JP2023094904A - Corrosion potential sensor and method of manufacturing corrosion potential sensor - Google Patents

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光 室谷
Hikari Muroya
陽一 和田
Yoichi Wada
一成 石田
Kazunari Ishida
明紀 田村
Akinori Tamura
正彦 橘
Masahiko Tachibana
亮介 清水
Ryosuke Shimizu
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Abstract

To provide a corrosion potential sensor capable of measuring ECP of structural members more accurately than before regardless of the distance between the corrosion potential sensor and the structural member, and a manufacturing method of a corrosion potential sensor.SOLUTION: A corrosion potential sensor 1 includes: a hollow metal housing 2; a reference electrode 5 that is provided in the longitudinal direction of the metal housing 2 and protrudes from one end of the metal housing 2; an insulator 3 formed at one end of the metal housing 2 and covering at least part of the reference electrode 5; a first metal oxide film 6a that covers the junction between the metal housing 2 and the insulator 3; and a second metal oxide coating 6b covering at least part of the periphery of one end of the metal housing 2 on which the first metal oxide coating 6a is formed.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、腐食電位センサおよび腐食電位センサの製造方法に関する。 The present invention relates to corrosion potential sensors and methods of manufacturing corrosion potential sensors.

構造部材の腐食電位をより正確に測定できる腐食電位センサの一例として、特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1の腐食電位センサは、基準電極、絶縁体、被測定電極およびセンサ胴を備える。金属ジルコニウム製の基準電極は酸化ジルコニウム製の絶縁体内に固定される。ステンレス鋼製のセンサ胴が絶縁体の1つの端部を取り囲んで絶縁体に取り付けられる。被測定電極が、絶縁体の側面および絶縁体の先端面の周辺部を覆うように、絶縁体の表面に取り付けられる。被測定電極は腐食電位測定対象物である、原子力プラントの構造部材と同じ材料で作られている。ジルコニウム電極線が、絶縁体を貫通して基準電極に接続される。センサ胴内に挿入された鉱物絶縁ケーブルの芯線がジルコニウム電極線に接続され、鉱物絶縁ケーブルの金属外筒管がセンサ胴に接続される。 As an example of a corrosion potential sensor that can more accurately measure the corrosion potential of structural members, there is a technique described in Patent Document 1. The corrosion potential sensor of Patent Document 1 includes a reference electrode, an insulator, an electrode to be measured, and a sensor body. A reference electrode made of zirconium metal is fixed in an insulator made of zirconium oxide. A stainless steel sensor barrel surrounds one end of the insulator and is attached to the insulator. An electrode to be measured is attached to the surface of the insulator so as to cover the side surface of the insulator and the periphery of the tip surface of the insulator. The electrode to be measured is made of the same material as the structural member of the nuclear power plant, which is the object of corrosion potential measurement. A zirconium electrode wire is connected through the insulator to the reference electrode. A core wire of a mineral-insulated cable inserted into the sensor body is connected to the zirconium electrode wire, and a metal outer tube of the mineral-insulated cable is connected to the sensor body.

特開2013-079830号公報JP 2013-079830 A

原子力プラントでは、構造材料であるステンレス鋼およびニッケル基合金等により、構造部材である機器および配管が構成される。これらの構造材料は、特定の条件下において応力腐食割れ(SCC:Stress Corrosion Cracking)の感受性を示す。そこで、原子力プラントの健全性を維持するために、SCC対策が原子力プラントの構造部材に適用されている。 In a nuclear power plant, equipment and piping, which are structural members, are constructed from structural materials such as stainless steel and nickel-based alloys. These structural materials exhibit susceptibility to stress corrosion cracking (SCC) under certain conditions. Therefore, in order to maintain the soundness of nuclear power plants, SCC countermeasures are applied to the structural members of nuclear power plants.

また、近年では、原子力プラントの設備利用率の向上および長寿命化といった経済性向上の観点からも、SCC対策が原子力プラントの構造部材に適用されている。 Moreover, in recent years, SCC countermeasures have been applied to the structural members of nuclear power plants from the viewpoint of improving economic efficiency such as improving the facility utilization rate of nuclear power plants and extending the life of the nuclear power plants.

SCC対策として、材料の耐食性向上、応力の改善、あるいは腐食環境の緩和を目的とした技術が適用されている。沸騰水型原子炉(BWR)において、構造部材が曝されている原子炉冷却水(炉水)の腐食環境の改善に基づくSCC対策の一つとして、水素注入が国内外で広く適用されている。 Techniques aimed at improving the corrosion resistance of materials, improving stress, or mitigating corrosive environments are applied as SCC countermeasures. In boiling water reactors (BWR), hydrogen injection is widely applied in Japan and overseas as one of the SCC countermeasures based on improving the corrosive environment of reactor cooling water (reactor water) to which structural members are exposed. .

炉水中には、原子炉圧力容器内(炉内)で水の放射線分解により生成された、腐食の原因となる酸素や過酸化水素が存在しており、これらが炉水の腐食環境を形成している。水素注入では、給水に水素を含ませることで炉水に水素を添加し、この水素が酸素や過酸化水素と反応することで酸素や過酸化水素を水に戻している。炉水の酸素および過酸化水素濃度が低下する結果、構造部材の腐食電位(ECP:Electrochemical Corrosion Potential)が低下し、SCCの発生が抑制される。 Reactor water contains oxygen and hydrogen peroxide, which cause corrosion and are generated by radiolysis of water in the reactor pressure vessel (reactor). ing. In hydrogen injection, hydrogen is added to the reactor water by adding hydrogen to the feed water, and this hydrogen reacts with oxygen and hydrogen peroxide to return the oxygen and hydrogen peroxide to the water. As a result of lowering the oxygen and hydrogen peroxide concentrations in the reactor water, the corrosion potential (ECP: Electrochemical Corrosion Potential) of the structural member is lowered, and the occurrence of SCC is suppressed.

さらに、水素注入時のECP低下を促進する技術として、例えば、白金族貴金属元素を炉水に注入し、白金族貴金属元素が有する水素の電気化学反応への触媒作用により、水素注入時に構造部材のECPが大きく低下する技術がある。 Furthermore, as a technology to promote the reduction of ECP during hydrogen injection, for example, a platinum group noble metal element is injected into the reactor water, and the catalytic action of the platinum group noble metal element on the electrochemical reaction of hydrogen causes the structural members to be damaged during hydrogen injection. There is a technique that greatly reduces the ECP.

これらの技術を適用する上で、原子力プラントの炉水と接触する構造部材のECPを精度良く知る必要がある。ECPは、使用した基準電極に対する電位として示される。標準水素電極電位が基準として広く用いられ、各温度で0Vの基準とするvs.SHE(versus Standard Hydrogen Electrode)を電位差の単位であるVの後に付ける。 In applying these techniques, it is necessary to know the ECP of the structural members that come into contact with the reactor water of the nuclear power plant with high accuracy. ECP is shown as potential relative to the reference electrode used. The standard hydrogen electrode potential is widely used as a reference, with 0 V being the reference at each temperature vs. SHE (versus Standard Hydrogen Electrode) is attached after V, which is a unit of potential difference.

