張倫斌

鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，常溫時就能與氧氣、水等發(fā)生劇烈反應(yīng)，甚至發(fā)生爆炸。一般鈉以固體鈉棒外涂石蠟油的方式存儲在內(nèi)襯塑膜的鋼桶中，并充惰性氣體保護，但此包裝方式會產(chǎn)生廢棄包裝物，同時還存在金屬鈉氧化的風(fēng)險，影響金屬鈉的品質(zhì)。因此，目前鈉業(yè)公司銷售總量的60%左右使用鈉罐運輸液態(tài)鈉，既避免產(chǎn)生廢棄包裝物，減輕包裝勞動強度，又提高單次運輸量和運輸效率。

1.加熱方式優(yōu)缺點對比

鈉的熔點為97.81℃，在卸鈉過程中需要對鈉罐進行加熱，才能保持為液態(tài)，便于卸出。目前對鈉罐的加熱方式有兩種：一種是以蒸汽為高溫介質(zhì)通過換熱器加熱導(dǎo)熱油；一種是用電加熱器加熱導(dǎo)熱油。兩種方式都是通過導(dǎo)熱油對鈉罐內(nèi)鈉進行加熱使鈉保持為液態(tài)。前者加熱溫度不穩(wěn)定，而且當(dāng)蒸汽管有漏點后，導(dǎo)熱油會流串入蒸汽管中，造成導(dǎo)熱油流失，蒸汽進入導(dǎo)熱油管路后，可能會發(fā)生“爆沸”現(xiàn)象，存在安全隱患，而且還會加速導(dǎo)熱油的老化變質(zhì)，縮短導(dǎo)熱油使用壽命；導(dǎo)熱油加熱裝置固定在指定區(qū)域，無法根據(jù)卸鈉地點進行移動，當(dāng)卸鈉地點為多處時，需要設(shè)置多套導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)與之一一對應(yīng)，增加了投入成本；導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)內(nèi)的各設(shè)備啟動與關(guān)閉都是通過操作人員手動控制，操作繁瑣，勞動強度大。

目前，鈉產(chǎn)品市場興旺，在每一個銷區(qū)需要設(shè)一臺移動式油溫機?？紤]環(huán)境溫度，為方便運輸，需將標(biāo)準(zhǔn)承載重量為18噸的液態(tài)鈉降溫固化為固態(tài)，在客戶卸鈉場地，再將固態(tài)鈉加熱融化為液態(tài)鈉才能完成卸鈉工作。這樣，用移動式代替固定式，用自動化控制替代手動操作，實現(xiàn)了油溫機在不同地點的順利卸鈉。不僅降低了成本，提高了設(shè)備利用率，為客戶解決了后顧之憂，還為擴大市場，提升產(chǎn)能，提高經(jīng)濟效益，滿足客戶需求提供了先決條件。為此用移動式油溫機代替固定加熱裝置在市場上得到了有效應(yīng)用。

2.移動式油溫機裝置介紹

2.1 裝置的組成：移動式油溫機主要由內(nèi)置油箱、三組電加熱器、油循環(huán)泵、不銹鋼油循環(huán)軟管、卸鈉軟管、自動控制系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)及緊急事故切斷器等部分組成。另外裝置底盤設(shè)有承載重量是裝置兩倍的起吊吊耳，方便空間移動；承載重量是裝置兩倍的6個萬向輪均布于底盤上，通過鎖卡固定，確保裝置平穩(wěn)操作。

2.2 控制方式：采用電腦PC板自動化微處理器控制方式，裝置的進口、出口端留有DN50不銹鋼(SUS304)法蘭，方便與帶有活套法蘭的不銹鋼軟管連接，出油、回油管路設(shè)溫度顯示及超溫報警和自動控制系統(tǒng)，油循環(huán)泵出口設(shè)壓力顯示儀表。在油溫機回油管路上有一個DN32的吹油接口，將循環(huán)管路中的導(dǎo)熱油全部吹回油箱。

