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電力設(shè)備解讀SF6氣體檢漏儀對人及環(huán)境的危害
點擊次數(shù)：5002 發(fā)布時間：2010-8-24
自1900年法國化學(xué)家摩森（H.Moissan）和李博（P.Lebeau）在實驗室中將硫在氟氣中燃燒以制備SF6（六氟化硫）氣體以來，人們已從中收益非淺。因純SF6氣體的化學(xué)穩(wěn)定性，早期用于進(jìn)行人工氣胸治療肺結(jié)核空洞；同時因其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能也倍受人們的關(guān)注。從1940年作為絕緣介質(zhì)開始，迄今已被廣泛地應(yīng)用在電力設(shè)備中，如高壓斷路器、變壓器、互感器、電容器、避雷器、接觸器、熔斷器、管道母等。隨著SF6氣體使用量的增加，范圍的擴大，正確的使用和管理SF6氣體，保護(hù)好我們賴以生存的環(huán)境及人身安全等問題被提到了重要的議事日程上來。
2.1 SF6氣體的物理性質(zhì)
純凈的SF6氣體是一種無色、無嗅、基本無毒、不可燃的鹵素化合物。其相對密度在氣態(tài)時為6.16g/cm3（20℃,0.1MPa時），在液態(tài)時為1400g/cm3（20℃時）；在相同狀態(tài)下約是空氣相對密度的5倍。為便于運輸和貯存，SF6氣體通常以液態(tài)形式存在于鋼瓶中。
2.2 SF6氣體的化學(xué)性質(zhì)
SF6氣體的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在空氣中不燃燒，不助燃，與水、強堿、氨、鹽酸、硫酸等不反應(yīng)；在低于150℃時，SF6氣體呈化學(xué)惰性，極少熔于水，微熔于醇。對電器設(shè)備中常用的金屬及其它有機材料不發(fā)生化學(xué)作用。然而，在大功率電弧、火花放電和電暈放電作用下，SF6氣體能分解和游離出多種產(chǎn)物，主要是SF4和SF2，以及少量的S2、F2、S、F等。
SF6氣體的毒性來源
從有關(guān)部門的試驗及研究結(jié)果可知，SF6氣體的毒性主要來自2個方面。
（1）SF6產(chǎn)品不純，出廠時含高毒性的低氟化硫、氟化氫等有毒氣體。大家知道，目前化工行業(yè)制造SF6氣體的方法主要是采用單質(zhì)硫磺與過量氣態(tài)氟直接化合反應(yīng)而成；即S+3F2→SF6+Q（放出熱量）。在合成的粗品中含有多種雜質(zhì)，其雜質(zhì)的組成和含量因原材料的純度、生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)、工藝條件等因素的影響而有很大差異，雜質(zhì)總含量可達(dá)5%。其組成有硫氟化合物，如：S2F2、SF2、SF4、S2F1O等；硫氟氧化合物如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O等以及原料中帶入的雜質(zhì)如HF、OF2、CF4、N2、O2等。為了凈化粗品中的雜質(zhì)，合成后的SF6氣體還需要經(jīng)過水洗、堿洗、熱解（去除劇毒的十氟化物）、干燥、吸附、冷凍、蒸餾提純等一系列凈化處理過程才能得到純度在99.8%以上的產(chǎn)品。然后再用壓縮機加壓，充入降溫至-80℃左右的鋼瓶中，以液態(tài)形式存在。在使用時減壓放出，呈氣態(tài)沖入電氣設(shè)備中。除在上面的合成過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)外，另外，在氣體的充裝過程中還可能混入少量的空氣、水分、和礦物油等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)均帶有或會產(chǎn)生一定的毒性物質(zhì)。因此，為保證SF6產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，對出廠的SF6產(chǎn)品電工委員會（IEC）及許多國家均制定了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并要求生產(chǎn)廠家在供貨時提供生物試驗無毒證明書。
