楊國(guó)華

(四川天宇油脂化學(xué)有限公司，四川瀘州，646300)

油化行業(yè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)安全使用對(duì)策

楊國(guó)華

(四川天宇油脂化學(xué)有限公司，四川瀘州，646300)

簡(jiǎn)要分析了國(guó)內(nèi)某公司“11·19”重大爆燃事故過程及原因，在此基礎(chǔ)上結(jié)合目前國(guó)內(nèi)油化行業(yè)使用導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀，分析了導(dǎo)熱油使用過程中發(fā)生安全事故的常見原因及對(duì)策，最后提出了導(dǎo)熱油使用過程的防護(hù)措施，對(duì)從事油化行業(yè)的技術(shù)管理人員如何安全有效使用導(dǎo)熱油具有一定的參考價(jià)值。

導(dǎo)熱油 導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng) 安全 泄漏

1 引言

國(guó)內(nèi)某公司重大爆炸事故是在設(shè)備檢修時(shí)發(fā)生。由于國(guó)內(nèi)油化行業(yè)特別是脂肪酸蒸分餾、制脂肪腈等工段和該公司基本一樣，都是采用導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，所以該事故引起了油化行業(yè)的關(guān)注。本文主要是對(duì)油化企業(yè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出防范措施，以避免類似事故再發(fā)生。

2 “11·19”事故經(jīng)過及原因簡(jiǎn)析

2011年11月19日7時(shí)左右，操作人員發(fā)現(xiàn)作為裝置換熱載體的道生油儲(chǔ)罐內(nèi)壓力偏高，懷疑位于四樓平臺(tái)的道生油冷凝器泄漏。7時(shí)30分左右，三聚氰胺裝置停車、導(dǎo)熱油降溫、在冷凝器氣相入口和液相出口加裝盲板后，由設(shè)備制造廠家對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行焊接并經(jīng)水壓試驗(yàn)合格。為盡快完成維修任務(wù)，車間組織兩個(gè)班的保全工和有關(guān)人員共19人(均為企業(yè)內(nèi)部員工)在現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行拆除冷凝器氣相入口盲板和冷凝器封頭復(fù)位作業(yè)。14時(shí)左右，維修人員在拆除盲板時(shí)發(fā)生爆燃，造成4人當(dāng)場(chǎng)死亡、15人受傷，其后受傷人員中又有11人因搶救無效死亡。

此次事故直接原因是：該公司在對(duì)三聚氰胺裝置冷凝系統(tǒng)的導(dǎo)熱油冷凝器進(jìn)行緊急維修時(shí)，因操作不當(dāng)，導(dǎo)致冷凝器中殼層的打壓用水進(jìn)入熱氣冷卻器內(nèi)，造成器內(nèi)道生油(含聯(lián)苯26.5%、聯(lián)苯醚73.5%，當(dāng)時(shí)器內(nèi)溫度為246℃)突沸噴出后爆燃。

3 油化行業(yè)使用導(dǎo)熱油現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)油化行業(yè)特別是脂肪酸蒸分餾、制脂肪腈等工段加熱系統(tǒng)工藝流程絕大多數(shù)和該公司基本相似，大多使用高溫合成導(dǎo)熱油，它適用于操作溫度在12℃～400℃范圍內(nèi)的液相/氣相導(dǎo)熱油系統(tǒng)，合成導(dǎo)熱油是26.5%聯(lián)苯與73.5%聯(lián)苯醚的共熔混合物。

該導(dǎo)熱油具有如下重要特性：

(1)優(yōu)異的傳熱性能 ——具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和低粘度特性的合成導(dǎo)熱油，它適用于操作溫度在 12 ℃-400 ℃的寬溫度范圍內(nèi)液相/氣相導(dǎo)熱油系統(tǒng)，同時(shí)又具有高的熱穩(wěn)定性。

(2)氣相傳熱介質(zhì) —— 由26.5% 的聯(lián)苯和 73.5% 的聯(lián)苯醚組成的共晶混合物的導(dǎo)熱油，它可以作為液相導(dǎo)熱油使用，也可以利用其蒸發(fā)-冷凝的特性在 257 ℃-400 ℃溫度范圍內(nèi)作為氣相導(dǎo)熱油使用。它可以和其他類似組成的聯(lián)苯-聯(lián)苯醚混合物混合使用。

