Brevet FR2616688A1 — publié le 19881223

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETOXICATION D'APPAREILS ELECTRIQUES NOTAMMENT DE DISJONCTEURS A L'HEXAFLUORURE DE SOUFRE. L'invention est relative à un procédé de détoxication d'appareils électriques à hexafluorure de soufre. L'extension rapide de l'emploi de l'hexafluorure de soufre dans le domaine de la construction électrique, notamment dans les disjoncteurs électriques, pose des problèmes de pollution et de toxicité notamment lors du déclassement des appareils et de leur destruction. Sous l'action d'un arc électrique une fraction de l'hexafluorure de soufre est décomposée pår suite de réaction de dissociation et d'ionisation et il se forme des produits de décomposition dont certains sont gazeux et d'autres solides. Parmi les produits de décomposition gazeux présentant une certaine toxicité, il convient de noter le fluorure de thionyle (SOF2), le fluorure de sulfuryle (S02F2) et le tétrafluorure de carbone (CF4). La présence de filtres dans les appareils notamment dans les disjoncteurs moyenne tension permet de limiter la teneur en produit de décomposition, mais il est clair que le gaz doit être traité avant d'être rejeté dans l'atmosphère. Les produits de décomposition solides sont essentiellement des fluorures métalliques, notamment de cuivre et d'aluminium et ils se présentent sous forme de poudre se déposant sur les parois de l'enveloppe. Les risques d'intoxication sont moindres mais un minimum de précaution est indispensable et ces produits doivent être neutralisés avant d'être rejetés. Avant toute destruction d'un appareil électrique à l'hexafluorure de soufre, notamment des pôles d'appareils de coupure tels que des contacteurs ou disjoncteurs, il estindispensable de traiter ces pôles pour éliminer toute toxicité. Ce traitement peut bien entendu être réalisé en usine mais nécessite dans ce cas un transport des appareils usagés souvent dangereux et difficile à réaliser. Le besoin se fait sentir de disposer d'un procédé et d'un dispositif simple de traitement susceptible d'être réalisé le cas échéant sur place par une main d'oeuvre non qualifiée. La présente invention a pour but de satisfaire ce besoin et le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'appareil est raccordé à un circuit à débit limité de traitement du gaz pollué contenu dans l'appareil, ledit circuit comprenant une cartouche adsorbante, que dans une première phase le gaz évacué de l'appareil est neutralisé par le passage dans ledit circuit à travers la cartouche adsorbante, et que dans une deuxième phase l'appareil est rempli d'une solution basique maintenue dans l'appareil pendant une durée prédéterminée de neutralisation des produits solides contenus dans l'appareil. La première phase du traitement neutralise les produits de décomposition gazeux par l'action du produit adsorbant logé dans la cartouche, tandis que la deuxième phase neutralise les produits solides déposés dans l'appareil. Dans le cas d'un appareil sous pression notamment d'un pôle d'un disjoncteur moyenne tension, le gaz comprimé s'échappe par le circuit de traitement jusqu'à ce que la pression interne devienne égale à la pression atmosphérique. Le débit de gaz dans le circuit de traitement doit être limité par tout moyen approprié, notamment par un orifice de section limitée, pour réaliser une neutralisation efficace du gaz traité.La partie restante du gaz est évacuée de l'enveloppe à travers le circuit de traitement lors de l'introduction de la solution basique. I1 suffit de prévoir l'orifice d'échappement du gaz dans la partie haute de l'enveloppe pour chasser automatiquement le gaz au fur et à mesure de l'introduction du liquide. Cette introduction s'effectue lentement de manière à conserver le débit lent dans le circuit de traitement. L'évacuation du gaz peut bien entendu être réalisée d'une manière différente, notamment par pompage ou par aspiration, notamment par une trompe à eau. Lorsque le pôle est à la pression atmosphérique, le gaz peut être chassé soit par l'introduction du liquide, soit par un système d'aspiration quelconque. La cartouche adsorbante comporte avantageusement un tamis moléculaire et un filtre à base de chaux sodée, le passage successif du gaz sur le tamis moléculaire et sur la chaux sodée assurant la neutralisation des produits toxiques. I1 est avantageux de ne pas rejeter directement le gaz à la sortie de la cartouche adsorbante mais de le faire barboter dans une solution basique et éventuellement de récupérer ce gaz dans un récipient de stockage. Ce récipient