DE1546052A1

DE1546052A1 - Verfahren und Einrichtung zur Verhuetung von Korrosion,insbesondere fuer wassergekuehlte Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1546052A1
Application number: DE19641546052
Authority: DE
Inventors: Walton Gilbert Northcott
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1963-06-10
Filing date: 1964-06-09
Publication date: 1970-03-26
Also published as: DE1546052B2; GB1047333A; US3294644A

Description

PATENTANWALT

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT

Abs.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen (We₅K.), Postfach325 ' -Oroniemtro88 14

64 092 DTcBü/Sohm

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T. .Γ.-'pi

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Telefon) 223Q2

Telesramm-Adr.i Polichub, Siegen Poirschedckonten;

Köln 104931, Eisen 203 «2

Bankkonten! Deutsche Bank AG., Filialen Siegen u. Oberhäuten (RhId.)

:8> Juni 1964

United Kingdom Atomic Energy Authoritiy, Patents Branch, 11- 12, Charles. II. Street, London SW1, England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 23 019/65 vom 10. Juni 1965 beansprucht.

Verfahren und Einrichtung 2ur Verhütung von Korrosion, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren

i>ie Erfindung bezieht sich auf die Verhütung von Korrosionen bzw. die Verminderung des Korrosionsvermögens und betrifft insbesondere die Verhütung von Korrosionen in wassergekühlten Kernreak-

Offensichtlich ist es bei jeder Reaktortype wünschenswert, daß Korrosionen-durch das Kühlmittel an den Brennelementumhüllungen,

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an Konstruktionsteilen, an Kühlinittelumlauf vorrichtungen, an ./-irine austauscheru usw. auf ein Mindestmaß gebracht werden sollten, um dadurch der Tendenz der Korrosionsprouukte, 3ioh auf den Brennelementen abzulagern, entgegenzuwirken. In vielen wassergekühlten Reaktoren besteht das Material der' -ürennelementhüllen aus einer Zirkonlegierung, die resistent gegenüber der Korrosion durch Kühlwasser ist; aber der Konstruktionswerkstoff ist entweder Edelstahl oder Flußstahl, und büide Llaterialien sind Korrosionen durch Kühlwasser ausgesetzt. Dieses Problem ist besonders ernst, wenn das Kühlmittel unter Druck steht und deshalb sehr heiß ist, zum Beispiel in Druckwasser - und Kochend- ,vasser-Reaktoren oder in dampfgekühlten iteaktoren. Eine riauptursache für die Korrosion unter gewissen Umständen ist die Anwesenheit von radiolytischen Produkten, insbesondere Sauerstoff, die bei der bestrahlung des Kühlwassers gebildet werden, und es aollte erkannt bzw. in Rechnung gestellt werden, daß die Kontrolle bzw. Einregelung sowohl despH-./ertes als auch vorhandener reduzierender Bedingungen notwendig ist, um eine korrekte Kontrolle für die Korrosionsbedingungen vorzusehen, oder zu erhalten, da beide Faktoren eine Wirkung besitzen.

Bekanntlich können drei Betriebsbedingungen in wassergekühl-

ten Reaktoren bestehen, nämlich - ν

(a) Druckwasser (das heißt nicht-kochend) Cb) Kochendes Nasser bzw» Kochendwasser · (c) Dampf (einschließlich Überhitzung)

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Die Zustände in Reaktoren, die unter diesen Betriebsbedingungen arbeiten», sind natürlich sehr unterschiedlich, und die Korrosionsprobleme -~. obgleich ähnlich — differieren in wichtigen Einzelheiten. Bisher waren in jedem Falle unterschiedliche Behelfsmittel notwendig für die Korrosionskontrolle; aber durch die vorliegende Erfindung wird ein Vorteil dadurch ge-

daß sie *

schaff en",/eine auf alle Betriebsbedingungen anwendbare Lösung mit sich bringt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen nun die Probleme und einige frühere Notbehelfe für alle Betriebsbedingungen oder -Zustände behandelt werden.

