導熱油使用手冊

導熱油使用手冊導熱油使用手冊一、

重要術語1.導熱油●以液相或氣相進行熱量傳遞的物質?！駥嵊图从袡C熱載體，又名熱傳導液，分礦物油型和合成型●礦物油型熱傳導油：石油加工過程中某段餾分經精制后調配功能添加劑制得。●合成型導熱油：以化工或石油化工產品為原料，經有機合成工藝制得。2.開式和閉式傳熱系統●膨脹油槽直接與大氣相通的傳熱系統稱為開式傳熱系統。●膨脹油槽采用惰性氣體（一般為氮氣）封閉的傳熱系統稱為閉式系統。3.最高使用溫度●根據導熱油分類原則（GB/T7631.12-94），產品類別按最高使用溫度劃分。最高使用溫度采用熱穩(wěn)定性試驗法確定。最高使用溫度系指某產品經熱穩(wěn)定性試驗測得變質率不不小于10％所對應的溫度，最高實際使用溫度系指加熱器出口處測得的主流體最高平均溫度。●一般狀況下，任何一種導熱油產品，尤其是礦物油型產品，其最高實際使用溫度應較其最高使用溫度至少低20℃，以保證一定的使用壽命及很好的安全性和經濟性。4.熱穩(wěn)定性●從試驗角度講，熱穩(wěn)定性是在規(guī)定的試驗溫度及時間條件下，導熱油在隔絕空氣狀態(tài)下，因受熱作用(熱裂解和熱聚合)而體現出的穩(wěn)定性。●對某一特定產品來說，其熱穩(wěn)定性由構成、純度、精制深度、餾程范圍等原因決定?！駸崃呀夥磻?，生成氣體和低沸物?！駸峋酆戏磻?，生成高沸物和高分子粘稠狀聚合物，最終形成沉渣?！駥嵊驮趯嶋H運行中，熱裂解和熱聚合反應會伴隨一直，其構成無時無刻不在發(fā)生變化，是不可防止的，但其程度可以控制。●熱氧化反應，生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分，并深入生成膠質、瀝青質等粘稠物質，最終形成沉渣?！駸嵫趸欠钦顩r引起的，一旦發(fā)生，會產生很壞的影響（加速熱裂解和熱聚合反應，酸性物質導致設備腐蝕和泄漏，粘度迅速增大，傳熱效率減少，導致過熱和爐管結焦），但可以通過加入高溫導熱油復劑防止或延緩。二、重要技術指標1.熱穩(wěn)定性

熱穩(wěn)定性是導熱油區(qū)別于其他油品的重要使用性能，原則號為SH/T0680-1999。該措施是在一定試驗溫度(產品原則中規(guī)定的最高使用溫度)下，將試樣隔絕空氣加熱至規(guī)定期間，然后觀測并記錄其外觀；計算出氣相分解產物質量；對加熱前后的試樣進行氣相色譜分析，通過模擬蒸餾曲線確定試樣生成的低沸物和高沸物含量；稱取一定量加熱后的試樣,在球管蒸餾器中測定不能蒸發(fā)的產物含量；最終計算出試樣的變質率。L－QB和L－QC的熱穩(wěn)定性指標為在其最高使用溫度下加熱720h，總變質率不不小于10％；L－QD的熱穩(wěn)定性指標為，在其最高使用溫度下加熱1000h，總變質率不不小于10％。經對國內多種類型產品進行評估，礦物油型產品的最高使用溫度不超過320℃，這符合國內目前的應用實際。2初餾點對于在開式系統中使用的導熱油來說，初餾點是一項重要指標。實際應用中發(fā)現，有些初餾點很低的產品在開式系統中使用，導致操作不平穩(wěn)，揮發(fā)損耗相稱大，年補充量可達50％以上。這不僅使顧客承擔了不必要的經濟損失，并且由于輕組分揮發(fā)，導致粘度增高，傳熱效率下降，加熱設備超溫和爐管結焦等一連串的問題，減少了傳熱系統的整體安全性和導熱油的經濟性。在大量試驗基礎上，規(guī)定在開式設備中使用的導熱油的初餾點不低于其最高使用溫度，試驗措施采用模擬蒸餾氣相色譜法。