Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt thường gặp nhất

Hệ thống dầu truyền nhiệt được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm các ngành công nghiệp giấy, sản xuất gỗ ép, gia công, hóa chất, ngành sản xuất dệt, nhựa, xi măng, và các thiết bị tản nhiệt bằng dầu…Trong quá trình vận hành sẽ không tránh khỏi các sự cố không mong muốn. Chúng ta cũng tìm hiểu các sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt thường gặp qua bài viết sau:

Xem thêm: Khái niệm cơ bản về dầu truyền nhiệt.

Xem thêm: Tìm hiểu về hệ thống tuần hoàn dầu truyền nhiệt.

Xem thêm: Bảng giá các loại dầu truyền nhiệt tốt nhất

Hệ thống dầu truyền nhiệt
Hệ thống dầu truyền nhiệt

Sự cố thường gặp trong hệ thống dầu truyền nhiệt

Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt thường gặp là: Dầu truyền nhiệt bị sôi, phân hủy do Cracking nhiệt, ô xy hóa, bơm hỏng, gia nhiệt lên chậm, tắt máy không đúng cách, ró rỉ hệ thống và nguy cơ cháy nổ…

Dầu truyền nhiệt bị sôi

Dầu truyền nhiệt bị sôi do các nguyên nhân:

  • Nhiệt độ tăng cao trong 1 khoảng thời gian ngắn dẫn tới hiện tượng quá nhiệt và nhiệt độ thay đổi nhiệt độ đột ngột ;
  • Lưu lượng bơm tuần hoàn chậm dẫn tới việc không đáp ứng lưu lượng tuần hoàn dầu truyền nhiệt trong hệ thống khép kín;
  • Hàm lượng nước trong dầu chưa thoát ra hết.

Việc dầu truyền nhiệt bị sôi dẫn tới thất thoát ra ngoài một lượng dầu rất lớn, tổn thất kinh tế rất lớn và nguye cơ cháy nổ cao.

Cách khắc phục:

  • Đốt dầu đến 70°C, sau đó cứ sau 2h gia nhiệt tăng thêm 10°C
  • Đối với hệ thống truyền nhiệt có đường ống dẫn dầu dưới 100m thì bơm tuần hoàn chính và dự phòng phải tốc độ dòng chảy từ 1,5-3m/s. Đối với hệ thống có đường ống dẫn dầu >100m thì ngoài bơm tuần hoàn chính và dự phòng thì nên có 1 bơm giữa đường ống có tốc độ dòng chảy từ 1,5-3m/s.
  • Tăng nhiệt độ từ từ như trên để nước thoát hết ra khỏi dầu.
Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: Dầu bị sôi do quá nhiệt
Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: Dầu bị sôi do quá nhiệt

Dầu truyền nhiệt bị phân hủy do quá nhiệt, cracking nhiệt

Sự phân hủy nhiệt, hay sự nứt vỡ do nhiệt, là sự phá vỡ các liên kết cacbon-cacbon trong phân tử chất lỏng bằng nhiệt để tạo thành các mảnh nhỏ hơn là các gốc tự do. Phản ứng có thể dừng lại tại điểm đó, trong trường hợp đó các phân tử nhỏ hơn đã tồn tại trước đó được hình thành, hoặc các mảnh có thể phản ứng với nhau để tạo thành các phân tử cao phân tử lớn hơn trước đó tồn tại trong chất lỏng.

Nếu sự phân hủy nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cực cao, tác động không chỉ là phá vỡ liên kết cacbon-cacbon mà còn tách nguyên tử hydro ra khỏi nguyên tử cacbon và tạo thành than cốc. Trong trường hợp này, sự bám bẩn của bề mặt truyền nhiệt diễn ra rất nhanh và hệ thống sẽ sớm ngừng hoạt động.

Tác dụng của lò hơi thấp là làm giảm điểm chớp cháy và độ nhớt của chất lỏng cũng như tăng áp suất hơi của nó. Tác dụng của nồi hơi cao là làm tăng độ nhớt của chất lỏng miễn là chúng vẫn còn trong dung dịch. Tuy nhiên, khi vượt quá giới hạn hòa tan, chúng bắt đầu tạo thành chất rắn có thể làm đóng cặn bẩn bề mặt truyền nhiệt.

Tóm lại, quá nhiệt có nghĩa là trong quá trình vận hành của hệ thống truyền nhiệt dầu truyền nhiệt, nhiệt độ hoạt động của dầu truyền nhiệt hoặc nhiệt độ của màng lỏng vượt quá nhiệt độ sử dụng tối đa cho phép. Quá nhiệt sẽ dẫn đến phân hủy nhiệt nghiêm trọng của dầu truyền nhiệt, hình thành các sản phẩm phụ làm tăng tốc độ biến chất của dầu truyền nhiệt, dẫn đến suy giảm chất lượng truyền nhiệt, luyện cốc ống lò, trường hợp nghiêm trọng có thể nổ ống, rò rỉ dầu nhiệt, gây cháy và các sự cố an ninh khác.

