变压器油箱潜伏性渗漏油的防控

【摘 要】本文分析了电力变压器油箱出现潜伏性渗漏油的原因，提出了防止和消除潜伏性渗漏的方法，对生产油箱具有一定的指导作用。

【关键词】油箱；潜伏性；渗漏；防控

变压器油箱经过拼装、焊接后，必须进行试漏才算完成，但实际上，有些油箱在试漏时没发现漏点，而过了一段较长时间后，变压器在放置或运行过程中，里面的变压器油又从某处焊缝缓慢地渗出来，影响了变压器的外部美观和正常运行，为什么会这样呢？

1 油箱的焊缝结构

首先，我们要了解变压器油箱的结构及焊接方法。整台油箱的结构如图1所示，不论长焊缝还是短焊缝，基本都是采用内外双面焊，这必然在两条焊缝之间形成一条通道，如图2所示。油箱上，如果内外焊缝各有一个或以上的气孔，在油箱焊接完成后的整体气压试漏中，气体从内焊缝的气孔，穿过中间通道，从外焊缝的气孔跑出，当涂肥皂水试漏时，该处就会出现气泡而显示气孔的存在。

2 潜伏性渗漏的形成机理和存在形式

有些焊缝的中间通道较短，油箱整体气压试漏时，气体容易从内孔经通道、外孔跑出，使气孔能在较短时间内被发现而得以及时补焊消除，不会留下隐患。相反，对于不能及时发现并消除的缺陷，其造成的渗漏，称为潜伏性渗漏。

潜伏性渗漏主要分为两类情况：第一类，是中间通道狭长。例如箱盖（或箱沿大法兰）与箱壁之间的焊缝，因焊缝是绕着整个箱体一圈，以5万kVA容量的变压器为例，其长达16～17m，而且壁板只有8mm厚，在内外焊的情况下，除去两边的焊缝熔深，中间只剩下宽约3～4mm，高为箱盖与壁板自然压紧存在的极窄通道。当箱内、外焊缝各有一个气孔，并且气孔相隔很远时，则不论是采用气压试漏还是油压试漏，气体和变压器油都难以在短时间内从内孔渗入，经过极狭长的中间通道，从外孔渗出来，从而也就无法检验出这种缺陷。甚至在变压器注油后，打气压进行保压试漏，经过一周时间也没能发现漏油点，但过了更长一段时间，油箱外部焊缝某处却又出现了极微的渗漏。第二类，是内焊缝的气孔很小而中间通道的容积较大。如箱盖与升高座法兰的焊缝，由于通道的容积大（长1600mm，宽50mm），油箱整体试漏的气体从内焊缝的气孔进入通道后，气压大降，甚至接近于自然状态，于是即使外焊缝存在气孔，试漏时涂上肥皂水也不会产生气泡，也就无法检出缺陷。当变压器注油放置或运行较长时间，通道里面的油积累到一定程度后，才会在外焊缝的气孔处渗出来。

3 潜伏性渗漏的防控办法

解决潜伏性渗漏，关键是降低渗漏的机率并将“潜伏”改变为“显露”，以便在油箱焊后的试漏工序就能及时发现渗漏而进行补焊。当然，在施工上，我们要求尽可能焊缝都不产生气孔，也就消除了渗漏，但这在实际施工中因受到天气、保护气体、焊条药皮以及施工者技能的影响，很难做到。解决潜伏性渗漏的方法有2个：

方法一：隔断中间通道。对于第一类潜伏性渗漏，可从缩短其通道长度入手，让其尽快显露出来。具体的方法是在两件长壁板（油箱壁由4件壁板围成）的上下四角，各开一个长20～25mm的60°坡口，焊接时焊缝会把该位置的通道堵塞，这样就把箱盖（或箱沿大法兰）与箱壁之间的焊缝所形成的长通道隔断成四段。这个方法的作用是如果A段的内焊缝有1个或以上的气孔，而外焊缝的气孔在B、C、D段，则由于中间通道已堵塞，油箱内的油就渗不出来，降低了渗漏的机率；如果外焊缝的气孔还是在A段，则由于通道长度只有原来的1/4，在其他试漏条件不变的情况下，渗漏的显露时间也就大约缩短到原来的1/4，这样就更容易检查出存在的气孔。另外，对于油箱上的交叉焊缝（如T型焊缝），可在交接处开坡口焊透，堵塞其中间通道，防止通道串连。

方法二：对容易形成潜伏性渗漏的焊缝进行高压单缝试漏。由于变压器油箱机械强度的限制，在进行油箱整体试漏时，一般只采用0.05MPA的气压，但对这些特殊焊缝，可以将其中间通道当作内外焊缝围成的密闭空间，根据焊缝的抗拉强度计算，其所能承受的气压高达几百MPA，因此可用更高的气压进行试漏。按照常用的空气压缩机的气压输出范围为0.3～0.8MPA，可选择0.4MPA作为单缝试漏的气压。具体做法是在通道的中段位置，先焊装一只试漏嘴，再焊内外焊缝。试漏嘴结构如图3所示，对角焊缝试漏时，头部为90°尖角；对平焊缝试漏时，头部为平面。同时因气压较大，其与输气管连接处应由传统的锥状直接插入改为螺纹接头，防止气管飞脱伤人。在进行单缝试漏时，将0.4MPA压力的气体，通过试漏嘴打入通道内，用肥皂水涂内外焊缝，观察是否有气泡产生，有气泡产生的地方就表明有气孔。试漏完成后，再割去试漏嘴，按旁边焊缝形状补焊、磨平。这个方法适用于上述两类潜伏性渗漏，其优点是：（1）由于气压是油箱整体试漏气压的8倍，因此能在更短的时间内检出渗漏点。（2）油箱整体试漏由于是在箱体全密封后在外部进行，因此只能检查外部焊缝的渗漏情况，但单缝试漏，人员可处于箱内和箱外，因此内外焊缝都能检查到。（3）由于气压较高，一些在油箱整体试漏较低气压下检查不出来的微气孔，也能在单缝试漏中检查出来。

4 结束语

生产中，要根据焊缝的实际情况灵活运用以上方法，改变试漏是最后一道工序的传统思想，在油箱的拼装和焊接阶段，就已在为降低试漏难度、提高气孔检出率做好局部的处理工作，这样才能较好地消除油箱的潜伏性渗漏。这些方法，同样适用于变压器附件、其他金属容器的试漏工作。