熱聚合反應因導熱油在加熱系統運行過程受熱而發生,該反應會生成稠環芳烴、膠質和瀝青質等大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成結焦。
熱氧化反應主要因開式加熱系統膨脹槽內的導熱油接觸空氣或參與循環而發生,該反應會生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分,并進一步生成膠質、瀝青質等粘稠物質,然后形成結焦;熱氧化是非正常情況引起的,一旦發生,會加速熱裂解和熱聚合反應,使粘度迅速增大,傳熱效率降低,造成過熱和爐管結焦。產生的酸性物質還會造成設備腐蝕和泄漏。
對于以導熱油為介質的鍋爐和系統,導熱油的化學及物理特性確定了再超出其熱穩定性限制的高溫條件下工作會發生過熱裂解,在與空氣接觸的條件下會發生氧化變質,在與其他化學物質混合的條件下會發生化學污染甚至化學反應。過熱裂解、氧化變質和化學污染都會導致傳熱過程惡化,故而引發鍋爐的材料和結構強度失效并會導致導熱油的泄漏。
導熱油受熱裂解、聚合的產物向爐管金屬表面遷移并吸附在金屬表面,吸附在金屬表面的物質會日益增加,在爐管表面繼續受熱會硬化形成結焦物。導熱油的熱穩定性試驗數據證明,在一個確定的溫度上,所有導熱油都會出現不同程度的因熱裂解而變質的現象。導熱油變質率的增加與其所承受溫度的增加表現出一種指數關系,當工作溫度每上升10℃,由于熱裂解原因造成的導熱油變質率會在原有變質率的基礎上增加1倍。因此,合理的管理加熱系統,避免超溫操作,是延長導熱油壽命的生要措施之一。