Heat Transfer Fluids
1999－09－01發(fā)布 2000－04－01實(shí)施
國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 發(fā)布
SH/T 0677－1999
前 言
本標(biāo)準(zhǔn)等效采用德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 51522－1995并考慮國(guó)內(nèi)熱傳導(dǎo)液生產(chǎn)和應(yīng)用情況制定，包括L-QB、L-QC和L-QD三類產(chǎn)品。
本標(biāo)準(zhǔn)與DIN 51522－1995標(biāo)準(zhǔn)的主要差異：
1．增加開(kāi)口閃點(diǎn)指標(biāo)。
2．規(guī)定熱穩(wěn)定性指標(biāo)值。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油化工集團(tuán)公司提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油化工集團(tuán)公司石油化工科學(xué)研究院歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國(guó)石油化工集團(tuán)公司石油化工科學(xué)研究院。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：梁紅、王飛。
本標(biāo)準(zhǔn)為首版。
中華人民共和國(guó)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
SH/T 0677－1999
熱傳導(dǎo)液
Heat Transfer Fluids
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以精制礦物油作為基礎(chǔ)油,加入添加劑制得和以化學(xué)合成制得的熱傳導(dǎo)液的技術(shù)條件。
本標(biāo)準(zhǔn)所屬產(chǎn)品適用于各種類型的間接傳熱系統(tǒng)，按最高使用溫度劃分牌號(hào)。L-QB可用于強(qiáng)制或非強(qiáng)制循環(huán)的開(kāi)式或閉式傳熱系統(tǒng)，分為 L-QB240、L－QB280和L－QB300三個(gè)牌號(hào),其中L-QB240常用于小型電加熱采暖裝置；L－QC可用于強(qiáng)制循環(huán)的開(kāi)式或閉式傳熱系統(tǒng)，分為L(zhǎng)－QC320一個(gè)牌號(hào)；L－QD可用于最高使用溫度高于320℃的強(qiáng)制循環(huán)閉式傳熱系統(tǒng)，牌號(hào)劃分為L(zhǎng)-QDXXX（XXX為大于320℃的某一溫度）。
本標(biāo)準(zhǔn)涉及某些有危險(xiǎn)性的物質(zhì)、操作和設(shè)備，無(wú)意對(duì)與此有關(guān)的所有安全問(wèn)題提出建議。因此，用戶在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前應(yīng)建立適當(dāng)?shù)陌踩头雷o(hù)措施并確定有適用性的管理制度。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的一部分。除非在標(biāo)準(zhǔn)中另有明確規(guī)定，下述引用標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)是現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 261 石油產(chǎn)品閃點(diǎn)測(cè)定法（閉口杯法）
GB/T 265 石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法
GB/T 268 石油產(chǎn)品殘?zhí)繙y(cè)定法（康氏法）
GB/T 387 深色石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定法（管式爐法）
GB/T 388 石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定法（氧彈法）
GB/T 508 石油產(chǎn)品灰分測(cè)定法
GB/T 1884 石油和液體石油產(chǎn)品密度測(cè)定法(密度計(jì)法)
GB/T 1885 石油計(jì)量表
GB/T 3535 石油傾點(diǎn)測(cè)定法
GB/T 3536 石油產(chǎn)品閃點(diǎn)和燃點(diǎn)測(cè)定法（克利夫蘭開(kāi)口杯法）
GB/T 4756 石油液體手工取樣法
GB/T 4945 石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑中和值測(cè)定法(顏色指示劑法)
GB/T 5096 石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗(yàn)法
GB/T 11133 液體石油產(chǎn)品水含量測(cè)定法（卡爾.費(fèi)休法）
GB/T 11140 石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定法（X射線光譜法）