（2）電器設(shè)備內(nèi)的SF6氣體在高溫電弧發(fā)生作用時而產(chǎn)生的某些有毒產(chǎn)物。
例如：SF6氣體在電弧中的分解和與氧的反應(yīng)：
2SF6 + O2 →2SOF2 + 8F（氟化亞硫酰）
2SF6 + O2 →2SOF4 + 4F（四氟化硫酰）
SF6 →SF4 + 2F（四氟化硫酰）
SF6 →S + 6F（硫）
2SOF4 + O2 →2SO2F2 + 4F（氟化硫酰）
產(chǎn)品名稱:SF6氣體定性檢漏儀
產(chǎn)品型號:XP-1A
產(chǎn)品編號:20060207
主要特點:
*的靈敏度調(diào)節(jié)，跟蹤泄漏點，電量顯示，操作簡單、攜帶方便，全智能化，抗污染、抗干擾，重復(fù)性好，響應(yīng)速度快，靈敏度高、穩(wěn)定性高，微處理器控制，具有的數(shù)字信號處理，三色目視顯示，含噪聲抑制特點，靈敏度的七種級別，提供多到64倍的數(shù)量級，無繩及便攜式，用兩節(jié)C號電池操作，觸摸式鍵盤控制，包含攜帶盒，實時靈敏度調(diào)整。
技術(shù)參數(shù)：
電 源 3V直流，兩節(jié)C號堿性電池
zui高靈敏度 按 SAEJ1627檢定準(zhǔn)則：用于R12、R22及R134a的保證值為14克/年
極限靈敏度 用于SF6及所有經(jīng)鹵素為基的制冷劑<3克/年
使用溫度 0-52℃
電池壽命 正常使用約30小時
負(fù)荷周期 連續(xù)，無限制
響應(yīng)時間 瞬時
復(fù)位時間 1秒
預(yù)熱時間 約2秒
裝置重量 560克
裝置尺寸 22.9Cm×6.5Cm×6.5Cm
探頭定長 35.5Cm
SF6氣體泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)
SF6氣體泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)是根據(jù)《 SF6安全法規(guī)》，為在安裝有SF6設(shè)備的配電裝置室的工作人員提供人身健康安全保護(hù)而設(shè)計、開發(fā)的智能型在線監(jiān)測系統(tǒng)。它主要檢測環(huán)境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量，當(dāng)環(huán)境中SF6氣體含量超標(biāo)或缺氧，能實時進(jìn)行報警，同時自動開啟通風(fēng)機進(jìn)行通風(fēng)，并具有溫濕度檢測、工作狀態(tài)語音提示、遠(yuǎn)傳報警、歷史數(shù)據(jù)查詢等諸多豐富功能。它*的微量SF6氣體檢測技術(shù)，能檢測到 1000ppm 濃度的SF6氣體，不僅可以達(dá)到保障人身安全的目的，而且還能確保設(shè)備正常運行；進(jìn)口高穩(wěn)定的氧傳感器，可以為現(xiàn)場工作人員提供更多一層可靠保護(hù)。
本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種電壓等級的SF6開關(guān)室、SF6開關(guān)室、組合電氣室（ GIS 室）、SF6 主變室等。
主要特點
◇ SF6氣體濃度超限報警，聲光提示，泄漏時自動排風(fēng)；
◇ 空氣中的氧氣含量檢測，缺氧報警；
◇ SF6和氧氣可同時檢測；
◇ 報警時，風(fēng)機自動啟動功能 ;
◇ 可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，直接控制主機或變送器的運行；
◇ 自動定時排風(fēng)及泄漏超標(biāo)自動排風(fēng)，手動排風(fēng)功能及排風(fēng)時間記錄；
◇ 自動監(jiān)測環(huán)境溫濕度；
◇ 可根據(jù)需要擴展氣體檢測點 ;
◇ 可選擇與計算機連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并進(jìn)行事件記錄與歷史數(shù)據(jù)記錄；
◇ 檢測點環(huán)狀組網(wǎng)，便于安裝布線；
◇ 大屏藍(lán)背景 LCD 顯示，人性化操作界面，停止操作后 40 秒自動關(guān)閉背光；
◇ 自動語音提示及紅外報警功能 .
