熱媒爐

熱媒爐是原油管道輸送中必備的熱力裝置。

基本介紹

• 中文名：熱媒爐
• 外文名：The heat medium heater
• 定義：原油管道輸送中必備的熱力裝置
• 原理：通過介質導熱媒進行熱量傳輸
• 優點：使用方便，傳導熱力均勻等
• 清洗方法：鹼液清洗，酸液清洗等
• 注意事項：嚴格控制溫度等
• 套用行業：石油管道運輸業

工作原理

主要是通過中間介質導熱油(熱媒)進行熱量的傳輸和交換,並使原油升溫。

用途

由於導熱油使用方便、傳導熱力均勻、設備操作簡單、熱效率高,因此,隨著石油管道運輸業的發展得到越來越廣泛的套用。

導熱油

導熱油屬有機介質,是在連續高溫條件下使用的用於傳導熱量的油，使用溫度一般在160~300℃之間，為適應這一特殊條件，導熱油必須選擇熱穩定性好的介質。但長期使用後，導熱油會產生分解、變質，並在系統的表面結垢，降低傳熱效率，對熱媒爐運行和輸油生產埋下安全隱患。所以，當導熱油達到報廢標準時，要及時更換並對導熱油系統進行徹底清洗，延長熱媒的使用壽命。

導熱油變質結垢的原因分析

1．過熱產生的結垢

有機導熱油的熱分解，是由於導熱油溫度超過其極限溫度而引起的。如由於突然停電等原因，過大的熱強度或流動受限制的地方，加熱表面溫度上升，高於熱分解極限溫度，會產生過熱。在此情況下，裂化熱分解常常導致加熱表面結焦。在被氧化劑和雜質所污染的導熱油中，結焦更快。

2．系統污染產生的結垢

空氣滲入系統會引起導熱油氧化，致使導熱油系統形成大量固體污垢。通常空氣的滲入來自開口的膨脹罐。導熱油氧化會以一定速度形成不溶物，形成速度取決於導熱油在空氣中暴露程度和油溫。腐蝕產物和鐵鏽常常是由於氧化作用和從膨脹堆等部位進入的水分產生的弱酸造成的。腐蝕產物和被氧化的導熱油不溶物的混合物會沉積在換熱器表面，尤其是系統的死角和低部位置。

傳熱系統清洗

1．導熱油排出系統後傳熱系統的清洗

當導熱油傳熱性能下降，或者導熱油中的固體含量太高時，對傳熱系統進行化學清洗是有效的，必要時可進行機械清洗。金屬氧化物一般可用酸液和鰲合劑進行清洗。在加入酸或鹼液之前，可用溶劑除去污垢沉積物和淤泥中的導熱油。化學清洗通常採用鹼液清洗或酸液清洗：

(1)鹼液清洗

製備濃度為3%~5%的苛性鹼水溶液，並加入洗滌添加劑，使其在100℃下循環通過系統所有部件，沖洗所有儀表管線，大部分沉積物會分散到溶液中，由回油管濾網除去或由系統排泄管排出。須定期檢查濾網。清洗完畢後，打開低位排泄管，排除苛性鹼液。

(2)酸液清洗

製備酸洗化合物的溶液，使其保持90~100℃在系統中循環，以最大流速通過每個系統部件。同樣要定期檢查濾網。清洗完畢後，將酸液從系統中排出，並用水沖洗系統。

(3)機械清洗

當形成的不溶物堵塞了系統或加熱器表面形成硬焦時，要用機械方法清除。如用鋼纏繞的耐壓膠管插入系統內噴高壓水，或用蒸汽噴槍以及機械刮除，或用高壓氮氣泵送高速噴丸或噴砂到管道中清除。也常用高溫空氣除焦法進行清焦。在許多情況下，系統主要部件必須採用機械清洗技術進行清洗。

2．導熱油在系統中時傳熱系統的清洗

如果導熱油只是輕度氧化，沉積物常可通過旁路過濾器除去。在低溫下可用若干個能除去100μm或更小顆粒的過濾器過濾。在系統運行狀態下，可用系統旁路數個玻纖繞制的過濾器筒進行過濾。當旁路設有100μm玻纖過濾器時，系統可保持清潔。

