WO1989000332A1 - Dispositifs d'eclatement et de decontamination, en particulier de transformateurs electriques et de leurs huiles - Google Patents

Abstract

L'invention concerne des dispositifs, des procédures et des produits de traitement pour éclater en éléments, en particulier les transformateurs électriques ayant contenu des PCB ou d'autres dérivés chlorés ou halogénés ou des huiles souillées au PCB et décontaminer les éléments et les huiles. L'invention s'applique aux condensateurs, bois, boîtes de jonction et d'une façon générale à tous liquides ou produits souillés par les PCB ou autres dérivés chlorés ou halogénés.

Description

DISPOSITIFS D'ECLATEMENT ET DE DECONTAMINATION, EN PARTICULIER DE TRANSFORMATEURS ELECTRIQUES ET DE LEURS HUILES.

Cette invention a fait l'objet d'une demande nationale de Brevet d'Invention le 29 juin 1987, n° d'enregistrement national 87/09128 et d'une notification du rapport de recherche du 29 avril 1988, (papillon jaune) (n° d'enregistrement national FR 8709128 et FA 400172) ne comprenant aucun document de catégorie X ou Y.

La rédaction de cette invention sera reprise in extenso. A cette rédaction sera ajoutée de caractéris¬ tiques techniques nouvelles et des revendications nouvelles de façon à bénéficier par un euro-PCT, d'une protection tant pour la France que pour les pays désignés.

La présente invention concerne un ensemble de produits et de dispositifs de décontamination de masses métalliques et de tous produits souillés par des produits polluants, ou non,^' et d'une façon générale, l'extraction de tous polluants de leurs supports ou de leurs milieux, et en particulier la décontamination des transformateurs électriques ayant contenus des polychlorobiphényles (PCB) (Procédure d'applications et de traitements) ou autres dérivés chlorés, et des huiles souillées. Il existe à ce jour des dispositifs nécessitant la mise dans une enceinte close des transformateurs à déconta¬ miner. L'action des vapeurs de solvants avec condensation des vapeurs, provoquent un entraînement des polluants qui passent ainsi du support dans le solvant. Cette technique nécessite une action du solvant à chaud, un traitement prolongé, un coût élevé des dangers.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte un ensemble de pré- traitement, une machine qui procède à l'éclatement de tous les éléments du transformateur, puis un ensemble de machines et de procédures pour traiter séparément chaque élément. Par procédure, on entend l'action à froid ou à chaud et, ou à haute pression de solvants, d'eau et d'air ou de solutions complexes par action dynamique et l'utilisation de machines particulières, intégrant cette action. Les solvants utilisés et l'eau sont régénérés pour être réutilisés, le polluant est généralement détruit. On peut alors soit, reconstituer le transformateur, ou l'appareillage avec remplissage d'un diélectrique autorisé, soit commercialiser chaque élément décontaminé. A l'aide d'une dévisseuse, on désolidarise le couvercle d'un transformateur de sa cuve. Le couvercle est placé sur la machine dite "machine d'éclatement par élément". Les accessoires sont dévissés. Les noyaux en cuivre sont transférés sur une machine qui sépare les primaires des secondaires, après élimination des plaquettes.

Le couvercle nu est transféré dans une machine pour traitement.

La cuve est traitée séparément. Les fils des secondaires sont passés dans un bain éliminant l'émail et le papier du fil, ou un fût tournant. Les primaires libérés sont placés dans un bain vibrant contenant du corindon (ou autres particules) mettant à nu le cuivre. La planche 1/13, figure 1, représente en coupe le dispositif selon l'invention de la machine d'éclatement par élément.

Le dispositif représenté sur la Figure 1 comporte un cadre ayant des dimensions de l'ordre de 150 centi- mètres environ pour la longueur et 130 centimètres pour la hauteur. Au centre sont fixées 2 colonnes à billes (2) ayant par exemple 80 cm d'écartement. Sur ces colonnes glissent une plaque porte-fourches (3), mue par un vérin (4) de 50 cm de course au plus, pouvant être positionné par rapport au cadre sur lequel il est fixé.

La Figure 2 représente en coupe la plaque porte- fourches. Le dispositif comporte 2 fourches (1) à écartement réglable selon la taille des noyaux. Elles se glissent entre les noyaux, à l'aide d'écrous on serre

FEUILLE DE. REMPLACEMENT les fourches, en intercalant sous les écrous une plaque en caoutchouc.

Deux tiges (2) coulissant sur les colonnes s'engagent comme les fourches entre les noyaux et s'immobilisent sur les colonnes. En manoeuvrant la plaque porte-fourches vers le bas, la tige fait sortir les plaques magnétiques hautes du noyau. Même manoeuvre en tirant vers le haut. Ce sont alors les plaques magnétiques basses qui sont chassées. Ce dispositif peut être remplacé par 2 vérins placés sur le porte plaques après immobilisation des noyaux, ils agissent sur les plaques magnétiques pour les chasser de leurs logements (vers le haut, vers le bas).

La planche 2/13, figure 3, représente en coupe une variante de ce dispositif. Il comporte un vérin fixé sur le porteplaques poussant 2 tiges réglables, (1) (en écartement), entre les noyaux.

Chaque tige se compose d'un V en fer plat 2 ) s'écartant sous l'action de ressorts (3). Au passage entre les noyaux, les V se referment et s'ouvrent après passage. Par action du vérin tirant,le V se plaque sur les noyaux et les rend solidaires du porte-plaques. Une plaque de caoutchouc évite la détérioration du noyau (4). Le dispositif peut également fonctionner en position horizontale surtout lorsque les noyaux sont d'un poids supérieur à 50 kgs l'unité.

