近年來,隨著環境保護的意識逐漸提高,天然氣等能源的廣泛使用,閉口鋼桶涂裝烘干爐越來越多地采用了燃油或燃氣干燥方式。由于在開口鋼桶烘干過程中,湖北鋼桶表面油漆的烯料揮發物可通過燃燒機回收后燃燒再利用,從而不僅降低了生產成本,而且減少了環境污染。所以,原先采用電熱、遠紅外、蒸汽(燃煤)烘干爐的企業在技術改造時,大多考慮采用了燃油或燃氣方式進行烘干。但隨著燃油燃氣烘干爐的使用,又出現了一些新的不安全因素,由于企業對燃油或燃氣這種新能源的使用還缺乏技術和經驗,于是安全事故時有發生,給許多人造成認識上的錯誤,認為燃油和燃氣不安全。
其實,烘干爐運行中,時常出現的一些異常現象和事故,一般都是由于操作運行人員對技術不熟悉而造成的。因此要求運行人員應掌握設備情況和熟練的操作技能,對設備做到精心維護、正確操作,這是烘干爐安全運行的首要保證。
當烘爐運行中發生事故時,處理事故總的原則是盡快消除事故的根源,在確保人身安全和設備不受損害的前提下,盡可能恢復烘爐正常運行或不使事故擴大。因而在處理事故時運行人員要沉著冷靜、判斷正確,并能準確而迅速地對事故進行處理。
烘干爐的事故類型很多,下面就燃油、燃氣烘干爐常見的幾種事故進行分析。以期引起廣泛重視,減少事故損失。
(一)燃氣烘爐的回火及脫火
1、回火及脫火的現象。爐膛負壓不穩定,忽大忽小;煙氣中CO2和O2的表計指示值有顯著變化;火焰長度及顏色有變化。
2、回火及脫火的原因。氣體燃料燃燒時有一定速度,當氣體燃料在空氣中的濃度處于燃燒極限濃度范圍內,而且可燃氣體在燃燒器出口的流速低于燃燒速度時,火焰就會向燃料來源的方向傳播而產生回火。爐溫越高,火焰傳播速度越快,越易產生回火。回火將燒損燃燒器,嚴重時還會在燃氣管道內發生燃氣爆炸。
反之,若可燃氣體在燃燒器出口的流速高于燃燒的速度時,會使著火點遠離燃燒器而產生脫火。低負荷運行時爐溫偏低,更易產生脫火。脫火能使燃燒不穩定,嚴重時可能導致單只燃燒器或爐膛熄火。
氣體燃料的速度是由壓力轉換來的。如果燃氣管道壓力突然變化,或調壓站的調壓閥、烘爐的燃氣調節閥的特性不佳,使入爐燃氣壓力忽高忽低,以及風量調節不當等因素,都可能造成燃燒器出口氣流的不穩定,引起回火或脫火。
3、回火及脫火的處理及預防。防止出現回火及脫火主要應控制燃氣的壓力保持在規定的數值內。為預防回火可能產生的事故,在燃氣管道上應裝有阻火器(回火器)。當壓力過低而未能及時發現時,阻火器可使火焰自動熄火。
當發生回火或脫火時,應迅速查明原因并及時處理。首先應檢查燃氣壓力是否正常。若壓力過低,應對整個燃氣管道進行檢查。若烘干爐總供氣管道壓力降低,先檢查調壓站的進氣壓力,壓力降低時應聯系供氣站提高供氣壓力;若進氣壓力正常,則應檢查調壓閥是否有故障并及時排除,同時可切換投入備用調壓閥并開啟旁通閥;若采取上述措施仍無效,則應檢查整個燃氣管道中是否泄漏,應關閉的閥門(如排空閥)是否未關等情況,并設法消除和糾正。若僅爐前燃氣管道壓力降低,則應檢查該段管道上的各閥門是否正常,開度是否合適,是否出現泄漏現象。當燃氣壓力無法恢復到正常值時,應減少投運的燃燒器數目,降負荷運行,直至停止烘爐運行。
若燃氣壓力過高,應分段檢查整個燃氣管道上的各調節閥門是否正常,其次檢查各燃燒器的風門開度是否合適,檢查風道上的總風壓和各燃燒器前風壓是否偏高等,并做出相應的調整。
(二)爐膛滅火
爐膛發生滅火時,一般會影響烘爐的連續出力;更主要的是如未能及時發現和處理,容易引起爐內爆炸。
1、烘爐滅火的現象。爐膛發生滅火時,爐內發暗,由看火孔看不到火焰;滅火警報裝置動作;爐膛負壓突然增大。
