某220kVGIS母线筒支撑件焊缝检测分析及处理建议

1、某220kV GIS母线筒支撑件焊缝检测分析及处理建议某220kV GIS母线筒底座支撑件焊缝处在安装过程中发生泄漏，该母线筒为铝合金材料制造焊接。决定对该批母线筒支撑件焊缝进行预防性检查，对 220kV I段母线A相及C相，II段母线B相及C相，m段母线A B C三相，IV段母线 A B、C三相的底座支撑件焊缝进行了目视及渗透探伤检查。1 .试验方法选择一般常用的表面检测方法有：目视检查、渗透探伤检查、磁粉探伤检查3种。因为铝材为非磁性材料，无法应用磁粉探伤方法，只能选择目视检查与渗透 检查2种方法对设备进行检测。2 .现场检验(1)已泄漏母线筒检查对已泄漏母线筒底座支撑件焊缝进行目视检查，

2、 发现焊缝靠筒体侧热影响区 有线状缺陷，依据长期的专业工作经验我们判断为裂纹。 为进一步验证目视检查 出的线状缺陷是否为裂纹，采用渗透探伤的方法对该部位进行检测验证。对已经泄漏的母线筒底座支撑件焊缝打磨去除表面的油漆层，经过清洗一渗透一去除多余渗透液一显像各步骤，检查到该支撑件焊缝在靠筒体侧热影响区开 裂，且由筒体外壁向内壁扩展，如图1所示，图2为未经打磨去除油漆层时渗透 探伤检查的裂纹(箭头指示红色显示为裂纹)。图1已泄漏母线筒支撑件焊缝开裂处图2已泄漏母线筒支撑件焊缝开裂处2渗透探伤结果证明，采用目视检查发现的线状缺陷均为裂纹且已裂至筒体。 考虑到母线筒现场安装位置的限制， 结合上述检测结

3、果的验证，最终确定检验方 法为：先对母线筒支撑件焊缝做目视检查，目视检查完毕后再对有缺陷部位进行 渗透探伤抽查验证。（2）母线筒预防现场检查本次检验受现场条件限制，主要对 220kV GIS设备母线筒I段母线 A相及C 相，II段母线B相及C相，田段母线A、B、C三相，IV段母线A B C三相的支 撑件焊缝进行目视检查，共发现 57处支撑件焊缝开裂。其中位置1为I段、田 段母线A相及C相，II段、IV段B相及C相母线筒支撑件焊缝的外侧（共41处， 具体数量见下表1）,检查位置2为田段、IV段母线 A B、C三相母线筒支撑件 焊缝的内侧，共16处。根据目视检查结果，对其中 4处开裂位置进行了渗透

4、探 伤验证（如图3及图4所示），最终确定目视检查的方法是可行的，检验结果是 可信的。表1检查位置1具体编号序号开裂位置开裂数量序号开裂位置开裂数量1I段母线A相气室12处11出段母线A相气室12处2I段母线A相气室22处12出段母线A相气室22处3I段母线A相气室41处13出段母线A相气室33处4I段母线C相气室41处14出段母线C相气室31处5I段母线A相气室61处15出段母线A相气室42处6I段母线A相气室82处16IV段母线B相气室21处7n段母线B相气室24处17IV段母线B相气室32处8n段母线B相气室32处18IV段母线B相气室46处9n段母线B相气室62处19IV段母线C相气室7

5、1处10n段母线B相气室84处合计41处图3母线筒支撑件“缝开裂处 1图4 母线筒支撑件焊缝开裂处 23.讨论与分析铝基母线筒常用的焊接方法包括有气焊、焊条电弧焊、鸨极氮弧焊（ TIG）、 熔化极量弧焊（MIG）等。其焊接特点主要有6个方面：（1）强氧化性。铝及铝合金的化学活泼性强，任何温度下都会氧化，在母 材表面形成A12O3氧化膜，熔点高（约2050C）,远大于铝合金的熔点，密度大， 约为铝的1-4倍，不易浮出熔池表面，易在焊缝中形成夹渣缺陷。焊接时该氧化 膜妨碍母材熔化和熔合，易出现未熔合缺陷，且氧化膜会吸附水分，促使焊缝中 产生气孔。（2）较大的导热系数和比热容。铝合金的导热系数约为钢

6、的一倍多，焊接 时耗能多，故焊接时需采用能量集中功率大的热源，有时需预热。（ 3）热裂纹倾向大。铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2 倍，凝固时的体积收缩率达6.5%左右，常因过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹，对于高强铝合金尤为严重，故焊接时合理的工艺尤为重要。（ 4） 易形成气孔。铝及铝合金的液体熔池易吸收气体，凝固时来不及析出，焊接前需严格清理表面。（ 5）焊接热对基体金属的影响。焊接产生的热会使基体金属近缝区的某些部位力学性能变坏，对于冷作硬化的合金也是如此，使接头性能弱化，且焊接线能量越大，性能降低的强度也愈严重。（ 6）无色泽变化。焊接过程中从固态变成液态时无明显颜色变化。4. 结论与建议综合上述检查结果，我们认为该批设备存在严重影响运行安全的缺陷。针对该缺陷，提出如下几个方面的建议：（ 1）审查焊接工艺是否合理；（ 2）审查制造过程中各质量控制节点见证文件；（ 3）审查出厂验收报