Pour compléter le dispositif, Planche 3/13 - FIG.4 et Planche 4/13 - FIG.5, on utilise une machine déroulant le fil du secondaire, avec élimination du papier et de l'émail protégeant le fil. En fin de déroulement, on récupère le primaire que 1'on place dans un bac vibrant ou un fût tournant chargé de corindon ou d'un autre type de particules. La guipure du primaire est détruite. Dans chaque bac, on place un solvant pour faciliter l'attaque du papier, de la guipure et de l'émail. Le solvant est soit de l'acide formique, soit un mélange de soude + chlorure de méthylène. La Figure 4 représente le dispositif selon 1'invention de traitement du secondaire.

Le dispositif représenté sur la Figure 4 comporte un boitier (1) dans lequel on place deux rouleaux (2) sur lesquels on place les noyaux. Une pompe (3) entraine le solvant sur un filtre (4) recevant le papier. Une fente (5) arrête le papier, des tampons en caoutchouc (6) évitent 1'entraînement du solvant (7) , un enrouleur reçoit le fil. Le dispositif représenté sur la Figure 5 pour le traitement du primaire, comporte un boitier (1) dans lequel est placé le primaire.

Un système vibrant (2) placé sous le bac, agite le liquide dans lequel est dispersé le corindon (ou autres particules). Une pompe (3) évacue le papier sur un papier filtre. Un filtre métallique (4) retient le corindon, qui tombe dans le bac (1). Pour nettoyer les parois de la cuve du transformateur après séparation du couvercle, on utilise l'une des deux méthodes suivantes: la méthode du furet ou la méthode roto- dynamique, Planche 5/13 FIG.6 et 7, Planche 6/13 FIG.8.

La première consiste à faire "courir" un dispositif sur le rebord de la cuve, la seconde consiste en une machine dont le centre de rotation est au centre de la cuve; chacune met en action des groupes à haute pression avec jets.

La Figure 6 représente en coupe, le dispositif selon l'invention. La Figure 7 représente en coupe, une variante de ce dispositif. Le dispositif représenté sur la Figure 6 comporte une canne (1) plongeant dans la cuve (2), 2 molettes (3 et 4) enserrent les parois de la cuve tandis qu'une roulette (5) roule sur le rebord de la cuve et une roulette d'appui (6) maintient le dispositif en place, (l'action des jets est contrebalancée par la molette) (6).

Un moteur entraine la molette (5) autour du rebord de la cuve. Deux tubes d'amenée du solvant (7 et 8) et n conducteur électrique (9) complètent le dispositif. C'est la méthode du furet.

FEUILLE DE REMPLACEÎVIEMT Dans la forme de réalisation de la Figure 7, la canne (1) est maintenue en place sur le rebord de la cuve (2) par 2 molettes (3 et 4) roulant sur le bord de la cuve; une roulette (5) sert à l'équilibrage. Des tubes (6 et 7), amènent les liquides (solvants en général) aux jets. Le conducteur électrique (9) amène le courant au moteur de la molette (5) .

La deuxième est la méthode roto-dynamique.

La Figure 8 représente en coupe le dispositif selon l'invention. (la cuve peut tourner également et le dispositif décrit ci-dessous être fixe).

Le dispositif de la figure 8 comporte une potence

(1) dont la hauteur peut varier, grâce à un préréglage

(2) et à un vérin. Un bras de la potence (4) supporte un moteur (5) mettant en rotation un axe (6). Cet axe supporte un cadre, composé de vérins téléscopiques (7) (8), prolongé par un cadre (9) portant des jets de pul¬ vérisation.

Un vérin pneumatique (10) et son alimentation (11) permettent de maintenir une pression suffisante pour que le jets de buses soient très proches des parois. Des roulettes triples (12) (13) permettent (lorsque l'axe (6) est en rotation) aux jets des buses du cadre (9) d'être en contact permanant avec les parois. C'est la méthode rotodynamique. Des systèmes ultrasoniques la complètent.

Un ensemble de procédures permet ensuite de traiter chaque élément, cuve, couvercle, divers (tirants, bois, céramique, bronze, bakélite, caoutchouc, etc.), plaques magnétiques, cuivre, papier. On place chaque élément séparément sur des rouleaux ou sur une bande de traitement en treillis métallique.

Dans le premier tiers du parcours, il y a action solvodynamique, par buses à jets à haute pression. Dans le second tiers du parcours, il y a une seconde action solvodynamique. Dans le dernier tiers, il y a une action aquadynamique. Une action calodynamique termine le cycle.

FEUILLE DE REMPLACEMENT Chaque cycle est complété par des systèmes ultrasons.

Le papier est traité selon la même technique dans un auget à vis hélicoidale. ,

En fin de parcours, un bol vibrant ou un toboggan trie les composants divers. Un broyeur dégrade le bois et le papier pour la transformation en briquettes.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à 1'éclatement en éléments des pièces provenant de transformateurs électriques ou à l'éclatement d'autres pièces de machines. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la décontamination de tous les éléments, après éclatement ou d'autres provenances.

Dans certains cas, l'action dynamique décrite est remplacée par une action dynamique obtenue par brossage.

Pour l'application de cette technique, on utilise le diméthylformamide et, ou, le butylglycol.

•Ces descriptions,. sont données à titre illustratif, mais non limitatif. II est vite apparu que ce mode de traitement apportait une pollution de l'air.

