|
В завершающий период индустриализации в стране началась массовая установка электротехнического
оборудования с негорючим заполнением. Но ни наука, ни разработчики и изготовители,
ни проектировщики, его устанавливавшие в пожароопасных помещениях, не решили проблему
обслуживания и ремонта при разгерметизации и не ответили на вопрос, что делать при
неизбежной утилизации. В мае 2001 г. Российская Федерация участвовала в конференции
ЮНЭП (программа ООН по охране среды) "О стойких органических загрязнителях" (Стокгольм,
22—23 мая 2001 г.) и подписала заключительный Акт об исключении из производства
и пользования стойких органических загрязнителей. В перечень СОЗ, подпадающих под
действие конвенции и подлежащих в ближайшие годы полной утилизации, включены полихлорированные
бифенилы (ПХБ), крайне вредные для человека по многим статьям.
Поданным Госкомэкологии России, в СССР препараты ПХБ в массовом количестве производили
с 1939 г. и использовали в производстве диэлектрических жидкостей под техническими
названиями "Совол" и "Совтол". "Совтол-10" (смесь ПХБ и трихлорбензола) использовали
для заливки трансформаторов. Имеются сведения, что и заполнение конденсаторов соволом
осуществляли до 1988 г. на конденсаторном заводе в г. Серпухове.
Параметры видов изоляции силовых трансформаторов
| Тип изоляции |
Температура воспламене-ния, 0 С |
Температура самовоспламе-нения, 0 С |
Категория огнестой-кости |
Способность к влагонасыщению при 20 0 С, ppm |
Токсичность |
Примерная цена за 1 кг, руб.
|
| Трансформа-торное масло |
140 |
180 |
0 |
35 |
малотоксично |
10 |
| MIDEL-7131 |
310 |
405 |
К |
580 |
малотоксичен |
200 |
| Элегаз |
Не воспламеняется |
Не воспламеняется |
L |
В воде малорастворим |
Ядовит |
200 |
| Совтол |
Более 600 |
Не воспламеняется |
L |
Не гигроскопичен |
ядовит |
Снят с производства |
* Без цвета и запаха, химически инертен
В эксплуатации и резерве в России (по неполным данным) находится более 200 тыс.
трансформаторов и конденсаторов с заполнителями, содержащими ПХБ (совол, совтол,
трихлорби-фенил). Только в металлургическом комплексе страны эксплуатируют трансформаторы
и конденсаторы, содержащие не менее 30 тыс. т ПХБ.
Замену совтоловых трансформаторов можно осуществить на трансформаторы с диэлектрической
жидкостью и на сухие. В таблице приведено сравнение параметров жидких и газообразного
диэлектриков, которые используют при замене силовых трансформаторов напряжением
6—10 кВ мощностью 100—2500 кВА. Отметим особенности применения этих диэлектриков.
Трансформаторное масло взрыво- и пожароопасно. Требуется специальное технологическое
оборудование при регенерации, сливе отработанного и получении свежего масла. Необходим
периодический отбор проб. Все это обуславливает высокие эксплуатационные расходы.
Температура застывания —45 °С. Для специальных арктических сортов температура застывания
уменьшается до —60—65 0 С, но при этом понижается и температура вспышки до 90—100°С.
Использование MIDEL-7131 требует дополнительных технических мероприятий по герме-гизации
трансформаторов. Такие трансформаторы неприменимы в пожароопасном производстве.
Для регенерации и сушки диэлектрика необходимо специальное оборудование. Температура
застывания — 45 0 С. Утилизация не вызывает проблем, так как MIDEL-7131
подвергается биологическому разложению. Однако следует отметить высокую стоимость
MlDEL из-за приобретения по импорту.
При установке оборудования с наполнением элегазом (шестифтористой серой SF6)
в помещениях их необходимо оснащать системой контроля утечки. Следует соблюдать
особые меры предосторожности при ревизии оборудования, использовать противогазы,
перчатки и др. Необходимы также встроенные поглотители продуктов разложения и специальное
оборудование для осушки элегаза. Температура кипения — 64 °С.
Электрооборудование с наполнением совтолом должно быть герметичным. Совтол экологически
крайне опасен, биологически не разлагается и накапливается в биологических структурах.
Оказывает мутагенное действие на человека, является мощным фактором подавления иммунитета,
поражения системы кроветворения, провоцирует развитие рака, поражения печени, почек,
нервной системы, кожи. способствует развитию врожденных уродств и детской патологии.
Утилизация его крайне сложна и дорога.
Назрела необходимость в уничтожении и утилизации этих токсикантов, особенно учитывая,
что у большинства трансформаторов и конденсаторов, содержащих ПХБ, в процессе эксплуатации
наступил предел износа (некоторые даже текут).
