影響導熱油使用壽命的因素

導熱油這一傳熱介質，同樣有其使用壽命長短之別。其壽命長短主要由導熱油本身原料、性質、配料及加工工藝等因素決定；同時也有導熱油運行溫度、熱油爐設備、熱油爐清洗和導熱油修復與增壽等因素的影響。為了延長導熱油使用壽命，從影響導熱油使用壽命的四大因素：導熱油質量、導熱油運行溫度、熱油爐設備、熱油爐清洗、導熱油修復和增壽等分別敘述如下。

1.1 導熱油質量

導熱油本身質量是導熱油壽命的關鍵。先天不足的導熱油，很難保證導熱油的長壽命。是否用質量好的原料油生產，是決定導熱油質量好壞的首要因素。導熱油質量是什么？現(xiàn)今一般把導熱油的理化指標看成是其質量指標，導熱油有酸值、殘?zhí)俊ざ取㈤W點、水分、密度、餾程、凝固點、抗氧化性、腐蝕性、比熱容、導熱系數(shù)、熱穩(wěn)定性等十幾個理化指標，每個指標數(shù)值大小均會影響導熱油的使用壽命。但不能一味追求某指標值最大或最小，應有個度的概念，適量值才是最合適的。

導熱油運行使用過程中，理化指標是持續(xù)變化的，導熱油的質量除靜態(tài)理化指標外，更應注重導熱油運行使用過程中理化指標的動態(tài)變化趨勢。導熱油在高溫運行中，理化指標變化速率越慢即導熱油的壽命越長。分析導熱油在使用過程中理化指標的變化情況，是延長導熱油壽命的有效途徑。

1.2 導熱油添加劑的配伍性

導熱油是由原料油和多種添加劑組成的混合物，每種添加劑有其特定的功能，當加入多種添加劑時，會產生協(xié)同效應或結抗效應，也就是“1+1>2”或“1+1<2”，導熱油添加劑的配伍性是導熱油廠家技術人員長期研制經驗的積累，使導熱油添加劑的配伍性調整到最佳。

1.3 導熱油精制程度

導熱油精制程度不同將直接影響導熱油質量，用來衡量導熱油精制程度的主要指標有殘?zhí)亢退嶂怠Ｓ行┬聦嵊蜌執(zhí)亢退嶂岛芨撸静荒墚斪鲗嵊陀茫瑴蚀_地說這種導熱油一旦進入加熱系統(tǒng)，殘?zhí)亢退嶂档臄?shù)據(jù)變化非常快，馬上就會變質。這些導熱油價格較低，比常規(guī)原料進價還要低，但使用壽命不長，對設備也不利，無法長期使用，結果是所付出費用比用好的導熱油還要高。

1.4 導熱油變化速率

久星導熱油年變化速率在10%左右，理論壽命達10年。這些導熱油在使用2～3年后導熱油變化速率會加快變化，由線性狀轉化成曲線狀，后期達20%～30%，加速導熱油的變質，結果使導熱油的使用壽命維持在3～5年。

而一些質量差的導熱油年變化速率在20%左右，后期導熱油變化速率在40%～50%，導熱油的使用壽命僅有1～2年。

1.5 導熱油工藝溫度

導熱油工藝溫度是指導熱油加熱物料的溫度。當工藝一定時，這一溫度是衡定不變的，如印染業(yè)工藝溫度在180～220℃，木材行業(yè)工藝溫度在200℃左右。

導熱油工藝溫度高時，導熱油運行溫度相應提高，導熱油的使用壽命也相應縮短。

1.6 導熱油運行溫度 

導熱油運行溫度是指導熱油直接加熱運行的溫度。新設備一般在工藝溫度上加30～50℃，當導熱油設備用舊時，導熱油運行溫度需在工藝溫度上加50～100℃，且隨加熱設備中結焦程度而變，故新舊設備的導熱油運行溫度相差較大。

導熱油運行溫度的高低對導熱油氧化速度和生成物有很大影響。導熱油運行溫度高時，導熱油使用壽命短；而導熱油運行溫度低時，導熱油使用壽命長。當導熱油運行溫度到達極限溫度時，導熱油使用壽命會大幅下降。

1.7 導熱油的鏡膜溫度（T_my）

導熱油分解達10%時的溫度為導熱油的鏡膜溫度（T_my）。

熱油爐設備管壁上接觸導熱油的溫度為管壁的鏡膜溫度（T_mb）。

當T_my mb時，導熱油使用壽命短；當T_my>T_mb 時，導熱油使用壽命長，所以應調節(jié)好兩者溫度。

1.8 外界或人為因素

相同設備和相同的導熱油，不同的人使用，其導熱油壽命是不相同的。我國系統(tǒng)自動化程度大部分不高，人工操作過程與人的情緒和作風有關，從而影響熱傳導系統(tǒng)參數(shù)的控制，也必將影響導熱油的使用壽命。例如突然停電還沒來得及補救，或人為忘記關閉閥門，系統(tǒng)泄漏而造成導熱油突然變質等等。

1.9 導熱油系統(tǒng)

導熱油系統(tǒng)可分成三部分：導熱油吸熱裝置、導熱油放熱裝置以及導熱油傳遞裝置。

導熱油吸熱裝置有燃煤、燃油和燃氣加熱爐、電加熱器等。導熱油在爐管里接受燃料燃燒產生的熱量和煙氣經過爐管壁傳遞的熱量，或者導熱油接受電加熱元件傳遞的熱量，提高了自身溫度。

