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六氟化硫(SF6)的危害有哪些?

文章出處:WFS 作者:Abdie 人氣: 發表時間:2018-04-22 09:51:07

 

隨著溫室氣體不斷排放,人類的生存環境也在不斷惡化。自科學家開始測量大氣溫度至今,地球各地溫度逐年上升。海平面逐年上升。除開CO2氣體之外,危害最大的氣體就屬六氟化硫!說起六氟化硫的危害,就不得不提它帶來的溫室效應以及SF6氣體分解物給環境和人體造成的威脅。六氟化硫的危害有多大?來看看下面的內容吧! 

近百年來,地球氣候正經歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。這種全球性的氣候變暖是由自然的氣候波動和人類活動所增強的溫室效應共同引起的。減少溫室氣體排放、減緩氣候變化是《聯合國氣候變化公約》和《京都議定書》的主要目標,而我國在減少溫室氣體排放方面所面臨的國際壓力越來越大。 溫室效應是指大氣中的二氧化碳等氣體能透過太陽短波輻射,使地球表面升溫。同時阻擋地球表面向宇宙空間發射長波輻射,從而使大氣增溫。由于二氧化碳等氣體的這一作用與 “ 溫室 ” 的作用類似,故稱之為 “ 溫室效應 ” ,二氧化碳等氣體被稱為 “ 溫室氣體 ” 。目前,發現人類活動排放的溫室氣體有六種,它們是二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫,這當中氟化物就有三種。其中 CO2 對溫室效應影響最大,占 60% ,而 六氟化硫(SF6)氣體的影響僅占0.1% ,但 六氟化硫(SF6)氣體分子對溫室效應具有潛在的危害,這是因為六氟化硫(SF6)氣體一個分子對溫室效應的影響為 CO2分子的25000倍,同時,排放在大氣中的 六氟化硫(SF6)氣體壽命特長,約 3400 年。現今,每年排放到大氣中的CO2氣體約 210 億,而每年排放到大氣中的六氟化硫(SF6)氣體相當于1.25 億 噸 CO2 氣體。 

 

現在全球每年生產的大約 8500噸六氟化硫(SF6)氣體中,約有一半以上用于電力工業。而在電力工業中,高壓開關設備約占用氣量的 80% 以上。其中中壓開關的用氣量約占1/10 ;主要是用在 126~252kV的高壓、330~800kV的超高壓領域,特別是126kV~252kV~550kV的斷路器( GCB )、 六氟化硫(SF6) 封閉組合電器( GIS )、充氣柜( C-GIS )、六氟化硫(SF6)氣體絕緣管道母線( GIL )中。因此,合理、正確的使用管理六氟化硫(SF6)氣體,減少排放量已到了非整治不可的地步。

 

     六氟化硫的危害   

 

既然明知道六氟化硫的危害很大,為何還要使用SF6氣體呢?明知六氟化硫的危害卻還要使用SF6,很大程度上是由于目前沒有能夠完美替代SF6的物質出現。大家都知道SF6氣體在電力行業以及高壓開關、六氟化硫氣體絕緣等方面幾乎占領統治地位,電力業、滅火器、半導體制作、光電產業等都離不開它。這也是為何明知道六氟化硫的危害卻還要使用SF6氣體的主要原因。是不是有點明知山有虎偏向虎山行的感覺呢?其實世界上發已經有很多科學家正在研發能夠替代SF6氣體的新技術了,比如前不久ABB公司宣布開發出新型絕緣氣體混合物用于替代六氟化硫,在開關技術領域實現重大突破。目前這一項目正在瑞士試點項目中試行,據悉如果成功能夠極大地降低對環境的影響,將二氧化碳排放量減少50%,極大程度上減少六氟化硫的危害。 

   

