海上平台热媒炉系统调试检验

崔晓明

【摘要】热媒炉是原油管道输送中必备的热力装置。主要是通过中间介质导热油（热媒）进行热量的传输和交换，并使原油升温。由于导热油使用方便、传导热力均匀、设备操作简单、热效率高，因此，随着石油管道运输业的发展得到越来越广泛的应用。本文介绍了海上平台热媒炉系统的调试方法，提出了维护保养的一些建议。

【关键词】热媒炉 调试 脱水干燥 运行维护

1 项目概况

中心三号平台热媒撬块主要有3台单台功率5000kW热媒油加热炉，4台单台排量240m3/h热媒油循环泵，1台排量240m3/h热媒油补给泵，1座热媒油膨胀罐及热媒油排放罐1座。

热媒撬块调试工作的主要目的是确保热媒加热橇块的完整性和在设计工况下的运行满足功能要求，以及与其它相关设备作为一个功能单元的协调操作。

2 热媒炉调试要求2.1 调试前准备工作

（1）試运行前系统总体检查。检查系统投入运行的条件是否已经完全具备。如：导热油流程、原油流程、燃气流程、供电系统、上下水系统等是否合乎要求。各报警装置、控制系统的显示、点火程序及熄火保护是否正常。

（2）各单体设备试运转、管路冷态试运行与检查。系统试运行前应详细阅读设备使用说明书再进行试运转，各单体设备运行时应进行相应检查，并进行相应记录。同时对相应的管路系统进行冷态试运行并检验合格。

（3）单项模拟试验。燃烧器及其助燃风机、冷却风机，导热油循环泵、导热油注油泵、空压机的启动、停止；导热油加热炉汇管介质进、出温度及辐射段分程盘管温度、导热油加热炉烟气温度与热风温度、储油罐与膨胀罐温度、压力及液位等信号采集；膨胀罐氮气覆盖阀与氮气灭火阀开关正常；站控启停导热油加热炉、ESD测试、通讯测试；原油进出换热器循环建立；数据采集校核、开关输入状态校核及执行操作校核。燃烧控制系统各个部件单独测试完毕，未发现故障，才能系统联合调试。

2.2 热媒炉撬块调试

（1）首次向装置中加注导热油。打开热媒循环子系统中的进出口阀门和放空阀，将注油子系统中注油橡胶管插入导热油油桶中，关闭管线中各排污口阀门，利用注油泵从注油口将油桶中的热媒抽出注入膨胀罐中。注油过程中，装置中的放空装置都应打开，以便使其中空气能够排出去；当确认热媒灌满装置时（各放空口有热媒流出），关闭各放空阀。

（2）导通流程，建立循环，进一步排气。目的是建立热媒循环，排出管线和设备中的气体，避免气体在装置中影响正常运行。按工艺流程图导通热媒循环流程，使热载体通过膨胀罐循环。按热媒泵使用说明书的要求启动热媒泵。建立热载体循环。通过膨胀罐及管线排出管线中的气体。

（3）试运转排水。目的是在建立导热油循环过程中，要排放压力试验的残留水。在冷循环过程中，每运行20分钟即停止稳定20分钟，利用导热油和水的比重差，在导热油泵撬过滤器排污管线处排水操作，操作过程中，观察流出液体颜色，在接近导热油和水的混合物时，停止排放，并启动导热油循环泵。观察膨胀罐液面计，及时补充导热油。冷循环后清理导热油循环泵撬过滤器。

（4）试运行导热油加热炉。按加热炉运行程序和燃烧器等设备的使用说明书启动燃烧器，运行加热炉。

①随加热炉点火程序的运行，建立正常火焰后，逐渐加大风机供风量，并根据燃烧及负荷情况，调节风量；

②调温操作及停炉操作按照设备的使用说明书要求操作。

（5）热媒的脱水干燥。即使在安装试压过程中，装置中的水已经排放，但在管路中还会有少量的水存在。水在高温下会变成蒸汽，将会导致泵的压力发生不规则的变化，造成泵的抽空，管线振动和异常的噪音；有时，还会引起热载体管网压力突然升高，导致安全阀开启甚至爆喷，所以必须除去热媒中的水。

脱水步骤：

（1）低温脱水。启动加热炉，在较小的负荷下操作。热媒出炉温度控制在100℃～110℃之间，使热媒通过膨胀罐循环，打开膨胀罐放空管的阀门，水将变为水蒸汽从膨胀罐顶部的排放口排出。通过膨胀罐循环的最少时间为3小时，直到排气口不冒气为止；

（2）高温脱水。把热媒温度升到135℃～140℃之间，继续通过膨胀罐循环，如有爆沸或油炸声，或从膨胀罐排出蒸汽，则需保持135℃～140℃的温度继续脱水。注意添加热媒以保证膨胀罐的液位。添加新的热媒要在低温脱水温度下进行；

（3）脱低沸点物。当确认热媒中没有水后，将热媒温度升高到150℃，继续通过膨胀罐循环，且至少保持8小时，尽可能的排出热媒中的水和低沸点化合物。当确定各回路中不再有水和低沸点物时，脱水、脱低沸点物完成。

2.3 负荷试车运行

在脱水、脱低沸点物完成后，按以下步骤使装置进入正常运行状态。

（1）投运氮气覆盖及灭火系统。氮气覆盖及灭火系统是装置正常运行的保证。投运步骤如下：

①打开氮气覆盖管线中的电磁阀，则气体覆盖组件自动向膨胀罐内充入氮气，并保持罐内微正压，使热媒与空气隔绝；

②当需要灭火时，灭火电磁阀自动打开，则氮气可以灭火。

（2）切换阀位，使装置进入正常运行流程。切换阀位，使热载体循环不通过膨胀罐。启动热媒泵建立循环，稳定后，投运加热炉，装置投入正常运行。

3 热媒炉调试检验

3.1 调试前准备工作检验

对施工单位提交的热媒炉系统调试程序文件，对照相关设计要求、设备说明书和相关标准规范进行审核、批准。然后监督调试单位按照批准的程序文件准备调试工作。

3.2 热媒炉撬块调试检验

无论是在试运行阶段，还是在脱水阶段，按调试程序要求对装置内各设备及附件进行检查测试，以确认其运行状态良好。一旦发现问题，立即停炉进行处理。

3.3 正常运行检验

除启动烘炉脱水干燥外，热媒炉最好不要在小火状态下运行，由于小火运行燃烧温度低，会使设备腐蚀加快，并影响炉子热效率。热载体炉除特殊情况外，不能超负荷运行。火焰长度不能超过炉膛长度的75%，禁止火焰接触炉管，发现此种情况应及时处理。冷炉启动时，应逐渐提升加热炉负荷，炉膛升温速度以100℃/时为宜。

4 设备运行维护措施建议

（1）膨胀罐液位过低时，应补充相同型号的热媒，并重新对热媒进行脱水干燥。

（2）热媒运行三个月，应进行化学分析，如发现不正常应查明原因进行处理。

（3）有报警事故发生时，应查明原因，且妥善处理后，方可再投运装置。

（4）每次启动热媒泵前，应确认氮气覆盖系统运行正常，流程正确。

（5）定期清理热媒过滤器。过滤器堵塞，会影响到流量，如果热媒流量波动较大，容易造成炉管内结焦。