Сегодня в России существует единственная технология для обезвреживания (уничтожения)
ПХБ, успешно прошедшая государственную экологическую экспертизу на федеральном уровне.
Эта технология и мобильная установка на ее основе разработаны в ЦНИИМАШ (авт. Папуша
А. И.). ОАО "Северсталь" по инициативе главного электрика Аршинова Н, П. приобрело
такую установку и с участием авто ров осуществило ее внедрение, что дало возможность
уничтожить более 100 т совтола. По разработанной комбинатом собственной оригинальной
технологии трансформаторы отмывали от остатков ПХБ, металл использовали для вторичной
переработки.
При решении проблемы замены трансформаторов, содержащих ПХБ, целесообразно
сравнить трансформаторы с диэлектрическим наполнением MIDEL-7131 и сухие. Такой
анализ проведен ВЭИ в научно-исследовательской работе "Создание экологически чистой
элементной базы" (отчет ГБ92-3500-010). Выделим основные аспекты, которые следует
принимать во внимание при принятии решения.
Пожароопасность. При открытой установке в цехе вне камеры трансформатор с
совтолом имеет категорию огнестойкости L по классификации МЭК, что соответствует
температуре воспламенения диэлектрика более 600 °С. Но в связи с тем, что совтол
является негорючей жидкостью, испытания на возгорание не проводят. Жидкость MIDEL-7131
имеет температуру воспламенения 310 °С, что отвечает категории К. Поэтому по классификации
МЭК трансформатор с MIDEL-7131 как горючий не может быть применен в пожароопасных
помещениях. Сухой трансформатор с литой изоляцией по технологии BEZ не горюч, что
относит его к категории огнестойкости L.
Способность к влагонасыщению. Совтол не гигроскопичен. MIDEL-7131 имеет повышенную
способность поглощать воду (в несколько раз больше трансформаторного масла), что
требует дополнительных технических мероприятий по герметизации трансформатора, не
дает возможности использовать обычную конструкцию трансформатора с расширительным
баком, предъявляет повышенные требования к технологическому оборудованию по обработке
MIDEL-7131. Сухой трансформатор с литой изоляцией не гигроскопичен, не требует никаких
дополнительных затрат при производстве и эксплуатации (ввиду отсутствия жидкости
как таковой).
Токсичность. Совтол ядовит, требует повышенных мер безопасности при эксплуатации,
дополнительных затрат на утилизацию. MIDEL-7131 — вещество малотоксичное. Сухой
трансформатор с литой изоляцией экологически чист.
Хладостойкость. MIDEL-7131 имеет температуру застывания —45 °С. Температурный
режим работы сухого трансформатора от - 45 °С до +40 °С (проведены испытания до
- 60 °С).
Затраты. При замене совтоловых трансформаторов на трансформаторы с MIDEL-7131
необходимым условием является создание дополнительной технологической базы по их
эксплуатации, которая будет вынуждена соседствовать с существующей базой по совтолу.
По мере вывода из эксплуатации совтоловых трансформаторов на предприятии должны
будут одновременно работать две технологических линии — по обработке совтола и MIDEL-7131.
После полной замены трансформаторов в эксплуатации останется технологическая линия
по обработке MIDEL с соответствующими людскими и материальными затратами. В случае
замены совтоловых трансформаторов на сухие с литой изоляцией никаких дополнительных
технологических и эксплуатационных расходов не требуется, после полной замены потребность
в технологической базе по обработке совтола исчезнет, что позволит cyщественно сократить
эксплуатационные и людские ресурсы.
Делая общие выводы, следует отметить, что при примерно одинаковой стоимости трансформатора
с MIDEL-7131 и сухого с литой изоляцией первый не соответствует климатическому исполнению
У1, У2, УЗ ГОСТ—15150, не может быть использован в северных районах из-за невозможности
циркуляции в системе охлаждения трансформатора при низких температурах. Сухой трансформатор
соответствует требованиям ГОСТ и может применяться без ограничения по климатическим
зонам. Он обеспечивает повышенную импульсную прочность согласно требованиям ГОСТ
1516.3—98. В случае ремонта трансформаторов с MIDEL-7131 требуется ремонтная база
со специальным технологическим оборудованием и помещением. Ремонт сухого трансформатора
могут производить выездные бригады на месте аварии, дополнительное оборудование
не требуется.
Таким образом, назрела как замена совтоловых трансформаторов, так и их последующая
утилизация, альтернативы нет. Одновременно, по нашему мнению, в стране настало время
создать координационный совет при Министерстве природных ресурсов РФ с участием
специалистов предприятий (регионов) для разработки комплексной программы уничтожения
полихлорбифенилов.
|