六氟化硫的危害是如何產生的呢?要知道需要使用SF6氣體的行業很多,生產SF6氣體的廠家也有很多,這些都是SF6氣體的可能排放源,六氟化硫的危害也是伴隨著這些排放源而產生的。例如生產SF6氣體的廠家,如果在生產過程中管理不善,技術不成熟,就極有可能導致生產過程中SF6氣體排散出去。這是六氟化硫的危害發生的原因之一。其次許多電力設備中需要灌沖SF6氣體,而很多大型絕緣開關也需要使用SF6,如果設備更換操作不當,或者是設備沒有檢修,那么有可能造成SF6氣體泄露,危害也就這樣而來。 


                                                 

六氟化硫的溫室效應是六氟化硫的危害的主要一點,此外SF6分解物也是造成六氟化硫的危害的原因之一。雖然純品的SF6氣體化學性質穩定,安全無毒,但是在高溫高壓電弧的作用下,如果還存在水分超標,就有可能分解出氫氟酸(HF)和有毒的SOF2SO2F2SF4SOF4等低價硫氟化物,在高溫拉弧的作用下,還將分解產生溫室氣體之一的二氧化硫(SO2)和氫氟酸(HF)。這些有毒氣體不但會腐蝕設備本身,一旦發生泄露,會對人體造成嚴重危害!SF6的有毒分解物也是六氟化硫的危害。

 

六氟化硫氣體是一種無色、無臭、無毒和無腐蝕性的化合物。在常溫常態下呈氣體,為不燃體,是化學穩定性最好的非金屬氧化物。由于六氟化硫氣體具有優良的化學熱穩定性,在保證純度的情況下,500度溫度下也不會被分解。由具有優良的絕緣性和減弧能力,即使在電弧下發生瞬間分解、電離,但在電弧削減后也能很迅速的回復原有的穩定狀態,故利用他的高度化學穩定性和出色的電器絕緣特性,廣泛的利用電氣工業和超高壓絕緣材料。此外它還具有傳熱系數大,冷卻效果好的特點。 

 

六氟化硫氣體廣泛用于高壓,中壓電氣設備的絕緣材料和減弧介質;金屬冶煉制造工藝的防氧化劑,氣象示蹤實驗和示蹤劑,制冷工藝的制冷劑和熱載體。在醫療上用于X一射線裝置的絕緣體。還可用于制造單晶硅以及基礎理論科學研究等。 

水分嚴重超標將危害絕緣,影響滅弧,并產生有毒物質。斷路器含水量較高時,很容易在絕緣材料表面結露,造成絕緣下降,嚴重時發生閃絡擊穿。 

 

含水量較高的氣體在電弧作用下被分解,六氟化硫氣體與水分產生多種水解反應,產生三氧化鎢、氟化銅等粉末狀絕緣物,其中氟化銅有強烈的吸濕性,附在絕緣表面,使沿面閃絡電壓下降,氫氟酸、亞硫酸等具有強腐蝕性,對固體有機材料和金屬有腐蝕作用,縮短了設備壽命。六氟化硫氣體水分的危害不僅僅只針對設備,實際上水分超標還會導致SF6氣體及在高溫電弧作用下產生的有毒分解物排放到大氣中,傷身又危害環境。

 

SF6氣體是一種無色、無味、無臭、無毒、密度比空氣重的惰性氣體,也是目前發現的六種溫室氣體之一。SF6氣體在高壓電器制造行業被大量使用,純凈的六氟化硫氣體是無毒無害的窒息性氣體,不存在六氟化硫有毒一說。然而不純凈的SF6氣體對環境和人體以及設備的危害就非常大。尤其是當六氟化硫氣體中含有超標的水分的時候,在高壓電弧的作用下,就可能分解成HFSO2SOF2等有毒氣體,對周圍的人事物帶來極大的影響。那么六氟化硫氣體水分的危害究竟有多嚴重?六氟化硫氣體水分的危害究竟從何而來呢? 

 

瓶瓶檢測預防六氟化硫氣體水分的危害? 

