CN101692382B - 变压器用散热器的驱氢方法 - Google Patents

Abstract

一种变压器用散热器的驱氢方法，属于供配电装置的加工技术领域。包括的步骤：脱脂，对经冲压及焊接成形的散热器坯体表面用脱脂剂脱脂，除去表面油污，得到除油污散热器坯体；酸洗，将除油污散热器坯体放入酸洗槽中用酸洗液酸洗，向酸洗液中加入缓蚀剂，得到待涂装散热器；表面涂装，对待涂装散热器的表面镀锌，得到待驱氢的镀锌散热器；驱氢，将待驱氢的镀锌散热器放入烘箱内烘燥，控制烘燥温度和烘燥时间，在出烘箱后将镀锌散热器放入油槽中脱氢，控制油槽温度和脱氢时间，得到经驱氢的并且表面镀锌的变压器用散热器。避免了散热器与变压器的导热油接触时出现氢气渗入导热油中的情形，防止了变压器***事故的发生。

Description

变压器用散热器的驱氢方法

技术领域

本发明属于供配电装置的加工技术领域，具体涉及一种变压器用散热器的驱氢方法。

背景技术

如业界周知之理，为了使电力级大容量变压器得以正常运行，通常需要在变压器的侧部或上部设置散热器，由散热器担当起使变压器的温升下降的作用，避免变压器温度升高而影响工作乃至烧损变压器。散热器的材质通常为冷轧钢板，经冲压及焊接，表面镀锌或喷涂后即可安装于变压器外壳上，与变压器内部(变压器油)形成回路。

表面镀锌的散热器由于其自身的抗腐蚀性能，特别适于在我国东南沿海空气潮湿及温差较大且环境复杂的地区使用。如果在镀锌的散热器外再喷涂防护漆，那么无疑会起到更为理想的防护作用。

在散热器镀锌前通常必须先将钢铁表面的氧化皮去除，去除表面氧化皮的方法是采用酸洗，用硫酸或盐酸洗除表面氧化皮。然而，在表面氧化皮除尽后继续酸洗的过程中，酸会与钢铁作用，除了产生可溶于水的盐之外，还会析出氢，并且随着酸洗液的温度和浓度的提高，氢的析出也随之加剧，对钢板造成过度腐蚀，并且严重渗氢。由于氢气存在于金属内部，在常温下不易散发(渗出氢气)，但一旦安装到变压器上与导热油连通后，因导热油的温度在60-80℃左右，进入到散热器金属内部的氢气便缓慢析出到导热油中，当导热油中的氢气含量超过一定值后会引起***。由散热器金属内部的氢气析入导热油中并且氢气的含量超过一定值而引发变压器***的事故在国内外时有所闻。

为了有效地避免上述事故，目前变压器生产厂家要求严格控制散热器的氢气含量，具体规定：氢气含量在导热油中的比例必须≤15ppm(百万分之15)这就对作为变压器配件的散热器生产厂商提出了极其严苛的技术要求。为此，我国的散热器生产厂商均在为突破这一技术难度而努力，但是迄今为止既未闻有成功的报道，也未见有非专利文献或专利文献关于驱出散热器中的氢气的任何技术启示。本申请人作为变压器用散热器的专业生产厂商，近几年来，在散热器驱氢方面进行了不懈的探索，终于找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种能将由酸洗而引起的渗入于散热器金属内部的氢气有效驱除而藉以保障变压器使用安全的变压器用散热器的驱氢方法。

本发明的任务是这样来完成的，一种变压器用散热器的驱氢方法，它包括以下步骤：

A)脱脂，对经冲压及焊接成形的散热器坯体表面用脱脂剂脱脂，除去表面油污，得到除油污散热器坯体；

B)酸洗，将除油污散热器坯体放入酸洗槽中用酸洗液酸洗，并且向酸洗液中加入缓蚀剂，得到待涂装散热器；

C)表面涂装，对待涂装散热器的表面镀锌，得到待驱氢的镀锌散热器；

D)驱氢，将待驱氢的镀锌散热器放入烘箱内烘燥，控制烘燥温度和烘燥时间，在出烘箱后将镀锌散热器放入油槽中脱氢，控制油槽温度和脱氢时间，得到经驱氢的并且表面镀锌的变压器用散热器。

