2023年有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程有關(guān)條款說明

PAGEPAGE26有機(jī)熱載體爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程有關(guān)條款說明第一適用范圍本規(guī)程的適用范圍是固定式有機(jī)熱載體的氣相爐和液相爐，氣相爐主要是以聯(lián)苯混合物〔聯(lián)苯26.%，聯(lián)苯醚73.5%的，常壓下沸點為258℃，凝固點為12.3℃，最高允許使用溫度為370℃〕為介質(zhì)。氣相爐內(nèi)的熱載體是靠氣相爐的壓力向外輸送，氣相爐的壓力是因有機(jī)熱載體汽化而形成的。因此，有機(jī)熱載體氣相爐是承壓的。液相爐中的有機(jī)熱載體是靠循環(huán)泵的壓頭將有機(jī)熱載體打入熱網(wǎng)系統(tǒng)供生產(chǎn)工藝的需要。因此，液相爐及系統(tǒng)的壓力大小取決于循環(huán)泵的壓頭。我國現(xiàn)有的液相爐循環(huán)泵安裝位置有兩種情況，一是安裝在液相爐有機(jī)熱載體的入口稱為注入式；另一種是安裝在液相爐有機(jī)熱載體的出口，稱為抽吸式。無論哪一種情況，管網(wǎng)系統(tǒng)都是承壓的，但對于有機(jī)熱載體爐本身來說，前一種安裝位置液相爐是承壓的，而后一種安裝位置液相爐是不承壓的。一九八二年國務(wù)院頒發(fā)的?鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例?規(guī)定，平安監(jiān)察范圍是承壓鍋爐，但對于抽吸式的液相爐，雖然液相爐本身不承壓，仍然屬于受監(jiān)察的設(shè)備。第一，有機(jī)熱載體液相爐在運行中的危險性不在于發(fā)生爆炸，而在于有機(jī)熱載體的泄漏，導(dǎo)致火災(zāi)事故。近幾年來，我國已發(fā)生多起此類事故，造成了國家財產(chǎn)損失和人員傷亡。僅浙江省某市從一九八六年以來就發(fā)生過13起之多此類事故。隨著有機(jī)熱載體液相爐使用數(shù)量的增加，這種泄漏火災(zāi)事故呈上升趨勢。因此，將抽吸式的液相爐置于國家平安監(jiān)察之內(nèi)是平安必要的。第二，國外的一些國家也有類似的規(guī)定。如原西德標(biāo)準(zhǔn)DIN4754明確規(guī)定，有機(jī)熱載體爐因直接受有機(jī)熱載體的作用，不管其是否屬于壓力容器勞動保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)〔VBG〕的范圍，都按壓力容器一樣進(jìn)行設(shè)計和制造。所以，所有的有機(jī)熱載體氣相爐和液相爐，也無論抽吸式的液相爐還是注入式的液相爐均應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定。有機(jī)熱載體爐除采用煤、油和氣體燃料外，用電加熱有機(jī)熱載體爐也在增多。這種有機(jī)熱載體爐與燃煤、油、氣體燃料的有機(jī)熱載體爐在結(jié)構(gòu)特性、制造方法、使用要求、平安附件等方面完全一樣，僅僅在加熱局部有所不同。在常州審定會上，專家們建議規(guī)程應(yīng)適用于電加熱的有機(jī)熱載體爐。為此本規(guī)程規(guī)定，本規(guī)程也適用于以電加熱的有機(jī)熱載體爐，但電加熱局部除外。關(guān)于筑路工程中加熱瀝青用的有機(jī)熱載體爐是否應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程的問題。筑路工程中所用的液相爐一般是放在汽車上的，液相爐在運行時是固定的，一項工程結(jié)束后需將液相爐用汽車運到另外地方，液相爐在搬運過程中是處在停爐狀態(tài)。因此筑路工程中所用的有機(jī)熱載體爐可視為固定式有機(jī)熱載體爐，其設(shè)計、制造、使用等應(yīng)按本規(guī)程執(zhí)行。第二規(guī)程的內(nèi)容和格式安排有機(jī)熱載體分為兩大類，一類是礦物型有機(jī)熱載體，如目前我國生產(chǎn)、使用的YD型和HD型等導(dǎo)熱油；另一種是合成型的有機(jī)熱載體，如聯(lián)苯混合物等。有機(jī)熱載體與水在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有較大的差異，如有機(jī)熱載體有毒、易燃、而且滲透性極強(qiáng)，一旦泄漏易引起火災(zāi)事故。