FI103993B - Menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvässä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion välttämiseksi - Google Patents
Menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvässä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion välttämiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI103993B FI103993B FI945083A FI945083A FI103993B FI 103993 B FI103993 B FI 103993B FI 945083 A FI945083 A FI 945083A FI 945083 A FI945083 A FI 945083A FI 103993 B FI103993 B FI 103993B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- water
- stainless steel
- palladium
- reactor
- metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
- G21C17/022—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators
- G21C17/0225—Chemical surface treatment, e.g. corrosion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/18—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
- G21C19/307—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
- G21C17/022—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
103993
Menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvissä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion välttämiseksi 5 Tämä keksintö koskee korkean lämpötilan vedelle alttiina olevien komponenttien syöpymismahdollisuuden pienentämistä. Tässä käytettynä sanonta "korkean lämpötilan vesi" tarkoittaa vettä, jonka lämpötila on noin 150 °C tai korkeampi, vesihöyryä tai sen kondensaattia. Korkean lämpötilan vettä voi esiintyä monissa eri tunnetuissa laitteistoissa, kuten veden ilmanpoistolaitteissa, ydin-10 reaktoreissa ja vesihöyrykäyttöisissä voimalaitoksissa. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvissä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion vähentämiseksi.
Ydinreaktoreita käytetään keskitetyssä sähkövoiman tuotannossa, tut-15 kimuksessa ja laivojen käyttövoimana. Reaktorin paineastia sisältää reaktorin jäähdytysnestettä, ts. vettä, joka poistaa lämpöä reaktorin sydämestä. Vastaavat putkipiirit johtavat kuumennetun veden tai vesihöyryn höyrygeneraattoreihin tai turbiineihin ja johtavat kierrätetyn veden tai syöttöveden takaisin astiaan. Käyttö-paineet ja lämpötilat reaktorin paineastiassa ovat noin 7 MPa ja 288 °C kiehutus-20 vesireaktorissa (BWR) ja noin 15 MPa ja 320 °C painevesireaktorissa (PWR). Sekä BWR- että PWR-reaktoreissa käytettyjen materiaalien on kestettävä erilaisia kuormitus-, ympäristö-ja säteilyolosuhteita.
Eräitä korkean lämpötilan vedelle altistettuja materiaaleja ovat hiiliteräs, lejeerinkiteräs, ruostumaton teräs ja nikkelipohjaiset, kobolttipohjaiset ja sir-25 koniumpohjaiset lejeeringit. Huolimatta näiden vesireaktoreissa käytettävien materiaalien huolellisesta valinnasta ja käsitellystä syöpymistä tapahtuu materiaaleissa, jotka ovat alttiina korkean lämpötilan vedelle. Tällainen syöpyminen tuo mukanaan monia eri ongelmia, esim. jännityskorroosiosäröilyä, rakokorroosiota, ku-lumiskorroosiota, paineenlaskuventtiilien juuttumista ja gammasäteilyä emittoivan 30 Co-60-isotoopin kerääntymistä.
Jännityskorroosiosäröily (SCC) on tunnettu ilmiö, joka tapahtuu reaktorin komponenteissa, kuten rakenne-elimissä, putkistossa, kiinnittimissä ja hitsaus-saumoissa, jotka ovat alttiina korkean lämpötilan vedelle. Tässä käytettynä SCC viittaa säröilyyn, jota edistää staattinen tai dynaaminen vetorasitus yhdessä hal-35 keaman kärjessä tapahtuvan syöpymisen kanssa. Reaktorin komponentit ovat monien eri jännitysten alaisia, jotka liittyvät esim. eroihin lämpölaajenemisessa, 2 103993 käyttöpaineeseen, joka tarvitaan reaktorin jäähdytysveden sisälläpitämiseen, ja muihin lähteisiin, kuten hitsauksesta, kylmätyöstöstä ja muista epäsymmetrisistä metallin käsittelyistä johtuvaan jäännösjännitykseen. Lisäksi veden kemiallinen koostumus, hitsaaminen, lämpökäsittely ja säteily voivat lisätä komponentissa 5 olevan metallin herkkyyttä SCC-korroosiolle.
On hyvin tunnettua, että SCC-korroosio tapahtuu suuremmilla nopeuksilla, kun happea on läsnä reaktorin vedessä noin 5 ppb:n tai suurempina pitoisuuksina. SCC kasvaa edelleen voimakkaassa säteilyvuossa, jossa hapettavia yhdisteitä, kuten happea, vetyperoksidia ja lyhytikäisiä radikaaleja, muodostuu re-10 aktoriveden radiolyyttisestä hajoamisesta. Tällaiset hapettavat yhdisteet lisäävät metallien sähkökemiallista koroosiopotentiaalia (ECP). Sähkökemiallista korroosiota aiheuttaa elektronien virtaus anodisilta alueilta katodisille metallisilla pinnoilla. ECP on mitta termodynaamisesta taipumuksesta korroosioilmiöiden tapahtumiselle ja se on perusparametri määritettäessä esim. SCC-korroosion, korroosiovä-15 symisen, korroosiokalvon paksuuntumisen ja yleisen korroosion nopeuksia.
BWR-reaktorissa reaktorisydämessä olevan primäärijäähdytysveden radiolyysi aiheuttaa pienen vesijakeen nettohajoamisen kemiallisiksi tuotteiksi H2, H202, 02 ja hapettaviksi ja pelkistäviksi radikaaleiksi. Vakiotilan käyttöolosuhteissa tasapainopitoisuudet 02l H202 ja H2 vakiintuvat sekä kierrätettävään veteen että 20 turbiiniin menevään vesihöyryyn. Tämä 02:n, H202:n ja H2:n pitoisuus on hapettava ja johtaa olosuhteisiin, jotka saattavat edistää herkkien rakennemateriaalien raerajoilla tapahtuvaa jännityskorroosiosäröilyä (IGSCC). Eräs menetelmä, jota on käytetty herkkien materiaalien IGSCC-säröilyn lieventämiseen, on vetyvesikemian (HWC) käyttö, jolla BWR-ympäristön hapettavaa luonnetta muunnetaan pelkistä-25 vämpään tilaan. Tämä vaikutus saavutetaan lisäämällä vetykaasua reaktorin syöttöveteen. Kun vety saavuttaa reaktoriastian, se reagoi radiolyyttisesti muodostuneiden hapettavien yhdisteiden kanssa metallipinnoilla saattaen veden entiselleen, mikä alentaa liuenneiden hapettavien yhdisteiden pitoisuutta vedessä metallipintojen läheisyydessä. Näiden uudelleenyhdistymisreaktioiden nopeus 30 riippuu paikallisista säteilykentistä, veden virtausnopeuksista ja muista muuttujista.
