石油化工生产的加热炉火灾危险性分析及其预防.doc

石油化工生产的加热炉火灾危险性分析及其预防
　加热炉是石油化工生产中的主要设备之一，在石油炼制和石油化工生产中得到广泛应用，它利用直接火焰加热物料，可将物料加热到很高的温度〔1000~1100℃〕，亦可作为反应器使用。然而，由于所处理的物料易燃易爆，加上明火作业，危险性很大，一向是石油化工企业生产过程中防火防爆的重点部位。
　　一、石油化工生产的加热炉
　　石油化工生产中所使用的加热炉常采纳管式加热炉，炉型有多种，但其一般由四个部分构成，分别是辐射室、对流室、烟囱和燃烧器。在辐射室和对流室内装有炉管；在辐射室的底部、侧部或顶部装有燃烧器。先进的加热炉还有烟气热量回收系统，空气和比的控制调节系统等。在设备运转中，低温物料经对流室炉管和辐射室炉管，在炉膛内吸热升温，出加热炉时达到所必需的工艺要求。
　　管式加热炉也可以作为反应器使用，如烃类裂解反应器等。在这种场合的炉型往往更为复杂，炉管往往采纳异形管，但基本原理不变。
　　加热炉所使用的燃料主要是液体和气体燃料，有燃料油、液化石油气、天然气等。如果将燃料与空气混合后再经燃烧器喷嘴进入辐射室燃烧，其燃烧速度快，燃烧完全，热效率高，加热均匀，炉管不易结焦与破裂。这种炉子燃烧时无火焰，称为无焰燃烧炉，是一种较先进的加热炉。
　　二、火灾危险性分析

　　加热炉炉管损坏，管内物料漏入炉膛发生火灾。炉管破裂的原因有：管壁烧穿，管材腐蚀和磨损，炉管压力高于规定压力等。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，导致管壁破裂或洞穿；炉管过热经常发生在有各种积垢〔焦炭、盐类等〕或其他传热差的外来杂技的管段。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所含杂技的腐蚀，还会受到 流动物料的机械磨蚀。物料压力增设的原因主要是由于管内结焦和盐的积垢，使系统流体阻力增加的结果。
　　管式加热炉的回弯头也是容易发生泄漏之外。物料外泄的状况有：管子和回弯头连接不严密；回弯头受到损坏；塞在回弯头壳体的塞子贴得不严密；塞子脱落等。

　　燃料管线由于法兰接头、开关、阀门出现故障或管道受损，流淌出来的液体以及燃料管线泄漏出气体或蒸气会被燃烧器的火焰引燃而着火。

　　燃气、燃油的加热设备，其炉膛空间可能发生爆炸。发生爆炸有两种状况：一是发生在点火开工阶段，假设供燃料管道的燃料或管式加热炉炉管内的可燃物料漏进炉膛，可能与空气形成混合物；二是燃烧器或喷嘴的火焰突然熄灭而燃料继续供应时发生爆炸，烽火的原因有多种，如水进入液体燃料而形成“水塞〞，或者气体燃料管中产生了凝结水，临时中断进料，也可能发生烽火现象，熄火后，进入炉膛的燃料蒸发，其蒸气和空气可形成爆炸性混合物。

　　当空气不够，不能保证燃料完全燃烧的状况下，加热炉的烟道内可能发生爆炸。燃料不完全燃烧的产物含有的燃气，特别是氢、一氧化碳，和空气混合能发生燃烧爆炸。燃烧过程处于不正常状态也会发生不完全燃烧。通过砌炉不严密处空气能够被入烟道。

　　石油化工生产的加热炉操作温度较高，物料黏度又较大。如果物料在炉管中流量较低，停留时间炉管壁温过高，极易在炉管内结焦。结焦一方面使炉管导热不良，引起局部过热，管壁温度升高，严重时导致炉管烧穿，介质大量泄漏，引起燃烧爆炸事故；另一方面使炉管内径变小，阻力增大，引起进料压力增加，同样引发火灾爆炸事故。