揭秘六氟化硫氣體中的潛在雜質(zhì)
如果六氟化硫氣體的純度低,其絕緣強(qiáng)度會顯著降低,在用于電氣絕緣時容易發(fā)生高壓擊穿和事故。
根據(jù)相關(guān)部門的測試和研究結(jié)果。那么,六氟化硫氣體純度不純的原因是什么?
(1) 六氟化硫氣體純度不純,出廠時含有低硫氟化物和氟化氫等劇毒氣體。眾所周知,目前化學(xué)
工業(yè)中制造六氟化硫氣體的方法主要涉及元素硫與過量氣態(tài)氟的直接反應(yīng);即S+3F2→ SF6+Q
(放熱)。合成的粗產(chǎn)物含有各種雜質(zhì),這些雜質(zhì)的組成和含量因原料純度、生產(chǎn)設(shè)備材料和工藝
條件等因素而變化很大。總雜質(zhì)含量可達(dá)5%。其組成包括硫氟化合物,如S2、F2、SF2、SF4等;
硫氟氧化物,如SOF2、SO2F2、SOF4,以及引入原料中的雜質(zhì),如HF、OF2、CF4、N2、O2等。
為了凈化粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),合成的SF6氣體需要經(jīng)過一系列凈化過程,如水洗、堿洗、熱解(去除
劇毒十氟)、干燥、吸附、冷凍和蒸餾凈化,以獲得純度超過99.8%的產(chǎn)品。然后,用壓縮機(jī)加壓,
裝入冷卻至-80℃左右的鋼瓶中,以液體形式存在。使用時,在減壓下釋放,以氣態(tài)沖洗到電氣設(shè)
備中。
(2) 電氣設(shè)備中的SF6氣體在高溫電弧下會產(chǎn)生某些有毒產(chǎn)品。例如,SF6氣體在電弧中的分解及其與氧氣的反應(yīng)會產(chǎn)生有毒物質(zhì),如亞硫酰氯、四氟化亞砜和亞
硫酰氯。
(3) 電氣設(shè)備中六氟化硫氣體的分解產(chǎn)物與內(nèi)部的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生某些有毒產(chǎn)物。
例如,SF6氣體分解產(chǎn)物與水之間的二次反應(yīng)會產(chǎn)生氫氟酸、二氧化硫、硫酸等。
(4) 電氣設(shè)備中的SF6氣體及其分解產(chǎn)物與電極(Cu-W合金)和金屬材料(AL、Cu)反應(yīng),
產(chǎn)生某些有毒產(chǎn)物。例如,SF6氣體及其分解產(chǎn)物會與電極或其他材料發(fā)生反應(yīng),如ALF3(固體
粉末)、ALF3(固態(tài)粉末)、CuF2(實心粉末)和其他固態(tài)粉末。
(5) 電氣設(shè)備中的SF6氣體及其分解產(chǎn)物與絕緣材料發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生一定的有毒產(chǎn)物。如含有硅
成分的環(huán)氧酚醛玻璃纖維布板(棒、管)等絕緣部件;填充有石英砂和玻璃的環(huán)氧樹脂鑄件和模制
部件,以及陶瓷瓶、硅橡膠、硅脂等,都會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生SiF4和Si(CH3)2F2等產(chǎn)品。
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