由于變壓器油中微水含量及氫氣、乙炔氣含量影響變壓器油的電氣及理化性能，對變壓器的正常運(yùn)行起著負(fù)面影響，克拉瑪依潤滑油廠采取了脫水脫氣工藝對微量水、氫氣及乙炔氣進(jìn)行脫除。本文主要介紹了脫水脫氣工藝的工藝過程及工藝條件，通過分析數(shù)據(jù)說明了脫水脫氣工藝的可靠及穩(wěn)定性。

　　中國石油在國內(nèi)是最早從事變壓器油的研發(fā)和生產(chǎn)的，已有40多年的成功經(jīng)驗(yàn)，目前是最大的變壓器油生產(chǎn)銷售企業(yè)。所生產(chǎn)的變壓器油滿足國內(nèi)外如GB2536、SH0040、IEC60296、ASTMD3487、BS148等標(biāo)準(zhǔn)及電氣設(shè)備制造廠家特殊要求，得到電力行業(yè)各部門及廣大用戶的普遍贊賞。

　　一、前言

　　變壓器油主要用于變壓器、電抗器、互感器、油開關(guān)等充油電氣設(shè)備中，起到絕緣和散熱冷卻等作用。水分對絕緣介質(zhì)的電氣性能和理化性能都有極大的危害。首先，水分會(huì)降低油品的擊穿電壓，當(dāng)油中含水量為0.01%時(shí)，擊穿電壓約15KV，當(dāng)水含量增加到0.03%時(shí)，擊穿電壓降到6KV左右。同時(shí)水分對介質(zhì)損耗因數(shù)也有明顯的影響，隨油品水含量增加，介質(zhì)損耗因數(shù)增加。當(dāng)油中水含量為0.02%時(shí)，介質(zhì)損耗因數(shù)約0.01，當(dāng)油中水含量增加5倍即0.1%時(shí)，介質(zhì)損耗因數(shù)會(huì)增至為0.021。此外水分還會(huì)促進(jìn)有機(jī)酸對銅、鐵等金屬的腐蝕作用，產(chǎn)生的皂化物會(huì)惡化油的品質(zhì)，增加油的吸潮性，對油的氧化起促進(jìn)作用。一般認(rèn)為受潮的油比干燥的油老化速度要快2～4倍。

　　變壓器油在生產(chǎn)加工過程中就含有一定量水分，石油產(chǎn)品成本有一定程度吸水性，在包裝運(yùn)輸和儲(chǔ)存管理過程中，如果管理不妥會(huì)從大氣中或與水接觸時(shí)，溶解和混入一部分水，變壓器油的吸水能力與其組成以及所處溫度環(huán)境有關(guān)，一般來說，在20℃時(shí)變壓器油溶解水能力約40μg/g，通過工業(yè)脫水裝置可使變壓器油含水量降到10μg/g以下，油品的吸潮性隨空氣相對濕度和油溫呈線性增加。不同化學(xué)組成的油品，其吸水性可相差數(shù)十個(gè)μg/g，油中芳烴含量越多，相對說來油品的吸潮性越高，油內(nèi)存在某些極性分子也能增加油品的吸潮性。

　　一般變壓器油并不含乙炔等氣體，但有的生產(chǎn)廠大氣污染較重，大氣中含有乙炔等氣體，難免溶解在變壓器油中，由于變壓器油在裝入變壓器之前都要進(jìn)行真空脫氣，一般可以達(dá)到裝變壓器的要求。

　　為了控制變壓器油的微水及氣體含量，避免變壓器油的電氣及理化性能受到影響，克拉瑪依潤滑油廠實(shí)施了變壓器油脫水脫氣工藝。

　　二、變壓器油脫水脫油工藝過程

　　1.工藝流程

　　變壓器油原料油進(jìn)入容-1，進(jìn)行第一次循環(huán)：容-1變壓器油經(jīng)換熱及脫氣脫水后，進(jìn)入容-2，循環(huán)結(jié)束后，容-1中的變壓器油脫氣脫水后全部進(jìn)入容-2；進(jìn)入第二次循環(huán)：容-2油經(jīng)換熱及脫氣脫水后全部進(jìn)入容-1，第二次循環(huán)結(jié)束。全部過程歷時(shí)48小時(shí)。

　　2.工藝條件

　　在變壓器油整個(gè)脫氣脫水過程中，采取了氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)，以避免大氣中的水份、氧氣及其他雜質(zhì)進(jìn)入油中，具體條件如下：

