第6章變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測與診斷目前，絕大多數(shù)大型電力變壓器選用油紙或油和紙板組成的絕緣構(gòu)造。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生熱缺點(diǎn)、放電性缺點(diǎn)或者油、紙老化時均會產(chǎn)生各種氣體。當(dāng)變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)或缺點(diǎn)不太嚴(yán)重、產(chǎn)氣量較少時，所產(chǎn)生的氣體在油里經(jīng)對流、分散，不斷地溶解于絕緣油中。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部存在埋伏性過熱或放電缺點(diǎn)時，產(chǎn)氣量就會增大，當(dāng)產(chǎn)氣率大于溶解率時，就會有一部分氣體進(jìn)入氣體繼電器。發(fā)熱和放電的產(chǎn)生程度不同，所產(chǎn)生的氣體種類、油中溶解氣體的濃度、各種氣體的比例關(guān)系也不一樣，而與絕緣油的種類與牌號無關(guān)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生螺絲松動、導(dǎo)體接觸不良等機(jī)械類缺點(diǎn)或油中混入導(dǎo)電性雜質(zhì)等其它缺點(diǎn)時，會導(dǎo)致變壓器向發(fā)熱或放電缺點(diǎn)開展。當(dāng)固體絕緣發(fā)生缺點(diǎn)時，CO和CO2會明顯增長，但目前的統(tǒng)計資料還得不出規(guī)律性的結(jié)論。油中溶解氣體的組分和含量可以作為反映充油式電力變壓器絕緣缺點(diǎn)的特征量。1、絕緣油的3個重要功能：熱量的交換電絕緣內(nèi)部缺點(diǎn)的傳輸媒介：氣體，聲學(xué)信號第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一、氣體的產(chǎn)生在普通情況下,不同物質(zhì)在不同的兩相,即固定相和流動相中具有不同的分配系數(shù),當(dāng)這些物質(zhì)隨著流動相挪動時,它們在兩相中反復(fù)多次分配從而使各物質(zhì)得到完全的分別,這種分別技術(shù)稱為色譜法,亦稱作色層法或?qū)游龇?。這種分別技術(shù)用于分析測定,就是色譜分析。

色譜法是俄國植物學(xué)家茨維特于1906年首先系統(tǒng)地提出來的。他在研討植物葉色素成分時,運(yùn)用了一根豎直的玻璃管,管內(nèi)充填碳酸鈣,然后將植物葉的石油醚浸取液由柱頂端參與,并繼續(xù)用純石油醚淋洗。因植物葉不同色素在柱內(nèi)得到分別而構(gòu)成不同顏色的譜帶,茨維特稱這種分別方法為“色譜法〞。隨著色譜技術(shù)的開展，色譜對象已不再限于有色物質(zhì)，但色譜這一名詞卻沿用下來。色譜法運(yùn)用于分析化學(xué)，并與適當(dāng)?shù)臋z測手段相結(jié)合時，就構(gòu)成了色譜分析法。通常所說的色譜法即色譜分析法。

色譜法中，將上述起分別作用的柱稱為色譜柱，固定在柱內(nèi)的填充物〔如碳酸鈣〕稱為固定相，沿固定相流動的流體〔如石油醚〕稱為流動相。

用液體作為流動相的色譜法稱為液相色譜法,用氣體作為流動相的稱為氣相色譜。固定相可以是固體或載附在惰性固體物質(zhì)(擔(dān)體)上的液體(固定液)。色譜法可以有不同的分類.例如:氣相色譜(GC)

用于沸點(diǎn)較低(<400℃)、具有較高熱穩(wěn)定性、分子量較小(<400)的有機(jī)物的分別。流動相是氣體,而固定相通常是附著于擔(dān)體上的固定液或固體吸附劑。高效液相色譜(HPLC)

一種利用高壓泵以添加分別效率的液相色譜.液相色譜(LC)

用于在溶液里分別包括金屬離子和有機(jī)化合物的分析物。其流動相為溶劑,固定相為吸附于擔(dān)體外表的流體、固體或離子交換樹脂.體積排阻色譜(SEC)稱作凝膠浸透色譜(GPC),流動相是溶劑,而固定相是一些多孔性物質(zhì)。薄層色譜(TLC)

