探索热煤炉更换为直接加热炉的综合分析新编版.docx

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探索热煤炉更换为直接加热炉的综合分析新编版

探索热煤炉更换为直接加热炉的综合分析（新编版）

Whenthelivesofemployeesornationalpropertyareendangered,productionactivitiesarestoppedtorectifyandeliminatedangerousfactors.

（安全管理）

单位：

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姓名：

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日期：

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探索热煤炉更换为直接加热炉的综合分析（新编版）

导语：

生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。

生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。

当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。

"安全第一"的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。

　　引言

（1）

　　介绍了中洛线热媒炉在使用过程中出现的问题，指出热媒炉附属设备多、系统复杂、工作不可靠、故障率高、维修困难、维修费用高，严重影响安全生产，是目前难以解决的问题，也是中洛线热媒炉全部更换为直接加热炉的原因。

　　热油管道的加热方式有直接和间接两种。

直接加热是原油直接吸收炉膛里的热量；间接加热是原油通过导热油中间媒介间接吸收炉膛内的热量。

直接加热炉结构简单，维护方便；间接加热炉安全性好，但附属设备多，维护困难，逐渐显露出难以克服的缺点。

中洛线热媒炉在使用过程中出现了许多问题，严重影响了安全生产。

　　原有热媒炉分布和使用情况

（2）

　　中洛线原有9台4650kW热媒炉。

其安装、使用情况见表1。

　　表1原有热媒炉安装使用情况一览表

　　中洛线各站热媒炉经过长期的运行，设备技术性能不断下降，大多数达不到输油工艺需要的负荷要求，使输油生产运行困难，已经难以满足输油生产的需要。

9台4650kW热媒炉已经使用13年，辅机附件毁损严重，运行中故障率很高，仪表系统故障率更高，安全控制系统技术落后；热媒需4～6年更换一次，热媒系统清洗更换困难；辅机和附件多，整套系统故障率很高使站队维修量加大，生产维修成本逐年增高，特别是自2000年已经陆续出现滑县站、新乡站、武陟站3台热媒炉炉管腐蚀穿孔现象，故障停炉率很高，严重影响安全生产。

虽然对热媒炉进行了不断的维修，但还是存在着诸多问题。

　　4650kW热媒炉实际使用过程中存在的主要问题（3）

　　1炉体保温、火嘴砖经常脱落碎裂

　　4650kW热媒炉前后墙保温采用不锈钢保温钉固定陶纤毡外加不锈钢衬里的保温方法，由于中原油田原油的高含盐量，造成不锈钢皮及不锈钢保温钉腐蚀，保温层脱落，致使前后炉墙温度过高。

火嘴砖使用时间不长，即开始破碎、脱落，造成燃烧工况变差。

前后炉墙火嘴砖严重脱落碎裂，增加了热媒炉的散热损失，降低了媒炉的效率，增大了燃油消耗。

　　热媒炉炉体保温也易经常脱落，运行时炉体温度超过规定要求，保温脱落部位钢板烧红鼓包变形，迫使热媒炉低负荷运行，影响安全生产。

　　由于热媒炉炉管为盘管形，炉体保温脱落后只能对炉体进行解体修理，重新制作炉体保温，其修理难度大，费用高。

　　2对流室积灰问题无法解决

　　由于炉管为盘管形，且对流室为卧式结构，对流室积灰问题无法解决，修理后运行半年

　　即开始积灰，下半部几乎堵死，造成热效率下降。

　　3附件故障率高，维修费用大

　　热媒炉辅机和附件故障率均较高，热媒泵等附件需经常维修，尤其是燃烧器、稳压阀需

　　从国外进口，配件购买困难，购置维修费用很高，使运行维护成本增加。

　　4热媒使用时间较短，氮封系统密封不严

　　由于热媒炉氮封系统密封不严一直不能解决，导致氮封系统不能正常投用，由于热媒系

　　统的呼吸作用使膨胀罐与大气直接相通，造成热媒氧化老化，使用年限缩短；氮气灭火系统设计起不到炉膛着火时紧急灭火的作用。

　　5热媒炉仪表控制系统技术落后

　　热媒炉仪表控制系统技术落后，达不到热媒炉操作运行规程的要求。

热媒炉仪表控制系

　　统故障率高，工作不可靠，大部分热媒炉仪表控制系统为1990年安装时使用的手动控制方式，自动程度远远落后于现在生产的各类型直接炉，尤其在监测报警系统中没有联锁停炉保护，达不到热媒炉操作运行规程中自动联锁保护停炉的规定，使操作运行存在安全隐患。

