一起真空浸漬設備真空抽不下的故障分析和改善措施

吳睿聰 陳方遒??

摘要：真空壓力浸漬設備是高壓電機、變壓器等產品生產過程中的重要工藝設備，設備的使用對真空度要求嚴格，本文闡述了一起真空浸漬設備真空度無法達到要求的案例，并進行了故障分析以及提出了改善措施。

關鍵詞：真空壓力浸漬；故障分析；改善措施

1 概述

真空壓力浸漬設備（又稱為VPI）是高壓電機、變壓器、電力電容器和紙絕緣的高壓電力電纜等電器和電工材料生產過程中重要的工藝設備，經VPI工藝處理后，絕緣性能好，溫升降低，提高效率，增加機械強度，解決運行過程中的松動現象，防止短路等絕緣故障。該類型設備得到了廣泛的應用，尤其是在干式變壓器等系列產品中。但是，由于設備使用年限過長，出現的故障問題也逐漸顯現出來。近年來，VPI真空浸漆設備發生故障主要集中在真空系統中，比如長時間抽不下真空、系統檢測不到真空度等，通過對問題的分析和討論，積累經驗，以便日后更好的處理相關問題。

2 VPI真空浸漆設備發生故障情況與分析

2.1 故障情況

某公司現有2臺VPI真空浸漆設備用于某型號變壓器器身的整體浸漆，工藝要求在≤200Pa的真空度下才可以進行浸漆。發生故障的設備編號為999458的真空浸漆設備。

2017年2月23日8點30分，該真空浸漆設備連續長時間抽真空不能滿足≤200Pa的工藝要求。

2.2 現場檢查及初步分析

該設備由浸漬罐、儲漆罐、真空抽氣系統、壓縮空氣儲氣加壓系統、排氣系統、輸回漆系統、加熱系統、制冷系統和電器系統組成。經維修人員對設備使用狀況進行檢查發現：各系統運轉正常，電腦界面顯示正常，外部巡查無異常，但是真空度在200Pa左右即達到平衡，不再下降，經初步分析應該是真空抽氣系統或者與之相關的系統出現問題。

從上述分析將可能造成的原因列表，并將檢查情況匯總如下：

影響部件名稱影響因素描述檢修項目和結果備注

1一級真空泵（普旭旋片泵）如不正常工作，將導致二級真空泵不能正常啟動外觀檢測正常，無異音，真空泵油清澈無乳化。結論：正常

2二級真空泵（2臺羅茨泵）如不能如不正常工作，將導致最終抽真空效率低下，不能達到規定要求或者階段工作時間延長外觀檢測正常，無異音，真空泵油清澈無乳化。結論：正常

3檢測部件（真空硅管）不能準確反映設備的實時真空度，導致計量顯示和實際不相符1.在真空管路的另一位置測量數據差異不大。

2.更換一個經計量合格的硅管數據變化不大。結論：正常

4冷卻系統會導致抽出空氣溫度較高，影響一級真空泵正常工作設定值為12℃，基本在12℃～13℃之間浮動，可以視為正常。

5真空管路如有泄漏，會增加真空泵的負荷，在泵的抽速和漏率相等時會因平衡導致真空度維持在一個區域不變1.采用抽真空查看各法蘭有無異音，無異常。

2.對真空管路施加0.02MPa正壓力，2小時后看是否有泄漏。結論：正常

6罐蓋密封如有泄漏，會增加真空泵的負荷，在泵的抽速和漏率相等時會因平衡導致真空度維持在一個區域不變外觀檢查罐蓋沒有變形，密封圈清理干凈無損傷及異物。結論：正常

從上述檢查可以發現與真空系統有關的部件工作基本正常。

2.3 檢查結果的深層次分析

我們為非真空泵專業廠家對其部件工作效率因手頭檢測手段不完善，不能通過對其主要性能指標（如真空泵的抽氣量）進行檢測，來對其工作有效性進行判斷。

再者，真空管路的密封性能是影響真空狀態的主要因素，但管徑的大小也能直接影響真空泵的效率（或者是流量）的主要原因。排除其他因素后，究其原因主要應是真空泵的工作效率和真空管路是否堵塞的問題。因檢測真空泵難度比較大，先從較容易的真空管路檢測處理著手。

拆開下部管路，可以明顯看到管壁有較多的粘稠膠狀漆液，用鐵器敲擊聲音低沉，通高壓風從管路吹出較多的漆液（堵塞情況見附圖二、三），可以確認管路存在堵塞問題。

為將管路徹底通透處理干凈，在環保的前提下，用火焰對管路進行燒烤，完全去除漆液和灰燼，并在下部加開一個排污口，定期進行排放，結合VPI管路現場布局對長久運行是否堵塞的影響，將原局部管路的“U”字型部位進行改善。改善的要求主要有：

①真空管道“U”字型的安裝不科學，管道堵漆不易清除；

②設備的日常維護、保養是個盲區；

③管道堵漆故障處理時勞動強度大，不利于提高作業效率；

④長時間在易燃易爆、有害氣體惡劣環境中作業、影響人體健康。

3 改善措施及經濟效果

3.1 改進實施

①將原來“U”字型管道安裝，改造為斜的“L”型，將管路中殘余漆液匯集到最低位置。

② 在管路最低位置的底部增加一個手動排漆閥（見圖二），通過定期手動排放，達到無耗排放（見圖三），縮短排放時間。

③ 制定定期排放余漆的管理制度，形成規范管路.

3.2 改善效果對比

3.3 改善經濟效益分析

① 抽真空時間大大縮短，由原來90分鐘減少到15分鐘，即能達到200Pa以下，完全符合工藝的要求。

② 提高了真空泵的使用效率，延長設備使用，達到提高精益管理的目的。

③ 故障處理簡單化，發生管道堵漆故障時只需開啟排漆閥排漆即可，大大降低勞動強度，有利于提高作業效率。

④ 縮短在易燃易爆、惡劣環境中的故障處理作業時間、減少有害氣體對人體健康的傷害。

⑤ 能源節約：

1）電能：9kw×1.5小時=13.5度/罐。節約費用：

13.5度×1.025=35.95元/罐。

2）絕緣漆：對管道排出的絕緣漆可回收再利用，降低生產成本。按每浸一次回收排放2.5kg絕緣漆（進口），可節約

2.5kg×14.38=35.95元。

年創造經濟效益為：按該設備年運行300天，每天浸6次計算：

電能+絕緣漆=（13.84+35.95）×300×6=89622元/年。