因此，根據(jù)有機(jī)熱載體特性，本規(guī)程規(guī)定了與以水為介質(zhì)鍋爐不同的特殊要求。雖然有機(jī)熱載體與水物理，化學(xué)性質(zhì)有較大的差異，但在鍋爐的結(jié)構(gòu)特性，制造方法、安裝要求根本是一樣的。因此，有機(jī)熱載體爐的設(shè)計、制造、安裝、使用等環(huán)節(jié)的平安監(jiān)察除應(yīng)符合?鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例?和本規(guī)程外，還應(yīng)符合蒸汽鍋爐規(guī)程或熱水鍋爐規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。本規(guī)程的內(nèi)容和這種格式的安排，既可以到達(dá)減少事故發(fā)生幾率的目的，又可以盡快頒發(fā)此規(guī)程，以解決有機(jī)熱載體爐的設(shè)計、制造、安裝、使用等環(huán)節(jié)無法可依的矛盾，整頓設(shè)計、制造混亂局面，提高制造質(zhì)量和運行管理水平。在征求意見過程中，有的單位建議，將有機(jī)熱載體爐的規(guī)程按照蒸汽鍋爐和熱水鍋爐規(guī)程的格式進(jìn)行編寫，形成一本獨立的規(guī)程。我們認(rèn)為這種編寫格式有一定的優(yōu)點，如使用方便，但重復(fù)性大，編寫時間長，影響目前實際工作的急需。第三有機(jī)熱載體爐生產(chǎn)資格本規(guī)程規(guī)定，持有有機(jī)熱載體爐專用制造許可證的單位才能制造有機(jī)熱載體爐。按照?鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例?實施細(xì)那么的規(guī)定，我國對以水為介質(zhì)鍋爐生產(chǎn)單位的級別分為六檔：A、B、C、D、E1、E2級。對于蒸汽鍋爐是按照蒸汽壓力和蒸發(fā)量進(jìn)行劃分的；對于熱水鍋爐是按出口水溫和熱功率進(jìn)行劃分的。有機(jī)熱載體爐均無法按此劃檔分類。勞動部雖屢次指出，有機(jī)熱載體爐屬鍋爐范疇，其設(shè)計、制造、使用等環(huán)節(jié)應(yīng)按鍋爐有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，但這一規(guī)定可操作性太差。近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的開展，有機(jī)熱載體爐的使用范圍越來越寬，使用的數(shù)量也越來越多，隨之而來的生產(chǎn)這種鍋爐的廠家也迅速開展，而且也很混亂。按照勞鍋局字﹝1993﹞21號文件的要求，10個省市已向勞動部備案的生產(chǎn)有機(jī)熱載體爐廠家61家。這些廠家情況也比擬復(fù)雜，有些廠家具有鍋爐制造許可證，有些廠家具有壓力容器制造許可證，有些廠家既無鍋爐制造許可證，也無壓力容器制造許可證。有鍋爐證或壓力容器證的廠家的級別也不一樣?？紤]到我國生產(chǎn)有機(jī)熱載體爐的現(xiàn)狀。本規(guī)程規(guī)定，生產(chǎn)有機(jī)熱載體爐的單位須持有有機(jī)熱載體專用制造許可證。為了簡化程序，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，已經(jīng)從事有機(jī)熱載體爐生產(chǎn)的廠家，但凡持有E1級以上鍋爐制造許可證的廠家，或持有二類壓力容器制造許可證的廠家不再重新審查，但要辦理手續(xù)領(lǐng)取專用制造許可證，方可繼續(xù)生產(chǎn)這種產(chǎn)品。對于僅有E2級鍋爐證或一類壓力容器證，或既無鍋爐證也無壓力容器證的廠家，要按E1級鍋爐廠應(yīng)具備的條件，辦理手續(xù)，重新審查合格后發(fā)給專用制造許可證。第四有機(jī)熱載體爐的強(qiáng)度計算所有氣相爐均是承壓的，而液相爐那么分為承壓〔注入式〕與不承壓〔抽吸式〕兩種型式。有機(jī)熱載體爐主要問題是防止泄漏，以免發(fā)生火災(zāi)。因此，本規(guī)程規(guī)定有機(jī)熱載體爐的元件不管受壓與否，均應(yīng)按我國現(xiàn)行鍋爐強(qiáng)度計算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。