Riattivazione dell'allumina

Per effetto della temperatura, l'allumina può essere riattivata ed essere utilizzata più volte.

L'allumina viene prodotta industrialmente partendo dal minerale della bauxite, che contiene una percentuale variabile di ossido di alluminio va dal 30 al 50 % circa, con il processo denominato Bayer, il suo scopritore, nel 1887.

Il minerale di partenza, ovvero la baxite, prima viene trattato con l'idrossido di sodio a 175°c (digestione), 

convertendo l'allumina in Al(OH)₄^-, a questo punto tutti gli altri ossidi che sono contenuti nella bauxite, che non di sciolgono in NaOH , vengono allontati per filtrazione.

La soluzione filtrata vine raffreddata in modo che l'idrossido di alluminio possa precipitatare sotto forma di un solido di colore bianco.

L'drossido di alluminio viene scaldato alla temperatura di 1050 °C, dove avviene la fase di calcinazione, idrossido di allumio di decompone in ossido di alluminio (allumina: Al2O3) ed acqua.

Studio di correlazione tra il DDF e la resistività con i metalli discio...

Per effetto delle reazioni di termo ossidazione che possono avvenire all'interno dei trasformatori elettrici, gli oli possono risultare contaminati da alcuni metalli, che influenzano negativamente la resistività e il DDF.


Alcuni metalli sono dei contaminati che non sono di provenienza endogena.

Fast test fattibilità depolarizzazione olio acido

Di seguito è postato un video delle prove fast per verificare la fattibilità della rigenerazione dell'olio per contatto su una serie di argille. 

Zolfo corrosivo nei trasformatori

Di seguito è riportato cosa si è riscontrato in un trasformatore dove il test dello zolfo corrosivo era positivo.

Si evince che la reazione di corrosivitabest citata dallo zolfo è in corso pur non essendo completamente annerita la bandella di rame.

Olio fortemente passivato con irgamet 39

Per contrastare la corrosività esercita dalla zolfo corrosivo, neglio oli isolanti è aggiunto un additivo passivante, ma cosa accade se ne viene aggiunto troppo?
Di seguito ci sono gli esiti di alcune prove.

Solitamente la concentrazione di additivo ( Irgamet 39) aggiunta agli olio con zolfo corrosivo è 0,02% in peso.

Prove su olio fortemente additivato ( DBPC )

Di seguito sono riportate delle prove eseguite su oli fortemente additivati con l'additivo anti ossidante DBPC.

Le norme CEI considerano un olio inibito "I", quando la concetrazione è > 0,08 < 0.4% in peso

Oli estremamente degradati.

Situazione estrema di degradazione di oli isolanti, dove l'acidità dell'olio, con molta probabilità ha degradato la carta del trasformatore.

marker degradazione isolamento cellulosico: 2-FAL

Adempimenti corretta gestione apparecchiature elettriche con olio contam...

A quasi 15 anni dalla pubblicazione del decreto attuativo del 10 ottobre 2001 relativo  al               D.Lgs. n. 209/99, ci sono ancora molti trasformatori contenenti olio contaminato da PCB > 50 mg/kg.

olio turbina che non passa la "prova anti ruggine"

Gli oli turbina con frequenza almeno annuale vengono sottoposti alla prova del rust test.

Quando l'additivo inibitore della corrosione  avviene quanto sopra.


Qui sotto, invere,  è riportato il provino di acciaio ( lucidato come previsto dalla norma                ASTM D665,  prima del test.

Diagnosis insulating oil in transformers

Example diagnosis insulating oil in transformers where is suspected the presence a thermal fault.

Dopo apertura del trasformatore è stato verificato che il problema era nei contatti del variatore di tensione  a vuoto.

Tecniche diagnostiche a confronto

Attraverso l'analisi dei gas disciolti degli oli ( DGA: Dissolved Gases Analysis ), con l'applicazione delle tecniche diagnostiche è possibile rilevare anomalie all'interno dei trasformatori elettrici.

Il video sotto riporta alcune tecniche.

Elevata concentrazione furani

Due identiche apparecchiature elettriche (stesso costruttore e anno di fabbricazione), contenenti olio minetale, hanno una concentrazione elevata di  2-FAL.

Questa sostanza è un marker della degradazione del materiale cellulosico che compone la parte attiva del trasformatore.

Combustione di oli di diversa

Degli per trasformatori sono stati riscaldati fino al raggiungimento del punto di fiamma (Fire point).
Sulla sinistra l'olio estere vegetale, mentre sulla destra un olio siliconico.

