導(dǎo)熱油的安全隱患及防護

1、導(dǎo)熱油的安全隱患及防護 摘 要：導(dǎo)熱油作為一種性能穩(wěn)定的良好傳熱介質(zhì)，被廣泛的應(yīng)用于諸多工業(yè)領(lǐng)域。然而，其使用過程中存在有潛在的安全隱患，因此有必要加深對導(dǎo)熱油性能的認識，并提出行之有效的防護對策，避免各類安全事故的發(fā)生，確保生產(chǎn)安全。關(guān)鍵詞：導(dǎo)熱油；有機介質(zhì)；安全；防護1.前言導(dǎo)熱油是一種將燃料產(chǎn)生的熱量間接傳遞給用熱設(shè)備，具有加熱均勻，高溫低壓傳熱，控溫準(zhǔn)確，同時可以循環(huán)使用的優(yōu)良傳熱介質(zhì)，被廣泛的應(yīng)用于石油化工、造紙紡織、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。1然而，導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)在工業(yè)流程的高溫環(huán)境下使用時，會給工廠帶來潛在的火災(zāi)隱患，而制定對導(dǎo)熱油的火災(zāi)評估指標(biāo)迫在眉睫。所以，有必要對導(dǎo)熱油的性能

2、做進一步的認識。2.導(dǎo)熱油使用過程中諸性能潛在的危險性目前，工業(yè)應(yīng)用常見的導(dǎo)熱油多為有機介質(zhì)（烷烴類、芳香烴類），所以導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性和氧化性是影響其使用性能的兩個重要指標(biāo)。2.1熱穩(wěn)定性導(dǎo)熱油在使用過程中由于加熱系統(tǒng)的局部過熱，易發(fā)生熱裂解反應(yīng)，生成易揮發(fā)及較低閃點的低聚物，低聚物間發(fā)生聚合反應(yīng)生成不熔不溶的高聚物，不僅阻礙油品的流動，降低形同的熱傳導(dǎo)效率，同時會造成管道局部過熱變形炸裂的可能。2.2氧化穩(wěn)定性導(dǎo)熱油與溶解其中的空氣及熱載體系統(tǒng)填裝是殘留的空氣在受熱情況下發(fā)生氧化反應(yīng)，生成有機酸及膠質(zhì)物粘附輸油管，不僅影響傳熱介質(zhì)的使用壽命，堵塞管路，同時易造成管路的酸性腐蝕，增加系統(tǒng)運行泄

3、漏的風(fēng)險。3.導(dǎo)熱油在使用過程中遇到的典型事故案例分析2008年6月12日公司導(dǎo)熱油鍋爐車間發(fā)生泄漏導(dǎo)致導(dǎo)熱油噴濺引起重大火災(zāi)，其載熱體管道中使用的是型導(dǎo)熱油，閃點200，燃點227，屬于丙類可燃液體。而熱載體中的最高供熱溫度達275，高于導(dǎo)熱油的閃點，高溫導(dǎo)熱油從鍋爐管道中泄漏，由于導(dǎo)熱油自身溫度很高，釋放在空氣中的導(dǎo)熱油物化擴散成大面積的氣溶膠，與空氣混合后形成爆炸性的混合物。表一 聯(lián)苯醚的火災(zāi)爆炸指標(biāo)名稱閃點/自燃點/沸點/熔點/爆炸極限/聯(lián)苯113577255700.73.4二苯醚115695257.5271.352.5聯(lián)苯醚10268025813從表一2我們可以看出，聯(lián)苯及二苯醚有很

4、高的自燃溫度（550-700），這遠遠超過了工業(yè)工藝中典型的加熱溫度（350-400）。而其他導(dǎo)熱油的自燃溫度都相對較低（235-334），從以往工廠里使用這些導(dǎo)熱油的經(jīng)驗來看，當(dāng)系統(tǒng)的密封性能受到破壞，出現(xiàn)泄漏，造成導(dǎo)熱油和受熱的儀器表面接觸，以及被加熱的熱傳導(dǎo)試劑蒸汽與空氣混合導(dǎo)致自燃，這些最終都會引起火災(zāi)。閃點是一種用于確定液體在給定工業(yè)工藝溫度下形成可燃蒸汽和空氣混合物能力的標(biāo)準(zhǔn)。作為標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)熱油應(yīng)在高于他們閃點（110-220）的溫度（220-350）下使用，并且導(dǎo)熱油的閃點在使用中會大幅度下降（下降10-90），增加其再使用過程中的火災(zāi)隱患。導(dǎo)熱油的火焰?zhèn)鞑囟确秶?10-220

5、）處在導(dǎo)熱油工作溫度范圍內(nèi)。因此，在工業(yè)工藝過程中，無論是空氣進入熱載體內(nèi)，還是導(dǎo)熱油的意外泄漏，都可能形成爆炸性混合物。導(dǎo)熱油的熱膨脹性較大，溫度（123-400）時，其液體的體積膨脹率為0.7-1.5；若由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，其體積將擴大150倍（在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），這種熱脹性是引起管道設(shè)備破裂泄漏的原因之一3。所以，減敏法被用來確保工業(yè)工藝過程中沒有爆炸的隱患。使用這種方法就要求使用者了解易燃稀溶液的最低減敏濃度，還要了解最大爆炸壓力，以此來確定建筑物的爆炸和火災(zāi)隱患級別，從而設(shè)計建筑物必須的爆炸防護系統(tǒng)。對導(dǎo)熱油的火災(zāi)隱患的分析讓我們能夠得到以下結(jié)論：在使用導(dǎo)熱油的工業(yè)建筑里火災(zāi)和爆炸等危及安全

6、的事故常有發(fā)生。對導(dǎo)熱油的火災(zāi)隱患的評估也提出了如何降低火災(zāi)隱患的方法，有兩種基本途徑可以降低導(dǎo)熱油在工業(yè)工藝中引起火災(zāi)的機率：保持其他技術(shù)不變，使用低火災(zāi)隱患的熱傳導(dǎo)試劑；或者保持所使用的導(dǎo)熱油不變，改進熱傳導(dǎo)技術(shù)。這兩個方法完全可以同時應(yīng)用。但是，前一種方法更有使用前景，因為熱傳導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，短時間內(nèi)得不到很大的提高；導(dǎo)熱油是一些基本化工和能源工藝的一部分，為了保證最終產(chǎn)物，它們是不能改變的。而閃點和燃點作為導(dǎo)熱油的重要參數(shù)，所以研發(fā)低蒸汽壓、難燃或是具有較低可燃性的熱穩(wěn)定導(dǎo)熱油成為今后的發(fā)展目標(biāo)。4.導(dǎo)熱油在使用過程的防護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行的情況下易

7、于發(fā)生氧化反應(yīng)，造成導(dǎo)熱油的劣化變質(zhì)，所以通常對設(shè)置的高溫膨脹槽進行充氮保護，確保熱載體系統(tǒng)的封閉，避免導(dǎo)熱油與空氣接觸，延長導(dǎo)熱油的使用壽命4。4.2避免導(dǎo)熱油的結(jié)焦導(dǎo)熱油在運行溫度超過最高使用溫度時，在導(dǎo)油管壁會出現(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(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。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。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)先緩慢升溫，脫除導(dǎo)熱油中的水和其他輕主份雜質(zhì)。4.5定期化驗導(dǎo)熱油指標(biāo)定期測定和分析熱載體的殘?zhí)?、酸值、粘度、閃點