Les machines décrites ci-dessous évitent cet inconvénient et le dispositif d'éclatement et de décontamination en particulier des transformateurs électriques et des huiles diélectriques se présente comme suit: GROUPE DE PRE-TRAITEMENT (PLANCHE 7/13 - FIG 9)

Afin d'éviter au maximum la pollution tant pour l'opérateur que pour l'environnement, le transformateur préalablement vidé de son contenu de PCB (ou de tous autres produits) est placé à proximité du groupe de prétraitement, dans un rayon de 2 m environ. Connexion au transformateur à traiter

Sur le transformateur (1), l'opérateur dégage (ou pratique) 2 orifices de diamètre minimum l"l/2 puis introduit 2 cannes plongeantes semirigides en inox (une de remplissage et une d'aspiration), jusqu'au fond de la cuve du transformateur. Ces plongeurs, conçus pour

FE_UILLE DE REMPLACEMENT contourner certains obstacles internes tels que bobines, cloisons, tirants, etc.. sont reliés à 2 flexibles en inox d'une longueur de 4 m au groupe de prétraitement. Si le transformateur (1) est susceptible de contenir plus de 500 litres de produit, un deuxième transformateur

(2) est préparé pour recevoir également un flexible avec canne de remplissage par laquelle il sera possible, le moment venu, d'évacuer le produit de nettoyage que contiendra la premier transformateur. Remplissage en solvant de nettoyage

Dès que le groupe est mis en service, 2 vannes s'ouvrent et une pompe (12) aspire du solvant de nettoyage, type diméthylformamide (DMF) dans une cuve

(3) de 500 litres dans laquelle il a été stocké provisoirement, après avoir servi une fois, lors du rinçage d'un transformateur précédent. Si le transfor¬ mateur a une capacité supérieure à 500 litres, la pompe (12) vide la cuve puis s'arrête, grâce à un pressostat qui détecte un manque de pression sur lé circuit de refoulement.

L'opérateur doit intervenir sur le tableau de commande en appuyant sur le bouton "remplissage semi- automatique": La pompe aspire alors le solvant dans une cuve tampon de solvant propre (4) jusqu'à ce que le transformateur soit plein.

L'opérateur doit ensuite réenclencher le cycle automatique. Recirculation du solvant de nettoyage

Un capteur ferme la vanne de vidange et ouvre une vanne de recirculation pour favoriser le lavage interne du transformateur.

Un thermostat met en chauffe un thermoplongeur

(11) électrique équipant un échangeur à fluide thermique.

Lors du passage dans l'échangeur, le solvant est réchauffé (à une température réglable de 30 à 80°C) afin d'améliorer si nécessaire, l'efficacité du solvant.

Le temps de recirculation est contrôlé par une minuterie réglable de 0 à 6 mn ou 0 à 1 heure.

FEUILLE DE REMPLACEMENT Aspiration du solvant de nettoyage et évacuation

Lorsque la recirculation est terminée, la minuterie ferme la vanne de remplissage et ouvre une vanne d'ava- cuation. Le solvant sale est envoyé vers la 'one de stockage principal.

Rinçage au solvant propre

Un pressostat ferme la vanne d'évacuation lorsqu'il n'y a plus de solvant dans la cuve du transformateur et que, faute de solvant, la pression chute, au refoule- ment de la pompe (12).

La vanne de remplissage s'ouvre ainsi qu'une vanne d'admission de solvant propre placée sous la cuve de stockage intermédiaire (4). Un dispositif de réintro¬ duction automatique de solvant connecté au stockage principal, permet de maintenir constant le niveau de solvant propre dans la cuve et de remplir complètement le transformateur.

Un réchauffeur électrique à bain d'huile permet de réchauffer et de maintenir le solvant à une température réglable de 30 à 80°C.

Le transformateur est rempli de solvant propre jusqu'au niveau contrôlé par un capteur qui ferme alors la vanne d'admission et ouvre la vanne de recirculation. Le temps de recirculation est contrôlé par une minuterie. Aspiration du solvant de rinçage et stockage

La minuterie ferme la vanne de remplissage et ouvre une vanne de transfert pour envoyer tout le solvant de rinçage contenu dans le transformateur (1), dans la cuve tampon (3). Si le transformateur (1) a une capacité supérieure à 500 litres un contacteur de niveau ferme la vanne de transfert et stoppe la pompe lorsque la cuve est pleine.

L'opérateur ouvre manuellement une vanne à 3 voies permettant ainsi d'évacuer le solvant pollué, soit dans le deuxième transformateur (2) qui a été préparé pour cela, c'est à dire connecté avec le flexible (7), soit vers le stockage principal si aucun transformateur n'est susceptible d'accueillir le solvant. La pompe étant

FEUILLE DE REMPLACEMENT remise en service ne s'arrête que lorsque le niveau atteint un capteur.

L'opérateur dispose alors la vanne à 3 voies en direction du stockage principal et réenclenche la pompe. Quand le transformateur (1) est vide, le pressostat stoppe la pompe (12) du fait de la baisse de pression enregistrée sur son circuit de refoulement et shunte le thermostat de contrôle du réchauffeur (11). Rinçage et séchage en phase vapeur Le groupe de pré-traitement est équipé du dispositif décrit ci-dessous et utilisé dans des cas spéciaux: transformateurs de formes compliqués, de tailles anormales, de poids > à 5 tonnes, etc.

Le thermoplongeur n'étant plus contrôlé par le thermostat passe sous le contrôle de l'huile thermique à une température de 220 à 230°C (ou plus si nécessaire) .

Un thermostat de sécurité empêche l'huile de chauffer à plus de 250°C.

Le solvant resté dans le réchauffeur (11) s'échauffe jusqu'à atteindre sa température d'ébullition (153°C). Une petite partie du solvant s'évacue dans le transfor¬ mateur du fait de la dilatation, l'autre partie est vaporisée dans le réchauffeur.

Les vapeurs de solvant pénètrent dans le transfor- mateur et se condensent sur ses parois et sur tous ses éléments constitutifs internes. En cédant leurs calories à toutes les masses présentes, métalliques ou autres, les vapeurs de solvant se transforment en condensats ruisselant jusqu'au fond de la cuve du transformateur. Dès que les vapeurs pénètrent dans le tansformateur, un thermostat détecte leur passage et met la pompe (12) en service et ouvre la vanne de transfert si la cuve n'est pas pleine.

Par la vanne de recirculation restée ouverte, les condensats de solvant sont aspirés puis envoyés dans la cuve tampon (3) ou vers le deuxième transformateur

(2) ou vers le stockage principal selon la position de la vanne à 3 voies.

