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摘要：分析了加热炉烟囱在实际生产中存在的安全隐患及受力状况，并提出了对加热炉烟囱的防护和管理方法，提高了烟囱的安全系数，尽可能最低程度减少经济损失。
关键词：隐患防护防腐 安全管理
Abstract: the author analyzes the heating furnace chimney in practical production of existing potential safety problems and stress state, and proposed to the reheating furnace of the protection and management method chimney, improve the safety factor of the chimney, as far as possible the minimum degree reduce economic loss.
Keywords: hidden trouble corrosion protection safety management
中图分类号： TU761.1 文献标识码：A文章编号：
烟囱是目前油田生产中必不可少的排烟设施。2002年某油田某化工厂加热炉发生爆炸后将烟囱帽震下砸到岗位工人致使人身伤亡的事故。我们中转站共有二合一加热炉三座，这三座加热炉的烟囱距离地面有20余米，这是为防止烟囱飞火，引起可燃气体爆炸，且保证加热炉的燃烧效果，所以烟囱必须要有足够的高度。由于距离地面太高，在检查中很难观察到烟囱是否存在安全隐患，日常的保养检查也只是在季节变化时调整绷绳的松紧度与烟囱根部固定螺栓的松紧。这些高耸的设备一旦受到爆炸、地震、腐蚀、开焊等影响，很容易造成人身伤害和较大的经济损失，提出了几点防护和改进方法，对于烟囱的日常检查、保养、维护都是十分必要而且是必须的。
1加热炉烟囱的受力
加熱炉的筒体结构都是用单层卷焊式筒体，用卷板机将钢板卷成圆筒，然后纵焊制成筒节，再将若干个筒节组焊成筒体。这种结构的优点：
（1）制造工艺成熟，工艺流程简单，材料利用率高。
（2）零件少，生产及管理均方便。
（3）使用温度无限制，可作为热容器及低温容器。但是，单层卷焊式筒体也存在某些缺陷。
（4）壁厚往往受到钢材材质的限制，因此，在制作过程、搬运过程等产生的具有不可预见的塑性变形，增加了在使用过程中的危险性。
（5）在壁厚方向上受力分布不均匀，材料利用不够合理。
首先是对烟囱绷绳的改造建议：加热炉的烟囱只有三条绷绳固定，一旦发生爆炸、地震等意外事故，烟囱的倾倒方向不可控制，我建议在站外侧围栏处增加一道辅助绷绳，以增强倾倒后向院外倾倒的可能性，达到尽最大可能减少站内设备损失及站内人员安全的目的。见图1。辅助绷绳的松紧度要低于其他三根绷绳的松紧度。通俗的说，在正常情况下，辅助绷绳是不“吃劲儿”的，一旦发生意外时他的力量才显现出来。另外在调整三条主绷绳时，要使用水平尺，检测烟囱是否处于垂直。
2对于烟囱口和烟囱帽改造的建议
加热炉烟囱帽和烟囱处只有三条钢板支撑，由于位置太高，检查十分困难，另外受到风力、腐蚀等多方面原因，有时支撑钢板会开焊，如果发现不及时或处理不及时，其他的支撑钢板受到不停的晃动也会开焊。某中转站就曾出现过烟囱帽开焊落下，封住烟囱口，排烟不畅，导致烧火间着火的事故。
（1）烟囱口改进。将烟囱口改成波浪形，这样即使烟囱帽掉下落在烟囱口上也不会造成排烟封堵。当烟囱帽掉下时间是夜晚或不利天气时（如雨、风、雪等天气，不利处理事故时）可延迟一定的处理故障的时间。见图2a和图2b。
图2a原烟囱口图2b 改进后的烟囱口
（2）烟囱帽的改造。如果烟囱帽支撑钢板出现开焊等现象得不到及时发现或发生爆炸时烟囱下部烧火间的防爆口未起到泄压目的，烟囱帽容易受气体冲击被震落的可能性就会增加，直径约1米的钢制烟囱帽从20多米的高空落下，而且在不能确定落点的情况下，很容易造成严重的事故，这就产生了很大的安全隐患。根据2005年我市气象局风向分析情况，西北风占到全年风向的10.8%左右，建议在西北风方向，在烟囱帽表面和烟囱口处加固一条钢板，这样如果其他三个支撑点钢板受到冲击断裂，这条钢板会缓冲烟囱帽和烟囱的分离过程，避免烟囱帽直接脱离落下。见图3a和图3b。选择风向的意义在于减少烟囱口处排出热量时对加固钢板的热化学作用。
图3a示意图 图3 b分离后示意图
3加热炉烟囱的腐蚀因素
钢材受到腐蚀是不可避免的。腐蚀也是石油、石化等生产作业过程中最容易产生的一种缺陷。因此，在设计时只能按介质腐蚀性和使用温度等条件选用合适的材料，并规定一定的使用寿命。由于各种钢材的耐蚀性不同，各种介质的腐蚀性更是千差万别，因此要讨论介质成分的腐蚀性，以减小腐蚀速度，延长使用寿命，达到使用安全的条件。
