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六氟化硫(SF6)氣體的危害與預(yù)防
2019-6-6 14:48:17
六氟化硫(SF6)氣體是目前發(fā)現(xiàn)的六種溫室氣體之一。在高壓電器制造行業(yè)使用著大量的 六氟化硫(SF6) 氣體，由于使用、管理不當(dāng)或沒有按正確的方法對(duì)其進(jìn)行回收、再生處理，導(dǎo)致 六氟化硫（SF6）氣體及在高溫電弧作用下產(chǎn)生的有毒分解物排放到大氣中，給人類賴以生存的環(huán)境帶來污染和破壞，同時(shí)給電器設(shè)備的正常運(yùn)行和人們 身體健康帶來不利影響。
1 、概述
自 1900 年法國化學(xué)家摩森（ H.Moissan ）和李博 (P.Lebeau) 在實(shí)驗(yàn)室中將硫在氟氣中燃燒以制備六氟化硫（ SF6 ）氣體以來，人們已從中收益非淺。因純 六氟化硫(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(shí)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 六氟化硫(SF6) 氣體使用量的增加，范圍的擴(kuò)大，正確的使用和管理 六氟化硫(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 、 六氟化硫(SF6) 氣體的性質(zhì)
2.1 六氟化硫(SF6) 氣體的物理性質(zhì)
純凈的 六氟化硫(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(duì)密度在氣態(tài)時(shí)為 6.16g /cm3(20℃,0.1MPa 時(shí) ) ，在液態(tài)時(shí)為 1400g /cm3(20℃ 時(shí)) ；在相同狀態(tài)下約是空氣相對(duì)密度的 5 倍。為便于運(yùn)輸和貯存， 六氟化硫(SF6) 氣體通常以液態(tài)形式存在于鋼瓶中。
2.2 六氟化硫(SF6) 氣體的化學(xué)性質(zhì)
六氟化硫(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(qiáng)堿、氨、鹽酸、硫酸等不反應(yīng)；在低于 150 ℃ 時(shí)， 六氟化硫(SF6) 氣體呈化學(xué)惰性，極少熔于水，微熔于醇。對(duì)電器設(shè)備中常用的金屬及其它有機(jī)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， 六氟化硫(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。
3 六氟化硫(SF6) 氣體的毒性來源
從有關(guān)部門的試驗(yàn)及研究結(jié)果可知， 六氟化硫(SF6) 氣體的毒性主要來自 5 個(gè)方面。
（ 1 ） 六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品不純，出廠時(shí)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 六氟化硫(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 六氟化硫(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(jī)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(shí)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(huì)產(chǎn)生一定的毒性物質(zhì)。因此，為保證六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，對(duì)出廠的 六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品國際電工委員會(huì)（ 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(shí)提供生物試驗(yàn)無毒證明書。
（ 2 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體在高溫電弧發(fā)生作用時(shí)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）
（ 3 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物與電極（ Cu － W 合金）及金屬材料（ AL 、 Cu ）反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。
例如： 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物與電極或其它材料反應(yīng)：
3SF6 + W → WF6 （氣態(tài)） + 3SF4
3F + AL →ALF3 （固態(tài)粉末）
3SOF2 + AL2O3 →2ALF3 （固態(tài)粉末） + 3SO2
SF6 + Cu →CuF2( 固態(tài)粉末 ) + SF6
4SF6 + W + Cu →2S2F2 （氣態(tài)） +3WF6 （氣態(tài)） + CuF2 （固態(tài)粉末）
（ 4 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體分解物與其內(nèi)的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。
例如： 六氟化硫(SF6) 氣體分解物與水的繼發(fā)性反應(yīng)：
SF4 + H2O →SOF2 + 2HF （氫氟酸）
SOF4 + H2O →SO2F2 + 2HF （氫氟酸）
SOF2 + H2O → SO2 + 2HF （二氧化硫）
SO2F2 + 2H2O → H2SO4 + 2HF （硫酸）
（ 5 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物與絕緣材料反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。如與含有硅成分的環(huán)氧酚醛玻璃絲布板（棒、管）等絕緣件；或以石英砂、玻璃作填料的環(huán)氧樹脂澆注件、模壓件以及瓷瓶、硅橡膠、硅脂等起化學(xué)作用，生成 SiF4 、 Si （ CH3 ） 2F 2 等產(chǎn)物。
4 六氟化硫(SF6) 氣體的危害
長期以來，由于對(duì) 六氟化硫(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(shí)還危及電器設(shè)備的正常運(yùn)行和人們的身體健康。 六氟化硫(SF6) 氣體的電弧分解物及反應(yīng)生成物的生理特性見下表：
六氟化硫(SF6) 氣體的電弧分解物及反應(yīng)生成物的生理特性：
1 、概述
