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摘 要:加热炉作为一种油田专用特殊加热设备,是因为它具有锅炉的特点,比较容易发生事故,运行中加热炉一旦发生爆炸,不仅设备本身遭受破坏,还要波及更大的范围,引起周围的设备或建筑物毁坏,人员烫伤,烧伤等,甚至还导致更为严重的人身伤亡事故。所以加热炉运行安全管理十分的重要,只有这样,才能有效的避免加热炉事故的发生,实现原油生产中加热炉运行平稳,安全。
关键词:加热炉 运行 安全 管理
一、加热炉的设计制造、结构、焊接和检验的规定
1.加热炉的设计要求是既要采用先进的技术,设计要结构合理,还要有助于节约能源,减少浪费,提高经济效益,当然还要符合安全可靠的性能。
2.制造单位应在热炉的明显位置,装设金属铭牌,并在铭牌上注明加热炉的型号、名称、编号;制造厂商的名称和制造许可证号;加热炉的额定热负荷,以kW为单位;工作压力(壳程、管程),以MPa为单位;设计热效率的百分比;加热炉的加热介质;工作温度,注明以℃为单位。还要注明本加热炉的设备总质量(kg);设备的外形尺寸(mm);以及其生产日期和出厂验收单位和检验合格标志[1]。
3.为了确保在对加热炉检测过程中避免损害,其在结构上应该遵循操作、清理、维护、检查方便的原则。并按照规定要求设置人孔、手孔、等检查孔。如果加热炉没有采用全自动燃烧装置,应该设置泄爆装置来保证安全。注意泄爆装置的排泄口应该避开操作人员的操作方位和通道,以免在发生危险的时候造成工作人员的人身伤害,同时也不要危及到其他设备的安全。如因炉膛分为几个隔室,那么在每个隔室都应该设置泄爆装置。由于加热炉受热膨胀,所以要保证所有的受压元件在运行过程中的膨胀自由度。加热炉的燃烧器应该和炉型相匹配。为了方便调节,加热炉烟囱挡板的操作设置最好设在地面比较适宜。火筒式加热炉壳程要设置可靠的安全泄放装置,为了确保加热炉的安全运行,有必要制定具体的安全保障措施。
4.焊接、检验和试验。担任加热炉焊接工作的人员需经考试合格,并把焊工代号在主要受压元件焊接头附近打上钢印;检查和试验加热炉受压元件焊接头的质量,需包括外观检查、无损检测、力学性能试验、水压试验和金相试验。
5.安全附件。加热炉应该设置安全阀、液面计、压力表、测量仪表、报警装置和燃烧系统安全设施等安全附件。配置的安全附件应遵循SY0031标准,并要符合《在用压力容器检验规程》的规定,实行定期校验[2]。
6.定期检验。做好定期检验的年度计划,主要管理部门和安全部门对检验的执行情况进行监管检查。加热炉主要包括在线外部检查、停炉内外部检验和水压试验三项定期检查。定期检验工作要由具有资质的单位和从业人员负责。
6.1加热炉的在线外部检查。主要包括:保温层和铭牌的完好程度;加热炉的外表面是不完好,如是否有裂纹、变形或者局部过热的现象;受压元件是否有渗漏;安全附件的可靠性、灵敏性以及是否配备齐全;自动点火和熄火的保护装置;紧固螺栓是否有松动现象;基础是否出现倾斜和不均匀下沉的现象;炉膛内和燃烧道耐火衬里是否有松动、裂缝和脱落现象;火管和炉管是否有下陷变形现象等。
6.2加热炉的停炉内外部检验。包括全部的检查项目,包括:加热炉内外表面、开孔接管、弯头等是否受到腐蚀、磨损等现象;焊接接头、封头过渡区等有应力集中的部位是否有裂纹或断裂现象;炉内主要部件是否有严重结垢现象等。
