六氟化硫(SF6)是一種無色、無味、非易燃且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氣體,因其出色的電氣絕緣性能和滅弧能力,廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備中。
為了確保SF6的質(zhì)量和安全性,國家制定了多項國家標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范其生產(chǎn)和使用。
本文將重點介紹GB/T 120222014《工業(yè)六氟化硫》和GB/T 188672014《電子工業(yè)用氣體 六氟化硫》,探討這兩個標(biāo)準(zhǔn)中的主要檢測項目及其重要性。
GB/T 120222014《工業(yè)六氟化硫》
GB/T 120222014是針對工業(yè)用途的六氟化硫制定的標(biāo)準(zhǔn),適用于電力行業(yè)及其他需要高性能絕緣和滅弧氣體的應(yīng)用場景。
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了SF6的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等方面的內(nèi)容。
主要技術(shù)要求:
1. 純度要求:標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了SF6的最低純度要求,通常為99.9%以上。高純度是保證其優(yōu)異絕緣性能的基礎(chǔ)。
2. 雜質(zhì)含量:SF6中可能存在的雜質(zhì)包括空氣、水分、酸性物質(zhì)、礦物油等。這些雜質(zhì)會顯著影響SF6的性能,因此標(biāo)準(zhǔn)對每種雜質(zhì)的最大允許含量都有詳細(xì)規(guī)定。
水分含量應(yīng)不超過5 ppm(百萬分之一),因為水分會導(dǎo)致電弧產(chǎn)物生成腐蝕性物質(zhì),損害設(shè)備。
空氣含量不得超過0.03%,以避免降低SF6的絕緣強度。
3. 物理性質(zhì):包括密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等基本物理參數(shù),這些參數(shù)對于設(shè)計和運行SF6充氣設(shè)備至關(guān)重要。
檢測項目:
純度分析:采用氣相色譜法測定SF6的純度,通過對比標(biāo)準(zhǔn)樣品確定其純度水平。
水分測定:常用卡爾費休滴定法或電解法測量SF6中的微量水分。
酸性物質(zhì)檢測:通過紫外可見分光光度計或其他適合的方法檢測SF6中的酸性雜質(zhì)。
礦物油檢測:利用紅外光譜法或重量法檢測SF6中可能混入的礦物油成分。
GB/T 188672014《電子工業(yè)用氣體 六氟化硫》
GB/T 188672014則側(cè)重于電子工業(yè)領(lǐng)域使用的SF6氣體,主要用于半導(dǎo)體制造過程中的刻蝕和清洗步驟。與工業(yè)用途相比,電子級SF6對純度的要求更高,雜質(zhì)控制更為嚴(yán)格。
主要技術(shù)要求:
1. 超高純度:電子級SF6的純度要求通常達(dá)到99.999%以上,遠(yuǎn)高于工業(yè)級產(chǎn)品。
2. 極低雜質(zhì)含量:由于半導(dǎo)體制造工藝對環(huán)境要求極高,任何微量雜質(zhì)都可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降甚至失效。因此,標(biāo)準(zhǔn)對水分、氧氣、氮氣等雜質(zhì)的含量提出了更嚴(yán)格的限制。
水分含量需控制在0.1 ppm以下。
氧氣和氮氣總含量不得超過0.5 ppm。
3. 金屬離子和其他污染物:電子級SF6還需嚴(yán)格控制金屬離子(如鈉、鉀、鐵等)以及其他有機污染物的存在。
檢測項目:
高精度純度分析:除了常規(guī)的氣相色譜法外,還需要結(jié)合質(zhì)譜儀進(jìn)行更高精度的純度分析。
超微量水分測定:采用先進(jìn)的露點儀或激光水汽傳感器,以滿足更低的水分檢測限。
金屬離子檢測:通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICPMS)或原子吸收光譜法(AAS)檢測SF6中的微量金屬離子。
有機污染物檢測:利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GCMS)檢測SF6中的有機污染物。