JPS61165683A - 高速炉の火災消火方法および消火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液体金属性冷却材を有する高速炉の火災消火
方法と消火装置とに関するものである。

〔発明の背景〕

従来の消火剤は、一般に市販されているように、粉末状
のＮＨａＨ２ＰＯ４，ＮａＨＣＯｓｔＮａＣｔ、Ｎａ５
ＣＯｓ　　を小型ボンベに封入し、これを圧縮ガスを用
いて、ノズルよシ噴出させ、火点に散布する方法が用い
られている。この場合、粉末の消火剤は大気中の水分を
吸湿しないように密封された容器に収められているが、
これが必ずしも完全でないため、粉末が吸湿して一部が
固化することが考えられる。すると、粉末を圧縮ガスで
搬送する場合、流動性が悪くなシ、火災発生時に消火剤
が散布できにくくなるという可能性もめる。さらに、消
火剤が粉末状である場合には、種々の形状をもつプラン
トなどに消火設備として配置する際、搬送が困難である
ため設置にコストがかかる。

また、高速炉のような耐用年数が３０年と長期運転する
原子炉において、一度設置した消火設備は保守が非常に
難かしい。例えば、冷却材である液体ナトリウムの漏洩
時の消火用に、前記した粉末状の消火剤を用いた場合に
は、消火剤が耐用年数の間、この消火剤としての機能を
保つ必要があるが、この間に大気中の水分が消火剤に吸
湿されたシする可能性がある。この場合、漏洩したナト
リウムと水分が反応してナトリウム火災を助長ず舞春酵
長することも考えられる。

このように、消火剤の搬送性の困難さならびに吸湿によ
る性能の低下が従来からもちいられてきている消火剤と
して考えられるが、これに対する配慮はこれまで充分で
あるとは言えない・ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、高速炉における冷却材による火災の抑
制を効果的に行なうことにある。

〔発明の概要〕

本発明は、消火剤の芯物質を不燃性物質でコーテングし
てカプセル化することによって吸湿を防止し、しかもカ
プセルの被膜に適切な物質を用いることによって高速炉
の冷却材による火災を芯物質と被膜物質とで効果的に火
災を抑制しようとしたものである。また、コーテングす
ることによって、消火剤を容易に搬送しえるようにして
、任意の場所に設置できるように経済性を高めたもので
ある。

〔発明の実施例〕

本発明の各実施例を第１図〜第４図を用いて説明する。

第１図は、本発明の好適な消火剤の実施例を示すもので
、被膜１内に芯物質２が収納されているカプセル状の消
火剤である。被膜１に閉じこめられた物質は、一般に芯
物質と呼ばれるものである。

被膜物質は不燃性の物質で構成する。芯物質は、一般に
用いられている消火剤の粉末たとえば、ＮＨ４Ｈ＊ＰＯ
４，ＮａＨＣＯｓなどがある。このように被膜すること
によって、これら消火剤は直接大気と接触することがな
いので、容易に吸湿を防止することができる。さらに、
吸湿を防止することによって、粉末が固化するのを未然
に防げるので、火災発生に際して、例えば容器からガス
圧を利用して、火点に容易に散布することができる。ま
た、消火剤が粒状物であることから、その流動性が向上
するので、火点に散布するときの流動抵抗を小さくでき
る。

被膜物質は、対象とした火災の檻類によって適切に選ぶ
ことができるが、例えば高速炉のナトリウム火災の場合
には、冷却材であるナトリウムとの反応性の乏しい物質
が好ましい。この物質として、Ｐｌ）？Ｓｎなどの低融
点の金属やパラフィンあるいは、水ガラスなどを用いれ
ばよい。芯物質としては、Ｎａ１ＣＯ１やＮａＣ１ある
いは砂なども好適な一例として挙げられる。さらに、被
膜物質および芯物質は必ずしも単一物質に限定されるも
のでなく、種々の機能をもつ混合物例えば上記した物か
らなる混合物でもよい。