 

Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: bị đáu keo bẩn hệ thống
Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: bị đáu keo bẩn hệ thống

Dầu truyền nhiệt bị ô xy hóa

Định nghĩa khoa học về sự phân hủy oxy hóa là phản ứng của oxy (trong không khí) với chất lỏng theo cơ chế gốc tự do để tạo thành các phân tử lớn hơn mà cuối cùng là polyme hoặc chất rắn. Những chất này làm đặc chất lỏng làm tăng độ nhớt của nó. Chất lỏng nhớt hơn sẽ khó bơm hơn, đặc tính truyền nhiệt kém hơn cũng như tăng khả năng hình thành than cốc. Quá trình oxy hóa cũng đi kèm với sự gia tăng độ axit (TAN) của chất lỏng.

Như với hầu hết các phản ứng hóa học, quá trình oxy hóa xảy ra nhanh hơn khi nhiệt độ tăng lên. Ở nhiệt độ phòng, tốc độ phản ứng khó có thể đo được. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, ảnh hưởng theo cấp số nhân và có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ chất lỏng trong các hệ thống không sử dụng các biện pháp khử ôxy hóa như dùng khí trơ nitơ trong thùng giãn nở.

Nói cách khác, quá trình oxy hóa xảy ra khi chất lỏng nóng tiếp xúc với không khí. Các dấu hiệu của quá trình oxy hóa chất lỏng được nhìn thấy rõ ràng nhất là sự hình thành bùn trong hệ thống, đặc biệt là ở các khu vực lưu lượng thấp như thùng chứa hoặc bể chứa giãn nở.

Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: Dầu truyền nhiệt bị ô xy hóa sẽ bị đen và đặc lại
Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: Dầu truyền nhiệt bị ô xy hóa sẽ bị đen và đặc lại

 

Các khắc phục:

  • Đảm bảo dầu truyền nhiệt được tuần hoàn liên tục trong hệ thống;
  • Nếu hệ thống không có bình chứa dầu bên ngoài hoặc bình giãn nở bên ngoài, tốt nhất nên thêm một bình chứa làm bộ đệm nhiệt tại bất kỳ điểm cao nào của hệ thống, đặt nó gần điểm tiếp xúc với không khí. Điều này sẽ giúp giảm quá trình oxy hóa.
  • Nếu bình chứa vẫn còn quá nóng, di chuyển nó ra xa hệ thống sơ cấp hơn hoặc thêm một tấm chăn nitơ để ngăn chất lỏng tiếp xúc với không khí có thể giúp tránh quá trình oxy hóa.

Hệ thống gia nhiệt lên chậm

Nguyên nhân :

  • Do thiếu dầu truyền nhiệt trong hệ thống;
  • Trong hệ thống đường ống truyền nhiệt có không khí, nước;
  • Bơm dầu bị hụt gió;
  • Các vale bị tắc không đủ lưu lượng từ bồn gia nhiết đi vào hệ thống đường ống;
  • Tắc hệ thống đường ống, do dầu bị chết tạo cặn bám vào lâu ngày.

Khắc phục :

  • Nếu thiếu dầu nên châm dầu truyền nhiệt thêm cho đủ.
  • Gia nhiệt từ từ 70°C và bơm tuần hoàn để xã hết khí ra khỏi đường ống.
  • Kiểm tra áp suất đầu vào và đầu ra của bơm nếu có chênh áp lớn phải xử lý ngay.
  • Đường ống truyền nhiệt lâu ngày cần vệ sinh tẩy cặn đường ống.
  • Luôn luôn kiểm tra các mối hàn để tránh rò rỉ hơi dầu ra ngoài gây hỏa hoạn.

Bơm dầu bị hỏng hoặc không đủ công suất

Việc bơm dầu bị hỏng hoặc không đủ công suất sẽ không đảm bảo dầu truyền nhiệt được tuần hoàn liên tục trong hệ thống, dẫn đến quá nhiệt cục bộ và gây ra các hiện tượng tạo cặn, nhựa, phân hủy dầu…

Khắc phục bằng cách cần kiểm tra thường xuyên tình trạng hoạt động và định kỳ sửa chữa bơm dầu đảm bảo bơm luôn ở trạng thái hoạt động bình thường.

Tắt máy không đúng cách

Ở nhiệt độ hoạt động bình thường, các bộ phận kim loại chịu lửa và cấu trúc của lò nhiệt có thể nóng gần như chính ngọn lửa. Nếu hệ thống được tắt, sẽ mất một lúc để nhiệt lưu trữ trong các vật liệu này hoàn toàn thoát ra khỏi hệ thống. Chất lỏng, được phép lưu thông sau khi bộ gia nhiệt tắt, sẽ tiếp tục mang các BTU này từ bộ gia nhiệt và phân tán chúng ra khắp hệ thống.

Tắt máy không đúng cách
Nếu toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động cùng một lúc, bộ gia nhiệt sẽ ngừng hoạt động và máy bơm sẽ ngừng di chuyển chất lỏng. Nhiệt lưu trữ trong kim loại chịu nhiệt và cấu trúc của lò nhiệt sẽ được không được giải phóng tức thì.

