Degradation of cable insulation material by accelerated thermal radiation combined ageing

ケーブル絶縁材料の熱-放射線複合加速劣化による分解

瀬口 忠男*; 田村 清俊*; 工藤 久明*; 島田 明彦; 杉本 雅樹

Seguchi, Tadao*; Tamura, Kiyotoshi*; Kudo, Hisaaki*; Shimada, Akihiko; Sugimoto, Masaki

原子力発電所のケーブル絶縁材料であるエチレンプロピレンゴム(EPR)の熱劣化,放射線劣化,熱放射線複合劣化による分解過程を詳細に調べた。熱劣化は空気中で100あるいは175Cの加熱、放射線劣化は空気中で0.25あるいは1.0kGy/hの線を最大400kGyまで照射することで評価した。また、熱放射線複合劣化として、熱劣化後に放射線劣化を行う逐次劣化,放射線劣化後に熱劣化を行う逆逐次劣化を調べ、熱放射線同時劣化を模擬可能な試験方法を検討した。EPRに添加された酸化防止剤は熱酸化を抑制するが、その消費、減少によって酸化生成物の量が増大し、力学特性が低下することを明らかにした。また、逐次劣化は熱放射線同時劣化と異なる挙動を示したのに対し、逆逐次劣化では類似の結果が得られた。したがって、EPRを絶縁材に用いたケーブルの寿命評価には、逆逐次劣化試験が適していることを明らかにした。

The degradation of ethylene propylene rubber (EPR) sheets as a cable insulation material for nuclear power plants (NPP) was studied by accelerated thermal ageing, radiation ageing and thermal - radiation combined ageing. The oxidation of EPR proceeded with ageing and the decay of mechanical property was closely related to the content of oxidation products. The antioxidant as a stabilizer in EPR was effective for the thermal oxidation, but not for the radiation oxidation. For the thermal and radiation combined oxidation, the mechanical property and the content of oxidation products were different among the treatment sequences due to the decay of antioxidant. The lifetime of EPR cable is closely related to the remaining content of antioxidant, and the lifetime evaluation would be recommended by the reverse sequential combination (thermal ageing after radiation ageing).