油浸式變壓器油箱滲漏油的產(chǎn)生及防治措施分析

陳軍

（新疆昌特輸變電配件有限公司，新疆 昌吉 831100）

油浸式變壓器滲漏油不僅會給生產(chǎn)者帶來售后成本的增加，還會給用戶帶來停產(chǎn)待修等不便，嚴重時危及企業(yè)安全生產(chǎn)。通過對變壓器制造企業(yè)的調(diào)研分析，滲漏油問題在變壓器油箱制作過程中也是占比最高、最難解決和控制的問題。結(jié)合制造過程中的滲漏控制難點和用戶使用過程中的滲漏實際，分析滲漏原因，制定相應(yīng)的控制措施是解決油浸式變壓器滲漏油問題的關(guān)鍵。

1 油浸式變壓器油箱滲漏油的產(chǎn)生原因

油浸式變壓器油箱滲漏油問題是常見問題之一，具體產(chǎn)生的原因可以分為以下幾方面：第一是軟連接滲漏，主要是由于零部件的密封問題而引發(fā)漏油現(xiàn)象；第二是硬鏈接滲漏，主要是在設(shè)備生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)工藝等問題而導(dǎo)致的零件密封性降低。在日常工作中，為了防止油浸式變壓器滲漏油問題的發(fā)生，需要對問題產(chǎn)生原因進行深入分析。

1.1 膠墊老化

由于膠墊老化問題而產(chǎn)生的變壓器滲漏油現(xiàn)象十分常見，在降低變壓器密封性的同時，影響了變壓器的正常使用。整體來看，引起膠墊老化諸多因素中最重要的便是膠墊耐油性的好與壞。從本質(zhì)上來說，耐油性主要是高聚物對有機溶劑耐溶脹能力的直接表現(xiàn)，可通過具體機械能和重量變化進行度量，在這里，膠墊所產(chǎn)生的作用便是提高變壓器的耐溶脹能力。此時，如果膠墊自身能力較差，膠墊的老化速度便會得到提升，尤其是在溫度較高時，相關(guān)設(shè)備的連接處更容易出現(xiàn)變形、龜裂等問題。為了避免由于膠墊老化影響變壓器的正常使用，維護人員應(yīng)做好膠墊及時更換工作。

1.2 焊接質(zhì)量不達標(biāo)

油箱制作過程中常會用到4到12mm厚的鋼板，由于種種原因很多廠家對此類鋼板選擇不開坡口雙面焊接方式。一方面很容易使表面間隙得到延伸，最終形成滲漏點；另一方面由于焊縫內(nèi)部未焊透，在變壓器注油過程中，也會形成一條難以發(fā)現(xiàn)的油道。截至目前，很多檢漏方式得到了應(yīng)用，但由于多種因素的限制，很難將其作用全面發(fā)揮出來。

此外，綜合考慮變壓器制造的經(jīng)濟性和實用性，在不同變壓器油箱中使用了不同焊接方式。有些油箱焊縫長，延長了焊接縫隙，焊工水平不高，焊接點較多，大大增加了誤差出現(xiàn)的概率，甚至還會出現(xiàn)脫焊、漏焊等現(xiàn)象，焊縫質(zhì)量降低，滲漏油可能性大。

1.3 板式蝶閥的質(zhì)量不達標(biāo)

油浸式變壓器中使用的蝶閥屬于調(diào)節(jié)閥范疇，也被稱翻板閥，結(jié)構(gòu)簡單，由閥體、閥桿、蝶板等部件組成。從外觀上來看，閥體自身呈圓筒狀，軸長度較短，內(nèi)部有蝶板，通過這些結(jié)構(gòu)的相互作用，在低壓管道中進行開關(guān)控制工作。早期的變壓器使用過程中，蝶閥的使用形式過于傳統(tǒng)化，主要以單層密封形式為主，在連接面的設(shè)計上也十分粗糙，導(dǎo)致漏油現(xiàn)象十分嚴重。蝶板工作過程中，以常開狀態(tài)為主，此時油浸式變壓器在工作過程中會促使很多介質(zhì)對密封面進行沖刷，降低了設(shè)備的整體密封性。在蝶閥內(nèi)部，如果密封圈出現(xiàn)嚴重破損，油浸式變壓器的漏油現(xiàn)象便會進一步提升。

1.4 密封面法蘭的質(zhì)量不達標(biāo)

法蘭屬于一種管子之間的連接零件。在制作過程中，涉及到多重材料類型，由于材質(zhì)的不同，使得剛度也不同。在具體的法蘭選擇過程中，如果剛度較差，很容易對密封面的完整性產(chǎn)生影響，不利于安裝工作的開展。此時，很容易使膠墊受力不均，更無法實現(xiàn)密封性的有效提升。與此同時，法蘭的使用過程中還會出現(xiàn)很多限位結(jié)構(gòu)，此時，相關(guān)工作人員如果沒有做出合理設(shè)定，很容易導(dǎo)致密封圈出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，引起變壓器出現(xiàn)滲漏問題。一般來說，該類問題主要發(fā)生在瓦斯繼電器的連接器及散熱器之間。另外，加工法蘭的鋼板材料可能會出現(xiàn)分層等內(nèi)部缺陷，如果忽略了對法蘭件的檢查，這類缺陷法蘭很容易在變壓器運行過程中由于振動等因素導(dǎo)致法蘭面開裂，造成變壓器漏油。

