六氟化硫(Sulphur hexafluoride),分子式:SF6 ,分子量:146.06。在常压下是一种无色、无臭、无毒、不燃、无腐蚀的惰性气 态物质,气体密度:6.139g/l(20℃,0.101MPa),熔点为:-50.8℃,凝固点为:-63.8℃,临界温度:45.64℃,临界压力:3.84MPa,临界密度:0.73g/cm3,临界容积:198m1/mo1,介电常数:1.002026(25℃,0.101 MPa)。六氟化硫的化学稳定性强,500℃-600℃不分解,和酸、碱、 盐、氨、水等不反应,在电弧作用下(几千度)分解为S和F的原子气,但电孤一旦解除 便在105-106秒内复合成SF6。六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氟气的2.5倍,击穿电压空气的2.5倍,灭弧能力空气的100倍,是一种优于空气和油的新一代高压绝缘介质材料。

 

六氟化硫在生理学上是不活泼的,在药理学上认为是惰性气体。但是当含有SF4等杂质时便变成有毒物质。当吸入高浓度SF6时可出现呼吸困难、喘息、皮肤和粘膜变蓝、全身痉挛等窒息症状。

六氟化硫气体的主要用途

 六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能,被广泛应用于电器工业,如:断路器、高压开关、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。SF6还因其化学惰性、无毒 、不燃及无腐蚀性,还被广泛应用于金属冶炼(如镁合金熔化炉保护气体)、航空 航天、医疗(X光机、激光机)、气象(示踪分析)、化工(高级汽车轮胎、新型灭火器)等。电子级高纯六氟化硫是一种理想的电子蚀刻剂,被大量应用于微电子技术领域。随着当今科技的发展,SF6涉及的领域不断扩展,被越来越多的基础领域和科技领域广泛应用。 

 

 

SF6气体灭弧示意图

SF6气体灭弧示意图

SF6 惰性非燃烧气体。无色、无味、无臭、无毒。密度6.602。熔点-50.5℃。升华温度-63.8℃。500℃以上时热稳定性仍很好。有很高的介电强度和灭弧性能及导电性。化学性质稳定。微溶于水、醇及醚,可溶于氢氧化钾。不与氢氧化钠、液氨、盐酸及水起化学的反应。300℃以下干燥环境中与铜、银、铁、铝不反应。500℃以下对石英不起作用。250℃时与金属钠反应,-64℃时在液氨中反应。与硫化氢混合加热则分解。200℃时,在特定的金属如钢及硅钢存在下,能促使其缓慢分解。在高压开关中用作灭弧和大容量变压器绝缘材料;也可用于粒子加速器及避雷器中;利用其化学稳定性好和对设备不腐蚀等特点,在工业中可用作制冷剂;由于对α粒子有高度的停止能力,还用于放射化学;还作为一种反吸附从矿井煤尘中置换氧。

 

 

SF6气体温室效应越来越受到重视


另外, SF6又是在化学上极其稳定的一种气体,它在大气中的寿命约为3200年。特别是SF6具有很强的吸收红外辐射的能力,也就说, SF6是一种有很强温室效应的气体,如以100年为基线,其潜在的温室效应作用为CO2的2.39万倍。加之目前排放到大气中的SF6气体,正以8.7%的速率在增长。应当指出, SF6的温室效应以往并非没有发现,只不过由于现存于地球大气中的SF6气体的浓度非常低,故认为它的影响较小,未给予认真的考虑之故。这里说的往大气中的排放并不是指GIS、GIT类设备的自然泄漏量,这种泄漏量每年还不到1/1000,完全可忽略不计。这里所指的泄漏量主要是指产品在制造、安装、现场调试以及检修时的排放量。

六氟化硫使用注意事项


1、定期进行SF6气体微水含量的检测

DILO SF6气体维护装置

 SF6气体维护装置


如发现其含量超过允许值时,应采取有效措施包括气体净化处理、更换吸附剂及SF6气体、设备解体检修等对策。SF6设备内部水分的主要来源有:①SF6新气中含有的水分;②设备组装时进入的水分;③固体绝缘物件中释放出来的水分;④运行中透过密封件渗入的水分;⑤运行中多次补气、测试过程中进入的水分;⑥气室内吸附剂失效。

 

SF6气体中微水含量的测试方法很多,目前国内有电解水分仪、阻容式露点仪和镜面露点仪三类仪器。其中,以镜面露点仪准确性最高,阻容露点仪测量范围最广,现场操作以阻容式露点仪最方便。目前国产只有电解水分仪,价格便宜;镜面露点仪和阻容露点仪依赖进口,价格昂贵,约为国产的30倍,但使用方便准确。

2、定期进行SF6气体的检漏 


SF6气体泄漏检查分为定性和定量检查,定性检查是直接对设备各接头密封点铝铸件进行检测,可以查出设备各泄漏点位置。定量检查是通过包扎检测、挂瓶法或压力折算求出泄漏量,从而得出年泄漏率。

定性检漏有抽真空检漏和检漏仪检测两种方法:

① 抽真空检漏法是将设备抽真空至40Pa,停泵0.5h,在真空表上读出A数,再停5h,读出B数,若B - A≤133Pa,则认为密封良好;

② 检漏仪检漏是将检漏仪探头沿设备各连接口表面和铝铸件表面移动,根据检漏仪读数判断气体的泄漏情况。

 


检漏仪检漏时应注意:探头移动速度应慢,以防探头移动过快而错过泄漏点;检漏时不应在风速大的情况下,避免泄漏气体被风吹走而影响检漏;检漏仪选择灵敏度高、响应速度小的检漏仪,一般使用检漏仪的最低检出量<lppm,响应速度<5s较为合适。

 

定量检漏通常采用扣罩法、挂瓶法、局部包扎法、压降法等方法。扣罩法适用于高压断路器、小型设备适合做罩的场合,挂瓶法适用于法兰面有双道密封槽的场合,局部包扎法一般用于组装单元和大型产品,压降法适用于设备隔室漏气量较大时或运行期间测定漏气率。通常,SF6设备在交接验收试验中,检漏工作都使用局部包扎法和扣罩法查漏。

3、注意通风

合格的SF6气体是无毒的,但有使人窒息的危险, SF6气体应存放在通风良好的地方,且要防晒、防潮。工作人员在进入低位区域前,应检测该区域内的氧含量,如发现氧含量低于18%,则不能进人该区。

4、戴防护用具

气体采样操作及处理一般渗漏时,要在通风条件下戴防毒面具工作。


2017年03月17日

冷镜
SF6气体的再利用

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