导热油酸值上升和黏度上升指向的劣化阶段不同
导热油酸值先升,表示氧化已经生成有机酸,黏度往往还正常。黏度明显上升则说明重组分已经聚合,结焦风险到了后一阶段,两个指标不能互相代替。

酸值上升是氧化的前期信号
导热油在系统里同时受到氧化和高温作用。氧化先生成有机酸,酸值因此上升,此时油的平均分子还没有明显变大,黏度可以仍在原来的范围。酸值是前期指标,黏度还正常,不代表油没有开始变坏,只说明还没进入以聚合为主的阶段。用黏度合格否定氧化,会把前期信号放过去。
有机酸继续反应,会缩合成更大的分子,黏度才明显上升。黏度上升表示重组分已经积累,炉管壁上的油膜变厚,局部温度更高,结焦风险到了后一阶段。酸值正常不能证明油没有裂解聚合,黏度未动也不能证明氧化没有开始。两个指标回答的是前后两个阶段,不是同一个问题的两种说法。
分子被高温切断时,方向和聚合相反。油在近壁处过热,会生成低沸点的轻组分,闪点下降,黏度甚至变小。所以黏度上升不能用来证明裂解已经发生,黏度下降也不能用来证明油还健康。闪点、馏程和黏度放在一起,才知道是轻组分变多,还是重组分变多。
酸值单独上升、黏度变化不大时,重点在氧化条件。膨胀槽或高位槽温度过高、氮封失效、呼吸口直接接触空气,都会让油面长期遇氧。抗氧化能力消耗完以后,酸值上升会加快。这时降低槽体温度、恢复隔绝空气,往往比清洗炉管更要紧,因为炉管里未必已经结焦。
黏度上升表示重组分已经聚合
黏度上升而酸值升幅有限时,重点在热强度。炉管热流密度过高、流速过低、火焰偏烧某一回路,油在近壁处过热,重组分在壁面生成。这种油的残炭增加,炉管进出口压差缓慢变大。只更换膨胀槽里的存油,解决不了管壁超温,新油进去仍会把黏度做高。
两个指标一起上升,是氧化和过热叠在一起。系统里既有空气进入,又有局部超温。酸值带来腐蚀,腐蚀产物和聚合物一起形成油泥,滤网和炉管会先后变脏。只补充抗氧成分而不降低热负荷,或者只提高流速而不隔绝空气,都只能压住其中一个方向,另一个指标还会继续走高。
取样本身会造成误判。油温很高时取出的样品若敞口冷却,实验室里会继续氧化,酸值比系统内更高。样品必须密闭、尽快化验,并固定取样点。膨胀槽底部的油和炉管出口的油阶段可能不同,用一个点的酸值代表全系统,会把局部劣化放大成整罐报废。
水分混入也会让黏度测量偏离。含水的油乳化后表观变稠,酸值却不一定同步上升。脱水以后黏度恢复,说明稠来自水分,不是聚合物。真正的聚合黏度在脱水以后仍然高,而且闪点、残炭一起变差。先把水排除,再解释黏度,避免把换热器漏水当成油已经老化到必须全部更换。
不同牌号的油混用,黏度和酸值都会异常,但那是两种基础油的平均,不是劣化阶段。补油以后指标突变,要先核对是不是混油,再按氧化或聚合去处理。混油造成的变化发生在补油当天,氧化造成的酸值上升是连续几周的斜坡,时间尺度完全不同。
指标越过运行限度以后,局部换油还是全部更换,要看阶段。酸值刚超限、黏度和残炭仍合格,可以部分换油并消除氧化来源,旧油里的酸被稀释。黏度、残炭已经超限,重组分会留在管壁上,只换膨胀槽的油作用有限,需要结合清洗或全部更换,并查清哪一段炉管在超温。
酸值和黏度的化验周期不同,不能用一次黏度合格覆盖期间的酸值变化。氧化可以在两次黏度分析之间已经发展,等黏度超限时管壁油膜已经变厚。酸值每批都做、黏度按周期做,曲线才分得开阶段。油量少、补油频繁时,新油会把酸值和黏度同时稀释,指标暂时变好,并不等于劣化停止。要看补油之后的回升速度:酸值先回升,仍是氧化;黏度回升得更快,则是系统里还留着过热和聚合物。
取样要在补油之前。刚补进新油时,酸值和黏度会被同时拉低,化验单看起来好转,炉管温度却没有降。隔几个班再取一次,若酸值先抬头,劣化仍停在氧化阶段;若黏度抬得更快,系统里还留着过热留下的聚合物。用补油后的回升速度分期,比看单次数值更不容易判错。