JPH01214751A - 燃料被覆管耐食性検査装置 - Google Patents
燃料被覆管耐食性検査装置Info
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- JPH01214751A JPH01214751A JP63039490A JP3949088A JPH01214751A JP H01214751 A JPH01214751 A JP H01214751A JP 63039490 A JP63039490 A JP 63039490A JP 3949088 A JP3949088 A JP 3949088A JP H01214751 A JPH01214751 A JP H01214751A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は原子炉用燃料被覆管の耐食性評価に好適な燃料
被覆管耐食性検査装置に関する。
被覆管耐食性検査装置に関する。
（従来の技術）
燃料被覆管の応力腐食割れ等の耐食性を炉外で検査する
方法としては導線を燃料被覆管に直接スポット溶接ある
いは接触させて燃料被覆管の応力腐食割れを検査する方
法がおる（待聞昭６１−１６５６８５号参照）。この検
査方法では腐食に影響を及ぼさない短時間のうちに電極
間に負荷電流を流しその間に生ずる電位差変化が燃料被
覆管の割れ部分により変化することを利用している。ま
た、燃料被覆管の欠陥あるいは割れを検査する他の従来
法としては渦電流による方法がある。この検査方法は燃
料被覆管にコイルにより磁場を加えたとき、燃料被覆管
に生ずる渦電流がその欠陥部により変化することを利用
して燃料被覆管の叶仝性を評価するものである（日本非
破壊検査協会編：渦流探旧試験Ａ、 １９７７参照）。
方法としては導線を燃料被覆管に直接スポット溶接ある
いは接触させて燃料被覆管の応力腐食割れを検査する方
法がおる（待聞昭６１−１６５６８５号参照）。この検
査方法では腐食に影響を及ぼさない短時間のうちに電極
間に負荷電流を流しその間に生ずる電位差変化が燃料被
覆管の割れ部分により変化することを利用している。ま
た、燃料被覆管の欠陥あるいは割れを検査する他の従来
法としては渦電流による方法がある。この検査方法は燃
料被覆管にコイルにより磁場を加えたとき、燃料被覆管
に生ずる渦電流がその欠陥部により変化することを利用
して燃料被覆管の叶仝性を評価するものである（日本非
破壊検査協会編：渦流探旧試験Ａ、 １９７７参照）。
（発明か解決しようとする課題）
ところで、上記した従来技術では、燃ｉｌ＋被覆管外表
面における局部的な腐食状況、即ち酸化皮膜の形成状況
の変化については配慮すれておらず、ノジュラー腐食等
炉水に接する被覆管外表面の局部的な酸化皮膜の劣化あ
るいは応力割れに伴う酸化皮膜破壊等可視できない局部
的な耐食性劣化を検知することができないという問題が
めった。
面における局部的な腐食状況、即ち酸化皮膜の形成状況
の変化については配慮すれておらず、ノジュラー腐食等
炉水に接する被覆管外表面の局部的な酸化皮膜の劣化あ
るいは応力割れに伴う酸化皮膜破壊等可視できない局部
的な耐食性劣化を検知することができないという問題が
めった。
本発明の目的は、燃料被覆管の外表面における可視でき
ない局部的な耐食性の変化を検出することのできる燃料
被覆管耐食性検査装置を提供することにある。
ない局部的な耐食性の変化を検出することのできる燃料
被覆管耐食性検査装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的は、検査用燃料被覆管と、この検査用燃料被覆
管が浸漬される電解液と、振動型電極とを備えた燃料被
覆管耐食性検査装置において、前記電解液に浸漬された
前記検査用燃料被覆管の表面に沿って前記振動型電極を
走査させて当該検査用燃料被覆管の各位置における電位
を測定し、この測定値から前記燃１１被覆管の腐食状態
を判別することによって解決することができる、（作
用） 本発明は上記のように構成されでいるので、燃おｌ被覆
管の外表面に電解液を介してＣＱ置された微少電極は、
燃料被覆管上部において縦方向には電極自身が走査し、
また円周方向には被覆管が回転することによりその局部
的な位置を制御することができるので、燃料被覆管の各
位置における腐食性のパラメータである腐食電位を検知
するすることができる。
管が浸漬される電解液と、振動型電極とを備えた燃料被
覆管耐食性検査装置において、前記電解液に浸漬された
前記検査用燃料被覆管の表面に沿って前記振動型電極を
走査させて当該検査用燃料被覆管の各位置における電位
を測定し、この測定値から前記燃１１被覆管の腐食状態
を判別することによって解決することができる、（作
用） 本発明は上記のように構成されでいるので、燃おｌ被覆
管の外表面に電解液を介してＣＱ置された微少電極は、
燃料被覆管上部において縦方向には電極自身が走査し、
また円周方向には被覆管が回転することによりその局部
的な位置を制御することができるので、燃料被覆管の各
位置における腐食性のパラメータである腐食電位を検知
するすることができる。
次に、本発明の考え方について説明する。
燃Ｆｌ被覆管において外表面の酸化皮膜の電気化学的特
性、すなわち燃料被覆管の外表面の酸化皮膜はその局部
的な腐食形態による酸化皮膜ジルコニアの不定比性の違
い（Ｚｒ ０２−ｘ ）−皮膜内の含水孕の近い、密度
厚さ変化等が電気化学的界面腐食電位特性に影響を及ぼ
すので、その電気化学的ポデンシャルである腐食電位を
燃おｌ被覆管の各位置に走査可能な微少電極を用いて測
定することにより燃料被覆管の腐食状態を判別するもの
でおる。
性、すなわち燃料被覆管の外表面の酸化皮膜はその局部
