變壓器油罐上的管座焊接

周春亮

（河北大唐國(guó)際唐山熱電有限責(zé)任公司，河北唐山063029）

0 前言

在某電廠600MW#3機(jī)#2變壓器檢修工作中，發(fā)現(xiàn)220 kV廠用啟備變壓器春季預(yù)試變壓器電源電纜油C相充壓油罐上的一個(gè)閥門根部開(kāi)裂缺陷，油罐內(nèi)部的油沿此裂紋溢出，若不及時(shí)處理會(huì)造成油大量減少，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行，需要對(duì)閥門根部開(kāi)裂處重新焊接。由于對(duì)油灌里的油質(zhì)要求非常高，并且油罐里的油不能往外倒。因此只能帶油進(jìn)行焊接。此時(shí)罐內(nèi)的電纜油不是全滿，油罐下部約有4/5的油，上部的1/5是油蒸汽，滲漏點(diǎn)基本與油液面持平，給焊接造成很大困難[1-2]。

1 焊前分析

油罐材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti鋼導(dǎo)熱性差、膨脹系數(shù)大、焊接時(shí)無(wú)淬硬傾向，可加快焊縫冷卻速度。

電纜油的燃點(diǎn)為310～360℃，閃點(diǎn)為135～280℃，25℃時(shí)揮發(fā)性小，油氣體的比重是0.87，屬于極不易燃燒的物質(zhì)。因此采用薄層多層多道施焊。

2 采取對(duì)策

采用GTAW焊，工藝措施為：小電流，多層多道、快速焊，窄焊縫，薄焊層、短焊道，焊后及時(shí)用水迅速冷卻降溫。

（1）采用插入式的對(duì)接方法進(jìn)行焊接，間隙盡量小或不留間隙，以避免火焰和油蒸汽接觸，如圖1所示。

圖1 插入式對(duì)接

（2）向罐內(nèi)通入高純氬氣，用氬氣置換出可燃?xì)怏w和氧氣。在罐頂上拆開(kāi)2個(gè)以上管座或閥門，一個(gè)當(dāng)作放氣孔；在另一個(gè)打開(kāi)的管座處，將干凈的通有氬氣的不銹鋼管插入到灌內(nèi)接近于油面處。通氣前，用該鋼管作為油標(biāo)尺，檢查油罐里油的高度，以便將氬氣通到油表面上方。因?yàn)闅鍤庵赜谘鯕?、油蒸汽和空氣，這樣可將油罐里的油蒸汽向外置換出較為徹底，加之高純氬是惰性氣體，不會(huì)與油發(fā)生反應(yīng)，既能保證油的質(zhì)量又能保證安全。

（3）松開(kāi)油罐的地腳螺絲，將油罐傾斜一定的角度后使漏點(diǎn)不再流油并墊穩(wěn)。

（4）氬氣通入一段時(shí)間后，在罐頂上放氣孔處用氣體檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，分析罐內(nèi)氣體，以控制含氧量遠(yuǎn)低于安全值，使可燃物質(zhì)含量在爆炸下限。

（5）焊接用地線不能接在罐體上，要接在焊件上，離焊口越近越好并且要接實(shí)，但不能防礙施焊。

（6）在整個(gè)焊接過(guò)程中，都要以一定壓力連續(xù)不斷地向罐內(nèi)通入氬氣，向外置換出可能產(chǎn)生的油蒸汽。

（7）用冷水將抹布浸濕放在焊口附近，嚴(yán)格控制焊口背面溫度，始終要低于油蒸汽閃點(diǎn)的溫度。

（8）氬弧焊打底，施焊5～8mm時(shí)停下，待溫度降下來(lái)再繼續(xù)施焊。焊接時(shí)用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫器隨時(shí)監(jiān)控焊縫及附近溫度。

（9）采用小電流、窄焊縫，短焊道、快速焊，選用細(xì)小直徑的焊絲進(jìn)行施焊，打底焊道不能太薄，以免產(chǎn)生裂紋。但應(yīng)注意溫度，施焊時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

（10）填充層及蓋面時(shí)，每焊接約10mm就停下來(lái)，待溫度降下來(lái)后再焊下一道焊縫。

（11）焊縫冷卻時(shí)，可用冷水直接進(jìn)行降溫。

3 焊接工藝

3.1 焊前準(zhǔn)備

將管口內(nèi)外壁10～15mm范圍內(nèi)油、銹、垢除去并見(jiàn)金屬光澤，φ1.6mm焊絲若干，焊絲在使用前應(yīng)清除銹、油、垢；嚴(yán)禁強(qiáng)制對(duì)口，焊接現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有防潮、防雨措施；ZX7-400逆變式電焊機(jī)1臺(tái)，191A－25L氬氣表1塊，氬氣帶1根，SQQ-85O/150A-1型氬弧焊槍1把，16平方電焊線30 m，99.99%純氬氣2瓶備用；持有該類GTAW項(xiàng)目高壓焊工1人；焊接時(shí)，管內(nèi)無(wú)穿堂風(fēng)；用于對(duì)焊縫及附近降溫用的冷卻水桶若干。

3.2 點(diǎn)固

按DL/T869-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)口點(diǎn)固，對(duì)接管口端面應(yīng)與管子中心線垂直，偏斜度不超過(guò)0.5mm，對(duì)口時(shí)應(yīng)使內(nèi)壁齊平。

3.3 打底焊接

采用內(nèi)填絲或外填絲進(jìn)行打底焊接，打底層不應(yīng)太薄，以免焊接時(shí)發(fā)生根部裂紋。打底層焊接完后，用砂輪或銼刀清除氧化膜。

3.4 填充層及蓋面

打底層檢查完后，用測(cè)溫儀檢測(cè)焊縫及筒壁溫度，待溫度為80℃時(shí)進(jìn)行填充及蓋面，焊槍不做橫向擺動(dòng)。整個(gè)施焊過(guò)程中，電流要小、焊接速度要快、焊層控制在1mm、間斷施焊。

填充層及蓋面溫度應(yīng)始終控制在低于油脂閃電溫度范圍內(nèi)。并及時(shí)用冷卻水對(duì)焊縫及附近降溫。

4 結(jié)論

本研究中管座焊接的關(guān)鍵是控制焊縫及附近油罐壁溫度和監(jiān)控置換的油蒸汽，但只適用于極不易燃燒物質(zhì)的油罐。至于其他油罐，首先做好危險(xiǎn)點(diǎn)分析，然后將安全措施按規(guī)程要求做好再進(jìn)行焊接。

參考文獻(xiàn)：

[1]火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程，DL/T869-2004[S].

[2]焊工技術(shù)考核規(guī)程，DL/T679-1999[S].