熱媒爐導熱油升溫脫水工藝分析

蔣東華+李玉偉

摘 要 在對熱媒爐導熱油的升溫脫水進行分析的基礎上，從整個導熱油的升溫脫水工藝流程出發(fā)，結合本單位情況，探討了升溫脫水前期準備階段、實施階段以及工藝實施過程中需要關注的主要工藝操作過程和事項，形成了相對完善的熱媒爐導熱油升溫脫水工藝流程，能夠為熱媒爐導熱油的升溫脫水處理提供相關參考。

關鍵詞 熱媒爐；導熱油；升溫脫水

中圖分類號 TE8 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0227-01

熱媒爐在海上石油平臺各種加熱器以及不同有機熱載體加熱系統(tǒng)中都有廣泛的應用，其通過使用循環(huán)熱油泵將導熱油輸送至對應的部位，實現(xiàn)液相的強制循環(huán)供熱。在大多需要均勻穩(wěn)定供熱，而且禁止火焰、工藝溫度處于150℃～320℃之間的加熱環(huán)境，該種加熱方式都可以使用。導熱油是在該種高溫環(huán)境（160℃～300℃）下使用的。由于導熱油需要傳導熱量，因此必須保證具有良好的熱穩(wěn)定性，但是導熱油在長期使用之后會產生分解、變質等問題，并且容易在加熱系統(tǒng)的表面產生積碳，導致加熱效率下降，給熱媒爐以及輸油系統(tǒng)留下安全隱患，需要在使用的過程中對導熱油進行脫水工藝處理。

1 熱媒爐導熱油的升溫脫水

熱媒爐正常運行時，導熱油最高工作溫度達180℃甚至更高，混入水的導熱油，在105℃以上水就開始加速蒸發(fā)，管路內夾雜水蒸氣的高溫導熱油的蒸汽壓將顯著提高，造成熱媒爐循環(huán)泵工況不穩(wěn)定，嚴重時，循環(huán)泵產生汽蝕，損壞葉輪。對熱媒爐系統(tǒng)進行升溫脫水，成為熱媒爐投用前的一項非常重要的工藝要求。

脫水主要是把設備、工藝管線系統(tǒng)中的水氣及導熱油中的水分排除干凈，使導熱油順利達到工藝溫度，滿足生產需要。經過脫水工藝后的導熱油，傳熱效率好，散熱快，熱穩(wěn)定性趨好。爐管及循環(huán)泵因此不易腐蝕穿孔。

2 升溫脫水階段前期準備工作

1）某單位有熱媒爐6臺，為保證燃油連續(xù)供應，大約需要準備柴油63t～84t。計劃用兩臺鍋爐進行系統(tǒng)脫水工作，每臺鍋爐脫水階段每小時燃燒350kg左右。每天每臺累計時間約6h，計劃脫水時間15～20天。具體用油量需要根據(jù)現(xiàn)場實際脫水工況來進一步確定。

2）系統(tǒng)升溫到100℃時，安排維修工對熱媒系統(tǒng)各個法蘭緊固螺栓進行熱緊。

3）熱媒爐崗位值班人員啟動空壓機，壓縮空氣及氮氣24小時連續(xù)供應，確保熱媒爐現(xiàn)場供給壓力不低于0.4MPa。

4）在油溫升高后，系統(tǒng)管線會有銹渣脫落堵塞過濾器，維修值班人員及時清理循環(huán)泵入口過濾器，排除堵塞雜物。

5）系統(tǒng)脫水需24小時連續(xù)運行，熱媒爐值班人員24小時進行現(xiàn)場操作監(jiān)控，每小時整點記錄數(shù)據(jù)一次，包括時間、入爐溫度、出爐溫度、排煙溫度、進出口壓差、鍋爐出口壓力、導熱油流量、膨脹罐液位、循環(huán)導熱油泵入口壓力、循環(huán)導熱油泵出口壓力等等參數(shù)，填入準備和好的表格中。

6）整個熱媒系統(tǒng)由熱媒爐值班人員每小時巡檢一次，防止管線泄漏而發(fā)生危險事故。

7）脫水階段為了保證出口溫度的恒定，系統(tǒng)必須帶一定的換熱負荷。滿足當循環(huán)泵壓力波動較大時，通過調整外部系統(tǒng)負荷來達到快速降溫的要求，保證調試運行安全。外部負荷浮頂油罐及油庫工藝管網，和其它絕大多數(shù)處于未投油的設備實施，各崗位值班人員一定要密切注意設備、工藝管網的工藝溫度和壓力，絕對不能超溫、超壓運行，杜絕發(fā)生設備損壞事故。原油、燃料油油罐≤60℃，管線壓力≤1.0MPa運行控制值。

