SF6 氣體憑借其優良的絕緣和滅弧性能,在電力系統中得到廣泛應用。然而,在電氣設備的安裝、檢修及維護過程中,需要對 SF6 氣體進行回收、儲存、充放等操作,以確保設備的正常運行及環境安全。SF6 氣體回收裝置作為實現這些操作的關鍵設備,正確的現場使用方法及嚴格遵守注意事項至關重要。它不僅關系到設備的使用壽命和性能,還與操作人員的安全以及環境保護緊密相連。
一、操作前準備
(一)安全檢查
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接地檢查:確保 SF6 氣體回收裝置接地良好,接地電阻應符合相關標準要求。使用接地電阻測試儀進行測量,一般要求接地電阻不大于 4Ω。良好的接地能夠有效防止設備漏電時對操作人員造成觸電危險,同時也能保護設備免受靜電等因素的影響。
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管路檢查:仔細檢查裝置的所有管路連接部位,查看是否有松動、破損或泄漏跡象。可采用涂抹肥皂水的方法對管路連接處進行檢漏,若出現氣泡,則表明該處存在泄漏,需及時進行緊固或更換管路。對于老化、有裂紋的管路,必須予以更換,以保證氣體傳輸的安全性和密封性。
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電源檢查:確認接入裝置的電源穩定,電壓波動范圍在裝置允許的工作電壓范圍內。一般來說,裝置采用三相四線制,3 - 380V,50Hz 電源,正常運行電源電壓在 342~418V 之間,即偏差為 380±10% V。使用萬用表測量電源電壓,確保其滿足要求。同時,檢查電源插頭、插座以及電源線是否有損壞,如有問題及時修復或更換,防止因電源故障引發設備損壞或安全事故。
(二)連接管路
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選擇合適管路:使用耐壓軟管將回收裝置與電力設備的氣室接口相連。軟管的耐壓等級應符合 SF6 氣體的工作壓力要求,一般需能承受至少 6MPa 的壓力。同時,要根據實際使用場景選擇合適長度和管徑的軟管,在滿足操作需求的前提下,盡量縮短管路長度,以減少氣體流動阻力和損失。
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確保密封連接:連接管路時,應在接口處安裝合適的密封圈,確保連接處密封良好。對于螺紋連接的接口,要按照規定的扭矩進行緊固,防止因密封不嚴導致氣體泄漏。連接完成后,再次檢查所有連接部位,確保無松動現象。
(三)預處理(針對污染氣體)
若待回收的 SF6 氣體可能因電弧分解等原因受到嚴重污染,在回收前需提前檢測雜質類型。可使用專業的氣體成分分析儀對氣體進行采樣分析,確定其中是否含有如 SO2、HF 等酸性分解物以及其他固體雜質。根據檢測結果,選擇合適的凈化處理方法,如增加過濾環節或采用針對性的吸附劑,以保證回收裝置的正常運行和回收氣體的質量。
二、現場操作流程
(一)回收氣體
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啟動壓縮機:開啟回收裝置的壓縮機,將電力設備內的 SF6 氣體抽至回收裝置。壓縮機啟動前,需檢查其潤滑油油位是否在正常范圍內,一般應位于油標視鏡的 1/2 - 2/3 處。啟動后,注意觀察壓縮機的運行狀態,包括聲音、振動等,確保其正常運轉。
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監測壓力:密切觀察電力設備(源設備)的壓力表,隨著氣體的回收,設備內壓力逐漸降低。當壓力接近零時,停止回收操作,避免空氣混入回收裝置。一般情況下,當源設備壓力降至 50kPa(表壓)以下時,可認為回收基本完成。同時,觀察回收裝置上的相關壓力表,如壓縮機進氣口壓力表,確保其壓力在正常工作范圍內,一般壓縮機進口壓力表 (M2) 表壓力指示為 0.1~0.2MPa。
(二)凈化處理
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過濾雜質:回收的 SF6 氣體通過裝置內的分子篩,分子篩能夠有效去除氣體中的水分,一般分子篩對水分的吸附能力可達到其自身重量的 15% - 20%。同時,氣體還會通過堿性過濾器,用于去除因電弧分解產生的酸性分解物等雜質,確保氣體的純度。
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檢測純度:使用 SF6 純度分析儀對凈化后的氣體進行純度檢測,確保氣體符合相關標準要求,如 IEC 60480 標準規定,回收凈化后的 SF6 氣體純度應不低于 99.8%。若純度不達標,需對氣體進行再次凈化處理或分析原因,采取相應措施解決。
(三)儲存 / 充裝
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液態儲存:凈化后的 SF6 氣體經壓縮冷卻后變為液態,存入回收裝置的貯存容器內。在儲存過程中,要注意觀察貯存容器的液位情況,最高液位不可超過視鏡的 2/3 處,防止液體溢出。同時,監測貯存容器內的壓力,確保其在安全范圍內,一般貯存容器的設計壓力為 1.5 - 2.5MPa。
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充裝設備:當需要向電力設備充裝 SF6 氣體時,通過裝置內的汽化器將液態 SF6 氣化。根據電力設備的額定壓力要求,緩慢充入氣體,同時觀察設備上的壓力表,直至達到所需的工作壓力。充裝過程中,要嚴格控制充氣速度,避免壓力上升過快對設備造成損害,一般充氣速度不宜超過 0.1MPa/min。