Wenn man unter ilruckwasserbe dingungen arbeitet, ist der •^ruok, der über ein Gaspolster auf V/asser ausgeübt wird _f so hoch, daß bei einer Arbeitstemperatur von beispielsweise 200 - 370⁰U kein Kochen stattfindet. Bisher war es bei unter diesen Bedingungei arbeitenden Reaktoren üblich» dem Kühlmittel Kaliumhydroxid zuzusetzen, um dessen pH-Wert heraufzusetzen? auch tfasserstoff wurde dem Kühlmittel zugesetzt, um reduzierende Bedingungen zu schaffen und die Bildung von radiolytisehen Säuerstoffprodukten zu unterdrücken, welche Korrosionen zur Folge haben. Indessen ergibt die Bestrahlung von Kaüumhydroxid einen Anstieg von radioaktiven Abarten, die verantwortlich sind für die Verursachung radioaktiver Probleme im Reaktor.

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Ea ist möglich, das Kaliumhydroxid duroh Lithiumhydroxid zu ersetzen; aber bei Bestrahlung kann diese einen Anstieg · an Tritium ergeben, das seinerseits eine Vermehrung anderer radioaktiver Probleme schaffen ka^n, wenn nicht das reine Lithium-7-Iaotop verwendet wird.

Wenn man unter Koohend-Wasser-Bedingungen aroeitet, dann ist der Druck überatmosphärisch und wird so eingeregelt, daß bei der Arbeitgtemperatur in den Aussparungen der Brennstoffelemente ein Sieden stattfindet und das Produkt nasser Dampf ist, der in herkömmlicher Weise für den Antrieb von Turbinen benutzt oder durch Wärmeaustauscher geschickt wird, um eine Arbeitsflüssigkeit zu erhitzen. Unter solchen Arbeitsbedingungen ist es tatsächlich unangebracht, Alkalihydroxid für die Regelung des pH-iVertes zu verwenden, weil es die Eigenschaft hat, sich auf Oberflächen abzulagern und bei Anhäufung Spannungsrisse verursachen kanne

Beim Arbeiten unter Kühldampf-Bedingungen ist der Druck wiederum über-atmosphärisch und es wird nasser oder trockener Dampf als Kühlmittel benutzt. In einigen Fällen wird ein solches System nur angewandt für einige;Kanäle oder Aussparungen, den sogenannten uberhitzungskanälen eines Reactors, der im all-gemeLnen unter- Kochend-Wasser-Bedingungen arbeitet. Unvermeidlich enthält der in den Reaktor oder den überhitzer eingespeiste nasse Dampf einige chloridische Verunreinigungen, und diese Chloride neigen dazu, sich in den Teilen des Reaktors anzuhäufen, wo Trocknung eintritt, und erzeugen so Spannungsrisse in den hoohbearispruchten feilen! ' 0098 13/1616

Es muß auch erwähnt werden, daß unter allen -Betriebsbedingungen die Verwendung von freiem Wasserstoff für die EInregelung reduzierender Bedingungen eine außerordentlich teure bzw. kostspielige Angelegenheit ist, wenn das Kühlmittel direkt einer Turbine zugeleitet wird, daß heitß /nicht in einem geschlossenen Kühlkreislauf enthalten ist, oder wenn es notwendig ist, einen Geschlossen-KühHreislauf von Zeit zu Zeit abzublasen. Zudem scheint es gerade in geschlossenen Kühlkreislauf en unvermeidlich zu sein, daß eine Undichtigkeit gegenüber v/asserstoff eintritt, und dies schließt die Zugabe von Auffüllwasserstoff von Zeit zu Zeit ein, die sehr unerwünscht sein kann»

ICorrosi ons probleine treten auch in herkömmlichen, daß nicht-nuklearen Siedekesseln auf und unter solchen Umständen ist es bekannt, Ammoniak in sehr niedrigen Konzentrationen, daß heißt 1 χ 10 Gewichtsteilen für die Binregelung des pH-Wertes und Hydrazin für die Einregelung der reduzierenden Bedingungen durch ■Entfernung des freien Sauerstoffs anzuwenden, wobei ea offensichtlich ist, daß das Hydrazin auch eine »'irkung auf die pH-•^edingungen ausübt. Indessen ist Hydrazin für die Anwendung in Kernreaktoren nicht geeignet, weil es außerordentlich bestrahluhgsiritensiv ist. Zudem produzieren nur iverneaktor-B oiler freien Sauerstoff durch Radiolyse des ,/assers, wohingegen der in herkömmlichen Kesseln anwesende Sauerstoff nur aus dem im iiesselspeisewasüer gelösten stammen kann»