原西德標(biāo)準(zhǔn)DIN4754也明確規(guī)定，無論是否屬于壓力容器標(biāo)準(zhǔn)管轄范圍。其設(shè)計、制造均應(yīng)按壓力容器對待，設(shè)計壓力不得低于10巴〔10.2kg.f/cm2〕。有機(jī)熱載體爐元件按我國現(xiàn)行鍋爐強(qiáng)度計算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。我國現(xiàn)行鍋爐強(qiáng)度計算標(biāo)準(zhǔn)包括：?水管鍋爐受壓元件強(qiáng)度計算?和?鍋殼式鍋受壓元件強(qiáng)度計算?，有機(jī)熱載體爐元件強(qiáng)度計算時，除設(shè)計壓力外，其計算公式，參量的選取、系數(shù)確實定都按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。新修定的鍋殼式鍋爐計算標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，有機(jī)熱載體爐進(jìn)行強(qiáng)度計算時，其元件計算壁溫應(yīng)根據(jù)有機(jī)熱載體的放熱系數(shù)按水管鍋爐計算標(biāo)準(zhǔn)中的公式進(jìn)行計算，以便確定施用應(yīng)力。在審定會上，一些專家認(rèn)為，經(jīng)實際測量證明，壁溫的溫度附加值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鍋殼鍋爐強(qiáng)度計算標(biāo)準(zhǔn)中給出值，可以直接采用標(biāo)準(zhǔn)中給也的附加值，不必重新計算放熱系數(shù)，我們認(rèn)為此建議是可行的。第五有機(jī)熱載體爐的焊接1．管子與鍋筒、集箱、管道的連接方式，應(yīng)采用焊接而不準(zhǔn)采用其他方式，如脹接或螺紋連接。脹接或螺紋連接，由于結(jié)構(gòu)上存在縫隙，其密封性不如焊接好。這一要求是由于有機(jī)熱載體的易滲漏、易燃燒特性所決定的。在征求意見稿中，曾對燭接接頭的結(jié)構(gòu)型做出了規(guī)定，即開坡口以利于焊透。這一規(guī)定來源于標(biāo)準(zhǔn)HB2104?QX系列有機(jī)熱載體加熱爐?。在審定會上，該標(biāo)準(zhǔn)起草單位提出，該標(biāo)準(zhǔn)這一規(guī)定因在執(zhí)行中有困難，已經(jīng)做了修改。因此，本規(guī)程定稿時也刪去這一規(guī)定。2．鍋筒的縱環(huán)焊縫、封頭拼接縫必須采用埋弧自動焊。在?蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?和?熱水鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?中對主焊縫的焊接，也僅要求開坡口全焊透，并未明確焊接方法。焊接方法對于焊接質(zhì)量至關(guān)重要。我們在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，一些有機(jī)熱載體爐生產(chǎn)單位對鍋筒的主焊縫仍采用手工電弧焊。這種焊接方法難以保證焊接質(zhì)量，而且焊縫外觀形狀、幾何盡寸也較差，另一方面，九十年代的中國仍然采用這種落后的焊接方法與時代不相匹配。為了提高我國鍋爐制造水平，有機(jī)熱載體爐〔E1級及以上鍋爐〕的鍋筒的主焊縫必須采用埋弧自動焊，當(dāng)受到工裝設(shè)備的限制時，最后一道環(huán)縫的內(nèi)側(cè)允許采用手工電弧焊，外側(cè)仍要采用埋弧自動焊。這一要求從目前我國技術(shù)水平是完全可以做得到的。3．受熱面管的對接焊縫應(yīng)采用氣體保護(hù)焊或氣體保護(hù)焊打底。這一要求比以水為介質(zhì)鍋爐的要求嚴(yán)。調(diào)研過程中，一些生產(chǎn)有機(jī)熱載體爐的廠家，實際上已經(jīng)采取了這種焊接方法。在征求意見中，許多單位認(rèn)為這一要求既有可能，也有必要。實踐證明，采用氣體保護(hù)焊的對接受熱面管，根本杜絕了接頭滲漏現(xiàn)象。第六焊接接頭探傷與檢驗關(guān)于焊接接頭的探傷要求是在聽取有關(guān)單位意見根底上，參照國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定而做出的。本規(guī)程沒有按氣相爐和液相爐探傷分別提出要求，而是根據(jù)不同受壓元件提出了不同要求。