JPH0113537B2 - - Google Patents
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- JPH0113537B2 JPH0113537B2 JP57130610A JP13061082A JPH0113537B2 JP H0113537 B2 JPH0113537 B2 JP H0113537B2 JP 57130610 A JP57130610 A JP 57130610A JP 13061082 A JP13061082 A JP 13061082A JP H0113537 B2 JPH0113537 B2 JP H0113537B2
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- JP
- Japan
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- corrosion
- zirconium
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
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- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は原子炉内で使用されるジルコニウム基
合金を予め炉外で加速腐蝕試験して原子炉装荷の
可否を判定するノジユラーコロージヨン感受性評
価方法に関するものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 一般に軽水炉に使用される燃料は通常数十本の
燃料棒を並行に束状に組立てた集合体の状態で原
子炉に装荷される。燃料棒は各々上部タイプレー
トおよび下部タイプレートに挿入され、更にスペ
ーサあるいはスプリング等で相互の間隔が保持さ
れ、上部より眺めて網目状に規則正しく配列され
ている。これら燃料集合体は、ケーシングとなる
チヤネルボツクス内に収納されている。上記燃料
被覆管、スペーサー、あるいはチヤネルボツクス
等の原子炉構造材は、中性子経済や、高温水に対
して極めて耐食性が良好なことからジルコニウム
基合金で形成されている。 ところが原子炉運転中に、これらジルコニウム
基合金は苛酷な環境下において使用され、中性子
の照射を受けるため、ノジユラーコロージヨンと
いう斑点状の灰白色腐蝕生成物が現われる。腐蝕
が進行すると健全部の厚さが減少して機械的特性
の劣化原因となると共に、熱伝導率の低下により
効率が低くなる虞れがある。 このため、従来は原子炉を一定期間運転したジ
ルコニウム基合金構造物を、目視による外観検査
を定期的に行なつてノジユラーコロージヨンの発
生状態を調べて腐蝕の程度を評価している。しか
しながら、このような炉内での目視検査は定性的
なものであり、腐蝕量の把握が不正確なものとな
る。また一定期間、炉内で使用したジルコニウム
基合金構造材から、適当な試験片を採取し、この
試験片の重量増からも腐蝕の程度を判定すること
も可能である。しかし、この方法は試験片の採取
工程が煩雑で、また放射能からの保護設備を必要
とする上、不必要な内表面の腐蝕による重量増も
加味され不正確であるなどの理由から実用的な方
法ではない。 このため、原子炉装荷前の状態で腐蝕の進行程
度、および寿命を予想して、原子炉装荷の可否を
判定することが要望されていた。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来の要望に鑑みなされたも
のでジルコニウム基合金構造材の、原子炉内での
使用中におけるノジユラーコロージヨンの発生状
態を予測して、材料のうちに原子炉装荷の可否を
容易に且つ短時間に判定することができるジルコ
ニウム基合金のノジユラーコロージヨン感受性評
価方法を提供するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、原子炉に装荷すべきジルコニウム基
合金試料を水蒸気中で加速腐蝕試験した後、イメ
ージセンサにより画像処理して前記試料表面の健
全な黒色部分に占めるノジユラーコロージヨンの
発生した白色部分の面積比を測定して製品の良否
を判定することを特徴とするものである。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明において燃料被覆管、スペーサ、あるい
はチヤネルボツクス等の原子炉構造材として用い
るジルコニウム基合金としては、例えばジルカロ
イ−２、ジルカロイ−４、Zr−2.5％Nb、Zr−１
％Nb等が挙られる。 本発明における加速腐蝕試験方法としては、原
子炉内に装荷すべき構造材から採取した試験片
を、水蒸気オートクレイブ中に放置して、例えば
温度475〜525℃、圧力90〜120Kg／cm2の水蒸気中
に５時間以上放置して行なう。 このようにして加速腐蝕試験を行なつた試料に
ついてイメージセンサにより画像処理して該試料
表面の健全な黒色部分に占める斑点状灰白色腐蝕
生成物であるノジユラーコロージヨンの発生した
白色部分の面積比を測定する。こうして測定した
面積比を基準値と比較することにより試料の腐蝕
進行度、つまり健全性を判断して原子炉装荷の可
否を判定する。 この場合、イメージセンサを一列に配置したラ
インセンサを用い、これと試料の長手方向とを対
峠させて、試料を平行移動または回転移動する支
持台に設置して、試料外表面の全域を測定するよ
うにすると良い。また、この試料を平行移動また
は回転移動させる支持台に、同期してラインセン
サと写真装置を接続して、全面写真あるいは全面
展開写真を撮り、このフイルム上に測定したノジ
ユラーコロージヨンの面積比を印字するようにす
れば測定結果の判定資料として保存利用すること
ができる。 判定方法は、試料外表面に発生したノジユラー
コロージヨンの面積比を測定するので、使用状態
でノジユラーコロージヨンの発生しない内表面に
加速腐蝕試験で発生したノジユラーコロージヨン
を測定せず、重量増により判定する方法に比べて
特性に影響のある外表面の腐蝕進行状態を正確に
判定することができる。例えば燃料被覆管は、内
