JPH02205752A - Corrosion detecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、ハロゲン元素を含む気相および液相の雰囲気
内の金属腐食環境下にある金属材料の腐食状態を検出す
る装置に係り、特に原子力再処理プラントのハロゲン元
素による腐食を判定するのに好適な腐食検知装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a device for detecting the corrosion state of a metal material in a metal corrosive environment in a gas phase or liquid phase atmosphere containing a halogen element. The present invention relates to a corrosion detection device suitable for determining corrosion caused by halogen elements in a nuclear reprocessing plant.
核燃料再処理工場は、使用済燃料を濃硝酸で溶解する溶
解工程において、ＮＯｘとともに使用済燃料中の放射性
のヨウ素ｒｔ （約１０１００ｐｐや臭素Ｂｒ、（約
１０ｐｐｍ）の腐食性ガスが放出される。At nuclear fuel reprocessing plants, corrosive gases such as radioactive iodine rt (approximately 10,100 ppm) and bromine Br (approximately 10 ppm) in the spent fuel are released along with NOx during the melting process in which spent fuel is dissolved with concentrated nitric acid.
従来、このようなオフガスは、第７図に示す処理装置に
よって処理される。第８図において、溶解層２１からの
オフガスは、コンデンサ２２に導入され、ここでオフガ
スは９０℃から４０°Ｃ程度まで冷却され、ガス中の大
部分の水分が凝縮し、除去される。Conventionally, such off-gas is processed by a processing device shown in FIG. In FIG. 8, off-gas from the dissolved layer 21 is introduced into a condenser 22, where the off-gas is cooled from 90° C. to about 40° C., and most of the water in the gas is condensed and removed.
コンデンサ２２からのオフガスは、ＮＯｘ吸収塔２４に
供給され、塔頂部から導入される吸収液（水）に吸収さ
れ、硝酸となって貯層２３に貯蔵される。The off-gas from the condenser 22 is supplied to the NOx absorption tower 24 , where it is absorbed by the absorption liquid (water) introduced from the top of the tower, becomes nitric acid, and is stored in the storage layer 23 .
貯層２３に貯溜された吸収酸中に、ヨウ素１２等が含ま
れており、これらヨウ素等はヨウ素再追出塔２５にてガ
ス中に追い出される。ヨウ素再追出塔２５からのガス中
のヨウ素等は、ヨウ素除去塔２６にて、吸着・除去され
た後、ＮＯＸおよびヨウ素等が規定濃度以下となって排
気筒２７より大気中に放出される。The absorbed acid stored in the storage layer 23 contains iodine 12 and the like, and these iodine and the like are expelled into the gas in the iodine re-expulsion tower 25. Iodine, etc. in the gas from the iodine re-expulsion tower 25 is adsorbed and removed in the iodine removal tower 26, and then NOx, iodine, etc. are released into the atmosphere from the exhaust stack 27 with the concentration below the specified concentration. .
この放射性のヨウ素１２や臭素Ｂｒ、は他のハロゲン元
素の塩素Ｃ１２と同じように腐食性を有する元素である
と同時に、その半減期が非常に長（、前記再処理オフガ
ス系に長時間留まり、特に高湿度領域において腐食によ
る装置のリーク事故発生の要因となる。These radioactive iodine-12 and bromine-Br are corrosive elements like the other halogen elements chlorine C12, and at the same time, their half-lives are extremely long (they remain in the reprocessing off-gas system for a long time, Particularly in high humidity areas, corrosion can cause equipment leak accidents.
このため、オフガス処理系においては運転期間中の機器
の腐食の発生・進展を検知する必要が生じるが、従来に
おいては次のような検知方法等が主として用いられてい
る。For this reason, in the off-gas treatment system, it is necessary to detect the occurrence and progress of corrosion in equipment during the operation period, and conventionally, the following detection methods are mainly used.
