כרומטוגרפים והשימוש בהם בתעשיית החשמל

המכשיר להפרדה כרומטוגרפית וניתוח תערובות חומרים נקרא כרומטוגרף... הכרומטוגרף מורכב מ: מערכת הכנסת דגימה, עמודה כרומטוגרפית, גלאי, מערכת רישום ותרמוסטטית ומכשירים לקליטת הרכיבים המופרדים. כרומטוגרפים הם נוזל וגז, בהתאם למצב המצטבר של השלב הנייד. לרוב נעשה שימוש בכרומטוגרפיה של פיתוח.

הכרומטוגרף פועל באופן הבא. הגז המוביל מוזן באופן רציף מהבלון לעמוד הכרומטוגרפי באמצעות ווסת לחץ וזרימה משתנה או קבוע. העמוד מונח בתרמוסטט ומלא בחומר סופג. הטמפרטורה נשמרת קבועה והיא בטווח של עד 500 מעלות צלזיוס.

דגימות נוזליות וגזים מוזרקות עם מזרק. העמודה מפרידה את התערובת מרובת הרכיבים למספר תערובות בינאריות הכוללות גם את הנשא וגם את אחד הרכיבים המנותחים. בהתאם למידת ספיגה של מרכיבי התערובות הבינאריות, התערובות נכנסות לגלאי בסדר מסוים.בהתבסס על תוצאת הזיהוי, השינוי בריכוז רכיבי הפלט נרשם. התהליכים המתרחשים בגלאי מומרים לאות חשמלי, ולאחר מכן מתועדים בצורה של כרומטוגרמה.

בעשר השנים האחרונות היא הפכה לנפוצה בתעשיית החשמל. ניתוח כרומטוגרפי של שמן שנאי, מראה תוצאות טובות באבחון שנאים, עוזר לזהות גזים מומסים בשמן ולקבוע את נוכחותם של פגמים בשנאי.

החשמלאי פשוט לוקח דגימה שמן שנאי, מוסר אותו למעבדה, שם מבצע עובד השירות הכימי ניתוח כרומטוגרפי, שלאחריו נותר להסיק את המסקנות הנכונות מהתוצאות שהתקבלו ולהחליט האם להשתמש בשנאי נוסף או שצריך תיקון או החלפה.

בהתאם לשיטת הסרת הגז של שמן שנאי, ישנן מספר דרכים לקחת דגימה. לאחר מכן, בואו נסתכל על שתיים מהשיטות הפופולריות ביותר.

אם הסרת הגז מתבצעת באמצעות ואקום, הדגימה נלקחת במזרקי זכוכית אטומים של 5 או 10 מ"ל. בודקים את אטימות המזרק באופן הבא: משכו את הבוכנה עד הקצה, נועצים את קצה המחט לתוך הפקק, דוחפים את הבוכנה, מביאים אותה לאמצע המזרק, ואז טבלו את הפקק עם המחט תקועה בו, יחד עם המזרק עם הבוכנה מדוכאת למחצה, מתחת למים. אם אין בועות אוויר, המזרק הדוק.

לשנאי צינור מסועף לדגימת שמן.מנקים את צינור הסניף, מנקים כמות מסוימת של שמן עומד בו, שוטפים את המזרק ומתקן מיצוי השמן בשמן, ולאחר מכן לוקחים דגימה. פעולת הדגימה מתבצעת ברצף הבא. טי 5 עם תקע 7 מחובר לצינור הסניף 1 באמצעות צינור 2, וצינור 3 מחובר לברז 4.

פותחים את שסתום השנאי, ואז פותחים ברז 4, מנקזים דרכו עד 2 ליטר שמן שנאי ואז סוגרים אותו. המחט של מזרק 6 מוחדרת דרך תקע 7 של טי 5 והמזרק מלא בשמן. פתחו מעט את שסתום 4, סחטו שמן מהמזרק - זוהי שטיפת המזרק, הליך זה חוזר על עצמו 2 פעמים. לאחר מכן קח דגימת שמן במזרק, הוצא מהתקע ותקע אותו בפקק מוכן.

סגור את שסתום השנאי, הסר את מערכת מיצוי השמן. המזרק מסומן המציין את התאריך, שם העובד שלקח את הדגימה, שם האתר, סימון השנאי, מקום נטילת השמן (מאגר, פתח) ולאחריו מניחים את המזרק. מיכל מיוחד, הנשלח למעבדה. לעתים קרובות, הסימון נעשה בצורה מקוצרת, והפענוח נרשם ביומן.

