[1]. Кіріспе
Тікелей қыздыру және бумен жылыту сияқты дәстүрлі қыздыру әдістерімен салыстырғанда, жылу тасымалдағыш майымен жылыту энергияны үнемдеу, біркелкі қыздыру, жоғары температураны басқару дәлдігі, төмен жұмыс қысымы, қауіпсіздік және ыңғайлылық сияқты артықшылықтарға ие. Сондықтан 1980 жылдардан бастап менің елімде жылу тасымалдағышты зерттеу және қолдану қарқынды дамып, химия өнеркәсібінде, мұнай өңдеуде, мұнай-химия өнеркәсібінде, химиялық талшықта, тоқыма, жеңіл өнеркәсіпте, құрылыс материалдарында әртүрлі жылу жүйелерінде кеңінен қолданылды. , металлургия, астық, мұнай және тамақ өңдеу және басқа да салалар.
Бұл мақалада негізінен пайдалану кезінде жылу тасымалдағыштың кокстелуінің пайда болуы, қауіптері, әсер етуші факторлары және шешімдері қарастырылады.

[2]. Кокстелудің түзілуі
Жылу тасымалдағыш мұнайдың жылу алмасу процесінде үш негізгі химиялық реакция бар: термиялық тотығу реакциясы, термиялық крекинг және термиялық полимерлену реакциясы. Кокстеу термиялық тотығу реакциясы және термиялық полимерлену реакциясы арқылы алынады.
Жылыту жүйесінің жұмысы кезінде жылу тасымалдағыш майды қыздырғанда термиялық полимерлену реакциясы пайда болады. Реакция нәтижесінде полициклді ароматты көмірсутектер, коллоидтар және асфальтен сияқты жоғары қайнайтын макромолекулалар пайда болады, олар кокстеуді қалыптастыру үшін қыздырғыш пен құбырдың бетіне біртіндеп шөгеді.
Термиялық тотығу реакциясы негізінен ашық жылыту жүйесінің кеңейту цистернасындағы жылу тасымалдағыш майы ауамен байланысқанда немесе айналымға қатысқанда пайда болады. Реакция төмен молекулалы немесе жоғары молекулалы спирттерді, альдегидтерді, кетондарды, қышқылдарды және басқа да қышқыл компоненттерді тудырады және одан әрі кокстеуді қалыптастыру үшін коллоидтар мен асфальтен сияқты тұтқыр заттарды тудырады; термиялық тотығу қалыпты емес жағдайлардан туындайды. Ол пайда болғаннан кейін ол термиялық крекинг пен термиялық полимерлеу реакцияларын жылдамдатады, тұтқырлықтың тез өсуіне әкеледі, жылу беру тиімділігін төмендетеді, қызып кетуді және пеш түтіктерінің кокстелуін тудырады. Шығарылатын қышқыл заттар сонымен қатар жабдықтың коррозиясын және ағып кетуін тудырады.

[3]. Кокстеу қаупі
Пайдалану кезінде жылу тасымалдағыштың коксталуы оқшаулағыш қабат түзеді, бұл жылу беру коэффициентінің төмендеуіне, шығатын температураның жоғарылауына және отын шығынының артуына әкеледі; екінші жағынан, өндіріс процесіне қажетті температура өзгеріссіз қалатындықтан, қыздыру пешінің түтік қабырғасының температурасы күрт көтеріліп, пеш түтігі томпайып, жарылып, ақырында пеш түтігі арқылы жанып, қыздыру пешінің күйіп кетуіне әкеледі. жанып, жарылып, жабдық пен операторлардың жеке жарақаты сияқты ауыр жазатайым оқиғаларды тудыруы мүмкін. Соңғы жылдары мұндай апаттар жиі болып тұрады.

