液化石油气钢瓶的焚烧工艺及实践

肖然 张永胜 李紫琪

包头市特种设备检验所 内蒙古包头 014030

1 液化石油气钢瓶焚烧的工艺标准

根据GB8334-2011《液化石油气钢瓶定期检验与评定》的规定要求，对受检钢瓶进行残液残气回收处理后，瓶内残留气体的体积浓度需小于0.4%，并要求在保证不泄露、不污染环境和不影响操作人员健康的情况下，使用适当的方法进行回收[1]。

使用链式无级调速钢瓶焚烧炉焚烧钢瓶的方法，既可以有效处理瓶内的残气，又可以对钢瓶表面的涂敷层进行处理，同时，钢瓶外表面普遍采用喷塑的方法防锈，钢瓶表面涂敷层经过火焰烧烤之后氧化疏松，比未经处理的情况下进行抛丸除锈效果更好。

2 液化石油气钢瓶焚烧处理的实践

2.1 焚烧炉系统的组成

（1）炉体。炉体是焚烧炉的主体，对钢瓶的焚烧就在炉体中进行。炉体长约6米，使用耐火材料砌成，炉体的两个侧面有接口和燃烧器具相连，在炉体的两端有接口和排烟通道相连。

（2）推进装置。推进装置负责将钢瓶推进炉体，炉内安装了链条来完成对钢瓶的传输工作，链条可以根据需求实现无极变速，从而满足炉内预热、焚烧和冷却等工作的需求。

（3）燃烧系统。燃烧系统包括燃烧器和燃气管道，燃烧器使用了高压电子自动打火的方式，借助电控系统能够实现自动化燃烧。两个燃烧器布置的轴向距离为1米，在炉内高温区的轴距为2米[2]。

（4）排烟系统。排烟系统主要由碱性过滤池和烟道组成，能够将焚烧所产生的烟气流经过滤池净化后排出到室外，避免了污染环境，也能保护操作人员的健康。

（5）电控系统。电控系统负责对焚烧炉进行集中控制，包括控制传输系统和燃烧系统等，通过电控系统的运用，既方便了操控，又能保证焚烧效果。

2.2 焚烧工艺的控制

控制焚烧效率为每小时生产60只到90只，耗气量10-15kg/h，控制炉膛的温度为600℃。焚烧过程中，要控制炉膛的高温区温度在600℃以下，钢瓶的高温段停留时间控制在3分钟。

3 焚烧之后的论证

3.1 焚烧之后材质是否劣化的验证

在对钢退火时，加热温度不能超过A1线以上，一般要控制在500-650℃，保温时间为3min，如果钢瓶瓶体被加热到600-650℃，一般在高温停留7min左右，以便对钢瓶进行消除热应力的处理工作。随着加热温度的提升，如果钢瓶在高温下停留时间过长，就会改变钢瓶的微观组织结构，钢瓶的材质的晶粒会变得粗大，在钢瓶材质过热之后，由于晶粒长大会导致钢瓶的机械性能降低，塑性和冲击韧性也会明显降低。为了避免以上问题的发生，在实际的焚烧操作中，炉内温度要被控制在600℃以下，并控制链条传送速度在700mm/min左右。在炉内高温段，钢瓶的停留时间控制在3分钟以内，这样既能够保证钢瓶内的残气和残液充分燃烧到达标准要求，又能确保钢瓶的金相组织不会发生转变。同时，钢瓶在经过焚烧之后，表面的油污、油漆膜、塑性涂敷膜氧化疏松，让钢瓶表面更容易进行除锈，从而确保后续相应检验工作的顺利进行[3]。

3.2 验证焚烧后钢瓶内残气浓度是否超标

受检钢瓶经过残液回收处理之后拆卸瓶阀，瓶内的气体会开始挥发，钢瓶在进入焚烧炉后，在高温的作用下，瓶内的残气和残液会开始膨胀外溢，并在炉内遇见明火进行稳定的燃烧。在钢瓶焚烧完成离开炉膛之后，钢瓶内的残气依然会在瓶口附近缓慢燃烧，会持续一段时间。待燃烧停止，钢瓶冷却后，再进行水压实验。

在进行气密性实验时，压缩空气被高速的充入钢瓶内，如果和残气有剧烈的摩擦，会产生高温甚至出现静电火花，瓶内的残气浓度达到膨胀的极限就可能导致钢瓶爆炸，所以，我们在对钢瓶进行充入压缩空气之前，要确保瓶内残气体积浓度小于0.4%。然而，在气密性实验之前，钢瓶要逐只进行水压实验，需在钢瓶中注满洁净的水，这将使钢瓶内的残气被置换出来，能够直接降低钢瓶内残留液化气的浓度，这样，在进行气密性试验充入压缩空气前，用浓度测试仪对每只受检钢瓶进行浓度检测，均能保证残留液化气体积浓度小于0.4%，所以只要按照正常的检验流程操作，焚烧工艺能够满足相关检验标准的要求。

4 理化分析的方法

根据经过随机抽取经过焚烧之后的钢瓶，对其高温向火面的金相分析结果表明：钢瓶的材质金相组织和晶粒度都符合GB/T6653-2017《焊接气瓶用钢板和钢带》的要求。钢瓶经过焚烧之后，需要在进行水压测试之前充分冷却，在对焚烧后和水压试验后瓶内残气进行分别取样进行色谱分析，表明钢瓶经过焚烧之后，瓶内的残气浓度没有达到低于0.4%的标准要求，但是经过水压实验之后，瓶内的残气体积浓度符合小于0.4%标准要求，可以保证钢瓶气密性实验的安全要求。

5 结语

在液化石油气钢瓶定期检验过程中，为了做好钢瓶的焚烧工作，焚烧炉需要利用温控装置来控制燃烧器的强度，并且控制好钢瓶在炉内的停留时间，所以要保证燃烧器和传送装置之间的配合。本文的钢瓶焚烧操作中，使用了气缸间歇推进的方法，需要控制好推进钢瓶的时间间隔，从而控制好钢瓶在火焰燃烧下的停留时间。为了避免钢瓶金相出现变化，需要控制炉膛内的温度在600℃以下，并且保证炉内的高温段停留时间要在3分钟以内。通过对焚烧炉炉膛温度，钢瓶在炉内停留时间等工艺参数的控制，以及严格遵循相关的检验流程，就能够保证受检钢瓶经焚烧处理后满足相关检验检测标准的要求。