2 油浸式變壓器油箱滲漏油的防止措施

2.1 提高橡膠密封件質(zhì)量

在橡膠密封件研制過程中，其質(zhì)量的好與壞決定著油浸式變壓器防滲漏效果。由于密封件的自身特點，如果在高溫、擠壓的環(huán)境下進行工作，密封件性質(zhì)也會發(fā)生變化，而該結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)的好與壞和制造工藝呈現(xiàn)出很大關(guān)系。例如，由日本生產(chǎn)的220號橡膠材料各項性能較高，能夠與油浸式變壓器密封件的工作環(huán)境相適應(yīng)。我國生產(chǎn)的26型橡膠屬于變壓器橡膠密封件的專用材料，取得了良好的市場效果。在密封性能的研究上，幾何形狀的影響較大。為了對該項指標(biāo)進行研究，研究人員對矩形和圓柱形橡膠密封件進行了適用研究。研究結(jié)果表明，在矩形板墊中，由于兩面具有多圈型溝槽，在降低膠料的同時，對變壓器整體密封性能進行了改善，而圓柱體密封件的中心部位會形成一個小直徑的空心結(jié)構(gòu)，同樣提升了油浸式變壓器的密封性。

2.2 降低焊縫殘余應(yīng)力

降低焊縫殘余應(yīng)力，是消除油浸式變壓器焊縫滲漏油的關(guān)鍵點之一。相關(guān)資料顯示，采用振動時效技術(shù)可以進一步降低焊縫中的殘余應(yīng)力。振動時效主要來源于激振器周期性的外力作用，當(dāng)頻率達到一定程度時，便會促使工件出現(xiàn)共振，進而達到釋放殘余應(yīng)力的目的。除此之外，在油浸式變壓器工作過程中，很容易出現(xiàn)交變應(yīng)力及工件殘余應(yīng)力相互疊加情況，使材料出現(xiàn)塑性變形。但由于這種變形程度比較細微，可以保證工件中的殘余應(yīng)力得到松弛化發(fā)展。整體來看，應(yīng)力的降低和平均化，有利于提升油浸式變壓器的焊縫緊密程度，避免滲漏油情況的出現(xiàn)。另外，在該項技術(shù)使用過程中，還能體現(xiàn)出一定的經(jīng)濟效益。例如，殘余應(yīng)力去除率在40%左右時，焊件的整體抗疲勞強度也會提升20%。該技術(shù)的投資額度也較小，僅為熱時效設(shè)備的10%。

2.3 對焊接工藝進行改進

焊接工藝的改進是焊接質(zhì)量提升的基礎(chǔ)，CO2氣體保護焊可以在焊接過程中對焊線提供保護。好的CO2氣體保護焊接工藝無焊渣、飛濺小，生產(chǎn)效率也是普通電弧焊的2到4倍，焊接過程中變形也較小，減少了焊接過程中的校正工作量。針對采用CO2氣體保護焊的焊縫，要掌握好保護氣體的流量與焊絲直徑及焊接速度之間的關(guān)系，因為保護氣流量過小不能充分保護，而保護氣流量過大會產(chǎn)生紊流，反而增加焊縫缺陷。此外，許多變壓器油箱生產(chǎn)廠尤其是很多小企業(yè)和小產(chǎn)品，依然以手工電弧焊為主。在焊接過程中很容易出現(xiàn)焊縫過長，導(dǎo)致缺陷增多，箱中的油便會通過縫隙滲漏到變壓器外。因此，需對焊接技術(shù)水平進行提升，消除缺陷。例如，工人可以利用鋸條對焊縫周圍的氧化層進行打磨，再利用酒精進行擦洗，最后涂抹上密封膠。此時，待密封膠凝固之后，焊縫滲漏油問題便會得到解決。

2.4 對檢漏技術(shù)和方法進行改進

檢漏技術(shù)和方法改進是變壓器消除滲漏油的最后一道屏障。生產(chǎn)過程中，每道焊接工序可采用打磨將明顯的缺陷消除，之后可采用煤油滲漏等方法進行檢漏和補焊。在油箱焊接完成后，再對油箱整體進行氣密性試驗，這也是目前最為常用的檢漏方式。經(jīng)過實踐工作證明，該方式對已經(jīng)出現(xiàn)的滲漏問題解決十分有效，并能對潛在的焊縫問題進行挖掘。此外，前文已經(jīng)提到，大多數(shù)焊縫存在殘余應(yīng)力，會在外力的作用下導(dǎo)致焊縫開裂。因此，相關(guān)技術(shù)人員可以針對不同材料、不同焊接工藝的油箱產(chǎn)品制定不同的消除參與應(yīng)力的方法和綜合檢漏方案。例如，可以將油箱放置到振動臺上，進行水壓和氣壓試驗，之后通過實驗結(jié)果來實施補焊工作。還可以針對重要部位引入超聲波、磁粉等無損檢測方法確保焊縫質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，在油浸式變壓器滲漏油預(yù)防過程中，針對不同產(chǎn)品制定不同措施和方案預(yù)防潛伏性滲漏油的發(fā)生是避免變壓器滲漏油問題發(fā)生的關(guān)鍵，企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)該提高重視程度。另外，油浸式變壓器滲漏油的防治效果的好與壞，與員工的個人素質(zhì)呈現(xiàn)出明顯關(guān)系。因此，在油浸式變壓器生產(chǎn)過程中，應(yīng)該挑選一些專業(yè)的工作人員來開展工作，并加強對工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，避免變壓器質(zhì)量受到影響。