安全丨加热炉事故案例分析及预防措施，让你远离爆炸火灾！

化工707安全专栏（146期）

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加热炉是原油加工、石油产品加工的主要加热设备，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。下面小七从案例中总结一些加热炉使用注意事项及预防事故措施，供大家学习，避免事故再次发生。

案例分析一

加热炉煤气管道爆炸事故

1事故经过

2006年11月7日，轧钢厂计划处理煤气引风机风叶结垢。早7：45加热炉停炉，引风机停机。13：00煤气引风机风叶上的积垢处理完毕，准备点炉生产。13：10引煤气过程中产生爆炸，造成煤气加热炉煤气管路分支管金属波纹管爆裂。事故发生后轧钢厂立即组织人员进行事故抢修。至11月8日早0：40抢修完毕加热炉开始恢复生产。

2事故原因分析

（1）此次事故的直接原因是违章操作。

 违反煤气安全操作规程第六条第一项，停送焦炉煤气或混合煤气操作时，应用蒸汽（或惰性气体）驱赶煤气设备和管道内空气（或煤气）。

 特别是炉前段煤气管道的停送煤气，必须用蒸汽（或惰性气体）处理；在操作得过程中没有前将阀门组的盲板阀关闭，煤气管道末端的放散也没有打开，致使煤气通过蝶阀、快速切断阀泄漏到煤气支线管道中。

 由于炉温较高有 900℃，当煤气与空气均匀混合后，达到爆炸极限遇火源产生爆炸，爆炸后产生的冲击波从煤气管路分支处金属波纹管处炸开。

（2）间接原因是煤气安全知识学习不够，加上习惯性操作造成的。在轧钢厂上报的事故报告中，清楚地写道用煤气;赶空气而不是用蒸汽或惰性气体置换。说明轧钢厂对此次事故的分析，没有分析清楚，对煤气安全规程学习不够，培训也不到位。

（3）在长时间停炉时没有用盲板阀可靠切断煤气，而用蝶阀和快速切断阀切断煤气，是事故发生的又一个原因。

案例分析二

加热炉点火发生爆燃事故

1事件经过

某年8月24日,某化工厂沸石脱硫装置脱硫剂吸附已近饱和,达不到吸附效果,决定对沸石再生。按正常操作程序对炉膛进行氮气置换，把供燃烧的燃料煤气引到点火器和加热炉根部。燃料气接通点火器，点燃点火器，把点火器插入炉膛，点火器正常燃烧。在开供炉膛燃料气阀门时，火焰熄灭。点火失败。在第二次点火插入点火器时。产生瞬间爆燃，火焰从视孔喷出1m多远。操作工人安全帽被气流击下，面部轻微烧伤。

2事故原因分析

经现场调查发现，炉膛内壁保温材料坍塌，导致通风口部分堵塞。刚刚用氮气置换完的炉膛内没有足够的氧气，插入点燃的点火器后，点火器能正常燃烧。当炉膛通入煤气后，氧气不足，火焰熄灭。在首次点火没有成功的情况下，点火器供气阀门没有立即关闭和供炉膛燃料气阀门已经开过，导致煤气充满炉膛。通风口开通后，炉膛内煤气达到爆炸极限，凭工作经验没有对炉膛进行氮气置换和化验分析，第二次点火，插入点火器时发生爆燃伤人。

案例分析三

加热炉炉管结焦事故

1事件经过

2008年5月3日0:40分因电网晃电，0:50操作工启动2#辐射泵，但发现无法启动，于是通知调度和电工没有电。但电工回复2#泵有电，操作工再次启动，仍无效，又通知调度和电工。0:53启动1#泵，发现也没有电，无法启动，通知调度和电工， 但电工回复1#泵有电， 操作工再次启动，仍无效，又通知调度和电工。此时，电工测1#泵绝缘后送电，0:57给1#泵送电，1:001#泵启动，焦化炉点炉。因时间长，炉管结焦。

2事故原因分析

（1）电网晃电是辐射泵停运，造成事故的直接原因。

（2）小循环比生产更易造成炉管结焦。

（3）停电后工艺处理时间长，启动泵时一味要求启动带变频的2#泵。

（4）电仪车间从3月份一直未给1#泵送电，未执行辐射泵热备用规定。

（5）电工一直处于被动工作状态，未能主动工作。

这些事故触目惊心，危及操作者的生命安全。下面小七带大家一起了解加热炉易发生爆炸和火灾事故的部位及原因，供大家参考。

加热炉易发生爆炸和火灾事故的部位及原因

1 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）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）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：

 燃料油带水；

 燃料油温度低、油量少、雾化蒸气量大；

 燃料油压力波动大；

 气体燃料管线中存水或气体燃料本身带水风门开度不当；

 临时中断进料

 引风机或鼓风机故障。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而发生爆炸。

 （3）气体燃料带油，燃油喷嘴严重漏油、温度太高燃料油气化也可能形成爆炸性混合物。

2 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。

3 附属设备泄漏发生火灾

管式加热炉炉管损坏，管内物料漏入炉膛发生火灾。

炉管破裂的原因有：

（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。管式加热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。

4 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。

预防措施

（1）合理布置：

按照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）规定，加热炉宜集中布置在装置的边缘，并且位于可燃气体、液体烃、甲B类易燃液体设备的全年最小频率风向的下风侧。加热炉和相邻设备（装置）之间要留有不小于规范要求的防火间距。