3.1产生腐蚀的因素
（1）杂质含量。设计选材时，往往只注意介质的主要成分，而忽视了某些在工艺过程中不可避免的杂质，实际某些特定条件下，正是由于杂质的存在造成了严重腐蚀。各种杂质对材料的腐蚀作用是不同的。较为重要的是氯离子，氢离子和硫化氢等。
（2）含水量。气体的含水量对于促进介质对器壁的腐蚀起着重要的作用。因为水能溶解多种介质而形成电解质溶液，从而导致电化学反应，由于气体在一定程度下会渗入容器壁，因而可能使金属内部腐蚀。加热炉每年夏季都会停炉三个月左右，从某种意义说，一台停用期间的设备甚至比正常使用时的设备损坏速度更快。这是因为停用的设备不仅受到大气的腐蚀，还会受到内部残余物的腐蚀。一方面，烟囱外部在大气中，未被水饱和的空气冷却至一定温度后，水蒸气将从空气中冷凝而汇集成水膜覆盖在烟囱表面的局部，甚至整个表面都被覆盖。因为烟囱表面粗糙或表面附着尘土、污物或防腐层有破损等，水蒸气更容易在这些部位析出并聚集。水蒸气凝聚时并非形成纯净的水，空气中的氮、氧以及其他气体杂质和二氧化碳，氮氧化合物，氯化氢固体颗粒，如烟气飘尘等都能溶解于水膜中形成电解质溶液，因而具备了电化学腐蚀的条件。影响腐蚀的因素首先是大气湿度和温度，其次是空气中的杂质成分及其含量。器壁材料的化学成分，表面粗糙程度和玷污情况等。另一方面，烟囱内部的腐蚀物质对器壁材料同样具有腐蚀性，停炉时残留于连接焊道等间隙处，也将溶解在水膜中继续腐蚀内壁。为延长烟囱的使用寿命，提高安全使用系数，我建议从以下几方面加强管理：
3.2外部检查
（1）配备望远镜，每周检查烟囱上部和烟囱帽是否有开焊，腐蚀等情况，检查外壁防腐层是否完好，有无破损，脱落等情况。
（2）检查烟囱底部固定螺丝是否松动，支座处有无裂缝。
（3）检查防焊口是否能够开启。
（4）检查绷绳松紧度，并及时调整。
（5）及时对脱落的、损坏的防腐层进行修补。
3.3内部检查
通过检测孔检查烟囱内部腐蚀情况，必要时进行器壁厚测定。
4结束语
根据多年来的实际观察和经验总结得出一些看法，在生产中被广泛的应用和采纳，取得更高的实际价值，减少财产损失和人身伤害。
参考文献：
[1] 张学元.二氧化碳腐蚀与控制[M].北京：化学工业出版社，2000.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：隐患防护防腐 安全管理
Abstract: the author analyzes the heating furnace chimney in practical production of existing potential safety problems and stress state, and proposed to the reheating furnace of the protection and management method chimney, improve the safety factor of the chimney, as far as possible the minimum degree reduce economic loss.
Keywords: hidden trouble corrosion protection safety management
中图分类号： TU761.1 文献标识码：A文章编号：
烟囱是目前油田生产中必不可少的排烟设施。2002年某油田某化工厂加热炉发生爆炸后将烟囱帽震下砸到岗位工人致使人身伤亡的事故。我们中转站共有二合一加热炉三座，这三座加热炉的烟囱距离地面有20余米，这是为防止烟囱飞火，引起可燃气体爆炸，且保证加热炉的燃烧效果，所以烟囱必须要有足够的高度。由于距离地面太高，在检查中很难观察到烟囱是否存在安全隐患，日常的保养检查也只是在季节变化时调整绷绳的松紧度与烟囱根部固定螺栓的松紧。这些高耸的设备一旦受到爆炸、地震、腐蚀、开焊等影响，很容易造成人身伤害和较大的经济损失，提出了几点防护和改进方法，对于烟囱的日常检查、保养、维护都是十分必要而且是必须的。
1加热炉烟囱的受力
加熱炉的筒体结构都是用单层卷焊式筒体，用卷板机将钢板卷成圆筒，然后纵焊制成筒节，再将若干个筒节组焊成筒体。这种结构的优点：
（1）制造工艺成熟，工艺流程简单，材料利用率高。
（2）零件少，生产及管理均方便。
（3）使用温度无限制，可作为热容器及低温容器。但是，单层卷焊式筒体也存在某些缺陷。
（4）壁厚往往受到钢材材质的限制，因此，在制作过程、搬运过程等产生的具有不可预见的塑性变形，增加了在使用过程中的危险性。
