Οι κρυφοί κίνδυνοι της ανάμειξης διαφορετικών ποιοτήτων αερίου

Εισαγωγή

Στα δωμάτια διανομής ισχύος βιομηχανικών εγκαταστάσεων, οι ομάδες συντήρησης συμπληρώνουν συνήθως τα μέρη μόνωσης με αέριο SF6 χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε φιάλη SF6 είναι διαθέσιμη στο χώρο - συχνά χωρίς να ελέγχουν την ποιότητα του αερίου, να επαληθεύουν το πιστοποιητικό του προμηθευτή ή να εξετάζουν τι υπάρχει ήδη μέσα στο διαμέρισμα. Η πρακτική αυτή είναι τόσο διαδεδομένη που πολλοί έμπειροι ηλεκτρολόγοι τη θεωρούν ως τυπική διαδικασία. Δεν είναι. Η ανάμειξη διαφορετικών ποιοτήτων αερίου SF6 μέσα σε ένα σφραγισμένο διαμέρισμα είναι ένα από τα πιο επικίνδυνα και λιγότερο κατανοητά σφάλματα συντήρησης σε βιομηχανικά ηλεκτρικά συστήματα.

Η άμεση απάντηση είναι η εξής: όταν SF6 διαφορετικών βαθμών καθαρότητας, περιεκτικότητας σε υγρασία ή προφίλ μόλυνσης αναμιγνύονται μέσα σε ένα διαμέρισμα αερίου, το προκύπτον μείγμα αερίου μπορεί να έχει δραματικά μειωμένη διηλεκτρική αντοχή, επιταχυνόμενη υποβάθμιση της μόνωσης και συγκεντρώσεις τοξικών παραπροϊόντων που θέτουν σε κίνδυνο την ασφάλεια τόσο του εξοπλισμού όσο και του προσωπικού.

Για τους ηλεκτρολόγους μηχανικούς βιομηχανικών εγκαταστάσεων και τους υπεύθυνους συντήρησης που είναι υπεύθυνοι για τα μέρη μόνωσης αερίου SF6 σε διακοπτικούς πίνακες μέσης τάσης, κέντρα ελέγχου κινητήρων και υποσταθμούς εγκαταστάσεων, πρόκειται για μια πραγματικότητα αντιμετώπισης προβλημάτων που βρίσκεται στη διασταύρωση της χημείας, της ασφάλειας και της λειτουργικής αξιοπιστίας. Οι συνέπειες του λάθους κυμαίνονται από σιωπηλή υποβάθμιση της μόνωσης έως καταστροφικά συμβάντα ανάφλεξης τόξου - και η βασική αιτία δεν εντοπίζεται σχεδόν ποτέ μέχρι την ιατροδικαστική έρευνα μετά την αστοχία. Αυτός ο οδηγός αποκαλύπτει τους κρυμμένους κινδύνους και καθορίζει το μηχανικό πλαίσιο για την πλήρη εξάλειψη του κινδύνου.

Πίνακας περιεχομένων

• Τι ορίζει τον βαθμό αερίου SF6 και γιατί η καθαρότητα καθορίζει την ασφάλεια στα μέρη μόνωσης αερίου;
• Πώς η ανάμιξη βαθμού αερίου προκαλεί αποτυχία μόνωσης και κινδύνους ασφαλείας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις;
• Πώς να επιλέξετε και να επαληθεύσετε τον σωστό βαθμό αερίου SF6 για τα μέρη μόνωσης αερίου βιομηχανικών εγκαταστάσεων;
• Ποια είναι τα βήματα αντιμετώπισης προβλημάτων όταν υπάρχει υποψία μόλυνσης από αέριο σε μέρη μόνωσης αερίου SF6;
• Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την ανάμιξη και την ασφάλεια του βαθμού αερίου SF6

Τι ορίζει τον βαθμό αερίου SF6 και γιατί η καθαρότητα καθορίζει την ασφάλεια στα μέρη μόνωσης αερίου;

