有机热载体炉安全技术监察规程有关条款说明

有机热载体炉安全技术监察规程有关条款说明 有机热载体炉安全技术监察规程有关条款说明第一适用范围本规程的 适用范围是固定式有机热载体的气相炉和液相炉，气相炉主要是以联苯混 合物（联苯 26.%，联苯醚 73.5%的，常压下沸点为 258℃，凝固点为 12.3℃，最高允许使用温度为 370℃）为介质。气相炉内的热载体是靠气 相炉的压力向外输送，气相炉的压力是因有机热载体汽化而形成的。因此， 有机热载体气相炉是承压的。 第二规程的内容和格式安排有机热载体分为两大类，一类是矿物型有 机热载体，如目前我国生产、使用的 YD 型和 HD 型等导热油；另一种是 合成型的有机热载体，如联苯混合物等。有机热载体与水在物理性质和化 学性质有较大的差别，如有机热载体有毒、易燃、而且渗透性极强，一旦 泄漏易引起火灾事故。因此，根据有机热载体特性，本规程规定了与以水 为介质锅炉不同的特殊要求。虽然有机热载体与水物理，化学性质有较大 的差别，但在锅炉的结构特性，制造方法、安装要求基本是一样的。因此， 有机热载体炉的设计、制造、安装、使用等环节的安全监察除应符合《锅 炉压力容器安全监察暂行条例》和本规程外，还应符合蒸汽锅炉规程或热 水锅炉规程的有关规定。本规程的内容和这种格式的安排，既可以达到减 少事故发生几率的目的，又可以尽快颁发此规程，以解决有机热载体炉的 设计、制造、安装、使用等环节无法可依的矛盾，整顿设计、制造混乱局 面，提高制造质量和运行管理水平。在征求意见过程中，有的单位建议， 将有机热载体炉的规程按照蒸汽锅炉和热水锅炉规程的格式进行编写，形 成一本独立的规程。我们认为这种编写格式有一定的优点，如使用方便， 但重复性大，编写时间长，影响目前实际的急需。 第三有机热载体炉生产资格本规程规定，持有有机热载体炉专用制造 许可证的单位才能制造有机热载体炉。 第四有机热载体炉的强度计算所有气相炉均是承压的，而液相炉则分 为承压（注入式）与不承压（抽吸式）两种型式。有机热载体炉主要问题 是防止泄漏，以免发生火灾。因此，本规程规定有机热载体炉的元件不论 受压与否，均应按我国现行锅炉强度计算标准进行计算。原西德标准 DIN4754 也明确规定，无论是否属于压力容器规范管辖范围。其设计、制 造均应按压力容器对待，设计压力不得低于10 巴（10.2kg.f/cm2）。 第六焊接接头探伤与检验关于焊接接头的探伤要求是在听取有关单位 意见基础上，参照国外有关规范的规定而做出的。本规程没有按气相炉和 液相炉探伤分别提出要求，而是根据不同受压元件提出了不同要求。 第七法兰连接受压元件之间的连接应尽量采用焊接，以防止泄露。必 须采用法兰连接时，本规程对法兰的型式、参数和密封做出了规定。法兰 连接处的密封至关重要。为了保证法兰连接处的严密性，应采用榫槽式法 兰或平焊钢法兰，而且公称压力（PN）不低于 1.6MPa。对法兰公称压力 的要求实际上是对法兰使用温度的要求。公称压力PN1.6 的法兰，其使用 温度为 300℃，基本可以满足要求。如果有机热载体温度超过300℃时， 应选用公称压力高一档的法兰。目前，我国液相炉使用的有机热载体多为 YD 型和 HD 型导热油。这两种有机热载体渗透性极强。防止泄漏是一个极 为重要问题，除对法兰型式和参数提出要求外，还对密封填料做了规定。 一般石棉制品垫片防漏效果很差。本规程第23 条明确规定，有机热载体 炉所非焊接连接处的密封填料不准采用石棉制品。因此，法兰垫片要求用 金属网缠绕石墨垫片或膨胀石墨复合垫片。