1- cap 1-2 [modo de compatibilidad]

Diagnostico y mantenimiento de transformadores

Captulos 1 y 2 : Sistema de aislamiento

(Expectativa de Vida til en transformadores)

Ernesto Gallo Hoja de Vida Ingeniero Mecnico (UTP) Alta gerencia. Universidad de los Andes 1986-1987. Programa de Alta Direccin Empresarial- PADE en Instituto de Alta Direccin Empresarial

INALDE, Universidad de la Sabana Bogota, Mayo-Septiembre de 2000 Diagnostico y mantenimiento de Transformadores. Transformer Maintenance Institute,TMI S.D.

Myers Akron Ohio USA 1991 Life of a Transformer Seminarios Doble Eng, USA 2006, 2008,2010 y 2012 Seminario de Tecnologa y pruebas de diagnostico en fluidos para Transformadores de

Potencia, WEIDMANN PROLEC Monterrey, Mxico Mayo 14-17 de 2013 Conferencista e Instructor en Diagnstico y Mantenimiento de Transformadores Autor del Libro Diagnstico y Mantenimiento de Transformadores en Campo Certificacin Nivel I en EA y Vibraciones. Alineacin Lser y Lubricacin Professional Building Diagnostics Thermography Training IBS- Tonbridge Inglaterra

Septiembre 2012 Energa Solar Smart Green SPIE Defense, Security, and Sensing 2013, 29 April - 3 May (Thermosense) Instructor en Termografa con Certificacin Nivel III:

The Profesional Thermographers Asociation Seattle USA Marzo de 2007 Snell Infrared Toronto Canad Octubre 2007

Fundador y Presidente actual del Grupo TRANSEQUIPOS (COLOMBIA RD y ECUADOR

Cubrimiento

Introduccin

Medios aislantes:- Slidos- Fludos

Diagnsticos:- Preventivos-Predictivos

Mantenimientos:- Transformador desenergizado.-Transformador energizado

Cubrimiento

Introduccin




Induccin Electromagntica

1820: Hans Christian Oersted (Fsico y qumico dans)descubri que la corriente circulante en un alambrecrea un campo magntico. (Efecto motor)

1831: Michael Faraday, (cientfico ingls), descubre quemoviendo un conductor en presencia de un imninduce corriente en el conductor. (Efecto Generador)

Estos dos descubrimientos juntos son el principio del transformador elctrico

Principio bsico del transformador

La teora se basa en circuitos acopladosLa corriente en un circuito origina un flujo magntico que induce un voltaje en el circuito adyacente

Circuito Magntico

1885- William Stanley revoluciona la transformacin del voltaje

Funcionamiento del Transformador

secundario

EL TRANSFORMADOR EN LA CADENA DE TRANSPORTE Y USO DE LA ENERGIA

Generacin Transmisin Distribucin (Sistema Colombiano)

Generacin Transmisin - Distribucin

Subestacin Elctrica exterior

Transformador de Potencia

Transformadores de Media Potencia S/E Interior

Diagrama unifilar Subestacin

Tipos de transformadores

Transformadores de Generacin (GSU) Transformadores auxiliares de unidades (UAT) Transformadores auxiliares de reserva (RAT) Autotransformadores Transformadores rectificadores Transformadores de horno (siderrgicas) Transformadores Inversores Transformadores Convertidores Transformadores reguladores Transformadores de Medida, (de Potencial

PTs y de Corriente CTs)

Tipos de Tanques

Doble Seminario Life of a Transformer Orlando FL Feb 2012

Tipos de Tanques


Categoras de equipos segn IEC 60422 DE 2005

Categoras de equipos segn IEC 60422 DE 2005 (Cont)

Capas de devanados

Referencia: S.D. Myers

Conveccin dentro del aceite en el transformador

Transformer Miantenance Guide 2nd Edition - TMI

Porqu usar aceite mineral aislante? Bajo costo comparado con otros aislantes. Eficiente en enfriamiento y transferencia de

calor. Buena rigidez dielctrica. Llena muy bien las cavidades del ensamble

del ncleo y bobinas suministrando mejorespropiedades.

Restringe que O2 y agua permeen el papel yotros materiales.

Estable por muchos aos: Si se controla su acidez y produccin de lodo Mantiene la propiedades elctricas esenciales.

Es REGENERABLE!!!!

PORQU MANTENIMENTO

A TRANSFORMADORES INMERSOS

EN ACEITE MINERAL AISLANTE ?

Causas de Falla en Transformadores


Causas de Falla en Transformadores

Gestin de Activos

Confiabilidad!!! Conozco el nivel de confiabidad que tengo del

transformador ?

Tengo informacin sobre la vida til remanentedel equipo?

Qu parmetros y criterios manejo? La instalacin es adecuada y permite una

ventilacin apropiada? S claramente qu tipo de mantenimiento

requiere el transformador? Estoy informado de la presencia fallas latentes?

Conozco su gravedad y su tendencia? Tengo unplan de contigencia?

Se cmo y cundo debo intervenir el equipo?video

Fuentes de Criterios Normas:

IEC IEEE, ANSI, ASTM Otras

Fabricantes de Transformadores: ABB, Siemens, Waukesha, General Electric, Cooper etc

Fabricantes de aceites aislantes: Shell, Texaco, Venoco, Puramin, Celta, Nynas, Cooper,

Repsol, etc Consultores e Investigadores de nombre

Internacional: S.D. Myers Doble Engineering Morgan Schaffer Otros

Experiencia propia (Know How)

Transformador ensamblado

Componentes de un transformador

HIERRO CUBA HIERRO NUCLEO COBRE DEVANADOS HERRAJES

ACEITE

INSTRUMENTOS

PAPEL

Se puede reemplazar a Se puede reemplazar a bajo costo. alto costo. Se puede recuperar. Larga vida.

Cubrimiento

Introduccin

Medios aislantes:- Slidos: Papel aislante- Fludos



El Papel aislante

Composicin Qumica

Degradacin qumica

Funciones dentro deltransformador


EL PAPEL AISLANTE: Es el componente ms dbil del transformador.

LA VIDA UTIL DEL TRANSFORMADOR ES LA VIDA UTIL DEL PAPEL AISLANTE!

Transformer Miantenance Guide 2nd Edition - TMI

Aislamiento

El Papel aislante

Composicin Qumica

Degradacin qumica


Unidad simple de Glucosa

Celulosa

Papel Kraft antes y despus de Procesado

Cortesa de Wiedmann

Papel Kraft

Cortesa de Wiedmann

Celulosa

Materiales de Celulosa

CELULOSA Formas

MaderaLaminas de maderaPapel

Papel KraftPapel CrepePapel termoestabilizado

El Papel aislante

Composicin Qumica

Degradacin qumica


Anlisis de FURANOS

Los FURANOS son cidos orgnicosque aparecen en el aceite por: La descomposicin trmica de la celulosa Con posterior deshidratacin y

reorganizacin de la molcula deglucosa

Convirtindose en un compuesto establey soluble en el aceite

Efecto de la temperatura, agua y O2

Envejecimiento General del Papel aislante

Envejecimiento por temperatura

Envejecimiento por Oxidacin

Envejecimiento por presencia de agua

Parte Superior

Media

Baja


Efecto de Temperatura

Efecto del Oxgeno

Conductor Capas de papel

Envejecimiento General del Papel aislante


Limitaciones del GP

Requiere muestra de papel. La interpretacin es mejor con varias

muestras. Es muy difcil conseguir una muestra de

la parte ms caliente. No uniformidad de las muestras,

variacin con el diseo, operacin y mantenimiento.