GB/T 17144 石油產(chǎn)品殘?zhí)繙y(cè)定法（微量法）
SH 0164 石油產(chǎn)品包裝、貯運(yùn)及交貨驗(yàn)收規(guī)則
SH/T 0172 石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定法（高溫法）
SH/T 0558 石油餾分沸程分布測(cè)定法（氣相色譜法）
SH/T 0642 液體石油和石油化工產(chǎn)品自燃點(diǎn)測(cè)定法
SH/T 0680 熱傳導(dǎo)液熱穩(wěn)定性測(cè)定法
3 術(shù)語(yǔ)
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列術(shù)語(yǔ)。
3.1 熱傳導(dǎo)液 Heat Transfer Fluids
以液相或氣相進(jìn)行熱量傳遞的物質(zhì)。
3.2 熱穩(wěn)定性 Thermal Stability
在規(guī)定的試驗(yàn)溫度及時(shí)間條件下，熱傳導(dǎo)液因受熱作用而表現(xiàn)出的穩(wěn)定性。
注：為了評(píng)定熱穩(wěn)定性，需要測(cè)定熱傳導(dǎo)液在規(guī)定條件下加熱后產(chǎn)生的氣相分解產(chǎn)物、低沸物、高沸物及不能蒸發(fā)的產(chǎn)物含量，并將這些產(chǎn)物的百分含量之和以變質(zhì)率表示。變質(zhì)率越小，產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性就越好。
3.3 最高使用溫度 Maximum Bulk Temperature
最高使用溫度系指某產(chǎn)品經(jīng)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)測(cè)得變質(zhì)率不大于10％所對(duì)應(yīng)的溫度，即加熱器出口處測(cè)得的主流體最高平均溫度。在實(shí)際使用中，加熱器出口處測(cè)得的主流體平均溫度應(yīng)較其最高使用溫度至少低20℃。
4 技術(shù)內(nèi)容
熱傳導(dǎo)液的技術(shù)要求見(jiàn)表1
5 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存
標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存及交貨驗(yàn)收按SH 0164進(jìn)行。
6 取樣
取樣按GB/T 4756進(jìn)行，取2L作為檢驗(yàn)和留樣用。
表1 熱傳導(dǎo)液技術(shù)要求
|
項(xiàng)目 |
質(zhì)量指標(biāo) |
試驗(yàn)方法 |
|
L－QB |
L－QC |
L-QD |
|
240 |
280 |
300 |
320 |
|
|
外觀 |
清澈透明，無(wú)懸浮物 |
目測(cè) |
|
初餾點(diǎn)1)，℃ 不低于 |
240 |
280 |
300 |
320 |
- |
SH/T 0558 |
|
閃點(diǎn)(閉口),℃ 不低于 |
100 |
GB/T 261 |
|
閃點(diǎn)(開(kāi)口) 2）,℃ 不低于 |
160 |
180 |
190 |
200 |
- |
GB/T 3536 |
|
硫含量3),% 不大于 |
0.2 |
GB/T 387
GB/T 388
GB/T 11140
SH/T 0172 |
|
氯含量,% 不大于 |
0.01 |
附錄A |
|
中和值,mgKOH/g 不大于 |
0.2 |
GB/T 4945 |
|
銅片腐蝕（100℃，3h),級(jí)
不大于 |
1 |
GB/T 5096 |
|
水分,mg/kg 不大于 |
200 |
500 |
GB/T 11133 |
|
傾點(diǎn)4)，℃ 不高于 |
-9 |
- |
GB/T 3535 |
|
密度(20℃), kg/m3 |
報(bào)告5) |
GB/T 1884和
GB/T 1885 |
|
灰分，％ |
報(bào)告5) |
GB/T 508 |
|
殘?zhí)浚?/DIV> |
報(bào)告5) |
GB/T 268
GB/T 17144 |
|
餾程，℃ |
報(bào)告5) |
SH/T 0558 |
|
運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/s
0℃
40℃
100℃ |
報(bào)告5)
報(bào)告5)
報(bào)告5) |
GB/T 265 |
|
自燃點(diǎn)，℃ |
報(bào)告5) |
SH/T 0642 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
熱穩(wěn)定性(最高使用溫度下加熱)6)
外觀
變質(zhì)率，% 不大于 |
720h
透明無(wú)懸浮物和沉淀
10 |
1000h
透明無(wú)懸浮物和沉淀
10 |
SH/T 0680 |
|
注:比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、蒸汽壓、允許的薄膜溫度等與加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的物性參數(shù)不作為本標(biāo)準(zhǔn)必須的技術(shù)要求，如果用戶有需要，可要求生產(chǎn)商或供應(yīng)商提供。
