化工工程師應(yīng)當(dāng)是具有多學(xué)科教育及培訓(xùn)背景，具有很強(qiáng)的科學(xué)、數(shù)學(xué)及技術(shù)技能，并保持良好的團(tuán)隊(duì)精神來(lái)?yè)?dān)當(dāng)跨職能角色，主要從事與化工各相關(guān)行業(yè)的，并能夠利用化工技能來(lái)解決各種生活、社會(huì)、環(huán)境等相關(guān)問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。本文是選自核心級(jí)期刊《熱加工工藝》中的職稱(chēng)論文范文：瀝青攪拌站導(dǎo)熱油結(jié)焦的形成、危害、影響因素及解決辦法。

　　摘要：瀝青混凝土拌和站導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)采用燃燒器加熱導(dǎo)熱油，通過(guò)導(dǎo)熱油循環(huán)泵使熱態(tài)導(dǎo)熱油在管路中循環(huán)流動(dòng)。該系統(tǒng)由循環(huán)泵、管路、燃燒器、爐體、膨脹罐、控制系統(tǒng)等構(gòu)成，為保證安全，控制系統(tǒng)一般都設(shè)有壓力顯示和安全裝置，并設(shè)有相應(yīng)的報(bào)警燈。循環(huán)泵一般為葉片泵或齒輪泵，泵允許的最高溫度為300℃。加熱系統(tǒng)采用全自動(dòng)燃燒器。燃燒器包括燃油泵、鼓風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火變壓器、點(diǎn)火電極、分火盤(pán)、噴嘴(一擋火和二擋火兩個(gè)噴嘴)、風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、電磁閥、光電眼等，燃燒器控制器主要為L(zhǎng)OA24、LOA44、OR3/B型順序控制器或可編程控制器PLC。風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)常采用活塞式或步進(jìn)電機(jī)式。

　　關(guān)鍵詞：導(dǎo)熱油結(jié)焦,形成及危害,影響因素,解決辦法

　　導(dǎo)熱油加熱與直接加熱和蒸汽加熱等傳統(tǒng)的加熱方式相比，具有節(jié)約能耗、加熱均勻、控溫精度高、操作壓力低和安全便利等優(yōu)點(diǎn)。因此，上世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)導(dǎo)熱油的研制和應(yīng)用發(fā)展相當(dāng)迅速，已在化學(xué)化工、石油加工、石油化工、化纖、紡織、輕工、建材、冶金、糧油食品加工等行業(yè)的多種加熱系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

　　導(dǎo)熱油在傳熱過(guò)程中主要發(fā)生三種化學(xué)反應(yīng)：熱氧化反應(yīng)、熱裂解和熱聚合反應(yīng)。結(jié)焦產(chǎn)生于熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)。熱聚合反應(yīng)因?qū)�熱油在加熱系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程受熱而發(fā)生，該反應(yīng)會(huì)生成稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成結(jié)焦。熱氧化反應(yīng)主要因開(kāi)式加熱系統(tǒng)膨脹槽內(nèi)的導(dǎo)熱油接觸空氣或參與循環(huán)而發(fā)生，該反應(yīng)會(huì)生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分，并進(jìn)一步生成膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等粘稠物質(zhì)，最后形成結(jié)焦;熱氧化是非正常情況引起的，一旦發(fā)生，會(huì)加速熱裂解和熱聚合反應(yīng)，使粘度迅速增大，傳熱效率降低，造成過(guò)熱和爐管結(jié)焦。產(chǎn)生的酸性物質(zhì)還會(huì)造成設(shè)備腐蝕和泄漏。

　　導(dǎo)熱油在使用過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)焦會(huì)形成隔熱層，致使傳熱系數(shù)下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大;另一方面由于生產(chǎn)工藝所需溫度保持不變，加熱爐管壁溫度會(huì)急劇上升，從而引起爐管鼓包、破裂，最終將爐管燒穿，引起加熱爐著火、爆炸，造成設(shè)備和操作者人身傷害等嚴(yán)重事故。近年來(lái)，此類(lèi)事故屢見(jiàn)不鮮。

　　結(jié)焦的影響因素(1)導(dǎo)熱油質(zhì)量。導(dǎo)熱油氧化安定性和熱穩(wěn)定性的高低與結(jié)焦速度和數(shù)量密不可分。許多著火和爆炸事故是由于導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性和氧化安定性較差，運(yùn)行過(guò)程中引起嚴(yán)重結(jié)焦造成的。(2)加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝。加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)所提供的各種參數(shù)及設(shè)備安裝是否合理，直接影響導(dǎo)熱油的結(jié)焦傾向。每臺(tái)設(shè)備安裝情況不一樣，也會(huì)影響導(dǎo)熱油的壽命。設(shè)備安裝必須合理，調(diào)試時(shí)需及時(shí)整改，才有利于導(dǎo)熱油的壽命延長(zhǎng)。(3)加熱系統(tǒng)的日常操作及維護(hù)。溫度是導(dǎo)熱油發(fā)生熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)的重要參數(shù)。隨著溫度的升高，這兩種反應(yīng)的反應(yīng)速度會(huì)急劇增加，結(jié)焦傾向也隨之增大。所以，溫度應(yīng)控制在合理范圍。根據(jù)化工原理的有關(guān)理論：隨著雷諾數(shù)的增加，結(jié)焦速率減慢。雷諾數(shù)與導(dǎo)熱油的流速成正比。因此，導(dǎo)熱油流速越大，結(jié)焦越慢。

