热媒炉加热系统是油田集输系统的组成部分，一般由热媒炉、膨胀罐、储油罐、热媒循环泵、换热器、导热油、连接管路和仪表控制系统等有机组合而成。该系统的工作原理是：热媒炉把导热油加热到一定温度后，导热油被输送到换热器，通过换热器换热，导热油把热量传递给原油或其他介质，冷却的导热油闭路回到热媒炉，被重新加热，整个过程连续进行。它具有高温低压、热效率高、传热均匀、温度易于控制、同时给多用户提供热源等特点。
1导热油分类及性质
按照国际ISO6743/12-1990的分类标准，导热油(又称有机热载体、热传导液、热媒、热介质等)属L类Q组，在带有强迫循环的闭式加热炉系统中，采用具有热稳定性的精制矿物油或合成油（使用温度＜320℃）。导热油按其制造原料的不同可分为两大类：一类是合成型导热油，该类产品是以石油化工或化工产品为原料经有机合成制得的，是纯的或比较纯的化学品，其特点是稳定性好，使用温度范围宽，使用寿命长，可再生，但制作工艺复杂，价格高；另一类是矿油型导热油，是以石油某段馏分为原料，经精制、加添加剂等工艺制得的，是烃类混合物，其特点是馏程较宽，与合成型导热油相比，热稳定性较差，使用温度范围较窄，使用中一般不再生，但由于其原料来源丰富、生产工艺简单、价格较低，故得到了广泛的应用，也是目前我国导热油的主产品。国内外导热油的主要产品见表1、表2。
表1国外导热油的主要产品
表2国内导热油主要产品
导热油使用性能包括热稳定性、流动性和传热性(运动黏度、密度、导热系数、热容和表面传热系数)。热稳定性是导热油区别于其他油品的重要性能，反映热载体发生劣化倾向。热稳定性评定标准为SH／T0680-1999（2005）。在一定温度和时间条件下，考察导热油外观合格，变质率（气相分解产物、低沸物、高沸物和不能蒸发产物之和）
≤10％，则定义相应的试验温度为该产品的最高使用温度。
表征导热油流动性指标有倾点、运动黏度。运动黏度反映液体的运动阻力，决定了在一定温度下液体的流动性和泵送性。导热油对运动黏度的要求，是在满足热稳定性、初馏点、闪点等重要指标的同时，具有较低的黏度，良好的高温和低温流动性。倾点和低温黏度决定了导热油的低温流动性。
物质的导热能力由导热系数表示，导热系数和物质的组成、密度、压力和温度等有关。同时导热油流量、流速也影响导热油的传热性。
2合理选用导热油的方法
为满足生产实际需要，要科学合理地选用导热油，从而达到延长使用寿命、安全生产、提高经济效益的目的，因此应该从如下几个方面考虑：
（1）导热油应具有较低的黏度、较大的密度、较高比热容和导热系数。
（2）导热油在允许的最高使用温度下，应有良好的热稳定性和抗氧化稳定性。任何导热油都是有机物，属于烃类，因此，在加热的条件下，都会发生热裂解、缩聚和氧化反应，使导热油变质。所以把导热油控制在允许的最高使用温度以下，可延长导热油的使用寿命。
（3）应具有较高的闪点、自燃点和沸点。导热油的闪点、自燃点较高，可以避免引起火灾。对液相使用的导热油，较高的沸点（初馏点）、较低的低沸点物含量，可确保导热油在液相状态下的稳定和安全使用。
（4）导热油应有较低的酸值和残炭。酸值是导热油中有机酸的总和，若酸值高，且油中有微量水分存在时，设备会被腐蚀；残炭是导热油裂解产物缩聚后形成的胶质和沥青质继续受热后形成的炭状物质，残炭含量高会引起结焦，影响传热效果，严重时会引起过热爆管或堵塞设备及管道。
（5）黏度及凝固点要低。黏度大则流动性差、沿程阻力大，泵的输送能力也就差；凝固点低，低温流动性好。寒冷地区要特别注意考虑凝固点这一特性。
（6）对环境无污染，对人体无害。导热油在高温条件下长期使用，会向空气中溢出低沸点物，也会或多或少地从系统中渗漏到周围环境，如果有毒，必然要污染环境，危害人体健康，因此应选用无毒的导热油，以确保工作人员的安全。
（7）在满足技术要求的条件下，考虑价格因素。
3延长导热油寿命的措施
合理地选择了导热油后，还应在使用和管理过程中采取一些措施，才能有效延长导热油的使用寿命。主要考虑以下几个方面：
3.1防止导热油的高温劣化倾向