6.3内外部检验和水压试验。如果使用焊接对加热炉进行过重大的修理改造,或者对原设计参数和使用条件作了大的改动,加热炉停用两年后再重新投入运行,及不能确定加热炉的安全性能等情况时,就要进行内外部检验和水压试验。检验单位作出检验后应出具检验报告,说明加热炉的运行情况是否符合安全标准,加热炉是否需要维修保养等等,检验报告最后需由管理部门存档保管。一旦检查出加热炉存在严重的安全隐患,操作人员要及时报告给主管部门,由主管部门制定安全措施,确保加热炉的安全运行。
二、加热炉常见事故及预防措施
加热炉作为一种特殊的油田专用加热设备,在运行时承受较高的温度和一定的压力。受压部件直接接触火焰,在运行过程中又要受到水汽的腐蚀,所以操作不当或管理不善就会发生事故。加热炉常见的事故有爆炸;火管和烟管塌瘪(鼓包);前烟箱与炉门之间火筒烧穿事故类型。
1.超温烧毁或烧损。如果炉火火力过大,介质流量小或断流,不能及时将燃料产生的热量带走,使炉管结焦,发现及时,不会造成太大的损害;后果严重则会影响其使用寿命,处理不当还会造成炉管爆裂和爆炸。针对这种安全隐患,要加大检查,随时关注加热炉的运行情况,控制好炉温,尽量不要超温,温度过高时,可以压火、熄火或者少量打开放空阀门缓慢泄压。如果因流量降低过大甚至断流时,要先判断好情况再作出理,先关火停炉,关闭进口阀门、打开放空阀门、再关闭出品阀门,注意次序,防止炉管爆裂。如果是管内结焦,只要不是偏烧、火焰舔管引起的,作好清焦处理即可[4]。
2.炉膛爆炸是由炉膛内存有可燃气体,在点炉时可燃气体与空气混合遇火在炉膛内发生的爆燃现象,该现象严重者可使加热炉火筒变形或前后烟箱发生变形或撕裂。加热炉爆炸是由于加热炉安全阀失灵,超压运行,其炉内压力超过设计压力0.6MPa时发生的水套或火筒受压撕裂。预防措施及对策是加热炉点炉前,严格执行先吹扫炉膛内余气再点火的操作规程,吹扫时间必须保证5~10min。经常检查加热炉压力表,安全阀,使其完好,齐全,操作人员坚守岗位,不擅自离岗;每班安全阀手动排汽一次。
3.火管和烟管塌瘪事故原因。火管、烟管塌瘪是由于缺水使火管、烟管承受的火焰温或烟气温度,超过其设计材料的允许温度或火管,烟管承受水套内介质的外压,超过其材料在高温下的屈服强度,而使火管、烟管发生塑性变形。预防与对策是使加热炉在额定工作压力0.4MPa和额定温度151℃且水位保持在2/3的条件下工作。
4.前烟箱与炉门之间火筒烧穿事故原因。由于炉口处火口砖裂缝松散,导致运行中窜火烧穿火筒,继而烧穿前烟箱面板。预防与对策是采用整体浇铸的高铝质火口砖,以及在炉门盖圈与火口砖,火口砖与衬里砖,衬里砖与火筒之间部分或全部采用耐火度较高,质地柔软的高纯硅酸铝纤维毡加以密封相结合,防止炉口窜火烧穿火筒及前烟箱面板。
三、总结
加热炉的使用单位及其主管部门,应该指定专门人员负责作好加热炉的维修保养、定期检查等工作,确保其正常运行;加热炉的操作人员需要定期参加相关培训和安全教育,考试合各后才有上岗操作的资格;加热炉的使用单位要制定有关加热炉的安全管理制度,建立安全技术档案,由管理部门统一负责管理;使用单位还应根据加热炉的技术性能和生产工艺要求制定相应的安全操作规程,并要求严格按规定执行;在使用过程中,要保证加热炉的温度和压力,不能超过规定标准,频繁升温和降温都会存在很大风险;加热炉正常运行过程中,操作人员应该严守岗位,定时定点定线地进行反复检查,同时要做好操作运行记录;最后要做好备用或停用的加热炉设备,制定保养措施。
参考文献:
[1]杨佩佩. 提升加热炉运行管理水平的有效途径[J]. 石油石化节能,2013,(1).
