为何电气设备检修或解体后的SF6不能直接排放到大气中？

 

近百年来,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动所增强的温室效应共同引起的。减少温室气体排放、减缓气候变化是《联合国气候变化公约》和《京都议定书》的主要目标,而我国在减少温室气体排放方面所面临的国际压力越来越大。 温室效应是指大气中的二氧化碳等气体能透过太阳短波辐射,使地球表面升温。同时阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射,从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与 “ 温室 ” 的作用类似,故称之为 “ 温室效应 ” ,二氧化碳等气体被称为 “ 温室气体 ” 。目前,发现人类活动排放的温室气体有六种,它们是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫,这当中氟化物就有三种。其中 CO2 对温室效应影响最大,占 60% ,而 六氟化硫(SF6)气体的影响仅占 0.1% ,但 六氟化硫(SF6)气体分子对温室效应具有潜在的危害,这是因为六氟化硫(SF6)气体一个分子对温室效应的影响为 CO2 分子的 25000 倍,同时,排放在大气中的 六氟化硫(SF6)气体寿命特长,约 3400 年。现今,每年排放到大气中的 CO2 气体约 210 亿,而每年排放到大气中的六氟化硫(SF6)气体相当于 1.25 亿 吨 CO2 气体。 

 

 

 现在全球每年生产的大约 8500吨六氟化硫(SF6)气体中,约有一半以上用于电力工业。而在电力工业中,高压开关设备约占用气量的 80% 以上。其中中压开关的用气量约占1/10 ；主要是用在 126 ～ 252kV 的高压、 330 ～ 800kV 的超高压领域,特别是 126kV ～ 252kV ～ 550kV 的断路器（ GCB ）、 六氟化硫(SF6) 封闭组合电器（ GIS ）、充气柜（ C-GIS ）、 六氟化硫(SF6)气体绝缘管道母线（ GIL ）中。因此,合理、正确的使用管理六氟化硫(SF6)气体,减少排放量已到了非整治不可的地步。

 

六氟化硫(SF6)气体的危害 

1、长期以来,由于对 六氟化硫(SF6)气体的使用、管理不善、而导致许多有毒的、具有腐蚀性的气体和固体分解物被排放到大气中,不但给我们赖以生存的环境造成了难以挽救的污染和破坏,同时还危及电器设备的正常运行和人们的身体健康。 

2、如果大量的SF6气体直接排放大气中，因为SF6气体密度相当于空气密度的5倍，然而它们会在低洼处如下水道、电缆沟等地方聚集，令在低洼处的人群产生窒息。 

3、 由于运行大气设备中的SF6气体在电弧的作用或电气设备事故发生后会产生有毒的SF6分解物，如直接排放于大气中，这些有毒的气体会对人体呼吸系统造成伤害。 

 

六氟化硫(SF6)气体的使用现状及存在的问题

1、回收再利用或回收处理的不好 

 从国内的六氟化硫气体回收装置的生产及需求数量上来看,每年约 70 台左右。而销售量最大的还是简易的抽真空、充气装置。究其原因,一是由于六氟化硫(SF6)气体回收装置的价格昂贵,每台在 15～30 万元人民币之间,而国外进口的价格更高,使其普及受到限制；二是除电器制造行业外,该装置的利用率很低,一般只在设备安装或检修时使用,闲置时间长。作为 六氟化硫(SF6)气体使用量很大的高压电器制造行业的电力部门,其 六氟化硫(SF6)气体回收装置的使用和管理并不理想；尤其一些中、小企业根本没有配备 六氟化硫(SF6)气体回收装置。在电力行业, 35kV 以下变电站几乎没有sf6气体回收装置,有的地区是几个变电站共用一台。 

 

 

六氟化硫(SF6)气体的回收处理更差,废气几乎都是一放了之或经过简单的过滤吸附而排放到大气中。因为,目前国内还没有一家生产的 六氟化硫(SF6)气体回收装置可对 六氟化硫(SF6)气体进行再生处理。 六氟化硫(SF6)气体回收装置的功能均是对电器设备进行抽真空,将设备内的 六氟化硫(SF6)气体回收至气腔压力为负 133Pa ,同时将废气压缩到储气罐中,储气罐的容量最大为 500kg 。而这些回收的 “ 废气 ” 一般用于电器设备中零部件检漏,很少有送回生产厂家对其进行再生处理的。 

 

2、管理制度不到位 

对六氟化硫(SF6)气体的使用、管理没有建立完整的规章制度。 六氟化硫(SF6) 产品的装配厂房、检修间及检修现场等工作场 所均没有健全的通风设施和监控设备。对长期接触或短期接触 六氟化硫(SF6)气体的人员在劳动保护方面欠考虑且没纳入安全生产的管理程序。 

 

预防措施 

由于六氟化硫(SF6)气体分解产生的这些有毒气体和粉末对人及动物上呼吸道有强烈的刺激和腐蚀作用；并对环境造成污染和破坏,产生 “ 温室效应 ” 。因此,为尽量减少危害,将其所带来的不利影响降到最小程度。我们可采取以下行之有效的措施加以控制和防范。 

1、 规定空气中六氟化硫(SF6)气体及其毒性分解物的允许含量 

对空气中六氟化硫(SF6)气体及其毒性分解产物的允许含量各国均作了相应规定根据动物性试验和现场调查的结果,并参照美国政府工业卫生医师会议（ ACGIH ）的建议,生产车间空气中 六氟化硫(SF6) 的浓度阈限值为 600mg/m3 ；短期接触阈限值为750 mg/m3 ；前苏联批准的生产车间空气中 六氟化硫(SF6) 的最高浓度为 5000 mg/m3 ,因此,建议国内生产、使用 六氟化硫(SF6)气体的车间空气中六氟化硫(SF6) 的最高浓度不超过 6000 mg/m3 。 

我国在 GB/T8905-1996 《六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则》中等效采用了IEC480：1974 《电气设备中六氟化硫气体导则》和 IEC376：1971 《新六氟化硫气体的规范和验收》。并明确规定,操作间空气中 六氟化硫(SF6)气体浓度极限值为： 空气中六氟化硫(SF6)气体的允许浓度不大于1000μL/L （6g /m3）或空气中氧含量应大于 18% ；短期接触,空气中六氟化硫(SF6)气体的允许浓度不大于 1250μL/L （ 7.5g /m3 ） 空气中六氟化硫(SF6)气体及其毒性分解产物的允许含量（美国标准）

2、 减少和控制六氟化硫(SF6)气体中的水分含量 

对充以六氟化硫(SF6)气体作为绝缘或灭弧的电气设备,为减少和控制其内部的水分含量,在产品装配前,除要将零部件放在相应的烘干间内进行烘干处理外,同时还要求在其内部装设吸附剂。常用的吸附剂有活性氧化铝和分子筛两种,由于它们的吸附性不同,可将两种吸附剂混合使用,吸附剂应放置在气流通道或容器的上方,用量为 六氟化硫(SF6)气体总重量的 10% 左右。正确的使用吸附剂,不但可吸收六氟化硫(SF6)气体中的水分及 六氟化硫(SF6)气体分解物,减少六氟化硫(SF6)气体中的水分含量及分解物的产生与排放。还能提高电器设备的绝缘性能和开断性能。