Фильтры: Кромевходного фильтра для улавливания частиц и стандартного газового фильтра / фильтра для улавливания влаги, рекомендуется использовать мощный фильтр грубой очистки для улавливания большей части частиц и химически активных газообразных продуктов разложения.
Контроль качества: Проверка на наличие всех трех загрязняющих веществдолжна проводиться в контейнере для хранения в соответствии с методикой, приведенной на рис. 5.
Газотехнологические операции с однократно используемым газом. Регенерированный газ может стать однократно используемым газом по трем причинам:
(1) Если газ загрязнен только химически неактивными газами (особенно CF4 из-за сильной эрозии полимерных материалов в результате дугового разряда или воздух из-за ошибок при проведении газотехнологических операций), то требуется его дальнейшая обработка. Так как загрязняющие вещества нетоксичны, то газ может транспортироваться в фирму, осуществляющую регенерацию, как новый элегаз [См. главу 6].
(2) Если газ загрязнен только химически активными газообразными продуктами разложения (в связи с неспособностью системы фильтров сократить эти загрязняющие вещества до достаточно низкого уровня) газ после замены газовых фильтров/фильтров для поглощения влаги можно вторично пропустить через регенератор.
(3) Если газ загрязнен как химически неактивными, так и химически активными газами, то требуется дальнейшая обработка. Предлагается пропустить газ через детоксификационный фильтр для снижения концентрации химически активных продуктов разложения ниже 200 ppmv. Газ может транспортироваться в фирму, осуществляющую регенерацию, как новый элегаз [См. главу 6].
(4) В тех маловероятных случаях, когда даже при дальнейшей очистке и многократной фильтрации газ нельзя детоксицировать, его необходимо транспортировать как токсичный газ. Более подробно см. Раздел 6.4.
Проверки качества газа
Проверки качества регенерированного газа проводятся для определения, не превышают ли остаточные примесные уровни значений, установленных для повторного использования как предложено в Таблице 1 и должно быть определено в пересмотренной публ. МЭК 60480 [1.18].
Имеются пять основных концепций проведения проверки качества регенерированного газа:
Непрерывный контроль всехуровнейзагрязнений контейнера для хранения, или в потоке газа, переносимом из контейнера для хранения в силовое оборудование, а также включение аварийной сигнализации в случае, если один из них превышает предельное значение, заданное в требованиях к чистоте. Хотя эта концепция является наиболее оптимальной, в настоящее время еще не созданы детекторы, способные осуществлять непрерывный контроль и обладающие приемлемой ценой. Однако, они должны появиться в ближайшем будущем.
(1) Периодическая проверка уровней загрязненности в контейнере для хранения с помощью портативных или стационарных или детекторов. В настоящее время это общепринятая практика.
(2) Проверка газа перед заполнением оборудования во избежание загрязнения оборудования.
(3) "Проверка после заполнения", т.е. проверка газа только после заполнения им энергетического оборудования. Хотя эта процесс ускоряет проведение газотехнологических работ, однако имеется некоторая опасность, связанная с тем, что избыточное загрязнение, при наличии, может проявиться только при повреждении оборудования. Например, газ, содержащий избыточное количество влаги, может перенасытить адсорбер и внутренние поверхности оборудования. Проверка после заполнения оправдана в тех случаях, когда высокие уровни загрязненности регенерированного газа маловероятны, либо оборудование для регенерации так хорошо обслуживается, что можно быть полностью уверенным в эффективности очистки.
(4) Лабораторный анализ образца регенерированного элегаза. Хотя это наиболее точный способ определения уровней загрязненности, эта концепция приводит к значительной задержке по времени, а также к неопределенности относительно дополнительных загрязняющих веществ, которые могут быть введены при взятии проб или химических реакциях при переносе проб. Поэтому, эта концепция применяется лишь в исключительных случаях, либо для подтверждения ранее полученных результатов.
