核电变压器油箱焊缝渗漏控制措施

核电变压器油箱焊缝渗漏控制措施

刘承志

（山东泰开变压器有限公司山东省泰安市271000）

摘要：变压器油箱渗漏油不仅造成变压器外观脏、差，影响变电站整体形象，也会造成变压器油的浪费，增加维护成本；甚至影响产品的电气性能，给变压器的安全运行带来隐患，如渗漏油造成带电接头、控制开关等在无绝缘保护的状况下运行，可能导致电击穿、电短路，甚至变压器爆炸烧毁。据统计，变压器渗漏油故障中因焊接质量造成的约占30%。因此，变压器产品渗漏油现象是变压器行业的顽疾。从长期生产实际出发，借鉴同行业厂家的经验，从焊缝密封性检查方法的角度进行对比，根据不同的情况选择可行的试漏方法，从而提高焊缝的密封性。

关键词：核电变压器；油箱；焊接渗漏；控制；分析

引言：由于这些产品相对常规产品结构复杂，钢板拼接缝较多，而且涉及多处异种钢板拼接，很多可漏焊缝被加强筋或铜板扣压，单纯的依靠气压检漏不能有效保证产品在现场运行时不渗漏，为此，在选择技术高的焊工、严格控制焊接参数的前提下，针对油箱结构和制作特点，将无损检测技术、荧光检漏技术、振动吋效技术、气压检漏技术在油箱制作过程中进行了应用，实践表明，通过对油箱焊缝部位实施方法、实施时机及工艺设计和应用，能够有效控制油箱焊缝渗漏。

1.无损检测

无损检测方法有多种，核电产品只选择超声波检测和渗透检测，这两种方法能够保证焊缝内在质量和表面质。油箱箱壁、箱盖及箱底钢板拼接焊缝采用超声检测，不导磁钢板（材质为20Mn23Ai或06Cr19Ni10）拼接焊缝采用渗透检测。渗透检测所依据标准JB/T4730.5-2005丨级合格，检测所用的渗透剂、清洗剂及显像剂，其型号为HG-Z99S2检测工艺如下：一是检测前用钢丝刷将焊缝两侧20mm范围内打磨干净，之后喷涂渗透剂。二是用干布擦拭经过浸透吋间焊缝表面的剩余浸透液。然后，用布沾少量的清洗剂，把剩下的浸透液擦拭3-5次。三是喷涂碰像液在被检查物的表面，喷涂时沿着焊缝进行、Z字形喷涂，检查面与喷雾器的喷嘴距离应为300mm左右，太近或是太远，显像面就会不均匀。四是观察焊缝表面，如果显像液中有渗透液体析出证明表面存在缺陷，返修、复探合格后用清洗剂或水清理焊缝表面。超声检测依据标准Jm4730.3-2005Dl级合格，检测所选检测设备包括PFUT-230超声波探伤仪、2.5P13xl3K2横波斜探头、CSK-IA试块、CSK-IIIA试块，检测工艺如下：一是检测区域的宽度为焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域，这个区域最小5mm最大10mm；二是探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污及其它外部杂质。探伤表面应适当打磨，达到平整光滑的状态以便于探头自由扫查，其表面粗糙度不应超过6.3（xni；三是采用一次反射法探伤时，探头移动区应大于1.25P，采用直射法探伤时，探头移动区应大于0.75PoP=28K（P：跨距mm；S：母材厚度，mm）

2.几种常用的焊缝密封性试漏方式

2.1气压试漏

变压器箱体气压试漏是目前变压器厂家最常用的焊缝试漏方法。气压试漏的过程是先将油箱或待试冷作件进行密封，留出一个充气口并对其进行充气，充至一定压力值后保压。然后将试漏液喷涂在各条密封焊缝上，观察是否有气泡产生，若有则在冒泡处进行标识，证明该处有漏点。待全部焊缝检查完成后对漏点进行补焊，补焊完成后再次充气试漏。

