变压器绝缘油腐蚀性硫测试方法的研究_毕业设计论文(编辑修改稿)

变压器绝缘油腐蚀性硫测试方法的研究_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

具有一定的可比性。 但在采用高温炉燃烧法 (ASTM－ D－ 4239)进行油样总硫含量测定时发现，仪器的信号响 电力变压器绝缘油含硫测试方法的研究 第 5 页 共 26 页 应值偏低，且同一个油样的测试结果偏差较大，测试重现性较差，说明试验油样的含硫量已接近甚至小于该方法的检测下限。 利用 能量色散 X射线荧光光谱法(GB/T 17040－ 1997)进行含硫量测试，对于同一样品 ，测试重现性较好，认为基本满足变压器油中含硫量的测试，且测试操作简便，适用于油品的总硫测试。 变压器油中全硫测定 进展 由于定性测试只能从铜片表面的腐蚀状况来评价油品的腐蚀性，而且铜片在试验过程中受到的干扰因素方式未知的。 腐蚀性硫的定量测定则能更加准确的反应腐蚀的程度，校正定性测定的模糊性 [7]。 国内对此都进行了研究。 邱萍 [8]利用用 微库仑法对轻质石油产品中的微量总硫进行测定。 通过优化O N 的使用条件达到了比较理想的测定效果。 该方法的关键是控制好 O N 气源接通时间，分析样品时，在回收率达到 80％ 以前灵活调节 O、 N，流量，不仅可以大幅度提高测定的精密度，而且也可提高工作效率。 该方法解决了在测定硫含量低于 1 g/g的样品时，过高的基线噪声、样品燃烧和滴定池工作状态等因素对测定结果准确度影响较大的问题。 杨德凤、何沛 [9]采用 氧化微库仑法测定重质油中低含量总硫的方法。 通过设计新型大容量的三层嵌套式裂解管和优化实验条件，检测下限达到 g/g，信噪比优于当今国内外商品仪器的最好水平，可以广泛用于各种重质油硫含量的测定，对于分析硫含量低于 10 g/g 的试样，具有明显优势。 与常规微库仑方法相比，该方法的优点是允许增大进样量，检测下限低，数据的准确度和精密度大为提高。 该方法可以广泛应用于各种微库仑法测定硫、氯含量 的仪器，提高低含量元素的分析水平。 田松柏、曹凯 [10]发明了测定石油馏分中总活性硫的测定方法。 方法原理是，用锌粉还原石油馏分中的二硫化物和元素硫，反应式如下： Zn+RSSR+2H+ — 2RSH +Zn Zn+S— ZnS 然后以氨水和醇的混合溶液作为滴定介质，玻璃电极作参比电极，银一硫化银电极作指示电极，用硝酸银的醇溶液进行电位滴定。 滴定反应如下： 2Ag +S — Ag2S Ag +RSH— RSAg +H 电力变压器绝缘油含硫测试方法的研究 第 6 页 共 26 页 该方法快速、简便，一次测定即可获得石油馏分中总活性硫的含量，测定结果精度高、重复性好，是测定石 油馏分中总活性硫的一种非常实用的方法。 而UOP163－ 80、 UOP202－ 67 等方法一次只能测定一种或几种形态的活性硫，要获得总活性硫的含量，需要把测量结果相加，方法烦琐、费时，并且需要多种仪器和设备。 Jan 等人 [11]应用金属膜电极测定原油中总硫及氮含量。 检测系统由聚四氟乙烯镀金多孔膜电极 (AuP )构成，载气将裂解产物 (SO，和 NO)直接带到 AuPME上，使 SO2 在电极上氧化 (在 SO2 的氧氮含量时，裂解产物先通过含有 PbO2 的柱子以除去 SO2，并使 NO 转化成 NO2，然后 NO2 在 AuPME 电极上被还原 ，从而测得氮含量。 硫和氮的检测限分别为 ，与微库仑法和克氏法比较，此法快速准确。 目前已有一种实用新型微库仑综合分析仪，可以用于化工产品中总硫、氯、氮元素及无机盐含量的分析在参考电极、测量电极与电子隔离开关之间设有能量放大器 (由一组对称的正负电源和输入阻抗的运算放大器构成 )，因此检测信号不会产生变形噪声，输出稳定，计算结果精确，能检 ／ g的含量。 Kalal[12]等介绍了伏安法对石油产品中的微量总硫进行分析。 该方法使用热催化活性镍将有机硫化物转化成 S 后测定。 目前在测定总硫的方法中能测定 g 级的很少。 X 射线荧光法虽然可以快速直接测定液体和固体试样中的总硫，但受试样基质的影响，当硫含量小于 10g/g 时测定结果不理想。 ASTM－ D－ 3120[13]氧化微库仑法，复杂费时，并受氯、溴、重金属、醛和一氧化氮干扰。 