Метод отбора образцов газа: Если газ не подвергается сжатию до сжижения, то взятие проб не является проблематичным. Однако, если проба газа должна быть взята из резервуара со сжиженным элегазом, то эта проба должна быть взята в жидкой фазе. Если резервуары являются стационарными, то пробоотборный кран должен быть смонтирован в самом низу резервуара. При использовании в качестве резервуаров стандартных баллонов, то для отбора проб должен быть предусмотрен только стандартный клапан, расположенный в верхней части баллона. Для получения образца в жидкой фазе баллон должен быть наклонен таким образом, чтобы жидкий элегаз закрывал клапан. Он должен оставаться в таком положении, по крайней мере, 2 минуты, чтобы жидкий газ скопился вблизи клапана, и исчезли пузырьки газа. Необходимо принять меры по сведению до минимума потока отбираемого газа через соединительные трубки к измерительным устройствам, так, чтобы жидкий элегаз мог испариться до попадания в измерительное устройство, т.к. присутствие жидкого элегаза может привести к ошибке в показаниях.
Уровни трех типов загрязнений должны проверяться, а именно,
- Суммы химически неактивных газообразных загрязняющих веществ (главным образом, воздух, азот и CF4);
- Суммы химически активных газообразных продуктов разложения
- Влаги
Наличие таких загрязняющих веществ, как масло, пыль и частицы обычно не проверяется, потому что регенераторы разработаны таким образом, что фильтры, указанные в Таблице 3, их поглощают.
Последовательность операций, при которойтри категории загрязняющих веществ проверяются наилучшим образом, а также действия, которые необходимо предпринять по результатам измерений, схематично показаны на рисунке 5.
Квадратами представлены проверочные измерения, а ромбами - сравнение измеренных уровней с пределами, заданными требованиями по чистоте. Кружками отмечены дальнейшие действия, которые необходимо предпринять в зависимости от результата. Цифрами определена полная последовательность проверок, в которых нет необходимости во всех случаях. В отдельных случаях ряд измерений можно пропустить, см. Раздел 5.4.
Измерительные устройства, необходимыедля проведения проверок качества газа, обычно являются портативными, однако они также могут быть неотъемлемой частью регенератора.
Содержание инертных газов, таких как воздух и CF4 лучше определяется с помощью элегазовых детекторов, измеряющих скорость звука или удельную теплопроводность. Они непосредственно измеряют концентрацию SF6 (обычно в % vol), а примесный уровень определяется как разность между 100% и концентрацией SF6. Обратите внимание, что непосредственное измерение инертных газов не осуществимо. Точность измерений концентрации элегаза обычно порядка ±1 %.
При проверке химически активных газообразных продуктов разложения, обычно невозможно измерить суммарное содержание всех продуктов. Как рассматривается в Приложении 2, измерение химически активных продуктов разложения можно заменить измерением газов-индикаторов, таких как SO2 и SOF2, которые составляют приблизительно четвертую часть общего количества химически активных газов. В соответствии с Таблицей 1 при повторном использовании примесный уровень суммы химически активных газов составляет 50 ppmv, таким образом, содержание химически активных газов, SO2 и SOF2, составляющее приблизительно четвертую часть от 50 ppmv,- приблизительно 12 ppmv. Реактивные трубки(лампы), чувствительные к SO2 и SOF2 могут измерять эти уровни
Эти уровни можно измерять газоанализаторами, чувствительными к SO2 и SOF2. Их чувствительность составляет до нескольких ppmv, что соответствует чувствительности суммы этих продуктов в несколько десятков ppmv. Имеются сведения, что в будущем появятся непрерывно действующие химические датчики.
Содержание влаги можно измерять измерителями точки росы, газоанализаторами, и электронными датчиками и его можно выражать в различных единицах (см. Приложение 4 Раздел 2). Давления водяного пара могут быть измерены с точностью до ±10 Па. Более подробно, см. Приложение 4.
Необходимо отметить, что устройства для проверки качества газа не должны быть функционально полными измерительными устройствами. Так как они должны только выявлять соответствие или несоответствие примесным уровням по Таблице 1, то они и должны служить только индикаторами уровня. Это означает, что их диапазон измерений должен только охватывать уровни близкие к этим пределам.
Чувствительности обнаружения примесей, приведенныев колонке 6 Таблицы 1, отражают фактическое состояние существующих современных устройств. Необходимо отметить, что существуют более чувствительные методы обнаружения, например, газовая хроматография, спектрометрия поглощения инфракрасного излучения и оптический метод обнаружения частиц. Однако, эти методы, не осуществимы на месте эксплуатации, т.к. относительно дорогие и требуют повышенной квалификации персонала. Более подробно об измерениях содержания загрязняющих веществ читатель может узнать в Приложении 2 и Приложении 4.
Рис. 5: Стандартный метод проверки качества газа