將吸附劑研成粉末,再壓成或涂成薄層,然后與紙色譜類似的方法分別樣品,是一種簡單快速的監(jiān)測化學(xué)反響或有機(jī)化合物純度的方法。1952年，詹姆斯和馬丁以氣體作為流動相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板實(shí)際。1956年范第姆特總結(jié)了前人的閱歷，提出了反映載氣流速和柱效關(guān)系的范笨姆特方程，建立了初步的色譜實(shí)際。同年，高萊(Golay)發(fā)明了毛細(xì)管拄，以后又相繼發(fā)明了各種檢測器，使色譜技術(shù)更加完善。50年代末期，出現(xiàn)了氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的儀器，抑制了氣相色譜不適于定性的缺陷。那么年代，由于檢測技術(shù)的提高和高壓泵的出現(xiàn)，高效液相色譜迅遠(yuǎn)開展，使得色譜法的運(yùn)用范圍大大擴(kuò)展。目前，由于高效能的色譜往、高靈敏的檢測器及微處置機(jī)的運(yùn)用，使得色譜法已成為一種分析速度快、靈敏度高、運(yùn)用范圍廣的分析儀器。CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHH變壓器油氫氣CCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHH2、缺點(diǎn)的化學(xué)特性一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHCHHH變壓器油甲烷CCHHHHCCHHHCCHHHHCHHCCHHHHH一、氣體的產(chǎn)生2、缺點(diǎn)的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHH變壓器油乙烷一、氣體的產(chǎn)生2、缺點(diǎn)的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHH變壓器油乙烯氫氣一、氣體的產(chǎn)生2、缺點(diǎn)的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHH變壓器油乙炔氫氣一、氣體的產(chǎn)生2、缺點(diǎn)的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHHCCHHHHHHHCHHHHCCHHHHHHHCCHHHH一、氣體的產(chǎn)生2、缺點(diǎn)的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解3、缺點(diǎn)氣體的演化vs能量不同類型的缺點(diǎn)裂解變壓器油后產(chǎn)生了不同的氣體氫氣乙烷乙烯乙炔607kJ/mole720kJ/mole960kJ/mole338kJ/mole一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解4、固體紙絕緣系統(tǒng)－不可更新的絕緣系統(tǒng)3個重要功能：絕緣機(jī)械強(qiáng)度延伸壽命一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型絕緣紙的組成纖維素構(gòu)造葡萄糖單元CH2OHOOHOHOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOHO一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化緣由：發(fā)熱紙中的水分氧化劣化破壞了纖維素構(gòu)造，降低了機(jī)械強(qiáng)度5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解OCHOHHHHOHHOHCO80°C-300°C+++CH2OHOHOHOOHHHHHOHOH+C5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一氧化碳CO二氧化碳CO2產(chǎn)生的缺點(diǎn)氣體缺點(diǎn)點(diǎn)溫度(C)2002503001005004005、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型當(dāng)纖維素構(gòu)造被破壞時所產(chǎn)生的氣體一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化〔溫度的影響〕100200300400500600700800900100000204080°C130°C時間(年)100°C絕緣紙的聚合度DPv5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化紙中水分的影響051015202530354045508090100110120130140繞組熱點(diǎn)溫度°C絕緣紙的老化要素(IEEE)IEEEKraft0.5%Water1%2%3%4%5%?5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的氧化變壓器的油絕緣系統(tǒng)和紙絕緣系統(tǒng)因氧化作用而劣化絕緣紙的氧化會產(chǎn)生水，CO和CO2氧化作用會加速絕緣紙的老化5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的聚合度(DPv)聚合度是指一個鏈上葡萄糖分子的平均數(shù)新紙:800-1000units/chain,