(3)低粘度 ——在 12 ℃的最低使用溫度仍有很低的粘度。

(4)優(yōu)良的控溫性 ——由于該導(dǎo)熱油可以作為氣相導(dǎo)熱油使用，因此它可以滿足精確控溫導(dǎo)熱油系統(tǒng)的要求。

國(guó)內(nèi)油化企業(yè)多年工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)證明，只要對(duì)其加強(qiáng)過程管控，其安全穩(wěn)定運(yùn)行可靠，所以被大多數(shù)生產(chǎn)廠家所接受。

4 油化行業(yè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)安全現(xiàn)狀分析及對(duì)策

4.1 油化行業(yè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)工藝流程示意圖

圖1 油化行業(yè)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)工藝流程示意圖

4.2 導(dǎo)熱油系統(tǒng)安全隱患

從上述工藝流程可以看出，油化行業(yè)脂肪酸蒸分餾、制脂肪腈等導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中，導(dǎo)熱油管道、閥門、法蘭及蒸分餾塔的再沸器、導(dǎo)熱油泵、高位槽等系統(tǒng)中的密封處等都有可能發(fā)生泄漏，除此之外導(dǎo)熱油的氧化污染導(dǎo)致導(dǎo)熱油質(zhì)量劣化以可能造成導(dǎo)熱油泄漏，因此導(dǎo)熱油的泄漏是引發(fā)安全事故的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

“11.19”事故也是因?yàn)閷?dǎo)熱油泄漏需要進(jìn)行檢修，而在檢修過程中沒有完善的檢維修作業(yè)安全規(guī)章制度和操作規(guī)程，現(xiàn)場(chǎng)安全管理混亂導(dǎo)致該事故的發(fā)生，因此，導(dǎo)熱油泄漏問題一直被各個(gè)廠家高度關(guān)注。

4.3 導(dǎo)熱油使用過程中發(fā)生泄漏事故原因分析及對(duì)策

目前油化行業(yè)導(dǎo)熱油應(yīng)用廣泛，該物質(zhì)不但是可燃性有機(jī)物，而且還具有著火和爆炸的潛在危險(xiǎn)，分析事故發(fā)生的原因及對(duì)策，歸納起來主要有以下幾種：

(1)無保溫的法蘭連接、閥門填料、配管焊接部位泄漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理，迅速堵漏。若有微小的泄漏需要密封，在確保作業(yè)人員安全的前提下，先進(jìn)行臨時(shí)封堵；隨時(shí)觀察泄漏情況，若泄漏增大，緊急停車將其內(nèi)導(dǎo)熱油排至有氮封的地下接收槽，然后用氮?dú)庵脫Q合格后進(jìn)行相應(yīng)處理。

(2)有保溫的法蘭連接、閥門填料、配管焊接部位發(fā)生冒煙時(shí)，可先用低壓蒸汽對(duì)作冒煙處吹，然后緩慢拆除保溫。拆除的浸油保溫棉應(yīng)放置專門的地方，防止燃燒。進(jìn)行以上作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)不可放置可燃物，且配備滅火器、消防帶以防不測(cè)。

(3)油化行業(yè)脂肪酸蒸分餾、制脂肪腈工藝，其再沸器中被加熱物料壓力一般均低于導(dǎo)熱油泵出口壓力，因此若出現(xiàn)再沸器列管泄漏的情況，一般是先將再沸器的導(dǎo)熱油進(jìn)出口發(fā)關(guān)閉，導(dǎo)熱油改走小循環(huán)歇火降溫，再用氮?dú)鈱⒘泄軆?nèi)導(dǎo)熱油通過導(dǎo)淋伐排到有氮?dú)饷芊獾牡叵陆邮詹郏缓笙到y(tǒng)再停車降溫查找泄漏點(diǎn)，根據(jù)情況制定處理方案予以消除。

(4)導(dǎo)熱油加熱爐爐管泄漏的直接現(xiàn)象為煙囪有黑煙冒出。若遇此情況，系統(tǒng)緊急歇火停車，然后將系統(tǒng)導(dǎo)熱油全部排至有氮?dú)獗Ｗo(hù)的導(dǎo)熱油地下接收槽，排完油后爐管用氮?dú)獯祾呓禍刂脸?，然后查找漏點(diǎn)，根據(jù)查找出的漏點(diǎn)制定相應(yīng)的處理方案。

