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钢桶涂装燃气、燃油烘干炉的常见事故分析

2008-07-18   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  近年来,随着环境保护的意识逐渐提高,天然气等能源的广泛使用,钢桶涂装烘干炉越来越多地采用了燃油或燃气干燥方式。由于在钢桶烘干过程中,钢桶表面油漆的烯料挥发物可通过燃烧机回收后燃烧再利用,从而不仅降低了生产成本,而且减少了环境污染。所以,原先采用电热、远红外、蒸汽(燃煤)烘干炉的企业在技术改造时,大多考虑采用了燃油或燃气方式进行烘干。但随着燃油燃气烘干炉的使用,又出现了一些新的不安全因素,由于企业对燃油或燃气这种新能源的使用还缺乏技术和经验,于是安全事故时有发生,给许多人造成认识上的错误,认为燃油和燃气不安全。

  其实,烘干炉运行中,时常出现的一些异常现象和事故,一般都是由于操作运行人员对技术不熟悉而造成的。因此要求运行人员应掌握设备情况和熟练的操作技能,对设备做到精心维护、正确操作,这是烘干炉安全运行的首要保证。

  当烘炉运行中发生事故时,处理事故总的原则是尽快消除事故的根源,在确保人身安全和设备不受损害的前提下,尽可能恢复烘炉正常运行或不使事故扩大。因而在处理事故时运行人员要沉着冷静、判断正确,并能准确而迅速地对事故进行处理。

  烘干炉的事故类型很多,下面就燃油、燃气烘干炉常见的几种事故进行分析。以期引起广泛重视,减少事故损失。

  (一)燃气烘炉的回火及脱火

  1、回火及脱火的现象。炉膛负压不稳定,忽大忽小;烟气中CO2和O2的表计指示值有显著变化;火焰长度及颜色有变化。

  2、回火及脱火的原因。气体燃料燃烧时有一定速度,当气体燃料在空气中的浓度处于燃烧极限浓度范围内,而且可燃气体在燃烧器出口的流速低于燃烧速度时,火焰就会向燃料来源的方向传播而产生回火。炉温越高,火焰传播速度越快,越易产生回火。回火将烧损燃烧器,严重时还会在燃气管道内发生燃气爆炸。

  反之,若可燃气体在燃烧器出口的流速高于燃烧的速度时,会使着火点远离燃烧器而产生脱火。低负荷运行时炉温偏低,更易产生脱火。脱火能使燃烧不稳定,严重时可能导致单只燃烧器或炉膛熄火。

  气体燃料的速度是由压力转换来的。如果燃气管道压力突然变化,或调压站的调压阀、烘炉的燃气调节阀的特性不佳,使入炉燃气压力忽高忽低,以及风量调节不当等因素,都可能造成燃烧器出口气流的不稳定,引起回火或脱火。

  3、回火及脱火的处理及预防。防止出现回火及脱火主要应控制燃气的压力保持在规定的数值内。为预防回火可能产生的事故,在燃气管道上应装有阻火器(回火器)。当压力过低而未能及时发现时,阻火器可使火焰自动熄火。

  当发生回火或脱火时,应迅速查明原因并及时处理。首先应检查燃气压力是否正常。若压力过低,应对整个燃气管道进行检查。若烘干炉总供气管道压力降低,先检查调压站的进气压力,压力降低时应联系供气站提高供气压力;若进气压力正常,则应检查调压阀是否有故障并及时排除,同时可切换投入备用调压阀并开启旁通阀;若采取上述措施仍无效,则应检查整个燃气管道中是否泄漏,应关闭的阀门(如排空阀)是否未关等情况,并设法消除和纠正。若仅炉前燃气管道压力降低,则应检查该段管道上的各阀门是否正常,开度是否合适,是否出现泄漏现象。当燃气压力无法恢复到正常值时,应减少投运的燃烧器数目,降负荷运行,直至停止烘炉运行。

  若燃气压力过高,应分段检查整个燃气管道上的各调节阀门是否正常,其次检查各燃烧器的风门开度是否合适,检查风道上的总风压和各燃烧器前风压是否偏高等,并做出相应的调整。

  (二)炉膛灭火

  炉膛发生灭火时,一般会影响烘炉的连续出力;更主要的是如未能及时发现和处理,容易引起炉内爆炸。

  1、烘炉灭火的现象。炉膛发生灭火时,炉内发暗,由看火孔看不到火焰;灭火警报装置动作;炉膛负压突然增大。

  如发现烘炉灭火较迟,则送入炉内的燃料积贮至某一时刻,在一瞬间全部起燃,即可发生爆炸。

  2、炉膛灭火的原因。烘炉燃烧不稳,是灭火的先兆。根据稳定着火所需要的条件以及其它方面的影响,发生灭火的原因主要有:

