[1]. 소개
직접 가열 및 증기 가열과 같은 전통적인 가열 방법과 비교할 때 열전달 오일 가열은 에너지 절약, 균일한 가열, 높은 온도 제어 정확도, 낮은 작동 압력, 안전성 및 편의성이라는 장점이 있습니다. 따라서 1980년대부터 우리나라에서는 열전달유에 대한 연구와 응용이 급속히 발전하여 화학공업, 석유처리, 석유화학공업, 화학섬유, 섬유, 경공업, 건축자재 등 다양한 가열시스템에 널리 사용되고 있다. , 야금, 곡물, 석유 및 식품 가공 및 기타 산업.
이 기사에서는 주로 사용 중 열전달 오일의 코킹 형성, 위험, 영향 요인 및 솔루션에 대해 논의합니다.

[2]. 코크스의 형성
열전달 오일의 열전달 과정에는 열 산화 반응, 열 분해 및 열 중합 반응의 세 가지 주요 화학 반응이 있습니다. 코킹은 열산화 반응과 열중합 반응에 의해 생성됩니다.
가열 시스템이 작동하는 동안 Heat Transfer Oil이 가열되면 열중합 반응이 발생합니다. 이 반응은 다환 방향족 탄화수소, 콜로이드, 아스팔텐과 같은 고비점 거대분자를 생성하며, 이는 점차적으로 히터와 파이프라인 표면에 침전되어 코킹을 형성합니다.
열산화 반응은 주로 개방형 난방 시스템의 팽창 탱크에 있는 전열유가 공기와 접촉하거나 순환에 참여할 때 발생합니다. 반응은 저분자 또는 고분자 알코올, 알데히드, 케톤, 산 및 기타 산성 성분을 생성하고 콜로이드 및 아스팔텐과 같은 점성 물질을 생성하여 코킹을 형성합니다. 열 산화는 비정상적인 조건으로 인해 발생합니다. 일단 발생하면 열 균열 및 열 중합 반응이 가속화되어 점도가 급격히 증가하고 열 전달 효율이 감소하여 과열 및 노 튜브 코킹이 발생합니다. 생성된 산성 물질은 또한 장비 부식 및 누출을 유발합니다.

[삼]. 코킹의 위험
사용 중 열전달 오일에 의해 생성된 코크스는 절연층을 형성하여 열전달 계수가 감소하고 배기 온도가 증가하며 연료 소비가 증가합니다. 반면, 생산 공정에서 요구되는 온도는 변하지 않기 때문에 가열로 관벽의 온도가 급격히 상승하여 용광로 관이 부풀어 오르고 파열되어 결국 용광로 관을 통해 연소되어 가열로가 화재가 발생하고 폭발하여 장비 및 작업자에게 부상을 입히는 등 심각한 사고를 초래할 수 있습니다. 최근에는 이런 사고가 자주 발생하고 있습니다.

[4]. 코킹에 영향을 미치는 요인
(1) 열매체유 품질
위의 코킹 형성 과정을 분석한 결과 열매체유의 산화 안정성과 열 안정성은 코킹 속도 및 양과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었습니다. 많은 화재 및 폭발 사고는 열매체유의 열악한 열 안정성과 산화 안정성으로 인해 발생하며, 이는 작동 중 심각한 코킹을 유발합니다.
(2) 난방시스템의 설계 및 설치
가열 시스템 설계에 의해 제공되는 다양한 매개변수와 장비 설치의 합리적인 여부는 열전달 오일의 코킹 경향에 직접적인 영향을 미칩니다.
각 장비의 설치 조건이 다르며 이는 열매체유의 수명에도 영향을 미칩니다. 열전달 오일의 수명을 연장하려면 장비 설치가 합리적이어야 하며 시운전 중에 시기적절한 수정이 필요합니다.
(3) 난방시스템의 일상운전 및 유지관리
운영자마다 교육 및 기술 수준과 같은 객관적인 조건이 다릅니다. 동일한 난방 장비와 열전달 오일을 사용하더라도 난방 시스템 온도 및 유량 제어 수준은 동일하지 않습니다.
온도는 열전달유의 열산화 반응과 열중합 반응에 중요한 매개변수입니다. 온도가 상승함에 따라 이 두 반응의 반응속도는 급격히 증가하고 그에 따라 코킹 경향도 증가합니다.
화학 공학 원리 관련 이론에 따르면 레이놀즈 수가 증가하면 코킹 속도가 느려집니다. 레이놀즈 수는 열전달 오일의 유량에 비례합니다. 따라서 열전달 오일의 유속이 클수록 코킹 속도가 느려집니다.