Ruiskutettu vety alentaa vedessä olevien hapettavien yhdisteiden, kuten liuenneen hapen tasoa, ja sen seurauksena alentaa vedessä olevien metallien ECP-arvoa. Kuitenkin sellaiset tekijät kuin muutokset veden virtausnopeuk-35 sissa ja altistusaika tai -voimakkuus neutroni- tai gammasäteilylle johtavat hapettavien yhdisteiden muodostumiseen eri tasoilla eri reaktoreissa. Näin ollen vaih- 3 103993 televia määriä vetyä on vaadittu hapettavien yhdisteiden tason alentamiseen riittävästi ECP-arvon pitämiseksi sen kriittisen potentiaalin alapuolella, joka vaaditaan suojaamiseen IGSCC-säröilyltä korkean lämpötilan vedessä. Tässä käytettynä sanonta "kriittinen potentiaali" merkitsee korroosiopotentiaalia noin -230-5 300 mV:n arvojen alueella tai sen alapuolella perustuen standardivetyelektrodi (SHE) -asteikkoon. IGSCC-säröily etenee kiihtyvällä nopeudella systeemeissä, joissa ECP on kriittisen potentiaalin yläpuolella ja oleellisesti pienemmällä tai nol-lanopeudella systeemeissä, joissa ECP on kriittisen potentiaalin alapuolella. Vesi, joka sisältää hapettavia yhdisteitä, kuten happea, nostaa vedelle alttiina olevien 10 metallien ECP-arvon kriittisen potentiaalin yläpuolelle, kun taas vesi, jossa on vain vähän tai ei lainkaan hapettavia yhdisteitä, johtaa ECP-arvoon, joka on kriittisen potentiaalin alapuolella.
Niiden ruostumattomien terästen korroosiopotentiaalit, jotka ovat kosketuksessa hapettavia yhdisteitä sisältävään reaktoriveteen, voidaan laskea kriit-15 tisen potentiaalin alapuolelle ruiskuttamalla vetyä veteen niin, että liuennut pitoisuus on noin 50 - 100 ppb tai suurempi. Riittävillä vedyn lisäysmäärillä syöttöve-teen voidaan vakiinnuttaa olosuhteet, jotka vaaditaan IGSCC-säröilyn ehkäisemiseen tietyissä reaktorin kohdissa. Eri kohdat reaktorisysteemissä vaativat eri vedyn lisäystasoja. Paljon korkeammat vedyn ruiskutustasot tarvitaan ECP-arvon 20 alentamiseen reaktorisydämen voimakkaan säteilyvuon alueella tai kun hapettavia kationisia epäpuhtauksia, esim. kupri-ioneja, on läsnä.
On osoitettu, että BWR-reaktoreissa käytetyn, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen IGSCC-säröilyä voidaan lievittää alentamalla ruostumattoman teräksen ECP-potentiaali arvoihin, jotka ovat alle -0,230 V (SHE). Eräs 25 tehokas menetelmä tämän tavoitteen saavuttamiseksi on käyttää HWC-menetelmää. Kuitenkin suuret vetylisäykset, esim. noin 200 ppb tai suuremmat, joita saatetaan vaatia ECP:n alentamiseksi kriittisen potentiaalin alapuolelle, voivat johtaa korkeampaan säteilytasoon vesihöyrykäyttöisessä turbiinilohkossa lyhytikäisten N-16-isotooppien liittymisestä vesihöyryyn. Useimmilla BWR-reak-30 toreilla sen vetymäärän lisäys, joka vaaditaan aikaansaamaan paineastian sisäisten komponenttien IGSCC-säröilyn lievenemistä, johtaa päähöyrylinjan sätei-lymonitorissa kertoimella viisi tapahtuvaan säteilyn kasvuun. Tämä päähöyrylinjan säteilyn kasvu voi aiheuttaa korkeita, jopa ympäristön kannalta ei-hyväksyttäviä annosmääriä, jotka saattavat vaativa kalliita investointeja suojauksen ja säteilyal-35 tistuksen valvontaan. Näin ollen viimeaikaiset tutkimukset ovat kohdistuneet ve- • < 4 103993 dyn minimimäärien käyttöön HWC-menetelmän etujen saavuttamiseksi päähöy-rylinjan säteilyannosmäärien minimikasvulla.
Tehokas lähestymistapa tämän päämäärän saavuttamiseksi on joko pinnoittaa tai lejeerata ruostumattoman teräksen pinta palladiumilla tai jollakin 5 muulla platinaryhmän metallilla. Palladiumin esiintyminen ruostumattoman teräksen pinnalla pienentää vedyn tarvetta IGSCC-säröilyyn vaaditun kriittisen potentiaalin -0,230 V (SHE) saavuttamiseen. Nykyään palladiumpinnoitukseen käytettyjä tekniikoita ovat sähkögalvanointi, sähkötön plateeraus, plasmakerrostus ja vastaavat suurtyhjötekniikat. Palladiumlejeerausta on suoritettu käyttäen standardi 10 lejeeringinvalmistustekniikkaa. Molemmat näistä lähestymistavoista ovat ex-situ tekniikoita siinä mielessä, että niitä ei voida suorittaa reaktorin toimiessa.