（1）当超出了导热油规定的使用温度时，导热油的温度与其寿命成反比，通常使用温度每提高10℃，其寿命将减少一倍。因此，控制导热油在规定的使用温度下运行，在满足工艺要求的条件下，应尽可能降低导热油的运行温度，以有效延长导热油的使用寿命。导热油的使用关键是避免局部过热。导热油流动会形成一个边界层，边界层的厚度直接影响边界层的介质温度。边界层越厚，边界层温度比导热油主体温度高得越多，将使边界层超温，导致导热油降解，缩短了导热油的使用寿命，甚至烧毁炉管。因此要求导热油出炉温度至少应低于其最高使用温度10℃以上。（2）要控制导热油进、出炉的温度差，根据国内外使用经验，导热油进、出炉温度差一般取15～30℃为宜。（3）在炉管和导热油已经确定的情况下，影响导热油流动状态的主要因素是导热油的流速。由流体动力学可知，当雷诺数Re≤2230时，流体在管内呈层流状态，当雷诺数Re≥4000时，流体在管内呈湍流状态。而流体在湍流状态时，才能获得较薄的边界层，才能达到强化传热、降低边界层温度的目的，对延长导热油寿命越有利。但考虑到设备耐压等级和泵的扬程等因素，流速也不能过大。根据《有机热载体安全技术监察规程》规定：辐射受热面流速不低于2m/s，对流受热面不低于1.5m/s。如果导热油流速小于1.5m/s，将影响其使用寿命。（4）导热油系统的阻力降一定要和泵的扬程及设备的耐压等级相匹配。阻力降过大，泵的扬程过小，将直接影响导热油的流速。
（5）对紧急停电要有切实有效的保护措施。突然停电导致热媒循环泵停运，炉膛中的耐火材料大量蓄热，炉内温度很高，一般在800～900℃之间，而炉管内导热油又停滞不流，使得炉管中的油温骤然上升，并很快超过其规定的使用温度，达到烃类充分裂解的条件，在这种超高温情况下，导热油的变质速度是相当快的。因此，热媒循环泵有必要采用应急柴油发电机供电，使导热油正常循环，不致过热。
3.2防止导热油的氧化
导热油氧化速度取决于氧气浓度和温度，温度提高10℃,氧化速度增加2～4倍。为避免导热油与空气接触发生氧化，膨胀罐应采取惰性气体(如氮气)密封。在惰性气体保护难以实现的情况下，可以采取可靠性稍差的另一种方法———冷封阱，并确保冷封阱中液位不低于插入管口，同时定期更换冷封阱中导热油。
3.3防止导热油的异物混入
避免导热油被污染非常重要，应着手做好以下几项工作：（1）保证导热油储油罐的清洁，防止异物介入。（2）新建热媒炉系统投入热运前要清洗干净，重点是排除系统内水分。
（3）系统中途换油，必须对系统进行清洁，保证加热系统内无残余废油、杂质。（4）安装导热油过滤器，其作用是可滤去导热油中的杂质、胶质、焦炭粒，保护热媒循环泵，确保导热油清洁。
3.4利用测控仪表，对导热油实施有效监控
在热媒炉导热油系统运行中，对系统进出口压差及温度进行监测。在工艺负荷没有变化时，压差的变化，预示炉管内流量变化和炉管中有结垢。如果压差变化大于30%应及时进行系统检查。
3.5添加导热油增寿剂
导热油增寿剂能减缓导热油的老化速率，使导热油在高温运行中变化速率始终保持小于15%。因此，在热媒炉系统中加入导热油总量的2%～3%的增寿剂可延长导热油的寿命。
3.6规范热媒炉导热油的日常操作，提高操作人员的技术水平
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热载体炉安全技术监察规程，随时检测热媒炉系统中导热油的温度和流速等变化趋势。建立完整的技术档案，对系统的各种运行参数进行追踪分析，定期监测分析导热油指标变化情况。
4结论
（1）深入了解导热油的特性是选择适合热媒炉导热油的前提。（2）合理地选择导热油运行的设计温度与流速，膨胀罐采取惰性气体(如氮气)密封等是延长导热油寿命的重要措施。（3）加强对热媒炉加热系统的运行监控与日常管理和维护，是延长导热油使用寿命的保障。
参考文献：
[1]SH／T0677-1999，热传导液[S].
[2]SH／T0680-1999(2005)，热传导液热稳定性测定法[S].
[3]ISO6743／12-1990，热传导液体[S].