1)當(dāng)初餾點(diǎn)低于最高使用溫度時(shí)，熱傳導(dǎo)液必須在閉式傳熱系統(tǒng)中使用。
2)當(dāng)閃點(diǎn)（開(kāi)口）低于規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，熱傳導(dǎo)液必須在閉式傳熱系統(tǒng)中使用。
3)硫含量測(cè)定方法可任選其中之一，有爭(zhēng)議時(shí)以GB/T 387為準(zhǔn)。
4)如用戶有特殊要求可協(xié)商制定協(xié)議指標(biāo)。
5)所有“報(bào)告”項(xiàng)目，由生產(chǎn)者向使用者提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，以供選擇。
6)熱穩(wěn)定性為保證項(xiàng)目，未經(jīng)評(píng)定的產(chǎn)品需進(jìn)行測(cè)定；新產(chǎn)品定型時(shí)需進(jìn)行測(cè)定；產(chǎn)品配方（基礎(chǔ)油或添加劑）改變時(shí)需重新測(cè)定。 |
熱傳導(dǎo)油系統(tǒng)由于油品問(wèn)題發(fā)生事故的事例：
1、海南某企業(yè)熱傳導(dǎo)油系統(tǒng)操作溫度為320℃，原使用熱傳導(dǎo)油為XXX－320(礦物油，油品商提供允許使用溫度為320℃)。在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，熱傳導(dǎo)油溫度尚未達(dá)到320℃，即出現(xiàn)明顯的過(guò)熱裂解，同時(shí)產(chǎn)生的大量低沸物(氣體)安全閥排出，排出后的可燃?xì)怏w進(jìn)入地溝，遇電器設(shè)備動(dòng)作打火，引發(fā)數(shù)次燃燒。該油品使用僅20天，經(jīng)檢驗(yàn)證明達(dá)到報(bào)廢條件。
2、河南某企業(yè)熱傳導(dǎo)油系統(tǒng)操作溫度為270℃，原使用熱傳導(dǎo)油為XX－300(礦物油，油品商提供允許使用溫度為300℃)。該系統(tǒng)投入操作后半年，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)膨脹罐排氣口有大量氣體攜帶油滴噴出，罐體保溫層被油浸透，且罐內(nèi)熱傳導(dǎo)油溫度很高，最后導(dǎo)致保溫層數(shù)次著火燃燒。經(jīng)檢驗(yàn)證明，該油品的熱穩(wěn)定性較差，由于過(guò)熱超溫產(chǎn)生的大量低沸物(氣體)導(dǎo)致了事故的發(fā)生。
3、上海某中日合資企業(yè)熱傳導(dǎo)油系統(tǒng)操作溫度為345℃，原使用日本產(chǎn)熱傳導(dǎo)油為XXX－1400(合成油，油品商提供允許使用溫度為350℃)。該系統(tǒng)投入操作后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)膨脹罐排氣口有大量氣體攜帶油滴噴出，熱傳導(dǎo)油粘度變化很大，以致停車檢修后無(wú)法再次啟動(dòng)，必須在停車前將系統(tǒng)熱傳導(dǎo)油排出，并且每三個(gè)月更換一次新油后方能投入運(yùn)行，后致使熱傳導(dǎo)油加熱爐結(jié)焦報(bào)廢。經(jīng)檢驗(yàn)證明，該油品在此溫度下熱穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)油嚴(yán)重過(guò)熱裂解。
4、寧夏某企業(yè)熱傳導(dǎo)油系統(tǒng)操作溫度為260℃左右，原使用熱傳導(dǎo)油為XXX－300(礦物油，油品商提供允許使用溫度為300℃)。該系統(tǒng)在使用中發(fā)現(xiàn)熱傳導(dǎo)油嚴(yán)重過(guò)熱裂解，但未能引起操作者重視，后發(fā)生加熱爐受熱爐管內(nèi)嚴(yán)重結(jié)焦，導(dǎo)致?tīng)t管過(guò)熱而爆管，熱傳導(dǎo)油噴入爐膛，引起加熱爐爆炸，造成設(shè)備和操作者人身傷害的嚴(yán)重事故。
熱傳導(dǎo)液常見(jiàn)問(wèn)題與解答
答：礦物型熱傳導(dǎo)液報(bào)廢有以下四方面指標(biāo)，可供參考：
①粘度變化大于15%，應(yīng)引起注意；
②閃點(diǎn)變化大于20%，應(yīng)引起注意；
③酸值大于0.5mgKOH/g，應(yīng)引起注意；
④殘?zhí)窟_(dá)到1.5%，應(yīng)引起注意。
在對(duì)運(yùn)行中的熱傳導(dǎo)液進(jìn)行測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(diǎn)是說(shuō)明油品運(yùn)行安全性的重要指標(biāo)；殘?zhí)縿t一直呈上升趨勢(shì)，開(kāi)始緩慢，而后數(shù)值增長(zhǎng)明顯加快。
總之，對(duì)上述指標(biāo)不能孤立地去看其中某一項(xiàng)，必須綜合分析，做出判斷
答：從熱傳導(dǎo)液的使用性能看，純度越高、餾程范圍越窄，其熱穩(wěn)定性越好。一個(gè)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，熱傳導(dǎo)液可否混用必須遵循科學(xué)的方法，即采用SH/T 0680-1999“熱傳導(dǎo)液熱穩(wěn)定性測(cè)定法”試驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)做出判斷。