[4]. Кокстелуге әсер ететін факторлар
(1) Жылу тасымалдағыш майдың сапасы
Жоғарыда келтірілген кокстелетін түзілу процесін талдағаннан кейін жылу тасымалдағыш мұнайдың тотығу тұрақтылығы мен термиялық тұрақтылығы кокстелу жылдамдығымен және мөлшерімен тығыз байланысты екені анықталды. Көптеген өрт және жарылыс апаттары жылу тасымалдағыштың нашар термиялық тұрақтылығы мен тотығу тұрақтылығынан туындайды, бұл пайдалану кезінде елеулі кокстелуді тудырады.
(2) Жылыту жүйесін жобалау және орнату
Жылыту жүйесінің дизайнымен қамтамасыз етілген әртүрлі параметрлер және жабдықты орнату орынды ма, жылу тасымалдағыштың кокстелу үрдісіне тікелей әсер етеді.
Әрбір жабдықты орнату шарттары әртүрлі, бұл жылу тасымалдағыштың қызмет ету мерзіміне де әсер етеді. Жабдықты орнату ақылға қонымды болуы керек және жылу тасымалдағыштың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін пайдалануға беру кезінде уақтылы түзету қажет.
(3) Жылу жүйесін күнделікті пайдалану және жөндеу
Әртүрлі операторлардың білім және техникалық деңгей сияқты әртүрлі объективті шарттары бар. Олар бірдей жылыту жабдығы мен жылу тасымалдағышты пайдаланса да, олардың жылу жүйесінің температурасы мен шығынын бақылау деңгейі бірдей емес.
Температура жылу тасымалдағыш майының термиялық тотығу реакциясы мен термиялық полимерлену реакциясы үшін маңызды параметр болып табылады. Температура жоғарылаған сайын бұл екі реакцияның реакция жылдамдығы күрт артады, соған сәйкес кокстену тенденциясы да артады.
Химиялық инженерия принциптерінің сәйкес теорияларына сәйкес: Рейнольдс саны артқан сайын кокстелу жылдамдығы баяулайды. Рейнольдс саны жылу тасымалдағыштың шығынына пропорционал. Демек, жылу тасымалдағыштың шығыны неғұрлым көп болса, соғұрлым кокстелуі баяу болады.

