生产企业的加热炉火灾危险性及预防

王铁石

（辽宁省辽阳市公安消防支队，辽宁 辽阳 111000）

1 生产企业常用加热炉的构造

加热炉所使用的燃料较为低端的是采用固体燃料，较大型的生产企业主要采用的是液体和气体燃料，有燃料油、液化石油气、天然气等。如果将燃料与空气混合后在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，是一种较高端的加热炉。

2 加热炉火灾危险性的分析

2.1 炉管破裂发生火灾

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。管式加热炉的回弯头也是容易发生泄漏，管子和弯头连接不严密，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。

2.2 加热炉燃料管线法兰、阀门泄漏引起火灾

燃料管线由于法兰接头、开关、阀门出现故障或管道受损，造成加热介质流淌出来，燃料管线泄漏出的气体或蒸气会被燃烧器的火焰引燃而着火。

2.3 加热炉炉膛发生爆炸

燃气、燃油的加热设备，其炉膛空间可能发生爆炸。发生爆炸有两种情况：一是发生在点火开工阶段，点火时违反操作规程，可燃物料漏进炉膛，也可能形成爆炸性混合物；二是燃烧器或喷嘴的火焰由于中断供料等原因突然熄灭，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。

2.4 加热炉烟道发生爆炸

当空气不足，不能保证燃料完全燃烧的情况下，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可燃气，特别是氢、一氧化碳，和空气混合能发生燃烧爆炸。

2.5 加热炉管线结焦引发爆炸

加热炉操作温度较高，有的物料黏度较大，如果物料在炉管中流量较低，停留时间过长，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。

2.6 违章操作能引发事故发生

加热炉是采用明火对炉管内的原料进行加热，炉管内充满高温、高压物料，要求工艺系统必须稳定操作。如果工艺参数控制不当，导致炉膛和炉管温度过高，加热炉出口温度过高，炉膛产生负压等，都有可能导致火灾爆炸事故。

2.7 加热炉是可燃性混合物的引火源

加热炉是可燃物的引火源。它临近的工艺设备发生了事故，产生的蒸气或气体与空气形成可燃烧混合物与炉子的高温部件接触，即可发生燃烧或爆炸，火焰会很快沿着可燃性混合物向事故发生地蔓延。可燃性混合物还可能被吸入炉膛，在炉膛内着火，并向事故发生地传播。

3 加热炉的防火防爆预防措施

3.1 选择安全合理的位置进行布局

加热炉宜布置在装置的边缘，并且位于可燃气体、液化气、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）之间要有安全的防火间距。加热设备的房间应单独设置，其建筑应为一、二级耐火等级。房间的门应为防火门，如确定生产需要设在厂房内，房间门应直通室外，并且应用防火墙与车间隔开。

3.2 严格控制合适的工艺参数

加热炉只靠一般的测量仪表、手动调节或单回路自动调节不能满足安全的要求，宜采用计算机来控制测量生产过程的参数，并按照预先给定的数学模型进行运算，实现过程的闭环控制。计算机控制室对加热炉的反应温度、物料稀释比、运转周期等进行控制。发现异常现象将停止供料。

3.3 确保加热炉无泄漏点

加热炉的设计要合理，选材制造要严格，工艺要严谨，使用中要定期检测设备壁厚和耐压强度，并在设备和管道上加装压力计、安全阀和放空管，确保加热设备完好不漏。采取防腐措施，清除加热设备中的腐蚀性杂质，向物料中加进腐蚀抑制剂，清除加热物料中的硬性杂质。管式加热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。对炉管进行水压实验，发现有缺陷和故障及时修理。在离加热炉10m处的燃料管上安装附加闸阀，以便快速地断料停炉。

3.4 加热炉产生高温的部位采取隔离措施

加热炉和高温物料管道应与可燃物隔离，加热炉的外部高温部件应用隔热材料保护，防止可燃物构件与之接触而发生受热自燃。应经常清除高温表面上的污垢和物料，防止因高温引起分解自燃。炉外设置水蒸气幕，发生事故时以便把炉子和相邻设备隔离开来。

3.5 及时清理加热炉炉管避免结焦

调节燃烧器火嘴的火焰，尽量避免火焰直接接触炉管，或采用火焰辐射加热方式，甚至改用热烟气加热方式，以减弱炉管局部受热过度产生结焦。管道、燃烧器和辐射要合理布置，以保证整个炉管长均衡受热。向炉管内注入抑制结焦的添加剂以增大管内物料流速。但这种添加剂加入量过多，会腐蚀炉管，需适量定期清理。炉管结焦时一般出现如下情况：炉管进料量不变的情况下，进口压力增大，压差增大。从观察孔可看到辐射室炉管管壁上某些地方因过热出现光亮点。投料量不变及管出口温度不变但燃料耗量增加，管壁及炉膛温度升高。上述现象分别或同时出现时，表明炉管内有结焦，必须及时清焦。

3.6 防止混合气体进入炉膛引起爆炸

对燃油、燃气加热炉，在炉子点火前，应检查供油供气阀门的关闭状态，用蒸气吹扫炉膛，排除其中可能积存的爆炸混合气体，以免点火时发生爆炸。在炉膛内应设置自动安全点火控制装置。燃料气应不带水，出去燃料中的机械杂质，定期清洗喷嘴，燃料供应要可靠，防止操作中中断熄火，熄火时要利用燃料线的自动切断系统。

3.7 防止烟道爆炸

燃料燃烧时，要保持最佳的空气供给系数，以保证正确的燃烧过程。采用气体分析仪进行监测，当炉膛气体中二氧化碳含量最多，而没有一氧化碳和氢气时为最佳状态。注意砖砌墙的完整严密性，及时检修，不允许空气被吸进烟道。

3.8 设置安全装置和灭火设施

对于有增压危险的加热设备，要设置温度、压力、液位等报警和安全泄放装置。容量较大的加热设备应备有事故排放罐，设备发生沸溢和漏料的紧急状态下，应将设备内物料及时排入事故排放罐，防止事故扩大。在燃气的加热设备进气管道上应安装阻火器，以防回火。加热设备附近应备有蒸汽灭火管线及灭火器材。

3.9 制定应急处置预案

加热炉属于火灾危险性大的消防重点部位，加热炉生产应有完善的应急处置方案。并组织实地演练，保证在发生超温、超压、溢料、喷料、火灾、爆炸等异常情况或事故时能准确、迅速地采取有力措施。争取在事故初始阶段得到控制和解决，防止事故扩大造成更大损失。

[1]牛风民.浅谈人防工程火灾危险性及其预防[J].硅谷，2008，12（8）.