（ｉ）ヨウ素湿潤環境中での腐食は材料表面と接触して
いる液内のＩ、−イオンが濃縮することにより進展する
ため、この液中の夏、−イオン濃度を、その伝導度を計
測することにより検知し、そのＩ、−イオン濃度から腐
食量を検知する方法。(i) Iodine corrosion in a humid environment progresses by concentrating I, - ions in the liquid that is in contact with the material surface, so the - ion concentration and conductivity of this liquid are measured. A method of detecting the amount of corrosion from the I,-ion concentration.
（ｉｉ）１．−イオンは、溶液中で赤褐色を呈しており
、そのＩ、−濃度の濃縮により色の濃さも増し、吸収ス
ペクトルが波長３５３ｎｍ（３５３０人）の位置に現れ
るため、その液の吸光度を測定することにより、色の濃
さからＩ３−イオン量を求め、これから腐食量を検知す
る方法。(ii)1. - The ion exhibits a reddish-brown color in the solution, and as its I, - concentration increases, the color increases and the absorption spectrum appears at a wavelength of 353 nm (3530 nm), so the absorbance of the liquid must be measured. A method of determining the amount of I3- ions from the depth of color and detecting the amount of corrosion from this.
上記（ｉ）項および（ｉｉ）項で説明した従来の腐食検
知方法は、どちらも腐食程度をリアルタイムで計測でき
る利点はある。The conventional corrosion detection methods described in sections (i) and (ii) above both have the advantage of being able to measure the degree of corrosion in real time.
しかしながら、上記（ｉ）項の従来の腐食検知方法は、
伝導度計測用センサーが濃縮されてくる液環境下に長時
間さらされるため、伝導度計測用センサーが劣化し、計
測精度に誤差が発生し、腐食の発生・進展の検知が困難
になるという欠点がある。また、同様に、上記（ｉｉ）
項の従来の腐食検知方法も、吸光度計測計測ガラスが濃
縮されてくる液環境下に長時間さらされるため、吸光度
計測計測ガラスに汚れ等が付着し、計測精度に誤差が発
生し、腐食の発生・進展の検知が困難になるという欠点
がある。However, the conventional corrosion detection method described in item (i) above,
The disadvantage is that the conductivity measurement sensor is exposed to a concentrated liquid environment for a long time, which causes the conductivity measurement sensor to deteriorate, causing errors in measurement accuracy and making it difficult to detect the occurrence and progress of corrosion. There is. Similarly, (ii) above
In the conventional corrosion detection method mentioned above, the absorbance measurement glass is exposed to a concentrated liquid environment for a long time, so dirt etc. adhere to the absorbance measurement glass, causing errors in measurement accuracy and corrosion.・The disadvantage is that it becomes difficult to detect progress.
本発明の目的は、上述した従来技術の課題を解決し、ハ
ロゲン元素を含む気・液両環境下でも長時間にわたって
連続的に計測が可能で腐食の発生・進展を検知すること
ができる腐食検知装置を提供することにある。The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a corrosion detection system that can detect the occurrence and progress of corrosion by continuously measuring over a long period of time even in both gas and liquid environments containing halogen elements. The goal is to provide equipment.
上記目的を達成するため本発明に係る腐食検知装置は、
ハロゲン元素を含む気相および液相の雰囲気内の金属腐
食環境下にある金属材料の腐食状態を検出する装置にお
いて、前記気相中のハロゲン分子濃度を測定するハロゲ
ン濃度分析装置と、前記雰囲気内の温度を検出する温度
センサと、所定の定数等を入力する入力部と、前記ハロ
ゲン濃度分析装置からのハロゲン分子濃度データ、温度
センサからの温度データ、および入力部からの各種定数
等のデータに基づき、各ハロゲン分子濃度をパラメータ
として時間に対する腐食の進展状況を示す腐食進展曲線
を演算する演算処理部と、前記演算処理部で求めた腐食
進展曲線を表示する出力部とからなることを特徴とする
ものである。In order to achieve the above object, the corrosion detection device according to the present invention includes:
An apparatus for detecting the corrosion state of a metal material in a metal corrosive environment in a gas phase or liquid phase atmosphere containing a halogen element, comprising: a halogen concentration analyzer for measuring the concentration of halogen molecules in the gas phase; a temperature sensor that detects the temperature of and an output section that displays the corrosion progress curve obtained by the arithmetic processing section. It is something to do.
