导热油经过一段时间的高温运行后，不可避免地发生一系列物理、化学变化。即使是品质较好的导热油，其残炭、酸值、闪点和运动黏度也会随着使用时间的增加而发生变化。通常情况下，开始的一两年，残炭值的增加幅度较小，两年后残炭值增加幅度会不断加大。在此期间，加热炉的炉管内部也会发生一些变化。当油膜直接接触炉管内壁金属表面时，其温度要比导热油主流温度高出许多。

导热油在炉管金属表面受到高温加热后，其分子链会发生断裂或聚合，导致残炭不断增加，附着在炉管内壁上，成为结焦。一旦产生结焦层，情况就会急剧恶化，其原因在于结焦层导热系数要比金属小得多，热阻大。随着炉管壁温度不断上升，加快了导热油炭化速度，使结焦层厚度不断增加。为了满足工艺温度需求，不得不提高出口油温。恶性循环的极端严重后果是炉管壁变薄甚至被烧穿。

对于大多数导热油系统而言，只要操作得当，炉管结焦的过程是相对较长的。结焦层厚度通常取决于锅炉运行状况、导热油的品质、导热油在炉管内的流速等。