Το αέριο SF6 δεν είναι ένα ενιαίο ομοιόμορφο προϊόν. Κατασκευάζεται και παρέχεται σε πολλαπλές ποιότητες, καθεμία από τις οποίες καθορίζεται από το επίπεδο καθαρότητας, την περιεκτικότητα σε υγρασία και τις επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις ρύπων. Σε εφαρμογές βιομηχανικών εγκαταστάσεων, όπου η προμήθεια είναι συχνά αποκεντρωμένη και οι ομάδες συντήρησης προμηθεύονται SF6 από πολλούς προμηθευτές κατά τη διάρκεια της λειτουργικής ζωής μιας εγκατάστασης, η πιθανότητα συνύπαρξης διαφορετικών ποιοτήτων αερίου στο ίδιο διαμέρισμα είναι εξαιρετικά υψηλή - και εξαιρετικά επικίνδυνη.

Οι κύριες ποιότητες αερίου SF6 που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές εφαρμογές καθορίζονται από το IEC 60376, το οποίο καθορίζει τις ελάχιστα όρια καθαρότητας και μέγιστα όρια ρύπων για το νέο αέριο SF6 που προορίζεται για χρήση σε ηλεκτρικό εξοπλισμό¹:

• Τεχνικός βαθμός SF6 (IEC 60376 βαθμός 1): ≥99,9% SF6 καθαρότητα- υγρασία ≤15 ppmv- αέρας + CF₄ ≤0,05%- η υποχρεωτική προδιαγραφή για όλα τα μέρη μόνωσης αερίου SF6
• Βιομηχανικός βαθμός SF6: Καθαρότητα 99,0-99,8%- υγρασία έως 50 ppmv- μπορεί να περιέχει αυξημένα CF₄, αέρα και ατμούς ορυκτελαίων από μόλυνση φιαλών.
• Ανακτημένος/ανακτηθείς SF6: Μεταβλητή καθαρότητα ανάλογα με τη διαδικασία ανάκτησης- μπορεί να περιέχει παραπροϊόντα αποσύνθεσης SF6 (SOF₂, SO₂F₂, HF) από προηγούμενη χρήση τόξου- διέπεται από το IEC 60480.

Βασικές τεχνικές παράμετροι που καθορίζουν την ασφάλεια βαθμού αερίου για τα μέρη μόνωσης αερίου SF6:

• Ελάχιστη καθαρότητα SF6: ≥99,9% κατά IEC 60376 - κάτω από αυτό, η διηλεκτρική αντοχή μειώνεται αναλογικά
• Μέγιστη περιεκτικότητα σε υγρασία: ≤15 ppmv σε ονομαστική πίεση πλήρωσης κατά IEC 60480 - η υγρασία πάνω από αυτό το όριο προκαλεί επιφανειακή μερική εκκένωση στους εποξειδικούς μονωτήρες²
• Μέγιστη περιεκτικότητα σε αέρα + N₂: ≤0,05% κατά IEC 60376 - το οξυγόνο αντιδρά με τα υποπροϊόντα SF6 σχηματίζοντας διαβρωτικά θειικά άλατα³
• Μέγιστο περιεχόμενο CF₄: ≤0,05% κατά IEC 60376 - Το CF₄ έχει σημαντικά χαμηλότερη διηλεκτρική αντοχή από το SF6, μειώνοντας την απόδοση μόνωσης
• Όρια τοξικών παραπροϊόντων: SOF₂ ≤2 ppmv- SO₂ ≤1 ppmv- HF ≤1 ppmv κατά IEC 60480 για ανακτημένο αέριο⁴
• Εφαρμοστέα πρότυπα: IEC 60376 (νέο αέριο), IEC 60480 (ανακτημένο αέριο), IEC 62271-203 (απαιτήσεις πλήρωσης εξοπλισμού)

Η κρίσιμη διορατικότητα της ασφάλειας: ένα διαμέρισμα αερίου γεμάτο με 99,9% καθαρό SF6 που στη συνέχεια συμπληρώνεται με 99,0% SF6 βιομηχανικής ποιότητας που περιέχει 45 ppmv υγρασία δεν αποτελεί κατά μέσο όρο ένα ασφαλές μείγμα - η υγρασία μεταναστεύει κατά προτίμηση στις επιφάνειες μονωτήρων υψηλού πεδίου και ξεκινάει μερική εκκένωση σε συγκεντρώσεις πολύ χαμηλότερες από το μέσο όρο του χύδην αερίου.