3閃點和自燃點閃點和自燃點是導熱油的安全性能指標，預示運行中的導熱油遇明火發(fā)生燃燒或在空氣中自燃的傾向。規(guī)定閉口閃點不低于100℃，自燃點為匯報。根據對市場采樣和生產廠送樣的分析測試，閉口閃點不低于100℃的規(guī)定所有可以到達，這是一項基本的安全規(guī)定。而開式系統使用的產品，如閃點過低，也許是安全的隱患。實際應用中，設備的膨脹罐因導熱油閃點和初餾點過低而著火的事故時有發(fā)生，因此還應對開口閃點合理控制。L－QB240、L－QB280、L－QB300和L－QC320的開口閃點分別為160℃、180℃、190℃和200℃。4水分導熱油中的水分在加熱過程中會氣化，引起急劇膨脹，導致操作不平穩(wěn)，因此導熱油中的水分應嚴格控制。規(guī)定水分為不不小于500mg/kg，試驗措施為微量水測定法。因L－QB240重要用于小型電熱取暖裝置，對水分規(guī)定更為嚴格，本原則規(guī)定其水分含量為不不小于200mg/kg，其他各牌號為不不小于500mg/kg，試驗措施為微量水測定法。

5傾點傾點和低溫粘度決定了導熱油的低溫流動性?？紤]到我國低粘度潤滑油基礎油的傾點指標為不高于-9℃。如有特殊低溫規(guī)定，可與生產者約定協議指標。6.硫含量硫含量與產品的精制深度有關。導熱油如硫含量較高，使用中也許導致設備的腐蝕。指標為不不小于0.2%。7.氯含量氯含量與產品毒性有關。在國外，曾使用熱穩(wěn)定性非常好的氯代烴類化合物作為熱載體或變壓器油，這些氯化物有很強的致畸性。指標為不不小于0.01%。8.中和值和銅片腐蝕中和值和銅片腐蝕反應產品的精制深度，與設備腐蝕狀況有關。中和值指標為不不小于0.2％。銅片腐蝕指標為在100℃，3h條件下，評級為1級。9.密度密度是反應產品構成的指標，與其傳熱性能有關。10.殘?zhí)俊⒒曳謿執(zhí)亢突曳质欠磻暇粕疃鹊闹笜?。殘?zhí)亢突曳州^高的產品，稠環(huán)芳烴等重質成分含量較高，產品顏色較深，熱穩(wěn)定性較差。11.餾程餾程是反應產品的沸點范圍的指標。蒸餾切割越窄，重組分越少，熱穩(wěn)定性也越好。12.運動粘度運動粘度反應液體的運動阻力，決定了在一定溫度下液體的流動性和泵送性。導熱油對運動粘度的規(guī)定，是在滿足熱穩(wěn)定性、初餾點、閃點等重要指標的同步，具有較低的粘度，很好的高溫和低溫流動性。四、選購導熱油注意事項●考察產品最高使用溫度的真實性——經專門部門采用熱穩(wěn)定性試驗措施確定，即在最高使用溫度下進行試驗后外觀透明，無懸浮物和沉淀，總變質率不不小于10％所對應的溫度。通過與新原則作對照，分析產品闡明書的真實性。尤其要理解其規(guī)定的最高使用溫度是怎樣確定的，有無權威機構的檢測匯報?！窨疾飚a品的蒸發(fā)性和安全性——開口閃點符合原則指標規(guī)定，初餾點不低于其最高使用溫度，餾程比較窄，自燃點比較高。●考察產品的精制深度——外觀為淺黃色透明液體，儲存穩(wěn)定性好，光照后不變色或出現沉淀。殘?zhí)坎徊恍∮?.1%，硫含量不不小于0.2%?！窨疾飚a品的低溫流動性——根據顧客所處地區(qū)和設備的環(huán)境溫度狀況，選擇合適的低溫性能。QB和QC傾點不高于－9℃，低溫運動粘度（0℃或更低溫度）相對比較低?！窨疾飚a品的傳熱性能——具有較低的粘度、較大的密度、較高比熱容和導熱系數?！襁x用正規(guī)生產企業(yè)生產的產品。有條件可實地考察其生產設備和檢測手段的完善狀況。