Análise do enxofre corrosivo em óleo mineral isolante e remoção do dibenzil dissulfeto com nanotubos de carbono baseados em matriz metálica

Falhas inesperadas em transformadores levaram a identificação da formação de sulfeto de cobre, depositado sobre os condutores, avaliando-se da presença qualitativa de enxofre corrosivo resultando na alteração da norma brasileira ABNT NBR 10505, que avalia a presença de enxofre corrosivo em óleo mineral, alterando-se o tempo e a temperatura de ensaio para 150 °C por 48 horas. Realizando-se a especiação química de compostos organosulfurados via cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas, onde foram encontrados 13 compostos sulfurados no óleo Nynas e 9 compostos no óleo da Petrobras, sendo o dibenzil dissulfeto (DBDS) o de maior concentração, encontrado apenas no óleo Nynas. Para realizar a determinação da presença do DBDS em óleo mineral isolante foi desenvolvido um método através de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas, e por este método foi possível quantificar o teor de DBDS em amostras de OMI oriundas de transformadores de potência. Foi avaliado o processo de passivação do cobre por benzotriazol e tolutriazol, utilizados como aditivos anticorrosivos no núcleo dos equipamentos elétricos, verificando-se que o efeito da adição agente de passivação torna-se ineficaz com o passar do tempo. A solução para a remoção de DBDS em óleo mineral foi a utilização de nanotubo de carbono baseado em matriz metálica (NTC/Al) como agente de remoção do DBDS. Verificou-se que o agente de adsorção foi capaz de efetuar a remoção total do DBDS do OMI até um volume de 4000 mL de óleo contaminado com DBDS.

ABSTRACT: Unexpected failures in transformers led to the identification of copper sulphide formation, deposited on the conductors. The qualitative presence evaluation of corrosive sulfur in insulating mineral oil, led to a change in the Brazilian standards ABNT NBR 10505, which assesses the presence of corrosive sulfur in mineral oil, change in the time and test temperature to 150 °C / 48 hours. Performing the chemical speciation of organosulfur compounds (by gas chromatography coupled to mass spectrometry), were found 13 compounds in the Nynas oil and 9 compounds in the Petrobras oil. DBDS, which was found only in the Nynas oil, and it was the compound with the highest concentration. To perform the determination of the presence of DBDS in insulating mineral oil, a method by gas chromatography coupled to mass spectrometry was developed, and it was possible to quantify the amount of DBDS in insulating mineral oil samples derived from the power transformer. The passivation process by tolutriazol and benzotriazol, used as anticorrosive additives in the core of electrical equipament, was evaluated; after a while the effect of the addition of passivating agent becomes ineffective with time. The solution for the remotionl of DBDS from mineral oil was realized by using carbon nanotube reinforced by metallic matrix as agent to remove the DBDS. It was found that the adsorption agent was able to realize the complete DBDS remotion from insulating mineral oil up to a volume of 4000 mL (oil contaminated with DBD).