[2]历丽,崔学政,李义顺,贾征,邢春秀,商永许. 小型真空加热炉可靠性管理与维修[J]. 锅炉制造,2010,(3).
关键词:加热炉 运行 安全 管理
一、加热炉的设计制造、结构、焊接和检验的规定
1.加热炉的设计要求是既要采用先进的技术,设计要结构合理,还要有助于节约能源,减少浪费,提高经济效益,当然还要符合安全可靠的性能。
2.制造单位应在热炉的明显位置,装设金属铭牌,并在铭牌上注明加热炉的型号、名称、编号;制造厂商的名称和制造许可证号;加热炉的额定热负荷,以kW为单位;工作压力(壳程、管程),以MPa为单位;设计热效率的百分比;加热炉的加热介质;工作温度,注明以℃为单位。还要注明本加热炉的设备总质量(kg);设备的外形尺寸(mm);以及其生产日期和出厂验收单位和检验合格标志[1]。
3.为了确保在对加热炉检测过程中避免损害,其在结构上应该遵循操作、清理、维护、检查方便的原则。并按照规定要求设置人孔、手孔、等检查孔。如果加热炉没有采用全自动燃烧装置,应该设置泄爆装置来保证安全。注意泄爆装置的排泄口应该避开操作人员的操作方位和通道,以免在发生危险的时候造成工作人员的人身伤害,同时也不要危及到其他设备的安全。如因炉膛分为几个隔室,那么在每个隔室都应该设置泄爆装置。由于加热炉受热膨胀,所以要保证所有的受压元件在运行过程中的膨胀自由度。加热炉的燃烧器应该和炉型相匹配。为了方便调节,加热炉烟囱挡板的操作设置最好设在地面比较适宜。火筒式加热炉壳程要设置可靠的安全泄放装置,为了确保加热炉的安全运行,有必要制定具体的安全保障措施。
4.焊接、检验和试验。担任加热炉焊接工作的人员需经考试合格,并把焊工代号在主要受压元件焊接头附近打上钢印;检查和试验加热炉受压元件焊接头的质量,需包括外观检查、无损检测、力学性能试验、水压试验和金相试验。
5.安全附件。加热炉应该设置安全阀、液面计、压力表、测量仪表、报警装置和燃烧系统安全设施等安全附件。配置的安全附件应遵循SY0031标准,并要符合《在用压力容器检验规程》的规定,实行定期校验[2]。
6.定期检验。做好定期检验的年度计划,主要管理部门和安全部门对检验的执行情况进行监管检查。加热炉主要包括在线外部检查、停炉内外部检验和水压试验三项定期检查。定期检验工作要由具有资质的单位和从业人员负责。
6.1加热炉的在线外部检查。主要包括:保温层和铭牌的完好程度;加热炉的外表面是不完好,如是否有裂纹、变形或者局部过热的现象;受压元件是否有渗漏;安全附件的可靠性、灵敏性以及是否配备齐全;自动点火和熄火的保护装置;紧固螺栓是否有松动现象;基础是否出现倾斜和不均匀下沉的现象;炉膛内和燃烧道耐火衬里是否有松动、裂缝和脱落现象;火管和炉管是否有下陷变形现象等。
6.2加热炉的停炉内外部检验。包括全部的检查项目,包括:加热炉内外表面、开孔接管、弯头等是否受到腐蚀、磨损等现象;焊接接头、封头过渡区等有应力集中的部位是否有裂纹或断裂现象;炉内主要部件是否有严重结垢现象等。
6.3内外部检验和水压试验。如果使用焊接对加热炉进行过重大的修理改造,或者对原设计参数和使用条件作了大的改动,加热炉停用两年后再重新投入运行,及不能确定加热炉的安全性能等情况时,就要进行内外部检验和水压试验。检验单位作出检验后应出具检验报告,说明加热炉的运行情况是否符合安全标准,加热炉是否需要维修保养等等,检验报告最后需由管理部门存档保管。一旦检查出加热炉存在严重的安全隐患,操作人员要及时报告给主管部门,由主管部门制定安全措施,确保加热炉的安全运行。