五、導熱油的使用1、導熱油作廢技術指標答：礦物型導熱油報廢有如下四方面指標，可供參照：①粘度變化不小于15%，應引起注意；②閃點變化不小于20%，應引起注意；③酸值不小于0.5mgKOH/g，應引起注意；④殘?zhí)康竭_1.5%，應引起注意。在對運行中的導熱油進行測試時發(fā)現，粘度因受分解和聚合的共同影響，變化并不規(guī)律；酸值在氧化初期逐漸增大而后反而下降；閃點是闡明油品運行安全性的重要指標；殘?zhí)縿t一直呈上升趨勢，開始緩慢，而后數值增長明顯加緊。

總之，對上述指標不能孤立地去看其中某一項，必須綜合分析，做出判斷。2、不一樣牌號的導熱油的混用答：從導熱油的使用性能看，純度越高、餾程范圍越窄，其熱穩(wěn)定性越好。一種混合物的熱穩(wěn)定性是由其中熱穩(wěn)定性較差的組分決定。因此，導熱油可否混用必須遵照科學的措施，即采用SH/T0680-1999“導熱油熱穩(wěn)定性測定法”試驗措施進行評價，根據試驗分析數據做出判斷。3、使用過的導熱油可以再生后重新使用，何謂再生答：所謂再生，是將使用到一定程度但尚未報廢的導熱油經合適處理，使之到達原產品的指標。處理措施一般是經減壓蒸餾除掉高沸物和低沸物，然后精制、脫色。合成型導熱油的價格較高，使用周期較長，延長其使用壽命的有效措施是定期取出部分進行再生。如某化纖企業(yè)的聚酯裝置，開車3年后每年取出總量的1/3進行再生，這樣循環(huán)使用可大大減緩其變質速率。礦物型導熱油的價格廉價且加有一定數量的添加劑，一般再生后不再用作導熱油。顧客可根據使用狀況進行部分更換，同樣可減緩其變質速率。應當注意的是，部分再生或部分更換應根據平常檢查，掌握好時機。假如導熱油已嚴重老化，也許導致設備結焦，必須徹底更換。4、液相爐中膨脹槽的作用是什么答：在液相加熱系統中，膨脹槽的設置必不可少。膨脹槽一般設置在系統的最高點，因此除容納導熱油受熱膨脹量外，還兼有其他重要功能，如新填裝產品中輕組分和運行中產生的低沸物的排空、補充蒸發(fā)及操作損耗、氮氣密封等。在實際使用中常有某些裝置的膨脹槽必須氮封。膨脹槽氮封的作用之一是防止導熱油因接觸空氣而氧化，此外可施加一定壓力，保持液相運行。一般來說，導熱油的氧化可通過系統的設置、操作及加入高溫抗氧劑加以控制，如升高膨脹槽的位置、采用小口徑膨脹管以防冷熱油產生對流、控制膨脹槽溫度低于60℃。如導熱油的初餾點高于系統的最高使用溫度，則可以不采用氮封；如導熱油的初餾點低于系統的最高使用溫度，就也許有部分組分汽化導致泵的氣蝕和較大的蒸發(fā)損耗，這種狀況必須采用氮封。5、平常操作中，怎樣來延長導熱油使用壽命答：假如系統設計合理、配置合適、導熱油產品質量符合SH/T0677－1999“導熱油”原則，延長使用壽命的關鍵在于平常的操作管理，如下幾點可供參照：（1）開車之前，對操作和管理人員進行培訓，使之掌握科學措施，有能力對異常狀況進行處理。（2）嚴格遵守操作規(guī)程，保證工藝規(guī)定的主流體溫度不超過所選導熱油的最高使用溫度，同步還要對導熱油的流速、流量和進出溫差進行嚴格控制，防止因局部過熱而導致裂解和結焦。（3）防止空氣、水和其他污染物進入系統。（4）常常檢查旁路過濾器壓力降，及時清洗或更換濾芯，保證過濾效果。（5）不采用氮封的加熱系統，膨脹槽溫度應控制在60℃左右，不要超過80℃。（6）根據使用狀況，定期取樣化驗，掌握油品的變質狀況，以便及時采用措施。6、導熱油爐輕易發(fā)生的安全事故答：導熱油為可燃性有機物，具有著火和爆炸的潛在危險，分析事故原因，重要有如下幾種也許：（1）法蘭連接或泵密封處發(fā)生泄露，如不及時維修，遇明火會著火。