（5）在壁厚方向上受力分布不均匀，材料利用不够合理。
首先是对烟囱绷绳的改造建议：加热炉的烟囱只有三条绷绳固定，一旦发生爆炸、地震等意外事故，烟囱的倾倒方向不可控制，我建议在站外侧围栏处增加一道辅助绷绳，以增强倾倒后向院外倾倒的可能性，达到尽最大可能减少站内设备损失及站内人员安全的目的。见图1。辅助绷绳的松紧度要低于其他三根绷绳的松紧度。通俗的说，在正常情况下，辅助绷绳是不“吃劲儿”的，一旦发生意外时他的力量才显现出来。另外在调整三条主绷绳时，要使用水平尺，检测烟囱是否处于垂直。
2对于烟囱口和烟囱帽改造的建议
加热炉烟囱帽和烟囱处只有三条钢板支撑，由于位置太高，检查十分困难，另外受到风力、腐蚀等多方面原因，有时支撑钢板会开焊，如果发现不及时或处理不及时，其他的支撑钢板受到不停的晃动也会开焊。某中转站就曾出现过烟囱帽开焊落下，封住烟囱口，排烟不畅，导致烧火间着火的事故。
（1）烟囱口改进。将烟囱口改成波浪形，这样即使烟囱帽掉下落在烟囱口上也不会造成排烟封堵。当烟囱帽掉下时间是夜晚或不利天气时（如雨、风、雪等天气，不利处理事故时）可延迟一定的处理故障的时间。见图2a和图2b。
图2a原烟囱口图2b 改进后的烟囱口
（2）烟囱帽的改造。如果烟囱帽支撑钢板出现开焊等现象得不到及时发现或发生爆炸时烟囱下部烧火间的防爆口未起到泄压目的，烟囱帽容易受气体冲击被震落的可能性就会增加，直径约1米的钢制烟囱帽从20多米的高空落下，而且在不能确定落点的情况下，很容易造成严重的事故，这就产生了很大的安全隐患。根据2005年我市气象局风向分析情况，西北风占到全年风向的10.8%左右，建议在西北风方向，在烟囱帽表面和烟囱口处加固一条钢板，这样如果其他三个支撑点钢板受到冲击断裂，这条钢板会缓冲烟囱帽和烟囱的分离过程，避免烟囱帽直接脱离落下。见图3a和图3b。选择风向的意义在于减少烟囱口处排出热量时对加固钢板的热化学作用。
图3a示意图 图3 b分离后示意图
3加热炉烟囱的腐蚀因素
钢材受到腐蚀是不可避免的。腐蚀也是石油、石化等生产作业过程中最容易产生的一种缺陷。因此，在设计时只能按介质腐蚀性和使用温度等条件选用合适的材料，并规定一定的使用寿命。由于各种钢材的耐蚀性不同，各种介质的腐蚀性更是千差万别，因此要讨论介质成分的腐蚀性，以减小腐蚀速度，延长使用寿命，达到使用安全的条件。
3.1产生腐蚀的因素
（1）杂质含量。设计选材时，往往只注意介质的主要成分，而忽视了某些在工艺过程中不可避免的杂质，实际某些特定条件下，正是由于杂质的存在造成了严重腐蚀。各种杂质对材料的腐蚀作用是不同的。较为重要的是氯离子，氢离子和硫化氢等。
（2）含水量。气体的含水量对于促进介质对器壁的腐蚀起着重要的作用。因为水能溶解多种介质而形成电解质溶液，从而导致电化学反应，由于气体在一定程度下会渗入容器壁，因而可能使金属内部腐蚀。加热炉每年夏季都会停炉三个月左右，从某种意义说，一台停用期间的设备甚至比正常使用时的设备损坏速度更快。这是因为停用的设备不仅受到大气的腐蚀，还会受到内部残余物的腐蚀。一方面，烟囱外部在大气中，未被水饱和的空气冷却至一定温度后，水蒸气将从空气中冷凝而汇集成水膜覆盖在烟囱表面的局部，甚至整个表面都被覆盖。因为烟囱表面粗糙或表面附着尘土、污物或防腐层有破损等，水蒸气更容易在这些部位析出并聚集。水蒸气凝聚时并非形成纯净的水，空气中的氮、氧以及其他气体杂质和二氧化碳，氮氧化合物，氯化氢固体颗粒，如烟气飘尘等都能溶解于水膜中形成电解质溶液，因而具备了电化学腐蚀的条件。影响腐蚀的因素首先是大气湿度和温度，其次是空气中的杂质成分及其含量。器壁材料的化学成分，表面粗糙程度和玷污情况等。另一方面，烟囱内部的腐蚀物质对器壁材料同样具有腐蚀性，停炉时残留于连接焊道等间隙处，也将溶解在水膜中继续腐蚀内壁。为延长烟囱的使用寿命，提高安全使用系数，我建议从以下几方面加强管理：
3.2外部检查
（1）配备望远镜，每周检查烟囱上部和烟囱帽是否有开焊，腐蚀等情况，检查外壁防腐层是否完好，有无破损，脱落等情况。
（2）检查烟囱底部固定螺丝是否松动，支座处有无裂缝。
（3）检查防焊口是否能够开启。
（4）检查绷绳松紧度，并及时调整。
（5）及时对脱落的、损坏的防腐层进行修补。
3.3内部检查
通过检测孔检查烟囱内部腐蚀情况，必要时进行器壁厚测定。
4结束语
根据多年来的实际观察和经验总结得出一些看法，在生产中被广泛的应用和采纳，取得更高的实际价值，减少财产损失和人身伤害。
参考文献：
[1] 张学元.二氧化碳腐蚀与控制[M].北京：化学工业出版社，2000.
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