楊國華

(四川天宇油脂化學有限公司，四川瀘州，646300)

油化行業(yè)導熱油加熱系統(tǒng)安全使用對策

楊國華

(四川天宇油脂化學有限公司，四川瀘州，646300)

簡要分析了國內(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)合目前國內(nèi)油化行業(yè)使用導熱油加熱系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀，分析了導熱油使用過程中發(fā)生安全事故的常見原因及對策，最后提出了導熱油使用過程的防護措施，對從事油化行業(yè)的技術(shù)管理人員如何安全有效使用導熱油具有一定的參考價值。

導熱油 導熱油加熱系統(tǒng) 安全 泄漏

1 引言

國內(nèi)某公司重大爆炸事故是在設(shè)備檢修時發(fā)生。由于國內(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。本文主要是對油化企業(yè)導熱油加熱系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀進行分析，提出防范措施，以避免類似事故再發(fā)生。

2 “11·19”事故經(jīng)過及原因簡析

2011年11月19日7時左右，操作人員發(fā)現(xiàn)作為裝置換熱載體的道生油儲罐內(nèi)壓力偏高，懷疑位于四樓平臺的道生油冷凝器泄漏。7時30分左右，三聚氰胺裝置停車、導熱油降溫、在冷凝器氣相入口和液相出口加裝盲板后，由設(shè)備制造廠家對漏點進行焊接并經(jīng)水壓試驗合格。為盡快完成維修任務(wù)，車間組織兩個班的保全工和有關(guān)人員共19人(均為企業(yè)內(nèi)部員工)在現(xiàn)場同時進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時左右，維修人員在拆除盲板時發(fā)生爆燃，造成4人當場死亡、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：該公司在對三聚氰胺裝置冷凝系統(tǒng)的導熱油冷凝器進行緊急維修時，因操作不當，導致冷凝器中殼層的打壓用水進入熱氣冷卻器內(nèi)，造成器內(nèi)道生油(含聯(lián)苯26.5%、聯(lián)苯醚73.5%，當時器內(nèi)溫度為246℃)突沸噴出后爆燃。

3 油化行業(yè)使用導熱油現(xiàn)狀

目前國內(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熱油，它適用于操作溫度在12℃～400℃范圍內(nèi)的液相/氣相導熱油系統(tǒng)，合成導熱油是26.5%聯(lián)苯與73.5%聯(lián)苯醚的共熔混合物。

該導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/氣相導熱油系統(tǒng)，同時又具有高的熱穩(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熱油，它可以作為液相導熱油使用，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 ——由于該導熱油可以作為氣相導熱油使用，因此它可以滿足精確控溫導熱油系統(tǒng)的要求。

國內(nèi)油化企業(yè)多年工業(yè)生產(chǎn)實踐已經(jīng)證明，只要對其加強過程管控，其安全穩(wěn)定運行可靠，所以被大多數(shù)生產(chǎn)廠家所接受。

4 油化行業(yè)導熱油加熱系統(tǒng)安全現(xiàn)狀分析及對策

4.1 油化行業(yè)導熱油加熱系統(tǒng)工藝流程示意圖

圖1 油化行業(yè)導熱油加熱系統(tǒng)工藝流程示意圖

4.2 導熱油系統(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、制脂肪腈等導熱油加熱系統(tǒng)運行過程中，導熱油管道、閥門、法蘭及蒸分餾塔的再沸器、導熱油泵、高位槽等系統(tǒng)中的密封處等都有可能發(fā)生泄漏，除此之外導熱油的氧化污染導致導熱油質(zhì)量劣化以可能造成導熱油泄漏，因此導熱油的泄漏是引發(fā)安全事故的罪魁禍首。

“11.19”事故也是因為導熱油泄漏需要進行檢修，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)場安全管理混亂導致該事故的發(fā)生，因此，導熱油泄漏問題一直被各個廠家高度關(guān)注。

4.3 導熱油使用過程中發(fā)生泄漏事故原因分析及對策

目前油化行業(yè)導熱油應(yīng)用廣泛，該物質(zhì)不但是可燃性有機物，而且還具有著火和爆炸的潛在危險，分析事故發(fā)生的原因及對策，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，應(yīng)及時處理，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，先進行臨時封堵；隨時觀察泄漏情況，若泄漏增大，緊急停車將其內(nèi)導熱油排至有氮封的地下接收槽，然后用氮氣置換合格后進行相應(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，可先用低壓蒸汽對作冒煙處吹，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。進行以上作業(yè)時，現(xiàn)場不可放置可燃物，且配備滅火器、消防帶以防不測。