（2）加熱器管線因局部過熱，管內結焦或超壓使爐管破裂，泄露物進入明火區(qū)隨時也許發(fā)生事故。（3）導熱油泄露進入生產設備，遇氧化劑或催化劑會劇烈燃燒，甚至產生爆炸。（4）膨脹槽與空氣接觸，高溫氧化導致自燃。（5）泄露的導熱油進入管線保溫層，逐漸氧化產生低自燃點組分，也許導致自燃。（6）氣相系統中，泄露的導熱油形成氣霧，在空氣中到達一定濃度時會燃燒或爆炸。（7）氣相系統中如有水混入，因體積劇烈膨脹而爆炸。（8）導熱油變質過快，不溶性炭粒導致密封損壞而導致泄露。從系統配置上應選用優(yōu)質油泵、閥門和密封墊。操作管理上要及時維修，防止機械故障和錯誤操作。7、選用導熱油時應當注意的問題答：在選擇導熱油前，首先應確定合適的加熱工藝流程，最佳委托專業(yè)部門做系統設計。假如系統已經結焦，需要再次選油，則應認真找出結焦原因，對系統設計、部件設置和操作管理中的問題進行糾正，同步還要對系統進行認真清洗。目前，我國導熱油產品執(zhí)行SH/T0677－1999“導熱油”原則，顧客在購置前應注意如下問題：（1）考察產品最高使用溫度的真實性－經石科院采用熱穩(wěn)定性試驗措施確定，即在最高使用溫度下進行試驗后外觀透明，無懸浮物和沉淀，總變質率不不小于10％所對應的溫度。通過與新原則作對照，分析產品闡明書的真實性。尤其要理解其規(guī)定的最高使用溫度是怎樣確定的，有無權威機構的檢測匯報。根據國際原則化分類，礦物型導熱油的最高使用溫度不超過320℃，目前多數該類油品的最高使用溫度為300℃。（2）考察產品的蒸發(fā)性和安全性－閃點（開口）符合原則指標規(guī)定，初餾點不低于其最高使用溫度，餾程比較窄，自燃點比較高。（3）考察產品的精制深度－外觀為淺黃色透明液體，儲存穩(wěn)定性好，光照后不變色或出現沉淀。殘?zhí)坎徊恍∮?.1%，硫含量不不小于0.2%。（4）考察產品的低溫流動性－根據顧客所處地區(qū)和設備的環(huán)境溫度狀況，選擇合適的低溫性能。QB和QC傾點不高于－9℃，低溫運動粘度（0℃或更低溫度）相對比較低。（5）考察產品的傳熱性能－具有較低的粘度、較大的密度、較高比熱容和導熱系數。（6）選用正規(guī)生產企業(yè)生產的產品。有條件可實地考察其生產設備和檢測手段的完善狀況。8、在導熱油取樣化驗時，怎樣才能獲得有代表性的樣品答：為獲得有代表性的導熱油樣品，應在裝置的同一部位相似條件下取樣。提議取樣點在靠近加熱器的流動線上，并盡量不使低沸物跑掉，以免影響閃點和初餾點的測定。9、液相爐系統中安裝旁路過濾器的必要性答：導熱油在運行中由于熱裂解和熱聚合會產生膠質、瀝青質和細小炭粒，這些物質數量逐漸增長會導致設備結焦和一系列操作問題。一般在泵前設置的金屬絲網過濾器只能除掉機械雜質和污物。如在系統中安裝一旁路過濾器，則可在不停車的狀況下隨時將膠質、瀝青質和炭粒濾除。從延長導熱油使用壽命的角度考慮，最佳在開車前就設置合適的旁路過濾器，并持續(xù)使用。假如油品已經變質，可及時加設旁路過濾器，采用不一樣孔徑的濾芯，從粗濾到細濾逐漸更換。10、導熱油使用過程中定期取樣化驗的必要性，化驗項目有哪些答：運行中定期檢查的目的是理解油品內在質量的變化，并由此發(fā)現系統設計、操作管理及導熱油自身的質量問題，及時糾正以延長其使用壽命。從如下檢查項目可闡明運行中導熱油的變質狀況：（1）餾程：餾程的變化表明導熱油分子質量的變化，國外近年來采用氣相色譜法，經與新油的餾程進行比較，以高沸物和低沸物含量表明導熱油發(fā)生裂解和聚合的程度。