導熱油的氧化速度與導熱油的運行溫度有著密切關系。導熱油在70℃以下時,氧化速度比較緩慢;70℃以上時氧化速度逐漸加快。溫度每升高10℃,氧化速率約增加一倍。油溫越高,與空氣接觸機會越多、時間越長,氧化速度會越快。
導致導熱油品質變差的主要因素是熱裂解和氧化,導熱油的氧化反應會生成有機酸,有機酸的存在又會進一步加速導熱油的聚合和裂解反應,導致導熱油的殘炭值增加,運動黏度值增大,閃點降低,甚至報廢。
導熱油易于發生氧化反應的部位主要是膨脹槽,尤其是忘記關閉輔助排氣閥的情況下,膨脹槽內導熱油的液面溫度普遍高于100℃,極端情況下甚至高于200℃。
防止導熱油氧化的有效方法是在膨脹槽內注入惰性氣體,使導熱油與空氣隔絕。通常使用的惰性氣體為氮氣,我們習慣上稱之為氮封。氮封不僅可以使導熱油與空氣有效隔離,防止氧化,從而延長導熱油的使用壽命,而且還可以降低導熱油的噴油、泄漏、著火等安全風險。
導熱油系統升溫調試時,油溫根據升溫曲線緩慢升至260℃,導熱油脫水、脫輕過程基本結束,此時可以開啟氮封裝置。使用氮封時,從加氮口向膨脹槽充入氮氣,調整氮氣減壓閥和泄壓閥,控制氮封壓力。當系統壓力突然升高時,安全閥自動開啟泄壓。
GB23971《有機熱載體》和GB24747《有機熱載體安全使用條件》中規定,最高允許使用溫度為300℃以上的導熱油,由于在操作條件下其工作溫度較高,易于導致膨脹槽內的導熱油發生氧化,應當在閉式循環系統中使用。
總之,對高溫導熱油系統進行有效的氮封,確實能夠最大限度地延長導熱油的使用壽命。