JP5500958B2 - 原子力部材へのフェライト皮膜形成方法、応力腐食割れの進展抑制方法及びフェライト成膜装置 - Google Patents
原子力部材へのフェライト皮膜形成方法、応力腐食割れの進展抑制方法及びフェライト成膜装置 Download PDFInfo
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Description
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。
なお、薬剤の使用量を抑制するには、余分な反応生成物を分離除去して未反応薬剤を回収し、回収後の未反応薬剤を再利用することが好ましい。
最後に、ステップ4乃至ステップ6の処理により、皮膜形成液は、反応開始条件となるpH5.5乃至9.0に調整される。これによってフェライト皮膜の生成反応が進行し、部材の接水部の表面にマグネタイトを主成分とするフェライト皮膜の酸化皮膜(以下、マグネタイト皮膜という。)が形成される。
皮膜形成後、実施例1と同様に皮膜形成液を分解する(S8)。分解の終わった後、バルブ67を開放し、オゾン発生器66を起動してオゾンを注入し、皮膜表面を酸化処理する。
図7,図8は、その皮膜形成工程の手順と系統図である。実施例1と同じようにして皮膜形成液の温度が所定温度に達した際、バルブ82,38,41,42を開放すると共に注入ポンプ81,39,43,44を起動することにより、薬液タンク80,40,45,46から、ニッケルもしくは亜鉛イオン,pH調整剤,酸化剤,鉄イオンをニッケルもしくは亜鉛イオン,鉄イオン,酸化剤,pH調整剤の順で注入し、皮膜を形成し、実施例1と同様の手順で廃液処理を行う(S4乃至S9)。廃液処理終了後、再び、弁42を開放し、注入ポンプ44を起動して、薬液タンク46から過酸化水素を注入して皮膜形成箇所表面に酸化剤を流動し、皮膜表面の酸化処理を行う。
31 サージタンク
32 循環ポンプ
35 皮膜形成液配管
39,43,44,81 注入ポンプ
40 化学除染用又はpH調整用の薬剤の薬液タンク
45 鉄(II)イオンを含む薬剤の薬液タンク
46 酸化剤としての過酸化水素を含む薬剤の薬液タンク
53 加熱器
Claims (8)
- 原子力プラントを構成する部材の接水部の表面に、鉄(II)イオンを含む第1の薬剤と、前記鉄(II)イオンの少なくとも一部を鉄(III)イオンに酸化する第2の薬剤と、皮膜形成液のpHを5.5乃至9.0に調整する第3の薬剤を皮膜形成液に添加して前記部材に接触させることで、前記部材表面にフェライト皮膜を形成し、
当該皮膜形成後に、前記皮膜形成液に含まれる不純物を除去する廃液処理をし、
当該廃液処理後に、前記部材表面に形成されたフェライト皮膜に酸化剤を流動させて皮膜表面を酸化させるフェライト皮膜形成方法。 - 原子力プラントを構成する部材の接水部の表面に、鉄(II)イオンを含む第1の薬剤と、前記鉄(II)イオンの少なくとも一部を鉄(III)イオンに酸化する第2の薬剤と、皮膜形成液のpHを5.5乃至9.0に調整する第3の薬剤とニッケルイオンを含む第4の薬剤を皮膜形成液に添加して前記部材に接触させることで、前記部材表面にニッケルを含むフェライト皮膜を形成し、
当該皮膜形成後に、前記皮膜形成液に含まれる不純物を除去する廃液処理をし、
当該廃液処理後に、前記部材表面に形成されたフェライト皮膜に酸化剤を流動させて皮膜表面を酸化させるフェライト皮膜形成方法。 - 原子力プラントを構成する部材の接水部の表面に、鉄(II)イオンを含む第1の薬剤と、前記鉄(II)イオンの少なくとも一部を鉄(III)イオンに酸化する第2の薬剤と、皮膜形成液のpHを5.5乃至9.0に調整する第3の薬剤と亜鉛イオンを含む第5の薬剤を皮膜形成液に添加して前記部材に接触させることで、前記部材表面に亜鉛を含むフェライト皮膜を形成し、
当該皮膜形成後に、前記皮膜形成液に含まれる不純物を除去する廃液処理をし、
当該廃液処理後に、前記部材表面に形成されたフェライト皮膜に酸化剤を流動させて皮膜表面を酸化させるフェライト皮膜形成方法。 - 前記第2の薬剤及び前記酸化剤は、過酸化水素であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフェライト皮膜形成方法。
- 前記酸化剤は、過マンガン酸,過マンガン酸カリウム,オゾン及びフッ素のうち少なくとも一つを含む酸化剤であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフェライト成膜形成方法。
- 請求項1乃至5のいずれか一つのフェライト皮膜形成方法で、前記原子力プラントを構成する部材の亀裂の先端にフェライト皮膜形成し、原子炉運転中に亀裂内の酸化剤がフェライト皮膜と反応することで、亀裂内の酸化剤濃度を低減して応力腐食割れの進展を抑制する応力腐食割れの進展抑制方法。
- a)処理液を貯留するサージタンク;と、
b)サージタンク内に貯留された処理液を吸引する循環ポンプ;と、
c)鉄(II)イオンを含む第1の薬剤を貯留する第1の薬液タンク;と、
d)前記鉄(II)イオンを鉄(III)イオンに酸化するための第2の薬剤を貯留する第2の薬液タンク;と、
e)処理液のpHを5.5〜9.0に調整するための第3の薬剤を貯留する第3の薬液タンク;と、
f)循環ポンプにより吸引された処理液に第1の薬液タンクからの第1の薬剤、第2の薬液タンクからの第2の薬剤及び第3の薬液タンクからの第3の薬剤を合流させ、第1の薬剤、第2の薬剤及び第3の薬剤を含む処理液を成膜対象である原子力プラントの配管系に供給するための供給配管;と、
g)成膜対象の配管系から戻される処理液を前記サージタンクに戻す戻り管;と、
h)処理液の温度を60℃〜100℃に加熱する加熱手段;と、
i)成膜対象の配管系に接触させてフェライト皮膜を形成した後の処理液に含まれる不純物を除去する廃液処理手段;と、
j)フェライト皮膜形成後に皮膜表面を酸化するために用いるオゾンを発生するオゾン発生装置;
とを備えてなり、前記廃液処理手段による前記不純物の除去の後に、前記配管系に形成されたフェライト皮膜に前記オゾンを流動させて酸化させることを特徴とする原子力プラント構成部材の表面にフェライト膜を成膜するための成膜装置。 - 前記フェライト皮膜に酸化剤を流動させて皮膜表面を酸化させることで、Fe 2 O 3 とFe 3 O 4 の2相皮膜を形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のフェライト皮膜形成方法。
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