1．鍋筒的縱環(huán)焊縫、封頭拼接縫為100%射線或100%超聲波加至少25%射線探傷，根本與現(xiàn)行的蒸汽鍋爐和熱水鍋爐規(guī)程要求一致，僅增加了允許采用100%超聲波加至少25%射線探傷的規(guī)定，與80版蒸汽鍋爐規(guī)程要求一樣。這樣規(guī)定主要考慮100%超聲波加25%射線探傷，完全可以查出焊縫中存在的缺陷，到達(dá)平安要求，又可以降低生產(chǎn)本錢。25%射線探傷必須包括縱縫和環(huán)縫交叉接頭局部。2．對于受熱面管的對接接頭的探傷，是按受熱情況不同分別提出要求。受熱不同是指受輻射熱和對流熱。在征求意見稿中，分別規(guī)定為25%和10%探傷抽查。反應(yīng)回來的意見中，有些單位認(rèn)為要求低了，建議改為100%和50%為宜；有的單位認(rèn)為這一要求還可以低一些。經(jīng)分析研究，我們采納了后一種意見，輻射段不低于10%射線探傷抽查；對流段不低于5%射線探傷抽查。主要考慮受熱面管的對接焊縫規(guī)定要采用氣體保護(hù)焊，質(zhì)量可以得到保證。另外，本規(guī)程還對探傷方法和抽查率的計算做出了規(guī)定，使本規(guī)程更具有可操作性。3．除氣相爐的鍋筒應(yīng)進(jìn)行機(jī)械性能試驗外，液相爐的鍋筒以及所有有機(jī)熱載體爐的受熱面管、管道的對接接頭均不要求進(jìn)行機(jī)械性能試驗。因此，本規(guī)程僅對氣相爐的鍋筒批量生產(chǎn)時每十臺做一塊檢查試板。其他情況均不要求做檢驗試板。主要考慮液相爐使用壓力比擬低，同時本規(guī)程不但對焊接方法做了明確的規(guī)定，還對焊接工藝評定提出了要求，可以保證焊縫的質(zhì)量和性能。4．有機(jī)熱載體爐在焊接與檢驗上，與蒸汽鍋爐或熱水鍋爐規(guī)程相比，有的要求高了，有的要求放寬了。為了保證焊接接頭的質(zhì)量和機(jī)械性能，產(chǎn)品施焊前必須進(jìn)行焊接工藝評定。焊接工藝評定的范圍、方法、檢驗工程、合格標(biāo)準(zhǔn)按?蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?的規(guī)定執(zhí)行。第七法蘭連接受壓元件之間的連接應(yīng)盡量采用焊接，以防止泄露。必須采用法蘭連接時，本規(guī)程對法蘭的型式、參數(shù)和密封做出了規(guī)定。法蘭連接處的密封至關(guān)重要。為了保證法蘭連接處的嚴(yán)密性，應(yīng)采用榫槽式法蘭或平焊鋼法蘭，而且公稱壓力〔PN〕不低于1.6MPa。對法蘭公稱壓力的要求實際上是對法蘭使用溫度的要求。公稱壓力PN1.6的法蘭，其使用溫度為300℃，根本可以滿足要求。如果有機(jī)熱載體溫度超過300℃時，應(yīng)選用公稱壓力高一檔的法蘭。目前，我國液相爐使用的有機(jī)熱載體多為YD型和HD型導(dǎo)熱油。這兩種有機(jī)熱載體滲透性極強(qiáng)。防止泄漏是一個極為重要問題，除對法蘭型式和參數(shù)提出要求外，還對密封填料做了規(guī)定。一般石棉制品墊片防漏效果很差。本規(guī)程第23條明確規(guī)定，有機(jī)熱載體爐所非焊接連接處的密封填料不準(zhǔn)采用石棉制品。因此，法蘭墊片要求用金屬網(wǎng)纏繞石墨墊片或膨脹石墨復(fù)合墊片。前蘇聯(lián)89年鍋爐規(guī)程、西德DIN4754以及國內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也有類似的規(guī)定。第八有機(jī)熱載體爐采用的材料本規(guī)程明確規(guī)定，有機(jī)熱載體爐受壓元件及管道附件不準(zhǔn)采用鑄鐵和有色金屬制造。鑄鐵是屬于脆性材料，而脆性材料不能用于受壓元件，有色金屬與有機(jī)熱載體接觸時，有色金屬中的分子會自行向有機(jī)熱載體中擴(kuò)散，加速有機(jī)熱載體的老化變質(zhì)，不但縮短有機(jī)熱載體使用壽命，也易造成受熱面過熱，影響有機(jī)熱載體爐運行平安。另外，聯(lián)苯對有色金屬有腐蝕作用。所以，國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均明確規(guī)定有機(jī)熱載體爐的受壓元件不準(zhǔn)采用鑄鐵和有色金屬制造。第九液相爐中有機(jī)熱載體的流速有機(jī)熱載體在管內(nèi)流動時會形成一個邊界層。邊界層的厚度直接影響邊界層的介質(zhì)溫度。