[5]. 코킹 솔루션
코킹 형성을 늦추고 열전달 오일의 수명을 연장하려면 다음 측면에서 조치를 취해야 합니다.
(1) 적합한 브랜드의 열전달유를 선택하고 물리적, 화학적 지표의 추세를 모니터링합니다.
열매체유는 사용 온도에 따라 브랜드로 구분됩니다. 그 중 미네랄 열전달 오일에는 주로 L-QB280, L-QB300, L-QC320의 세 가지 브랜드가 있으며 사용 온도는 각각 280℃, 300℃, 320℃입니다.
SH/T 0677-1999 "열전달 유체" 표준을 충족하는 적절한 브랜드와 품질의 열전달 오일은 가열 시스템의 가열 온도에 따라 선택되어야 합니다. 현재 시중에서 판매되는 일부 열전달 오일의 권장 사용 온도는 실제 측정 결과와 상당히 달라 사용자에게 오해를 불러일으키고 안전 사고가 수시로 발생하고 있습니다. 대다수 사용자의 관심을 끌 것입니다!
열매체유는 열안정성이 우수한 정제기유와 고온산화방지제, 스케일링방지첨가제를 사용하여 제작되어야 합니다. 고온 산화 방지제는 작동 중 열전달 오일의 산화 및 농축을 효과적으로 지연시킬 수 있습니다. 고온 스케일링 방지제는 로 튜브 및 파이프라인의 코킹을 용해하고 이를 열전달 오일에 분산시킨 다음 시스템의 바이패스 필터를 통해 필터링하여 로 튜브 및 파이프라인을 깨끗하게 유지할 수 있습니다. 매 3개월 또는 6개월 사용 후 열전달 오일의 점도, 인화점, 산가 및 탄소 잔류물을 추적하고 분석해야 합니다. 지표 중 2개가 규정된 한도를 초과하는 경우(잔류탄소 1.5% 이하, 산가 0.5mgKOH/g 이하, 인화점 변화율 20% 이하, 점도 변화율 15% 이하), 새로운 오일을 추가하거나 모든 오일을 교체하는 것을 고려해야 합니다.
(2) 난방시스템의 합리적인 설계 및 설치
열전달 오일 가열 시스템의 설계 및 설치는 가열 시스템의 안전한 작동을 보장하기 위해 관련 부서에서 공식화한 뜨거운 오일로 설계 규정을 엄격히 준수해야 합니다.
(3) 난방시스템의 일일운전을 표준화한다.
열매체유 가열 시스템의 일일 작동은 관련 부서에서 제정한 유기 열 운반로에 대한 안전 및 기술 감독 규정을 엄격히 준수해야 하며 가열 시 열매체의 온도 및 유속과 같은 매개변수의 변화 추세를 모니터링해야 합니다. 언제든지 시스템.
실제 사용시 가열로 출구의 평균온도는 열매체유의 작동온도보다 최소 20℃ 이상 낮아야 합니다.
개방형 팽창탱크의 열매체유 온도는 60℃ 이하, 180℃를 넘지 않아야 합니다.
뜨거운 오일로의 열전달 오일의 유속은 열전달 오일의 난류를 증가시키고 열전달 경계층의 정체된 바닥층의 두께를 줄이기 위해 2.5m/s보다 낮아서는 안 됩니다. 대류 열전달 열저항을 높이고 대류 열전달 계수를 향상시켜 유체 열전달을 향상시키는 목적을 달성합니다.
(4) 난방 시스템 청소
열 산화 및 열 중합 생성물은 먼저 파이프 벽에 부착되는 중합된 고탄소 점성 물질을 형성합니다. 이러한 물질은 화학적 세척을 통해 제거할 수 있습니다.
고탄소 점성 물질은 불완전하게 흑연화된 침전물을 형성합니다. 화학적 세척은 아직 탄화되지 않은 부품에만 효과적입니다. 완전히 흑연화된 코크스가 형성됩니다. 화학적 세척은 더 이상 이러한 유형의 물질에 대한 해결책이 아닙니다. 기계 청소는 주로 해외에서 사용됩니다. 사용 중에 자주 확인해야 합니다. 형성된 고탄소 점성 물질이 아직 탄화되지 않은 경우 사용자는 청소용 화학 세척제를 구입할 수 있습니다.

[6]. 결론
1. 열전달 공정 중 열전달유의 코킹은 열산화 반응과 열중합 반응의 반응 생성물로부터 발생합니다.
2. 열전달 오일의 코킹은 가열 시스템의 열전달 계수를 감소시키고 배기 온도를 증가시키며 연료 소비를 증가시킵니다. 심한 경우 가열로 내에서 화재, 폭발, 작업자의 부상 등의 사고가 발생하게 됩니다.
3. 코킹 형성을 늦추기 위해서는 열 안정성이 우수한 정제 베이스 오일과 고온 항산화 및 방오 첨가제를 사용하여 제조된 열매체유를 선택해야 합니다. 사용자의 경우, 당국에서 사용온도를 정한 제품을 선택해야 합니다.
4. 난방 시스템은 합리적으로 설계 및 설치되어야 하며, 난방 시스템의 일일 작동은 사용 중에 표준화되어야 합니다. 작동 중인 열전달 오일의 점도, 인화점, 산가 및 잔류 탄소를 정기적으로 테스트하여 변화 추세를 관찰해야 합니다.
5. 가열 시스템에서 아직 탄화되지 않은 코크스를 청소하기 위해 화학 세정제를 사용할 수 있습니다.