0 前 言
变压器一般使用在户外工业环境,环境相对比较恶劣,涂膜要常年经受环境温湿度的变化、日晒雨淋及一些大气酸雨或某些盐雾物质侵蚀等,对所涂装的涂料产品质量具有较高的要求,对大型高档外用变压器上的涂装保护的要求更高。变压器涂料应用于变压器箱体外壁及油箱内壁防护,因变压器规格品种及应用环境的不同,其外壁防护性、装饰性要求也各异。油箱内存放变压器油,长期使用,常年温度在105 ℃以上,需要使用的涂料具有较好的耐油耐温性能。钢铁基面的机箱上进行涂装及应用,还需要有良好的防锈性能的配套产品。根据应用环境和使用年限的要求,需要相应的配套产品、涂装工艺和涂膜厚度满足其使用防护性。我公司在给某大型变压器厂家产品进行涂装产品及工艺配套设计中,根据其应用的要求,给出良好性价比的产品方案及应用工艺,既满足了其高档长期使用的大型变压器产品的涂装保护要求,又满足了其一般性涂装保护的中档产品的较好性价比的产品需要,并在产品应用过程中,进行了产品工艺适用性的涂装,较好地将产品性能和配套产品、涂装工艺结合,满足了用户的使用工艺应用要求。本文将其设计、应用情况做一介绍,并对其中的一些影响因素进行了探讨。
1 变压器涂装工艺
变压器型号规格的不同,则变压器油箱表面处理、涂装工艺的方式也各异。对于110 k V级或以上级的油浸式电力变压器,油箱典型的涂装工艺过程:工件—抛丸—吹灰—清洗—喷涂富锌底漆—二次处理(补焊、打磨)—补漆—吹灰、除尘—上腻子、打磨—涂装环氧云铁中涂—检查、修补、打砂、除尘—刷涂死角—喷涂两道面漆(湿碰湿)—烘干[(80~90 ℃)×(1~2 h)]—配装各种附件—检验合格后—补漆(或整台喷漆交检)。
2 变压器涂料涂装设计
大型中高档变压器的耐候性、外观质量、附着力和防腐蚀性、使用环境及保护年限的要求,一般分为5 a以上及15 a以上年限范围的两大类型。丙烯酸聚氨酯涂料的综合性能要比普通的醇酸涂料和氯化橡胶涂料好,保护寿命也大为增加,可以满足达到5 a以上的保护要求;对于在更恶劣工业环境条件下使用的,使用年限要求更长(达15 a以上),如涂装保护效果要求更高的高电压、高等级变压器等,一般的丙烯酸聚氨酯涂料也不能够满足其防护要求,需要使用具有更高防护性能的涂料。F E V E常温固化氟碳涂料由三氟氯乙烯与乙烯基醚或酯聚合而成,因碳氟键的高键能、短键长以及氟原子的低表面张力,氟树脂显示出优异的耐候、耐污防腐性能,在钢结构防腐和高档建筑物的防护和装饰上已得到应用,高等级的变压器的防护可采用F E V E常温固化氟碳涂料防护。
根据I S O12944标准的规定,涂料系统的耐久性分3个范围:低(L O W)2~5 a,中(M E D I U M)5~15 a,高(H I G H)>15 a,对于涂膜厚度也有相应的规定,并结合相应腐蚀环境及使用寿命来确定。结合变压器的安装使用环境,对于耐久性为5~15 a的,推荐使用丙烯酸-聚氨酯体系;对于耐久性为>15 a的,推荐使用常温固化型氟碳-聚氨酯体系。具体配套方案见表1。
3 试验部分
根据产品应用要求,实验中选用了4种羟基丙烯酸树脂进行实验,其固含量皆为60%,羟基含量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为2.8%,3.0%,2.6%,3.0%。
3.1 氟碳外壁涂料
采用F E V E氟树脂为主要成膜物质,配合脂肪族多异氰酸酯固化交联剂制成常温固化型氟碳涂料,具有优良的耐候性、抗化学性、防护性。常温固化型氟碳涂料已在国内一些大型变压器制造公司中进行了应用。
3.2 变压器内壁涂料
大型油浸式变压器油箱内壁长期浸渍变压器油,温度达105 ℃以上,使用环境对涂层的耐油性、耐温性要求较高,根据要求,进行了配方设计并进行了相关实验,见表2。
3.3 丙烯酸-聚氨酯外壁涂料(参考配方见表3)