邊界層越厚，邊界層溫度比有機(jī)熱載體主流溫度高的多，將使邊界層超溫，導(dǎo)致有機(jī)熱載體分解、聚合成膠質(zhì)，形成殘?zhí)汲良诠鼙?，進(jìn)一步影響傳熱。如此惡性循環(huán)，不但造成管壁過熱，而且也會加速有機(jī)熱載體老化、失效。邊界層的厚薄與流體在管內(nèi)流動狀態(tài)有關(guān)。流體力學(xué)理論認(rèn)為，雷諾數(shù)R≤2230時，流體在管內(nèi)呈層流狀態(tài)；當(dāng)雷諾數(shù)R≥4000時，流體在管內(nèi)呈湍流狀態(tài)。只有形成湍流狀態(tài)，才能獲得較薄的邊界層。實踐證明，當(dāng)管內(nèi)有機(jī)熱載體的流速到達(dá)1.5-3.0m/s時，就可以得到較薄的邊界層，到達(dá)強(qiáng)化傳熱，降低邊界層溫度。不同的受熱面的熱負(fù)荷強(qiáng)度不同，管內(nèi)有機(jī)熱載體流速的要求也應(yīng)不一樣，因此，本規(guī)程規(guī)定，對于輻射段管內(nèi)流速不低于2.0m/s；對于對流段管內(nèi)流速不低于1.5m/s目前，我國生產(chǎn)的有機(jī)熱載體爐的爐型，除有盤管式、管架式外，還有采用臥式外燃鍋殼式的爐型。對于這種爐型褒貶不一，在常州專家審定會上也意見不一致。這種爐型與盤管式、管架式相比，雖然有其優(yōu)點，但缺點也明顯。由于鍋筒直接受輻射熱，且鍋筒內(nèi)有機(jī)熱載體的流速又極低，影響傳熱，導(dǎo)致邊界層溫度增高，國內(nèi)已發(fā)生多起鍋筒下部鼓包事故。同時，這種爐型的有機(jī)熱載體老化失效時間也較短。在審定會上，一些專家堅持保存這種爐型而且表示對存在的問題已經(jīng)有方法加以解決。因此，本規(guī)程對這種爐型存在的問題做了原那么的要求。即：對于臥式液相爐的鍋筒，應(yīng)采取可靠措施以防止鍋筒過熱和有機(jī)熱載體老化。對于有機(jī)熱載體爐在鍋筒內(nèi)的流速未能提出具體量的概念。第十有機(jī)熱載體性能的要求有機(jī)熱載體分為礦物油型和合成型兩大類。礦物油型的有機(jī)熱載體是石油進(jìn)行高溫裂解或催化裂化過程中，形成的餾分油做為原料精致而成。合成型有機(jī)熱載體是以化工或石油做為原料經(jīng)有機(jī)合成工藝而成，如聯(lián)苯等。有機(jī)熱載體的特性是遇火而燃燒，試驗還證明，烷烴型有機(jī)熱載體，當(dāng)加熱至280℃以上時，灑在水泥地上沒有明火也會燃燒。但芳烴型有機(jī)熱載體只有遇到明火才會燃燒。有機(jī)熱載體的優(yōu)點是在較低的壓力下可以獲得較高的溫度，而且有較好的熱穩(wěn)定性。比方聯(lián)苯混合物，在0.34MPa下的飽和溫度為320℃，而要獲得320℃的飽和水，那么壓力要到達(dá)11.5MPa。有機(jī)熱載體這些特性與優(yōu)點必須是在質(zhì)量有保證的情況下才能得到。因此，有機(jī)熱載體爐能否正常運行與有機(jī)熱載體的質(zhì)量關(guān)系極大。為了保證有機(jī)熱載體正常使用，對其質(zhì)量及性能指標(biāo)，如最高使用溫度、粘度、閃點、殘?zhí)?、酸值等?yīng)做出規(guī)定。1．最高使用溫度。有機(jī)熱載體的許用膜溫度是一個很重要的指標(biāo)，在熱力計算時以此確定有機(jī)熱載體的主流溫度，以保證有機(jī)熱載體正常使用。實踐證明，許用膜溫度與主流溫度之差，對于礦物油型的有機(jī)熱載體一般取20-30℃為宜；對于合成型有機(jī)熱載體取10℃為宜，國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也是如此規(guī)定的。在征求意見中，一些單位提出，目前我國有機(jī)熱載體供貨單位都不提供有機(jī)熱載體的許用膜溫度，而且在熱力計算時，也不采用許用膜溫度，建議將許用膜溫度改為最高使用溫度。因此，本規(guī)程規(guī)定，有機(jī)熱載體爐設(shè)計和運行時，有機(jī)熱載體爐出口處的有機(jī)熱載體溫度不得超過最高使用溫度。2．粘度是指在規(guī)定的條件下，有機(jī)熱載體的稀稠程度以及流動性〔按GB256-88測定〕。粘度越大，流動性越差，循環(huán)泵的功率也越大，管道運輸就越困難。如粘度值變化超過原技術(shù)指標(biāo)的15%，有機(jī)熱載體不應(yīng)在繼續(xù)使用。3．