專題報道
國際上對六氟化硫氣體的共識
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1.1 國際上對六氟化硫氣體的共識
1997 年的《京都議定書》已經明確:六氟化硫是目前發現的六種溫室氣體之一。
巴厘島路線圖也重申了《京都議定書》的作用。
同時減少溫室氣體排放、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。
1.2 國際上其他國家對六氟化硫氣體采取的措施
根據美國環保總署(EPA)2001 年的全球溫室報告中指出,六氟化硫氣體在全球溫室效應中的各種氣體的權重中最高,主要在電力行業、冶煉行業和半導體制造業;顯示在美國不同氣體對大氣的溫室效應;見圖 1。
預測全球在 2010 年,六氟化硫排放占溫室氣體的 10.6%,1970 年至 1995 年全球含有 F 離子的氣體排放分量中,電力行業六氟化硫氣體排放逐年增加⑶;見圖 2:

圖 1 美國不同溫室氣體產生比例
據 EPA 的統計,全球不同行業的溫室氣體排放呈上升趨勢,其中六氟化硫的排放尤為嚴重;見圖 2 。在 2000 年開始,美國各電力公司與美國環保總署合作,實行”SF6 Emissions Reduction Partnership for Electric Power Systems”,開展有關六氟化硫氣體的回收和再生使用,并通過消除設備中六氟化硫的泄漏,以減少六氟化硫排放對大氣的影響。為了減少六氟化硫的排放,減少溫室效應,EPA 進行許多減少排放研究和積極推行合作計劃,致使全美六氟化硫的排放從 1999 年的 15.2%降至 2006 年的 5.6%⑷;見圖 3。