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BAD ORIGINAL'

Gegenstand der ürfindung ist ein Verfahren für die Verminderung der Korrosion.ibedingimgen in wassergekühlten Kernreaktoren, das in der Zugabe von Ammoniak in solchen mengen besteht, dt.ß Konzentrationen in dem Kühlmittel zwischen 4 χ 1ü~°

Z^-

und 60 χ 10~° 3ewichtsteiien Ammoniak anwesend ainci.

Nach einem v/eiteren tie sieht souxikt ist daher aucn ein Kühlmittel für einen ^errireaktor, das /on 4 x 1O~^D bis 60 χ 10~° ^ewiohtsteile , p.p.ui. by Y/eight/ Amiaoniak entnält, erfindungswesentlich.

Es versteht sich, daß aier der Ausdruck ",/asser" sehr breit auszulegen ist und jJ-jrapx init einschließt.

Die vorliegende j5rfincLun£ beruht auf der "Jr^ceiuitnis, daß Ammoniak in den oben spezifizierten iZonz ent ratio neu nichts nur den pH-Y/ert des ./assers regelt, sondern aucL die reduzierenden Bedingungen einregulier"ü. Somit enthebt die Anwendung von für die Regelung des pH-./ertes der lürtwendigkeit, dem Kühlmittel Wasserstoff zuzusetzen für die Einregulierung der reduzierenden Bedingungen, wie dies bisher der .Fall. war. Versuche haben gezeigt, daß die Zugabe der erfindungsgemäßen Amnioniakquantitäten auch dazu dient, den freien Bauerstoff in dem kreislauf bis unter die, Jachweisgrenze von 0,01 χ 10~ herabzusetzen·

Das Ammoniak kann kontinuierlich dem Kühlmittel in einer Menge zugesetzt werden, die genügt, um etwa eintretende Verluste

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zu ersetzen, und dies k-j.nrj ausgeführt .verden duroji direkte Injektion von Anuioniak^as in den ivühiaiittelkreisläui' oder durch Zugabe einer iiösung von Ammoniak in Wasser oder durch den ^urchgan^ eines-Teiles oder dee ganzen Kühlmittels durch ein ammoniakhaltiges Ionenaustauschharz in einer Austauscherkolonne, wobei diese letztere Ausführungsart dann vorteilhaft 1st, wenn eine Kühlmittelreinigungsanlage aus anderen Betriebsgründen vorgesehen ist.

Während der Versuche mit den erfiiidungögemäßen Ainmoniakkonzentrationen wurden keine gegenteiligen i«irkuiigen beobachtet. Tatsächlich wurden \mter Druakwasserbetrlebsbediij<rungen die Hon-Rüekstandsbesehaffenheit und der Anfall verbessert, während, unxer Kühldampfbetriebsbedingungen die iieiguiig für Spannungsrisse vermindert wurde, -tiine sehr niedrige iiitrationenkonzentration ist nachweisbar in dem Kühlmittel und rührt vermutlich aus der Radiolyse des Ammoniaks her, aber die Konzentrationen siüd nicht höher als im Bereich von 0,0p χ 1O~ bis 0,1 χ 10" .Die Anwesenheit von Kitrationen in der festgestellten Höhe scheinen keine korrosiven Wirkungen auszuüben.

Es ist ohen spezifiziert worden» daß die .iriüuoniakkonzentrat ionen in der arößenordnung von 4- 60 χ 10~ Grewichtsprozent liegen sollten, aber der optimale «ert hängt von den Bedingungen im Reaktor und voii den Betriefesbediagiiiigen ab* unter denen gearbeitet wird. Wenn Korrosionen verhütet werden sollen in einem Druckwasser-Reaktor, der aus herkömmlichen Meist aiii, Ale er in

