JP2015100744A

JP2015100744A - 汚染機器の洗浄方法

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Publication number: JP2015100744A
Application number: JP2013243227A
Authority: JP
Inventors: 悟金森; Satoru Kanamori; 宏幸高木; Hiroyuki Takagi; 茂大槻; Shigeru Otsuki; 大野　高宏; Takahiro Ono; 高宏大野
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-25
Also published as: JP6213186B2

Abstract

【課題】有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が充填されていた変圧器から絶縁油が抜き出された後に、有機ハロゲン化合物が完全には除去されていない変圧器の容器と鉄芯を、簡素な手続でかつ低コストで無害化処理できる洗浄方法を提供する。
【解決手段】有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が抜き出された変圧器の洗浄方法であって、有機ハロゲン化合物及び絶縁油を溶解可能な溶媒を、１本ないし複数本のスプレーノズルを用いて全方位に噴霧し、変圧器の内部表面及び内部に設置されている鉄芯へ溶媒が連続して流れるようにシャワー洗浄を行い、内部表面及び鉄芯に付着している絶縁油を除去することを特徴とする洗浄方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ポリ塩化ビフェニル（以下、ＰＣＢと略記する）等の有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が充填されていた変圧器の洗浄方法に関する。

ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が充填されていた変圧器の無害化処理方法として、変圧器の内部から絶縁油を抜き出し、絶縁油が抜き出された変圧器を解体して鉄芯とコイル、木、紙等の部材を分離し、変圧器の容器及び分離した鉄芯や部材を、個別に無害化処理する方法がある。しかし、変圧器は複雑な内部構造を有しているため、絶縁油を完全に抜き取ることは事実上不可能である。そのため、変圧器の解体には密閉空間での慎重な作業が必要とされ、このような作業は時間を要するだけでなく、作業員への負担も大きい。

別の無害化処理方法として、変圧器から絶縁油を抜き取り、絶縁油が抜き出された変圧器を丸ごと、加熱あるいは真空加熱し、ＰＣＢを蒸発させて除去する方法もある。この方法は、変圧器を解体せずにＰＣＢを無害化できる利点はあるが、変圧器を丸ごと収納する大規模な加熱炉や真空加熱室が必要とされ、かつ真空加熱の場合２６０〜６００℃、加熱炉の場合８５０℃以上の高温加熱が必要とされる。

さらに別の無害化方法として、変圧器から絶縁油を抜き取り、絶縁油が抜き出された変圧器を解体せずに、変圧器全体を洗浄液に浸漬して容器と部材を同時に洗浄する方法もある。この方法は、解体時に部材が無害化されているため、作業上の制限も少なく、部材の洗浄により発生する洗浄液の処理が不要という利点もある。しかし、この方法は、大量の洗浄液が必要なだけでなく、１万Ｌ級の大型変圧器を洗浄する場合には大規模な洗浄槽が必要になる。

従って、特に大型変圧器の無害化処理を考えると、変圧器全体を洗浄液に浸漬する方法ではなく、変圧器を解体する前に容器と鉄芯と部材を、同時に無害化処理できる方法が望ましい。そこで図１に示すように、絶縁油が抜き出された変圧器１の内部に、コイル部２が完全に浸るまで洗浄液３を充填し、洗浄液３を循環させながら絶縁油と有機ハロゲン化合物を溶出させる洗浄方法が知られている。４はバッファ槽、５は循環ライン、７はポンプである。しかし、変圧器の洗浄処理では、木、紙、銅等を素材とする部材が所定の処理基準値（木と紙＜０．００３ｍｇ／Ｌ：溶出試験法、銅＜０．５ｍｇ／ｋｇ：洗浄液試験法）を満たしていても、鉄芯だけが所定の処理基準値（０．１μｇ／１００ｃｍ^２：拭き取り試験法）を満たさないことが多く見うけられ、特に内側の鉄芯に付着したＰＣＢが溶媒へ拡散溶出し難いことがわかってきた。

