JP2013539013A - 流体を案内または収容するための部材、およびその部材の点検方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 流体を案内または収容するための部材を、グラスファイバで補強された合成樹脂をベースとして形成して、簡単に欠陥の存在を点検できる部材を提供する。また、そのような部材の点検方法を提供する。
【解決手段】 流体を案内または収容するための部材（２０ａ−ｅ）、特に工業設備の流体案内用導管系、特に原子力発電所の３次系の冷却循環路の導管系の部材（２０ａ−ｅ）において、壁部がグラスファイバで補強された合成樹脂からなる支持構造（２）を有し、その内側面および外側面は電気絶縁性の内側保護層および外側保護層（４および６）をそれぞれ備え、前記内側保護層（４）と前記支持構造（２）との間には電気端子（８）を備えた導電性の内側中間層（１０）が、そして前記外側保護層（６）と前記支持構造（２）との間には電気端子（１２）を備えており内側中間層（１０）から電気的に絶縁された導電性の外側中間層（１４）が、それぞれ配置される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、流体を案内または収容するための部材、特に工業設備の流体案内用導管系、特に原子力発電所の３次冷却循環路の導管系の部材に関する。本発明は、また、この種の部材の点検方法に関する。

例えば化学工業の設備または発電所設備などの工業設備の流体案内用導管系の部材、特に原子力発電所の３次系の冷却循環路の冷却導管は、多くの場合、地中に埋設され、その内側および外側をゴムで巻かれた鋼管またはコンクリート管からなる。この種の管は、腐食または浸食による摩耗を被り、長期に亘って使用された原子力発電設備では、しばしば交換されなければならない。特に沸騰水型原子炉では、鋼管の腐食は、ゴム層が腐食するか損傷した場合、直ちに大きな問題となる。この理由から、鋼またはコンクリートからなる導管系の部材は、支持構造要素が例えばグラスファイバおよびエポキシ樹脂（ＥＰ）からなる複合材料などの部材によって交換され、その際、各部材は、その内側面と外側面とに、付加的に保護層または補強層が配備される。この種の部材の欠点は、例えば渦電流試験など通常行われている方法が導電性材料を前提としているため、検査方法が制限されることである。超音波検査法は、原理的には可能であるが、実際に使用するには、複雑な複合構造のため、適当ではない。この理由から、現時点では、グラスファイバ合成樹脂複合材料で形成された導管系の部材だけでなく流体が充填される容器でもあり得る部材の点検は、マニピュレータを点検すべき部材に挿入してその内面をビデオカメラで視診する視覚的検査のみによって行われている。しかしながら、空にされた部材は一般に、湿気を帯びており、また部分的に沈積物やスラッジおよびビオフィルムが内壁に存在しているので、視覚的検査は困難である。それゆえ、視覚的検査では、管の内壁の偶発的な変化しか確認できない。

従って、本発明の課題は、流体を案内または収容するための部材を、グラスファイバで補強された合成樹脂をベースとして形成して、簡単に欠陥の存在を点検できる部材を提供することにある。更に、本発明の課題は、そのような部材の点検方法を提供することにある。

当該部材に関する本発明の課題は、請求項１の特徴的構成によって解決される。この特徴的構成によれば、部材の壁部は、グラスファイバで補強された合成樹脂からなる支持構造を有し、その内側面および外側面には、電気絶縁性の内側保護層および外側保護層が設けられ、その内側保護層と支持構造との間には、電気端子を備えた導電性の内側中間層が、また外側保護層と支持構造との間には、電気端子を備えかつ内側中間層から電気的に絶縁された導電性の外側中間層が、配置される。

この場合、本発明に係る部材としては、流体案内用の導管系の管および部材の他に、流体を充填可能な、すなわち流体を収容できる、定置または移送可能な容器が挙げられる。

このような処置によって、内側中間層と外側中間層との間の電気抵抗の測定により、部材中の流体が、それ自体導電性であるか、もしくは適当な化学物質を添加することによって測定時点で導電性とした場合には、簡単に支持構造の漏洩を検知することができる。

支持構造体の製造は、一般に、樹脂を含浸したグラスファイバロービングを回転する鋼芯上にクロスさせて巻き付ける、いわゆる巻き付け工程で行われるので、１つの中間層または複数の中間層を導電性の織物で形成することで、その織物は支持構造と同じ巻き付けおよび取り付け技術で載置できることになって、当該部材の製造が簡易化される。

