La presencia de azufres corrosivos podrían causar fallas catastróficas e importantes pérdidas económicas en las empresas del sector eléctrico.

Sin duda una de las principales preocupaciones que rondan a la industria eléctrica, son las potenciales explosiones en transformadores y reactores de poder que, desde el año 2006, están afectado a diversas compañías del rubro en todo el mundo.

Las causas de este fenómeno y sus posibles soluciones fueron analizadas en profundidad en el último seminario “Aceites Corrosivos en Transformadores de Poder”, realizado en Santiago por el Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctrica (Cigré). En el encuentro participó un grupo de panelistas integrado por representantes de laboratorios, productores de aceites aislantes como también usuarios de transformadores y reactores de poder.

La búsqueda de las causas de este fenómeno no es nueva. Hace algunos años que para enfrentar esta situación se han coordinado a nivel mundial reconocidos organismos del sector, como el propio Cigré, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), y reconocidos laboratorios de análisis como la estadounidense Doble Engineering Company y la Italiana Sea Marconi Technologies SAS.

Fueron justamente los representantes de estas compañías los que abrieron el seminario con sus respectivas exposiciones. De acuerdo a las presentación, ambos laboratorios, después de años de análisis, concluyeron que la causa principal de la falla ocurrida en los transformadores es la presencia de azufres corrosivos en los aceites aislantes.

Estos laboratorios han llegado al consenso en que la transformación del aceite no corrosivo a uno corrosivo se debe a la incorporación en algunos aceites de transformadores de un aditivo antioxidante llamado Dibenzil Bisulfato (DBDS).

Por esto, ambas entidades, han trabajado en desarrollar en el último tiempo un método que busca detectar la presencia del aditivo Dibenzil Bisulfato (DBDS), el agente químico que dañaría a los transformadores de poder.

Al respecto, Lance Lewand de la empresa Doble Engineering, en su presentación “Influence of Corrosive Sulfur on the Worldwide Population of Power Transformers”, indicó que en términos generales, que una vez que la depositación de los azufres corrosivos se ha realizado, no es posible extraerlos.

Lewand también explicó que los análisis han demostrado que no toda la contaminación de azufres corrosivos es del mismo tipo y que cada caso debe ser tratado independientemente. El especialista añadió que lo primero que hay que hacer es prevenir la corrosión antes de que ésta ocurra.

En su presentación Lewand, recomendó la Pasivación del aceite como un método seguro para mitigar o disminuir los efectos de los azufres corrosivos que han dañado parte de los aceites aislantes de un transformador de poder.

La Pasivación dijo, Lewand, implica agregar determinada cantidad de un pasivador al aceite con el objetivo de detener el proceso de depósito de Cu2 S (sulfuro de cobre) sobre la aislación y la superficie de cobre del transformador.

Nynas AB

En tanto el senior technical coordinator de Nynas AB, Jayme Nunes, explicó que las compañías de energía que utilizan transformadores en sus operaciones tienen que trabajar con índices de confiabilidad muy altos. Junto con la industria de la aviación -dijo Nunes- la eléctrica es una de las industrias que opera con una confiabilidad de entre 99,5% y 99,7%.

Entonces, dijo el ejecutivo “el intercambio de información en este tipo de seminarios es muy importante para mantener a las compañías actualizadas acerca de nuevas tecnologías de control y de monitoreo”.

Más adelante, el ejecutivo de Nynas explicó la importancia de los transformadores y reactores al decir que “en la actualidad las demás actividades económicas dependen de la Industria Eléctrica, y por esto -dijo- es muy importante intercambiar este tipo información”.

Es por eso -dijo Nunes- que los seminarios organizados por Cigré son tan importantes dentro del segmento de la Industria Eléctrica, porque es una organización de voluntarios que realiza una discusión técnica sobre los temas de energía eléctrica.

Respecto de los aceites corrosivos Jayme Nunes explicó que Nynas es un productor de aceites especiales tanto para la industria eléctrica como para otras aplicaciones en las que se utilizan lubricantes y aditivos.

Nynas -dijo el ejecutivo- está en el mercado hace 80 años, es el principal productor de aceites de transformadores dado que tiene un tercio del mercado mundial de estos productos.

Jayme Nunes explicó, además, que los compuestos de sulfuros vienen en los aceites minerales, porque son provenientes del crudo de petróleo. Nunes explicó que desde que comenzaron a emplearse los aceites minerales como aislantes de transformadores es que los compuestos de sulfuros están presentes como inhibidores de oxidación en ellos. Esta ruta tecnológica operó muy bien durante 80 años, desde el siglo pasado, hasta 1990. Sin embargo -dijo- con la compactación de los equipos, es decir, con la reducción del tamaño de los equipos, es decir, la reducción entre potencia y los litros aceites utilizados, estos comenzaron a trabajar con mayor temperatura y cerca del límite de lo indicado en las guías de mantenimiento.