二、加热炉常见事故及预防措施
加热炉作为一种特殊的油田专用加热设备,在运行时承受较高的温度和一定的压力。受压部件直接接触火焰,在运行过程中又要受到水汽的腐蚀,所以操作不当或管理不善就会发生事故。加热炉常见的事故有爆炸;火管和烟管塌瘪(鼓包);前烟箱与炉门之间火筒烧穿事故类型。
1.超温烧毁或烧损。如果炉火火力过大,介质流量小或断流,不能及时将燃料产生的热量带走,使炉管结焦,发现及时,不会造成太大的损害;后果严重则会影响其使用寿命,处理不当还会造成炉管爆裂和爆炸。针对这种安全隐患,要加大检查,随时关注加热炉的运行情况,控制好炉温,尽量不要超温,温度过高时,可以压火、熄火或者少量打开放空阀门缓慢泄压。如果因流量降低过大甚至断流时,要先判断好情况再作出理,先关火停炉,关闭进口阀门、打开放空阀门、再关闭出品阀门,注意次序,防止炉管爆裂。如果是管内结焦,只要不是偏烧、火焰舔管引起的,作好清焦处理即可[4]。
2.炉膛爆炸是由炉膛内存有可燃气体,在点炉时可燃气体与空气混合遇火在炉膛内发生的爆燃现象,该现象严重者可使加热炉火筒变形或前后烟箱发生变形或撕裂。加热炉爆炸是由于加热炉安全阀失灵,超压运行,其炉内压力超过设计压力0.6MPa时发生的水套或火筒受压撕裂。预防措施及对策是加热炉点炉前,严格执行先吹扫炉膛内余气再点火的操作规程,吹扫时间必须保证5~10min。经常检查加热炉压力表,安全阀,使其完好,齐全,操作人员坚守岗位,不擅自离岗;每班安全阀手动排汽一次。
3.火管和烟管塌瘪事故原因。火管、烟管塌瘪是由于缺水使火管、烟管承受的火焰温或烟气温度,超过其设计材料的允许温度或火管,烟管承受水套内介质的外压,超过其材料在高温下的屈服强度,而使火管、烟管发生塑性变形。预防与对策是使加热炉在额定工作压力0.4MPa和额定温度151℃且水位保持在2/3的条件下工作。
4.前烟箱与炉门之间火筒烧穿事故原因。由于炉口处火口砖裂缝松散,导致运行中窜火烧穿火筒,继而烧穿前烟箱面板。预防与对策是采用整体浇铸的高铝质火口砖,以及在炉门盖圈与火口砖,火口砖与衬里砖,衬里砖与火筒之间部分或全部采用耐火度较高,质地柔软的高纯硅酸铝纤维毡加以密封相结合,防止炉口窜火烧穿火筒及前烟箱面板。
三、总结
加热炉的使用单位及其主管部门,应该指定专门人员负责作好加热炉的维修保养、定期检查等工作,确保其正常运行;加热炉的操作人员需要定期参加相关培训和安全教育,考试合各后才有上岗操作的资格;加热炉的使用单位要制定有关加热炉的安全管理制度,建立安全技术档案,由管理部门统一负责管理;使用单位还应根据加热炉的技术性能和生产工艺要求制定相应的安全操作规程,并要求严格按规定执行;在使用过程中,要保证加热炉的温度和压力,不能超过规定标准,频繁升温和降温都会存在很大风险;加热炉正常运行过程中,操作人员应该严守岗位,定时定点定线地进行反复检查,同时要做好操作运行记录;最后要做好备用或停用的加热炉设备,制定保养措施。
参考文献:
[1]杨佩佩. 提升加热炉运行管理水平的有效途径[J]. 石油石化节能,2013,(1).
[2]历丽,崔学政,李义顺,贾征,邢春秀,商永许. 小型真空加热炉可靠性管理与维修[J]. 锅炉制造,2010,(3).