案例一:济南某碳素有限公司沥青池混入导热油爆燃
年11月12日9时30分左右,济南某碳素有限公司老厂区成型车间发生一起导热油泄露引发的沥青池爆燃事故,造成6死5伤,直接经济损失万元。事后调查认定直接原因为:高温导热油泄露和沥青在密闭的沥青池内混合,现场工作人员违章动火作业,引发沥青池内导热油(经检验确定,导热油闪点为66℃)、沥青燃烧引发火灾。
案例二:大庆某某石油化工有限公司泵房起火
年2月27日16时35分,大庆某某石油化工有限公司泵房发生火灾。接到火警后,大庆油田消防支队赶赴现场,火灾于17时58分扑灭。事故造成1人死亡,1人轻伤。事故分析报告表明:低闪点的导热油接触火花产生火灾。
案例三:福建某工厂导热油泵房闪燃起火
年11月福建一工厂导热油泵房着火,数百米外都能看到火光冲天。经事后分析亦为导热油闪点低惹的祸!
作为一名导热油工作者,每每看到类似新闻都无比痛心,为何会频发火灾,甚至危害到工友们的生命安全,导热油的安全问题实在不容忽视!
导热油的使用温度一般在℃以上,但是其自燃点一般都在℃以上,那么为什么导热油还会发生火灾呢?
一、闪点的定义
首先给大家引入闪点的概念。闪点是指石油产品在被加热条件下,当它的蒸气与空气的混合气体接触火焰时,能够产生闪燃的最低温度。闪点分开口闪点和闭口闪点两种。
二、导热油结构对闪点的影响
1、同系物中,闪点随碳原子的增多而升高。
2、正构体的闪点高于异构体。
3、饱和烃闪点高于不饱和烃。
4、矿物型导热油的比重越小,闪点越低。
三、发生闪火的原因分析
1、设备问题
在实际工况生产中,由于焊工,仪表商等的偷工减料,往往造成整个生产系统的跑冒滴漏,根据多年的从业经验,客户现场少焊盲板的,仪表盘冒烟的,管道焊口出现沙眼的比比皆是,更有甚者低粘低沸产品泄露至导热油中直接导致闪火情况。
2、操作问题
除了设备问题,系统的操作问题也是关键一环,有的系统开工不足,用热段负荷变小,需打开旁通补给调节阀,补给流量,保证导热油在炉管内的流速(有相当一部工厂设置的手动阀,需要人工调节开度);遇紧急停电,需开启冷油置换阀,将高位槽内冷油与锅炉内热油进行置换(无应急发电机的系统),不及时开启冷油置换系统会导致导热油流速过慢,超过膜温,高位槽喷出大量烟气。
3、油品问题
在确保设备和人的问题外,导热油本身的选型也十分重要。矿物油成分复杂,长链结构多,在高温下容易裂解,耐温性差,导致闪点降低。而合成型导热油成分单一,在高温情况下氧化裂解率均明显优于矿物油。
四、怎样预防导热油加热系统火灾事故的发生
1、火灾发生位置:
(1)法兰、阀门等位置:法兰拧偏了,阀门填料有问题,垫片材质、大小选型不对等导致的漏油。
(2)焊口处和管道有沙眼的位置:焊接不良、沙眼探伤未发现;导热油管道选材不正确。
(3)辐射段:辐射段超温腐蚀管壁;导热油结焦积碳严重导致换热较差,盘管烧穿导热油泄露。
(4)高位槽:由于低沸物过多,液位过低等原因导致高位槽油温过高;高温油气与空气接触被氧化后导致热裂解加剧从而产生着火甚至爆炸。
2、从导热油相关避免火灾发生:
(1)导热油的选型设计必须按照国家规定,超过℃的导热油必须进行封闭设计。
(2)选择的导热油必须有相对应的型式报告,并在型式报告规定的温度下进行操作。
(3)导热油在对流段的流速必须大于1.5m/s,在辐射段的流速必须大于2m/s,避免由于局部超温引发的导热油裂解,产生轻组分导致闪点降低。
(4)定期对使用过程中的导热油进行取样检测,诊断其使用是否正常。
(5)针对纺织等类似企业,换热器周边盘管每年需定期清理,避免易燃物附着。