技術(shù)參數(shù)
◇ SF6濃度超限報警點： 1000PPM ，精度< 5%FS 。
◇ O 2 濃度檢測范圍： 1～25% ，缺氧報警點： 18% ，精度< 1%FS 。
◇ 溫度顯示范圍： -20～+99 ℃ 。
◇ 濕度顯示范圍： 0～99%RH 。
◇ 電 源： AC/DC 100～265V 。
◇ 報警輸出接點功率： AC220V/7A 。
◇ 風(fēng)機輸出接點功率： 380V/1 （三相）或 220V/1 。
◇ 風(fēng)機啟動：氧含量≤ 19.6%時或 SF 6 氣體濃度 > 1000ppm 時，自動啟動風(fēng)機每次啟動時間 15min 或自定義，可手動控制或強制啟動風(fēng)機。
◇ 通 訊： RS485 接口，可通過 GPRS/GSM 、 TCP/IP 、 Modem 上傳到服務(wù)器。
◇ 海量報警信息存儲設(shè)計。
◇ 氧氣和 SF 6 采用進(jìn)口原裝的傳感器，在空氣中一般使用壽命 ≥ 5 年。
PSCOS SF6氣體定量檢漏儀
PSCOS型 SF6氣體定量檢漏儀是測量SF6氣體泄漏的新一代產(chǎn)品，它具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、操作簡便、移動范圍大，可迅速、準(zhǔn)確的定性和定量檢測SF6斷路器和GIS的泄漏點及年泄漏率。高精度SF6氣體定量檢漏儀適用于SF6高壓開關(guān)廠、供電部門和電力試驗研究所使用。
詳細(xì)介紹
主要特點:
高精度SF6氣體定量檢漏儀適用于SF6高壓開關(guān)廠、供電部門和電力試驗研究所使用。本儀器是測量SF6氣體泄漏的新一代產(chǎn)品，它具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、操作簡便、移動范圍大，可迅速、準(zhǔn)確的定性和定量檢測SF6斷路器和GIS的泄漏點及年泄漏率。
◆ 儀器采用進(jìn)口傳感器，開機后自動搜索環(huán)境濃度，給出相應(yīng)的環(huán)境濃度，防止誤報警。
◆ 靈敏度高：超級感應(yīng)，對細(xì)微的SF6氣體有響應(yīng)，可檢每年3g以上氣體泄漏量。
◆ 準(zhǔn)確度高：儀器采用的校驗方法校驗，給出高準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)線，提高了SF6檢漏結(jié)果的可信度和定量檢漏的精度。
◆ 顯示直觀，聲光報警：采用漢顯液晶，顯示當(dāng)時環(huán)境濃度，當(dāng)時測量值，鎖定泄漏zui大值。當(dāng)有SF6存在時，儀器發(fā)出聲光報警。
◆ 反應(yīng)速度快，恢復(fù)時間短：采用新型電路結(jié)構(gòu)，使儀器的反應(yīng)速度加快，恢復(fù)時間縮短，這極大地方便了現(xiàn)場檢測。
◆ 使用時間長：充滿電可連續(xù)性檢測長達(dá)8小時，適合SF6高壓開關(guān)廠和研究所使用。
技術(shù)指標(biāo):
zui小檢測值：1ppm
檢測范圍：1～3000ppm
響應(yīng)時間：<1秒
恢復(fù)時間：<10秒
示值誤差：≤±3％
重 復(fù) 性：≤1％
指示方式：漢字顯示和聲光訊號
探頭檢測長度：手持式（1米）
連續(xù)工作時間：8小時
儀器電源：可充電鋰電池，交直流兩用
使用環(huán)境：溫度：-5℃～+50℃ 相對濕度：≤85%
體 積：長230mm×寬130mm×高46mm
整機重量：1.5Kg
長期以來，由于對SF6氣體的使用、管理不善、而導(dǎo)致許多有毒的、具有腐蝕性的氣體
和固體分解物被排放到大氣中，不但給我們賴以生存的環(huán)境造成了難以挽救的污染和破壞，同時還危及電器設(shè)備的正常運行和人們的身體健康。SF6氣體的電弧分解物及反應(yīng)生成物的生理特性見下表：
SF6氣體的電弧分解物及反應(yīng)生成物的生理特性：
1 S2F2 兩只老鼠在10×1000μg/g的濃度中，15min內(nèi)均死亡，有刺激性。
2 SF4 在19μg/g的濃度中，4h內(nèi)動物的死亡率為50%；在10μg/g的濃度中停留1h，動物會出現(xiàn)呼吸困難的征兆。
3 S2F10 老鼠在0.1μg/g的濃度中停留1h未發(fā)現(xiàn)有中毒癥狀；在1μg/g的濃度中刺激肺部；在10μg/g的濃度中肺部發(fā)生腐爛。
4 SOF2 有刺激性。
5 SO2 有刺激性。
6 HF 有刺激性。
7 SiF4 有刺激性，從食物中攝取后對呼吸有危險。
從醫(yī)學(xué)的角度來講，各種分解物氣體及生成物對人體的影響程度不光取決于其毒性的大小，還與吸入到人體內(nèi)量的大小和每個人的身體素質(zhì)有關(guān)。作為客觀地判斷依據(jù)，日本將每一種動物物質(zhì)的允許濃度設(shè)定為五級。即：A—zui低致命濃度；B—半致命濃度（50%為死亡濃度）；C—短時間停留極限，通常為15min；D—出現(xiàn)毒性反應(yīng)的zui低濃度；E—為每天8h，一周40h的正常勞動時間，大多數(shù)人在此濃度下工作，均不會對健康有不良影響。
早在1979年，上海*醫(yī)學(xué)院和上海市化工局職業(yè)病防治研究所就對長期從事或接觸SF6氣體的人群進(jìn)行了調(diào)查及動物試驗。
