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"El azufre corrosivo de los subproductos de combustión del azufre - C3" es el problema crítico caracterizado por las propiedades corrosivas del aceite y otros líquidos aislantes, en relación con las superficies metálicas de las que se efectúan determinados componentes (por ejemplo, conductores de cobre o contactos de plata) en el caso de los transformadores y otros equipos eléctricos. Esta criticidad es específicamente causada por la combustión de subproductos de azufre, como H2S (sulfuro de hidrógeno), mercaptanos, azufre elemental, etc., originados por los tratamientos de regeneración de aceites que usan una reactivación térmica de las arcillas de Fuller (u otros soportes de partículas) por medio de la combustión.

- Azufre corrosivo - Azulejo libre o compuestos de azufre corrosivos identificados que someten los metales, como el cobre, a un contacto con un líquido aislante bajo condiciones estandarizadas [traducción de Mar del Mar CE de la norma técnica IEC 62697-1 de 2012, par.3.1.6 - pág. 10]

introducción

En la introducción de la norma técnica IEC 62697-1 de 2012 (página 7) se afirma que:

• El azufre puede estar presente en los líquidos aislantes (utilizados en transformadores y otros equipos eléctricos) en varias formas
• La concentración total de azufre depende del origen del líquido, del proceso de refinado, de la formulación y de la presencia de aditivos
• Existen compuestos sulfurados no corrosivos y otros extremadamente corrosivos para las superficies metálicas, como las del interior de los transformadores
• La presencia de estas especies corrosivas de azufre está directamente relacionada con fallas involucrando equipos utilizados en la generación, transporte y distribución de energía durante varias décadas.
• La norma IEC, por este motivo, determinó que tanto los aceites de aislamiento nuevos como los en servicio deben estar exentos de estos compuestos corrosivos sulfurados

En el descubrimiento del DBDS como principal responsable del fenómeno del azufre corrosivo (julio de 2005), Sea Marconi ha estudiado la acción corrosiva tanto de los compuestos de azufre normalmente encontrados en el aceite, bien de los productos de degradación de los aditivos.

Haga clic aquí para acceder a las principales publicaciones Sea Marconi sobre el tema:

De acuerdo con la normativa vigente en materia de protección de los derechos de las personas con discapacidad.

En el presente trabajo se analizan los resultados obtenidos en el análisis de los resultados obtenidos en el estudio.

Y en el caso de que se produzca un cambio en la calidad de los alimentos, NO.3, 2009

En la mayoría de los casos, la mayoría de las personas que sufren de depresión, depresión, de ansiedad, de ansiedad y de ansiedad.

En el caso de que se produzca un cambio en la calidad de los alimentos,

Y en el caso de que se produzca un cambio en la calidad de los alimentos.

De acuerdo con lo dispuesto en el apartado 1 del artículo 4 de la presente Directiva.

De acuerdo con lo establecido en la Ley Orgánica 15/1999 de la Comisión de las Comunidades Europeas, en lo que se refiere a la protección de los derechos de las personas con discapacidad. (En inglés), en inglés, en inglés, en inglés, francés, francés, alemán, francés, alemán, francés, alemán, francés, ruso, ruso, ruso, ruso, ruso, ruso, ruso, ruso.

R. Maina, V. Tumiatti, MCBruzzoniti, EDMR Carlo Lukić J. D. Naumovic-Vuković deposición y la tendencia de cobre Disolución de Mineral aceites aislantes relacionados con las propiedades dieléctricas de líquidos y aislamiento sólido, ICDL 2011, Trondheim, Noruega, junio 26- 30 2011

Y en el caso de que se produzca un cambio en la calidad de vida de la población. 99, 2012, 703-711

RM de Carlo, MCBruzzoniti; C. Sarzanini, R. Maina; V. Tumiatti, Copper Contaminado Insular Oils-Testing and Investigations, IEEE Trans.On Dielectrics and Electrical Chim.Dott. Riccardo Maina Insulation, vol. 20, No.2, 2013, 557-563

RM de Carlo, C. Sarzanini, MCBruzzoniti; R. Maina; V. Tumiatti; Copper-in-oil Disolución y Copper-on-Paper Deposición de comportamiento de Mineral Insulaciones de Oils, IEEE Trans.On Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 21, No.2, 2014, 666-673