（2）粘度：粘度的變化表明導熱油分子質量和構造的變化。裂解使粘度下降，而聚合和氧化使粘度上升。這些變化對高溫范圍的粘度影響很小，但對低溫粘度影響較大，因此對寒冷地區(qū)和伴有冷卻的操作工藝來說，低溫粘度增長應引起重視。（3）酸值：酸值的變化表明導熱油的老化程度。酸值上升一般是油品發(fā)生氧化所致，重要發(fā)生在膨脹槽不采用氮封的系統中。但當老化到一定程度時，可溶性有機酸也許深入聚合生成高分子氧化產物，這時酸值又也許下降。因此，要注意從酸值的變化趨勢判斷油品的老化程度。（4）殘?zhí)浚簹執(zhí)渴沁\行中的導熱油經蒸發(fā)和裂解后留下的殘?zhí)苛?。在運行中殘?zhí)苛客S時間呈不停上升的趨勢，可闡明高分子炭狀沉積物形成的傾向和老化的程度。近年來，國外常測定丙酮或戊烷不溶物，包括油不溶物和因裂解、聚合而產生的樹脂狀物。因該措施未經蒸發(fā)和熱解，可精確闡明油品中不溶物的含量。（5）閃點：閃點是重要的安全性指標，闡明高揮發(fā)性產物和可燃性氣體形成的也許性。閃點下降過多也許成為事故的隱患。一般通過以上檢查項目對導熱油的變質狀況進行綜合判斷。11、導熱油爐什么時候應當進行化學清洗答：所謂化學清洗，是采用化學藥劑對系統進行清洗，包括試運轉前和運轉過程中的清洗。試運轉前應進行系統的除銹操作，雖然會增長投資，但從長遠考慮是值得的。有的系統不經除銹就灌入導熱油，導致油品在試運轉階段已變成鐵銹色，對其壽命影響很大。運轉中的清洗是指清除由于導熱油在加熱器和循環(huán)管線中產生的積垢。積垢過程分為3步：（1）熱裂解和熱聚合產物首先形成聚合的高碳粘稠物，附著于管壁，此類物質可通過化學清洗清除。（2）高碳粘稠物深入形成不完全石墨化沉積物，化學清洗只對尚未碳化的部分有效。（3）完全形成石墨化焦炭。對此類物質化學清洗已不處理問題，國外多采用機械清洗。由于國內機械清洗的專用器具尚未開發(fā)，這種狀況下只能更換爐管。因此國內有關專家提議，使用中應常常檢查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化時，顧客可購置化學清洗劑進行清洗。六、導熱油結焦的形成與防止1、結焦的形成導熱油在傳熱過程中重要發(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。熱氧化反應重要因開式加熱系統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，并深入生成膠質、瀝青質等粘稠物質，最終形成結焦；熱氧化是非正常狀況引起的，一旦發(fā)生，會加速熱裂解和熱聚合反應，使粘度迅速增大，傳熱效率減少，導致過熱和爐管結焦。產生的酸性物質還會導致設備腐蝕和泄漏。2、

結焦的危害導熱油在使用過程中產生的結焦會形成隔熱層，致使傳熱系數下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大；另首先由于生產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、破裂，最終將爐管燒穿，引起加熱爐著火、爆炸，導致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。3、結焦的影響原因3.1、導熱油質量經對以上結焦的形成過程進行分析發(fā)現，導熱油氧化安定性和熱穩(wěn)定性的高下與結焦速度和數量密不可分。