五、导热油闪点的检测
导热油开口闪点的检测遵循国家标准GB/T-8,且实验的准确性受多种条件的制约。在闪点的检测中有各种影响闪点准确测量的因素,主要有:样品容量、空气流动、火焰大小、温度计高度、残油累积等方面。
1、样品容量
按照测试标准,要求油品被装入试验杯规定的刻度线处,油品液面要刚好达到刻度线,这个量的多少能导致闪点出现偏差。
要解决这个问题,可以在每次快到刻度线处停止倒油,改用更高精度的滴管进行加量。
2、空气流动
在进行开口闪点检测时,油杯近距离范围内一定要避免空气流动,在杯口上方造成的空气流动会造成油蒸汽浓度的稀释,进而使检测过程中油品蒸汽、空气的混合比例偏离闪火理想值,直接导致闪点的温度出现偏差。
要解决这个问题,可以使整个试验在密闭环境下进行,在试验进行的过程中尽量避免人员走动,从而减少空气流动情况。
3、火焰大小
闪点检测中有一个细节最能检测一个试验操作者的操作技能,就是点火器的火焰状态。点火火焰的大小、形状以及点火使用的燃料都会对检测结果造成直接影响。
不同的点火燃料热值不同这也就决定了不同的点火燃料在完全燃烧时释放热量的差异,因此也直接影响到了所需火焰的大小。火焰太小,油气混合物不易点燃,而且火焰在划扫的过程中会有熄灭的可能,从而造成检测结果偏高或者错过闪火的时机;火焰太大,会造成点火能量偏高,发生提前闪火,造成闪点结果偏低。
要解决这个问题,采用已知闪点物质进行校正测试,找到合适的火焰大小。
4、温度计高度调整
对于油品的测量,其开口闪点最终的测量结果也会随着温度计底端和油杯底面的距离而变化。在一次次的结果中可探知到的规律可明显得知:随着温度计底端和油杯底面距离的拉大,闪点检测结果是不断降低的。
要解决这个问题,必须严格按照标准的温度计低端距离油杯底面的距离规定。
5、残油累积
试验杯中上次检测的残余油品会影响下次检测结果。不同油品在同一温度下的挥发度不同,在混合油样中造成了轻重馏分的差别,如若混入轻组分,会造成样品早燃,检测结果偏低。且油蒸汽的不断挥发会在试验杯内壁残存油蒸汽,亦会对检测结果造成直接影响。
要解决这个问题,在每次试验后用石油醚清洗试验杯、烘干,并在加样检测前用待测样品润洗至少两遍。
在用油主要检测闭口闪点,而导热油闭口闪点的检测遵循国家标准GB/T-8。闭口闪点的准确性受到油品含水量、大气压、预置温度、搅拌加热速率的制约。
1、含水量
如果样品中含有未溶解水,应当用物理方法将其中的游离水除去,水分的存在会使油品的闪点明显偏高。
2、大气压
由于实测的是环境大气压下的闪点,需要修正至标准大气压的闪点,因而环境大气压的准确性也与闪点测量的准确性息息相关。
3、预置闪点的温度
当预置闪点高于℃时,从预期闪点以下23℃开始点火,试样每升高2℃点火一次,点火时停止搅拌,预置闪点过高会导致直接闪火,错过真实的闪点温度,预置闪点过低会导致加热时间过久,轻组分逸散,闪点偏高。
4、搅拌加热速率
搅拌加热的速率也影响着闪点检测,过快错过闪火现象的发生,过慢会导致轻组分逸散,导致闪点上升。
综上所述,要想更准确的测量闪点,除了对上述五点进行严格控制要求外,可以对一个样品连续进行两次测量,若误差不超过1℃,则结果相对准确;若结果相差较大,则需排查影响因素,并重新进行测量。
六、写在结尾
怀着无比沉重的心情写下这篇文章,望相关行业的朋友能够传阅,旨在让各位从细微处重视到闪点降低的危害,从自身做起避免安全事故的发生。常州特种设备检测院的胡月新主任对于这篇文章给以了指正,对此表示由衷的感谢。