的な腐食形態による酸化皮膜ジルコニアの不定比性の違
い（Ｚｒ ０２−ｘ ）−皮膜内の含水孕の近い、密度
厚さ変化等が電気化学的界面腐食電位特性に影響を及ぼ
すので、その電気化学的ポデンシャルである腐食電位を
燃おｌ被覆管の各位置に走査可能な微少電極を用いて測
定することにより燃料被覆管の腐食状態を判別するもの
でおる。
ところで、本発明の検査対象となるジルカロイ燃料被覆
管はその表面に酸化皮膜Ｚｒ ０２−ｘが生じている。
管はその表面に酸化皮膜Ｚｒ ０２−ｘが生じている。
健全な皮膜ではその電気化学的な腐食反応はＺｒ０２−
ｘ中での０２の拡散が主体となる。
ｘ中での０２の拡散が主体となる。
一方、ノジュラ一部あるいは割れ部等では皮膜が不叶仝
でありは材の溶出反応であるＺｒ−＋Ｚｒ２＋＋２０−
の反応の比率が増加する。従って界面相における腐食電
位分布が局部的に異なり、これを検出することにより耐
食性を評価することが可能となる。なお、この際燃料被
覆管においては溶存酸素によりこの局部的電位が変化し
易いことから、これを一定に保つことによりその測定を
容易にする。
でありは材の溶出反応であるＺｒ−＋Ｚｒ２＋＋２０−
の反応の比率が増加する。従って界面相における腐食電
位分布が局部的に異なり、これを検出することにより耐
食性を評価することが可能となる。なお、この際燃料被
覆管においては溶存酸素によりこの局部的電位が変化し
易いことから、これを一定に保つことによりその測定を
容易にする。
（実施例）
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示すものであ
る。測定対象となる燃料棒１を軸受部７゜８に固定する
。燃料棒１は測定用セル２の中に電解液３（例えば０．
１Ｍリン酸）とともに浸漬される。電解液３は溶存酸素
濃度が一定になるように水質調整装置１０により調整さ
れた俊配管１１を介して測定用ごル２へ送出式される。
る。測定対象となる燃料棒１を軸受部７゜８に固定する
。燃料棒１は測定用セル２の中に電解液３（例えば０．
１Ｍリン酸）とともに浸漬される。電解液３は溶存酸素
濃度が一定になるように水質調整装置１０により調整さ
れた俊配管１１を介して測定用ごル２へ送出式される。
測定用セル２は溶存酸素等のガス成分を一定に保つため
外気に対して密閉構造とするが、内部のｉ造を可視でき
がつ内部の保守管理がし易くするために透明な材質（例
えばアクリルまたはガラス）の蓋４を取りイ１けである
。燃料棒１に対して垂直方向に振動する振動子５を取付
（プた微少電極の電極プルーブ６はガイドレール９上を
走査することにより燃料棒軸方向の位置を決める。また
、燃料棒白身がステップ回転モータ１２により回転する
と、円周方向の電極プルーブ６に対する位置を制御する
。なお、１３はステップモータ用軸受である。
外気に対して密閉構造とするが、内部のｉ造を可視でき
がつ内部の保守管理がし易くするために透明な材質（例
えばアクリルまたはガラス）の蓋４を取りイ１けである
。燃料棒１に対して垂直方向に振動する振動子５を取付
（プた微少電極の電極プルーブ６はガイドレール９上を
走査することにより燃料棒軸方向の位置を決める。また
、燃料棒白身がステップ回転モータ１２により回転する
と、円周方向の電極プルーブ６に対する位置を制御する
。なお、１３はステップモータ用軸受である。
第２図は本発明に係る測定系の仝体構成をブロックで示
したものである。測定系のＳ／Ｎ比を向上させるために
電極プルーブ６を振動させるが、これは交流発撮器１４
から増幅器１５を介して測定系１６、すなわち、圧電素
子から成る振動子５を振動させることにより行う。振動
した重砲プルーブ６から得られる被覆管表面の電気信号
は、その振動に対応した交流成分を持つが、この交流成
分をロックインアンプ１７により取り出し、データー処
理用マイクロコンピュータ−１８に転送する。マイクロ
コンピュータ−１８では電極位置制御系１９における電
極プルーブ６の位置制御信号とともにデータ処理を行い
燃料棒各位置における電位に挽痺し出力装置２０へ出力
する。
したものである。測定系のＳ／Ｎ比を向上させるために
電極プルーブ６を振動させるが、これは交流発撮器１４
から増幅器１５を介して測定系１６、すなわち、圧電素
子から成る振動子５を振動させることにより行う。振動
した重砲プルーブ６から得られる被覆管表面の電気信号
は、その振動に対応した交流成分を持つが、この交流成
分をロックインアンプ１７により取り出し、データー処
理用マイクロコンピュータ−１８に転送する。マイクロ
コンピュータ−１８では電極位置制御系１９における電
極プルーブ６の位置制御信号とともにデータ処理を行い
燃料棒各位置における電位に挽痺し出力装置２０へ出力
する。
本発明の燃料被覆管耐食性検査装置を用いて使用済燃料
棒軸方向における電位を測定した実例を第３図に示す。
棒軸方向における電位を測定した実例を第３図に示す。
第３図では燃料被覆管上に生成した微少ノジュラー腐食
２１上を電極プルーブ６が同図（ａ）のように矢印方向
に走査した場合、その位置に対応する電位変化が同図（
ｂ）のように得られる。
２１上を電極プルーブ６が同図（ａ）のように矢印方向
に走査した場合、その位置に対応する電位変化が同図（
ｂ）のように得られる。
本発明の燃料被覆管耐食性検査装置を用いることにより
実炉で使用した燃料棒を含めてその表面の局部位置にお
けるノジュラー等の腐食を非破壊で容易に検知できる。
実炉で使用した燃料棒を含めてその表面の局部位置にお
けるノジュラー等の腐食を非破壊で容易に検知できる。
なお、本実施例においては燃料棒を測定セルに対して横
置きにしたがこれに限るものではなく縦置きにしても非
