JP2012247322A - Method for forming platinum film on plant component - Google Patents

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剛 伊藤
Hideyuki Hosokawa
秀幸 細川
Makoto Nagase
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently forming a platinum film on a nuclear reactor component and a ferrite film surface in succession with chemical decontamination.SOLUTION: A feature of this invention is to bring film formation solution containing a platinum ion and a reducer into contact with the surface of a plant component after stopping the operation of the plant having the component and before start of the operation of the plant, so that a platinum film is formed on the surface of the plant component.

Description

本発明は、プラント構成部材への白金皮膜形成方法に係り、特に、沸騰水型原子力発電プラントに適用するのに好適なプラント構成部材への白金皮膜形成方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a platinum film on a plant component, and more particularly to a method for forming a platinum film on a plant component suitable for application to a boiling water nuclear power plant.

発電プラントとして、例えば、沸騰水型原子力発電プラント(以下、BWRプラントという)及び加圧水型原子力発電プラント(以下、PWRプラントという)が知られている。例えば、BWRプラントは、原子炉圧力容器(RPVと称する)内に炉心を内蔵した原子炉を有する。再循環ポンプ(またはインターナルポンプ)によって炉心に供給された冷却水は、炉心内に装荷された燃料集合体内の核燃料物質の核分裂で発生する熱によって加熱され、一部が蒸気になる。この蒸気は、原子炉からタービンに導かれ、タービンを回転させる。タービンから排出された蒸気は、復水器で凝縮され、水になる。この水は、給水として原子炉に供給される。給水は、原子炉内での放射性腐食生成物の発生を抑制するため、給水配管に設けられたろ過脱塩装置で主として金属不純物が除去される。   As power plants, for example, boiling water nuclear power plants (hereinafter referred to as BWR plants) and pressurized water nuclear power plants (hereinafter referred to as PWR plants) are known. For example, a BWR plant has a nuclear reactor with a core built in a reactor pressure vessel (referred to as RPV). Cooling water supplied to the core by the recirculation pump (or internal pump) is heated by heat generated by nuclear fission of nuclear fuel material in the fuel assembly loaded in the core, and a part thereof becomes steam. This steam is led from the nuclear reactor to the turbine and rotates the turbine. The steam exhausted from the turbine is condensed in a condenser to become water. This water is supplied to the reactor as feed water. In order to suppress the generation of radioactive corrosion products in the nuclear reactor, metal impurities are mainly removed by a filtration and desalination apparatus provided in the water supply pipe.

BWRプラント及びPWRプラント等の発電プラントでは、原子炉圧力容器などの主要な構成部材は、腐食を抑制するために、水が接触する接水部にステンレス鋼及びニッケル基合金などを用いている。また、原子炉冷却材浄化系,余熱除去系,原子炉隔離時冷却系,炉心スプレイ系,給水系及び復水系などの構成部材は、プラントの製造所要コストを低減する観点、あるいは給水系や復水系を流れる高温水に起因するステンレス鋼の応力腐食割れを避ける観点などから、主として炭素鋼部材が用いられる。   In a power plant such as a BWR plant and a PWR plant, a main component such as a reactor pressure vessel uses stainless steel, a nickel-based alloy, or the like for a water contact portion in contact with water in order to suppress corrosion. In addition, components such as the reactor coolant purification system, residual heat removal system, reactor isolation cooling system, core spray system, feed water system and condensate system are used from the viewpoint of reducing the cost required for manufacturing the plant, Carbon steel members are mainly used from the viewpoint of avoiding stress corrosion cracking of stainless steel caused by high-temperature water flowing in the water system.

また、放射性腐食生成物の元となる腐食生成物は、RPV及び再循環系配管等の接水部からも発生することから、主要な一次系の構成部材には腐食の少ないステンレス鋼、ニッケル基合金などの不銹鋼が使用されている。また、低合金鋼製のRPVは内面にステンレス鋼の肉盛りが施され、低合金鋼が、直接、炉水(RPV内に存在する冷却水)と接触することを防いでいる。炉水とは、原子炉内に存在する冷却水である。さらに、炉水の一部を原子炉浄化系のろ過脱塩装置によって浄化し、炉水中に僅かに存在する金属不純物を積極的に除去している。   In addition, since corrosion products that are the source of radioactive corrosion products are also generated from water contact parts such as RPV and recirculation piping, the primary primary components are made of stainless steel and nickel bases with low corrosion. Stainless steel such as alloy is used. In addition, the low alloy steel RPV has a stainless steel overlay on the inner surface, preventing the low alloy steel from coming into direct contact with the reactor water (cooling water present in the RPV). Reactor water is cooling water present in the nuclear reactor. Furthermore, a part of the reactor water is purified by a filter demineralizer of the reactor purification system, and metal impurities that are slightly present in the reactor water are positively removed.

上述の腐食対策を講じても、極僅かな金属不純物が炉水に残ることが避けられないため、一部の金属不純物が、金属酸化物として、燃料集合体に含まれる燃料棒の表面に付着する。燃料棒表面に付着した金属不純物(例えば、金属元素)は、燃料棒内の核燃料物質の核分裂によって発生する中性子の照射により原子核反応を起こし、コバルト60,コバルト58,クロム51,マンガン54等の放射性核種になる。これらの放射性核種は、大部分が酸化物の形態で燃料棒表面に付着したままであるが、一部の放射性核種は、取り込まれている酸化物の溶解度に応じて炉水内にイオンとして溶出したり、クラッドと呼ばれる不溶性固体として炉水中に再放出されたりする。炉水に含まれる放射性物質は、原子炉浄化系によって取り除かれる。しかしながら、除去されなかった放射性物質は炉水とともに再循環系などを循環している間に、BWRプラントを構成する構成部材の炉水と接触する表面に蓄積される。その結果、構成部材表面から放射線が放射され、定検作業時の従事者の放射線被曝の原因となる。その従業者の被曝線量は、各人毎に規定値を超えないように管理されている。近年この規定値が引き下げられ、各人の被曝線量を経済的に可能な限り低くする必要が生じている。   Even if the above-mentioned corrosion countermeasures are taken, it is inevitable that very few metal impurities remain in the reactor water, so some metal impurities adhere to the surface of the fuel rods included in the fuel assembly as metal oxides. To do. Metal impurities (for example, metal elements) adhering to the fuel rod surface cause a nuclear reaction by irradiation of neutrons generated by fission of nuclear fuel material in the fuel rod, and radioactive materials such as cobalt 60, cobalt 58, chromium 51, manganese 54, etc. Become a nuclide. Most of these radionuclides remain attached to the fuel rod surface in the form of oxides, but some radionuclides elute as ions in the reactor water depending on the solubility of the incorporated oxides. Or re-released into the reactor water as an insoluble solid called clad. The radioactive material contained in the reactor water is removed by the reactor purification system. However, the radioactive material that has not been removed accumulates on the surface of the constituent members of the BWR plant that come into contact with the reactor water while circulating in the recirculation system together with the reactor water. As a result, radiation is radiated from the surface of the component member, which causes radiation exposure of workers during regular inspection work. The exposure dose of the employee is managed so that it does not exceed the prescribed value for each person. In recent years, this regulation value has been lowered, and it has become necessary to make the exposure dose of each person as low as economically possible.

そこで、配管への放射性核種の付着を低減する方法、及び炉水中の放射性核種の濃度を低減する方法が様々検討されている。例えば、亜鉛などの金属イオンを炉水に注入して、炉水と接触する再循環系配管内面に亜鉛を含む緻密な酸化皮膜を形成させることにより、酸化皮膜中へのコバルト60及びコバルト58等の放射性核種の取り込みを抑制する方法が提案されている(特開昭58−79196号公報参照)。   Thus, various methods for reducing the adhesion of radionuclides to piping and methods for reducing the concentration of radionuclides in the reactor water have been studied. For example, by injecting metal ions such as zinc into the reactor water, and forming a dense oxide film containing zinc on the inner surface of the recirculation piping that contacts the reactor water, cobalt 60 and cobalt 58 in the oxide film, etc. Has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 58-79196).

また、化学除染後、原子力プラントの構成部材表面にフェライト皮膜としてマグネタイト皮膜を形成することによって、プラントの運転後においてその構成部材表面に放射性核種が付着することを抑制する方法が、特開2006−38483号公報及び特開2007−192745号公報に提案されている。この方法は、鉄(II)イオンを含むギ酸水溶液、過酸化水素及びヒドラジンを含み、常温から100℃の範囲に加熱された処理液を、その構成部材表面に接触させてその表面にフェライト皮膜を形成するものである。さらに、マグネタイト皮膜よりも安定なニッケルフェライト皮膜もしくは亜鉛フェライト皮膜を原子力プラントの構成部材表面に形成し、プラントの運転後においてその構成部材表面に放射性核種が付着することをさらに抑制する方法が提案されている。   Moreover, after chemical decontamination, by forming a magnetite film as a ferrite film on the surface of a component of a nuclear power plant, a method for suppressing the attachment of radionuclides to the surface of the component after the operation of the plant is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-2006. -38483 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-192745. In this method, a formic acid aqueous solution containing iron (II) ions, hydrogen peroxide and hydrazine, and a treatment liquid heated to a temperature ranging from room temperature to 100 ° C. are brought into contact with the surface of the component member to form a ferrite film on the surface. To form. Furthermore, a method has been proposed in which a nickel ferrite film or zinc ferrite film, which is more stable than a magnetite film, is formed on the surface of a component of a nuclear power plant and the radionuclide is further prevented from adhering to the surface of the component after the operation of the plant. ing.

原子力プラントの構成部材の応力腐食割れを抑制するために、その構成部材の冷却水と接触する表面に、亜鉛クロマイト(ZnCr24)及びクロム酸化物(Cr23)が混在する亜鉛とクロムの複合酸化物層を形成することが、特開2001−91688号公報に記載されている。 In order to suppress stress corrosion cracking of components of nuclear power plants, zinc containing chromite (ZnCr 2 O 4 ) and chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is mixed on the surface of the component that contacts the cooling water The formation of a complex oxide layer of chromium is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91688.

特開2000−352597号公報は、原子力プラントの構成部材に含まれるCrを安定化することを記載しており、このCrの安定化によって、構成部材の応力腐食割れ感受性を緩和し、構成部材の腐食の抑制を図っている。腐食の抑制は、定期検査時における被ばく線量を低減することができる。そのCrの安定化は、構成部材の表面にMCr24の形態(MはZn,Ni,Fe及びCoのうちの1種あるいは複数種の混合)の化合物を形成することを提案している。MCr24、例えば、FeCr24の構成部材表面への形成方法として、めっき,塗装,ライニング,容赦,プレーティング,プレフィルミング,研磨の表面処理のいずれかまたは複数を用いている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-352597 describes stabilizing Cr contained in a component of a nuclear power plant. This stabilization of Cr alleviates the stress corrosion cracking susceptibility of the component, We are trying to suppress corrosion. The suppression of corrosion can reduce the exposure dose during periodic inspection. The Cr stabilization proposes to form a compound in the form of MCr 2 O 4 (M is a mixture of one or more of Zn, Ni, Fe and Co) on the surface of the component. . As a method for forming MCr 2 O 4 , for example, FeCr 2 O 4 on the surface of the constituent member, one or more of plating, painting, lining, pardon, plating, prefilming, and polishing surface treatment are used.