さらに、図２に示すように、絶縁油が抜き出された変圧器１の内部に、コイル部２が完全に浸るまで洗浄液３を充填した後、洗浄液をスプレーノズル６より噴射させ、変圧器（上蓋を含む）の内面を洗浄する方法もある（特許文献１を参照）。しかし、この方法は、洗浄液が届かない変圧器の上部や上蓋を洗浄できる利点はあるが、１０万Ｌ級の大型変圧器を洗浄するとなると、変圧器の内部に充填する洗浄液の量が膨大となり、消防法上の手続面やコスト面で課題がある。

特開２００９−２３３６５４号公報

本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が充填されていた変圧器から絶縁油が抜き出された後に、有機ハロゲン化合物が完全には除去されていない変圧器の容器と鉄芯を、簡素な手続でかつ低コストで無害化処理できる洗浄方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、以下の通りである。

（１）有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が抜き出された変圧器の洗浄方法であって、有機ハロゲン化合物及び絶縁油を溶解可能な溶媒を、１本ないし複数本のスプレーノズルを用いて全方位にスプレーし、変圧器の内部表面及び内部に設置されている鉄芯へ溶媒が連続して流れるようにシャワー洗浄を行い、内部表面及び鉄芯に付着している絶縁油を除去することを特徴とする洗浄方法。
（２）前記スプレーノズルが１流体ノズルである、前記（１）に記載の洗浄方法。
（３）前記鉄芯が、前記変圧器が自然な状態にあるときに、該鉄芯の層状の積層面が地面に対して略直角になるように設置されている、前記（１）又は（２）に記載の洗浄方法。
（４）前記鉄芯が、前記変圧器が自然な状態にあるときに、該鉄芯の層状の積層面が地面に対して略水平になるように設置されている、前記（１）又は（２）に記載の洗浄方法。
（５）前記変圧器から溶媒を排出し、排出した溶媒をバッファ槽に収容し、該バッファ槽からスプレーノズルに供給しながらシャワー洗浄を行う、前記（１）〜（４）いずれかに記載の洗浄方法。
（６）前記バッファ槽に収容した溶媒を、有機ハロゲン化合物を分解可能な触媒を充填した触媒充填装置に流通させた後、該バッファ槽に循環させて有機ハロゲン化合物を分解する、前記（１）〜（５）いずれかに記載の洗浄方法。

本発明によれば、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物が付着している変圧器の容器及び鉄芯を、少ない溶媒量で経済的に無害化処理することが可能になる。また、層状の積層面があるために洗浄に時間が掛かる鉄芯やコイル部については、層状断面に洗浄溶媒が連続して流れるように配置することで、洗浄時間を短縮することが可能になる。

従来の洗浄方法を示す概略構成図である。従来の洗浄方法を示す概略構成図である。本発明の洗浄方法の一実施形態を示す概略構成図である。本発明の洗浄方法の他の実施形態を示す概略構成図である。鉄芯の設置方法の説明図である。（Ａ）鉄芯の層状の積層面（積層断面）が地面に対して略水平。（Ｂ）鉄芯の層状の積層面（積層断面）が地面に対して略直角（＝コイル部の層状の積層面が地面に対して略水平）。張り込みからの経過時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである（実施例１、比較例１）。洗浄した鉄芯、部材の絶縁油残量を示すグラフである（実施例１、比較例１）。張り込みからの経過時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである（実施例２）。洗浄した容器の絶縁油残量を示すグラフである（実施例２）。張り込みからの経過時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである（実施例６、７）。洗浄した鉄芯、部材の絶縁油残量を示すグラフである（実施例６、７）。張り込みからの経過時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである（実施例５）。洗浄した鉄芯、部材の絶縁油材料を示すグラフである（実施例５）。張り込みからの経過時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである（実施例４、８）。三相変圧器における張り込みからの経過時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである（実施例１１）。洗浄した鉄芯、部材の絶縁油材料を示すグラフである（実施例１１）。

以下、本発明の洗浄方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明において洗浄対象とする変圧器は、有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が充填されていた変圧器であって、鉄芯やコイル等の部材が内蔵された状態で絶縁油が抜き出され、抜き出されなかった絶縁油が少量残っている状態にあるもの、或いは、予備洗浄後に有機ハロゲン化合物が少量残っている状態にあるものである。抜き出し方法に限定はなく、排油口抜き、ポンプ上抜き、傾倒排油等の任意の方法であって良い。以下、洗浄対象とする変圧器を「汚染変圧器」と呼ぶことがある。

