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导热油产品升级换代已成大势所趋

发布者:admin发布时间:2012-08-22 23:15

   上 世纪中期前,国内外一般都采用普通矿物基础油作为有机换热介质,即导热油。到七十年代,为提高导热油的性能,人们尝试加入各种添加剂的方法来改善导热油的 耐高温性能,因而一些导热油的专用添加剂也陆续研制出来,使矿物型导热油的性能和品质不断提高,应用范围更加广泛。相比而言,我国导热油的开发研制晚于西 方工业发达国家。

    随 着我国经济的快速发展,在工业生产和民用生活领域,采用有机热载体进行换热的各类散热设备越来越多,与之配套的有机换热介质,即专业领域定义的术语—有机 热载体、通称的导热油,早已成为石化生产企业竞相角逐市场的主打产品。事实上,导热油仅是工业润滑油几十个系列产品的品种之一,但近年来其市场需求却远甚 于工业油剂的其他产品。目前,导热油已伴着现代换热设备的普及,广泛应用于石油化工、筑路工程、纺织印染、合成纤维、油脂、橡胶、造纸、塑料、食品、医 药、建材、冶金、机械加工和铸造、空调及电器设备、脂肪和油漆、汽车制造、碳素等诸多工业领域中。

相比较而言,我国导热油行业 和国家标准的制定,却始终滞后于市场发展对导热油品质提升的客观要求。由于导热油是一种高温下可燃烧、超过一定温度会发生分解的有机混合物,导热油的使用 寿命除本身的性能外还与热传导系统的设计和热油锅炉系统的操作密切相关。导热油的变质主要是有机物高温受热分解及结焦造成的,导热油在使用中逐渐变质最终 需要更换是必然规律,但科学设计热传导系统、选用合适油品及科学合理的操作管理则可以大大延长导热油的使用寿命。同一油品不同工厂之间使用时间差别很大, 有长达9 年甚至更长的,也有短到2~3年甚至更短的。大的热油传导系统需加油10~200吨,因此,延长导热油的使用寿命经济效益明显。正确使用导热油还是热油锅炉安全运行的一个重要因素。

目前,市场上供应导热油的生产厂家较多,品牌品种繁杂,正确选择和使用导热油不仅是用油的成本问题,甚至会影响到安全生产。1999 年以前国家及相关行业对导热油没有一个严格规范统一的分类标准,导热油的标准多为企业标准,其技术要求由各生产企业制定,直至1999 年才颁布石油行业标准(SH/TO677 -1999)。2009 年,有机热载体GB23971-2009及有机热载体安全技术条例(GB24747-2009)国家标准颁布,该标准对有机热载体产品(导热油)明确了科学严格的分类,根据GB23971-2009导热油分类及技术要求,导热油选用,须在满足使用技术的前途下,再追求产品的最佳性价比,实现经济效益最大化。导热油选用应特别注意的因素有以下几方面。

(一)导热油的最高使用温度至少应高于热油锅炉的最高工作温度10 ℃ (一般应高于50 ℃ 以上为佳);对于燃煤锅炉或锅炉辐射段的设计平均面积热流密度等于或大于50KW/m2的情况,导热油的最高允许使用温度至少应高于热油锅炉最高工作温度20 ℃ (一般应高于60 ℃ 以上为佳)

(二)导热油的最高允许液膜温度应高于热油锅炉的计算最高液膜温度。

(三)最高允许使用温度小于300 ℃ 的导热油可在闭式或开式热传导系统中使用,而最高允许使用温度大于300 ℃ 的导热油则应在闭式热传导系统中使用。

(四)用于食品或药品生产过程中间接加热使用的导热油,除了应符合GB23971 一2009 的规定外,还应满足国家有关食品及药品安全标准的要求。

(五)根据各厂商产品的实际技术参数,在符合GB24747 - 2009 的规定及实际生产需要的前提下,选用性价比最佳而服务质量好的导热油。最高工作温度270 ℃ 以下的热传导系统选用精制矿物型导热油应是较好的选择。

