(57)【要約】【課題】施工時および使用期間中の断熱材のゴミの発生の少ない保温構造およびその施工方法を提供する。【解決手段】高温または低温の流体が蓄積され、あるいは流通する部材の外表面に断熱層を配設し、この断熱層は表面をコーティングで覆われた断熱材から構成され、この断熱材は、シリカまたはケイ酸カルシウムまたはアルミナを主成分とする繊維状物質からなり、前記コーティングはアルミナまたはシリカまたはアルミナとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアまたはジルコニアとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアとシリカおよびチタンの化合物またはこれらを主成分とする無機材料である構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温または低温の流体が蓄積され、あるいは流通する部材の外表面に断熱層を配設し、この断熱層は表面をコーティングで覆われた断熱材から構成され、この断熱材は、シリカまたはケイ酸カルシウムまたはアルミナを主成分とする繊維状物質からなり、前記コーティングはアルミナまたはシリカまたはアルミナとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアまたはジルコニアとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアとシリカおよびチタンの化合物またはこれらを主成分とする無機材料であることを特徴とする保温構造。
【請求項２】
前記断熱材は織布または不織布または編組体にて構成されて成ることを特徴とする請求項１記載の保温構造。
【請求項３】
前記コーティングの無機材料は、アルミナとシリカの化合物であり、シリカの成分割合が２０から８０体積％であることを特徴とする請求項１記載の保温構造。
【請求項４】
前記コーティングの無機材料は、ジルコニアとシリカの化合物であり、ジルコニアの成分割合が２０から８０体積％であることを特徴とする請求項１記載の保温構造。
【請求項５】
前記コーティングの無機材料は、ジルコニアとシリカおよびチタンの化合物であり、チタンの成分割合が０．２から８体積％であることを特徴とする請求項１記載の保温構造。
【請求項６】
前記コーティングの厚さは、２μｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の保温構造。
【請求項７】
前記断熱層の表面を覆い前記断熱層を保護する保護被覆を備えていることを特徴とする請求項１記載の保温構造。
【請求項８】
高温または低温の流体が蓄積され、あるいは流通する部材の外表面を覆って、シリカまたはケイ酸カルシウムまたはアルミナを主成分とする繊維状物質からなる断熱材を設け、前記断熱材の表面を覆ってアルミナまたはシリカまたはアルミナとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアまたはジルコニアとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアとシリカおよびチタンの化合物またはこれらを主成分とする無機材料からなるコーティングを形成することを特徴とする保温構造の施工方法。
【請求項９】
前記コーティングの形成は、焼付けまたは溶射によることを特徴とする請求項８記載の保温構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラント、火力発電プラント、化学プラント等における高温の配管等に適用される保温構造およびその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の保温構造は、配管の保温の場合、配管の外表面を無機質の断熱材で覆って周囲への熱の散逸を防止している（特許文献１参照）。熱の散逸が少ないためには断熱材間の隙間が小さいことが重要であるが、断熱材自身が非常に脆いために施工作業における断熱材同士の接触や使用期間中の断熱材表面の粉体化によってゴミが発生する。
【０００３】
【特許文献１】
実開平３−７２１９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の保温構造においては、施工時および使用期間中に断熱材のゴミが出ることが問題である。
そこで本発明は、施工時および使用期間中の断熱材のゴミの発生の少ない保温構造およびその施工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、高温または低温の流体が蓄積され、あるいは流通する部材の外表面に断熱層を配設し、この断熱層は表面をコーティングで覆われた断熱材から構成され、この断熱材は、シリカまたはケイ酸カルシウムまたはアルミナを主成分とする繊維状物質からなり、前記コーティングはアルミナまたはシリカまたはアルミナとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアまたはジルコニアとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアとシリカおよびチタンの化合物またはこれらを主成分とする無機材料である構成とする。
【０００６】
請求項２の発明は、前記断熱材は織布または不織布または編組体にて構成されて成ることを特徴とする。
請求項３の発明は、前記コーティングの無機材料は、アルミナとシリカの化合物であり、シリカの成分割合が２０から８０体積％である構成とする。
【０００７】
請求項４の発明は、前記コーティングの無機材料は、ジルコニアとシリカの化合物であり、ジルコニアの成分割合が２０から８０体積％である構成とする。
請求項５の発明は、前記コーティングの無機材料は、ジルコニアとシリカおよびチタンの化合物であり、チタンの成分割合が０．２から８体積％である構成とする。
【０００８】
請求項６の発明は、前記コーティングの厚さは、２μｍ以上１ｍｍ以下である構成とする。
請求項７の発明は、前記断熱層の表面を覆い前記断熱層を保護する保護被覆を備えている構成とする。
【０００９】
