部分温度表使用双金 属刻度盘温度计，且能满足使用条件但流量计选用的是涡街流量计显示严重失真。榴同系统同 一管道显示自154025m，h。但温度、压力均无大的变化。用户也知道流量计不准，运行中靠压力 电流表的变化来判断是否有流量，完全是一种盲人摸象的管理观念。(见附件2，2013年5只29 n 六页锅炉运行记录)五、现象分析：综合以上分析：该系统是采用上游企业生产工艺产生的废气余热作为热源，正常温度8一 1l随上游企业工艺调整和投料情况，温度存在不稳定因素，且热风进口采用阿扳式开闭，运 行过程中出现过闸板变形、断裂的情况，这就造成了进风量(热量)不能进行有效控制供热量的 不可控造成了有机热载体炉加热盘管存在热负荷波动变化的不可控。突然增大的热负荷导致盘管内 有机热载体过热汽化进而影响油泵产生气蚀抽空现象，试想在盘管内几乎断流情况下(锅炉运行 记录中每小时15m流量记录)造成炉管过热，姑且按600计，已远远超出Hm310A有机热载体 的蒸馏温度，引起有机热载体超温汽化，汽化后带压油气团冲击膨胀槽，引发喷油，进而空烧的3#5俐油炉盘管变形、渗漏，油炉进出口阀门变红过烧也就是必然的结果了。六、改进建议：控制进风流量和温度，排除热负荷不平稳突然增大时导致盘管内有机热载体披汽化，造成喷油。增大有机热载体泵的流量留出合理余量以保证油管内热载体流量，流速满足技术规程要求。 (炉管内流速辐射段为2 5-4m旭，对流段152 5m店)加强运行管理，及时更换控制仪表，保证对系统进行实时有效控制。 邀请业内炉、油、泵、控制等专业人士进行会商，解决系统存在问题保证系统安全平稳长期运行。因系统内有机热载体两次喷油事故，过热导致炉艟盘管内热载体严重炭化，检验证实残炭含量 己严重偏高，建议及时对系统内热载体进行检测，有条件时复新或更换有机热载体。第一作者简介耿佃华，男，历任山东省导热油工程技术研究中心主任、中国热载体加热技术委员会副主任、 享受山东省淄博市周村区市区两级政府津贴的中青年专家、现任山东恒导石油化工股份有限公司董 事长兼总经理。主持研发的新产品、新工艺共获4项发明专利，7项实用新型专利，多次获省、市、区科技进步奖，于2005年经省科技厅批准成立了全国唯一，家省级导热油研究机构山东省导热油工程技术研究中心。附件I；H10A产品型式检验报告_-一!曼垫塑三堡兰墨三些生坌室垫塾堡垫垫堕苎耋墨墨!曼兰宴垫茎堕垫苎堡查壅鎏量坚：!中圜特种设鲁撞洲研究盹qRpcg02有机热载体产品型式试验报告产品拓记： L=Q!lQ鳗23盟L一 产品名称： 翌3lQ直扭垫彗盐一 受检单位：舅曹|舅I墨造鱼兰丛生盔丛叠旦一 受栓单位：警舅I墨渔鱼兰丛生盔垦叠塑一中国特种究晚ljqlIll中国机械工程学舍工业炉分会热鼙体加热技术委员第十八届全国热藏体加热技术交藏会议2013o中国特种设备捡洲研究院q且-瑚3一02说明事项l、本报告无中国特种设备检测研究院检验章无效。2、本报告复制无效。3，本报告无编制、审核、批准人签字无效。4、本报告涂改无效。5、有机热载体产品型式试验依据GB 2397l有机热载体的要求进 行，本报告仅为报检产品型式试验的报告，与该产品的每批次产晶 质量检验报告有所不同。6、若对检验报告的内容有异议，应子收到本报告之臼起十五日内向检 验单位提出，逾期不予受理。中国特种设备检测研究院地址：北京市朝阳区和平街西苑2号楼 邮政编码：100013电话：(OlO)59嘶黯30 传真：(0lo)59068835!曼垫塑三堡兰墨三些丝坌圭垫茎箜垫垫垫苎墨墨苎垒堡皇堕苎塞苎垫苎垫查壅篓墨望!中国特种设备检测研究跣嵇-哪3一02中国特种设备检测研究院+有机熟载体产品型式试验报告报告鳊号：U墅垒璺l：X迦l 共3页第l页 产品名称胁m荐机熟袭律 任务草编号20HOC棚舡060 商标批号20lllolO 检验类别匝型式试验口国家抽检受检单位名称田油化工股份有隈公司生产单位名称l百抽他工股份有疆公司取样单编号00097取样地点r自罐区取样日期2011年lO月20日取样人员张文辉取I羊基敷500虹取样数量5L封样杂件现场封样 收样人员陈建文 样品编号20Ul蝴项且犏号“TFU4l产品使用条件团液相口气相腋相检验依据oB 239712009型式试验检滔报告见附件l产品标记LQc310 GB2397l报告有效期2012年2月9日2016年2月8日产品的各项质量指标要球。该产燕删毒幕统壤礼检验结论签发日糖鲫窨鳊皋E睹7日鲁注2帆O年n月版生璺垫塑三堡堂室三些梦分会热载体加热技术委员第十八届全国热载体加赫技术交流会诚_2013中国特种设鲁栓潮研览耽卅3哪3叫2附件1型式试验检测报告报告犏号且堡L塑址共3页第2页产品名辣Io钠【#翦#申请单位再油化工股份有限公司样品蝙号任务单辖号楂验日南2011年11月一2012年1月报耆日辩2012年2月9日 判定依据2，97l-抛型式试验项目、试验方法爰挂齄结果艟目标准规定挂t培泉试t方圭 清教透明靖黼外观无番浮曲无量耳目测不怔于量南克自燃点，许使用沮度闪点(闭o)，不低于Il，5，r1闪点(开口)，硫音量【质量分数)M不大干00氯音量，(n窜姆，不干2口附录B畦位(以KOH计)，(m咖)不大干OOB，r7，铜片腐蚀不太子l(too，3h)毂永分椎q0嘲币大于5Ii7水溶性靛碱无无倾点，L-QB-LQcGB，r3S 不新干一9里垫熊三墨兰室三些望坌童垫塾堡塑垫垫苎至垦苎垒堡全璺垫壁堡塑塑查塞煎叁垫墨塑!中塌特种设备检嚣研究院呻一3c802报告编号：且丑壁l上必批3页第3页密度GoMkg时)报肯Sn。604灰舟(质量分散)慨报告小于mm韧馏点报告SM 0558馕程2“报告327jOB，r 65，6矗炭(质量分散)m不大于O小于On0B，r17J44 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