3．化學清洗的步驟和方法

(1)排出舊熱媒

用壓縮空氣吹掃方法。將旁通膨脹罐的閥門關死，使系統封閉，從泵出口處引入壓縮空氣吹掃，從換熱器等排污口排出熱媒。因管網及設備存在串並聯結構，排出過程中要進行切換。待系統中熱媒排出大部分後，將膨脹罐的閥門打開，使罐中熱媒流入系統，再將旁通膨脹罐的閥門關死用壓縮空氣吹掃，進行2~3遍後將系統中熱媒排出，每遍約需1h。吹掃前應啟動熱媒泵使熱媒循環，點爐使熱媒溫度達50℃左右，目的是降低熱媒粘度。壓縮空氣壓力保持0.4~0.6MPa。

(2)加水沖洗殘餘熱媒

從膨脹罐加入消防水，使系統注滿水。啟動熱媒泵，點爐使水溫達80℃左右，使系統中熱媒和水充分棍合以便排出。系統穩定後按(1)步驟排出熱媒，此步驟需4h。

(3)加清洗劑清洗

從膨脹罐加入清洗劑濃縮液，加入水稀釋，使系統注滿水，膨脹罐液位在最低點即可。啟動熱媒泵循環系統，點爐使水溫達90℃左右，循環24h，排出清洗劑及污液，步驟按(1)方法進行。對膨脹罐進行人工清污，將罐壁上鏽蝕、沉積物清除，此步驟需26h。

(4)加水漂洗2~3次

從膨脹罐加入消防水，使系統注滿水。啟動熱媒泵循環系統，點爐使水溫達80℃左右，系統穩定後按(1)步驟排廢水。用試紙測試水的pH值，顯示水為中性時即可。在過濾器中加入濾網（80目）及時清除積炭。此步驟需14h。

(5)排出系統記憶體水。

4．清洗工作中的安全及注意事項

(1)清洗過程中點爐、切換流程等操作，一定認真檢查流程後再操作，防止憋壓等違反規定的操作；清洗中需點爐時，應嚴格控制溫度，防止水汽化、噴出等危險發生；防止熱媒、清洗劑泄漏；在膨脹罐上作業要戴安全帽、掛安全帶。

(2)導熱油的安全排放溫度應控制在60℃以下，排出的導熱油應按照規定的處理方法處理。如果可能，在系統回油管與循環泵之間安裝一個細孔濾網。如果需要，在主要系統部件上安裝低位排泄管和高位排氣裝置。準備好輔助設備以製備清洗液和存放廢導熱油。

(3)由於溶劑閃點低、揮發性強，把溶劑送入傳熱系統之前，應採取適當的安全措施。從系統低位輸人溶劑，使系統安全充滿，包括膨脹罐。常溫下使用濾網以防堵塞。分別操作每個支路以達到可能的最大流量。系統中不要用含氟溶劑。

(4)儘管水對導熱油沒有嚴重影響，但它的存在會引起開車及有關揮發性的問題。用水清洗之後，系統可通過蒸烘或乾氣體（例如氮氣）吹掃乾燥。應吹掃系統所有部件和通道，包括儀表管線。

更換新導熱油及試運轉

清洗後應在系統旁路設定一個玻纖繞制的過濾器，以除去今後操作中變得疏鬆的殘餘固體物。定期檢查旁路過濾器以防堵塞。主管線上的濾網可使用不易堵塞的粗網。

系統清洗後加入新導熱油時，先啟動循環泵，充分排除系統中的氣體。加入新導熱油點爐脫水、脫輕組分。按脫水流程控制熱媒溫度，繼續脫輕組分，達到使用條件。

試運轉時應脫除殘餘水分和揮發性物質，用氮氣吹掃膨脹罐空間以除去膨脹罐中的水分。膨脹罐中通以氮氣，是防止水污染導熱油的好方法。

新熱媒加入系統並脫水試運後應取樣化驗，掌握清洗的效果和新熱媒運行初期的指標。化驗項目包括：密度、酸值、殘炭、運動粘度、開口閃點、餾程等。實際清洗中，殘留在系統內的舊導熱油和清洗劑會對新油指標有些影響，試運後的導熱油指標與生產廠家出廠時的指標可稍有不同，如殘炭應≤0.05%，酸值≤0.1mgKOH/g，其它指標的變化應在10%以內。在此變化範圍內即證明清洗質量符合要求。

由於長期使用,導熱油會分解、變質,並在系統表面結垢,影響傳熱效率,對熱媒爐運行安全構成威脅,因此,當導