peut être une poche étanche gonflable contenant elle-même des produits de neutralisation notamment un tamis moléculaire. Le stockage et/ou la destruction de cette poche interviendra en des emplacements spéciaux selon les règlementations des différents pays. La solution basique est maintenue dans le pôle pendant une durée prédéterminée, par exemple de deux jours, afin de neutraliser les produits de décomposition solides. Selon un développement de l'invention, cette solution basique est également introduite dans la cartouche et maintenue dans cette dernière pour neutraliser les produits toxiques présents dans cette cartouche. Après cette période de neutralisation , la solution de traitement est diluée et évacuée ou jetée dans la nature. L'appareil lui-même est démonté ou détruit de la manière usuelle, sans consigne particulière,tous les produits toxiques ayant été éliminés. La cartouche adsorbante comporte un tamis moléculaire par exemple à alumine activée et un filtre de chaux sodée. L'entrée de la cartouche adsorbante est raccordée à l'orifice d'échappement de gaz de l'appareil par un tuyau, par exemple fléxible tandis que la sortie de la cartouche est reliée à un bac de barbotage par un autre tuyau. La cartouche de traitement est de préférence conçue pour le traitement d ' un appareil et elle est jetée après utilisation et neutralisation. L'orifice d'évacuation du gaz peut être l'orifice usuel de remplissage de l'appareil, ce dernier étant disposé pour placer cet orifice dans la partie haute facilitant la purge du gaz par l'introduction d'un liquide dans l'appareil. I1 est clair que cet orifice peut également être pratiqué ou ménagé spécialement pour l'opération de traitement.Le liquide peut être introduit par le même orifice si le diamètre de celui-ci est suffisamment grand pour le passage de deux conduits coaxiaux l'un d'introduction du liquide et l'autre d'évacuation du gaz. Lorsque le pôle doit être détruit il est facile de pratiquer des orifices spécialement à l'aide d'une perceuse ou de tout autre outil approprié. Selon un développement de l'invention, un insert est ménagé dans la paroi de l'enveloppe dès l'origine, cet insert pouvant avoir un fond perçable ou être obturé par une partie de la paroi de l'enveloppe, le raccordement étant effectué par un embout de perçage. I1 est particulièrement intéressant de prévoir la fourniture d'un nécessaire de traitement comprenant l'ensemble des éléments nécessaires au traitement d'un appareil, notamment d'un pôle. Ce nécessaire comporte la cartouche de traitement, la dose de produit de neutralisation, notamment des produits à dissoudre dans l'eau pour réaliser la solution basique, ainsi que les tuyaux de raccordement et le récipient d'introduction de la solution basique. Ce nécessaire peut être jeté après utilisation avec éventuellement récupération de certains éléments, tels que les tuyaux et les récipients. Un tel nécessaire facilite la destruction ou tout au moins la neutralisation de l'appareil sur le site en évitant tout transport de l'appareil pollué. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique du dispositif de traitement selon l'invention pendant la phase de neutralisation des produits gazeux de décomposition; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant le perçage d'un orifice additionnel dans l'appareil à traiter; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant la phase de neutralisation des produits solides; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, illustrant une variante de réalisation; - la figure 5 est une vue de détail, à échelle agrandie, montrant un orifice à insert ménagé dans la paroi de l'appareil à traiter;; - la figure 6 représente un embout de raccordement susceptible de coopérer avec l'insert selon la figure 5; - La figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 5 illustrant une variante de réalisation. Sur les figures un appareil électrique 10 rempli d'hexafluorure de soufre, notamment un pôle d'un disjoncteur électrique moyenne tension, comporte à sa partie supérieure un orifice 12 équipé d'une valve 14. L'orifice 12 peut être l'orifice de remplissage du pôle 10 ou tout autre orifice prévu ou percé dans la paroi du pôle 10. A l'orifice 12 est raccordé un circuit de traitement, désigné par le repère général 16, qui comprend une cartouche adsorbante 18 dont l'entrée est raccordée à l'orifice 12 par un tuyau 20 et dont la sortie est raccordée par un tuyau 22 à un bac ou récipient 24. Le récipient 24 contient une solution basique notamment de soude ou de potasse .et l'extrémité