一种变压器用散热器的驱氢方法，它包括以下步骤：

A)脱脂，对经冲压及焊接成形的散热器坯体表面用脱指剂脱脂，除去表面油污，得到除油污散热器坯体；

B)酸洗，将除油污散热器坯体放入酸洗槽中用酸洗液酸洗，并且向酸洗液中加入缓蚀剂，得到待涂装散热器；

C)表面涂装，对待涂装散热器的表面镀锌，并且在镀锌层的表面喷涂防锈漆，得到待驱氢的表面喷涂有防锈漆的散热器；

D)驱氢，将表面喷涂有防锈漆的散热器放入真空炉内，控制真空度和保压温度及保压时间，或者将表面喷涂有防锈漆的散热器放入烘房内，由抽真空装置对散热器的壳腔抽真空，控制抽真空的真空度和保持温度及保持时间，得到经驱氢的并且在镀锌层表面喷涂有防锈漆的变压器用散热器。

在本发明的一个具体的实施例中，步骤A)中所述的酸洗为常温酸洗。

在本发明的另一个具体的实施例中，步骤A)中所述的脱脂剂为无磷脱脂剂。

在本发明的又一个具体的实施例中，步骤B)中所述的缓蚀剂在酸洗液中的加入量为1-2g/L。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的缓蚀剂是由以下重量份数的原料构成：溶剂3.5-4.5g、硫氰酸钠3.5-4.5g、水合肼6.5-7.5g、表面活性剂2.5-3.5g、苯胺2.5-3.5g和促进剂3.5-4.5g。

在本发明的再有一个具体的实施例中，步骤D)中所述的烘燥温度为180-220℃，烘燥时间为3-4h。

在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤D)中所述的油槽温度为190-200℃，所述的脱氢时间为110-130min。

在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤D)中所述的真空度为125-140Pa，所述的保压温度为80-100℃，所述的保压时间为≥16h。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，步骤D)中所述的控制抽真空的真空度是将真空度控制为125-149Pa，所述的保持温度和保持时间是将温度和时间分别保持为80-100℃和≥24h。

本发明提供的技术方案，由于对镀锌散热器或镀锌层表面喷涂有防锈漆的散热器进行了驱氢处理，从而能确保将由酸洗而引起的渗入于散热器金属内部的氢气驱逐，避免了散热器与变压器的导热油接触时出现氢气渗入导热油中的情形，使导热油中的氢气含量低于15ppm而藉以防止变压器***事故的发生。

具体实施方式

为了使专利局的贵审查员特别是公众能更加清楚地了解本发明的技术实质，在下面申请人以实施例的方式作进一步的描述，但实施例并不构成对本发明方案的限制，任何依托本发明构思而作仅仅为形式上的并非实质的等效性变换，则均应视为本发明所限定的保护范围。

实施例1：

A)脱脂，由于经冲压及焊接成形的散热器坯体的表面具有防锈油，因此在酸洗之前需经化学去油，以便在付诸酸洗时使酸洗液直接均匀地接触散热器坯体的整个需要接触的表面，防止因局部有油污而延长酸洗时间，造成严重的渗氢现象，脱脂剂采用钢板脱脂剂，更具体地讲优选采用无磷脱脂剂，无磷脱脂剂可以从市场广泛购取，例如优选而非限于地使用由中国江苏省常熟市华冶薄板有限公司按照其专利申请公开号CN101214855A所加工销售的牌号为HY-801-1型无磷脱脂剂，脱脂的方式属于公知技术，更具体地讲与目前热浸镀锌钢板生产企业所使用的脱脂工艺是相同的，因此申请人不再予以赘述，经本步骤后得到表面除油污后的除油污散热器坯体；

