新型实用移动式油温机 在卸钠工艺中的应用

张伦斌

钠的化学性质很活泼，常温时就能与氧气、水等发生剧烈反应，甚至发生爆炸。一般钠以固体钠棒外涂石蜡油的方式存储在内衬塑膜的钢桶中，并充惰性气体保护，但此包装方式会产生废弃包装物，同时还存在金属钠氧化的风险，影响金属钠的品质。因此，目前钠业公司销售总量的60%左右使用钠罐运输液态钠，既避免产生废弃包装物，减轻包装劳动强度，又提高单次运输量和运输效率。

1.加热方式优缺点对比

钠的熔点为97.81℃，在卸钠过程中需要对钠罐进行加热，才能保持为液态，便于卸出。目前对钠罐的加热方式有两种：一种是以蒸汽为高温介质通过换热器加热导热油；一种是用电加热器加热导热油。两种方式都是通过导热油对钠罐内钠进行加热使钠保持为液态。前者加热温度不稳定，而且当蒸汽管有漏点后，导热油会流串入蒸汽管中，造成导热油流失，蒸汽进入导热油管路后，可能会发生“爆沸”现象，存在安全隐患，而且还会加速导热油的老化变质，缩短导热油使用寿命；导热油加热装置固定在指定区域，无法根据卸钠地点进行移动，当卸钠地点为多处时，需要设置多套导热油加热系统与之一一对应，增加了投入成本；导热油加热系统内的各设备启动与关闭都是通过操作人员手动控制，操作繁琐，劳动强度大。

目前，钠产品市场兴旺，在每一个销区需要设一台移动式油温机。考虑环境温度，为方便运输，需将标准承载重量为18吨的液态钠降温固化为固态，在客户卸钠场地，再将固态钠加热融化为液态钠才能完成卸钠工作。这样，用移动式代替固定式，用自动化控制替代手动操作，实现了油温机在不同地点的顺利卸钠。不仅降低了成本，提高了设备利用率，为客户解决了后顾之忧，还为扩大市场，提升产能，提高经济效益，满足客户需求提供了先决条件。为此用移动式油温机代替固定加热装置在市场上得到了有效应用。

2.移动式油温机装置介绍

2.1 装置的组成：移动式油温机主要由内置油箱、三组电加热器、油循环泵、不锈钢油循环软管、卸钠软管、自动控制系统、安全保护系统及紧急事故切断器等部分组成。另外装置底盘设有承载重量是装置两倍的起吊吊耳，方便空间移动；承载重量是装置两倍的6个万向轮均布于底盘上，通过锁卡固定，确保装置平稳操作。

2.2 控制方式：采用电脑PC板自动化微处理器控制方式，装置的进口、出口端留有DN50不锈钢(SUS304)法兰，方便与带有活套法兰的不锈钢软管连接，出油、回油管路设温度显示及超温报警和自动控制系统，油循环泵出口设压力显示仪表。在油温机回油管路上有一个DN32的吹油接口，将循环管路中的导热油全部吹回油箱。

2.3 安全保护：温度异常、过载、油泵缺油、管道堵塞、压力异常、排气、短路、低油位、紧急事故等装置直接报警并及时切断保护。

3.移动式油温机工作流程

首先确认装置平稳固定、各阀门为关闭状态，油位在规定范围内；然后连接好油温机出口至钠罐进口、钠罐出口至油温机进口之间的导热油循环软管，送电检查各控制系统完好；最后在控制面板上按油循环泵启动按钮，依次缓慢打开钠罐进口阀、出口阀，油温机出口阀、进口阀，使油在加热系统中循环，控制泵出口压力在0.30～0.40MPa范围内。设定导热油加热温度和时间：冬季为150℃/12h，夏季为140℃/10h，系统根据油温机回油温度和设定的时间自动调节加热器加热功率，以保证升温、加热过程匀速；当回油温度高于出油温度5℃时，装置报警并自动切断加热器，当回油温度低于出油温度5℃时，装置自动启动加热器。通过装置的循环加热，将钠罐内的钠从固态完全融化为液态后停止加热，通过氮气或高纯氩气将液钠卸至客户的钠接收罐内，停油循环泵，用不高于0.15MPa的氮气或氩气将循环系统中的导热油缓慢吹入内置油箱内，拆除连接的导热油循环软管。附油温机内部流程示意图：

4.移动式油温机的特点

特点一：一机多用，多地移用是该装置的最大特点；

特点二：采用日本欧姆龙E5CCRX2ASM，测温体采用K型分度号热电偶，配套油温控制系统如出油温度、回油温度均有二次仪表在面板上显示，且在配套卸钠管道上安装了自动温度控制系统，实现电加热温度自动控制；

特点三：有故障报警系统为一体的显示仪表和安全保护装置：超温报警并自动切断电加热器；电源逆向检测报警指示，防止泵反向旋转；油泵过载、缺油保护并有报警指示；管道堵塞（或压力异常），用BY-PASS泄压回路保护油泵，防止憋压；内置油箱低油位报警及紧急事故切断保护等；

特点四：导热油软管管端连接采用快速密封接头，拆装快速，操作方便，省时省力；

特点五：装置内电加热器每组为25KW，串联6组，其中备用2组，电源开关一一对应，确保相互串联、切换使用。

特点六：导热油进出口方位设置在油温机的同一侧面，确保了油温机整体移动而不损坏面板及显示仪表。

总之，使用电加热器对导热油进行加热，加热温度稳定，而且可以通过改变电加热器的启动数量实现加热功率的调节，从而改变导热油的温度，保证钠罐的正常加热，使用方便；循环加热装置设置在移动底座上，可以根据卸钠地点进行移动，无需针对不同的卸钠地点设置多套导热油加热系统，节省了导热油加热系统的投入成本；通过PLC控制器对相应的阀门和技术参数进行控制，实现循环加热装置的自动化控制，降低了操作人员的劳动强度。

5.结语

目前，钠业公司金属钠产品在不同销区，就有1—2台移动式油温机发挥作用，从根本上彻底解决了卸钠难的问题，同时也节约了卸钠成本，供需双方互利共赢取得了明显成效。今后在多品质金属钠市场，特别是在核工业应用领域，通过新型实用移动式油温机，使金属钠产品走向全国，迈向更广阔的市场！