ECPの測定では、原子炉内あるいは原子炉に接続された配管に腐食電位センサを設置し、この腐食電位センサと構造部材間の電位差を測定することにより行われる。腐食電位センサは、使用条件下でECP測定の基準となる一定の電位(基準電位)を発生する。このため、腐食電位センサは基準電極、あるいは参照電極とも呼ばれている。構造部材が、炉水温度、酸素濃度、過酸化水素濃度、および炉水流速の条件下で有する電位と、腐食電位センサの有する基準電位との電位差を、エレクトロメータを用いて測定することで、構造部材のECPを知ることができる。 ECP measurement is performed by installing a corrosion potential sensor in the reactor or in a pipe connected to the reactor and measuring the potential difference between the corrosion potential sensor and structural members. Corrosion potential sensors generate a constant potential (reference potential) that serves as a reference for ECP measurements under operating conditions. For this reason, corrosion potential sensors are also called reference electrodes. By measuring the potential difference between the potential of the structural member under the conditions of reactor water temperature, oxygen concentration, hydrogen peroxide concentration, and reactor water flow rate and the reference potential of the corrosion potential sensor, using an electrometer, The ECP of the structural member can be known.

BWRプラントのECPをその場測定しようとする場合には、腐食電位センサを配管や機器に直接設置し炉水に浸漬する必要がある。例えば、腐食電位センサの再循環系配管への設置では、再循環系配管に設けられた筒状の測定用座(フランジ)内に腐食電位センサを挿入して腐食電位センサの先端(検知部)が再循環系配管内を流れる炉水に接触する状態にする。なお、測定用座は再循環系配管と同じ304ステンレス鋼や316NG鋼(316L鋼の原子力グレード)から成る。 When attempting to measure the ECP of a BWR plant in situ, it is necessary to install a corrosion potential sensor directly on pipes or equipment and immerse it in reactor water. For example, when installing a corrosion potential sensor in a recirculation system pipe, insert the corrosion potential sensor into a cylindrical measuring seat (flange) provided in the recirculation system pipe and contact with the reactor water flowing in the recirculation system piping. The measuring seat is made of the same 304 stainless steel or 316NG steel (316L steel of nuclear grade) as the recirculation system piping.

ところが、腐食電位センサの検知部が再循環系配管の内面よりも内側に到達する状態で、腐食電位センサを測定用座に取り付けた場合、再循環系配管内の炉水の流れが腐食電位センサに当たって腐食電位センサの先端で乱されてしまう。さらには、腐食電位センサは再循環系配管内の高流速の炉水の流れに直交した状態になっているため、流動振動によって腐食電位センサが破損する恐れがある。 However, when the corrosion potential sensor is attached to the measuring seat in a state where the detection part of the corrosion potential sensor reaches inside the inner surface of the recirculation system pipe, the flow of the reactor water in the recirculation system pipe does not reach the corrosion potential sensor. It hits and is disturbed at the tip of the corrosion potential sensor. Furthermore, since the corrosion potential sensor is perpendicular to the flow of high-velocity reactor water in the recirculation system piping, the flow vibration may damage the corrosion potential sensor.

そこで、腐食電位センサの先端を再循環系配管の内面の位置に揃えて配置し、腐食電位センサを測定用座に取り付けることが求められる。このように腐食電位センサを測定用座に取り付けた場合、腐食電位センサと測定用座の内面との間も、再循環系配管内を流れる炉水で満たされる。 Therefore, it is required to align the tip of the corrosion potential sensor with the inner surface of the recirculation pipe and attach the corrosion potential sensor to the measuring seat. When the corrosion potential sensor is attached to the measuring seat in this way, the space between the corrosion potential sensor and the inner surface of the measuring seat is also filled with the reactor water flowing through the recirculation system piping.

再循環系配管に設けられた測定用座内に挿入されて測定用座に取り付けられた腐食電位センサの先端を、再循環系配管の内面の位置に揃えて配置したときに、腐食電位センサの先端と測定用座の内面との間に形成される間隙の幅が大きいと、腐食電位センサは再循環系配管内面のECPではなく、腐食電位センサの金属筐体表面のECPを測定する。 When the tip of the corrosion potential sensor inserted into the measuring seat provided in the recirculation system pipe and attached to the measuring seat is aligned with the inner surface of the recirculation system pipe, the corrosion potential sensor When the width of the gap formed between the tip and the inner surface of the measuring seat is large, the corrosion potential sensor measures the ECP of the metal housing surface of the corrosion potential sensor instead of the ECP of the inner surface of the recirculation pipe.

その理由は、ECPの測定は腐食電位センサと配管・構造材料表面の間の電位差を測定することで行われるが、配管・構造材料および腐食電位センサの信号線および腐食電位センサの筐体は、炉水中においてすべて電気的に導通した状態で設置されている。 The reason is that the ECP measurement is performed by measuring the potential difference between the corrosion potential sensor and the surface of the piping/structural material, but the piping/structural material and the signal line of the corrosion potential sensor and the housing of the corrosion potential sensor are All of them are installed in an electrically conducting state in the reactor water.

そのため、BWR炉水は純水であり液抵抗が高いため、腐食電位センサの先端と配管表面との間の距離が腐食電位センサ先端と腐食電位センサ筐体との間の距離よりも長くなると、腐食電位センサ筐体が腐食電位センサ先端に対して最近接の接地面となる。このため腐食電位センサは腐食電位センサ筐体の電位を測定することになる。したがって、腐食電位センサは構造部材のECPを正確に測定することができなくなる。 Therefore, since the BWR reactor water is pure water and has a high liquid resistance, if the distance between the tip of the corrosion potential sensor and the pipe surface becomes longer than the distance between the tip of the corrosion potential sensor and the corrosion potential sensor housing, The corrosion potential sensor housing is the closest ground plane to the tip of the corrosion potential sensor. Therefore, the corrosion potential sensor measures the potential of the corrosion potential sensor housing. Corrosion potential sensors are therefore unable to accurately measure the ECP of the structural member.

このため、腐食電位センサが構造部材のECPを正確に測定するには、腐食電位センサの先端の検知部の側面と測定用座の内面との距離を、腐食電位センサの先端の検知部と腐食電位センサの金属筐体との距離より十分小さくする必要がある。 For this reason, in order for the corrosion potential sensor to accurately measure the ECP of a structural member, the distance between the side surface of the detection portion at the tip of the corrosion potential sensor and the inner surface of the measuring seat should be It must be sufficiently smaller than the distance from the metal housing of the potential sensor.