Y en el caso de que se produzca un cambio en la calidad de vida de la población. .doi.org / 10.1021 / ie4032814

Marco normativo

- IEC 60296: 2012, Fluids for electrotechnical applications - Unused mineral de la insulina de los aceites para los transformadores y el switchgear
- IEC 60422: 2013, Mineral insulating oils in Electrical equipment - Supervision and maintenance guidance
- IEC 62697-1: 2012, método de ensayo para la determinación cuantitativa de dibenzyldisulfuro (DBDS)
- CIGRE Brochure 413: 2010, Insulor Oil Regeneration and Dehalogenation

causas

[ALT img: caso 14 tratamiento de arcillas]
[ALT img: caso 14 contactos de plata]
[ALT img: caso 14 señales de arco]

La criticidad "Azufre corrosivo por subproductos de la combustión de azufre - C3" es causada por tratamientos de regeneración del aceite que proceden a la reactivación de las arcillas de Fuller (y otros absorbentes de partículas) por medio de un proceso de combustión.Este proceso de termo- oxidación no controlada (> 370 ° C) degrada el azufre presente en el aceite produciendo tres problemas distintos:

A. la contaminación por aceite regenerado con la formación de subproductos altamente corrosivos (H2S sulfuro de hidrógeno, mercaptanos, azufre elemental, etc.).
B. la corrosión de las piezas de cobre y plata con la formación de sulfuro de cobre y sulfuro de plata dentro del transformador impregnado con aceite regenerado (por ejemplo, contactos del conmutador bajo carga)
C. Emisiones para el medio ambiente de CO2 y de contaminantes como H2S y PCDD-Dioxina y PCDF-Furanos en caso de contaminación de PCB-Bifenilos policlorados otros compuestos clorados y persistentes-POP

Causas de la criticidad "Azufre corrosivo de subproductos de combustión de azufre - C3" | Cuando puede ocurrir (fases del ciclo de vida)

Falta de los requisitos de compra de los aceites (nuevos o reciclados) | Requisitos y compra

Deficiencia en el control de calidad para lotes individuales o suministros individuales de aceite aislante | Aceptación de aceites aislantes

Deficiencia en los procedimientos analíticos para la verificación de los compuestos sulfurados corrosivos | Aceptación del aceite, pruebas de fábrica, instalación y pre-energización, operación, envejecimiento, post mortem

Cross contaminación por utilización de aceite, equipos, depósitos o contenedores contaminados por compuestos sulfurados corrosivos (por atestamentos, impregnaciones, reenchamientos o tratamientos) | pruebas de fábrica, instalación y pre-energización, operación, envejecimiento, post-mortem (reciclaje de aceite)

Para entender los efectos nocivos de los tratamientos de regeneración de los aceites que reactivan las arcillas de Fuller por medio de combustión, es necesario con más detalles si da la reactivación.

Abra para profundizar

Los tratamientos de "regeneración" del aceite tienen la finalidad de restablecer las propiedades físico-químicas del propio aceite (por ejemplo, acidez, factor de disipación dieléctrica)
Los tratamientos de regeneración del aceite se realizan usando diferentes técnicas y soluciones de ingeniería.Algunos de estos "regeneran" el aceite haciéndolo fluir a través de columnas conteniendo arcillas de Fuller (u otros medios absorbentes de partículas) .El aceite pasa a través de las arcillas a una temperatura de 60 a 80 ° C
Las arcillas de Fuller no son capaces de descontaminar PCB, DBDS u otros compuestos corrosivos sulfurados
Cuando las arcillas de Fuller se saturan, pueden ser sustituidas (con producción de residuos a eliminar) o reactivadas por combustión. La criticidad C3 se genera en esta fase.
Para reactivar las arcillas, se interrumpe el flujo de aceite en la columna y se procede al drenaje del aceite

NBU una parte significativa del aceite después del drenaje permanece impregnado en las cavidades de las arcillas de Fuller.

El siguiente paso es la combustión. En detalle, en esta fase se da:

A. el calentamiento de un extremo de la columna hasta la temperatura de ignición (aproximadamente 350-400 ° C);
B. la entrada, en el extremo opuesto de la columna, del comburente (oxígeno del aire) a presión;
C. la combustión propiamente dicha del aceite impregnado en las arcillas de Fuller hasta el agotamiento completo del combustible (aceite).