請求項８の発明は、高温または低温の流体が蓄積され、あるいは流通する部材の外表面を覆って、シリカまたはケイ酸カルシウムまたはアルミナを主成分とする繊維状物質からなる断熱材を設け、前記断熱材の表面を覆ってアルミナまたはシリカまたはアルミナとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアまたはジルコニアとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、またはジルコニアとシリカおよびチタンの化合物またはこれらを主成分とする無機材料からなるコーティングを形成する構成とする。
請求項９の発明は、前記コーティングの形成は、焼付けまたは溶射による構成とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の保温構造およびその施工方法を図１〜図７を用いて説明する。
本実施の形態は、図１に示すように、原子力発電プラントの高温または低温流体が蓄積、保存される金属製のタンクや高温または低温流体が流れる部材である金属パイプ１の外表面部位と保護被覆である金属カバー３の間に、断熱材に無機材料のコーティングを施した断熱層２を有した保温構造とする。
【００１１】
断熱層２を構成する断熱材はシリカ、ケイ酸カルシウムまたは、アルミナ・シリカを主成分とする織布または不織布あるいは編組体で、断熱材の熱伝導率は１Ｗ／ｍＫ以下あることが望ましい。無機材料は、焼付け、溶射等の方法でコーティングを行なう。
【００１２】
図２は、従来の保温構造の施工時に発生する断熱材が微紛化して飛散したゴミの量に対する本実施の形態の保温構造のゴミの量の比較を示す。図からわかるように、従来品に比較して本実施の形態のゴミの発生量は１０％に低減することができる。
【００１３】
断熱材は、表面部位に無機材料をコーティングすることで、断熱材の微紛化が防止され、ゴミの発生が低減される。また、断熱材を織布または不織布あるいは編組体とすることによって取付作業性が向上し、施工作業が短時間となることから微紛化の可能性が少なくなり、また断熱材が柔軟であることによって微紛化を防止することができる。
【００１４】
コーティングに使用する無機材料は、図３の表に示す施工性、接着性、低熱伝導性の観点より各種材料を評価し、総合評価より、ジルコニアまたはジルコニアとシリカの化合物またはこれらを主成分とする無機材料、ジルコニアとシリカおよびチタンの化合物またはこれらを主成分とする無機材料を選択した。
【００１５】
その組成割合はムライト等のアルミナとシリカの化合物のシリカの成分割合が２０から８０体積％、ジルコニアとシリカの化合物のジルコニアの成分割合が２０から８０体積％、ジルコニアとシリカおよびチタンの化合物のチタニアの成分割合が０．２から８体積％を選択した。
【００１６】
図４は、断熱材の表面部位にコーティングされた無機材料のコーティング層の厚さとゴミの発生量の関係を示す。コーティング厚さが１ｍｍを超えるとコーティングと断熱材からなる断熱層の熱伝導率が高くなるが、割れが発生しやすくなる。また薄いと微紛化の抑制の効果が小さいので、無機材料のコーティング層の厚さは、２μｍ以上１ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１７】
図５に、無機材料のコーティングを施す前と後の断熱材の曲げ強度比とゴミの発生量の関係を示す。図５から、無機材料をコーティングした断熱材の曲げ強度がコーティング前に比較して２０％以上高くなるとゴミの発生量は低減することがわかる。
【００１８】
図６に、無機材料のコーティングを施した断熱材の圧縮強度とゴミの発生量の関係を示す。図６から、無機材料をコーティングした断熱材の圧縮強度が施工前に比較して２０％以上高くなるとゴミの発生量は低減することがわかる。
【００１９】
図７に、断熱材にコーティングする無機材料と断熱材の熱膨張係数差の絶対値とゴミの発生量の関係を示す。断熱材にコーティングする無機材料と断熱材の熱膨張係数差の絶対値が３ｘ１０−６を超えるとゴミの発生量は増大する。これより、コーティング用無機材料と断熱材の熱膨張係数差の絶対値が３ｘ１０−６以下であることが望ましい。
【００２０】
つぎに本発明の第２の実施の形態を図８を参照して説明する。高温の流体が蓄積、保存されるタンクや通過する金属パイプへの施工例を示す。金属パイプ１の表面部位に無機材料のコーティングを施した断熱材からなる断熱層２および金属カバー３を設ける場合において、金属パイプ１の表面の一部を覆う複数の部分断熱層２ａと、その表面を覆う部分金属カバー３ａを設け、これら部分断熱層２ａと部分金属カバー３ａを金属パイプ１の全周に連結させた構成とする。
【００２１】
この実施の形態によれば、すでに設置してある金属パイプ１への保温構造の施工が可能となる。また、タンクや金属パイプの径が大きい場合、３分割、４分割にした方が経済性、作業性が向上する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、施工時および使用期間中の断熱材のゴミの発生の少ない保温構造およびその施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の保温構造を示す断面図。
【図２】従来品と本発明の実施の形態のゴミの発生量を比較して示すグラフ。
【図３】コーティング用の各種材料の比較表。
【図４】コーティングの厚さとゴミの発生量の関係を示すグラフ。
【図５】断熱材の曲げ強度比とゴミの発生量の関係を示すグラフ。
【図６】断熱材の圧縮強度比とゴミの発生量の関係を示すグラフ。
【図７】コーティング材と断熱材の熱膨張係数とゴミの発生量の関係を示すグラフ。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）は２つの部分、（ｂ）は４つの部分
からなる保温構造の断面図。
【符号の説明】
１…金属パイプ、２…断熱層、２ａ…部分断熱層、３…金属カバー、３ａ…部分金属カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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