Контроль вмісту розчинених газів у свіжих та окиснених турбінних оливах

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-2(36)-215-226

Ключові слова:

газова хроматографія; діагностика; ядерна енергетика; коефіцієнт розподілу; розчинність газу

Анотація

Стаття є публікацією науково-методичного характеру.
Застосування сучасних методів контролю стану оливонаповненого тепломеханічного обладнання АЕС потребує безперервного удосконалення методів діагностування такого обладнання, в тому числі за результатами контролю вмісту розчинених діагностичних газів, таких як СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2, С3Н6, С3Н8, Н2, СО, СО2, О2, N2, в мінеральних та синтетичних вогнестійких турбінних оливах, у тому числі в гетерогенних системах типу «турбіна олива – розчинений газ – емульсійна вода».
Добитися достовірності результатів визначення вмісту діагностичних розчинених газів в турбінних оливах за методами газової хроматографії можна при правильному виборі діапазону концентрацій води в цих досліджуваних турбінних оливах, в якому відсутній значний вплив вмісту води на результати газохроматографічних вимірювань.
Аналіз досліджень і публікацій з питань досліджень методів діагностування електротехнічного та тепломеханічного оливонаповненого обладнання за результатами аналізів проб енергетичних олив методами газової хроматографії показав, що питанням сталого підвищення достовірності результатів визначення вмісту діагностичних розчинених газів у турбінних оливах за методами газової хроматографії на сьогодні приділено мало уваги в науковій літературі.
Виявлення характеру впливу вмісту розчиненої та емульсійної води в мінеральних та синтетичних вогнестійких турбінних оливах на результати газохроматографічних аналізів на сьогодні приділено мало уваги в науковій літературі.
Метою статті є забезпечення достовірності результатів дослідження вмісту діагностичних розчинених газів Н2, СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2, СО, СО2, О2, N2, за методами газової хроматографії в пробах вологих мінеральних та синтетичних вогнестійких турбінних оливах для подальшого діагностування оливонаповненого обладнання АЕС.
На підставі існуючих методів досліджень, було: удосконалено математичний опис фазової рівноваги в екстракційній системі «волога турбінна олива – розчинений і-й газ – газоподібний екстрагент» для досліджуваних турбінних олив «Aгрінол Тп-46», «Fyrquel®L», «Reolube®OMTI», «Reolube®46 RS». За методами газової хроматографії: виявлено вплив концентрацій і-х розчинених газів у вологих турбінних оливах на значення коефіцієнтів розподілу для і-х розчинених газів в екстракційних системах «волога турбінна олива – розчинений і-й газ – газоподібний екстрагент»; виявлено вплив концентрацій води у вологих турбінних оливах на значення коефіцієнтів розподілу для і-х розчинених газів в екстракційних системах «волога турбінна олива – розчинений і-й газ – газоподібний екстрагент»; досліджено розчинність діагностичних газів в осушених та вологих турбінних оливах при температурі 20 0С.
У роботі досліджено: розчинність цих газів в мінеральній турбінній оливі «Aгрінол Тп-46» та в синтетичній вогнестійкій турбінній оливі «Reolube®46 RS» із вмістом в них вологи в інтервалі 0,005 –0,7 % маси при температурі 25 0С; залежність величин розчинності для H2S від температури в системі «мінеральна турбінна олива – розчинений газ H2S» в інтервалі температур 15–80 0С; коефіцієнти розподілу розчинених газів в досліджених турбінних оливах при температурі 20 0С в системах «турбінна олива – розчинений газ – газоподібний екстрагент»; вміст розчинених газів в модельних синтетичних вогнестійких турбінних оливах «Reolube®46 RS» за методом додатку. Це дозволить визначати вміст розчинених газів у вологих турбінних оливах для подальшого діагностування оливонаповненого обладнання.

Біографії авторів

Сергій Зайцев, Національний університет «Одеська політехніка»

кандидат технічних наук, інженер кафедри атомних електростанцій

Віктор Кишневський, Національний університет «Одеська політехніка»

доктор технічних наук, професор, професор кафедри атомних електростанцій

Валентин Тіхенко, Національний університет «Одеська політехніка»

доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри цифрових технологій в інжинірингу

Посилання

OEP "GRIFRE". (2003). Technical operation of power plants and networks. Rules (GCD 34.20.507-2003).

NAEК "Energoatom". (2020). Turbine oils for power equipment of nuclear power plants. Rules of operation (SOU NAEК 085:2020).

Gunaza, S.О. (n.d.). Analiz dosvidu ekspluatatsii turbinnykh olyv u VP AES [Analysis of the experience of operating turbine oils in NPPs]. https://www.ntseu.net.ua›docs›gunaza.

Konovalov, V.M., Skritskiy V.Ya., Rokshevskiy V.A. (1976) Ochistka rabochikh zhidkostei v gidroprivodakh stankov [Cleaning of working fluids in hydraulic drives of machine tools]. Mashinostroenie.

