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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/34402| Tipo: | Dissertação |
| Título : | Estabilidade termo-oxidativa de óleo mineral isolante: estudo de metodologias e otimização de aditivos |
| Autor : | Pontes Filho, Antonio Arruda |
| Tutor: | Luna, Francisco Murilo Tavares de |
| Palabras clave : | Engenharia química;Oxidação;Antioxidantes;Isolantes elétricos;Naphthenic insulating oil;Oxidation |
| Fecha de publicación : | 2017 |
| Citación : | PONTES FILHO, A. A. Estabilidade termo-oxidativa de óleo mineral isolante: estudo de metodologias e otimização de aditivos. 2017. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. |
| Resumen en portugués brasileño: | Transformadores desempenham um papel fundamental na produção, transmissão, distribuição e uso industrial de energia elétrica. Para o seu funcionamento, necessitam de um bom sistema de isolamento, que consiste em papel de celulose e óleo isolante, sendo este último responsável por 70-80% do isolamento elétrico. A utilização de óleo isolante deve-se às suas propriedades dielétricas e de arrefecimento, entretanto a resistência termo-oxidativa é um fator limitante para aplicabilidade do óleo isolante. Neste trabalho, estudou-se a estabilidade termo-oxidativa de um óleo isolante naftênico, através de duas metodologias de oxidação acelerada: ASTM D-2440 e Rancimat Modificado, com uso de aditivos antioxidantes e apassivadores de metais comerciais. Primeiramente, foram realizados estudos com o bloco de oxidação (ASTM D-2440) em amostras com e sem aditivos, com uso de catalisador metálico. Onde se pôde verificar a evolução da oxidação através do aumento da banda 1713 cm-1 no espectro de infravermelho, além da boa ação inibitória dos antioxidantes Irganox L115 e DBPC, a partir de 500 mg/kg e 800 mg/kg, respectivamente, em conjunto com o apassivador de metal. O método Rancimat foi modificado para permitir o estudo da estabilidade oxidativa em condições similares ao método tradicional, mas mantendo a agilidade na obtenção dos resultados. Assim, foi possível determinar o tempo de indução, avaliar a variação de temperatura, a forte influência do catalisador metálico, estabilidade oxidativa já melhorada, somente com a adição dos apassivadores de metal (BTA ou Irgamet 39) a partir de 8 mg/kg e estudar a sinergia dos aditivos na inibição da oxidação. A 110 ºC e 120 ºC, o DBPC destacou-se a 200 mg/kg e o Irganox L115 a partir de 500 mg/kg. Para 140 ºC, ambos os antioxidantes, no geral, obtiveram respostas similares. Para otimização do teor de antioxidantes e apassivador de metais foi realizado um planejamento experimental composto com replicatas no ponto central, e as concentrações ótimas foram obtidas para o método ASTM D-2440, inicialmente, com destaque para combinação Irganox L115 e Irgamer 39. |
| Abstract: | Transformers play a key role in the production, transmission, distribution and industrial use of electric power. For their operation, they need a good insulation system, consisting of cellulose paper and insulating oil, the latter being responsible for 70-80% of the electrical insulation. The use of insulating oil is due to its dielectric and cooling properties, however, the thermo-oxidative resistance is a limiting factor for the applicability of the insulating oil. In this work, the thermo-oxidative stability of naphthenic insulating oil was studied through two accelerated oxidation methodologies: ASTM D-2440 and Modified Rancimat, with the use of antioxidant additives and commercial metal passivators. First, studies with the oxidation block (ASTM D-2440) were carried out in samples with and without additives, using a metal catalyst. Where was possible to verify the evolution of the oxidation by increasing the band 1713 cm-1 in the infrared spectrum, besides the good inhibitory action of antioxidants Irganox L115 and DBPC, from 500 mg/kg and 800 mg/kg, respectively, in set with metal passivator. The Rancimat method was modified to allow the study of oxidative stability under conditions similar to the traditional method, but maintaining the agility in obtaining the results. Thus, it was possible to determine the induction time, to evaluate the temperature variation, the strong influence of the metal catalyst, and the improved oxidative stability, only with the addition of the metal passivators (BTA or Irgamet 39) from 8 mg/kg and to study the synergy of the additives in the inhibition of oxidation. At 110 °C and 120 °C, DBPC stood at 200 mg/kg and Irganox L115 at 500 mg/kg. At 140 °C, both antioxidants, in general, obtained similar responses. For optimization of the antioxidant content and metal scavenger, a composite experimental design with replicates was performed at the central point, and the optimum concentrations were obtained for the ASTM D-2440 method, initially with the combination of Irganox L115 and Irgamer 39. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34402 |
| Aparece en las colecciones: | DEQ - Dissertações defendidas na UFC |
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