部に酸化ウランや酸化プルトニウム等の燃料を装
入してヘリウムガス中にて密封充填して使用する
ものであり、原子炉炉水中で沸騰水に曝されるの
は被覆管の外表面だけであり、ノジユラーコロー
ジヨンが発生して特性に影響を与えるこの外表面
の腐蝕感受性だけを評価すれば良い。 〔発明の実施例〕 次に本発明の実施例について説明する。 ５種類のロツトから採取したジルカロイ−２よ
りなる燃料被覆管から長さ50mmの燃料被覆管片を
切り出し、これら５種類の試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅを夫々温度500℃、圧力107Kg／cm2に設定した水
蒸気オートクレーブ内に24時間放置して加速腐蝕
試験を行なつた。 この試験を行なつた各試料を長軸のまわりを32
秒で１回転する支持台に取付け、イメージセンサ
を１列に配置したラインセンサを、前記試料の長
軸方向と対峠させて配置し、試料を回転させなが
ら試料の外表面に発生したノジユラーコロージヨ
ンの面積比を画像処理により測定した。この測定
結果は次表に示す通りである。なお参考のために
試料の重量増も測定し、その結果も次表に併記し
た。 また回転台に同期させてラインセンサとインス
タントカメラを接続して試料外表面の展開写真を
撮り、フイルム上に白色の占有率、即ちノジユラ
ーコロージヨンの面積比を印字した。
合金を予め炉外で加速腐蝕試験して原子炉装荷の
可否を判定するノジユラーコロージヨン感受性評
価方法に関するものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 一般に軽水炉に使用される燃料は通常数十本の
燃料棒を並行に束状に組立てた集合体の状態で原
子炉に装荷される。燃料棒は各々上部タイプレー
トおよび下部タイプレートに挿入され、更にスペ
ーサあるいはスプリング等で相互の間隔が保持さ
れ、上部より眺めて網目状に規則正しく配列され
ている。これら燃料集合体は、ケーシングとなる
チヤネルボツクス内に収納されている。上記燃料
被覆管、スペーサー、あるいはチヤネルボツクス
等の原子炉構造材は、中性子経済や、高温水に対
して極めて耐食性が良好なことからジルコニウム
基合金で形成されている。 ところが原子炉運転中に、これらジルコニウム
基合金は苛酷な環境下において使用され、中性子
の照射を受けるため、ノジユラーコロージヨンと
いう斑点状の灰白色腐蝕生成物が現われる。腐蝕
が進行すると健全部の厚さが減少して機械的特性
の劣化原因となると共に、熱伝導率の低下により
効率が低くなる虞れがある。 このため、従来は原子炉を一定期間運転したジ
ルコニウム基合金構造物を、目視による外観検査
を定期的に行なつてノジユラーコロージヨンの発
生状態を調べて腐蝕の程度を評価している。しか
しながら、このような炉内での目視検査は定性的
なものであり、腐蝕量の把握が不正確なものとな
る。また一定期間、炉内で使用したジルコニウム
基合金構造材から、適当な試験片を採取し、この
試験片の重量増からも腐蝕の程度を判定すること
も可能である。しかし、この方法は試験片の採取
工程が煩雑で、また放射能からの保護設備を必要
とする上、不必要な内表面の腐蝕による重量増も
加味され不正確であるなどの理由から実用的な方
法ではない。 このため、原子炉装荷前の状態で腐蝕の進行程
度、および寿命を予想して、原子炉装荷の可否を
判定することが要望されていた。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来の要望に鑑みなされたも
のでジルコニウム基合金構造材の、原子炉内での
使用中におけるノジユラーコロージヨンの発生状
態を予測して、材料のうちに原子炉装荷の可否を
容易に且つ短時間に判定することができるジルコ
ニウム基合金のノジユラーコロージヨン感受性評
価方法を提供するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、原子炉に装荷すべきジルコニウム基
合金試料を水蒸気中で加速腐蝕試験した後、イメ
ージセンサにより画像処理して前記試料表面の健
全な黒色部分に占めるノジユラーコロージヨンの
発生した白色部分の面積比を測定して製品の良否
を判定することを特徴とするものである。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明において燃料被覆管、スペーサ、あるい
はチヤネルボツクス等の原子炉構造材として用い
るジルコニウム基合金としては、例えばジルカロ
イ−２、ジルカロイ−４、Zr−2.5％Nb、Zr−１
％Nb等が挙られる。 本発明における加速腐蝕試験方法としては、原
子炉内に装荷すべき構造材から採取した試験片
を、水蒸気オートクレイブ中に放置して、例えば
温度475〜525℃、圧力90〜120Kg／cm2の水蒸気中
に５時間以上放置して行なう。 このようにして加速腐蝕試験を行なつた試料に
ついてイメージセンサにより画像処理して該試料
表面の健全な黒色部分に占める斑点状灰白色腐蝕
生成物であるノジユラーコロージヨンの発生した
白色部分の面積比を測定する。こうして測定した
面積比を基準値と比較することにより試料の腐蝕
進行度、つまり健全性を判断して原子炉装荷の可
否を判定する。 この場合、イメージセンサを一列に配置したラ
インセンサを用い、これと試料の長手方向とを対
峠させて、試料を平行移動または回転移動する支
持台に設置して、試料外表面の全域を測定するよ
うにすると良い。また、この試料を平行移動また
は回転移動させる支持台に、同期してラインセン
サと写真装置を接続して、全面写真あるいは全面
展開写真を撮り、このフイルム上に測定したノジ
ユラーコロージヨンの面積比を印字するようにす
れば測定結果の判定資料として保存利用すること
ができる。 判定方法は、試料外表面に発生したノジユラー
コロージヨンの面積比を測定するので、使用状態
でノジユラーコロージヨンの発生しない内表面に
加速腐蝕試験で発生したノジユラーコロージヨン
を測定せず、重量増により判定する方法に比べて
特性に影響のある外表面の腐蝕進行状態を正確に
判定することができる。例えば燃料被覆管は、内
部に酸化ウランや酸化プルトニウム等の燃料を装