Furanos

Generacin de Furanos

Celulosa = Glucosa + H2O + CO + CO2 + cidos Orgnicos

2- cido Furoico 5- Hidroximetil -2-Furaldhdo 2- Furfurol (Alcohol Fulfurdico)2- Furaldehdo (2FAL) (90%)

Furanos vs. Grado de Polimerizacin y vida til remanente del transformador

Estudios recientes : Contenido de 2-furaldehdo (2FAL)

disuelto en el aceite est ligado algrado de polimerizacin o nmero demolculas de glucosa presentes en lacelulosa

Podemos estimar el GP por ende lavida til remanente del transformador.

T = 20

Referencia: Cheim

CASO BRASILEROCASO BRASILERO

MODELOS DE 2FAL vs. GP2FAL - P D M ode ls

0,001

0,01

0,1

1

10

100

0200400600800100012001400PD

2FA

L (pp

m)

DominelliBurtonChedongPablo Dupont-Cheim

Cepel

GP

Grado de Polimerizacin

Estimativo de vida til remanente

Doble recomienda tener comoreferencia de fin de vida til 200 en GP.

Se estima que el 100% de vida tilremanente es mayor de 1000 en GP

Referencia: Doble Engineering

Envejecimiento progresivo con el tiempo Fin de Res Frgil yMecnica Oscuro

Efectos del envejecimiento: Oscurecimiento por contaminacin y degradacinPrdida de resistencia elctrica y Mecnica: Falla del transformadorAcortamiento de las cadenas de celulosa Decrecimiento del GPEl papel se torna ms hmedo y cido

Fuente : ABB Power Technologies

Prdida de GP = Envejecimiento

Estimativo de Tips GPtil remanente

100% de vida til remanente:GP > 1000

Plan de Contingencia:GP 250

Vida til cuestionable:GP 200

Fin de Vida tilGP 100

video

Tipos de procesos de mejoramiento trmico (upgrading) del papel

Modificacin de las cadenas decelulosa especficamente en los gruposOH por cianoetilacin, y acetilacin.

Adicin de qumicos para proteger lacelulosa de la oxidacin: Con compuestos nitrogenados:

reaMelaminaDiciandiamidaPoliacrilamida

Mejoramiento de la Celulosa para un mejor desempeo trmico

Papel termo-estabilizado vs Kraft

Envejecimiento del papel (GP)

Seminario Weidmann Prolec Monterrey MexMayo 2013 Juan Gonzalo Castellanos

GP vs. Resistencia a la traccin

Referencia: A guide to Transformer Maintenace, 2nd Edition - TMI

Proceso de Envejecimiento del papel aislante

Productos de oxidacin

aceite Degradacin qumica

papel aislante

Generacin Furanos baja

GP

Prdida Resistencia a la

traccin (cristalizacin

papel)Generacin

de H2O

Ingreso de agua del medio

ambiente

Aumento de Temperatura

El Papel aislante

Composicin Qumica

Degradacin qumica


EL PAPEL KRAFT (coccin al sulfato)

Resistencia mecnica a la traccin aceptable en el tiempo

Rigidez dielctrica (Espacios Dielctricos, Azufre corrosivo en AT!!)

Adsorbente regenerador Alta afinidad con el agua: filtroprensa Catalizador Estabilidad qumica (grado de polimerizacin CO,CO2,

Furanos). Resistencia trmica. Buen transferente de calor Estabilidad de sus caractersticas deseables.

VIDA UTIL DE UN PAPEL AISLANTE= LOG10VIDA(HORAS)= (B/T) A(Ley de Arrhenius)

Transformadores de potencia: Rise 55 C: A=14,133 B=6,972.15 Rise 65 C: A= 13,391 B= 6,972.15

Transformadores de distribucion: Rise 55C: A= 11,968 B= 8,328.8 Rise 65C: A= 11,269 B= 6,328.8A: Determinada por el esfuerzo mecnico

aplicado.B: De acuerdo a la composicin del papel.

Norma IEEE C57.91-2011(Publicada en Marzo 7 de 2012)

EXPECTATIVA DE VIDA VS. T (C)

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

0.01 0.1 1 10 100 1000

TEM

PER

ATUR

A DE

O

PER

ACI

N

EN CE

LSIU

S

ESPECTATIVA NORMAL DE VIDA EN AOS

ESPECTATIVA DE VIDA DEL PAPEL PARA EQUIPOS DE POTENCIA CON T(RISE) DE 65C

VIDA UTIL DE UN TRANSFORMADOR (RISE 65C)

Temperatura del punto ms caliente (C)

Expectativa de vida til % de Vida ganada (perdida)

180 4 (dias) (99.9) 160 25 (99.1) 140 250 (90.8) 120 3 (aos) (58.6) 110 7.5 100 100 22 293 85 102 1360 75 152 2027

Regla de los 8C: La vida trmica de un aislamiento clase 105 sereduce a la mitad por un incremento de 8C o se aumenta al doblepor una diminucin de 8C. (Antes era la regla de los 10c)

Sobrecalentamiento de la estructura de soporte, yugo

superior


Cortesa de Jos Carlos Mendes - ABB Brasil


Cortesa de Jos Carlos Mendes - ABB Brasil



Aplicable a transformadores : De distribucin y de potencia Con Rise 65C Fabricados en concordancia con la Norma IEEE

C57.12.00 Probados bajo IEEE C57.15

Objeto de esta norma: Aplicar cargas por encima de la nominal involucra riesgos que deben ser identificadosNota: Debido a que una sustancial poblacin de transformadores y reguladores

clasificados para rise 55C an estn en servicio, se incluyen lasrecomendaciones que sean especficas para estos equipos

Gua para cargar Transformadores en aceite mineral y Reguladores Step-Voltage

Factor de aceleracin de envejecimiento (Temperatura de referencia para punto ms caliente es 110C para rise de 65C y 95C para rise de 55C): Mayor que 1 cuando el punto ms cliente

excede el valor de referencia Menor que 1 cuando el punto ms caliente

est por debajo del valor de referencia


Formacin de burbujas de gas: peligro la integridaddielctrica.

Prdida de vida de acuerdo a modelos matemticos. Prdida de resistencia mecnica tanto del conductor

como de la estructura del aislamiento. Expansiones trmicas de conductores, materiales

aislantes, o partes estructurales ocasionandeformaciones permanentes que podran contribuir afallas mecnicas o dielctricas

Sobrepresiones en los bushings ocasionan escapes yprdida de aceite por los empaques, y finalmente falladielctrica.


Efectos de sobrecargar por encima de la carga nominal


Efectos de sobrecargar por encima de la carga nominal

El aumento de la resistencia de contactos acelera ladegradacin del aceite en una regin de altatemperatura localizada, y en condicin extremaarqueo de contactos y evolucin violenta de gases.

Equipos internos auxiliares (reactores y TCs)tambin estn sujetos a los riesgos ya mencionados.