  ①烘炉负荷太低,此时燃烧室温度低,不利于新进燃料的加热和着火及稳定燃烧。

  ②燃料性质发生变化或燃料短时中断。

  ③燃烧室负压过大,致使火焰被拉断。

  ④风量调整不当。如一次风速太大,低负荷时风量过大等。

  ⑤引风或送风机跳闸停电,燃料系统出现故障或停电等。

  ⑥引风机或送风机跳闸停电,燃料系统出现故障或停电等。

  对于燃油烘炉,当外来干扰超过燃烧器的稳定程度,哪怕是瞬时的,空燃比也会超出燃烧的可燃范围,此时,就可能发生烘炉灭火的现象。燃油烘炉灭火的主要原因有以下几个方面:

  ①燃油带水;

  ②供油中断;

  ③包括送风机在内的空气系统发生异常,空气量的变动大;

  ④燃烧器或燃烧装置的重要部分不合适等情况下,都会发生燃烧中断。

  造成燃烧带水的原因有:运输中因用蒸汽加热而带进水;吸入管位置不当或油位太低,抽油带水;雨水进入卸油沟和油罐,用蒸汽吹扫管线或检修时汽封保护进水;因混油不当,密度大的油沉低,使水浮于油上;加热器泄漏,油罐排水管堵塞,脱水不好等。

  造成供油中断的原因有:油泵故障,吸入管露出油面,滤油器或供油管堵塞,操作不当,速断阀误动作等。

  3、炉膛灭火的处理。烘炉灭火后,要特别注意防止炉膛爆炸。应立即停止向炉内供应燃料;减小送、引风量,适当加大炉膛负压,通风5~10min,以排出炉内和烟道内的可燃气体,对于油炉,要检查炉内是否有积油,根据情况再启动,着火后逐渐带负荷至正常值。

  4、防止烘炉灭火的措施。烘炉灭火影响烘炉的连续出力,还容易引起炉内爆炸,给烘炉运行带来不利,所以应尽量保证燃烧稳定,防止烘炉灭火。

  燃油烘炉防止烘炉灭火的主要措施是:

  ①尽量减少油罐和卸油沟进水的可能性,如果进水,应能及时排出,如油沟加盖板,呼吸阀加装防雨帽。油罐应有脱水设施并定期脱水,加热设备应定期检修防漏等。

  ②掌握油种的变化,建立来油的验收、化验、混油试验等制度。如:对来油取样分析,测比重,化验发热量、水分、黏度和闪点等。当来油的品种和油罐中存油的品种不同时,应进行混油试验。密度和黏度相差悬殊的,混合后易分解出大量不溶物的油,不能同罐贮存,应另行安排处理。

  ③应保证烘炉的安全供油。如:运行的几台油泵不应在同一电源上,油泵应有备用电源,当电源发生故障时,备用电源自动投入;滤油器应定期冲洗,速断阀加装安全遮栏,油的加热温度必须能保证它流动;确定油罐最低油位等。

  ④要保证主要燃烧设备运行正常。

  (三)炉膛爆炸

  炉膛爆炸是一种严重的烘炉事故,危害极大。其爆炸的强烈程度主要决定于炉膛积存燃料的多少。

  1、炉膛爆炸的现象。炉膛爆炸时,炉内有强烈的爆炸声,火焰经防爆门、看火孔等处向处喷出,炉膛压力迅速增大,轻则使炉墙裂缝,水冷壁管变形,严重时将使炉墙、炉顶崩塌,构架弯曲,甚至拉破管子、管子和联箱间的焊口,从而引起受热面的严重损坏。

  2、炉膛爆炸的原因。炉膛爆炸通常都发生在烘炉灭火、点火的过程中:

  ①烘炉灭火后没有及时切断油(气)源,油(气)继续喷进炉膛,在炉膛的高温作用下,由于自燃,发生爆炸。

  ②点火时,先开油门或先通入可燃气体,使炉膛在点火前已充满油雾或可燃气体,当投入点火装置时,火焰迅速传播到整个炉膛内,引起爆炸。

  烘炉正常燃烧时,不会发生爆炸。如果炉膛内积存有油雾或可燃气体,原先没有燃烧,由于某种原因突然着火,产生大量烟气不能从引风及时排出,使炉膛内压力骤然升高,这时就会发生炉膛爆炸。

