DBDS (přidávaný do olejů jako inhibitor) a korozívní působení na měď

Dibenzyldisulfid (DBDS) je jedna ze sirných sloučenin, která může za určitých podmínek působit korozívně na měď v transformátorech. Sám o sobě DBDS korozívní být nemusí, ale působením vyšší teploty dochází k jeho rozkladu na merkaptany, které jsou silně korozívní.

DBDS expozice na CuVedle DBDS je možné stanovit korozívní působení síry na měď pomocí zkoušky na měděné destičce. Na obrázku jsou měděné destičky používané při stanovení korozívního působení na destičky podle normy dle ČSN EN ISO 2160. Vlevo je nepoužitá vyleštěná destička s výchozí barvou povrchu. Vpravo je destička po zkoušce oleje (3 hod při 100 °C), která je dle normy klasifikována podle etalonu jako třída 3b (ze 4 tříd). Zároveň bylo u oleje provedeno stanovení na DBDS před a po stanovení na měděné destičce, kdy obsah DBDS před zkouškou byl cca 100  mg/kg a po zkoušce s měděnou destičkou byl obsah DBDS cca 70 mg/kg, tedy se snížil.

Provádíme jak stanovení korozívního působení síry na měděné destičce dle ČSN EN ISO 2160, tak kvantitativní stanovení DBDS dle ČSN EN 62697-1.

Proč sledovat obsah DBDS?

–  Bylo prokázáno korozívní působení vedlejších produktů rozkladu DBDS.
–  Z laboratorních analýz olejů obohacených o DBDS vyplývá, že při poklesu koncentrace DBDS došlo ke zvýšení korozívního působení.
–  Trend analýz ukazuje u vysoce zatěžovaných transformátorů snižování DBDS v čase.

Neexistuje jediná korozívní sloučenina síry, která by byla zodpovědná za všechny problémy s korozívní sírou, která je přítomna v elektrických zařízeních plněných minerálním olejem. V závislosti na typu oleje, může olej obsahovat desítky až stovky různých sirných sloučenin. Z nich je jen malá část korozívní nebo schopná přejít ze stabilní sloučeniny na reaktivní. To je většinou závislé na čase a teplotě. Jen velmi málo z nich bylo identifikováno, jako např. DBDS. Ten byl nalezen v mnoha olejích při poruchách transformátorů nebo reaktorů kvůli napadení mědí sírou a tvorbě sulfidu měďného.  Nápravná opatření jako absorbenty či výměna oleje snižují koncentraci DBDS v oleji. Avšak jestliže není koncentrace snížena pod několik mg/kg, DBDS se rozkládá na merkaptany či DBDS – komplex mědi a stále může způsobit korozi mědi a tvorbu sulfidu měďného. Pasivátory jsou používány k ochraně mědi proti korozívní síře, ale neodstraní nebo nezničí všechny druhy korozívní síry nebo ty sloučeniny síry, které se korozívními mohou stát.

Je pět hlavních tříd sirných sloučenin, ale ne všechny jsou korozívní a reaktivní. Elementární síra a merkaptany jsou velmi reaktivní. Sulfidy jsou reaktivní a disulfidy jsou stabilní až reaktivní. Thiofeny jsou velmi stabilní.

DBDS sám by mohl být korozívní i nemusel. Se zvyšující se teplotou oleje dochází ke vzniku merkaptanů z DBDS. Experimenty při teplotě 110°C zahrnující DBDS ukázaly výskyt koroze na povrchu mědí v relativné krátkém čase. Může se vyskytnout i degradace při teplotě nižší než 110°C, což ukázaly experimenty z několika posledních let, kdy v olejích s DBDS byla měď napadena korozívní sírou při teplotě nižší než 80°C za něco málo přes 60 dní. Souběžné testování oleje ukazuje snížení DBDS během tohoto času.

V Praze 8/2013