自 1900 年法國化學(xué)家摩森（ H.Moissan ）和李博 (P.Lebeau) 在實(shí)驗(yàn)室中將硫在氟氣中燃燒以制備六氟化硫（ SF6 ）氣體以來，人們已從中收益非淺。因純 六氟化硫(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(shí)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 六氟化硫(SF6) 氣體使用量的增加，范圍的擴(kuò)大，正確的使用和管理 六氟化硫(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 、 六氟化硫(SF6) 氣體的性質(zhì)
2.1 六氟化硫(SF6) 氣體的物理性質(zhì)
純凈的 六氟化硫(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(duì)密度在氣態(tài)時(shí)為 6.16g /cm3(20℃,0.1MPa 時(shí) ) ，在液態(tài)時(shí)為 1400g /cm3(20℃ 時(shí)) ；在相同狀態(tài)下約是空氣相對(duì)密度的 5 倍。為便于運(yùn)輸和貯存， 六氟化硫(SF6) 氣體通常以液態(tài)形式存在于鋼瓶中。
2.2 六氟化硫(SF6) 氣體的化學(xué)性質(zhì)
六氟化硫(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(qiáng)堿、氨、鹽酸、硫酸等不反應(yīng)；在低于 150 ℃ 時(shí)， 六氟化硫(SF6) 氣體呈化學(xué)惰性，極少熔于水，微熔于醇。對(duì)電器設(shè)備中常用的金屬及其它有機(jī)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， 六氟化硫(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。
3 六氟化硫(SF6) 氣體的毒性來源
從有關(guān)部門的試驗(yàn)及研究結(jié)果可知， 六氟化硫(SF6) 氣體的毒性主要來自 5 個(gè)方面。
（ 1 ） 六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品不純，出廠時(shí)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 六氟化硫(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 六氟化硫(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(jī)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(shí)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(huì)產(chǎn)生一定的毒性物質(zhì)。因此，為保證六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，對(duì)出廠的 六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品國際電工委員會(huì)（ 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(shí)提供生物試驗(yàn)無毒證明書。
（ 2 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體在高溫電弧發(fā)生作用時(shí)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）
（ 3 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物與電極（ Cu － W 合金）及金屬材料（ AL 、 Cu ）反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。
例如： 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物與電極或其它材料反應(yīng)：
3SF6 + W → WF6 （氣態(tài)） + 3SF4
3F + AL →ALF3 （固態(tài)粉末）
3SOF2 + AL2O3 →2ALF3 （固態(tài)粉末） + 3SO2
SF6 + Cu →CuF2( 固態(tài)粉末 ) + SF6
4SF6 + W + Cu →2S2F2 （氣態(tài)） +3WF6 （氣態(tài)） + CuF2 （固態(tài)粉末）
（ 4 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體分解物與其內(nèi)的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。
例如： 六氟化硫(SF6) 氣體分解物與水的繼發(fā)性反應(yīng)：
SF4 + H2O →SOF2 + 2HF （氫氟酸）
SOF4 + H2O →SO2F2 + 2HF （氫氟酸）
SOF2 + H2O → SO2 + 2HF （二氧化硫）
SO2F2 + 2H2O → H2SO4 + 2HF （硫酸）
（ 5 ）電器設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物與絕緣材料反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。如與含有硅成分的環(huán)氧酚醛玻璃絲布板（棒、管）等絕緣件；或以石英砂、玻璃作填料的環(huán)氧樹脂澆注件、模壓件以及瓷瓶、硅橡膠、硅脂等起化學(xué)作用，生成 SiF4 、 Si （ CH3 ） 2F 2 等產(chǎn)物。
4 六氟化硫(SF6) 氣體的危害
長期以來，由于對(duì) 六氟化硫(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(shí)還危及電器設(shè)備的正常運(yùn)行和人們的身體健康。 六氟化硫(SF6) 氣體的電弧分解物及反應(yīng)生成物的生理特性見下表：
六氟化硫(SF6) 氣體的電弧分解物及反應(yīng)生成物的生理特性：
序號(hào) 化學(xué)成分 生理學(xué)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(dòng)物的死亡率為 50% ；在 10μg/g 的濃度中停留 1h ，
2 SF4 在 19μg/g 的濃度中， 4h 內(nèi)動(dòng)物的死亡率為 50% ；在 10μg/g 的濃度中停留 1h ，
動(dòng)物會(huì)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(duì)呼吸有危險(xiǎn)。
8 WF6 有刺激性。
4.1 對(duì)人及動(dòng)物的危害