  3、炉膛爆炸的处理。如果炉膛发生了爆炸,则应立即停止向炉膛供应燃料,并停止送、引风机,严密关闭烟、风道档板,对设备进行全面检查,如有设备损坏,影响运行,则应待修复后才可点火,如无损坏,将打开的人孔门、看火门等关闭后进行点火,恢复正常运行。如发现烟道中仍有火苗,可以小心地启动引风机,逐渐开启其档板。烟道必须先通风5~10分钟,然后才能重新点火。点燃第一只燃烧器后,应增大炉膛负压,并从看火孔检查水冷壁管和炉墙内壁,以确定内部是否损坏(如管子弯曲、漏水或砖墙裂缝等)。

  爆炸发生后,如不消除泄漏还可能再次爆炸。已发生的爆炸常使管道受损从而加重泄漏,而燃气炉的管道泄漏还可能引起中毒事故。对于有多个燃烧器的大型炉子,有时突然的爆炸难以确定是哪个燃烧器出现的问题,对此应毫不犹豫地切断整个炉子的燃料并关闭所有燃烧器。操作者不要忙着去查找是哪些燃烧器熄火。因为爆炸必定由燃烧器熄火引起,并可能造成更多的燃烧器熄火,因此必定会有一个以上的燃煤气器正向炉膛内喷入燃料,此时不但应切断燃料源,还应除去引火源,开启炉门、烟闸门并吹刷炉膛,对发生爆炸处通风换气。

  4、燃油烘炉防止炉膛爆炸的措施。

  ①禁止用火焰烘烤供油管道、设备,预热、加热温度不能过高,绝不可以接近闪点。

  ②点火前应检查炉内情况。如果发现炉内有漏油现象,应经清理后,才能启动。此外,点火前炉膛要能风5分钟,以排除炉膛内可能存在的可燃气体。点不着火时,应及时停止点火,在充分通风后,再重新按步聚点火。不应拖延点火时间,以防止爆炸。点火时要保持良好的雾化质量,必要时可用小喷嘴,防止喷嘴甩油。

  ③严格执行运行规程。启动点火时,要先开风门,然后投入点火装置,再开油门(或可燃气门)。绝对禁止先开油门(或可燃气门),后开风门,再投入点火装置的错误操作。停炉时,应先关油门(或可燃气门),后关风门。

  ④油罐与输油管道设备应可靠接地,防止产生静电火花。管内流速重油不宜超过2米/秒,轻油不宜超过3米/秒,供油设施附近不应堆放易燃物品。

  ⑤灭火或停炉时,应立即关闭总速断阀,而且要关严全部分油门,不应有泄漏和遗漏。停炉后,应检查各喷嘴是否有漏油现象,如漏油,应及时采取措施进行处理。有条件时,炉上应装灭火保护装置,并可在操作盘上装电视,监督炉内的燃烧情况。

  (四)烟道再燃烧

  烟道再就是一些炉膛内没有完全燃烧的可燃物,黏附在尾部受热面上,在一定条件下,在尾部烟道重新着火燃烧,严重时会烧毁设备。

  1、烟道再燃烧的现象。发生烟道再燃烧时烟道内的温度和排烟温度急剧升高,排烟温度甚至可达300~400℃;烟道内负压和炉膛负压剧烈变化,从烟道门孔和引风机轴封或不严密处冒烟并可发现火星;烟囱冒黑烟,烟气含氧量减少,二氧化碳含量增大等。

  2、烟道再燃烧的原因。

  ①燃烧过程中调整不当,使可燃物质沉积在尾部受热面上(一般是炭黑),造成了再燃烧的物质基础。

  ②燃烧室上部负压过大,使未燃尽的炭黑粒子被带入烟道内。

  ③烟道四周漏风过大。

  ④在点火初期和低负荷运行时,因燃烧室温度过低,风与燃料配合不当,造成大量的可燃物沉积在烟道内。

  ⑤灭火后点火时间过长或运行中燃烧室空气量严重不足。

  3、烟道再燃烧的处理。当发现烟道内的温度和排烟温度不正常升高时,应进行全面检查并调整燃烧。如省煤器、空气预热器或烟道内部烟温迅速上升,并有再燃烧现象出现时,应立即停止向燃烧室内供应燃料,停止送、引风机并完全关闭烟气和空气挡板,使烘炉处在密闭状态,开启吹灰蒸汽或灭火专用蒸汽,进行灭火。当烟道再燃烧完全消除后,开启引风机并逐渐开大其挡板通风5~10分钟,经全面检查,具备点条件时,可重新点火。