変圧器としては、柱上変圧器や大型変圧器等の公知の変圧器であれば、絶縁油容量に制限はない。本発明において、大型変圧器とは、絶縁油容量が１００Ｌ〜３０万Ｌのものを言う。

絶縁油としては、鉱油、アルキルベンゼン、ポリブテン等が挙げられる。また、有機ハロゲン化合物としては、ＰＣＢ、ダイオキシン類等を挙げることができ、その種類は特に限定されるものではない。ＰＣＢ市販品としては、例えば、鐘淵化学（株）のＫＣ−２００（主成分：２塩化ビフェニール）、ＫＣ−３００（主成分：３塩化ビフェニール）、ＫＣ−４００（主成分：４塩化ビフェニール）、ＫＣ−５００（主成分：５塩化ビフェニール）、ＫＣ−６００（主成分：６塩化ビフェニール）や、三菱モンサント（株）のアロクロール１２５４（５４％Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）等を挙げることができる。

本発明で用いる洗浄液は、有機ハロゲン化合物及び絶縁油を溶解可能な溶媒である。絶縁油と相互に溶解しない洗浄液を用いる場合は、洗浄工程の後に絶縁油と洗浄液とを分離する分離工程が必要になるだけでなく、分離した水や絶縁油に含有されている有機ハロゲン化合物を、別途分解処理しなければならず、処理工程が極めて煩雑となる虞がある。

上記の溶媒としては、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の水素供与性の溶媒をベースとする溶媒が好ましい。洗浄した絶縁油には有機ハロゲン化合物が含まれているため、溶媒を廃棄処理等する際に有機ハロゲン化合物の分解処理が必要となり、還元分解で無害化するためには水素が必要である。ところが、本発明のように水素供与性の溶媒を洗浄溶媒として用いることにより、別途水素を供給する必要がなく（即ち、防爆装置の設置が不要）、洗浄溶媒を分解処理に供するだけで、溶媒に溶出した有機ハロゲン化合物を安全かつ低コストで分解処理できる利点がある。

有機ハロゲン化合物及び絶縁油を溶解可能で、かつ水素供与性の溶媒としては、イソプロピルアルコール以外でも、シクロヘキサノール、１−ブタノール、ベンジルアルコール、１−ペンタノール、ｔ−ブチルアルコール、１−オクタノール、メタノール、エチレングリコール、イソペンチルアルコール等を使用することができる。

（実施の形態１）
図３は、本発明の洗浄方法の一実施形態を示す概略構成図である。汚染変圧器１１の天面（即ち、変圧器の上蓋）の開口部（図示せず）より、変圧器１１の内部にスプレーノズル１６を配置した後、該スプレーノズル１６を用いて、変圧器１１の内部表面及び鉄芯に、連続して溶媒が流れるよう溶媒１３を全方位にスプレーしてシャワー洗浄を行い、内部表面及び鉄芯に付着している絶縁油を除去する。開口部としては、変圧器の開口部（フランジ接続部など）や新たに設けた開口部を用いることができる。

スプレーノズル１６としては、溶媒１３を変圧器１１の上蓋を含む変圧器上部の内部表面にムラ無くスプレーできる型式のノズルを用いることが肝要である。そして、変圧器上部の内部表面にスプレーされた溶媒が、順次変圧器の中部から下部にかけて連続して流れるようにシャワー洗浄を行う。変圧器の上蓋部分や上部の内部表面は、充填されていた絶縁油が接触していなかった部分であるが、絶縁油の空気酸化によって生成した変性物が付着していることがあり、シャワー洗浄に依れば、溶媒に浸漬しただけでは簡単に除去できない異物でも比較的短時間で除去することができる。

また、充填されていた絶縁油が接触していた内部表面は、絶縁油が付着しているだけで変性物が付着していないため、スプレーした溶媒を順次流下させることで表面（即ち、壁面）の絶縁油を洗浄除去することができる。また、全方位にスプレーするため、図示を省略しているが、鉄芯やコイル部よりも高い位置に設置されている鉄枠、端子、リード線も洗浄することができる。