Πώς η ανάμιξη βαθμού αερίου προκαλεί αποτυχία μόνωσης και κινδύνους ασφαλείας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις;

Οι μηχανισμοί αστοχίας που προκαλούνται από την ανάμιξη βαθμού αερίου στα μέρη μόνωσης αερίου SF6 είναι τόσο ηλεκτροχημικοί όσο και θερμοδυναμικοί στη φύση τους. Σε περιβάλλοντα βιομηχανικών εγκαταστάσεων - όπου ο εξοπλισμός λειτουργεί υπό συνεχές φορτίο, αυξημένες θερμοκρασίες περιβάλλοντος και κραδασμούς - αυτοί οι μηχανισμοί επιταχύνονται σημαντικά σε σύγκριση με τις συνθήκες υποσταθμού κοινής ωφέλειας.

Οι τέσσερις κύριες οδοί κινδύνου από την ανάμιξη αερίων είναι οι εξής:

1. Μείωση της διηλεκτρικής αντοχής από την αραίωση της καθαρότητας - η ανάμειξη 99,9% SF6 με 99,0% βιομηχανικής ποιότητας μειώνει την αποτελεσματική διηλεκτρική αντοχή του μίγματος αερίου- σε ένα διαμέρισμα 24 kV που λειτουργεί κοντά στην ονομαστική τάση, αυτή η μείωση του περιθωρίου μπορεί να είναι αρκετή για να προκαλέσει εσωτερική αναλαμπή κατά τη διάρκεια ενός μεταβατικού μετασχηματισμού
2. Επιφανειακή παρακολούθηση λόγω υγρασίας σε εποξειδικούς μονωτήρες - η υγρασία από SF6 χαμηλότερης ποιότητας προσροφάται στις επιφάνειες των χυτών εποξειδικών αποστατών- υπό την πίεση του ηλεκτρικού πεδίου, η επιφανειακή αγωγιμότητα αυξάνεται και αναπτύσσονται προοδευτικά κανάλια παρακολούθησης, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της απόστασης ερπυσμού
3. Δημιουργία και συσσώρευση τοξικών υποπροϊόντων - εάν ανακτημένο SF6 που περιέχει υπολείμματα SOF₂ ή HF αναμιχθεί με φρέσκο αέριο, η συγκέντρωση παραπροϊόντων στο μείγμα μπορεί να υπερβεί τα όρια ασφαλείας IEC 60480- κατά τη διάρκεια της επακόλουθης συντήρησης που συνεπάγεται άνοιγμα του διαμερίσματος, το προσωπικό εκτίθεται σε τοξικό αέριο χωρίς προειδοποίηση
4. Διαβρωτική επίθεση στα εσωτερικά εξαρτήματα - το οξυγόνο που εισάγεται με SF6 χαμηλότερης ποιότητας αντιδρά με τα υποπροϊόντα αποσύνθεσης SF6 που υπάρχουν ήδη από την κανονική λειτουργία με τόξο για να σχηματίσουν παράγωγα θειικού οξέος που διαβρώνουν τις χάλκινες επαφές, τα περιβλήματα αλουμινίου και τις ελαστομερείς στεγανοποιήσεις

Σύγκριση επιπτώσεων μόλυνσης βαθμού αερίου SF6

Πηγή ρύπων	Τύπος ρύπου	Επίδραση στη μόνωση αερίου SF6 Μέρος	Επίπεδο κινδύνου ασφαλείας
Συμπλήρωση SF6 βιομηχανικού βαθμού	Αυξημένη υγρασία (>15 ppmv)	Επιφανειακή PD σε εποξειδικούς αποστάτες εντός 6-18 μηνών	Υψηλή - αστοχία μόνωσης
Ανακτημένο SF6 χωρίς ανάλυση	SOF₂, HF, παραπροϊόντα SO₂F₂	Διάβρωση επαφών και σφραγίδων- έκθεση σε τοξικά αέρια	Κρίσιμη - ασφάλεια προσωπικού
Μολυσμένος κύλινδρος CF₄	CF₄ >0.05%	Μείωση της διηλεκτρικής αντοχής 5-15%	Μέτρια - μειωμένο περιθώριο ασφαλείας
Μολυσμένος με αέρα κύλινδρος	O₂, N₂ >0,05%	Σχηματισμός διαβρωτικού υποπροϊόντος- σφάλμα ανάγνωσης GDM	Υψηλή - αποτυχία παρακολούθησης
Ατμοί ορυκτελαίου από κύλινδρο	Μόλυνση από υδρογονάνθρακες	Μόλυνση της επιφάνειας του μονωτήρα; Έναρξη PD	Υψηλή - αστοχία μόνωσης