カフセルの粒度は、必ずしも限定されるものではないが
、芯物質の粒度によって製作できるカプセルの大きさが
依存するが、搬送性等を考慮して数μｍ〜数簡の粒径の
ものが考えられる。

以下に、本発明のカプセルを用いた適用例を、高速増殖
炉において、ナトリウムが漏洩したときいて説明する。

第２図は、その適用例を示したもので、配管２１の外側
に保温材２２が配置され、配管２１内は、冷却材２３が
流れている。配管の下部には容器２４があり、その内部
には第１図で説明したカプセル２５が充填されている。

万一、配管に割れが発生して冷却材たとえば液体ナトリ
ウムが漏洩した場合には、この漏洩したナトリウムが、
容器２４内に流入する。通常このす）　ＩＪウムは２０
００以上の高温に加熱されている。このため、容器２４
に収納されている消火剤の被膜がパラフィンであるため
容易に融ける。パラフィンの比重がナトリウムに較べわ
ずかに小さいので、漏洩したナトリウムは、容器２４の
下部に沈降し、溶融したパラフィンは、その上に層２４
をなす。この状態を示したのが第３図である。

パラフィンで被膜したカプセルの芯物質をたとえば無水
の炭酸す）　ＩＪウム（ＮａｘＣＯｍ）を用いた場合に
は、そのみかけの比重がパラフィンやナトリウムよジも
小さいので、パラフィンの上部に層２５をなすことが考
えられる。つまシ、ナトリウムが漏洩して容器に流れ込
むと、カプセルの被膜が溶けて、芯物質のＮａｍＣＯ５
が溶けだす。すると、ナ）　Ｕラムは最下端部に沈降し
、その上にパラフィンさらにその上にＮａ１ｃＯｓとい
ったように層状をなす。このように層状をなすことによ
って、次の効果が生まれる。つまり、Ｎａ２ＣＯ３の層
は、パラフィンの上部をおおうことによって、パラフィ
ンの蒸発を防ぐことができる。さらに、ＮａｔＣＯｓの
下部のパラフィンの層は、液体状であるため、ナトリウ
ムを完全にガス雰囲気と遮断することができるので、ガ
ス雰囲気に含まれる酸素とナトリウムとの反応を殆んど
完全に抑制することが可能となる。

本実施例の場合、Ｎａ２ＣＯ３がパラフィンの被膜によ
って大気と遮断されているので、カプセルを容器２４に
例えば原子炉の耐用年数３０年間収納しておいても、Ｎ
ａ２ＣＱ３が吸湿することがない。

洩してきたナトリウムと反応し、ナトリウム火災を抑制
するどころか、火災を助長する原因になシうる。この様
に、消火剤をカプセル化することによって、−産油火剤
として原子炉の一部の施設として設置した場合には、そ
の交替することが殆んど不可能に近いので、消火剤とし
ての安全性ならびに健全性を長期間に亘って保つことが
できる。

さらに、本実施例のように、消火剤を粒状化することに
よって、原子炉の建屋のように複雑な形状・構造をもつ
ものに対しても、容易に輸送することができるので、作
業性が向上し、消火剤のための設置費用も軽減すること
ができる。なお、消火剤としては、ＮａｚＣＯｓ以外Ｖ
ｃＮａＣ１を用いている例もあり、特に消火剤をＮａ５
ＣＯ＠　−？ＮａＣＬ　に限定されるものではない。