　　6实际负荷达不到规定要求

　　4650kW热媒炉配用风机风量为6976m3/h，对流室积灰问题无法解决，致使

　　助燃风量减少，燃烧负荷急剧降低，炉效下降。

在投用初期尚能勉强达到设计有效负荷，但运行一段时间后，因热媒炉本身结构设计存在缺陷，热媒烟气换热器、空气/烟气换热器积灰严重，堵塞风道，助燃风量不够，有效负荷急剧下降，只能达到设计负荷的70％～75％左右，无法满足生产的需要。

　　7热媒炉炉管使用寿命短

　　热媒炉炉管使用寿命短，已到达使用期限。

滑县站于2000年、新乡站于2001年、武陟

　　站于2002年分别发现热媒炉膛内有异常着火现象，经停炉检查，发现炉管腐蚀渗漏，长约1～3cm，均为环形裂纹。

缝隙由内部产生，不断扩散至外壁，后因长期运行，炉管强度减弱，外部由于高温氧化腐蚀和低温酸雾结露腐蚀导致渗漏发生。

热媒炉炉管在制造加工时是经高频自动焊接对口制造，并经各种检测手段检测，而发生渗漏部位炉管仅经手工电弧焊补焊，补焊组织较厚，导致该处炉管壁加厚，传热不均衡，容易产生局部过热，炉管强度下降，可发生爆管事故，因此热媒炉炉管使用寿命已到达期限，如再使用则存在安全隐患，影响安全输油生产。

　　8热媒炉原油（水）/热媒换热器腐蚀较快

　　各站4650kW热媒炉附属设施原油（水）/热媒换热器在使用过程中存在较多问题，故障

　　率较高，对生产造成危害较大，目前已成为安全生产的隐患。

　　热媒烟气换热器壳体、空气/烟气换热器烟管使用2～3年即出现大部分腐蚀漏烟现象，致使助燃风量减少，燃烧负荷降低，炉效下降。

原油/热媒换热器使用过程中发生数次管束腐蚀渗漏情况，原油漏入热媒系统，造成整台炉热媒全部报废，原油在热媒系统中加热后产生焦质，堵塞管路、换热器等部位，造成设备损坏，损失较大。

中原油含盐等矿物质较多，极易在管束外表面沉积附着，降低换热效率，使热媒炉整体效率下降。

同时为保证热力负荷需求，运行中使热媒温度达到260～280℃高温，加速了热媒的老化。

　　水/热媒换热器也发生数次管束腐蚀渗漏情况，水渗入热媒系统，造成热媒系统含水，在热媒系统中加热后产生爆喷等事故，造成设备损坏，损失较大。

原油（水）/热媒换热器发生主要问题见表2。

　　表2原油（水）/热媒换热器发生主要问题

　　加热设备的改造措施（4）

　　设备是实际安全生产的重要基础，为了中洛线安全输油生产，应更新现有加热设备。

中洛线今后运行可以为直接加热输送或加剂输送原油方式，更新设备应满足各种输送方式的负荷要求。

因此对中洛线加热设备应尽快更新，选用华东石油机械厂生产的2500kW和5000kW直接加热炉用于中洛线输油生产，热效率达到90％，并配套增加各站采暖伴热用小型热水锅炉，用于生产伴热及冬季生活采暖，以保证输油生产的安全平稳运行，提高运行效率，降低维修费用，加强基础建设，提高技术装备水平。

　　更新华东石油机械厂生产的2500kW和5000kW直接加热炉后，可明显提高设备的安全性能和运行效率，其炉型自动化程度较高，可与站控系统实现联接，便于加热炉的操作运行控制。

