Asfalt qarışdırma zavodunda istilik ötürücü yağın kokslaşmasının əmələ gəlməsi, təsiri və həlli
[1]. Giriş
Birbaşa isitmə və buxarla isitmə kimi ənənəvi istilik üsulları ilə müqayisədə, istilik ötürücü yağ isitmə enerjiyə qənaət, vahid istilik, yüksək temperaturun idarə edilməsi dəqiqliyi, aşağı iş təzyiqi, təhlükəsizlik və rahatlıq üstünlüklərinə malikdir. Buna görə də 1980-ci illərdən etibarən mənim ölkəmdə istilik ötürücü yağın tədqiqi və tətbiqi sürətlə inkişaf etmiş və kimya sənayesində, neft emalında, neft-kimya sənayesində, kimya lifində, toxuculuqda, yüngül sənayedə, tikinti materiallarında müxtəlif istilik sistemlərində geniş istifadə edilmişdir. , metallurgiya, taxılçılıq, neft və qida emalı və digər sənaye sahələri.
Bu məqalədə əsasən istifadə zamanı istilik ötürücü yağın kokslanmasının əmələ gəlməsi, təhlükələri, təsiredici amilləri və həll yolları müzakirə olunur.
[2]. Kokslaşmanın əmələ gəlməsi
İstilik ötürmə yağının istilik ötürmə prosesində üç əsas kimyəvi reaksiya var: istilik oksidləşmə reaksiyası, termal krekinq və istilik polimerləşmə reaksiyası. Kokslaşma termal oksidləşmə reaksiyası və termal polimerləşmə reaksiyası ilə əldə edilir.
İstilik sisteminin istismarı zamanı istilik ötürücü yağı qızdırıldıqda istilik polimerləşmə reaksiyası baş verir. Reaksiya polisiklik aromatik karbohidrogenlər, kolloidlər və asfalten kimi yüksək qaynar makromolekullar yaradacaq ki, onlar tədricən qızdırıcının və boru kəmərinin səthində kokslaşma əmələ gətirirlər.
Termal oksidləşmə reaksiyası əsasən açıq istilik sisteminin genişləndirici çənində olan istilik ötürücü yağı hava ilə təmasda olduqda və ya dövriyyədə iştirak etdikdə baş verir. Reaksiya aşağı molekulyar və ya yüksək molekullu spirtlər, aldehidlər, ketonlar, turşular və digər turşu komponentlər yaradacaq və daha sonra kolloidlər və asfalten kimi özlü maddələr yaradacaq; termal oksidləşmə anormal şəraitdən qaynaqlanır. Baş verdikdən sonra o, termal krekinq və termal polimerləşmə reaksiyalarını sürətləndirəcək, özlülüyün sürətlə artmasına, istilik ötürmə səmərəliliyinin azalmasına, həddindən artıq istiləşməyə və soba borularının kokslaşmasına səbəb olacaq. İstehsal edilən turşu maddələr də avadanlığın korroziyasına və sızmasına səbəb olacaqdır.
[3]. Kokslaşma təhlükələri
İstifadə zamanı istilik ötürmə yağının yaratdığı kokslaşma izolyasiya qatını əmələ gətirərək istilik ötürmə əmsalının azalmasına, işlənmiş qazın temperaturunun artmasına və yanacaq sərfinin artmasına səbəb olur; digər tərəfdən, istehsal prosesinin tələb etdiyi temperatur dəyişməz qaldığından, isitmə sobasının borusu divarının temperaturu kəskin yüksələcək, bu da soba borusunun qabarıqlaşmasına və qopmasına səbəb olacaq və nəticədə soba borusundan yanacaq və istilik sobasının yanmasına səbəb olacaqdır. yanğın və partlama, avadanlıq və operatorların şəxsi zədələnməsi kimi ciddi qəzalara səbəb olur. Son illərdə belə qəzalar tez-tez olur.
[4]. Kokslaşmaya təsir edən amillər
(1) İstilik ötürmə yağının keyfiyyəti
Yuxarıda göstərilən kokslaşma prosesini təhlil etdikdən sonra müəyyən edilmişdir ki, istilik ötürücü neftin oksidləşmə dayanıqlığı və istilik dayanıqlığı kokslaşma sürəti və kəmiyyəti ilə sıx bağlıdır. Bir çox yanğın və partlayış qəzaları, istismar zamanı ciddi kokslaşmaya səbəb olan istilik ötürücü yağın zəif istilik dayanıqlığı və oksidləşmə dayanıqlılığı ilə əlaqədardır.
