导热油模温机因具有低压、高温的传热效果,被广泛应用于新能源、复合材料成型、石油、化工制药等工业领域。随着导热油模温机应用领域的不断扩展,其劣化危害问题也日益突出出来,模温机导热油多久换一次成为许多用户关注的问题,那么今天我们就从导热油的劣化变质原因分析及预防来聊一聊导热油模温机使用,需要关注哪些问题。
导热油按生产原料可划分为矿物型和合成型两大类。矿物型是以石油高温裂解过程或催化过程产生的馏分油产品为基础油,经深度加工,加入抗氧化剂等添加剂而制成的,具有原料易得。价格便宜、制造工艺简单、无毒无味,常温下不易氧化等优点,液相使用温度可达340℃,但其热稳定性差,易产生劣化,使用寿命短,再生利用困难。
合成型导热油以化工和石油化工产品为原料,由一种以上基体油经有机合成工艺制得,其热稳定性较好,使用温度最高可达400℃,但其加工工艺复杂,成本较高,而且一般都有毒,部分产品气体有刺激性,在高温下易氧化劣变。
1、热劣化及其危害
导热油长期处于高温环境下。会发生分子内碳链的断裂,导致化合物发生分解,产生气体、低分子化合物及自由基;自由基又能与其它分子发生聚合反应而生成高分子聚合物,使油色变为茶褐色,并进一步变成黑色,此为热劣化。
热劣化所生成的高分子物质主要有烷烃烯烃等结构复杂的聚合物及高分子量的环状化合物。在聚合反应初期,聚合物还能溶于导热油,但随着聚合反应的不断发展,聚合物会从导热油中游离出来,并集结在循环流速低的加热管壁边界层区域。随着使用时间的延长,沉积物不断增加,再加上脱氢反应,形成含碳丰富的层状积垢,影响传热效果,并最终因管壁温度的升高而使模温机加热管烧损。
若层状物剥离,则会造成模温机加热管的分叉部、弯管部淤塞,出现循环障碍。此外,由于导热油粘度上升,不仅使循环泵的运转负荷加大,而且易使模温机循环系统中的介质流速降低,一旦模温机管路内导热油处于层流状态,则可能导致边界层过热,加剧导热油的劣化。
2、氧化劣化及其危害
高温导热油和空气中的氧接触后,会氧化生成有机酸,有机酸又会进一步促进导热油的聚合反应。随着温度的升高,氧化速度加快,其结果可导致粘度的增加,油色由黄色到茶褐色,进而变为黑色,此为氧化劣化。有机酸在高温状态下对模温机的相关部件有一定的腐蚀作用,影响接头、管路及泵的使用寿命。
模温机导热油使用中应注意的事项
1、模温机第1次灌注导热油或改注其它型号导热油时,一定要咨询专业人员。使用导热油前要进行脱水处理,先打开高位罐放空管阀门,导热油缓慢升温至95℃时便开始脱水,升温速度控制在不超过5℃/h,当温度升至110~140℃时要保持24h,以脱去导热油中的水分。升至180~200℃时,保持4h,以脱去馏分。
导热油脱水时,会出现压力表指针摆动频繁,且导热油进出口温度也上下波动较大的现象。此时,要注意控制膨胀器油位,及时补油,以恢复正常油位。脱水完成后,压力表。温度表趋于稳定。
2、在模温机循环系统中,必须安装膨胀油箱。并且科学合理地确定其容积,以确保安全运行,膨胀器运行温度要求低于70℃,以避免因高温而使导热油加速氧化。循环系统中的过滤器应定期清洗以保持清洁。在使用过程中严禁水、酸、碱等杂质混入导热油。
3、为保证不漏油,阀门及法兰连接处要用防泄漏的密封材料,要求用金属缠绕石墨蛰或膨胀石墨复合垫片,不准采用石棉制品。
4、导热油要定期进行油质化验。使用单位应按要求,每年对其残碳、酸值、粘度、闪点等指标进行分析,当有2项指标分析不合格,或导热油分解成分的含量超过10%时,应更换或对其进行再生处理。
目前,导热油模温机厂家品牌繁多,且没有统一的产品制造标准,有些厂家对其产品的设计和使用没有明确说明。因此,选择专业的模温机厂家十分重要。只有掌握正确的设计和制造标准、具备丰富的使用经验,才能防止发生导热油劣化造成的资源浪费和设备损坏,使生产安全有序地进行。