為何我們那么看重六氟化硫氣體水分的危害?我們首先得明白的是六氟化硫(SF6)氣體的化學性質非常穩定,在空氣中不燃燒,不助燃,與水、強堿、氨、鹽酸、硫酸等不反應,純凈的高純六氟化硫氣體在不存在窒息條件時是非常安全無害的存在,然而由于氣體提取技術不過關或者是鋼瓶處理保存不到位,亦或者是長期循環使用過的SF6氣體中難免會含有一定量的水,極微量的水分造成不了威脅,但是當水分含量超標時,六氟化硫氣體水分的危害非常巨大! 

 

六氟化硫氣體水分的危害有多嚴重?水分嚴重超標將危害絕緣,影響滅弧,并產生有毒物質。斷路器含水量較高時,很容易在絕緣材料表面結露,造成絕緣下降,嚴重時發生閃絡擊穿。含水量較高的氣體在電弧作用下被分解,六氟化硫氣體與水分產生多種水解反應,產生三氧化鎢、氟化銅等粉末狀絕緣物,其中氟化銅有強烈的吸濕性,附在絕緣表面,使沿面閃絡電壓下降,氫氟酸、亞硫酸等具有強腐蝕性,對固體有機材料和金屬有腐蝕作用,縮短了設備壽命。六氟化硫氣體水分的危害不僅僅只針對設備,實際上水分超標還會導致SF6氣體及在高溫電弧作用下產生的有毒分解物排放到大氣中,傷身又危害環境。紐瑞德特氣的SF6氣體專家提醒大家六氟化硫氣體水分的危害不容小看! 

 

那么為何六氟化硫氣體會有水分呢?造成六氟化硫氣體水分的危害中的水分從何而來?實際上在SF6氣體生產的過程中會受到生產設備的材質、工藝條件等因素的影響,除在合成過程中產生的水分外,在氣體的充裝過程中還可能混入少量的水分。為了預防可能的六氟化硫氣體水分的危害,國家對于SF6氣體的質量指標有著嚴格的規定,要求生產廠家在供貨時提供生物試驗無毒證明書,要求對出廠的SF6產品國際電工委員會(IEC)及許多國家均制定了質量標準。除了氣體中的水分之外,設備中同樣可能混有水分!絕緣件帶入的水分。原因是在長期運行中,有機絕緣材料內部所含的水分慢慢釋放出來導致含水量增加。吸附劑帶入的水分。原因是吸附劑活化處理時間過短,安裝時暴露在空氣的時間過長。透過密封件滲入的水份。原因是大氣中水蒸氣分壓為設備內部的幾十倍甚至幾百倍,在壓差作用下水分滲入。設備滲漏。原因是充氣接口、管路接頭、鑄鋁件砂孔等處空氣中的水蒸氣滲透到設備內部,造成微水升高。這種種緩解都是可能引起六氟化硫氣體水分的危害的原因。 

 

我們該怎么減輕六氟化硫氣體水分的危害?

1.充填氣體前,必須對氣體的含水量進行測定,不符合標準的氣體(我國有關標準中規定,新SF6氣體中的水分含量不得大寸:64μ/L)不得使用。

2.優化設備的外殼設計,選擇致密性好、熱傳導性差的材料作為外殼。改進SF6斷路器的密封結構,提高密封面的加工精度與裝配質量,選用優質的密封墊圈,減少外界水蒸氣的進入。

3.嚴格工藝要求,零部件清洗后都必須進烘箱內進行干燥處理,如果零部件本身水分很小,溫度即使升高,其微量水分值也可以達到技術要求。

4.要嚴格出廠檢測并按溫度、季節不同調整微水值的合格標準,如冬天可把微量水分值控制在801μLL以下,夏天控制在120μL/L以下。這樣就可以滿足不同溫度時微量水分值不超過150μL/L的要求。 

 

設備中的水分我們不能控制,但是氣體的品質我們能夠保證!減輕六氟化硫氣體水分的危害,我們韋弗斯檢測供應高純六氟化硫氣體微水測試儀器以及先進的六氟化硫氣體泄漏檢測設備,確保每一臺SF6氣體檢測設備的質量達到用戶檢測要求!

 

 

 

 

 

 


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