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                              SF6六氟化硫氣體的安全管理措施
                              來源: | 作者:jiayahuagong | 發布時間: 2019-03-10 | 169 次瀏覽 | 分享到:
                              隨著新技術的推廣和新設備、新材料的應用,SF6設備以其安全可靠、維護方便和使用壽命長等優勢,在電力系統中得到了廣泛使用,并對電力系統的安全、經濟、穩定運行起到了重要的作用。但是,使用的SF6設備由多個廠家生產,基本體結構和操作機構多種多樣,不同廠家、不同型號、不同電壓等級的SF6設備,使用的標準也有差別,制作工藝水平也參差不平,給安裝、運行、檢修人員對SF6設備的應用和維護帶來困難,從而影響施工和檢修質量,甚至滲漏氣導致故障的發生,給電力系統的安全運行帶來一定的影響。因此SF6設備中SF6氣體的管理應引起重視。

                                 SF6氣體在常溫、常壓下是一種無色、無嗅、無毒和不可燃的氣體,其化學性能非常穩定,在20℃和101325Pa時的密度為6.08 g/L,約為空氣密度的5倍,SF6氣體的臨界溫度為45.6℃,經壓縮而液化,通常以液態裝入鋼瓶運輸。
                                 SF6氣體的電氣絕緣性能和滅弧性能非常強。SF6的分子量是空氣的5倍,因此SF6離子在電場中的運行速度比空氣中的氮、氧等離子小得多,更容易發生復合性,氟離子使氣體帶電質點減少,大大提高氣體的絕緣水平,約為空氣的3倍。氟元素是所有元素中對電子親和合力最強的,所以SF6具有很強的電負性,對電子吸引能力極大,極易形成負離子,所以SF6氣體的滅弧性能是空氣的100倍。因此, SF6氣體在電氣設備中應用非常廣泛,是目前所發現的絕緣滅弧性能最好的物質。
                                 純凈的SF6是一種惰性氣體,設備中的放電會造成SF6氣體分解,其分解產物與結構材料是不相容的。SF6氣體在電弧作用下產生氣體的分解,絕大部分分解物為硫和氟的單原子,電弧熄滅后,大部分又可還原,僅有極少部分在重新結合的過程中與游離的金屬原子及水發生化學反應,產生金屬氟化物以及HF有毒性和腐蝕性物質。

                                   通過對SF6壓力和溫度關系曲線分析可知,在液化曲線右側,溫度變化時氣體的密度保持不變,僅呈現壓力的變化,即絕緣強度及滅弧性能不變,但當氣體的溫度下降到液化氣溫而繼續下降時,氣體將液化,其壓力、密度下降得很快。此時氣體的滅弧絕緣性能都要迅速下降,因此, SF6設備不允許工作溫度低于液化溫度。
                                   另外, SF6又是在化學上極其穩定的一種氣體,它在大氣中的壽命約為3200年。特別是SF6具有很強的吸收紅外輻射的能力,也就說, SF6是一種有很強溫室效應的氣體,如以100年為基線,其潛在的溫室效應作用為CO2的2.39萬倍。加之目前排放到大氣中的SF6氣體,正以8.7%的速率在增長。應當指出, SF6的溫室效應以往并非沒有發現,只不過由于現存于地球大氣中的SF6氣體的濃度非常低,故認為它的影響較小,未給予認真的考慮之故。這里說的往大氣中的排放并不是指GIS、GIT類設備的自然泄漏量,這種泄漏量每年還不到1/1000,完全可忽略不計。這里所指的泄漏量主要是指產品在制造、安裝、現場調試以及檢修時的排放量。
                                 1 定期進行SF6氣體微水含量的檢測
                                 如發現其含量超過允許值時,應采取有效措施包括氣體凈化處理、更換吸附劑及SF6氣體、設備解體檢修等對策。SF6設備內部水分的主要來源有:①SF6新氣中含有的水分;②設備組裝時進入的水分;③固體絕緣物件中釋放出來的水分;④運行中透過密封件滲入的水分;⑤運行中多次補氣、測試過程中進入的水分;⑥氣室內吸附劑失效。
                                 SF6氣體中微水含量的測試方法很多,目前國內有電解水分儀、阻容式露點儀和鏡面露點儀三類儀器。其中,以鏡面露點儀準確性最高,阻容露點儀測量范圍最廣,現場操作以阻容式露點儀最方便。目前國產只有電解水分儀,價格便宜;鏡面露點儀和阻容露點儀依賴進口,價格昂貴,約為國產的30倍,但使用方便準確。
                                 2 定期進行SF6氣體的檢漏
                                 SF6氣體泄漏檢查分為定性和定量檢查,定性檢查是直接對設備各接頭密封點鋁鑄件進行檢測,可以查出設備各泄漏點位置。定量檢查是通過包扎檢測、掛瓶法或壓力折算求出泄漏量,從而得出年泄漏率。
                                 定性檢漏有抽真空檢漏和檢漏儀檢測兩種方法:
                                 ① 抽真空檢漏法是將設備抽真空至40Pa,停泵0.5h,在真空表上讀出A數,再停5h,讀出B數,若B - A≤133Pa,則認為密封良好;
                                 ② 檢漏儀檢漏是將檢漏儀探頭沿設備各連接口表面和鋁鑄件表面移動,根據檢漏儀讀數判斷氣體的泄漏情況。
                                 檢漏儀檢漏時應注意:探頭移動速度應慢,以防探頭移動過快而錯過泄漏點;檢漏時不應在風速大的情況下,避免泄漏氣體被風吹走而影響檢漏;檢漏儀選擇靈敏度高、響應速度小的檢漏儀,一般使用檢漏儀的最低檢出量<lppm,響應速度<5s較為合適。
                                 定量檢漏通常采用扣罩法、掛瓶法、局部包扎法、壓降法等方法。扣罩法適用于高壓斷路器、小型設備適合做罩的場合,掛瓶法適用于法蘭面有雙道密封槽的場合,局部包扎法一般用于組裝單元和大型產品,壓降法適用于設備隔室漏氣量較大時或運行期間測定漏氣率。通常,SF6設備在交接驗收試驗中,檢漏工作都使用局部包扎法和扣罩法查漏。
                                 3 注意通風
                                 合格的SF6氣體是無毒的,但有使人窒息的危險, SF6氣體應存放在通風良好的地方,且要防曬、防潮。工作人員在進入低位區域前,應檢測該區域內的氧含量,如發現氧含量低于18%,則不能進人該區。
                                 4 戴防護用具
                                 氣體采樣操作及處理一般滲漏時,要在通風條件下戴防毒面具工作。
                                 總之,安全是電力生產的基礎,預防是保證安全生產的關鍵,應不斷完善和改進電力設備運行的組織措施和技術措施。

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