导热油（热媒炉）的清洗与更换——热媒炉导热油变质结垢的原因分析 

     对热媒炉导热油系统结垢的原因进行分析。介绍了热媒炉导热油系统清洗的方法，比较各种清洗方法的异同。对清洗更换导热油时的注意事项进行说明，对试运情况及取样化验数据进行分析。 

热媒炉的导热油即热媒是在连续高温条件下使用的，使用温度一般在160～300℃之间，为适应这一特殊条件，导热油必须选择热稳定性好的介质。但长期使用后，导热油会产生分解、变质，并在系统的表面结垢，降低传热效率，对热媒炉运行和输油生产带来安全隐患。所以，当热媒炉导热油达到报废标准时，要及时更换并对导热油系统进行彻底的清洗，延长热媒的使用寿命。 

   1 热媒炉导热油变质结垢的原因分析 

    如果有机导热油在正常温度下操作，并且不受系统外界物质的污染，则导热油通常是稳定的。但有时导热油会发生过热和污染，导致不溶性物质形成。这些不溶物沉积在系统内表面，使传热表面结垢，固体深渣还可以引起系统管道堵塞。污垢会降低整个系统的效率，增加密封件的磨损。 

    1 过热产生的结垢 

      有机导热油的热分解是由于导热油温度超过其热分解极限温度而引起的。例如由于突然停电等原因，过大的热强度或流动受限制的地方，加热表面温度上升，高于热分解极限温度，会产生过热。在此情况下，裂化热分解常常导致加热表面结焦。在被氧化剂和杂质所污染的导热油中，结焦速度更快。由氧化作用和腐蚀产物形成的游渣常常会降低加热器中的流速，导致壁温上升，超过温度极限，促使系统迅速结垢。 

    2 系统污染产生的结垢 

     空气渗入系统会引起导热油的氧化，致使热油系统形成大量固体污垢。通常空气的渗入多来自于开口的膨胀罐。导热油氧化即以一定的速度形成不溶物，形成速度取决于导热油在空气中的暴露程度和温度。腐蚀产物和铁锈常常是由于氧化作用和从膨胀罐或其它部位进入的水分产生的弱酸形成的。腐蚀产物和被氧化的导热油不溶物的混合物会沉积在换热器表面，尤其是系统的死角和低部位置。导热油（热媒炉）的清洗与更换——热媒炉导热油系统的清洗

   （2） 可以采取复杂的化学和机械清洗方法以清除传热表面的硬焦，导热油系统清洗分为导热油在系统中的清洗和导热油排出系统后的清洗。 

    1 导热油排出系统后传热系统的清洗  

   当传热性能由于结垢而下降，或者是对于普通过滤来说导热油中的固体含量太高时，对系统部件进行化学清除是有效的。淤泥和沉积物是金属氧化物和导热油分解物。金属氧化物一般可用酸液和螯合剂进行溶解或使之分解。在加入酸或碱液之前，可用溶剂除去污垢沉积物和淤泥中的导热油。 

    化学清洗通常分为碱液清洗和酸液清洗两大类： 

    a）碱液清洗：制备浓度为3％～5％的苛性碱水溶液，并加入洗涤添加剂，将其输入系统中并使循环通过系统所有部件。冲洗所有仪表管线，在100℃下循环，使大部分固体分散到溶液中，并由回油管滤网除去或由系统排泄管排出。必须定期检查滤网。清洗完毕后，打开低位排泄管，从系统中排去苛性碱液和固体物。  

    b）酸液清洗：如果不用碱性溶剂清洗，还可制备一种溶剂和酸洗化合物的溶液，在90～100℃之间循环，以****流速通过每个系统部件，在系统中循环定期检查滤网，必要时滤网应进行清洗。清洗完毕后，将酸液从系统中排出，并用水冲洗系统。 

    2 导热油在系统中时传热系统的清洗 

    如果导热油只是轻度氧化，固体常可通过旁路过滤器除去。过滤可在低温下，在若干个能除去100μm或更小公称粒子的过滤器中进行。可在系统运行状态下，使导热油旁路数个玻纤绕制的过滤器筒进行过滤。不溶物产生的原因，如过热和污染，必须消除，以确保今后系统操作正常。当旁路设有10μm玻纤过滤器时，呆保持系统清洁。 另外，还可对导热油系统进行机械清洗。当形成的不溶物质完全堵塞了系统，产生坚硬堵塞物或加热器表面形成硬焦时，要用机械清洗方法，以清除硬焦。采用的方法有：向系统设备内插入钢缠绕的耐压胶皮管，如高压喷水管、蒸汽喷枪、机械刮除，或用高效氮气泵送高速喷丸或喷砂到管道中清除。后一种方法更为有效。加热常用通过高温蒸气－空气除焦法进行清焦。在许多情况下，系统主要部件必须采用机械清洗技术进行清洗。 

