熱聚合反應因導熱油在加熱系統運行過程受熱而發生,該反應會生成稠環芳烴、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膨脹槽內的導熱油接觸空氣或參與循環而發生,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,然后形成結焦;熱氧化是非正常情況引起的,一旦發生,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。產生的酸性物質還會造成設備腐蝕和泄漏。
導熱油在加熱器和循環管線中爆發的積垢,積垢歷程分為三步:
(一)熱裂解和熱聚合要組成聚合的高碳粘稠物,附著于管壁,這類物質可通過化學清洗去失落。
(二)高碳粘稠物進1步組成不完全石墨化沉積物,化學清洗只對沒有碳化的有些有效。
(三)完全組成石墨化焦炭,對這類物資化學清洗已不解決問題,國外多選用機械清洗,由于國內機械清洗的用具沒有開辟,這種情況下只能改換爐管。
與水的物理特性不同,雖然在工作條件下導熱油并不會出現高溫與高壓共存的情況,但其可燃性的特性決定了導熱油泄漏的鍋爐及系統容易引發火災和危險事故的事實。排除其他因素的影響,導熱油在使用過程中超溫裂解及氧化變質和可燃燒的特性是造成鍋爐材料和結構強度失效以及導熱油泄漏的主要原因。對于導熱油鍋爐及系統而言,需要研究的主要安全問題是鍋爐的鋼材選擇、結構設計、制造質量、安裝規范。
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