(四)抽真空
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設備連接:用軟管將回收裝置的真空泵與電力設備連接,確保連接密封良好。連接前,需檢查真空泵的油位和皮帶松緊度等,保證真空泵處于良好的工作狀態。
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抽真空操作:啟動真空泵,對電力設備抽真空至 133Pa 以下,一般可通過真空計監測真空度。保持該真空度 30 分鐘以上,以確保設備內無殘留氣體。在抽真空過程中,若發現真空度無法達到要求或有明顯的回升現象,需檢查設備及管路是否存在泄漏,及時進行處理。
(五)結束操作
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關閉閥門:完成所有操作后,先關閉回收裝置與電力設備之間的閥門,再依次關閉裝置內部的各個閥門,確保系統內的氣體完全封閉。關閉閥門時,要按照規定的順序進行操作,避免因操作不當導致壓力異常或氣體泄漏。
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拆卸管路:小心拆卸連接回收裝置與電力設備的管路,拆卸過程中注意防止管路內殘留的氣體泄漏。拆卸后,對管路進行妥善保管,以備下次使用。
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記錄數據:詳細記錄回收氣體量、純度及處理過程中的各項數據,如壓縮機運行時間、真空泵抽真空時間、凈化前后氣體的成分和純度等。這些數據對于后續設備的維護、性能評估以及氣體管理具有重要意義。
三、使用注意事項
(一)安全防護
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佩戴防護裝備:由于 SF6 氣體在電弧作用下會分解產生有毒物質,操作人員在操作過程中必須佩戴防毒面具,選擇符合國家標準的過濾式防毒面具,其濾毒罐應能有效過濾 SF6 分解產生的有害氣體。同時,佩戴護目鏡和手套,護目鏡要具有良好的防護性能,防止氣體濺入眼睛;手套應選擇耐化學腐蝕的材質,如丁腈橡膠手套,保護手部免受傷害。
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通風要求:操作現場應保持良好的通風條件,盡量在通風良好的戶外或安裝有強力通風設備的室內進行操作。通風設備的換氣次數應不低于每小時 15 次,確保操作過程中產生的有害氣體能夠及時排出,降低操作人員吸入有害氣體的風險。
(二)禁止混入空氣
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壓力控制:在回收氣體過程中,要嚴格控制壓力,防止空氣進入回收裝置。如前所述,當源設備壓力接近零時應停止回收,避免因壓力過低導致空氣倒灌。同時,在整個回收、儲存和充裝過程中,要確保系統內始終保持正壓,一般系統內壓力應不低于 0.05MPa(表壓)。
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抽真空環節:在對設備或管路進行抽真空操作時,要確保抽真空徹底,避免殘留空氣與 SF6 氣體混合。抽真空完成后,應及時關閉相關閥門,防止空氣再次進入系統。
(三)設備維護
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定期更換過濾器:回收裝置內的分子篩、堿性過濾器等應根據使用情況定期更換。一般來說,分子篩的更換周期為 1 - 2 年,具體可根據氣體凈化效果和運行時間來確定。堿性過濾器在發現其對酸性分解物的去除效果明顯下降時,應及時更換。更換過濾器時,要注意選擇合適規格的產品,并按照正確的方法進行安裝。
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檢查壓縮機機油:定期檢查壓縮機的機油油質和油量。機油油質變差,如出現乳化、變黑等現象,應及時更換機油。壓縮機機油的更換周期一般為運行 500 - 800 小時,同時要根據實際運行情況適當調整。在更換機油時,要選擇符合壓縮機要求的潤滑油,如 N46(25#)冷凍機油。
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檢查密封件:定期檢查裝置的密封件,包括管路連接處的密封圈、閥門的密封墊等。若發現密封件老化、變形或損壞,應及時更換,確保裝置的密封性良好,防止氣體泄漏。一般密封件的更換周期為 1 - 2 年,在頻繁使用或惡劣環境下使用時,應適當縮短更換周期。
(四)環保處置
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不可凈化廢氣處理:對于無法通過回收裝置凈化的廢氣,必須經專業處理,嚴禁直接排放。可將廢氣收集后交由有資質的環保處理單位進行處理,這些單位通常采用吸附、燃燒等方法對廢氣進行無害化處理,確保符合環保排放標準。
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記錄與監管:建立完善的廢氣處理記錄檔案,詳細記錄廢氣產生的時間、數量、成分以及處理方式和去向等信息。同時,接受環保部門的監管,確保廢氣處理過程符合相關環保法規要求。
正確使用 SF6 氣體回收裝置并嚴格遵守注意事項,對于保障電力設備的安全運行、保護操作人員的健康以及實現環境保護目標具有重要意義。在操作過程中,從操作前的精心準備,到現場操作流程的規范執行,再到使用過程中的注意事項把控,每一個環節都不容忽視。只有做到全方位的嚴格要求,才能充分發揮 SF6 氣體回收裝置的作用,確保相關工作的安全、高效進行。