تحليل الغازات الذائبة

يُعَدّ تحليل الغازات الذائبة (Dissolved Gas Analysis – DGA) أحد أهمّ الاختبارات التشخيصيّة في مجال صيانة المحوّلات الكهربائيّة، إذ يتيح للمشغّلين والمهندسين رصد الأعطال الداخلية قبل تحوّلها إلى مشاكل جسيمة تؤدّي إلى توقّفات مكلفة أو أضرار جسيمة بالبنية التحتيّة للطاقة. في هذا الإطار، قدّمت شركة GlobeCore جهاز TOR بصفته حلًّا متكاملًا لمعالجة الزيت وإجراء التحليلات المرتبطة بالغـازات الذائبة. يجمع هذا الجهاز بين تقنيات إزالة الملوّثات وتفريغ الغازات وتحسين خصائص الزيت من جهة، وإتاحة قراءة دقيقة لمستوى الغازات الذائبة في الوقت نفسه.

نظرة عامّة على تقنية TOR من GlobeCore

تُعرف GlobeCore بتطويرها معدّات متقدّمة لمعالجة الزيوت الصناعيّة، وخصوصًا زيوت المحوّلات. وقد صُمِّمت وحدة TOR لتكون نظامًا يجمع بين عدّة مراحل تنقية ومعالجة، إضافةً إلى إمكانية تحليل الغازات الذائبة واستنتاج حال العوازل. يكمن التميّز في قدرة الجهاز على تنفيذ وظائف متعدّدة في آنٍ واحد:
1. تنقية ميكانيكية: ترشيح الجسيمات الصلبة والملوّثات الدقيقة.
2. التفريغ الحراري (Thermo-Vacuum): إزالة الماء والغازات الذائبة من الزيت تحت درجات حرارة وضغط منخفض، للمحافظة على التركيبة الكيميائيّة للزيت.
3. التحليل الدوري (DGA): قراءة نسب الغازات الأساسيّة التي تشير إلى أنواع الأعطال المحتملة، مثل الهيدروجين (H₂)، والميثان (CH₄)، والإيثيلين (C₂H₄)، والأسيتيلين (C₂H₂)، وغيرها.

بفضل هذا التصميم المتكامل، صار بإمكان المشغلين الحصول على صورة آنية لحالة الزيت وحالة المحوّل عمومًا، واتخاذ الإجراءات التصحيحية بمرونة وسرعة.

أهميّة تحليل الغازات الذائبة في منظومة TOR

2.1 الكشف المبكّر عن الأعطال

لا تقتصر فائدة تحليل الغازات الذائبة على معرفة وجود غازات ضارّة في الزيت فحسب، بل تتخطّاها إلى تشخيص طبيعة الخلل. فارتفاع نسبة الأسيتيلين، على سبيل المثال، يُشير إلى احتماليّة حدوث أقواس كهربائيّة (Arcing)، بينما يعكس ارتفاع تركيز الهيدروجين وجود تفريغات كهربائيّة جزئيّة (Partial Discharges). إنّ حصول المعلومة في الوقت المناسب يسمح باتّخاذ القرارات الصائبة (مثل إجراء صيانة وقائيّة أو خفض الحمل الكهربائي) لتفادي انهيار المحوّل.

2.2 الاستفادة من خطط الصيانة المبرمجة

إنّ دمج التحليل الدوري للغازات ضمن جهاز TOR يساعد المشغّلين على مراقبة تطوّر نسب هذه الغازات باستمرار. وعند ملاحظة أيّ ارتفاع متسارع في غاز معيّن، يمكن إدراج مهمّة إضافيّة أو صيانة مكثّفة في جدول الصيانة، بدلًا من الانتظار لحصول عطل مفاجئ.

2.3 التوفير في التكاليف

تعتبر أجهزة TOR استثمارًا في إطار خفض التكلفة طويلة المدى. فمن خلال الدمج بين التنقية والتحليل الفوري، لا حاجة لإجراءات معقّدة أو فصل المحوّل عن الخدمة لفترات طويلة لإرسال عيّنات الزيت إلى مختبرات خارجيّة. كما يُتيح ذلك الاستجابة الفوريّة لأي مؤشّرات سلبيّة ما يقلّل من احتماليّة تلف المعدّات أو الاضطرار إلى تبديل المحوّل.

3. آليّة عمل GlobeCore TOR في تحليل الغازات الذائبة
1. جمع العيّنات المستمرّ
يوفّر جهاز TOR نقاط سحب للزيت من داخل المحوّل نفسه، بحيث يجري تحويل جزء من تدفّق الزيت إلى وحدة التحليل. تُؤخَذ العيّنة في ظروف تشغيل حقيقيّة، ما يعطي نتائج واقعيّة حول حالة الزيت.
2. المعالجة الميكانيكيّة والفراغيّة
في أثناء مرور الزيت عبر خطوط التنقية والتفريغ الحراري، يُزال الماء والشوائب والغازات الحرجة من الزيت. هذه المرحلة ليست مفيدة فقط لتجديد الزيت، بل تخلق أيضًا ظروفًا مثاليّة لتحليل أكثر دقّة (إذ تصبح القراءات أكثر وضوحًا عند إزالة نسبة عالية من الرطوبة والملوّثات).
3. استخلاص الغازات للقياس
تستخدم وحدة التحليل في TOR تقنيات استخلاص الغازات (Gas Extraction) تحت شروط معيّنة من الضغط والحرارة، بحيث تنتقل الغازات الذائبة من الزيت إلى وسط التحليل. في ما بعد تُفصَل الغازات وتُعرّف وفقًا لنسبها وأوزانها الجزيئيّة.
4. قراءة البيانات وتخزينها
تعتمد منظومة TOR على برنامج تحكّم إلكتروني قادر على عرض نسب الغازات الآنيّة، وتخزين السجلّ التاريخي لهذه القراءات. يتيح ذلك رسم منحنيات توضيحيّة لتطوّر نسب الغازات، وتحديد حالات الطوارئ أو وضع تنبيهات عند تجاوز قيم معيّنة.
5. التكامل مع أنظمة المراقبة
يمكن ربط TOR بمنصة إدارة الصيانة في المحطّة أو المصنع، بحيث تُنقَل البيانات أوتوماتيكيًّا إلى قسم الصيانة أو منظومة الإنذار المبكر. يعزّز هذا التكامل من إمكانيّة التدخّل السريع عند ظهور مؤشرات سلبيّة.

