Удосконалення газохроматографічного контролю продуктів деградації при оцінюванні теплофізичних властивостей енергетичних олив теплотехнічного обладнання промислових підприємств

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. – Одеський Національний політехнічний університет, МОНУ, Одеса, 2016. Дисертація присвячена вирішенню завдань, спрямованих на підвищення достовірності результатів визначення діагностичних показників ОНЕО за допомогою підвищення точності результатів вимірювань при удосконаленні ГХ-методик визначення вмісту діагностичних газів Н2, СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2, СО, СО2, C3Н8, С3Н6, іонолу та Н2О у мінеральних трансформаторних та турбінних оливах. Розроблено математичний опис фазових рівноваг у системі «ЕО – розчинений компонент – екстрагент». При визначенні коефіціентів розподілу для розчинених газів у ЕО рекомендовано попередньо їх опромінювати УЗ-коливаннями. Для експлуатаційних трансформаторних олив коефіцієнти розподілу для іонолу мають різні значення у діапазоні 1,5 – 3,0 при екстракції етанолом. Визначено характер впливу температури на коефіцієнти розподілу для іонолу при його екстракції з трансформаторних і турбінних олив у діапазоні температур 15 – 75 0С. Розроблені ГХ-методики визначення коефіцієнтів розподілу в системі «ЕО – іонол – екстрагент», та вмісту у трансформаторних і турбінних оливах іонолу і Н2О з використанням методу стандартного додатку цих компонентів у вигляді їх розчинів у відповідному рідкому екстрагенті. Екстракцію іонолу треба виконувати в інтервалі температур 15 – 40 0С, та Н2О – за температури 20 0С. Методики вимірювань дозволяють підвищити достовірність результатів діагностування ОНЕО за ГХ-аналізами ЕО. Отримані нові дані про вплив температури в інтервалі температур 15 – 90 0С на показники кінематичної в'язкості, щільності, теплоємності, ентальпії, теплопроводності, коефіцієнтів об'ємного розширення трансформаторних олив ГК, Т-1500, Nytro 11GX і турбінної оливи АЗМОЛ Тп-22с, що дозволяє контролювати ці показники у процесі експлуатації ЕО. Розроблена структурна газова схема хроматографа дозволяє визначати у ЕО вміст діагностичних газів, іонолу та Н2О за одним газовим хроматографом. Результати роботи було використано при розробці нормативних документів для визначення іонолу та Н2О у ЕО в енергетичному обладнанні АЕС.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 – Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. – Одесский Национальный политехнический университет, МОНУ, Одесса, 2016. Диссертация посвящена решению задач, направленных на повышение достоверности результатов определения диагностических показателей маслонаполненного энергетического оборудования путем повышения точности результатов измерений при совершенствовании ГХ-методик определений содержаний диагностических газов Н2, СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2, СО, СО2, C3Н8, С3Н6, ионола и Н2О в минеральных трансформаторных (ГК, Т-1500, ТКп, Т-750, Nytro 10GX, Nytro 11GX) и турбинных (АЗМОЛ Тп-22с и Тп-22с (марка 1) маслах. Разработано математическое описание фазовых равновесий в системе «энергетическое масло – растворенный компонент – экстрагент». Усовершенствованы ГХ-методики определения содержаний диагностических газов, присадки ионол и Н2О в энергетических маслах. При определении коэффициентов распределения для растворенных газов в минеральных энергетических маслах в системах «ЭМ – растворенный газ экстрагент», для образования в них растворов газов рекомендовано кратковременно облучать эти масла УЗ-колебаниями. Установлено, что в диапазоне температур 15 – 80 0С растворимость Н2 в турбинном масле АЗМОЛ Тп-22с с повышением температуры увеличивается от 4,9 до 9,5 % об., а коэффициенты распределения для Н2 в системе «турбинное масло – растворенный Н2 – газообразный Ar» с повышением температуры увеличиваются от 0,049 до 0,095. Установлено, что для различных трансформаторных масел коэффициенты распределения для ионола имеют значения от 1,5 до 3,0 при экстракции этанолом. Изучено влияние температуры на значения коэффициентов распределения для ионола при его экстракции из трансформаторных и турбинных масел в диапазоне температур 15 – 75 0С. Разработаны методики ГХ-определения коэффициентов распределения для ионола в системе «энергетическое масло – ионол – жидкий экстрагент» и содержаний в трансформаторных и турбинных маслах ионола и Н2О методами их стандартной добавки в виде растворов в соответствующем экстрагенте. Экстракцию ионола необходимо выполнять в интервале температур 15 – 40 0С, а Н2О – при 20 0С. Эти ГХ-методики позволяют повысить достоверность диагностирования маслонаполненного энергетического оборудования с использованием ГХ-анализов энергетических масел. Получены новые данные о характере влияния температуры на показатели кинематической вязкости, плотности, теплоемкости, теплопроводности, энтальпии, коэффициентов объемного расширения трансформаторных масел ГК, Т-1500, Nytro 11GX и турбинного масла АЗМОЛ Тп-22с в интервале температур 15 – 85 0С. Разработанная структурная газовая схема газового хроматографа позволяет определять в энергетических маслах содержания диагностических газов, ионола и Н2О одним хроматографом. Результаты работы использованы приразработке нормативных документов для ГХ-определения содержания ионола и Н2О в минеральных маслах в энергетическом оборудовании АЭС.

Thesis for candidate of science (Engineering) degree by specialty 05.14.06 - «Technical Thermophysics and Industrial Thermal Engineering». – Odessa National Polytechnic University MESU, Odessa, 2016. The thesis is devoted to solving problems aimed at improving the reliability of the results of determination of diagnostic indicators of oil-filled power equipment by increasing the accuracy of measurement results in the improvement of gas chromatographic methods for determining contents of diagnostic gases Н2, СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2, СО, СО2, C3Н8, С3Н6, ionol and Н2О in the turbine and transformer oils. Developed mathematical models equilibria in the system «energy oil – dissolved component – extractant». In the determination of the distribution coefficients for the dissolved gases in the energy oils recommended previously, these oil briefly irradiating the ultrasonic vibrations. It is found that for different operational oil distribution coefficients for ionol have different values in the range 1,5 – 3,0 extraction with ethanol. The character of the dependence of temperature on the distribution coefficients for ionol during its extraction from the transformer (turbine) oils in the temperature range 15 – 75 0C. The developed technique of gas chromatographic determination of distribution coefficients for ionol in the «transformer (turbine) oil – ionol – liquid extractant», and contents of ionol and Н2О in transformer (turbine) oil using the method of standard additives of these components in the form of their solutions in an appropriate liquid extractant. The extraction of ionol must be performed in the temperature range 15 – 40 0C, and Н2О at a temperature of 20 0C. These measurement techniques allow to increase the reliability of the results of technical diagnostics of oil-filled power equipment according to the results of gas chromatographic analyses of the energy of the oils. Developed schematic diagram of a gas chromatograph allows you to define content in transformer (turbine) oil diagnostic gases, ionol, Н2О and one gas chromatograph. The results were used in development of normative documents for the determination of ionol and Н2О oils in the energy in the energy equipment of the NPS.