上述した本発明に係る腐食検知装置は、次の原理に基づ
いて構成されたものである。The corrosion detection device according to the present invention described above is constructed based on the following principle.
ヨウ素等ハロゲン元素を含む湿潤気相中および液相中の
金属の腐食は、第３図および第４図に示す腐食モデルに
よって発生・進行するものと予想される。Corrosion of metals in a wet gas phase and a liquid phase containing halogen elements such as iodine is expected to occur and progress according to the corrosion models shown in FIGS. 3 and 4.
これらの図において、湿潤気相中の水分が液滴３０とな
って金属３１に付着する０次に、この液滴３０中におい
て、第３図のステップ（Ａ）〜ステップ（Ｅ）に示す腐
食ステップで腐食が進行する。すなわち、まず初期の段
階でＩ−イオンが形成される（ステップ（Ａ））、これ
は、気相中の１２分子が液滴３０内に吸収され、微量で
はあるが金属３１を酸化させ、■２→２Ｉ−となったり
、１２分子が加水分解し、１ ！ ＋Ｈ！ Ｏ−ＨＩ
Ｏ＋Ｈ”＋１−の反応により、■−が生じる。In these figures, moisture in the humid gas phase becomes a droplet 30 and adheres to the metal 31. Next, in this droplet 30, the corrosion shown in steps (A) to (E) in FIG. 3 occurs. Corrosion progresses on the steps. That is, first, I- ions are formed in the initial stage (step (A)), which means that 12 molecules in the gas phase are absorbed into the droplet 30, oxidize the metal 31, albeit in a small amount, and 2 → 2I-, 12 molecules are hydrolyzed, and 1! +H! O-HI
■- is produced by the reaction of O+H"+1-.
次に、■−溶液中に１２分子が溶解し、Ｉ。Next, ■ - 12 molecules are dissolved in the solution, and I.
イオンが生じる（ステップ（Ｂ））。この反応は、１−
＋Ｉ！→Ｉ、−で表されるが、平衡定数が非常に大きい
ため、■、−イオンは多量に、しかも急速に生成される
。■−イオンは腐食性は小さいが、■、−イオンは酸化
力が大きく、腐食性が大きい。Ions are generated (step (B)). This reaction is 1-
+I! → I, - ions are expressed in large quantities and rapidly because the equilibrium constant is very large. - ions have low corrosivity, but - ions have a large oxidizing power and are highly corrosive.
そして、金属の腐食が進行することになる。この金属の
腐食過程はステップ（Ｃ）として示される。１モルの金
属３１（Ｍ）は、１モルのｌ。As a result, metal corrosion progresses. This metal corrosion process is shown as step (C). 1 mole of metal 31 (M) equals 1 mole of l.
イオンに酸化され、Ｍ１イオンとして液滴３０内に溶出
して腐食され、一方Ｉ、−イオンは３モルのＩ−イオン
に還元される。It is oxidized to ions, eluted into the droplet 30 as M1 ions, and corroded, while the I,- ions are reduced to 3 moles of I- ions.
また、３モルのＩ−イオンは、気相中より常時熔解して
くる３モルのＩ２分子と反応し、３モルの■、−イオン
を生成する（ステップ（Ｄ））。In addition, 3 moles of I- ions react with 3 moles of I2 molecules that are always dissolved from the gas phase, producing 3 moles of - ions (step (D)).
すなわち、ステップ（Ｃ）で１モルの１３−イオンが消
費される代りに３モルの１．−イオンが新たに生成され
、差し引き２モルの■、−イオンが１サイクルの腐食反
応で増殖したことになる。このように時間の経過ととも
に、液滴３０内に腐食性の１．−イオンが濃縮され、気
相中に数十ｐｐｍのヨウ素ガス（Ｉ２）があれば、約１
０００時間後には数十パーセントにも濃縮される。That is, instead of 1 mole of 13-ion being consumed in step (C), 3 moles of 1. - ions are newly generated, and 2 moles of - ions are multiplied in one cycle of corrosion reaction. In this manner, as time passes, corrosive 1. - If the ions are concentrated and there are several tens of ppm of iodine gas (I2) in the gas phase, approximately 1
After 1,000 hours, it will be concentrated to several tens of percent.
