絕緣油中界面張力測(cè)試的概述

絕緣油不是化學(xué)純凈的均勻物質(zhì)，而是由很多不同分子的液態(tài)烴組成的混合物，是一種混合烴。因而其物理性質(zhì)并不是恒定的，而是隨其所含各種不同物質(zhì)而變化的。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB2536《變壓器油》的合格品指標(biāo)是不小于40mN/m，而GB7595《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中又規(guī)定投入運(yùn)行前的油不小于35mN/m，明顯的GB7595中的指標(biāo)低于GB2536的指標(biāo)，其實(shí)這不矛盾，是符合質(zhì)量控制理論的。GB2536是煉油廠絕緣油的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，是出廠的合格指標(biāo)。此指標(biāo)的絕緣油經(jīng)灌裝、桶裝、運(yùn)輸、貯存后到用戶，然后在加入變壓器前指標(biāo)肯定是有所下降的。在整個(gè)過(guò)程中不同分子的液態(tài)烴的劣化、老化程度不一樣，但指標(biāo)必然下降。所以GB7595規(guī)定的不小于35mN/m是正確的。筆者曾測(cè)定過(guò)克拉瑪依的新油，界面張力能達(dá)到不小于50mN/m。但不管哪家煉油廠出的新油在投入運(yùn)行前界面張力不小于35mN/m即可。

在GB2536和GB7595基于界面張力的測(cè)試都指定執(zhí)行GB6541。該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)方法標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)明確的規(guī)定了界面張力的測(cè)定方法。該方法規(guī)定在25℃時(shí)采用圓環(huán)法來(lái)測(cè)定絕緣油的界面張力，以期達(dá)到GB2536和GB7595的指標(biāo)。具體的測(cè)試除嚴(yán)格執(zhí)行GB6541之外，請(qǐng)參考西安熱工院李燁峰先生、山東淄博的趙瑋先生合寫(xiě)的發(fā)表在國(guó)家核心刊物《熱力發(fā)電》2003年第9期的《自動(dòng)界面張力儀的改進(jìn)及測(cè)試方法的探討》一文。該文從理論上闡述了界面張力儀是一種特殊的扭矩天平的原理，是圓環(huán)法界面張力測(cè)定領(lǐng)域一篇很有參考價(jià)值的論文，使界面張力儀基于力的角度，基于砝碼的標(biāo)定角度，基于等間隔標(biāo)定的角度，全新的展現(xiàn)了從砝碼這種力的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)借助現(xiàn)代電子技術(shù)的AD值直接到mN/m的傳遞，同時(shí)也能有效地使mN/m溯源到砝碼這種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。閉環(huán)的自身的完善了計(jì)量器具的傳遞和溯源，是界面張力儀基于GB6541的一次改進(jìn)，GB6541只是提出了用純水標(biāo)定在71mN/m~72mN/m之間，這是一種理想化的標(biāo)定。當(dāng)純水和測(cè)試杯、鉑環(huán)只要有一點(diǎn)微小的污染，是達(dá)不到理想狀態(tài)的。國(guó)產(chǎn)的其他儀器沒(méi)有砝碼的標(biāo)定，為了達(dá)到純水71mN/m~72mN/m之間標(biāo)定值，竟錯(cuò)誤的采用加大滿量程的方法，這就大錯(cuò)特錯(cuò)了。改變了扭矩天平這個(gè)原理，只有真正的用砝碼標(biāo)定才是真正的傳遞和溯源，才能測(cè)定出界面張力的約定真值。

為什么絕緣油要測(cè)定界面張力值？這是本文的主題，如前所述，絕緣油是一種混合烴，每一種液態(tài)烴都有自己的理化性質(zhì)，當(dāng)絕緣油運(yùn)行時(shí)在變壓器中其功能為絕緣、散熱，世間沒(méi)有絕對(duì)的密閉，不同的液態(tài)烴在變壓器中都會(huì)在熱的作用下不斷地裂變，這種裂變導(dǎo)致絕緣油的劣化、老化。外界的塵埃，水分的滲入，絕緣油在劣化、老化中產(chǎn)出的析出物和生成的水分子形成了油泥，油泥的產(chǎn)生相對(duì)于純凈的絕緣油是表面活性劑。這種表面活性劑中含有水分子，是親水物質(zhì)，是一種極性的水分子化合物（混合物），這種油泥的極性分子當(dāng)遇到純水時(shí)，極性分子在分子鍵的作用下會(huì)沖擊由純水和絕緣油形成的界面，這種沖擊在30秒的穩(wěn)定后會(huì)形成一種小于純水-空氣的界面，那么就要考核運(yùn)行中油的界面張力值。GB7595規(guī)定運(yùn)行中油的界面張力值為不小于20mN/m，當(dāng)小于20mN/m時(shí)變壓器底部有明顯的油泥析出，那么運(yùn)行中的絕緣油就作廢了，必須更換新油。否則會(huì)導(dǎo)致電力變壓器的故障。所以說(shuō)測(cè)定絕緣油的界面張力值實(shí)質(zhì)上是測(cè)定絕緣油的劣化、老化程度，是測(cè)定絕緣油的被污染程度。測(cè)定絕緣油的被污染程度的方法有很多，例如色譜、酸值等，但最為簡(jiǎn)單的方法最直接的方法就是界面張力圓環(huán)法。

綜上：絕緣油的界面張力測(cè)定是測(cè)定絕緣油被污染程度的，而且是最直接簡(jiǎn)單的方法。