一起真空浸漬設(shè)備真空抽不下的故障分析和改善措施

吳睿聰 陳方遒??

摘要：真空壓力浸漬設(shè)備是高壓電機(jī)、變壓器等產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的重要工藝設(shè)備，設(shè)備的使用對(duì)真空度要求嚴(yán)格，本文闡述了一起真空浸漬設(shè)備真空度無(wú)法達(dá)到要求的案例，并進(jìn)行了故障分析以及提出了改善措施。

關(guān)鍵詞：真空壓力浸漬；故障分析；改善措施

1 概述

真空壓力浸漬設(shè)備（又稱為VPI）是高壓電機(jī)、變壓器、電力電容器和紙絕緣的高壓電力電纜等電器和電工材料生產(chǎn)過(guò)程中重要的工藝設(shè)備，經(jīng)VPI工藝處理后，絕緣性能好，溫升降低，提高效率，增加機(jī)械強(qiáng)度，解決運(yùn)行過(guò)程中的松動(dòng)現(xiàn)象，防止短路等絕緣故障。該類型設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在干式變壓器等系列產(chǎn)品中。但是，由于設(shè)備使用年限過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)的故障問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。近年來(lái)，VPI真空浸漆設(shè)備發(fā)生故障主要集中在真空系統(tǒng)中，比如長(zhǎng)時(shí)間抽不下真空、系統(tǒng)檢測(cè)不到真空度等，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析和討論，積累經(jīng)驗(yàn)，以便日后更好的處理相關(guān)問(wèn)題。

2 VPI真空浸漆設(shè)備發(fā)生故障情況與分析

2.1 故障情況

某公司現(xiàn)有2臺(tái)VPI真空浸漆設(shè)備用于某型號(hào)變壓器器身的整體浸漆，工藝要求在≤200Pa的真空度下才可以進(jìn)行浸漆。發(fā)生故障的設(shè)備編號(hào)為999458的真空浸漆設(shè)備。

2017年2月23日8點(diǎn)30分，該真空浸漆設(shè)備連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間抽真空不能滿足≤200Pa的工藝要求。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)檢查及初步分析

該設(shè)備由浸漬罐、儲(chǔ)漆罐、真空抽氣系統(tǒng)、壓縮空氣儲(chǔ)氣加壓系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、輸回漆系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電器系統(tǒng)組成。經(jīng)維修人員對(duì)設(shè)備使用狀況進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)：各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，電腦界面顯示正常，外部巡查無(wú)異常，但是真空度在200Pa左右即達(dá)到平衡，不再下降，經(jīng)初步分析應(yīng)該是真空抽氣系統(tǒng)或者與之相關(guān)的系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。

從上述分析將可能造成的原因列表，并將檢查情況匯總?cè)缦拢?/p>

影響部件名稱影響因素描述檢修項(xiàng)目和結(jié)果備注

1一級(jí)真空泵（普旭旋片泵）如不正常工作，將導(dǎo)致二級(jí)真空泵不能正常啟動(dòng)外觀檢測(cè)正常，無(wú)異音，真空泵油清澈無(wú)乳化。結(jié)論：正常

2二級(jí)真空泵（2臺(tái)羅茨泵）如不能如不正常工作，將導(dǎo)致最終抽真空效率低下，不能達(dá)到規(guī)定要求或者階段工作時(shí)間延長(zhǎng)外觀檢測(cè)正常，無(wú)異音，真空泵油清澈無(wú)乳化。結(jié)論：正常

3檢測(cè)部件（真空硅管）不能準(zhǔn)確反映設(shè)備的實(shí)時(shí)真空度，導(dǎo)致計(jì)量顯示和實(shí)際不相符1.在真空管路的另一位置測(cè)量數(shù)據(jù)差異不大。

2.更換一個(gè)經(jīng)計(jì)量合格的硅管數(shù)據(jù)變化不大。結(jié)論：正常

4冷卻系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致抽出空氣溫度較高，影響一級(jí)真空泵正常工作設(shè)定值為12℃，基本在12℃～13℃之間浮動(dòng)，可以視為正常。

5真空管路如有泄漏，會(huì)增加真空泵的負(fù)荷，在泵的抽速和漏率相等時(shí)會(huì)因平衡導(dǎo)致真空度維持在一個(gè)區(qū)域不變1.采用抽真空查看各法蘭有無(wú)異音，無(wú)異常。

