ASTM D6786 شمارش ذرات در روغن‌های عایق معدنی با استفاده از شمارنده‌های ذرات نوری خودکار

استاندارد "ASTM D6786 روش آزمون استاندارد برای شمارش ذرات در روغن‌های عایق معدنی با استفاده از شمارنده‌های ذرات نوری خودکار"، که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) منتشر شده است، یک روش آزمون برای تعیین غلظت ذرات و توزیع اندازه ذرات در روغن‌های عایق معدنی را شرح می‌دهد. این روش برای آزمایش روغن‌هایی با ویسکوزیته 6 تا 20 میلی‌متر مربع بر ثانیه در دمای 40 درجه سانتیگراد مناسب است. این روش آزمون مخصوص آنالایزرهای خودکار ذرات مایع است که از اصل خاموش شدن با نور استفاده می‌کنند.

ذرات موجود در روغن عایق می‌توانند بسته به اندازه، غلظت و ساختار ذرات، تأثیر نامطلوبی بر خواص دی‌الکتریک مایع داشته باشند. این ذرات می‌توانند از آلاینده‌های خارجی، محصولات جانبی تخریب روغن یا مواد داخلی مانند فلزات، کربن یا الیاف سلولزی منشأ بگیرند.

شمارش ذرات، شاخصی کلی از میزان آلودگی ارائه می‌دهد و می‌تواند در ارزیابی وضعیت انواع خاصی از تجهیزات الکتریکی مفید باشد. همچنین می‌توان از شمارش ذرات برای تعیین راندمان فیلتراسیون در طول فرآوری روغن استفاده کرد.

اگر اطلاعات دقیق‌تری در مورد ساختار ذرات مورد نیاز باشد، آزمایش‌های دیگری مانند آنالیز فلز یا شناسایی و شمارش الیاف باید انجام شود.

روغن‌های عایق، ترانسفورماتورها، خازن‌های ولتاژ بالا و سایر تجهیزات الکتریکی را خنک و عایق الکتریکی می‌کنند. حتی ذرات موجود در این مایعات، حتی اگر بسیار کوچک باشند و با چشم غیرمسلح دیده نشوند، می‌توانند عملکرد و طول عمر روغن را کاهش داده و به اجزای گران‌قیمت سیستم آسیب برسانند. این روش آزمایش، تعداد ذرات و توزیع آنها را در مایعات عایق تعیین می‌کند. با استفاده از یک شمارنده ذرات نوری خودکار، آزمایش‌ها تعداد ذرات را در کلاس‌های اندازه زیر تعیین می‌کنند: حداقل ۴ میکرومتر، ۶ میکرومتر، ۱۰ میکرومتر، ۱۴ میکرومتر، ۲۱ میکرومتر، ۳۸ میکرومتر و ۷۰ میکرومتر.

نمونه‌ها در ویال‌های مناسب ذرات برای آنالیز ذرات نگهداری می‌شوند. ویال نمونه تکان داده می‌شود تا ذرات در روغن دوباره توزیع شوند، پس از آن روغن در یک شمارنده ذرات خودکار قرار می‌گیرد که در آن تعداد و توزیع اندازه ذرات با استفاده از اصل میرایی نور تعیین می‌شود.

با عبور ذرات از ناحیه حسگر دستگاه، مقدار نوری که به آشکارساز می‌رسد مسدود می‌شود. این سیگنال بر اساس کالیبراسیون با یک مایع قابل ردیابی توسط NIST به قطر قوس منعکس شده معادل تبدیل می‌شود.

تداخل‌های مختلفی ممکن است در طول آزمایش رخ دهد:

• شرایط محیطی کثیف و تکنیک‌های نامناسب جابجایی می‌تواند به راحتی نمونه را آلوده کند. باید دقت شود که نتایج آزمایش تحت تأثیر ورود ذرات قرار نگیرد.
• حباب‌های هوا در روغن را می‌توان به عنوان ذراتی که باعث نتایج مثبت کاذب می‌شوند، شمارش کرد. هم زدن یا تکان دادن نمونه، حباب‌هایی را وارد روغن می‌کند. این حباب‌ها با استفاده از خلاء یا حمام اولتراسونیک پراکنده می‌شوند.
• آب معلق یا آزاد در روغن می‌تواند بر تعداد ذرات تأثیر بگذارد.
• غلظت بیش از حد ذرات در روغن باعث ایجاد خطاهای همپوشانی یا اشباع الکترونیکی یا هر دو خواهد شد. محدودیت‌ها توسط استاندارد ISO 11171 مشخص شده و معمولاً توسط سازنده دستگاه ارائه می‌شوند.