　　加热设备改造论证（5）

　　1经济效益论证

　　中洛线若能在近几年内逐步更换先进的、高效的加热炉型，将能保证输油生产的安全平

　　稳运行，提高整体的技术装备水平，同时节约大量的设备维修费用，在较短的时间内收回设备投资，在经济效益方面是合理和有利的。

　　2安全论证

　　直接加热炉的原油直接进入高温的炉膛吸收热量，原油闪点和燃点低，凝点高，属甲B

　　类可燃液体，火灾危险性大；原油中存在的水分对炉管有腐蚀作用，而且原油的胶质、沥青、盐含量高，热稳定性差，经过加热后易裂化分解，在炉管内结焦，影响传热效果，造成局部过热，一旦由于腐蚀或局部过热烧穿等原因发生爆管等火灾事故，将直接威胁输油生产。

　　热媒炉采用较高温度时热稳定性良好的热媒，可以避免炉管结焦，对金属无腐蚀作用，原油系统不进炉膛，与炉膛加热是两个独立的系统，而进入炉膛吸收热量的热媒闪点和燃点高、凝点低，属乙类可燃液体，火灾危险性相对较小。

　　因此，从介质的物性来看，热媒炉要比直接加热炉更安全。

但由于热媒炉存在上述诸多问题，目前还难以有效的解决，便会直接阻碍热媒炉的进一步推广。

而直接加热炉系统简单、造价低、操作方便、便于维修，只要采取充分的措施，也能够实现安全生产。

　　安全措施主要有以下几方面：

　　1）对质量严格把关：

加热炉的制造应符合《石油工业用加热炉安全规程》SY0031－95和《加热炉工程施工及验收规范》的规定。

设计单位应取得《压力容器设计单位批准书》，制造单位应取得压力容器制造许可证。

用于加热炉的材料必须具备质量合格证，管材表面的锈蚀、麻点或划痕的深度不得超过该管材厚度负偏差的1/2，阀门、压力表、热电偶等配件应逐一试验和标定。

设置自动点火和熄火时自动切断燃油的控制系统和超温及灭火报警。

炉管选用耐高温的无缝管，对接焊缝要经过100％的无损探伤检验。

　　2）严格执行检验规程：

加热炉的检验必须严格执行加热炉检验规程，每年必须进行一次定期停炉检验；6年进行一次水压试验；出现异常情况时随时检验，并有检验报告。

辐射炉管和对流炉管表面应平整，不允许有任何深度的环形裂纹，几何尺寸变形量不得超过允许值。

　　加热炉的修理应执行加热炉修理规程，燃烧器组装后，各主要部件的轴线应重合，偏差不应大于2mm。

检查测量炉管腐蚀情况，根据腐蚀情况进行处理，对严腐蚀的炉管要进行更换，坚决保证炉管在正常的工作压力下能够安全使用。

对修理后的加热炉认真组织验收。

　　3）精心操作：

加强运行管理，控制炉膛和排烟温度，炉膛温度不超过800℃，减弱高温氧化腐蚀程度；排烟温度不低于130℃，防止低温酸雾结露腐蚀。

因原油中含硫，燃烧后成为SO2

　　，SO2

　　又进一步氧化为SO3

　　，SO3

　　与水蒸气结合为H2

　　SO4

　　，腐蚀钢材表面。

控制升温降温速度，及时吹灰，正常运行时关严各部孔门。

站内设有水击保护泄压阀，加热炉的运行操作严格执行《管式轻型加热炉操作规程》。

　　4）加强保养：

停炉超过30天应及时清灰，并做好干法保养，延长加热炉的使用寿命。

　　5）制定应急预案：

设置紧急放空阀，对炉管内原油汽化事故，回火和爆喷事故，炉管烧穿事故，炉膛爆炸事故制定详细的有针对性的应急预案。

当出现操作规程中的危急情况时应紧急停炉。

　　3环境影响论证

　　热媒炉烟囱高度为10m，不利烟尘扩散，而上述型号加热炉的烟尘排放属达标排放，烟囱高度达30m，已经顺利通过了环境影响评价部门的论证。

　　结论（6）

　　通过以上分析对比证明，中洛线热媒炉更换为直接加热炉能够满足全线的热力参数要求，保证安全平稳输油。

同时减少维修任务，节约维修费用，因此是可行的、有利的。

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