從醫(yī)學(xué)的角度來講，各種分解物氣體及生成物對(duì)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(gè)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(dòng)物物質(zhì)的允許濃度設(shè)定為五級(jí)。即： A—— 最低致命濃度； B—— 半致命濃度（ 50% 為死亡濃度）； C—— 短時(shí)間停留極限，通常為 15min ； D—— 出現(xiàn)毒性反應(yīng)的最低濃度； E—— 為每天 8h ，一周 40h 的正常勞動(dòng)時(shí)間，大多數(shù)人在此濃度下工作，均不會(huì)對(duì)健康有不良影響。
早在 1979 年，上海第一醫(yī)學(xué)院和上海市化工局職業(yè)病防治研究所就對(duì)長期從事或接觸 六氟化硫(SF6) 氣體的人群進(jìn)行了調(diào)查及動(dòng)物試驗(yàn)。
在對(duì)生產(chǎn)和使用 六氟化硫(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(duì)年齡、性別、勞動(dòng)強(qiáng)度、專業(yè)工齡、是否吸煙等相近的工人，進(jìn)行分組對(duì)照、比較，對(duì)工人們的健康情況未發(fā)現(xiàn)有明顯的損害。但從統(tǒng)計(jì)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(duì)動(dòng)物（雌性大、小鼠）進(jìn)行分組急性靜式染毒試驗(yàn)、亞急性靜式染毒試驗(yàn)中，分別將白鼠放在不同濃度的 六氟化硫(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(yàn)未發(fā)現(xiàn)異常，而亞急性靜式染毒試驗(yàn)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 六氟化硫(SF6) 氣體引起的，因試驗(yàn)的動(dòng)物數(shù)量有限，還難以定論。
4.2 對(duì)環(huán)境的危害
近百年來，地球氣候正經(jīng)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(dòng)和人類活動(dòng)所增強(qiáng)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國際壓力越來越大。
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(shí)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(dòng)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(dāng)中氟化物就有三種。其中 CO2 對(duì)溫室效應(yīng)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(duì)溫室效應(yīng)具有潛在的危害，這是因?yàn)?六氟化硫(SF6) 氣體一個(gè)分子對(duì)溫室效應(yīng)的影響為 CO2 分子的 25000 倍，同時(shí)，排放在大氣中的 六氟化硫(SF6) 氣體壽命特長，約 3400 年。現(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 六氟化硫(SF6) 氣體相當(dāng)于 1.25 億 t CO2 氣體。
現(xiàn)在全球每年生產(chǎn)的大約 8500t 六氟化硫(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 ）、 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.
5 六氟化硫(SF6) 氣體的使用現(xiàn)狀及存在的問題
5.1 環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄
目前，尚有相當(dāng)一部分人缺乏環(huán)境保護(hù)知識(shí)，對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體的理化性能了解不夠，對(duì)其給環(huán)境所造成的危害認(rèn)識(shí)不深，環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄。在生產(chǎn)、使用 六氟化硫(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 回收再利用或回收處理的不好
從國內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的生產(chǎn)及需求數(shù)量上來看，每年約 70 臺(tái)左右。而銷售量最大的還是簡易的抽真空、充氣裝置。究其原因，一是由于 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的價(jià)格昂貴，每臺(tái)在 15 ～ 30 萬元人民幣之間，而國外進(jìn)口的價(jià)格更高，使其普及受到限制；二是除電器制造行業(yè)外，該裝置的利用率很低，一般只在設(shè)備安裝或檢修時(shí)使用，閑置時(shí)間長。作為 六氟化硫(SF6) 氣體使用量很大的高壓電器制造行業(yè)的電力部門，其 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的使用和管理并不理想；尤其一些中、小企業(yè)根本沒有配備 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置。在電力行業(yè)， 35kV 以下變電站幾乎沒有 S6 氣體回收裝置，有的地區(qū)是幾個(gè)變電站共用一臺(tái)。
六氟化硫(SF6) 氣體的回收處理更差，廢氣幾乎都是一放了之或經(jīng)過簡單的過濾吸附而排放到大氣中。因?yàn)椋壳皣鴥?nèi)還沒有一家生產(chǎn)的 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置可對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體進(jìn)行再生處理。 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的功能均是對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行抽真空，將設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體回收至氣腔壓力為負(fù) 133Pa ，同時(shí)將廢氣壓縮到儲(chǔ)氣罐中，儲(chǔ)氣罐的容量最大為 500kg 。而這些回收的 “ 廢氣 ” 一般用于電器設(shè)備中零部件檢漏，很少有送回生產(chǎn)廠家對(duì)其進(jìn)行再生處理的。
5.3 管理制度不到位