Temperaturas del aceite por encima de 105C (risede 65C por encima de 40C ambiente) el aceite seexpande por encima de la capacidad del tanque yesta sobrepresin puede actuar el dispositivo dealivio y expeler aceite

Inspecciones Oculares

Historia

Cargabilidad de un transformadorCARGABILIDAD TRANSFORMADOR 1600 KVA

DEMANDA MAXIMA: ACTIVA 1.317 REACTIVA 594 TEMPERATURA: 98C(55% DE SOBRECARGA)

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1.000,00

1.200,00

01/03

/2006

02/03

/2006

03/03

/2006

04/03

/2006

05/03

/2006

06/03

/2006

07/03

/2006

08/03

/2006

09/03

/2006

10/03

/2006

11/03

/2006

12/03

/2006

Cargabilidad de un transformador

Cargabilidad de un transformador

Inspecciones oculares



El envejecimiento es una funcin entiempo de la temperatura, contenido dehumedad y de oxgeno.

Con los modernos sistemas depreservacin los efectos de la humedady el oxgeno se puede minimizar.


Svante August Arrhenius (Vik, Suecia, 19 de febrero de 1859 - Estocolmo, 2 de octubrede 1927) fue un cientfico (originalmente fsico y ms tarde qumico) y profesor suecogalardonado con el Premio Nobel de Qumicade 1903 por su contribucin al desarrollo de la qumica con sus experimentos en el campo de la disociacin electroltica.

Svante August Arrhenius

Ref: WIKIPEDIA

Ecuacin de Arrhenius

La ecuacin de Arrhenius es una expresin matemticaque se utiliza para comprobar la dependencia de la constante de velocidad (o cintica) de una reaccin qumica con respecto a la temperatura a la que se lleva a cabo esa reaccin.[1] La ecuacin fue propuesta primeramente por el qumico holands J. H. van 't Hoff en 1884; cinco aos despus en 1889 el qumico sueco Svante Arrhenius dio una justificacin fsica y una interpretacin para la ecuacin. Actualmente, es vista mejor como una relacin emprica.[2] Puede ser usada para modelar la variacin de temperatura de coeficientes de difusin, poblacin de vacancias cristalinas, velocidad de fluencia, y muchas otras reacciones o procesos inducidos trmicamente.

Ref: WIKIPEDIA

Este modelo se basa en la tasa de reaccin qumica de Arrhenius y asume que el envejecimiento debido a las fatigas elctrica, mecnica y del medioambiente no tiene un impacto notable en la vida del aislamiento durante operacin normal.

El modelo Arrhenius es considerado de fatiga simple (temperatura) y es el que ms se utiliza en el anlisis de fatiga por temperatura en aislamiento elctrico. Este modelo es la base de varios estndares que relacionan la vida del aislamiento con la temperatura

Modelo Arrhenius



Efectos de sobrecargar un transformador:

Evolucin de formacin de burbujas de gas.

Dao a la estructura del aislamiento Deformacin del conductor y su

estructura. Problemas por la expansin del aceite. Aumento de la resistencia de contactos

T ?

Transformadores confinados en un recinto con poca ventilacin fresca, donde la transferencia de calor es muy pobre, ocasionando una alta

temperatura de operacin de los equipos.

Cortesa: TRANSEQUIPOS S.A.

T ?


El transformador encapsulado! No tiene ventilacin adecuada


Cubrimiento

Introduccin




El aceite mineral aislante

Normatividad (ASTM, IEC, IEEE)

Composicin qumica

Funciones y desempeo

Degradacin qumica y sus efectos dentro del transformador



Composicin qumica



ASTM D-3487

IEEE C57.106-2006

IEC INTERNATIONAL STANDARD 60422 Numeral 5 Third edition 2005-10

Propiedades de un aceite mineral aislante

--high dielectric strength to withstand the electric

stresses imposed in service;

sufficiently low viscosity so that its ability to

circulate and transfer heat is not impaired;

adequate low-temperature properties down to the

lowest temperature expected at the installation site;

resistance to oxidation to maximize service life.

IEC 60422 de 2005




Composicin qumica



Fluidos AislantesAceitesLos aceites aislantes son fluidos con caractersticas ycomportamientos especficos necesarios para impartirlas propiedades aislantes y proteger los componentesdel transformador durante su almacenamiento yfuncionamiento, los mismos se pueden clasificarsegn su origen en:

Aceites mineral (derivados del petrleo). Semisintticos Sintticos de alto punto de fusin Vegetales

Aceites (Fluidos) Aislantes:

Propiedades de un aceite Aislante:

Alta resistencia dielctrica para soportar el estrselctrico producido durante el servicio.

Baja viscosidad, suficiente para circular y refrigerar(transferir calor) adecuadamente el transformador.

Adecuada propiedades (Punto de Fluidez yViscosidad) a bajas temperaturas, menores que lastemperaturas de servicios dado los sitios deinstalacin.

Proteger las partes internas del transformador. Estabilidad y resistencia a la oxidacin para

maximizar la vida de servicio del transformador.

Aceites Minerales

Son mezclas de hidrocarburos de alto pesomolecular de composicin qumica variada

Provienen de la refinacin de destilados delpetrleo.

Su composicin es hidrocarburos del tiponaftnico, aromtico e isoparafnico, en diferentesproporciones dependiendo del tipo de petrleo dedonde provengan.

Dependiendo de la composicin mayoritaria dedichos hidrocarburos los aceites tendrncaractersticas y comportamientos diferentes,razn por la cual se utilizan para clasificarlos:

BASES DE LOS ACEITES MINERALES AISLANTES

Base isoparafnicaBase naftnicaBase aromtica

BASES DE LOS ACEITES AISLANTES (1)

Base isoparafnica:

CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH2-CH2-CH3|CH2|

CH2|CH3

4,PROPIL NONANOISOPARAFINA(PARAFINA RAMIFICACADA)

(35% a 40%)

Aceites Minerales:

Bases Isoparafnicas:

Predominantemente (35 40%) de compuestos iso-parafnicos ynormal (lineal) parafnicos, Son altamente saturados lo que lesconfiere alta estabilidad trmica y a la oxidacin, alto ndice deviscosidad, bajo poder solvente y altos puntos de fluidez. (Lacomposicin restante es: 50 - 60% Naftnicos y 5 10 %Aromticos)

CH2CH CH3

CH2CH2

CHCH2

CH2

CH2R

CH2

CH2

CH3

CH3

Iso Parafinas

CH2CH2 CH3

CH2CH2

CH2CH2

CH2

CH2R

Normal Parafinas R = CH3- (CH2)n-


Base naftnica:

50% a 60%

CH3CH2CHCH2CH2CH2CH3H

H2

H2

H2H2

H2

Aceites Minerales:

Bases Naftnicas:Predominantemente componentes de naturaleza cclicos concadenas laterales (ciclo parafinas) (50 60%). Poseen mayorpolaridad que los Parafnicos, Su naturaleza cclica ramificadales confiere menor punto de fluidez, menor ndice de viscosidad ymayor poder solvente, poseen menor estabilidad a la oxidacin ytrmica que los parafnicos. (La composicin restante es:aproximadamente 35 40 % isoparafinas y 5 10 % Aromticos)

R = CH3- (CH2)n-

CH

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2R

Ciclo-Parafinas ( Naftenos)


Base aromtica:

5% a 10%

INHIBIDOR NATURAL

CH2CH3

H

H

CH2CH2CH2CH3

H

H

Aceites Minerales:

Base Aromtica:Predominantemente componentes de estructuras con anillos debenceno mono y polianulares (5% a 10%). Son mas polares quelos naftnicos por lo que posee mayor poder solvente lo que setraduce en un bajo punto de anilina, parmetro quegeneralmente se usa para caracterizarlos, poseen muy bajospuntos de fluidez e ndice de viscosidad, su estabilidad a laoxidacin y trmica es menor que los naftnicos. (Lacomposicin restante es: aproximadamente 35 40 %Isoparafinas y 50 60 % Naftnicos)

Poliaromticos

CHCH2

R

CH3

Alquilbencenos

Aceites Minerales:

Compuestos minoritarios:Dada la naturaleza mineral de los aceites, en el procesode refinacin del petrleo quedan hidrocarburosolefnicos y poliaromticos sustituidos, as comoorganometlicos minoritarios (0,5 3 %) que impartencomportamientos y propiedades variadas a los aceites.(algunos se comportan como azufre corrosivo !!!)