US-patentissa 5 135 709, myönnetty nimillä Andresen et ai., selostetaan menetelmää ECP-arvon alentamiseksi komponenttien pinnalla, jotka on muodostettu hiiliteräksestä, lejeerinkiteräksestä, ruostumattomasta teräksestä, 15 nikkelipohjaisista lejeeringeistä tai kobolttipohjaisista lejeeringeistä, jotka ovat alttiita korkean lämpötilan vedelle, muodostamalla komponentille katalyyttinen kerros platinaryhmän metallista. Tässä käytettynä sanonta "katalyyttinen kenros" tarkoittaa pinnoitetta alustalla tai liuennutta ainetta alustaan muodostetussa lejeerin-gissä, pinnoitteen tai liuenneen aineen määrän ollessa riittävä katalysoimaan ha-20 pettävien ja pelkistävien yhdisteiden uudelleenliittymistä alustan pinnalla; ja sanonta "platinaryhmän metalli" tarkoittaa metalleja ryhmästä, johon kuuluvat platina, palladium, osmium, rutenium, iridium, rodium ja niiden seokset.
Ydinreaktoreissa ECP-arvoa nostavat edelleen hapettavien yhdisteiden korkeammat tasot, esim. jopa 200 ppb tai enemmän happea vedessä, joka 25 johtuu veden radiolyyttisestä hajoamisesta ydinreaktorin sydämessä. US-patentissa 5 135 709 selostetussa menetelmässä aikaansaadaan lisäksi korkean lämpötilan veteen pelkistäviä yhdisteitä, jotka kykenevät yhdistymään hapettaviin yhdisteisiin. Tämän tunnetun menetelmän mukaisesti uusia vetypitoisuuksia, ts. noin 100 ppb tai enemmän on lisättävä riittävän suojauksen aikaansaamiseksi re-30 aktorisydämen ulkopuolella oleville materiaaleille ja vielä suurempia pitoisuuksia tarvitaan suojauksen aikaansaamiseen reaktorisydämessä oleville materiaaleille.
On myös tunnettua, että platinaa tai palladiumia voidaan lisätä sellaisen ruostumattoman teräksen ECP-arvon nostamiseksi, joka on alttiina ilmattomaksi tehdyille happamille vesiliuoksille, jolloin ruostumattomalle teräkselle muodostuu 35 passiivinen oksidikerros ja korroosio vähenee edelleen.
5 103993
Platinaryhmän metallin katalyyttisen kerroksen muodostaminen edellä mainitusta ryhmästä valitulle lejeeringille katalysoi pelkistävien yhdisteiden, kuten vedyn, uudelleenliittymistä hapettavaan yhdisteeseen, kuten happeen tai vetyperoksidiin, joita esiintyy BWR-reaktorin vedessä. Tällainen katalyyttinen vaikutus 5 lejeeringin pinnalla voi alentaa lejeeringin ECP-arvon alle kriittisen potentiaalin, jolloin IGSCC-säröily minimoituu. Tämän seurauksena korkean lämpötilan veteen tapahtuvien vetylisäysten tehokkuus alennettaessa niiden komponenttien ECP-arvoa, jotka on tehty ko. lejeeringistä ja altistettu ruiskutetulle vedelle, kasvaa moninkertaiseksi. Sitä paitsi on mahdollista aikaansaada katalyyttistä aktiivisuutta 10 metallilejeeringin pinnalle, jos tällaisten pintojen metallialusta sisältää platinaryhmän metallia olevan katalyyttisen kerroksen. Suhteellisen pienet määrät platina-ryhmän metallia riittävät aikaansaamaan katalyyttisen kerroksen ja katalyyttistä aktiivisuutta metallialustan pinnalle. Esimerkiksi US-patentissa 5135709 neuvotaan, että vähintään noin 0,01 paino-%:n, edullisesti vähintään 0,1 paino-%:n 15 määrä liuennutta ainetta lejeeringissä saa aikaan katalyyttisen kerroksen, joka on riittävä alentamaan lejeeringin ECP-arvon alle kriittisen potentiaalin. Platinaryhmän metallia olevaa liuennutta ainetta voi olla läsnä korkeintaan määrä, joka ei oleellisesti huononna lejeeringin metallurgisia ominaisuuksia, kuten lujuutta, taot-tavuutta ja sitkeyttä. Liuennut aine voidaan aikaansaada alalla tunnetuin mene-20 telmin, esimerkiksi lisäämällä sulatteeseen ko. lejeerinkiä tai pintalejeeraamalla. Lisäksi platinaryhmän metallia oleva pinnoite tai sellaista lejeerinkiä oleva pinnoite, joka sisältää platinaryhmän metallia olevaa liuennutta ainetta, saa aikaan katalyyttisen kerroksen ja katalyyttistä aktiivisuutta metallin pinnalle. Sopivia pinnoitteita voidaan kerrostaa alalla hyvin tunnetuilla menetelmillä, joilla kerrostetaan - - - 25 oleellisesti jatkuvia pinnoitteita metallialustoille, kuten plasmaruiskutuksella, liekki- ruiskutuksella, kemiallisella höyrykerrostuksella, fysikaalisilla höyrykerrostuspro-sesseilla, kuten sputteroinnilla, hitsauksella, kuten metallille inertillä kaasuhitsauksella, sähköttämällä plateerauksella ja sähkögalvanoinnilla.
Näin ollen pienemmät määrät pelkistäviä yhdisteitä, kuten vetyä, ovat 30 tehokkaita pienentämään metallikomponenttien ECP-arvon kriittisen potentiaalin alapuolelle, koska katalyyttinen kerros nostaa hapettavien ja pelkistävien yhdisteiden uudelleenyhdistämisen tehokkuuden moninkertaiseksi. Pelkistävät yhdisteet, jotka kykenevät yhtymään hapettaviin yhdisteisiin korkean lämpötilan vedessä, syötetään alalla tunnetuin tavanomaisin keinoin. Erityisesti sellaiset pelkistä-35 vät yhdisteet kuin vety, ammoniakki tai hydratsiini ruiskutetaan ydinreaktorin syöttöveteen.
• · 6 103993 Tämä keksintö on parannus US-patentin 5135709 neuvoihin sallimalla määrättyjen HWC-olosuhteiden saavuttamisen reaktorisysteemin avainkohdissa lisäämällä vain vähän (tai jopa ei lainkaan) vetyä syöttöveteen. Näin ollen päähöyrylinjan suuren säteilyn kasvun muodostama negatiivinen sivuvaikutus 5 voidaan välttää. Lisäksi vaadittu vedyn määrä ja siihen liittyvät kustannukset pienenevät merkittävästi.