    3 导热油系统清洗的步骤和方法 

 以化学清洗为例的具体操作： 

    a）排出旧热媒。采用空压机吹扫方法。将旁通膨胀罐的阀门关死，使系统封闭，从泵出口处引入压缩空气吹扫，从换热器等排污口排出热媒。因管网及设备存在串并联结构，排出过程中要进行并联切换排出热媒。待系统中热媒排出大部分将膨胀罐旁的阀门打开，将罐中热媒放入系统，再将旁通膨胀罐的阀门关死用压缩空气吹扫，进行二三遍后将系统中热媒排出。每遍约需1小时，此步骤需3小时。要求吹扫前起热媒泵循环系统，点炉使热媒温度达50℃左右，降低热媒粘度；空压机出口压力保持0.4～0.6MPa  

    b）加水冲洗残余热媒。从膨胀罐加入消防水，使系统注满水。起热媒泵循环系统，点炉使水温度达80℃左右，使系统中热媒、水充分混合以便排出。系统稳定后按a)步骤方法排出热媒。此步骤需4小时。 

    c）加清洗剂清洗焦碳。从膨胀罐加入清洗剂浓缩液，加入水稀释，使系统注满水、膨胀罐液位在最低点即可。起热媒泵循环系统，点炉使水温度达90℃左右，循环24小时，排出清洗剂及污液，步骤按a)方法进行。对膨胀罐进行人工清污，将罐壁上锈蚀，沉积物清除，此步骤需26小时。 

    d）加水漂洗二三次。从膨胀罐加入消防水，使系统注满水。起热媒泵循环系统，点炉使水温度达80℃左右，系统稳定后按a)步骤方法排废水。用pH试纸测试水的pH值，pH试纸显示水为中性时即可。在过滤器中加入滤网（80目），及时清除焦炭。此步骤需14小时。 

    e）排出系统内存水。采用空压机吹扫方法。将旁通膨胀罐的阀门关死，使系统封闭，从泵出口处引入压缩空气吹扫，从换热器等排污口排出水。因管网及设备存在串并联结构，排出过程中要进行串并联切换尽量排出水。待系统中水排出大部分将膨胀罐旁通的阀门打开，将罐中水放入系统，再将旁通膨胀罐的阀门关死用压缩空气吹扫，进行二三遍后将系统中水排出。每遍约需1小时，此步骤需3小时。 

   f）加入新导热油点炉脱水、脱轻组分。加入新热媒，点炉脱水，按脱水流程控制热媒温度；继续脱轻组分，达到使用条件。此步骤需24小时。 

   g）正常运行。 

   4 清洗工作中安全及注意事项 

   a) 在清洗过程中进行点炉、切换流程等操作，一定认真检查流程后操作，防止憋压等违反规定的操作；清洗中需点炉，应严格控制温度，防止水汽化、喷出等危险发生；防止热媒、清洗剂泄漏污染现场；在膨胀罐上作业要戴安全帽、挂安全带。 

   b) 当导热油的温度在60℃以下时，通过低位排放口将其排出。从系统中排出热油按照规定的处理方法进行处理。如果可能，在系统回油管与循环泵之间安装一个细孔滤网。如果需要，在主要系统部件上附加安装低位排泄管和高位排气装置。准备好辅助设备以制备清洗溶剂清洗液，并存放废导热油。 

   e) 由于溶剂闪点低、挥放性强，把溶剂送入传热系统中之前，应采取适当的安全措施。从系统低位输入溶剂，使系统安全充满，包括膨胀罐。常温下使用滤网以防堵塞。分别操作每个支路以达到可能的****流量。在系统中不要用含氟溶剂，通过低位排放管从系统中排去溶剂。 

   d) 尽管水对导热油没有严重影响，但它的存在会引起开车及有关挥发性的问题。用水清洗之后，系统可通过蒸烘或干气体吹扫（例如氮气）干燥。吹扫系统所有部件和通道，包括仪表管线。 导热油（热媒炉）的清洗与更换——热炉系统清洗后更换新导热油及试运

   （3）热媒炉系统清洗后可加入新导热油。系统加满后启循环泵，充分排除系统中的气体准备点炉试运。 

   试运时应脱除残余水分和挥发性物质，用氮气吹扫膨胀罐空间以除去膨胀罐空间的水分。膨胀罐空间通氮气（惰性气体）保护是防止空气中水分污染的****方法。 清洗后系统应在旁路处设置一个玻纤绕制的过滤器，以除去今后操作中变得疏松的残余固体物。定期检查旁路过滤器以防堵塞，在主管线上的滤网可使用粗孔的不易被细粒堵塞的网，除去系统中所有污染源。以正确的方法操作加热器，防止热媒过热。 

   新热媒加入系统脱水试运后应取样化验，以掌握清洗的效果和新热媒运行初期的技术性能指标。化验主要项目包括：密度、酸值、残碳、运动粘度、开口闪点、馏程等。在实际热媒炉系统清洗应用中，往往残留在系统内的旧导热油和清洗剂会对新油性能指标有微小影响，试运后的导热油技术性能与生产厂家出厂时可以有适当变化，如残碳应不大于0.05％，酸值不大于0.1mg KOH/g，其它指标变化率应在10％以内。在此变化范围内即证明清洗质量符合要求。