Περίπτωση πελάτη - Διακόπτης βιομηχανικών εγκαταστάσεων 12 kV, εγκατάσταση επεξεργασίας χημικών προϊόντων, Νοτιοανατολική Ασία:
Ένας ηλεκτρολόγος διευθυντής εργοστασίου με επίκεντρο την ασφάλεια επικοινώνησε με την Bepto Electric μετά από μια εσωτερική ανάφλεξη φάσης προς φάση σε ένα τμήμα μόνωσης αερίου SF6 12 kV που ήταν σε λειτουργία μόνο για τέσσερα χρόνια. Η μονάδα είχε βαθμολογηθεί για 25ετή διάρκεια ζωής. Η ανάλυση αερίου μετά την αστοχία σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60480 αποκάλυψε περιεκτικότητα υγρασίας 89 ppmv και συγκέντρωση SOF₂ 14 ppmv - και τα δύο μαζικά πάνω από τα όρια του IEC. Η διερεύνηση των αρχείων συντήρησης αποκάλυψε ότι το διαμέρισμα είχε συμπληρωθεί τρεις φορές σε διάστημα τεσσάρων ετών με φιάλες SF6 που προμηθεύτηκαν από δύο διαφορετικούς τοπικούς βιομηχανικούς προμηθευτές, κανένας από τους οποίους δεν είχε προσκομίσει πιστοποιητικά IEC 60376. Η μία φιάλη είχε ανακτηθεί από SF6 από μια παροπλισμένη μονάδα σε άλλο εργοστασιακό χώρο. Η ανάμειξη φρέσκου SF6 τεχνικού βαθμού με ανακτημένο αέριο που περιείχε προϋπάρχοντα υποπροϊόντα είχε δημιουργήσει ένα τοξικό, γεμάτο υγρασία μείγμα που κατέστρεψε την εποξειδική μόνωση του διαχωριστικού μέσα σε τέσσερα χρόνια. Ο διευθυντής του εργοστασίου δήλωσε: “Νομίζαμε ότι το SF6 ήταν το SF6. Δεν γνωρίζαμε ότι υπήρχαν διαβαθμίσεις. Κανείς δεν μας είπε ότι το πιστοποιητικό του κυλίνδρου είχε σημασία”.” Μετά από αυτό το περιστατικό, η εγκατάσταση εφάρμοσε ένα υποχρεωτικό πρωτόκολλο επαλήθευσης του πιστοποιητικού αερίου και αντικατέστησε όλα τα μέρη μόνωσης αερίου SF6 με μονάδες που διαθέτουν συνεχή παρακολούθηση της καθαρότητας του αερίου.

Πώς να επιλέξετε και να επαληθεύσετε τον σωστό βαθμό αερίου SF6 για τα μέρη μόνωσης αερίου βιομηχανικών εγκαταστάσεων;

Η εξάλειψη του κινδύνου ανάμιξης αερίων σε μέρη μόνωσης αερίου SF6 σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις απαιτεί μια δομημένη προσέγγιση που καλύπτει τις προδιαγραφές του εξοπλισμού, την επαλήθευση της προμήθειας και την επιβολή του πρωτοκόλλου συντήρησης. Ο ακόλουθος οδηγός επιλογής και επαλήθευσης βήμα προς βήμα έχει σχεδιαστεί για ομάδες ηλεκτρολόγων βιομηχανικών εγκαταστάσεων που διαχειρίζονται εξαρτήματα μόνωσης αερίου SF6 σε πολλαπλές περιοχές εγκαταστάσεων.

