孫紅燕

摘? ?要：有機(jī)熱載體無論在運(yùn)輸、貯存，還是在使用過程中，由于各種原因都會(huì)導(dǎo)致其品質(zhì)發(fā)生變化，比如氧化、裂解或者穩(wěn)定性降低等，從而影響鍋爐及其系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，加強(qiáng)在用有機(jī)熱載體介質(zhì)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，分析問題存在的原因，采取合理有效的改進(jìn)措施，定期開展有機(jī)熱載體檢驗(yàn)檢測(cè)，為處理類似問題提供經(jīng)驗(yàn)和參考。

關(guān)鍵詞：在用有機(jī)熱載體? 質(zhì)量指標(biāo)? 檢驗(yàn)? 措施

中圖分類號(hào)：TK22? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）06（c）-0078-02

以導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)的鍋爐稱為有機(jī)熱載體爐。雖然，有機(jī)熱載體爐起步較晚，但由于它具有高溫低壓的供熱特性，能滿足工業(yè)生產(chǎn)需要，所以已被大量應(yīng)用于化工、紡織、食品、冶金等行業(yè)中。然而，由于有機(jī)熱載體長(zhǎng)期受到高溫的作用或操作不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊?，可能?huì)造成有機(jī)熱載體超溫過熱，長(zhǎng)此以往，會(huì)使鍋爐受熱面炭化結(jié)焦，給傳熱系統(tǒng)帶來一定的安全隱患和燃料的浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)火災(zāi)等安全事故。因此，定期開展有機(jī)熱載體檢驗(yàn)檢測(cè)，分析各指標(biāo)不達(dá)標(biāo)時(shí)給鍋爐帶來的危害，對(duì)鍋爐安全運(yùn)行和節(jié)能環(huán)保方面都具有十分重要的意義。

1? 在用有機(jī)熱載體介質(zhì)各質(zhì)量指標(biāo)對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的影響

在用有機(jī)熱載體檢測(cè)項(xiàng)目有：閉口閃點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)粘度、殘?zhí)?、酸值、水分?%低沸物等。根據(jù)GB24747-2009《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》規(guī)定，在用有機(jī)熱載體應(yīng)每年取樣檢驗(yàn)一次，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果為安全警告指標(biāo)時(shí)需縮短檢驗(yàn)周期。而檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)質(zhì)量狀況，就是為了評(píng)價(jià)其是否能達(dá)到安全使用的要求。

1.1 閉口閃點(diǎn)

閉口閃點(diǎn)指在閉口條件（即缺少空氣）下，可燃性液體被加熱后發(fā)生瞬間閃火的最低溫度。閉口閃點(diǎn)可采用賓斯基-馬丁閉口杯法測(cè)定。檢測(cè)閉口閃點(diǎn)是為了檢測(cè)在用有機(jī)熱載體是否裂解產(chǎn)生了低分子物質(zhì)，判斷其是不是接近或達(dá)到了三類易燃液體范圍。

在開式循環(huán)系統(tǒng)中，裂解產(chǎn)生的低分子物質(zhì)易排出，其閃點(diǎn)變化不大，但在閉式循環(huán)系統(tǒng)中，若產(chǎn)生的低分子物質(zhì)沒能及時(shí)排出，就會(huì)導(dǎo)致有機(jī)熱載體的閃點(diǎn)降低，從而增加燃爆傾向。

1.2 運(yùn)動(dòng)粘度

運(yùn)動(dòng)粘度指在某一溫度t℃時(shí)，有機(jī)熱載體在重力的作用下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的量度。通常采用毛細(xì)管粘度計(jì)法來測(cè)定運(yùn)動(dòng)粘度。檢測(cè)運(yùn)動(dòng)粘度目的是為了判斷其是否已超出規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)上限。

在用有機(jī)熱載體裂解或被氧化都會(huì)使粘度發(fā)生變化，若粘度增大，化學(xué)穩(wěn)定性就會(huì)變差，在高溫條件下進(jìn)一步裂解;同時(shí)，流速降低，管壁上的液膜逐漸增厚，出現(xiàn)層流狀態(tài)后，就會(huì)導(dǎo)致管壁過熱，加快有機(jī)熱載體的劣化速度，甚至造成爐管結(jié)焦。

1.3 殘?zhí)?/p>

殘?zhí)渴侵冈谝欢ǖ臈l件下，有機(jī)熱載體經(jīng)過蒸發(fā)、裂解和縮合后形成的殘留物質(zhì)。通常情況下，采用微量法測(cè)定殘?zhí)?，康氏法為仲裁測(cè)定方法。檢測(cè)殘?zhí)康哪康氖菫榱伺袛嘣谟糜袡C(jī)熱載體的劣化程度及是否有結(jié)焦的傾向。

在用有機(jī)熱載體殘?zhí)恐翟龈呖赡苡捎诮橘|(zhì)流速不均勻或流速過低引起局部過熱，或氧化裂解等原因造成。殘?zhí)窟^高的有機(jī)熱載體通常熱穩(wěn)定性較差，在傳熱系統(tǒng)中運(yùn)行更容易發(fā)生高溫劣化，甚至結(jié)焦積炭，進(jìn)而堵塞爐管，發(fā)生爆管、泄露或火災(zāi)等嚴(yán)重后果。

1.4 酸值

酸值指中和1g試樣中的酸性物質(zhì)，所需要的氫氧化鉀的質(zhì)量。酸值常采用電位滴定法來測(cè)定。測(cè)定酸值就是為了判斷有機(jī)熱載體變質(zhì)情況和對(duì)鍋爐金屬表面的腐蝕情況。