そこで、上述の特許文献1のように、絶縁体と、この絶縁体内に配置された基準電極と、絶縁体の一端部を取り囲んで絶縁体に取り付けられた金属筐体から成る腐食電位センサにおいて、腐食電位センサの検知部の側面に、籠状又は筒状の被測定用電極を配した腐食電位センサが開発されている。なお、被測定用電極は、再循環系配管等のECP測定対象物と同じ材質で構成される。これにより、腐食電位センサの検知部と被測定用電極の間の電位差を測定することができるため、ECP測定対象物のECPをより正確に測定することができる。 Therefore, as in the above-mentioned Patent Document 1, in a corrosion potential sensor comprising an insulator, a reference electrode arranged in the insulator, and a metal housing attached to the insulator surrounding one end of the insulator, A corrosion potential sensor has been developed in which a cage-shaped or cylindrical electrode to be measured is arranged on the side of the detection part of the corrosion potential sensor. The electrode to be measured is made of the same material as the ECP measurement object such as the recirculation pipe. Thereby, the potential difference between the detection part of the corrosion potential sensor and the electrode to be measured can be measured, so that the ECP of the ECP measurement object can be measured more accurately.

しかし、沸騰水型原子力プラントは、構造部材によって炭素鋼、ステンレス鋼、およびニッケル基合金等の種々の金属材料が用いられており、各ECP測定対象物に合わせて、腐食電位センサの被測定用電極の材質を変更する必要があるが、これは非常に困難である。 However, boiling water nuclear power plants use various metal materials such as carbon steel, stainless steel, and nickel-based alloys depending on their structural members. It is necessary to change the electrode material, which is very difficult.

また、炉内で構造部材と同じ材質の被測定用電極のECPを測定するが、実際の構造部材のECPを測定するわけではないことから、測定した被測定用電極のECPを、構造部材のECPとして取り扱うためには注意が必要である。 In addition, the ECP of the electrode to be measured, which is made of the same material as the structural member, is measured in the furnace, but the ECP of the actual structural member is not measured. Care must be taken to handle it as an ECP.

本発明の目的は、腐食電位センサと構造部材との距離にかかわらず、構造部材のECPを従来に比べてより正確に測定することができる腐食電位センサおよび腐食電位センサの製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a corrosion potential sensor and a method of manufacturing a corrosion potential sensor that can measure the ECP of a structural member more accurately than before, regardless of the distance between the corrosion potential sensor and the structural member. is.

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、中空構造の金属筐体と、前記金属筐体の長手方向に設けられており、前記金属筐体の一端から突出している基準電極と、前記金属筐体の一端に形成され、少なくとも前記基準電極の一部を覆う絶縁体と、前記金属筐体と前記絶縁体との接合部を覆う第1金属酸化物被膜と、少なくとも前記金属筐体の前記第1金属酸化物被膜が形成された側の一端の外周の一部を覆う第2金属酸化物被膜と、を備えたことを特徴とする。 The present invention includes a plurality of means for solving the above problems. To give an example, a metal housing having a hollow structure and a metal housing provided in the longitudinal direction of the metal housing. a reference electrode protruding from one end; an insulator formed at one end of the metal housing and covering at least a portion of the reference electrode; and a first metal oxide covering a junction between the metal housing and the insulator. and a second metal oxide coating that covers at least part of the outer circumference of one end of the metal casing on which the first metal oxide coating is formed.

本発明によれば、腐食電位センサと構造部材との距離にかかわらず、構造部材のECPを従来に比べてより正確に測定することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the ECP of a structural member can be measured more accurately than before, regardless of the distance between the corrosion potential sensor and the structural member. Problems, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

腐食電位センサの配管への設置状態の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a state in which a corrosion potential sensor is installed on a pipe; 参考技術の腐食電位センサの先端の検知部およびその配管への設置状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a detecting portion at the tip of a reference technology corrosion potential sensor and its installation state in a pipe; 実施例の腐食電位センサの検知部およびその配管への設置状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing the detection part of the corrosion potential sensor of the example and its installation state in a pipe; 配管と腐食電位センサ間の距離Lと腐食電位センサが検知する電位の関係を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance L between the pipe and the corrosion potential sensor and the potential detected by the corrosion potential sensor; 本発明の実施例の腐食電位センサの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the corrosion potential sensor of the Example of this invention. 本発明の実施例の変形例における腐食電位センサの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the corrosion potential sensor in the modification of the Example of this invention. 本発明の実施例の他の変形例における腐食電位センサの断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a corrosion potential sensor in another modified example of the embodiment of the present invention;

本発明の腐食電位センサおよび腐食電位センサの製造方法の実施例について図1乃至図7を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。 An embodiment of a corrosion potential sensor and a method of manufacturing a corrosion potential sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. In the drawings used in this specification, the same or corresponding components are denoted by the same or similar reference numerals, and repeated descriptions of these components may be omitted.

最初に、本発明に至った経緯について説明する。 First, the circumstances leading to the present invention will be described.

本発明者らは、腐食電位センサを原子力プラントの構造部材に設置したとき、腐食電位センサの金属筐体表面のECPの影響を抑制でき、構造部材表面のECPを精度良く測定できる腐食電位センサの構成について検討した。 The present inventors have developed a corrosion potential sensor that can suppress the influence of the ECP on the surface of the metal housing of the corrosion potential sensor and accurately measure the ECP on the surface of the structural member when the corrosion potential sensor is installed on a structural member of a nuclear power plant. We considered the configuration.

まず、沸騰水型原子炉(BWR)における腐食電位センサの設置場所の一例について図1乃至図3を用いて説明する。図1は腐食電位センサの配管への設置状態の一例を示す説明図、図2は参考技術の腐食電位センサの先端の検知部およびその配管への設置状態を示す説明図、図3は実施例の腐食電位センサの検知部およびその配管への設置状態を示す説明図である。 First, an example of installation locations of corrosion potential sensors in a boiling water reactor (BWR) will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a state of installation of a corrosion potential sensor in a pipe, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a detecting portion at the tip of a corrosion potential sensor of reference technology and its installation state in a pipe, and FIG. 3 is an embodiment. 1 is an explanatory view showing a detection part of a corrosion potential sensor and its installation state in a pipe.

図1に示すように、腐食電位センサ101は、BWRの再循環系配管12又はボトムドレン配管12に形成された孔部に、溶接で設置された測定用座13内に挿入されることにより、腐食電位センサ101の先端の検知部が配管12内を流れる炉水に接触し、配管12のECPを測定するセンサである。 As shown in FIG. 1, the corrosion potential sensor 101 is inserted into a measurement seat 13 welded to a hole formed in the recirculation system pipe 12 or the bottom drain pipe 12 of the BWR. A detection portion at the tip of the corrosion potential sensor 101 is a sensor that contacts the reactor water flowing in the pipe 12 and measures the ECP of the pipe 12 .

再循環系配管12に設置される測定用座13は、フランジ型と呼ばれ、直径が約φ80~300mmである。また、ボトムドレン配管12に設置される測定用座13は、マニホールド型と呼ばれ、直径が約φ25~30mmである。 The measuring seat 13 installed in the recirculation system pipe 12 is called a flange type and has a diameter of about φ80 to 300 mm. Also, the measuring seat 13 installed in the bottom drain pipe 12 is called a manifold type and has a diameter of about φ25 to 30 mm.

腐食電位センサ101の寸法は、約150mm×約φ10mmであることから、測定用座13に腐食電位センサ101を設置したときの、測定用座13又は配管12と腐食電位センサ101の検知部との距離は、フランジ型では数十~数百mm、マニホールド型では数mmとなる。 Since the dimensions of the corrosion potential sensor 101 are approximately 150 mm×approximately φ10 mm, when the corrosion potential sensor 101 is installed on the measurement seat 13, the distance between the measurement seat 13 or the pipe 12 and the detection part of the corrosion potential sensor 101 is The distance is several tens to several hundred mm for the flange type and several mm for the manifold type.

図1および図2に示す腐食電位センサ101は、センサの検知部に位置する円筒状のジルコニア(酸化ジルコニウム:ZrO)からなる絶縁体103が、金属筐体102にろう付け部104により接合される。絶縁体103の内部に白金黒粉末108が充填された領域をECP測定用の基準電極105とする。白金黒粉末108が充填された絶縁体103内に白金製の芯線からなる基準電極105が挿入され、基準電極105が鉱物絶縁ケーブル内の金属線107を介して外部に導出される。 In the corrosion potential sensor 101 shown in FIGS. 1 and 2, an insulator 103 made of cylindrical zirconia (zirconium oxide: ZrO 2 ) located in the detection portion of the sensor is joined to a metal housing 102 by a brazing portion 104. be. A region filled with platinum black powder 108 inside the insulator 103 is used as a reference electrode 105 for ECP measurement. A reference electrode 105 consisting of a core wire made of platinum is inserted into an insulator 103 filled with platinum black powder 108, and the reference electrode 105 is led out through a metal wire 107 in a mineral insulated cable.

この腐食電位センサ101を、図1に示すように、配管12(例えば、再循環系配管)に溶接にて設置した測定用座13、あるいは配管12に形成された孔部内に挿入する。 The corrosion potential sensor 101 is inserted into a measuring seat 13 welded to a pipe 12 (for example, a recirculation pipe) or a hole formed in the pipe 12, as shown in FIG.

このとき、腐食電位センサ101の先端の検知部が、配管12の内面の位置に配置される。配管12のECPの測定は、基準電極105に接続され、金属筐体102内に配置された金属線107と、配管12に接続された配線15を、例えば、エレクトロメータ14に接続し、エレクトロメータ14にて基準電極105と配管12の間の電位差を測定することによって行われる。 At this time, the detection part at the tip of the corrosion potential sensor 101 is arranged on the inner surface of the pipe 12 . The ECP of the pipe 12 is measured by connecting the metal wire 107 connected to the reference electrode 105 and arranged in the metal housing 102 and the wiring 15 connected to the pipe 12 to, for example, the electrometer 14 and measuring the electrometer. This is done by measuring the potential difference at 14 between the reference electrode 105 and the tubing 12 .

ここで、図2に示すように、腐食電位センサ101の検知部と配管12との距離Lが小さいとき、腐食電位センサ101は配管12のECPを検知する。一方、腐食電位センサ101の検知部と配管12との距離Lが大きく、腐食電位センサ101の検知部と金属筐体102との距離Mを上回る場合、腐食電位センサ101は金属筐体102のECPを検知する。 Here, as shown in FIG. 2, the corrosion potential sensor 101 detects the ECP of the pipe 12 when the distance L between the detecting portion of the corrosion potential sensor 101 and the pipe 12 is small. On the other hand, when the distance L between the detection part of the corrosion potential sensor 101 and the pipe 12 is large and exceeds the distance M between the detection part of the corrosion potential sensor 101 and the metal housing 102, the corrosion potential sensor 101 detects the ECP of the metal housing 102. detect.

そこで、本発明者らは、上記した腐食電位センサ101の検知部と配管12との距離L、および腐食電位センサ101の検知部と金属筐体102との距離Mと、腐食電位センサ101が検知するECPの関係について検討し、図3に示すように、腐食電位センサ1の金属筐体2の表面を絶縁性の金属酸化物被膜6で覆うことを着想した。 Therefore, the inventors of the present invention determined the distance L between the detection portion of the corrosion potential sensor 101 and the pipe 12, the distance M between the detection portion of the corrosion potential sensor 101 and the metal housing 102, and the corrosion potential sensor 101. After studying the relationship between the ECP and the corrosion potential sensor 1, as shown in FIG.

これにより、金属筐体2のECPを金属酸化物被膜6で遮断し、腐食電位センサ1が金属筐体2のECPを検知することを抑制でき、腐食電位センサ1の検知部と配管12との距離Lが、腐食電位センサ1の検知部と金属筐体2との距離Mより大きい場合でも、腐食電位センサ1は配管12のECPを検知することが可能となる。 As a result, the ECP of the metal housing 2 is blocked by the metal oxide film 6, and the detection of the ECP of the metal housing 2 by the corrosion potential sensor 1 can be suppressed. The corrosion potential sensor 1 can detect the ECP of the pipe 12 even when the distance L is greater than the distance M between the detection portion of the corrosion potential sensor 1 and the metal housing 2 .

図2に示した腐食電位センサ101において、腐食電位センサ101の検知部に最も近い金属部材、例えば、配管12又は腐食電位センサ101の金属筐体102のECPを検知できるのは、BWRのような、導電率の低い炉水の環境では、電位の及ぶ範囲が極めて限定されていることに起因する。 In the corrosion potential sensor 101 shown in FIG. 2, the ECP of the metal member closest to the detection part of the corrosion potential sensor 101, for example, the pipe 12 or the metal housing 102 of the corrosion potential sensor 101 can be detected in a BWR. , due to the extremely limited range of electric potential in the environment of reactor water with low conductivity.

腐食電位センサ101の検知部と配管12との距離L、および腐食電位センサ101の検知部と金属筐体102との距離Mと、腐食電位センサ101が検知する電位Eとの関係は、以下のような式(1)で表される。 The relationship between the distance L between the detection portion of the corrosion potential sensor 101 and the pipe 12, the distance M between the detection portion of the corrosion potential sensor 101 and the metal housing 102, and the potential E detected by the corrosion potential sensor 101 is as follows. It is represented by the following formula (1).

Figure 2023094904000002
Figure 2023094904000002

式(1)中、ECPは配管12のECP、ECPは腐食電位センサ1の金属筐体2のECPを示しており、ρは炉水の抵抗率を示している。 In equation (1), ECP p indicates the ECP of the pipe 12, ECP m indicates the ECP of the metal housing 2 of the corrosion potential sensor 1, and ρw indicates the resistivity of the reactor water.

これに対し、図3に示すように、腐食電位センサ1の金属筐体2の表面を、金属酸化物被膜6で覆った場合、腐食電位センサ1が検知する電位Eは、以下のような式(2)で表される。 On the other hand, as shown in FIG. 3, when the surface of the metal housing 2 of the corrosion potential sensor 1 is covered with the metal oxide film 6, the potential E detected by the corrosion potential sensor 1 is expressed by the following formula: (2).

Figure 2023094904000003
Figure 2023094904000003

式(2)中、ρは金属酸化物被膜6の抵抗率、Nは金属酸化物被膜6の膜厚を示している。 In equation (2), ρ c indicates the resistivity of the metal oxide film 6 and N indicates the film thickness of the metal oxide film 6 .

図4は配管と腐食電位センサ間の距離Lと腐食電位センサが検知する電位の関係を示す特性図である。図4に示す特性は、腐食電位センサ1の検知部と金属筐体2との距離Mが30mmとした場合の、配管12と腐食電位センサ1間の距離Lと腐食電位センサ1が検知する電位の関係を、式(1)および式(2)を基に試算した結果を示している。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance L between the pipe and the corrosion potential sensor and the potential detected by the corrosion potential sensor. The characteristics shown in FIG. 4 are the distance L between the pipe 12 and the corrosion potential sensor 1 and the potential detected by the corrosion potential sensor 1 when the distance M between the detection part of the corrosion potential sensor 1 and the metal housing 2 is 30 mm. is calculated based on the formulas (1) and (2).

図4中、横軸は配管12と腐食電位センサ1の検知部との距離L、縦軸は腐食電位センサ1が検知する電位を示しており、縦軸の下端が配管12のECP、上端が腐食電位センサ1の金属筐体2のECPに相当する。つまり、腐食電位センサ1の検知電位が縦軸の下端に近づくほど、腐食電位センサ1は配管12のECPを精度良く測定でき、上端に近づくほど、腐食電位センサ1が検知する電位は、配管12のECPと金属筐体2のECPが混成した電位となる。 In FIG. 4, the horizontal axis represents the distance L between the pipe 12 and the detection part of the corrosion potential sensor 1, the vertical axis represents the potential detected by the corrosion potential sensor 1, the lower end of the vertical axis represents the ECP of the pipe 12, and the upper end of the vertical axis represents the ECP of the pipe 12. It corresponds to the ECP of the metal housing 2 of the corrosion potential sensor 1 . That is, the closer the potential detected by the corrosion potential sensor 1 is to the lower end of the vertical axis, the more accurately the corrosion potential sensor 1 can measure the ECP of the pipe 12 . and the ECP of the metal casing 2 are mixed.

まず、金属筐体表面に金属酸化物被膜を施していない、図2に示す参考技術の腐食電位センサについて説明する。配管12と腐食電位センサ101との間の距離Lが数mm以内であれば、腐食電位センサ101を構成する金属筐体102由来のECP混成が小さく、腐食電位センサ101は配管12のECPを精度良く測定できる。 First, the reference technology corrosion potential sensor shown in FIG. If the distance L between the pipe 12 and the corrosion potential sensor 101 is within several millimeters, the ECP mixture derived from the metal housing 102 constituting the corrosion potential sensor 101 is small, and the corrosion potential sensor 101 detects the ECP of the pipe 12 with accuracy. Good measurement.

一方、配管12と腐食電位センサ101との間の距離Lが20mmを超えると、腐食電位センサ101を構成する金属筐体102のECPの影響が大きくなり、腐食電位センサ101の検知電位は、配管12のECPと金属筐体102のECPとが混成してしまう。 On the other hand, when the distance L between the pipe 12 and the corrosion potential sensor 101 exceeds 20 mm, the influence of the ECP of the metal housing 102 constituting the corrosion potential sensor 101 becomes large, and the detected potential of the corrosion potential sensor 101 12 ECP and the ECP of the metal housing 102 are mixed.

このため、図2に示すような参考技術での腐食電位センサ101を用いて、配管12のECPを精度良く測定するには、配管12と腐食電位センサ101との間の距離Lを数mm以内とする必要があることから、配管12と腐食電位センサ101の検知部との距離が数十~数百mmであるフランジ型測定用座では、配管12のECPを正確に測定できない恐れがあるため、腐食電位センサを用いた腐食電位測定条件に限定が生じてしまう。 Therefore, in order to accurately measure the ECP of the pipe 12 using the corrosion potential sensor 101 of the reference technology as shown in FIG. Therefore, there is a possibility that the ECP of the pipe 12 cannot be measured accurately with the flange type measurement seat where the distance between the pipe 12 and the detection part of the corrosion potential sensor 101 is several tens to several hundred mm. , the corrosion potential measurement conditions using the corrosion potential sensor are limited.

一方で、図3に示すような、金属筐体2の表面に金属酸化物被膜6を施した腐食電位センサ1では、配管12と腐食電位センサ1との間の距離Lが100mmの場合でも、腐食電位センサ1を構成する金属筐体2由来のECP混成が小さく、腐食電位センサ1は配管12のECPを精度良く測定できる。 On the other hand, in the corrosion potential sensor 1 with the metal oxide film 6 applied to the surface of the metal housing 2 as shown in FIG. ECP contamination derived from the metal housing 2 constituting the corrosion potential sensor 1 is small, and the corrosion potential sensor 1 can measure the ECP of the pipe 12 with high accuracy.

したがって、図3に示す腐食電位センサ1を用いることで、配管12と腐食電位センサ1の検知部との距離が数十~数百mmであるフランジ型測定用座でも、配管のECPを正確に測定することが可能となる。 Therefore, by using the corrosion potential sensor 1 shown in FIG. 3, even if the distance between the pipe 12 and the detection part of the corrosion potential sensor 1 is several tens to several hundred mm, the ECP of the pipe can be accurately measured. measurement becomes possible.

以上の検討結果を反映した本発明の実施例の腐食電位センサの構成について図5乃至図7を用いて説明する。図5乃至図7は本実施例の腐食電位センサの断面模式図である。 The structure of the corrosion potential sensor according to the embodiment of the present invention reflecting the results of the above studies will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 to 7 are schematic cross-sectional views of the corrosion potential sensor of this embodiment.

図5に示す本実施例の腐食電位センサ1は、金属筐体2の一端に形成され、少なくとも基準電極5の一部を覆う絶縁体3、中空構造の金属筐体2、金属筐体2の長手方向に設けられており、金属筐体2の一端から突出している基準電極5、金属線(リード線)7、金属/金属酸化物粉末8、封止栓9、鉱物絶縁ケーブル10、金属筐体2と絶縁体3との接合部を覆う第1金属酸化物被膜6a、および少なくとも金属筐体2の第1金属酸化物被膜6aが形成された側の一端の外周の一部を覆う第2金属酸化物被膜6bを備えている。 The corrosion potential sensor 1 of this embodiment shown in FIG. A reference electrode 5, a metal wire (lead wire) 7, a metal/metal oxide powder 8, a sealing plug 9, a mineral insulated cable 10, and a metal housing, which are provided in the longitudinal direction and protrude from one end of the metal housing 2. A first metal oxide film 6a that covers the joint between the body 2 and the insulator 3, and a second metal oxide film 6a that covers at least part of the outer circumference of one end of the metal housing 2 on which the first metal oxide film 6a is formed. It has a metal oxide coating 6b.

絶縁体3と金属筐体2とはろう付け部4で接合されている。 The insulator 3 and the metal housing 2 are joined by a brazing portion 4 .

基準電極5の一端は、絶縁体3又は金属筐体2の内部で接合部11において金属線7に接続されている。基準電極5のもう一方の端部は、検知部となる部分であり、金属/金属酸化物粉末8が充填された絶縁体3の内部に配置されており、金属/金属酸化物粉末8を介して絶縁体3により覆われている。絶縁体3内の金属/金属酸化物粉末8は、中空構造の封止栓9により、腐食電位センサ1の金属筐体2側から封止されている。 One end of the reference electrode 5 is connected to the metal wire 7 at the junction 11 inside the insulator 3 or the metal housing 2 . The other end of the reference electrode 5 serves as a sensing portion, and is placed inside the insulator 3 filled with the metal/metal oxide powder 8 . is covered with an insulator 3. The metal/metal oxide powder 8 in the insulator 3 is sealed from the metal housing 2 side of the corrosion potential sensor 1 by a sealing plug 9 having a hollow structure.

本実施例の腐食電位センサ1では、図5に示すように、絶縁体3と金属筐体2をろう付け部4で接合した部分の外表面が、第1金属酸化物被膜6aで覆われ、金属筐体2の外表面の一部が、第2金属酸化物被膜6bで覆われている。 In the corrosion potential sensor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the outer surface of the portion where the insulator 3 and the metal housing 2 are joined by the brazing portion 4 is covered with the first metal oxide film 6a. A portion of the outer surface of the metal housing 2 is covered with a second metal oxide film 6b.

更に、第2金属酸化物被膜6bは、第1金属酸化物被膜6aの少なくとも一部を覆っている。図5では、第1金属酸化物被膜6aの第2金属酸化物被膜6b側の一表面が第2金属酸化物被膜6bにより覆われている形態を示している。 Furthermore, the second metal oxide coating 6b covers at least part of the first metal oxide coating 6a. FIG. 5 shows a configuration in which one surface of the first metal oxide film 6a on the second metal oxide film 6b side is covered with the second metal oxide film 6b.

図2および図3を用いて前述したように、腐食電位センサ1の検知部(基準電極5の端部)と金属筐体2との距離Mは約30mmであるため、配管12と腐食電位センサ1との距離Lに応じて、ろう付け部4、および金属筐体2の外表面の一部に第1金属酸化物被膜6a、および第2金属酸化物被膜6bを形成する必要がある。 As described above with reference to FIGS. 2 and 3, since the distance M between the detection portion (the end of the reference electrode 5) of the corrosion potential sensor 1 and the metal housing 2 is about 30 mm, the pipe 12 and the corrosion potential sensor It is necessary to form a first metal oxide film 6a and a second metal oxide film 6b on the brazed part 4 and part of the outer surface of the metal housing 2 according to the distance L from 1 .

例えば、配管12と腐食電位センサ1との距離Lが100mmの場合、ろう付け部4部分から、金属筐体2の長手方向に100mm以上の外周を、第1金属酸化物被膜6aおよび第2金属酸化物被膜6bで覆うことが望ましい。絶縁性の第1金属酸化物被膜6aおよび第2金属酸化物被膜6bが、ろう付け部4および金属筐体2の電位を遮断するため、ろう付け部4および金属筐体2由来のECP混成が抑制され、腐食電位センサ1が配管のECPを精度良く測定することを可能とする。 For example, when the distance L between the pipe 12 and the corrosion potential sensor 1 is 100 mm, the first metal oxide coating 6a and the second metal It is desirable to cover with an oxide film 6b. Since the insulating first metal oxide film 6a and the second metal oxide film 6b cut off the potential of the brazing part 4 and the metal housing 2, the ECP mixture derived from the brazing part 4 and the metal housing 2 is prevented. is suppressed, allowing the corrosion potential sensor 1 to accurately measure the ECP of the pipe.

本実施例の腐食電位センサは、図5に示す構造に限られない、以下図6および図7を用いて他の形態の一例について説明する。 The corrosion potential sensor of this embodiment is not limited to the structure shown in FIG. 5, and an example of other forms will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.

図6に示す腐食電位センサ1Aは、第2金属酸化物被膜6b1が、金属筐体2の外周のすべてを覆っている形態であり、直径が100mmを超えるフランジ型の測定用座に腐食電位センサを設置する場合に好適な形態である。図6に示した腐食電位センサ1Aでは、図6に示すように、ろう付け部4も絶縁性の第1金属酸化物被膜6aで覆われていることが望ましい。 A corrosion potential sensor 1A shown in FIG. 6 has a form in which a second metal oxide film 6b1 entirely covers the outer periphery of a metal housing 2, and a flange-type measuring seat having a diameter exceeding 100 mm is mounted on a corrosion potential sensor 1A. It is a suitable form when installing. In the corrosion potential sensor 1A shown in FIG. 6, as shown in FIG. 6, it is desirable that the brazed portion 4 is also covered with the insulating first metal oxide film 6a.

図7に示す腐食電位センサ1Bは、絶縁体3b、金属筐体2、基準電極5b、金属線(リード線)7、金属筐体2と絶縁体3bとの接合部を覆う第1金属酸化物被膜6a2、および少なくとも金属筐体2の第1金属酸化物被膜6aが形成された側の一端の外周の一部を覆う第2金属酸化物被膜6b2とを有している。 A corrosion potential sensor 1B shown in FIG. 7 includes an insulator 3b, a metal housing 2, a reference electrode 5b, a metal wire (lead wire) 7, and a first metal oxide covering a joint portion between the metal housing 2 and the insulator 3b. It has a coating 6a2 and a second metal oxide coating 6b2 that covers at least part of the outer circumference of one end of the metal housing 2 on the side where the first metal oxide coating 6a is formed.

図7に示す腐食電位センサ1Bでは、基準電極5bは、絶縁体3bの金属筐体2の反対側で露出しており、基準電極5bが炉水に直接接する構造となっている。 In the corrosion potential sensor 1B shown in FIG. 7, the reference electrode 5b is exposed on the opposite side of the metal housing 2 of the insulator 3b, and has a structure in which the reference electrode 5b is in direct contact with the reactor water.

この図7に示す腐食電位センサ1Bのように基準電極5bが炉水に直接接する形態でも、図6に示すように第2金属酸化物被膜6b2が、金属筐体2の外周のすべてを覆っている形態とすることができる。また、基準電極5bと絶縁体3bとの接合部を絶縁性の第1金属酸化物被膜6a2で覆う形態とすることができる。 Even in a configuration in which the reference electrode 5b is in direct contact with the reactor water like the corrosion potential sensor 1B shown in FIG. It can be in the form of Moreover, it is possible to adopt a form in which the junction between the reference electrode 5b and the insulator 3b is covered with the insulating first metal oxide film 6a2.

図5乃至図7に示す腐食電位センサ1,1A,1Bにおける金属筐体2は、ニッケル基合金、およびステンレス鋼等のうち、少なくともいずれか一つ以上から成り、特にニッケル基合金42(42合金)、および316Lステンレス鋼(SUS316L)から成るものとすることができる。 The metal housing 2 in the corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B shown in FIGS. ), and 316L stainless steel (SUS316L).

絶縁体3,3bは、ジルコニア、酸化イットリウム(Y、イットリア)、酸化アルミニウム(Al、アルミナ)、部分安定化ジルコニア(PSZ)、およびイットリア安定化ジルコニア(YSZ)等のうち、少なくともいずれか一つ以上から成るものとすることができる。 The insulators 3 and 3b are made of zirconia, yttrium oxide ( Y2O3 , yttria), aluminum oxide ( Al2O3 , alumina ) , partially stabilized zirconia (PSZ), yttria stabilized zirconia (YSZ), or the like. , at least one or more.

基準電極5,5bは、鉄、銀/塩化銀電極、白金電極、およびジルコニウム電極等のうち、いずれか一つ以上から成るものとすることができる。 The reference electrodes 5, 5b can be made of one or more of iron, silver/silver chloride electrodes, platinum electrodes, zirconium electrodes, and the like.

また、第1金属酸化物被膜6a,6a2や第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2は、絶縁体3,3bと同様に、ジルコニア、イットリア、アルミナ、部分安定化ジルコニア、およびイットリア安定化ジルコニア等のうち、少なくともいずれか一つ以上から成るものとすることができる。 The first metal oxide coatings 6a, 6a2 and the second metal oxide coatings 6b, 6b1, 6b2 are made of zirconia, yttria, alumina, partially stabilized zirconia, and yttria stabilized zirconia, like the insulators 3, 3b. etc., it can be composed of at least one or more.

次に、本実施例に係る腐食電位センサ1,1A,1Bの製造方法のうち、第1金属酸化物被膜6a,6a2を形成する方法、および金属筐体2の外表面に第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2を形成する方法について説明する。 Next, among the methods of manufacturing the corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B according to the present embodiment, a method of forming the first metal oxide coatings 6a and 6a2, and a method of forming the second metal oxide coating on the outer surface of the metal housing 2. A method for forming the coatings 6b, 6b1, 6b2 will be described.

ろう付け部4および金属筐体2の外表面に、それぞれ第1金属酸化物被膜6a,6a2、および第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2を形成する方法としては、物理的気相蒸着(PVD:Physical Vapor Deposition)法、化学的気相蒸着(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、溶射法、ゾルゲル法、有機金属分解(MOD:Metal Organic Decomposition)法、および塗布法等のうちいずれの方法を用いることができる。 Physical vapor deposition ( PVD: Physical Vapor Deposition) method, chemical vapor deposition (CVD: Chemical Vapor Deposition) method, thermal spraying method, sol-gel method, metal organic decomposition (MOD: Metal Organic Decomposition) method, coating method, and the like. can be used.

また、第1金属酸化物被膜6a,6a2および第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2は、好適には上述の形成方法によって同時に形成することが望ましい。 Also, the first metal oxide films 6a, 6a2 and the second metal oxide films 6b, 6b1, 6b2 are preferably formed simultaneously by the above-described forming method.

次に、本実施例の効果について説明する。 Next, the effects of this embodiment will be described.

上述した本実施例の腐食電位センサ1,1A,1Bは、中空構造の金属筐体2と、金属筐体2の長手方向に設けられており、金属筐体2の一端から突出している基準電極5,5bと、金属筐体2の一端に形成され、少なくとも基準電極5,5bの一部を覆う絶縁体3,3bと、金属筐体2と絶縁体3,3bとの接合部を覆う第1金属酸化物被膜6a,6a2と、少なくとも金属筐体2の第1金属酸化物被膜6a,6a2が形成された側の一端の外周の一部を覆う第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2と、を備えている。 The corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B of the present embodiment described above are provided with a metal housing 2 having a hollow structure and a reference electrode protruding from one end of the metal housing 2, which is provided in the longitudinal direction of the metal housing 2. 5 and 5b, insulators 3 and 3b formed at one end of the metal housing 2 and covering at least a part of the reference electrodes 5 and 5b, and a second electrode covering the junction between the metal housing 2 and the insulators 3 and 3b. 1 metal oxide coatings 6a, 6a2 and second metal oxide coatings 6b, 6b1, 6b2 covering at least part of the outer periphery of one end of the metal casing 2 on which the first metal oxide coatings 6a, 6a2 are formed and have.

このように、金属筐体2の外周のうち、少なくとも基準電極5,5bに近い側を第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2で覆うことにより、金属筐体2の表面のうち基準電極5,5bに近い側が絶縁され、腐食電位センサ1,1A,1Bが自らを構成する金属筐体2表面のECPを測定することを抑制できる。このため、腐食電位センサ1,1A,1Bの検知部である基準電極5,5bの側面と測定用座の内面との距離が、腐食電位センサ1,1A,1Bの検知部と金属筐体2との距離より大きくても、腐食電位センサ1,1A,1Bは構造部材のECPを正確に測定することができ、ECP測定対象物である、プラントの構造部材のECPをより正確に測定する上で、腐食電位センサとECP測定対象物との距離の制約を緩和することができる。 By covering at least the sides of the outer circumference of the metal casing 2 near the reference electrodes 5 and 5b with the second metal oxide coatings 6b, 6b1, and 6b2, the reference electrode 5 on the surface of the metal casing 2 is , 5b are insulated to prevent the corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B from measuring the ECP of the surface of the metal housing 2 that constitutes itself. Therefore, the distance between the side surfaces of the reference electrodes 5 and 5b, which are the detection portions of the corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B, and the inner surface of the measuring seat is the same as the detection portions of the corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B and the metal housing 2. The corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B can accurately measure the ECP of the structural member even if the distance is greater than the distance from . , the restriction on the distance between the corrosion potential sensor and the ECP measurement object can be relaxed.

このような腐食電位センサ1,1A,1Bは、BWRプラントの他の配管(例えば、原子炉浄化系配管、原子炉の底部に接続されたドレン配管および給水配管等)に設置して該当する配管のECPの測定に用いることができる。さらに、加圧水型原子力プラントおよび火力プラントにおける配管等のECPの測定に使用することができ、特には、原子炉の冷却水が表面に接触する、炭素鋼、鉄基合金あるいはニッケル基合金から成る構造部材の腐食電位の測定、具体的には、ステンレス鋼およびニッケル基合金の応力腐食割れ(SCC)あるいは炭素鋼およびニッケル基合金の流動加速腐食(FAC:Flow Accelerated Corrosion)の水質条件の指標となる腐食電位の測定に用いるために好適な腐食電位センサといえる。 Such corrosion potential sensors 1, 1A, and 1B are installed in other pipes of the BWR plant (for example, reactor cleanup system pipes, drain pipes and feed water pipes connected to the bottom of the reactor, etc.) can be used to measure the ECP of Furthermore, it can be used to measure the ECP of pipes and the like in pressurized water nuclear and thermal power plants, especially structures made of carbon steel, iron-based alloys or nickel-based alloys, the surfaces of which are in contact with the cooling water of the reactor. Measurement of the corrosion potential of components, specifically for stress corrosion cracking (SCC) of stainless steels and nickel-based alloys or Flow Accelerated Corrosion (FAC) of carbon steels and nickel-based alloys as an indicator of water quality conditions It can be said that the corrosion potential sensor is suitable for use in measuring the corrosion potential.

また、第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2は、第1金属酸化物被膜6a,6a2の少なくとも一部を覆っているため、金属筐体2が露出する箇所を低減でき、より正確なECPの測定を実現することができる。 In addition, since the second metal oxide coatings 6b, 6b1, 6b2 cover at least a part of the first metal oxide coatings 6a, 6a2, the exposed portions of the metal housing 2 can be reduced, resulting in more accurate ECP. measurement can be realized.

更に、第2金属酸化物被膜6b1は、金属筐体2の外周のすべてを覆っていることで、基準電極5,5bが金属筐体2のECPを測定してしまう事態が生じる可能性を更に低減でき、測定用座の内面との距離が非常に大きくなっても、精度良くプラントの構造部材のECPを測定することができる構造とすることができる。 Furthermore, since the second metal oxide film 6b1 covers the entire outer periphery of the metal housing 2, there is a possibility that the reference electrodes 5 and 5b may measure the ECP of the metal housing 2. Even if the distance from the inner surface of the measuring seat becomes very large, the ECP of the structural member of the plant can be measured with high accuracy.

また、第1金属酸化物被膜6a,6a2および第2金属酸化物被膜6b,6b1,6b2を同時に形成することにより、被膜形成に要する時間を短縮でき、腐食電位センサ1,1A,1Bの製造効率の改善を図ることができる。 In addition, by simultaneously forming the first metal oxide films 6a, 6a2 and the second metal oxide films 6b, 6b1, 6b2, the time required for film formation can be shortened, and the manufacturing efficiency of the corrosion potential sensors 1, 1A, 1B can be reduced. can be improved.

<その他>
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。
<Others>
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and applications are possible. The above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.

101,1,1A,1B…腐食電位センサ
102,2…金属筐体
103,3,3b…絶縁体
104,4…ろう付け部
105,5,5b…基準電極
6…金属酸化物被膜
6a,6a2…第1金属酸化物被膜
6b,6b1,6b2…第2金属酸化物被膜
107,7…金属線
108,8…金属/金属酸化物粉末
9…封止栓
10…鉱物絶縁ケーブル
11…基準電極と金属線との接合部
12…配管
13…測定用座
14…エレクトロメータ
15…配線
Reference numerals 101, 1, 1A, 1B Corrosion potential sensors 102, 2 Metal housings 103, 3, 3b Insulators 104, 4 Brazed portions 105, 5, 5b Reference electrode 6 Metal oxide films 6a, 6a2 First metal oxide coatings 6b, 6b1, 6b2 Second metal oxide coatings 107, 7 Metal wires 108, 8 Metal/metal oxide powder 9 Sealing plug 10 Mineral insulated cable 11 Reference electrode and Joint portion with metal wire 12 Piping 13 Measuring seat 14 Electrometer 15 Wiring

Claims (11)

中空構造の金属筐体と、
前記金属筐体の長手方向に設けられており、前記金属筐体の一端から突出している基準電極と、
前記金属筐体の一端に形成され、少なくとも前記基準電極の一部を覆う絶縁体と、
前記金属筐体と前記絶縁体との接合部を覆う第1金属酸化物被膜と、
少なくとも前記金属筐体の前記第1金属酸化物被膜が形成された側の一端の外周の一部を覆う第2金属酸化物被膜と、を備えた
ことを特徴とする腐食電位センサ。
a metal housing with a hollow structure;
a reference electrode provided in the longitudinal direction of the metal housing and protruding from one end of the metal housing;
an insulator formed at one end of the metal housing and covering at least a portion of the reference electrode;
a first metal oxide film that covers a joint between the metal housing and the insulator;
and a second metal oxide film that covers at least a part of the outer circumference of one end of the metal housing on which the first metal oxide film is formed.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記第2金属酸化物被膜は、前記第1金属酸化物被膜の少なくとも一部を覆っている
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
The corrosion potential sensor, wherein the second metal oxide coating covers at least part of the first metal oxide coating.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記第2金属酸化物被膜は、前記金属筐体の外周のすべてを覆っている
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
The corrosion potential sensor, wherein the second metal oxide film covers the entire outer periphery of the metal housing.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記絶縁体は、前記基準電極の端部を覆っている
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
The corrosion potential sensor, wherein the insulator covers the end of the reference electrode.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記基準電極は、前記絶縁体の前記金属筐体の反対側で露出している
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
The corrosion potential sensor, wherein the reference electrode is exposed on a side of the insulator opposite the metal housing.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記第1金属酸化物被膜、および前記第2金属酸化物被膜が、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、および部分安定化ジルコニアのうち、少なくとも一つを含む
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
A corrosion potential sensor, wherein the first metal oxide coating and the second metal oxide coating contain at least one of zirconium oxide, yttrium oxide, and partially stabilized zirconia.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記基準電極は、銀/塩化銀、鉄、ジルコニウムおよび白金のいずれかで構成されている
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
A corrosion potential sensor, wherein the reference electrode is made of any one of silver/silver chloride, iron, zirconium and platinum.
請求項1に記載の腐食電位センサにおいて、
前記絶縁体は、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、および酸化アルミニウムのうち、少なくとも一つを含む
ことを特徴とする腐食電位センサ。
The corrosion potential sensor of claim 1, wherein
A corrosion potential sensor, wherein the insulator contains at least one of zirconium oxide, yttrium oxide, and aluminum oxide.
中空構造の金属筐体と、前記金属筐体の長手方向に設けられており、前記金属筐体の一端から突出している基準電極と、前記金属筐体の一端に形成され、少なくとも前記基準電極の一部を覆う絶縁体と、を有する腐食電位センサの製造方法であって、
前記金属筐体と前記絶縁体との接合部を覆う第1金属酸化物被膜を形成する工程と、
少なくとも前記金属筐体の前記第1金属酸化物被膜が形成された側の一端の外周の一部を覆う第2金属酸化物被膜を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする腐食電位センサの製造方法。
a metal housing having a hollow structure; a reference electrode provided in the longitudinal direction of the metal housing and protruding from one end of the metal housing; A method of manufacturing a corrosion potential sensor comprising: an insulator covering a portion thereof;
forming a first metal oxide film covering a joint between the metal housing and the insulator;
and forming a second metal oxide film covering at least a part of the outer periphery of one end of the metal housing on which the first metal oxide film is formed. Production method.
請求項9に記載の腐食電位センサの製造方法において、
前記第1金属酸化物被膜、前記第2金属酸化物被膜を、物理的気相蒸着(PVD)法、化学的気相蒸着(CVD)法、溶射法、ゾルゲル法、有機金属分解(MOD)法、および塗布法のうち、少なくとも一つの方法により形成する
ことを特徴とする腐食電位センサの製造方法。
In the method for manufacturing a corrosion potential sensor according to claim 9,
The first metal oxide coating and the second metal oxide coating are formed by a physical vapor deposition (PVD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a thermal spray method, a sol-gel method, a metalorganic decomposition (MOD) method. , and a coating method.
請求項9に記載の腐食電位センサの製造方法において、
前記第1金属酸化物被膜および前記第2金属酸化物被膜を同時に形成する
ことを特徴とする腐食電位センサの製造方法。
In the method for manufacturing a corrosion potential sensor according to claim 9,
A method of manufacturing a corrosion potential sensor, wherein the first metal oxide coating and the second metal oxide coating are formed simultaneously.
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