Βήμα 1: Καθορισμός των απαιτήσεων βαθμού αερίου εξοπλισμού

• Επιβεβαιώστε την κατηγορία ονομαστικής τάσης: 12 kV / 24 kV / 40,5 kV για διανομή σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις
• Προσδιορίστε το IEC 60376 Grade 1 (≥99,9% καθαρότητα) ως υποχρεωτική προδιαγραφή αερίου σε όλες τις παραγγελίες και τις διαδικασίες συντήρησης.
• Τεκμηριώστε την ονομαστική πίεση πλήρωσης και το συνολικό βάρος του φορτίου SF6 ανά διαμέρισμα - απαιτείται για την υποβολή κανονιστικών εκθέσεων σύμφωνα με τους κανονισμούς για το αέριο F-Gas

Βήμα 2: Εφαρμογή της επαλήθευσης πιστοποιητικών φιαλών κατά την προμήθεια

• Απαιτείται πιστοποιητικό συμμόρφωσης IEC 60376 με κάθε παράδοση φιάλης SF6 - απορρίψτε κάθε παράδοση χωρίς πιστοποιητικό
• Επαληθεύστε τις παραμέτρους του πιστοποιητικού: CF₄ ≤0.05%, αέρας ≤0.05%
• Επιβεβαιώστε ότι η φιάλη δεν έχει χρησιμοποιηθεί προηγουμένως για ανάκτηση αερίου - το ανακτημένο SF6 πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο μετά από πλήρη επανεπεξεργασία και επαναπιστοποίηση κατά IEC 60480.
• Εκχωρήστε αριθμούς παρακολούθησης φιαλών και συνδέστε τους με τα αρχεία συντήρησης του εξοπλισμού για πλήρη ιχνηλασιμότητα.

Βήμα 3: Εκτέλεση ανάλυσης αερίου πριν από την πλήρωση για εργασίες συμπλήρωσης

• Πριν από οποιαδήποτε συμπλήρωση των υφιστάμενων τμημάτων μόνωσης με αέριο SF6, εκτελέστε δειγματοληψία αερίου του υφιστάμενου αερίου του διαμερίσματος σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60480.
• Εάν η υγρασία του υπάρχοντος αερίου είναι >10 ppmv ή SOF₂ >1 ppmv, μην συμπληρώνετε - εκτελέστε πλήρη ανάκτηση αερίου, επιθεώρηση του διαμερίσματος και νέα πλήρωση.
• Επαληθεύστε ότι ο βαθμός SF6 αντικατάστασης ταιριάζει με την αρχική προδιαγραφή πλήρωσης που τεκμηριώθηκε κατά την έναρξη λειτουργίας

Βήμα 4: Καθορίστε την παρακολούθηση αερίου για εφαρμογές βιομηχανικών εγκαταστάσεων

• Συνεχής παρακολούθηση της πυκνότητας αερίου: Υποχρεωτικό για όλα τα μέρη μόνωσης αερίου SF6 σε υποσταθμούς βιομηχανικών εγκαταστάσεων.
• Περιοδικές δοκιμές καθαρότητας αερίου: Ετήσια δειγματοληψία αερίων κατά IEC 60480 για όλα τα διαμερίσματα σε βιομηχανικά περιβάλλοντα με αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος ή δονήσεις
• Όριο συναγερμού υγρασίας: Ρύθμιση στα 12 ppmv - 3 ppmv κάτω από το όριο IEC - για να παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση πριν από την παραβίαση του ορίου

Βήμα 5: Επαλήθευση προτύπων IEC και πιστοποιήσεων ασφαλείας

• Έκθεση δοκιμής τύπου IEC 62271-203 που επιβεβαιώνει τις διηλεκτρικές επιδόσεις σε ονομαστική πίεση πλήρωσης
• Πιστοποιητικό καθαρότητας αερίου IEC 60376 για αέριο εργοστασιακής πλήρωσης
• Διαδικασία συμμόρφωσης με το πρότυπο IEC 60480 για τυχόν χειρισμό ανακτημένου αερίου στο εργοτάξιο
• Φύλλο δεδομένων ασφαλείας υλικού (MSDS) για SF6 και αναγνωρισμένα υποπροϊόντα αποσύνθεσης - υποχρεωτικό για τα συστήματα διαχείρισης ασφάλειας βιομηχανικών εγκαταστάσεων