原子力プラントでは、応力腐食割れの進展を抑制するため、原子炉内に白金を注入する技術を適用している。この白金注入技術は、白金を原子炉内の冷却水に注入することによって、冷却水と接触する、原子力プラントの構成部材の表面を強還元環境に保ち、構成部材での応力腐食割れの進展を抑制する。しかしながら、水素注入技術は、その構成部材の表面を強還元環境に保つことにより、構成部材での応力腐食割れの進展を抑制できるものの、その構成部材の表面には60Coを取り込み易い酸化皮膜が形成され易くなることが報告されている。このため、定期点検作業者の被ばく線量増加が危惧される。 At the nuclear power plant, a technique of injecting platinum into the nuclear reactor is applied to suppress the development of stress corrosion cracking. In this platinum injection technology, platinum is injected into the cooling water in the nuclear reactor to maintain the surface of the nuclear plant components that are in contact with the cooling water in a strongly reducing environment, and to promote the development of stress corrosion cracking in the components. Suppress. However, the hydrogen injection technique can suppress the development of stress corrosion cracking in the component by keeping the surface of the component in a strong reducing environment, but the surface of the component has an oxide film that easily incorporates 60 Co. It has been reported that it is easily formed. For this reason, there is a risk of an increase in the radiation dose of periodic inspection workers.

特開昭58−79196号公報JP 58-79196 A 特開2006−38483号公報JP 2006-38483 A 特開2007−182604号公報JP 2007-182604 A 特開2007−192745号公報JP 2007-192745 A 特開2001−91688号公報JP 2001-91688 A 特開2000−352597号公報JP 2000-352597 A

proceedings of water chemistry 2004, p1054-1059.proceedings of water chemistry 2004, p1054-1059.

原子力発電所の配管表面に白金を形成する方法では、原子炉起動後に白金錯体を給水配管より注入する方法が実施されている(非特許文献1)。また、白金によって原子炉構成部材の表面を強還元環境に保つことにより、構成部材での応力腐食割れの進展を抑制できるものの、その構成部材の表面には60Coを取り込み易い酸化皮膜が形成され易くなることが報告されている。このため、定期点検作業者の被ばく線量増加が危惧される。 As a method of forming platinum on the pipe surface of a nuclear power plant, a method of injecting a platinum complex from a water supply pipe after starting a nuclear reactor has been implemented (Non-Patent Document 1). In addition, by maintaining the surface of the nuclear reactor component in a strongly reducing environment with platinum, the development of stress corrosion cracking in the component can be suppressed, but an oxide film that easily incorporates 60 Co is formed on the surface of the component. It has been reported that it becomes easier. For this reason, there is a risk of an increase in the radiation dose of periodic inspection workers.

原子力プラントの構成部材の表面に緻密なフェライト皮膜を形成し60Coの付着量を抑制する、特開2006−38483号公報,特開2007−182604号公報及び特開2007−192745号公報に記載されたフェライト皮膜形成方法は、フェライト皮膜形成対象物である、原子力プラントの構成部材の表面へのフェライト皮膜形成時において、その構成部材の表面に接触させる皮膜形成液である、鉄(II)イオンを含む溶液、酸化剤及びpH調整剤の添加を順に行い、更に白金イオンを含む薬剤を導入することでフェライト皮膜表面に白金を形成する事を記載し、配管の応力腐食割れを低減するとともに60Coの付着量を抑制する事を記載している。 It is described in JP 2006-38483 A, JP 2007-182604 A, and JP 2007-192745 A, in which a dense ferrite film is formed on the surface of a nuclear plant component to suppress the amount of 60 Co adhesion. The method for forming a ferrite film is to form iron film (II), which is a film forming liquid that is brought into contact with the surface of a constituent member of a nuclear power plant when forming a ferrite film on the surface of the constituent member of a nuclear power plant. including solution, and addition of an oxidizing agent and a pH adjusting agent in turn, further describes that forming the platinum ferrite film surface by introducing an agent comprising a platinum ion, 60 Co with reducing stress corrosion cracking of the piping It is described that the amount of adhesion is suppressed.

発明者らは、原子力プラントの構成部材及びフェライト皮膜表面に適用するのに好適な白金の形成方法を詳細に検討した。その結果、プラントの運転停止期間中に、原子炉構成部材及びフェライト皮膜表面の化学除染に連続して白金皮膜を形成すれば、白金皮膜を効率的に形成できることを発見した。   The inventors have studied in detail a method of forming platinum suitable for application to a component of a nuclear power plant and the surface of a ferrite film. As a result, it was discovered that a platinum film can be formed efficiently if a platinum film is formed in succession to chemical decontamination of the reactor components and the ferrite film surface during the plant shutdown period.

本発明の目的は、化学除染に連続して原子炉構成部材及びフェライト皮膜表面に白金皮膜を効率的に形成する方法を提供するところにある。   An object of the present invention is to provide a method for efficiently forming a platinum coating on the surface of a nuclear reactor component and a ferrite coating continuously following chemical decontamination.

上記した目的を達成する本発明の特徴は、プラント構成部材を有するプラントの運転停止後で前記プラントの運転開始前に、白金イオン及び還元剤を含む皮膜形成液を、プラント構成部材の表面に接触させ、前記プラント構成部材の前記表面に、白金皮膜を形成することを特徴とする。   The feature of the present invention that achieves the above-described object is that the film forming liquid containing platinum ions and a reducing agent is brought into contact with the surface of the plant component after the plant having the plant component is stopped and before the operation of the plant is started. And forming a platinum film on the surface of the plant component.

本発明によれば、化学除染に連続して原子炉構成部材及びフェライト皮膜表面に白金皮膜を効率的に形成する方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of forming a platinum membrane | film | coat efficiently on a reactor structural member and a ferrite membrane | film | coat surface can be provided continuously following chemical decontamination.

本発明の好適な一実施例である、BWRプラントの再循環系配管に適用する実施例1のプラント構成部材へのフェライト皮膜形成方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the ferrite film formation method to the plant structural member of Example 1 applied to the recirculation system piping of a BWR plant which is one suitable Example of this invention. 図1に示すプラント構成部材への白金皮膜形成方法を実施する際に用いられる皮膜形成装置をBWRプラントの再循環系配管に接続した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which connected the film forming apparatus used when implementing the platinum film forming method to the plant structural member shown in FIG. 1 to the recirculation system piping of a BWR plant. 図2に示す皮膜形成装置の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the film forming apparatus shown in FIG. 白金皮膜をステンレス鋼部材表面に形成した場合の皮膜の断面像と組成分析の結果である。It is the cross-sectional image of a film | membrane at the time of forming a platinum film | membrane on the stainless steel member surface, and the result of a composition analysis. 白金皮膜をフェライト皮膜を形成したステンレス鋼表面に形成した試験片の断面像と組成分析の結果である。It is the result of the cross-sectional image and composition analysis of the test piece which formed the platinum film on the stainless steel surface in which the ferrite film was formed. 従来法と本発明による白金皮膜形成量の相対比較である。It is a relative comparison of the platinum film formation amount by the conventional method and this invention. 未処理、ステンレス鋼表面に白金皮膜を形成した試験片及びフェライト皮膜を形成したステンレス鋼表面に白金皮膜を形成した試験片への放射性核種の付着状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the adhesion state of the radionuclide to the test piece which formed the platinum membrane | film | coat on the untreated and the test piece which formed the platinum membrane | film | coat on the stainless steel surface which formed the platinum membrane | film | coat in the stainless steel surface. 本発明の他の実施例である、BWRプラントに適用する実施例2のプラント構成部材へのフェライト皮膜形成方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the ferrite film formation method to the plant structural member of Example 2 applied to a BWR plant which is another Example of this invention. 本発明の他の実施例である、BWRプラントに適用する実施例3のプラント構成部材へのフェライト皮膜形成方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the ferrite film formation method to the plant structural member of Example 3 applied to a BWR plant which is another Example of this invention. 図9に示すプラント構成部材へのフェライト皮膜形成方法に用いられる皮膜形成装置の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the membrane | film | coat formation apparatus used for the ferrite membrane | film formation method to the plant structural member shown in FIG.

発明者らは、原子力プラントの構成部材の表面に白金を形成する従来の貴金属注入において、280℃における白金形成メカニズムの詳細な検討を行った。その結果、白金イオンが原子炉構成部材及びフェライト皮膜表面で還元されて白金が形成されると分かった。そこで、発明者らは、100℃以下の低温でも白金イオンが還元できる方法を種々検討した結果、白金イオンを含む薬剤と還元剤を同時に原子力プラントの構成部材の表面に接触させれば、白金が形成できる事がわかった。また、従来より効率的に白金イオンを還元することで白金が緻密な皮膜状になることも突き止めた。そこで、上記の原子炉構成部材及びフェライト皮膜表面への白金及び白金皮膜形成方法を検討した。   The inventors have made a detailed examination of the platinum formation mechanism at 280 ° C. in the conventional noble metal injection for forming platinum on the surface of the component of the nuclear power plant. As a result, it was found that platinum ions were reduced on the reactor constituent member and the ferrite film surface to form platinum. Thus, as a result of various studies on methods for reducing platinum ions even at a low temperature of 100 ° C. or lower, the inventors have found that platinum can be obtained by bringing a chemical containing platinum ions and a reducing agent into contact with the surface of a nuclear plant component at the same time. I understood that it can be formed. It has also been found that platinum can be formed into a dense film by reducing platinum ions more efficiently than before. Therefore, the above-described nuclear reactor constituent members and platinum film formation methods on the ferrite film surface were studied.

発明者らは白金イオンを含む第1薬剤と還元剤を含む第2薬剤を原子炉構成部材の表面に接触させることで(1)式の反応に基づいて白金が形成できると考えた。   The inventors considered that platinum can be formed based on the reaction of formula (1) by bringing a first agent containing platinum ions and a second agent containing a reducing agent into contact with the surface of the nuclear reactor component.