NH

CH3

CH3

CH3

RCH3

CH3

Tiofenos

Dibencildisulfuro

Olefinas

Alquilcarbasol

SCH3

CH3

S

R

SS

INHIBIDORES SINTETICOS CONTRA LA OXIDACION

2,6 Diterbutil fenol (DBP)

2,6 Diterbutil paracresol(DBPC)

Estructura qumica de los inhibidores

PROPORCION SEGUN ASTM 3487

0.08 % ACEITE TIPO 1

0.3 % ACEITE TIPO 2

FACTOR DE POTENCIA:ANTES Y DESPUES DE APLICAR INHIBIDOR

ANTES DEL SERVICIO 0,45%DESPUES DEL SERVICIO 0,48%

0,43%0,44%0,45%0,46%0,47%0,48%0,49%

ANTES DEL SERVICIO DESPUES DEL SERVICIO

FACTOR DE POTENCIA ACEITE TRANSFORMADOR DE 10 MVA GENERAL ELECTRIC

Aceites Minerales:

Aceites Aislantes:Factores de Deterioro:

AceiteAire (O2)

H2O

Productos

PrimariosPolmeros Depsitos

Descomposicin Trmica (Gases)

+Catalizador- Cu- Fe

Catalizador- Cu- Fe

Condiciones de Operacin-Calor-Estrs Mecnico-Shock/Esfuerzo Elctrico

Aceites Aislantes:

El inicio de la oxidacin ocurre cuando una fuente de energa

tal como calor, luz, etc. Incide sobre las molculas no

saturadas o aromticas produciendo un radical alquil (R)

Este proceso puede ser acelerado (Catalizado) por la

presencia de iones metlicos (metales de desgaste,

corrosin, herrumbre).

Proceso de Oxidacin:

Aceites Aislantes:Mecanismos de Oxidacin:

INICIACIN :

(1) RH R

PROPAGACIN:

(2) R + O2 RO2

(3) RO2 + RH ROOH + R

RAMIFICACIN DEGENERADA:

(4) ROOH RO + OH

TERMINACIN :

(5) R + R R-R

(6) RO + R ROR

(7) RO2 + R ROOR

(8) RO2 + RO2 ROOR + O2

Radical Peroxi

Radical Alquil

Reaccin en Cadena

Mltiples mecanismos (Acidos, alcoxi)

Las cetonas y aldehdos condensaran

para formar productos polimricos

Se combinan dos radicales para

formar una molcula estable

-Hidrocarburos mayor PM

-Cetonas

-Esteres

Aceites Aislantes:

Los antioxidantes pueden clasificarse como primarios y

secundarios y desactivadores de metales. Los antioxidantes

primarios y secundarios interrumpen la secuencia de

oxidacin en las etapas de propagacin y ramificacin

respectivamente (mecanismo de oxidacin). Los

desactivadores de metales funcionan minimizando la

actividad cataltica de los metales presentes en el sistema.

Accin Antioxidante:

Aceites Aislantes:Accin Antioxidante:

2,6 Diterbutil Fenol

(DBP)

2,6 Diterbutil Paracresol

(DBPC)

CH3

CH3CH3CH3

CH3

CH3

OH

CH3

*

CH3

CH3CH3CH3

CH3

OH

CH3

*

Antioxidantes primarios o barredores de radicales libres, su estructura ofrece una barrera

estrica de forma tal que solo el hidrgeno (*) del grupo fenol queda disponible para

reaccionar favorablemente con el radical alquilperoxi evitando la reaccin en cadena. La

molcula una vez donado el hidrgeno sigue siendo una molcula estable.

PROPORCION SEGUN ASTM 3487

0.08 % ACEITE TIPO 1

0.3 % ACEITE TIPO 2

ADITIVOS INHIBIDORES CONTRA LA OXIDACION

2,6 Diterbutil fenol (DBP)

2,6 Diterbutil paracresol(DBPC)

COMPOSICION TIPICA DE ACEITES AISLANTES

Base Isoparafnica Base Naftnica Base Aromtica (Inhibidor Natural)

Aditivo Inhibidor (DBP, DBPC)

35% A 40%

50% A 60%

4% a 8%

0,08% T1O,3% T2(ASTM 3487)

Compatibilidad de los aceites

Field experience indicates that problems

are not normally encountered when unused

oil is added in small percentage, e.g. less

than 5 %, to used oils classified as good

(see 10.4), though larger additions to heavily

aged oil may cause sludge to precipitate.

(IEC 60422 de 2005 numeral 6.12)



Composicin qumica



El aceite aislante aporta: Aislamiento elctrico Proteccin de las partes internas del

transformador Refrigeracin disipante del calor por

conveccin Prevencin de la formacin de lodo en el

transformador (Paradoja??)NOTA: La prdida o disminucin de cualquiera de estas propiedades

es razn suficiente para tomar alguna accin sobre eltransformador

AGENTES DE ENVEJECIMIENTO DEL PAPEL AISLANTE

El agua Los productos

de oxidacin generados por la degradacin del aceite aislante.

EFECTO DEL AGUA EN EL ENVEJECIMIENTO DEL PAPEL

% de Agua por peso seco del papel

Factor de envejecimiento

0,3% 1,0

2,0% 6 A 10 X

4,0% 12 A 45X

Contenido de agua y HR


Transformador 1000 kva 34.5/0,440 kv enambiente de alta humedad relativa

Referencia. Transequipos Programa Controlab

Transformador 1000 kva 34.5/0,440 kv en ambiente de alta humedad relativa

Referencia. Transequipos Programa Controlab

El papel como filtroprensa

Transformer Maintenance Guide TMI

Equilibrio de H2O papel aceite

Transformer Maintenance Guide TMI

RESISTENCIA A LA TRACCION SEGUN ACIDEZ

Nmero de Neutralizacin

(mg KOH/g)

Resistencia a la traccin

(PSI)0,01 17X103

0,10 11X103

0,20 9X103

0,30 8X103

0,40 7X103

EFECTOS ADVERSOS EN PRESENCIA DE AGUA Y P. DE OXIDACION :

Aumento del factor de potencia Aumento de la temperatura de operacin. Degradacin qumica Degradacin mecnica (disminucin de la

resistencia mecnica a la traccin, cristalizacin ) Disminucin del grado de polimerizacin Disminucin de la resistencia de aislamiento Disminucin de la rigidez dielctrica. En condicin critica: falla del transformador.