伏安法在测定 S 电位时，因卤素 (HCl、 HBr)电化学性质不活跃，因而不影响测定，方法的灵敏度高、准确性好。 本论文研究内容 本论文研究的目的是对变压器腐蚀性硫定量测定方法的比较研究。 由于变压器油中腐蚀性硫的种类复杂，采用直接的方法测定腐蚀性硫对仪器的 要求很高。 因此采用加标回收的方法来衡量被比较的方法的可行性，分别用艾氏卡法、红外吸收测硫法和库伦法来测定油样与铜粉反应前后的全硫，反应前后全硫的差值间接测定腐蚀性硫。 电力变压器绝缘油含硫测试方法的研究 第 7 页 共 26 页 2 实验部分 油样准备 以 25变压器油为基础油（其含硫 质量百分比浓度 为 %），分别加入不同质量含活性硫的物质的 二苄基二硫（ DBDS），配成一系列的含硫质量百分比浓度为： +%、 +%、 +%、 +%、 +%的标准油样，标样的配制如下表一所示。 表 21 标准样配制 DBDS 量浓度（％） 项目 理论加入 DBDS 质量 实际加入 DBDS 质量 标准样质量 注：上表各个浓度 DBDS 的配制是采用 DBDS 浓度为 3%的母液稀释得到。 母液的配制过程为 溶解于 25＃ 变压器油中，母液最终质量为。 取上述标准样各 10g,参照 ASTM－ D－ 1275（ B）法 [14]，将标准油样加入足量铜粉在 140℃下反应 30h，每 30min 搅动一次， 得到另一系列的油样。 艾氏卡法 原理 将煤样与艾士卡试剂混合灼烧，煤中硫生成硫酸盐，然后使硫酸根离子与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量计算煤中全硫的含量。 实验仪器及试剂 （ 1）仪器 a 分析天平：感量 b 马弗炉：带温度控制装置，能升温到 900℃ ，温度可调并可通风。 （ 2）试剂 a 艾士卡试剂（以下简称艾氏剂）：以 2 份质量的轻质氧化镁 （ CP） 与 1 份 电力变压器绝缘油含硫测试方法的研究 第 8 页 共 26 页 质量的无水碳酸钠 （ CP） 混匀并研细至粒度小于 ， 保存在密闭 容器 中。 b 盐 酸溶液 (1+1)： 1 体积盐酸 [15]加 1 体积水混匀。 c 氯化钡 溶液 ： 00g/L， 10g 氯化钡 [16]溶于 100mL 水中。 d 橙溶液 ： 10g/L， 甲基橙溶于 100mL 水中。 e 银溶液 ： 10g/L， 硝酸银 [17]溶于 100mL 水中 , 加入几滴硝酸 ,贮于深色瓶中。 f 坩 埚 ： 容量为 30mL 和 (10～ 12)mL 两种。 g 中速定性滤纸和致密无灰定量滤纸。 实验步骤 （ 1） 在 30mL 瓷坩埚内称 油 样 (177。 )g(称准至 )和艾氏剂 2g(称准至 ),仔细混合均匀 ,再用 2g(称准至 )艾氏剂覆盖在煤样上面。 （ 2） 将装有煤样的坩埚移入通风良好的马弗炉中 ,在 (1～ 2)h 内从室温逐渐加热到 (800～ 850)℃ ,并在该 温度 下保持 (1～ 2)h。 （ 3） 将坩埚从马弗炉中取出 ,冷却到室温 .用玻璃棒将干果中的灼烧物仔细搅松 ,捣碎 ,然后把灼烧物转移到 400mL 烧杯中。 用热水冲洗坩埚内壁 ,将洗液收入烧杯 ,再加入 (100～ 150)mL 刚煮沸的蒸馏水 ,充分搅拌。 （ 4） 用中速定性滤纸以倾泻法过滤 ,用热水 冲洗 3 次 ,然后将残渣转移到滤纸中 ,用热水仔细清洗至少 10 次 ,洗液总体积约为 (250～ 300)mL。 （ 5） 向滤液中滴入 (2～ 3)滴甲基橙指示剂 ,用盐酸溶液（ 1＋ 1）中和并过量2mL,使溶液呈微酸性。 将溶液加热到沸腾 ,在不断搅拌下缓慢滴加氯化钡溶液10mL,并在微沸状况下保持约 2h,溶液最终体积约为 200mL。 （ 6） 溶液冷却或静置后过夜用致密无灰定量滤纸过滤 ,并用热水洗至无氯离子为止 (硝酸银 检 验无浑浊 ). （ 7） 将带有沉淀的滤纸转移带已知质量的瓷坩埚中 ,低温 灰化滤纸后 ,在温度为 (800～ 850)℃ 的马弗炉内 灼烧 (20～ 40)min，取出坩埚，在空气中稍加冷却后放入干燥器中冷却到室温后称。 （ 8） 每配制一批艾氏剂或更换其他任何一种试剂时，应进行 2 个以上空白试验，硫酸钡沉淀的质量极差不得大于 ，取算术平均值作为空白值。 实验结果与分析 表 22和表 23 列出了标样与铜粉反应前后全硫测定结果。 电力变压器绝缘油含硫测试方法的研究 第 9 页 共。