スプレーノズルの個数は、変圧器の容量によって異なるため、特に限定は無い。１本のスプレーノズルで変圧器の内部表面をまんべんなくスプレーできる、容量が１０〜２０Ｌ程度の柱上変圧器を洗浄する場合は、スプレーノズルを１本用いるだけで良い場合もある。１本のスプレーノズルでまんべんなくスプレーすることが難しい大型変圧器を洗浄する場合は、まんべんなくスプレーできるように、複数本のスプレーノズルを用いて、スプレーノズルの個数と配置を適宜決定すれば良い。大型変圧器にまんべんなくスプレーするためには、最低でも５個以上、好ましくは８個以上を設置するのが良い。

また、複数本のスプレーノズルを用いる場合は、変圧器の任意の内部表面（例えば、鉄芯やコイルの高さの壁面）にスプレーノズルを配置することもでき、配置するスプレーノズルの個数に制限は無い。或いは、絶縁油の付着量が多い絶縁油と空気の界面に対してのみスプレーするスプレーノズル等を配置することもできる。

スプレーノズルは、市販のスプレーノズルを用いても良い。市販のスプレーノズルとしては、特に限定されないが、例えば、スプレーイングシステムスジャパン社製、(株)いけうち製、新倉工業(株)製のスプレーノズルが挙げられる。好ましいスプレーノズルとしては、例えば、スプレーイングシステムスジャパン社製の液圧二次元回転式タンク洗浄ノズル（ＲＶシリーズ）で、スプレーカバー形状が全面３６０°のものが挙げられる。スプレー圧力を確保できる点より、１流体ノズルが好ましい。

本発明の洗浄方法は、溶媒の循環洗浄を基本とすることが、洗浄液の削減を図る上では好ましい。変圧器１１の底部に設置されている鉄芯１２がスプレーされた溶媒１３にできるだけ浸漬しないよう、溶媒１３を適宜変圧器１１から排出する等して、溶媒量を制御することが好ましい。変圧器１１の下部に貯める溶媒量は、溶媒循環を確保できる量で充分である。鉄芯１２が溶媒に完全に浸漬された状態で洗浄した場合は、洗浄時間が絶縁油や有機ハロゲン化合物の溶媒への拡散・溶出速度に依存するため、紙や木等の部材が処理基準値をクリアーしても、鉄芯が処理基準値をクリアーしない虞がある。

最も洗浄され難い鉄芯の洗浄を効率的に行うためには、鉄芯１２は、変圧器１１が自然な状態にあるときに、該鉄芯の層状の積層面が地面に対して略水平になるように設置されていることが好ましい。こうすることで、スプレーノズルからスプレーされた溶媒が、鉄芯の隙間に浸入し易くなることで鉄芯の洗浄効果が高くなる。尚、本発明において「鉄芯の層状の積層面」とは、「鉄芯の層状の断面」のことを指す。

一方で鉄芯とコイルは、相互に直角をなす層状の積層面を有しているため、変圧器１１が自然な状態にあるときに、鉄芯１２の層状の積層面が地面に対して略直角になるように設置されていると、コイル部の積層面が地面に対して略水平になることから、コイル部の洗浄効果が高くなる傾向がある。

スプレーノズルから噴霧する溶媒の圧力は、使用するノズルの種類によって異なるため特に限定されないが、全面３６０°に噴霧する型式では、一般的に吐出部における圧力は０．１〜１ＭＰａ程度が好ましい。溶媒流量も特に限定されないが、洗浄効率の点からは、スプレーノズル１本当たりの流量を１０〜４０Ｌ／ｍｉｎ程度にすることが好ましい。

洗浄時間は、絶縁油の付着量や付着物の種類によっても異なるため、有機ハロゲン化合物の処理基準値を勘案しながら、適宜決定するのが良い。また、溶媒の液温は、特に限定されないが、常温〜６０℃の範囲とすることが好ましい。有機ハロゲン化合物の溶解度を上げるためには液温が高い方が好ましいが、液温が高すぎると溶媒の蒸発により洗浄効率が低下する虞がある。

