楊 帆,王 亮
(1.4808工廠 威海修船廠,山東 威海 264200;2.海軍青島地區裝備修理監修室,山東 青島 266000)
海水侵蝕低壓電器的應急搶修
楊 帆1,王 亮2
(1.4808工廠 威海修船廠,山東 威海 264200;2.海軍青島地區裝備修理監修室,山東 青島 266000)
船舶低壓電器種類繁多、結構復雜,受海水侵蝕后修復難度大,如果不及時采取適當方法維修,將造成低壓電器報廢的重大經濟損失。文章通過成功的搶修經驗,總結出低壓電器受海水侵蝕后的特點和有效的搶修方法,可供艦船受海水侵蝕后應急搶修的參考。
船舶低壓電器;海水侵蝕;應急搶修
低壓電器是指交流1 000 V及以下和直流1 200 V及以下電路中起通斷、控制、保護和調節作用的電氣設備,包括:控制電器如斷路器、繼電器,執行電器如電磁鐵,主令電器如按鈕、轉換開關,保護電器如熔斷器、熱繼電器等等。低壓電器種類繁多、結構復雜,結構不同其動作原理也不相同。但分析它們的結構特點,主要由以下幾個部分組成,并應具備相應的功能和性能。
1)基座或殼架。基座或殼架為低壓電器的骨架,應具有足夠的強度,絕緣外殼還應具有優良的電氣絕緣性能。
2)電磁系統。電磁系統包括接觸器、各種電磁鐵、脫扣器的線圈、鐵心等,是低壓控制電器的重要組成部分,線圈應直通并具有優良的電氣絕緣性能,鐵心接觸面應無油脂、氧化層。
3)接觸系統。接觸系統主要指觸頭系統、接線端子等,包括各種斷路器、接觸器、萬轉開關、刀開關等的觸點,應具有優良的接觸性能和電氣絕緣性能。
4)操作機構。低壓電器操作機構復雜、多樣,同時也比較精準,動作應靈活、可靠。
5)滅弧系統。滅弧柵片應清潔,無熔接現象,具有優良的滅弧性能。
某船機艙因事故遭海水浸滿,低壓電器包括配電盤框架式空氣斷路器、負載開關、接觸器、繼電器、按鈕、指示燈,均受到海水浸泡。受損面積廣,受損電器種類多,涵蓋了船用低壓電器主要種類,受損程度嚴重,進廠時電器已在海水中浸泡了4~5 d,腐蝕嚴重,全船電器完全處于癱瘓狀態。總結低壓電器受損情況,主要有以下共同特點。
1)臟污。低壓電器內、外部尤其是內部臟污嚴重,有大量泥垢、油污及各種異物如布條、塑料板、鐵絲等。
2)氧化。受海水浸泡后,包括接線螺絲、鐵芯、各種操作機構在內的所有金屬部件均出現不同程度氧化現象并堆積大量白色鹽晶顆粒。
3)接觸不良。觸點表面附著油污、氧化層,接觸嚴重不良。
4)動作卡滯。由于銹蝕和臟污,操作機構、金屬活動零部件之間摩擦阻力增加,動作不靈活、卡滯。
5)接地。低壓電器絕緣電阻為0,完全接地,如不及時維修,將報廢。
1)修復目標。低壓電器受海水侵蝕后,出現臟污、氧化、接觸不良、動作卡滯、接地等共同特點。要使低壓電器滿足正常使用,需通過修理使低壓電器達到以下基本要求:清潔、絕緣良好、接觸良好、操作機構動作靈活、恢復低壓電器性能。
2)修復的及時性。低壓電器受海水侵蝕所造成問題的嚴重程度與侵蝕時間有重大關系,修理拖延時間越長,受損情況越嚴重,修復難度越大,甚至導致報廢。因此,修復工作要按照搶修的要求來部署。
3)修復工藝過程。為達到修復目標,結合低壓電器自身結構特點及受海水侵蝕后的共同特點,制定了修復的總體工藝流程:分解→清潔→烘干浸漆→測量→保養檢修→組裝試驗。
總體工藝流程由6個分工藝組成,修理過程應按工藝流程順序施工,工藝步驟不能缺漏。
(1)分解。分解是為了保證控制電器內部得到充分清潔。海水回落后,機艙內沉積的油垢、雜物附著在控制電器內部,只有將控制電器分解,才能將電器清潔干凈,這是保證電器能繼續使用的前提條件。分解過程應注意分解必須徹底。不同于船舶的常規修理,受海水侵蝕的電器分解必須徹底,比如:主開關、負載開關要打開四周殼蓋及上、下蓋,取下滅弧罩,露出內部操作機構、脫扣器、主觸點等;接觸器、繼電器應分解,使鐵芯與銜鐵分開,露出線圈;控制箱內不同電器要分解并分類。此外,分解過程中要做好標識。因為分解的比較徹底,電器與箱體、殼蓋、底座分離,同類型而不同規格的電器容易混淆。如不做好標識,將無法辨識其規格,如過載整定、額定電流等技術參數,因此一定要做好標識工作。