方法に関する本発明の課題は、外側中間層と内側中間層との間の電気抵抗を検出する請求項３の特徴によって解決される。これにより、流体が導電性である場合に外側中間層と内側中間層との間の電気抵抗を測定するという、簡単な通電試験によって、支持構造の欠陥を検出することが可能となる。

図面に示した実施例を参照して本発明を更に詳細に説明する。

図１は、本発明による１つの部材の壁部の横断面図である。 図２は、監視すべき多数の部材からなる導管系の監視装置の原理図である。

図１に示すように、流体案内用の導管系の１つの部材の壁部は、支持壁部として役立つ支持構造２からその主要部が構成されている。その支持構造２は、グラスファイバによって補強された非導電性の複合材料からなる。壁部の内側面ならびに外側面には、それぞれ電気絶縁された内側保護層４ならびに外側保護層６が施される。その内側保護層４と支持構造２との間には、電気端子８を備えた導電性の内側中間層１０が、外側保護層６と支持構造２との間には、電気端子１２を備えており、内側中間層１０から支持構造２によって電気絶縁された、同様に導電性の外側中間層１４が存在している。換言すれば、支持構造２は、その内側面ならびに外側面には、それぞれ導電性の内側中間層１０ならびに外側中間層１４が設けられており、その上に更に、内側保護層４ならびに外側保護層６が設けられている。その内側および外側の保護層４、６は、当該部材を内側もしくは外側からの損傷に対して保護する。例えば砂のような研磨性を有する粒子が冷却材に混じって流れるような導管部材は、一般に、約２ｍｍ厚のゴム製の内側保護層４を備えている。

導電性の内側中間層１０ならびに外側中間層１４の電気端子８、１２は、外側からアクセス可能であり、例えば外側保護層６の外面に配置されている。

それら導電性の中間層１０、１４は、例えば微細銀網、特殊鋼織物、金属糸を織り込んだグラスファイバ網または織物から、もしくは、炭素ファイバ複合材料から形成される。

測定装置１６によって、内側中間層１０と外側中間層１４との間の電気抵抗Ｒを監視することができる。支持構造２および内側保護層４に漏洩が生じている場合には、当該部材の内側にある流体が、支持構造２に侵入し、それを貫通して、外側中間層１４に至る。当該部材の内側に存在する流体、通常は水、が導電性であれば、それに応じて支持構造２の電気絶縁特性が劣化し、内側中間層１０と外側中間層１４との間の電気抵抗Ｒが減少することとなる。非導電性の流体は、測定期間中に添加物質を混入することによって導電性とすることができる。このようにして、当該部材における漏洩発生の可能性についての、簡単かつ確実な監視が可能となる。

図２には、多数の部材２０ａ−ｅからなる導管系２０の監視のため、同図では簡略化して示してあるフランジ２２を介して互いに結合された導管部分に対し、中央監視装置３０が設けられており、その装置で以て個々の部材２０ａ−ｅの導電性の中間層同士の間の電気抵抗が検出される。このようにして、導管系における、漏洩の発生の自動的な検出と共に障害のある部材の特定も可能となる。

２ 支持構造
４ 内側保護層
６ 外側保護層
８ 電気端子
１０ 内側中間層
１２ 電気端子
１４ 外側中間層
１６ 測定装置
２０ 導管系
２０ａ−ｅ 部材
２２ フランジ
３０ 中央監視装置

Claims (3)

1. 流体を案内または収容するための部材（２０ａ−ｅ）、特に工業設備の流体案内用導管系、特に原子力発電所の３次系の冷却循環路の導管系の部材（２０ａ−ｅ）において、
   壁部がグラスファイバで補強された合成樹脂からなる支持構造（２）を有し、その内側面および外側面は電気絶縁性の内側保護層および外側保護層（４および６）をそれぞれ備え、前記内側保護層（４）と前記支持構造（２）との間には電気端子（８）を備えた導電性の内側中間層（１０）が、そして前記外側保護層（６）と前記支持構造（２）との間には電気端子（１２）を備えており内側中間層（１０）から電気的に絶縁された導電性の外側中間層（１４）が、それぞれ配置された部材。
2. 前記中間層（１０、１４）が、導電性織物から形成されたものである
   請求項１記載の部材。
3. 請求項１または２に記載の部材の点検方法であって、
   前記外側中間層と内側中間層と（１０、１４）の間で検出された電気抵抗（Ｒ）に基づいて、当該部材を点検する点検方法。

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