答：所謂再生，是將使用到一定程度但尚未報(bào)廢的熱傳導(dǎo)液經(jīng)適當(dāng)處理，使之達(dá)到原產(chǎn)品的指標(biāo)。處理方法一般是經(jīng)減壓蒸餾除掉高沸物和低沸物，然后精制、脫色。
合成型熱傳導(dǎo)液的價(jià)格較高，使用周期較長(zhǎng)，延長(zhǎng)其使用壽命的有效方法是定期取出部分進(jìn)行再生。如某化纖公司的聚酯裝置，開(kāi)車3年后每年取出總量的1/3進(jìn)行再生，這樣循環(huán)使用可大大減緩其變質(zhì)速率。
礦物型熱傳導(dǎo)液的價(jià)格便宜且加有一定數(shù)量的添加劑，一般再生后不再用作熱傳導(dǎo)液。用戶可根據(jù)使用情況進(jìn)行部分更換，同樣可減緩其變質(zhì)速率。
應(yīng)該注意的是，部分再生或部分更換應(yīng)根據(jù)日常檢驗(yàn)，掌握好時(shí)機(jī)。如果熱傳導(dǎo)液已嚴(yán)重老化，可能造成設(shè)備結(jié)焦，必須徹底更換。
答：在液相加熱系統(tǒng)中，膨脹槽的設(shè)置必不可少。
膨脹槽通常設(shè)置在系統(tǒng)的最高點(diǎn)，因此除容納熱傳導(dǎo)液受熱膨脹量外，還兼有其他重要功能，如新填裝產(chǎn)品中輕組分和運(yùn)行中產(chǎn)生的低沸物的排空、補(bǔ)充蒸發(fā)及操作損耗、氮?dú)饷芊獾取?/DIV>
在實(shí)際使用中常有一些裝置的膨脹槽必須氮封。膨脹槽氮封的作用之一是防止熱傳導(dǎo)液因接觸空氣而氧化，另外可施加一定壓力，保持液相運(yùn)行。
一般來(lái)說(shuō)，熱傳導(dǎo)液的氧化可通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)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(chǎn)生對(duì)流、控制膨脹槽溫度低于60℃。如熱傳導(dǎo)液的初餾點(diǎn)高于系統(tǒng)的最高使用溫度，則可以不采用氮封；如熱傳導(dǎo)液的初餾點(diǎn)低于系統(tǒng)的最高使用溫度，就可能有部分組分汽化造成泵的氣蝕和較大的蒸發(fā)損耗，這種情況必須采用氮封。
答：對(duì)于一個(gè)特定的礦物型熱傳導(dǎo)液來(lái)說(shuō)，其最高使用溫度受基礎(chǔ)油的組成、精制深度和餾程范圍影響外，還與所加入的添加劑類型、功效和加劑量密切相關(guān)。為提高礦物型熱傳導(dǎo)油的最高使用溫度，延長(zhǎng)其使用壽命，應(yīng)選用具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性、符合Q/SHR001-1995（99）“潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油”中國(guó)石油化工總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一定粘度級(jí)別的精制基礎(chǔ)油和具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性及抗氧、抗垢功效的復(fù)合添加劑，使運(yùn)行中由于高溫氧化和聚合產(chǎn)生的粘稠物質(zhì)分散溶解，減少在爐管壁上的沉積，以得到符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品。
答：如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、配置適當(dāng)、熱傳導(dǎo)液產(chǎn)品質(zhì)量符合SH/T 0677－1999“熱傳導(dǎo)液”標(biāo)準(zhǔn)，延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵在于日常的操作管理，以下幾點(diǎn)可供參考：
（1）開(kāi)車之前，對(duì)操作和管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，使之掌握科學(xué)方法，有能力對(duì)異常情況進(jìn)行處理。
（2）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，保證工藝要求的主流體溫度不超過(guò)所選熱傳導(dǎo)液的最高使用溫度，同時(shí)還要對(duì)熱傳導(dǎo)液的流速、流量和進(jìn)出溫差進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免因局部過(guò)熱而導(dǎo)致裂解和結(jié)焦。
（3）防止空氣、水和其他污染物進(jìn)入系統(tǒng)。
（4）經(jīng)常檢查旁路過(guò)濾器壓力降，及時(shí)清洗或更換濾芯，保證過(guò)濾效果。
（5）不采用氮封的加熱系統(tǒng)，膨脹槽溫度應(yīng)控制在60℃左右，不要超過(guò)80℃。
（6）根據(jù)使用情況，定期取樣化驗(yàn)，掌握油品的變質(zhì)情況，以便及時(shí)采取措施。