为延长导热油的使用寿命,导热油在使用过程应做好如下工作:

(一) 热传导系统的清洗:无论是新建系统加油或使用中热传导系统换油,在加注导热油之前都必须对整个热传导系统进行必要的清洗。新建系统一般可先以水冲洗然后用 压缩空气吹扫,把系统中的污染杂物排除掉;已使用中的热传导系统则严禁用水对系统进行冲洗,一般只能用少量未曾使用过的导热油或专业的办法对系统进行清 洗,尽量将残存的废旧油排干净。

(二)热传导系统的脱水脱气:热传导系统开工的第一阶段是脱水脱气:气体受热膨胀系数比油大的多,脱水脱气的目的是保证热传导系统平稳运行,尤其用水冲洗的新建系统脱水脱气操作非常重要。操作方法是将导热油缓慢加热至不超过105 ℃ 的情况卜通过放空,将系统中的水分及空气彻底排掉。

(三)开停热油锅炉操作原则:为减少油品局部过热分解及系统安全,热油锅炉开停操作必须遵循以下原则:

1 .开工:必须先启动油泵,待导热油循环流动后才能点火加热,即“先开泵后点炉”,升温的速度必须严格按设计要求规定执行。(详细可阅读导热油炉开车操作方案

2 .停工:“先熄火后停泵”,而且循环油泵必须是在加热炉炉膛温度降到接近常温才能停下油泵。此要求对非连续生产厂家频繁开停的企业尤为重要,否则导热油的使用寿命将会大大缩短。

3 .紧急停炉:“紧急停炉,冷油置换”,即当循环油泵因停电无法运行时,必须实施冷油置换的操作:口的是迅速降低炉膛温度,防止炉管结焦。

(四) 定期监测导热油的性状:导热油在使用过程中会逐步老化变质是必然的规律,另外,过度变质的导热油更易在加热炉炉管段结焦,炉管一旦结焦一般只能更换,过度 变质的油品粘附在热传导系统的其他部位一般也很难清洗。因此,应建立对使用中的导热油实施定期采样检测的制度,随时掌握油品的技术状况,以便及时更换油 品。一般应一季度对系统在用的油品采样一次进行全面的监测。

鉴于导热油传导系统是一个循环回路的系统,在该系统中会使导热油因温度过高发生热分解,所以,导热油传导系统设计应努力做到使导热油热分解和氧化为最小,为此,新标准还对系统设计应满足导热油的工作要求提出如下优化方案。

(一)油泵选型合理,扬程及流量足够,确保管道内(尤其是加热炉部分)油品的流速大于湍流所需的最小流速。

(二)在满足温升要求的前提下,油品在加热炉流过的时间越短越好。

(三)高位油槽的最低部位起码应高于热传导系统的最高处3m以仁,以利于开工放空及形成稳定的循环回路,并降低高位油槽的温度。

(四)对开式传热系统,高位油槽还应有足够的容量,确保槽中油温大大低于工作油温GB24747-2009 )要求槽中油温低于100 ℃ ,一般控制低于60 ℃更为适宜,高位槽的油温越低,与空气接触油品被氧化的程度将降低,满足“冷油置换操作”对油量的要求:高位槽的容量还应满足导热油在最高使用温度时的膨胀需要。

(五)最高工作温度300 ℃ 以下的热传导系统应按闭式循环系统设计。

2009 年颁布的GB23971-2009 及GB24747-2009 部 分条款为强制性的。导热油产品品种多,使用领域广,导热油的使用寿命除由本身的化学结构及其性能决定外,还与系统的设计及使用过程操作密切相关:科学设计 热传导系统、合理选用导热油产品及正确规范操作热传导系统是延长导热油使用寿命的关键,更是热传导系统长周期安全运行的基础。