du tuyau 22 plonge dans cette solution de manière à provoquer un barbotage du gaz s'échappant du tuyau 22.La cartouche adsorbante 18 est subdivisée en deux parties, une première partie- 26, disposée du côté de l'entrée, est constituée par un tamis moléculaire notamment d'alumine activée et une deuxième partie 28, disposée du côté de la sortie de la cartouche 18, constituée par un filtre à base de chaux sodée. Le raccord du tuyau 20 à l'orifice 12 est du type à ouverture automatique du clapet 14 d'un type bien connu et il est facile de voir que dès la fixation du tuyau 20 sur l'orifice 12 le gaz sous pression contenu dans le pôle 10 s'échappe à travers le circuit 16 en traversant la cartouche adsorbante 18 et en barbotant dans la solution basique contenue dans le récipient 24.Le débit du gaz dans le circuit 16 doit être suffisamment lent pour assurer une neutralisation complète des produits de décomposition gazeux, toxiques. La circulation du gaz dans le circuit 16 se poursuit tant que la pression interne dans le pôle 10 reste supérieure à la pression atmosphérique. Pour évacuer le gaz restant dans le pôle 10 et neutraliser les produits de décomposition solides déposés dans ce pôle, on pratique un deuxième orifice 30 par exemple par simple perçage de la paroi du pôle 10. Dans cet orifice on introduit un tuyau 32 raccordé au fond d'un récipient 34 rempli d'une solution basique. La section du tuyau 32 comporte un rétrécissement, ou est suffisamment faible pour assurer une introduction goutte à goutte de la solution basique contenue dans le récipient 34. En disposant le récipient 34 au dessus du pôle 10 , le liquide coule par gravité dans le pôle 10 et chasse le gaz restant à travers l'orifice 12 et le circuit de traitement 16 de la manière décrite ci-dessus.L'introduction de liquide dans le pôle 10 est stoppée lorsque l'ensemble du gaz s'est échappé du pôle 10 et du circuit de traitement 16 et la solution basique est maintenue dans le pôle 10 et la cartouche adsorbante 18 pendant une durée prédéterminée par exemple de plusieurs jours en particulier pendant deux jours. Cette durée est suffisante pour neutraliser les produits solides de décomposition présents dans le pôle 10 et dans la cartouche adsorbante 18. Il suffit par la suite de récupérer la solution de traitement et après dilution, par exemple dans dix volumes d'eau, d'évacuer l'ensemble par les égouts ou tout autre moyen.Le pôle 10 est entièrement neutralisé et peut être envoye à un atelier de récupération ou être jeté au rebut sans précaution particulière. La cartouche 18 est également jetée tandis que les récipients et les tuyaux sont éventuellement récupérables. Ce procédé est particulièrement simple et ne nécessite pas une main d'oeuvre qualifiée , tout risque de fausse manoeuvre et d'intoxication étant quasi nul. Le barbotage dans le récipient 24 n'est pas absolument indispensable si les propriétés d'adsorption de la cartouche 18 sont suffisantes pour neutraliser le gaz. Il est bien entendu possible de prévoir dès systèmes additionnels de neutralisation pouvant dans certains pays être obligatoires. Sur la figure 4 qui représente une variante de réalisation les mêmes numéros de repères sont utilisés pour désigner des éléments analogues ou identiques à ceux de la figure 1. On reconnaît notamment le circuit de traitement 16 avec la cartouche adsorbante 18 raccordée au pôle 10. Selon cette variante de réalisation, le liquide de neutralisation venant du récipient 34 est introduit par l'orifice 12 servant également à l'évacuation du gaz vers le circuit de traitement 16. On évite ainsi une perforation d'un deuxième orifice dans le pôle 10 mais cette technique est utilisable uniquement si le diamètre de l'orifice 12 est suffisamment important. Le type de raccord sur l'orifice 12 peut être à tuyaux coaxiaux bien connu des spécialistes ou être réalisé par tout moyen approprié.Sur la figure 4 le récipient 24 de barbotage du gaz traité comporte un couvercle 36 permettant une récupération du gaz qui s'échappe par un tuyau 38 fixé sur le couvercle 36. Ce gaz peut être récupéré dans un sac souple ou récipient gonflabe évitant ainsi un rejet direct dans l'atmosphère. Le fonctionnement du dispositif illustré par la figure 4 est bien entendu identique à celui décrit ci-dessus. Il est clair que le récipient à couvercle 36 selon la figure 4 est utilisable pour le dispositif représenté à la figure 1 et qu'inversement un système de clapet 14 équipant l'orifice d'évacuation 12 peut être prévu dans l'agencement illustré par la figure 4. L'introduction du liquide