在用有机热载体质量指标检测意义及控制措施

孙红燕

摘   要：有机热载体无论在运输、贮存，还是在使用过程中，由于各种原因都会导致其品质发生变化，比如氧化、裂解或者稳定性降低等，从而影响锅炉及其系统的安全运行。因此，加强在用有机热载体介质各项质量指标的监测，分析问题存在的原因，采取合理有效的改进措施，定期开展有机热载体检验检测，为处理类似问题提供经验和参考。

关键词：在用有机热载体  质量指标  检验  措施

中图分类号：TK22                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（c）-0078-02

以导热油作为传热介质的锅炉称为有机热载体炉。虽然，有机热载体炉起步较晚，但由于它具有高温低压的供热特性，能满足工业生产需要，所以已被大量应用于化工、纺织、食品、冶金等行业中。然而，由于有机热载体长期受到高温的作用或操作不当等因素的影响，可能会造成有机热载体超温过热，长此以往，会使锅炉受热面炭化结焦，给传热系统带来一定的安全隐患和燃料的浪费，严重时会引发火灾等安全事故。因此，定期开展有机热载体检验检测，分析各指标不达标时给锅炉带来的危害，对锅炉安全运行和节能环保方面都具有十分重要的意义。

1  在用有机热载体介质各质量指标对锅炉安全运行的影响

在用有机热载体检测项目有：闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值、水分、5%低沸物等。根据GB24747-2009《有机热载体安全技术条件》规定，在用有机热载体应每年取样检验一次，当检测结果为安全警告指标时需缩短检验周期。而检测各项指标质量状况，就是为了评价其是否能达到安全使用的要求。

1.1 闭口闪点

闭口闪点指在闭口条件（即缺少空气）下，可燃性液体被加热后发生瞬间闪火的最低温度。闭口闪点可采用宾斯基-马丁闭口杯法测定。检测闭口闪点是为了检测在用有机热载体是否裂解产生了低分子物质，判断其是不是接近或达到了三类易燃液体范围。

在开式循环系统中，裂解产生的低分子物质易排出，其闪点变化不大，但在闭式循环系统中，若产生的低分子物质没能及时排出，就会导致有机热载体的闪点降低，从而增加燃爆倾向。

1.2 运动粘度

运动粘度指在某一温度t℃时，有机热载体在重力的作用下流动时产生的内摩擦力的量度。通常采用毛细管粘度计法来测定运动粘度。检测运动粘度目的是为了判断其是否已超出规定的质量指標上限。

在用有机热载体裂解或被氧化都会使粘度发生变化，若粘度增大，化学稳定性就会变差，在高温条件下进一步裂解;同时，流速降低，管壁上的液膜逐渐增厚，出现层流状态后，就会导致管壁过热，加快有机热载体的劣化速度，甚至造成炉管结焦。

1.3 残炭

残炭是指在一定的条件下，有机热载体经过蒸发、裂解和缩合后形成的残留物质。通常情况下，采用微量法测定残炭，康氏法为仲裁测定方法。检测残炭的目的是为了判断在用有机热载体的劣化程度及是否有结焦的倾向。

在用有机热载体残炭值增高可能由于介质流速不均匀或流速过低引起局部过热，或氧化裂解等原因造成。残炭过高的有机热载体通常热稳定性较差，在传热系统中运行更容易发生高温劣化，甚至结焦积炭，进而堵塞炉管，发生爆管、泄露或火灾等严重后果。

1.4 酸值

酸值指中和1g试样中的酸性物质，所需要的氢氧化钾的质量。酸值常采用电位滴定法来测定。测定酸值就是为了判断有机热载体变质情况和对锅炉金属表面的腐蚀情况。

有机热载体酸值过高的原因：一是有机热载体精炼程度低本身就含有一定的酸性物质;二是在运输过程中或传热系统中长期处于高温运行状态，油液就会被氧化变质或过热裂解，酸值增高。酸值升高不仅会影响有机热载体的热稳定性，缩短其寿命，若有水分存在的情况下还会对设备造成腐蚀。

