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管式炉加热炉炉管用来自辐射室的高温烟气加热管内物料

管式炉加热炉炉管用来自辐射室的高温烟气加热管内物料
加热炉就是利用明火火焰或热烟道气加热物料的设备,它能将物料加热到很高的温度,是原油加工、石油产品加工的主要设备,在炼油,石化生产中得到广泛应用。然而,在处理可燃物料时,由于是明火直接加热,因此这种加热过程危险性很大,是炼油,石化企业生产过程中防火防爆的重点防护设备。
加热炉所使用的燃料有瓦斯、天然气,液化石油气、燃料油等。台车炉主要有管式加热炉、转筒式加热炉二种类型。在炼油、石化企业中主要应用管式加热炉来处理物料。本文对管式加热炉的火灾危险性分析及其预防对策作以下探讨。
管式炉有多种炉型,常用的有立管箱式,卧管立式,圆筒炉和无焰燃烧炉、压缩式燃烧炉等。加热炉主要由炉体、辐射室、对流室、加热炉管、喷嘴(火嘴)、通风系统(烟囱和空气送入部分)等组成。炉体四周用耐火砖砌成,炉内主要有辐射室和对流室两部分。燃料经喷嘴雾化后在辐射室中燃烧。辐射室边壁上或顶部装有炉管,依靠火焰与炽热火墙的辐射来加热流经炉管内的物料。对流室也装有炉管,用来自辐射室的高温烟气加热管内物料。    
一.超温引起火灾或爆炸:明火火焰和烟道气处理易燃易爆物料时,温度控制不当,极易造成超温及局部过热现象。超温易导致物料分解和设备增压爆炸等危险;局部过热,轻者可使炉管内壁结焦,严重者可造成炉管局部烧穿,导致物料泄漏起火。
二.炉膛发生爆炸:燃气、燃油的管式加热炉,操作,控制不当极可能发生炉膛内爆炸。发生爆炸一般有以下情况:
1,是发生在加热炉点火开工阶段,燃料管道的燃料或炉管内的可燃物料漏进炉膛,尤其是气体燃料(瓦斯、天然气使用比较多),可能与空气形成爆炸性混合物达到爆炸极限浓度;点火时违反操作规程(主要是未按规定用蒸汽吹扫炉膛,可燃气体没吹扫干净),气体燃料集聚形成爆炸性混合物。
2,是燃烧器的火焰突然熄灭未及时发现,而燃料继续供应时与空气形成爆炸性混合物达到爆炸极限浓度发生爆炸。造成熄火的原因:
1)气体燃料管线中存水或气体燃料本身带水风门开度不当;
2)临时中断进料
3)熄火后,进入炉膛的燃料和空气可形成爆炸性混合物而发生爆炸。
3、是气体燃料带油,燃油喷嘴严重漏油。
三.烟道发生爆炸:当空气量不足,不能保证燃料完全燃烧,加热炉的烟道内可能发生爆炸。因为燃料不完全燃烧的产物含有的可燃气,与空气混合达到一定浓度能发生燃烧爆炸。    4.加热炉附属设备泄漏发生火灾:管式炉炉管损坏,管内物料漏入炉膛发生火灾。炉管破裂的原因有:
1)管壁烧穿,管材腐蚀和磨损严重未及时维修;
2)高温氧化;
3)局部过热;
4)原料中断;
5)炉壁压力高于规定压力;
6)炉管质量差;
7)操作不当,超温超压等。
管壁常由于热交换面局部温度过高、材料的机械强度降低、金属出现屈服和不可恢复的变形、管壁变薄,导致管壁破裂或烧穿。炉管过热经常发生在有各种积垢(焦炭、盐类等)或集聚其他热差的外来杂质的管段。 
炉管外表面受到空气中氧的作用和燃烧产物中硫化物的作用而腐蚀,且腐蚀速度随空气供给系数和管表面温度的升高而升高;炉管内表面受到高温物料及其杂质的腐蚀,还会受到流动物料的机械磨蚀。
管内结焦和盐的积垢,使系统流体阻力增加,导致物料压力增高。台车炉的回弯头由于它的特殊性极易发生泄漏。回弯头发生泄漏的情况有:
1)回弯头壳体有塞子脱落;
2)炉管和回弯头连接处焊接质量不过关,没焊透或有裂缝;
3)回弯头由于腐蚀、超温超压等导致破裂。
4)燃料管线由于法兰垫片损坏,阀门出现故障和管道破裂,泄漏出来的液体,气体或蒸气会被炉膛燃烧的火焰引燃而着火。
加热炉本身成为着火源:加热炉的明火、加热炉高温表面、高温炉膛、高温物料输送管线都可成为引火源。管式加热炉炉管冷却速度较慢,从1000℃冷却至250℃需3~6h,因此,即使燃烧器熄火之后,加热炉仍可能成为着火源。加热炉烟囱的火星、移出的灰烬,如果处置不当,可能引燃邻近区域的可燃物。

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