前苏联89 年锅炉规程、西德 DIN4754 以及国内有关规范也有类似的规定。 第八有机热载体炉采用的材料本规程明确规定，有机热载体炉受压元 件及管道附件不准采用铸铁和有色金属制造。铸铁是属于脆性材料，而脆 性材料不能用于受压元件，有色金属与有机热载体接触时，有色金属中的 分子会自行向有机热载体中扩散，加速有机热载体的老化变质，不但缩短 有机热载体使用寿命，也易造成受热面过热，影响有机热载体炉运行安全。 另外，联苯对有色金属有腐蚀作用。所以，国内外有关规范均明确规定有 机热载体炉的受压元件不准采用铸铁和有色金属制造。 第九液相炉中有机热载体的流速有机热载体在管内流动时会形成一个 边界层。边界层的厚度直接影响边界层的介质温度。边界层越厚，边界层 温度比有机热载体主流温度高的多，将使边界层超温，导致有机热载体分 解、聚合成胶质，形成残碳沉集于管壁，进一步影响传热。如此恶性循环， 不但造成管壁过热，而且也会加速有机热载体老化、失效。边界层的厚薄 与流体在管内流动状态有关。流体力学理论认为，雷诺数R≤2230 时，流 体在管内呈层流状态；当雷诺数 R≥4000 时，流体在管内呈湍流状态。 只有形成湍流状态，才能获得较薄的边界层。实践证明，当管内有机热载 体的流速达到 1.5-3.0m/时，就可以得到较薄的边界层，达到强化传热， 降低边界层温度。 第十有机热载体性能的要求有机热载体分为矿物油型和合成型两大类。 矿物油型的有机热载体是石油进行高温裂解或催化裂化过程中，形成的馏 分油做为原料精致而成。合成型有机热载体是以化工或石油做为原料经有 机合成工艺而成，如联苯等。有机热载体的特性是遇火而燃烧，试验还证 明，烷烃型有机热载体，当加热至 280℃以上时，洒在水泥地上没有明火 也会燃烧。但芳烃型有机热载体只有遇到明火才会燃烧。有机热载体的优 点是在较低的压力下可以获得较高的温度，而且有较好的热稳定性。比如 联苯混合物，在 0.34MPa 下的饱和温度为 320℃，而要获得 320℃的饱和 水，则压力要达到 11.5MPa。有机热载体这些特性与优点必须是在质量有 保证的情况下才能得到。因此，有机热载体炉能否正常运行与有机热载体 的质量关系极大。为了保证有机热载体正常使用，对其质量及性能指标， 如最高使用温度、粘度、闪点、残碳、酸值等应做出规定。 第十一安全阀 1．安全阀的数量。气相炉应安装两只不带手柄的弹簧 式安全阀。安全阀与筒体连接短管上还应串联一只.片。液相炉本体可不 装安全阀。 第十二膨胀器的规定膨胀器是强制循环的液相炉及系统中的重要安全 装置。膨胀器有多种作用；储存液相炉及系统中的有机热载体受热膨胀 量；向系统补充有机热载体；液相炉启动升温过程中排除液相炉和系 统中的气体；突然停电时可以利用膨胀器中的冷介质置换液相炉中的热 介质。 第十三过滤器的要求本规程规定，在循环泵入口处应装过滤器，以便 滤去有机热载体在高温运行下形成的聚合物和残渣，既可以保护循环泵， 又可以防止这些聚合物或残渣进入受热面，影响传热。过滤器的过滤效果 很大程度上取决于过滤器元件材料的性能。目前，国内外常用的过滤器元 件材料有金属丝网、滤布、金属烧结多孔材料、高分子聚合物、陶瓷烧结 多孔材料。高分子聚合物、陶瓷多孔材料存在一些问题，如高分子聚合物 不耐高温，陶瓷多孔材料再生性能差，因此一般多采用金属丝网和金属烧 结多孔材料。金属烧结多孔材料过滤性能好，但阻力大，价格较贵；而 金属丝网价格便宜，也有较好的过滤效果。在征求意见中，有的单位提出， 对于采用合成型有机热载体的有机热载体炉应采用粉末冶金的过滤器，即 金属烧结多孔材料。对此本规程未做