Como remover a umidade do óleo do transformador?

1. Recondicionamento on-line/off-line-(separação física)

Este método remove a água livre e emulsionada, mas é menos eficaz em água dissolvida. Muitas vezes é usado como primeiro passo ou para casos menos graves.

Princípio: Usar coalescedores, centrífugas ou desidratadores a vácuo para separar a água do óleo com base na diferença de densidade.

Processo: O óleo passa por uma centrífuga ou filtro coalescente que separa mecanicamente as gotas de água. Freqüentemente combinado com aquecimento suave (até 60 graus) para reduzir a viscosidade.

Melhor para: Remoção de água livre e em massa. Comum em carrinhos de filtração móveis para manutenção periódica.

2. Desidratação a vácuo (o método mais eficaz e comum)

Este é o método-padrão da indústria para desidratação profunda, capaz de reduzir a umidade a níveis muito baixos (por exemplo,<10 ppm).

Princípio: O ponto de ebulição da água é drasticamente reduzido sob vácuo. Ao aquecer o óleo e expô-lo a alto vácuo, a água dissolvida evapora e é removida.

Processo:

Aquecimento: O óleo é aquecido a uma temperatura moderada (normalmente 50-65 graus; temperaturas mais altas podem degradar o óleo).

Câmara de vácuo: O óleo quente é pulverizado em uma câmara de vácuo (geralmente com meio de preenchimento de grande área superficial). A baixa pressão (por exemplo,<1 mbar absolute) causes water to flash into vapor.

Remoção de Vapor: O vapor de água é retirado pela bomba de vácuo e condensado em um coletor separado.

Retorno de óleo seco: O óleo desidratado é devolvido ao transformador ou tanque de armazenamento limpo.

Equipamentos: Centrais de Desidratação a Vácuo móveis ou estacionárias. Muitas vezes combinam filtração, aquecimento e vácuo em uma unidade.

3. Pulverização de gás seco

Uma técnica de desidratação suplementar ou leve.

Princípio: Borbulhar gás inerte e seco (geralmente nitrogênio seco) através do óleo. O gás seco absorve a umidade do óleo à medida que sobe. O gás úmido é então expelido do espaço superior do transformador.

Processo: Um cilindro de nitrogênio seco é conectado à válvula inferior do transformador. O gás borbulha lentamente através do óleo, coletando umidade, e sai por um respiro ou respiradouro dedicado.

Melhor para: Secagem de manutenção, evitando a entrada de umidade durante o manuseio do óleo ou auxiliando em outros métodos. É lento e não é adequado para contaminação grave.

4. Adsorção/Passivação

Usa materiais dessecantes para remover umidade e outros contaminantes polares.

Princípio: O óleo passa por uma coluna preenchida com um material adsorvente.

Dessecantes: Peneiras Moleculares (mais comuns, zeólitas), Sílica Gel ou Alumina Ativada. Estes têm uma alta afinidade pelas moléculas de água.

Terra de Fuller: Uma argila natural que remove umidade, ácidos e lama.

Processo: O óleo circula através do recipiente adsorvente até que a secura desejada seja alcançada. O adsorvente deve ser substituído ou regenerado (cozido) quando saturado.

Nota: Pode ser muito eficaz, mas também pode remover alguns aditivos benéficos do óleo.

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Procedimento de melhores práticas-padrão (abordagem combinada):

Para um óleo de transformador extremamente úmido, um tratamento abrangente envolveria:

Segurança em primeiro lugar: Isole e bloqueie o transformador. Execute todas as verificações de segurança necessárias (análise de gás, aterramento).

Amostra e teste: Meça o teor de umidade inicial (no óleo) usando um titulador coulométrico Karl Fischer (o método padrão de laboratório) e a tensão de ruptura dielétrica.

Pré-filtração: use um filtro-prensa ou uma centrífuga para remover partículas sólidas e qualquer água livre. Isto protege os equipamentos de vácuo mais sensíveis.

Desidratação a Vácuo: Circule o óleo através de uma planta de desidratação a vácuo. O processo continua até que os sensores on-line (por exemplo, sensores capacitivos de umidade) indiquem que os níveis de umidade estão se aproximando do alvo.

Polimento Final (se necessário): Passe o óleo por um carrinho de filtro dessecante (peneira molecular) para secagem final e redução de ácido.

Teste Final: Pegue uma amostra final de óleo para verificação laboratorial do teor de umidade, rigidez dielétrica e acidez.

Secar de volta ao transformador: O óleo limpo e seco é transferido de volta para o transformador, que pode estar sob um leve vácuo para ajudar a secar o isolamento sólido (papel e papelão).

Considerações importantes:

Equilíbrio: A umidade se distribui entre o óleo e o isolamento de celulose. O papel retém aproximadamente 95% da umidade total do sistema. Secar o óleo é apenas o primeiro passo; para um transformador úmido, é necessário secar o papel, que é um processo muito mais lento, obtido pela circulação de óleo quente e seco ou pela aplicação de vácuo no próprio tanque do transformador.

Temperatura: Siga sempre as orientações do fabricante do óleo quanto à temperatura máxima de aquecimento para evitar degradação térmica.

Prevenção: Use e mantenha respiradores de sílica gel (ou melhor ainda, respiradores de membrana) para evitar a entrada de umidade no transformador durante o ciclo térmico.

Em resumo, para uma remoção completa da umidade, uma combinação de aquecimento moderado e alto vácuo (desidratação a vácuo) é o método mais confiável e eficiente. A escolha do método depende da gravidade da contaminação, do volume de óleo e dos equipamentos disponíveis. Para unidades críticas, normalmente são empregados serviços profissionais de recuperação de óleo com plantas móveis de vácuo.