DIAGNOSTICO

Pruebas ASTM degradacin (ADFQ) : agua en papel , impregnacin de p.Polares, cidos, lodos en papel

Pruebas de envejecimiento: grado de polimerizacin, resistencia mecnica a la traccin, CO-CO2, furanos

Pruebas elctricas (PEC) Cromatografa de gases (predictivo) Nuevas Tcnicas: SFRA, EA Inspecciones oculares peridicas Termografa Historia

IMPORTANCIA DE LA HISTORIA





Composicin qumica



LA DEGRADACION DEL ACEITE AISLANTE

UN PROCESO QUE ENVEJECE EL PAPEL

Degradacin del Aceite AislanteFactores de Deterioro:

AceiteAire (O2)

H2O

Productos

PrimariosPolmeros Depsitos

Descomposicin Trmica (Gases)

+Catalizador- Cu- Fe

Catalizador- Cu- Fe

Condiciones de Operacin-Calor-Estrs Mecnico-Shock/Esfuerzo Elctrico

ETAPAS DE FORMACION DE LODOS

Por oxidacin natural de los hidrocarburos se forman cidos orgnicos y steres con un diametro medio menor de 0.03 micrones.

Esos cidos y steres se unen para formar complejos moleculares de 0.03 a 0.05 micrones de diametro medio.

Posterirormente esos complejos moleculares se aglomeran para formar particulas de 0.05 a 1.5 micrones de diametro medio

Dichas partculas precipitan sobre las paredes de los componentes el transformador.

Influencia del O2

Referencia: A guide to

Transformer Maintenace,

2nd Edition - TMI

Factores bsicos del deterioro del aceite aislante:

Hidrocarburos inestables en

el aceiteO2

Catalizadores

+(H2O )

Aceleradores+ + +

Productos de oxidacin

Factores bsicos del deterioro del aceite aislante: 02

Es imposible remover todo el O2, al menos queda un 0,25%.

Es el gas de mayor solubilidad en el aceite (16%), y por ende el de mayor afinidad con el mismo.

La degradacin del papel tambin suministra O2.

Los naturales inhibidores de O2 gradualmente se acaban con el tiempo.

Factores bsicos del deterioro del aceite aislante: Catalizadores

Cobre Hierro

Nota: La actividad del cobre y el hierro como catalizadores se incrementa proporcionlamente a la cantidad de agua presente.

Catalizador Agua Horas* Nmero de Neutralizacin(mgKOH/g)

Ninguno No 3.500+ 0.17Ninguno Si 3.500+ 0.90

Hierro (Fe) No 3.500+ 0.65Hierro (Fe) Si 400 8.10Cobre (Cu) No 3.000 0.89Cobre (Cu) Si 100 11.2

*Ensayo de oxidacin acelerado efectuado en laboratorio a 95C.

Efecto catalizadores Cu, Fe Vs. Agua


Factores bsicos del deterioro del aceite aislante: Aceleradores

El calor: O2:Se combina con el aceite a 75C en aprox. 15 das, a 50C en varios meses.

Vibraciones y shocks elctricos. Esfuerzos elctricos

El lodo: fase terminal del proceso

Sustancia resinosa, parcialmente conductora, moderadamente soluble en el aceite ( a punto de anilina).

Disminuye el aislamiento El transformador pierde capacidad de

sobrecarga. Depsitos de lodo etre 1/8 y de espesor

pueden aumentar la temperatura deoperacin del transformador entre 10C y15C Depotenciacin del transformador

Mecnica de oxidacin y formacin de lodos segn ASTM:

Formacin de productos deoxidacin solubles en el aceite.

El cambio de productos de oxidacinsolubles a componentes insolubles.

Nota: El lodo se precipita primero en las partesfras y luego en las partes calientes deltransformador. Su formacin es peridica, ocontinua.

Degradacin del aceite: la celulosa lleva la peor parte

Cuando de forman lo perxidos en el aceite aislante se inicia una reaccin en cadena.

La celulosa reacciona con dichos perxidos formando oxicelulosa: quebradiza y de baja resistencia mecnica.

Los cidos de bajo peso molecular son mas intensamente absorbidos por la celulosa en las primeras etapas.

Degradacin del aceite: la celulosa lleva la peor parte

Cuando se forman lo perxidos en el aceite aislante se inicia una reaccin en cadena.

La celulosa reacciona con dichos perxidos formando oxicelulosa: quebradiza y de baja resistencia mecnica.

Los cidos de bajo peso molecular son mas intensamente absorbidos por la celulosa en las primeras etapas.

NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,30NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,20

NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,05 NUMERO DE NEUTRALIZACION =0,10

El papel como filtro

(TOMADO DE S.D.MYERS)

Laboratorio Acreditado ISO 17025-2005

Cubrimiento

Introduccin

Medios aislantes:- Slidos- Fludos (otros)



OTROS FLUIDOS PARA APLICACIONES ESPECIALES

El aceite mineral aislante cumple en generalla mayora de los requerimientos entransformadores e interruptores.

Sin embargo para determinadas condicioneses indispensable considerar otras alternativasdiferentes al aceite mineral aislante, concondiciones y desempeos ms exigentes. Son generalmente de carcter sinttico Son ms costosos,

Otros Fluidos Aislantes

Aceites Minerales Semisintticos

Aceites Minerales sintticos

Aceites siliconados

Aceites Vegetales

PCBs

Aceites Semisintticos:

Son aceites formulados que incorporan las

bondades de los fluidos sintticos y los costos

de los aceites minerales a los efectos de lograr

el balance ptimo de desempeo y su relacin

costo/beneficio.


Alta capacidad de formulacin

Alta capacidad de experimentacin

Sinergia con fabricantes

Sinergia con empresas de servicios.

Requerimientos:


Aceites Minerales semisintticos


Aceites siliconados

Aceites Vegetales

PCBs


Son aceites formulados que incorporan las

bondades de los fluidos sintticos y los costos

de los aceites minerales a los efectos de lograr

el balance ptimo de desempeo y su relacin

costo/beneficio.


Alta capacidad de formulacin

Alta capacidad de experimentacin

Sinergia con fabricantes

Sinergia con empresas de servicios.

Requerimientos:

Aceites minerales sintticos de alto punto de ignicin

R-Temp (Cooper Power Systems) WEMCO-FR (Westinghouse Electric

Corporation) Shell Diala HFX (Shell Lubricants) MEPSOL (McGraw Edison) Beta Fluid (Dielectric Systems Inc.)

Beta Fluid (Dielectric Systems Inc.)




Aceites siliconados

Aceites Vegetales

PCBs

Poly-organo siloxanos (Siliconas) Propiedades deseables

Qumicamente estables Resistentes al fuego (punto de

inflamacin >300 C)

Marcas de aceites siliconados

Dow Corning 561General Electric SF 97Union Carbide L-305Rhone-Poulonc Rhodorsil

604V50

Poly-organo siloxanos (Siliconas) Propiedades indeseables

Alto costo Menor Rigidez dielctrica (se limita su uso en

alto voltaje, mayor de 36 KV) En descargas parciales genera gels que

dificultan la conveccin del fludo. Se dificulta la medicin de rigidez dielctrica

por la generacin de gel despus de laprimera prueba, no permite el uso de ladesviacin standard.

Su desempeo trmico es menor (exigenciaen sistema de enfriamiento)

Otros Fludos Aislantes



Aceites siliconados

Aceites Vegetales

PCBs

Aceites Vegetales (steres Naturales)

Aceites Vegetales:

Los aceites vegetales son productos naturales quese obtienen por medio del proceso de extraccinmecnica o con solvente de las semillas deespecies oleaginosas. Estn compuestosprincipalmente por steres de la glicerina(Triglicridos) y su composicin varia, de acuerdo ala naturaleza de la oleaginosa, en la fraccin de losdiferentes cidos carboxlicos (cidos grasos)unidos al glicerol. Cuando estn crudos poseen ensu composicin fosfolpidos, carotenos y otroscompuestos, que se eliminan a travs del procesode refinacin.