さらに、気相中に酸素があると、液滴３０表面に酸化性
皮膜３２を作り、これがすき間部となって、すき間腐食
の発生の原因になる（ステップ（Ｅ））。Further, if oxygen is present in the gas phase, an oxidizing film 32 is formed on the surface of the droplet 30, which becomes a crevice and causes crevice corrosion (step (E)).
上述したような理由により、ヨウ素等ハロゲンガス中に
長時間さらされた金属表面液滴や液相内には、■、−イ
オンの濃縮と同時にすき間腐食を伴った著しい孔食が発
生する。For the reasons mentioned above, significant pitting corrosion accompanied by crevice corrosion occurs at the same time as condensation of - ions in metal surface droplets and liquid phases exposed to halogen gas such as iodine for a long time.
ところで、上記腐食現象は、以下の速度反応式を解くこ
とによって定量的に評価することができる。By the way, the above corrosion phenomenon can be quantitatively evaluated by solving the following rate reaction equation.
液滴あるいは液相中の１−イオン、■、−イオン、およ
びＩ２分子の濃度をそれぞれＣｌ−１ＣＩ、−１および
Ｃ１，Ｃモル／ｊ！〕とすると、近似的に次式が成立す
る。The concentrations of 1-ions, ■, -ions, and I2 molecules in the droplet or liquid phase are respectively Cl-1CI,-1 and C1,C mol/j! ], then the following equation holds approximately.
ｃＩ
ここで、係数ａ、ｂ、ｃは、液滴および液相中での反応
速度定数より決定される定数である。また、ｍは、各金
属の腐食抵抗により異なり、腐食実験により決定される
定数である。そして、気相中のヨウ素濃度が一定と考え
ると、液滴表面に酸化皮膜のできていないときは、液滴
内のＩ２濃度は、気・液平衡の関係から一定と考えられ
るので、上記（１）、 （２１式は解析的に解け、ＣＩ
−、ＣＩ。cI Here, the coefficients a, b, and c are constants determined from the reaction rate constants in the droplet and the liquid phase. Further, m is a constant that varies depending on the corrosion resistance of each metal and is determined by corrosion experiments. Considering that the iodine concentration in the gas phase is constant, when no oxide film is formed on the surface of the droplet, the I2 concentration within the droplet is considered to be constant from the relationship of gas-liquid equilibrium, so the above ( 1), (Equation 21 can be solved analytically, CI
-, C.I.
およびＣ１，の解より、腐食減量ΔＷ〔グラム／ｍｌ
）は、次式で求まる。From the solution of and C1, corrosion loss ΔW [g/ml
) is determined by the following formula.
ΔＷ ’ｉ Ａ−ｅ ” −・” （３）Ｇ
＝ｍ／ （１＋Ｂ／ ＣＩ ｚ ） −・＝（４）こ
こで、Ａ、Ｇ、ｍ、Ｂは定数であり、ＡはＣＩ、−、Ｃ
Ｉ−およびＣＩ！より求まる。ｍは上述のとおりであり
、Ｂは温度が定まれば平衡の計算より求まる。また、Ｃ
Ｉ、は気相中のヨウ素濃度が検出されれば求まるもので
ある。ΔW 'i A-e "-・" (3)G
=m/ (1+B/ CI z ) −・=(4) Here, A, G, m, and B are constants, and A is CI, −, C
I- and CI! More sought after. m is as described above, and B can be found by equilibrium calculation once the temperature is determined. Also, C
I is determined when the iodine concentration in the gas phase is detected.