答：熱傳導(dǎo)液為可燃性有機(jī)物，具有著火和爆炸的潛在危險(xiǎn)，分析事故原因，主要有以下幾種可能：
（1）法蘭連接或泵密封處發(fā)生泄露，如不及時(shí)維修，遇明火可能著火。
（2）加熱器管線因局部過(guò)熱，管內(nèi)結(jié)焦或超壓使?fàn)t管破裂，泄露物進(jìn)入明火區(qū)隨時(shí)可能發(fā)生事故。
（3）熱傳導(dǎo)液泄露進(jìn)入被加熱物料，遇氧化劑及活性催化劑等會(huì)劇烈燃燒。
（4）膨脹槽高溫氧化導(dǎo)致自燃。
（5）泄露的熱傳導(dǎo)液進(jìn)入管線保溫層，逐漸氧化產(chǎn)生低自燃點(diǎn)組分，可能導(dǎo)致自燃。
（6）氣相系統(tǒng)中，泄露的熱傳導(dǎo)液形成氣霧，在空氣中達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)燃燒或爆炸。
（7）氣相系統(tǒng)中如有水混入，因體積劇烈膨脹而爆炸。
（8）熱傳導(dǎo)液變質(zhì)過(guò)快，不溶性炭粒造成密封損壞而導(dǎo)致泄露。
從系統(tǒng)配置上應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)油泵、閥門和密封墊。操作管理上要及時(shí)維修，避免機(jī)械故障和錯(cuò)誤操作。
答：在選擇熱傳導(dǎo)液前，首先應(yīng)確定適當(dāng)?shù)募訜峁に嚵鞒蹋詈梦袑I(yè)部門做系統(tǒng)設(shè)計(jì)。如果系統(tǒng)已經(jīng)結(jié)焦，需要再次選油，則應(yīng)認(rèn)真找出結(jié)焦原因，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、部件設(shè)置和操作管理中的問(wèn)題進(jìn)行糾正，同時(shí)還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真清洗。
目前，我國(guó)熱傳導(dǎo)液產(chǎn)品執(zhí)行SH/T 0677－1999“熱傳導(dǎo)液”標(biāo)準(zhǔn)，用戶在購(gòu)買前應(yīng)注意以下問(wèn)題：
（1）考察產(chǎn)品最高使用溫度的真實(shí)性－經(jīng)石科院采用熱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法確定，即在最高使用溫度下進(jìn)行試驗(yàn)后外觀透明，無(wú)懸浮物和沉淀，總變質(zhì)率不大于10％所對(duì)應(yīng)的溫度。通過(guò)與新標(biāo)準(zhǔn)作對(duì)照，分析產(chǎn)品說(shuō)明書的真實(shí)性。尤其要了解其規(guī)定的最高使用溫度是如何確定的，有無(wú)權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)報(bào)告。
根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化分類，礦物型熱傳導(dǎo)液的最高使用溫度不超過(guò)320℃ ，目前多數(shù)該類油品的最高使用溫度為300℃。
（2）考察產(chǎn)品的蒸發(fā)性和安全性－閃點(diǎn)（開(kāi)口）符合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求，初餾點(diǎn)不低于其最高使用溫度，餾程比較窄，自燃點(diǎn)比較高。
（3）考察產(chǎn)品的精制深度－外觀為淺黃色透明液體，儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，光照后不變色或出現(xiàn)沉淀。殘?zhí)坎淮笥?.1%，硫含量不大于0.2%。
（4）考察產(chǎn)品的低溫流動(dòng)性－根據(jù)用戶所處地區(qū)和設(shè)備的環(huán)境溫度情況，選擇適宜的低溫性能。QB和QC傾點(diǎn)不高于－9℃，低溫運(yùn)動(dòng)粘度（0℃或更低溫度）相對(duì)比較低。
（5）考察產(chǎn)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(dǎo)熱系數(shù)。
（6）選用正規(guī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品。有條件可實(shí)地考察其生產(chǎn)設(shè)備和檢測(cè)手段的完善情況。
9.在使用中如何獲得有代表性的熱傳導(dǎo)液樣品？
答：為獲得有代表性的熱傳導(dǎo)液樣品，應(yīng)在裝置的同一部位
相同條件下取樣。建議取樣點(diǎn)在接近加熱器的流動(dòng)線上，并
盡量不使低沸物跑掉，以免影響閃點(diǎn)和初餾點(diǎn)的測(cè)定。
答：熱傳導(dǎo)液在運(yùn)行中由于熱裂解和熱聚合會(huì)產(chǎn)生膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和細(xì)小炭粒，這些物質(zhì)數(shù)量逐漸增加會(huì)導(dǎo)致設(shè)備結(jié)焦和一系列操作問(wèn)題。