Tämä keksintö esittää tekniikkaa hapettuneiden ruostumattomien te-räspintojen pinnoittamiseksi tai dopaamiseksi paikan päällä ruiskuttamalla metallia sisältävää yhdistettä korkean lämpötilan veteen, jolla metallilla on se ominai-10 suus, että se parantaa kyseisten pintojen korroosionkestoa. Yhdiste ruiskutetaan paikan päällä liuoksen tai suspension muodossa. Edullinen yhdiste tähän tarkoitukseen on palladiumasetyyliasetonaatti, organometalliyhdiste. Palladiumin pitoisuus reaktorivedessä on edullisesti välillä 5-100 ppb. Ruiskutuksen jälkeen palladiumasetyyliasetonaatti hajoaa ja kerrostaa palladiumia hapettuneelle pinnalle.
15 Tarkemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on omi naista se, mitä on sanottu itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaisen menetelmän suositeltavat suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten 2-7 kohteena.
Palladium pääsee liittymään ruostumattoman teräksen oksidikalvoon 20 organometalliyhdisteen termisellä hajoamisprosessilla, jossa palladiumionit/atomit ilmeisesti syrjäyttävät oksidikalvossa olevia rauta-, nikkeli- ja/tai kromiatomeja, mikä johtaa palladiumilla dopattuun oksidikalvoon. Vaihtoehtoisesti palladium voidaan kerrostaa oksidikalvoon tai sen pinnalle hienojakoisen metallin muodossa. Oksidikalvon arvellaan sisältävän nikkelin, raudan ja kromin sekaoksideja.
25 Kaikkien ruostumatonta terästä olevien komponenttien ECP-arvojen tulisi laskea noin 300 mV palladiumruiskutuksen jälkeen. On mahdollista laskea tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ECP IGSCC-säröilyltä suojaaviin arvoihin ruiskuttamatta vetyä edellyttäen, että vedessä on läsnä orgaanisia yhdisteitä. Näin tapahtuu johtuen orgaanisten yhdisteiden katalyyttisestä hapettumi-30 sesta palladiumilla dopatuilla pinnoilla.
Palladiumruiskutuksen jälkeen vetyä voidaan ruiskuttaa reaktorive-teen. Kun vetyä lisätään, palladiumilla dopatun oksidikalvon potentiaali ruostumatonta terästä olevien komponenttien pinnalla laskee arvoihin, jotka ovat paljon negatiivisempia kuin silloin, kun vetyä ruiskutetaan BWR-reaktoriin, jossa on 35 ruostumattomia teräskomponentteja, joita ei ole dopattu palladiumilla.
« 7 103993
Muita palladiumyhdisteitä, jotka ovat luonteeltaan orgaanisia, organo-metallisia tai epäorgaanisia, samoin kuin muiden platinaryhmän metallien tai muiden kuin platinaryhmän metallien, kuten titaanin ja sirkoniumin, yhdisteitä voidaan myös käyttää.
5 Yhteenvetona reaktoriveden happisisältöä voidaan pienentää ruiskut tamalla alunperin pelkkää palladiumia. Jonkin verran happea pelkistävät organo-metallisen palladiumyhdisteen orgaaniset osat organometallisen palladiumyhdis-teen termisen hajoamisen tai radiolyyttisen hajoamisen (jonka gamma- ja neutro-nisäteily panevat alulle) jälkeen. Kun palladiumin ruiskutukseen yhdistetään ve-10 dyn ruiskutus, happea pelkistyy myös liuenneiden happi- ja vetymolekyylien uu-delleenyhdistymisellä palladiumilla dopatuilla pinnoilla, jolloin muodostuu vesi-molekyylejä.
Kuvio 1 on kaavio, joka esittää osittain aukileikattua perspektiiviku-vantoa tavanomaisesta BWR-reaktorista.
15 Kuvio 2 on graafinen esitys, joka kuvaa poistoveden happitason ja koekappaleen ECP-arvon vaihtelua ajon kuluessa palladiumin ruiskutuksen aikana ja sen jälkeen autoklaaviin, joka muodostaa osan korkean lämpötilan kierrätys-virtasilmukasta.
Kuvio 3 on graafinen esitys, joka kuvaa platinan, hieman hapettuneen 20 tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ja palladiumilla dopatun tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ECP-arvoja vedyn ja hapen välisen moolisuh-teen funktiona. Tässä tapauksessa doppausta palladiumilla suoritettiin 30 minuutin ajan.
Kuvio 4 on graafinen esitys, joka kuvaa hyvin hapettuneen tyyppiä 304 - 25 olevan ruostumattoman teräsautoklaavin, palladiumilla dopatun tyyppiä 304 ole van ruostumattoman teräsautoklaavin ja tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräsautoklaavin ECP-arvoja vedyn ja hapen välisen moolisuhteen funktiona. Tässä tapauksessa doppausta palladiumilla suoritettiin 48 tuntia.
Kuvio 5 esittää tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräspinnan ana-30 lyysiä 48 tunnin palladiumdoppauksen jälkeen.
Juoksevan aineen virtausta kiehutusvesireaktorissa kuvataan yleisesti viitaten kuvioon 1. Syöttövettä päästetään reaktorin paineastiaan (RPV) 10 syöt-töveden tuloputken 12 ja syöttöveden suihkuttimen 14 kautta, joka on renkaan-muotoinen putki, jossa on sopivat aukot syöttöveden levittämiseksi kehämäisesti 35 RPV: n sisällä. Reaktorisydämen suihkutusveden tuloputki 11 syöttää vettä sydän-suihkuttimeen 15 sydänsuihkuputken 13 kautta. Syöttöveden suihkuttimesta 14 8 103993 tuleva syöttövesi virtaa alaspäin alostulorenkaan 16 läpi, joka on rengasmainen 1 alue RPV:n 10 ja sydämen vaipan 18 välissä. Sydämen vaippa 18 on ruostuma ton terässylinteri, joka ympäröi sydäntä 20, joka sisältää lukuisia polttoaineko-koonpanoja 22 (joista vai kaksi 2x2 kokoonpanoa on esitetty kuviossa 1). Jokai-5 nen polttoainekokoonpano on tuettu ylhäältä yläohjaimella 19 ja pohjalta sydänle-vyllä 21. Alastulorenkaan 16 läpi virtaava vesi virtaa sitten sydämen alaholviin 24.