如發現烘爐滅火較遲,則送入爐內的燃料積貯至某一時刻,在一瞬間全部起燃,即可發生爆炸。
2、爐膛滅火的原因。烘爐燃燒不穩,是滅火的先兆。根據穩定著火所需要的條件以及其它方面的影響,發生滅火的原因主要有:
①烘爐負荷太低,此時燃燒室溫度低,不利于新進燃料的加熱和著火及穩定燃燒。
②燃料性質發生變化或燃料短時中斷。
③燃燒室負壓過大,致使火焰被拉斷。
④風量調整不當。如一次風速太大,低負荷時風量過大等。
⑤引風或送風機跳閘停電,燃料系統出現故障或停電等。
⑥引風機或送風機跳閘停電,燃料系統出現故障或停電等。
對于燃油烘爐,當外來干擾超過燃燒器的穩定程度,哪怕是瞬時的,空燃比也會超出燃燒的可燃范圍,此時,就可能發生烘爐滅火的現象。燃油烘爐滅火的主要原因有以下幾個方面:
①燃油帶水;
②供油中斷;
③包括送風機在內的空氣系統發生異常,空氣量的變動大;
④燃燒器或燃燒裝置的重要部分不合適等情況下,都會發生燃燒中斷。
造成燃燒帶水的原因有:運輸中因用蒸汽加熱而帶進水;吸入管位置不當或油位太低,抽油帶水;雨水進入卸油溝和油罐,用蒸汽吹掃管線或檢修時汽封保護進水;因混油不當,密度大的油沉低,使水浮于油上;加熱器泄漏,油罐排水管堵塞,脫水不好等。
造成供油中斷的原因有:油泵故障,吸入管露出油面,濾油器或供油管堵塞,操作不當,速斷閥誤動作等。
3、爐膛滅火的處理。烘爐滅火后,要特別注意防止爐膛爆炸。應立即停止向爐內供應燃料;減小送、引風量,適當加大爐膛負壓,通風5~10min,以排出爐內和煙道內的可燃氣體,對于油爐,要檢查爐內是否有積油,根據情況再啟動,著火后逐漸帶負荷至正常值。
4、防止烘爐滅火的措施。烘爐滅火影響烘爐的連續出力,還容易引起爐內爆炸,給烘爐運行帶來不利,所以應盡量保證燃燒穩定,防止烘爐滅火。
燃油烘爐防止烘爐滅火的主要措施是:
①盡量減少油罐和卸油溝進水的可能性,如果進水,應能及時排出,如油溝加蓋板,呼吸閥加裝防雨帽。油罐應有脫水設施并定期脫水,加熱設備應定期檢修防漏等。
②掌握油種的變化,建立來油的驗收、化驗、混油試驗等制度。如:對來油取樣分析,測比重,化驗發熱量、水分、黏度和閃點等。當來油的品種和油罐中存油的品種不同時,應進行混油試驗。密度和黏度相差懸殊的,混合后易分解出大量不溶物的油,不能同罐貯存,應另行安排處理。
③應保證烘爐的安全供油。如:運行的幾臺油泵不應在同一電源上,油泵應有備用電源,當電源發生故障時,備用電源自動投入;濾油器應定期沖洗,速斷閥加裝安全遮欄,油的加熱溫度必須能保證它流動;確定油罐最低油位等。
④要保證主要燃燒設備運行正常。
(三)爐膛爆炸
爐膛爆炸是一種嚴重的烘爐事故,危害極大。其爆炸的強烈程度主要決定于爐膛積存燃料的多少。
1、爐膛爆炸的現象。爐膛爆炸時,爐內有強烈的爆炸聲,火焰經防爆門、看火孔等處向處噴出,爐膛壓力迅速增大,輕則使爐墻裂縫,水冷壁管變形,嚴重時將使爐墻、爐頂崩塌,構架彎曲,甚至拉破管子、管子和聯箱間的焊口,從而引起受熱面的嚴重損壞。
2、爐膛爆炸的原因。爐膛爆炸通常都發生在烘爐滅火、點火的過程中:
①烘爐滅火后沒有及時切斷油(氣)源,油(氣)繼續噴進爐膛,在爐膛的高溫作用下,由于自燃,發生爆炸。
②點火時,先開油門或先通入可燃氣體,使爐膛在點火前已充滿油霧或可燃氣體,當投入點火裝置時,火焰迅速傳播到整個爐膛內,引起爆炸。
烘爐正常燃燒時,不會發生爆炸。如果爐膛內積存有油霧或可燃氣體,原先沒有燃燒,由于某種原因突然著火,產生大量煙氣不能從引風及時排出,使爐膛內壓力驟然升高,這時就會發生爐膛爆炸。