2.3 安全保護：溫度異常、過載、油泵缺油、管道堵塞、壓力異常、排氣、短路、低油位、緊急事故等裝置直接報警并及時切斷保護。

3.移動式油溫機工作流程

首先確認(rèn)裝置平穩(wěn)固定、各閥門為關(guān)閉狀態(tài)，油位在規(guī)定范圍內(nèi)；然后連接好油溫機出口至鈉罐進口、鈉罐出口至油溫機進口之間的導(dǎo)熱油循環(huán)軟管，送電檢查各控制系統(tǒng)完好；最后在控制面板上按油循環(huán)泵啟動按鈕，依次緩慢打開鈉罐進口閥、出口閥，油溫機出口閥、進口閥，使油在加熱系統(tǒng)中循環(huán)，控制泵出口壓力在0.30～0.40MPa范圍內(nèi)。設(shè)定導(dǎo)熱油加熱溫度和時間：冬季為150℃/12h，夏季為140℃/10h，系統(tǒng)根據(jù)油溫機回油溫度和設(shè)定的時間自動調(diào)節(jié)加熱器加熱功率，以保證升溫、加熱過程勻速；當(dāng)回油溫度高于出油溫度5℃時，裝置報警并自動切斷加熱器，當(dāng)回油溫度低于出油溫度5℃時，裝置自動啟動加熱器。通過裝置的循環(huán)加熱，將鈉罐內(nèi)的鈉從固態(tài)完全融化為液態(tài)后停止加熱，通過氮氣或高純氬氣將液鈉卸至客戶的鈉接收罐內(nèi)，停油循環(huán)泵，用不高于0.15MPa的氮氣或氬氣將循環(huán)系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油緩慢吹入內(nèi)置油箱內(nèi)，拆除連接的導(dǎo)熱油循環(huán)軟管。附油溫機內(nèi)部流程示意圖：

4.移動式油溫機的特點

特點一：一機多用，多地移用是該裝置的最大特點；

特點二：采用日本歐姆龍E5CCRX2ASM，測溫體采用K型分度號熱電偶，配套油溫控制系統(tǒng)如出油溫度、回油溫度均有二次儀表在面板上顯示，且在配套卸鈉管道上安裝了自動溫度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電加熱溫度自動控制；

特點三：有故障報警系統(tǒng)為一體的顯示儀表和安全保護裝置：超溫報警并自動切斷電加熱器；電源逆向檢測報警指示，防止泵反向旋轉(zhuǎn)；油泵過載、缺油保護并有報警指示；管道堵塞（或壓力異常），用BY-PASS泄壓回路保護油泵，防止憋壓；內(nèi)置油箱低油位報警及緊急事故切斷保護等；

特點四：導(dǎo)熱油軟管管端連接采用快速密封接頭，拆裝快速，操作方便，省時省力；

特點五：裝置內(nèi)電加熱器每組為25KW，串聯(lián)6組，其中備用2組，電源開關(guān)一一對應(yīng)，確保相互串聯(lián)、切換使用。

特點六：導(dǎo)熱油進出口方位設(shè)置在油溫機的同一側(cè)面，確保了油溫機整體移動而不損壞面板及顯示儀表。

總之，使用電加熱器對導(dǎo)熱油進行加熱，加熱溫度穩(wěn)定，而且可以通過改變電加熱器的啟動數(shù)量實現(xiàn)加熱功率的調(diào)節(jié)，從而改變導(dǎo)熱油的溫度，保證鈉罐的正常加熱，使用方便；循環(huán)加熱裝置設(shè)置在移動底座上，可以根據(jù)卸鈉地點進行移動，無需針對不同的卸鈉地點設(shè)置多套導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，節(jié)省了導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的投入成本；通過PLC控制器對相應(yīng)的閥門和技術(shù)參數(shù)進行控制，實現(xiàn)循環(huán)加熱裝置的自動化控制，降低了操作人員的勞動強度。

5.結(jié)語

目前，鈉業(yè)公司金屬鈉產(chǎn)品在不同銷區(qū)，就有1—2臺移動式油溫機發(fā)揮作用，從根本上徹底解決了卸鈉難的問題，同時也節(jié)約了卸鈉成本，供需雙方互利共贏取得了明顯成效。今后在多品質(zhì)金屬鈉市場，特別是在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，通過新型實用移動式油溫機，使金屬鈉產(chǎn)品走向全國，邁向更廣闊的市場！