(2) İstilik sisteminin layihələndirilməsi və quraşdırılması
İstilik sisteminin dizaynı ilə təmin edilən müxtəlif parametrlər və avadanlığın quraşdırılmasının məqsədəuyğun olub-olmaması istilik ötürücü yağın kokslaşma meylinə birbaşa təsir göstərir.
Hər bir avadanlığın quraşdırılması şərtləri fərqlidir, bu da istilik ötürmə yağının xidmət müddətinə təsir edəcəkdir. Avadanlıqların quraşdırılması ağlabatan olmalıdır və istilik ötürücü yağın ömrünü uzatmaq üçün istismara verilərkən vaxtında düzəliş tələb olunur.
(3) İstilik sisteminin gündəlik istismarı və təmiri
Fərqli operatorların təhsil və texniki səviyyə kimi fərqli obyektiv şərtləri var. Eyni istilik avadanlığı və istilik ötürücü yağdan istifadə etsələr belə, istilik sisteminin temperaturu və axınının sürətinə nəzarət səviyyəsi eyni deyil.
Temperatur istilik ötürücü yağın termal oksidləşmə reaksiyası və termal polimerləşmə reaksiyası üçün vacib parametrdir. Temperatur yüksəldikcə bu iki reaksiyanın reaksiya sürəti kəskin artacaq və buna uyğun olaraq kokslaşma meyli də artacaq.
Kimya mühəndisliyi prinsiplərinin müvafiq nəzəriyyələrinə görə: Reynolds sayı artdıqca kokslaşma sürəti yavaşlayır. Reynolds sayı istilik ötürmə yağının axın sürətinə mütənasibdir. Buna görə də, istilik ötürücü yağın axın sürəti nə qədər çox olarsa, kokslaşma bir o qədər yavaş olur.
[5]. Kokslaşdırma üçün həllər
Kokslaşmanın əmələ gəlməsini yavaşlatmaq və istilik ötürücü yağın xidmət müddətini uzatmaq üçün aşağıdakı aspektlərdən tədbirlər görülməlidir:
(1) Müvafiq markanın istilik ötürmə yağını seçin və onun fiziki və kimyəvi göstəricilərinin tendensiyasına nəzarət edin
İstilik daşıyıcı yağı istifadə temperaturuna görə markalara bölünür. Onların arasında mineral istilik ötürmə yağlarına əsasən üç marka daxildir: L-QB280, L-QB300 və L-QC320 və onların istifadə temperaturu müvafiq olaraq 280℃, 300℃ və 320℃-dir.
SH/T 0677-1999 "İstilik ötürücü maye" standartına cavab verən müvafiq marka və keyfiyyətli istilik ötürücü yağı istilik sisteminin istilik temperaturuna uyğun seçilməlidir. Hal-hazırda, bəzi kommersiya məqsədli istilik ötürücü yağların tövsiyə olunan istifadə temperaturu faktiki ölçmə nəticələrindən tamamilə fərqlidir, bu da istifadəçiləri çaşdırır və vaxtaşırı təhlükəsizlik qəzaları baş verir. O, əksər istifadəçilərin diqqətini cəlb etməlidir!
İstilik ötürmə yağı əla istilik dayanıqlılığı və yüksək temperaturda antioksidantlar və kireçlənmə əleyhinə əlavələrlə təmizlənmiş əsas yağdan hazırlanmalıdır. Yüksək temperaturlu antioksidant əməliyyat zamanı istilik ötürücü yağın oksidləşməsini və qalınlaşmasını effektiv şəkildə gecikdirə bilər; yüksək temperaturda kireçlənməyə qarşı agent soba borularında və boru kəmərlərində kokslaşmanı həll edə, onu istilik ötürücü yağda dağıta və soba borularını və boru kəmərlərini təmiz saxlamaq üçün sistemin bypass filtrindən süzə bilər. Hər üç ay və ya altı aylıq istifadədən sonra istilik ötürücü yağın özlülüyü, alışma nöqtəsi, turşu dəyəri və karbon qalığı izlənilməli və təhlil edilməlidir. Göstəricilərdən ikisi müəyyən edilmiş həddi keçdikdə (karbon qalığı 1,5%-dən çox olmayan, turşunun dəyəri 0,5 mqKOH/q-dan çox olmayan, alışma nöqtəsinin dəyişmə sürəti 20%-dən çox olmayan, özlülüyün dəyişmə sürəti 15%-dən çox olmayan), bir az yeni yağ əlavə etmək və ya bütün yağı dəyişdirmək nəzərə alınmalıdır.
