绝缘油油中气体含量色谱分析作业指导书

A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第1页共37页№绝缘油油中气体含量色谱分析作业指导书（范本）变电站名称：设备编号：编写：年月日审核：年月日批准：年月日作业负责人：作业日期年月日时至年月日时荆门供电公司Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第2页共37页1适用范围本作业指导书适用于荆门供电公司××变电站××绝缘油油中气体含量色谱分析作业。2引用文件下列标准及技术资料所包含的条文，通过在本作业指导书中引用，而构成为本作业指导书的条文。本作业指导书出版时，所有版本均为有效。所有标准及技术资料都会被修订，使用本作业指导书的各方应探讨使用下列标准及技术资料最新版本的可能性。GB／T17623—1998《绝缘油中溶解气体组分含量测定法（气相色谱法）》GB7597-87《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》GB7595—2000《运行中变压器油质量标准》DL/T722—2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》3试验前准备工作安排3．1准备工作安排√序号内容标准责任人备注1准备好试验所需的工、器具，各器具应符合试验要求工、器具状况良好2组织作业人员学习作业指导书，使全体作业人员熟悉作业内容、作业标准、安全注意事项不缺项、漏项3.2作业条件√序号内容责任人备注1实验室及其周围不宜有火源、震源、强大磁场和电场、电火花、易燃易爆的腐蚀性物质等存在2室内温度最好在10℃～35℃，相对湿度在80%以下A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第3页共37页3室内空气含尘量应尽量低，经常保持仪器和室内清洁4室内严禁烟火，并有防火防爆的安全措施5贮气室最好与实验室分开设置，氢气与氧气应分开贮放，以免发生爆炸危险3．3人员要求√序号内容责任人备注1操作人员1～2人，其中有一人持有油、气检验员岗位合格证（油分析）。2工作负责人应符合Q/JMGD/IPE/GZ05015-2005油务化验专责工作标准3试验工应符合Q/JMGD/IPE/GZ05016-2005油务化验工工作标准3．4工、器具√序号名称规格单位数量备注1气相色谱仪台1注12气源标准混合气体、N2（Ar）、H2、Air注23玻璃注射器100ml、5ml、1ml、0.5ml支各3注34注射器橡胶封帽医用若干5针头医用（不锈钢牙科用）若干6双头针头（机械震荡法用）注47脱气装置套1注58记录装置台1注6Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第4页共37页注1:气相色谱仪应符合以下要求：a．仪器基线稳定，有足够的灵敏度。对油中溶解气体各组分的最小检知浓度见下表2：表2色谱仪的最小检知浓度单位：μL/L（20℃）b．对所检测组分的分离度应满足定量分析的要求，即分辨率R≥1.5。c．用转化法在氢火焰离子化检测器上测定CO、CO2时，应对镍触媒将CO、CO2转化为CH4的转化率作考察。可以影响转化率的因素是镍触媒的质量、转化温度和色谱柱的容量。推荐以下气相色谱仪流程图见表2。气体各组分最小检知浓度烃类≤1（其中：C2H2＜0.1)氢≤5一氧化碳≤25二氧化碳≤25氧、氮≤50A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第5页共37页表2气相色谱仪流程图序号典型流程图说明1两次进样进样Ⅰ（FID）检测烃类气体进样Ⅱ(TCD)检测H2、O2(N2)，(FID)检测CO、CO22一次进样，双柱并联二次分流控制TCD:检测H2、O2(N2)FID:检测CO、CO2和烃类气体3一次进样，利用六通阀自动切换TCD:检测H2、O2(N2)FID:检测CO、CO2和烃类气体NiFIDAirH2进样柱Ⅱ柱Ⅰ六通阀可变气阻NiTCDTCDFIDAir进样N2(Ar)H2柱Ⅱ柱Ⅰ一次分流N2(Ar)N2(Ar)H2AirTCDTCDFIDNi进样Ⅰ柱Ⅰ进样Ⅱ柱ⅡQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第6页共37页注2:气源应符合以下要求a．标准混合气体由国家计量部门授权的单位配制，具有组分浓度含量、检验合格证及有效使用期。b．N2（Ar）：纯度不低于99.99%(最好不低于99.999%，以提高气相色谱仪的稳定性和延长色谱柱的使用寿命)，可用压缩气瓶或气体发生器，优先选用压缩气瓶。c．H2：纯度不低于99.99%，可用压缩气瓶或气体发生器，优先选用气体发生器。d．Air：纯净无油，可用压缩气瓶或气体发生器。注3:玻璃注射器应符合以下要求:a．气密性良好，芯塞灵活无卡涩。b．刻度经重量法校正，机械震荡法用注射器，应校正40.0ml的刻度。c．气密性检查：用玻璃注射器取可检出氢气含量的油样，储存至少两周，在储存开始和结束时，分析样品中的氢气含量，以检查注射器气密性。合格的注射器，每周允许损失的氢气含量应小于2.5%。注4:双头针头可用牙科5号针头制作，如下图1：锡焊锡焊图1A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第7页共37页注5:变压器油中取气的方法可分为震荡脱气法和真空脱气法。脱气装置应能满足以下要求：a．震荡脱气：往复震荡频率275±5次/min，震幅35±3mm，控温精度±0.3℃，定时精确度±2min。b．真空脱气：真空脱气法有水银托普勒泵法（仲裁法）、变径活塞压差式脱气法等多种，推荐使用变径活塞压差式脱气法。c．变径活塞压差式脱气装置，系统真空度残压不高于1.33Pa，所配用旋片式真空泵的极限真空度0.067Pa。注6:记录装置可选用以下几种:色谱数据处理机、色谱工作站或双笔记录仪。3．5危险点分析√序号内容1手不得触及进样口及点火位置否则可能引起高温烫伤。2经常检查氢气的各个阀门；试验室严禁烟火。否则可能引起火灾爆炸。3．6安全措施√序号内容1带电仪器应可靠接地。2开机后（严格按程序开、关机），操作人员不得擅自离开。3定期检查气路的严密性。4气瓶要固定牢靠，远离热源。5开启气瓶时不得过快、过猛。6色谱室内严禁烟火，并有防火防爆的安全措施。Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第8页共37页4作业程序4．