Vesi tulee tämän jälkeen sydämeen 20 sijoitettuihin polttoainekokoon-panoihin, joihin muodostuu kiehuva rajakerros (ei esitetty). Veden ja vesihöyryn seos tulee sydämen yläholviin 26, joka on vaipan kuvun 28 alla. Sydämen yläholvi : 10 26 saa aikaan loitontumista vesihöyryn ja veden seoksen välillä, joka poistuu sy dämestä 20 ja tulee pystyputkiin 30, jotka on sijoitettu vaipan kuvun 28 yläpuolelle ja jotka ovat viilaavan aineen yhteydessä sydämen yläholvin 26 kanssa.
Vesihöyryn ja veden seos virtaa pystyputkien 30 läpi ja tulee vesihöy-ryerottimiin 32, jotka ovat aksiaalivirtaussentrifugityyppiä. Erotettu nestemäinen 15 vesi sekoittuu sitten syöttöveteen sekoitusholvissa 33 ja tämä seos palaa sitten sydämeen alastulorenkaan läpi. Vesihöyry kulkee höyrykuivaajien 34 läpi ja tulee höyrykupuun 36. Vesihöyry poistetaan RPV.sta vesihöyryn poistoputken 38 läpi.
BWR sisältää myös jäähdytysaineen kierrätyssysteemin, joka aikaansaa pakkojohtumisvirtauksen sydämen läpi, joka on välttämätön vaaditun tehoti-20 heyden saavuttamiseksi. Osa vedestä imetään alastulorenkaan 16 alapäästä kier-rätysveden poistoputken 43 kautta ja pakotetaan keskipakoiskierrätyspumpulla (ei esitetty) suihkupumppukokoonpanoihin 42 (joista vai yksi on esitetty) kierrätysve-den syöttöputkien 45 kautta. BWR-reaktorissa on kaksi kierrätyspumppua, joista kumpikin saa aikaan käyttövirtauksen lukuisille suihkupumppukokoonpanoille.
25 Paineistettu käyttövesi syötetään jokaiseen suihkupumpun suuttimeen 44 syöt-tönousuputken 47, mutkan 48 ja syöttösekoittimen 46 kautta virtausjärjestyksessä. Tyypillisessä BWR-reaktorissa on 16 - 24 syöttösekoitinta.
Tämä keksintö esittää tekniikkaa hapettuneiden ruostumattomien te-räspintojen pinnoittamiseksi tai dopaamiseksi palladiumilla paikan päällä ruiskut-30 tamalla palladiumia sisältävää yhdistettä BWR-reaktorin korkean lämpötilan veteen. Edullisesti palladiumyhdiste ruiskutetaan kohdasta, joka on ylävirtaan syöt-töveden tuloputkesta 12 (kts. kuvio 1). Korkeat lämpötilat samoin kuin gamma- ja neutronisäteily reaktorin sydämessä toimivat hajottaen ko. yhdisteen, jolloin palla-diumioneja/atomeja vapautuu kerrostumaan oksidikalvon pinnalle. Tähän tarkoi-35 tukseen menestyksellä käytetty Pd:a sisältävä yhdiste on organometallinen yhdiste, palladiumasetyyliasetonaatti. Kuitenkin muita luonteeltaan orgaanisia, or- • · 9 103993 ganometallisia ja epäorgaanisia palladiumyhdisteitä voidaan myös käyttää tähän tarkoitukseen.
Suoritettiin kokeita, jotka osoittivat, että esillä oleva menetelmä palla-diumin kerrostamiseksi BWR-reaktorin ruostumattomille teräspinnoille tai palla-5 diumin liittämiseksi siihen on mahdollinen. Sitä paitsi on osoitettu, että tämän keksinnön mukaisen palladiumkäsittelyn jälkeen ruostumattomien teräspintojen ECP-arvo pysyy melko negatiivisena ja IGSCC-säröilyyn vaaditun kriittisen potentiaalin -0,230 V(SHE) alapuolella jopa ilman mitään vedyn lisäystä edellyttäen, että orgaanisia aineita on läsnä vedessä. Tätä ilmiötä ei ole raportoitu eikä havaittu ai-10 kaisemmin. Näin ollen tämä keksintö koostuu kahdesta osasta: (1) paikalla suoritetusta menetelmästä palladiumin (tai muun metallin) kerrostamiseksi hapettuneille ruostumattoman teräksen pinnoille reaktorin toimiessa; ja (2) menetelmästä, joka tekee IGSCC-säröilyn kriittisen potentiaalin saavutettavaksi ruiskuttamatta vetyä veteen, jos orgaanisia aineita on läsnä vedessä.
15 Suoritettiin koe tarkoituksena määrittää palladiumin kerrostamisen to teutettavuus tyyppiä 304 olevalle ruostumattomalle teräkselle ruiskuttamalla or-ganometallista palladiumyhdistettä, ts. palladiumasetyyliasetonaattia, autoklaaviin, joka muodosti osan korkean lämpötilan kierrätyssilmukasta. Autoklaavissa oli vakiolaajenemisnopeuskokeen (GERT) koekappale, joka oli tehty tyyppiä 304 20 olevasta ruostumattomasta teräksestä, ja ruostumatonta terästä oleva kärkielekt-rodi, joka oli myös tehty tyyppiä 304 olevasta ruostumattomasta teräksestä.-Vertailuelektrodit, joita käytettiin ECP-arvojen mittaamiseen, koostuivat CU/CU2O/ Zr02-tyyppisestä vertailuelektrodista ja ulkoisen paineen suhteen tasapainotetusta Ag/AgCI, 0,1 M KCI-vertailuelektrodista. Kierrätysvirtasilmukka sisälsi 25 288°C:seen kuumennettua ionivaihdettua vettä autoklaavin sisällä. Happitaso poistovedessä oli 170 ppb ja CERT-koekappaleen potentiaali tällä happitasolla oli +0,042 V(SHE).