8）為防止脫水過程中高溫導熱油伴隨水蒸氣從膨脹罐放空閥噴出，須將膨脹罐放空閥用橡膠管引至安全的排放處，下方用容器接住噴出物。維修崗位根據(jù)現(xiàn)場需要準備好DN200鋼制短接和變徑三通（DN200-DN100）及DN100引流膠管等材料的規(guī)格、型號、數(shù)量的測算申請，采購部完成材料的采購供應后維修崗位負責安裝。

3 升溫脫水的主要工藝過程

1）確認膨脹罐液位在1 000mm左右，啟動兩臺循環(huán)導熱油泵，將整個導熱油系統(tǒng)循環(huán)。

2）在觸摸屏設定出口停爐溫度為100℃，啟動鍋爐點火運行，手動控制在燃燒器最小負荷功能控制位，從常溫經過8h緩慢升溫至70℃，再保持70℃恒溫烘爐8h，然后用4h左右升溫至100℃。

3）當導熱油溫度超過100℃時，在導熱油系統(tǒng)的設備和管線中殘存的水分及導熱油中的水分開始揮發(fā)，導熱油循環(huán)泵出口壓力開始波動。為了更安全的操作，每小時升溫速度不大于5℃，升溫幅度宜控制在3℃～5℃左右。

4）當導熱油溫度升高到100℃～130℃時，導熱油系統(tǒng)中的水分大量揮發(fā)，壓力波動加劇，導熱油循環(huán)泵的振動和噪音也較大，甚至使導熱油循環(huán)泵失壓，這時應嚴格控制升溫速度，必要時甚至停爐降溫，待壓力穩(wěn)定后再繼續(xù)緩慢升溫。

5）熱媒系統(tǒng)升溫后所產生的氣體通過膨脹管線排至膨脹罐進行油氣分離，氣體通過膨脹罐的放空閥排至大氣中。

6）脫水過程中注意觀察膨脹罐液位變化，如液位<900mm不能滿足運行條件時，待油溫降至100℃以下再用充填泵將儲油罐內的油進行補液操作。儲油罐內的油補充到膨脹罐內，液位不能太高，加至1 000mm為止。

7）當導熱油溫度逐步上升到130℃左右時，系統(tǒng)壓力穩(wěn)定后，可以將升溫速度控制在每小時不超過10℃的速度，升溫到設計的工作溫度180℃，并穩(wěn)定運行24h。如在此過程中循環(huán)導熱油泵出口壓力波動較大，需降低升溫速度待壓力穩(wěn)定后繼續(xù)升溫。

8）脫水結束后停止燃燒器運行，并將氮氣投入到膨脹罐內進行氮封。氮封壓力控制在20kPa～40kPa之間。循環(huán)導熱油泵繼續(xù)運行，待導熱油溫度下降到80℃以下停止循環(huán)導熱油泵運行。

9）脫水工作結束。

4 升溫脫水工藝實施過程中需要注意的問題

1）現(xiàn)場禁止煙火。

2）導熱油運行設備用警戒帶隔離，無關人員禁止靠近運行設備，防止高溫燙傷。相關作業(yè)人員巡檢作業(yè)時穿戴好保護用品，穿戴好工服、手套、護目鏡和口罩等，不要在閥門、法蘭處久留，避免發(fā)生意外。

3）為了防止發(fā)生導熱油在脫水時發(fā)生噴濺燙傷，需將膨脹罐下方用警戒帶隔離，無關人員禁止進入。

4）嚴格控制升溫速度，不宜過快。

5）嚴禁膨脹罐低液位缺油運行。

6）做好升溫脫水的相關記錄，導熱油操作人員每小時記錄一次運行數(shù)據(jù)，并形成具體的記錄表格，為工藝措施及分析提供相關的參考。

5 其他的意外應急處置策略

首先，在發(fā)生火災時應使用干粉、泡沫滅火器滅火；其次，當導熱油濺入眼睛時應用大量清水沖洗直到疼痛消失，然后盡快送醫(yī)救治，若吸入大量的蒸汽和油霧，應把患者轉移至空氣新鮮的地方，并接受醫(yī)生診斷治療。當誤食導熱油，則應該立即接受醫(yī)生診斷，當誤食量較大時，會有死亡危險；再次，當導熱油附著皮膚上時，要立即用肥皂水清洗干凈，當出現(xiàn)炎癥時應接受醫(yī)生治療，當在高溫狀態(tài)下出現(xiàn)燙傷時，不能強行剝下傷處衣服，應在清潔冷水里冷卻患部處，并立即接受醫(yī)生診斷治療；最后，所有的運行管線跑油時應回收處置，不可亂扔亂棄。

參考文獻

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