溶媒の循環系統を構築する場合、変圧器１１の排出口としては、ドレン弁や大型変圧器のラジエータ取り外し後の開口等を利用することができる。変圧器１１から排出した溶媒を、ポンプ１７を介してバッファ槽１４に貯め、貯めた溶媒をライン１５及びポンプ１８を介して、再びスプレーノズル１６に供給することになる。

バッファ槽１４からの溶媒の排出、バッファ槽１４への溶媒の供給は任意である。例えばシャワー洗浄の途中で、バッファ槽１４の溶媒をフレッシュな溶媒に入れ替えることもできる。

シャワー洗浄後は、変圧器１１の内部及び鉄芯、その他部材における有機ハロゲン化合物付着量が、所定の処理基準値をクリアーしているか否かを確認する。そして、シャワー洗浄終了後に、絶縁油残量が所定の処理基準値を超えている或いは処理基準値を超えている虞がある場合は、シャワー洗浄を継続する。その後、変圧器１１から溶媒を排出してバッファ槽１４に収容する。

（実施の形態２）
図４は、本発明の洗浄方法の他の実施形態を示す概略構成図である。シャワー洗浄終了後にバッファ槽１４に貯めた溶媒１３に含有される有機ハロゲン化合物を分解処理する工程を示している。

図４において、分解処理装置は、有機ハロゲン化合物を分解可能な触媒が充填された触媒充填装置２１と、触媒層を流通する溶媒及び触媒にマイクロ波を照射するためのマイクロ波発振装置２２と、循環ライン２３と、循環ポンプ２４，２５と、から構成される。

有機ハロゲン化合物の分解処理に際しては、バッファ槽１４に貯めた溶媒１３に、所定量のアルカリ化合物を添加する。アルカリ化合物としては、ＫＯＨやＮａＯＨを、単独又は２種以上を任意に組合せて用いることが好ましい。アルカリ化合物は、有機ハロゲン化合物の分解により脱離したハロゲンの中和剤であり、多すぎると経済性が悪く、少なすぎると反応速度が低下するため、溶媒に含有される有機ハロゲン化合物のハロゲンに対し、好ましくは１．０〜１．５倍当量、より好ましくは１．１〜１．２倍当量添加する。

所定量のアルカリ化合物を添加した溶媒を、触媒充填装置２１に流通させながら、バッファ槽１４に循環させることにより、溶媒中の有機ハロゲン化合物を分解処理する。触媒充填装置２１に充填する触媒は、有機ハロゲン化合物（特にＰＣＢ）の脱ハロゲン化反応を促進しうるものであれば特に限定されず、触媒寿命が長くかつアルカリ化合物存在下でも安定な触媒が好適である。このような触媒としては、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物、金属担持複合酸化物が好ましく、特に金属担持炭素化合物が好ましい。触媒は単独又は２種以上を任意に組合せて用いることができ、再生触媒でも良い。

金属担持炭素化合物における金属担持量は、触媒全量に対して０．１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％である。担持する金属としては、脱ハロゲン化効率が高いパラジウム、ルテニウム、白金が好ましく、特にパラジウムが好ましい。具体例としては、Ｐｄ／Ｃ、Ｒｕ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ等が挙げられる。尚、アルカリ化合物存在下で安定なものであれば、ポリエチレン等の樹脂にパラジウム等の金属を担持した触媒を用いることもできる。

溶媒１３を触媒充填装置２１に流通させ、有機ハロゲン化合物を触媒と接触させながら循環させることにより、溶媒に溶解した有機ハロゲン化合物を、溶媒から供給される水素と反応させ脱塩素化分解する。溶媒を触媒充填装置２１に流通させる際には、マイクロ波発振装置２２によりマイクロ波を照射することで、有機ハロゲン化合物の分解を促進させることが好ましい。循環溶媒の液温は、常温以上６０℃以下が好ましく、常温よりも低くなると有機ハロゲン化物の分解が遅いため分解処理時間が長くなり、温度が高すぎると副生物やダイオキシン類が生成しやすくなる。