(5)膨脹槽中導(dǎo)熱油溫度高，長(zhǎng)期和空氣接觸，高溫氧化會(huì)導(dǎo)致自燃。為避免該事故的出現(xiàn)，平時(shí)隨時(shí)監(jiān)控膨脹槽內(nèi)導(dǎo)熱油溫度和液位，最好對(duì)膨脹槽進(jìn)行氮封保護(hù)。

(6)導(dǎo)熱油循環(huán)泵泄漏。發(fā)生該情況時(shí)迅速倒備用泵，關(guān)閉泄漏泵的進(jìn)出口伐；對(duì)導(dǎo)熱油循環(huán)泵及其進(jìn)出口伐必須定期檢修，同時(shí)加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)，平時(shí)巡檢時(shí)若發(fā)現(xiàn)有微漏必須隨時(shí)觀察，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏量有擴(kuò)大的趨勢(shì)立即倒泵檢修。

(7)氣相系統(tǒng)中泄露的導(dǎo)熱油逐漸的形成氣霧，在達(dá)到一定濃度的時(shí)候會(huì)燃燒或者爆炸。為避免該類事故發(fā)生，系統(tǒng)開車初期及運(yùn)行過程中必須按規(guī)定定期打開排氣伐以清除爐中的空氣、水與有機(jī)熱載體混合蒸汽。

(8)氣相系統(tǒng)中如有水混入，因體積劇烈膨脹而爆炸。上述“11.19”事故的原因就是水進(jìn)入到高溫導(dǎo)熱油中造成器內(nèi)導(dǎo)熱油(當(dāng)時(shí)器內(nèi)溫度為246℃)突沸噴出后爆燃。為避免類似情況發(fā)生，系統(tǒng)開停車以及檢修過程必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程，嚴(yán)禁“三違”現(xiàn)象的發(fā)生。

4.4 導(dǎo)熱油使用過程防護(hù)措施

4.4.1 避免導(dǎo)熱油的氧化

由于導(dǎo)熱油在熱載體中高溫運(yùn)行的情況下易于發(fā)生氧化反應(yīng)，造成導(dǎo)熱油的劣化變質(zhì)，一般推薦膨脹槽內(nèi)導(dǎo)熱油控制到80℃以下，否則應(yīng)對(duì)膨脹槽進(jìn)行氮封保護(hù)，確保熱載體系統(tǒng)的封閉，避免導(dǎo)熱油與空氣接觸，延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用壽命。同時(shí)盡量保持高位槽處于常溫狀態(tài)，且隨時(shí)檢查高位槽液位。

4.4.2 避免導(dǎo)熱油結(jié)焦

導(dǎo)熱油在運(yùn)行溫度超過最高使用溫度時(shí)，在導(dǎo)油管壁會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，隨著結(jié)焦層的增厚，導(dǎo)油管壁溫偏高又促使粘附結(jié)焦，不斷增厚的管壁溫度進(jìn)一步提高，隨著管壁的不斷增厚傳熱性能惡化，隨時(shí)可能發(fā)生爆炸事故。因此，嚴(yán)格控制熱載體出口處導(dǎo)熱油的溫度不得超過最高使用溫度，熱載體的最高膜溫應(yīng)小于允許油膜溫度?，F(xiàn)場(chǎng)注意觀測(cè)導(dǎo)鍋爐進(jìn)出口溫差最好在20℃以內(nèi)，同時(shí)隨時(shí)檢查導(dǎo)熱爐燃燒情況(火焰顏色、煙道氣排放情況)以及煙道氣溫度。

4.4.3 定期排查泄漏點(diǎn)

加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，要確保熱載體系統(tǒng)完好不漏，定期排查設(shè)備的腐蝕滲漏情況，發(fā)現(xiàn)滲漏及時(shí)檢修。因此，熱載體系統(tǒng)要合理設(shè)計(jì)，使用中要定期檢測(cè)設(shè)備、管道壁厚和耐壓強(qiáng)度，并在設(shè)備和管道上加裝壓力計(jì)、安全閥和放空管。同時(shí)對(duì)導(dǎo)熱油泵以及相應(yīng)閥門、閥蘭 墊子進(jìn)行定期檢修，最好對(duì)導(dǎo)熱油泵、鍋爐的檢修制定規(guī)程，形成臺(tái)賬。

4.4.4 防止熱載體內(nèi)混入水及其他雜質(zhì)