Aceites Vegetales:

CH2C O

O

CH2CH2 CO

O CH

C

O

O

CH2

CH2

R

R

R R = H3C-(H2C)n-OH

OH

CH2

CH

CH2

OHCO

OHCH2

R+

H2O

T (C)

n= 9 - 17

Saturados e Insaturados

3

Triglicrido Acido Carboxlico Glicerina

Los aceites presentan, mayoritariamente insaturaciones en las

cadenas de los cidos carboxlicos que componen el triglicrido

Aceites Vegetales:Composicin tpica:

C14 C16 C18 C18:1 C18:2 C18:3Aceite Miristico Palmtico Estearico Oleico Linoleico Linolenico

Soya 11,3 3,4 23,1 55,8 6,4Maz 12,5 1,8 27,4 57,5 0,7Girasol 0,1 5,9 4,4 19 67,5 2,9Ajonjoli 10,1 5,7 39,7 44,4Palma 1,1 44 4,5 39,2 10,1 0,4

Saturados Insaturados

CH2O2C

CHO2C

CHO2C

CH2O2C

CHO2C

CHO2C

EstructuraTpica

Aceites Vegetales:

OO

OC

CC

OOO

CO

OO

O

C

C

O

O

CO

O

O

O

C

C

O

O

O

O

O

O

O

O

T (C)T (C)

Triglicrido del Aceite Vegetal

Triglicrido del Aceite Vegetal

Cat

Polimerizacin

Con el objeto de minimizar la tendencia a polimerizar se hidrogena

parcialmente para eliminar las dobles (linoleico) y triples

(linolnico) insaturaciones.

Aceites Vegetales:

Desventajas

Tendencia a la oxidacin por efecto de las

insaturaciones caractersticas.

Tendencia a la formacin de lacas y barnices

Tendencia a la formacin de depsitos

Tendencia a la hidrlisis (formacin de

cidos)

Disponibilidad

Penta Erythritol Ester (PEE) de cidos Grasos de Origen VegetalPropiedades deseables

Alto punto de inflamacin>300 C, lo cual lo catalogacomo fludo de alto punto de ignicin. (FM Global leda exenciones de almacenamiento hasta 2640galones)

Bajo punto de solidificacin, lo que le permite serusado a baja temperatura ambiente con aceptableviscosidad.

Buena biodegradabilidad y baja toxicidad.(reconocido con la certificacin EPA ETV. )

Es un producto de fuentes renovables No se degrada en presencia de agua Permite usar la tcnica de Cromatografa de gases

aplicando el mtodo del gas caracterstico ms no elde las razones. Se recomienda mtodo Duval

Alto grado de solubilidad del agua (Papel seenvejece menos)

Alta viscosidad, exigente para el diseo de los sistemas deenfriamiento de los transformadores.

Baja estabilidad qumica (Requieren diseo especial deltransformador)

Requieren ms aditivos antioxidantes y agentesantimicrobiales

Inestabilidad del Factor de Potencia. Tienen mayor disipaciny menor resistividad, por tanto mayor Factor de Potencia.

Por tener diferente solubilidades con diferentes materiales(pinturas, lacas, adhesivos y empaques) estos no pueden serchequeados en su compatibilidad con este aceite.

Contaminado con aceite mineral aislante lo hace aumentar sucapacidad de generacin de espuma, lo cual hace muydificultoso su tratamiento bajo vaco

No se recomienda usarlo en transformadores con diseo derespiracin libre

Penta Erythritol Ester (PEE) de cidos Grasos de Origen VegetalPropiedades indeseables

Saturacin del agua

Referencia: J. Luksich Cooper P.SLife of a transformer Seminar Orlando FLA Feb 2008

Rigidez dielctrica vs ppm H2O

Referencia: Don Cherry BIOTEMP ABBLife of a transformer Seminar Orlando FLA Feb 2008

Normatividad sobre aceites vegetales

Se han venido usando desde finales de los 90s La nueva especificacin para Lquidos dielctricos de

esteres naturales (aceites vegetales) ASTM D6871fue publicada en junio del 2003

Un nuevo comit de la IEEE, sobre aplicaciones delos esteres naturales, ha empezado a trabajar en unaNorma anloga a la C57.106 del aceite mineral(IEEE PC57.147 en borrador)

Norma Brasilera: PROJETO 03:010.02-027 (Mayo2005)

Fluidos Sintticos:

Son fluidos de origen petroqumico, cuyaspropiedades especficas los hacen aptos para su usocomo lubricantes especiales. Estos fluidoshomogneos se obtienen mediante procesosqumicos que utilizan compuestos de bajo pesomolecular y catalizadores especficos, formndoseproductos con estructuras moleculares y propiedadesdefinidas.

Fluidos Sintticos:

Grupo Frmula estructural tpica Aplicaciones

Principales

Alquilbencenos

R

R

R

Aceite refrigerante

Polialfaolefinas

CH3 CHC8H17

CH2 CHC8H17

CH2 CH2C8H17

Aceites para motor,

de transmisin e

hidrulicos

Polibuteno

Aceites para

compresores de aire

Fluidos Sintticos:

Fluidos Sintticos:

Oxidacin Aceite Vegetal vs. Mineral

Referencia: J. Luksich Cooper P.SLife of a transformer Seminar Orlando FLA Feb 2008

Aceites Vegetales (Esteres Naturales) Envirotemp FR-3 (Cooper Power

Systems) BIOTEMP (ABB ETI) BIOTRANS (Cargill Industrial Oils and

Lubricants) Esters - Syntetic Envirotemp 200 (Cooper Power

Systems) Midel 7131 (Micanite and Insulators)

Biodegradabilidad

Aceites Esteres Aceite H.T-H SiliconaVegetales Sintticos MineralBasado en la prueba CEC L-A-33-A-usada ampliamente en lubricantes

Norma IEC para aceites vegetales

PROPIEDAD FSICA MTODO ASTM VALORPunto de Combustin (C) D 92 >300Punto de Inflamabilidad (C) D 92 >275Densidad Relativa 15C/15C D 1298 0,96Apariencia D 1524 Clara, Limpia

QUMICAContenido de Agua (mg/kg) D 1533

PROPRIEDAD FSICA ASTM 230kV

Rigidez Dielctrica, 2mm (kV) D 1816

Manejo adecuado de aceites minerales Dielctricos

contaminados con PCB,s

Que son los PCB,s Sintetizados por primera vez en 1881 por

SCHMITT-SCHULZ en Alemania. Presentan 209 ismeros, Su frmula emprica es C12H10-nCln, donde n

puede variar entre 1 y 10, siendo mayoritarios los ismeros con 2 a 7 cloros.

BIFENIL POLICLORADOS (PCBS)

Los Bifenil Policlorados (PCBs) soncompuestos sintticos fabricadospara uso comercial a partir de1929.

Desde 1960 han sido reconocidospor la comunidad cientfica comouna amenaza para el medioambiente y la salud humana.

Propiedades Fisicoqumicas de los PCBs,

En general son molculas muy estables queresisten la descomposicin trmica, qumica ybiolgica,

Lo anterior los hace muy atractivos para uso anivel industrial.