また、液滴表面に酸化皮膜ができないときは、腐食量は
、上記（３）、 （４）式からも分かるように、時間と
ともに指数的に増大する。一方、空気から構成され、酸
素も含むような気相中では液滴表面に酸化皮膜が生成さ
れ、液滴内への気相中ヨウ素の移行が低下し、液滴内■
、−イオンの濃度が抑制される。この酸化皮膜の形成に
よる液滴内のヨウ素Ｉｔの濃度をＣ１！１とすると、Ｃ
＋ｔａは次式で表現される。Furthermore, when an oxide film is formed on the surface of the droplet, the amount of corrosion increases exponentially with time, as can be seen from equations (3) and (4) above. On the other hand, in a gas phase that is composed of air and also contains oxygen, an oxide film is formed on the surface of the droplet, reducing the transfer of iodine in the gas phase into the droplet.
, - the concentration of ions is suppressed. If the concentration of iodine It in the droplet due to the formation of this oxide film is C1!1, then C
+ta is expressed by the following formula.
Ｃ＋ｚＡ−ｏｃ＋ｚ （Ｄｅ−” ＋Ｖ） −・・
・（５）この（５）式で◎Ｃ１１は１−０における液滴
内Ｉ２濃度を特徴づける量であり、気相中ヨウ素濃度が
求まれば決定されるものである。また、Ｄ、Ｕ。C+zA-oc+z (De-" +V) -...
(5) In this equation (5), ◎C11 is a quantity that characterizes the I2 concentration within the droplet at 1-0, and is determined once the iodine concentration in the gas phase is determined. Also, D, U.
■は酸化皮膜の組成厚さ等により決定される定数で実験
的に決定できる。(2) is a constant determined by the compositional thickness of the oxide film, etc., and can be determined experimentally.
以上の結果より、酸化皮膜がある場合、ない場合におい
ても腐食減量ΔＷは、各種の係数を実験的に決定するこ
とにより、時間もおよび初期ヨウ素濃度。Ｃ１□の実験
式として表すことができる。From the above results, the corrosion weight loss ΔW with or without an oxide film can be determined by experimentally determining various coefficients, depending on time and initial iodine concentration. It can be expressed as an empirical formula of C1□.
さらに、第５図には、気相中ヨウ素濃度Ｃ，！。Furthermore, FIG. 5 shows the iodine concentration in the gas phase C,! .
と、液滴内初期（酸化皮膜のない状Ｂ）ヨウ素濃度。Ｃ
Ｉ！との関係が示されている。これにより、濃縮しない
気相中ヨウ素濃度Ｃ＋Ｚ＊を計測することにより、金属
表面の液滴間の腐食性Ｉ、−イオンの濃度度合いを求め
ることができる。and the initial iodine concentration in the droplet (state B without oxide film). C
I! The relationship between Thereby, by measuring the iodine concentration C+Z* in the gas phase without concentration, it is possible to determine the degree of concentration of corrosive I, - ions between droplets on the metal surface.
したがって、これらのデータを上記式を利用して、腐食
の状態を定性的に求めることができ、これを装置にした
ものが本発明である。Therefore, the state of corrosion can be determined qualitatively by using these data using the above formula, and the present invention is an apparatus based on this data.
本発明の腐食検知装置は、次のようにして腐食進展曲線
を求める。すなわち、前記気相中のハロゲン分子濃度は
、ハロゲン濃度分析装置により測定され、演算処理部に
与えられる。また、雰囲気内の温度は、温度センサによ
り検出され、演算処理部に与えられる。さらに、所定の
反応速度定数、材質の指定等は、入力部を介して演算処
理部に入力される。演算処理部は、前記ハロゲン濃度分
析装置からのハロゲン分子濃度データ、温度センサから
の温度データから液滴中ヨウ素濃度Ｃ１，を求め、温度
データからＢを演算し、Ｂと所定の反応速度定数と材質
の指定とにより、定数（ａ、ｂ。The corrosion detection device of the present invention obtains a corrosion progress curve in the following manner. That is, the halogen molecule concentration in the gas phase is measured by a halogen concentration analyzer and provided to the arithmetic processing section. Further, the temperature in the atmosphere is detected by a temperature sensor and provided to the arithmetic processing section. Further, a predetermined reaction rate constant, designation of material, etc. are input to the arithmetic processing section via the input section. The calculation processing unit calculates the iodine concentration C1 in the droplet from the halogen molecule concentration data from the halogen concentration analyzer and the temperature data from the temperature sensor, calculates B from the temperature data, and calculates B and a predetermined reaction rate constant. Depending on the material specification, constants (a, b.