Alla temperatura di  418°c si incendia l'olio siliconico, 10°c circa  dopo s'incendia anche l'estere vegetale.

Il residuo post combustione dell'olio siliconico è molto importante. 

(Silice)

Qui sotto è riportata la combustione di un olio minerale isolante 

Procedura interna per la taratura di una bilancia analitica Gibertini mod. 704N

Semestralmente le istruzioni operative interne prevedono che per questa bilancia sia verificata la taratura.

Di seguito è postato un video dove è riportata la sintesi di quello che viene eseguito.

Con molta soddisfazione, come accade da tantissimi anni, l'esito della taratura è

                                                              POSITIVO

La bilancia può continuare il suo servizio.

Rigenerazione/decontaminazione olio isolante

Quando un olio isolante risulta contaminato da acqua,  sostanze polari e di sottoprodotti solubili degradazione, derivanti dall'ossidazione dell'olio, lo stesso può essere sottoposto a dei trattamenti che ne prevedono il riutilizzo nelle apparecchiature elettriche ("riportare la qualità dell'olio ad una condizione accettabile per gli oli che originariamente erano conformi alla norma IEC 60296")

Tra questi trattamenti ricordiamo quello di percolazione con le terre di fuller : sepiolite, attapulgite, betonite, bauxite ecc.

 Ma anche altri......

La potenza della scarica elettrica

E' sempre molto affascinante assistere al fenomeno della scarica elettrica.

Nel video sotto, si vede la resistenza di un campione di carta kraft sottoposta alla sollecitazione elettrica tra due elettrodi.

Foto relativa alla carta sottoposta al test, dove si può notare la perforazione della stessa effettuata dalla scarica di alcuni kV.

Cosa accade raffreddando un olio saturo di acqua.

Quando un olio è fortemente contaminato da acqua alte temperature l'Acqua tende a sciogliersi nell'olio

Ma quando l'olio si raffredda l' acqua si separa.

Olio turbina fortemente contaminato da acqua

Quando un olio e'fortemente contaminato da acqua ( saturazione ), anche il suo aspetto si modifica, da limpido  ( campione di sinistra), diventa torbido  ( campione di destra).

In queste condizioni l'olio può essere recuperato, eliminando prima per centrifugazione l'acqua libera per poi eseguire il trattamento di ricondizionamento per eliminare l'acqua disciolta ad un valore almeno al di sotto dei 500 mg/kg.

Il solfuro di rame

La reazione esercitata dallo zolfo corrosivo sul rame che compone l'avvolgimento dei trasformatori, provoca la formazione del solfuro di rame.

Il sale che si forma risulta essere molto pericoloso per la vita del trasformatore.

(Olio contaminato )

(solfuro di rame disperso in olio )

(Solfuro di rame filtrato)

RPVOT e additivi anti ossidanti

Un modo "alternativo" per misurare la concentrazione residua di additivo antiossidante neli oli per trasformatori  è verificare il tempo di reazione del test RPVOT.

Per una tipo specifico di olio e' stata costruita una retta di taratura.

Idrolisi dell'acetonitrile

Durante la preparazione di un campione da sottoporre ad un test, l'acetonitrile ha dato una reazione di idrolisi

Con la formazione di un sottoprodotto ( ammide)

additivi anti ossidanti oli isolanti

Gli additivi anti ossidanti rallentano la reazione di ossidazione dell'olio minerale isolante.
I più conosciuti sono quelli di tipo fenolico con il DPCB e il DBP.

Gli oli minerali possono contenere inibitori in tracce, se il contenuto totale è < 0,08 % in peso, oppure gli oli possono essere considerati inibiti se contengono una concentrazione > 0,08 % in peso fino ad un massimo di 0,4 % in peso.

Una tecnica utilizzate per la determinazione di questi additivi è la FT-IR,

La norma di riferimento è la IEC 60666, 

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Misura della viscosità cinematica degli oli isolanti

Prove a confronto relative alla misura della viscosità cinematica con  costruzione di relative curve di viscosità, calcolo degli indici di viscosità per gli oli isolanti di natura diversa.

