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24.10.2013

原発の安全性を高める、ショット製EPA

~ショットの電気ペネトレーションアセンブリー(EPA)、スウェーデン原発の安全対策に選ばれる~
ショットの「電気ペネトレーションアセンブリー(EPA)」原子力発電施設において、EPAは、外部環境から発電施設の中心部へ 電源、制御、及び計装用のケーブルを貫通させるための導体として 必要不可欠な部品である。出典:ショット
ショットの「電気ペネトレーションアセンブリー(EPA)」原子力発電施設において、EPAは、外部環境から発電施設の中心部へ 電源、制御、及び計装用のケーブルを貫通させるための導体として 必要不可欠な部品である。出典:ショット
ドイツの特殊ガラスメーカー、ショット (SCHOTT AG、本社:ドイツ・マインツ市、取締役会会長:フランク・ハインリヒト)は、スウェーデンの原子力発電所にあるフォルスマルク3号機向けに、ガラス-金属圧縮封止技術を駆使して製造された、「電気ペネトレーションアセンブリー(EPA)」を納入しています。

フォルスマルク3号機では現在、安全性と信頼性を向上させるため、設備への投資が実施されています。ショットは、この設備の安全基準に合致する製品を開発し、採用されています。
ショットは、ガラス絶縁体を用いた高度な圧縮封止技術を駆使し、原子力発電施設へ安全に電気を導入するための接続端子、EPAを製造しています。 ショットのEPAは、世界中で稼働している50基以上の原子炉に使用されており、その安全性に貢献しています。

有機成分を含有しない、ガラスによる封止技術を採用しているショット製のEPAは、競合製品にみられるエポキシ樹脂封止とは異なり、極端な圧力や温度など過酷な環境下でも、経年劣化することなく最高レベルの安全性を確保します。  その反面、エポキシ樹脂封止を使用したEPAは、温度や圧力レベルの上昇のほか、熱や放射線で劣化する特徴があるため、封止が不完全になる恐れがあります。事故や経年劣化などで封止部分の機密性が損なわれた場合、深刻な爆発事故につながる水素や、放射能が漏れ出す危険性があります。

ショットの原子力安全部門長、トーマス・フィンクはこう語ります。 「EPAは、原子力発電所の安全対策に不可欠な部品です。ショット社は今回、フォルスマルク3号機向けに、『過酷事故(SA)』基準をクリアできる製品を開発しました」

EPAの開発時には、フォルスマルク3号機の安全対策として、下記を含むさまざまな条件が提示されました。
水深13メートル、圧力8.3バール、温度185°Cの条件下において、最低でも30日間の耐久性を有する
過酷事故時においてペネトレーションへの放射線被ばく量は、毎時2,360グレイ、累積では1.7メガグレイとする

EPAの封止材に、ショットのガラスのような無機物の封止材料を用いることで、高い放射線被ばくの影響を最小限にとどめます。

フィンクは続けます。
「ショットは、ドイツの品質認定機関であるテュフノード(TÜV NORD)によるEPAの適格性評価を受けるべく、準備を進めています。試験には、30年製品耐久性のほか、設計基準事故(DBA)、洪水や地震による過酷事故(SA)も含まれています」

これらの試験が終了した後には、世界中の原子力発電施設に向けて、ショットの高い技術力によって開発された、卓越した安全性と機能性を誇るEPAを提供することが可能になります。

【参考資料】

原子力発電施設において、「電気ペネトレーションアセンブリー(EPA)」は、外部環境から発電施設の中心部へ電源、制御、及び計装用のケーブルを貫通させるための導体として必要不可欠な部品です。 このため、事故発生時を含め、原子炉内の最重要機能が作動するためにはEPAの性能が非常に重要となり、格納容器構造全体の圧力バウンダリの完全性を維持するのに十分な強度の気密性が必要とされます。

東日本大震災発生時における福島第一原子力発電所事故では、沸騰水型原子炉の冷却システムの電力供給が全停止しました。その結果、格納容器構造内では、作動温度や圧力レベルが極度に上がり、特に圧力は設計の範ちゅうを大幅に超えて上昇したと考えられています。

原子力専門化たちも、電気ペネトレーションの有機シーリング材であるエポキシ樹脂製のシール部分に、設計時に想定した以上の過度な負担がかかった場合、密封が不完全になると警告しています。爆発性水素や放射線が漏えいする要因になり、非常に危険です。

※以下、ご参考
東京電力資料: http://www.pref.niigata.lg.jp/HTML_Article/928/301/110621_2.pdf /

旧原子力安全・保安院 (NISA)資料 : http://www.nsr.go.jp/archive/nisa/genshiryoku/files/shimane120330.pdf /

有機成分を含有しない、ガラスによる封止技術を採用しているショット製のEPAは、競合製品にみられる エポキシ樹脂封止とは異なり、極端な圧力や温度などの過酷な環境下でも、経年劣化することなく最高レベルの安全性を確保します。 ショットのEPAは、金属筐体、ガラス封止材と金属導線で構成されています。これらの組み立て部品を、ガラスが溶融して金属部品と溶着する温度に達するまで加熱すると、冷却過程で、金属筐体はガラス以上に収縮します。こうして圧縮されることで、高い安全性を保証する、高耐圧で高気密性のEPAが完成します。

ショットが、ガラス-金属圧縮封止技術を駆使して製造したEPAは、世界中の原子力発電所で採用されており、 60年以上の継続使用に適合しています。また、圧力400バール(5,800 psi)、温度400°Cの試験にも合格 しています。また、ショットのEPAは2012年、米国の試験機関であるワイルラボラトリーズによる、「IEEE Standards 317 」ならびに「同344」に準拠した適格性評価と、マグニチュード(M)12相当の地震時における、完全耐久性テストに合格しています。

▼印刷用画像データは下記URLよりダウンロードいただけます:
http://www.schott-pictures.net/presskit/178817.EPA /

ショットAGについて
ショットAGは、特殊ガラス・材料、先進技術分野で125年以上の歴史を有する国際的な技術グループ企業です。ショット製品の用途は、家電、医薬品、電子機器、光学機器、太陽エネルギー、輸送機器、建設など多岐に渡っており、多くの製品が世界No.1として評価されています。ショットはサステナビリティを追求し、従業員、社会、環境への支援に努めています。またショットは世界35ヵ国に製造・販売拠点を設置し、お客様との密接な関係を保っています。現在の従業員数は約16,000人で、2012年度には約20億ユーロの売上高を達成しました。なお、ショットは、カールツァイス財団の傘下企業です

ショット日本について
ショット日本は、ショットグループのアジア初の販売子会社として、1966年に設立されました。結晶化ガラス、光学ガラス、薄板ガラス、管ガラスなど、ショット製品の日本市場での販売を担当しています。主要製品のひとつセランは、その耐熱性を評価され、1977年以降、リンナイ株式会社の加熱調理機の トッププレートに採用されています。ショットグループは、2000年にNECとの合弁会社「NEC SCHOTT コンポーネンツ株式会社」を設立、2008年には株式会社モリテックス(現・ショットモリテックス株式会社)の株式の大量取得など、日本での活動を活発化 させています。

EPAs are the vital conduit for the pass-through of power, control and instrumentation cables from the external environment into the heart of the power plant.
EPAs are the vital conduit for the pass-through of power, control and instrumentation cables from the external environment into the heart of the power plant.
Further information
SCHOTT AG
Michael Müller
Hattenbergstraße 10
55122 Mainz
Germany
Phone: +49 6131/66-4088
Fax: +49 3641/2888-9141
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