許多著火和爆炸事故是由于導熱油的熱穩(wěn)定性和氧化安定性較差，運行過程中引起嚴重結焦導致的。3.2、加熱系統的設計及安裝加熱系統設計所提供的多種參數及設備安裝與否合理，直接影響導熱油的結焦傾向。每臺設備安裝狀況不一樣樣，也會影響導熱油的壽命。設備安裝必須合理，調試時需及時整改，才有助于導熱油的壽命延長。3.3加熱系統的平常操作及維護不一樣操作人員因文化程度和技術水平等客觀條件不一樣，雖然使用相似的加熱設備和導熱油，其對加熱系統溫度和流速等原因的控制水平也不盡相似。

溫度是導熱油發(fā)生熱氧化反應和熱聚合反應的重要參數。伴隨溫度的升高，這兩種反應的反應速度會急劇增長，結焦傾向也隨之增大。根據化工原理的有關理論：伴隨雷諾數的增長，結焦速率減慢。雷諾數與導熱油的流速成正比。因此，導熱油流速越大，結焦越慢。4、減緩結焦的措施為減緩結焦的形成速度，延長導熱油的使用使命，應從如下方面采用措施：4.1、選擇合適牌號的導熱油，定期監(jiān)測其理化指標變化趨勢導熱油根據最高使用溫度劃分牌號，其中礦物型導熱油重要有L-QB280、L-QB300和L-QC320三個牌號，其最高使用溫度分別為280℃、300℃和320℃。應根據加熱系統的最高加熱溫度選擇合適牌號、質量符合SH/T0677-1999“導熱油”原則的導熱油。目前，某些市售導熱油推薦的最高使用溫度與實際測定成果出入較大，給顧客以誤導，安全事故時有發(fā)生，應當引起廣大顧客的注意！應選用由優(yōu)良熱穩(wěn)定性的精制基礎油和高溫抗氧劑和抗垢添加劑調配的導熱油。其中高溫抗氧劑可有效延緩導熱油運行過程中的氧化變稠；高溫抗垢劑可將爐管和管路中的結焦溶解，使其分散在導熱油中，最終通過系統的旁路過濾器將其過濾，保持爐管和管路的清潔。導熱油每使用三個月或六個月后，應對其粘度、閃點、酸值和殘?zhí)克捻椫笜诉M行跟蹤分析，當其中有兩項指標超過規(guī)定限值（殘?zhí)坎徊恍∮?.5%、酸值不不小于0.5mgKOH/g、閃點變化率不不小于20%、粘度變化率不不小于15%）時，應考慮添加部分新油或所有換油。4.2、加熱系統合理的設計及安裝導熱油加熱系統的設計及安裝應嚴格執(zhí)行國家有關部門制定的熱油爐設計規(guī)程，以保證加熱系統的安全運行。4.3、規(guī)范加熱系統的平常操作導熱油加熱系統的平常操作應嚴格執(zhí)行國家有關部門制定的有機熱載體爐安全技術監(jiān)察規(guī)程，隨時監(jiān)測加熱系統中導熱油的溫度和流速等參數的變化趨勢。在實際使用中，加熱爐出口處的平均溫度應較導熱油的最高使用溫度至少低20℃。開式系統的膨脹槽中導熱油的溫度應低于60℃,最高溫度不要超過180℃。導熱油在熱油爐中流速不應低于2.5米/秒，以增長導熱油湍動程度，減少傳熱邊界層中滯流底層厚度和對流傳熱熱阻，提高對流傳熱系數，到達強化流體傳熱的目的。4.4、加熱系統的清洗熱氧化和熱聚合產物首先形成聚合的高碳粘稠物，附著于管壁，此類物質可通過化學清洗清除。高碳粘稠物深入形成不完全石墨化沉積物，化學清洗只對尚未碳化的部分有效。完全形成石墨化焦炭。對此類物質化學清洗已不處理問題，國外多采用機械清洗。在使用中應常常檢查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化時，顧客可購置化學清洗劑進行清洗。小總結1.導熱油在傳熱過程中產生的結焦來源于熱氧化反應和熱聚合反應的反應產物。2.導熱油的結焦會導致加熱系統傳熱系