dans le pôle 10 peut également être réalisée par d'autres moyens notamment par un système de pompage ou d'aspiration ou par évacuation du gaz restant dans le pôle 10. En vue de prévoir et de préparer la mise au rebut du pôle, il est possible de ménager dès la fabrication de celui-ci un orifice spécial 40 permettant par la suite le raccordement du circuit de traitement 16 et du tuyau 32 d'introduction de la solution basique dans le pôle 10. En se reférant à la figure Son voit qu'un insert 40 est noyé dans la paroi 42 du pôle 10 lors de la coulée de ce dernier, cet insert étant obturé par un fond perçable 44 par exemple constitué par une rondelle soudée à l'insert 40. Cet insert est inutilisé pendant toute la durée de vie du pôle 10 mais permet le raccordement d'un embout 46 à extrémité en forme de pointe de perforation du fond 44.Cet embout comporte deux canalisations concentriques 48,50 et peut être vissé dans 1' insert 40 avec perforation du fond 44 mettant en communication le pôle 10 avec les canalisations 48,50 . De tels raccords sont bien connus des spécialistes et il est inutile de les décrire en détail. La figure 7 illustre une variante de réalisation dans laquelle 1' insert est noyé dans la paroi 42 en laissant subsister une partie 52 de cette paroi qui obture l'insert 40. Lors de la mise en place de l'embout 46 la partie 52 est perforée pour réaliser la communication précitée. Il est clair que le système d'insert peut être utilisé avec un embout de raccordement d'une seule canalisation, deux inserts étant dans ce cas prévus dans la paroi du pôle 10 ou l'une des canalisation étant raccordée à un orifice existant notamment à l'orifice de remplissage 12; La neutralisation des produits toxiques peut être vérifiée notamment à l'aide de papiers réactifs. REVENDICATIONS 1. Procédé de détoxication d'appareils électriques à hexafluorure de soufre, caractérisé en ce que l'appareil (10) est raccordé à un circuit (16) à débitlimité de traitement du gaz pollué contenu dans l'appareil, ledit circuit comprenant une cartouche adsorbante (18), que dans une première phase le gaz évacué de l'appareil est neutralisé par le passage dans ledit circuit (16) à travers la cartouche adsorbante (18) et que dans une deuxième phase l'appareil est rempli d'une solution basique maintenu dans l'appareil pendant une durée prédéterminée de neutralisation des produits solides contenus dans l'appareil. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est évacué de l'appareil (10) par un orifice (12) ménagé ou pratiqué en un point haut de l'enveloppe de l'appareil, le gaz s'échappant a travers le circuit de traitement (16) sous l'effet de la pression interne et/ou en étant chassé par l'introduction de la solution basique dans l'enveloppe. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est évacué de l'appareil par aspiration. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le gaz après passage par la cartouche absorbante (18) barbote -dans une solution basique de neutralisation avant d' être rejeté ou recueilli dans un récipient. 5.Procédé selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que dans la cartouche absorbante (18) le gaz passe d'abord par un tamis moléculaire (26) puis par un filtre (28) à base de chaux sodée. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la cartouche absorbante (18) comporte un tamis moléculaire (26) suivi, dans le sens d'écoulement des gaz à traiter, d'un filtre (28) à base de chaux sodée. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un récipient (34) goutte à goutte susceptible d'être raccordé audit appareil (16) pour introduire par gravité la solution basique de neutralisation dans l'appareil au cours de ladite deuxième phase. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il est constitué par un nécessaire jetable de traitement d'un appareil (10), comprenant la cartouche absorbante (18), une dose de produit de neutralisation pour réaliser lesdites solutions basiques, un récipient (34) goutte à goutte et les tuyauteries de raccordement (20,22). 9. Dispositif selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que l'appareil (10) comporte un orifice (12) de raccordement dudit circuit de traitement et/ou dudit récipient (34) goutte à goutte. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'enveloppe isolante dudit appareil (10) comporte un insert (40) étanche de raccordement et que ledit circuit de traitement (16) comporte un raccord à embout perforant (46) qui rompt l'étanchéité de l'insert lors du raccordement du circuit de traitement audit insert.