Vor allem in alten Anlagen sind Ausdehnungsgefäß und Sammelbehälter zur Atmosphäre offen, die Gefäße sind also mit Luft gefüllt. In Abhängigkeit von der Temperatur im Ausdehnungsgefäß kann der in der Luft enthaltene Sauerstoff mit Thermoöl reagieren. Durch diese Oxidation des Thermalöls entstehen schlamm- und teerartige Produkte, die das ganze System verschmutzen und verstopfen.

Wird nun eine Stickstoffüberlagerung in das Thermalölsystem integriert, wird die Luft im Behälter durch Stickstoff ersetzt. Eine Oxidation ist dann nicht mehr möglich.

Zusätzlich kann sich durch die Inertisierung im Ausdehnungsgefäß keine explosionsfähige Atmosphäre durch austretende Leichtsieder mehr bilden. Im Sammelbehälter dagegen fällt kein Kondensat durch feuchte Luft mehr an.

Grundsätzlich bietet eine Stickstoffüberlagerung vor allem im Hinblick auf die Anlagenpflege und der Erhaltung einer hohen Ölqualität nur Vorteile. Je größer die Anlage und damit die enthaltene Ölmenge, desto dringender ist der Einsatz einer Stickstoffüberlagerung angezeigt. Aber auch für kleine Anlagen ist eine Stickstoffüberlagerung immer sinnvoll, um die angeschlossenen Apparate vor Verschmutzung zu schützen.

Nachgerüstet werden muss ein Sicherheitsventil, welches sich meist am Austritt des Sammelbehälters befindet.

Mit der Stickstoffüberlagerung geht auch eine Drucküberlagerung der Wärmeträgerölanlage einher. Der Überlagerungsdruck muss auf die Anlage abgestimmt sein. Insbesondere darf er die zulässigen Drücke der Anlagenteile nicht überschreiten.