אם מתוכננת הפרדה חלקית של הגזים המומסים, הדגימה נלקחת באספן שמן מיוחד. הדיוק יהיה גבוה יותר, אך יידרש נפח שמן גדול יותר, עד שלושה ליטר. הבוכנה 1 שוקעת בתחילה לתחתית, הבועה 2, המצוידת בחיישן טמפרטורה 3, עם שסתום 4 סגור, מוברגת לחור 5, בעוד שסתום 6 סגור. הפקק 8 סוגר את החור 7 בחלק התחתון של בור השמן.הדגימה נלקחת מהזרבובית 9, סגורה עם פקק המחובר למשטח השנאי. מסננים 2 ליטר שמן.

לצינור הסניף מוצמד צינור עם אום איחוד 10. האיחוד עם האום מופנה כלפי מעלה, מה שמאפשר לשמן להתנקז לאט לאט, לא יותר מ-1 מ"ל לשנייה. הבועה 2 מסתובבת והמוט 11 נלחץ אל הבוכנה 1 דרך הפתח 7, מרים אותו למעלה. סיבוב אספן השמן, האום 10 מוברג לחור 5 עד שהשמן מפסיק לזרום.

מפריד השמן ממולא בשמן שנאי בקצב של חצי ליטר לדקה. כאשר הידית 12 של הבוכנה 1 מופיעה בחור 7, התקע 8 מותקן במקומו, בחור 7. אספקת השמן מנותקת, הצינור לא מנותק, אספן השמן מתהפך, האביזר 10 מנותק, מובטח שהשמן מגיע לפיזור 5, בועה 2 מוברגת למקומה, שסתום 4 חייב להיות סגור. קולט השמן נשלח למעבדה לניתוח כרומטוגרפי.

דגימות מאוחסנות עד לניתוח למשך לא יותר מיום אחד. ניתוח מעבדה מאפשר קבלת תוצאות המראות סטייה של תכולת הגזים המומסים מהנורמה, שבקשר אליה מחליט השירות האלקטרוני על גורלו העתידי של השנאי.

ניתוח כרומטוגרפי מאפשר לקבוע את התוכן בשמן המומס: פחמן דו חמצני, מימן, פחמן חד חמצני, כמו גם מתאן, אתאן, אצטילן ואתילן, חנקן וחמצן. נוכחות של אתילן, אצטילן ופחמן דו חמצני מנותחת לרוב. ככל שכמות הגזים המנותחים קטנה יותר, כך מתגלה פחות מגוון הכשלים ההתחלתיים.

נכון לעכשיו, הודות לניתוח כרומטוגרפי, ניתן לזהות שתי קבוצות של כשלים בשנאים:

• ליקויי בידוד (הפרשות בבידוד נייר-שמן, התחממות יתר של בידוד מוצק);

• פגמים בחלקים חיים (התחממות יתר של מתכת, דליפה לשמן).

פגמים של הקבוצה הראשונה מלווים בשחרור של פחמן חד חמצני ופחמן דו חמצני. ריכוז הפחמן הדו-חמצני משמש קריטריון למצבם של שנאים נושמים פתוחים והגנת חנקן של שמן שנאים. נקבעו ערכי ריכוז קריטיים המאפשרים להעריך פגמים מסוכנים של הקבוצה הראשונה; יש שולחנות מיוחדים.

פגמים של הקבוצה השנייה מאופיינים ביצירת אצטילן ואתילן בשמן ומימן ומתאן כגזים נלווים.

פגמים של הקבוצה הראשונה, הקשורים לפגיעה בבידוד הפיתולים, מייצגים את הסכנה הגדולה ביותר. אפילו עם השפעה מכנית קלה על אתר הפגם, כבר יכולה להיווצר קשת. שנאים כאלה זקוקים בעיקר לתיקון.

אך פחמן דו חמצני יכול להיווצר מסיבות אחרות שאינן קשורות לכשל של הסלילים, למשל, הסיבות יכולות להיות הזדקנות השמן או עומסי יתר תכופים והתחממות יתר הקשורים לכשל במערכת הקירור. ישנם מקרים בהם פחמן דו חמצני מוזרם בטעות למערכת הקירור במקום חנקן, לכן חשוב לשקול את הניתוח הכימי ואת נתוני הבדיקות החשמליות לפני הסקת מסקנות כלשהן. ניתן להשוות את נתוני הניתוח הכרומטוגרפי של שנאי דומה הפועל בתנאים דומים.

במהלך האבחון, מיקום הבידוד יהיה בצבע חום כהה ויבלוט בבירור על הרקע הכללי של הבידוד כולו. עקבות אפשריים של דליפה על הבידוד בצורה של יורה מסועף.

