變壓器油的色譜分析頁(yè)P(yáng)PT課件

1、變壓器油的色譜分析一、氣相色譜分析基礎(chǔ)知識(shí)1. 概述色譜法是利用不同物質(zhì)在固定相與流動(dòng)相之間的分配能力不同，實(shí)現(xiàn)多組分混合物的分離的。色譜過(guò)程為：根據(jù)不同物質(zhì)在色譜固定相和流動(dòng)相所構(gòu)成的體系中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些物質(zhì)也隨流動(dòng)相一起運(yùn)動(dòng)，并在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次的分配，這樣就使得那些分配系數(shù)只有微小差別的物質(zhì)，在移動(dòng)速度上產(chǎn)生了較大的差別，從而使各組分達(dá)到完全分離，然后依次通過(guò)檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。2. 氣相色譜儀：氣路部分：有減壓閥、凈化器、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥、流量計(jì)、壓力表、六通閥、汽化器、色譜柱、轉(zhuǎn)化爐和檢測(cè)器。電路系統(tǒng)：電流、溫度控制器、熱導(dǎo)控制器、微電流放大器、記錄儀和數(shù)據(jù)

2、處理裝置組成。其中色譜柱和檢測(cè)器是色譜儀的核心。 (1)檢測(cè)器：.熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）。熱導(dǎo)檢測(cè)器是氣相色譜分析中應(yīng)用得最廣泛的檢測(cè)器之一。是由熱電阻式傳感器組成的一種檢測(cè)裝置，是基于氣體熱傳導(dǎo)原理工作的。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、穩(wěn)定性好優(yōu)點(diǎn)。氫焰檢測(cè)器（FID）。主要應(yīng)用于含碳有機(jī)化合物的分析。它具有靈敏度高、線(xiàn)性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，其最小檢測(cè)量可達(dá)10-12g。氫焰檢測(cè)器以氫氣與空氣中的氧氣燃燒生成的火焰為能源，當(dāng)有機(jī)物進(jìn)入火焰時(shí)，在火焰的高能作用下，被激發(fā)而產(chǎn)生離子。 (2)色譜柱（分離柱）色譜柱是氣相色譜儀的主要部件之一。柱長(zhǎng)一般為15m，內(nèi)徑一般為23mm。固定相一般為固體吸附劑或?qū)⒐潭ㄒ?/p>

3、體（即將起分離作用的固定液涂在惰性擔(dān)體的表面上）。色譜柱固定相的選擇。固定相的性質(zhì)對(duì)組分的分離起著重要作用，不同性質(zhì)的固定相適應(yīng)不同的分析對(duì)象。色譜柱的分離效能。色譜柱的分離效能常用峰高分離度、峰寬分離度等進(jìn)行評(píng)價(jià)。 .峰寬分離度（R） ：. 峰高分離度（） (3)色譜儀的其他配置氣源。色譜儀常用的載氣有N2、H2、He和Ar等，其中N2較常用。輔助氣為空氣和H2。這些氣體均為高純氣體（純度大于99.99%），進(jìn)入色譜儀前應(yīng)先凈化，除去水分、油等雜質(zhì)。甲烷化裝置，又稱(chēng)轉(zhuǎn)化爐。其作用是將CO、CO2轉(zhuǎn)化為CH4，以便由氫焰檢測(cè)器測(cè)定。轉(zhuǎn)化過(guò)程中應(yīng)通過(guò)過(guò)量氫氣，且反應(yīng)溫度最好控制在300350，確

4、保轉(zhuǎn)化反應(yīng)完全。記錄及數(shù)據(jù)處理裝置。數(shù)據(jù)處理裝置主要有記錄儀、色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)和色譜工作站。3. 色譜儀的定性與定量分析(1)定性分析氣相色譜定性分析就是鑒別所分離出來(lái)的色譜峰組分的性質(zhì)。主要是利用保留參數(shù)對(duì)已知混合物中的各組分進(jìn)行定性。利用絕對(duì)保留值定性和利用相對(duì)保留值定性。利用絕對(duì)保留值定性。利用相對(duì)保留值定性。 (2)定量分析氣相色譜的定量分析就是求出混合物中各組分的含量。定量分析的依據(jù)是：檢測(cè)器對(duì)某一組分i的響應(yīng)信號(hào)（峰高h(yuǎn)i或峰面積Ai）與該組分通過(guò)檢測(cè)器的量Wi成正比。 或 峰面積的計(jì)算：峰高乘半峰寬法：峰高乘平均峰寬法： 定量分析方法：歸一法、內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法。歸一法要求所有組分都出

5、峰。但不需要準(zhǔn)確進(jìn)樣量。內(nèi)標(biāo)法不要求所有組分都出峰。但需要準(zhǔn)確進(jìn)樣量。色譜分析多使用外標(biāo)法。使用外標(biāo)法必須保持分析條件穩(wěn)定、進(jìn)樣量恒定、樣品的含量必須在儀器的線(xiàn)性范圍內(nèi)，否則誤差較大。 二、變壓器油中溶解氣體的色譜分析1. 概述(1).分析對(duì)象根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)部故障診斷的需要，絕緣油中溶解氣體組分分析對(duì)象，一般包括永久性氣體（H2、O2、N2、CO、CO2）和氣態(tài)烴（CH4、C2H6、C2H4、C2H2）共9種氣體。分析絕緣油中9種氣體的主要目的 ： 2. 樣品的采集(1)取油樣: 油中溶解氣體分析取樣應(yīng)按GB75971987的規(guī)定進(jìn)行。 取樣部位。正常取樣的部位應(yīng)能代表設(shè)備本體油，應(yīng)避免在

6、死角處取樣。一般情況下，應(yīng)在設(shè)備底部取樣閥取樣，特殊情況下可在設(shè)備上、下部等不同取樣部位取樣。取樣容器。取樣的容器的器壁應(yīng)不透氣、不吸附氣體；器內(nèi)無(wú)死角、不殘存氣泡；密封性好、不漏氣；材質(zhì)化學(xué)性能穩(wěn)定且不易破損，便于保存和運(yùn)輸。取樣方法。取樣要求全密封，防止油中的氣體逸散，也不能混入空氣，操作時(shí)油中不能產(chǎn)生氣泡。(2)取氣樣氣體繼電器動(dòng)作時(shí)，除取油樣外，應(yīng)同時(shí)取氣樣分析。取氣樣的容器一般為20ml的玻璃注射器。取樣前應(yīng)先用本體油濕潤(rùn)注射器，在繼電器的放氣嘴上套上乳膠管，參照取油樣的方法取氣樣。(3)樣品的保存油樣和氣樣的保存期不超過(guò)4天，保存時(shí)應(yīng)避光、防塵。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免劇烈震動(dòng)。3. 氣樣的制備油中溶解氣體的脫出方法主要有頂空取氣法、真空全脫氣法、水銀真空脫氣法。4. 氣樣的分析(1)對(duì)色譜儀的要求應(yīng)具備分析至少7種溶解氣體的檢測(cè)器和轉(zhuǎn)化儀器的最小檢測(cè)濃度應(yīng)達(dá)到國(guó)標(biāo)及行標(biāo)的規(guī)定。色譜柱固定相的選擇：分析油中溶解氣體用的固定相主要是碳分子篩（常用TDX-01）分子多孔小球（GDX502）。前者主要分離永久性氣體，后者主要分析