なお、本実施形態では、特開２００８−１９４６６０号公報、特開２００９−０１１８４８号公報、特開２０１０−２２７３９０号公報等に記載された、有機ハロゲン化合物分解処理装置や分解処理方法を適宜用いることができる。

また、本実施形態では、マイクロ波分解により溶媒中の有機ハロゲン化合物を分解処理する脱塩素化分解について説明したが、溶媒中の有機ハロゲン化合物の分解処理方法はこれに限定されるものではなく、水熱酸化分解、光分解等の他の分解手段を単独又は組合せて用いても良い。

変圧器の洗浄終了後、変圧器から溶媒を抜き出し液切りした後、鉄製の容器と鉄芯とコイル（銅線）に分解し、コイルは破砕した後に銅と紙と木とに分解する。各部材は、部材ごとに所定の処理基準値を満たしているかどうかを、分析等により確認する。その後、部材をリサイクルする。

本発明の洗浄方法によれば、汚染変圧器を解体前に内部に設置されている鉄芯等の部材も含めて無害化処理することができるが、該洗浄方法による処理を実施した後に、万一、容器或いは部材が処理基準値を満たしていない場合は、従来公知の洗浄方法を用いてさらに洗浄すれば良い。

次に、本発明の洗浄方法による洗浄例を、実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１、実施例３〜８）
本実施例では、絶縁油が抜き出された変圧器であって、ＰＣＢで汚染されていない柱上変圧器（大きさ；φ０．５×０．９〜１．２５ｍ、容量；９０〜１４０Ｌ）を用いて、シャワー洗浄試験を実施した。
尚、ＰＣＢ汚染変圧器において、ＰＣＢは絶縁油に溶解しているため、洗浄前のＰＣＢ濃度を求めておくことにより、絶縁油残量からＰＣＢ残量を求めることができる。ちなみに、ＰＣＢ濃度２０ｐｐｍの絶縁油の場合は、鉄芯表面の残量が５０００μｇ／１００ｃｍ^２以下であれば処理基準値を満たすと推定される。

予め絶縁油を排油した、鉄芯や部材を柱上変圧器から取り出し、本試験用に作成した直方体容器内部に配置し、容器蓋を介して、天面より約２０ｃｍ程度の場所に、スプレーノズル１本を設置し、循環ポンプを用いてバッファ槽から、合計６０〜７０Ｌの常温のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を、圧力約０．２ＭＰａで容器の内部表面及び鉄芯に向けてシャワー状にスプレーした。シャワー洗浄終了後、容器の内部表面及び鉄芯ならびに部材からＩＰＡに溶出した絶縁油量を測定した。

スプレーノズルとしては、スプレーカバー形状が全面３６０°タイプの二次元回転式スプレーノズルで、圧力に対する流量が異なる２種類のスプレーノズルを使用した。
Ｎｏ．１ノズル；液圧二次元回転式タンク洗浄ノズルＲＶ−３１６ＳＳ４．５
（スプレーイングシステムスジャパン社製）
Ｎｏ．３ノズル；液圧二次元回転式タンク洗浄ノズルＲＶ−３１６ＳＳ６．９
（スプレーイングシステムスジャパン社製）

＜溶出絶縁油量の測定方法＞
まず、原液となる絶縁油を０．１〜１％となる濃度にＩＰＡにて希釈して５種類の液を調製し、ＧＣ／ＭＳで検量線を作成する。洗浄実験で得られた各々の試料をＧＣ／ＭＳにより測定し、検量線を用いて試料の絶縁油濃度を算出する。その絶縁油濃度と循環洗浄で用いたＩＰＡの量から溶出した絶縁油量を算出する。