通常在泵前設(shè)置的金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器只能除掉機(jī)械雜質(zhì)和污物。如在系統(tǒng)中安裝一旁路過(guò)濾器，則可在不停車的情況下隨時(shí)將膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和炭粒濾除。
從延長(zhǎng)熱傳導(dǎo)液使用壽命的角度考慮，最好在開(kāi)車前就設(shè)置合適的旁路過(guò)濾器，并連續(xù)使用。如果油品已經(jīng)變質(zhì)，可及時(shí)加設(shè)旁路過(guò)濾器，采用不同孔徑的濾芯，從粗濾到細(xì)濾逐漸更換。
答：運(yùn)行中定期檢驗(yàn)的目的是了解油品內(nèi)在質(zhì)量的變化，并由此發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作管理及熱傳導(dǎo)液自身的質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)糾正以延長(zhǎng)其使用壽命。從以下檢驗(yàn)項(xiàng)目可說(shuō)明運(yùn)行中熱傳導(dǎo)液的變質(zhì)情況：
（1）餾程：餾程的變化表明熱傳導(dǎo)液分子質(zhì)量的變化，國(guó)外近年來(lái)采用氣相色譜法，經(jīng)與新油的餾程進(jìn)行比較，以高沸物和低沸物含量表明熱傳導(dǎo)液發(fā)生裂解和聚合的程度。
（2）粘度：粘度的變化表明熱傳導(dǎo)液分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)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(duì)高溫范圍的粘度影響很小，但對(duì)低溫粘度影響較大，因此對(duì)寒冷地區(qū)和伴有冷卻的操作工藝來(lái)說(shuō)，低溫粘度增長(zhǎng)應(yīng)引起重視。
（3）酸值：酸值的變化表明熱傳導(dǎo)液的老化程度。酸值上升通常是油品發(fā)生氧化所致，主要發(fā)生在膨脹槽不采用氮封的系統(tǒng)中。但當(dāng)老化到一定程度時(shí)，可溶性有機(jī)酸可能進(jìn)一步聚合生成高分子氧化產(chǎn)物，這時(shí)酸值又可能下降。因此，要注意從酸值的變化趨勢(shì)判斷油品的老化程度。
（4）殘?zhí)浚簹執(zhí)渴沁\(yùn)行中的熱傳導(dǎo)液經(jīng)蒸發(fā)和裂解后留下的殘?zhí)苛俊Ｔ谶\(yùn)行中殘?zhí)苛客S時(shí)間呈不斷上升的趨勢(shì)，可說(shuō)明高分子炭狀沉積物形成的傾向和老化的程度。
近年來(lái)，國(guó)外常測(cè)定丙酮或戊烷不溶物，包括油不溶物和因裂解、聚合而產(chǎn)生的樹脂狀物。因該方法未經(jīng)蒸發(fā)和熱解，可準(zhǔn)確說(shuō)明油品中不溶物的含量。
（5）閃點(diǎn)：閃點(diǎn)是主要的安全性指標(biāo)，說(shuō)明高揮發(fā)性產(chǎn)物和可燃性氣體形成的可能性。閃點(diǎn)下降過(guò)多可能成為事故的隱患。
一般通過(guò)以上檢驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)熱傳導(dǎo)液的變質(zhì)情況進(jìn)行綜合判斷。
答：所謂化學(xué)清洗，是采用化學(xué)藥劑對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，包括試運(yùn)轉(zhuǎn)前和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的清洗。
試運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的除銹操作，雖然會(huì)增加投資，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮是值得的。有的系統(tǒng)不經(jīng)除銹就灌入熱傳導(dǎo)液，造成油品在試運(yùn)轉(zhuǎn)階段已變成鐵銹色，對(duì)其壽命影響很大。
運(yùn)轉(zhuǎn)中的清洗是指清除由于熱傳導(dǎo)液在加熱器和循環(huán)管線中產(chǎn)生的積垢。積垢過(guò)程分為3步：
（1）熱裂解和熱聚合產(chǎn)物首先形成聚合的高碳粘稠物，附著于管壁，這類物質(zhì)可通過(guò)化學(xué)清洗去除。
（2）高碳粘稠物進(jìn)一步形成不完全石墨化沉積物，化學(xué)清洗只對(duì)尚未碳化的部分有效。
（3）完全形成石墨化焦炭。對(duì)這類物質(zhì)化學(xué)清洗已不解決問(wèn)題，國(guó)外多采用機(jī)械清洗。由于國(guó)內(nèi)機(jī)械清洗的專用器具尚未開(kāi)發(fā)，這種情況下只能更換爐管。
因此國(guó)內(nèi)有關(guān)專家建議，使用中應(yīng)經(jīng)常檢查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化時(shí)，用戶可購(gòu)買化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗。
導(dǎo)熱油結(jié)焦的形成、危害、影響因素及解決辦法
一 前言