　　為減緩結(jié)焦的形成速度，延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用使命，應(yīng)從以下方面采取措施：

　　(1)選擇適宜牌號(hào)的導(dǎo)熱油，監(jiān)測(cè)其理化指標(biāo)變化趨勢(shì)。

　　導(dǎo)熱油根據(jù)最高使用溫度劃分牌號(hào)，其中礦物型導(dǎo)熱油主要有L-QB280、L-QB300和L-QC320三個(gè)牌號(hào)，其最高使用溫度分別為280℃、300℃和320℃。應(yīng)根據(jù)加熱系統(tǒng)的最高加熱溫度選擇適宜牌號(hào)、質(zhì)量符合SH/T 0677-1999 “熱傳導(dǎo)液”標(biāo)準(zhǔn)，最高使用溫度經(jīng)權(quán)威部門(mén)檢測(cè)而確定的產(chǎn)品。目前，一些市售導(dǎo)熱油推薦的最高使用溫度與實(shí)際測(cè)定結(jié)果出入較大，給用戶(hù)以誤導(dǎo)，安全事故時(shí)有發(fā)生，應(yīng)當(dāng)引起廣大用戶(hù)的注意!

　　應(yīng)選用由優(yōu)良熱穩(wěn)定性的精制基礎(chǔ)油和高溫抗氧劑和抗垢添加劑調(diào)配的導(dǎo)熱油。其中高溫抗氧劑可有效延緩導(dǎo)熱油運(yùn)行過(guò)程中的氧化變稠;高溫抗垢劑可將爐管和管路中的結(jié)焦溶解，使其分散在導(dǎo)熱油中，最后通過(guò)系統(tǒng)的旁路過(guò)濾器將其過(guò)濾，保持爐管和管路的清潔。

　　導(dǎo)熱油每使用三個(gè)月或半年后，應(yīng)對(duì)其粘度、閃點(diǎn)、酸值和殘?zhí)克捻?xiàng)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤分析，當(dāng)其中有兩項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)規(guī)定限值(殘?zhí)坎淮笥?.5%、酸值不大于0.5mgKOH/g、閃點(diǎn)變化率不大于20%、粘度變化率不大于15%)時(shí)，應(yīng)考慮添加部分新油或全部換油。

　　(2)加熱系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)及安裝。

　　導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定的熱油爐設(shè)計(jì)規(guī)程，以保證加熱系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

　　(3)規(guī)范加熱系統(tǒng)的日常操作。

　　導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的日常操作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定的有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，隨時(shí)監(jiān)測(cè)加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的溫度和流速等參數(shù)的變化趨勢(shì)。在實(shí)際使用中，加熱爐出口處的平均溫度應(yīng)較導(dǎo)熱油的最高使用溫度至少低20℃。開(kāi)式系統(tǒng)的膨脹槽中導(dǎo)熱油的溫度應(yīng)低于60℃, 最高溫度不要超過(guò)180℃。導(dǎo)熱油在熱油爐中流速不應(yīng)低于2.5米/秒，以增加導(dǎo)熱油湍動(dòng)程度，減少傳熱邊界層中滯流底層厚度和對(duì)流傳熱熱阻，提高對(duì)流傳熱系數(shù)，達(dá)到強(qiáng)化流體傳熱的目的。

　　(4)加熱系統(tǒng)的清洗。

　　熱氧化和熱聚合產(chǎn)物首先形成聚合的高碳粘稠物，附著于管壁，這類(lèi)物質(zhì)可通過(guò)化學(xué)清洗去除。高碳粘稠物進(jìn)一步形成不完全石墨化沉積物，化學(xué)清洗只對(duì)尚未碳化的部分有效。完全形成石墨化焦炭。對(duì)這類(lèi)物質(zhì)化學(xué)清洗已不解決問(wèn)題，國(guó)外多采用機(jī)械清洗。在使用中應(yīng)經(jīng)常檢查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化時(shí)，用戶(hù)可購(gòu)買(mǎi)化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗。

　　《熱加工工藝》是由中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司主管，中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第十二研究所、中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)船舶材料學(xué)術(shù)委員會(huì)主辦。國(guó)際刊號(hào)：ISSN：1001-3814 ;國(guó)內(nèi)刊號(hào)：CN：61-1133/TG。本刊主要報(bào)道鑄造、鍛壓、焊接、金屬材料及熱處理等領(lǐng)域的試驗(yàn)研究論文和技術(shù)報(bào)告，介紹具有較大推廣應(yīng)用價(jià)值的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)用熱加工技術(shù)信息。本刊在國(guó)內(nèi)外具有較大影響，是金屬學(xué)及金屬工藝類(lèi)全國(guó)中文核心期刊，中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)與分析用刊，常年被中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)機(jī)械工程文摘、中國(guó)有色金屬文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、美國(guó)工程信息公司Ei Page One數(shù)據(jù)庫(kù)等10余種國(guó)內(nèi)外檢索系統(tǒng)收錄。主要榮譽(yù)：陜西省優(yōu)秀科技期刊一等獎(jiǎng)、中國(guó)船舶工業(yè)總公司優(yōu)秀科技期刊二等獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀國(guó)防科技期刊一等獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀科技期刊二等獎(jiǎng)、中國(guó)期刊方陣(雙百期刊)。