Σενάρια εφαρμογής βιομηχανικών εγκαταστάσεων

• Υποσταθμός εγκαταστάσεων χημικής επεξεργασίας: Η αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος επιταχύνει τη μετανάστευση της υγρασίας- υποχρεωτικός ετήσιος έλεγχος καθαρότητας των αερίων- προσδιορίστε διαμερίσματα με ενσωματωμένους αισθητήρες υγρασίας
• Διανομή ισχύος χαλυβουργείου: Το περιβάλλον υψηλών δονήσεων επιταχύνει τη φθορά και τη μικροδιαρροή των σφραγίδων- προσδιορίστε τις σφραγίδες FKM με ενισχυμένη αντοχή στη συμπίεση- απαιτούνται τριμηνιαίοι έλεγχοι διαρροής
• Ηλεκτρικό δωμάτιο υπεράκτιας πλατφόρμας: Περιορισμένος χώρος με περιορισμένο εξαερισμό - η συσσώρευση τοξικών παραπροϊόντων από μολυσμένο αέριο αποτελεί κρίσιμο κίνδυνο για την ασφάλεια του προσωπικού.
• Διακόπτες MV φαρμακευτικών εγκαταστάσεων: Οι εγκαταστάσεις που γειτνιάζουν με καθαρούς χώρους απαιτούν μηδενική ανοχή στις εκπομπές SF6- προσδιορίστε ερμητικά συγκολλημένα περιβλήματα με επαληθευμένο ετήσιο ποσοστό διαρροής ≤0,05%.

Ποια είναι τα βήματα αντιμετώπισης προβλημάτων όταν υπάρχει υποψία μόλυνσης από αέριο σε μέρη μόνωσης αερίου SF6;

Όταν υπάρχει υποψία ανάμιξης βαθμού αερίου - ή όταν τα δεδομένα παρακολούθησης αερίου υποδεικνύουν ανωμαλίες που συνάδουν με μόλυνση - ένα δομημένο πρωτόκολλο αντιμετώπισης προβλημάτων είναι απαραίτητο για τον προσδιορισμό του τύπου της μόλυνσης, την αξιολόγηση του κινδύνου ασφάλειας και τον καθορισμό της σωστής διαδρομής αποκατάστασης πριν από την επιστροφή του τμήματος μόνωσης αερίου SF6 σε λειτουργία στη βιομηχανική μονάδα.

Κατάλογος ελέγχου εντοπισμού μόλυνσης

1. Ανασκόπηση των δεδομένων τάσης της οθόνης πυκνότητας αερίου - μια ένδειξη GDM που έχει διολισθήσει κάτω από την ονομαστική πίεση χωρίς αντίστοιχη πτώση της θερμοκρασίας υποδεικνύει είτε διαρροή αερίου είτε αλλαγή της σύνθεσης του αερίου από ανάμιξη
2. Εκτελέστε φορητή ανάλυση αερίου στη βαλβίδα πλήρωσης - χρησιμοποιεί βαθμονομημένο αναλυτή πολλαπλών αερίων SF6, ικανό να ανιχνεύει υγρασία, SO₂, SOF₂, HF και CF₄- συγκρίνει τα αποτελέσματα με τα όρια του IEC 60480.
3. Ελέγξτε τα αρχεία συντήρησης για την ιχνηλασιμότητα των κυλίνδρων - να εντοπίζετε όλα τα γεγονότα αναπλήρωσης SF6 και να επαληθεύετε τα πιστοποιητικά φιαλών για κάθε ένα από αυτά- οποιοδήποτε κενό στα αρχεία πιστοποιητικών αποτελεί ένδειξη κινδύνου μόλυνσης
4. Επιθεώρηση δεδομένων παρακολούθησης μερικής εκφόρτισης - Η αυξημένη δραστηριότητα PD πάνω από τη γραμμή βάσης των 5 pC υποδεικνύει υποβάθμιση της επιφάνειας του μονωτήρα που συνάδει με μόλυνση από υγρασία ή υποπροϊόντα.
5. Εκτέλεση σάρωσης θερμικής απεικόνισης - τα θερμά σημεία στις διεπιφάνειες των δακτυλίων ή στις θέσεις των αποστατών υποδεικνύουν προχωρημένη υποβάθμιση της μόνωσης από μολυσμένο αέριο