Nel dettaglio sono stati analizzati i seguenti oli:
- estere vegetale
- estere sintetico
- minerale paraffinico
- minerale naftenico
- minerale naftenico (gasolio usi altri )
- siliconico

e poi una serie di oli minerali degradati chimicamente a diversi gradi di acidità.

canale youtube test e prove su oli isolanti e lubrificanti

https://www.youtube.com/channel/UCQ9zIz9l15naeE3R5xgDs-g

Quando un olio risulta potenzialmente corrosivo

Esistono tre metodi per la valutazione dello zolfo corrosivo negli oli isolanti:

-  ASTM D1276 - metodo B : 150C° per 48 ore, lamina di rame
L'olio è corrosivo: quanto la lamina è classificata 4a,4b, 4c

-  IEC 62535 - 150°C per 72 ore, lamina di rame avvolta in carta kraft
L'olio è corrosivo: quanto il colore della lamina è grigio grafite, marrone scuro, nero e/o la carta kraft presenta dei depositi di solfuro di rame ( aspetto metallico scintillante ).

-  DIN 51353 - 100°C  per 18 ore, lamina di argento
L'olio è corrosivo: quanto il colore della lamina si scurisce.

conservazione carta e cartone impregnato di olio isolante.

Quando l'umidità del campione di carta non può essere determinata immediatamente dopo il prelievo, il miglior metodo di conservazione e tenerlo impregnato nello stesso olio.

un olio molto acido! .... N.N. = 3,385 mg KOH/g

Capita molto raramente di trovare degli oli isolanti, di tipo minerale,  per trasformatori elettrici così acidi, ( > 3 mg di KOH/g di olio ). 

Il limite previsto dalla normativa vigente, CEI EN 60422, per gli oli contenuti dei trasformatori di distribuzione MT/BT è 0,3 mg di KOH/g .

La presenza di una notevole concentrazione di acqua e le sostanze organometalliche ( che fungono da catalizzatori ), hanno accelerato il processo di invecchiamento di questo olio, in modo drammatico.

Zero gas disciolto

Dopo aver eseguito un trattamento di ricondizionamento olio comprendente oltre che la deumidificazione, la filtrazione anche il degassamento dell'olio. Se il trattamento è stato eseguito alla perfezione ciò che si riuscirà ad estrarre con il sistema toepler sarà zero gas.

In queste condizione si può determinare solo il volume totale di gas.

Auto accensione olio minerale

Anche in assenza di innesco, l'olio minerale si incendia

Cosa accade miscelando due olio di natura diversa?

Spesso i detentori degli apparecchi elettrici in olio chiedono cosa può accadere miscelando due oli dielettrici di natura diversa, in questo video si può vedere ciò che accade

Foam test oil steam turbine

Test di schiumeggiamento eseguito su un olio turbina a vapore

1°ciclo alla temperatura di 24°che, la produzione di schiuma è notevole, la stabilità della stessa dopo 5 minuti di attesa è superiore ai 230 cc, l'olio risulta molto ossidato e degradato.

misurare la viscosità di un olio lubrificante con una sfera

La viscosità è la misura della resistenza di un liquido allo scorrimento, nel S.I. l'unità di misura è 

il Pa • s .

calcolare la viscosità abbiamo bisogno di calcolare:

- la densità della sfera

               densità: massa/volume

 - la densità del liquido e misura della temperatura



- il raggio della sfera




- la velocità della sfera nel passaggio dell'olio.

                     

VISCOSITA’ OLIO :  [ 2 •( P_S-P_l ) •ga² ]

                                                 9V

P_S: densità della sfera

P_l : densità dell’olio

g: accelerazione gravitazionale

a² : raggio della sfera

un DDF un pò elevato.......

il numero riscontrato è davvero molto elevato.............

il fattore di dissipazione dielettrico ( DDF ) per gli oli minerali evidenzia la presenza di contaminati polari solubili, prodotti di invecchiamento, acqua e metalli.

Ad un alto valore di DDF è associato un basso valore di resistività, come in effetti è stato riscontrato.

Nei trasformatori di alta tensione (VHV) ed altissima tensione (UHV), un valore elevato di DDF può portare ad un surriscaldamento dell'apparecchiatura dove è contenuto l'olio con possibilità che si verifichi un guasto.

Questo olio è in condizioni molto scadenti, ma  quale sarà la concentrazione di Rame?

SCALA COLORE ASTM 1500

Classificazione del colore degli oli minerali isolanti con il metodo ASTM D 1500, da un colore:

-  L0,5 ( light),  molto chiaro
ad un
- D8 ( dark ), molto scuro.

Questa analisi pur non rappresentando una caratteristica fondamentale per gli oli minerale è comunque utile per eseguire delle valutazione comparative nel tempo.

Molto spesso il colore chiaro è associato ad un valore basso tenore di acidità, mentre un colore scuro molto spesso evidenza un alta acidità dell'olio, anche superiore a 0,5 mg/kg di KOH.