某220kVGIS母線筒支撐件焊縫檢測(cè)分析及處理建議

1、某220kV GIS母線筒支撐件焊縫檢測(cè)分析及處理建議某220kV GIS母線筒底座支撐件焊縫處在安裝過(guò)程中發(fā)生泄漏，該母線筒為鋁合金材料制造焊接。決定對(duì)該批母線筒支撐件焊縫進(jìn)行預(yù)防性檢查，對(duì) 220kV I段母線A相及C相，II段母線B相及C相，m段母線A B C三相，IV段母線 A B、C三相的底座支撐件焊縫進(jìn)行了目視及滲透探傷檢查。1 .試驗(yàn)方法選擇一般常用的表面檢測(cè)方法有：目視檢查、滲透探傷檢查、磁粉探傷檢查3種。因?yàn)殇X材為非磁性材料，無(wú)法應(yīng)用磁粉探傷方法，只能選擇目視檢查與滲透 檢查2種方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。2 .現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)(1)已泄漏母線筒檢查對(duì)已泄漏母線筒底座支撐件焊縫進(jìn)行目視檢查，

2、 發(fā)現(xiàn)焊縫靠筒體側(cè)熱影響區(qū) 有線狀缺陷，依據(jù)長(zhǎng)期的專業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)我們判斷為裂紋。 為進(jìn)一步驗(yàn)證目視檢查 出的線狀缺陷是否為裂紋，采用滲透探傷的方法對(duì)該部位進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證。對(duì)已經(jīng)泄漏的母線筒底座支撐件焊縫打磨去除表面的油漆層，經(jīng)過(guò)清洗一滲透一去除多余滲透液一顯像各步驟，檢查到該支撐件焊縫在靠筒體側(cè)熱影響區(qū)開(kāi) 裂，且由筒體外壁向內(nèi)壁擴(kuò)展，如圖1所示，圖2為未經(jīng)打磨去除油漆層時(shí)滲透 探傷檢查的裂紋(箭頭指示紅色顯示為裂紋)。圖1已泄漏母線筒支撐件焊縫開(kāi)裂處圖2已泄漏母線筒支撐件焊縫開(kāi)裂處2滲透探傷結(jié)果證明，采用目視檢查發(fā)現(xiàn)的線狀缺陷均為裂紋且已裂至筒體。 考慮到母線筒現(xiàn)場(chǎng)安裝位置的限制， 結(jié)合上述檢測(cè)結(jié)

3、果的驗(yàn)證，最終確定檢驗(yàn)方 法為：先對(duì)母線筒支撐件焊縫做目視檢查，目視檢查完畢后再對(duì)有缺陷部位進(jìn)行 滲透探傷抽查驗(yàn)證。（2）母線筒預(yù)防現(xiàn)場(chǎng)檢查本次檢驗(yàn)受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，主要對(duì) 220kV GIS設(shè)備母線筒I段母線 A相及C 相，II段母線B相及C相，田段母線A、B、C三相，IV段母線A B C三相的支 撐件焊縫進(jìn)行目視檢查，共發(fā)現(xiàn) 57處支撐件焊縫開(kāi)裂。其中位置1為I段、田 段母線A相及C相，II段、IV段B相及C相母線筒支撐件焊縫的外側(cè)（共41處， 具體數(shù)量見(jiàn)下表1）,檢查位置2為田段、IV段母線 A B、C三相母線筒支撐件 焊縫的內(nèi)側(cè)，共16處。根據(jù)目視檢查結(jié)果，對(duì)其中 4處開(kāi)裂位置進(jìn)行了滲透

4、探 傷驗(yàn)證（如圖3及圖4所示），最終確定目視檢查的方法是可行的，檢驗(yàn)結(jié)果是 可信的。表1檢查位置1具體編號(hào)序號(hào)開(kāi)裂位置開(kāi)裂數(shù)量序號(hào)開(kāi)裂位置開(kāi)裂數(shù)量1I段母線A相氣室12處11出段母線A相氣室12處2I段母線A相氣室22處12出段母線A相氣室22處3I段母線A相氣室41處13出段母線A相氣室33處4I段母線C相氣室41處14出段母線C相氣室31處5I段母線A相氣室61處15出段母線A相氣室42處6I段母線A相氣室82處16IV段母線B相氣室21處7n段母線B相氣室24處17IV段母線B相氣室32處8n段母線B相氣室32處18IV段母線B相氣室46處9n段母線B相氣室62處19IV段母線C相氣室7

5、1處10n段母線B相氣室84處合計(jì)41處圖3母線筒支撐件“縫開(kāi)裂處 1圖4 母線筒支撐件焊縫開(kāi)裂處 23.討論與分析鋁基母線筒常用的焊接方法包括有氣焊、焊條電弧焊、鴇極氮弧焊（ TIG）、 熔化極量弧焊（MIG）等。其焊接特點(diǎn)主要有6個(gè)方面：（1）強(qiáng)氧化性。鋁及鋁合金的化學(xué)活潑性強(qiáng)，任何溫度下都會(huì)氧化，在母 材表面形成A12O3氧化膜，熔點(diǎn)高（約2050C）,遠(yuǎn)大于鋁合金的熔點(diǎn)，密度大， 約為鋁的1-4倍，不易浮出熔池表面，易在焊縫中形成夾渣缺陷。焊接時(shí)該氧化 膜妨礙母材熔化和熔合，易出現(xiàn)未熔合缺陷，且氧化膜會(huì)吸附水分，促使焊縫中 產(chǎn)生氣孔。（2）較大的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容。鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)約為鋼

6、的一倍多，焊接 時(shí)耗能多，故焊接時(shí)需采用能量集中功率大的熱源，有時(shí)需預(yù)熱。（ 3）熱裂紋傾向大。鋁及鋁合金的線膨脹系數(shù)約為鋼的2 倍，凝固時(shí)的體積收縮率達(dá)6.5%左右，常因過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力而在脆性溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生熱裂紋，對(duì)于高強(qiáng)鋁合金尤為嚴(yán)重，故焊接時(shí)合理的工藝尤為重要。（ 4） 易形成氣孔。鋁及鋁合金的液體熔池易吸收氣體，凝固時(shí)來(lái)不及析出，焊接前需嚴(yán)格清理表面。（ 5）焊接熱對(duì)基體金屬的影響。焊接產(chǎn)生的熱會(huì)使基體金屬近縫區(qū)的某些部位力學(xué)性能變壞，對(duì)于冷作硬化的合金也是如此，使接頭性能弱化，且焊接線能量越大，性能降低的強(qiáng)度也愈嚴(yán)重。（ 6）無(wú)色澤變化。焊接過(guò)程中從固態(tài)變成液態(tài)時(shí)無(wú)明顯顏色變化。4. 結(jié)論與建議綜合上述檢查結(jié)果，我們認(rèn)為該批設(shè)備存在嚴(yán)重影響運(yùn)行安全的缺陷。針對(duì)該缺陷，提出如下幾個(gè)方面的建議：（ 1）審查焊接工藝是否合理；（ 2）審查制造過(guò)程中各質(zhì)量控制節(jié)點(diǎn)見(jiàn)證文件；（ 3）審查出廠驗(yàn)收?qǐng)?bào)