導(dǎo)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(diǎn)。因此，本世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)導(dǎo)熱油的研制和應(yīng)用發(fā)展相當(dāng)迅速，已在化學(xué)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(yīng)用。
本文主要論述導(dǎo)熱油在使用過(guò)程中結(jié)焦的形成、危害、影響因素及解決辦法。
二 結(jié)焦的形成
導(dǎo)熱油在傳熱過(guò)程中主要發(fā)生三種化學(xué)反應(yīng)：熱氧化反應(yīng)、熱裂解和熱聚合反應(yīng)。結(jié)焦產(chǎn)生于熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)。
熱聚合反應(yīng)因?qū)嵊驮诩訜嵯到y(tǒng)運(yùn)行過(guò)程受熱而發(fā)生，該反應(yīng)會(huì)生成稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成結(jié)焦。
熱氧化反應(yīng)主要因開(kāi)式加熱系統(tǒng)膨脹槽內(nèi)的導(dǎo)熱油接觸空氣或參與循環(huán)而發(fā)生，該反應(yīng)會(huì)生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分，并進(jìn)一步生成膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等粘稠物質(zhì)，最后形成結(jié)焦；熱氧化是非正常情況引起的，一旦發(fā)生，會(huì)加速熱裂解和熱聚合反應(yīng)，使粘度迅速增大，傳熱效率降低，造成過(guò)熱和爐管結(jié)焦。產(chǎn)生的酸性物質(zhì)還會(huì)造成設(shè)備腐蝕和泄漏。
三 結(jié)焦的危害
導(dǎo)熱油在使用過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)焦會(huì)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(huì)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，造成設(shè)備和操作者人身傷害等嚴(yán)重事故。近年來(lái)，此類事故屢見(jiàn)不鮮。
四 結(jié)焦的影響因素
（1）導(dǎo)熱油質(zhì)量
經(jīng)對(duì)以上結(jié)焦的形成過(guò)程進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)熱油氧化安定性和熱穩(wěn)定性的高低與結(jié)焦速度和數(shù)量密不可分。許多著火和爆炸事故是由于導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性和氧化安定性較差，運(yùn)行過(guò)程中引起嚴(yán)重結(jié)焦造成的。
（2）加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝
加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)所提供的各種參數(shù)及設(shè)備安裝是否合理，直接影響導(dǎo)熱油的結(jié)焦傾向。每臺(tái)設(shè)備安裝情況不一樣，也會(huì)影響導(dǎo)熱油的壽命。設(shè)備安裝必須合理，調(diào)試時(shí)需及時(shí)整改，才有利于導(dǎo)熱油的壽命延長(zhǎng)。
（3）加熱系統(tǒng)的日常操作及維護(hù)
不同操作人員因文化程度和技術(shù)水平等客觀條件不同，即使使用相同的加熱設(shè)備和導(dǎo)熱油，其對(duì)加熱系統(tǒng)溫度和流速等因素的控制水平也不盡相同。
溫度是導(dǎo)熱油發(fā)生熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)的重要參數(shù)。隨著溫度的升高，這兩種反應(yīng)的反應(yīng)速度會(huì)急劇增加，結(jié)焦傾向也隨之增大。
根據(jù)化工原理的有關(guān)理論：隨著雷諾數(shù)的增加，結(jié)焦速率減慢。雷諾數(shù)與導(dǎo)熱油的流速成正比。因此，導(dǎo)熱油流速越大，結(jié)焦越慢。
五 結(jié)焦的解決辦法
為減緩結(jié)焦的形成速度，延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用使命，應(yīng)從以下方面采取措施：
（1）選擇適宜牌號(hào)的導(dǎo)熱油，監(jiān)測(cè)其理化指標(biāo)變化趨勢(shì)
導(dǎo)熱油根據(jù)最高使用溫度劃分牌號(hào)，其中礦物型導(dǎo)熱油主要有L-QB280、L-QB300和L-QC320三個(gè)牌號(hào)，其最高使用溫度分別為280℃、300℃和320℃。