2.2煤油渗透试漏

该方法是利用煤油的高渗透性对焊缝进行试漏。操作方法是在焊缝的一面涂刷大白粉，在另一面涂刷煤油，利用煤油的渗透性在大白粉上留下痕迹表明该处焊缝有漏点，对其补焊后再次试漏。

2.3表面着色探伤

（或磁粉荧光探伤）该方法与煤油试漏相似，具体操作为：首先将焊缝清理干净，用清洗剂清理焊缝，然后在焊缝上喷涂着色剂，再将着色剂清洗干净，最后喷涂显影剂。如果显影剂表面出现着色剂的颜色，表明该处焊缝有表面缺陷。将该处补焊修理后再次进行表面着色探伤。

3.荧光检漏

荧光检漏灵敏度较高，能够检测出微小渗漏，核电油箱的箱沿与箱壁焊缝、油箱箱壁四角焊缝、箱壁与箱底焊缝采用荧光检漏，荧光检漏所用渗透液为山东济南诺可佳工贸有限公司生产的Y1-1027荧光液，所用探照灯为美国spectronics公司生产的BIB-150P高强度紫外线检漏灯，检测工艺方案如下：一是焊缝单面焊接完毕，要求焊缝冷却后的温度相应范围内；二是在非焊缝侧涂抹渗透液体，角焊缝喷渗透液的体积为0.5ml/cm，平焊缝喷渗透液的体积为0.3ml/cm；三是涂抹完毕后的焊缝静置4h-6h；四是达到规定时间后，周围环境的照度在500k以下时，用紫外线灯在焊缝侧进行照射。紫外灯照射下有荧光色为有漏点，反之无漏点。

4.振动时效

振动时效是减少焊接应力的一种有效方法，目前在防止变压器渗漏方面得到研究和应用，其目的是防止运输、运行过程中应力作用引起焊缝裂纹而导致渗漏振动时效工艺参数选择合理，残余应力平均可减少30%-50%，峰值应力可降低60%-70%油箱振动时效在整体焊接完毕后，气压试漏前进行，振动器型号选用VSR-N06B，时效主要步骤如下：一是将油箱平稳的放置在胶皮垫上，将振动器安装在油箱箱沿处；二是时效处理的主频率应选择在一阶亚共振区进行（加速度值的〖2/3处）；三是主振频率下，激振力值在0.07KN/mm2-0.10KN/nim2范围选取；四是由于产品结构重量大、焊缝多，振动时效时间设置30mino

5.气压检漏

气压检漏是变压器油箱检漏最常用、最简便的43方法，在振动时效后进行，检漏所用器材包括压缩空气、试漏液体、刷子、压力表，压缩空气压力不小于0.2Mpa刷子不得比焊缝窄、不得大于焊缝2倍的焊缝宽度，试漏液体主要有胶水、甘油、高泡精等成分组成，压力表上限为160Kpa其检漏工艺如下：一是将油箱进行密封，箱盖和油箱各安装一块压力表；二是当油箱压力表示值达到80Kpa时，用刷子沾试漏液涂抹焊缝，2min后干燥前，在光线照度不小于lOOOlx的条件下检查；三是对有漏点的位置进行标识。

6.焊缝返修

以上各种工艺所检测出渗漏点均要进行返修、复检，在检测过程中漏点要做好标识，漏点部位以外50mm范围内打磨出坡口，采用焊条电弧焊方法进行焊接，焊条采用cp2.5mm，焊接采用间歇焊，尽量减少焊接热量输入，焊缝修理不允许超过3次，对返修后的焊缝，原则上用同种方法进行复检，例如：超声检测出焊缝缺陷，返修后用超声波检测进行复检。

总结：在核电变压器油箱加工制作过程中，为控制油箱渗漏，制定了防控渗漏的工艺措施，将多种检漏方法和减少渗漏方法运用到油箱制作过程中，这些方法方便、易行且生产成本低，产品云到用户后在试验、运行过程中未发现渗漏，实践表明这些方法的综合运用能够有效控制焊缝渗漏。

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