1、變壓器油概述
1.變壓器油的基本性質(zhì)
變壓器油又叫方鵬油,是一種淺黃色的透明液體,它是一種礦物油,具有良好的冷卻性和絕緣性,同時還具有散熱和消弧的作用,變壓器油的密度要求越低越好,能夠使油中的水分和雜質(zhì)更快的沉淀。
變壓器油根據(jù)凝固點(diǎn)的高低分為三種不同的種類。凝固點(diǎn)不大于-10℃的變壓器油,就屬于 10# 變壓器油,不大于-25℃時為 25# 變壓器油,同樣,當(dāng)小于等于-45℃時,就是 45# 變壓器油。一般 10# 變壓器油時使用石蠟基油生產(chǎn)的,25# 變壓器油使用中間基油和環(huán)烷基油生產(chǎn),45# 變壓器油使用環(huán)烷基油生產(chǎn)。
2.分析變壓器油的劣化問題
高溫, 空氣中的氧和潮氣水分是變壓器油劣化的主要原因。變壓器油會發(fā)生氧化,溫度越高氧化速度就越快,當(dāng)變壓器油的溫度達(dá)到 70℃以上后, 油溫每升高10℃, 氧化速度就會增加 1.5 ~ 2 倍。變壓器油與空氣中的氧氣接觸受熱,長期下去會與產(chǎn)生一些沉淀物,樹脂,酸等物質(zhì),這些物質(zhì)會導(dǎo)致絕 緣材料的劣化。如果水分,潮氣,電器會導(dǎo)致變壓器油的絕緣性嚴(yán)重降低,容易被擊穿??梢酝ㄟ^變壓器油的顏色、透明度、氣味等物理特性來判斷變壓器油的優(yōu)劣。劣質(zhì)的油顏色深棕色,而好油的顏色為淡黃色。變壓器油是透明的,但是由于劣質(zhì)油中含有雜質(zhì)會導(dǎo)致油變成渾濁的。優(yōu)質(zhì)的變壓器油一般是沒有氣味的,或者有一些火油味,劣質(zhì)的變壓器油含有一些難聞的異味。
2、分析變壓器油中的污染物
1.變壓器油中污染物的來源及性質(zhì)退役變壓器油中的油品、 產(chǎn)物或化學(xué)添加劑都可能是廢棄變壓器油中污染物的來源,污染物中含有多種有毒的物質(zhì), 有些污染物通過排放進(jìn)入了大氣中, 而剩余的部分就會繼續(xù)殘留到廢棄的油品中。研究表明,污染物中的苯系物對人體并不構(gòu)成威脅,但其中的多環(huán)芳烴類對人體有較大的影響。
2.主要污染物及其對環(huán)境危害
2.1 多環(huán)芳烴
多環(huán)芳烴是由人類活動產(chǎn)生的一種持久性的有毒污染物,簡稱 PAHs 微量但廣泛存在于環(huán)境中。多環(huán)芳烴是在變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生的,是一種氫氮化合物,具有強(qiáng)致癌性,與人體接觸就可以使人體致癌。多環(huán)芳烴具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),雖然它的基本單元是苯環(huán),但他的化學(xué)性質(zhì)與苯差別很大。多環(huán)芳烴的自然污染主要的主要來源是生物合成、森林火災(zāi)、火山爆發(fā)等自然因素。礦物燃料和碳?xì)浠衔锏牟煌耆紵蛟谶€原狀態(tài)下熱解形成的有毒物質(zhì)污染是人為多環(huán)芳烴的主要來源。糧食、水果、蔬菜被環(huán)境中的多環(huán)芳烴污染后,通過食物鏈進(jìn)入人體內(nèi),從而對人體構(gòu)成危害。多環(huán)芳烴對人體的危害:
(1)致癌性
多環(huán)芳烴容易在生物體中富集并且持久存在,研究表明, PAHs 可以導(dǎo)致肺,肝等部位產(chǎn)生癌癥,PAHs 與體內(nèi)的酶的催化作用下產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)物可以導(dǎo)致 DNA受損,引起生物基因突變,從而導(dǎo)致癌癥。
(2)致突變性
由于體內(nèi)酶的催化作用,PAHs 會與體內(nèi)的某些氧化物產(chǎn)生具有活性的代謝產(chǎn)物,這些產(chǎn)物會與 DNA 共價結(jié)合成導(dǎo)致DNA 復(fù)制精準(zhǔn)性降低的 DNA 加合物,會引起點(diǎn)突變的發(fā)生。如果突變沒有被生物體修復(fù),就會引起癌變。
(3)致畸形
致畸性表示新的生物體在母體內(nèi)導(dǎo)致的有機(jī)體結(jié)構(gòu)異常的不良作用。PAHs 會擾亂 DNA 的核苷酸序列,會影響后代細(xì)胞的分裂,影響 DNA 的合成和分化,還會導(dǎo)致染色體產(chǎn)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致畸變。
2.2 苯系物
苯系物包含苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯甲苯、乙苯,簡稱 BTEX。很少劑量的苯系物就有很大的毒性。苯系物生產(chǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存過程中可能發(fā)生的環(huán)境事故,會影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和人類的健康。苯系物物主要通過飲食攝入、 呼吸系統(tǒng)、皮膚接觸的途徑進(jìn)入人體。苯系物的急性暴漏會嚴(yán)重影響人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。低濃度的苯系物會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生慢性毒害主要,損害造血系統(tǒng)。苯系物還會影響基因產(chǎn)生和人類的生殖發(fā)育功能。