導熱油放熱裝置有熱交換器、散熱片、反應釜等，導熱油通過熱交換將熱量傳遞給生產裝置或生產物料。而生產換熱設備廠家和應用單位主要考慮換熱面積是否達到要求，對導熱油的性能考慮較少。所以當導熱油流到換熱設備死角時，會影響導熱油傳熱效果和使用壽命。

導熱油傳遞裝置有管道、循環(huán)泵、高位槽、低位槽和氣液分離器等，且導熱油循環(huán)在吸熱和放熱導熱油循環(huán)裝置間。

以化工行業(yè)導熱油系統(tǒng)為例，加熱爐是熱量輸入過程，反應釜是熱量輸出過程，導熱油返回傳遞熱量，控制器使加熱爐加熱強度得到調節(jié)，達到系統(tǒng)正常運行指標。在高溫條件下連續(xù)工作的導熱油系統(tǒng)，經過一定時間的運行會出現(xiàn)故障，導熱油系統(tǒng)的故障可分成機械故障和系統(tǒng)故障兩大類。

（1）機械故障

導熱油是在加熱設備中運行，導熱設備好壞，會影響熱油爐的使用功能。例燃燒加熱爐的燃燒裝置中的爐排、爐墻出現(xiàn)損壞和脫落情況，燃油、燃氣加熱爐的噴嘴發(fā)生堵塞現(xiàn)象，導熱油循環(huán)裝置中的油泵軸封發(fā)生泄漏，閥門泄漏或損壞等均稱為機械故障。機械故障可通過中小修來排除。

（2）系統(tǒng)故障

全國實際運行的幾百萬臺導熱油系統(tǒng)中，有相當一部分是安裝規(guī)范的導熱油加熱裝置，對導熱油的使用壽命非常有利，但每臺設備安裝情況不一樣，壽命也有所區(qū)別。如有的系統(tǒng)中加熱爐是用蒸汽鍋爐改造的；有的系統(tǒng)既無高位膨脹槽又無低位安全油槽；有的系統(tǒng)輸入和輸出熱量不配套；有的導熱油爐是超負荷運轉，爐管結焦過程嚴重；有的負荷非常小以至于油爐效率低，煤耗量偏大；有的導熱油循環(huán)系統(tǒng)設計不當，生產裝置時常發(fā)生問題。在電加熱導熱油系統(tǒng)中問題更多，電熱元件表面結焦，導熱油使用壽命短，系統(tǒng)故障頻繁是通病。總而言之，設備安裝必須合理，而且當有差錯時，調試時需及時整改，系統(tǒng)主要部件必須以達到應有的功能，才有利于導熱油壽命的延長。

另外系統(tǒng)設計合理正確，應嚴格按照設計要求安裝和使用導熱油系統(tǒng)。經過一段時間的運行，在高溫條件下工作的導熱油不可避免地發(fā)生一系列物理、化學變化。即使是品質很好的導熱油，它的主要技術指標殘?zhí)俊⑺嶂怠㈤W點和運動黏度會隨著使用時間的延長都會發(fā)生變化，比如導熱油殘?zhí)恐禃粩嘣黾印＝涷灨嬖V我們，開始1～2年，殘?zhí)恐档脑黾臃确浅Ｐ。礆執(zhí)壳€一階導數(shù)小于1。通常在2年后殘?zhí)恐翟黾臃葧粩嗌仙Ｔ诖似陂g，加熱爐爐管里也在發(fā)生漸變，盡管我們規(guī)定導熱油流速應該大于1.5～2m/s，即便如此，爐管中傳熱內表面仍存在油膜層，僅僅比流速小的導熱油油膜層薄一些而已，油膜直接接觸爐管金屬表面，其溫度要比導熱油主流溫度高出許多。同所有有機高分子化合物一樣，導熱油在爐管金屬表面受到高溫“烘烤”后，其分子鏈都會發(fā)生斷裂或聚合，導致殘?zhí)坎粩嘣黾樱瑲執(zhí)扛街鵂t管壁面成為結焦。一旦產生結焦層，情況就會急劇惡化，其原因在于結焦層導熱系數(shù)要比金屬小得多，熱阻大。一方面，系統(tǒng)要保持原有傳熱強度，不得不提高爐內溫度，爐管壁溫度也在不斷上升，爐管壁面溫度上升，加劇油膜炭化速度，這樣會使結焦層厚度增加，反過來使系統(tǒng)加熱爐爐溫進一步上升，惡性循環(huán)的結果是爐管壁厚減薄甚至“燒穿”，這時系統(tǒng)就會發(fā)生故障。應該指出，上述我們僅對系統(tǒng)必然產生故障的趨勢作一個分析。對一般系統(tǒng)而言只要操作得當，導熱油系統(tǒng)的負荷不是太重，爐管結焦的過程是比較長的，有的系統(tǒng)經過5年運行，爐管結焦層還不到1mm。

       管式熱載體爐經過幾年運行，爐管內壁總要生成結焦層，結焦層厚度通常取決于熱載體爐運行情況、所使用導熱油理化性質和質量、導熱油在爐管內流速等等。一旦爐管內壁結焦嚴重就會導致爐管系統(tǒng)阻力增加，出力下降，排煙溫度升高，熱載體爐熱效率下降，甚至發(fā)生爐管堵塞、滲漏、燃燒起火等事故。熱載體爐爐管是否結焦，爐管結焦程度又如何估計，這是從事熱載體爐設計、制造和使用單位一直關注的問題。