Prove di compatibilità tra materiali e test di performance

Accanto ai tradizionali oli isolanti minerali, nei trasformatori vengono utilizzati sempre più spesso nuovi fluidi isolanti, tra cui liquidi esteri, naturali o sintetici.
Parallelamente, per estendere la vita delle apparecchiature e per rispondere alle prescrizioni dell’eco-design, si impiegano nuovi materiali costruttivi e geometrie di raffreddamento più strette.
Questo scenario, spesso senza sintomi rilevabili con i normali controlli analitici, può generare interazioni indesiderate tra il fluido dielettrico e i materiali presenti nelle apparecchiature elettriche — conduttori in rame, argento o alluminio, isolamento solido, resine, vernici, finiture galvaniche, guarnizioni ed elastomeri, distanziali e schermi — in modo inaspettato e potenzialmente pericoloso per l’affidabilità dell’apparato e della rete.

In laboratorio è possibile simulare lo stress termico d’esercizio per individuare incompatibilità fra materiali o certificare l’assenza di reazioni potenzialmente dannose prima della messa in servizio dell’asset.

01-corrosione-conduttori-iridescenze — Carta isolante attaccata da solfuro di rame (Cu2S) dovuto ad olio corrosivo

Affidarsi esclusivamente alla scheda tecnica di un singolo componente rappresenta una falsa sicurezza.
È solo la valutazione dell’interazione chimico-fisica tra il fluido specifico ed i materiali costruttivi in condizioni gravose di esercizio a determinare la reale stabilità e affidabilità dell’apparato sulla rete.

I rischi dell’incompatibilità silenziosa negli asset elettrici

L’interazione chimica non testata tra fluido isolante e materiali costruttivi può provocare tre fenomeni critici, privi di sintomi intercettabili tramite le normali routine di controllo:

Degrado precoce del fluido: vernici, collanti e guarnizioni non compatibili cedono composti organici o plastificanti nel fluido isolante. Questo provoca un crollo immediato della tensione interfacciale, un aumento del Fattore di Dissipazione Dielettrica e la formazione accelerata di morchie e fanghi (sludge).

Corrosione dei metalli e perdita dell’isolamento: le reazioni indesiderate con i conduttori in rame o i contatti placcati in argento generano sottoprodotti conduttivi solubili o precipitati — solfuro di rame (Cu₂S) e solfuro di argento (Ag₂S). La loro stratificazione sulle carte isolanti crea vie conduttive che portano a cortocircuiti tra le spire: è il preludio a guasti catastrofici.

Invecchiamento accelerato degli elastomeri: l’aggressione chimica del fluido sulle guarnizioni ne causa l’indurimento o il gonfiamento, innescando perdite di fluido, ingressi d’aria e umidità nell’involucro e conseguente riduzione della vita utile della macchina.

02-fanghi-morchie-fondo-cassa — Fanghi e morchie sul fondo della cassa

Cosa propone SEA Marconi

Una scheda tecnica per ogni singolo componente non è sufficiente: è la specifica combinazione chimico-fisica, sotto stress termico, a determinare l’affidabilità del sistema.
Sea Marconi la analizza con quattro servizi di test, disponibili singolarmente o combinati: selezioniamo quelli adatti ai vostri fluidi, ai vostri materiali e alle vostre condizioni operative.

Le quattro prove sono disponibili singolarmente o combinate: selezioniamo quelle adatte ai vostri fluidi, ai vostri materiali e alle vostre condizioni di esercizio.

Test Immersione ed Invecchiamento Termico Accelerato

Valutazione delle alterazioni del fluido e dei materiali simulando anni di esercizio a temperature di lavoro reali e gravose. Screening del rilascio nel fluido di composti pericolosi, tra cui le sostanze solforate.

Fingerprinting chimico e analisi spettrometrica

Tracciamento della migrazione degli elementi contaminanti tramite tecniche avanzate: FTIR, GC/MS, GC/PFPD, ICP-OES e microscopia elettronica a scansione con microanalisi a dispersione di energia (SEM/EDX).

Prove di Compatibilità e Miscibilità tra Fluidi

Valutazioni di miscibilità e mantenimento delle proprietà essenziali in seguito a rabbocchi o progetti di retrofilling: stabilità all'ossidazione, flash e fire point, corrosività, comportamento al freddo (pour point, LCSET).

Screening multi-materiale personalizzato

Valutazioni di compatibilità su rame, argento, alluminio, carte isolanti, resine, vernici e guarnizioni specifici, forniti dal Costruttore (OEM) o dall'Owner

Le nostre specialties

Grazie all’esperienza maturata nelle ispezioni post-mortem di avarie correlate a incompatibilità chimiche, il laboratorio SEA Marconi assiste il cliente in tutte le fasi della validazione tecnologica:

Definizione del protocollo di prova: temperature e tempi di esposizione, cicli termici, rapporti quantitativi tra i materiali, misure e prove successive, dati comparativi.

Preparazione dei materiali: condizionamento in ambiente inerte, ossidativo o con catalizzatori del degrado.

Interpretazione dei risultati: ricerca delle cause primarie di contaminazione (Root Cause Failure Analysis) e supporto alle decisioni di ingegneria dei materiali.

Personalizzazione delle condizioni di test: applicazioni su fluidi freni, liquidi per la trazione elettrica, liquidi refrigeranti e di uso tecnico in generale.

I numeri del laboratorio Sea Marconi

128.000

Analisi eseguite ogni anno

+250.000

Diagnosi nel DB Sea Marconi

15.000

Diagnosi e commenti emessi all’anno

80.000

Trasformatori presenti nel DB

Il 97% dei report rilasciati reca il marchio ACCREDIA. Dal 1968, oltre 3.000 clienti in più di 100 nazioni

Perché affidare queste prove a Sea Marconi

Una prova di compatibilità produce il dato su cui si decide se mettere in servizio un asset strategico. Il valore di quel dato dipende da chi lo firma.

Ogni caso ha il suo protocollo

Per ogni combinazione fluido-materiale costruiamo un protocollo di indagine dedicato, tenendo conto anche del tipo di apparecchiatura elettrica e del contesto operativo in cui lavora. Un approccio che pochissimi laboratori al mondo sono in grado di offrire, perché richiede competenza specifica caso per caso invece di un catalogo di prove standard.

Nessun conflitto di interesse

Non produciamo fluidi isolanti e non costruiamo trasformatori. Quando una combinazione fluido-materiale non supera la prova, l'esito non deve difendere il prodotto di nessuno. È la condizione che rende il risultato utilizzabile anche in un confronto tecnico tra fornitori.

Offriamo risposte concrete anticipando le norme

I nostri tecnici siedono nelle commissioni e nei gruppi di lavoro internazionali che definiscono le norme tecniche di settore: IEC, CIGRE, ASTM. Il laboratorio è accreditato ACCREDIA N°00701, riconosciuto a livello internazionale grazie a EA, IAF e ILAC. Siamo inoltre tra i pochi laboratori al mondo in grado di definire nuove metodologie di analisi e affrontare criticità non ancora normate: la compatibilità tra i nuovi fluidi esteri e i materiali costruttivi è esattamente una di queste aree.

Esperienza che si misura in numeri

Le prove suggerite si basano sull'esperienza di settore maturata in 60 anni di attività ed in particolare nelle ispezioni post-mortem di avarie causate da incompatibilità tra materiali. Dal 1968 costruiamo una banca dati che oggi conta oltre 250.000 diagnosi e 80.000 trasformatori censiti: non partiamo da un catalogo di prove standard, partiamo dai modi in cui questi asset si guastano davvero.

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