ｃ、Ａ、Ｇ）を決定し、これら定数と液滴中ヨウ素濃度
Ｃ１，とを基に液滴中のＣＩ−、ＣＩ。c, A, G) in the droplet, and based on these constants and the iodine concentration C1 in the droplet.
を演算し、これら演算結果から（３）、 （４）式を用
いて腐食減量ΔＷを求め、これに時間ｔを指定すること
により、各ハロゲン分子濃度をパラメータとして時間に
対する腐食の進展状況を示す腐食進展曲線を演算する。Calculate the corrosion loss ΔW from these calculation results using equations (3) and (4), and by specifying time t to this, the progress of corrosion over time is shown using each halogen molecule concentration as a parameter. Calculate the corrosion progress curve.
前記演算処理部で求めた腐食進展曲線は、出力部で表示
される。The corrosion progress curve obtained by the arithmetic processing section is displayed on the output section.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第１図は、本発明に係る腐食検知装置の実施例を示す構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a corrosion detection device according to the present invention.
第１図において、容器１は、その内部で液相部２と、気
相部３とに別れている。容器１の下部にはＩ２ガス入口
配管４が接続され、その上部にはＩ８ガス出口配管５が
接続されている。ヨウ素等ハロゲンガスはＩ２ガス入口
配管４を介して容器１に入り、液相部２を通過し、気相
部３に出る。In FIG. 1, a container 1 is divided into a liquid phase section 2 and a gas phase section 3 inside. An I2 gas inlet pipe 4 is connected to the lower part of the container 1, and an I8 gas outlet pipe 5 is connected to the upper part thereof. Halogen gas such as iodine enters the container 1 via the I2 gas inlet pipe 4, passes through the liquid phase section 2, and exits into the gas phase section 3.
その際に一部のハロゲンガスは、液相部２で吸収される
。さらに、容器１の内部の気相部３に出たハロゲンガス
の一部は、容器１の内壁に付着Ｌ タ液滴に吸着される
。その他の大部分のハロゲンガスは、１．ガス出口配管
５から次の系統に流出することになる。At this time, some of the halogen gas is absorbed in the liquid phase section 2. Further, a part of the halogen gas released into the gas phase 3 inside the container 1 is adsorbed by the droplets attached to the inner wall of the container 1. Most other halogen gases are: 1. The gas flows out from the gas outlet pipe 5 to the next system.
Ｉ２ガス出口配管５には、バルブ７を設けたＩｔガス検
出配管６を介して気相中ヨウ素濃度分析部８が接続され
ている。ハロゲンガスは、バルブ７を開くことにより１
２ガス出口配管５から１２ガス検出配管６を通り、気相
中ヨウ素濃度分析部８に導かれるようになっている。気
相中ヨウ素濃度分析部８は、その計測したヨウ素濃度デ
ータを演算処理部１０に与える。ハロゲンガスの温度は
、温度センサ９で計測され、演算処理部１０に供給され
る。この演算処理部ｌＯには、所定の定数等を入力する
入力部１１が接続されている。An iodine concentration analyzer 8 in the gas phase is connected to the I2 gas outlet pipe 5 via an It gas detection pipe 6 provided with a valve 7 . Halogen gas can be supplied by opening valve 7.
The two gas outlet pipes 5 pass through the twelve gas detection pipes 6, and are led to the gas phase iodine concentration analysis section 8. The gas phase iodine concentration analysis section 8 provides the measured iodine concentration data to the arithmetic processing section 10. The temperature of the halogen gas is measured by a temperature sensor 9 and supplied to the arithmetic processing section 10 . An input section 11 for inputting predetermined constants and the like is connected to this arithmetic processing section IO.