Palladiumasetyyliasetonaattia sisältävä ruiskutusliuos valmistettiin liuottamalla 52,6 mg palladiumasetyyliasetonaattipulveria 40 ml:aan etanolia. Eta-30 noliliuos laimennettiin sitten vedellä. Laimennuksen jälkeen 10 ml etanolia lisättiin liuokseen. Tämä laimennettiin sitten 1 litran tilavuudeksi. Vaihtoehtoisesti voidaan muodostaa vesipohjainen suspensio käyttämättä etanolia sekoittamalla palla-diumasetyyliasetonaattipulveria veteen.
Palladiumasetyyliasetonaattiyhdistettä liuotettuna etanoli/vesi-35 seokseen ruiskutettiin virtausstlmukassa olevan pääpumpun syöttöpuolelle käyt- 10 103993 täen ruiskutuspumppua nopeudella 0,4 cm3/min niin, että autoklaaviin tulevan (288 °C:ssa) liuoksen palladiumpitoisuus oli noin 50 ppb.
Palladiumin ruiskutuksen aikana 30 minuutin kuluessa tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen CERT-koekappaleen ECP laski arvosta +0,042 5 V(SHE) arvoon -0,256 V(SHE). Poistovinran happipitoisuus laski myös, kun palladiumia pääsi silmukkaan. Palladiumin ruiskutus lopetettiin 30 minuutin kuluttua, mutta tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen CERT-koekappaleen ECP jatkoi laskuaan hitaasti ajan kuluessa (kts. kuvio 2). Poistovirran happipitoisuus jatkoi myös laskuaan alle ppb-tasojen huolimatta siitä, että syöttöveden liuennut 10 happipitoisuus oli noin 320 ppb (laskettuna kaasun koostumuksesta). Palladiumin ruiskutusajan kuluessa ruostumattoman teräksen kärkielektrodipotentiaali laski arvosta -0,007 V(SHE) arvoon -0,329 V(SHE) ja autoklaavin potentiaali laski arvosta +0,048 V(SHE) arvoon -0,257 V(SHE). Kaikissa tapauksissa potentiaalit jatkoivat laskuaan hitaasti myös sen jälkeen, kun palladiumin ruiskutus oli katkaistu.
15 Kokeellisista tuloksista vedettiin seuraavat johtopäätökset: (1) Palladium joko kerrostuu ruostumattoman teräksen oksidikalvolle tai liittyy siihen organometallisen yhdisteen termisen hajoamisprosessin kautta. Tämän hajoamisen seurauksena palladiumioneja/atomeja tulee käytettäväksi ok-sidikalvossa olevien atomien, esim. rauta-atomien korvaamiseen, jolloin ruostu- 20 mattomalle teräkselle muodostuu palladiumdopattu oksidikalvo.
(2) Tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen CERT-koekappaleen, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräselektrodikärjen ja autoklaavin potentiaalit laskivat kaikki noin 300 mV.lla palladiumin ruiskutuksen jälkeen.
(3) Vaikka silmukkaan tulevan veden happipitoisuus oli korkea (noin 25 320 ppb), poistovirran happipitoisuus laski alle ppb-tasojen, koska orgaaniset yh disteet kuluttivat happea kuumilla ruostumattoman teräksen pinnoilla. Orgaaniset yhdisteet hapettuivat muodostaen asetaatteja/ formaatteja, minkä ionikromatogra-fia vahvisti.
(4) On mahdollista alentaa tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräk-30 sen potentiaali IGSCC-säröilyltä suojaaviin arvoihin käyttämättä vetyä, jos orgaanisia yhdisteitä on läsnä vedessä.
(5) Platinan, palladiumilla dopatun, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen (30 minuuttia Pd-ruiskutusta) ja lievästi hapettuneen, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ilman palladiumdopausta ECP-arvot määritettiin 35 veteen liuenneen H2:n ja 02:n välisen moolisuhteen funktiona. Kuten kuviosta 3 voidaan nähdä, palladiumilla dopatun, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräk- • · . _ · 11 103993 sen ECP muuttuu negatiivisemmaksi kuin dopaamattoman tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ECP, kun H2:n määrä kasvaa. Kuitenkaan dopatun ruostumattoman teräksen ECP ei ollut yhtä alhainen kuin platinan ECP. Palladiumilla dopatun, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ECP on kriittisen 5 potentiaalin alapuolella, kun moolisuhde HJOz = 2, jossa pisteessä palladiumdo-pausta ei ole vielä optimoitu.
(6) Tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräsautoklaavin, palladiumilla dopatun, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen (48 tuntia Pd-ruiskutusta) ja hyvin hapettuneen, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ilman palla- 10 diumdopausta ECP-arvot määritettiin veteen liuenneen H2:n ja 02:n välisen mooli-suhteen funktiona. Kuten kuviosta 4 voidaan nähdä, Pd-dopatun, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ECP muuttuu negatiivisemmaksi kuin dopaamattoman, tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen ECP, kun H2:n määrä kasvaa.
(7) Kuvion 5 tulokset vahvistavat palladiumin läsnäolon palladiumilla 15 48 tuntia dopatun tyyppiä 304 olevan ruostumattoman teräksen pinnalla. Taulukossa I esitetään palladiumin pintapitoisuus, joka on 0,8 atomi-%, ja muiden alkuaineiden pitoisuudet palladiumilla 48 tuntia dopatulla ruostumattomalla teräksellä. Viivat osoittavat, ettei signaalia havaittu.
20 Taulukko I
Spektri Syövyty·-
nro syvyys Ne Hl Fe Cr o N Pd C Cl S AI
1 ° °·5 °·8 15 - 21 0.8 0.8 61 O.l 0.5 • 2 1 000 λ - 3.6 37 7.0 46 - 1.5 - - 5.2 25 ~ I I I 1.1 .1 .1. _ I .
Tämä keksintö tarjoaa sen edun, että tyyppiä 304 olevat ruostumattomat teräspinnat voidaan pinnoittaa tai dopata palladiumilla käyttäen paikan päällä tapahtuvaa tekniikkaa (reaktorin toimiessa), joka on yksinkertainen käyttää ja myös halpa.