對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體的使用、管理沒有建立完整的規(guī)章制度。 六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品的裝配廠房、檢修間及檢修現(xiàn)場(chǎng)等工作場(chǎng) 所均沒有健全的通風(fēng)設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備。對(duì)長期接觸或短期接觸 六氟化硫(SF6) 氣體的人員在勞動(dòng)保護(hù)方面欠考慮且沒納入安全生產(chǎn)的管理程序。
6 預(yù)防措施
由于 六氟化硫(SF6) 氣體分解產(chǎn)生的這些有毒氣體和粉末對(duì)人及動(dòng)物上呼吸道有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用；并對(duì)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最小程度。我們可采取以下行之有效的措施加以控制和防范。
6.1 規(guī)定空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體及其毒性分解物的允許含量
對(duì)空氣中 六氟化硫(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(dòng)物性試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果，并參照美國政府工業(yè)衛(wèi)生醫(yī)師會(huì)議（ ACGIH ）的建議，生產(chǎn)車間空氣中 六氟化硫(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 六氟化硫(SF6) 的最高濃度為 5000 mg/m3 ，因此，建議國內(nèi)生產(chǎn)、使用 六氟化硫(SF6) 氣體的車間空氣中 六氟化硫(SF6) 的最高濃度不超過 6000 mg/m3 。
我國在 GB/T8905-1996 《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢驗(yàn)導(dǎo)則》中等效采用了 IEC480 ： 1974 《電氣設(shè)備中六氟化硫氣體導(dǎo)則》和 IEC376 ： 1971 《新六氟化硫氣體的規(guī)范和驗(yàn)收》。并明確規(guī)定，操作間空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體濃度極限值為：
空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體的允許濃度不大于 1000μL/L （ 6g /m3 ）或空氣中氧含量應(yīng)大于 18% ；短期接觸，空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體的允許濃度不大于 1250μL/L （ 7.5g /m3 ）
空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體及其毒性分解產(chǎn)物的允許含量（美國標(biāo)準(zhǔn)）
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(duì)呼吸有危險(xiǎn)。
8 WF6 有刺激性。
4.1 對(duì)人及動(dòng)物的危害
從醫(yī)學(xué)的角度來講，各種分解物氣體及生成物對(duì)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(gè)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(dòng)物物質(zhì)的允許濃度設(shè)定為五級(jí)。即： A—— 最低致命濃度； B—— 半致命濃度（ 50% 為死亡濃度）； C—— 短時(shí)間停留極限，通常為 15min ； D—— 出現(xiàn)毒性反應(yīng)的最低濃度； E—— 為每天 8h ，一周 40h 的正常勞動(dòng)時(shí)間，大多數(shù)人在此濃度下工作，均不會(huì)對(duì)健康有不良影響。
早在 1979 年，上海第一醫(yī)學(xué)院和上海市化工局職業(yè)病防治研究所就對(duì)長期從事或接觸 六氟化硫(SF6) 氣體的人群進(jìn)行了調(diào)查及動(dòng)物試驗(yàn)。
在對(duì)生產(chǎn)和使用 六氟化硫(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(duì)年齡、性別、勞動(dòng)強(qiáng)度、專業(yè)工齡、是否吸煙等相近的工人，進(jìn)行分組對(duì)照、比較，對(duì)工人們的健康情況未發(fā)現(xiàn)有明顯的損害。但從統(tǒng)計(jì)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(duì)動(dòng)物（雌性大、小鼠）進(jìn)行分組急性靜式染毒試驗(yàn)、亞急性靜式染毒試驗(yàn)中，分別將白鼠放在不同濃度的 六氟化硫(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(yàn)未發(fā)現(xiàn)異常，而亞急性靜式染毒試驗(yàn)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 六氟化硫(SF6) 氣體引起的，因試驗(yàn)的動(dòng)物數(shù)量有限，還難以定論。
4.2 對(duì)環(huán)境的危害
近百年來，地球氣候正經(jīng)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(dòng)和人類活動(dòng)所增強(qiáng)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國際壓力越來越大。
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(shí)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(dòng)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(dāng)中氟化物就有三種。其中 CO2 對(duì)溫室效應(yīng)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(duì)溫室效應(yīng)具有潛在的危害，這是因?yàn)?六氟化硫(SF6) 氣體一個(gè)分子對(duì)溫室效應(yīng)的影響為 CO2 分子的 25000 倍，同時(shí)，排放在大氣中的 六氟化硫(SF6) 氣體壽命特長，約 3400 年。現(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 六氟化硫(SF6) 氣體相當(dāng)于 1.25 億 t CO2 氣體。
現(xiàn)在全球每年生產(chǎn)的大約 8500t 六氟化硫(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 ）、 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.