Pt2++2e2- → Pt……(1)
そこで、発明者らは、白金イオンを含む第1の薬剤,還元剤を含む第2薬剤、を含む皮膜形成液を、原子力プラントのステンレス鋼製の構成部材を模擬したステンレス鋼製の試験片の表面及びフェライト皮膜を形成したステンレス鋼表面に白金皮膜の形成を実験により試みた。
Pt 2+ + 2e 2- → Pt …… (1)
Accordingly, the inventors have used a film-forming solution containing a first agent containing platinum ions and a second agent containing a reducing agent as a test piece made of stainless steel simulating stainless steel components of a nuclear power plant. An experiment was made to form a platinum film on the surface and the stainless steel surface on which the ferrite film was formed.

発明者らは、水に、白金イオンを含む第1薬剤,還元剤を含む第2薬剤を添加して生成した皮膜形成液を、原子力プラントのステンレス鋼製の構成部材を模擬したステンレス鋼製の試験片の表面に接触させ、この表面に白金皮膜を形成した。発明者らは、皮膜形成後に試験片の表面に形成された白金皮膜を電子顕微鏡観察及び組成分析を行った(図4)。その結果、白金が緻密な皮膜状に形成されていることを確認した。また、原子力プラントのステンレス鋼製の構成部材を模擬したステンレス鋼製の試験片の表面にフェライト皮膜を形成し、このフェライト皮膜の表面に白金皮膜を形成した試験片の電子顕微鏡観察及び組成分析を行った(図5)。緻密なフェライト皮膜及び白金皮膜が同時に形成されている事が確認された。以上のように白金を含む皮膜形成液と還元剤を添加することで緻密な白金皮膜の形成が確認できた。図6に従来法と本発明による白金皮膜形成量の相対値を示す。本発明は従来法の約9倍の皮膜形成量が可能になった。さらに発明者らは、ステンレス鋼及びフェライト皮膜を形成したステンレス鋼試験片の放射能付着抑制効果を実験により確認した。得られた腐食抑制効果を、図7を用いて説明する。図7の縦軸は、60Coの付着量の相対値を示している。未処理の試験片に対して、白金皮膜を形成したステンレス鋼及びフェライト皮膜の表面に白金皮膜を形成したステンレス鋼試験片共に放射能の付着を抑制している。つまり、白金を皮膜状に形成することでフェライト皮膜を形成したステンレス鋼試験片だけでなく、ステンレス鋼試験片への60Coの付着量も抑制する事ができた。 The inventors have made a film-forming solution produced by adding a first drug containing platinum ions and a second drug containing a reducing agent to water, and made of stainless steel simulating stainless steel components of a nuclear power plant. The test piece was brought into contact with the surface, and a platinum film was formed on this surface. The inventors performed electron microscope observation and composition analysis of the platinum film formed on the surface of the test piece after the film formation (FIG. 4). As a result, it was confirmed that platinum was formed into a dense film. In addition, a ferrite film was formed on the surface of a stainless steel specimen simulating a stainless steel component of a nuclear power plant, and an electron microscope observation and composition analysis of the specimen formed with a platinum film on the surface of this ferrite film Performed (FIG. 5). It was confirmed that a dense ferrite film and a platinum film were formed simultaneously. As described above, formation of a dense platinum film could be confirmed by adding a film-forming solution containing platinum and a reducing agent. FIG. 6 shows the relative value of the platinum film formation amount according to the conventional method and the present invention. The present invention has made it possible to form a film about 9 times as much as the conventional method. Furthermore, the inventors confirmed the effect of inhibiting the adhesion of radioactivity on the stainless steel test piece on which stainless steel and a ferrite film were formed by experiments. The obtained corrosion inhibition effect will be described with reference to FIG. The vertical axis in FIG. 7 shows the relative value of the amount of 60 Co deposited. The adhesion of radioactivity to both the untreated test piece and the stainless steel test piece formed with a platinum film on the surface of the ferrite film is suppressed. That is, by forming platinum in a film shape, it was possible to suppress not only the stainless steel test piece on which the ferrite film was formed but also the amount of 60 Co attached to the stainless steel test piece.

本発明の好適な一実施例であるBWRプラントの再循環系配管に適用した実施例1のプラント構成部材への白金皮膜形成方法を、図1,図2及び図3を用いて説明する。ここで、白金皮膜の形成は化学除染,フェライト皮膜形成ののちに連続して行われる。   A method for forming a platinum film on a plant component of Example 1 applied to a recirculation system piping of a BWR plant, which is a preferred embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS. Here, the platinum film is formed continuously after chemical decontamination and ferrite film formation.

原子力発電プラントであるBWRプラントは、図2に示すように、原子炉1,タービン3,復水器4,再循環系,原子炉浄化系及び給水系等を備えている。原子炉1は、炉心13を内蔵する原子炉圧力容器(以下、RPVという)12を有し、RPV12内にジェットポンプ14を設置している。炉心13には多数の燃料集合体(図示せず)が装荷されている。燃料集合体は、核燃料物質で製造された複数の燃料ペレットが充填された複数の燃料棒を含んでいる。再循環系は、ステンレス鋼製の再循環系配管22、及び再循環系配管22に設置された再循環ポンプ21を有する。給水系は、復水器4とRPV12を連絡する給水配管10に、復水ポンプ5,復水浄化装置(例えば、復水脱塩器)6,低圧給水加熱器8,給水ポンプ7及び高圧給水加熱器9を、復水器4からRPV12に向って、この順に設置して構成されている。原子炉浄化系は、再循環系配管22と給水配管10を連絡する浄化系配管20に、浄化系ポンプ24,再生熱交換器25,非再生熱交換器26及び炉水浄化装置27をこの順に設置している。浄化系配管20は、再循環ポンプ21の上流で再循環系配管22に接続される。原子炉1は、原子炉建屋(図示せず)内に配置された原子炉格納容器11内に設置されている。   As shown in FIG. 2, the BWR plant, which is a nuclear power plant, includes a reactor 1, a turbine 3, a condenser 4, a recirculation system, a reactor purification system, a water supply system, and the like. The nuclear reactor 1 has a nuclear reactor pressure vessel (hereinafter referred to as RPV) 12 in which a core 13 is built, and a jet pump 14 is installed in the RPV 12. The core 13 is loaded with a large number of fuel assemblies (not shown). The fuel assembly includes a plurality of fuel rods filled with a plurality of fuel pellets made of nuclear fuel material. The recirculation system includes a stainless steel recirculation pipe 22 and a recirculation pump 21 installed in the recirculation pipe 22. The water supply system includes a condensate pump 5, a condensate purification device (for example, a condensate demineralizer) 6, a low-pressure feed water heater 8, a feed water pump 7, and a high-pressure feed water in a feed water pipe 10 that connects the condenser 4 and the RPV 12. The heater 9 is installed from the condenser 4 toward the RPV 12 in this order. In the reactor purification system, a purification system pipe 24 that connects the recirculation system pipe 22 and the feed water pipe 10 is connected to a purification system pump 24, a regenerative heat exchanger 25, a non-regenerative heat exchanger 26, and a reactor water purification device 27 in this order. It is installed. The purification system pipe 20 is connected to the recirculation system pipe 22 upstream of the recirculation pump 21. The nuclear reactor 1 is installed in a nuclear reactor containment vessel 11 arranged in a nuclear reactor building (not shown).

RPV12内の冷却水は、再循環ポンプ21で昇圧され、再循環系配管22を通ってジェットポンプ14内に噴出される。ジェットポンプ14のノズルの周囲に存在する冷却水も、ジェットポンプ14内に吸引されて炉心13に供給される。炉心13に供給された冷却水は燃料棒内の核燃料物質の核分裂で発生する熱によって加熱され、加熱された冷却水の一部が蒸気になる。この蒸気は、RPV12内に設けられた気水分離器(図示せず)及び蒸気乾燥器(図示せず)にて水分が除去された後に、RPV12から主蒸気配管2を通ってタービン3に導かれ、タービン3を回転させる。タービン3に連結された発電機(図示せず)が回転し、電力が発生する。   The cooling water in the RPV 12 is boosted by the recirculation pump 21, and jetted into the jet pump 14 through the recirculation system pipe 22. Cooling water existing around the nozzles of the jet pump 14 is also sucked into the jet pump 14 and supplied to the core 13. The cooling water supplied to the core 13 is heated by the heat generated by the nuclear fission of the nuclear fuel material in the fuel rod, and a part of the heated cooling water becomes steam. This steam is guided to the turbine 3 from the RPV 12 through the main steam pipe 2 after moisture is removed by a steam separator (not shown) and a steam dryer (not shown) provided in the RPV 12. The turbine 3 is rotated. A generator (not shown) connected to the turbine 3 rotates to generate electric power.

タービン3から排出された蒸気は、復水器4で凝縮されて水になる。この水は、給水として、給水配管10を通りRPV12内に供給される。給水配管10を流れる給水は、復水ポンプ5で昇圧され、復水浄化装置6で不純物が除去され、給水ポンプ7でさらに昇圧される。給水は、低圧給水加熱器8及び高圧給水加熱器9で加熱されてRPV12内に導かれる。抽気配管でタービン3から抽気された抽気蒸気が、低圧給水加熱器8及び高圧給水加熱器9にそれぞれ供給され、給水の加熱源となる。   The steam discharged from the turbine 3 is condensed by the condenser 4 to become water. This water is supplied into the RPV 12 through the water supply pipe 10 as water supply. The feed water flowing through the feed water pipe 10 is boosted by the condensate pump 5, impurities are removed by the condensate purification device 6, and further boosted by the feed water pump 7. The feed water is heated by the low pressure feed water heater 8 and the high pressure feed water heater 9 and guided into the RPV 12. Extracted steam extracted from the turbine 3 through the extracted piping is supplied to the low-pressure feed water heater 8 and the high-pressure feed water heater 9, respectively, and serves as a heating source for the feed water.

再循環系配管22内を流れる冷却水の一部は、浄化系ポンプ24の駆動によって原子炉浄化系の浄化系配管20内に流入し、再生熱交換器25及び非再生熱交換器26で冷却された後、炉水浄化装置27で浄化される。浄化された冷却水は、再生熱交換器25で加熱されて浄化系配管20及び給水配管10を経てRPV12内に戻される。   A part of the cooling water flowing in the recirculation system pipe 22 flows into the purification system pipe 20 of the reactor purification system by driving the purification system pump 24 and is cooled by the regenerative heat exchanger 25 and the non-regenerative heat exchanger 26. Then, the water is purified by the reactor water purification device 27. The purified cooling water is heated by the regenerative heat exchanger 25 and returned to the RPV 12 through the purification system pipe 20 and the water supply pipe 10.

BWRプラントの運転が停止された後のBWRプラントの運転停止期間内で、仮設設備である皮膜形成装置30の循環配管(皮膜形成液配管)35の両端が、ステンレス鋼製の再循環系配管22に接続される。この循環配管35を再循環系配管22に接続する作業を具体的に説明する。BWRプラントの運転停止後に、例えば、再循環系配管22に接続されている浄化系配管20に設置されているバルブ23のボンネットを開放して浄化系ポンプ24側を封鎖する。皮膜形成装置30の循環配管35の一端をバルブ23のフランジに接続する。これにより、循環配管35の一端が再循環系ポンプ21の上流で再循環系配管22に接続される。他方、再循環ポンプ21の下流側で再循環系配管22に接続されたドレン配管または計装配管などの枝管を切り離し、その切り離された枝管に、皮膜形成装置30の循環配管35の他端を接続する。循環配管35の両端を再循環系配管22に接続することによって、再循環系配管22及び循環配管35を含む閉ループが形成される。再循環系配管22の両端部におけるRPV12内での各開口部は、皮膜形成液がRPV12内に流入しないように、プラグ(図示せず)でそれぞれ封鎖される。皮膜形成装置30は、再循環系配管22の内面にフェライト及び白金皮膜が形成され、これらの皮膜の形成に使用した皮膜形成液の処理が終了した後で且つBWRプラントの運転停止期間内で、再循環系配管22から取り外される。その後で、BWRプラントの運転が開始される。   Within the operation stop period of the BWR plant after the operation of the BWR plant is stopped, both ends of the circulation pipes (film forming liquid pipes) 35 of the film forming apparatus 30 which is temporary equipment are made of stainless steel recirculation pipes 22. Connected to. The operation of connecting the circulation pipe 35 to the recirculation system pipe 22 will be specifically described. After the operation of the BWR plant is stopped, for example, the bonnet of the valve 23 installed in the purification system pipe 20 connected to the recirculation system pipe 22 is opened to block the purification system pump 24 side. One end of the circulation pipe 35 of the film forming apparatus 30 is connected to the flange of the valve 23. Thus, one end of the circulation pipe 35 is connected to the recirculation system pipe 22 upstream of the recirculation system pump 21. On the other hand, a branch pipe such as a drain pipe or an instrumentation pipe connected to the recirculation system pipe 22 on the downstream side of the recirculation pump 21 is cut off, and in addition to the circulation pipe 35 of the film forming apparatus 30, the branch pipe is cut off. Connect the ends. By connecting both ends of the circulation pipe 35 to the recirculation pipe 22, a closed loop including the recirculation pipe 22 and the circulation pipe 35 is formed. Each opening in the RPV 12 at both ends of the recirculation system pipe 22 is sealed with a plug (not shown) so that the film forming liquid does not flow into the RPV 12. The film forming apparatus 30 has a ferrite and platinum film formed on the inner surface of the recirculation piping 22, and after the processing of the film forming liquid used for forming these films is completed and within the operation stop period of the BWR plant, It is removed from the recirculation piping 22. Thereafter, the operation of the BWR plant is started.

皮膜形成装置30は、再循環系配管22の内面への白金及びフェライト皮膜の形成、及びこの皮膜の形成に使用した皮膜形成液の処理の両方に用いられる。さらに、皮膜形成装置30は、再循環系配管22内面の化学除染を行う際にも用いられる。再循環系配管22に接続された皮膜形成装置30は、BWRプラントでは放射線管理区域である原子炉格納容器11内に配置されている。   The film forming apparatus 30 is used for both the formation of a platinum and ferrite film on the inner surface of the recirculation pipe 22 and the treatment of the film forming liquid used for forming this film. Furthermore, the film forming apparatus 30 is also used when chemical decontamination of the inner surface of the recirculation system pipe 22 is performed. The film forming apparatus 30 connected to the recirculation piping 22 is disposed in the reactor containment vessel 11 which is a radiation management area in the BWR plant.

本実施例では、再循環系配管22を皮膜形成対象物にしたが、給水系,冷却材浄化系、及び補機冷却水系の各配管を皮膜形成対象物にする場合には、該当する皮膜形成対象物の配管系に循環配管35を接続する。   In this embodiment, the recirculation system pipe 22 is a film formation target. However, when each pipe of the water supply system, the coolant purification system, and the auxiliary machine cooling water system is a film formation target, the corresponding film formation is performed. A circulation pipe 35 is connected to the piping system of the object.

皮膜形成装置30の詳細な構成を、図3を用いて説明する。皮膜形成装置30は、サージタンク31,循環配管35,鉄(II)イオン注入装置88,酸化剤注入装置86,pH調整剤注入装置87,白金イオン注入装置85,フィルタ51,加熱器53,分解装置64及びカチオン交換樹脂塔60を備えている。   A detailed configuration of the film forming apparatus 30 will be described with reference to FIG. The film forming apparatus 30 includes a surge tank 31, a circulation pipe 35, an iron (II) ion implanter 88, an oxidant implanter 86, a pH adjuster implanter 87, a platinum ion implanter 85, a filter 51, a heater 53, and a decomposition. An apparatus 64 and a cation exchange resin tower 60 are provided.

開閉弁47,循環ポンプ48,弁49,加熱器53,弁55,56及び57、サージタンク31,循環ポンプ32,弁33及び開閉弁34が、上流よりこの順に循環配管35に設けられている。弁49をバイパスして循環配管35に接続される配管71に、弁50及びフィルタ51が設置される。加熱器53及び弁55をバイパスする配管66が循環配管35に接続され、冷却器58及び弁59が配管66に設置される。両端が循環配管35に接続されて弁56をバイパスする配管67に、カチオン交換樹脂塔60及び弁61が設置される。両端が配管67に接続されてカチオン交換樹脂塔60及び弁61をバイパスする配管68に、混床樹脂塔62及び弁63が設置される。   The on-off valve 47, the circulation pump 48, the valve 49, the heater 53, the valves 55, 56 and 57, the surge tank 31, the circulation pump 32, the valve 33 and the on-off valve 34 are provided in the circulation pipe 35 in this order from the upstream. . A valve 50 and a filter 51 are installed in a pipe 71 that bypasses the valve 49 and is connected to the circulation pipe 35. A pipe 66 that bypasses the heater 53 and the valve 55 is connected to the circulation pipe 35, and a cooler 58 and a valve 59 are installed in the pipe 66. A cation exchange resin tower 60 and a valve 61 are installed in a pipe 67 having both ends connected to the circulation pipe 35 and bypassing the valve 56. A mixed bed resin tower 62 and a valve 63 are installed in a pipe 68 having both ends connected to the pipe 67 and bypassing the cation exchange resin tower 60 and the valve 61.

弁65及び分解装置64が設置される配管69が弁57をバイパスして循環配管35に接続される。分解装置64は、内部に、例えば、ルテニウムを活性炭の表面に添着した活性炭触媒を充填している。サージタンク31が弁57と循環ポンプ32の間で循環配管35に設置される。弁36及びエゼクタ37が設けられる配管70が、弁33と循環ポンプ32の間で循環配管35に接続され、さらに、サージタンク31に接続されている。再循環系配管22の内面の汚染物を酸化溶解するために用いる過マンガン酸カリウム(酸化除染剤)、さらには再循環系配管22の内面の汚染物を還元溶解するために用いるシュウ酸(還元除染剤)をサージタンク31内に供給するためのホッパ(図示せず)がエゼクタ37に設けられている。   A pipe 69 in which the valve 65 and the decomposition device 64 are installed bypasses the valve 57 and is connected to the circulation pipe 35. The decomposition apparatus 64 is filled with, for example, an activated carbon catalyst in which ruthenium is impregnated on the surface of the activated carbon. A surge tank 31 is installed in the circulation pipe 35 between the valve 57 and the circulation pump 32. A pipe 70 provided with the valve 36 and the ejector 37 is connected to the circulation pipe 35 between the valve 33 and the circulation pump 32, and further connected to the surge tank 31. Potassium permanganate (oxidative decontamination agent) used to oxidize and dissolve contaminants on the inner surface of the recirculation system pipe 22, and oxalic acid used to reduce and dissolve contaminants on the inner surface of the recirculation system pipe 22 ( A hopper (not shown) for supplying a reductive decontamination agent) into the surge tank 31 is provided in the ejector 37.

鉄(II)イオン注入装置88が、薬液タンク45,注入ポンプ43及び注入配管72を有する。薬液タンク45は、注入ポンプ43及び弁41を有する注入配管72によって循環配管35に接続される。薬液タンク45は、鉄をギ酸で溶解して調製した2価の鉄(II)イオンを含む薬剤(第4薬剤)を充填している。この薬剤はギ酸を含んでいる。なお、鉄を溶解させる薬剤としては、ギ酸に限らず、鉄(II)イオンの対アニオンとなるカルボン酸または炭酸を用いることができる。鉄を溶解する、ギ酸以外のカルボン酸として、シュウ酸またはマロン酸を用いてもよい。   The iron (II) ion implanter 88 includes a chemical tank 45, an injection pump 43, and an injection pipe 72. The chemical tank 45 is connected to the circulation pipe 35 by an injection pipe 72 having an injection pump 43 and a valve 41. The chemical solution tank 45 is filled with a drug (fourth drug) containing divalent iron (II) ions prepared by dissolving iron with formic acid. This drug contains formic acid. In addition, as a chemical | medical agent which dissolves iron, the carboxylic acid or carbonic acid which becomes a counter anion of iron (II) ion can be used not only formic acid. As a carboxylic acid other than formic acid that dissolves iron, oxalic acid or malonic acid may be used.

酸化剤注入装置86が、薬液タンク46,注入ポンプ44及び注入配管73を有する。薬液タンク46は、注入ポンプ44及び弁42を有する注入配管73によって循環配管35に接続される。薬液タンク46は、酸化剤(第3薬剤)である過酸化水素を充填している。   The oxidant injector 86 includes a chemical tank 46, an injection pump 44, and an injection pipe 73. The chemical tank 46 is connected to the circulation pipe 35 by an injection pipe 73 having an injection pump 44 and a valve 42. The chemical tank 46 is filled with hydrogen peroxide which is an oxidizing agent (third chemical).

pH調整剤注入装置87が、薬液タンク40,注入ポンプ39及び注入配管74を有する。薬液タンク40は、注入ポンプ39及び弁38を有する注入配管74によって循環配管35に接続される。薬液タンク40はpH調整剤(第2薬剤)であるヒドラジンを充填する。   The pH adjusting agent injection device 87 has a chemical tank 40, an injection pump 39 and an injection pipe 74. The chemical tank 40 is connected to the circulation pipe 35 by an injection pipe 74 having an injection pump 39 and a valve 38. The chemical tank 40 is filled with hydrazine which is a pH adjuster (second drug).

白金イオン注入装置85が、薬液タンク80,注入ポンプ81及び注入配管83を有する。薬液タンク80は、注入ポンプ81及び弁82を有する注入配管83によって循環配管35に接続される。薬液タンク80は、白金錯体を水に溶解して調製した白金イオンを含む薬剤(第1薬剤)が充填されている。   The platinum ion implantation apparatus 85 includes a chemical tank 80, an injection pump 81, and an injection pipe 83. The chemical tank 80 is connected to the circulation pipe 35 by an injection pipe 83 having an injection pump 81 and a valve 82. The chemical tank 80 is filled with a drug (first drug) containing platinum ions prepared by dissolving a platinum complex in water.

本実施例では、白金イオン注入装置85の循環配管35への第1接続点(注入配管83と循環配管35の接続点)84、鉄(II)イオン注入装置88の循環配管35への第2接続点(注入配管72と循環配管35の接続点)78、酸化剤注入装置86の循環配管35への第3接続点(注入配管73と循環配管35の接続点)79、及びpH調整剤注入装置87の循環配管35への第4接続点(注入配管74と循環配管35の接続点)77のうち、第4接続点77が皮膜形成対象物にできるだけ近い位置に配置させることが好ましい。   In the present embodiment, the first connection point (connection point between the injection pipe 83 and the circulation pipe 35) 84 to the circulation pipe 35 of the platinum ion implantation apparatus 85 and the second connection point to the circulation pipe 35 of the iron (II) ion implantation apparatus 88. A connection point (connection point between the injection pipe 72 and the circulation pipe 35) 78, a third connection point (connection point between the injection pipe 73 and the circulation pipe 35) 79 to the circulation pipe 35 of the oxidant injection device 86, and pH adjusting agent injection Of the fourth connection points (connection points between the injection pipe 74 and the circulation pipe 35) 77 to the circulation pipe 35 of the device 87, it is preferable that the fourth connection point 77 is arranged at a position as close as possible to the film formation target.

分解装置64は、鉄(II)イオンの対アニオンとして使用するカルボン酸(例えば、ギ酸)、及びpH調整剤のヒドラジンを分解できるようになっている。つまり、鉄(II)イオンの対アニオンとしては、廃棄物量の低減化を考慮して水及び二酸化炭素に分解できるカルボン酸、または気体として放出可能で廃棄物を増やさない炭酸を用いている。   The decomposition apparatus 64 can decompose carboxylic acid (for example, formic acid) used as a counter anion of iron (II) ions and hydrazine as a pH adjusting agent. That is, as the counter anion of the iron (II) ion, carboxylic acid that can be decomposed into water and carbon dioxide in consideration of reduction of the amount of waste, or carbonic acid that can be released as a gas and does not increase waste is used.

本実施例における白金皮膜形成方法を、図1を用いて詳細に説明する。白金皮膜は化学除染、フェライト皮膜の形成を実施した後連続して行われるため、図1に示す手順は、白金皮膜の形成だけでなく、化学除染、及び皮膜の形成に用いた皮膜形成液(例えば、皮膜形成水溶液)の処理の手順も含んでいる。まず、皮膜形成装置30を皮膜形成対象の配管系に接続する(ステップS1)。すなわち、BWRプラントの運転がBWRプラントの定期検査のために停止された後のBWRプラントの運転停止期間において、前述したように、循環配管35が皮膜形成対象物の配管系である再循環系配管(原子力プラントの構成部材)22に接続される。   The platinum film formation method in a present Example is demonstrated in detail using FIG. Since the platinum film is continuously formed after the chemical decontamination and the formation of the ferrite film, the procedure shown in FIG. 1 is not only the formation of the platinum film, but also the film formation used for the chemical decontamination and the film formation. It also includes a procedure for treating a liquid (for example, a film-forming aqueous solution). First, the film forming apparatus 30 is connected to the piping system to be coated (Step S1). That is, in the BWR plant operation stop period after the operation of the BWR plant is stopped for the periodic inspection of the BWR plant, as described above, the recirculation system pipe in which the circulation pipe 35 is the pipe system of the film formation target. (Nuclear plant component) 22.

皮膜形成対象箇所に対する化学除染を実施する(ステップS2)。運転を経験したBWRプラントでは、RPV12内の冷却水(以下、炉水という)と接触する、再循環系配管22の内面に、酸化皮膜が形成されている。そのBWRプラントでは、この酸化皮膜が放射性核種を含んでいる。ステップS2の一例は、化学的な処理によりその酸化皮膜を、皮膜形成対象物である再循環系配管22の内面から取り除く処理である。皮膜形成対象物の配管系への白金及びフェライト皮膜の形成は、その再循環系配管内面の放射性核種の付着抑制及び応力腐食割れ抑制を目的とするものであるが、その皮膜の形成に際しては再循環系配管22の内面に対して予め化学除染を実施しておくことが好ましい。   Chemical decontamination is performed on the film formation target portion (step S2). In the BWR plant that has undergone operation, an oxide film is formed on the inner surface of the recirculation piping 22 that is in contact with cooling water (hereinafter referred to as reactor water) in the RPV 12. In the BWR plant, this oxide film contains a radionuclide. An example of step S2 is a process of removing the oxide film from the inner surface of the recirculation system pipe 22 that is a film formation target by a chemical process. The formation of platinum and ferrite films on the piping system of the film formation target is intended to suppress the adhesion of radionuclides and the stress corrosion cracks on the inner surface of the recirculation system piping. It is preferable to carry out chemical decontamination on the inner surface of the circulation system pipe 22 in advance.

ステップS2で適用する化学除染は、公知の方法(特開2000−105295号公報参照)であるが、簡単に説明する。まず、弁34,33,57,56,55,49及び47をそれぞれ開き、他の弁を閉じた状態で、循環ポンプ32及び48を駆動する。これにより、循環配管35及び再循環系配管22の閉ループ内にサージタンク31内の水を循環させる。加熱器53により循環する水を加熱し、この水の温度が90℃になったときに弁36を開く。エゼクタ37につながっているホッパから供給される必要量の過マンガン酸カリウムが、配管70内を流れる水によりサージタンク31内に導かる。過マンガン酸カリウムがサージタンク31内で水に溶解し、酸化除染液(過マンガン酸カリウム水溶液)が生成される。この酸化除染液は、循環ポンプ32の駆動によってサージタンク31から循環配管35を経て再循環系配管22内に供給される。酸化除染液は、再循環系配管22の内面に形成されている酸化皮膜などの汚染物を酸化して溶解する。   The chemical decontamination applied in step S2 is a known method (see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-105295), but will be briefly described. First, the valves 34, 33, 57, 56, 55, 49 and 47 are opened, and the circulation pumps 32 and 48 are driven with the other valves closed. Thereby, the water in the surge tank 31 is circulated in the closed loop of the circulation pipe 35 and the recirculation system pipe 22. The circulating water is heated by the heater 53, and the valve 36 is opened when the temperature of the water reaches 90 ° C. A necessary amount of potassium permanganate supplied from a hopper connected to the ejector 37 is guided into the surge tank 31 by water flowing in the pipe 70. Potassium permanganate is dissolved in water in the surge tank 31, and an oxidative decontamination solution (potassium permanganate aqueous solution) is generated. The oxidative decontamination liquid is supplied from the surge tank 31 through the circulation pipe 35 into the recirculation system pipe 22 by driving the circulation pump 32. The oxidative decontamination solution oxidizes and dissolves contaminants such as an oxide film formed on the inner surface of the recirculation pipe 22.

酸化除染が終了した後、上記のホッパからシュウ酸をサージタンク31内に注入する。このシュウ酸によって酸化除染液に含まれている過マンガン酸カリウムが分解される。その後、サージタンク31内で生成されてpHが調整された還元除染液(シュウ酸水溶液)は、循環ポンプ32によって再循環系配管22内に供給され、再循環系配管22の内面に存在する腐食生成物の還元溶解を行う。還元除染液のpHが、薬液タンク40から循環配管35内に供給されるヒドラジンによって調整される。再循環系配管22から排出されて循環配管35に戻された還元除染液の一部が、金属陽イオンを除去するために、必要な弁操作によりカチオン交換樹脂塔60に導かれる。   After the oxidative decontamination is completed, oxalic acid is injected into the surge tank 31 from the hopper. This oxalic acid decomposes potassium permanganate contained in the oxidative decontamination solution. Thereafter, the reductive decontamination liquid (oxalic acid aqueous solution) generated in the surge tank 31 and adjusted in pH is supplied into the recirculation system pipe 22 by the circulation pump 32 and exists on the inner surface of the recirculation system pipe 22. Reduces and dissolves corrosion products. The pH of the reductive decontamination liquid is adjusted by hydrazine supplied from the chemical liquid tank 40 into the circulation pipe 35. A part of the reductive decontamination liquid discharged from the recirculation system pipe 22 and returned to the circulation pipe 35 is guided to the cation exchange resin tower 60 by a necessary valve operation in order to remove metal cations.

還元除染の終了後、弁65を開いて弁57の開度を調整し、循環配管35内を流れる還元除染液の一部を分解装置64に供給する。この還元除染液に含まれるシュウ酸及びヒドラジンは、薬液タンク46から配管75を通して分解装置64に導かれた過酸化水素、及び分解装置64内の活性炭触媒の作用によって分解される。シュウ酸及びヒドラジンの分解後、弁55を閉じて加熱器53による加熱を停止させ、同時に、弁59を開いて除染液を冷却器58で冷却する。冷却された除染液(例えば、60℃)が、不純物を除去するために、混床樹脂塔62に供給される。   After completion of the reductive decontamination, the valve 65 is opened to adjust the opening degree of the valve 57, and a part of the reductive decontamination liquid flowing in the circulation pipe 35 is supplied to the decomposition device 64. Oxalic acid and hydrazine contained in the reductive decontamination solution are decomposed by the action of hydrogen peroxide introduced from the chemical solution tank 46 to the decomposition device 64 through the pipe 75 and the activated carbon catalyst in the decomposition device 64. After decomposition of oxalic acid and hydrazine, the valve 55 is closed to stop the heating by the heater 53, and at the same time, the valve 59 is opened to cool the decontamination solution by the cooler 58. The cooled decontamination liquid (for example, 60 ° C.) is supplied to the mixed bed resin tower 62 in order to remove impurities.

原子力プラントの構成部材である再循環系配管22の化学除染が終了した後、フェライト皮膜の形成処理が実行される。   After the chemical decontamination of the recirculation system pipe 22 which is a constituent member of the nuclear power plant is completed, a ferrite film forming process is executed.

皮膜形成対象物の除染が終了した後、皮膜形成液の温度調整を行う(ステップS3)。皮膜形成対象物の除染終了後、すなわち、皮膜形成装置30による最後の浄化運転が終了した後、以下の弁操作が行われる。弁50を開いて弁49を閉じ、フィルタ51への通水を開始する。弁56を開いて弁63を閉じることにより、混床樹脂塔62への通水を停止する。さらに、弁55を開いて加熱器53によって循環配管35内の水を所定温度まで加熱する。弁47,57,33及び34は開いており、弁36,59,61,65,38,41,42及び82は閉じている。循環ポンプ32,48が回転している。フィルタ51への通水は、水中に残留している微細な固形物を除去し、この固形物の表面にもフェライト皮膜が形成されて薬剤が無駄に使用されることを防止するためである。また、フィルタ51への皮膜形成液の供給を化学洗浄中に実施した場合には、溶解によって生じた高濃度の鉄に起因する水酸化物でフィルタの圧力損失が高くなる恐れがあるため適切ではない。   After the decontamination of the film forming target is completed, the temperature of the film forming liquid is adjusted (step S3). After the decontamination of the film forming object, that is, after the final purification operation by the film forming apparatus 30 is completed, the following valve operation is performed. The valve 50 is opened, the valve 49 is closed, and water flow to the filter 51 is started. By opening the valve 56 and closing the valve 63, water flow to the mixed bed resin tower 62 is stopped. Further, the valve 55 is opened and the water in the circulation pipe 35 is heated to a predetermined temperature by the heater 53. Valves 47, 57, 33 and 34 are open and valves 36, 59, 61, 65, 38, 41, 42 and 82 are closed. Circulation pumps 32 and 48 are rotating. The flow of water through the filter 51 is to remove fine solids remaining in the water, and to prevent the use of chemicals due to the formation of a ferrite film on the surface of the solids. In addition, when the film forming solution is supplied to the filter 51 during chemical cleaning, the pressure loss of the filter may be increased due to hydroxide caused by high-concentration iron generated by dissolution. Absent.

本実施例では、皮膜形成液の温度は、再循環系配管22の内面に皮膜を形成している間、加熱器53によって75℃に調節され、この温度に保持される。しかしながら、皮膜形成液の温度はその温度に限られない。要は原子炉の運転時における構成部材である再循環系配管22の腐食を抑制できる程度に、フェライト皮膜が形成できてこの皮膜の結晶等の膜構造が緻密に形成できればよいのである。したがって、皮膜形成液の温度は、100℃以下が好ましく、下限は20℃でもよいが、フェライト皮膜の生成速度が実用範囲になる60℃以上が好ましい。したがって、皮膜形成処理における皮膜形成液の温度は、加熱器53を制御することによって60℃〜100℃の範囲に含まれる温度に調節することが望ましい。   In the present embodiment, the temperature of the film forming liquid is adjusted to 75 ° C. by the heater 53 and maintained at this temperature while the film is formed on the inner surface of the recirculation pipe 22. However, the temperature of the film forming liquid is not limited to that temperature. In short, it is only necessary that the ferrite film can be formed and the film structure such as crystals of the film can be densely formed to such an extent that corrosion of the recirculation piping 22 which is a constituent member during the operation of the nuclear reactor can be suppressed. Therefore, the temperature of the film-forming solution is preferably 100 ° C. or lower, and the lower limit may be 20 ° C., but 60 ° C. or higher is preferable because the ferrite film formation rate is within the practical range. Therefore, it is desirable to adjust the temperature of the film forming solution in the film forming process to a temperature within the range of 60 ° C. to 100 ° C. by controlling the heater 53.

化学除染の終了後で後述の各薬剤が循環配管35に注入される前では、循環配管35から再循環系配管22に供給される液体は、各薬剤の注入により皮膜形成液になる水である。   After each chemical decontamination is completed and before each of the chemicals described below is injected into the circulation pipe 35, the liquid supplied from the circulation pipe 35 to the recirculation system pipe 22 is water that becomes a film-forming liquid by the injection of each chemical. is there.

第4薬剤に含まれる鉄(II)イオンを酸化させて水酸化第二鉄を生成させないために、皮膜形成液内の溶存酸素を除去することが必要である。このため、サージタンク31及び薬液タンク45内で、不活性ガスのバブリングまたは真空脱気を行うことが好ましい。ステップ4のフェライト皮膜形成も公知の方法であるが簡単に説明する。   In order not to oxidize iron (II) ions contained in the fourth agent to produce ferric hydroxide, it is necessary to remove dissolved oxygen in the film forming solution. For this reason, it is preferable to perform bubbling of inert gas or vacuum deaeration in the surge tank 31 and the chemical solution tank 45. The formation of the ferrite film in step 4 is also a known method, but will be briefly described.

鉄(II)イオンを含む薬液(第4薬剤)を皮膜形成液に注入する。弁41を開いて注入ポンプ43を駆動させ、鉄(II)イオン及びギ酸を含む薬液(第4薬剤)が、薬液タンク45から、注入配管72を通って、循環配管35内を流れている皮膜形成液に注入される。ここで注入される第4薬剤は、例えば、鉄をギ酸で溶解して調製した鉄(II)イオン及びこのギ酸を含んでいる。注入された鉄(II)イオンの一部が、皮膜形成液内で水酸化第一鉄となる。   A chemical solution (fourth drug) containing iron (II) ions is injected into the film-forming solution. The valve 41 is opened to drive the injection pump 43, and the chemical liquid (fourth chemical) containing iron (II) ions and formic acid flows from the chemical liquid tank 45 through the injection pipe 72 and through the circulation pipe 35. Injected into the forming solution. The fourth drug to be injected here contains, for example, iron (II) ions prepared by dissolving iron with formic acid and this formic acid. Part of the injected iron (II) ions becomes ferrous hydroxide in the film forming solution.

酸化剤(第3薬剤)を皮膜形成液に注入する。弁42を開いて注入ポンプ44を駆動させ、酸化剤である過酸化水素を、薬液タンク46から注入配管73を通して、循環配管35内を流れている鉄(II)イオン及び水酸化第一鉄を含む皮膜形成液に注入する。酸化剤としては、過酸化水素以外に、オゾンまたは酸素を溶解した薬剤を用いてもよい。   An oxidizing agent (third agent) is injected into the film forming solution. The valve 42 is opened to drive the injection pump 44, and the hydrogen peroxide as the oxidant is supplied from the chemical tank 46 through the injection pipe 73 to the iron (II) ions and ferrous hydroxide flowing in the circulation pipe 35. Inject into the film forming solution. As the oxidizing agent, in addition to hydrogen peroxide, a chemical in which ozone or oxygen is dissolved may be used.

pH調整剤(第2薬剤)を皮膜形成液に注入する。弁38を開いて注入ポンプ39を駆動することにより、pH調整剤(例えば、ヒドラジン)を、薬液タンク40から、注入配管74を通して循環配管35内を流れている皮膜形成液に注入する。pH計76は、循環配管35を流れる皮膜形成液のpHを計測する。制御装置(図示せず)が、このpH計測値に基づいて、注入ポンプ39の回転速度(または弁38の開度)を制御してヒドラジンの注入量を調節し、皮膜形成液のpHを5.5よりも大きく9.0以下の範囲内で、例えば、7.0に調節する。すなわち、ヒドラジン,鉄(II)イオン,水酸化第一鉄,ギ酸及び過酸化水素を含む水溶液である皮膜形成液のpHが、7.0に調節される。   A pH adjuster (second drug) is injected into the film forming solution. By opening the valve 38 and driving the injection pump 39, a pH adjusting agent (for example, hydrazine) is injected from the chemical liquid tank 40 into the film forming liquid flowing through the circulation pipe 35 through the injection pipe 74. The pH meter 76 measures the pH of the film forming liquid flowing through the circulation pipe 35. A control device (not shown) controls the rotational speed of the injection pump 39 (or the opening degree of the valve 38) based on the measured pH value to adjust the injection amount of hydrazine, thereby adjusting the pH of the film forming solution to 5. Within the range greater than 0.5 and less than 9.0, for example, it is adjusted to 7.0. That is, the pH of the film-forming solution which is an aqueous solution containing hydrazine, iron (II) ions, ferrous hydroxide, formic acid and hydrogen peroxide is adjusted to 7.0.

ヒドラジンによってpHが7.0に調節されて温度が90℃である、鉄(II)イオン,水酸化第一鉄及び過酸化水素を含む皮膜形成液が再循環系配管22内を流れて再循環系配管22の内面に接触するので、その皮膜形成液に含まれた鉄(II)イオン及び水酸化第一鉄が、原子力プラントの構成部材である再循環系配管22の内面に吸着され、過酸化水素の作用によりフェライト化される。これにより、再循環系配管22の内面にフェライト皮膜が形成される。皮膜形成液に含まれた過酸化水素は、再循環系配管22の内面に吸着された、鉄(II)イオン及び水酸化第一鉄を酸化させてフェライト化させる反応を生じさせる。ヒドラジンにより皮膜形成液のpHがフェライト皮膜生成反応を進行させる7.0に調節されているので、上記したように、再循環系配管22の内面にフェライト皮膜が形成される。   A film forming liquid containing iron (II) ions, ferrous hydroxide and hydrogen peroxide whose pH is adjusted to 7.0 with hydrazine and the temperature is 90 ° C. flows through the recirculation system pipe 22 and is recirculated. Since it contacts the inner surface of the system pipe 22, the iron (II) ions and ferrous hydroxide contained in the film forming liquid are adsorbed on the inner surface of the recirculation system pipe 22 which is a component of the nuclear power plant, Ferrite is formed by the action of hydrogen oxide. As a result, a ferrite film is formed on the inner surface of the recirculation pipe 22. Hydrogen peroxide contained in the film forming liquid causes a reaction to oxidize and ferritize iron (II) ions and ferrous hydroxide adsorbed on the inner surface of the recirculation system pipe 22. Since the pH of the film-forming solution is adjusted to 7.0 that causes the ferrite film formation reaction to proceed with hydrazine, a ferrite film is formed on the inner surface of the recirculation system pipe 22 as described above.

循環ポンプ32,48が駆動されているので、ヒドラジン,鉄(II)イオン,水酸化第一鉄及び過酸化水素を含む皮膜形成液が、循環配管35により、開閉弁34を介して再循環系配管22内に供給される。この皮膜形成液は、再循環系配管22内を流れ、循環配管35の弁47側へと戻される。皮膜形成液(例えば、皮膜形成水溶液)が再循環系配管22の内面に接触することによって、鉄(II)イオン及び水酸化第一鉄が部材である再循環系配管22の内面に吸着され、吸着された鉄(II)イオン及び水酸化第一鉄が過酸化水素によってフェライト化され、ヒドラジンの作用でpHが7.0になっているので再循環系配管22の内面に、フェライト皮膜が、再循環系配管22の内面に形成される。   Since the circulation pumps 32 and 48 are driven, the film forming liquid containing hydrazine, iron (II) ions, ferrous hydroxide and hydrogen peroxide is recirculated through the open / close valve 34 by the circulation pipe 35. It is supplied into the pipe 22. This film forming liquid flows through the recirculation pipe 22 and is returned to the valve 47 side of the circulation pipe 35. When a film-forming liquid (for example, a film-forming aqueous solution) comes into contact with the inner surface of the recirculation system pipe 22, iron (II) ions and ferrous hydroxide are adsorbed on the inner surface of the recirculation system pipe 22 that is a member. Since the adsorbed iron (II) ion and ferrous hydroxide are ferritized by hydrogen peroxide and the pH is 7.0 due to the action of hydrazine, a ferrite film is formed on the inner surface of the recirculation pipe 22. It is formed on the inner surface of the recirculation pipe 22.

本ステップの実施により、鉄(II)イオンが含まれた薬液,過酸化水素及びヒドラジンが皮膜形成液に注入される。各薬剤の注入を、連続的に実施することが好ましい。   By carrying out this step, a chemical solution containing iron (II) ions, hydrogen peroxide and hydrazine are injected into the film forming solution. The injection of each drug is preferably performed continuously.

フェライト皮膜の形成処理が完了した後、ステップ5としてPt皮膜の形成が開始される。具体的には、白金錯体を水で溶解した白金イオンを含有した薬液タンク80から、注入ポンプ81を起動し、弁82を開弁することで白金イオンを含む水溶液を注入点84から注入する。その後、ステップ6として薬液タンク40に含まれたpH調整剤であるヒドラジンを弁38を開弁及び注入ポンプ39を起動することで皮膜形成液に添加し、Pt皮膜が形成される。ここで、pH調整剤であるヒドラジンは還元剤としても知られているため、除染、皮膜形成で利用したpH調整剤を還元剤としても流用できる。この後、フェライト及びpt皮膜形成が判定される(ステップS7)。この判定は、フェライト皮膜の形成処理の開始からpt皮膜処理終了までの経過時間で行われる。この経過時間が再循環系配管22の内面に所定の厚みのフェライト皮膜及び白金皮膜を形成するのに要する時間になるまでの間は、ステップS7の判定は「NO」になる。ステップS4〜S6の操作が繰り返し行われる。ステップS7の判定が「YES」になったとき、制御装置(図示せず)が、注入ポンプ39,43,44及び81を停止して(または弁38,41,42及び82を閉じ)各薬液の、循環している皮膜形成液への注入を停止する。これによって、再循環系配管22の内面への白金及びフェライト皮膜の形成作業が終了する。所定厚みの、フェライト及び白金皮膜が、皮膜形成液と接触している、再循環系配管22の内面全面に亘って形成されている。   After the formation of the ferrite film is completed, the formation of the Pt film is started as step 5. Specifically, an aqueous solution containing platinum ions is injected from an injection point 84 by starting an injection pump 81 and opening a valve 82 from a chemical tank 80 containing platinum ions obtained by dissolving a platinum complex with water. Thereafter, as step 6, hydrazine, which is a pH adjusting agent contained in the chemical tank 40, is added to the film forming liquid by opening the valve 38 and starting the injection pump 39, thereby forming a Pt film. Here, since hydrazine, which is a pH adjusting agent, is also known as a reducing agent, the pH adjusting agent used in decontamination and film formation can also be used as a reducing agent. Thereafter, the formation of ferrite and pt film is determined (step S7). This determination is made based on the elapsed time from the start of the ferrite film formation process to the end of the pt film process. Until this elapsed time reaches the time required to form the ferrite film and the platinum film having a predetermined thickness on the inner surface of the recirculation pipe 22, the determination in step S7 is "NO". Steps S4 to S6 are repeated. When the determination in step S7 is “YES”, the control device (not shown) stops the infusion pumps 39, 43, 44, and 81 (or closes the valves 38, 41, 42, and 82). The injection into the circulating film forming solution is stopped. Thus, the platinum and ferrite film forming work on the inner surface of the recirculation pipe 22 is completed. A ferrite and platinum film having a predetermined thickness is formed over the entire inner surface of the recirculation pipe 22 in contact with the film forming liquid.

その後、皮膜形成液に含まれている薬剤の分解が実施される(ステップS8)。再循環系配管22の内面へのクロムを含むフェライト皮膜の形成に使用された皮膜形成液は、クロムを含むフェライト皮膜の形成が終了した後においても、ヒドラジン及び有機酸であるギ酸を含んでいる。皮膜形成液に含まれた薬剤であるヒドラジン及びギ酸は、還元除染剤であるシュウ酸の分解と同様に、分解装置64で分解される。皮膜形成液に含まれた各薬剤の分解処理では、弁57,65の開度を調整し、循環配管35内の皮膜形成液の一部を分解装置64に供給する。弁54を開くことにより、過酸化水素が、薬液タンク46から配管75を通して分解装置64に供給される。ヒドラジン及びギ酸は、分解装置64内で過酸化水素及び活性炭触媒の作用により分解される。ヒドラジンは窒素と水に、ギ酸は二酸化炭素と水にそれぞれ分解する。皮膜形成液に含まれた各薬剤の分解が終了した後、循環配管35が再循環系配管22から取り外され、バルブ28等が元通りに復旧される。これにより、BWRプラントの運転が開始できる状態になる。   Thereafter, the medicine contained in the film forming liquid is decomposed (step S8). The film forming liquid used for forming the ferrite film containing chromium on the inner surface of the recirculation pipe 22 contains hydrazine and formic acid which is an organic acid even after the formation of the ferrite film containing chromium is completed. . Hydrazine and formic acid, which are drugs contained in the film-forming solution, are decomposed by the decomposition device 64 in the same manner as oxalic acid, which is a reducing decontamination agent. In the decomposition treatment of each drug contained in the film forming liquid, the opening degree of the valves 57 and 65 is adjusted, and a part of the film forming liquid in the circulation pipe 35 is supplied to the decomposition apparatus 64. By opening the valve 54, hydrogen peroxide is supplied from the chemical tank 46 through the pipe 75 to the decomposition device 64. Hydrazine and formic acid are decomposed in the decomposition apparatus 64 by the action of hydrogen peroxide and activated carbon catalyst. Hydrazine decomposes into nitrogen and water, and formic acid decomposes into carbon dioxide and water. After the decomposition of each chemical contained in the film forming liquid is completed, the circulation pipe 35 is removed from the recirculation system pipe 22, and the valve 28 and the like are restored to their original positions. Thereby, the operation of the BWR plant can be started.

触媒を用いた分解装置64の替りに紫外線照射装置を用いることも可能である。紫外線照射装置も、酸化剤の存在下でヒドラジン,ギ酸及びシュウ酸を分解することができる。   An ultraviolet irradiation device can be used instead of the decomposition device 64 using a catalyst. An ultraviolet irradiation device can also decompose hydrazine, formic acid and oxalic acid in the presence of an oxidizing agent.

本発明の他の実施例であるBWRプラントの再循環系配管に適用した実施例2のプラント構成部材への白金皮膜形成方法を、図1,図8を用いて説明する。本実施例は、化学除染を行い、フェライト皮膜が形成された後、皮膜形成液に浮遊しているフェライト粒子を捕集する工程を含む点で実施例1と異なる。実施例1では皮膜形成後の皮膜形成液には皮膜にならなかったフェライトの微粒子が浮遊している。この状態でPtイオン及び還元剤を皮膜形成液中に添加すると配管表面だけでなく、浮遊しているフェライト粒表面にもPtが形成され、Ptの利用効率が低下する。そこで、皮膜形成液中にPtイオンを添加する前にフィルタを使って、フェライト粒子を捕集するものである。具体的には、皮膜形成後の皮膜形成液を、弁50を開弁してフィルタ51に通水して、浮遊しているフェライト粒子を除去し、その後Ptイオン及び還元剤を添加する。   A method for forming a platinum film on a plant constituent member of Example 2 applied to a recirculation piping of a BWR plant which is another example of the present invention will be described with reference to FIGS. This example differs from Example 1 in that it includes a step of collecting ferrite particles floating in the film forming liquid after chemical decontamination and forming a ferrite film. In Example 1, fine particles of ferrite that did not become a film are floating in the film forming liquid after the film is formed. If Pt ions and a reducing agent are added to the film forming solution in this state, Pt is formed not only on the pipe surface but also on the surface of floating ferrite grains, and the use efficiency of Pt decreases. Therefore, the ferrite particles are collected using a filter before adding Pt ions to the film forming solution. Specifically, the film-forming liquid after film formation is opened through valve 50 and passed through filter 51 to remove floating ferrite particles, and then Pt ions and a reducing agent are added.

本発明の他の実施例であるBWRプラントの再循環系配管へのPt皮膜形成方法を、図9及び図10を用いて説明する。   A method for forming a Pt film on the recirculation piping of a BWR plant, which is another embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS.

本実施例のプラント構成部材へのPt皮膜形成方法では、化学除染後に連続してPt皮膜を形成する点でその他の実施例と異なる。図10に示す皮膜形成装置30Bが用いられる。皮膜形成装置30Bは、実施例1で用いられる皮膜形成装置30が有している構成要素のうち、鉄(II)イオン注入装置88が取り除かれている。   The method for forming a Pt film on a plant component according to this example differs from the other examples in that a Pt film is formed continuously after chemical decontamination. A film forming apparatus 30B shown in FIG. 10 is used. In the film forming apparatus 30B, the iron (II) ion implantation apparatus 88 is removed from the constituent elements of the film forming apparatus 30 used in the first embodiment.

皮膜形成装置30Bを用いた本実施例のプラント構成部材へのフェライト皮膜形成方法を、図9に示す手順に基づいて説明する。ステップS1において、皮膜形成装置30Bの循環配管35が、再循環系配管に接続される。この時、配管の接続は実施例1と同様の位置である。その後、ステップS2の化学除染及びステップS3の皮膜形成液(または水)の温度調整が行われる。薬液では、まず、Ptイオンが注入される(ステップS4)。還元剤を含む薬液を皮膜形成液に注入する(ステップS5)。   A method for forming a ferrite film on a plant constituent member of the present embodiment using the film forming apparatus 30B will be described based on the procedure shown in FIG. In step S1, the circulation pipe 35 of the film forming apparatus 30B is connected to the recirculation system pipe. At this time, the piping connection is at the same position as in the first embodiment. Thereafter, chemical decontamination in step S2 and temperature adjustment of the film forming liquid (or water) in step S3 are performed. In the chemical solution, first, Pt ions are implanted (step S4). A chemical solution containing a reducing agent is injected into the film forming solution (step S5).

白金イオン及びヒドラジンを含む皮膜形成液が、循環配管35を通って再循環配管に導入され皮膜形成液の接する配管内面に白金皮膜が形成される。   A film forming liquid containing platinum ions and hydrazine is introduced into the recirculation pipe through the circulation pipe 35 and a platinum film is formed on the inner surface of the pipe in contact with the film forming liquid.

本実施例のプラント構成部材への白金及びフェライト皮膜形成方法は、新設のBWRプラントの配管系の内面に白金及びフェライト皮膜を形成する点で、前述の各実施例と異なっている。本実施例では、実施例1で用いた皮膜形成装置及びステップS2の化学除染を除いた各手順のいずれも適用することが可能である。実施例1で用いた皮膜形成装置30及び図1に示す各手順を適用した本実施例の皮膜形成方法を、以下に説明する。   The platinum and ferrite film forming method on the plant constituent members of this embodiment is different from the above-described embodiments in that platinum and ferrite films are formed on the inner surface of the piping system of the newly installed BWR plant. In the present embodiment, any of the procedures except for the film forming apparatus used in Embodiment 1 and the chemical decontamination in Step S2 can be applied. The film forming apparatus 30 used in Example 1 and the film forming method of this example to which each procedure shown in FIG. 1 is applied will be described below.

本実施例では、新設のBWRプラントの建設が終了し、このBWRプラントの試運転が開始される前に、図1に示す手順(ステップS2を除く)により、例えば、再循環系配管22の内面に白金皮膜を形成する。   In the present embodiment, before the construction of the new BWR plant is completed and the trial operation of this BWR plant is started, the procedure shown in FIG. 1 (except step S2) is performed, for example, on the inner surface of the recirculation pipe 22. Form a platinum film.

まず、新設のBWRプラントにおいて皮膜形成対象物であるプラント構成部材、例えば、配管系である再循環系配管22の設置が終了し、このBWRプラントの試運転が開始される前に、ステップS1において、皮膜形成装置30の循環配管35の両端が、実施例1と同様に、BWRプラントの再循環系配管22に連絡される。新設のBWRプラントでは、再循環系配管22の内面に放射性物質が付着していないので、再循環系配管22に対して化学除染を行う必要がない。このため、本実施例は、図1に示す手順のステップS2の化学除染を実施しないで、ステップS3の循環配管35内の水(または皮膜形成液)を加熱し、水(または皮膜形成液)の温度を60℃〜100℃の範囲内の温度に調節する。   First, in the step S1, before the installation of the plant constituent member that is a film formation target in the newly installed BWR plant, for example, the recirculation system piping 22 that is a piping system is finished, and the trial operation of this BWR plant is started, Similar to the first embodiment, both ends of the circulation pipe 35 of the film forming apparatus 30 are connected to the recirculation system pipe 22 of the BWR plant. In the new BWR plant, since no radioactive substance is attached to the inner surface of the recirculation system pipe 22, it is not necessary to perform chemical decontamination on the recirculation system pipe 22. For this reason, this example does not carry out the chemical decontamination of step S2 of the procedure shown in FIG. 1, but heats the water (or film-forming liquid) in the circulation pipe 35 of step S3, thereby water (or film-forming liquid). ) Is adjusted to a temperature within the range of 60 ° C to 100 ° C.

ステップS3での昇温が終了後、ステップS4〜S5が実施され、循環配管35内に、白金イオンを含む薬剤及びヒドラジンが順番に注入される。白金イオン及びヒドラジンを含む皮膜形成液が、再循環系配管22に供給され、再循環系配管22の内面に接触する。皮膜形成液が再循環系配管22の内面に接触することにより、再循環系配管22の内面に白金皮膜が形成される。再循環系配管22の内面に形成れた白金皮膜の厚みが所定厚みになったとき、ステップS7の判定が「YES」になり、再循環系配管22の内面への白金皮膜の形成作業が終了する。その後、ステップS8において、皮膜形成液に含まれたギ酸及びヒドラジンが分解装置64で分解される。   After the temperature increase in step S3 is completed, steps S4 to S5 are performed, and a drug containing platinum ions and hydrazine are sequentially injected into the circulation pipe 35. A film forming liquid containing platinum ions and hydrazine is supplied to the recirculation system pipe 22 and contacts the inner surface of the recirculation system pipe 22. When the film forming liquid comes into contact with the inner surface of the recirculation system pipe 22, a platinum film is formed on the inner surface of the recirculation system pipe 22. When the thickness of the platinum film formed on the inner surface of the recirculation system pipe 22 reaches a predetermined thickness, the determination in step S7 becomes “YES”, and the operation of forming the platinum film on the inner surface of the recirculation system pipe 22 is completed. To do. Thereafter, in step S8, formic acid and hydrazine contained in the film forming solution are decomposed by the decomposition device 64.

本実施例は、実施例1で生じる各効果を得ることができる。   In the present embodiment, each effect produced in the first embodiment can be obtained.

本実施例は、新設のPWRプラント及び火力プラントに対しても適用することができる。   The present embodiment can also be applied to a newly installed PWR plant and thermal power plant.

本発明は、原子力プラント及び火力プラントに適用することができる。   The present invention can be applied to a nuclear power plant and a thermal power plant.

1 原子炉
3 タービン
4 復水器
10 給水配管
12 原子炉圧力容器
20 浄化系配管
22 再循環系配管
30,30A,30B 皮膜形成装置
31 サージタンク
32,48 循環ポンプ
35 循環配管
37 エゼクタ
39,43,44,81,91 注入ポンプ
40,45,46,80 薬液タンク
51 フィルタ
53 加熱器
58 冷却器
60 カチオン交換樹脂塔
62 混床樹脂塔
64 分解装置
72,73,74,83 注入配管
76 pH計
85 白金イオン注入装置
86 酸化剤注入装置
87 pH調整剤注入装置
88 鉄(II)イオン注入装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor 3 Turbine 4 Condenser 10 Feed water piping 12 Reactor pressure vessel 20 Purification system piping 22 Recirculation system piping 30, 30A, 30B Film formation apparatus 31 Surge tank 32, 48 Circulation pump 35 Circulation piping 37 Ejectors 39, 43 , 44, 81, 91 Injection pump 40, 45, 46, 80 Chemical liquid tank 51 Filter 53 Heater 58 Cooler 60 Cation exchange resin tower 62 Mixed bed resin tower 64 Decomposition apparatus 72, 73, 74, 83 Injection pipe 76 pH meter 85 Platinum ion implanter 86 Oxidant implanter 87 pH adjuster injector 88 Iron (II) ion implanter

Claims (10)

プラント構成部材を有するプラントの運転停止後で前記プラントの運転開始前に、白金イオン及び還元剤を含む皮膜形成液を、プラント構成部材の表面に接触させ、前記プラント構成部材の前記表面に、白金皮膜を形成することを特徴とするプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   After the operation of the plant having the plant component is stopped and before the operation of the plant is started, a film forming liquid containing platinum ions and a reducing agent is brought into contact with the surface of the plant component, and platinum is applied to the surface of the plant component. A method for forming a platinum film on a plant component, comprising forming a film. 前記皮膜形成液に含まれる還元剤がヒドラジンである事を特徴とする請求項1に記載のプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   The method for forming a platinum film on a plant component according to claim 1, wherein the reducing agent contained in the film forming liquid is hydrazine. プラント構成部材を有するプラントの運転停止後で前記プラントの運転開始前に、化学除染後の前記プラントの構成部材表面に白金皮膜を形成する事を特徴とするプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   A method for forming a platinum film on a plant constituent member, comprising forming a platinum film on the surface of the constituent member of the plant after chemical decontamination after the operation of the plant having the plant constituent member is stopped and before starting the operation of the plant. . プラント構成部材を有するプラントの運転停止後で前記プラントの運転開始前に、化学除染後の前記プラントの構成部材表面にフェライト皮膜を形成し、その上に白金皮膜を形成する事を特徴とするプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   After the operation of the plant having the plant component is stopped and before the operation of the plant is started, a ferrite film is formed on the surface of the plant component after chemical decontamination, and a platinum film is formed thereon. A method for forming a platinum film on a plant component. 前記プラント構成部材の前記表面に接触する前記皮膜形成液の温度が、60℃〜100℃の範囲内に調節される請求項1ないし4のいずれか1項に記載のプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   The temperature of the said film formation liquid which contacts the said surface of the said plant structural member is adjusted in the range of 60 to 100 degreeC, The platinum membrane | film | coat to the plant structural member of any one of Claim 1 thru | or 4 Forming method. 前記皮膜形成液の前記プラント構成部材の前記表面への接触が、前記プラント構成部材の前記表面の化学除染を実施した後に行われる請求項1に記載のプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   The method for forming a platinum film on a plant constituent member according to claim 1, wherein the contact of the film forming liquid with the surface of the plant constituent member is performed after chemical decontamination of the surface of the plant constituent member. 皮膜形成対象物であるプラント構成部材を有するプラントの設置が終了した後で前記プラントの最初の試運転が開始される前に、白金イオン及び還元剤を含む皮膜形成液を、プラント構成部材の表面に接触させ、前記プラント構成部材の前記表面に、白金皮膜を形成することを特徴とするプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   Before the first trial operation of the plant is started after the installation of the plant having the plant component that is the film formation target is completed, a film forming solution containing platinum ions and a reducing agent is applied to the surface of the plant component. A method for forming a platinum film on a plant constituent member, comprising: contacting the surface and forming a platinum film on the surface of the plant constituent member. プラント構成部材を有するプラントの運転停止後で前記プラントの運転開始前に、
加熱装置を有する配管をプラント構成部材である配管系に接続し、
白金イオン及び還元剤を含む皮膜形成液を、前記配管を通して前記配管系内に供給し、
前記皮膜形成液を前記配管系の内面に接触させて、この内面に、白金皮膜を形成することを特徴とするプラント構成部材への白金皮膜形成方法。
After shutting down the plant having plant components and before starting the plant,
Connect the piping with the heating device to the piping system, which is a plant component,
A film forming liquid containing platinum ions and a reducing agent is supplied into the piping system through the piping,
A method for forming a platinum film on a plant component, wherein the film forming liquid is brought into contact with an inner surface of the piping system, and a platinum film is formed on the inner surface.
前記配管系及び前記配管により閉ループが形成され、前記皮膜形成液が前記閉ループ内を循環する請求項8に記載のプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   The method for forming a platinum film on a plant component according to claim 8, wherein a closed loop is formed by the piping system and the piping, and the film forming liquid circulates in the closed loop. 前記白金皮膜を形成する前記配管系が、ステンレス鋼製の配管系及び炭素鋼製の配管系のいずれかである請求項8ないし9のいずれか1項に記載のプラント構成部材への白金皮膜形成方法。   The said piping system which forms the said platinum membrane | film | coat is either a stainless steel piping system or a carbon steel piping system, The platinum membrane formation to the plant structural member of any one of Claim 8 thru | or 9 Method.
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