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BA ORfGiNAL

Kernreaktoren verwendet wird und unter der Bezeichnung 516 L bekannt ist, erstellt wurde, dann geben 4 χ 10" Gewichtsteile Ammoniak einen ausreichenden Schutz und 7 x 10" einen maximalen Effekt. Indessen sind etwas größere Konzentrationen für eine leichtere Kontrolle des Ammoniakgehaltes vorzuziehen. Wenn andererseits die Korrosion von Flußstahl verhütet werden soll, dann sind diese Konzentrationen an A/nmoniak zu niedrig und eine Mindestkonzentration von 15 x 10"* Gewicht st eilen ist erforderlich, wobei

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der optimale Effekt erst in dem Bereich von 20 - 25 χ 10 erreicht wird. . -

Wenn unter Koohend-Wasser-Bedingun_;en oder unter Kühldampf (Naßdampf)- Bedingungen gearbeitet wird, dann sind 4x10 Gewichtsteiie Ammoniak als genügend befunden worden und die Verwendung von Flußstahl anstelle von Edelstahl. Wenn Überhitzungekanäle vorgesehen sind, wird der in anderen Teilen des Reaktors erzeugte Dampf saueratofffrei und deshalb sehr geeignet sein für die Beschickung der Überhitzungskanäle.

Am anderen Ende des Bereiches von geeigneten Konzentrationen kann bis herauf zu 60 χ 10 Gewichtsteileh in einem Druckwasser-Reaktor ohne Nachteil toleriert werden und gibt insbesondere jeden verlangten Schutz, aber oberhalb dieser Konzentration ist die Menge des Ammoniaks, die in dem Kühlmittel anwesend ist, so groß, daß die Ausbreitung der Radiolyse natürlich vermehrt ist. Von diesem Gesiehtspunkt der Erfindung sollten 60 χ 1ü~ Gewichtsteile als

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höchste Ammoniakkonzentration angesehen werden, aber, vorausge-. setzt andere Bedingungen machen es nicht unerwünscht, zusätzlich .Ammoniak hinzuzufügen., zum Beispiel für betriebliche Vorteile, so könnte dies geschehen,. Obgleich diese Ilaßnahme im wesentlichen ohne Wirkung auf die vorliegende Erfindung ist.

In einem Kochend-Wasser-Reaktor, bei dem das Reaktor-üühlmittel direkt einer furDine zugeführt wird, muß eine Ammoniakkonzentration vorhanden sein, wie der Turbinenkondensator sie ausbläst«, ils wird daher vorgezogen, daß die Ilona ent rat ion an Ammoniak in dem Kühlmittel unter 20 χ 10" G-ewiehtsteilen gehalten wird. . . . ■ ■ ■ " -

In der ganzen vorliegenden Anmeldungsbeschreibung ist kein unterschied gemacht worden zwischen schwerem und leichtem Wasser. In einem mit schwerem Wasser betriebenen Reaktorkreislauf sollte die Deuteriumform des Ammoniaks angewendet werden, es sei denn, daß der Eeaktor ein Aufschaukeln in der Konzentration an natürlichem Wasserstoff vertragen kann oder zuläßt.

Um die vorliegende Erfindung verständlicher zu machen, werden nunmehr drei Versuche, bei denen die gleichen stoffe verwendet werden, anhand eines Beispiels,und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt

Jj¹IgUr 1 eine graphische Darstellung, die die Ammoniakkon-. . zentration gegen die bzw. relativ zur Sauerstoff»

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• SAD OPJBIHAL

konaentration zeigt,
Figur 2 eine graphische Darstellung, die die Ainmoniak-

konzenbration gegen die Ilitrationenkonzentration

wiedergi ot, wührend
Figur 3 eine ^rathische Darstellung ist, die die Ammonia«: -

konaentration gegen die Roh-?.üokstandsrate ^eigt.

In den ersten Versucü wurde die riouh-JDruoxty/asser-ochleife des Reaktors "Dido" "benutzt, und es vnirde oei einer I'emperatur von 29O⁰CJ , eineü: jJruck von 140 kg/ciii und in einem äe3trahlungafeld von ί,5 χ 10 n/om see (thermisch) gefahren. x)_P der umlauf mit einer Wasseireinigungsabteilung ausgestattet v/ar, v/urde ein aumoniakhaltiges lonenaustauacl'iharr; für aie Einführu/i-.; des ^!mirioniaks benutzt.