4. فوائد استخدام GlobeCore TOR في تحليل الغازات الذائبة
1. حلّ متكامل
يجمع النظام بين تنقية الزيت وتحليل الغازات، ما يلغي الحاجة إلى تشغيل عدّة أجهزة متوازية ويقلّل الأخطاء الناشئة عن اختلاف ظروف التشغيل بين وحدة وأخرى.
2. تقليل الأوقات الميّتة (Downtime)
تسمح القدرة على تحليل الغازات في نفس موقع العمل وفي الوقت الفعلي باستمرار تشغيل المحوّل دون تفكيك أو تعطيل طويل. وبذلك يتم الحفاظ على توافر الطاقة بمرونة أكبر.
3. رفع مستوى دقّة النتائج
بما أنّ العيّنات تُؤخَذ وتتعرّض للتحليل في سياق التشغيل الفعلي للمحوّل، تتقلّص نسبة الخطأ الناتج عن تغيّر ظروف النقل أو التخزين، وهذا ما يضمن موثوقيّة أعلى في القراءات.
4. تحسين منظومة السلامة
تشير البيانات المتوفّرة عن نسب الغازات الذائبة على مدار الساعة إلى أي زيادة غير طبيعيّة في الغازات الدالّة على الأعطال الخطرة، ما يوفّر حماية مضاعفة للعاملين والمعدّات.
5. القيمة الاقتصاديّة بعيدة المدى
يُساعد النظام على إدارة أفضل للموارد النفطيّة وتفادي التغييرات المتكرّرة للزيت. كما يُقلّل من الأعطال الجسيمة التي قد تصل كلفتها إلى أضعاف كلفة تركيب جهاز من فئة TOR.

5. كيفية استثمار نتائج TOR في قرارات الصيانة
• المقارنة التاريخيّة: ينبغي حفظ القراءات المأخوذة من جهاز TOR دوريًّا ومقارنتها بالقيم المرجعيّة أو بقيم الفحص السابقة. يكشف ذلك عن أي تغيّر تصاعدي في مستويات الغازات، ما يحدّد مدى خطورة الوضع.
• تحليل نوع الغاز: إذا أشارت القراءات إلى ارتفاع نسبة الأسيتيلين (C₂H₂)، وجب إجراء فحوصات دقيقة لسلوك المحوّل من زاوية الشرارات أو الأقواس الكهربائيّة. أمّا إن ارتفع الهيدروجين (H₂)، فينبغي فحص احتماليّة وجود تفريغات موضعيّة.
• التحوّل نحو الصيانة الاستباقيّة: بدلًا من الصيانة الإصلاحيّة (التي تأتي بعد وقوع العطل)، يُمكّن TOR المشغّلين من انتهاج الصيانة الاستباقيّة، حيث تُتخذ الإجراءات الوقائيّة في المراحل الأولى لظهور الخلل.
• خطط التطوير والتحديث: في حال أظهرت تحليلات TOR تدهورًا متسارعًا في أداء المحوّل، قد يكون الحل المناسب جدولة تحديثات جوهريّة، مثل تحسين نظام التبريد أو تقليل الأحمال الكهربائيّة، تفاديًا للوصول إلى حالة الانهيار التام.

يشكّل GlobeCore TOR نقلة نوعيّة في إدارة صيانة المحوّلات الكهربائيّة، حيث يدمج تقنيّات معالجة الزيت وتقليل الملوّثات مع إمكانيّة تحليل الغازات الذائبة بصورة فوريّة ودقيقة. بفضل هذه المنهجيّة، باتت المؤسّسات قادرة على مراقبة حالة المحوّلات باستمرار وتطبيق الصيانة الوقائيّة في الوقت المناسب، متجنّبةً التكاليف الكبيرة المترتّبة على الأعطال المفاجئة. ومع تزايد الاعتماد على الشبكات الكهربائيّة وتزايد حجم الأحمال، تبدو الحاجة ماسة إلى أنظمة متكاملة كـTOR لمواكبة تحدّيات استمراريّة التشغيل وموثوقيّة المعدّات. وبذلك يُعَدّ الجمع بين تنقية الزيت وتحليل الغازات الذائبة نهجًا استراتيجيًّا يغدو جزءًا أساسيًّا من إدارة الأصول الكهربائيّة الحديثة لضمان أعلى معايير الكفاءة والسلامة والاقتصاديّة.