5 六氟化硫(SF6) 氣體的使用現(xiàn)狀及存在的問題
5.1 環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄
目前，尚有相當(dāng)一部分人缺乏環(huán)境保護(hù)知識(shí)，對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體的理化性能了解不夠，對(duì)其給環(huán)境所造成的危害認(rèn)識(shí)不深，環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄。在生產(chǎn)、使用 六氟化硫(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 回收再利用或回收處理的不好
從國內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的生產(chǎn)及需求數(shù)量上來看，每年約 70 臺(tái)左右。而銷售量最大的還是簡易的抽真空、充氣裝置。究其原因，一是由于 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的價(jià)格昂貴，每臺(tái)在 15 ～ 30 萬元人民幣之間，而國外進(jìn)口的價(jià)格更高，使其普及受到限制；二是除電器制造行業(yè)外，該裝置的利用率很低，一般只在設(shè)備安裝或檢修時(shí)使用，閑置時(shí)間長。作為 六氟化硫(SF6) 氣體使用量很大的高壓電器制造行業(yè)的電力部門，其 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的使用和管理并不理想；尤其一些中、小企業(yè)根本沒有配備 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置。在電力行業(yè)， 35kV 以下變電站幾乎沒有 S6 氣體回收裝置，有的地區(qū)是幾個(gè)變電站共用一臺(tái)。
六氟化硫(SF6) 氣體的回收處理更差，廢氣幾乎都是一放了之或經(jīng)過簡單的過濾吸附而排放到大氣中。因?yàn)椋壳皣鴥?nèi)還沒有一家生產(chǎn)的 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置可對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體進(jìn)行再生處理。 六氟化硫(SF6) 氣體回收裝置的功能均是對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行抽真空，將設(shè)備內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體回收至氣腔壓力為負(fù) 133Pa ，同時(shí)將廢氣壓縮到儲(chǔ)氣罐中，儲(chǔ)氣罐的容量最大為 500kg 。而這些回收的 “ 廢氣 ” 一般用于電器設(shè)備中零部件檢漏，很少有送回生產(chǎn)廠家對(duì)其進(jìn)行再生處理的。
5.3 管理制度不到位
對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體的使用、管理沒有建立完整的規(guī)章制度。 六氟化硫(SF6) 產(chǎn)品的裝配廠房、檢修間及檢修現(xiàn)場(chǎng)等工作場(chǎng) 所均沒有健全的通風(fēng)設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備。對(duì)長期接觸或短期接觸 六氟化硫(SF6) 氣體的人員在勞動(dòng)保護(hù)方面欠考慮且沒納入安全生產(chǎn)的管理程序。
6 預(yù)防措施
由于 六氟化硫(SF6) 氣體分解產(chǎn)生的這些有毒氣體和粉末對(duì)人及動(dòng)物上呼吸道有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用；并對(duì)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最小程度。我們可采取以下行之有效的措施加以控制和防范。
6.1 規(guī)定空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體及其毒性分解物的允許含量
對(duì)空氣中 六氟化硫(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(dòng)物性試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果，并參照美國政府工業(yè)衛(wèi)生醫(yī)師會(huì)議（ ACGIH ）的建議，生產(chǎn)車間空氣中 六氟化硫(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 六氟化硫(SF6) 的最高濃度為 5000 mg/m3 ，因此，建議國內(nèi)生產(chǎn)、使用 六氟化硫(SF6) 氣體的車間空氣中 六氟化硫(SF6) 的最高濃度不超過 6000 mg/m3 。
我國在 GB/T8905-1996 《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢驗(yàn)導(dǎo)則》中等效采用了 IEC480 ： 1974 《電氣設(shè)備中六氟化硫氣體導(dǎo)則》和 IEC376 ： 1971 《新六氟化硫氣體的規(guī)范和驗(yàn)收》。并明確規(guī)定，操作間空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體濃度極限值為：