(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熱油進出口發(fā)關(guān)閉，導熱油改走小循環(huán)歇火降溫，再用氮氣將列管內(nèi)導熱油通過導淋伐排到有氮氣密封的地下接收槽，然后系統(tǒng)再停車降溫查找泄漏點，根據(jù)情況制定處理方案予以消除。

(4)導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)導熱油全部排至有氮氣保護的導熱油地下接收槽，排完油后爐管用氮氣吹掃降溫至常溫，然后查找漏點，根據(jù)查找出的漏點制定相應(yīng)的處理方案。

(5)膨脹槽中導熱油溫度高，長期和空氣接觸，高溫氧化會導致自燃。為避免該事故的出現(xiàn)，平時隨時監(jiān)控膨脹槽內(nèi)導熱油溫度和液位，最好對膨脹槽進行氮封保護。

(6)導熱油循環(huán)泵泄漏。發(fā)生該情況時迅速倒備用泵，關(guān)閉泄漏泵的進出口伐；對導熱油循環(huán)泵及其進出口伐必須定期檢修，同時加強日常維護保養(yǎng)，平時巡檢時若發(fā)現(xiàn)有微漏必須隨時觀察，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏量有擴大的趨勢立即倒泵檢修。

(7)氣相系統(tǒng)中泄露的導熱油逐漸的形成氣霧，在達到一定濃度的時候會燃燒或者爆炸。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入到高溫導熱油中造成器內(nèi)導熱油(當時器內(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格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程，嚴禁“三違”現(xiàn)象的發(fā)生。

4.4 導熱油使用過程防護措施

4.4.1 避免導熱油的氧化

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

4.4.2 避免導熱油結(jié)焦

導熱油在運行溫度超過最高使用溫度時，在導油管壁會出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，隨著結(jié)焦層的增厚，導油管壁溫偏高又促使粘附結(jié)焦，不斷增厚的管壁溫度進一步提高，隨著管壁的不斷增厚傳熱性能惡化，隨時可能發(fā)生爆炸事故。因此，嚴格控制熱載體出口處導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。現(xiàn)場注意觀測導鍋爐進出口溫差最好在20℃以內(nèi)，同時隨時檢查導熱爐燃燒情況(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

加強現(xiàn)場監(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)滲漏及時檢修。因此，熱載體系統(tǒng)要合理設(shè)計，使用中要定期檢測設(shè)備、管道壁厚和耐壓強度，并在設(shè)備和管道上加裝壓力計、安全閥和放空管。同時對導熱油泵以及相應(yīng)閥門、閥蘭 墊子進行定期檢修，最好對導熱油泵、鍋爐的檢修制定規(guī)程，形成臺賬。

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，導熱管內(nèi)的壓力急劇上升而導致無法控制的程度，引起爆炸事故。所以，導熱油在投入使用前應(yīng)嚴格按照規(guī)定升溫曲線緩慢升溫，使導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 補充新油

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

4.4.6 定期化驗導熱油指標

定期測定和分析熱載體的殘?zhí)?、酸值、粘度、閃點、熔點等理化指標，及時掌握其品質(zhì)變化情況，分析變化原因。當酸值超過0.5mgKOH/g，粘度變化達到15%,閃點變化達到20%，殘?zhí)?質(zhì)量分數(shù))達到1.5%時，證明導熱油性能已發(fā)生了變化。定期適當補充新的熱載體，使系統(tǒng)中的殘?zhí)剂炕颈３址€(wěn)定。

4.4.7 對導熱油系統(tǒng)進行清洗

當導熱油使用一段時間取樣分析指標偏離正常指標較大后建議由專業(yè)人員對導熱油系統(tǒng)進行清理后重新更換新鮮導熱油。

4.4.8 導熱油爐及導熱油管道屬于特種設(shè)備

生產(chǎn)使用單位必須嚴格按照《有機熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求嚴格執(zhí)行。操作人員必須經(jīng)培訓合格，持證上崗。同時對導熱油系統(tǒng)設(shè)備、設(shè)施及安全附件(含自動控制系統(tǒng))必須定期檢驗、檢修，及時消除泄漏隱患；加強設(shè)備巡回檢查，嚴禁設(shè)備超溫、超壓、帶病運行，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

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

[1] 徐興元.導熱油的安全隱患、防護及選用[J].環(huán)球市場信息導報,2014,4.

[2] 徐瑞紅.淺論導熱油品質(zhì)對導熱油爐安全運行的影響[J].科技視界,2012,(10):05.

[3] 張成志,張照明,李宏斌.從導熱油著火案例看導熱油的安全運行[C].第九屆全國工業(yè)爐學術(shù)會議論文集,2015,(10):1.

[4] 四川天宇油脂化學有限公司.導熱油爐檢修維護規(guī)程[M].

[5] 四川天宇油脂化學有限公司.導熱油爐運行規(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