Измеритель кислотного числа масла

Когда слышишь про измеритель кислотного числа масла, многие сразу представляют лабораторную склянку с реактивами и бюретку. Или, в лучшем случае, какой-то универсальный анализатор, который ?все сам посчитает?. На деле же — это часто отдельный, довольно капризный прибор, и его показания сильно зависят от того, кто и как с ним работает. Сам через это проходил, когда только начинал заниматься диагностикой трансформаторного масла. Казалось бы, титруй по методике и все. Ан нет.

От лабораторных склянок к портативным приборам: эволюция подхода

Раньше, лет десять назад, определение кислотного числа (КЧ) было почти ритуалом. Спиртовой раствор щелочи, индикатор фенолфталеин, колба на магнитной мешалке... Процедура долгая, требующая идеальной чистоты посуды и ?чувства момента? при изменении цвета. Малейшая ошибка — и все, переделывай. Особенно сложно было с темными, сильно окисленными маслами, где конечную точку титрования просто не видно.

Потом появились первые портативные титраторы. Помню, один из первых, с которым работал, был как раз от компании, которая глубоко в теме — ООО Баодин Хуачжэн Электрик Мануфакчуринг. Не реклама, а факт из практики. На их сайте huazhengelectric.ru можно увидеть, что они как раз специализируются на тестерах для масла и высоковольтного оборудования. Так вот, их прибор для КЧ был уже проще: встроенная помпа для дозирования титранта, фотодатчик для фиксации цвета. Но и он требовал калибровки и правильной подготовки пробы. Это был уже шаг вперед, но до полной ?полевой? надежности далеко.

Современные измерители кислотного числа — это уже часто полностью автоматические станции. Залил масло, выбрал метод — прибор сам проведет экстракцию, титрование и выдаст результат. Но и тут есть нюанс: такие системы хороши для постоянного потока проб в лаборатории. А если тебе нужно на подстанции, в ограниченных условиях, проверить одно-два масла? Тяжеловаты и дороги. Поэтому до сих пор в ходу и полуавтоматы, где оператор все же участвует в процессе, особенно на этапе подготовки.

Где кроются главные ошибки при измерении?

Основная проблема новичков — небрежность с растворителем и титрантом. Изопропанол должен быть абсолютно безводным, а спиртовой раствор KOH — свежеприготовленным и защищенным от углекислого газа. Видел, как люди использовали ?вчерашний? титрант из открытой склянки, а потом удивлялись плавающим показаниям. Результат, естественно, заниженный, что может привести к опасному выводу о ?нормальном? состоянии масла, которое уже требует замены.

Вторая частая ошибка — неправильный отбор и хранение пробы. Масло должно быть в стеклянной или специальной химически стойкой таре, без доступа воздуха и света. Привезли пробу в пластиковой канистре из-под воды, да еще и на солнце полежала — можете даже не начинать измерение. Кислотное число уже изменилось.

И третье — слепое доверие автоматике. Даже самый продвинутый измеритель кислотного числа масла требует периодической проверки по эталонным образцам. Электроды датчиков загрязняются, трубки засоряются. Нужно постоянно сверяться с классическим титрованием, чтобы быть уверенным в показаниях прибора. Мы как-то пропустили эту проверку на одном из объектов, и чуть не списали хорошее масло, потому что прибор из-за загрязненного клапана завышал расход титранта.

Практический кейс: отказ от замены масла благодаря точным данным

Был у нас случай на одной старой подстанции 110 кВ. Трансформатор работал уже лет 25, по регламенту пора было менять масло. Заказчик настаивал на полной замене, это большие расходы и простой. Мы приехали со своим комплектом, куда входил и надежный анализатор КЧ. Провели полную хроматографию и, что важно, несколько параллельных измерений кислотного числа разными методами — и классическим, и на автоматическом титраторе.

Оказалось, что кислотное число было на верхней границе, но еще в пределах нормы для его возраста и нагрузки. Главное — содержание продуктов старения (шламов) было низким, вода отсутствовала. Мы увидели, что масло хоть и старое, но еще стабильное. На основе комплексных данных, а не только КЧ, подготовили заключение: можно продлить срок службы масла еще на 2-3 года при условии установки адсорбционного фильтра и постоянного мониторинга.

Заказчик согласился. Сэкономил серьезные средства, а трансформатор до сих пор в работе. Этот случай хорошо показывает, что измеритель кислотного числа — не приговор, а один из важных инструментов для принятия решения. Но решение всегда должно быть комплексным.

Оборудование в работе: что выбрать для поля, а что для лаборатории?

Для выездных бригад, которые обслуживают много объектов, идеален портативный титратор. Он должен быть крепким, с защищенным корпусом, с автономным питанием и минимальным количеством расходников. Тот же Huazheng Electric, судя по ассортименту на их сайте, предлагает модели, которые близки к этому идеалу. Важно, чтобы в нем были упрощенные, но валидированные методики — не всегда в поле есть возможность провести полноценную экстракцию по ГОСТ.

Для стационарной лаборатории, где идет поток проб, нужна автоматическая система. Она дороже, но экономит время лаборанта и снижает влияние человеческого фактора. Тут уже можно использовать методы с потенциометрическим окончанием титрования, которые точнее для темных масел. Но и обслуживание такого прибора — отдельная статья расходов.

Лично я всегда советую иметь и то, и другое. Портативный — для оперативных проверок и отбраковки явно плохих проб. А все сомнительные или пограничные пробы везти в лабораторию и перепроверять на стационарном комплексе. Так надежнее всего.

Мысли вслух о будущем контроля масла

Сейчас много говорят про системы онлайн-мониторинга, которые в реальном времени следят за влагой, газом и, теоретически, могли бы отслеживать и кислотность. Но с КЧ это сложно. Нет пока такого надежного и долговечного сенсора, который мог бы годами работать в масле и выдавать точные данные. Все упирается в химические реактивы и необходимость обновления электролита.

Возможно, развитие идет в сторону мультипараметрических лабораторий-в-чемодане. Один комплексный прибор, который на месте сделает и хроматографию растворенных газов, и определит пробивное напряжение, и измерит кислотное число. Это было бы идеально для диагностических бригад. Компании вроде ООО Баодин Хуачжэн Электрик Мануфакчуринг, с их опытом в тестерах трансформаторного масла и релейной защиты, как раз могли бы быть драйверами таких разработок.

Пока же измеритель кислотного числа масла остается именно тем ручным, но vital инструментом. Его показания — это как температура у пациента. Сама по себе цифра не диагноз, но без нее нельзя оценить общую картину ?здоровья? изоляции. И важно не просто снять показания, а понять, что за ними стоит: нормальное старение или аварийный процесс. Для этого и нужен опыт, и тот самый ?профессиональный взгляд?, который не заменит ни одна, даже самая умная, автоматика.