Masa molecular relativa: 189-499 g/mol Densidad: 1.2-1.6 g/cm Punto de ebullicin: 320-420C Presin de vapor 0,00006 mm Hg Solubilidad: Ligeramente solubles en agua, muy

liposolubles, se disuelven en la mayora dedisolventes orgnicos.

Propiedades Qumicas

Alta capacidad calorfica Baja conductividad elctrica Inertes a todos los cidos y base Baja volatilidad (Punto de inflamacin>300C Naturaleza NO POLAR: Alta constante

dielctrica. Altamente solubles en lpidos: Acumulables

en plantas y animales. La alta electronegatividad del cloro neutraliza

la alta reactividad del carbono

Propiedades Fsicas de los PCB,s

Baja polaridad Baja volatilidad Alta constante dielctrica Alta viscosidad Alta estabilidad qumica y

trmica Baja inflamabilidad Sustancias hidrofbicas y con

tendencia a la bioacumulacin.

BIFENIL POLICLORADOS (PCBS)

En transformadores se utilizaba lamezcla de PCBs con clorobencenos

La concentracin de la mezclaoscilaba entre 40-100% dependiendodel fabricante

Genricamente se les llam ASKARELaunque tenian otros nombre como: ,Clophen, Phenoclor, Dykanol, etc.

Principales Usos Industriales de los PCB,s

Usos PorcentajeAplicaciones Cerradas

Aceites dielctricos en transformadores, condensadores e interruptores

60

Refrigerantes y fluidos hidrulicos 12Aplicaciones Abiertas

Adhesivos, plastificantes ceras, pinturas, bactericidas, aceites lubricantes.

25

Recubiertas de cables, tintas, retardadores de llama, asfaltos

3

HISTORIA DE LOS PCB,s

1881: Sintetizados por primera vez por SCHMITT-SCHULZ en Alemania.

1929: La empresa Monsanto (EE.UU..) realizo su produccin industrial.

1968: Incidente de Yusho, Japn, 1000 personas contaminadas causando cambios degenerativos.

1970: Se logra el mximo de su produccin con unas 61.000 toneladas

1974: Intoxicacin con PCB,s en Leghistong (Inglaterra) 1979: Muertes producidas por cncer heptico en

fbricas de EEUU. 1982: Firma del tratado de Estocolmo para la

prohibicin de PCB,s 1998: Firma Convenio de Basilea

Problemas a la Salud Humana Producida por los PCB,s

En los seres humanos los PCBs pueden causarlas siguientes alteraciones: Cloracn Irritacin en los ojos Problemas neurolgicos Posible agente carcinognico principalmente

del hgado y rectal Reconocidos por la EPA como sustancias

peligrosas clase A, de alta toxicidad ypersistencia ambiental por su riesgoinherente

Principales Problemas Ambientales Asociadas a los PCB,s

Bioacumulacin Bioampliacin

Contaminacin de Fuentes hidricas y suelo

Operario que oper conmutadores en trs de distribucin

Principales causas de contaminacin del Aceite Mineral con PCB,s

Equipos Elctricos diseados para contener PCB,s como aceite dielctrico

Cambio del aceite dielctrico (PCB,s) por aceite mineral dielctrico

Equipos elctricos con aceite mineral pero contaminados durante malas practicas de mantenimiento.

Principales Generadores de residuos de PCB,s

Empresas de generacin, Transmisin ydistribucin de energa, representan el 60%

Empresas que posee equipo elctrico conaceite mineral dielctrico como industriasmanufactureras de gran consumo energtico,centros de salud, hoteles potabilizadoras deagua centros comerciales.

Empresas que realizan mantenimiento detransformadores elctricos.

Aroclor Monsanto

Asbestol American Corp. Chlorextol Allis Chalmers Diaclor Sangamo Electric Dykanol Cornell Dubilier Elemex McGraw Edison Hyvol Aerovox Inerteen Westinghouse ElectricNo-Flamol Wagner Electric Pyronol General Electric Saf-T-Kuhl Kuhlman ElectricClophen Bayer (Germany)

DK Caffaro (Italy) Fenclor Caffaro (Italy)

PRINCIPALES PRODUCTORES DE PCBs

LocalizacinEn 1979 se prohibi la fabricacin mundialmente al

comprobarse su peligrosidad:Marcas de equipos que utilizaron PCBs

American Coop. Mc Graw EdisonAllis Chalmers AerovoxSangamo Electric Prodelec, Kuhman ElectricWestinghouse Electric CaffaroGeneral Electric MitsubishiCornel Dubiller Warner Electric

Marcacin transformadores con Askarel

Legislacin Internacional acerca de PCB,s


A su vez las sustancias y artculos de desecho que contenga o estn contaminados con ellos. Entre estos desechos estn los compuestos de PCB,s

Control de los movimientos Transfronterizos de desechos peligrosos y su eliminacin.


Procedimientos por consentimiento para el comercio Internacional de productos qumicos peligrosos para la salud humana y el medio ambiente, promovido por la FAO y PNUMA.


Medidas para reducir o eliminar las liberaciones de COP,s intencionales o no intencionales

PCB,s: Anexo A Parte I Eliminacin de Produccin. Parte II Eliminacin de uso de COP,s mximo hasta

el ao 2025. Anexo C: Categora de Fuentes

No se permiten nuevos usos.

Legislacin Colombiana

Ministerio de Medio Ambiente, reglamenta parcialmente la prevencin y manejo de residuos y desechos para su gestin integral

Ministerio de Transporte, reglamentacin del transporte terrestre de mercancas peligrosas

Ratificar acuerdos del Convenio de Estocolmo sobre COP,S

Ratificar acuerdos del convenio de Basilea, sobre movimientos transfronterizos de desechos peligrosos Ley 253

de 1996Ley

1196 de 2008

Decreto 4741 de

2005

Decreto 1609 de

2002

Resolucin 0222 de 2011 para la Gestion Ambiental de PCB,s

Resolucin 0222 de

2011 Gestion Ambiental de

PCB,s

Ratificar Convenio de Estocolmo

Plan para Gestin

Integral de PCB,s (PNA)

Evidenciar la realizacin

del inventario nacional

preliminar de PCB,s

Eliminar Uso e PCB,s para

el 2025

Eliminar desechos, residuos, y

equipos contaminados

con PCB,s para el 2028

Plan de Accin del PNASugerido al Plan Nacional de Aplicacin del Convenio de Estocolmo, y su plan de accin para PCB,s

IDENTIFICACIN Identificar las existencia de

equipos, aceites, desechos y material contaminado con PCB,s.

PREVENCIN Minimizar el riesgo derivados del uso,

mantenimiento, manipulacin, transporte, tratamiento y eliminacin de equipo, aceites y desechos contaminados con PCB,s

REDUCCIN DEL RIESGO

Desarrollo de programas de desactivacin y retiro de uso de equipos elctricos contaminados con PCB,s.

Desarrollo de lineamientos para la gestin de PCB,s

ELIMINACINEliminar los equipos, aceites y desechos contaminados con PCB,s de forma ambientalmente segura.

Legislacin Nacional

Inventario

Regulacion y oficializacion de sitios con PCB,s

Manejo Almacenamiento transporte

Capacidad de Fiscalizacin

Capacidad de Anlisis

ConsideracionesEconomicas

Procedimiento de Evaluacin

Anlisis Cualitativo PCBS

Pertenece a un grupo de anlisisconocido como screening, loscuales dan resultados rpidos ysimplemente un pasa-no pasa omayor menor que. En este tipode pruebas se sacrifica laexactitud por la sencillez yrapidez.