在明火加热炉与露天布置的液化烃设备之间，设置非燃烧材料的实体墙时，其防火间距不得小于15m。实体墙的高度不宜小于3m距加热炉不宜大于5m，并应能防止可燃气体窜入炉体。当液化烃设备的厂房或甲类气体压缩机房朝向明火加热炉一面为封闭墙时，加热炉与厂房的防火间距不得小于15m。

（2）严格岗位安全操作：

司炉岗位要严格按照加热炉安全技术规程操作，尤其是严格控制操作温度、压力、流量等工艺参数，严禁超温、超压、超负荷运行。压力、温度与流理要尽量采用自动调节系统，安装高，低限自动报警系统，现场一次仪表与远程控制仪表相结合，要保证仪器、仪表灵敏好用。

开、停工、检修时要制定安全施工方案，并且严格按照安全方案中的步骤执行。加热炉要制定完善的事故应急预案，如：火灾、泄漏、停电等事故的紧急处理，岗位人员要人人熟知，并且定期进行膜模拟事故演练。

（3）严格进行巡回检查：

巡回检查是企业工艺操作中的一项重要内容，对加热炉也不例外，检查内容主要有：

 检查炉进料量、炉出口温度、炉膛温度、过热蒸汽温度及压力、燃料油温度及压力、瓦斯压力的变化情况；

 炉管是否弯曲、变形、结焦；

 火焰是否达到完全燃烧，烟囱冒烟情况；火焰是否偏斜，有无回火缩火现象；

 炉内花墙、耐火层及炉顶有无裂痕、脱落、倒塌现象；

 通风系统是否正常；

 燃料气是否带水，喷嘴是否结焦、漏油，炉膛长明灯是否完好等；

 燃油加热炉要查看燃油泵运转是否正常，燃油罐的温度及液位是否正常。

（4）保证设备完好： 

加热炉的设计要合理，选材制造要严格，安装加热炉严格按照《管式炉安装工程施工及验收规范》（SH3506-2000）、《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》（SH3085-1997）、《石油化工管式炉燃烧器工程技术条件》（SH/T3113-2000）、《石油化工管式炉急弯弯管技术标准》（SH/T3065-1994）、《压力容器无损检测》（JB4730-94）进行施工。

使用中要定期检测加热炉壁厚和耐压强度，并在加热炉和管道上加装压力表、温度计和放空阀，依据压力高低选择安装安全阀，确保加热炉安全附件完好，管式加炉的回弯头塞子应按孔洞磨合好，炉管有过热、变形、鼓胀等管段时要及时更换。

对炉管进行水压试验，发现有缺陷和故障及时修理，做好防腐蚀工作，及时巡检、维护，防止燃料管线泄漏。

（5）保证隔离措施到位：

管式加热炉是明火高温加热，因此，加热炉的外部高温部件应用隔热材料保护，尤其是炉出口管线。应经常清除外部高温部位的污油，防止因高温表面引起火灾。

灰烬应倾倒在指定的安全地点，倾倒时应确认熄灭后再离开。为了防止相邻工艺装置发生事故时产生可燃气体或蒸气窜入加热炉，或加热炉发生事故物料蒸汽窜入相邻工艺装置，应分别在炉外、相邻工艺装置相对加热炉的一面设置水蒸气幕，防止事故进一步扩大。

（6）避免结焦、结垢和及时清除：

采取多火焰、齐火苗燃烧，防止火焰过长飘，避免火焰直接接触炉管，造成炉管局部过热引起结焦、结垢。管式加热炉操作中，要保证炉管内物料的合理流速（2～3m/s）；燃烧器要合理布置，选型要合适，避免过大、过小，以保证整个炉管均衡受热。

在燃料消耗不变的情况下，出现温度过高现象，说明辐射管热交换情况由于结焦而恶化，应立即采取清管措施，炼油厂广泛采用的是蒸汽空气烧焦方法（蒸汽保持一定比例，通入空气自燃烧焦）进行清焦，此方法方便实用。

（7）防止炉膛爆炸：

对燃油、燃气的加热炉，在炉子点火前，应检查供油、供气阀门的开关情况，用蒸汽吹扫炉膛（至少吹扫5min），排除其中可能积存的爆炸性混合气体，以免点火时发生爆炸。

炉膛内的长明灯要保持不灭，先进的加热炉应设置自动安全点火控制装置。加强巡检，燃烧器的火焰突然熄灭能及时发现。燃料气严禁含水，燃料气应设置分液罐，切除凝析油和水，定期清洗喷嘴，保证燃料供应，防止燃料供应中断熄火。

（8）防止烟道爆炸：

燃料燃烧时，要保持最佳的空气供给系数，注意砖砌墙的完整和严密性，不允许空气被吸进烟道。

（9）配备消防设施和安装安全装置：

温度、压力、液位等报警和安全泄漏装置要齐全；加热炉燃料气调节阀前的管道压力小于0.4Mpa且无低压自动保护仪表时应在每个管道燃料气调节阀与加热炉之间设置阻火器，以防回火；炉膛内设置长明灯或者设置可燃气体浓度报警装置，防止气体爆炸；

设置火焰监测器监测火焰的燃烧情况；加热炉内安装蒸汽灭火系统，以便于直接控制和消除燃烧室内的火灾，加热炉附近另外备有蒸气灭火管线及灭火器；

加热炉的钢架应覆盖耐火层，耐火极限不应低于1.5h；为了防止燃烧室、加热炉发生爆炸或爆炸时设备遭到破坏，在炉壁上安装防爆门。

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