一起電抗器聯管漏油處理措施

曲光磊

特變電工沈陽變壓器集團有限公司 遼寧 沈陽110144

一、問題描述

某電抗器項目,油箱采用高強度的鋼板焊接而成,油箱導油管路采用優質無縫鋼管制作,其中主導氣管采用89×4冷拔無縫鋼管20,支路導氣管采用21×3冷拔無縫鋼管20制作,導氣管分布圖如下:

圖1 導氣管布局圖

導氣管力學性能如下表所示:電抗器運行3個月后電抗器主導氣管到升高座之間的支路導氣管法蘭加強鐵邊緣出現開裂滲油現象,三天后另外一臺相同位置同樣出現開裂滲油現象,見圖2,針對此事宜對電抗器的此支路聯管進行了更換,更換的導氣管材質為34×4冷拔無縫鋼管20。更換后經過一個月后再次滲漏,漏點如下圖所示。

表1 導氣管材料力學性能

圖2 現場聯管漏點

二、事故原因分析

針對此事宜進行了認真的分析,運用有限元分析軟件ANSYS對電抗器進行模態及振動分析:經分析原結構導氣管應力分布云圖如圖3所示,最大應力為177.37 MPa,從表1看出最大應力滿足材料許用屈服點245 Mpa,應力較大位置位于導氣管與法蘭焊接處,與實際漏點位置吻合,結合實際情況分析,計算應力雖滿足材料屈服點,但由于導氣管為金屬焊接件,與升高座法蘭安裝還存在一定的裝配應力,在較大的應力下導氣管最終隨本體長時間振動疲勞而產生開裂滲漏現象。

三、項目實施的成果及效果驗證

經過上述分析,為徹底解決該聯管應力過大而造成滲漏的問題,給出如下解決方案:

1.將該導氣管間增加過渡不銹鋼金屬軟連接,消除裝配應力,從而釋放導氣管中存在的應力,見圖4;

圖3 導氣管應力分布云圖

2.為防止不銹鋼金屬軟連接末端出現低頭從而出現的窩氣現象,在不銹鋼金屬軟連接末端增加支撐結構;通過采用如上方法進行改造,經過仿真分析,整個導氣管最大應力為22.507 MPa,遠遠小于許用屈服點245 Mpa,見圖5,滿足工況運行下的需求。

圖5 改造后聯管應力分布云圖

結束語

通過以上改造保證了現場長時間運行且沒有發生漏油事件。通過有限元仿真可以分析出在哪個部位加支撐能夠更好的減小振動應力,該事故處理方法可以作為后續電抗器聯管漏油的通用的處理方法,提高了現場處理問題的能力。