Geeignete Korrosionsteststreifen wurden an geeigneten Stellen in dem './asserunlauf angebracht.

Das Umlauf wasser v/urde auf radioaktive Abarten durch Entnahme von Tasserproben aus der Heinigung und .t'robeabschnitten des Umlaufs untersucht. jJie erhaltenen Resultate sind summarisch in der hierunter gegebenen fabelle aufgeführt:

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_u Leitfähigkeit G-ewichtsteile Gesamt I

P*¹ .(-/x iahos) χ 1O^-4 (HH,) (dpu/ml.

10,45	66
10,45	47
10,5	50
10,5	56
10,5	28
10,3	31
10,0	30

53	1	,05	χ	.10*.	nach 1	1/2	Std.
36	2	,34	χ	10⁵	Il	1	Std.
43	5	,22	χ	10⁵	Il	1	Std.
57	4	,86	X	ro⁵	Il	1 Α-	Std.
20	5	,58	X	10⁵	Il 1	ΐΑ	Std.
17	5	,78	X	10⁵	Il	T	Std.
17	7	,65	X	10⁵	Il	1	Std.

Die on der obigen Tabelle gegebenen Aktivitänswerce lcönneii verglichen werden mit Werten von etwa 9 χ IQ"¹ dp^i/;.i_ , die naoh einer Pause von 1 1/2 Stunden aus "!.lüstern erhalten "wurden, die aus dein Umlauf entnoinmen waren, wenn Kaliumhvdroxid und .Vasserstof£ genutzt wurden für die Einregelierung der Kcrrosionsbedingungen. £s v.iirde avc.* die Aktivitäten von bestimmten anwesenden Induviduen der aktiven Spezies, beispielsweise von Gs ^ , P ° und. K , bestiiLia und mix entsprechenaen Ergebnissen, die bei Verwendung von Kaiiumhydroxid und ./as srstofi erhalten worden waren, verglichen. Ea vrarde. gefunden, daß die Aktivität, die dem Gb - zukommt, und auch diejenige, die dem F ^b augehört, etwa dieselbe Höhe hatten, gleich ob Ammoniak oder Kaliumhjdroxid und iVasseratoff angewendet wurde', aber auch daß die Aktivität, die dec K7^d zukomiat, sehr reduziert war, wenn Ammoniak gebraucht wurde, wobei die Verminderung von 1 χ 1.0"' d^m/ml bei Verwendung von Kaliumhj ctroxid und \¥asaerstoff auf 1,6 χ 10 ipin/isl eintrat, wenn Ammoniak verwendet wurde.

Um die auftretende Korrosion zvl erfassen, wurde ein milliporiges filter in die Reinigung und in die Probeabschiiixte des Umlaufs eingebaut, und die Verunreinigungen, (rohe), die in dem ".Tasserkreislauf anwachsen,

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v/erden auf diesem filter abgelagert. Bei Verwendung von Kalumhydroxid und ./asserstoff war der Rückstand auf dem Filter von rötlich-gelber Farbe_f wodurch angezeigt wurde, daß die Korrosionsprodukte unter diesen Bedingungen Rost einschlossen. Wenn Ammoniak für die Einregulierung- verwendet wurde, war der auf dem Filter abgelagerte Rückstand schwarz im Aussehen, was darauf schließen ließ, daß das Hauptprodukt der Korrosion in diesem Fall liagnetit war» Es wurde auch gefunden, daß bei Verwendung von Ammoniak in dem Kühlmittel der Rückstand nur in kleinen Mengen zu Beginn des Versuchs · anfiel, aber nach kurzer Zeit keine weitere Vermehrung von abgelagertem Rückstand auf dem Filter beobachtet werden konnte. Von den Produkten irgendeiner Kbrrosion, die eintreten könnte, ist Magnetit gegenüber Rost noch das kleinere Übel, weil Magnetit sich viel weniger leicht von der Oberfläche, auf der er sich gebildet hat, ablöst und daher eine Schicht von Magnetit gebildet wird, die das Lletall vor weiterer Korrosion schützt.