　　2.1氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)的投用：在整個(gè)脫水脫氣過程中，氮?dú)饷芊饪梢院芎玫姆乐顾荨⒀鯕夂推渌s質(zhì)的侵入，保證脫氣脫水的效果。系統(tǒng)氮?dú)膺M(jìn)入脫氣脫水裝置后，由壓力表測其壓力，通過減壓閥降至0.16MPa后，氮?dú)馔ㄟ^壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)入容-1（或容-2），壓力設(shè)定為0.015kg/cm2。當(dāng)進(jìn)油時(shí)，空氣被壓縮，壓力升高，當(dāng)壓力大于0.02 kg/cm2時(shí)，壓力調(diào)節(jié)閥自動(dòng)開啟，氮?dú)馔夥判秹海瑝毫Φ陀?.02 kg/cm2時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。容-1和容-2氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)互為備用。

　　2.2油品的升溫：當(dāng)變壓器油原料從罐區(qū)被輸?shù)饺?1，控制油位液面在油罐上半部時(shí)，停止進(jìn)油，關(guān)閉相應(yīng)閥門并準(zhǔn)備升溫循環(huán)脫水。打開凈油機(jī)的循環(huán)閥門及油出口閥門，啟動(dòng)凈油機(jī)的給油泵。變壓器油原料自凈油機(jī)流入換熱器，與殼程中的熱水換熱升溫，換熱后，油品進(jìn)入容-1（或容-2）。當(dāng)容-1的溫度指示為55℃時(shí)，開啟凈油機(jī)的加熱系統(tǒng)，準(zhǔn)備恒溫脫水。

　　2.3恒溫脫水：恒溫脫水時(shí)，凈油機(jī)嚴(yán)格按照《TORP—Ⅵ—6型凈油機(jī)使用說明書》操作。主要技術(shù)參數(shù)為：流量6噸/小時(shí)，運(yùn)行溫度控制在55±2℃，工作真空度控制10Pa至50Pa，當(dāng)凈油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)到位12小時(shí)后，從容-1（容-2）中部取樣分析，先測含水，指標(biāo)要求為低于10ppm，含水分析合格后再測其它指標(biāo)，含氣≤1%，清潔度NAS≤6%，介損≤0.002，擊穿電壓≥60KV，分析合格后停止脫水。

　　2.4貯輸：容-1（或容-2）分析合格后，可以用鶴管直接裝車或貯存在容-1（或容-2）中，本系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)留了密閉裝車氮?dú)饩€。

　　2.5其它：經(jīng)計(jì)算，處理一批油約需要48小時(shí)，處理能力為6000-7000噸/年。

　　3.工藝參數(shù)

　　變壓器原料實(shí)驗(yàn)油量： 50噸

　　脫水機(jī)控制溫度： 55±2℃

　　真空度： 脫水機(jī)兩級(jí)真空全開，真空度控制在10-50Pa之間。

　　4.取樣要求

　　4.1容-1循環(huán)前各點(diǎn)取樣一次。

　　4.2真空泵開啟后每6小時(shí)取樣一次，由化驗(yàn)室取樣進(jìn)行微水及氣體分析。

　　三、實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)

　　分析結(jié)果可知，目標(biāo)氣體：氫氣和乙炔氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都未檢測出，從相關(guān)數(shù)據(jù)中可以看出，微水含量達(dá)到指標(biāo)要求，小于10 ug/g。耐壓隨著工藝過程的進(jìn)行逐步升高，擊穿電壓達(dá)到大于60KV的目標(biāo)；介損隨工藝過程進(jìn)行呈下降趨勢， 介損達(dá)到小于0.002%的目標(biāo)。

　　隨著脫氣脫水的進(jìn)行，目標(biāo)氣體：氫氣和乙炔氣含量都為未檢測出，可以看出微水含量達(dá)到指標(biāo)要求，小于10 ug/g。耐壓隨著工藝過程的進(jìn)行逐步升高，擊穿電壓達(dá)到大于60KV的目標(biāo)；介損隨工藝過程進(jìn)行呈下降趨勢， 介損達(dá)到小于0.002%的目標(biāo)。

　　四、問題與結(jié)論

　　1.油品中的微量水與油品保存環(huán)境有很大的關(guān)系，如環(huán)境溫度、濕度、是否敞口、是否氮?dú)獗Ｗo(hù)等。

　　2.從分析數(shù)據(jù)得知，真空脫氣對CO2、CH4、C2H6氣體的脫出，有效果，不明顯。

　　3.從分析數(shù)據(jù)可以得出，真空脫氣對目標(biāo)氣體的脫出有明顯的效果，例如：H2、C2H4、微水。

　　4.從兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，目的物質(zhì)都能達(dá)到目的要求，兩次實(shí)驗(yàn)重復(fù)性較好。

　　5.克拉瑪依潤滑油廠普通變壓器油中不含有乙炔氣和氫氣，真空脫氣脫水可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

　　6.通過脫氣脫水實(shí)驗(yàn)，證明通過生產(chǎn)廠的脫氣脫水工藝的應(yīng)用及氮封液袋包裝可以實(shí)現(xiàn)客戶現(xiàn)場裝油的目標(biāo)。

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