次に、被膜材として低融点金属を用いた実施例を第４図
を用いて説明する。、第４図は、タンク屋原子炉を例に
とった場合である。主容器３１とカー、ドペツセ＃３２
との空間に消火剤としてのカブ換器３６あるいはポンプ
３７、ルーフスラブ３８などが設置されている。本実施
例では、高温のナトリウムを保有している主容器の外側
にカプセルが配置されているので、被膜物質がパラフィ
ンなどのような低融点の物質では溶融してしまうので、
被膜材として低融点金属を用いる。例えばｆＪｎやＰｂ
などが挙げられる。芯物質としては、Ｎａ１ｃＯｓやＮ
ａＣ１でもよい。主容器からす）　ＩＪウムが漏洩した
場合には、高温のナトリウムによって被膜物質が溶融し
、芯物質が流出する。この場合、ナトリウムと被膜物質
たとえばｐｂの場合、融点が約３２７０であるが、ナト
リウムと合金を作ると、その融点は次第に上昇すること
になシ、溶融状態から固体と変化することが考えられる
。このため、条件によっては、主容器の割れがこのＮ　
ａ　−ｐ　ｂ合金によって、自から閉塞させてしまうこ
とも考えられる。また、芯物質のたとえばＮａＩＣ０畠
の場合は、そのみかけの比重がナトリウムよシも軽いの
で、温度が低い場合には、Ｎａ−Ｐｂよ）も上部に浮き
上がシ、ガス雰囲気とＮａが直接接触することを防ぐこ
とができるので、ガス雰囲気中の酸素と漏洩したＮａと
の反応を防止することが可能となる。

また漏洩したす）　ＩＪウムが高温の場合には、芯物質
ＫＮａｌＣＯｓｋ用いた場合には、このＮ　ａ　２　Ｃ
ｏｇが分解してＣ（ｈが発生し、このガスが主容器とカ
ードベッセルの空間の上部にたまシよどみを生じ、これ
が漏洩したナトリウムと雰囲気ガスとの直接の接触を妨
げることができるガス空間となるので、ナ）　ＩＪウム
火災を未然に防止できる効果も生まれる。

本実施例のように、粒状化した消火剤を用いることによ
って、その輸送や取扱いが容易となるので、主容器とカ
ードベッセルとの狭い空間へこの消火剤を充填する作業
性を向上させることもできる。

上記した実施例は、タンク炉に適用した場合で直接紀要
して、ナ）　ＩＪウム火災の消火設備として利用するこ
とも可能である。

また、上記したカプセル状の消火剤を単に配管や機器の
外側に配置することに限らず、機器や配管に取付けであ
る保温材中に分散させることも考えられる。例えば、低
融点合金を被覆材に用い九場合、漏洩ナトリウムと低融
点合金とが反応して固体を作シやすいので、保温材の外
側への漏洩を防止し、しかもす）　ＩＪウムが高温の場
合には、芯物質のＮａ１ｃＯｓが分解してＣ（ｈが発生
し、ナトリウムが漏洩した雰囲気が不活性になシ、ナト
リウムの燃焼を防止できるなどの効果が考えられる。

これまで述べてきたカプセル状消火剤の製造方法に関し
ては、液中硬化被覆法等を用いることによって調製が可
能である。被覆物質は、パラフィン、水ガラスあるいは
低融点合金などのように、加熱することによって溶融す
るので、粉末状の芯物質に溶融した被膜物質をコーテン
グして、これを冷却すればカプセル化が可能となる。つ
まシ、いと考える。

以上述べてきたように、カプセル化するときの被膜物質
および芯物質に、そのカプセルを用いる使用条件に合せ
て選択すればよい。これまでは、ナ）　ＩＪウム施設に
カプセル状の消火剤を半永久的に固定して設置した場合
の例を示したが、必ずしもその適用例は、これに限定さ
れるものではない。

従来のように、一定の容器にこのカプセル状の消火剤を
充填し、これを火災時のように緊急時に、ガス圧を利用
して散布するノーンディタイプの消火器にも適用できる
。

上記の実施例では、本発明の適用例として高速炉を対象
としたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、一
般の火災に対しても本発明を適用できる。たとえば、被
覆物質に水ガラスなどを用いて、固化した被膜を用−る
と、火点の熱で水ガラスが溶解し、芯物質たとえばＮａ
１ｃＯｓの場合は、これが分解して、Ｃｏｔによる火点
の窒息効果をめに火点から熱をとシ、火災を鎮火させよ
うとした方向に作用する。さらに、消火剤を散布する際
、従来では粉末そのものを散布するため、火点のまわシ
の気体の流れによって、散布した粉末が分散され、必ず
しも火点に集中して散布できない問題点があるが、カプ
セル化することによって、その分散を最少限に押えるこ
とができ、消火剤を効率的に利用することができる。