Bei den Versuchen, bei denen Ammoniak im Kühlmittel verwendet wurde, wurde gefunden, 'daß die Korrosionskontrolie von Edelstahl erreicht wurde, wenn Ammoniakkonzentrationen von nur 4 - 7 x 10 Gewichtsteilen verwendet wurden, aber daii die Korrosionskontrolle von ^'lußstahl nur zu erreichen war, wenn wenigstens 15 χ 1.0" Gewichtsireile angewendet wurden.

In einem zweiten Versuch wurde das erfindungsgemäße Verfahren an einem Versuchsffiaktor-Umlauf aus ferritischem Stahl angewendet, der mit einem Kühlmittel aus kochendem Wasser arbeitete, daß heißt,

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es wurde Wasser etwas unter seinem ,Siedepunkt In den Prüfab-. schnitt eingeführt, und eine Teilnentfe davon kochte beim Strömen"über einen Strang /stringer/ von Brennstoffelementen. " lach dem Testabschnitt wurde der Dampfstrom und der Wasserfluß getrennt, und der Dampf wurde kondensiert. Auffüllwasser wurde destilliert, entgast, vom Sauerstoff'befreit und entinineralisiert, Der Umlauf .wurde in regelmäßigen Zwischenräumen entgast, um ihn einem direkten iCreislaufbetrieb anzugleichen.

■ ρ - Der FmIauf arbätete bei 70 kg/cm mit 1üO $ Wasser.bei.

seinem-Einlaß und mit einem Henngemiseh am Auslaß von 10 ⁰Jo Dampf und 90 ⁰Jo Wasser, bezogen auf das Gewicht. Der gesamte -i>urohfluß durch den Testabschnitt betrug etwa 1500 kg/Stunde, und die Dampferzeugung lag bei etwa .120 kg/Stunde. Die Krafterzeugung des Brennelementstranges /fuel stringer power/ betrug 60 kw in dem Umlauf kanal, und die jiraft erzeugung des Reaktors lag in der Größenordnung von 30 - 40 M.W.

Vührend dieses zweiten Versuchs wurde Ammoniak kontinuierlich mittels einer Injektionspumpe zugefügt, wobei eine gleichbleibende Konzentration aufrecht erhalten wurde, und zwar durch Anpassung.der Injektionsrate an die durch Radiolyse'und Leckage entstehenden Verluste. Gleichbleibende Ammoniakkonzentrationen ■wurden am Eintritt in den 'festabschnitt mit einer großen Anzahl von ,-/erten zwischen 2 und 6 χ 10" Gewicht st eilen erhalten. Die .Sauerstoff- und idtratkonzentrationen im Dampf und in dem den Test·

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abschnitt vorlassenden .'.'aaser wurden bei diesen -^ins tandwert en besti.iLt. -Jie Ergebnisse werden graphisch in den beilie ;enden figuren 1 und 2 gezeigt, und es ist zu beachten, daß die Linien ^unterhalb einer Säuerst of.:- und. .< it ratk onz ent rat ion ν.η 0,01 χ 10 der G--.-enze einer akkuraten Bestimmbarkeit gestrichelt sind.

Die Figuren 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen zeigen die Änderungen des log (Sauerstoffkonzentration in der Dampfphase) und die änderung des log(Nitratkon .entration in der Wasserphase) mit der Ammoniakkonzentration. Es ist aus diesen graphischen Darstellungen offensichtlich, daß auch in einem Umlauf aus ferritischem Stahl Ammoniak die raiiolytische Produktion von Sauer- . stoff unter Kochend-./asser-Versuchsbedingungen unterdrückt und daß es auch die liitratproduktionsrate erhöht.

Die gesaüite Reduktion der Eoh-Sückstandsrate — ein Laß für die Ausweitung aer ^Corrosion in dem Kühlkreislauf— mit der Vermehrung in der Ainmoniakkonzenxration wurde nicht direkt gemessen. Jedoch wurde ein ieilstron des Ural auf wassers durc . ein miliiporiges Pilger gescnickt, und die auf dem ü'.ilter abgelagerten Feststoffe wurden untersucht. Es wurde beobachtet, daß aer Hoh-■rt-ückstandsspiegel sich in dem Maße verminderte wie die Ammoniakkonzentration vermehrtwurde,, wie in ^igur 3 gezeigt wird, in der üb Roh-Rückstandsrate in willkürlichen Einheiten wiedergegeben ist. *

