Le problème du « soufre corrosif issu de sous-produits de combustion du soufre – C3 » est causé par des traitements de régénération d’huile qui assurent la réactivation des terres à foulon (et d’autres particules d’adsorbant) au moyen d’un processus de combustion.Ce procédé de thermo-oxydation non contrôle (> 370 °C) dégrade le soufre présent dans l’huile en produisant trois problèmes distincts :
A. la contamination de l’huile régénérée, accompagnée de la formation de sous-produits très corrosifs (sulfure d’hydrogène H2S, mercaptans, soufre élémentaire, etc.).
B. la corrosion de pièces en cuivre et en argent avec du sulfure de cuivre et du sulfure d’argent à l’intérieur du transformateur imprégné d’huile régénérée (par ex. : contacts du commutateur sous charge)
C. émissions dans l’environnement de CO2 et de contaminants tels que H2S, PCDD-dioxines et PCDF-furannes en cas de contamination des biphényles polychlorés des PCB et d’autres composés chlorés et persistants-POP
| ” Causes du problème “Soufre corrosif à partir des sous-produits de combustion du soufre – C3” | À quel moment il peut se produire (phases du cycle de vie) |
| Manquements dans les exigences en matière d’achat des huiles (neuves ou recyclées) | Exigences et achat |
| Manquements dans le contrôle de la qualité des lots individuels ou des fournitures individuelles d’huile isolante | Réception des huiles isolantes |
| Manquements dans les procédures analytiques de vérification des composés soufrés corrosifs | Réception de l’huile, essais en usine, installation et pré-mise sous tension, exploitation, vieillissement, post-mortem |
| Contamination croisée causée par l’utilisation de l’huile, installations, cuves ou des récipients contaminés par des composés soufrés corrosifs (pour compléments, imprégnations, remplissages ou traitements) | essais en usine, installation et la pré-mise sous tension, exploitation, vieillissement, post-mortem (recyclage de l’huile) |
Pour comprendre les effets nocifs des traitements de régénération des huiles qui raniment les terres à foulon par la combustion, il est nécessaire de connaître quelques détails sur la façon dont se déroule la réactivation.
Ouvrir pour en savoir plus
Les traitements de « régénération » de l’huile ont pour but de restaurer les propriétés physico-chimiques de l’huile (par ex. : acidité, facteur de dissipation diélectrique)
Les traitements de régénération de l’huile sont effectués en utilisant différentes techniques et solutions d’ingénierie.Certains de ces traitements « régénèrent » l’huile en provoquant son écoulement à travers des colonnes contenant des terres à foulon (ou d’autres adsorbants particulaires de support).L’huile traverse les terres à une température de 60 à 80 °C
Les terres à foulon ne sont pas capables de décontaminer les PCB, DBDS ou d’autres composés du soufre corrosif
Lorsque les terres à foulon se saturent, elles peuvent être remplacées (en produisant des déchets à éliminer) ou réactivées par combustion.C’est à partir de cette phase que le problème C3 est généré.
Pour réactiver les terres, on arrête l’écoulement de l’huile dans la colonne et on procède à la vidange d’huile
N.B.Après la vidange, une partie importante d’huile reste imprégnée dans les cavités des terres à foulon.
L’étape suivante est la combustion.Pour entrer dans les détails, cette phase comprend :
A. le réchauffage d’une extrémité de la colonne jusqu’à la température d’inflammation (environ 350 à 400 °C) ;
B. l’alimentation, à l’extrémité opposée de la colonne, en agent comburant (oxygène dans l’air) sous pression ;
C. la combustion réelle de l’huile imprégnée dans les terres à foulon jusqu’à épuisement complet du combustible (huile).
Lors de la combustion, le front de la flamme (températures de 700 à 800 °C) se déplace progressivement du point d’inflammation vers le côté opposé de la colonne.La combustion terminée, on arrête l’alimentation de l’agent comburant et on procède au refroidissement de la colonne et du support particulaire à l’intérieur de la colonne
Le temps de réactivation est d’environ 12 à 18 heures
Échantillon réel
Une colonne avec un volume de 200 litres peut contenir environ 150 kg de terres à foulon (à sec) ; les terres à foulon peuvent conserver l’huile jusqu’à 50 % de leur poids.Il en résulte que, malgré la vidange d’huile, 75 kg d’huile restent imprégnés dans les terres à réactiver. En supposant une concentration totale en soufre de 10 000 mg/kg, cela signifie qu’il reste 750 000 mg de soufre, à savoir 750 g, dans cette partie de l’huile !
En conclusion, afin de réactiver les terres à foulon, 75 kg d’huile seront brûlés avec 750 g de soufre, générant des sous-produits très corrosif dans la masse de l’huile du transformateur et générant des émissions dangereuses dans l’environnement.
Mécanismes des pannes
La contamination des composés soufrés corrosifs dans l’huile régénérée crée un phénomène non contrôlé de contamination croisée sur le parc de transformateurs, qui est accompagné d’une forte probabilité d’une panne due à la formation de sulfure de cuivre et de sulfure d’argent (par ex. : contacts des commutateurs sous charge ou contacts des interrupteurs) .Le sulfure de cuivre augmente avec l’élévation de la température, atteignant son pic en présence de points chauds localisés.Ceci a pour conséquence la formation de dépôts et de macro-particules qui peuvent circuler dangereusement dans l’huile en provoquant des décharges partielles et des arcs électriques..
Cependant, le sulfure de cuivre peut également se former à partir des bobinages, qui sont également en cuivre.Dans ce cas survient une migration progressive du sulfure de cuivre des conducteurs de bobinages vers les couches de papier qui les entourent.Les cristaux de sulfure de cuivre poussent sur les couches de papier et arrivent progressivement à la couche supérieure de papier (la plus extérieure), jusqu’à lui faire perdre ses propriétés isolantes.Dans ce cas, des décharges partielles et des arcs électriques peuvent également être générés jusqu’à une panne catastrophique.
La corrosion peut augmenter si dans l’huile de départ sont présentes des concentrations significatives de composés organiques chlorés (par ex. :PCB, trichlorobenzènes) qui, lorsqu’ils subissent une dégradation thermique, ont tendance à former des sous-produits très toxiques (PCDD-dioxines, PCDF-furannes) ainsi que d’autres composés contenant du chlore libre ou de l’acide chlorhydrique HCl.
