化工工程师应当是具有多学科教育及培训背景，具有很强的科学、数学及技术技能，并保持良好的团队精神来担当跨职能角色，主要从事与化工各相关行业的，并能够利用化工技能来解决各种生活、社会、环境等相关问题的专业技术人才。本文是选自核心级期刊《热加工工艺》中的职称论文范文：沥青搅拌站导热油结焦的形成、危害、影响因素及解决办法。
摘要：沥青混凝土拌和站导热油加热系统采用燃烧器加热导热油，通过导热油循环泵使热态导热油在管路中循环流动。该系统由循环泵、管路、燃烧器、炉体、膨胀罐、控制系统等构成，为保证安全，控制系统一般都设有压力显示和安全装置，并设有相应的报警灯。循环泵一般为叶片泵或齿轮泵，泵允许的最高温度为300℃。加热系统采用全自动燃烧器。燃烧器包括燃油泵、鼓风机、点火变压器、点火电极、分火盘、喷嘴(一挡火和二挡火两个喷嘴)、风门调节机构、电磁阀、光电眼等，燃烧器控制器主要为LOA24、LOA44、OR3/B型顺序控制器或可编程控制器PLC。风门调节机构常采用活塞式或步进电机式。
关键词：导热油结焦,形成及危害,影响因素,解决办法
导热油加热与直接加热和蒸汽加热等传统的加热方式相比，具有节约能耗、加热均匀、控温精度高、操作压力低和安全便利等优点。因此，上世纪80年代以来，我国导热油的研制和应用发展相当迅速，已在化学化工、石油加工、石油化工、化纤、纺织、轻工、建材、冶金、粮油食品加工等行业的多种加热系统中广泛应用。
导热油在传热过程中主要发生三种化学反应：热氧化反应、热裂解和热聚合反应。结焦产生于热氧化反应和热聚合反应。热聚合反应因导热油在加热系统运行过程受热而发生，该反应会生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积于加热器和管路表面,形成结焦。热氧化反应主要因开式加热系统膨胀槽内的导热油接触空气或参与循环而发生，该反应会生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性组分，并进一步生成胶质、沥青质等粘稠物质，最后形成结焦;热氧化是非正常情况引起的，一旦发生，会加速热裂解和热聚合反应，使粘度迅速增大，传热效率降低，造成过热和炉管结焦。产生的酸性物质还会造成设备腐蚀和泄漏。
导热油在使用过程中产生的结焦会形成隔热层，致使传热系数下降、排烟温度升高、燃料消耗增大;另一方面由于生产工艺所需温度保持不变，加热炉管壁温度会急剧上升，从而引起炉管鼓包、破裂，最终将炉管烧穿，引起加热炉着火、爆炸，造成设备和操作者人身伤害等严重事故。近年来，此类事故屡见不鲜。
结焦的影响因素(1)导热油质量。导热油氧化安定性和热稳定性的高低与结焦速度和数量密不可分。许多着火和爆炸事故是由于导热油的热稳定性和氧化安定性较差，运行过程中引起严重结焦造成的。(2)加热系统的设计及安装。加热系统设计所提供的各种参数及设备安装是否合理，直接影响导热油的结焦倾向。每台设备安装情况不一样，也会影响导热油的寿命。设备安装必须合理，调试时需及时整改，才有利于导热油的寿命延长。(3)加热系统的日常操作及维护。温度是导热油发生热氧化反应和热聚合反应的重要参数。随着温度的升高，这两种反应的反应速度会急剧增加，结焦倾向也随之增大。所以，温度应控制在合理范围。根据化工原理的有关理论：随着雷诺数的增加，结焦速率减慢。雷诺数与导热油的流速成正比。因此，导热油流速越大，结焦越慢。
为减缓结焦的形成速度，延长导热油的使用使命，应从以下方面采取措施：
(1)选择适宜牌号的导热油，监测其理化指标变化趋势。
导热油根据最高使用温度划分牌号，其中矿物型导热油主要有L-QB280、L-QB300和L-QC320三个牌号，其最高使用温度分别为280℃、300℃和320℃。应根据加热系统的最高加热温度选择适宜牌号、质量符合SH/T 0677-1999 “热传导液”标准，最高使用温度经权威部门检测而确定的产品。目前，一些市售导热油推荐的最高使用温度与实际测定结果出入较大，给用户以误导，安全事故时有发生，应当引起广大用户的注意!
应选用由优良热稳定性的精制基础油和高温抗氧剂和抗垢添加剂调配的导热油。其中高温抗氧剂可有效延缓导热油运行过程中的氧化变稠;高温抗垢剂可将炉管和管路中的结焦溶解，使其分散在导热油中，最后通过系统的旁路过滤器将其过滤，保持炉管和管路的清洁。
导热油每使用三个月或半年后，应对其粘度、闪点、酸值和残炭四项指标进行跟踪分析，当其中有两项指标超过规定限值(残炭不大于1.5%、酸值不大于0.5mgKOH/g、闪点变化率不大于20%、粘度变化率不大于15%)时，应考虑添加部分新油或全部换油。
(2)加热系统合理的设计及安装。
导热油加热系统的设计及安装应严格执行国家有关部门制定的热油炉设计规程，以保证加热系统的安全运行。
(3)规范加热系统的日常操作。
导热油加热系统的日常操作应严格执行国家有关部门制定的有机热载体炉安全技术监察规程，随时监测加热系统中导热油的温度和流速等参数的变化趋势。在实际使用中，加热炉出口处的平均温度应较导热油的最高使用温度至少低20℃。开式系统的膨胀槽中导热油的温度应低于60℃, 最高温度不要超过180℃。导热油在热油炉中流速不应低于2.5米/秒，以增加导热油湍动程度，减少传热边界层中滞流底层厚度和对流传热热阻，提高对流传热系数，达到强化流体传热的目的。
(4)加热系统的清洗。
热氧化和热聚合产物首先形成聚合的高碳粘稠物，附着于管壁，这类物质可通过化学清洗去除。高碳粘稠物进一步形成不完全石墨化沉积物，化学清洗只对尚未碳化的部分有效。完全形成石墨化焦炭。对这类物质化学清洗已不解决问题，国外多采用机械清洗。在使用中应经常检查，在形成的高碳粘稠物尚未碳化时，用户可购买化学清洗剂进行清洗。
《热加工工艺》是由中国船舶重工集团公司主管，中国船舶重工集团公司第十二研究所、中国造船工程学会船舶材料学术委员会主办。国际刊号：ISSN：1001-3814 ;国内刊号：CN：61-1133/TG。本刊主要报道铸造、锻压、焊接、金属材料及热处理等领域的试验研究论文和技术报告，介绍具有较大推广应用价值的先进经验和实用热加工技术信息。本刊在国内外具有较大影响，是金属学及金属工艺类全国中文核心期刊，中国科技论文统计与分析用刊，常年被中国科学引文数据库、中国机械工程文摘、中国有色金属文献数据库、美国工程信息公司Ei Page One数据库等10余种国内外检索系统收录。主要荣誉：陕西省优秀科技期刊一等奖、中国船舶工业总公司优秀科技期刊二等奖、全国优秀国防科技期刊一等奖、全国优秀科技期刊二等奖、中国期刊方阵(双百期刊)。
