火筒式加热炉的风险因素及防范对策

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图 1 火筒式加热、缓冲合一装置结构
收 稿 日期 :2 0 1 4一 O 1 —2 9 。 修 改 稿 收 到 日期 :2 0 1 4一l 1 一l 6 。
2 常见风 险因素分析
2 . 1 火 管烧 损 火 筒炉 中 的火筒 为 u型 管 ,火 筒烧 损 主 要 是
作者简 介 :杨永 纯 ,男 ,2 0 0 9年 毕 业于 大庆 石油 学 院石 油工程 专业 ,工 学 学 士,主 要从 事 油 气集 输和 安全 管 理 工 作 ,采 油 工 程 师 ,注 册 安 全 工 程 师。
管 的烧 损 。 2 . 1 . 3 聚合 物影 响
物和难 溶 性 硫 化 物 。 可 溶 性 硫 化 物 以 H : s和 s
等形式 存在 于水 溶 液 中 ,与 水 形 成 酸性 物 质 对 金
属造成 腐 蚀 ,多 表 现 为 大 面 积 均 匀 腐 蚀 和 点 蚀 , 并 且 以气相 空 间部 分最 为严 重 。加 热 炉 、管道 酸
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2 0 1 5年 第 3 1 卷 第 3期
种情况 下 ,为达 到 操 作 温度 ,只 能要 求 操 作 人 员 提高火 力 ,加大 燃 烧 负荷 ,这 样 就更 加 加 速 了火
液 中含聚合物的浓度逐渐增加 ,致使沉降底水粘 稠 。由于聚合物的热扩散系数很低 ,即传热速率
很 慢 ,所 以对其 加 热不 太 容 易 ,其 在 烟 火 管 表 面 形成 致 密 隔热层 ,热 量 自然无法 及 时散 出 。
2 . 2 燃气 失控
物。随着介质泄漏量的不断增加 ,尤其是泄漏到 液体上 部悬 浮 的油层 后 ,若 此时 燃烧 器持续 燃 烧 ,便 可能 造成 严重 的火 灾事 故 。
调 节 阀等构 成 ,见 图 1 。
在 目前单一转油站工艺 中,采 出液进入加 热 炉前沉降分离时间短 ,大量杂质 随底水进入合一 设备 , 并 逐渐 沉积 在火 管和 烟管 的上部形 成垢
层 。从垢 层 分析来 看 ,碳 酸 盐 、硅 酸 盐 的成 份 占 6 0 % ~7 0 % ,其 它 为 杂 质 和 重油 ,现 在 聚合 物 及 三元 的成 分 在不 断增 加 , 同时采 出液 内泥 浆成 分 也较 多 ,从 而 增 加 了 炉 内 的结 垢 速 度 和 严 重 程 度 ,降低 了有效 热 量 的 吸 收 ,阻碍 火 管 和 烟 管 的 热 量传递 和 辐射 ,降低 了加 热 炉 的 热 效率 。在 这
由于燃烧 器存 在 火 焰不 均 和 导 流 板 损坏 而 出 现火 焰点 烧 或急 速提 温 等 情 况 ,导 致 火 管 近火 焰 处温 度超 高 ,产生 鼓 包 和 不 可恢 复 的形 变 ,由 于 形 变部位 应 力集 中 ,材 料 的机 械 强 度 降低 ,在 外 部 压力作 用 下将导 致 管壁破 裂 。
杨 承 纯
( 大庆 油 田有 限 责任 公 司第三采 油厂 ,黑龙 江 大庆 1 6 3 1 1 3 ) 摘 要 :火筒式加 热 炉是石 油生 产 过 程 中广 泛使 用的 加 热 设备 ,在 运行 中最主 要 的风 险
是火灾和爆炸,其发生主因是火管烧 穿。而燃烧 器的状 态、加热炉 内部 管壁 结垢情况 以及 聚
2 . 1 . 2 结 垢影 响
1 火 简 式 加 热 炉 结构
火 筒炉 在功 能上 多 为合 一 设备 。其 中转 油 站
应用最多的是加热 、缓 冲合一设备 ,其加热部分
主 要 由火 嘴 ( 燃烧器 ) 、火 筒 ( 火 管及烟管 ) 、烟
箱 、烟囱和防爆门等构成 ;其缓 冲部分主要由舱 体 、堰 板 、进 液 管 、出 液 管 、收 油 孔 、安 全 阀 、
液,还可能引发火灾 ,是加热炉最常见 的,也是
最 主要 的风 险 。
制成的传热元件 ) 中,由中间载热体加热 ,而 中 间载热体 由火筒直接加热 的,称为火筒式间接加 热炉。 ¨ 目前油 田广泛使用 的多为火 筒式直接加
热 炉 ,简称 火筒 炉 。
2 . 1 . 1 燃 烧器 影 响
合物 采 出液 影响 等又是 火 管烧 穿 的主要 因素。 分 析 了火 筒式 加 热 炉 存在 的 潜在 事 故 风 险及 其
原 因,并针 对其 风险提 出设 置 火 管 高 温检 测 、燃 气报 警 及 熄 火保 护 、 火嘴 漏液 保 护 及 其加 装 污水沉 降装 置和严 格执行 操 作规程 的安全技 防对策 。
关 键词 :转 油站 火筒式加 热 炉 风 险 分析 防 范措施
火筒 式 加热 炉分 为 两 种 。被 加 热 介 质 在壳 体 内由火简 直 接 加 热 的 ,称 为 火 筒 式 直 接 加 热 炉 ; 被加 热介 质 在 壳 体 内的 盘 管 ( 由钢 管 和 管 件 组 焊
火管 部分 的损 坏 。导 致 火 管 烧 损 的 因素 很 多 ,但 无论 什 么 原 因所 导 致 的 火 管 烧 穿 ,都 会 造 成 漏
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火 筒 式 加 热 炉 的 风 险因 素 及 防 范 对 策
洗 后残 留 的酸液 对 加 热 炉 内壁 也 产 生 腐 蚀 。 由于
部 分 油 田在 开 采 后 期 广 泛 应 用 聚 合 物 驱 油 , 且 近年 注 聚井 的聚 合 物浓 度 配 比不 断 提 高 ,采 出
部分焊道处的腐蚀造成开焊 ,导致被加热 的介质
向火 嘴侧 流 出 ,因 被加 热 的介 质 中含有 大 量 可 燃