ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Análise da Ação da Atapulgita(AT) na recuperação de Óleo Mineral Isolante (OMI) “queimado”
AUTORES: SILVA, A.F.S. (UESPI) ; BATISTA, N.C. (UESPI) ; MOITA NETO, J. M. (UFPI) ; LUZ JÚNIOR, G. E. (UESPI) ; MENDES, H.C. (UFPI)
RESUMO: Neste trabalho foi analisada possibilidade de utilização da atapulgita (AT) no tratamento de óleo mineral isolante (OMI) queimado. Tal possibilidade foi analisada por meio de ensaios de índice acidez total (IAT) e espectroscopia de impedância(EI)do óleo mineral isolante (OMI) “novo”, OMI “queimado” e OMI tratado com atapulgita. Também foi observado a coloração das amostras. Foi observado que a amostra de óleo queimado tratada com atapulgita apresentou uma acentuada descoloração, o IAT ficou significativamente menor que o do óleo queimado e a impedância foi reduzida a valores semelhantes ao do óleo novo.
PALAVRAS CHAVES: óleo mineral isolante, regeneração , atapulgita.
INTRODUÇÃO: Os transformadores elétricos de potência são equipamentos importantes em qualquer sistema de conversão ou transmissão de energia elétrica. Dentre os componentes de um transformador de potencia, destaca-se o óleo de resfriamento e o papel tipo Kraft, ambos necessitam ser isolantes para não comprometer as finalidades do sistema. Sendo que a vida útil dos mesmos está diretamente ligada à qualidade dos seus componentes isolantes, principalmente a do papel de enrolamento e do óleo mineral isolante, um hidrocarboneto, obtido do refino do petróleo, podendo ser fundamentalmente naftênico ou parafínico. Calcula-se que 95 % dos transformadores ativos nas concessionárias de energia elétrica no Brasil usam está substância(MYERS, S.D.; KELLY, J.J.; PARRISH, R.H.,1981).
As Centrais Elétricas do Piauí (CEPISA) usa um sistema para recuperação do óleo “queimado” em que compreende a filtração contenção da borra, a adsorção de compostos polares em bauxita e o aquecimento sob vácuo para eliminação de água e compostos voláteis gerados durante a degeneração (LUZ JÚNIOR, G. E; MOITA NETO, J.M, 2002).
No Município Nova Guadalupe-PI há uma jazida de atapulgita, um silicato hidratado alumínio-magnesiano, com uma estrutura peculiar que lhe confere propriedades coloidais e sorcivas especiais. A atapulgita já é utilizada com clarificante de óleos vegetais (SOUZA SANTOS, 1984).
A avaliação da capacidade adsortiva da atapulgita e a sua comparação como os demais adsorvedores utilizados neste tratamento de óleo queimado é imprescindível para aumentar as possibilidades de uso da atapulgita piauiense como adsorvente.
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação adsorvente da atapulgita no tratamento de OMI queimado oriundo de transformadores utilizados pela CEPISA.
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras de óleo isolante indispensável ao projeto foram fornecidas pela Companhia Energética do Estado do Piauí–CEPISA. A atapulgita foi fornecida pela empresa JL do Estado do Piauí. Para o tratamento do óleo mineral isolante foram realizados três sistemas fechados em triplicata: um com óleo novo (I), óleo queimado (II) e óleo queimado mais atapulgita (III). Em três erlenmeyer de 125 mL. O sistema (III) continha 30 mL de óleo queimado e 4g de atapulgita ativada. O sistema foi fechado com filme de PVC e colocado num centrifuga com o tempo de agitação por 30 min e 145 rpm. Em seguida, foi mantido em repouso ao abrigo da luz. O mesmo procedimento foi aplicado para os sistemas (I) e (II), sem a adição de atapulgita. Após 32 horas, determinou–se o índice acidez total (IAT) de cada uma das amostras coletadas de acordo com o procedimento descrito. Cada amostra foi pesada na balança Digimed para o sistema (I) foram pesados 26 g de óleo novo; para sistema (II) e (III) 13 g. As análises foram realizadas em triplicata diluindo-se as amostras com 50 mL do solvente ASTM (500 mL de tolueno, 495 mL iso–propanol e 5 mL de água destilada). A estas misturas foi adicionado 5 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína a 1%, que foi utilizado como indicador. As amostras forma tituladas com hidróxido de sódio 0,05 mol L-1 padronizado com biftalato de potássio, usando-se uma bureta de 10 mL (1/20). Este processo é uma adaptação da norma D974 – 06 da ASTM. O teste de referência foi realizado com o solvente ASTM utilizando o mesmo procedimento. As amostras também foram analisadas por espectroscopia de impedância(EI)com 25 pontos em um intervalo de freqüência de 0,1 Hz a 10 MHz com amplitude de 1 V. A pesquisa foi realizada utilizando um analisador de impedância modelo SI 1260 da Solartron.