نمونه‌برداری دقیق برای آنالیز ذرات بسیار مهم است. باید از مایع مورد آزمایش مطابق با استاندارد ASTM D923 نمونه گرفته شود.

استاندارد ASTM D6786 یک روش استاندارد برای تعیین غلظت و توزیع اندازه ذرات در روغن‌های عایق معدنی ارائه می‌دهد. این روش آزمایش برای ارزیابی کیفیت و عملکرد روغن‌های عایق مورد استفاده در تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها، که در آنها آلودگی ذرات می‌تواند به طور قابل توجهی بر خواص دی‌الکتریک تأثیر بگذارد، بسیار مهم است.

این استاندارد روشی را برای اندازه‌گیری غلظت ذرات و توزیع اندازه در روغن‌های عایق معدنی با ویسکوزیته بین 6 میلی‌متر مربع بر ثانیه و 20 میلی‌متر مربع بر ثانیه در دمای 40 درجه سانتیگراد مشخص می‌کند. این آزمون مخصوص آنالایزرهای خودکار ذرات مایع است که از اصل سرکوب نور استفاده می‌کنند و نتایج دقیق و تکرارپذیری ارائه می‌دهند.

ذرات موجود در روغن عایق، مانند آلاینده‌های خارجی، محصولات جانبی تخریب روغن یا مواد داخلی (مانند فلزات، کربن یا الیاف سلولزی)، می‌توانند بر خواص دی‌الکتریک روغن تأثیر منفی بگذارند. وجود، اندازه و غلظت این ذرات می‌تواند بر عملکرد تجهیزات الکتریکی تأثیر منفی بگذارد. استاندارد ASTM D6786 معیاری کلی از میزان آلودگی ارائه می‌دهد که برای موارد زیر مفید است:

• ارزیابی وضعیت تجهیزات: شمارش ذرات به ارزیابی وضعیت تجهیزات الکتریکی خاص و شناسایی مشکلات احتمالی ناشی از آلودگی کمک می‌کند.
• ارزیابی راندمان فیلتراسیون: این روش تعیین می‌کند که سیستم‌های فیلتراسیون چگونه ذرات را در طول فرآوری روغن حذف می‌کنند.
• راهنمای تجزیه و تحلیل بیشتر: در حالی که شمارش ذرات، یک نمای کلی از آلودگی ارائه می‌دهد، آزمایش‌های خاص‌تری مانند تجزیه و تحلیل فلز یا شناسایی الیاف برای توصیف دقیق ذرات توصیه می‌شود.

روش آزمایش استاندارد ASTM D6786 شامل این مراحل است:

• جمع‌آوری نمونه: نمونه‌ها در بطری‌های عاری از ذرات مناسب برای تجزیه و تحلیل مطابق با استاندارد «ASTM D923 Standard Practices for Sampling Electric Insulator Liquids» جمع‌آوری می‌شوند تا از آلودگی خارجی جلوگیری شود.
• آماده سازی نمونه: بطری نمونه تکان داده می شود تا ذرات به طور یکنواخت در روغن پراکنده شوند.
• آنالیز ذرات: روغن با استفاده از یک شمارنده ذرات خودکار که از اصل خاموشی نور استفاده می‌کند، آنالیز می‌شود. ذرات هنگام عبور از منطقه تشخیص، نور را مسدود می‌کنند و کاهش شدت نور به قطر میدان پیش‌بینی‌شده معادل تبدیل می‌شود. این اندازه‌گیری با استفاده از یک مایع قابل ردیابی توسط NIST، مانند یک سوسپانسیون گرد و غبار آزمایشی با محیط ISO، کالیبره می‌شود.
• کالیبراسیون: شمارنده ذرات با یک مایع قابل ردیابی توسط NIST یا یک نمونه ثانویه تهیه شده طبق استاندارد ISO 11171 کالیبره می‌شود تا از دقت آن اطمینان حاصل شود.

استاندارد ASTM D6786 به طور گسترده در صنایعی که تجهیزات الکتریکی، به ویژه ترانسفورماتورها را نگهداری می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، جایی که کیفیت روغن عایق بسیار مهم است. با نظارت بر آلودگی ذرات، اپراتورها می‌توانند:

• می‌تواند از شکست دی‌الکتریک ناشی از ذرات معلق بیش از حد جلوگیری کند.
• این می‌تواند با تعیین زمان لازم برای فیلتراسیون یا تعویض روغن، برنامه‌های تعمیر و نگهداری را بهینه کند.
• می‌تواند انطباق با استانداردهای صنعتی برای سیالات عایق الکتریکی را تضمین کند.