FEUILLE DE REMPLACEMENT Le processus de vaporisation/condensation se maintient jusqu'à ce qu'un thermostat d'applique posé sur le transformateur, détecte une température de l'ordre de 100 à 130°C ⁽réglable selon les besoins). Lorsque cette température est atteinte (en 10 à 20 mn selon l'importance des masses à traiter) ce thermostat coupe le chauffage du réchauffeur/vaporiseur (11) et shunte le pressostat.

La pompe (12) continue de fonctionner pendant une durée déterminée grâce à une minuterie laquelle est réglée en fonction du temps encore nécessaire à l'extraction des derniers condensats accumulés dans la cuve du transformateur.

Lorsque le temps contrôlé par la minuterie est écoulé, la pompe (12) s'arrête et toutes les vannes encore ouvertes, se ferment.

Les thermoplongeurs maintiennent en température (30 à 80°C selon réglage) le solvant que contiennent la cuve de stockage (4) et le réchauffeur (11), dans l'attente d'un nouveau cycle de prétraitement.

Pour arrêter complètement (c'est à dire chauffage compris) le groupe de prétraitement, l'opérateur doit appuyer sur le bouton d'arrêt du coffret électrique de commande. Le solvant non vaporisé et restant dans l'échangeur (11) est expulsé automatiquement lors de l'opération de nettoyage par laquelle commence le prétraitement d'un autre transformateur.

Des flexibles (5.6.7.8.9.) relient les transfor- mateurs (1 et 2) au groupe de pré-traitement.

MACHINE A ECLATER EN ELEMENTS (PLANCHE 13/13 - FIG:15)

Le matériel proposé permet le désassemblage complet des transformateurs ayant contenus des P.C.B. ou autres polluants afin de permettre le traitement séparé des divers constitants. L'opération se fait en trois temps:

* Déboulonnage du couvercle du transformateur qui vient de subir le prétraitement.

* Soulèvement et dépose du couvercle et de ses accessoires

FEUILLE DE REMPLACEMENT (1) sur la table de désassemblage (2). Désassemblage de tous les accessoires et "divers" du transformateur. Les pièces démontées tombent dans une fosse de collecte avec trémie pour être ensuite évacuées vers leurs zones de traitement. Sur la table il ne reste alors que les bobinages et leurs plaquettes magnétiques.

* Cet ensemble est ensuite couché à l'aide du palan sur la table d'extraction des plaquettes (3). Les bobinages sont immobilisés et les plaquettes extraites.

Les bobines sont évacuées sur un tapis roulant alors que les plaquettes tombent dans la fosse avec trémie mentionnée précédemment. La machine à éclater proposée est constituée de trois éléments principaux: - 1 Palan (10) avec deux chariots portant un cadre sur lequel est fixé l'outillage pneumatique avec équilibreur.

- 1 table à hauteur variable (2) permettant le désassemblage du transformateur.

- 1 table permettant la séparation des plaquettes et des bobinages (3).

Le transformateur qui doit être démonté est amené de la zone de prétraitement dans la zone d'éclatement par un palan monté sur un rail en boucle (caroussel).

Il est déposé sur un chariot où il peut attendre momentanément son démontage (7).

Le palan de la machine à éclater est amené au dessus du transformateur (8). Il entraine de chaque coté deux chariots transversaux soutenant un cadre porte-outils auquel sont accrochés 2 séries de 4 outils pneumatiques avec équilibreurs.

L'opérateur dévisse le couvercle du transformateur et soulève l'ensemble couvercle/bobinages avec le palan et le transporte sur la table de travail (2).

Cette table est réglable en hauteur du niveau du sol jusqu'à une hauteur de 85 cm environ et permet ainsi à l'opérateur d'ajuster la hauteur en fonction de la taille et de la partie à démonter du transformateur.

La table de désassemblage comporte des rainures (6) permettant la chute des petits "divers" dans la

FEUILLE DE REMPLACEMENT trémie et l'immobilisation du transformateur hors cuve, par des cales amovibles (5) .

L'opérateur peut faire le tour complet de cette table et dispose en outre de chaque côté, d'une goulorte d'une largeur de 20 cm permettant d'y jeter les pièces démontées qui seront reprises par la trémie.

La montée et la descente de la table sont assurées par des vérins hydrauliques, l'opérateur disposant d'une manette de commande. Après démontage, le couvercle du transformateur est évacué à l'aide du palan vers le caroussel où il sera repris pour être dirigé vers sa zone de traitement.

L'ensemble bobinages et noyaux est repris par le palan, transporté puis couché sur la table de désassem¬ blage (3 et 9) . Deux barrettes longitudinales coulissantes dans deux rainures latérales de la table permettent le blocage latéral des bobinages.

L'immobilisation de l'ensemble peut être renforcée par la mise en place de sangles longitudinales. L'opérateur met en place entre les plaquettes et les bobinages deux séries de deux crochets situés de chaque côté de la table.

Ces crochets sont tirés par des filins actionnés par des vérins hydrauliques fixés sous la table (9) . Quand l'opérateur commande l'extraction des plaquettes, les crochets s'écartent symétriquement, extrayant les plaquettes hautes et basses en une seule opération. Les bobinages immobilisés par les barettes (et éventuellement une sangle) n'ont pas bougé. L'opérateur retire la sangle et les barettes, prend chaque noyau avec le palan pour faire tomber les plaquettes restées au centre de la bobine et dépose celle-ci sur le tapis d'évacuation vers sa zone de traitement (11) . Les plaquettes restant sur la table sont tirées vers les goulottes situées de chaque côté de la table et tombent vers la trémie. Un autre "éclatement" de transformateur peut être effectué.