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados aqui destacados são sobre descoloração, o IAT e espectroscopia de impedância de um óleo mineral isolante degenerado adsorvido pela atapulgita, cuja propriedade é destaque na literatura, em relação à descoloração a figura em anexo explicita um ganho significativo do óleo adsorvido pela AT. Já para IAT (mg KOH/g) os sistemas apresentaram as seguintes médias e desvio padrão: sistema I OMI novo, sistema II OMI “queimado” e o sistema III OMI adsorvido pela atapulgita, 0,002530 e 0,001064; 0,08374 e 0,007394; 0,01902 e 0,00365, respectivamente. Os valores das médias mediante o teste T pareado com 0,05% mostram significativamente diferentes na relação novo/queimado, novo/sistema III e queimado/sistema III. Tal observação demonstra mesmo que atapulgita adsorva os inibidores de oxidação do óleo não é muito significativa a adsorção destes compostos polares, já que os resultados da segunda relação não são muito significativos mais em relação à terceira demonstra que AT tem ação adsorsiva fato comprovado pelo IAT e o teste T e a coloração evidenciada na primeira figura, os Desvio padrão observados mostra que o maior desvio para IAT do óleo mineral isolante esta presente no sistema II, onde se justifica pelo fato da observação do ponto final da virada do indicador em conseqüência da coloração intensa âmbar do óleo no sistema retratado. A figura 2 em anexo corrobora com a idéia de que atapulgita, embora adsorva os inibidores de oxidação do óleo, tornando mais susceptível à oxidação também é capaz de adsorver os produtos dessa oxidação deixando óleo com características isolantes semelhantes à de um óleo abaixo do limite máximo regido pela ASTM D 904–06, como pode ser visto através do IAT e as medidas de impedância apresentada.
CONCLUSÕES: O tratamento do óleo mineral isolante com a atapulgita ativada mostrou-se adequado em relação ao descoloramento e a remoção de compostos polares responsáveis pela acidez.
A espectroscopia de impedância mostrou que o comportamento dielétrico do óleo regenerado é semelhante ao óleo novo e distinto do óleo usado, confirmando a eficiência do tratamento com atapulgita para recuperação das condições de serviço dos óleos queimados.
AGRADECIMENTOS: agradeço ao CNPq a uespi,ufpi, ao professor João Mariz Guimarães Neto e a todos os que fizeram parte deste trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: D 974-01 Standart test method for acid and base number by color-indicator titration, American Society for Testing and Materials (ASTM).
EMSLEY, A. M.; Ali, M.; HEYWOOD, R.J.; Polymer 2000, 41, 8513.
LUZ JÚNIOR, G. E. ; MOITA, G. C. ; MOITA NETO, José Machado ; SOUSA, S. A. A. . A Primeira Disciplina Experimental em Químca. In: XI ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO EM QUÍMICA, 2002, Recife. Livro de resumos do XI ENEQ. Recife : Editora da UFRPE, 2002. v. ÚNICO. p. 183-183
LUZ JÚNIOR, G. E. ; MOITA NETO, J. M. ; GUIMARAES NETO, J. M. . Ação adsorvente da bauxita sobre óleo isolante novo. Química Nova, São Paulo, v. 3, n. 28, p. 535-538, 2005.
MYERS, S.D.; KELLY, J.J.; PARRISH, R.H. A guide to transformer maintenance. Ohio: Transformer Maintenance Institute, 1982. p. 830.
SOUZA SANTOS, P.; SOUZA SANTOS, H.; Cerâmica 1984, 30, 319.
VARELLA, V.; CHEIM, L.; DUPONT, C.; 2000. Sistema de Inferência Fuzzy para Diagnóstico de Transformadores de Potência. In: VII SEPOPE – Symposium of Specialists in Eletric Operational and Expansion Planning. Curitiba – Paraná.