Durante la combustión el frente de llama (temperaturas de 700-800 ° C) se mueve progresivamente desde el punto de inicio a la parte opuesta de la columna. La extracción de la combustión se interrumpe la alimentación del comburente y se procede al enfriamiento de la columna y el soporte de partículas en su interior

La duración de la reactivación es de aproximadamente 12 a 18 horas

Ejemplo real
Una columna con un volumen de 200 litros puede contener cerca de 150 kg de arcillas de Fuller (en seco); las arcillas de Fuller pueden retener aceite hasta el 50% de su peso.Donde se ve que, a pesar del drenaje del aceite, en las arcillas de Fuller a reactivar todavía quedan atrapados 75 kg de aceite.Asumiendo una concentración de azufre total de 10 000 mg / kg, esto significa que en la parte de aceite hay 750 000 mg de azufre, es decir, 750 g!

En conclusión, a fin de reactivar las arcillas de Fuller, en realidad se quemarán 75 kg de aceite con 750 g de azufre, generando subproductos altamente corrosivos en la masa de aceite del transformador y generando emisiones peligrosas para el medio ambiente.

Mecanismos de fallo

La contaminación de los compuestos sulfurados corrosivos en el aceite regenerado crea un fenómeno incontrolado de contaminación cruzada en los parques de transformadores con alta probabilidad de fallo debido a la formación de sulfuro de cobre y sulfuro de plata (por ejemplo, contactos de los conmutadores bajo carga o de los interruptores El sulfuro de cobre crece con el aumento de la temperatura, alcanzando su pico en presencia de puntos calientes localizados. La consecuencia es la formación de depósitos y de macropartículas que pueden circular peligrosamente en el aceite, causando descargas parciales y arcos de potencia.
El sulfuro de cobre, sin embargo, también se puede formar a partir de los devanados, que también están hechos de cobre.En este caso, ocurre una migración progresiva del sulfuro de cobre de los conductores de los devanados a las capas de papel que los envuelven.Los cristales de sulfuro de cobre ejercen presión sobre las capas de papel y, gradualmente, llegan a la capa de papel superficial (más exterior) hasta el hacer perder las propiedades aislantes.También en este caso, pueden ser generadas descargas parciales y arcos de potencia hasta una falla catastrófica .

La corrosión puede aumentar si en el aceite de partida están presentes concentraciones significativas de compuestos orgánicos clorados (p.ej.:PCB, triclorobencenos), que, sometidos a degradación térmica, tienden a formar subproductos altamente tóxicos (PCDD-dioxinas, PCDF-furanos), así como otros compuestos con cloro libre o ácido clorhídrico HCl.

Señales (inspección visual) - Síntomas (análisis)

Señales (inspección visual)

Los signos de esta criticidad sólo son visibles a través de una inspección interna del transformador, por ejemplo, después de una avería. En la presencia de esta criticidad se observan depósitos grises típicamente en los conductores de cobre (sulfuro de cobre) o en los contactos de plata (sulfuro de plata) En los papeles aislantes, a su vez, la contaminación por sulfuro de cobre se manifiesta mediante puntos y estrías de color gris.

Muestreo representativo
Cuando se decide efectuar una inspección interna del transformador tras una falla o para realizar una investigación en profundidad, se recomienda encarecidamente la toma de muestras de los papeles aislantes, de acuerdo con los protocolos y procedimientos adecuados. En particular, es aconsejable se debe recoger el papel de las partes alta, baja e intermedia de los devanados individuales, tanto del primario como del secundario, para cada fase, recogiendo más muestras de papel en las áreas con un mayor oscurecimiento o fragilización del propio papel.

Durante la inspección externa del transformador, es necesario recoger muestras de aceite aislante de acuerdo con el estándar de referencia y las instrucciones de funcionamiento adjuntas al kit de muestreo.

Síntomas (análisis)

El principal síntoma de la criticidad "Corrosión por subproductos de la combustión de azufre - C3" está relacionado con la presencia de compuestos de azufre corrosivos, como subproductos de la combustión de las arcillas de Fuller (vd. Causas).