隨著熱載體的加熱，溶解在其中的水分迅速汽化，導(dǎo)熱管內(nèi)的壓力急劇上升而導(dǎo)致無法控制的程度，引起爆炸事故。所以，導(dǎo)熱油在投入使用前應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定升溫曲線緩慢升溫，使導(dǎo)熱油中的水和其他輕主份雜質(zhì)得到徹底脫除，使用過程中定期排氣。

4.4.5 補(bǔ)充新油

定期適當(dāng)補(bǔ)充新導(dǎo)熱油可以使系統(tǒng)中的殘油量基本保持穩(wěn)定。補(bǔ)充的導(dǎo)熱油應(yīng)為同一廠家生產(chǎn)的同一牌號(hào)產(chǎn)品，不同的有機(jī)熱載體不宜混合使用。在熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)內(nèi)，不能直接加入未經(jīng)脫水的冷介質(zhì)，加入鍋爐中的導(dǎo)熱油必須按操作規(guī)定預(yù)先脫除水分。

4.4.6 定期化驗(yàn)導(dǎo)熱油指標(biāo)

定期測(cè)定和分析熱載體的殘?zhí)?、酸值、粘度、閃點(diǎn)、熔點(diǎn)等理化指標(biāo)，及時(shí)掌握其品質(zhì)變化情況，分析變化原因。當(dāng)酸值超過0.5mgKOH/g，粘度變化達(dá)到15%,閃點(diǎn)變化達(dá)到20%，殘?zhí)?質(zhì)量分?jǐn)?shù))達(dá)到1.5%時(shí)，證明導(dǎo)熱油性能已發(fā)生了變化。定期適當(dāng)補(bǔ)充新的熱載體，使系統(tǒng)中的殘?zhí)剂炕颈３址€(wěn)定。

4.4.7 對(duì)導(dǎo)熱油系統(tǒng)進(jìn)行清洗

當(dāng)導(dǎo)熱油使用一段時(shí)間取樣分析指標(biāo)偏離正常指標(biāo)較大后建議由專業(yè)人員對(duì)導(dǎo)熱油系統(tǒng)進(jìn)行清理后重新更換新鮮導(dǎo)熱油。

4.4.8 導(dǎo)熱油爐及導(dǎo)熱油管道屬于特種設(shè)備

生產(chǎn)使用單位必須嚴(yán)格按照《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求嚴(yán)格執(zhí)行。操作人員必須經(jīng)培訓(xùn)合格，持證上崗。同時(shí)對(duì)導(dǎo)熱油系統(tǒng)設(shè)備、設(shè)施及安全附件(含自動(dòng)控制系統(tǒng))必須定期檢驗(yàn)、檢修，及時(shí)消除泄漏隱患；加強(qiáng)設(shè)備巡回檢查，嚴(yán)禁設(shè)備超溫、超壓、帶病運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

總之應(yīng)該根據(jù)物料特性選用導(dǎo)熱油，以達(dá)到熱效率高，性能穩(wěn)定安全可靠，使用壽命長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益好的目的。

[1] 徐興元.導(dǎo)熱油的安全隱患、防護(hù)及選用[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào),2014,4.

[2] 徐瑞紅.淺論導(dǎo)熱油品質(zhì)對(duì)導(dǎo)熱油爐安全運(yùn)行的影響[J].科技視界,2012,(10):05.

[3] 張成志,張照明,李宏斌.從導(dǎo)熱油著火案例看導(dǎo)熱油的安全運(yùn)行[C].第九屆全國(guó)工業(yè)爐學(xué)術(shù)會(huì)議論文集,2015,(10):1.

[4] 四川天宇油脂化學(xué)有限公司.導(dǎo)熱油爐檢修維護(hù)規(guī)程[M].

[5] 四川天宇油脂化學(xué)有限公司.導(dǎo)熱油爐運(yùn)行規(guī)程[M].

A Study on Safety Countermeasures of the Transfer Oil Heater System in Oleochemical Industry

YangGuohua

(SichuanTianyuGreaseChemicalCo.Ltd.,Luzhou646300,Sichuan,China)

The essay has briefly reviewed the process and reasons of the explosion of the Joint Chemical Co. Ltd on Nov. 19th,2011 in Xintai, Shandong Province. Combined the domestic safety status on the usage of transfer oil heater, it analyzes the common reasons and countermeasures of relevant accidents. Finally, it has proposed some advices on protective measures in attempt to provide insiders in Oleochemical industry with some valuable reference on this issue.

heat transfer oil; transfer oil heater; safety; leakage