DPv=800-1000當(dāng)絕緣紙的DPv為200時,它就變得易碎且不能承當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)壓力5、變壓器的老化與缺點(diǎn)模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解式中：—在平衡條件下，溶解在油中組分i的濃度，ppm；—在平衡條件下，氣相中組分i的濃度，ppm；—組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù)。二、氣體在油中的溶解1、氣體含量很低時，氣體全部溶于油中2、產(chǎn)氣率較高時，油中氣體和油層上部氣體到達(dá)動態(tài)平衡第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解二、氣體在油中的溶解各種氣體在礦物絕緣油的溶解度和溫度有關(guān)。溶解度低的氣體如H2、CO、N2隨溫度上升而添加CH4和溶解度高的CO2、C2H2、C2H4、C2H6等那么隨溫度上升而下降。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解二、氣體在油中的溶解當(dāng)變壓器內(nèi)部存在埋伏性缺點(diǎn)時，假設(shè)產(chǎn)氣速率很慢那么熱分解產(chǎn)生的氣體仍以氣體分子形狀分散并溶解于周圍油中，只需油中氣體尚未到達(dá)飽和，就不會有自在氣體釋放出來。假設(shè)缺點(diǎn)存在時間較長，油中氣體已到達(dá)飽和，即會釋放出自在氣體，進(jìn)入氣體繼電器中。假設(shè)產(chǎn)氣速率很高，熱分解的氣體除一部份溶于油中外，還會有一部份成為氣泡，氣泡上浮過程中把溶于油中的氧、氮置換出來，置換過程和氣泡上升速度有關(guān)。缺點(diǎn)早期階段，產(chǎn)氣量少，氣泡小，上升慢，與油接觸時間長，置換充分，特別對于尚未被氣體溶解飽和的油，氣泡能夠完全溶于油中，進(jìn)入氣體繼電器內(nèi)的就幾乎只需空氣成份和溶解度低的氣體如H2、CH4，而溶解度高的氣體那么在油中含量較高。反之，假設(shè)是突發(fā)性缺點(diǎn)，產(chǎn)氣量大，氣泡大，上升快，與油接觸時間短，溶解和置換過程來不及充分進(jìn)展，熱分解的氣體就以氣泡形狀進(jìn)入氣體繼電器中，使氣體繼電器中積存的缺點(diǎn)氣體反比油中含量高得多，從而還能夠引起報警，這也是油中溶解氣體分析對發(fā)現(xiàn)突發(fā)性缺點(diǎn)不靈敏的緣由。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解三、氣體在油中的損失1、吸附作用/要素?fù)p失變壓器內(nèi)部固體資料對氣體的吸附會使油中溶解氣體減少。例如CO、CO2的構(gòu)造類似于纖維素，故易為絕緣紙吸附，而碳素鋼那么易吸附氫。在缺點(diǎn)初期某些氣體濃度較低能夠因吸附所致。新投運(yùn)的變壓器中CO、CO2、H2含量較高的緣由能夠是在枯燥工藝過程中為資料所吸附而在運(yùn)轉(zhuǎn)中又釋放于油中。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解三、氣體在油中的損失2、呼吸作用損失變壓器負(fù)載在一天內(nèi)有規(guī)律的增減變化引起變壓油的呼吸作用也會使油中氣體逸散而減少。當(dāng)油溫上升時，開放式變壓器油箱中含氣的油到達(dá)儲油柜與油面空氣相接觸，為使油中氣體含量和氣相到達(dá)平衡而逸散于油面上并呼出于儲油柜之外。當(dāng)油溫降低時，剛剛進(jìn)入儲油柜的含氣量已降低的油又流回油箱，同時有相當(dāng)量的新穎空氣吸入儲油柜中，降低了油面上氣體的氣相含量，從而又加速了儲油柜油中溶解氣體向氣相的釋放。有人在一天內(nèi)油溫變化10℃時對變壓器油的呼吸作用進(jìn)展實(shí)測。發(fā)現(xiàn)一天內(nèi)H2的逸散損失約為2.5％,CH4為0.7％，其它烴類為0.2％。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解第二節(jié)不同形狀下油中氣體含量一、新投運(yùn)前后變壓器中主要?dú)怏w是O2和N2，主要來源于制造和實(shí)驗過程，其它烴、H2等氣體較少。對新投運(yùn)的變壓器油中氣體含量普通要求不超越下表的極限值。二、油中溶解氣體含量留意值運(yùn)轉(zhuǎn)中的充油式設(shè)備油中溶解氣體含量超越下表所列數(shù)值時，應(yīng)引起留意。留意值不是劃分設(shè)備有無缺點(diǎn)的獨(dú)一規(guī)范，當(dāng)氣體濃度到達(dá)留意值時，應(yīng)進(jìn)展追蹤分析、查明緣由。第二節(jié)不同形狀下油中氣體含量三、缺點(diǎn)類型與油中氣體的關(guān)系①、熱性缺點(diǎn)熱性缺點(diǎn)是由于有效熱應(yīng)力所呵斥的絕緣加速劣化，具有中等程度的能量密度。產(chǎn)生熱性缺點(diǎn)的緣由有：導(dǎo)線過電流；鐵芯部分短路、多點(diǎn)接地，構(gòu)成環(huán)流；分接開關(guān)接觸不良；接線焊接不良；電磁屏蔽不良，使漏磁集中；油道堵塞，影響散熱等。當(dāng)固體資料部分過熱時，會產(chǎn)生大量CO和CO2，且CO/CO2＞10；當(dāng)油部分過熱時，會產(chǎn)生大量乙烯和甲烷，隨著溫度升高，那么乙烷和氫添加；當(dāng)油嚴(yán)重過熱時，才產(chǎn)生少量乙炔。第二節(jié)不同形狀下油中氣體含量②、電性缺點(diǎn)是在高電應(yīng)力作用下所呵斥的絕緣劣化，由于能量密度的不同，而分高能量放電、火花放電和部分放電等不同的缺點(diǎn)類型。發(fā)生電性缺點(diǎn)時產(chǎn)生的氣體，主要是氫和乙炔，其次是乙烯和甲烷。當(dāng)有固體絕緣介入時，會產(chǎn)生CO，CO2。高能量放電將導(dǎo)致絕緣電弧擊穿。電弧放電以線圈匝、層間絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛弧等缺點(diǎn)。這種缺點(diǎn)產(chǎn)氣急劇。產(chǎn)氣量大，尤其匝、層間絕緣缺點(diǎn)，因無前驅(qū)景象，普通難以預(yù)測，最終以突發(fā)性事故暴顯露來。其缺點(diǎn)特征氣體主要是乙炔和氫氣，其次是大量的乙烯和甲烷?；鸹ǚ烹娛且环N間歇性的放電。常見于引線或套管儲油柜對電位未固定的套管導(dǎo)電管放電；引線部分接觸不良或鐵芯接地片接觸不良而引起的放電；分接開關(guān)撥叉電位懸浮而引起的放電等。因缺點(diǎn)能量不大，普通總烴含量不太高。其特征氣體主要是乙炔和氫氣。部分放電的能量密度最低，并經(jīng)常發(fā)生在氣隙和懸浮帶電體的空間內(nèi)。常見于沖片棱角或沖片間；金屬尖端之間的部分放電。其特征氣體主要是氫氣，其次是甲烷，普通總烴含量不高。三、缺點(diǎn)類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同形狀下油中氣體含量③、受潮當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)水受潮時，油中水份和含濕氣的雜質(zhì)易構(gòu)成“小橋〞，能引起部分放電而產(chǎn)生氫氣；同時水份在電場作用下的電解作用和水與鐵的化學(xué)反響，也可產(chǎn)生大量氫氣，因此受潮設(shè)備中氫氣在氫烴總量中占比例更高。有時部分放電和受潮兩種異常景象同時存在，且特征氣體根本一樣，故單靠油中氣體分析結(jié)果尚難加以區(qū)分，必要時要根據(jù)外部檢查和其它實(shí)驗結(jié)果〔如部分放電丈量和微水分析〕加以綜合判別。三、缺點(diǎn)類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同形狀下油中氣體含量缺點(diǎn)類型產(chǎn)生的主要?dú)怏w組分產(chǎn)生的次要?dú)怏w油過熱CH4、C2H4H2、C2H6油和絕緣紙過熱CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油中有電弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和絕緣紙中電弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油中部分放電H2、CH4、C2H2C2H6油和紙中部分放電H2、CH4、C2H2、COC2H6、CO2油中火花放電C2H2、H2