入してヘリウムガス中にて密封充填して使用する
ものであり、原子炉炉水中で沸騰水に曝されるの
は被覆管の外表面だけであり、ノジユラーコロー
ジヨンが発生して特性に影響を与えるこの外表面
の腐蝕感受性だけを評価すれば良い。 〔発明の実施例〕 次に本発明の実施例について説明する。 ５種類のロツトから採取したジルカロイ−２よ
りなる燃料被覆管から長さ50mmの燃料被覆管片を
切り出し、これら５種類の試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅを夫々温度500℃、圧力107Kg／cm2に設定した水
蒸気オートクレーブ内に24時間放置して加速腐蝕
試験を行なつた。 この試験を行なつた各試料を長軸のまわりを32
秒で１回転する支持台に取付け、イメージセンサ
を１列に配置したラインセンサを、前記試料の長
軸方向と対峠させて配置し、試料を回転させなが
ら試料の外表面に発生したノジユラーコロージヨ
ンの面積比を画像処理により測定した。この測定
結果は次表に示す通りである。なお参考のために
試料の重量増も測定し、その結果も次表に併記し
た。 また回転台に同期させてラインセンサとインス
タントカメラを接続して試料外表面の展開写真を
撮り、フイルム上に白色の占有率、即ちノジユラ
ーコロージヨンの面積比を印字した。
以上説明した如く、本発明に係わるジルコニウ
ム基合金のノジユラーコロージヨン感受性評価方
法によれば、原子炉に装荷すべきジルコニウム基
合金試料を加速腐蝕試験して発生した外表面にお
けるノジユラーコロージヨンの面積比から原子炉
内での使用中におけるノジユラーコロージヨンの
発生状態を予測して、材料のうちに原子炉装荷の
可否を容易に且つ短時間に判定でき、従来の目視
による方法に比べて、客観的に正確に受入検査や
寿命予想を行なうことができるものである。
ム基合金のノジユラーコロージヨン感受性評価方
法によれば、原子炉に装荷すべきジルコニウム基
合金試料を加速腐蝕試験して発生した外表面にお
けるノジユラーコロージヨンの面積比から原子炉
内での使用中におけるノジユラーコロージヨンの
発生状態を予測して、材料のうちに原子炉装荷の
可否を容易に且つ短時間に判定でき、従来の目視
による方法に比べて、客観的に正確に受入検査や
寿命予想を行なうことができるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉に装荷すべきジルコニウム基合金試料
を水蒸気中で加速腐蝕試験した後、イメージセン
サにより画像処理して前記試料表面の健全な黒色
部分に占めるノジユラーコロージヨンの発生した
白色部分の面積比を測定して製品の良否を判定す
ることを特徴とするジルコニウム基合金のノジユ
ラーコロージヨン感受性評価方法。 ２ 画像処理に際して、試料を平行移動または回
転させて行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のジルコニウム基合金のノジユラーコ
ロージヨン感受性評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57130610A JPS5920855A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | ジルコニウム基合金のノジュラ−コロ−ジョン感受性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57130610A JPS5920855A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | ジルコニウム基合金のノジュラ−コロ−ジョン感受性評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920855A JPS5920855A (ja) | 1984-02-02 |
| JPH0113537B2 true JPH0113537B2 (ja) | 1989-03-07 |
Family
ID=15038329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57130610A Granted JPS5920855A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | ジルコニウム基合金のノジュラ−コロ−ジョン感受性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920855A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601333A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Mitsubishi Motors Corp | サ−ビスブレ−キ用圧縮空気供給装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895247A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-06-06 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | ジルコニウム合金の耐食性を判定する方法 |
-
1982
- 1982-07-27 JP JP57130610A patent/JPS5920855A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895247A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-06-06 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | ジルコニウム合金の耐食性を判定する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5920855A (ja) | 1984-02-02 |
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