FEUILLE DE REMPLACEMENT MACHINE DE TRAITAIENT DES ELEMENTS: (PLANCHE 8/13 FIG.IO PLANCHE 9/13 - FIG.11)

La machine de traitement est constituée d'une cuve fixe FIG.IO (1) avec éléments de chauffage FIG.11 '8) de refroidissement de pulvérisation FIG 11 (9) et émetteurs d'ultrasons FIG 11 (7) et d'un couvercle mobile FIG 10 (2) avec un panier FIG 11 (2) destiné à contenir les pièces à traiter, d'une pompe FIG 10 (3), d'un puits à condensats FIG 10 (4), d'un hublot FIG 10 (5), FIG 11 (5), d'un coffret de commande FIG 10 (6), FIG 11 (6) d'ultrasons FIG:11 (7) d'un refroidisseur des condensats FIG 11 (11) d'un serpentin de refroissement FIG 11 (12) . Etapes du cycle: - Chargement des pièces à traiter

- Remplissage (avec pulvérisation par le DMF)

- Lavage en phase liquide avec agitation et ultrasons

- Séchage

- Déchargement Après l'opération de déchargement du cycle précédent, le couvercle est mis automatiquement en position de chargement. Le couvercle est en position intermédiaire au dessus de la cuve, la porte latérale du panier côté chargement est ouverte alors que la porte côté opposé (déchargement) est fermée.

L'opérateur commande le déversement de pièces à traiter en mettant en service le convoyeur de chargement. Les pièces à traiter glissent dans le panier et sont tirées vers l'autre extrémité de celui-ci par des racleurs fixés à des chaînes assurant leur entraînement.

Quand le chargement est terminé 1'opérateur appuie sur la commande pour obtenir une complète étanchéité du plan de joint.

Une pompe haute pression pulvérise et remplit de DMF la cuve de traitement. Simultanément, les pièces sont déplacées et agitées par le mouvement alternatif des racleurs FIG 11 (10) qui balayent le fond du panier dans un sens puis dans l'autre. (Ce qui assure la parfaite séparation des plaquettes ou autres éléments) .

FEUILLE DE REMPLACEMENT Quand, le remplissage est terminé, le dispositif à ultrasons est mis en service tandis-que les racleurs continuent à brasser les pièces.

A la fin de cette phase, le dispositif à ultrasons est coupé et la cuve vidangée.

Un premier rinçage est assuré par pulvérisation de D.M.F. propre qui est vidangé partiellement à la fin de cette phase et évacué vers la distillation.

Le D.M.F. restant dans la cuve est porté à tempé- rature de distillation par une double enveloppe située au fond de la cuve et dans laquelle circule un fluide thermique. Les vapeurs produites viennent se condenser sur les pièces à traiter et assurent ainsi le rinçage final. Le surplus de vapeur est condensé par les parois réfrigérantes (parois latérales situées à chaque extrémité de la cuve, constituées d'une double enveloppe dans laquelle circule de 1'eau froide) , récupéré dans une goulotte, refroidi puis évacué vers la distillation.

A la fin de cette phase; la chauffe est coupée et le produit restant dans le fond de la cuve est vidangé après avoir été refroidi dans un échangeur.

Le séchage est assuré par la combinaison d'un chauffage qui s'effectue par des tubes (dans lesquels circule un fluide thermique) situés le long des grandes parois latérales de la cuve et les parois réfrigérantes mentionnées précédement: Le D.M.F. présent sur les pièces est vaporisé par la chaleur apportée par les tubes chauf¬ fants, puis condensé sur les parois réfrigérantes et évacué comme indiqué dans la séquence précédente. Le chauffage est ensuite coupé alors que l'on maintient le refroidissement encore pendant plusieurs minutes afin de refroidir l'ensemble avant l'ouverture et le déchargement.

Quand le séchage est terminé, le couvercle de la cuve se soulève et monte jusqu'à sa position la plus élevée, permettant l'ouverture automatique des trappes placées aux extrémités du panier. La trappe de déchar¬ gement est située en partie basse et celle de chargement en partie haute. Les chaînes sont animées d'un mouvement continu en direction de la trappe de déchargement et les racleurs poussent les pièces dans un bac de stockage placé à l'extérieur de la machine. Quand le déchargement est terminé, le couvercle- panier descend le long de glissières internes et s'arrête dans une position intermédiaire, permettant, d'un côté, d'obtenir la fermeture complète de la trappe de décharge¬ ment et, de l'autre côté, de maintenir ouverte la trappe de chargement.

Par ce procédé on traite tous les éléments pollués: plaquettes magnétiques ou non, papier, bois (l'un et l'autre déchiqueté par passage au broyeur), tirants, vis, guipures, céramiques, fils de cuivre, couvercle etc. Pour le traitement du couvercle, le panier et le convoyeur sont supprimés et remplacés par un simple tapis roulant intérieur.

MACHINE DE DESEMAILLAGE DES FILS DE BOBINAGE: (PLANCHE 10/13 FIG.12) Après éclatement des éléments du transformateur nous avons à traiter les enroulements primaires et secondaires du noyau pour élimer le vernis de protection des fils et accessoirement le papier intermédiaire, recelant l'un et l'autre des polluants. Le dispositif décrit est destiné à désémailler le fil de cuivre des enroulements primaires et secondaires des transformateurs ou tous autres fils émaillés. Ce résultat est obtenu par trempage dans l'acide formique et simultanément désenroulement complet du bobinage. Le papier présent est également éliminé et récupéré séparément. un dispositif spécial permet l'évacuation de l'acide formique dans un caisson situé sous la cuve de traitement pendant les opérations de chargement et déchargement des bobinages. La machine à désémailler est constituée de 4 éléments principaux:

- 1 cuve de traitement (1)

- 1 caisson de stockage (7)

- 1 couvercle articulé (2), comportant les dispositifs

FEUILLE DE REMPLACEMENT d'enroulement (5 et 6) des bobinages et de trancannage (4)

- 1 coffret de commande (3)

Le couvercle articulé bascule à 180° et constitue ainsi un plan de chargement horizontal à côté de la cuve de traitement, à un mètre du sol, évitant ainsi au personnel de travailler avec le visage au dessus de la cuve.