上記の洗浄実験では、鉄芯の洗浄性を確認するため、容器の内部に設置されている鉄芯の配置を図５に示す２種類の配置とし、シャワー洗浄を行った。（Ａ）では、鉄芯の層状の積層面（積層断面）が地面に対して略水平となる配置とした。（Ｂ）では、鉄芯の層状の積層面（積層断面）が地面に対して略直角（＝コイル部の層状の積層面が地面に対して略水平）となる配置とした。
スプレーノズルからＩＰＡをスプレーしている間、容器の下部から継続してＩＰＡを排出し、容器内の溶媒量がほぼ一定に保たれるようにした。
（Ａ）の配置では、鉄芯・コイルの一部が洗浄用溶媒に浸漬している場合を「浸漬部：有」とし、浸漬していない場合を「浸漬部：無」と記載した。
（Ｂ）の配置では、鉄芯・コイルが洗浄用溶媒に浸漬しない状態で洗浄を実施した。

（比較例１）
変圧器の鉄芯を、シャワー洗浄ではなく、従来の溶媒浸漬法で洗浄した。

（実施例２）
変圧器の容器壁面に対するシャワー洗浄法の洗浄効果を確認するために、排油した柱上変圧器の内部から鉄芯及び部材を除去し、変圧器の容器だけを洗浄した以外は、実施例１と同様の方法でシャワー洗浄を実施した。

以上の実施例１〜８及び比較例１における実験条件及び実験結果を、表１にまとめて示す。尚、絶縁油溶出量（ｇ）は、ＩＰＡ中の絶縁油分析値（μｇ／ｍｌ）にＩＰＡ量を乗じることで求めた。

表１の結果より、従来の浸漬法により変圧器の容器及び鉄芯の洗浄を実施した場合（比較例１）は、2281ｇの絶縁油が溶出したことを確認できた。これに対し、本発明のシャワー洗浄（実施例１〜８）では、詳細な洗浄条件の違いはあるものの、浸漬法（比較例１）の半量以下のＩＰＡ量でより多くの絶縁油が溶出したことを確認できた。また、鉄芯等を除去した変圧器の容器のみの洗浄実験（実施例２）より、変圧器の容器から1056ｇの絶縁油が溶出したことを確認できた。

図６は、本発明のシャワー洗浄法（実施例１）と従来の浸漬法（比較例１）で洗浄したときの、洗浄時間と絶縁油溶出量との関係を示すグラフである。図６より、本発明のシャワー洗浄では、浸漬法に比べて溶出速度が顕著に速くなることが認められた。同じく図７は、鉄芯及び部材の絶縁油残量を示すグラフである。図７より、シャワー洗浄法では、鉄芯の中心や内側の洗浄効果が高く、鉄芯の表面や、紙、木、コイルについては浸漬法と同等の洗浄効果が認められた。

図８は、排油した柱上変圧器の容器を用いた洗浄実験（実施例２）における、洗浄時間と絶縁油溶出量との関係を示したグラフである。図８より、容器の洗浄は、短時間で絶縁油の溶出が完了することを確認できた。また、図９より、容器の蓋、容器上部、容器下部ともに、絶縁油残量が少なく、良く洗浄できていることを確認できた。

また、表１の結果より、スプレーノズルの種類をかえた実験（実施例１と実施例３、実施例６と実施例７）では、スプレーノズルの流量の少ないＮｏ．１ノズルでスプレーした方が、絶縁油の溶出量が増えること；鉄芯の配置を変えた実験（実施例１と実施例６、実施例３と実施例７）では、Ａの配置にするよりＢの配置にした方が、絶縁油の溶出量が多くなること；を確認できた。

図１０は、実施例６及び実施例７について、洗浄時間と絶縁油溶出量との関係を示したグラフであり、Ｎｏ．１ノズルを用いることでより細かい液滴をスプレーでき、洗浄効果が高まることを確認できた。洗浄後の容器、鉄芯及び部材の絶縁油残量は、図１１に示した通りであった。

ＩＰＡ溶媒を途中で入れ替えた実験（実施例５）では、図１２に示したように、若干の絶縁油溶出量の増加が認められた。また、図１３より、容器、鉄芯及び部材の洗浄効果は、実施例１と同等か、それ以上であった。

実施例４及び実施例８では、鉄芯をＡ配置（実施例４）又はＢ配置（実施例８）とした上で、洗浄用のＩＰＡを途中加熱し、加熱前と加熱後における絶縁油溶出量を測定した。図１４より、溶媒温度を上昇させることにより、絶縁油溶出量が増加する傾向が認められた。