. 30 Tekniikka ei kuitenkaan rajoitu paikan päällä tapahtuvaan käyttöön. Levitysteknologia f voidaan toteuttaa myös ex situ olevien komponenttien pinnoitukseen. Tekniikkaa voidaan soveltaa toimiviin BWR- ja PWR-reaktoreihin ja niihin liittyviin komponentteihin, kuten höyrygeneraattoreihin. Käytännössä palladiumin pitoisuus reaktorivedessä on edullisesti välillä 5-100 ppb.
35 Tämä keksintö on edullinen, koska IGSCC-säröilyn kriittinen potentiaali voidaan saavuttaa lisäämättä vetyä, jos orgaanisia yhdisteitä on läsnä. Lisäksi, kun 12 103993 Tämä keksintö on edullinen, koska IGSCC-säröilyn kriittinen potentiaali voidaan saavuttaa lisäämättä vetyä, jos orgaanisia yhdisteitä on läsnä. Lisäksi, kun vetylisäystä vaaditaan, tarvittu vetymäärä on minimoitu niin, että päähöyrylinjan säteilyannosnopeudet eivät saavuta epämieluisia tasoja. Tämän keksinnön teknolo-5 gia on ainutlaatuinen, koska sitä voidaan käyttää reaktorin toiminnan aikana ja se on j yksinkertainen verrattuna muihin standarditeknologioihin, kuten sähkögalvanointiin, sähköttömään plateeraukseen ja plasmakerrostukseen, jotka vaativat monimutkaisen laitteiston ja työkalut.
Edellä esitetty menetelmä on paljastettu kuvaamistarkoituksessa. Vaih-10 telut ja muunnokset paljastettuun menetelmään käyvät helposti ilmi vetyvesikemian alaan perehtyneille ammatinharjoittajille. Esimerkiksi muita metalleja kuin palladiumia voidaan levittää tätä tekniikkaa käyttäen, esim. muita platinaryhmän metalleja. Platinaryhmän metallia voidaan ruiskuttaa orgaanisen tai organometallisen yhdisteen muodossa ruostumattoman teräsreaktorin komponenttien potentiaalin alentamiseksi 15 jopa ilman vedyn ruiskutusta. Vaihtoehtoisesti platinaryhmän metallia voidaan ruiskuttaa epäorgaanisen yhdisteen muodossa vetyruiskutuksen yhteydessä ruostumattoman teräsreaktorin komponenttien potentiaalin alentamiseksi. Eräs vaihtoehto on I ruiskuttaa palladiumasetyyliasetonaattiliuos tai -suspensio saman aukon kautta, josta liuennut vety ruiskutetaan. Saattaa myös olla mahdollista dopata ruostumattomilla 20 teräskomponenteilla olevat oksidikalvot ei-platinaryhmän metalleilla, esim. sirkoniu-milla ja titaanilla käyttäen tämän keksinnön tekniikkaa. Lisäksi metalliasetyyliase-tonaattia ei tarvitse ruiskuttaa osana etanoli/vesiliuosta. Sen sijaan metalliasetyyli-asetonaattipulveri voidaan sekoittaa pelkkään veteen suspension muodostamiseksi, joka ruiskutetaan reaktoriveteen. Suspension stabiilisuuden parantamiseksi on il-25 meistä, että ultraäänikäsittelyä voidaan käyttää hiukkasten muuttamiseksi. Seuraa-vassa esitettyjen patenttivaatimusten on tarkoitettu kattavan kaikki tällaiset vaihtelut ja muunnokset.
• 4 '
Claims (8)
1. Menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvissä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion vähentä- 5 miseksi, tunnettu vaiheesta, jossa metallia sisältävän yhdisteen liuosta ruiskutetaan mainitun reaktorin veteen, kun reaktori on toiminnassa, jolla metallilla on se ominaisuus, että se parantaa ruostumattoman teräksen korroosionkestoa, kun se liitetään ruostumattoman teräksen pinnalle muodostuneeseen oksidikalvoon tai kerrostetaan sen päälle, ja jolla yhdisteellä on se ominaisuus, että se hajoaa reakto-10 rin termisissä olosuhteissa vapauttaen metallin atomeja reaktorin veteen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu metalli on platinaryhmän metalli.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu platinaryhmän metalli on palladium.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu yhdiste on palladiumin organometallinen yhdiste.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu organometallinen yhdiste on palladiumasetyyliasetonaatti.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 mainittua yhdistettä ruiskutetaan sellaisella nopeudella, että mainitun metallin pitoisuus mainitun reaktorin vedessä on riittävä, kun se on kerran kerrostettu tai dopattu mainittujen ruostumattomien teräskomponenttien pinnalle, mainittujen ruostumattomien teräskomponenttien sähkökemiallisen potentiaalin laskemiseksi tasolle, joka on sen kriittisen potentiaalin alapuolella, joka suojaa raerajojenjännityskorroosiosä- 25 röilyltä.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vaiheen, jossa ruiskutetaan vettä mainitun reaktorin veteen.