Πίνακας αποφάσεων για την αντιμετώπιση προβλημάτων

• Υγρασία 15-30 ppmv, δεν ανιχνεύονται παραπροϊόντα: Αύξηση της συχνότητας παρακολούθησης σε μηνιαία- σχεδιασμός ανάκτησης αερίου και νέας πλήρωσης κατά την επόμενη προγραμματισμένη διακοπή εντός 6 μηνών.
• Υγρασία >30 ppmv Ή SOF₂ >2 ppmv: Αποσυνδέστε την τάση το συντομότερο δυνατό- πλήρης ανάκτηση αερίου υποχρεωτική πριν από την επόμενη τάση- απαιτείται εσωτερική επιθεώρηση των αποστατών και των επαφών
• HF >1 ppmv Ή SO₂ >1 ppmv: Άμεση απενεργοποίηση- κίνδυνος τοξικών αερίων - μην ανοίγετε το διαμέρισμα χωρίς πλήρη αναπνευστική προστασία (SCBA)- ανάκτηση αερίου μόνο από πιστοποιημένο εργολάβο χειρισμού SF6
• CF₄ >0.05% με διηλεκτρικό περιθώριο <10%: Αξιολογήστε τον κίνδυνο μεταβατικής μεταγωγής- εξετάστε την προσωρινή μείωση της τάσης- σχεδιάστε πλήρη ανάκτηση αερίου και νέα πλήρωση IEC 60376 βαθμού 1 εντός 30 ημερών.

Κοινά λάθη αντιμετώπισης προβλημάτων προς αποφυγή

• Συμπλήρωση μολυσμένου διαμερίσματος χωρίς προηγούμενη ανάλυση αερίου - η προσθήκη φρέσκου SF6 σε ένα διαμέρισμα με αυξημένα παραπροϊόντα αραιώνει προσωρινά τη συγκέντρωση αλλά δεν απομακρύνει τις διαβρωτικές ενώσεις- η αποικοδόμηση συνεχίζεται
• Άνοιγμα μολυσμένου διαμερίσματος χωρίς δοκιμή αερίου — SOF₂ και HF είναι οξεία τοξικά σε συγκεντρώσεις άνω του 1 ppmv⁵; Ποτέ μην ανοίγετε ένα διαμέρισμα τμήματος μόνωσης με αέριο SF6 χωρίς πρώτα να επιβεβαιώσετε ότι τα επίπεδα των παραπροϊόντων είναι κάτω από τα όρια ασφαλείας IEC 60480.
• Αποδίδοντας την πτώση πίεσης του GDM αποκλειστικά στη θερμοκρασία - οι ομάδες συντήρησης συχνά απορρίπτουν τις χαμηλές ενδείξεις GDM ως επιδράσεις της θερμοκρασίας χωρίς να διερευνούν την αλλαγή της σύνθεσης του αερίου- εκτελούν πάντοτε ανάλυση αερίου όταν οι ενδείξεις GDM είναι περισσότερο από 5% κάτω από τον αντισταθμισμένο από τη θερμοκρασία στόχο

