導熱油在使用中,不可避免的會發(fā)生一些變化。這個變化就是導熱油老化變質的過程,而這個變化又是漫長的,當達到報廢標準時至少需要五年以上的時間,甚至更長。因此,對導熱油進行定期檢測是很有必要的,其目的就是觀察導熱油在使用中的變化程度,再根據(jù)分析結果來完善導熱油系統(tǒng)的管理和操作,有效延長導熱油的使用壽命。所以,我們就應該對導熱油的品質變化有一定的了解。導熱油在一定的溫度下,會發(fā)生不同程度的熱裂解現(xiàn)象,特別是超溫使用,會加速導熱油的裂解,使導熱油分解成小分子的低沸物,這是造成導熱油閃點降低的主要因素。所以,在系統(tǒng)運行過程中應避免超溫和定時脫輕排汽是控制導熱油閃點降低的有效措施。
要想做好導熱油的選用工作,就要對導熱油的分類進行詳細了解,只有這樣才能對癥下藥進行選擇:1、礦物型導熱油礦物型導熱油是在煉的基礎油中加入了化劑、粘度改進劑、酸化防止劑等添加劑調配而成的有機熱載體,基本上可分為芳香烴型、環(huán)烷烴型和鏈烷烴型(石蠟基烷烴)三大類,礦物型導熱油種類繁多,不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品品質、類型有較大差異,但其組成基本都是直鏈烷烴和環(huán)烷烴的混合物,這類導熱油的分子具有長、直鏈化學結構,高溫下容易發(fā)生斷裂,跟合成導熱油相比,熱穩(wěn)定性較差。但由于其單價相對便宜,所以常使用在對熱穩(wěn)定性要求不高,對溫度的控制無嚴格條件限制的熱載體系統(tǒng)中,一般適合在250℃以下的加熱系統(tǒng)。由于礦物油組分中既有輕質組分又有重質組分,其分子結構在高溫下易發(fā)生分解,產(chǎn)生結焦,所以使用壽命要遠低于合成型導熱油,且每年的添加量較大,通常占到系統(tǒng)導熱油總量的10%-20%。2、合成型導熱油合成型導熱油是由具有單一分子結構的合成基礎油加入酸化防止劑、劣化防止劑等調制而成。我國于2010年1月1日頒布實施的新有機熱載體中對合成型導熱油的規(guī)定為:化學合成工藝生產(chǎn)的,具有一定化學結構和明確化學名稱的產(chǎn)品。合成導熱油通??煞譃橐韵聨追N類型:苯、氫化三、和醚、醚、硅油等。合成型導熱油多為芳香烴類化合物,不同類型的合成導熱油其性能不同,如和醚屬于氣液兩相導熱油,特點是高溫性能好,可在400℃以下的溫度使用;合成苯屬液相導熱油,有較寬的使用溫度范圍,且屬于環(huán)保型產(chǎn)品等。由于芳香烴類化合物分子結構和原子間的化合鍵具有很好的熱穩(wěn)定性,因此是目前合成高溫導熱油的主要種類。
導熱油加熱與直接加熱和蒸汽加熱等傳統(tǒng)的加熱方式相比,具有節(jié)約能耗、加熱均勻、控溫精度高、操作壓力低和安全便利等優(yōu)點。因此,本世紀80年代以來,我國導熱油的研制和應用發(fā)展相當迅速,已在化學化工、石油加工、石油化工、化纖、紡織、輕工、建材、冶金、糧油食品加工等行業(yè)的多種加熱系統(tǒng)中廣泛應用。二、結焦的形成導熱油在傳熱過程中主要發(fā)生三種化學反應:熱氧化反應、熱裂解和熱聚合反應。結焦產(chǎn)生于熱氧化反應和熱聚合反應。熱聚合反應因導熱油在加熱系統(tǒng)運行過程受熱而發(fā)生,該反應會生成稠環(huán)芳烴、膠質和瀝青質等大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成結焦。熱氧化反應主要因開式加熱系統(tǒng)膨脹槽內的導熱油接觸空氣或參與循環(huán)而發(fā)生,該反應會生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分,并進一步生成膠質、瀝青質等粘稠物質,后形成結焦;熱氧化是非正常情況引起的,一旦發(fā)生,會加速熱裂解和熱聚合反應,使粘度迅速增大,傳熱效率降低,造成過熱和爐管結焦。產(chǎn)生的酸性物質還會造成設備腐蝕和泄漏。三、結焦的危害導熱油在使用過程中產(chǎn)生的結焦會形成隔熱層,致使傳熱系數(shù)下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大;另一方面由于生產(chǎn)工藝所需溫度保持不變,加熱爐管壁溫度會急劇上升,從而引起爐管鼓包、,終將爐管燒穿,引起加熱爐著火、,造成設備和操作者人身傷害等嚴重事故。近年來,此類事故屢見不鮮。
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