應(yīng)根據(jù)加熱系統(tǒng)的最高加熱溫度選擇適宜牌號(hào)、質(zhì)量符合SH/T 0677-1999 “熱傳導(dǎo)液”標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)熱油。目前，一些市售導(dǎo)熱油推薦的最高使用溫度與實(shí)際測(cè)定結(jié)果出入較大，給用戶以誤導(dǎo)，安全事故時(shí)有發(fā)生，應(yīng)當(dāng)引起廣大用戶的注意！
應(yīng)選用由優(yōu)良熱穩(wěn)定性的精制基礎(chǔ)油和高溫抗氧劑和抗垢添加劑調(diào)配的導(dǎo)熱油。其中高溫抗氧劑可有效延緩導(dǎo)熱油運(yùn)行過(guò)程中的氧化變稠；高溫抗垢劑可將爐管和管路中的結(jié)焦溶解，使其分散在導(dǎo)熱油中，最后通過(guò)系統(tǒng)的旁路過(guò)濾器將其過(guò)濾，保持爐管和管路的清潔。
導(dǎo)熱油每使用三個(gè)月或半年后，應(yīng)對(duì)其粘度、閃點(diǎn)、酸值和殘?zhí)克捻?xiàng)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤分析，當(dāng)其中有兩項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)規(guī)定限值（殘?zhí)坎淮笥?.5%、酸值不大于0.5mgKOH/g、閃點(diǎn)變化率不大于20%、粘度變化率不大于15%）時(shí)，應(yīng)考慮添加部分新油或全部換油。
（2）加熱系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)及安裝
導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)部門制定的熱油爐設(shè)計(jì)規(guī)程，以保證加熱系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
（3）規(guī)范加熱系統(tǒng)的日常操作
導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的日常操作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)部門制定的有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，隨時(shí)監(jiān)測(cè)加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的溫度和流速等參數(shù)的變化趨勢(shì)。
在實(shí)際使用中，加熱爐出口處的平均溫度應(yīng)較導(dǎo)熱油的最高使用溫度至少低20℃。
開(kāi)式系統(tǒng)的膨脹槽中導(dǎo)熱油的溫度應(yīng)低于60℃, 最高溫度不要超過(guò)180℃。
導(dǎo)熱油在熱油爐中流速不應(yīng)低于2.5米/秒，以增加導(dǎo)熱油湍動(dòng)程度，減少傳熱邊界層中滯流底層厚度和對(duì)流傳熱熱阻，提高對(duì)流傳熱系數(shù)，達(dá)到強(qiáng)化流體傳熱的目的。
（4）加熱系統(tǒng)的清洗
熱氧化和熱聚合產(chǎn)物首先形成聚合的高碳粘稠物，附著于管壁，這類物質(zhì)可通過(guò)化學(xué)清洗去除。
高碳粘稠物進(jìn)一步形成不完全石墨化沉積物，化學(xué)清洗只對(duì)尚未碳化的部分有效。
完全形成石墨化焦炭。對(duì)這類物質(zhì)化學(xué)清洗已不解決問(wèn)題，國(guó)外多采用機(jī)械清洗。
在使用中應(yīng)經(jīng)常檢查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化時(shí)，用戶可購(gòu)買化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗。
六 結(jié)論
1.導(dǎo)熱油在傳熱過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)焦來(lái)源于熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物。
2.導(dǎo)熱油的結(jié)焦會(huì)造成加熱系統(tǒng)傳熱系數(shù)下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致加熱爐著火、爆炸和操作者人身傷害等事故的發(fā)生。
3.為減緩結(jié)焦的形成速度，應(yīng)選擇由優(yōu)良熱穩(wěn)定性的精制基礎(chǔ)油和高溫抗氧和抗垢添加劑調(diào)配的導(dǎo)熱油。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),應(yīng)選擇最高使用溫度經(jīng)權(quán)威部門檢測(cè)而確定的產(chǎn)品。
4. 合理設(shè)計(jì)及安裝加熱系統(tǒng)、使用過(guò)程中應(yīng)規(guī)范加熱系統(tǒng)的日常操作,定期對(duì)運(yùn)行中導(dǎo)熱油的粘度、閃點(diǎn)、酸值和殘?zhí)康软?xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),觀察其變化趨勢(shì)。
5.可采用化學(xué)清洗劑清洗加熱系統(tǒng)中尚未碳化的結(jié)焦。