破壊で検査することができることは勿論である。
置きにしたがこれに限るものではなく縦置きにしても非
破壊で検査することができることは勿論である。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば燃料被覆管の耐食
性を非破壊で燃料棒の局部的位置において評価でさるこ
とは勿論、従来燃料棒外側より可視できない微少のノジ
ュラー腐食も検出および評価できるという効果を奏する
。
性を非破壊で燃料棒の局部的位置において評価でさるこ
とは勿論、従来燃料棒外側より可視できない微少のノジ
ュラー腐食も検出および評価できるという効果を奏する
。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
による測定系の全体溝成のブロック図、第３図は本実施
例よる測定結果を模式的に示した図である。 １・・・測定用燃料棒 ２・・・測定用セル ３・・・電解液 ４・・・透明蓋 ５・・・振動子 ６・・・電極プルーブ ９・・・電極走査用ガイドレール １１・・・電解液出入用配管 １２・・・ステップ回転モータ １３・・・ステップ回転モータ用軸受 １４・・・交流発撮器 １５・・・増幅器 １６・・・測定系 １７・・・ロックインアンプ １８・・・データ処理用マイクロコンピュータ−１９・
・・電極位置制御系 ２０・・・データ出力装置 ２１・・・フジ１ラー腐食部 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか
１名） 第１図 第２図 （ａ） 第 ÷彊ヒ イ゛立、 う （ｂ） ３ 図
による測定系の全体溝成のブロック図、第３図は本実施
例よる測定結果を模式的に示した図である。 １・・・測定用燃料棒 ２・・・測定用セル ３・・・電解液 ４・・・透明蓋 ５・・・振動子 ６・・・電極プルーブ ９・・・電極走査用ガイドレール １１・・・電解液出入用配管 １２・・・ステップ回転モータ １３・・・ステップ回転モータ用軸受 １４・・・交流発撮器 １５・・・増幅器 １６・・・測定系 １７・・・ロックインアンプ １８・・・データ処理用マイクロコンピュータ−１９・
・・電極位置制御系 ２０・・・データ出力装置 ２１・・・フジ１ラー腐食部 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか
１名） 第１図 第２図 （ａ） 第 ÷彊ヒ イ゛立、 う （ｂ） ３ 図
Claims (3)
- （１）検査用燃料被覆管と、この検査用燃料被覆管が浸
漬される電解液と、振動型電極とを備えた燃料被覆管耐
食性検査装置において、前記電解液に浸漬された前記検
査用燃料被覆管の表面に沿つて前記振動型電極を走査さ
せて当該検査用燃料被覆管の各位置における電位を測定
し、この測定値から前記燃料被覆管の腐食状態を判別す
ることを特徴とする燃料被覆管耐食性検査装置。 - （２）電解液中の溶存酸素を一定に保つようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料被覆管耐
食性検査装置。 - （３）振動型電極は燃料棒軸方向に走査可能であり、ま
た燃料棒は円周方向に回転可能に構成されたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の燃料被覆管耐食性検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039490A JPH01214751A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 燃料被覆管耐食性検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039490A JPH01214751A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 燃料被覆管耐食性検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214751A true JPH01214751A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12554493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039490A Pending JPH01214751A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 燃料被覆管耐食性検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01214751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232720A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Areva Np Gmbh | 燃料被覆管の点検方法とその装置 |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63039490A patent/JPH01214751A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232720A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Areva Np Gmbh | 燃料被覆管の点検方法とその装置 |
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