La manutention des bobingages se fait par un palan ou autre moyen de levage situé au-dessus du couvercle ouvert.

Un moteur électrique assure l'ouverture et la fermeture du couvercle. Etapes du cycle:

- Mise en place d'une bobine sur le mandrin de réception (5) et accrochage du fil sur le mandrin d'enroulement

(6) après passage dans le guide de trancannage . Le mandrin de réception est constitué d'un axe à "épis". Ces épis sont nécessaires au déchirement des papiers et- guipures du secondaire. - Fermeture du couvercle par commande électrique ou commande électropneumatique.

- Remplissage d'acide formique de la cuve de traitement par commande électropneumatique.

- Mise en chauffe et mise en rotation du mandrin d'enroulement et du dispositif de trancannage.

- Après débobinage complet, évacuation de l'acide formique vers le caisson de stockage.

- Ouverture du couvercle.

Déchargement de l'enroulement du cuivre désémaillé primaire.

Déchargement de l'enroulement du cuivre désémaillé secondaire.

Après ouverture du couvercle à 180°, celui-ci se présente comme un plan de travail comportant 2 mandrins verticaux et 1 dispositif de trancannage entraîné mécaniquement par le mandrin enrouleur. On introduit le bobinage à désenrouler dans le mandrin situé à sa gauche (mandrin récepteur). Celui-ci est statique.

On introduit l'extrémité du fil de cuivre entre

FEUILLE DE REMPLACEMENT 2 lames (élimination du papier) puis dans le guide du dispositif de trancannage. Un réglage permet d'ajuster le débattement du guide de trancannage et de 1'adapter à la dimension de l'enroulement primaire traité. On accroche ensuite l'extrémité du fil sur le doigt d'en¬ traînement rétractable du mandrin enrouleur (situé à sa droite). Le couvercle pivote alors autour d'un axe déporté, cette configuration permet de la mettre dans une position relativement basse lorsqu'il est ouvert. Un moteur électrique avec des capteurs de position assure l'ouverture et la fermeture du couvercle.

Un joint sur le pourtour de la cuve assure l'étancheité du couvercle fermé.

Le remplissage d'acide formique de la cuve de traitement est obtenu par injection d'air comprimé à très basse pression dans le caisson de stockage (FIG 12 (7) évitant ainsi l'utilisation d'une pompe. 2 bou¬ tons permettent cette commande.

Uri contacteur de niveau coupe l'air comprimé dès que la cuve de traitement est pleine. Un indicateur de niveau permet de contrôler visuellement le niveau d'acide formique dans la cuve de traitement.

L'opérateur n'est jamais en contact avec l'acide formique. Quand la cuve d'acide formique est pleine, le chauffage est automatiquement mis en service si le bouton "chauffage" est sur la position "MARCHE".

Quand la température de l'acide formique est suffisante, un thermostat assure la mise en route du moteur d'entraînement du mandrin enrouleur. La vitesse de rotation de ce dernier sera réglable pour être adaptée au temps de contact nécessaire. Deux capteurs commandent l'arrêt du cycle:

1 capteur contrôlant la présence du fil est situé à proximité du dispositif de trancannage.

1 capteur contrôlant la dimension de 1'enroulement obtenu sur le mandrin, afin d'éviter un blocage dans la cuve dû à un diamètre trop important de 1'enroulement. Dans un tel cas l'opération devrait se faire en deux

FEUILLE DE REMPLACEMENT fois .

Après arrêt du moteur d'enroulement, on commande l'évacuation de l'acide formique vers le caisson de stockage. L'écoulement se fait gravitairement après mise à l'atmosphère du caisson.

La fin de cette opération est déterminée grâce à l'indicateur de niveau situé sur la cuve.

La manoeuvre d'ouverture du couvercle se fait par commande du moteur.

Le déchargement se fait à l'inverse du chargement. Elle est suivie d'un nouveau chargement.

On peut avoir à sortir et à vider un panier au fond de la cuve de traitement contenant les résidus de papier. A ce stade nous aurons à éliminer par filtration le papier et l'émail contenu dans l'acide formique.

On traite par le DMF dans la machine de traitement des éléments, le cuivre primaire reçu sur 1'enrouleur (6) et le secondaire restant sur 1'enrouleur (5) , pour éliminer les polluants, en particulier le P.C.B. ou ses solvants chlorés.

MACHINE POUR LE TRAITEMENT DE LA CUVE: (PLANCHE 11/13

FIG 13) .

Les cuves de transformateurs électriques sont de formes diverses, de volumes et dimensions variées. Le traitement universel se fait de la façon suivante:

Le transformateur (provenant du stockage avant traitement) est placé sur un chariot guidé par des rails. Il subit tout d'abord un traitement de pré-décontamination puis action DMF et atomisatiσn au DMF. Le pré-traitement a un double objectif:

- Eliminer un maximum de PCB (les opérations ultérieures en seront facilitées)

- Diminuer les quantités de DMF à utiliser. A la suite de ce pré-traitement, et après desolidarisation du couvercle, la cuve (1) placée sur un chariot (2) est poussée dans une enceinte fermée (3). Sur une paroi se trouve un axe vertical muni de disques au carbure de tungstène (4) mus par un moteur et supportés par

FEUILLE DE REMPLACEMENT un plateau de diamètre inférieur de 2 cm pour limiter la pénétration des disques dans la tôle des ailettes de refroidissement. Sur la paroi opposée se trouve un tube vertical (5), sur lequel sont montées des tuyères projetant des jets de DMF pour la décontamination extérieure du transformateur. Ces tuyères sont montées sur un disque qui dépasse légèrement le nez des tuyères .