受潮或油中氣泡H2

三、缺點(diǎn)類型與油中氣體的關(guān)系變壓器內(nèi)部缺點(diǎn)類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同形狀下油中氣體含量第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分別和鑒定氣體數(shù)據(jù)處置取油樣普通可在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下，從油箱下部放油閥處放取油樣。因運(yùn)轉(zhuǎn)時由于對流使各部分的溶解氣體分布均勻．對產(chǎn)氣較慢的埋伏性缺點(diǎn)所產(chǎn)生的氣體大致已分散均勻。故從何處取油樣其測定結(jié)果是相伺的。在缺點(diǎn)嚴(yán)重絕緣資料產(chǎn)氣量大時，氣體來不及溶解就呈氣泡狀向上運(yùn)動，這樣產(chǎn)氣的缺點(diǎn)點(diǎn)以上部位的油中溶解氣體就多，上下部位油中含氣量差別較大，這時應(yīng)以上、下部位同時取樣為好。突發(fā)性缺點(diǎn)后．氣體分散往往不充分，應(yīng)留意取樣時間和部位，必要時可在多處取樣。對氣體繼電器已動作的變壓器，那么應(yīng)同時從繼電器放氣咀上同時取氣樣作綜合分析。一、氣相色譜分析流程取油樣1—銜接膠管；2—三通閥；3—注射器

