[发明专利]液体油中腐蚀性硫的在线监测系统

说明书

本发明涉及传感器检测技术领域，具体涉及液体油中腐蚀性硫的在线监测系统，包括：导入管、检测腔、颗粒度传感器、处理器；所述检测腔用于容纳待检测的液体油；所述导入管由易与腐蚀性硫反应的材料制成，所述导入管用于将所述待检测的液体油导入所述检测腔中；所述检测设置在所述检测腔内，所述检测设置用于检测腐蚀性硫与所述导入管的反应物；所述处理器用于处理所述检测设置的输出信号得到腐蚀性硫的含量。本发明提供的液体油中腐蚀性硫的在线监测系统，通过将在线监测系统的导入管作为与腐蚀性硫的反应介质，大大增加了腐蚀性硫与反应介质的接触面积，提高了监测精度，同时，这种方式降低了系统复杂度和成本，有助于技术方案的推广。

技术领域

本发明涉及传感器检测技术领域，具体涉及一种液体油中腐蚀性硫的在线监测系统。

背景技术

由石油产品加工而来的液体油多为石油(原油)经提炼精制而成的矿物油，被作为绝缘油、润滑油广泛应用于各个行业领域，其组成成分中除了大量烷烃、环烷烃和少量芳香烃等碳氢化合物外，同时还伴有原油中固有的硫、氧、氮等微量元素，其中“腐蚀性硫”是油中总硫成分的一部分，而且可能含有多种腐蚀性硫，其中包括硫元素，硫醇(THIOLS)、硫醚(THIO-ETHERS)、二硫化物(DISULFIDES)。

以变压器绝缘油为例，在1990年代中期以前，世界范围内由于腐蚀性硫而引起的变压器的损坏比较少，但是近年来，因变压器油中的腐蚀性硫与铜绕组反应生成硫化亚铜而导致多起高压设备发生故障，据统计，从2000年以来，国内外已有近百起大型电力变压器(或电抗器)因变压器油中的腐蚀性硫问题而发生故障；中国南方电网公司在2007年对整个南方电网在役500kV变压器(电抗器)用油进行普查的结果显示，约有14.4％的设备用油含有腐蚀性硫，仅2005年便有5台110kV变压器因此而发生故障。而产生上述故障的主要原因是现代变压器的工作温度比过去有所提高，高温会导致原来认为稳定的硫化物变成不稳定的具有腐蚀性的硫化物；高温同时会加速氧化反应速度，使金属硫化物更容易生成，溶解在绝缘油中，附着在铜和绝缘纸的表面，从而造成变压器的事故。

如何解决因液体油中含有“腐蚀性硫”而导致设备故障的问题已成为主要关注的热点之一。而现有的检测腐蚀性硫的方法大多是实验室中使用的，比如美国标准ASTMD1275，其基本方法是：首先获取油样和实验用的抛光铜片，然后将铜片放置在油样中加热至140度，持续19小时左右，通过观察铜片的颜色以判定油样中是否含有腐蚀性硫，如果铜片呈橘黄色、红色、淡蓝色、银色等，则说明油样中不含腐蚀性硫；但是如果铜片的颜色呈黑色、黑灰色、深棕色、或者表面有结块的现象，则表示油样中含有腐蚀性硫。该方法通过观察铜片表面的颜色变化而判断油样被硫腐蚀的程度；变压器油中氧气浓度对二苄基二硫(DBDS)与铜导线在油中的反应无明显影响，但会影响硫化亚铜(Cu2S)在铜线、绝缘纸等表面的附着情况；Cu2S附着后会改变铜线的表面结构、绝缘纸的纤维分布，并导致油-纸复合绝缘介电性能下降等。该方法虽然能够可以提供有效的实验室检测手段，但是由于不能进行实时在线监测，因此使得变压器、发电机设备的运行安全得不到保障。

基于美国标准ASTMD1275的方法，专利CN102608194B公开了一种液体油中腐蚀性硫的在线检测装置，包括与腐蚀性硫反应的电极、光强度传感器(或颜色传感器)、光源、加热电路等。该装置虽然实现了在线监测，但具有以下几个缺点：(1)结构复杂；(2)光源本身的不稳定性，以及液体油中其它杂质引起的反射光强或颜色的变化，都会影响检测的精度；(3)需要对电极进行加热才可以有效地检测腐蚀性硫。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的液体油中腐蚀性硫的在线监测方法及系统，通过将在线监测系统的导入管作为与腐蚀性硫的反应介质，通过增加导入管的长度，大大增加了腐蚀性硫与反应介质的接触面积，提高了监测精度，同时，这种方式降低了系统复杂度和成本。

本发明提供了一种液体油中腐蚀性硫的在线监测系统，包括：导入管、检测腔、颗粒度传感器、处理器。

所述检测腔用于容纳待检测的液体油。