在對生產(chǎn)和使用SF6氣體的兩家企業(yè)的工人進(jìn)行職業(yè)流行病學(xué)調(diào)查中，對年齡、性別、勞動強度、專業(yè)工齡、是否吸煙等相近的工人，進(jìn)行分組對照、比較，對工人們的健康情況未發(fā)現(xiàn)有明顯的損害。但從統(tǒng)計的癥狀發(fā)生率來看，表現(xiàn)出乏力、記憶力差、咽痛、胸悶的人數(shù)較多。
在對動物（雌性大、小鼠）進(jìn)行分組急性靜式染毒試驗、亞急性靜式染毒試驗中，分別將白鼠放在不同濃度的SF6新氣體或（與電弧接觸過的）開斷氣的氣體分組箱里。其結(jié)果是急性靜式染毒試驗未發(fā)現(xiàn)異常，而亞急性靜式染毒試驗則發(fā)現(xiàn)一只大鼠的肺毛細(xì)血管在電子顯微鏡下有輕度亞微結(jié)構(gòu)改變。是否就是由SF6氣體引起的，因試驗的動物數(shù)量有限，還難以定論。
4.2對環(huán)境的危害
近百年來，地球氣候正經(jīng)歷一次以變暖為主要特征的顯著變化。這種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(yīng)共同引起的。減少溫室氣體排放、減緩氣候變化是《聯(lián)合國氣候變化公約》和《京都議定書》的主要目標(biāo)，而我國在減少溫室氣體排放方面所面臨的壓力越來越大。
溫室效應(yīng)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(fā)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(yīng)”，二氧化碳等氣體被稱為“溫室氣體”。目前，發(fā)現(xiàn)人類活動排放的溫室氣體有六種，它們是二氧化碳、甲烷、*、氫氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫，這當(dāng)中氟化物就有三種。其中CO2對溫室效應(yīng)影響zui大，占60%，而SF6氣體的影響僅占0.1%，但SF6氣體分子對溫室效應(yīng)具有潛在的危害，這是因為SF6氣體一個分子對溫室效應(yīng)的影響為CO2分子的25000倍，同時，排放在大氣中的SF6氣體壽命特長，約3400年?，F(xiàn)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SF6氣體相當(dāng)于1.25億t CO2氣體。
現(xiàn)在每年生產(chǎn)的大約8500t SF6氣體中，約有一半以上用于電力工業(yè)。而在電力工業(yè)中，高壓開關(guān)設(shè)備約占用氣量的80%以上。其中中壓開關(guān)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(lǐng)域，特別是126kV～252kV～550kV的斷路器（GCB）、SF6封閉組合電器（GIS）、充氣柜（C-GIS）、SF6氣體絕緣管道母線（GIL）中。因此，合理、正確的使用管理SF6氣體，減少排放量已到了非整治不可的地步。
5.1環(huán)境保護(hù)意識淡薄
目前，尚有相當(dāng)一部分人缺乏環(huán)境保護(hù)知識，對SF6氣體的理化性能了解不夠，對其給環(huán)境所造成的危害認(rèn)識不深，環(huán)境保護(hù)意識淡薄。在生產(chǎn)、使用SF6氣體的環(huán)節(jié)中由于使用、管理不當(dāng)所造成的泄露及人為的排放相當(dāng)嚴(yán)重。
5.2管理制度不到位
對SF6氣體的使用、管理沒有建立完整的規(guī)章制度。SF6產(chǎn)品的裝配廠房、檢修間及檢修現(xiàn)場等工作場 所均沒有健全的通風(fēng)設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備。對長期接觸或短期接觸SF6氣體的人員在勞動保護(hù)方面欠考慮且沒納入安全生產(chǎn)的管理程序。
由于SF6氣體分解產(chǎn)生的這些有毒氣體和粉末對人及動物上呼吸道有強烈的刺激和腐蝕作用；并對環(huán)境造成污染和破壞，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。因此，為盡量減少危害，將其所帶來的不利影響降到zui小程度。我們可采取以下行之有效的措施加以控制和防范。
對空氣中SF6氣體及其毒性分解產(chǎn)物的允許含量各國均作了相應(yīng)規(guī)定，其中美國的標(biāo)準(zhǔn)要求見下表。
根據(jù)動物性試驗和現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果，并參照美國政府工業(yè)衛(wèi)生醫(yī)師會議（ACGIH）的建議，生產(chǎn)車間空氣中SF6的濃度閾限值為600mg/m3；短期接觸閾限值為750 mg/m3；前蘇聯(lián)批準(zhǔn)的生產(chǎn)車間空氣中SF6的zui高濃度為5000 mg/m3，因此，建議國內(nèi)生產(chǎn)、使用SF6氣體的車間空氣中SF6的zui高濃度不超過6000 mg/m3。