空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體的允許濃度不大于 1000μL/L （ 6g /m3 ）或空氣中氧含量應(yīng)大于 18% ；短期接觸，空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體的允許濃度不大于 1250μL/L （ 7.5g /m3 ）
空氣中 六氟化硫(SF6) 氣體及其毒性分解產(chǎn)物的允許含量（美國標(biāo)準(zhǔn)）
序號(hào) 毒性氣體及固體名稱 允許含量
1 SF6 100g/g
2 SF4 0.1/g
3 SOF4 2.5 m3
4 SOF2 2.5 m3
5 SO2 2μgg
1 SF6 100g/g
2 SF4 0.1/g
3 SOF4 2.5 m3
4 SOF2 2.5 m3
5 SO2 2μgg
6 SO2F2 5μg/g
7 S2F10 0.025μg/g
8 S2F10O 0.5μg/g
9 SiF4 2.5 mm3
10 HF 3μg/g
11 CF4 2.5 mg/m3
12 CS2 10μg/g
13 ALF3 2.5 mg/m3
7 S2F10 0.025μg/g
8 S2F10O 0.5μg/g
9 SiF4 2.5 mm3
10 HF 3μg/g
11 CF4 2.5 mg/m3
12 CS2 10μg/g
13 ALF3 2.5 mg/m3
14 CuF2 2.5 mg/m3
15 Si （ CH3 ） 2F 2 1 mg/m3
6.2 減少和控制六氟化硫(SF6) 氣體中的水分含量
對(duì)充以 六氟化硫(SF6) 氣體作為絕緣或滅弧的電氣設(shè)備，為減少和控制其內(nèi)部的水分含量，在產(chǎn)品裝配前，除要將零部件放在相應(yīng)的烘干間內(nèi)進(jìn)行烘干處理外，同時(shí)還要求在其內(nèi)部裝設(shè)吸附劑。常用的吸附劑有活性氧化鋁和分子篩兩種，由于它們的吸附性不同，可將兩種吸附劑混合使用，吸附劑應(yīng)放置在氣流通道或容器的上方，用量為 六氟化硫(SF6) 氣體總重量的 10% 左右。正確的使用吸附劑，不但可吸收 六氟化硫(SF6) 氣體中的水分及 六氟化硫(SF6) 氣體分解物，減少 六氟化硫(SF6) 氣體中的水分含量及分解物的產(chǎn)生與排放。還能提高電器設(shè)備的絕緣性能和開斷性能。
因此，我國標(biāo)準(zhǔn) GB/T8905-1996 規(guī)定了在 20 ℃ 時(shí) 六氟化硫(SF6) 電器設(shè)備水分含量的允許值，見下表。
六氟化硫(SF6) 電器設(shè)備中水分含量的允許值：
15 Si （ CH3 ） 2F 2 1 mg/m3
6.2 減少和控制六氟化硫(SF6) 氣體中的水分含量
對(duì)充以 六氟化硫(SF6) 氣體作為絕緣或滅弧的電氣設(shè)備，為減少和控制其內(nèi)部的水分含量，在產(chǎn)品裝配前，除要將零部件放在相應(yīng)的烘干間內(nèi)進(jìn)行烘干處理外，同時(shí)還要求在其內(nèi)部裝設(shè)吸附劑。常用的吸附劑有活性氧化鋁和分子篩兩種，由于它們的吸附性不同，可將兩種吸附劑混合使用，吸附劑應(yīng)放置在氣流通道或容器的上方，用量為 六氟化硫(SF6) 氣體總重量的 10% 左右。正確的使用吸附劑，不但可吸收 六氟化硫(SF6) 氣體中的水分及 六氟化硫(SF6) 氣體分解物，減少 六氟化硫(SF6) 氣體中的水分含量及分解物的產(chǎn)生與排放。還能提高電器設(shè)備的絕緣性能和開斷性能。
因此，我國標(biāo)準(zhǔn) GB/T8905-1996 規(guī)定了在 20 ℃ 時(shí) 六氟化硫(SF6) 電器設(shè)備水分含量的允許值，見下表。
六氟化硫(SF6) 電器設(shè)備中水分含量的允許值：
隔 室 有電弧分解物的隔室 無電弧分解物的隔室
產(chǎn)品運(yùn)行允許值 ≤300μL/L 100≤μL/L
產(chǎn)品交接驗(yàn)收值 ≤150μL/L 500≤μL/L
6.3 加強(qiáng) 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物的回收和處理
以 六氟化硫(SF6) 氣體作為絕緣和滅弧的電器設(shè)備，在下列四種情況下必須對(duì)其內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物進(jìn)行回收或中和處理。
（ 1 ）在新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，做過絕緣試驗(yàn)和開斷試驗(yàn)的試品；
（ 2 ）檢修進(jìn)行過的電器設(shè)備；
（ 3 ）處理發(fā)生故障的電器設(shè)備；
（ 4 ）淘汰、更換掉的電器設(shè)備。
在對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物進(jìn)行回收或中和處理時(shí)，要嚴(yán)格按如下步驟進(jìn)行：
① 在打開設(shè)備前，必須先回收氣體，并抽真空；
② 對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行徹底通風(fēng)；
③ 工作人員應(yīng)帶放毒面具和橡皮手套；
④ 將金屬氟化物粉塵集中起來，裝入塑料袋并深埋。對(duì)電器設(shè)備內(nèi)的吸附劑和回收裝置
吸附罐中吸附劑，按 CB/T8905-1996 《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢驗(yàn)導(dǎo)則》的規(guī)定 “ 由生產(chǎn)分解氣體的設(shè)備中更換下來的吸附劑不要再生 ” 由此我們可按下列方法進(jìn)行處理：
（ a ）按 20ml/g 的比例將吸附劑放入當(dāng)濃度為 IN 的氫氧化鈉溶液中，攪拌浸泡 24h ，
