¿Cómo eliminar la humedad del aceite de transformador?

1. Reacondicionamiento en línea-/fuera de línea-(separación física)

Este método elimina el agua libre y emulsionada, pero es menos eficaz con el agua disuelta. A menudo se utiliza como primer paso o para casos menos graves.

Principio: usar coalescentes, centrífugas o deshidratadores al vacío para separar el agua del aceite según la diferencia de densidad.

Proceso: El aceite pasa a través de una centrífuga o un filtro coalescente que separa mecánicamente las gotas de agua. A menudo se combina con un calentamiento suave (hasta 60 grados) para reducir la viscosidad.

Ideal para: Eliminación de agua gratuita y a granel. Común en carros de filtración móviles para mantenimiento periódico.

2. Deshidratación al vacío (el método más eficaz y común)

Este es el método estándar-de la industria para la deshidratación profunda, capaz de reducir la humedad a niveles muy bajos (p. ej.,<10 ppm).

Principio: El punto de ebullición del agua se reduce drásticamente al vacío. Al calentar el aceite y exponerlo a alto vacío, el agua disuelta se evapora y se elimina.

Proceso:

Calentamiento: El aceite se calienta a una temperatura moderada (normalmente entre 50 y 65 grados; temperaturas más altas pueden degradar el aceite).

Cámara de vacío: el aceite tibio se rocía en una cámara de vacío (a menudo con un medio de relleno de gran superficie). La baja presión (por ejemplo,<1 mbar absolute) causes water to flash into vapor.

Eliminación de vapor: la bomba de vacío extrae el vapor de agua y lo condensa en una trampa separada.

Retorno de aceite seco: El aceite deshidratado se devuelve al transformador o a un tanque de almacenamiento limpio.

Equipo: Plantas de Deshidratación al Vacío móviles o estacionarias. A menudo combinan filtración, calefacción y vacío en una sola unidad.

3. Burbuja de gas seco

Una técnica de deshidratación suplementaria o leve.

Principio: Burbujear gas inerte seco (generalmente nitrógeno seco) a través del aceite. El gas seco absorbe la humedad del petróleo a medida que asciende. Luego, el gas húmedo se expulsa del espacio superior del transformador.

Proceso: Se conecta un cilindro de nitrógeno seco a la válvula inferior del transformador. El gas burbujea lentamente a través del aceite, acumula humedad y sale a través de un respiradero o un respiradero exclusivo.

Ideal para: secado de mantenimiento, prevención del ingreso de humedad durante la manipulación del aceite o asistencia con otros métodos. Es lento y no apto para contaminaciones graves.

4. Adsorción/Pasivación

Utiliza materiales desecantes para eliminar la humedad y otros contaminantes polares.

Principio: El aceite pasa a través de una columna llena de un material adsorbente.

Desecantes: Tamices moleculares (los más comunes, zeolitas), gel de sílice o alúmina activada. Estos tienen una alta afinidad por las moléculas de agua.

Tierra de Batán: Una arcilla natural que elimina la humedad, los ácidos y los lodos.

Proceso: El aceite se hace circular a través del recipiente adsorbente hasta lograr la sequedad deseada. El adsorbente debe ser reemplazado o regenerado (cocido) cuando esté saturado.

Nota: Puede ser muy eficaz pero también puede eliminar algunos aditivos beneficiosos del aceite.

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Procedimiento estándar de mejores prácticas-(enfoque combinado):

Para un aceite de transformador muy húmedo, un tratamiento integral implicaría:

La seguridad es lo primero: aísle y bloquee el transformador. Realice todas las comprobaciones de seguridad necesarias (análisis de gases, conexión a tierra).

Muestra y prueba: Mida el contenido de humedad inicial (en el aceite) utilizando un valorador culombimétrico Karl Fischer (el método de laboratorio estándar) y el voltaje de ruptura dieléctrica.

Pre-filtración: utilice un filtro prensa o una centrífuga para eliminar las partículas sólidas y el agua libre. Esto protege los equipos de vacío más sensibles.

Deshidratación al vacío: hacer circular el aceite a través de una planta de deshidratación al vacío. El proceso continúa hasta que los sensores en línea (por ejemplo, sensores de humedad capacitivos) indican que los niveles de humedad se están acercando al objetivo.

Pulido final (si es necesario): Pase el aceite a través de un carro de filtro desecante (tamiz molecular) para el secado final y la reducción de ácido.

Prueba final: tome una muestra final de aceite para verificar en el laboratorio el contenido de humedad, la rigidez dieléctrica y la acidez.

Secar de nuevo al transformador: El aceite limpio y seco se transfiere de nuevo al transformador, que a su vez puede estar bajo un vacío suave para ayudar a secar el aislamiento sólido (papel y cartón prensado).

Consideraciones importantes:

Equilibrio: La humedad se distribuye entre el aceite y el aislamiento de celulosa. El papel retiene aproximadamente el 95 % de la humedad total del sistema. Secar el aceite es sólo el primer paso; para un transformador húmedo, debe secar el papel, que es un proceso mucho más lento que se logra haciendo circular aceite seco y caliente o aplicando vacío al tanque del transformador.

Temperatura: Siga siempre las pautas del fabricante del aceite para la temperatura máxima de calentamiento para evitar la degradación térmica.

Prevención: Utilice y mantenga respiradores de gel de sílice (o mejor aún, respiradores de membrana) para evitar que entre humedad al transformador durante el ciclo térmico.

En resumen, para una eliminación completa de la humedad, una combinación de calentamiento suave y alto vacío (deshidratación al vacío) es el método más confiable y eficiente. La elección del método depende de la gravedad de la contaminación, el volumen de petróleo y el equipo disponible. Para unidades críticas, normalmente se emplean servicios profesionales de recuperación de petróleo con plantas de vacío móviles.