Kuznietsov, P., Tykhomyrov, А., Biedunkova, О., Zaitsev, S. (2022). Improvement of methods for controlling power oil of cooling tower recycling water supply units at Rivne nuclear power plant. Scientific Horizon, 25, 12, 69–79. DOI:10.48077/scihor.25(12).2022.69-79.

Zaitsev, S.V., Kishnevsky, V.A., Oborsky, G.A., & Prokopovich, I.V. (2019). Sovremennyye metody kontrolya energeticheskikh masel i produktov ikh degradatsii dlya obespecheniya nadezhnosti ekspluatatsii maslonapolnennogo elektrooborudovaniya elektricheskikh stantsiy i setey [Modern methods

for monitoring energy oils and their degradation products to ensure the reliability of operation of oil-filled electrical equipment of power plants and networks]. Ecology.

Gladyshev, G.P., Aminov, R.Z., Gurevich, V.Z. (1991). Nadezhnost teploenergeticheskogo oborudovaniia TES i AES [Reliability of Heat Power Equipment of TPP and NPP]. Higher School.

OEP "GRIFRE". (2006). Diagnostics of oil-filled transformer equipment based on the results of chromatographic analysis of free gases taken from the gas relay and gases dissolved in insulating oil (SOU-N EE 46.501:2006).

Lindorf, L.S., Mamikonyants, L.G. (1972). Ekspluatatsiya turbogeneratorov s neposredstvennym okhlazhdeniyem [Operation of turbogenerators with direct cooling]. Energia.

Lyashenko, Ya.A. (2011). Tribologicheskaya sistema v rezhime granichnogo treniya pod periodicheskim vneshnim vozdeystviyem [Tribological system in the regime of boundary friction under periodic external influence]. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki – Journal of Technical Physics, 81(6), 125–132.

Standart "VEA". (2015). Energy oils and olive farms of enterprises of the energy sector of Ukraine, and enterprises where similar equipment is used. Organization of operation and maintenance. Norms and requirements (SOU VEA. 100.1/01:2015).

Zaitsev, S.V., Kishnevskiy, V.A., Savich, S.L. (2014). Razrabotka metodov gazokhromatograficheskikh opredeleniy soderzhaniy rastvorennykh komponentov v energeticheskikh maslakh [Development of methods of gas chromatographic determinations of dissolved components in energy oils].

Skhidno-Yevropeysʹkyy zhurnal peredovykh tekhnolohiy – East-European Journal of Advanced Technologies. 6/6 (72), 34–42. DOI: 10.15587/1729-4061.2014.29389.

Lipstein, R.A., & Shakhnovich, M.I. (1983). Transformatornoye maslo [Transformer oil]. Energoatomizdat.

Zaitsev, S., Kуshnevsky, V., Chichenin, V., Tykhomyrov, А. (2020) Development of methods of gas chromatographic analysis of technological media of the main circulation pumps of a nuclear power plant. East-European Journal of Advanced Technologies. 6/6(108), 59–70. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.21723.

Aranovich, G.I., Korshunov, Yu.N., Lyalikov, Yu.S. (1979). Spravochnik po fiziko-khimicheskim metodam issledovaniya obʼyektov okruzhayushchey sredy [Reference book on physico-chemical methods of investigation of environmental objects]. Sudostroenie.

GNTUEE. (1990). Methodical instructions on preparation and carrying out of chromatographic analysis of gases dissolved in oil of power transformers (RD 34.46.303-89).

International Standard. (1997). Insulating liquids – Oil-impregnated paper and pressboard – Determination of water by automatic coulometric Karl Fischer titration. (ІЕС 60814:1997).

OEP "GRIFRE". (2006). Preparation and conduct of chromatographic analysis of free gases taken from a gas relay and gases dissolved in insulating oil of oil-filled electrical equipment. Methodological instructions (SOU-N EE 46.302:2006).

International Standard. (2011). Guide for the sampling of gases and of oil from oil-filled electrical equipment and the analysis of free and dissolved gases (IEC 60567:2011).

European Norm. (2013). Petroleum and related products – Determination of the oxidation stability and corrosivity of fire-resistant phosphate ester fluids (EN 14832:2013).

Witenberg A.G., & Ioffe, B.V. (1982). Gazovaya ekstraktsiya v khromatograficheskom analize. Parofaznyy analiz i rodstvennyye metody [Gas extraction in chromatographic analysis. Headspace analysis and related methods]. Chemistry.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-07-04

Як цитувати

Зайцев, С. ., Кишневський, В. ., & Тіхенко, В. (2024). Контроль вмісту розчинених газів у свіжих та окиснених турбінних оливах. Технічні науки та технології, (2 (36), 215–226. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-2(36)-215-226

Номер

Розділ

ХІМІЧНІ ТА ХАРЧОВІ ТЕХНОЛОГІЇ