El principal indicador de diagnóstico para esta criticidad es el
TCS - Total Corrosive Sulfur (IEC 62697-2)
El azufre corrosivo total puede expresarse como la suma de todos los compuestos sulfurados corrosivos o como una concentración equivalente de DBDS. Si la concentración de TCS, expresada como equivalente DBDS, sobrepasa los valores recomendados (véase el punto "Diagnóstico"), , es necesario implementar las terapias debidas.

existen, después, factores relacionados para completar el cuadro de diagnóstico:

• Azufre potencialmente corrosivo - CCD Test (IEC 62535)
• Enfriamiento corrosivo (IEC 62535, ASTM D1275 Method B, DIN 51353)
• Aditivos: Pasadores (BTA, Irgamet 39, Irgament 30); inhibidores de la oxidación (BPDC, DBP)
• Azulejo elemental

Los métodos de análisis del DBDS no son capaces de determinar la corrosividad de los compuestos sulfurados responsables de la criticidad "Corrosión por subproductos de la combustión de azufre - C3".
Para determinar el azufre corrosivo total, en particular no debido a DBDS, Sea Marconi inventó, desarrolló, industrializó (y patentó con el nº 0001394617 de 2008.), el método llamado TCS - Total Corrosive Sulfur.Esta técnica analítica es independiente de los compuestos corrosivos individuales, pero evalúa los efectos equivalentes al DBDS en términos de cantidad de sulfuro de cobre producido (bajo las mismas condiciones de prueba).
Este método se incluirá en la norma IEC 62697 Part 2 "Métodos de prueba para la determinación cuantitativa de Total Corrosive Sulfur (TCS)", actualmente en fase CDV (Comité de emisiones para Voting) .Las pruebas round robin realizadas mostraron excelentes resultados y proporcionaron la base para el tratamiento grupo de trabajo IEC.

Con el desarrollo de este método, se demostró experimentalmente que la conversión de los diferentes compuestos sulfurados en azufre corrosivo total (TCS - Total Corrosive Sulfur) ocurre de manera diferente en función de la temperatura y de la característica molecular de los mismos compuestos.

Un apoyo adicional para la comprensión y diagnóstico de la criticidad C3 será proporcionado por los resultados del grupo de trabajo involucrado en la IEC 62697 "Part 3 - Métodos de prueba para la determinación cuantitativa de las mercancías totales y los desulfides (TMD) y otras sustancias corrosivas sulfur species, En el momento, se concluyó una prueba circular en muestras de aceite de regenerado, encontrándose concentraciones de azufre de más de 100 mg / kg. Las muestras utilizadas se refieren a aceites regenerados por reactivación de las arcillas de las arcillas Fuller y combustión.

[Azulejo corrosivo de subproductos de la combustión de azufre (C3)]
Corrosividad de las varias familias de compuestos a diferentes temperaturas
[Azulejo corrosivo de subproductos de la combustión de azufre (C3)]
Tasa de conversión en azufre corrosivo de 22 compuestos sulfurados (cálculo tras la prueba TCS)

Y en el caso de que se produzca un cambio en la calidad de vida de la población. .doi.org / 10.1021 / ie4032814

diagnósticos

Para el diagnóstico de criticidad "Azufre corrosivo de subproductos de la combustión de azufre - C3", Sea Marconi emplea su propia métrica de diagnóstico, en este caso:

• se interpretan los signos visuales observados en el transformador, en este caso, como resultado de la inspección tras avería en máquinas gemelas,
• por medio del análisis del aceite se identifican los síntomas, es decir, los indicadores específicos (Azufre Corrosivo Total);

| Valor recomendado de DBDS | Estándar de referencia

Para los nuevos aceites aislantes | "no detectables (<5 mg / kg)" | [IEC 60296 Ed.4-2012, tab. 2, pág. 17]

para aceites aislantes en servicio - antes de aplicar energía | "no detectables (<5 mg / kg)" | [IEC 60422 Ed.4-2013, tab. 3, pág. 24]

para los aceites aislantes en funcionamiento - después de la energización - (<5 mg / kg) "Si la concentración de DBDS excede el límite recomendado es necesario hacer una evaluación de riesgo e implementar acciones de mitigación tab. 5 nota d - entre éstas está previsto el tratamiento de despolarización selectiva para la remoción eficiente del azufre corrosivo del aceite 11.4.4. [IEC 60422 Ed.4-2013, tab. 5, página 31]

para los aceites aislantes en servicio | (<10 mg / kg) "- también en este caso, entre las técnicas de mitigación está la despolarización selectiva para remover
eficaz de los aceites 4.2 pág. 25 | [CIGRE 379 fig. 9 pág. 31]