Συμπέρασμα

Η ανάμειξη διαφορετικών ποιοτήτων αερίου SF6 σε τμήματα μόνωσης αερίου SF6 σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις δεν είναι μια μικρή διαδικαστική παράκαμψη - είναι ένα κρίσιμο για την ασφάλεια σφάλμα που καταστρέφει σιωπηλά την ακεραιότητα της μόνωσης, παράγει τοξικά παραπροϊόντα και δημιουργεί κινδύνους από τόξο που θέτουν σε κίνδυνο τόσο το προσωπικό όσο και τη συνέχεια της εγκατάστασης. Η χημεία είναι ασυγχώρητη: η υγρασία, το οξυγόνο και τα υποπροϊόντα αποσύνθεσης που εισάγονται μέσω χαμηλότερης ποιότητας ή ανακτημένου SF6 δεν παραμένουν ομοιόμορφα κατανεμημένα - συγκεντρώνονται στα πιο ευάλωτα σημεία του συστήματος μόνωσης και ξεκινούν την αστοχία από μέσα προς τα έξω. Με την επιβολή των προδιαγραφών αερίου IEC 60376 βαθμού 1, την εφαρμογή της επαλήθευσης του πιστοποιητικού φιάλης κατά την προμήθεια και την τήρηση ενός δομημένου πρωτοκόλλου αντιμετώπισης προβλημάτων μόλυνσης, οι ηλεκτρολογικές ομάδες των βιομηχανικών εγκαταστάσεων μπορούν να εξαλείψουν πλήρως αυτόν τον τρόπο αστοχίας. Στη μόνωση αερίου SF6, ο βαθμός στο πιστοποιητικό φιάλης δεν αποτελεί λεπτομέρεια της προμήθειας - είναι έγγραφο ασφαλείας.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την ανάμιξη και την ασφάλεια του βαθμού αερίου SF6

1. “IEC 60376: (SF6) και συμπληρωματικών αερίων που πρέπει να χρησιμοποιούνται στα μείγματά του για χρήση σε ηλεκτρικό εξοπλισμό”, https://webstore.iec.ch/publication/16279. Το πρότυπο αυτό ορίζει τα αποδεκτά επίπεδα καθαρότητας και τα όρια ρύπων για το νέο αέριο SF6. Τύπος πηγής: πρότυπο. Υποστηρίζει: Ελάχιστα όρια καθαρότητας και μέγιστα όρια ρύπων για νέο αέριο SF6 που προορίζεται για χρήση σε ηλεκτρικό εξοπλισμό. ↩

2. “Δραστηριότητα μερικής εκφόρτισης σε συνθήκες μόλυνσης από υγρασία σε GIS”, https://ieeexplore.ieee.org/document/8688226. Έρευνα που αποδεικνύει ότι τα αυξημένα επίπεδα υγρασίας στα μονωτικά αέρια συγκεντρώνονται στις διεπιφάνειες στερεών διαχωριστικών στοιχείων, προκαλώντας επιφανειακή εκκένωση. Τύπος πηγής: έρευνα. Υποστηρίζει: η υγρασία πάνω από αυτό το όριο προκαλεί επιφανειακή μερική εκκένωση σε εποξειδικούς μονωτήρες. ↩

3. “Εξαφθοριούχο θείο”, https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_hexafluoride. Η χημική διάσπαση του SF6 παρουσία οξυγόνου οδηγεί στο σχηματισμό αντιδραστικών και διαβρωτικών ενώσεων. Τύπος πηγής: έρευνα. Υποστηρίζει: Το οξυγόνο αντιδρά με τα υποπροϊόντα του SF6 σχηματίζοντας διαβρωτικά θειικά άλατα. ↩

4. “IEC 60480: (SF6) και των μειγμάτων του σε ηλεκτρικό εξοπλισμό”, https://webstore.iec.ch/publication/27443. Το διεθνές πρότυπο που καθορίζει τις μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις τοξικών προϊόντων αποσύνθεσης σε ανακτημένο SF6. Τύπος πηγής: πρότυπο. Υποστηρίζει: SOF₂ ≤2 ppmv- SO₂ ≤1 ppmv- HF ≤1 ppmv σύμφωνα με το IEC 60480 για ανακτημένο αέριο. ↩

5. “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Hydrogen Fluoride”, https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0576.html. Τα όρια έκθεσης και οι κατευθυντήριες γραμμές για την υγεία επιβεβαιώνουν τη σοβαρή τοξικότητα συγκεκριμένων υποπροϊόντων αποσύνθεσης του SF6, όπως ο HF σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Τύπος πηγής: κυβερνητικός. Υποστηρίζει: SOF₂ και HF είναι οξεία τοξικά σε συγκεντρώσεις άνω του 1 ppmv. ↩