Як видалити вологу з трансформаторного масла?

1. Рекондиціонування на-лінії/-в автономному режимі (фізичне розділення)

Цей метод видаляє вільну та емульговану воду, але менш ефективний для розчиненої води. Його часто використовують як перший крок або для менш важких випадків.

Принцип: використання коалесцерів, центрифуг або вакуумних дегідраторів для відділення води від олії на основі різниці густини.

Процес: масло пропускають через центрифугу або коалесцуючий фільтр, який механічно відокремлює краплі води. Часто поєднується з легким нагріванням (до 60 градусів) для зменшення в'язкості.

Найкраще для: масового, безкоштовного видалення води. Звичайні в мобільних фільтраційних візках для періодичного обслуговування.

2. Вакуумна дегідратація (найефективніший і поширений метод)

Це галузевий-стандартний метод глибокого зневоднення, здатний знизити вологість до дуже низьких рівнів (наприклад,<10 ppm).

Принцип: температура кипіння води різко знижується під вакуумом. Під час нагрівання олії та впливу високого вакууму розчинена вода випаровується та видаляється.

Процес:

Нагрівання: масло нагрівається до помірної температури (зазвичай 50-65 градусів; більш високі температури можуть погіршити якість масла).

Вакуумна камера: тепла олія розпилюється у вакуумну камеру (часто з наповнювачем із великою площею поверхні). Низький тиск (напр.<1 mbar absolute) causes water to flash into vapor.

Видалення пари: водяна пара відбирається вакуумним насосом і конденсується в окремій пастці.

Повернення сухого масла: зневоднене масло повертається в трансформатор або чистий резервуар для зберігання.

Обладнання: Мобільні або стаціонарні установки вакуумного зневоднення. Вони часто поєднують фільтрацію, нагрівання та вакуум в одному пристрої.

3. Сухе барботування газу

Додаткова або помірна техніка дегідратації.

Принцип: барботування сухого інертного газу (зазвичай сухого азоту) через масло. Сухий газ поглинає вологу з масла, коли воно піднімається. Потім вологий газ виводиться з простору над трансформатором.

Процес: балон із сухим азотом під’єднується до нижнього клапана трансформатора. Газ повільно барботується крізь масло, збираючи вологу, і виходить через сапун або спеціальний вентиляційний отвір.

Найкраще для: підтримуючого сушіння, запобігання проникненню вологи під час роботи з маслом або допомоги іншим методам. Це повільно і не для сильного забруднення.

4. Адсорбція/Пасивація

Використовує осушувачі для видалення вологи та інших полярних забруднень.

Принцип: масло пропускають через колону, заповнену адсорбуючим матеріалом.

Осушувачі: молекулярні сита (найпоширеніші, цеоліти), силікагель або активований оксид алюмінію. Вони мають високу спорідненість до молекул води.

Земля Фуллера: натуральна глина, яка видаляє вологу, кислоти та мул.

Процес: Масло циркулює через ємність з адсорбентом, доки не буде досягнуто бажаної сухості. Адсорбент необхідно замінити або регенерувати (запекти) при насиченні.

Примітка: може бути дуже ефективним, але також може видалити деякі корисні масляні добавки.

---

Стандартна найкраща-процедура (комбінований підхід):

Для сильно вологого трансформаторного масла комплексна обробка включатиме:

Безпека перш за все: Ізолюйте та заблокуйте трансформатор. Виконайте всі необхідні перевірки безпеки (аналіз газу, заземлення).

Зразок і тест: виміряйте початковий вміст вологи (в олії) за допомогою кулонометричного титратора Карла Фішера (стандартний лабораторний метод) і напругу пробою діелектрика.

Попереднє-фільтрування: використовуйте фільтр-прес або центрифугу, щоб видалити тверді частинки та будь-яку вільну воду. Це захищає більш чутливе вакуумне обладнання.

Вакуумна дегідратація: циркулюйте масло через установку вакуумної дегідратації. Процес триває, доки онлайнові датчики (наприклад, ємнісні датчики вологи) не вкажуть, що рівень вологості наближається до цільового значення.

Остаточне полірування (за потреби): пропустіть масло через фільтр-візок із осушувачем (молекулярне сито) для остаточного сушіння та зменшення кислотності.

Остаточне тестування: Візьміть остаточну пробу масла для лабораторної перевірки вмісту вологи, діелектричної міцності та кислотності.

Висушіть назад у трансформатор: сухе, чисте масло переміщується назад у трансформатор, який сам може перебувати під легким вакуумом, щоб допомогти висушити тверду ізоляцію (папір і картон).

Важливі міркування:

Рівновага: волога розподіляється між маслом і целюлозною ізоляцією. Папір утримує ~95% загальної вологи в системі. Висушування олії - це лише перший крок; для мокрого трансформатора ви повинні висушити папір, що є набагато повільнішим процесом, досягнутим циркуляцією гарячої сухої олії або застосуванням вакууму до самого баку трансформатора.

Температура: Завжди дотримуйтеся вказівок виробника масла щодо максимальної температури нагрівання, щоб уникнути термічної деградації.

Запобігання: Використовуйте та обслуговуйте силікагелеві сапуни (або, ще краще, мембранні сапуни), щоб запобігти потраплянню вологи в трансформатор під час термічного циклу.

Таким чином, для повного видалення вологи поєднання м’якого нагрівання та високого вакууму (вакуумна дегідратація) є найбільш надійним і ефективним методом. Вибір методу залежить від ступеня забруднення, обсягу нафти та наявного обладнання. Для критично важливих установок зазвичай використовуються професійні служби регенерації нафти з мобільними вакуумними установками.