將"死油"經(jīng)三通閥排掉；轉(zhuǎn)動三通閥使少量油進(jìn)入注射器；轉(zhuǎn)動三通閥并推壓注射器芯子，排除注射器內(nèi)的空氣和油；轉(zhuǎn)動三通閥使油樣在靜壓力作用下自動進(jìn)入注射器(不應(yīng)拉注射器芯子，以免吸入空氣或?qū)τ蜆用摎?。當(dāng)取到足夠的油樣時，封鎖三通閥和取樣閥，取下注射器，用小膠頭封鎖注射器(盡量排盡小膠頭內(nèi)的空氣)。整個操作過程應(yīng)特別留意堅持注射器芯子的干凈，以免卡澀。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分別和鑒定氣體數(shù)據(jù)處置取油樣普通可用玻璃注射器取油樣和氣樣，GB7252—87規(guī)定對大油量的變壓器、電抗器的取樣量可為50一250毫升．對少油設(shè)備應(yīng)盡量少取，以夠用為限。實(shí)踐取樣量與脫氣方法有關(guān)。采用機(jī)械振蕩法、鹽水真空攪拌法及托里拆利真空法脫氣時，普通取樣量為30毫升就足夠了。取樣的操作等應(yīng)按照國標(biāo)進(jìn)展。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分別和鑒定氣體數(shù)據(jù)處置從油中脫出氣體－在實(shí)驗室進(jìn)展真空法：有多種方法，除水銀法外，其他三種(薄膜法、飽和食鹽水法和托里拆里真空法)均屬不完全脫氣法，是基于油在真空形狀下，使溶解氣體釋放出來的原理，脫氣的不完全將使油中溶解度大的氣體脫出率越低，為此要對脫氣安裝的脫氣率作校核。目前有一種稱為“多次脫氣的飽和食鹽水真空攪拌法〞的脫氣方式，可根本上全部脫出油中溶解的特征氣體。機(jī)械振蕩法：在容器中參與一定量的油樣和氣體，在一定溫度下經(jīng)過充分振蕩，油中溶解的各種氣體必然會在氣、液兩相間建立動態(tài)平衡．根據(jù)亨利定律可計算出某氣體組分在油中的濃度。該法特點(diǎn)是操作簡便，反復(fù)性和再現(xiàn)性普通能滿足要求，準(zhǔn)確性主要取決于所采用的奧斯特瓦爾德系數(shù)Ki。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程常用脫氣安裝分類第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分別和鑒定氣體數(shù)據(jù)處置氣相色譜儀分別和鑒定氣體將進(jìn)入脫氣安裝的集氣管或集氣瓶中的氣體盡快轉(zhuǎn)移到玻璃注射器中，由玻璃注射器進(jìn)樣到色譜儀中，由色譜柱將各氣體組分分別后由鑒定器測定各氣體組分的濃度，普通以ppm(微升／升)表示。數(shù)據(jù)普通準(zhǔn)確到1ppm，小于0.5ppm即以“痕〞表示。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分別和鑒定氣體數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)處置按照國標(biāo)規(guī)定要將測出的各氣體組分換算到壓力為101325Pa，溫度20℃規(guī)范形狀時的體積。換算公式為：式中：Vg－脫出氣體組分換算到規(guī)范形狀時的體積，毫升；Vg’－脫出氣體組分在壓力為P溫度為t時的實(shí)測體積，毫升；P－脫氣時的大氣壓，Pa；t－環(huán)境溫度，℃。此外必要時要分析一下結(jié)果的誤差要素并加以適當(dāng)?shù)匾种疲鐕?yán)厲操作、完善儀器性能等。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理色譜分析是一種物理分別分析技術(shù)，其作用是將搜集到的溶解于油中的氣體的各個組分一一分別出來，再由鑒定器對各自的濃度進(jìn)展測定。氣相色譜法主要依托被分析物質(zhì)在不同的兩相之間具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動時，被分析物質(zhì)在兩相作反復(fù)多次的分配，以使那些分配系數(shù)只需微小差別的組分產(chǎn)生相當(dāng)大的分別效率，從而使不同組分得到完全分別。實(shí)踐中的一個相固定不動，稱為固定相，另一個那么均勻挪動，稱為挪動相。混合氣體分別第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理分別的功能由色譜柱完成，它常以玻璃管、不銹鋼管或銅管組成，內(nèi)部填充固定相。固定相常是一些固體填充劑，它對氣體有“吸附〞和“解吸〞作用。待測氣體在載氣的推進(jìn)下注入色譜柱；載氣的氣體可為氬、氮等，又稱為流動相，流動相為氣體的稱為氣相色譜分析，液體作為流動相的那么稱為液相色譜分析。