[1]. Introduktion
Sammenlignet med traditionelle opvarmningsmetoder såsom direkte opvarmning og dampopvarmning, har varmeoverførselsolieopvarmning fordelene ved energibesparelse, ensartet opvarmning, høj temperaturkontrolnøjagtighed, lavt driftstryk, sikkerhed og bekvemmelighed. Derfor har forskningen og anvendelsen af ​​varmeoverførselsolie i mit land siden 1980'erne udviklet sig hurtigt og er blevet meget brugt i forskellige varmesystemer i kemisk industri, olieforarbejdning, petrokemisk industri, kemisk fiber, tekstil, let industri, byggematerialer , metallurgi, korn, olie og fødevareforarbejdning og andre industrier.
Denne artikel diskuterer hovedsageligt dannelsen, farerne, påvirkningsfaktorerne og løsningerne ved forkoksning af varmeoverførselsolie under brug.

[2]. Dannelse af koksdannelse
Der er tre hovedkemiske reaktioner i varmeoverførselsprocessen for varmeoverførselsolie: termisk oxidationsreaktion, termisk krakning og termisk polymerisationsreaktion. Forkoksning fremstilles ved termisk oxidationsreaktion og termisk polymerisationsreaktion.
Termisk polymerisationsreaktion opstår, når varmeoverførselsolie opvarmes under driften af ​​varmesystemet. Reaktionen vil generere højtkogende makromolekyler såsom polycykliske aromatiske carbonhydrider, kolloider og asfalten, som gradvist aflejres på overfladen af ​​varmelegemet og rørledningen for at danne koksdannelse.
Termisk oxidationsreaktion opstår hovedsageligt, når varmeoverførselsolien i ekspansionsbeholderen i det åbne varmesystem kommer i kontakt med luften eller deltager i cirkulationen. Reaktionen vil generere lavmolekylære eller højmolekylære alkoholer, aldehyder, ketoner, syrer og andre sure komponenter og yderligere generere tyktflydende stoffer såsom kolloider og asfalten for at danne koksdannelse; termisk oxidation er forårsaget af unormale forhold. Når først det opstår, vil det fremskynde termisk krakning og termiske polymerisationsreaktioner, hvilket får viskositeten til at stige hurtigt, hvilket reducerer varmeoverførselseffektiviteten, forårsager overophedning og koksdannelse i ovnrør. De producerede sure stoffer vil også forårsage korrosion og lækage af udstyr.

[3]. Farer ved koksdannelse
Den koksdannelse, der genereres af varmeoverførselsolien under brug, vil danne et isoleringslag, hvilket får varmeoverførselskoefficienten til at falde, udstødningstemperaturen til at stige og brændstofforbruget til at stige; på den anden side, da den temperatur, der kræves af produktionsprocessen forbliver uændret, vil temperaturen på varmeovnsrørvæggen stige kraftigt, hvilket får ovnrøret til at bule og briste og til sidst brænde gennem ovnrøret, hvilket får varmeovnen til at antændes og eksplodere, hvilket forårsager alvorlige ulykker såsom personskade på udstyr og operatører. I de senere år har sådanne ulykker været almindelige.

[4]. Faktorer, der påvirker koksdannelse
(1) Varmeoverførselsoliekvalitet
Efter at have analyseret ovennævnte koksdannelsesproces, har det vist sig, at oxidationsstabiliteten og den termiske stabilitet af varmeoverførselsolie er tæt forbundet med forkoksningshastigheden og -mængden. Mange brand- og eksplosionsulykker er forårsaget af varmeoverførselsolies dårlige termiske stabilitet og oxidationsstabilitet, hvilket forårsager alvorlig koksdannelse under drift.
(2) Design og installation af varmeanlæg
De forskellige parametre, der leveres af varmesystemets design, og hvorvidt udstyrsinstallationen er rimelig, påvirker direkte varmeoverførselsoliens tilkoksningstendens.
Installationsbetingelserne for hvert udstyr er forskellige, hvilket også vil påvirke levetiden for varmeoverførselsolie. Udstyrsinstallation skal være rimelig, og rettidig udbedring er påkrævet under idriftsættelse for at forlænge varmeoverførselsoliens levetid.
(3) Daglig drift og vedligeholdelse af varmeanlæg
Forskellige operatører har forskellige objektive betingelser såsom uddannelse og teknisk niveau. Selvom de bruger det samme varmeudstyr og varmeoverførselsolie, er deres kontrolniveau for varmesystemtemperatur og flowhastighed ikke det samme.
Temperatur er en vigtig parameter for termisk oxidationsreaktion og termisk polymerisationsreaktion af varmeoverførselsolie. Når temperaturen stiger, vil reaktionshastigheden af ​​disse to reaktioner stige kraftigt, og forkoksningstendensen vil også stige tilsvarende.
Ifølge de relevante teorier om kemitekniske principper: når Reynolds-tallet stiger, aftager koksningshastigheden. Reynolds-tallet er proportionalt med strømningshastigheden af ​​varmeoverførselsolien. Derfor, jo større strømningshastigheden af ​​varmeoverførselsolien er, jo langsommere forkoksning.