また、演算処理部１０には、その出力を表示等する出力
部（記録計１２、デイスプレィ１３）が接続されている
。Further, the arithmetic processing section 10 is connected to an output section (recorder 12, display 13) that displays the output thereof.
演算処理部１０は、各種の演算をする処理部１００と、
処理プログラムや所定の定数や計算結果等を記憶する記
憶部１０１と、入力インターフェース１０３．１０４と
、記録計インターフェース１０５と、デイスプレィイン
ターフェース１０６とから構成されている。気相中ヨウ
素濃度分析部８からのデータおよび温度センサ９からの
データは、人力インターフェース１０３を介して処理部
１００に取り込まれる。入力部１１からの入力データは
、入力インターフェース１０４を介して処理部１００に
取り込まれるようになっている。処理部１００からの出
力は、記録計インターフェース１０５を介して記録計１
２に、デイスプレィインターフェース１０６を介してデ
イスプレィ１３に与えられるようにしである。処理部１
００は、記憶部１０１に記憶されているプログラムに従
って各種の演算処理等を実行する。The calculation processing unit 10 includes a processing unit 100 that performs various calculations,
It is comprised of a storage unit 101 that stores processing programs, predetermined constants, calculation results, etc., input interfaces 103 and 104, a recorder interface 105, and a display interface 106. Data from the gas phase iodine concentration analysis section 8 and data from the temperature sensor 9 are taken into the processing section 100 via the human interface 103. Input data from the input section 11 is taken into the processing section 100 via the input interface 104. The output from the processing unit 100 is sent to the recorder 1 via the recorder interface 105.
2, it is provided to the display 13 via the display interface 106. Processing part 1
00 executes various arithmetic processing and the like according to programs stored in the storage unit 101.
人力部１１は、材質ｍを与える入力装置１１１と、反応
速度定数を入力する入力装置１１２と、時間りを指定す
る人力装置１１３とからなる。The human power section 11 includes an input device 111 for inputting the material m, an input device 112 for inputting the reaction rate constant, and a human power device 113 for specifying the time period.
上述した実施例の作用を説明する。The operation of the above embodiment will be explained.
第２図は本実施例により処理フローを説明するために示
したフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart shown to explain the processing flow according to this embodiment.
まず、バルブ７を開くと、■、ガス出口配管５からＩ２
ガス検出配管６を介して日つ素ガスが気相中ヨウ素濃度
分析部８に入力される（ステップ２００）。気相中ヨウ
素濃度分析部８に取り込まれたヨウ素ガスは、気相中ヨ
ウ素濃度分析部８によりそのヨウ素ガス濃度が検出され
る（ステップ２０１）、また、ヨウ素ガスの温度データ
は、温度センサ９により求まる（ステップ２０３）、ヨ
ウ素ガスの濃度データと温度データは、演算処理部１０
に入力される。演算処理部１０は、ヨウ素ガス濃度デー
タと、温度データとから液滴中Ｉｔ濃度Ｃ１，を演算す
る（ステップ２０４）、一方、演算処理部１０は、温度
データにより、液滴内反応の平衡定数Ｂを演算する（ス
テップ２０５）。First, when valve 7 is opened, ■, from gas outlet pipe 5 to I2
Nitrogen gas is input to the gas phase iodine concentration analysis section 8 via the gas detection pipe 6 (step 200). The iodine gas concentration of the iodine gas taken into the gas phase iodine concentration analysis section 8 is detected by the gas phase iodine concentration analysis section 8 (step 201), and the temperature data of the iodine gas is detected by the temperature sensor 9. (step 203), the concentration data and temperature data of iodine gas are calculated by the calculation processing unit 10.
is input. The calculation processing unit 10 calculates the It concentration C1 in the droplet from the iodine gas concentration data and the temperature data (step 204).On the other hand, the calculation processing unit 10 calculates the equilibrium constant of the reaction within the droplet based on the temperature data. B is calculated (step 205).
