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?,F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 t CO2 氣體。
現在全球每年生產的大約 8500t 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(SF6)氣體的危害
長期以來,由于對 六氟化硫(SF6)氣體的使用、管理不善、而導致許多有毒的、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境造成了難以挽救的污染和破壞,同時還危及電器設備的正常運行和人們的身體健康。
六氟化硫回收
六氟化硫(SF6)氣體的使用現狀及存在的問題
1、回收再利用或回收處理的不好
從國內的六氟化硫氣體回收裝置的生產及需求數量上來看,每年約 70 臺左右。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)氣體回收裝置的價格昂貴,每臺在 15 ~ 30 萬元人民幣之間,而國外進口的價格更高,使其普及受到限制;二是除電器制造行業外,該裝置的利用率很低,一般只在設備安裝或檢修時使用,閑置時間長。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、小企業根本沒有配備 六氟化硫(SF6)氣體回收裝置。在電力行業, 35kV 以下變電站幾乎沒有sf6氣體回收裝置,有的地區是幾個變電站共用一臺。
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過簡單的過濾吸附而排放到大氣中。因為,目前國內還沒有一家生產的 六氟化硫(SF6)氣體回收裝置可對 六氟化硫(SF6)氣體進行再生處理。 六氟化硫(SF6)氣體回收裝置的功能均是對電器設備進行抽真空,將設備內的 六氟化硫(SF6)氣體回收至氣腔壓力為負 133Pa ,同時將廢氣壓縮到儲氣罐中,儲氣罐的容量最大為 500kg 。而這些回收的 “ 廢氣 ” 一般用于電器設備中零部件檢漏,很少有送回生產廠家對其進行再生處理的。
2、管理制度不到位
對六氟化硫(SF6)氣體的使用、管理沒有建立完整的規章制度。 六氟化硫(SF6) 產品的裝配廠房、檢修間及檢修現場等工作場 所均沒有健全的通風設施和監控設備。對長期接觸或短期接觸 六氟化硫(SF6)氣體的人員在勞動保護方面欠考慮且沒納入安全生產的管理程序。
預防措施
由于六氟化硫(SF6)氣體分解產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;并對環境造成污染和破壞,產生 “ 溫室效應 ” 。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。
1、 規定空氣中六氟化硫(SF6)氣體及其毒性分解物的允許含量
對空氣中六氟化硫(SF6)氣體及其毒性分解產物的允許含量各國均作了相應規定根據動物性試驗和現場調查的結果,并參照美國政府工業衛生醫師會議( ACGIH )的建議,生產車間空氣中 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 ;前蘇聯批準的生產車間空氣中 六氟化硫(SF6) 的最高濃度為 5000 mg/m3 ,因此,建議國內生產、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 《六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢驗導則》中等效采用了IEC480:1974 《電氣設備中六氟化硫氣體導則》和 IEC376:1971 《新六氟化硫氣體的規范和驗收》。并明確規定,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物的允許含量(美國標準)
2、 減少和控制六氟化硫(SF6)氣體中的水分含量
對充以六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣或滅弧的電氣設備,為減少和控制其內部的水分含量,在產品裝配前,除要將零部件放在相應的烘干間內進行烘干處理外,同時還要求在其內部裝設吸附劑。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生與排放。還能提高電器設備的絕緣性能和開斷性能。