3、爐膛爆炸的處理。如果爐膛發生了爆炸,則應立即停止向爐膛供應燃料,并停止送、引風機,嚴密關閉煙、風道檔板,對設備進行全面檢查,如有設備損壞,影響運行,則應待修復后才可點火,如無損壞,將打開的人孔門、看火門等關閉后進行點火,恢復正常運行。如發現煙道中仍有火苗,可以小心地啟動引風機,逐漸開啟其檔板。煙道必須先通風5~10分鐘,然后才能重新點火。點燃第一只燃燒器后,應增大爐膛負壓,并從看火孔檢查水冷壁管和爐墻內壁,以確定內部是否損壞(如管子彎曲、漏水或磚墻裂縫等)。
爆炸發生后,如不消除泄漏還可能再次爆炸。已發生的爆炸常使管道受損從而加重泄漏,而燃氣爐的管道泄漏還可能引起中毒事故。對于有多個燃燒器的大型爐子,有時突然的爆炸難以確定是哪個燃燒器出現的問題,對此應毫不猶豫地切斷整個爐子的燃料并關閉所有燃燒器。操作者不要忙著去查找是哪些燃燒器熄火。因為爆炸必定由燃燒器熄火引起,并可能造成更多的燃燒器熄火,因此必定會有一個以上的燃煤氣器正向爐膛內噴入燃料,此時不但應切斷燃料源,還應除去引火源,開啟爐門、煙閘門并吹刷爐膛,對發生爆炸處通風換氣。
4、燃油烘爐防止爐膛爆炸的措施。
①禁止用火焰烘烤供油管道、設備,預熱、加熱溫度不能過高,絕不可以接近閃點。
②點火前應檢查爐內情況。如果發現爐內有漏油現象,應經清理后,才能啟動。此外,點火前爐膛要能風5分鐘,以排除爐膛內可能存在的可燃氣體。點不著火時,應及時停止點火,在充分通風后,再重新按步聚點火。不應拖延點火時間,以防止爆炸。點火時要保持良好的霧化質量,必要時可用小噴嘴,防止噴嘴甩油。
③嚴格執行運行規程。啟動點火時,要先開風門,然后投入點火裝置,再開油門(或可燃氣門)。禁止先開油門(或可燃氣門),后開風門,再投入點火裝置的錯誤操作。停爐時,應先關油門(或可燃氣門),后關風門。
④油罐與輸油管道設備應可靠接地,防止產生靜電火花。管內流速重油不宜超過2米/秒,輕油不宜超過3米/秒,供油設施附近不應堆放易燃物品。
⑤滅火或停爐時,應立即關閉總速斷閥,而且要關嚴全部分油門,不應有泄漏和遺漏。停爐后,應檢查各噴嘴是否有漏油現象,如漏油,應及時采取措施進行處理。有條件時,爐上應裝滅火保護裝置,并可在操作盤上裝電視,監督爐內的燃燒情況。
(四)煙道再燃燒
煙道再就是一些爐膛內沒有完全燃燒的可燃物,黏附在尾部受熱面上,在一定條件下,在尾部煙道重新著火燃燒,嚴重時會燒毀設備。
1、煙道再燃燒的現象。發生煙道再燃燒時煙道內的溫度和排煙溫度急劇升高,排煙溫度甚至可達300~400℃;煙道內負壓和爐膛負壓劇烈變化,從煙道門孔和引風機軸封或不嚴密處冒煙并可發現火星;煙囪冒黑煙,煙氣含氧量減少,二氧化碳含量增大等。
2、煙道再燃燒的原因。
①燃燒過程中調整不當,使可燃物質沉積在尾部受熱面上(一般是炭黑),造成了再燃燒的物質基礎。
②燃燒室上部負壓過大,使未燃盡的炭黑粒子被帶入煙道內。
③煙道四周漏風過大。
④在點火初期和低負荷運行時,因燃燒室溫度過低,風與燃料配合不當,造成大量的可燃物沉積在煙道內。
⑤滅火后點火時間過長或運行中燃燒室空氣量嚴重不足。
3、煙道再燃燒的處理。當發現煙道內的溫度和排煙溫度不正常升高時,應進行全面檢查并調整燃燒。如省煤器、空氣預熱器或煙道內部煙溫迅速上升,并有再燃燒現象出現時,應立即停止向燃燒室內供應燃料,停止送、引風機并完全關閉煙氣和空氣擋板,使烘爐處在密閉狀態,開啟吹灰蒸汽或滅火專用蒸汽,進行滅火。當煙道再燃燒完全消除后,開啟引風機并逐漸開大其擋板通風5~10分鐘,經全面檢查,具備點條件時,可重新點火。