導熱油經過一段時間的高溫運行后，不可避免地發生一系列物理、化學變化。即使是品質較好的導熱油，其殘炭、酸值、閃點和運動黏度也會隨著使用時間的增加而發生變化。通常情況下，開始的一兩年，殘炭值的增加幅度較小，兩年后殘炭值增加幅度會不斷加大。在此期間，加熱爐的爐管內部也會發生一些變化。當油膜直接接觸爐管內壁金屬表面時，其溫度要比導熱油主流溫度高出許多。

導熱油在爐管金屬表面受到高溫加熱后，其分子鏈會發生斷裂或聚合，導致殘炭不斷增加，附著在爐管內壁上，成為結焦。一旦產生結焦層，情況就會急劇惡化，其原因在于結焦層導熱系數要比金屬小得多，熱阻大。隨著爐管壁溫度不斷上升，加快了導熱油炭化速度，使結焦層厚度不斷增加。為了滿足工藝溫度需求，不得不提高出口油溫。惡性循環的極端嚴重后果是爐管壁變薄甚至被燒穿。

對于大多數導熱油系統而言，只要操作得當，爐管結焦的過程是相對較長的。結焦層厚度通常取決于鍋爐運行狀況、導熱油的品質、導熱油在爐管內的流速等。