將吸附劑內(nèi)部可溶于水和可水解、堿解的 六氟化硫(SF6) 氣體分解物轉(zhuǎn)移到氫氧化鈉溶液中。
（ b ）對(duì)浸泡過吸附劑的氫氧化鈉溶液要用當(dāng)量濃度為 0.1N 的硫酸進(jìn)行中和，在溶液
呈中性時(shí)，方可排放。
（ c ）對(duì)排放后剩余吸附劑及固體物質(zhì)經(jīng)水洗后可作為普通垃圾處理或深埋掉。
6.4 提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，降低泄露率
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上采用新技術(shù)、新工藝，提高制造水平，力爭將年漏氣率由 1% 降到 0.5% 以下，主要從如下三點(diǎn)入手。
（ 1 ）應(yīng)盡量不用 六氟化硫(SF6) 氣體或減少 六氟化硫(SF6) 氣體的使用量，通過改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少充氣隔
室或空間，開發(fā)空氣絕緣、固體絕緣的電器設(shè)備，如環(huán)氧樹脂絕緣的（干式）變壓器、電壓互感器、電流互感氣、真空斷路器，空氣斷路器，負(fù)荷開關(guān)；將斷路器的滅弧室充以 六氟化硫(SF6) 氣體，絕緣拉桿部分采用空氣絕緣；將罐式斷路器改為瓷柱式等。
（ 2 ）在保證產(chǎn)品電氣性能的前提下，盡量降低充氣壓力。這樣不但有利于密封，還可
能減少漏氣點(diǎn)。
（ 3 ）在產(chǎn)品的密封結(jié)構(gòu)及材料上下功夫，采用新材料、新工藝、減少 六氟化硫(SF6) 氣體的泄露。
如電器設(shè)備動(dòng)力輸入處的直動(dòng)密封或轉(zhuǎn)動(dòng)密封采用波紋管結(jié)構(gòu)，靠波紋管的蠕變來提供直動(dòng)所需的行程或轉(zhuǎn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)角。
6.5 采用其它代替氣體或混合氣體
目前，還未發(fā)現(xiàn)一種完全代替純 六氟化硫(SF6) 氣體的單一替代氣體，從環(huán)保方面考慮，唯一有可能的替代氣體是純 N2 氣體；但要使純 N2 氣體的絕緣強(qiáng)度與純 六氟化硫(SF6) 氣體的絕緣強(qiáng)度等同，須將純 N2 氣體的壓力提高到純 六氟化硫(SF6) 氣體的 3-4 倍。因此，從安全角度考慮，電器設(shè)備的容器剛度、強(qiáng)度及其使用有待提高。
鑒于使用純 N2 氣體的難以操作性，國內(nèi)外的研究人員將目標(biāo)轉(zhuǎn)向 N2/SF6 混合氣體，在純 N2 氣體中混入一定百分比的純 六氟化硫(SF6) 氣體后，發(fā)現(xiàn)可顯著得提高絕緣強(qiáng)度，并接近于純 六氟化硫(SF6) 氣體的絕緣性能。關(guān)于使用 N2/六氟化硫(SF6) 混合氣體來替代 SF6 氣體的研究很多，雖然可減少純 六氟化硫(SF6) 氣體的使用量，但其應(yīng)用范圍受到限制，如在 GCB （斷路器）和 GIS （封閉組合電器）中使用的絕緣介質(zhì)，不但要求有絕緣性能，還要求有滅弧性能，而 N2/SF6 混合氣體要想獲得與原有設(shè)備同等的性能是極其困難的，要想直接使用是不可能的。如西門子公司為解決高寒地區(qū)（ -40 ℃ ）斷路器的使用問題，將 N2/SF6 混合氣體的壓力提高到 0.75MPa （表壓），同時(shí)也對(duì)滅弧室進(jìn)行了修改。在 GIL （管道母線）中 由于除故障時(shí)以外，均無電弧產(chǎn)生，且對(duì)絕緣氣體沒有滅弧要求，使采用 N2/SF6 混合氣體成為可能性，在這方面法國、德國已做了嘗試。但由于 N2/SF6 混合氣體的分離回收技術(shù)方面還有一些問題尚待解決，還難以保證 六氟化硫(SF6) 氣體不被排入大氣中，因此，安全、可靠的進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段還需一個(gè)過程。
7 結(jié)束語
由于 六氟化硫(SF6) 電氣技術(shù)設(shè)備的大量使用，不可避免地給人類賴以生存環(huán)境帶來污染和破壞，同時(shí)也給人們的身體健康帶來不利影響。因此，早在 1992 年國際上就開始研究全球變暖問題，并在 1997 年的京都會(huì)議（ COP3 ）上確定了溫室氣體的削減目標(biāo)。但迄今為止，還未找到比 六氟化硫(SF6) 氣體的綜合性能更好的單獨(dú)氣體和混合氣體。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，在今后相當(dāng)長一段時(shí)期，少用和不用 六氟化硫(SF6) 氣體的電器設(shè)備才是高壓電器制造行業(yè)的發(fā)展方向。
產(chǎn)品交接驗(yàn)收值 ≤150μL/L 500≤μL/L
6.3 加強(qiáng) 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物的回收和處理
以 六氟化硫(SF6) 氣體作為絕緣和滅弧的電器設(shè)備，在下列四種情況下必須對(duì)其內(nèi)的 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物進(jìn)行回收或中和處理。
（ 1 ）在新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，做過絕緣試驗(yàn)和開斷試驗(yàn)的試品；
（ 2 ）檢修進(jìn)行過的電器設(shè)備；
（ 3 ）處理發(fā)生故障的電器設(shè)備；
（ 4 ）淘汰、更換掉的電器設(shè)備。
在對(duì) 六氟化硫(SF6) 氣體及分解物進(jìn)行回收或中和處理時(shí)，要嚴(yán)格按如下步驟進(jìn)行：
