变压器油罐上的管座焊接

周春亮

（河北大唐国际唐山热电有限责任公司，河北唐山063029）

0 前言

在某电厂600MW#3机#2变压器检修工作中，发现220 kV厂用启备变压器春季预试变压器电源电缆油C相充压油罐上的一个阀门根部开裂缺陷，油罐内部的油沿此裂纹溢出，若不及时处理会造成油大量减少，严重威胁机组的安全运行，需要对阀门根部开裂处重新焊接。由于对油灌里的油质要求非常高，并且油罐里的油不能往外倒。因此只能带油进行焊接。此时罐内的电缆油不是全满，油罐下部约有4/5的油，上部的1/5是油蒸汽，渗漏点基本与油液面持平，给焊接造成很大困难[1-2]。

1 焊前分析

油罐材质为1Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti钢导热性差、膨胀系数大、焊接时无淬硬倾向，可加快焊缝冷却速度。

电缆油的燃点为310～360℃，闪点为135～280℃，25℃时挥发性小，油气体的比重是0.87，属于极不易燃烧的物质。因此采用薄层多层多道施焊。

2 采取对策

采用GTAW焊，工艺措施为：小电流，多层多道、快速焊，窄焊缝，薄焊层、短焊道，焊后及时用水迅速冷却降温。

（1）采用插入式的对接方法进行焊接，间隙尽量小或不留间隙，以避免火焰和油蒸汽接触，如图1所示。

图1 插入式对接

（2）向罐内通入高纯氩气，用氩气置换出可燃气体和氧气。在罐顶上拆开2个以上管座或阀门，一个当作放气孔；在另一个打开的管座处，将干净的通有氩气的不锈钢管插入到灌内接近于油面处。通气前，用该钢管作为油标尺，检查油罐里油的高度，以便将氩气通到油表面上方。因为氩气重于氧气、油蒸汽和空气，这样可将油罐里的油蒸汽向外置换出较为彻底，加之高纯氩是惰性气体，不会与油发生反应，既能保证油的质量又能保证安全。

（3）松开油罐的地脚螺丝，将油罐倾斜一定的角度后使漏点不再流油并垫稳。

（4）氩气通入一段时间后，在罐顶上放气孔处用气体检测仪进行检测，分析罐内气体，以控制含氧量远低于安全值，使可燃物质含量在爆炸下限。

（5）焊接用地线不能接在罐体上，要接在焊件上，离焊口越近越好并且要接实，但不能防碍施焊。

（6）在整个焊接过程中，都要以一定压力连续不断地向罐内通入氩气，向外置换出可能产生的油蒸汽。

（7）用冷水将抹布浸湿放在焊口附近，严格控制焊口背面温度，始终要低于油蒸汽闪点的温度。

（8）氩弧焊打底，施焊5～8mm时停下，待温度降下来再继续施焊。焊接时用远红外测温器随时监控焊缝及附近温度。

（9）采用小电流、窄焊缝，短焊道、快速焊，选用细小直径的焊丝进行施焊，打底焊道不能太薄，以免产生裂纹。但应注意温度，施焊时间不宜过长。

（10）填充层及盖面时，每焊接约10mm就停下来，待温度降下来后再焊下一道焊缝。

（11）焊缝冷却时，可用冷水直接进行降温。

3 焊接工艺

3.1 焊前准备

将管口内外壁10～15mm范围内油、锈、垢除去并见金属光泽，φ1.6mm焊丝若干，焊丝在使用前应清除锈、油、垢；严禁强制对口，焊接现场应备有防潮、防雨措施；ZX7-400逆变式电焊机1台，191A－25L氩气表1块，氩气带1根，SQQ-85O/150A-1型氩弧焊枪1把，16平方电焊线30 m，99.99%纯氩气2瓶备用；持有该类GTAW项目高压焊工1人；焊接时，管内无穿堂风；用于对焊缝及附近降温用的冷却水桶若干。

3.2 点固

按DL/T869-2004标准进行对口点固，对接管口端面应与管子中心线垂直，偏斜度不超过0.5mm，对口时应使内壁齐平。

3.3 打底焊接

采用内填丝或外填丝进行打底焊接，打底层不应太薄，以免焊接时发生根部裂纹。打底层焊接完后，用砂轮或锉刀清除氧化膜。

3.4 填充层及盖面

打底层检查完后，用测温仪检测焊缝及筒壁温度，待温度为80℃时进行填充及盖面，焊枪不做横向摆动。整个施焊过程中，电流要小、焊接速度要快、焊层控制在1mm、间断施焊。

填充层及盖面温度应始终控制在低于油脂闪电温度范围内。并及时用冷却水对焊缝及附近降温。

4 结论

本研究中管座焊接的关键是控制焊缝及附近油罐壁温度和监控置换的油蒸汽，但只适用于极不易燃烧物质的油罐。至于其他油罐，首先做好危险点分析，然后将安全措施按规程要求做好再进行焊接。

参考文献：

[1]火力发电厂焊接技术规程，DL/T869-2004[S].

[2]焊工技术考核规程，DL/T679-1999[S].