Axe vertical ou tube vertical sont reliés à chaque paroi par des tiges télescopiques. Ainsi les couples tuyères- disques et disques-plateaux peuvent prendre appui sur les ailettes. Le chariot guidé par ses rails vient sur une plaque au centre de l'enceinte fermée: il est immobilisé et la plaque est mise en mouvement de rotation

(6). Au plafond se trouve une plaque (avec un revêtement caoutchouc) de dimension égale à celle des plus grands transformateurs (7).

Cette plaque monte et descend. Elle vient obstruer l'ouverture du transformateur. Un axe avec -moteur le traverse. Cet axe se termine par une hélice (8). Il est téléscopique pour s'adapter à la hauteur de la cuve.

Des tuyères ( 9) traversent également la plaque revêtue de caoutchouc. Dans l'enceinte se placent des vecteurs ultrasons. Une fois la cuve en place (roues fixées sur le plateau), on met la plaque en rotation (ce qui a pour effet de mettre la cuve en rotation) . Par approche des disques (4) vers la cuve, on créé un sillon dans chaque ailette de radiateur. Plusieurs disques peuvent être montés sur le même axe. Le plateau porte-disques limite la profondeur du sillon, en raison d'un diamètre inférieur à celui du disque.

On remplit la cuve au tiers de sa hauteur avec le DMF, sous ultrasons. Grâce à l'hélice on créé une violente agitation. On évacue ensuite le DMF chargé de PCB.

On injecte alors dans la cuve du DMF sous forme de brouillard (atomisation) sous C02. Le DMF traverse ainsi la cuve et les parois et sort par les sillons

FEUILLE DE REMPLACEMENT faits dans la tôle.

Tout le PCB est ainsi évacué. On sèche alors la cuve par courant de C02 chaud.

Un contrôle de la présence de PCB sur les parois de la cuve termine l'opération.

On peut également traiter la cuve, l'ouverture vers le bas. La plaque (7) se fixe sur un plateau tournant placé au centre (6). L'évacuation du DMF ou du solvant de traitement en est facilité. Les dispositifs complémentaires sont identiques notamment les disques (4) et les Tuyères (5) .

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que le traitement des éléments pollués d'un transformateur électrique se font totalement en "vase clos" . Tous éléments autres, comme par exemple les condensateurs, les boites de dérivation, les bois de charpentes, etc. traités par des dérivés chlorés, peuvent être traités de la même manière et sans limitation. La machine à éclater peut-être utilisée pour "l'éclatement" des éléments de transformateurs électriques à huile par exemple, ce qui supprime le contact manuel avec les hydrocarbures.

D'une façon générale, elle peut effectuer toutes manipulations en tous milieux.

La machine à désémailler permet d'obtenir un fil de cuivre propre pur, contrairement à celui que est obtenu par brûlage. Tous effets secondaires induits et toxiques (furane, dioxine, etc..) sont ainsi supprimés.

Enfin, l'utilisation de D.M.F. (Diméthylformamide) n'introduit aucun élément "chloré" comme c'est le cas, si on utilise le trichloréthylène ou le perchloréthylène comme solvants pour éliminer le PCB ou autres agents diélectriques.

D'autres agents peuvent être utilisés, autres que le D.M.F. comme solvant des dérivés chlorés et du PCB. On peut utiliser les hydrocarbures, l'acétonitrile, les alcools, l'éther monobutylique de l'éthylèneglycol, EMENT acétate d'éthoxyéthyle, furfural et ses dérivés, l'éthylèneglycol et ses dérivés, le méthanol, l'éthanol et le propanol.

D'autres agents autres que 1'acide formique peuvent être utlisés comme solvant de désémaillage des fils de cuivre tels que: DMF, chlorure de méthylène, acide

_ phosphorique, isophorone, diméthylsulfoxyde (DMSO), acétate d' thoxyéthyle. Enfin ces dispositifs permettent une décontamination poussée totale si nécessaire par traitement prolongé dans les machines de traitement.

Cette procédure s'applique aux condensateurs, aux tubes de jonction, aux bois de charpente imprégnés de PCB, aux terres souillées, etc..

Le transformateur électrique est rempli par un isolant diélectrique qui est, soit de l'huile, soit du PCB, soit d'autres dérivés chlorés, bromes, halogènes complexes ou autres.

Par le prétraitement et le traitement des éléments, ces composés ont été éliminés et seront séparés par distillation jusqu'à l'obtention d'une part de ces composés et d'autres part du solvant.

Deux cas vont se présenter: Le transformateur peut être rempli ou d'huile souillée au PCB (accidentellement ou relargage de PCB après rétro-filling) ou rempli de PCB ou d'un autre dérivé halogène.

Dans le cas d'huile souillée au PCB, il faut éliminer ce dernier, pour le détruire dans le cas du PCB ou d'un dérivé autre, il faut le détruire. Pour séparer le PCB (ou autres dérivés) de l'huile, on utilise le système de décontamination représenté par la (PLANCHE 12/13 FIG:14. )

Le dispositif selon l'invention permet d'utiliser, la quantité de solvants ou de réactifs nécessaires pour éliminer le ou les contaminats polluants des huiles qui en général sont à l'état de ppm, de très petites quantités ou de traces (à titre d'exemple: quelques centaines de ppm pour les PCB, quelques mg par 1000 g pour les métaux lourds, etc..)

Le dispositif selon l'invention permet en outre

FEUILLE DE REMPLACEMENT d'opérer en traitement continu, et d'obtenir un taux de dépollution jusqu'à 0. C'est le cas par exemple de l'élimination des dérivés chlorés (PCB par exemple) ou halogènes traités par un solvant spécifique et en particulier par le di éthylfor amide.