2.3 重金屬
變壓器在運(yùn)行時,變壓器油有可能會被鐵,銅金屬離子污染。鐵作為人體中必要的無良元素本身并沒有毒性, 但是如果過量會造成中毒。肝臟等臟器大量鐵沉積會導(dǎo)致慢性中毒, 會引發(fā)軟骨鈣化、肝硬化、骨質(zhì)疏松等癥狀。急性中毒則會出現(xiàn)腹瀉黑便、惡心嘔吐、疼痛不適,嚴(yán)重會面部發(fā)紫、急性腸壞死或穿孔,甚至?xí)菘?。在自然界中自然銅的含量最多, 銅是人體和動植物必不可少的微量元素。但是如果人體內(nèi)的重金屬銅過量,會對內(nèi)臟器官的功能產(chǎn)生影響,引起各種疾病。
3、對污染物進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評價
1.環(huán)境風(fēng)險評價簡介
由于人們的思想觀念不同, 所以對環(huán)境風(fēng)險的概念也不同,人們的價值觀,感覺和倫理都會影響人們的風(fēng)險觀念。環(huán)境分析有不同的分類,人群,設(shè)施,生態(tài)風(fēng)險為對象類,根據(jù)風(fēng)險源分類可分為自然災(zāi)害風(fēng)險,物理風(fēng)險,化學(xué)風(fēng)險。環(huán)境風(fēng)險事故的特點(diǎn)有:后果的嚴(yán)重性,時間的不確定性、小概率事件。環(huán)境風(fēng)險是事故發(fā)生概率 P 與事故造成的健康(或環(huán)境) 后果的 C 的成績??山邮茱L(fēng)險度是環(huán)境風(fēng)險評價中比較困難的工作部分,在環(huán)境風(fēng)險評價中需要明確事故的最大可接受風(fēng)險度。環(huán)境風(fēng)險評價中含有不確定性。環(huán)境風(fēng)險評價含有四個階段:危害識別、事故頻率和后果估算、風(fēng)險計算、風(fēng)險減緩。
2.變壓器油特征污染物健康風(fēng)險評價
研究表明, 變壓器油中的主要污染物為多環(huán)芳烴和苯系物,但是多環(huán)芳烴對環(huán)境危害風(fēng)險最大。對變壓器油進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評價的目的是為了通過分析和識別物料運(yùn)輸和儲存和生產(chǎn)過程中的風(fēng)險因素和潛在的環(huán)境問題, 并對這些問題做適當(dāng)?shù)拇胧?,盡量降低潛在危險的危險程度。如果不采取預(yù)防措施,一旦出現(xiàn)突發(fā)事故,變壓器油發(fā)生泄漏,將會危害周圍環(huán) 境和生物的安全。
3.退役變壓器油物料,貯存和生產(chǎn)環(huán)節(jié)環(huán)境風(fēng)險研究
為了使變壓器具有良好的絕緣和冷卻性, 會在變壓器中加入變壓器油, 變壓器油中的有毒物質(zhì)長期暴露在空氣中與人體接觸會對皮膚產(chǎn)生刺激,并且會刺激眼睛和呼吸道,大量油蒸汽吸入體內(nèi)會引起肺部損傷,嚴(yán)重會引起缺氧癥狀,導(dǎo)致呼吸困難。退役變壓器油是易燃物質(zhì),所以在儲存過程中要格外的小心,如果儲存不當(dāng),變壓器油發(fā)生泄漏,在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)會引起燃燒,變壓器油容器受熱可能會發(fā)生爆炸。蒸汽的密度比空氣大, 能夠在低處往外擴(kuò)散很遠(yuǎn), 遇火發(fā)生回燃。如果發(fā)生火災(zāi)要快速把容器轉(zhuǎn)移到空曠沒有火源的地方, 并冷卻容器。救火的危險性很高,消防人員必須要經(jīng)過專業(yè)的訓(xùn)練。在儲存過程中要定期檢查,一旦發(fā)生變壓器油泄露,消防人員要及時切斷泄露源。發(fā)生大量泄露時,要用泡沫進(jìn)行覆蓋,減少蒸汽德擴(kuò)散,把廢棄的變壓器油通過防爆泵轉(zhuǎn)移到專用的收集器中。廢棄的變壓器油為了防止對環(huán)境的污染,需要進(jìn)行燃燒處理,或者經(jīng)過加工后重復(fù)利用。變壓器油在生產(chǎn)過程中注油是有可能會發(fā)生火災(zāi)爆炸,存在潛在的環(huán)境風(fēng)險。變壓器油在運(yùn)輸過程中需要管道和泵, 可能會發(fā)生管道破裂和泵損傷,導(dǎo)致變壓器油泄露,遇到靜電,明火或者高溫會引起 火災(zāi),甚至?xí)鸨ā?br /> 4 、結(jié) 語
本文主要圍繞退役變壓器油對人體的危害, 環(huán)境污染展開闡述, 對變壓器油中的主要污染物以及他們對環(huán)境和人體的危害進(jìn)行分析。通過對多環(huán)烷烴三致效應(yīng)以及苯系物危害的研究, 得出了退役變壓器油對環(huán)境的影響因素主要反映在多環(huán)芳烴和苯系物對環(huán)境的影響的結(jié)論。在今后的研究中要建立更完善的風(fēng)險評價方法,加大對潛在環(huán)境風(fēng)險的防范,使生態(tài)環(huán)境以及人類受到威脅的可能性降低。