Влагосодержание

2 Влагосодержание

Свойства масла при повышенных температурах существенно определяют надежность и долговечность оборудования. Известная проблема связана с изменением свойств (состава) масел в технологических процессах. Укажем, для примера, на гигроскопичность синтетических масел для холодильной техники, терморазрушение и обводнение масла при работе турбоагрегатов и компрессоров тепловых электростанций

Загрязнение масла летучими примесями (наиболее опасной из которых является вода) вызывает непропорционально сильное снижение качества масла. Несвоевременность принятия мер в таких условиях может приводить к аварийным ситуациям. Определенная техническая оснащенность нужна для ориентирования на рынке смазочных материалов, насыщенном продукцией множества производителей. В этой связи, средства быстрого контроля масел востребованы как на стадиях производства, хранения, транспортировки продукции, так и на стадиях заправки агрегата (входной контроль) и его эксплуатации (текущий контроль), в первую очередь, на удаленных от лабораторий объектах. Методы косвенного контроля состоят в отслеживании некоторого физико-химического свойства среды (теплоемкости, диэлектрической проницаемости, скорости ультразвука), изменяющегося известным образом при изменении состава. Как правило, соответствующие приборы требуют привязки к лабораторным условиям, продолжительной процедуры измерений, не разрешают малые концентрации. В нашей разработке восполнен этот пробел. Требования к методу – быстродействие (1 с) и чувствительность к малым (0,001 %) добавкам воды, к устройству – компактность и автономность. Испытанию подвергается вещество в не вполне обычном – относительно устойчивом – состоянии. Именно в таких условиях опыта формируется сильный сигнал-отклик на появление в исходно сухом масле летучего компонента – воды, кислот или продуктов терморазрушения. Данный результат используется в устройстве-индикаторе опасной концентрации летучей добавки. Вследствие высокой интенсивности процесса, достигается наибольшее быстродействие и чувствительность по сравнению с аналогами. Наряду с выявлением летучих примесей, возможно решение самостоятельной задачи – сопоставления термоустойчивости контролируемых образцов.

Макет устройства прошел испытания в лаборатории физико-химического контроля ОАО «Свердловэлектроремонт» и в котлотурбинном цехе КТЦ-1 СУГРЭС с привлечением специалистов химической и теплотехнической служб ОАО «Свердловэнерго». Влагосодержание в образцах масла изменялось от 20 до 200 граммов на тонну. Реальное содержание воды определялось гидрид-кальциевым методом в параллельном опыте. При замере не требуется отбора пробы. Зонд может погружаться «на ходу» в емкости с диаметром отверстия 0,5 см.

Назначение:

оперативный контроль за появлением в масле летучих примесей (следов влаги);
сигнализация о приближении опасного уровня влагосодержания;
сопоставление термоустойчивости образцов.

Объекты:

минеральные и синтетические масла.

Принцип действия:

Разработка основана на методе управляемого импульсного нагрева малого объема среды, как инструменте контроля ее состояния. Тепловое воздействие на вещество ограничено временем 1–10 мс в объеме менее 1 мм3. Действие прибора состоит в определении времени релаксации импульсно перегретого зонда в исследуемой среде при заданных параметрах входного сигнала. Эти параметры подбираются таким образом, чтобы при приближении к опасному уровню влагосодержания результаты изменялись на порядок величины.

Потребительские характеристики:

Арматура зонда: 10×5×2 мм, зонд – Pt, Ni, ∅ 20 мкм, L= 3–5 мм;
Чувствительность к примеси воды в масле – 10 ppm
Погрешность измерения – 1 %;
Время измерения – 1 с;
Температура среды – от 10°С до 50°С;
Потребляемая мощность – 0,5 Вт;
Габаритные размеры – 200×200×70 мм;
Масса – 500 г;

Предложение:

создание на основе наших разработок информационно-аналитической системы мониторинга маслонаполненного оборудования с выводом данных на уровень АСУ ТП предприятия.