Selon une forme de réalisation préférentielle la FIG: 14 représente le dispositif, dit "cellule de traitement". Il se compose d'une pompe (1) d'amenée du solvant propre (DMF) d'une tuyauterie, dite collecteur d'alimentation (2) , d'un débimètre (3) , d*un couvercle (4) d'un compar¬ timent mélangeur et d'un compartiment séparateur (7) .

L'huile contaminée arrive par la partie basse du compartiment (5), le solvant par la partie haute. Un mélange intime est réalisé dans le compartiment par un rapprochement des buses d'amenée du compartiment et par l'action d'un agitateur (8), lequel peut être remplacé par une amenée d'air, de gaz sous pression, de produits chimiques divers, de réactifs, de floculants, etc. our des traitements spécifiques.

Le mélange passe ensuite dans le compartiment séparateur (7) au travers d'un filtre spécifique ou coalesceur (9) .

L'huile épurée (7) passe ensuite dans le compartiment (10) dit compartiment tranquilisateur après contrôle.

Pour le cas ou ce contrôle révélerait une teneur inadéquate, l'huile est introduite en continu dans une deuxième cellule et ainsi de suite jusqu'à obtenir la teneur désirée.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'extraction de contaminats polluants tels que le PCB (ou tous dérivés chlorés ou halogènes ou non) et d'une façon générale, l'extraction de tous polluants de leurs supports ou de leurs milieux et traités par le DMF (ou tous autres solvants) tels que: Ether- monobutylique de l'éthylèneglycol, acétate, d'éthoxyé¬ thyle, furfural et ses dérivés, éthanol et ses dérivés, acétate d'éthylglycol et acétate d'éthyle.

UILLE DE REMPLACEMENT

FE Ce dernier est ensuite traité par distillation pour séparer les contaminats du solvant.

Les contaminats sont ensuite détruits.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Claims

REVENDICATIONS

1) Dispositif pour l'éclatement en éléments en particulier de transformateurs électriques, la décontamination des éléments et des huiles diélectriques qu'ils contiennent, comportant n ensemble mécanique FIG: 1.3.15 d'éclatement, et un ensemble mécanique et de traitement FIG: 4.5.6.7.8.9.10.11.12.13. La décontamination porte sur tous les éléments cités, y compris terres, bois, condensateurs, boites de jonction, etc.. souillés par le PCB et tous dérivés chlorés ou halogènes. ' 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la saisie du transformateur désolidarisé de sa cuve se fait par une plaque et des tiges, FIG: 1.2.3. coulissant le long de colonnes et enserrant les noyaux, ou par l'action des sangles enserrant les noyaux FIG: 15 (9).

3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plaquettes magnétiques sont éjectées des noyaux par le mouvement de la plaque le long des colonnes FIG:1 ou par action des crochets FIG: 15 actionnés par vérins (2 et 9) .

4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la décontamination des cuves se fait par action de solvants à haute pression par tuyères. Ces tuyères se déplacent dans la cuve, ou la cuve tourne en présentant ses parois à l'action des tuyères FIG: 6.7.8.

5) Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la cuve est placée sur chariot dans une enceinte fermée FIG: 13. Un couvercle mobile ferme la cuve. Le couvercle est muni de buses à jets sous pression, d'une hélice d'agitation, d'une amenée de solvant. Des buses extérieures agissent sur la dépollution de la cuve. Des disques percent la cuve pour créer un flux dépolluant de 1'intérieur de la cuve. Le chariot en tournant entraine la cuve dans sa rotation. Le dispositif peut fonctionner avec cuve ouverte vers le bas sur un plateau tournant, équipé comme le couvercle mobile.

6) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé

FEUILLE DE REMPLACEMENT en ce que l'élimination de l'émail, du papier, des guipures, des fils électriques, se fait en plaçant les noyaux dans un boitier contenant de 1'acide formique FIG: 4 et 5. Le fil passe au travers d'une filière avant enroulement ou dans le cas de grandes sections il est placé dans un boitier vibrant contenant en outre du corindon ou abrasif.

7) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'élimination de l'émail, du papier, des guipures du fil, se fait en enceinte fermée par action de l'acide formique FIG: 12.

A l'ouverture du dispositif l'acide est chassée sous pression dans un bac clos, ce qui élimine toutes émanations. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments sont placés successivement dans un appareil de traitement FIG: 10.11.12 s'ouvrant au chargement et au déchargement. Un dispositif à chaîne va et vient ou à tapis roulant permet de traiter les éléments de petites surfaces ou volumes (plaquettes, cuivre, papiers, tirants, bois, fils, etc..) ou de grandes surfaces (couvercles de cuve etc..) et tous éléments ou produits pollués PCB et tous dérivés chlorés ou halogènes par action de bains de solvants, de buses à jets de solvant, d'ultrasons, d'agitations mécaniques.

L'enceinte close du dispositif élimine les risques de pollution de l'extérieur. 9) Dispositif selon les revendications 1.2.3.4.5.8. caractérisé en ce qu'un pré-traitement de dépollution se fait avant l'éclatement en éléments du transformateur électrique (ou de l'appareil à traiter). Un système FIG: 9 dirige le solvant dans le transformateur et le recycle dans une cuve. 10) Dispositif selon la revendication 1, caractirisé en ce que les huiles polluées par le PCB et tous dérivés chlorés ou halogènes (et tous liquides pollués par ces produits) sont traités à contre-courant de diméthylformamide (DMF) FIG: 14 jusσu'à dépollution

FEUILLE DE REMPLACEMENT totale .

11) Dispositif selon les revendications 1.4.5.6.7.8. caractérisé en ce que les produits utilisés sont: le di éthylformamide, l'acide formique, le chlorure de méthylène (seul ou mélangé avec la soude), l'acide phosphorique, l'isophorone, le dymethylsulfoxyde (DMSO), l'éther monobutylique de l'éthylèneglycol, l'acétate d'éthoxyéthyle, le furfural, et ses dérivés, le methonol et le propanol.

FEUILLE DE REMPLACEMENT