תקלות בחיבורים חיים הממוקמים קרוב לבידוד מוצק הן המסוכנות ביותר. עלייה בריכוז הפחמן הדו חמצני מראה שהבידוד המוצק מושפע, ביתר שאת כאשר משווים את הנתונים האנליטיים עבור שנאי דומה. מדוד את ההתנגדות של הפיתולים, קבע את התקלה. יש לתקן קודם כל רובוטריקים עם פגמים אלו, כמו גם עם פגמים של הקבוצה הראשונה.

במקרה של חריגה מאצטילן ואתילן בריכוז נורמלי של פחמן דו חמצני, מתרחשת התחממות יתר של המעגל המגנטי או חלקי המבנה. שנאי כזה צריך שיפוץ בחצי השנה הקרובה. חשוב לקחת בחשבון סיבות נוספות, למשל הקשורות לתקלה במערכת הקירור.

במהלך עבודת התיקון של שנאים עם נזק מזוהה של הקבוצה השנייה, הם מוצאים מוצרים מוצקים וצמיגים של פירוק שמן באתרי הנזק, יש להם צבע שחור. כאשר השנאי מופעל מחדש לאחר תיקון, ניתוח מהיר, במהלך החודש הראשון לאחר התיקון, יראה ככל הנראה נוכחות של גזים שזוהו בעבר, אך ריכוזם יהיה נמוך בהרבה; ריכוז הפחמן הדו חמצני לא יעלה. אם הריכוז מתחיל לעלות, הפגם נשאר.

רובוטריקים עם הגנה על סרט שמן ושנאים אחרים שעבורם הניתוח אינו מאשר את הנזק החשוד לבידוד המוצק יעברו ניתוח כרומטוגרפי מתקדם של גז מומס.

נזק לבידוד מוצק המלווה בפריקות תכופות הוא סוג הנזק המסוכן ביותר. אם שניים או יותר יחסי ריכוז גז מצביעים על כך, המשך הפעלת השנאי מסוכן ומותר רק באישור היצרן, ואין לפגם להשפיע על הבידוד המוצק.

הניתוח הכרומטוגרפי חוזר על עצמו כל שבועיים, ואם תוך שלושה חודשים היחס בין ריכוזי הגזים המומסים אינו משתנה, הבידוד הקשיח אינו מושפע.

גם קצב השינוי בריכוז הגז מעיד על פגמים. עם פריקות תכופות לשמן, אצטילן מעלה את ריכוזו ב-0.004-0.01% לחודש או יותר, וב-0.02-0.03% לחודש - עם פריקות תכופות לבידוד מוצק. בעת התחממות יתר קצב העלייה בריכוז האצטילן והמתאן יורד, במקרה זה יש צורך לבטל את גז השמן ולאחר מכן לנתח אותו אחת לחצי שנה.

על פי התקנות, יש לבצע ניתוח כרומטוגרפי של שמן שנאים כל חצי שנה, ולנתח שנאים 750 קילו וולט שבועיים לאחר ההפעלה.

בדיקת מעבדה של שמן שנאי לניתוח כרומטוגרפי כימי

אבחון יעיל של שמן שנאים על ידי ניתוח כרומטוגרפי מאפשר היום להפחית את נפח העבודה על תחזוקה יקרה של שנאים במערכות חשמל רבות.אין עוד צורך לנתק את הרשתות כדי למדוד את מאפייני הבידוד, זה מספיק רק לקחת דגימה של שמן השנאי.

אז, הניתוח הכרומטוגרפי של שמן שנאים כיום הוא שיטה הכרחית לניטור פגמים בשנאים בשלב המוקדם ביותר של הופעתם, הוא מאפשר לקבוע את האופי הצפוי של הפגמים ואת מידת התפתחותם. מצב השנאי מוערך לפי ריכוזי הגזים המומסים בשמן וקצב עלייתם, בהשוואתם לערכי הגבול. עבור שנאים במתח של 100 קילו וולט ומעלה, יש לבצע ניתוח כזה לפחות אחת לחצי שנה.

שיטות הניתוח הכרומטוגרפיות הן המאפשרות להעריך את מידת ההידרדרות של המבודדים, התחממות יתר של החלקים נושאי הזרם ונוכחות של פריקות חשמליות בשמן. בהתבסס על היקף התקלות הצפוי של בידוד השנאי, על סמך הנתונים המתקבלים לאחר סדרת ניתוחים, ניתן להעריך את הצורך בהוצאת השנאי משימוש והכנסתו לתיקון. ככל שמזהים את הליקויים המתפתחים מוקדם יותר, כך קטן הסיכון לנזק מקרי והיקף עבודות התיקון יהיה קטן יותר.