2.對(duì)真空管路施加0.02MPa正壓力，2小時(shí)后看是否有泄漏。結(jié)論：正常

6罐蓋密封如有泄漏，會(huì)增加真空泵的負(fù)荷，在泵的抽速和漏率相等時(shí)會(huì)因平衡導(dǎo)致真空度維持在一個(gè)區(qū)域不變外觀檢查罐蓋沒(méi)有變形，密封圈清理干凈無(wú)損傷及異物。結(jié)論：正常

從上述檢查可以發(fā)現(xiàn)與真空系統(tǒng)有關(guān)的部件工作基本正常。

2.3 檢查結(jié)果的深層次分析

我們?yōu)榉钦婵毡脤I(yè)廠家對(duì)其部件工作效率因手頭檢測(cè)手段不完善，不能通過(guò)對(duì)其主要性能指標(biāo)（如真空泵的抽氣量）進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)對(duì)其工作有效性進(jìn)行判斷。

再者，真空管路的密封性能是影響真空狀態(tài)的主要因素，但管徑的大小也能直接影響真空泵的效率（或者是流量）的主要原因。排除其他因素后，究其原因主要應(yīng)是真空泵的工作效率和真空管路是否堵塞的問(wèn)題。因檢測(cè)真空泵難度比較大，先從較容易的真空管路檢測(cè)處理著手。

拆開下部管路，可以明顯看到管壁有較多的粘稠膠狀漆液，用鐵器敲擊聲音低沉，通高壓風(fēng)從管路吹出較多的漆液（堵塞情況見(jiàn)附圖二、三），可以確認(rèn)管路存在堵塞問(wèn)題。

為將管路徹底通透處理干凈，在環(huán)保的前提下，用火焰對(duì)管路進(jìn)行燒烤，完全去除漆液和灰燼，并在下部加開一個(gè)排污口，定期進(jìn)行排放，結(jié)合VPI管路現(xiàn)場(chǎng)布局對(duì)長(zhǎng)久運(yùn)行是否堵塞的影響，將原局部管路的“U”字型部位進(jìn)行改善。改善的要求主要有：

①真空管道“U”字型的安裝不科學(xué)，管道堵漆不易清除；

②設(shè)備的日常維護(hù)、保養(yǎng)是個(gè)盲區(qū)；

③管道堵漆故障處理時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，不利于提高作業(yè)效率；

④長(zhǎng)時(shí)間在易燃易爆、有害氣體惡劣環(huán)境中作業(yè)、影響人體健康。

3 改善措施及經(jīng)濟(jì)效果

3.1 改進(jìn)實(shí)施

①將原來(lái)“U”字型管道安裝，改造為斜的“L”型，將管路中殘余漆液匯集到最低位置。

② 在管路最低位置的底部增加一個(gè)手動(dòng)排漆閥（見(jiàn)圖二），通過(guò)定期手動(dòng)排放，達(dá)到無(wú)耗排放（見(jiàn)圖三），縮短排放時(shí)間。

③ 制定定期排放余漆的管理制度，形成規(guī)范管路.

3.2 改善效果對(duì)比

3.3 改善經(jīng)濟(jì)效益分析

① 抽真空時(shí)間大大縮短，由原來(lái)90分鐘減少到15分鐘，即能達(dá)到200Pa以下，完全符合工藝的要求。

② 提高了真空泵的使用效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用，達(dá)到提高精益管理的目的。

③ 故障處理簡(jiǎn)單化，發(fā)生管道堵漆故障時(shí)只需開啟排漆閥排漆即可，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于提高作業(yè)效率。

④ 縮短在易燃易爆、惡劣環(huán)境中的故障處理作業(yè)時(shí)間、減少有害氣體對(duì)人體健康的傷害。

⑤ 能源節(jié)約：

1）電能：9kw×1.5小時(shí)=13.5度/罐。節(jié)約費(fèi)用：

13.5度×1.025=35.95元/罐。

2）絕緣漆：對(duì)管道排出的絕緣漆可回收再利用，降低生產(chǎn)成本。按每浸一次回收排放2.5kg絕緣漆（進(jìn)口），可節(jié)約

2.5kg×14.38=35.95元。

年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益為：按該設(shè)備年運(yùn)行300天，每天浸6次計(jì)算：

電能+絕緣漆=（13.84+35.95）×300×6=89622元/年。