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六氟化硫对大气环境的危害有哪些？

发布时间：2018-04-26 来源：jsydl 浏览次数：64次

六氟化硫（SF6）为无色、无味、无臭、无毒的惰性非可燃气体。纯净的六氟化硫气体是无毒的，但不能维持生命。六氟化硫是一种简单窒息剂，暴露在氧气含量小于19.5%的大气中会导致头晕、昏迷、口水增多、反应迟钝、反胃、呕吐、失去意识甚至死亡。暴露在氧气含量小于12％的大气中会无任何先兆地失去知觉，并失去自我救护的能力。在其生产过程中或在高能因子作用下，会分解产生若干有毒甚至剧毒、强腐蚀性有害物质，如SF4、SOF2、SF2、SO2F2、HF等均为毒性和腐蚀性极强的化合物，对人体危害极大。 SF6气体分子对温室效应具有潜在的危害，这是因为一个分子SF6气体对温室效应的影响相当于23900个CO2分子所造成的影响，并且CO2气体是可以通过植物的光合作用转化成氧气释放到大气中的，而排放在大气中的SF6气体既不能被分解又不能被转化导致其在大气中的存活寿命很长，约3200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SF6气体相当于1.25亿吨CO2气体。因此SF6对温室效应的影响是巨大的。

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。

六氟化硫的温室效应是六氟化硫的危害的主要一点，此外SF6分解物也是造成六氟化硫的危害的原因之一。虽然纯品的SF6气体化学性质稳定，安全无毒，但是在高温高压电弧的作用下，如果还存在水分超标，就有可能分解出氢氟酸（HF）和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等低价硫氟化物，在高温拉弧的作用下，还将分解产生温室气体之一的二氧化硫（SO2）和氢氟酸（HF）。这些有毒气体不但会腐蚀设备本身，一旦发生泄露，会对人体造成严重危害；SF6的有毒分解物也是六氟化硫的危害。

据统计，国内电力行业每年对气体的需求量在8000吨左右，每年按10％的废弃率统计，排放量相当于当量的CO2气体2000万吨。随着电力工业迅速发展和技术装备水平提高，SF6气体需求量目前逞快速上升的趋势。

由于六氟化硫气体在电弧作用下易于与氧和水分发生分解反应，产生四氟化硫酰、氢氟酸及二氧化硫等许多有毒有害且有腐蚀性的物质，这些分解物对高压设备和人身安全存在不同程度的危害。

我国虽然出台了一系列关于六氟化硫气体生产、管理及应用的标准与规程，如《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》、《高压开关设备六氟化硫气体密封试验导则》、《六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则》等，但由于检修人员对六氟化硫气体温室效应认识不够，加上目前现场净化处理设备欠缺以及六氟化硫使用管理混乱等原因，检修中六氟化硫气体任意排放的现象时有出现。

据介绍，目前市面上的回收回充设备虽具有所谓的净化功能，但存在回收速度慢、气体损失大、含油、气体质量无法保证、回收后存放在仓库中无法处理等问题。同时，我国标准对回充气体的要求比国据介绍，拥有小型化气体处理系统和检测室的净化处理中心项目可满足我国电力市场的发展需求，使六氟化硫气体实现真正意义的循环使用。回收六氟化硫气体，对废旧的sf6气体进行净化处理达到国家标准。

1. 水分严重超标将危害绝缘，影响灭弧，并产生有毒物质。断路器含水量较高时，很容易在绝缘材料表面结露，造成绝缘下降，严重时发生闪络击穿。

2. 含水量较高的气体在电弧作用下被分解，六氟化硫气体与水分产生多种水解反应，产生三氧化钨、氟化铜等粉末状绝缘物，其中氟化铜有强烈的吸湿性，附在绝缘表面，使沿面闪络电压下降，氢氟酸、亚硫酸等具有强腐蚀性，对固体有机材料和金属有腐蚀作用，缩短了设备寿命。六氟化硫气体水分的危害不仅仅只针对设备，实际上水分超标还会导致SF6气体及在高温电弧作用下产生的有毒分解物排放到大气中，伤身又危害环境。