1开工√序号内容作业人员签字1接到试验任务后，安排合适人员准备要用的工、器具和材料，试验用器皿应干燥、清洁。4．2试验步骤及要求√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字1脱气用下述两种方法中的一种：机械振荡法1.1玻璃注射器的准备：取5ml玻璃注射器A，抽取少量试油冲洗器筒内壁1～2次后，吸入约0.5ml，套上橡胶封帽，插入双头针头，针头垂直向上，将注射器内的空气和试油慢慢排出，使试油充满注射器内壁缝隙而不致残存空气。1.2试油体积调节：将100ml注射器B中油样推出部分，准确调节注射器芯至40.0ml刻度（V1），立即用橡胶帽将注射器出口密封。为了排除封帽凹部内空气，可用试油填充其凹部或在密封时先用手指压扁封帽挤出凹部空气后进行密封。操作过程中应注意防止空气气泡进入油样注射器B内。1.3加载平衡气：取5ml玻璃注射器C，用氮气（或氩气）清洗1～2次，再准确抽取5.0ml氮气（或氩气），然后将注射器C内气体缓慢注入有试油的注射器B内，操作示意如图2。含气量低的试油，可适当增加注入平衡气体积，但平衡后气相体积应不超过5ml。一般分析时，采用氮气做平衡载气，如需测定氮气组分，则要改用氩气做平衡载气。检测周期见附录A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第9页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字1.4振荡平衡：将注射器B放入恒温定时振荡器内的振荡盘上。注射器放置后，注射器头部要高于尾部约5°，且注射器出口在下部（振荡盘按此要求设计制造）。启动振荡器振荡操作钮，连续振荡20min，然后静止10min。室温在10℃以下时，振荡前，注射器B应适当预热后，再进行振荡。1.5转移平衡气：将注射器B从振荡盘中取出，并立即将其中的平衡气体通过双头针头转移到注射器A内。室温下放置2min，准确读其体积Vg（准确至0.1ml），以备色谱分析用。为了使平衡气完全转移，也不吸入空气，应采用微正压法转移，即微压注射器B的芯塞，使气体通过双头针头进入注射器A。不允许使用抽拉注射器A芯塞的方法转移平衡气。注射器应洁净，以保证其活动灵活。转移气体时，如发现注射器A芯塞卡涩时，可轻轻旋动注射器A的芯塞。2、变径活塞泵全脱气法参照GB/T17623——1998所述方法进行。B图2Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第10页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字2气相色谱仪的标定1、按照气相色谱仪说明书的步骤先开气源后开电源，开启色谱仪，等待基线稳定。2、基线稳定后，采用外标定量法。用1ml玻璃注射器D准确抽取已知各组分浓度Cis的标准混合气0.5ml(或1.0ml)，进样标定。从记录仪得到的色谱图上量取各组分的峰高（或面积）。3、在相同条件下，进行第二次标定，两次标定的重复性应在其平均值的±2%以内，取其平均值峰高His（或面积Ais）。4、用1ml玻璃注射器D从注射器A（机械振荡法）或气体继电器气体样品中准确抽取样品气0.5ml(或1.0ml)，进样分析。从记录仪得到的色谱图上量取各组分的峰高Hi或峰面积Ai。必要时，重复操作两次，取其平均值。3计算1、分析结果的表示方法1.1油中溶解气体分析结果，用在压力为101.3kPa、温度为20℃下每升油中所含各气体组分的微升数（μL/L）来表示。1.2气体继电器中的气体分析结果，用在压力为101.3kPa、温度为20℃下，每升气体所含各气体组分的微升数（μL/L）来表示。2、分析结果的计算2.1采用机械振荡法的计算按式（1）和式（2）将在室温、试验压力下平衡的气样体积Vg和油样体积分别校正为50℃、试验压力下的体积：Vg＇﹦Vg×（323/（273+t））……………………………………（1）V1＇﹦V1（1+0.0008×(50-t)）……………………………………（2）A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第11页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字3计算3计算式中:Vg＇——50℃、试验压力下平衡气体体积，mlVg——室温t、试验压力下平衡气体体积，mlV1＇——50℃时油样体积，mlV1——室温t时所取油样Ki气体KiQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第12页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字体积，mlt——试验时的室温，℃0.0008——油的热膨胀系数，1/℃按式（3）计算油中溶解气体各组分的浓度：Xi﹦0.929×A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第13页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字（P/101.3）×Cis×（Hi/HiS）×（Ki+Vg＇/V1＇）………（3）式中:Xi——油中溶解气体i组分的浓度,μL/LCis——标准气中i组分的浓度,μQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第14页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字L/LHi——样品气中i组分的峰高(平均峰高)，mm。HiS——标准气中i组分的平均峰高，mm。Vg＇——50℃、试验压力下平衡气体体A/OQ/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005第15页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字积，ml。V1＇——50℃时油样体积，ml。P——试验时的大气压力，kPa。Ki——50℃时油中溶解气体各组分的分配系数，见表4。0.929—Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O第16页共37页√序号试验项目作业方法安全措施及注意事项要求责任人签字—油样中溶解气体浓度从50℃校正到20℃时的温度校正系数。式中的Hi、HiS也可以用峰面积Ai、Ais替代表450℃A/OQ/J