一起有机热载体炉爆管泄漏引发火灾事故的剖析

2019-02-15胡建平

科技与创新 2019年1期

胡建平

胡建平

（广东省特种设备检测研究院汕头检测院，广东汕头 515100）

有机热载体炉是承受高温的特种设备，被列入《特种设备安全监察条例》的管理范畴，它从生产、使用、检验检测及其监督检查等方面都作了明确规定。有机热载体炉，一旦使用不当，容易发生泄漏或火灾等事故。特种设备使用单位应严格管理，制定事故应急预案，并定期进行事故的应急演练，促进企业提升应对有机热载体炉事故的能力，及时控制和消除事故的危害，最大限度地减少因事故造成的人员伤亡、财产损失，维护人民生命安全和社会稳定。

特种设备；火灾事故；事故原因；有效措施

1 事故概况

某厂安装一台YLL-6000MA型有机热载体燃煤加热炉，其额定出力为6.0 MW，额定压力为0.7 MPa，额定出口温度为340 ℃。该炉自2006-08投入运行至今近6年之久。2012-08-03T09：00，司炉工发现运行中的热载体炉炉膛内受热面导热管束爆管，导热油泄漏着火燃烧，锅炉突然严重正压，烟火从炉门及进煤斗口等处窜出，导热油温度迅速升高，热载体炉的出口压力明显降低。当班司炉工惊慌失措，未能及时争取有效的应急措施进行处理，而擅自离开锅炉房去寻找机修人员和厂部管理者求助，致使事故蔓延、扩大，整个锅炉房浓烟滚滚，引发火灾。由于及时向119报警，经过消防官兵的紧急扑救，使火势得到控制至扑灭，锅炉被迫停炉，幸得无造成人员伤亡。

事故发生以后，经检查，发现炉膛内内盘管顶排上端吊挂导热管过热鼓包爆裂，爆破口沿轴向撕开并折断，整个内盘管下垂向炉排，如图1所示，管内被导热裂解后形成的残炭堵塞，炉墙及外接管道也受到不同程度的破坏，如图2所示。整台热载体炉的受热面管束已难以修复，经济损失近百万元。

2 原因分析

本人对该热载体炉进行了详细的内外部检查，调查了运行管理情况，了解事故发生经过，经各种因素进行综合分析，认为事故原因如下：①据调查了解，该热载体炉自投入运行至今已近6年，未曾对运行中的导热油取样进行定期分析，未及时掌握油的品质变化情况并分析变化原因。导热油在使用过程中由于加热系统的局部过热，易发生热裂解反应，生成易挥发及较低闪点的低聚物，低聚物间发生聚合反应生成不溶的高聚物，同时也会因局部过热生成焦炭，这些高聚物和残炭不溶于油而悬浮在油中，不仅阻碍导热油的流动，降低形同的热传导效率，又随着结焦层的增厚，导热油管壁温偏高而促使粘附焦炭，不断增厚的管壁温度进一步提高，随着管壁的积炭不断增厚，传热性能恶化，随时可能发生爆管事故。另一方面，氧化稳定性导热油与溶解中的空气及热载体系统填装使残留的空气在受热情况下发生氧化反应，生成有机酸及胶质物粘附输油管，不仅影响传热介质的使用寿命，堵塞管路，同时易造成管路的酸性腐蚀，增加系统运行泄漏的现象。从这次爆管检查中所发现管内结积残炭的现象，可以验证以上所述分析，也是事故的主要诱因。②司炉工责任心不强，不认真履行锅炉房的巡回检查制度，对运行中的热载体炉受热面管束发生爆裂而使导热油大量泄漏的现象，未能及时发现，以致事故发生。③企业未能认真贯彻执行《特种设备安全监察条例》中“特种设备使用单位应当制定事故应急专项预案，并定期进行事故应急演练”的规定，管理和操作人员心中无数，以致事故发生时，束手无策，无法采取有效的应急措施，消除隐患，导致事故蔓延和扩大，引发火灾。④企业对设备管理不善。在原安装的储油槽移位后，对拆断的放油管未能及时连接至移位后的储油槽，当发生事故后，无法打开锅炉放油阀，将高温导热油放入储油槽，减少导热油的泄漏量。

3 防范措施

具体防范措施为：①按规定对导热油定期取样进行成份分析，一旦发现导热油品质发生变化，能及时对导热油进行透析或更换导热油。同时，在更换导热油前应对管道系统进行有效清洗，减少管内积炭，确保管路畅通。②司炉操作人员应落实岗位责任制，精心操作，在停产时，应保证运行系统中导热油温度低于80 ℃，才能关停循环泵，这样，才不至于让导热油在锅炉内受局部高温而产生炭化，堵塞导热油管。还应同时加强锅炉房的巡回检查制度，加强对炉膛出口烟气温度、排烟温度等参数的监控，发现异常，及时消除隐患，使事故消灭于萌芽之中。③成立应急救援组织机构，明确职责。为确保生产安全事故应急救援实施快速有效，企业应制定切实可行的有机热载体炉事故应急救援专项预案，并采取多种形式对应急救援人员、现场操作人员进行相应应急知识或应急技术培训，做到人人清楚有机热载体炉事故特征、类型和危害程度。以提高全体员工应急意识、自我保护和参与救援的措施与能力。为提高应急救援队伍的实战能力，企业从实际出发，针对危险目标可能发生的事故，每年至少计划组织一次模拟应急演练，把指挥机构和各救援队伍训练成一支思想好、技术精、作风硬的指挥班子和抢救队伍，一旦事故发生，指挥机构能正确指挥，各救援队伍能根据各自任务及时有效地排除险情，控制并消灭事故，抢救伤员，做好应急救援工作。对于这次发生的导热油管束爆裂、泄漏事故，应立即停炉，停循环泵，立即关闭有机热载体炉的进出口阀门。打开放油阀，将炉内的高温导热油放入低位储油槽。对导热油泄漏着火燃烧的位置，应采取有效的灭火措施，严禁用水喷淋灭火，宜采用泡沫、水泥或蒸汽灭火。④依靠科学，依法规范，严格管理，提高设备的完好率。对有机热载体炉所配套的安全附件和仪表，要确保完好无损，性能可靠，指示准确。像本次发生的事故中，由于放油管拆除后无重新连接安装完好，致受热管束中的高温导热油无法及时放入储油槽，使事故进一步扩大。同时，在有机热载体炉运行中突然停电，也需要通过放油管将导热油缓慢放入储油槽，并将膨胀槽中冷油慢慢流入热载体炉，及时带走热量，防止停电后短时间内油温超高酿成事故。

4 结语

有机热载体炉是承受高温的特种设备，同一般设备比较起来，它是很容易发生火灾事故的。对事故应认真处理并及时采取有效措施，否则，将会使事故蔓延、扩大。由于有机导热油具有一种“低压高温”的工作特性，在使用过程中诸性能潜在的危险性，容易发生安全问题。同时，有机热载体炉本身的先天性缺陷；安全附件不全或失灵；运行失常；不重视定期检修；司炉人员错误操作或管理制度混乱，都容易造成有机热载体炉事故。为此，企业在使用特种设备中，一定要严格管理，落实岗位责任制，精心操作，提高事故的应急能力，及时消除隐患，做到防范于未然，以确保人民生命和财产的安全，促进经济发展。

图1 炉膛内内盘管受到的破坏