閃點是指在加熱條件下，有機(jī)熱載體蒸汽與空氣組成混合性氣體后，當(dāng)火焰接近時發(fā)生短促閃燃的最低溫度。閃點越低，有機(jī)熱載體蒸發(fā)率越大，平安性也就越差，反之亦然。同時閃點越高有機(jī)熱載體在使用過程中損耗也小。有機(jī)熱載體使用時間較長或使用不當(dāng)均可能導(dǎo)致有機(jī)熱載體閃點降低，按GB267-88標(biāo)準(zhǔn)測定，當(dāng)閃點變化超過原指標(biāo)的20%時，應(yīng)停止使用。4．殘?zhí)际侵赣袡C(jī)熱載體在受熱超溫時分解、聚合而沉淀形成的殘?zhí)?。殘?zhí)嫉闹饕煞质怯袡C(jī)熱載體中的膠質(zhì)、清青及多環(huán)芳香烴。殘?zhí)贾档拇笮】梢耘袛嘤袡C(jī)熱載體結(jié)焦的傾向性。一般控制在0.02W%，當(dāng)殘?zhí)贾党^1.5W%時，應(yīng)進(jìn)行再生處理，否那么不能再繼續(xù)用。5．酸值是指有機(jī)熱載體中有機(jī)酸的總含量。當(dāng)有機(jī)熱載體溫度≤100℃且無水分時，有機(jī)酸不會腐蝕金屬。有機(jī)熱載體溫度超過100℃時，隨著溫度及酸值的增加，有機(jī)酸對金屬腐蝕性也增強(qiáng)。為了減輕有機(jī)酸對金屬的腐蝕，酸值一般應(yīng)低于0.02mgKOH/g，如超過0.5mgKOH/g時，應(yīng)停止使用。本規(guī)程第31條規(guī)定，對使用的有機(jī)熱載體每年進(jìn)行一次分析，四項指標(biāo)中有兩項不合格或有機(jī)熱載體分解成分含量超過10%時，有機(jī)熱載體應(yīng)進(jìn)行更換或?qū)ζ溥M(jìn)行再生。第十一平安閥1．平安閥的數(shù)量。氣相爐應(yīng)安裝兩只不帶手柄的彈簧式平安閥。平安閥與筒體連接短管上還應(yīng)串聯(lián)一只爆破片。液相爐本體可不裝平安閥。2．要防止平安閥泄漏。氣相爐的有機(jī)熱載體主要是聯(lián)苯，聯(lián)苯是易燃且有毒，防止聯(lián)苯的外泄至關(guān)重要。所以，氣相爐的平安閥必須是全封閉式的平安閥，且不準(zhǔn)定期手動排放試驗。不帶手柄目的就是為了防止手動排氣。為了防止平安閥與閥座粘住，本規(guī)程要求每年將平安閥從氣相爐上拆下進(jìn)行檢驗。在調(diào)研中，一些單位反映，國產(chǎn)的彈簧式平安閥密封性能差，特別是使用一段時間后，不能按技術(shù)參數(shù)回座，泄漏難以防止。為了防止平安閥泄漏，在平安閥與筒體連接短管上在串聯(lián)一只爆破片〔ASME標(biāo)準(zhǔn)也有類似規(guī)定〕。爆破片應(yīng)在小于規(guī)定的爆破壓力的5%以內(nèi)爆破；爆破壓力不得高于平安閥開啟壓力；爆破片孔洞面積不得小于平安閥排汽截面積。為了防止平安閥在規(guī)定的壓力下不能回座，造成介質(zhì)大量外溢，本規(guī)程規(guī)定，爆破片與筒體之間連接短管上加裝一只截止閥。氣相爐運行時，必須保證截止閥處于全開位置。一旦爆破片爆破泄壓后應(yīng)立即關(guān)閉截止閥，當(dāng)平安閥回座，壓力恢復(fù)正常后，在翻開截止閥。3．液相爐是否要裝平安閥問題國內(nèi)外一些標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不完全一樣。前蘇聯(lián)89年版的鍋爐規(guī)程明確要裝平安閥，而我國化工部92年版的規(guī)程那么明確不裝平安閥，有的也未明確要裝與否。所有的標(biāo)準(zhǔn)均未給出液相爐平安閥排量計算公式。我們認(rèn)為，強(qiáng)制循環(huán)液相爐中的有機(jī)熱載體在運行時一般不會形成汽化，一旦液相爐或系統(tǒng)超壓可以迅速通過膨脹器進(jìn)行泄壓。國內(nèi)生產(chǎn)和使用的液相爐均未裝平安閥，未發(fā)生過超壓事故。4．氣相爐平安閥排出的汽化物，不能直接排入大氣，必須經(jīng)過冷凝后接入有機(jī)熱載體的儲罐。但不能接入第22條的儲罐，而是單獨的儲罐。冷凝器應(yīng)是以水冷卻的面式冷凝器。因排出的汽化物含有水分或其他成分，應(yīng)經(jīng)脫水凈化后才能再用。如果直接接入第22條的儲存罐，會惡化有機(jī)熱載體的質(zhì)量，影響有機(jī)熱載體使用性能。5．冷凝器的背壓。冷凝器的背壓是指平安閥排放時的背壓〔動背壓〕，是由于介質(zhì)通過平安閥進(jìn)入冷凝器時在平安閥出口處形成的啟動阻力。