① 在打開設(shè)備前，必須先回收氣體，并抽真空；
② 對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行徹底通風(fēng)；
③ 工作人員應(yīng)帶放毒面具和橡皮手套；
④ 將金屬氟化物粉塵集中起來，裝入塑料袋并深埋。對(duì)電器設(shè)備內(nèi)的吸附劑和回收裝置
吸附罐中吸附劑，按 CB/T8905-1996 《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢驗(yàn)導(dǎo)則》的規(guī)定 “ 由生產(chǎn)分解氣體的設(shè)備中更換下來的吸附劑不要再生 ” 由此我們可按下列方法進(jìn)行處理：
（ a ）按 20ml/g 的比例將吸附劑放入當(dāng)濃度為 IN 的氫氧化鈉溶液中，攪拌浸泡 24h ，
將吸附劑內(nèi)部可溶于水和可水解、堿解的 六氟化硫(SF6) 氣體分解物轉(zhuǎn)移到氫氧化鈉溶液中。
（ b ）對(duì)浸泡過吸附劑的氫氧化鈉溶液要用當(dāng)量濃度為 0.1N 的硫酸進(jìn)行中和，在溶液
呈中性時(shí)，方可排放。
（ c ）對(duì)排放后剩余吸附劑及固體物質(zhì)經(jīng)水洗后可作為普通垃圾處理或深埋掉。
6.4 提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，降低泄露率
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上采用新技術(shù)、新工藝，提高制造水平，力爭將年漏氣率由 1% 降到 0.5% 以下，主要從如下三點(diǎn)入手。
（ 1 ）應(yīng)盡量不用 六氟化硫(SF6) 氣體或減少 六氟化硫(SF6) 氣體的使用量，通過改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少充氣隔
室或空間，開發(fā)空氣絕緣、固體絕緣的電器設(shè)備，如環(huán)氧樹脂絕緣的（干式）變壓器、電壓互感器、電流互感氣、真空斷路器，空氣斷路器，負(fù)荷開關(guān)；將斷路器的滅弧室充以 六氟化硫(SF6) 氣體，絕緣拉桿部分采用空氣絕緣；將罐式斷路器改為瓷柱式等。
（ 2 ）在保證產(chǎn)品電氣性能的前提下，盡量降低充氣壓力。這樣不但有利于密封，還可
能減少漏氣點(diǎn)。
（ 3 ）在產(chǎn)品的密封結(jié)構(gòu)及材料上下功夫，采用新材料、新工藝、減少 六氟化硫(SF6) 氣體的泄露。
如電器設(shè)備動(dòng)力輸入處的直動(dòng)密封或轉(zhuǎn)動(dòng)密封采用波紋管結(jié)構(gòu)，靠波紋管的蠕變來提供直動(dòng)所需的行程或轉(zhuǎn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)角。
6.5 采用其它代替氣體或混合氣體
目前，還未發(fā)現(xiàn)一種完全代替純 六氟化硫(SF6) 氣體的單一替代氣體，從環(huán)保方面考慮，唯一有可能的替代氣體是純 N2 氣體；但要使純 N2 氣體的絕緣強(qiáng)度與純 六氟化硫(SF6) 氣體的絕緣強(qiáng)度等同，須將純 N2 氣體的壓力提高到純 六氟化硫(SF6) 氣體的 3-4 倍。因此，從安全角度考慮，電器設(shè)備的容器剛度、強(qiáng)度及其使用有待提高。
鑒于使用純 N2 氣體的難以操作性，國內(nèi)外的研究人員將目標(biāo)轉(zhuǎn)向 N2/SF6 混合氣體，在純 N2 氣體中混入一定百分比的純 六氟化硫(SF6) 氣體后，發(fā)現(xiàn)可顯著得提高絕緣強(qiáng)度，并接近于純 六氟化硫(SF6) 氣體的絕緣性能。關(guān)于使用 N2/六氟化硫(SF6) 混合氣體來替代 SF6 氣體的研究很多，雖然可減少純 六氟化硫(SF6) 氣體的使用量，但其應(yīng)用范圍受到限制，如在 GCB （斷路器）和 GIS （封閉組合電器）中使用的絕緣介質(zhì)，不但要求有絕緣性能，還要求有滅弧性能，而 N2/SF6 混合氣體要想獲得與原有設(shè)備同等的性能是極其困難的，要想直接使用是不可能的。如西門子公司為解決高寒地區(qū)（ -40 ℃ ）斷路器的使用問題，將 N2/SF6 混合氣體的壓力提高到 0.75MPa （表壓），同時(shí)也對(duì)滅弧室進(jìn)行了修改。在 GIL （管道母線）中 由于除故障時(shí)以外，均無電弧產(chǎn)生，且對(duì)絕緣氣體沒有滅弧要求，使采用 N2/SF6 混合氣體成為可能性，在這方面法國、德國已做了嘗試。但由于 N2/SF6 混合氣體的分離回收技術(shù)方面還有一些問題尚待解決，還難以保證 六氟化硫(SF6) 氣體不被排入大氣中，因此，安全、可靠的進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段還需一個(gè)過程。
7 結(jié)束語
由于 六氟化硫(SF6) 電氣技術(shù)設(shè)備的大量使用，不可避免地給人類賴以生存環(huán)境帶來污染和破壞，同時(shí)也給人們的身體健康帶來不利影響。因此，早在 1992 年國際上就開始研究全球變暖問題，并在 1997 年的京都會(huì)議（ COP3 ）上確定了溫室氣體的削減目標(biāo)。但迄今為止，還未找到比 六氟化硫(SF6) 氣體的綜合性能更好的單獨(dú)氣體和混合氣體。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，在今后相當(dāng)長一段時(shí)期，少用和不用 六氟化硫(SF6) 氣體的電器設(shè)備才是高壓電器制造行業(yè)的發(fā)展方向。
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