(2) İstilik sisteminin ağlabatan dizaynı və quraşdırılması
İstilik ötürücü yağlı istilik sisteminin layihələndirilməsi və quraşdırılması istilik sisteminin təhlükəsiz istismarını təmin etmək üçün müvafiq şöbələr tərəfindən hazırlanmış isti yağ sobasının dizayn qaydalarına ciddi şəkildə riayət etməlidir.
(3) İstilik sisteminin gündəlik işini standartlaşdırmaq
Termal yağ isitmə sisteminin gündəlik işində müvafiq idarələr tərəfindən tərtib edilmiş üzvi istilik daşıyıcısı sobaları üçün təhlükəsizlik və texniki nəzarət qaydalarına ciddi riayət edilməli və istilikdə istilik yağının temperaturu və axını kimi parametrlərin dəyişmə tendensiyalarına nəzarət edilməlidir. istənilən vaxt sistem.
Faktiki istifadədə, qızdırıcı sobanın çıxışındakı orta temperatur istilik ötürücü yağın işləmə temperaturundan ən azı 20 ℃ aşağı olmalıdır.
Açıq sistemin genişləndirici çənindəki istilik ötürücü yağın temperaturu 60 ° C-dən aşağı, temperatur isə 180 ° C-dən çox olmamalıdır.
İstilik ötürücü yağın turbulentliyini artırmaq, istilik ötürmə sərhəd qatında durğun dib təbəqənin qalınlığını azaltmaq və isti yağ sobasında istilik ötürücü yağın axını sürəti 2,5 m/s-dən aşağı olmamalıdır. konvektiv istilik ötürmə istilik müqaviməti və mayenin istilik köçürməsini artırmaq məqsədinə nail olmaq üçün konvektiv istilik ötürmə əmsalını yaxşılaşdırın.
(4) İstilik sisteminin təmizlənməsi
Termal oksidləşmə və termal polimerləşmə məhsulları əvvəlcə boru divarına yapışan polimerləşdirilmiş yüksək karbonlu özlü maddələr əmələ gətirir. Belə maddələr kimyəvi təmizləmə ilə çıxarıla bilər.
Yüksək karbonlu özlü maddələr daha sonra natamam qrafitləşmiş çöküntülər əmələ gətirir. Kimyəvi təmizləmə yalnız karbonlaşdırılmamış hissələr üçün təsirli olur. Tamamilə qrafitləşmiş koks əmələ gəlir. Kimyəvi təmizləmə artıq bu tip maddələrin həlli deyil. Mexanik təmizləmə daha çox xaricdə tətbiq olunur. İstifadə zamanı tez-tez yoxlanılmalıdır. Yaranan yüksək karbonlu özlü maddələr hələ karbonlaşdırılmadıqda, istifadəçilər təmizləmə üçün kimyəvi təmizləyici vasitələr ala bilərlər.
[6]. Nəticə
1. İstilik ötürmə prosesi zamanı istilik ötürmə yağının kokslanması istilik oksidləşmə reaksiyasının və istilik polimerləşmə reaksiyasının reaksiya məhsullarından gəlir.
2. İstilik ötürücü yağın kokslanması istilik sisteminin istilik ötürmə əmsalının azalmasına, işlənmiş qazın temperaturunun artmasına və yanacaq sərfinin artmasına səbəb olacaqdır. Ağır hallarda, istilik sobasında yanğın, partlayış və operatorun şəxsi zədələnməsi kimi qəzaların baş verməsinə səbəb olacaqdır.
3. Kokslaşmanın əmələ gəlməsini ləngitmək üçün əla istilik dayanıqlılığı və yüksək temperaturda oksidləşmə və çirklənmə əleyhinə aşqarlarla təmizlənmiş baz yağından hazırlanmış istilik ötürücü yağ seçilməlidir. İstifadəçilər üçün istifadə temperaturu səlahiyyətli orqan tərəfindən müəyyən edilən məhsullar seçilməlidir.
4. İstilik sistemi əsaslı şəkildə layihələndirilməli və quraşdırılmalı, istifadə zamanı istilik sisteminin gündəlik işi standartlaşdırılmalıdır. İstilik ötürücü yağın özlülüyü, alışma nöqtəsi, turşu dəyəri və qalıq karbonu onların dəyişən meyllərini müşahidə etmək üçün mütəmadi olaraq sınaqdan keçirilməlidir.
5. İstilik sistemində hələ karbonlaşmamış kokslaşmanı təmizləmək üçün kimyəvi təmizləyici vasitələrdən istifadə etmək olar.