（実施例９）
スプレーノズル２個を用いた以外は、実施例１に準じてシャワー洗浄を実施した。その結果、表２に示したように、実施例１よりやや少量のＩＰＡを使用したにも拘わらず、実施例１よりも多量の絶縁油が溶出することを確認できた。

（実施例１０）
スプレーノズル２個を用いた以外は、実施例３に準じてシャワー洗浄を実施した。その結果、表２に示したように、浸漬法（比較例１）に比べて、用いた溶媒当たりの絶縁油溶出量は増加したが、実施例９よりも絶縁油溶出量は減少した。

（実施例１１）
三相変圧器の洗浄効果を確認した。スプレーノズルを２個用い、より優れた洗浄効果を確認できたＢの配置で三相変圧器の鉄芯を配置した以外は、実施例６に準じてシャワー洗浄を実施した。
その結果、表２及び図１５に示したように、絶縁油の溶出量が多く、特に経時で絶縁油溶出量が増加する傾向があるため、三相変圧器を洗浄する場合は、単相変圧器よりもシャワー洗浄時間を長く採る必要があることが分った。なお、容器、鉄芯及び部材の洗浄効果は、図１６より、三相変圧器の上段、下段ともに良く洗浄できていた。

以上の試験結果より、１本のスプレーノズルの有効な噴射面積は約１ｍ^２と推定された。実施例１１より、下部に配置している部材については液滴の落下による洗浄が期待できた。従って実機では、変圧器の断面積１ｍ^２当り１本のスプレーノズルを均等に配置し、ノズル流量はノズル容量と本数から決定することとし、コイルや鉄芯の内部構造の影響で均等に配置できない場合は、洗浄範囲を考慮してスプレーノズルを配置すれば良いことが分かった。変圧器容量１０ＭＶＡではスプレーノズル８本、２０ＭＶＡではスプレーノズル２４本、１００ＭＶＡではスプレーノズル５０本を、各５〜１５Ｌ／ｍｉｎでシャワー洗浄することが有効と推定される。

本発明の洗浄方法は、ＰＣＢが入っていた変圧器や一次洗浄処理がなされた変圧器の容器及び鉄芯の無害化処理に有用であり、特に大型変圧器の無害化処理に好適である。

１変圧器
２鉄芯及びコイル部
３洗浄液
４バッファ槽
５循環ライン
６スプレーノズル
７ポンプ
８循環ポンプ
１１変圧器
１２鉄芯及びコイル部
１３溶媒
１４バッファ槽
１５循環ライン
１６スプレーノズル
１７ポンプ
１８循環ポンプ
２１触媒充填装置
２２マイクロ波発振装置
２３循環ライン
２４ポンプ
２５循環ポンプ

Claims

有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油が抜き出された変圧器の洗浄方法であって、有機ハロゲン化合物及び絶縁油を溶解可能な溶媒を、１本ないし複数本のスプレーノズルを用いて全方位にスプレーし、変圧器の内部表面及び内部に設置されている鉄芯へ溶媒が連続して流れるようにシャワー洗浄を行い、内部表面及び鉄芯に付着している絶縁油を除去することを特徴とする洗浄方法。
前記スプレーノズルが１流体ノズルである、請求項１に記載の洗浄方法。
前記鉄芯が、前記変圧器が自然な状態にあるときに、該鉄芯の層状の積層面が地面に対して略直角になるように設置されている、請求項１又は２に記載の洗浄方法。
前記鉄芯が、前記変圧器が自然な状態にあるときに、該鉄芯の層状の積層面が地面に対して略水平になるように設置されている、請求項１又は２に記載の洗浄方法。
前記変圧器から溶媒を排出し、排出した溶媒をバッファ槽に収容し、該バッファ槽からスプレーノズルに供給しながらシャワー洗浄を行う、請求項１〜４いずれかに記載の洗浄方法。
前記バッファ槽に収容した溶媒を、有機ハロゲン化合物を分解可能な触媒を充填した触媒充填装置に流通させた後、該バッファ槽に循環させて有機ハロゲン化合物を分解する、請求項１〜５いずれかに記載の洗浄方法。