圖二

圖三
合作伙伴計劃是通過大家技術合作和共享,以達到最大限度減少六氟化硫的排放和設備的泄漏。其合作方式是:
(1)制定六氟化硫凈化回收循環使用實施辦法;實行六氟化硫氣體的循環使用體系。
(2)提高六氟化硫現場檢漏技術,降低設備的年泄漏率;
(3)通過設備改造,使用氣室體積較小的六氟化硫設備。
通過合作計劃電力公司可以大大減少六氟化硫氣體方面的開支; 同時減少環境污染,是一個典型的多贏計劃。目前參加的電力公司約
60 多家,包括美國大多數大型電力公司。國外電力公司也可以參加, 通過合作計劃,每年進行技術交流,研究提高六氟化硫的回收和處理能力,同時各大電網公司制定相應的六氟化硫管理程序,完善六氟化硫的使用,回收,再生等各環節的條例;如北美電網公司的“六氟化硫管理程序”⑸中詳細描述在電網內使用六氟化硫的方法和處理程序
1.3我國關于六氟化硫的部分規定、法規、標準
(1)GB 13690 《常用危險化學品的分類及標識》將 SF6 歸類為“A2
壓縮氣體和液化氣體”類別中“A2.2 類不燃氣體(包括助燃氣體)”。
(2)中華人民共和國國務院令 《危險化學品安全管理條例》;勞部發[1996]423 號《工作場所安全使用化學品規定》等法規針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定。
(3) TSG_R0006-2014 《氣瓶安全技術監察規程》中“7.4.1 各類氣瓶的檢驗周期”中規定“盛裝氮、六氟化硫、惰性氣體及純度大于等于
99.999%的無腐蝕性高純氣體的氣瓶,每 5 年檢驗 1 次;盛裝對瓶體材料能產生腐蝕性作用的氣體氣瓶、潛水氣瓶及常與海水接觸的氣瓶,每 2 年檢驗 1 次;盛裝氣體氣體的氣瓶,每 3 年檢驗 1 次。盛裝混合氣體的前款氣瓶,其檢驗周期應按照混合氣體中檢驗周期最短的氣體確定。”
(4) GB 26571-2011 《特種氣體儲存期規范》中“3.2.1 分類”將六氟化硫分類為“非反應氣體”,其存儲期根據該標準“表 2 儲存期”中要
求,不應超過 36 個月。
(5) GB 12022-2014《工業六氟化硫》對六氟化硫新氣品質與檢測方法做出相關的規定。其中六氟化硫新氣品質與國際 IEC 標準新氣品質對比:
(3) GB 8905-2012 《六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則》;
DL 596-1996 《電力設備預防性試驗規程》等標準對六氟化硫氣體在電氣設備中使用的管理和品質檢測做出相關規定。且 GB 8905“附錄
B”給出了含有雜質的六氟化硫氣體運輸規范,詳見“表 B.3 六氟化硫氣體運輸規范標志匯總”。
(4) DLT 595-2016 《六氟化硫電氣設備氣體監督導則》中“4 六氟化硫新氣的監督與管理”對六氟化硫氣瓶存放要求“陰涼、干燥、通風的專用場所直立存放。”;對六氟化硫氣瓶內六氟化硫氣體檢測時間要求“六氟化硫氣體在儲氣瓶內存放半年以上時,使用單位充氣于六氟化硫氣室前,應復檢其中的濕度和空氣含量,指標應符合GB/T12022 標準。”
“7 六氟化硫氣體的回收與凈化處理”中“7.2.2 凈化處理后的氣體應達到 GB/T 12022 中的要求。”
(5) 國能安全[2014]161 號《防止電力生產事故的二十五項重點要求》中“7.3 嚴格執行壓力容器定期檢驗制度”對壓力容器的管理做出要求;“13 防止 GIS、開關設備事故”對六氟化硫氣體在電氣設備使用時的要求和注意事項做出詳細表述。
(6) GBT 28534-2012 《高壓開關設備和控制設備中六氟化硫氣體的釋放對環境和健康的影響》中“附錄 B 六氟化硫的環境影響”第六項
“B.6 六氟化硫的環境兼容政策”對六氟化硫氣體的使用做出以下描述:“SF6 應在一個封閉循環內處理,以避免任何無意的向環境排放, 在所有的倡導中,氣體收回和再利用具有最高的優先權。設計制造廠
和用戶在某些國家已經簽署的自愿者協議的目標是控制和降低電力
設備中六氟化硫的排放。總的來說,在該協議中,環境兼容政策提及使用六氟化硫的電力設備的開放、制造、安裝、運行、維護和壽命終了的處理,采用先進的技術和程序使六氟化硫的排放最小。”
(7) 環保部 HJ 2025-2012 《危險廢物收集 貯存 運輸技術規范》中對危廢物質的收集、貯存、運輸做出相應的規范和要求。如六氟化硫氣體不經過相應處理,同樣劃歸于危廢物質,對收集、貯存、運輸都將受到嚴格的要求和把控。
(8) DLT 1050-2016 《電力環境保護技術監督導則》中“5.2.4.6 應對 SF6 進行下列監督”條文中要求:
“a) SF6 設備大修或解體時,應將清出的吸附劑、金屬粉末等廢物按 DL/T 639 的規定進行處理。
b)SF6 充氣設備檢修和退役時,應對 SF6 氣體進行回收再利用,防止回收過程中 SF6 外泄,SF6 氣體回收率應達到 100%,嚴禁隨意排放。
c)補充 SF6 氣體時應優先使用 SF6 再生合格氣體。”
(9) DLT 1553-2016《六氟化硫氣體凈化處理工作規程》對六氟化硫氣體凈化處理、再利用相關工作規定作出相應的要求和規范。
(10) DLT 662-2009《六氟化硫氣體回收裝置技術條件》對六氟化硫氣體回收裝置作出相對應的規范和要求。
(13)國網公司 《國家電網公司六氟化硫氣體回收處理和循環再利用監督管理辦法》在“第一章 總則 第二條”中要求:六氟化硫氣體循環利用工作堅持“分散回收、集中處理、統一檢測、循環利用”的原則,納入公司日常生產運維檢修管理。