Entonces los compuestos de azufre que siempre trabajaron muy bien en el objetivo de neutralizar el oxígeno presente en el sistema, comenzaron a reaccionar con el cobre produciendo sulfuros de cobre como agente corrosivo.

Nunes explicó que los casos de ocurrencia de sulfuros corrosivos que dañan o dismuyen la aislación en los transformadores están más concentrados entre los años 1995 al 2005.

De acuerdo al ejecutivo, “en la actualidad los aceites aislantes ya no tienen más compuestos activos de azufre. Esta ruta tecnológica ya está agotada y desde que se publicaron las respectivas normas del Cigré, los aceites tienen muy bajo contenido de azufre”.

Soluciones

Pasa aquellos transformadores que fueron construidos entre 1995 y 2005 que ya tienen aceite de Nynas, Jayme Nunes indicó que “recomendamos el método de Pasivación para detener el proceso de corrosión. Nynas recomienda los pasivadores como una forma muy sencilla, muy rápida, muy efectiva de solucionar el problema”. Nunes indica que el “pasivador de metales se agrega al aceite, y éste reacciona sobre el cobre, tanto el que está en los conductores como el que está en el papel aislante. Lo que hace el pasivador es bloquear el acceso del azufre al cobre, evitando la formación de sulfuros de cobre que es el agente corrosivo”, explica el ejecutivo.

Asimismo, Nunes indica que los transformadores con nuevos aceites no tienen este tipo de problemas.

Respecto del total de transformadores que fueron construidos con los antiguos aceites, el ejecutivo dice que “estimamos que el mercado de transformadores está integrado por 2,5 millones de equipos que hoy operan con aceites considerados corrosivos fabricados por 8 diferentes fabricantes de aceites corrosivos y de 6 diferentes productores de transformadores.

De ese total, dice Nunes, “entre 50 y 100 transformadores han fallado. Estadísticamente es un número muy bajo, pero cada empresa debe verificar si está en el grupo de riesgo, lo que significa que estos transformadores está expuestos a baja presencia de oxígeno, transformadores cerrados, alta temperatura de operación, y compuestos activos de azufre en el aceite”. Finalmente, el ejecutivo de Nynas indica que lo que está en estudio es cómo un compuesto de cobre soluble puede emigrar al aceite y formar sulfuros de cobre en el interior y en el interior del transformador.

Sobre la problemática de cómo evitar el fenómeno de azufres corrosivos en los aceites aislantes, el ingeniero jefe de ventas de Lubricantes Especiales de Shell, Luis Salazar, dijo que una manera de anticiparse a consecuencias tales como cortes de suministro eléctrico e importantes pérdidas económicas, es utilizando aceites que posean altos estándares de calidad y que, por lo tanto, garanticen el perfecto funcionamiento del transformador en el tiempo.

Para ello, en el mercado existen alternativas de lubricantes aislantes que cumplen con las nuevas exigencias determinadas por las pruebas ASTM D1275 B, IEC 62535 (Cigré método 2 “CIGRE WG A2-32”) y ASTM D 130, las que detectan el nulo contenido del DBDS, y que pueden ser certificadas por laboratorios especializados, tanto a nivel local como mundial.

Al respecto, Salazar explicó que Shell Chile cuenta con el aceite DIALA B, que cumple 40 años en el mercado mundial, y ha sido sometido a continuas y rigurosas pruebas, incluidos los nuevos ensayos para detectar la presencia de azufres corrosivos, lo que permite certificar y garantizar el más alto nivel de desempeño de este aceite aislante.

Shell Diala B es un aceite base Nafténica sin inhibidores, que se destaca por poseer una elevada capacidad dieléctrica o aislante con un valor superior a los 70 kV.

Otra de las características destacables del Diala B es su bajo nivel de humedad, esto se traduce en una optimización de los recursos de tiempo para aquellas empresas que optan por el cambio de los aceites contaminados con azufres corrosivos, dijo Salazar.

El ejecutivo explicó que “esto se debe porque el proceso de cambio se extiende entre 10 a 12 días, período que se alarga aún más si el producto que se utiliza posee altos índices de humedad”. Añadió que “cuando el cliente recibe un aceite muy húmedo, debe someterlo a un proceso de secado más extenso para lograr el nivel requerido para su uso y, posteriormente, instalarlo en el transformador. Por lo tanto, al contar con un producto seco el transformador podrá operar con mayor rapidez”, aseguró Salazar.

Más adelante el especialista indicó que los productos con altos índices de calidad, que cumplan y pasen sin problemas las nuevas pruebas antes mencionadas para detectar la presencia de azufres corrosivos o medir su potencial de generación, permite a una compañía eléctrica funcionar con tranquilidad por un período superior a 15 años tiempo durante el cual un aceite como el Diala B garantiza el buen funcionamiento de los transformadores eléctricos.