B)酸洗，将由步骤A)所得到的表面除油污后的除油污散热器坯体放入酸洗槽中用酸洗液如盐酸溶液酸洗，并且向酸洗液中加入1.2g/L的缓蚀剂，缓蚀剂的加入可减缓酸洗液对散热器的钢板的溶解速度或称腐蚀速度，然而对散热器钢板表面的氧化皮层的溶解不会产生影响，即既能充分保障将散热器钢板表面的氧化皮去除，又能减轻氢的析出，也降低了氢向散热器钢板中的渗入程度，此外，由于在酸洗过程中，随着酸洗液温度的提高会加速酸洗速度，而酸洗速度的提高同时也加剧渗氢程度，因此在常温条件下盐酸酸洗，盐酸在常温下对散热器钢板表面的氧化层(氧化皮)同样有较强的浸蚀能力，然而对钢板的基体的浸蚀相对较为缓慢，故而也有利于减轻渗氢程度，还有，一旦出现散热器坯体表面氧化皮层较为严重时，那么可以在付诸酸洗之前将散热器坯体放置于振动装置上振动约为3-5min左右，或者用工具如木质的或橡胶的榔头轻敲散热器坯，使氧化皮松动，以便在酸洗时可获得均匀并加速去除氧化皮的目的，并且还可减轻渗氢程度，本步骤中所述的缓蚀剂是由以下按重量份配比的原料构成：作为溶剂的乙醇3.6g、硫氰酸钠4.5g、水合肼7g、表面活性剂2.5g、苯胺2.5g和促进剂4.5g，经本步骤后得到待涂装散热器，所述的表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠，而所述的促进剂为醛胺；

C)表面涂装，对由步骤B)得到的待涂装散热器的表面镀锌，因镀锌工艺是与已有技术中的热浸镀锌钢板所用的工艺雷同的，即属于公知技术，因此，申请人同样不再复述，经本步骤后得到待驱氢的镀锌散热器；

D)驱氢，将待驱氢的镀锌散热器在镀锌后速即放入烘箱内烘燥，烘燥温度为185℃，烘燥时间为210min，在出烘箱后，将镀锌散热器放入油槽中脱氢(也可称驱氢)，油槽温度为200℃，时间为115min，出油槽后得到经驱氢的并且表面镀锌的变压器用散热器。

实施例2：

仅将步骤B)中的缓蚀剂的加入量改为2g/L，将缓蚀剂的配方改为：乙醇4.5g、硫氰酸钠3.5g、水合肼6.6g、表面活性剂3.4g、苯胺3.5g和促进剂4g，；将步骤D)中的烘燥温度改为215℃，烘燥时间改为235min，将油槽温度改为190℃，脱氢时间改为125min，其余均同对实施例1的描述。

实施例3：

A)脱脂，同对实施例1的描述；

B)酸洗，将缓蚀剂的重量份配比改为乙醇4g、硫氰酸钠4g、水合肼7.5g、表面活性剂3g、苯胺3g和促进剂4.5g，缓蚀剂加入到酸洗液中的量为1.5g/L，其余均同对实施例1的描述；

C)表面涂装，对由步骤B)得到的待涂装散热器的表面镀锌，并且在镀锌后再在镀锌层的表面喷涂防锈漆，得到待驱氢的表面喷涂有防锈漆的散热器；

D)驱氢，将由步骤C)所得到的表面喷涂有防锈漆的散热器放入真空炉内，真空炉内的真空度133Pa，并且在80℃保温保压18h，出真空炉得到经驱氢的并且在镀锌层表面喷涂有防锈漆的变压器用散热器。

实施例4：

A)脱脂，同对实施例3的描述；

B)酸洗，同对实施例3的描述；

C)表面涂装，同对实施例3的描述；

D)驱氢，将由步骤C)所得到的表面喷涂有防锈漆的散热器放入烘房内，由抽真空装置对散热器的壳腔即导热油腔抽真空，具体是将散热器一端的法兰口封闭，另一端的法兰口用耐热真空管连接到烘房外的真空泵上，抽真空的真空度为140Pa，在100℃下保温，且保压25h，出烘房得到经驱氢的并且在镀锌后表面喷涂有防锈漆的变压器用散热器。