Khi tắt quạt gió, lượng nhiệt này không nhanh chóng thoát ra. Ống gia nhiệt chứa chất lỏng truyền nhiệt tiếp tục thấy nóng dữ dội. Bị ứ đọng, chất lỏng không thể loại bỏ nhiệt này và bắt đầu sôi khi nhiệt độ của nó vượt quá giới hạn khuyến nghị.

Các khắc phục:

Khi tắt hệ thống, hãy tắt lò nhiệt nhưng vẫn tiếp tục hoạt động của máy bơm tuần hoàn. Mục đích là cho nhiệt lưu trữ trong ống kim loại chịu nhiệt và hệ thống thoát ra. Theo dõi nhiệt độ ống kim loại và nhiệt độ đầu ra của lò sưởi. Khi nhiệt độ đầu ra của máy sưởi giảm xuống 250 °F hoặc thấp hơn thì tắt máy bơm.

Tiếp tục chạy quạt gió để thổi không khí làm mát hệ thống.

Sự cố mất điện

Khi xảy ra sự cố mất điện, bơm sẽ không hoạt động trong khi đó nhiệt độ của lò đốt vẫn còn rất cao, dầu truyền nhiệt không được lưu thông dẫn đến quá nhiệt cục bộ làm:

  •  Dầu truyền nhiệt bị cháy (biến chất) tại các ống trao đổi nhiệt trong lò;
  • Nhiệt độ cao dẫn đến tăng đáng kể thể tích khối dầu sẽ gây hiện tượng dầu tràn khỏi bồn giãn nhiệt (nếu bồn giãn không đủ lớn).

Việc này rất nguy hiểm, có thể dẫn đến hỏa hoạn. Do vậy bắt buộc các cơ sở sử dụng phải có máy phát điện dự phòng để chạy bơm khi mất điện.

Rò rỉ hệ thống và nguy cơ cháy nổ

Rò rỉ hệ thống chất lỏng nhiệt thông thường bao gồm chất lỏng thấm ra từ các bộ phận có ren, miếng đệm mặt bích, gioăng cơ khí và các vị trí ở thân van và trục bơm. Bất kỳ giọt dầu nào được hình thành sẽ nguội nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí. Rò rỉ cực ít có thể tạo ra khói màu xám nhạt. Đây là dấu hiệu cho thấy chất lỏng bị oxy hóa ngay lập tức khi tiếp xúc với không khí.

Đánh giá rủi ro cháy:

An toàn cháy nổ trong các hệ thống dầu truyền nhiệt phụ thuộc vào ba phép đo: Điểm chớp cháy, điểm cháy và nhiệt độ tự cháy và vật liệu bảo ôn.

Phòng ngừa:

Biện pháp phòng ngừa hiệu quả nhất đối với các đám cháy là xác định tất cả các điểm rò rỉ tiềm ẩn và quy định kỹ thuật của lớp cách nhiệt nhiệt độ cao hoặc không có lớp cách nhiệt tại những điểm này. Lớp cách nhiệt ngăn không cho chất lỏng lan ra khắp lớp cách nhiệt. Nếu cần thiết, mặt bích chỉ nên được che bằng nắp kim loại có lỗ nhỏ, người dùng nên tránh cách nhiệt những khu vực này nếu có thể.

Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: cháy nổ
Sự cố hệ thống dầu truyền nhiệt: cháy nổ

Sự cố do lỗi vận hành hệ thống

Một sự cố thiết bị nghiêm trọng có thể dẫn đến việc thất thoát nhanh chóng một lượng lớn dầu truyền nhiệt. Khi chất lỏng được giải phóng, diện tích bề mặt tương đối lớn hơn của các giọt và vận tốc của chúng sẽ dẫn đến làm mát nhanh chóng. Khi điều này xảy ra, sẽ có một lượng khói nhất định xuất hiện do chất lỏng nóng phản ứng với không khí (oxy hóa). Mọi nguy cơ hỏa hoạn hoặc hỏng hóc nghiêm trọng có thể được giảm thiểu thông qua thiết kế, vận hành và bảo trì thiết bị phù hợp:

  • Không bao giờ vận hành chất lỏng nhiệt trên nhiệt độ sôi của nó.
  • Duy trì thông gió tốt ở khu vực xung quanh thiết bị.
  • Giảm thiểu nhiên liệu có sẵn cho một đám cháy. Để làm được điều này, bình giãn nở cần được trang bị công tắc mức thấp để tắt toàn bộ hệ thống.

Địa chỉ mua dầu truyền nhiệt uy tín, giá tốt:

Qua bài viết trên chúng ta đã nắm được một phần kiến thức liên quan đến hệ thống dầu truyền nhiệt.

Công ty CP Mai An Đức chuyên tư vấn và cung cấp các loại dầu truyền nhiệt của các thương hiệu nổi tiếng như:  Caltex, ShellTotal, Petronas với chất lượng, giá cả và dịch vụ tốt nhất.

Thông tin liên hệ:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.