Anlisis Cualitativo de PCBS EPA-SW 846 Mtodo 9079

Se reducen los Cloruros presentes en lasmolculas de PCBs, se convierten enCloruros inorgnicos y se detectan agregandoun indicador de acidez o basicidad producidapor exceso de estos.

Con el kit Dexsil, pueden detectarsecantidades de 20, 50, 100 y 500 ppm etc Encaso de arrojar un resultado positivo (>50ppm) esta prueba debe confirmarsecuantitativamente mediante la realizacin deuna cromatografa de gases para anlisis dePCBs.

Anlisis Cualitativo

ANLISIS CUANTITATIVO DE PCBs

Mediante este tipo deanlisis se detecta lamolcula de PCB y secuantifica mediante lanorma ASTM D -4059.

Consiste en unacromatografa de gasesutilizando un detectorde captura electrnica.

Caracterizacin de equipos Resolucin 0222 de 2011

Anlisis

Cualitativo

Anlisis

Cuantitativo

Para equipos en servicio Aceites Usado Materiales de desecho

Prueba de verificacin en aceite nuevo Recepcin de equipos y aceite nuevo

EPA SW-846 Mtodo 8082EPA SW-846 Mtodo 9079

ASTM D-4059ASTM D-6160

IEC-61619

Clasificacin de PCB,s por Resolucin 0222 de 2011

Equipos Fabricados con PCB,s y desechos

Contaminados con PCB,s

En concentraciones iguales o superiores de l 10% o 100,000 ppm en peso

> a 100,000ppm

Equipos o desechos que contiene o pueden

contener PCB,s

En concentraciones iguales o superiores a 0,05% o 500 ppm de PCB,s y menor al 10% o 100,000 ppm en peso.

< 100,000 ppm y 500 ppm

Equipos i desechos contaminados con

PCB,s En concentraciones

de PCB,s mayores a 0,005% o 50 ppm en peso y menores a 0,05% o 500 ppm en peso

< 500 ppm y 50 ppm

Equipos y desechos no PCB,s

En Concentraciones con menos de 0,005% o 50 ppm en peso.

< a 50 ppm

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4

Inventario Nacional de PCB,s

Plazos determinados por la Resolucin 0222 de 2011 por el MADS

Se deben declarar todos los equipos que contengan lquidos aislantes en la plataforma del IDEAM. El plazo para realizar esta actividad 30 de junio de 2013

Equipos que estn prestando servicio

EQUIPOS EN USO

Equipos en condiciones de operacin, pero no estn prestando servicio

EQUIPOS EN DESUSO

Equipos dados de Baja

Lquidos desechados

Otros Residuos

RESIDUOS O DESECHOS

Este inventario de debe actualizarse mximo cada 30 de junio de cada ao

Metas de Marcado de equipos sometidos al inventario Nacional de PCB,s

Plazos que da la resolucin 0222 de 2011 para el marcado de equipos

31 de Diciembre de 201631 de Diciembre de 202031 de Diciembre de 2024

PLAZO

30%60%100%

META %

Los equipos en uso que estn contaminados con PCB,s deben ser retirados a mas tardar el 31 de Diciembre de 2025

EXISTENCIA PLAZO DE ELIMINACIN

El total de existencias identificadas y

marcadas al ao 201631 de Diciembre de 2017





Metas de eliminacin de desechos y equipos contaminados con PCB,s

Estos desechos y equipos deben ser eliminados de forma ambientalmente segura (Procesos fsicos, qumicos, trmicos o biolgicos diseados para tal fin)

Almacenamiento de equipos y desechos contaminados con PCB,s

Tiempo mximo de almacenamiento antes de ser eliminado o dispuesto 12 meses, es posible pedir prorroga a la autoridad ambiental competente.

Durante este periodo de almacenamiento, se debe asegurar el cumplimiento del articulo 24 de la resolucin 0222 de 2011 del MADS, en lo que tiene que ver con: terrenos no inundables pisos impermeables Sistemas para contencin de derrames. Materiales no Inflamables ETC.

Otras Obligaciones referidas a disposiciones o decretos Nacionales

Realizar planes de gestin de PCB,s orientados a la disminucin del riesgo (Se debe incluir en el plan de gestin de residuos peligrosos reglamentado por el decreto 4147 de 2005 MADS)

Tomar las medidas necesarias para reducir el riesgo por derrames de los equipos contaminado con PCB,s (Articulo 30 de la resolucin 0222 de 2011 MADS)

Cuando se realicen actividades de mantenimiento o reparacin el propietario del equipo debe verificar al proveedor el contenido de PCB,s de igual forma el proveedor debe certificar que el equipo no sufri contaminacin durante la prestacin del servicio.

Prohibiciones para los equipos y desechos contaminados con PCB,s

Vender, rematar o donar los equipos en desuso o desechados sin previa

autorizacin de la autoridad ambiental

Uso de equipos contaminados con PCB,s en instalaciones nuevas o modificaciones a las existentes.

Importacin de PCB,s Exportacin de PCB,s con fines distintos a la gestin

ambientalmente adecuada Dilucin de aceites contaminados Completar nivel de los equipos contaminados con PCB,s

Cancelacin del inventario de PCB,s

La debe realizar el propietario de los equipos o desechos ante la autoridad ambiental con los sustentos tcnicos y razones por las cuales ya no estn obligados a diligenciar o actualizar el inventario de PCB,s.

La autoridad ambiental evaluara la solicitad y tendr 60 das e plaza para dar respuesta a la solicitud presentada.

Resumen de Actividades requeridas

Toma de Muestras IdentificacinUbicacin

Geogrfica de los equipos

Caracterizacin semicuantitativa o

Cuantitativa de PCB,s

Clasificacin en grupos para el inventario de

PCB,s

Inventario de PCB,s ante el

IDEAM

Marcado de equipos y desechos

Almacenamiento de equipos y

desechos

Transporte en territorio Nacional

de equipos y desechos

Disposicin Final adecuada

ambientalmente

Cancelacin del inventario ante el

IDEAM

Disposicin !!!

Disposicin Los transformadores con PCBs se vacian y

se enguagan con soluciones depercloroetileno.

Se demontan todas las piezas. Separacin de materiales aislantes y

metales. Nuevo enjuagado de estas partes con

soluciones de aclarado, y stas se limpianposteriormente con destilacin bajo vaco.

Los enjuagues contaminados con PCBs seenvan junto con el aceite a incineracin.

Cortesa de VEOLIA

Disposicin

Incineracin a alta temperatura: Horno Rotativo:

1200C en la cmara principal de combustin. Tiempo de permanencia : hasta 90 minutos.

Cmara Secundaria de Combustin: Exceso de Oxgeno >1100C >2 segundos de permanencia.

Disposicin

Disposicin

Planta Veolia

El autentico El autentico El autentico El autentico Conservacionista es Conservacionista es Conservacionista es Conservacionista es alguien que sabe que alguien que sabe que alguien que sabe que alguien que sabe que el mundo no es una el mundo no es una el mundo no es una el mundo no es una herencia, sino un herencia, sino un herencia, sino un herencia, sino un prstamo de sus hijos. prstamo de sus hijos. prstamo de sus hijos. prstamo de sus hijos.

J.J Audubon (1785J.J Audubon (1785J.J Audubon (1785J.J Audubon (1785----1881)1881)1881)1881)

Datos Ttpicos para Llquidos Aislantes

1- cap 1-2 [modo de compatibilidad]

Documents