8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palladiumia lisätään mainittuun reaktoriveteen riittävä määrä 5-100 ppb:n palla- . 30 diumpitoisuuden tuottamiseksi. * \ * I 14 103993
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14351393A | 1993-10-29 | 1993-10-29 | |
| US14351393 | 1993-10-29 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI945083A0 FI945083A0 (fi) | 1994-10-28 |
| FI945083A FI945083A (fi) | 1995-04-30 |
| FI103993B1 FI103993B1 (fi) | 1999-10-29 |
| FI103993B true FI103993B (fi) | 1999-10-29 |
Family
ID=22504415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI945083A FI103993B (fi) | 1993-10-29 | 1994-10-28 | Menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvässä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion välttämiseksi |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0651397B1 (fi) |
| JP (1) | JP3066265B2 (fi) |
| KR (1) | KR100264466B1 (fi) |
| CA (1) | CA2118062C (fi) |
| DE (2) | DE69404112T2 (fi) |
| FI (1) | FI103993B (fi) |
| IL (1) | IL111203A0 (fi) |
| TW (1) | TW241314B (fi) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5608766A (en) * | 1993-10-29 | 1997-03-04 | General Electric Company | Co-deposition of palladium during oxide film growth in high-temperature water to mitigate stress corrosion cracking |
| US5818893A (en) * | 1993-10-29 | 1998-10-06 | General Electric Company | In-situ palladium doping or coating of stainless steel surfaces |
| US5600691A (en) * | 1993-10-29 | 1997-02-04 | General Electric Company | Noble metal doping or coating of crack interior for stress corrosion cracking protection of metals |
| US5600692A (en) * | 1993-10-29 | 1997-02-04 | General Electric Company | Method for improving tenacity and loading of palladium on palladium-doped metal surfaces |
| US5602888A (en) * | 1993-10-29 | 1997-02-11 | General Electric Company | Radiation-induced palladium doping of metals to protect against stress corrosion cracking |
| TW253058B (en) * | 1994-03-10 | 1995-08-01 | Gen Electric | Method of doping or coating metal surfaces with metallic elements to improve oxide film insulating characteristics |
| KR100380127B1 (ko) * | 1994-06-24 | 2003-07-22 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 고온수내의낮은부식전위를유지하기위한산화막전기전도도의조절 |
| US6714618B1 (en) | 1997-11-28 | 2004-03-30 | General Electric Company | Temperature-based method for controlling the amount of metal applied to metal oxide surfaces to reduce corrosion and stress corrosion cracking |
| CN1284138A (zh) * | 1997-11-28 | 2001-02-14 | 通用电气公司 | 用温度控制施加于金属氧化物表面的金属量的方法 |
| JP2001124891A (ja) | 1999-07-09 | 2001-05-11 | Hitachi Ltd | 原子力プラント構造物の表面処理方法および原子力プラント |
| JP3923705B2 (ja) * | 2000-04-24 | 2007-06-06 | 株式会社日立製作所 | 原子力プラントの運転方法および原子力プラント並びに原子力プラントの水質制御方法 |
| JP4437256B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-03-24 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 炭素鋼の腐食減肉防止方法 |
| US20100246745A1 (en) * | 2006-12-29 | 2010-09-30 | Samson Hettiarachchi | Methods for operating and methods for reducing post-shutdown radiation levels of nuclear reactors |
| KR100968744B1 (ko) | 2007-02-20 | 2010-07-08 | 한국원자력연구원 | 가압경수로용 배관재의 백금분말 담지에 의한 표면처리방법 |
| JP5572592B2 (ja) * | 2011-06-16 | 2014-08-13 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | ウォータージェットピーニング方法及びその装置 |
| CN109524136B (zh) * | 2018-11-22 | 2022-05-20 | 西南石油大学 | 一种高能管断裂甩击行为的试验装置及方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130081A (en) * | 1990-04-02 | 1992-07-14 | General Electric Company | Operation life of on-life boiling water reactors |
| US5130080A (en) * | 1990-04-02 | 1992-07-14 | General Electric Company | Method of providing extended life expectancy for components of boiling water reactors |
| US5135709A (en) * | 1991-05-13 | 1992-08-04 | General Electric Company | Method for reducing corrosion of components exposed to high-temperature water |
-
1994
- 1994-05-06 TW TW083104137A patent/TW241314B/zh not_active IP Right Cessation
- 1994-10-07 IL IL11120394A patent/IL111203A0/xx unknown
- 1994-10-13 CA CA002118062A patent/CA2118062C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-27 DE DE69404112T patent/DE69404112T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-27 DE DE0651397T patent/DE651397T1/de active Pending
- 1994-10-27 EP EP94307893A patent/EP0651397B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-28 JP JP6264762A patent/JP3066265B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-28 FI FI945083A patent/FI103993B/fi not_active IP Right Cessation
- 1994-10-28 KR KR1019940027850A patent/KR100264466B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE651397T1 (de) | 1996-10-10 |
| KR950011650A (ko) | 1995-05-15 |
| DE69404112T2 (de) | 1998-01-15 |
| EP0651397A1 (en) | 1995-05-03 |
| JPH07198893A (ja) | 1995-08-01 |
| CA2118062A1 (en) | 1995-04-30 |
| JP3066265B2 (ja) | 2000-07-17 |
| TW241314B (en) | 1995-02-21 |
| EP0651397B1 (en) | 1997-07-09 |
| IL111203A0 (en) | 1995-01-24 |
| FI945083A0 (fi) | 1994-10-28 |
| FI103993B1 (fi) | 1999-10-29 |
| DE69404112D1 (de) | 1997-08-14 |
| KR100264466B1 (ko) | 2000-08-16 |
| CA2118062C (en) | 2000-03-28 |
| FI945083A (fi) | 1995-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100263722B1 (ko) | 수냉식원자로의합금요소의부식감소방법 | |
| US5805653A (en) | Noble metal doping or coating of crack interior for stress corrosion cracking protection of metals | |
| US5448605A (en) | Palladium acetylacetonate solution and related method of manufacture | |
| FI103993B (fi) | Menetelmä vesijäähdytteisessä ydinreaktorissa tai siihen liittyvässä komponenteissa olevien ruostumattomien teräskomponenttien korroosion välttämiseksi | |
| US5600692A (en) | Method for improving tenacity and loading of palladium on palladium-doped metal surfaces | |
| US6714618B1 (en) | Temperature-based method for controlling the amount of metal applied to metal oxide surfaces to reduce corrosion and stress corrosion cracking | |
| US20020101953A1 (en) | Application of noble metals to internal surfaces of operating boiling water reactors in the presence of zinc in reactor water | |
| KR100380127B1 (ko) | 고온수내의낮은부식전위를유지하기위한산화막전기전도도의조절 | |
| JPH07311295A (ja) | 水冷型原子炉又は関連設備における金属構成部の一般的な腐食と、該金属構成部の表面における割れの開始又は進展とを緩和する方法及び表面に酸化物皮膜を有している金属構成部 | |
| JP3550544B2 (ja) | 腐食及び応力腐食割れを減少するために金属酸化物表面に加える金属の量を制御する温度に基づく方法 | |
| WO2000022627A1 (en) | Application of noble metals to internal surfaces of operating boiling water reactors in the presence of zinc in reactor water | |
| MXPA00005257A (en) | Temperature based method for controlling the amount of metal applied to metal oxide surfaces to reduce corrosion and stress corrosion cracking |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |