JP2009047692A - 金属製の原子炉構成要素に施工される原子炉環境への腐食生成物を低減するための保護皮膜 - Google Patents

金属製の原子炉構成要素に施工される原子炉環境への腐食生成物を低減するための保護皮膜 Download PDF

Info

Publication number
JP2009047692A
JP2009047692A JP2008204936A JP2008204936A JP2009047692A JP 2009047692 A JP2009047692 A JP 2009047692A JP 2008204936 A JP2008204936 A JP 2008204936A JP 2008204936 A JP2008204936 A JP 2008204936A JP 2009047692 A JP2009047692 A JP 2009047692A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
corrosion
reactor
coating
reducing
applying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008204936A
Other languages
English (en)
Inventor
Catherine P Dulka
キャサリン・ピー・ドュルカ
David W Sandusky
デイビッド・ダブリュー・サンダスキー
Young Jin Kim
ヤン−チン・キム
Rajasingh S Israel
ラジャシン・エス・イスラエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC
Original Assignee
GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC filed Critical GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC
Publication of JP2009047692A publication Critical patent/JP2009047692A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/046Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5846Reactive treatment
    • C23C14/5853Oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11Oxides
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

【課題】 原子炉冷却水環境中の金属製構成要素に絶縁皮膜を形成して一般腐食および浸食−腐食を低減若しくは緩和する。
【解決手段】 好ましくは、皮膜は0.1ミクロンから0.3mmの、チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)、タンタラ(Ta)、Al2O3、CeO2、または同様の酸化物などの酸化物皮膜の薄層、または、原子炉冷却水環境中で酸化する、Ti、Zr、Ta、Hf、Ce、Alなどの金属の薄層である。施工された皮膜によって、構成要素表面と原子炉冷却水環境との間に保護層が設けられる。原子炉の金属製の構成要素の腐食の可能性を低減および/または解消することにより、皮膜は放射化された腐食生成物が原子炉冷却水を汚染する可能性を解消または最小限にする。
【選択図】図3

Description

本発明は、金属製の原子炉構成要素に施工され、構成要素からの腐食生成物の放出を低減する保護皮膜に関する。
原子炉冷却水環境、例えば、沸騰水型原子炉(「BWR」)、加圧水型原子炉(「PWR」)、またはカナダ型重水ウラン(「CANDU」)原子炉内の金属製の構成要素は、腐食生成物を生成する。原子炉構成要素がニッケル合金製である場合は、放射化核種、特にコバルト60で原子炉冷却水が汚染される、コバルト含有腐食生成物についての懸念が生ずる。ニッケル合金には、トランプ元素としていくらかのコバルトが天然に存在する。さらにニッケル同位元素は、中性子束中で放射性コバルト同位元素に転換され得る。具体的には、コバルト含有腐食生成物の問題は、汚染問題を支配する。コバルトは原子炉の中性子束中で放射化され、その結果、冷却水を放射化された腐食生成物で汚染するおそれがある。原子炉冷却水中の放射化された腐食生成物は、原子炉容器外の構成要素およびシステムに移動し、それによって労働者の職業被ばくを増加させることがある。
「CVD Treatment of Hard Friction Coated Steam Line Plug Grips」と題する米国特許第6,630,202号には、化学蒸着された(「CVD」)皮膜の、穏和な環境下での腐食に対する保護特性が示されている。米国特許第6,633,623号は、沸騰水型原子炉(「BWR」)環境下で汚れ付着に関して、浸食性−耐腐食の硬質CVD皮膜を援用している。
米国特許第6,630,202号 米国特許第6,633,623号
本発明は、構成要素の表面に絶縁被覆を施工することにより、原子炉冷却水環境中における金属製の構成要素の腐食によって生ずるCo−60などの放射化された腐食生成物を低減するための方法である。チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)、タンタラ(Ta)、アルミナ(Al)、ハフニア(HFO)、セリア(CeO)または同様の酸化物などの絶縁皮膜が、化学蒸着(「CVD」)または他の被覆方法によって、構成要素の表面に施工される。プラズマまたはHVOFによる熱溶射被覆、ワイヤアーク、PVD、高周波スパッタリング、および電気めっきなどの他の被覆加工法も可能である。被覆加工法によって、皮膜厚さは0.1ミクロンから0.3mmの範囲まで可能である。被覆を、金属元素の形で、すなわちTi、Zr、Ta、Al、Hf、Ce等で、施工することも可能であり、これらは原子炉冷却水中で最終的に酸化され、酸化物、例えばTiOを形成することも知られている。被覆によって、構成要素表面と原子炉環境との間に保護層が設けられる。原子炉の金属製の構成要素に被覆する主要な目的は、腐食の可能性を低減および/または解消することである。そうすることによって、放射化された腐食生成物が原子炉冷却水を汚染する可能性は、解消または最小限にされる。この被覆は、重要なコバルト含有腐食生成物に寄与するニッケル合金ベースの金属に対して特に有益である。ステンレス鋼はトランプ元素としていくらかのコバルトを含むと共に相当な量のニッケルを含むので、この被覆はまたオーステナイト系ステンレス鋼製構成要素にも有効である。例えば、CVD処理によって絶縁保護表面皮膜が施され、さらに金属製の構成要素内の空隙/空孔が充満される。さらに、従来の特許において、耐浸食−腐食性の硬質CVD皮膜は原子炉冷却水環境に対して耐性のあることが示されている。このように表面および空隙を封止することにより、湿分が母材金属に浸入する可能性が低減および/または解消され、それによって腐食および引き続く腐食生成物の原子炉冷却水への放出の可能性を低減する。
本発明は、原子炉冷却水環境中に配置される原子炉構成要素の露出面に、CVDまたは他の被覆加工法による絶縁薄皮膜(または原子炉冷却水環境中で酸化する金属皮膜)を提供する。好ましい皮膜はチタニアであるが、他の酸化物皮膜として、タンタラ、ジルコニア、または、原子炉冷却水環境中での使用によって容易には劣化しない他の同様の酸化物皮膜も可能である。原子炉冷却水環境中の金属製の構成要素のCVD表面処理の利点は次のとおりである。
・最小限の厚さ(例えば、0.1から5ミクロン)の絶縁CVD皮膜を施す。
・貫通孔、空孔、空間、および割れ目の内部を含む全表面を覆う、絶縁保護表面処理が可能である。
・金属製の構成要素の空孔および/または空間を、例えばタンタラ、チタニア、ジルコニア、または他の同様の酸化物などの硬質酸化物で充満し、それらは原子炉冷却水および中性子に曝露しても容易には劣化しない。
・金属表面を覆い、任意の空孔、空間、割れ目をCVD材料で充満することができる絶縁保護表面処理法である。
・CVD処理面は原子炉冷却水環境中で、耐浸食性および耐腐食性である。
・CVD処理面は金属表面への硬質、接着被覆である。
・CVD処理面は、腐食生成物が金属製の構成要素から放出され原子炉冷却水環境へ浸入することを解消または低減できる。
・プラズマまたは高速酸素燃料熱溶射処理(「HVOF」)による熱溶射被覆、物理蒸着(「PVD」)、高周波(「RF」)スパッタリング処理、電気めっき、および無電解めっきは、皮膜厚さ5ミクロンから0.3mmのそれらの皮膜を、一部の構成要素に施工する代替方法である。
・原子炉冷却水環境中で最終的に酸化する、Ti、Ta、Al、Zr、Hf、Ce等、などの金属元素は、保護皮膜として施工することが可能である。
化学蒸着(CVD)で施工できる、例えばTiO、Ta、ZrO、Al、HfO、およびCeOなどの種々の金属酸化物は、それらが熱的化学に安定で熱膨張率が低いことから、腐食障壁層の材料として広く使用されている。難溶性酸化物の主要な特性は、種々の腐食性および高温環境における優れた耐腐食性である。したがって、原子炉冷却水環境内の金属製の構成要素を被覆することにより、構成要素が腐食し、それによって原子炉冷却水を放射化された核種で汚染する可能性が解消および/または緩和される。ニッケル合金製構成要素は、高レベルのコバルトが寄与しているため、最も懸念されるものである。図1に示すように、CVD処理は金属部分の表面を覆う絶縁保護皮膜を生成し、それは空隙/空間を充満して、その部分の母材金属が腐食することを防護する。この処理の結果、母材合金は原子炉冷却水環境から保護され、腐食および腐食生成物の冷却水中への放出が防護される。これらの腐食抑制皮膜は、腐食を経験した、ガスタービン、航空機エンジン、インペラ、弁の部品、および他の構成要素/表面に使用されている。そのような適用の1つとして本皮膜に対して提案されているのが、BWR燃料バンドル内で個別の燃料棒の位置を維持するスペーサ組立体である。いくつかの設計では、これらのスペーサはニッケル合金X−750製である。数個のスペーサが各燃料バンドルにあるので、ニッケル合金の広範な表面積が原子炉冷却水環境に露出される。スペーサは直接、炉心内にあるので高放射化され、その結果、極めて多量の放射化された腐食生成物を原子炉冷却水に放出する可能性を有する。酸化物皮膜を施工することにより、ニッケル合金を原子炉冷却水から隔離して、この放射化された腐食生成物の放出を著しく低減または解消する。
図2は、CVD処理されたステンレス鋼表面の走査型電子顕微鏡写真(「SEM」)を示す。エポキシレジンによる包埋処理によってTiO皮膜層を304SS基板から剥離することはできず、TiO皮膜自体を破壊することもできない。これはCVDで金属基板に生成されたTiO皮膜の強い機械的安定性と接着特性を示すものである。このような皮膜は、ガスタービンおよび航空機エンジンブレードなどの様々な製品にも使用されてきた。これらの結果を反映したデータを以下の表1に示す。
図2に関して、1月間の高流速中への水没後の電極セットアップで、皮膜とステンレス鋼表面との接着力は当初の値から変化していないことが注目される。さらに、この試験中に皮膜は離層せず、むしろBWR環境中でゆっくりと浸食されることが判明した。試験期間中に浸食−腐食率が測定され、TiO皮膜の潜在的な耐用期間は20年を超すことが本試験結果から外挿された。これらの結果を反映したデータを図6と図7に示す。

図3は、TiO皮膜の接着特性、耐侵食−腐食特性のグラフである。例えばTa(タンタラ)、TiO(チタニア)、Al(アルミナ)等の耐腐食性皮膜が、蒸気配管プラググリップの硬質摩擦面に施工される。被覆の目的は、摩擦面内にある空孔およびクラックを、PVDまたはCVDなどの種々の被覆方法で充満することである。
図5は、蒸気配管プラググリップの硬質摩擦層内にあるクラックおよび空孔の表面に沿って堆積した、CVDタンタラ層のSEMによる断面写真である。この図は、空孔/クラック/空間に入り込む皮膜の深さを実証している。タンタラ耐腐食層の有効性は、塩水噴霧法(ASTM基準G112)で評価された。
図4aおよび4bは、タンタラ皮膜ありおよびなしの場合における、噴霧試験後の硬質摩擦面の腐食面の表面形態を示す図である。タンタラ皮膜による摩擦面の腐食の著しい減少または緩和が目視できる。
本発明について、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものに関して説明してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ添付される特許請求の精神と範囲に含まれる様々な変形および均等な構成を包含することを意図している、と理解されるべきである。
化学蒸着された絶縁酸化物皮膜の絶縁保護特性および強力な接着特性を示す図である。 CVD処理されたステンレス鋼表面のチタニア(TiO)皮膜の、高温、高流速水を模擬した条件下での想定される腐食率を示す、走査電子顕微鏡写真である。 チタニア(TiO)皮膜の接着特性、耐侵食−腐食特性を示すグラフである。 塩水噴霧試験後の蒸気ラインプラググリップの硬質耐摩擦皮膜について、タンタラ(Ta)皮膜のありおよびなしの場合の表面形態を示す図である。 タンタラ層が硬質耐磨耗皮膜層内で表面のクラックと空孔に沿って堆積されていることを示す、CVDで製造されたタンタラ(Ta)皮膜の断面図である。 CVD処理された304SSステンレス鋼表面のチタニア(TiO)皮膜の、高温、高流速水を模擬した条件下での実験結果(抵抗値)を説明する図。 CVD処理された304SSステンレス鋼表面のチタニア(TiO)皮膜の、高温、高流速水を模擬した条件下での実験結果(接着力)を説明する図。

Claims (10)

  1. 原子炉冷却水環境中にある金属製構成要素の腐食を低減若しくは緩和する方法であって、
    絶縁皮膜を前記金属製構成要素の表面に施工するステップを具備することを特徴とする腐食低減緩和方法。
  2. 前記原子炉冷却水環境が、沸騰水型原子炉(「BWR」)、加圧水型原子炉(「PWR」)、およびカナダ型重水ウラン(「CANDU」)原子炉からなるグループから選択された環境であることを特徴とする請求項1記載の腐食低減緩和方法。
  3. 前記絶縁皮膜が酸化物絶縁皮膜であることを特徴とする請求項1記載の腐食低減緩和方法。
  4. 前記酸化物絶縁皮膜が、TiO、ZrO、Ta、Al、CeO、およびHfOからなるグループから選択されることを特徴とする請求項3記載の腐食低減緩和方法。
  5. 前記絶縁皮膜が前記原子炉冷却水環境中で酸化する金属皮膜であることを特徴とする請求項1記載の腐食低減緩和方法。
  6. 前記金属皮膜が、Ti、Zr、Ta、Al、Ce、およびHfからなるグループから選択されることを特徴とする請求項5記載の腐食低減緩和方法。
  7. 前記絶縁皮膜を前記金属製の構成要素の表面に施工する前記ステップが、実質的に0.1から5ミクロンの範囲内の厚さを有する化学蒸着(「CVD」)の施工方法を使用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の腐食低減緩和方法。
  8. 前記絶縁皮膜を前記金属製の構成要素の表面に施工する前記ステップが、プラズマまたは高速酸素燃料熱溶射処理(「HVOF」)による熱溶射被覆、物理蒸着(「PVD」)、高周波(「RF」)スパッタリング処理、電気めっき、および無電解めっきからなるグループから選択した施工方法を使用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の腐食低減緩和方法。
  9. 前記絶縁皮膜を前記金属製の構成要素の表面に施工する前記ステップが、実質的に0.1ミクロンから0.3mmの範囲内の厚さを持つ前記皮膜を施工するステップをさらに含むことを特徴とする請求項8記載の腐食低減緩和方法。
  10. 前記皮膜が0.1ミクロンから0.3mmの酸化物または金属元素、すなわちTi、Zr、Ta、Al、Hf、Ce等、の薄層であって、最終的に前記原子炉冷却水中で酸化されて、酸化物、例えばTiOを生成することを特徴とする請求項1記載の腐食低減緩和方法。
JP2008204936A 2007-08-16 2008-08-08 金属製の原子炉構成要素に施工される原子炉環境への腐食生成物を低減するための保護皮膜 Pending JP2009047692A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/889,757 US20090046825A1 (en) 2007-08-16 2007-08-16 Protective coating applied to metallic reactor components to reduce corrosion products into the nuclear reactor environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009047692A true JP2009047692A (ja) 2009-03-05

Family

ID=40010740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008204936A Pending JP2009047692A (ja) 2007-08-16 2008-08-08 金属製の原子炉構成要素に施工される原子炉環境への腐食生成物を低減するための保護皮膜

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090046825A1 (ja)
EP (1) EP2031091A1 (ja)
JP (1) JP2009047692A (ja)
CN (1) CN101423943A (ja)
MX (1) MX2008010475A (ja)
TW (1) TW200925316A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013130565A (ja) * 2011-11-24 2013-07-04 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 原子力プラントの構成部材、原子力プラントの構成部材への放射性核種付着抑制方法並びに原子力プラントの構成部材の成膜装置
JP2016504565A (ja) * 2012-11-07 2016-02-12 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー 高速熱処理法による原子炉用ジルコニウム被覆への一体型保護材の堆積
JP2016186430A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 原子炉構造部材の防食方法と製造方法、及び原子炉構造部材
JP2017142098A (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 原子炉構造部材の製造方法、防食方法および原子炉構造部材
JP2019527346A (ja) * 2016-07-22 2019-09-26 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー 原子燃料棒に耐腐食性障壁被膜を施すためのスプレー法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102378829B (zh) * 2009-03-30 2014-06-11 株式会社东芝 耐腐蚀构件及其制备方法
KR20120007052A (ko) * 2009-04-16 2012-01-19 셰브런 유.에스.에이.인크. 오일, 가스, 탐사, 정련 및 석유화학 응용분야를 위한 구조적 컴포넌트
US20100266790A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Grzegorz Jan Kusinski Structural Components for Oil, Gas, Exploration, Refining and Petrochemical Applications
US8871306B2 (en) * 2009-04-16 2014-10-28 Chevron U.S.A. Inc. Structural components for oil, gas, exploration, refining and petrochemical applications
US8320427B2 (en) * 2009-12-16 2012-11-27 General Electric Company Cold walled induction guide tube
US20140349013A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Uni-Pixel Displays, Inc. Method of manufacturing a low volume transfer anilox roll for high-resolution flexographic printing
CN104294205B (zh) * 2014-09-11 2017-01-25 芜湖鼎瀚再制造技术有限公司 一种ZrO2‑HfO2涂层及其制备方法
CN104409118B (zh) * 2014-10-23 2017-01-11 华北电力大学 研究聚变堆腐蚀产物沉积的热工水力实验系统及方法
US20180016678A1 (en) 2016-07-15 2018-01-18 Applied Materials, Inc. Multi-layer coating with diffusion barrier layer and erosion resistant layer
US11634810B2 (en) * 2016-09-28 2023-04-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Process of manufacture a nuclear component with metal substrate by DLI-MOCVD and method against oxidation/hydriding of nuclear component
EP4055623A4 (en) 2019-11-08 2023-12-13 Abilene Christian University IDENTIFYING AND QUANTIFYING COMPONENTS IN A HIGH MELTING POINT LIQUID
CN114085098B (zh) * 2021-11-26 2023-02-28 云南警官学院 一种耐腐蚀抗烧结抗高温蠕变的氧化铝复合陶瓷及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3389055A (en) * 1965-04-05 1968-06-18 Gen Electric Jet pump assembly in a nuclear reactor
JPS63274751A (ja) * 1987-05-01 1988-11-11 Toyota Motor Corp セラミック溶射部材
JPH07228963A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Nuclear Fuel Ind Ltd 原子燃料用折出硬化型ニッケル基合金材
JPH10130810A (ja) * 1996-10-31 1998-05-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 防食用チタン酸化膜の作製方法および防食用チタン酸化膜
JP2002207094A (ja) * 2000-11-29 2002-07-26 General Electric Co <Ge> ジェットポンプノズルアセンブリ及びインレットミキサを保護する装置及び方法
JP2004333468A (ja) * 2003-04-15 2004-11-25 Kobe Steel Ltd 耐食性に優れた金属構造体、前記金属構造体を製造するための材料および前記金属構造体の製法
JP2005338097A (ja) * 2005-07-05 2005-12-08 Toshiba Corp 構造物の補修装置および加工装置
JP2006194873A (ja) * 2004-12-30 2006-07-27 General Electric Co <Ge> 高温水に曝される表面用の改善された絶縁被覆

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3672008D1 (de) * 1985-07-10 1990-07-19 Hitachi Ltd Verfahren und vorrichtung zum reinigen des kuehlwassers eines nuklearreaktors.
JP2003232886A (ja) * 2002-02-06 2003-08-22 Toshiba Corp 金属材料の腐食低減方法
US6630202B1 (en) * 2002-09-30 2003-10-07 General Electric Company CVD treatment of hard friction coated steam line plug grips
US20070003001A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 General Electric Company Method for mitigation oxide fouling in structural components in light water reactors

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3389055A (en) * 1965-04-05 1968-06-18 Gen Electric Jet pump assembly in a nuclear reactor
JPS63274751A (ja) * 1987-05-01 1988-11-11 Toyota Motor Corp セラミック溶射部材
JPH07228963A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Nuclear Fuel Ind Ltd 原子燃料用折出硬化型ニッケル基合金材
JPH10130810A (ja) * 1996-10-31 1998-05-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 防食用チタン酸化膜の作製方法および防食用チタン酸化膜
JP2002207094A (ja) * 2000-11-29 2002-07-26 General Electric Co <Ge> ジェットポンプノズルアセンブリ及びインレットミキサを保護する装置及び方法
JP2004333468A (ja) * 2003-04-15 2004-11-25 Kobe Steel Ltd 耐食性に優れた金属構造体、前記金属構造体を製造するための材料および前記金属構造体の製法
JP2006194873A (ja) * 2004-12-30 2006-07-27 General Electric Co <Ge> 高温水に曝される表面用の改善された絶縁被覆
JP2005338097A (ja) * 2005-07-05 2005-12-08 Toshiba Corp 構造物の補修装置および加工装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013130565A (ja) * 2011-11-24 2013-07-04 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 原子力プラントの構成部材、原子力プラントの構成部材への放射性核種付着抑制方法並びに原子力プラントの構成部材の成膜装置
JP2016504565A (ja) * 2012-11-07 2016-02-12 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー 高速熱処理法による原子炉用ジルコニウム被覆への一体型保護材の堆積
JP2016186430A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 原子炉構造部材の防食方法と製造方法、及び原子炉構造部材
JP2017142098A (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 原子炉構造部材の製造方法、防食方法および原子炉構造部材
JP2019527346A (ja) * 2016-07-22 2019-09-26 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー 原子燃料棒に耐腐食性障壁被膜を施すためのスプレー法

Also Published As

Publication number Publication date
MX2008010475A (es) 2009-03-05
TW200925316A (en) 2009-06-16
CN101423943A (zh) 2009-05-06
US20090046825A1 (en) 2009-02-19
EP2031091A1 (en) 2009-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009047692A (ja) 金属製の原子炉構成要素に施工される原子炉環境への腐食生成物を低減するための保護皮膜
Tang et al. Protective coatings on zirconium-based alloys as accident-tolerant fuel (ATF) claddings
US20180371601A1 (en) KINETICALLY APPLIED GRADATED Zr-Al-C OR Ti-Al-C CERAMIC OR AMORPHOUS OR SEMI-AMORPHOUS STAINLESS STEEL WITH NUCLEAR GRADE ZIRCONIUM ALLOY METAL STRUCTURE
US5793830A (en) Metal alloy coating for mitigation of stress corrosion cracking of metal components in high-temperature water
JP2007192219A (ja) タービンエンジンコンポーネント、その保護方法およびコーティング系
EP2354472B1 (en) Vapor device
JPH0715141B2 (ja) 耐熱部品
EP3181718A1 (en) Cladding for a fuel rod for a light water reactor
Yang et al. Removal and repair techniques for thermal barrier coatings: a review
US20060188056A1 (en) Method for forming coatings on structural components with corrosion-mitigating materials
JP2022547597A (ja) ジルコニウム合金核燃料棒におけるセラミックコーティングの物理的気相成長
JP2010025936A (ja) 燃料棒で使用されるジルコニウム合金の腐食を低減する物質層を含む原子炉コンポーネンツ
JP2008070138A (ja) 核燃料集合体、それに用いる部品およびその製造方法
JP2005529231A5 (ja)
Tang et al. Metallic and ceramic coatings for enhanced accident tolerant fuel cladding
JP2004333468A (ja) 耐食性に優れた金属構造体、前記金属構造体を製造するための材料および前記金属構造体の製法
Siitonen et al. Corrosion properties of stainless steel coatings made by different methods of thermal spraying
JPS60100657A (ja) 金属の表面処理法
JP2014115169A (ja) 原子炉格納容器及びその加工方法、原子炉格納容器内部構造物及びその加工方法
JP6747907B2 (ja) 防食塗膜構造
JP4398784B2 (ja) オープンラック式気化器用伝熱管
JP2008275604A (ja) 制御棒
Sampson Thermal spray applications for power plant components
Meterns-Lecomte et al. Characterization of a new aerospace thermal barrier coating
KR20240014490A (ko) 지르코늄 합금 핵연료 클래딩 상에 캐소드 아크 적용된 무작위 그레인 구조 코팅

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20110214

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110802

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130528

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130822

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140603

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20141111