參照國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，本規(guī)程規(guī)定冷凝器的背壓不超過0.03MPa.6．氣相爐平安閥排放量計算參考公式這一公式的形式及系數(shù)的選用完全采取了87年版蒸汽鍋爐規(guī)程的規(guī)定是不妥的。因水與有機(jī)熱載體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有較大的差異，即使可以采用以水為介質(zhì)的公式形式，其系數(shù)也不能一樣。我們認(rèn)為這些推薦公式都有一定道理，又都存在缺乏，所以本規(guī)程沒有進(jìn)行推薦，由設(shè)計單位選用，在實踐中進(jìn)行比擬，成熟后再行確定。第十二膨脹器的規(guī)定膨脹器是強(qiáng)制循環(huán)的液相爐及系統(tǒng)中的重要平安裝置。膨脹器有多種作用；儲存液相爐及系統(tǒng)中的有機(jī)熱載體受熱膨脹量；向系統(tǒng)補(bǔ)充有機(jī)熱載體；液相爐啟動升溫過程中排除液相爐和系統(tǒng)中的氣體；突然停電時可以利用膨脹器中的冷介質(zhì)置換液相爐中的熱介質(zhì)。1．膨脹器的調(diào)節(jié)容積。膨脹器的第一個作用就是儲存有機(jī)熱載體的膨脹量，多大的容積才能滿足要求。西德DIN4754規(guī)定，當(dāng)液相爐容積≤1000升時，膨脹器容積為1.5倍的液相爐的容積；當(dāng)液相爐的容積大于1000升時，為1.3倍的液相爐的容積。化工部92年規(guī)程規(guī)定，膨脹器的容積是液相爐容油量的兩倍。前蘇聯(lián)89年版的鍋爐規(guī)程規(guī)定為有機(jī)熱載體膨脹量的1.3倍。我們認(rèn)為，膨脹器的容積按有機(jī)熱載體受熱膨脹量為基數(shù)確定其容積比擬合理。因此，本規(guī)程規(guī)定為有機(jī)熱載體在工作溫度下受熱所增加容積量的1.3倍。實踐證明,有機(jī)熱載體受熱膨脹量一般每升溫100℃，近似膨脹10%。2．膨脹器的結(jié)構(gòu)型式。膨脹器可以是開式的，也可以是閉式的。無論是開式的還是閉式的膨脹器，均應(yīng)裝一只液面計，以便指示膨脹器內(nèi)液面位置。對于開式膨脹器〔如圖1、3、2、4所示〕。在膨脹器上可不裝平安閥。對于開式膨脹器，當(dāng)液相爐與系統(tǒng)可以斷開〔如圖4〕時，應(yīng)在系統(tǒng)或膨脹器上安裝平安排放閥。對于閉式膨脹器〔如圖5〕，應(yīng)在儲存罐上安裝平安排放閥，如液相爐與系統(tǒng)可以斷開〔如圖6〕時，在系統(tǒng)和膨脹器上均要裝平安排放閥。閉式膨脹器上除安裝平安排放閥外，還應(yīng)裝壓力表。3．膨脹器安裝位置。本規(guī)程規(guī)定，不能裝在液相爐的正上方，且高于有機(jī)熱載體爐頂部的垂直距離1.5m以上。這一規(guī)定，一是以免有機(jī)熱載體溢出引起火災(zāi)，二是減少有機(jī)熱載體受熱程度。國內(nèi)有的規(guī)程規(guī)定，膨脹器的底部與系統(tǒng)最高液面之間的距離不小于1.5m。本規(guī)程在審定前也做了這樣規(guī)定。在審定會上，專家們認(rèn)為，根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，管網(wǎng)系統(tǒng)的布置比擬復(fù)雜。膨脹器與系統(tǒng)最高液面的距離提出1.5m要求，一是不合理，二是難以確定。所以本規(guī)程對膨脹器與有機(jī)熱載體爐頂部之間的距離做出了規(guī)定，比擬合理，也易操作。4．膨脹器內(nèi)的有機(jī)熱載體的溫度不得超過70℃，其目的是防止有機(jī)熱載體高溫氧化。試驗證明，當(dāng)有機(jī)熱載體溫度≤100℃時，有機(jī)熱載體氧化不明顯；當(dāng)有機(jī)熱載體溫度超過100℃時，隨著有機(jī)熱載體溫度的升高，有機(jī)熱載體氧化速度加劇，導(dǎo)致有機(jī)熱載體迅速失效。我國南方某鍋爐廠曾將一臺以水為介質(zhì)立式鍋殼式鍋爐，去掉平安閥加裝一只開口短管，當(dāng)做有機(jī)熱載體爐售出。使用單位運行30天左右，就將受熱面管全部燒壞，經(jīng)分析確定是因有機(jī)熱載體直接與大氣相通，而溫度又比擬高，有機(jī)熱載體迅速氧化，使之失效，形成殘?zhí)汲练e管壁，惡化了傳熱。