(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源であるサプレッションプールとこのサプレッションプールの水位の中程にストレーナを設置した吸い込み口を有する非常用炉心冷却系統ポンプとを備えた原子力発電プラントの配管設備を断熱保温するための、保温材とこの保温材を装填する金属製ボックスとその開口部に取り付けた外装板からなる金属被覆材とにより構成される金属被覆断熱保温材において、前記保温材が、密度４〜１０ｋｇ／ｍ３で比重が水よりも軽いポリイミドフォームより構成され、前記金属被覆材に圧縮装填されていることを特徴とする金属被覆断熱保温材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラントの原子炉やその機器等への配管設備を断熱するための金属被覆断熱保温材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電プラントにおいては、原子炉から延出する配管や、付設されている各種機器等への配管は金属被覆断熱保温材により被覆されている。例えば、特許文献１には、金属被覆材である金属製ケースの内部に多数の金属薄板が積層状に充填配置される金属反射型保温装置において、前記金属薄板に、格子状に型押しされたリブと、前記格子状リブで区画される面部分にあって、金属薄板間で異なる位相部位に前記リブより高く型押しされた突起とが設けられ、金属薄板は前記突起高さで規制される間隔をとって積層されていることを特徴とする金属反射型保温装置が開示されている。また、特許文献２には、断熱保温すべき配管や機器の外側に、軸方向および周方向に複数個に分割された保温体を配置し、かつ該保温体の周方向接合部の１つが配管の頂上部に位置するように配置し、前記接合部の周方向両側に変形防止用金属板を取り付けて成ることを特徴とする断熱保温装置が開示され、その［００１３］段落には、上記保温体は２分割された半円筒形を成し、金属薄板を層状に積層しケース状の金属板で覆ってなる金属被覆断熱保温材、ロックウール等の繊維質保温材や、シリカ、珪酸カルシウム等の成形保温材を金属ケースで被覆してなる金属被覆断熱保温材であることが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３７５４８２号公報 特許請求の範囲
【特許文献２】特開２０００−３５１９２号公報 特許請求の範囲［００１３］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような保温材のうち、金属薄板を積層してなる金属製保温材は、加工が難しく、また、費用も掛る。また、珪酸カルシウムからなる成形保温材は、珪酸カルシウムの加工が難しく、複雑な形状の配管設備に使用する金属被覆断熱保温材に精度良く適応させることが困難であった。
【０００５】
そこで、従来、ロックウールを使用した保温材が多用されている。ところで、原子力発電プラントでは、配管破断による原子炉冷却材喪失事故［原子炉に繋がっている配管の破断等により原子炉内の冷却材（炉水）が流出する事象］時には、自動起動して原子炉に注水するための非常用炉心冷却系統ポンプを備えており、この非常用炉心冷却系統では、水源であるサプレッションプールに異物が存在し、該ポンプに吸い込まれてポンプに悪影響が生じるのを防ぐため、サプレッションプールの該ポンプへの吸い込み口にストレーナ（金網）を設置している。そのために、配管が破断すると、保温材に使用されているロックウールが破損して飛散し、サプレッションプール中の水に混入し、非常用炉心冷却系統のストレーナの目詰まりの原因となる。そして、非常用炉心冷却系統のストレーナが目詰まりを起こすと、該系統ポンプの吸水圧力が低下して該系統ポンプを停止させなければならない事態を生ずる。ここで、非常用炉心冷却系統のストレーナは、サプレッションプール中の水位の中程に設置されており、該系統ポンプを停止することにより非常用炉心冷却系統のストレーナに吸引されたロックウール等をサプレッションプールの底部に落下させ、それによって該系統ポンプを再稼働させることができるという構成になっている。
【０００６】
従って、本発明の目的は、配管破断による冷却材喪失事故時における非常用炉心冷却系統ポンプの作動時に、配管破断に伴う保温材の破壊屑等が非常用炉心冷却系統のストレーナの目詰まりを起して該ポンプの吸い込み口を塞ぎ、非常用炉心冷却系統ポンプ停止の原因となることのない金属被覆断熱保温材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明は、水源であるサプレッションプールとこのサプレッションの水位の中程にストレーナを設置した吸い込み口を有する非常用炉心冷却系統を備えた原子力発電プラントの配管設備を断熱保温するための、保温材とこの保温材を装填する金属製ボックスとその開口部に取り付けた外装板からなる金属被覆材とにより構成される金属被覆断熱保温材において、前記保温材が、密度４〜１０ｋｇ／ｍ３で比重が水よりも軽いポリイミドフォームより構成され、前記金属被覆材に圧縮装填されていることを特徴とする金属被覆断熱保温材である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保温材として使用するポリイミドフォームが密度４〜１０ｋｇ／ｍ３で比重が水よりも軽いため、配管破断による冷却材喪失事故時における非常用炉心冷却系統ポンプの作動時に、配管破断に伴い発生する保温材の破壊屑等がサプレッションプールの水に混入することなく、水面を浮遊し、それによって、サプレッションプールの水位の中程に設置された非常用炉心冷却系統ポンプのストレーナが目詰まりを起し、非常用炉心冷却系統ポンプを停止させる原因となることがないという効果を奏するものである。また、ポリイミドフォームは金属被覆材に圧縮装填されているので、熱によって収縮し断熱保温性能を損なうことがなく、原子力発電プラントの配管設備の金属被覆断熱保温材として好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、水源であるサプレッションプールとこのサプレッションプールの水位の中程にストレーナを設置した吸い込み口を有する非常用炉心冷却系統ポンプとを備えた原子力発電プラントの配管設備を断熱保温するための、保温材とこの保温材を装填する金属製ボックスとその開口部に取り付けた外装板からなる金属被覆材とにより構成される金属被覆断熱保温材において、保温材として、特に、密度４〜１０ｋｇ／ｍ３で比重が水よりも軽いポリイミドフォームを使用するものである。
【００１０】
ここで、ポリイミドフォームは、主成分がポリイミド樹脂から構成され、密度４〜１０ｋｇ／ｍ３、最高連続使用温度３００℃、熱伝導率０．０４６Ｗ／ｍＫを有するものである。
【００１１】
原子力発電プラントの配管設備に金属被覆断熱保温材を施工するに際し、ポリイミドフォームは、予めブロック形状の成形体を作製し、この成形体から配管設備に応じて所定の寸法、形状に切断加工し、保温材として現場に搬入する。なお、ポリイミドフォームを切断加工するに際しては、配管設備からの熱による収縮を考慮して所定寸法よりも若干大きくするものである。
【００１２】
なお、金属被覆材は、その形状、構成等が特に限定されるものではなく、現在保温材としてロックウールを使用している金属被覆断熱保温材における金属被覆材である金属ケースと同様に構成し、また、その材料として同様のものを使用することができ、例えば、ステンレス鋼板、アルミニウム板等から構成することができる。
【実施例】
【００１３】
ステンレス鋼板を用いて、内寸１００ｍｍ×５００ｍｍ×５００ｍｍのボックスを作製した。次に、ポリイミドフォーム（密度６ｋｇ／ｍ３）を１０５ｍｍ×５３０ｍｍ×５３０ｍｍの寸法、形状に切り出し、得られたポリイミドフォームをボックスの内部へ、ボックスの開口部から圧縮装填した。次に、ボックスの開口部へステンレス鋼板製の外装板をリベットにより取り付けることにより金属被覆断熱保温材を得た。この金属被覆断熱保温材は、原子力発電プラントの配管設備を断熱保温するための金属被覆断熱保温材として好適に使用することができる。
【００１４】
上記実施例で使用した金属被覆断熱保温材中のポリイミドフォームを粉砕し、得られた粉砕物を水に投入すると、水面を浮遊した。従って、ポリイミドフォームの粉砕物がサプレッションプールの水位の中程に設置された非常用炉心冷却系統のストレーナの目詰まりの原因となる恐れのないことが確認できた。
【００１５】
なお、上記実施例においては、単に、ステンレス鋼板製のボックスにポリイミドフォームを装填し、その開口部に外装板を取り付けた金属被覆断熱保温材を示したが、本発明の金属被覆断熱保温材はこれを基本的形態として、配管設備すなわち直管、エルボ、ティ・バルブ等の形状、口径、曲げ角等に応じ、保温材の厚さや寸法、周囲の状況等を勘案して変形し、また、金属被覆断熱保温材を分割型とし、その分割数、形状等に応じて適宜変形することとし、それらを組み合わせて配管設備の金属被覆断熱保温材とすることもできることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の金属被覆断熱保温材は、原子力発電プラントの配管設備を断熱保温するための金属被覆断熱保温材として好適に使用することができるばかりでなく、非常用炉心冷却系統ポンプの作動時に、配管破断に伴い発生する保温材の破壊屑等がサプレッションプールの水面を浮遊して水に混入することがなく、非常用炉心冷却系統のストレーナに目詰まりを生じさせないので、非常用炉心冷却系統ポンプを停止させる原因となることがない。