• gracias a la base de datos se estudia el histórico familiar o subjetivo (en busca, por ejemplo, de fallas en máquinas gemelas);
• se examinan y supervisan los factores de incertidumbre, la velocidad y la evolución a lo largo del tiempo (tendencia) de cada indicador sintomático

prevención

• Se recomienda evitar tratamientos del aceite con procesos que reactivan las arcillas de Fuller por combustión o de otra forma
• Se recomienda siempre evitar que el aceite quemado contamine la masa del aceite del transformador.

terapias

Las acciones recomendadas por la IEC 60422 Ed.4-2013

en presencia de "azufre corrosivo" son:

• realizar una evaluación de riesgo
• y luego elegir una alternativa:
• A. reducir la corrosividad del aceite mediante la adición de un pasador del cobre o
  [NOTA - Después de la pasivación del aceite, es necesaria una verificación regular de la concentración del pasivador. En caso de desgaste continuo del pasivador, quitar la causa de la corrosividad de acuerdo con el punto abajo]
• B. quitar la fuente de corrosividad cambiando el aceite o
• C. quitar la fuente de corrosividad quitando los compuestos corrosivos a través de los tratamientos del aceite apropiados.

A. Pasivación

La pasivación consiste en aditivar el aceite con una sustancia que deberá proteger el cobre dentro del transformador de la acción corrosiva del DBDS. Los análisis realizados a los aceites contenidos en los equipos pasivados mostraron una disminución del contenido de pasivador luego de los primeros días después de la aditivación. en cambio, se observó que la acción protectora del pasivador en relación con el cobre no es homogénea, permitiendo, por consiguiente, que en algunas áreas se dé la formación de sulfuro de cobre.

El caso de la red eléctrica brasileña en agosto de 2005, indicado en el folleto CIGRE 378: 2009, muestra que el 50% de los reactores pasivos sufrieron una avería, el primer 33 días después de la pasivación, el último después de 590 días (más información)

B. Cambio del aceite

A pesar del cambio del aceite, el 10% a 15% de la antigua carga de aceite contaminado permanece impregnado en los papeles del transformador que lo liberan a lo largo del tiempo (la condición de equilibrio se alcanza en unos 90 días). El aceite antiguo contamina así nuevo y, por lo tanto, es imposible quitar completamente el DBDS con sólo un cambio de aceite (más información)

C. Eliminación de los compuestos corrosivos, despolarización (más información)

En el caso de que se trate de un proceso de desolarización selectiva de DBDS que se realiza en el lugar, manteniendo el transformador en servicio (y bajo carga), sin la necesidad de vaciarlo.Esta forma de esta categoría es la contramedida propuesta e implementada por la Sea Marconi. La intervención se realiza con unidades modulares de descontaminación (DMU), especialmente diseñadas por el mar. El transformador se conecta a la DMU a través de mangueras flexibles; el aceite contaminado con compuestos sulfurados corrosivos es aspirado desde la parte inferior del transformador, acabando después en la DMU, ​​que lo calienta, filtra, desgasta, deshumidifica y descontamina, para luego bombearlo por la parte superior del transformador. Esto crea un circuito cerrado y, , paso tras paso, se eliminan los compuestos sulfurados corrosivos (<10 mg / kg, expresados ​​como equivalentes DBDS)

advertencias

Un operador cualificado debe ser capaz de proponer varias soluciones para el tratamiento de los aceites, destacando los puntos fuertes y débiles de cada intervención. En este caso, es aconsejable verificar que el operador / proveedor conozca en detalle los peligros inherentes a los procesos de tratamiento del aceite con reactivación de las tierras de Fuller por medio de la combustión.

Cuando y donde intervinimos con éxito

[ALT img.:Enxofre corrosivo de subproductos de la combustión de azufre (C3) | caso 14 señales de arco]

Eliminación de azufre corrosivo debido a subproductos de combustión de azufre (C3) - Uruguay 2010
azufre corrosivo por combustión de azufre (C3)