[5]. Кокстеу шешімдері
Кокстелудің түзілуін бәсеңдету және жылу тасымалдағыштың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін келесі аспектілерден шаралар қабылдау қажет:
(1) Тиісті маркадағы жылу тасымалдағышты таңдап, оның физикалық және химиялық көрсеткіштерінің үрдісін бақылаңыз
Жылу тасымалдағыш май пайдалану температурасына сәйкес брендтерге бөлінеді. Олардың ішінде минералды жылу тасымалдағыш майы негізінен үш брендті қамтиды: L-QB280, L-QB300 және L-QC320 және олардың пайдалану температурасы сәйкесінше 280℃, 300℃ және 320℃.
SH/T 0677-1999 «Жылу тасымалдағыш сұйықтық» стандартына сәйкес келетін сәйкес маркадағы және сападағы жылу тасымалдағыш май жылыту жүйесінің қыздыру температурасына сәйкес таңдалуы керек. Қазіргі уақытта кейбір сатылымдағы жылу тасымалдағыш майларды пайдаланудың ұсынылатын температурасы нақты өлшеу нәтижелерінен айтарлықтай ерекшеленеді, бұл пайдаланушыларды жаңылыстырады және оқтын-оқтын қауіпсіздік апаттары орын алады. Бұл пайдаланушылардың көпшілігінің назарын аударуы керек!
Жылу тасымалдағыш май тамаша термиялық тұрақтылығы және жоғары температуралық антиоксиданттар мен қақтауға қарсы қоспалары бар тазартылған негізгі майдан жасалған болуы керек. Жоғары температуралық антиоксидант жұмыс кезінде жылу тасымалдағыш майының тотығуын және қоюлануын тиімді түрде кешіктіре алады; жоғары температуралы қақтауға қарсы агент пеш түтіктерінде және құбыр желілерінде кокстеуді ерітіп, оны жылу тасымалдағыш майында таратып, пеш құбырлары мен құбырларын таза ұстау үшін жүйенің айналма сүзгісі арқылы сүзеді. Әрбір үш ай немесе алты ай қолданғаннан кейін жылу тасымалдағыш майдың тұтқырлығын, тұтану температурасын, қышқылдық мәнін және көміртегі қалдығын бақылап, талдау керек. Көрсеткіштердің екеуі белгіленген шектен асқанда (көміртек қалдығы 1,5%-дан аспайды, қышқылдың мөлшері 0,5 мгKOH/г артық емес, тұтану температурасының өзгеру жылдамдығы 20%-дан көп емес, тұтқырлықтың өзгеру жылдамдығы 15%-дан көп емес), жаңа май қосуды немесе майды толығымен ауыстыруды қарастыру керек.
(2) Жылыту жүйесін орынды жобалау және орнату
Жылу тасымалдағыш майын жылыту жүйесін жобалау және орнату жылыту жүйесінің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ету үшін тиісті бөлімшелер тұжырымдаған ыстық май пешін жобалау ережелерін қатаң сақтау керек.
(3) Жылу жүйесінің күнделікті жұмысын стандарттау
Жылулық маймен жылыту жүйесінің күнделікті жұмысы тиісті бөлімшелермен тұжырымдалған органикалық жылу тасымалдағыш пештерге арналған қауіпсіздік және техникалық қадағалау ережелерін қатаң сақтауы керек және жылытудағы жылу майының температурасы мен шығыны сияқты параметрлердің өзгеру тенденцияларын бақылауы керек. кез келген уақытта жүйе.
Нақты пайдалану кезінде қыздыру пешінің шығысындағы орташа температура жылу тасымалдағыштың жұмыс температурасынан кемінде 20℃ төмен болуы керек.
Ашық жүйенің кеңейту цистернасындағы жылу тасымалдағыштың температурасы 60 ℃ төмен, ал температурасы 180 ℃ аспауы керек.
Жылу тасымалдағыштың турбуленттілігін жоғарылату, жылу тасымалдағыштың шекаралық қабатындағы тұрып қалған төменгі қабаттың қалыңдығын азайту және жылу тасымалдағыш май пешіндегі жылу тасымалдағыштың шығыны 2,5 м/с төмен болмауы керек. конвективтік жылу беру жылу кедергісі және сұйықтықтың жылу беруін жақсарту мақсатына жету үшін конвективтік жылу беру коэффициентін жақсарту.
(4) Жылыту жүйесін тазалау
Термиялық тотығу және термиялық полимерлеу өнімдері алдымен құбыр қабырғасына жабысатын полимерленген жоғары көміртекті тұтқыр заттарды құрайды. Мұндай заттарды химиялық тазалау арқылы жоюға болады.
Жоғары көміртекті тұтқыр заттар одан әрі толық емес графиттенген шөгінділер түзеді. Химиялық тазалау тек әлі көмірленбеген бөлшектер үшін тиімді. Толық графиттелген кокс түзіледі. Химиялық тазалау бұдан былай бұл түрдегі заттардың шешімі емес. Механикалық тазалау көбінесе шетелде қолданылады. Оны пайдалану кезінде жиі тексеріп тұру керек. Түзілген жоғары көміртекті тұтқыр заттар әлі көміртектіленбеген кезде, пайдаланушылар тазалау үшін химиялық тазалау құралдарын сатып ала алады.

[6]. Қорытынды
1. Жылу алмасу процесінде жылу тасымалдағышты кокстеу термиялық тотығу реакциясының және термиялық полимерлену реакциясының реакция өнімдерінен туындайды.
2. Жылу тасымалдағыш майды кокстеу жылу жүйесінің жылу беру коэффициентінің төмендеуіне, шығатын температураның жоғарылауына және отын шығынының жоғарылауына әкеледі. Ауыр жағдайларда бұл өрт, жарылыс және жылыту пешіндегі оператордың жеке жарақаты сияқты жазатайым оқиғалардың туындауына әкеледі.
3. Кокстеудің түзілуін бәсеңдету үшін тамаша термиялық тұрақтылығы және жоғары температурада тотығуға және ластануға қарсы қоспалары бар тазартылған базалық маймен дайындалған жылу тасымалдағышты таңдау керек. Пайдаланушылар үшін пайдалану температурасы уәкілетті орган анықтайтын өнімдерді таңдау керек.
4. Жылыту жүйесі негізделген жобалануы және орнатылуы керек, пайдалану кезінде жылу жүйесінің күнделікті жұмысы нормалануы керек. Жұмыс істеп тұрған жылу тасымалдағыштың тұтқырлығын, тұтану температурасын, қышқылдық мәнін және қалдық көміртегін олардың өзгеру тенденцияларын байқау үшін жүйелі түрде сынап отыру керек.
5. Жылыту жүйесінде әлі көмірленбеген кокстауды тазалау үшін химиялық тазартқыштарды қолдануға болады.