本実施例によれば、不燃性の被膜材を用いて消火剤を被
膜してなるカプセル状の消火剤をナトリウム火災の抑制
剤に用いることによって、長時間保存しておいても吸湿
することがないので、（１）散布式消火装置’を使用し
て消火する際でも火災発生時において、消火剤が固化し
て散布でき永りＡ、３ミとざ゛永し１゜ （２）吸湿によって、その水分がナトリウムと反応して
ナトリウム火災を助長する危険性もない口）　被膜物質
および芯物質を適切に選択することによって、被膜物質
と芯物質との相乗効果によってナトリウム火災を効果的
に抑制することができる。

（４）消火剤がカプセルという粒状のため、その搬送性
が容易となるので、プラントなどの施設の任意の場所に
輸送及び設置が行なえるので、消火剤の配置に必要なコ
ストを軽減や配置位置の自由度が広くすることができる
。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明は、消火剤の芯物質を火災を助長し
ない不燃性の物質でコーテングし、このコーテングで極
力芯物質と水分との接触をさけ、高速炉の冷却材による
火災時にこのコーテングかはかいされて芯物質が消火機
能をはつきするものであるから、芯物質ｔ−消火に有効
に機能させることが保障できて効果的な火災消火が達成
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コーテングまくをカプセルシェルとしたカプ
セル状の消火剤の断面図、第２図は、ナトリウム配管の
下部にカプセル状の消火剤を容器に収納した状態を説明
する図、第３図は、ナトリウムを抑制する原理図を示す
図、第４図は、カプセル状の消火剤をタンク炉に適用し
た例を示す図である。 １・・・被膜、２・・・芯物質、２３・・・ナトリウム
、２４・・・容器、２５・・・消火剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速炉の液体金属性冷却材を、芯物質を不燃性の物
   質でコーテングした粒状消火剤に接触させて、前記冷却
   材によつて前記コーテングによるコーテング状態を破壊
   することを特徴とした高速炉の火災消火方法。 ２、前記芯物質に、液体金属性冷却材と反応して不活性
   ガスを発生する物質を用いたことを特徴とした特許請求
   の範囲の第１項に記載の高速炉の火災消火方法。 ３、前記不燃性の物質は、液体金属性冷却材の温度にて
   溶融する物質あるいは前記液体金属性冷却材と反応して
   溶融する物質のいずれかであることを特徴とした特許請
   求の範囲の第１項に記載の高速炉の火災消火方法。 ４、前記不燃性の物質は、パラフィンまたは水ガラス、
   または低融点合金のいずれかであることを特徴とした特
   許請求の範囲の第１項に記載の高速炉の火災消火方法。 ５、冷却材が液体金属である高速炉であつて、前記高速
   炉の機器に保温材を備えるものにおいて、前記高速炉の
   機器の外周に、芯物質を不燃性の物質でコーテングした
   粒状の消火剤を設置したことを特徴とした高速炉の火災
   消火装置。 ６、前記保温材に消火剤を分散設置したことを特徴とし
   た特許請求の範囲の第５項に記載の高速炉の火災消火装
   置。 ７、前記芯物質は、液体金属性冷却材と反応して不活性
   ガスを発生する物質であることを特徴とした特許請求の
   範囲の第５項または第６項に記載の高速炉の火災消火装
   置。 ８、前記不燃性の物質は、液体金属性冷却材の温度にて
   溶融する物質めるいは前記液体金属性冷却材と反応して
   溶融する物質のいずれかであることを特徴とした特許請
   求の範囲の第５項または第６項に記載の高速炉の火災消
   火装置。 ９、前記不燃性の物質は、パラフィンまたは水ガラス、
   または低融点合金のいずれかであることを特徴とした特
   許請求の範囲の第５項または第６項に記載の高速炉の火
   災消火装置。