1.5 水分

有机热载体中的水分主要来源于：一是在运输或贮存过程中，措施不当混入水分;二是在使用过程中，由于周围空气过于潮湿，仍可以溶解一些水分。水分可采用卡尔.费休法进行检测。

有机热载体中水分过高，在高温下易汽化，造成运行压力不稳和循环泵的气蚀，导致锅内传热恶化，严重时高温有机热载体会从膨胀罐放空管喷射而出，造成油的浪费和环境污染;另外，如果此时酸值也很高，在水分存在的情况下会加速系统金属的腐蚀。

1.6 5%低沸物

在用有机热载体馏出体积为5%时所对应的校正温度计的读数称为5%低沸物。5%低沸物通常采用常压蒸馏法测定。其检测目的为了判断是否有过多的低沸物以气体的形式存在于系统中，以便及时处理，确保锅炉的安全运行。

低沸物通常是有机热载体在高温运行下产生的裂解产物。在运行系统中，低沸物含量低或其温度高于最高工作温度，则对锅炉安全影响不大;若低沸物含量较高，且其温度低于最高工作温度，那么可能就会对循环泵造成气蚀，加速有机热载体的劣化，严重时会造成超压爆炸。

2  控制措施

由此可见，有机热载体在运行系统中发生不同程度的劣化变质后，将会影响锅炉及其系统的安全、经济、环保运行，只有科学合理的对有机热载体质量指标进行定期检测，及时发现问题存在的原因，采取合理的措施加以控制，才能有效确保锅炉的安全运行。

2.1 有机热载体的正确选用

未使用的有机热载体质量应符合GB23971-2009《有机热载体》标准规定;根据具体的生产工艺要求和使用条件，选用的有机热载体必须基于运行安全、节能、环保的基础上，且选择具有良好稳定性、热氧化安定性和热传导性能、较低粘度、无腐蚀的有机热载体。

2.2 有机热载体的正确使用

有机热载体大多数为有毒、有害、易燃、易爆的有机物质，所以在操作或检测中要做好相应的防护措施;不同化学性质的有机热载体尽量不混合使用;在运输或使用过程中避免有机热载体被其他化学物质污染而劣化。

2.3 在用有机热载体检测

在用有机热载体取样应在循环回路内通过取样冷却器进行，取样温度不高于50℃，取得的样品要均匀且有代表性，取样量满足检验和复验留样的要求;在用有机热载体检测应依据GB24747-2009《有机热载体安全技术条件》进行定期检测，检验周期严格按照该规范要求执行;检测中能准确判断出导致测定误差的原因，并采取相应措施提高检测准确性。

2.4 配置合适的锅炉系统及正确的操作

正确配置和操作有机热载体传热系统，选用合适的循环泵，确保管中有机热载体的正常流速;尽量采用闭式传热系统，这样既可以防止在用有机热载体被氧化，又可以减少低沸物等有害物质直接排入大气，污染环境;膨胀槽的放空管上不得安装阀门，否则膨胀罐中的低沸物和水分不能够及时排出，造成安全隐患;锅炉及系统不可频繁停启，否则会使有机热载体超温过热，进一步裂解，加速其变质，降低使用寿命;同时，应配备备用电源，以便于突然停电时尽快恢复系统循环。

3  结语

总之，只有准确分析出有机热载体劣化变质原因，正确合理的选用有机热载体，才能确保锅炉及其系统的安全运行。同时，由于有机热载体为易燃物，一旦泄露就有可能引起火灾，因此，使用单位要有相应的应急预案，定期开展检查和演练，及时处理泄露，并配有足够的消防设施以防不测。

参考文献

[1] 赵欣刚，齐鹿扬.有机热载体炉[M].北京：中國计量出版社，2008.

[2] TSG G5001-2010，锅炉水（介）质处理监督管理规则[S].

[3] GB23971-2009，有机热载体[S].

[4] GB24747-2009，有机热载体安全技术条件[S].