第十三過濾器的要求本規(guī)程規(guī)定，在循環(huán)泵入口處應(yīng)裝過濾器，以便濾去有機(jī)熱載體在高溫運行下形成的聚合物和殘渣，既可以保護(hù)循環(huán)泵，又可以防止這些聚合物或殘渣進(jìn)入受熱面，影響傳熱。過濾器的過濾效果很大程度上取決于過濾器元件材料的性能。目前，國內(nèi)外常用的過濾器元件材料有金屬絲網(wǎng)、濾布、金屬燒結(jié)多孔材料、高分子聚合物、陶瓷燒結(jié)多孔材料。高分子聚合物、陶瓷多孔材料存在一些問題，如高分子聚合物不耐高溫，陶瓷多孔材料再生性能差，因此一般多采用金屬絲網(wǎng)和金屬燒結(jié)多孔材料。金屬燒結(jié)多孔材料過濾性能好，但阻力大，價格較貴；而金屬絲網(wǎng)價格廉價，也有較好的過濾效果。在征求意見中，有的單位提出，對于采用合成型有機(jī)熱載體的有機(jī)熱載體爐應(yīng)采用粉末冶金的過濾器，即金屬燒結(jié)多孔材料。對此本規(guī)程未做硬性規(guī)定，由設(shè)計單位根據(jù)經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)加以選取。過濾器的安裝要考慮拆卸、更換方便，以便定期清理過濾器，去除存渣及雜質(zhì)，保證過濾器的過濾性能。第十四有機(jī)熱載體定期化驗有機(jī)熱載體經(jīng)過長時間使用或有機(jī)熱載體主流溫度超溫，都會造成有機(jī)熱載體性能指標(biāo)的下降，主要表現(xiàn)在有機(jī)熱載體的殘?zhí)?、酸值、粘度、閃點的變化。所以，本規(guī)程規(guī)定，使用中的有機(jī)熱載體每年應(yīng)對其殘?zhí)?、酸值、粘度、閃點進(jìn)行一次分析。西德DIN4754規(guī)定，有機(jī)熱載體在規(guī)定的溫度下至少可用一年。一年后經(jīng)化驗無問題時可繼續(xù)使用。前蘇聯(lián)89年版鍋爐規(guī)程規(guī)定，有機(jī)熱載體兩次再生周期由使用單位按生產(chǎn)規(guī)那么確定。化工部92年規(guī)程規(guī)定，對有機(jī)熱載體的分析，液相爐應(yīng)每半年進(jìn)行一次；氣相爐應(yīng)每年進(jìn)行一次。本規(guī)程還規(guī)定了有機(jī)熱載體報廢指標(biāo)，在進(jìn)行分析中，當(dāng)有兩項不合格或有機(jī)熱載體分解成分含量超過10%時，應(yīng)更換有機(jī)熱載體或?qū)τ袡C(jī)熱載體進(jìn)行再生。第十五有機(jī)熱載體爐啟動中排氣的要求有機(jī)熱載體爐在啟動過程中，隨著有機(jī)熱載體的加熱，含在其中的其他氣體逐漸別離出來，如有機(jī)熱載體含有水分，也會隨著加熱而汽化，應(yīng)隨時將這些氣體排出，以利于有機(jī)熱載體爐平安運行。對于氣相爐來說，在點火升壓過程中進(jìn)行反復(fù)排氣尤為重要。氣相爐的介質(zhì)以聯(lián)苯為主。假設(shè)聯(lián)苯中含有水分，那么是氣相爐發(fā)生爆炸事故的主要原因之一。聯(lián)苯中如有水分，在加熱的情況下，聯(lián)苯中的水分迅速汽化，氣相爐內(nèi)的壓力急劇上升而到達(dá)無法控制的程度，從而引起氣相爐爆炸。我國，已發(fā)生多起此類事故。一九七九年九月，上海油脂一廠練油車間聯(lián)苯爐爆炸，死亡13人；一九八О年十月，上海染料九廠三車間聯(lián)苯爐發(fā)生爆炸，死3個，傷2人；一九八О年，沈陽化工廠聯(lián)苯爐發(fā)生爆炸，死1人，傷3人。這些爆炸事故均是由于聯(lián)苯中混入水分而引起的，加熱系統(tǒng)介質(zhì)中的水分主要來自新補(bǔ)充介質(zhì)內(nèi)含有水分，或者設(shè)備安裝、修理后水壓殘存水分等。因此，本規(guī)程規(guī)定，有機(jī)熱載體爐在點火啟動時要反復(fù)翻開排氣閥以排凈有機(jī)執(zhí)載體爐中的空氣、水與有機(jī)熱載體的混合蒸汽。對于氣相爐來說，只有溫度與壓力符合對應(yīng)關(guān)系后，才可進(jìn)入正常運行。聯(lián)苯溫度與壓力的對應(yīng)關(guān)系：溫度〔℃〕：240250260280290300320壓力〔kgf/cm2〕：0.640.861.051.661.992.383.32(這一壓力是指絕對壓力)第十六不同有機(jī)熱載體混用問題不同的有機(jī)熱載體能否混用問題，在我國存在兩種不同的觀點。一種觀點認(rèn)為，不同有機(jī)熱載體不能混用，混用后熱載體性能發(fā)生改變，影響使用，一旦發(fā)生事故