當(dāng)待測的混合氣體被流動相攜帶經(jīng)過色譜柱時，氣體分子和固定相分子之間發(fā)生“吸附和解吸〞等的相互作用，從而使混合氣體各組分的分子在兩相之間進(jìn)展分配；由于各組分物化性質(zhì)的不同，所以各自在相對運(yùn)動的兩相之間的分配系數(shù)K也不同。混合氣體分別第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理兩相之間的分配系數(shù)K又稱為平衡系數(shù)，指物質(zhì)在兩相間分配到達(dá)平衡時在兩相中濃度的比值，如下式：K值大的組分被固定相吸附的量就大，留在固定相中的時間就長，呵斥各組分在色譜柱中運(yùn)動的速度各不一樣，當(dāng)經(jīng)過適當(dāng)長度的色譜柱后，由于這種分配反復(fù)進(jìn)展多次，于是即使K只需微小差別的組分，由于彼此間運(yùn)動速度不同而逐漸拉開間隔，按速度快慢先后從柱后流出，從而完成了分別?；旌蠚怏w分別第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理分別過程的表示圖混合氣體分別第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理固定相對氣體組分的分別起著決議性作用，不同性質(zhì)的固定相順應(yīng)不同的分別對象，應(yīng)根據(jù)需分別的對象來選擇固定相的資料。常用的固定相資料有活性炭、硅膠、分子篩、高聚物(如TOX系列的碳分子篩，GDX系列的聚芳香烴酌高分子多孔小球等)等?；旌蠚怏w分別第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理選擇固定相時，要求待測氣體的各組分在固定相上的分配系數(shù)有差別，其次要求熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，不與被測組分起化學(xué)反響。固定相選定之后，所能分別的氣體組分及各組分流出峰的先后次序就確定不變了?；旌蠚怏w分別第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理對鑒定器的要求不外乎是靈敏度、線性、穩(wěn)定性和呼應(yīng)速度。熱導(dǎo)池鑒定器(TCD)是利用不同氣體的熱導(dǎo)系數(shù)不同，當(dāng)氣體組分和載氣從色譜柱流入由不銹鋼或銅塊做成的池體的孔道內(nèi)時，孔道內(nèi)固定有熱阻絲(多用錸鎢絲)，由于組分加載氣的熱導(dǎo)率與純載氣是不同的，從而引起熱絲溫度發(fā)生變化(普通情況下是提高)而使其阻值隨之而變，使原來平衡的電橋橋路失去平衡而送出一信號電壓Vs，Vs在記錄儀上顯示出一個峰形－色譜峰，其峰面積A是被分析氣體中某一組分濃度的函數(shù)。熱導(dǎo)池適用于一切組分的檢測，但靈敏度低。氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理氫火焰離子化鑒定器(FID)的離子室內(nèi)有一個電場和一個能源。電場由加在極化極與搜集極之間的50—300伏直流電壓在噴咀周圍構(gòu)成。空氣經(jīng)擋板進(jìn)入離子室，氫氣由噴咀流出與空氣相遇后，由極化極(即點(diǎn)火線圈)點(diǎn)燃，溫度高達(dá)2100℃，此高溫氫火焰即為能源。當(dāng)載氣帶入氣體組分進(jìn)入離子室時，在高溫能源的激發(fā)下先生成元素碳，而后離子化成為碳正離子。在電場作用下，碳離子作定向運(yùn)動，移向具有負(fù)電位的搜集極，構(gòu)成離子流，電子被正電極捕獲，產(chǎn)生微電流信號，再經(jīng)放大后，在記錄儀上便可得到被分析組分的濃度信號，即色譜峰。氫火焰離子化鑒定器靈敏度高，但只對有機(jī)物才干呼應(yīng)，因此用它檢測一氧化碳和二氧化碳時，色譜儀應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)化安裝將其轉(zhuǎn)化為甲烷再檢測。氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的任務(wù)原理氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析第四節(jié)油中溶解氣體分析與缺點(diǎn)診斷一、診斷流程氣體含量超越留意值？產(chǎn)氣速率大于規(guī)定值？缺點(diǎn)診斷無缺點(diǎn)YYNN第四節(jié)油中溶解氣體分析與缺點(diǎn)診斷一、診斷流程油中溶解氣體含量留意值第四節(jié)油中溶解氣體分析與缺點(diǎn)診斷一、診斷流程產(chǎn)氣速率絕對產(chǎn)氣率Ci2，