有機(jī)熱載體酸值過高的原因：一是有機(jī)熱載體精煉程度低本身就含有一定的酸性物質(zhì);二是在運(yùn)輸過程中或傳熱系統(tǒng)中長(zhǎng)期處于高溫運(yùn)行狀態(tài)，油液就會(huì)被氧化變質(zhì)或過熱裂解，酸值增高。酸值升高不僅會(huì)影響有機(jī)熱載體的熱穩(wěn)定性，縮短其壽命，若有水分存在的情況下還會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕。

1.5 水分

有機(jī)熱載體中的水分主要來源于：一是在運(yùn)輸或貯存過程中，措施不當(dāng)混入水分;二是在使用過程中，由于周圍空氣過于潮濕，仍可以溶解一些水分。水分可采用卡爾.費(fèi)休法進(jìn)行檢測(cè)。

有機(jī)熱載體中水分過高，在高溫下易汽化，造成運(yùn)行壓力不穩(wěn)和循環(huán)泵的氣蝕，導(dǎo)致鍋內(nèi)傳熱惡化，嚴(yán)重時(shí)高溫有機(jī)熱載體會(huì)從膨脹罐放空管噴射而出，造成油的浪費(fèi)和環(huán)境污染;另外，如果此時(shí)酸值也很高，在水分存在的情況下會(huì)加速系統(tǒng)金屬的腐蝕。

1.6 5%低沸物

在用有機(jī)熱載體餾出體積為5%時(shí)所對(duì)應(yīng)的校正溫度計(jì)的讀數(shù)稱為5%低沸物。5%低沸物通常采用常壓蒸餾法測(cè)定。其檢測(cè)目的為了判斷是否有過多的低沸物以氣體的形式存在于系統(tǒng)中，以便及時(shí)處理，確保鍋爐的安全運(yùn)行。

低沸物通常是有機(jī)熱載體在高溫運(yùn)行下產(chǎn)生的裂解產(chǎn)物。在運(yùn)行系統(tǒng)中，低沸物含量低或其溫度高于最高工作溫度，則對(duì)鍋爐安全影響不大;若低沸物含量較高，且其溫度低于最高工作溫度，那么可能就會(huì)對(duì)循環(huán)泵造成氣蝕，加速有機(jī)熱載體的劣化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成超壓爆炸。

2? 控制措施

由此可見，有機(jī)熱載體在運(yùn)行系統(tǒng)中發(fā)生不同程度的劣化變質(zhì)后，將會(huì)影響鍋爐及其系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行，只有科學(xué)合理的對(duì)有機(jī)熱載體質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行定期檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題存在的原因，采取合理的措施加以控制，才能有效確保鍋爐的安全運(yùn)行。

2.1 有機(jī)熱載體的正確選用

未使用的有機(jī)熱載體質(zhì)量應(yīng)符合GB23971-2009《有機(jī)熱載體》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝要求和使用條件，選用的有機(jī)熱載體必須基于運(yùn)行安全、節(jié)能、環(huán)保的基礎(chǔ)上，且選擇具有良好穩(wěn)定性、熱氧化安定性和熱傳導(dǎo)性能、較低粘度、無腐蝕的有機(jī)熱載體。

2.2 有機(jī)熱載體的正確使用

有機(jī)熱載體大多數(shù)為有毒、有害、易燃、易爆的有機(jī)物質(zhì)，所以在操作或檢測(cè)中要做好相應(yīng)的防護(hù)措施;不同化學(xué)性質(zhì)的有機(jī)熱載體盡量不混合使用;在運(yùn)輸或使用過程中避免有機(jī)熱載體被其他化學(xué)物質(zhì)污染而劣化。

2.3 在用有機(jī)熱載體檢測(cè)

在用有機(jī)熱載體取樣應(yīng)在循環(huán)回路內(nèi)通過取樣冷卻器進(jìn)行，取樣溫度不高于50℃，取得的樣品要均勻且有代表性，取樣量滿足檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)留樣的要求;在用有機(jī)熱載體檢測(cè)應(yīng)依據(jù)GB24747-2009《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》進(jìn)行定期檢測(cè)，檢驗(yàn)周期嚴(yán)格按照該規(guī)范要求執(zhí)行;檢測(cè)中能準(zhǔn)確判斷出導(dǎo)致測(cè)定誤差的原因，并采取相應(yīng)措施提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。

2.4 配置合適的鍋爐系統(tǒng)及正確的操作

正確配置和操作有機(jī)熱載體傳熱系統(tǒng)，選用合適的循環(huán)泵，確保管中有機(jī)熱載體的正常流速;盡量采用閉式傳熱系統(tǒng)，這樣既可以防止在用有機(jī)熱載體被氧化，又可以減少低沸物等有害物質(zhì)直接排入大氣，污染環(huán)境;膨脹槽的放空管上不得安裝閥門，否則膨脹罐中的低沸物和水分不能夠及時(shí)排出，造成安全隱患;鍋爐及系統(tǒng)不可頻繁停啟，否則會(huì)使有機(jī)熱載體超溫過熱，進(jìn)一步裂解，加速其變質(zhì)，降低使用壽命;同時(shí)，應(yīng)配備備用電源，以便于突然停電時(shí)盡快恢復(fù)系統(tǒng)循環(huán)。

3? 結(jié)語(yǔ)

總之，只有準(zhǔn)確分析出有機(jī)熱載體劣化變質(zhì)原因，正確合理的選用有機(jī)熱載體，才能確保鍋爐及其系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)，由于有機(jī)熱載體為易燃物，一旦泄露就有可能引起火災(zāi)，因此，使用單位要有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，定期開展檢查和演練，及時(shí)處理泄露，并配有足夠的消防設(shè)施以防不測(cè)。

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