Los compuestos de azufre forman parte de los componentes menores de los aceites, hay compuestos de azufre en el aceite aislante, pero no todos son corrosivos. Su procedencia puede ser:
- Las bases del petróleo crudo.
- Algunos se agregan para mejorar la estabilidad química del aceite y son inofensivos por ser estables.
- De los procesos de sulfonación y desulfonación en la refinación de los aceites minerales (los compuestos de azufre deben ser removidos después de cumplido este objetivo).
- Algunos materiales de construcción de transformadores, como empaques, lacas, pegamentos, pinturas.
Algunos fabricantes de aceites le adicionan Dibencil Disulfuro como aditivo contra la oxidación, el cual tiene un impacto directo por su alta corrosividad, este compuesto conductor tiene tendencia a desprenderse de las superficies de cobre y a depositarse en los papeles, que poco a poco pierden sus propiedades aislantes, con el riesgo de descargas eléctricas peligrosas.
Efecto del azufre corrosivo
El cobre es un metal poco resistente al ataque del azufre. En presencia de oxígeno, los compuestos corrosivos y reactivos del azufre se combinan con el cobre, el aluminio y otros metales formando:
- Sulfuro de cobre (Cu2S) Negro, gris, verde, azul o violeta.
- Sulfuro de aluminio (Al2S3) gris amarillento, tornándose muy gris en presencia de agua y O2.
- Otros sulfuros inorgánicos.
Los compuestos no corrosivos se pueden tornar en corrosivos por efecto de las altas temperaturas. El azufre corrosivo al ser una sustancia muy polar puede generar descargas por la reducción de la rigidez dieléctrica, ocasionando posibles fallas en los transformadores.
El descubrimiento del DBDS
“El DBDS fue identificado como la causa principal de la corrosión por azufre en julio de 2005 en los laboratorios Sea Marconi. El descubrimiento se produjo durante el análisis de los aceites utilizados en los reactores de potencia que pocos días antes habían sufrido fallas catastróficas en Brasil. Sea Marconi, en cooperación con Terna y la Universidad de Missouri, confirmó el descubrimiento luego de haber extendido el análisis a aceites europeos y sudamericanos. El 20 junio de 2006 en Turín, durante la reunión CEI WG 35 sobre el azufre corrosivo, tuvo lugar la primera publicación. Las publicaciones subsecuentes contenían tanto los métodos de detección del DBDS como las contramedidas tomadas por Sea Marconi en Europa y Sud América para hacer frente al problema de “DBDS azufre corrosivo – C1” a través del proceso de despolarización”
“Junto al descubrimiento de DBDS como el principal responsable del fenómeno del azufre corrosivo (julio de 2005), Sea Marconi ha estudiado la acción corrosiva tanto de los compuestos de azufre que normalmente se encuentran en el aceite como de los productos de la degradación de los aditivos”
Tomado de página de Sea Marconi
Ensayos para determinar la presencia de azufre corrosivo en aceites dieléctricos
Debido al riesgo que puede generar la presencia de azufre corrosivo en el aceite de transformadores de potencia, la determinación de su presencia cobra una importancia relevante cuando se trata de equipos que manejan niveles de voltaje altos, en los cuales de tener esta sustancia se podrían generar problemas que pueden terminar en fallas. Los principales ensayos para determinar su presencia son los siguientes:
- Análisis de azufre corrosivo Norma ASTM D1275-15: es un ensayo cualitativo, en el cual se calienta una cantidad de aceite a 150 ° C, durante 48 horas y se introduce dentro de él una lámina de cobre previamente tratada, una vez terminado este proceso se compara contra una lámina patrón de colores, la cual define si el aceite se encuentra contaminado con azufre corrosivo, solamente si la lámina coincide con colores mayores a 4ª de acuerdo con esta. Su resultado es cualitativo corrosivo – no corrosivo y es conveniente realizar ensayos cuantitativos para determinar la cantidad de azufre presente en el aceite.
- Ensayo de dibencil disulfuro: un método estudiado y avalado mundialmente para la determinación del contenido del DBDS es el IEC 62697, el cual, es específico para la determinación cuantitativa de compuestos de azufre corrosivo, dibencil disulfuro (DBDS) en líquidos aislantes nuevos y usados. Consiste en una cromatografía de gases y permite tomar decisiones sobre equipos a los cuales ya tenemos la certeza de que están contaminados con este tipo de sustancia.
- Análisis de CCD (depósito en el conductor de cobre): cabe consignar que todo transformador debe pasar por el cover conductor deposition Test (CCD), cuya importancia radica en que es la prueba que se hace a los aceites para saber su capacidad de aislamiento evitando la corrosión por sulfuros.
Posibles soluciones
- Regenerar los aislamientos con un material adsorbente apropiado que remueva el DBDS.
- Efectuar una despolarización Selectiva para romper químicamente las moléculas de DBS, retirando luego los componentes inestables que queden con una regeneración del aceite.
- Cambiar la totalidad del aceite por otro que certificado no contenga DBDS.
En cualquiera de los tres casos es recomendable agregar pasivador, con el fin de inhibir el efecto polar del sulfuro de cobre ya formado en los conductores de cobre y que ha permeado el papel aislante dejando el transformador en riesgo de falla por aislamiento. El uso del pasivador es una de las técnicas más frecuentemente utilizadas pues actúa en el papel y sobre el cobre. Un aceite degradado y oxidado aumenta el riesgo de falla de un trasformador con azufre corrosivo pues facilita la formación de sulfuros de cobre.
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Q. Herney Londoño Díaz
Jefe Depto. Laboratorio
Transequipos S.A.