[5]. Løsninger til koksning
For at bremse dannelsen af ​​koksdannelse og forlænge levetiden af ​​varmeoverførselsolie, bør der træffes foranstaltninger ud fra følgende aspekter:
(1) Vælg varmeoverførselsolie af passende mærke og overvåg tendensen for dens fysiske og kemiske indikatorer
Varmeoverførselsolie er opdelt i mærker efter brugstemperaturen. Blandt dem omfatter mineralsk varmeoverførselsolie hovedsageligt tre mærker: L-QB280, L-QB300 og L-QC320, og deres brugstemperaturer er henholdsvis 280 ℃, 300 ℃ og 320 ℃.
Den varmeoverførselsolie af passende mærke og kvalitet, der opfylder SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid"-standarden, skal vælges i henhold til varmesystemets varmetemperatur. På nuværende tidspunkt er den anbefalede brugstemperatur for nogle kommercielt tilgængelige varmeoverførselsolier ret forskellig fra de faktiske måleresultater, hvilket vildleder brugerne, og der opstår sikkerhedsulykker fra tid til anden. Det burde tiltrække sig opmærksomhed fra flertallet af brugere!
Varmeoverførselsolien skal være lavet af raffineret basisolie med fremragende termisk stabilitet og højtemperatur-antioxidanter og anti-afkalkningsadditiver. Højtemperatur-antioxidanten kan effektivt forsinke oxidationen og fortykkelsen af ​​varmeoverførselsolien under drift; anti-afkalkningsmidlet ved høj temperatur kan opløse koksdannelsen i ovnrørene og rørledningerne, sprede det i varmeoverførselsolien og filtrere det gennem systemets bypassfilter for at holde ovnrørene og rørledningerne rene. Efter hver tredje eller seks måneders brug skal viskositeten, flammepunktet, syreværdien og kulstofresten af ​​varmeoverførselsolien spores og analyseres. Når to af indikatorerne overskrider den specificerede grænse (kulstofrester ikke mere end 1,5%, syreværdi ikke over 0,5mgKOH/g, flammepunktsændringshastighed ikke mere end 20%, viskositetsændringshastighed ikke mere end 15%), det bør overvejes at tilføje noget ny olie eller udskifte al olien.
(2) Rimelig design og installation af varmesystem
Designet og installationen af ​​varmeoverførselsolieopvarmningssystemet skal nøje følge de varmeolieovnsdesignregler, der er formuleret af de relevante afdelinger for at sikre sikker drift af varmesystemet.
(3) Standardiser den daglige drift af varmesystemet
Den daglige drift af det termiske olieopvarmningssystem bør nøje følge sikkerheds- og tekniske tilsynsregler for organiske varmebærerovne formuleret af de relevante afdelinger og overvåge de skiftende tendenser for parametre såsom temperatur og flowhastighed af den termiske olie i opvarmningen system til enhver tid.
Ved faktisk brug skal den gennemsnitlige temperatur ved udløbet af varmeovnen være mindst 20 ℃ lavere end driftstemperaturen for varmeoverførselsolien.
Temperaturen på varmeoverførselsolien i ekspansionsbeholderen i det åbne system skal være lavere end 60 ℃, og temperaturen bør ikke overstige 180 ℃.
Strømningshastigheden af ​​varmeoverførselsolien i den varme olieovn bør ikke være lavere end 2,5 m/s for at øge turbulensen af ​​varmeoverførselsolien, reducere tykkelsen af ​​det stillestående bundlag i varmeoverførselsgrænselaget og konvektiv varmeoverførsels termisk modstand og forbedre den konvektive varmeoverførselskoefficient for at opnå formålet med at forbedre flydende varmeoverførsel.
(4) Rengøring af varmesystemet
De termiske oxidations- og termiske polymerisationsprodukter danner først polymeriserede tyktflydende stoffer med højt kulstofindhold, som klæber til rørvæggen. Sådanne stoffer kan fjernes ved kemisk rensning.
De viskøse stoffer med højt kulstofindhold danner yderligere ufuldstændigt grafitiserede aflejringer. Kemisk rensning er kun effektiv for de dele, der endnu ikke er forkullede. Der dannes fuldstændigt grafitiseret koks. Kemisk rensning er ikke længere en løsning på denne type stoffer. Mekanisk rengøring bruges mest i udlandet. Det bør kontrolleres ofte under brug. Når de dannede tyktflydende stoffer med højt kulstofindhold endnu ikke er forkullede, kan brugerne købe kemiske rengøringsmidler til rengøring.

[6]. Konklusion
1. Forkoksningen af ​​varmeoverførselsolie under varmeoverførselsprocessen kommer fra reaktionsprodukterne fra termisk oxidationsreaktion og termisk polymerisationsreaktion.
2. Forkoksningen af ​​varmeoverførselsolie vil medføre, at varmeoverførselskoefficienten for varmesystemet falder, udstødningstemperaturen stiger, og brændstofforbruget stiger. I alvorlige tilfælde vil det føre til forekomsten af ​​ulykker såsom brand, eksplosion og personskade hos operatøren i varmeovnen.
3. For at bremse dannelsen af ​​koksdannelse bør varmeoverførselsolie fremstillet med raffineret basisolie med fremragende termisk stabilitet og højtemperatur-antioxidations- og antibegroningsadditiver vælges. For brugere bør produkter, hvis brugstemperatur er bestemt af myndigheden, vælges.
4. Varmeanlægget bør være rimeligt udformet og installeret, og den daglige drift af varmeanlægget bør være standardiseret under brug. Viskositeten, flammepunktet, syreværdien og resterende kulstof i varmeoverførselsolien i drift bør testes regelmæssigt for at observere deres skiftende tendenser.
5. Kemiske rengøringsmidler kan bruges til at rense den koksdannelse, der endnu ikke er forkullet i varmesystemet.