(2)清潔。清潔過程分為2步:首先是去油污,其次是除鹽分。去除油污的過程可通過電氣設備專業清洗劑清洗、酒精清洗、清洗劑溶液水煮等方法實現,具體采用什么方法應根據清潔對象選擇。如:控制變壓器線圈耐溫比較高、線圈縫隙容易堆積不易清潔的油污,可采用清洗劑溶液水煮的方法去污;而帶有線路板的控制器件則不可用高溫水煮,應選用酒精、電氣設備專業清洗劑等能夠清除其油污的溶劑進行清潔去污;帶有塑料外殼的電器應充分考慮其外殼的耐溫情況,防止因清潔過程中的溫度過高使殼架變脆、變形,一般可選擇不高于其工作環境溫度(45 ℃)為宜,也可通過試驗的方法確定其清洗水溶液的溫度。去除油污后,低壓電器內部沉積的塵土、顆粒等需用水沖刷掉。去污后一定要用清水浸泡的方法去除電器內外的鹽分,最好用蒸餾水浸泡、沖刷去除鹽分;條件不允許時,可用清水浸泡2~4 h,每隔1 h換水1次。
(3)烘干、浸漆。經過分解、清潔的低壓電器內外部清潔,但清潔過程使電器內外殘留大量水分,必須經過干燥處理,驅除水分及潮氣。烘干過程同樣應注意:不同種類的電器應采用不同的干燥過程和干燥溫度,以保證在驅潮過程中不破壞電器其他方面的性能。如:變壓器、線圈等可根據繞組絕緣等級設定烘干溫度,烘干后,有條件的情況下可浸絕緣漆,提高絕緣強度;接觸器、塑殼式斷路器等的塑料外殼在高溫環境下易老化、變脆,因此,烘干溫度應控制在工作環境溫度內(一般為45 ℃以內)進行烘干;帶線路板的控制器件應采用干燥壓縮空氣吹、自然晾干。
(4)測量。烘干后,低壓電器內部的水分是否驅除干凈,絕緣電阻是否得到提高并達到滿足使用要求的數值,需通過測量絕緣電阻進行確定。測量控制電器的絕緣應包括相對地的絕緣和相-相間的絕緣。如:開關觸點的絕緣測量應包括觸點對地絕緣電阻和三相觸點之間的絕緣電阻,以確保觸點絕緣良好。
(5)保養、檢修。經過清潔、烘干的控制電器清潔,無油污、泥垢、鹽分和潮氣,絕緣良好。但仍不能組裝使用,還存在金屬部件氧化銹蝕、活動部位動作不靈活、內部機構深處有沖刷不掉的異物等現象,需對電器一一進行檢查、保養。其主要包括以下內容:用干凈抹布蘸潤滑油擦拭金屬部件的氧化部位至擦去氧化層;機械活動部位及易磨損的零件,應涂抹潤滑油,反復活動幾下,保證動作靈活,防止氧化生銹后動作卡滯;仔細檢查內部,用鑷子取出異物,如布條、鐵絲等;檢查觸點尤其是主觸點,表面應清潔、光潔,如有斑點或表面不平現象,可用200目砂紙研磨,測量觸點接觸電阻應直通,觸點刷保護液;檢查滅弧室柵片,柵片應清潔,無異物、無熔接現象;開關在主回路不通電的情況下試操作幾次,檢修開關分合閘性能,失壓脫扣器、分勵脫扣器、過載脫扣器性能。
(6)組裝、試驗。經過以上修理后,低壓電器按分解前的標識原樣組裝,組裝后,控制電器空載通電試驗,檢查動作應正確、可靠,無電弧閃爍現象。
經過以上應急搶修,成功修復了該船受海水侵蝕嚴重的低壓電器性能,各種電器修復后動作準確、絕緣良好、接觸良好、性能穩定,及時挽救了該船的電器設備,為船方節約了大量修理資金,目前該船已交付使用多年,各種電器工作正常。該修理工藝流程可作為低壓電器受海水侵蝕后應急搶修參考使用。
Without a timely and proper rush repair,a severe loss will happen because of worthlessness of low-voltage electric equipments with multiple types and complicated structure,which are hard to repair after being etched by seawater.Here in this paper,the feature of etched low-voltage electric equipments and some effective rush-repair ways are given for the reference of similar emergency rush repairs.
marine low-voltage electric equipment;sea-water etching;emergency rush repair
U672
10.13352/j.issn.1001-8328.2015.01.008
楊帆(1978-),女,山東威海人,工程師,大學本科,主要從事船舶電氣修理技術工作。
2014-08-28