Die obigen Versuche beweisen, daß es möglich ist, für einen wasserführenden Reaktor-Kühlkreislauf ferritischen Stahl anstelle von konventionellem -fidelstahl zu verwenden, v;e._:n die erfindungsge-

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iiuiße .-Miinioniaklconaenür-ition in dem /.Mil mi τ ..el bei >veni js .ei-.s-4 x 10". urev/icht s teilen aufrecht erhalt: er; v;?.rd. Ausnahmen .löiuieri au?; ret en in solchen Teilen des rlühlkreislaufs, wo der Säuerst of fgehalt als Jolge von dauerst off-(Luft) am, ritt, zum us-i spiel an den i'ur oinenkondensat or besonders hoch ist. .,oil die Ammoniakzugabe zu den Kühlmittel die Produktion d.-,o Sauerstoffs inhibiert, ist weiter beobac-.tet ;vorden₉. daii mit Aiainoniak im Kühlmittel die Neigung, der--Chloride zu Soannun^srisäen, die ii. den i-oerhitzungskanälen bei Jiochend-.Vasser-R aktoren auftreten, dazu ne.i/ren vermindert zu v/eraeiu Daher sollte Edelstahl für- solohs Kanäle verwendet werden. ■ . " .

In einem weiteren Versuch, in dem nur i3anipf in den j-'estabscijiitt ei.... eführt wr.irde,_ vmrde kein Sauerstoff in aeiu Auslaß des restabsolinittes bei einer iuamoniakkonJenTration in dem £inspeisestutzen im -Bereich von '3 - 16 χ 10~° Ge wicht st eilen gefunden.

Jie Erfindtuij: betrifft auch Abänderungen <ier im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissen'en Ausfi.üirungsfqrni\md bezieht sich vor allem auch a-.jf sämtliche Erfinäungsmerkiiiale, die im einzelnen -- oder in Konfclü£ition -- in den gescunten urspriUiS-ichen Anmeldungsunterlaben offenbart sind.

. . Patentansprüche

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Claims

PATENTANWALT
Telefon: 22802 Tfo Telegramm-Adr.: Palschub, Siegen
Abi.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen (Westf.), Postfach325 Posticheckkonten:
OronienstroBe 14 Köln 106931, Essen 203i2 '
Bankkonten:
-,, Deutsche Bank AG.,
b4 092 JJr.Bu/JtS _FHio|_{en 5}ί._{ββη u}. Oberhaüsen (RhId.)
8. Juni 1964

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verminderung der Korrosionsbedingun^en in wassergekühlten Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak in solchen Mengen zugegeben wird, daß Konzentrationen in dem Kühlmittel zwischen 4 und 60 χ 10^⁶ /p.p.m./ Gewichtsteilen anwesend sind.

2. Kernreaktorkühlmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Wasser mit einem Gehalt an Ammoniak in Konzentrationen von 4~6O x 1^ 10" Gewichtsteilen besteht.

3. Kernreaktorsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel aus Wasser mit einem Gehalt an Ammoniak in Konzentrationen von 4 bis 60 χ 10 Gewichtsteilen besteht.

4. Kernreaktorsystern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß d'as Kühlmittel aus Druckwasser mit einem Ammoniakgehalt von 20 bis 25 χ 1Ό"⁶ Gewichtsteilen besteht.

5. Kochend-Wasser-Reaktor-System, dadurch gekennzeichnet,

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daß das Kühlmittel direkt zu einer Turbine geleitet wird, wobei ein solches Kühlmittel Ammoniak in Konzentrationen von 4 bis 2Ox Gewichtsteilen enthält.

6. Kochend-Wasser-Reaktor—System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein wesentlicher Teil des Kühlmittelumlaufs aus ferritischem Stahl besteht.

7· Kochend-Wasser-Reaktor-System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Überhitzungs-Kühlmittelkanäle aus Edelstahl besitzt.

8. Dampfgekühltes Reaktorsystem oder -Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel aus Dampf mit einem Gehalt an Ammoniak von 5 - 16 χ 10" Gewichtsteilen "besteht.

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