استاندارد ASTM D6786 از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا مستقیماً بر عملکرد، قابلیت اطمینان و ایمنی تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها که به روغن‌های عایق معدنی متکی هستند، تأثیر می‌گذارد. دلایل اصلی اهمیت آن عبارتند از:

• تضمین عملکرد دی‌الکتریک: ذراتی مانند خاک، فلز، کربن یا الیاف سلولزی در روغن عایق می‌توانند قدرت دی‌الکتریک روغن را کاهش داده و خطر قوس الکتریکی یا خرابی را افزایش دهند. این استاندارد غلظت و اندازه ذرات را اندازه‌گیری می‌کند تا اطمینان حاصل شود که روغن خواص عایق خود را حفظ می‌کند، که برای قابلیت اطمینان تجهیزات بسیار مهم است.
• سلامت تجهیزات را رصد می‌کند: تعداد ذرات نشان‌دهنده‌ی سطح آلودگی در تجهیزات الکتریکی است که می‌تواند نشان‌دهنده‌ی فرسودگی، تخریب یا خرابی باشد. تعداد بالای ذرات می‌تواند نشان‌دهنده‌ی مشکلاتی مانند فرسودگی اجزای داخلی یا تخریب روغن باشد و به اپراتورها اجازه می‌دهد تا قبل از اینکه مشکلات منجر به خرابی‌های پرهزینه شوند، آنها را برطرف کنند.
• ارزیابی راندمان فیلتراسیون: این استاندارد، میزان کارایی سیستم‌های فیلتراسیون در حذف آلاینده‌ها در طول فرآیند روغن را ارزیابی می‌کند. این امر تضمین می‌کند که فرآیندهای تعمیر و نگهداری، مانند بازیابی روغن، مؤثر هستند، عمر تجهیزات را افزایش می‌دهند و زمان از کارافتادگی را کاهش می‌دهند.
• جلوگیری از خرابی‌های پرهزینه: روغن آلوده می‌تواند باعث خرابی ترانسفورماتور شود و منجر به هزینه‌های گزاف تعمیر یا تعویض گردد. شمارش منظم ذرات مطابق با این استاندارد به تشخیص زودهنگام آلودگی کمک می‌کند و امکان تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را برای جلوگیری از خرابی‌های فاجعه‌بار تجهیزات فراهم می‌آورد.
• پشتیبانی از استانداردهای صنعتی: این روش استاندارد، نتایج ثابت و تکرارپذیری را در صنایع مختلف ارائه می‌دهد و رعایت مقررات و الزامات کنترل کیفیت برای روغن‌های عایق مورد استفاده در کاربردهای ولتاژ بالا را تسهیل می‌کند.
• هدایت تجزیه و تحلیل بیشتر: شمارش ذرات، نمای کلی از آلودگی را ارائه می‌دهد و در عین حال نیاز به آزمایش‌های خاص (مثلاً آنالیز فلز یا شناسایی الیاف) را برجسته می‌کند و امکان استراتژی‌های نگهداری هدفمند را فراهم می‌آورد.

به طور خلاصه، حفظ کیفیت روغن‌های عایق معدنی برای محافظت از تجهیزات الکتریکی، بهینه‌سازی تعمیر و نگهداری و تضمین ایمنی و کارایی عملیاتی در صنایع وابسته به سیستم‌های ولتاژ بالا بسیار مهم است.

در نتیجه، ASTM D6786 یک استاندارد اساسی برای ارزیابی آلودگی ذرات در روغن‌های عایق معدنی و تضمین قابلیت اطمینان و ایمنی تجهیزات الکتریکی است. این استاندارد با ارائه یک روش ثابت برای شمارش ذرات، به صنایع کمک می‌کند تا روغن‌های عایق با کیفیت بالا تولید کرده و عملکرد تجهیزات را بهینه کنند.

سازمان ما که سال‌هاست فعالیت می‌کند و با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، با تیمی ماهر و زیرساخت‌های گسترده، آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل را در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای مشاغل در هر بخش انجام می‌دهد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با روش آزمون استاندارد ASTM D6786 برای شمارش ذرات در روغن‌های عایق معدنی با استفاده از شمارنده‌های ذرات نوری خودکار ارائه می‌دهیم.