实施例5：

仅将步骤D)中的真空度改为138Pa，保压时的温度改为95℃，保压时间改为17h，其余同对实施例3的描述。

实施例6：

仅将步骤D)中的真空度改为125Pa，保温温度改为85℃，保压时间改为30h，其余均同对实施例4的描述。

本发明由上述实施例1至6所得到的变压器用散热器经测试在变压器导热油中的氢气含量(析氢量)完全能满足≤15ppm的要求。

Claims (8)

1.一种变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于它包括以下步骤：

A)脱脂，对经冲压及焊接成形的散热器坯体表面用脱脂剂脱脂，除去表面油污，得到除油污散热器坯体；

B)酸洗，将除油污散热器坯体放入酸洗槽中用酸洗液酸洗，并且向酸洗液中加入缓蚀剂，得到待涂装散热器；

C)表面涂装，对待涂装散热器的表面镀锌，得到待驱氢的镀锌散热器；

D)驱氢，将待驱氢的镀锌散热器放入烘箱内烘燥，控制烘燥温度和烘燥时间，在出烘箱后将镀锌散热器放入油槽中脱氢，控制油槽温度和脱氢时间，得到经驱氢的并且表面镀锌的变压器用散热器，步骤B)中所述的缓蚀剂在酸洗液中的加入量为1-2g/L，所述的缓蚀剂是由以下重量份数的原料构成：溶剂3.5-4.5g、硫氰酸钠3.5-4.5g、水合肼6.5-7.5g、表面活性剂2.5-3.5g、苯胺2.5-3.5g和促进剂3.5-4.5g。

2.一种变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于它包括以下步骤：

A)脱脂，对经冲压及焊接成形的散热器坯体表面用脱脂剂脱脂，除去表面油污，得到除油污散热器坯体；

B)酸洗，将除油污散热器坯体放入酸洗槽中用酸洗液酸洗，并且向酸洗液中加入缓蚀剂，得到待涂装散热器；

C)表面涂装，对待涂装散热器的表面镀锌，并且在镀锌层的表面喷涂防锈漆，得到待驱氢的表面喷涂有防锈漆的散热器；

D)驱氢，将表面喷涂有防锈漆的散热器放入真空炉内，控制真空度和保压温度及保压时间，或者将表面喷涂有防锈漆的散热器放入烘房内，由抽真空装置对散热器的壳腔抽真空，控制抽真空的真空度和保持温度及保持时间，得到经驱氢的并且在镀锌层表面喷涂有防锈漆的变压器用散热器，步骤B)中所述的缓蚀剂在酸洗液中的加入量为1-2g/L，所述的缓蚀剂是由以下重量份数的原料构成：溶剂3.5-4.5g、硫氰酸钠3.5-4.5g、水合肼6.5-7.5g、表面活性剂2.5-3.5g、苯胺2.5-3.5g和促进剂3.5-4.5g。

3.根据权利要求1或2所述的变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于步骤B)中所述的酸洗为常温酸洗。 

4.根据权利要求1或2所述的变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于步骤A)中所述的脱脂剂为无磷脱脂剂。

5.根据权利要求1所述的变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于步骤D)中所述的烘燥温度为180-220℃，烘燥时间为3-4h。

6.根据权利要求1所述的变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于步骤D)中所述的油槽温度为190-200℃，所述的脱氢时间为110-130min。

7.根据权利要求2所述的变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于步骤D)中所述的真空度为125-140Pa，所述的保压温度为80-100℃，所述的保压时间为≥16h。

8.根据权利要求2所述的变压器用散热器的驱氢方法，其特征在于步骤D)中所述的控制抽真空的真空度是将真空度控制为125-149Pa，所述的保持温度和保持时间是将温度和时间分别保持为80-100℃和≥24h。