Пожаробезопасные распределительные трансформаторы с малогорючей жидкостью - Физико-химические характеристики жидкости ПЭТ

Сложный эфир ПЭТ 5—9 СЖК получают прямо этерификацией спирта пентаэритрита синтетическими кислотами в присутствии катализатора. В промышленных условиях реакция этерификации часто не идет до конца, поэтому в продуктах этерификации кроме сложного эфира могут содержаться не полностью этерифицированны гидроксильные группы и не прореагировавшие кислоты. Количество этих примесей может активно влиять на термоокислительную способность, гигроскопичность, диэлектрические потери и другие показатели эфира.

В связи с эти ВЭИ совместно с ВНИИНП была разработана технология промышленного получения сложного эфира на основе пентаэритрита, по своим характеристикам удовлетворяющего требованиям Публикации МЭК 1039—1990, предъявляемым к сложным эфирам, предназначенным для заливки в трансформаторы. В табл. 1  приведены физико-химические характеристики ПЭТ и соответствующие требования МЭК.

Таблица 1

Видно, что эфир, получаемый на предприятиях России, по своим физико-химическим характеристикам удовлетворяет требованиям МЭК. Однако эфир ПЭТ гигроскопичен и его насыщенное влагосодержание существенно выше, чем у нефтяного трансформаторного масла (табл. 2).
Очевидно, что эфир существенно в большем количестве, чем нефтяное масло, адсорбирует влагу.

Таблица 2

Характеристики огнестойкости жидкости ПЭТ отечественного производства

По стандарту МЭК 60 1039-1990 жидкие диэлектрики, рекомендуемые для заливки трансформаторов и конденсаторов, классифицируются по:
1) температуре воспламенения, определяемой по стандарту ISO 2592;
2) суммарной теплотворной способности или латсуммарной теплоте сгорания, определяемой по методике ASTM 240 или аналогичным национальным стандартам.
По температуре воспламенения эти жидкости подразделяются на три класса: Ф   О (температура воспламенения не выше 300 градусов Цельсия, жидкость горючая);
·   К (температура воспламенения свыше 300 градусов Цельсия, жидкость малогорючая);
·     L (температура воспламенения не измеряется, жидкость негорючая). По суммарной теплотворной способности деление осуществляется на три класса:
·     1 (теплотворная способность не меньше 42 МДж/кг);
·     2 (теплотворная способность меньше 42 МДж/кг и не меньше 32 МДж/кг);
·    3 (суммарная теплотворная способность меньше 32 МДж/кг).
В соответствии с этой классификацией в национальных нормативных документах государств должны быть рекомендации по выполнению противопожарных мероприятий в классах горючести О, К, L и 1, 2, 3.
К сожалению, классификация МЭК в России не принята, и пользуются только двумя классами оценки горючести по температуре воспламенения: класс О и класс L. Соответственно устанавливаются и противопожарные мероприятия. Однако, рассматривая оценку горючести эфира пентаэритрита, следует ориентироваться и на рекомендации МЭК. Оценка пожаробезопасности отечественного эфира была выполнена для эфира, выпускаемого Московским и Уфимским нефтеперерабатывающими заводами.
Эфир Московского завода имеет температуру воспламенения 310°С, что удовлетворяет требованиям МЭК. Эфир Уфимского завода но теплотворной способности (29 МДж/кг) может быть отнесен к группе 3 — негорючих жидкостей. Однако он имеет температуру воспламенения 293 °С и не удовлетворяет требованиям МЭК для жидкостей класса К. Необходимо отметить, что температура воспламенения определена для товарного продукта, изготовленного по раннее принятой технологии. При введении в технологию изменений, разработанных ВНИИНП, температура воспламенения эфира будет повышена до 310 °С, т. е. эфир будет соответствовать по классификации МЭК малогорючим жидкостям группы КЗ.

Характеристики токсичности жидкости ПЭТ и возможности ее утилизации

По результатам исследований Уфимского НИИ гигиены и профзаболеваний эфир ПЭТ 5-9 СЖК отнесен к 4-ому классу по степени опасности для человека и природы, т. е. тому же, что и нефтяные трансформаторные масла. Токсилогический паспорт эфира содержит комплекс рекомендаций по санитарно-гигиеническим мероприятиям, соблюдение которых необходимо при работе с эфирами.
Эфир ПЭТ 5-9 СЖК обладает хорошей биодеградационной способностью и достаточно активно разлагается микробами, практически не требуется применения каких-либо специальных средств для его утилизации. Данные по скорости разложения эфира пентаэритрита микробами приведены в табл. 3.
Таблица 3