さらに、入力部１１から液滴の付着した材質ｍを演算処
理部１０に対して指定するとともに（ステップ２０６）
、入力部１１から左方向および右方向の反応速度定数を
演算処理部１０に入力する（ステップ２０７）。演算処
理部１０は、これらのデータから演算係数（ａ、、ｂ、
ｃ、Ａ、Ｇ）を決定する（ステップ２０日）。Furthermore, the input unit 11 specifies the material m to which the droplet has adhered to the arithmetic processing unit 10 (step 206).
, the leftward and rightward reaction rate constants are input from the input section 11 to the arithmetic processing section 10 (step 207). The arithmetic processing unit 10 calculates arithmetic coefficients (a,, b,
c, A, G) (Step 20).
演算処理部１０は、前記ステップ２０４で求めたＣ１．
と、前記ステップ２０８で求めた係数から液滴中のＣＩ
−、ＣＩ、−を演算する。この演算ステップで上記（１
）、 （２）、 （４１式が実行されたことに相当する
。The arithmetic processing unit 10 calculates the C1.
From the coefficient obtained in step 208, the CI in the droplet is
-, CI, - is calculated. In this calculation step, the above (1
), (2), (This corresponds to formula 41 being executed.
次に、計算されだ液滴中ＣＩ−およびＣＩ３を用いて液
滴の付着した材質ｍに対する腐食減量ΔＷの演算が行わ
れる（ステップ２１０）、この演算ステップで上記（３
）式が実行されたこと相当する。Next, the calculated corrosion weight loss ΔW for the material m to which the droplet is attached is calculated using the calculated CI− and CI3 in the droplet (step 210).
) corresponds to the expression being executed.
そして、演算処理部１０は、入力部１１から時間もが指
定されると（ステップ２１１）、次には第６図に示す腐
食減量経時変化曲線が作成される（ステップ２１２）、
これらのデータは、演算処理部１０内の記憶部１０１に
記憶しておくとともに、記録計１２に記録しくステップ
２１３）、またデイスプレィ１３にも表示される（ステ
ップ２１４）。When the time is specified by the input unit 11 (step 211), the arithmetic processing unit 10 then creates a corrosion weight loss temporal change curve shown in FIG. 6 (step 212).
These data are stored in the storage unit 101 in the arithmetic processing unit 10, recorded in the recorder 12 (step 213), and also displayed on the display 13 (step 214).
このように動作して第６図に示す腐食減量経時変化曲線
を得ることができる。By operating in this way, it is possible to obtain the corrosion weight loss time change curve shown in FIG.
ところで、液相部２内と、気相部３で金属容器１内表面
に付着した液滴内とには、時間の経過とともに腐食性の
Ｉ、″イオンが濃縮される。特に、液量の少ない気相部
３の液滴内には、数百時間経過後には数十パーセントも
Ｉ、−イオンが濃縮し、腐食環境の厳しい状態にある。By the way, corrosive I,'' ions are concentrated in the liquid phase part 2 and in the droplets attached to the inner surface of the metal container 1 in the gas phase part 3 over time. After several hundred hours have elapsed, I, - ions are concentrated by several tens of percent in the droplets in the gas phase portion 3, which is a severe corrosive environment.
これに対して気相部３の気相中ヨウ素濃度は、１０〜１
１００ｐｐ程度であって、液相部２と較べると非常に少
ない濃度である。On the other hand, the iodine concentration in the gas phase of the gas phase part 3 is 10 to 1
The concentration is about 100 pp, which is very low compared to the liquid phase part 2.
これは、Ｉ２ガス検出配管６に入力される気相中ヨウ素
濃度が１０〜１１００ｐｐ程度であることを意味し、気
相中ヨウ素濃度分析部８のヨウ素による劣化が最小限に
抑えることができる。This means that the iodine concentration in the gas phase input to the I2 gas detection pipe 6 is about 10 to 1100 pp, and deterioration of the iodine concentration analysis section 8 in the gas phase due to iodine can be suppressed to a minimum.
また、ヨウ素ガス温度は、気相中ヨウ素濃度分析部８に
おいて測定することにより、気相中ヨウ素濃度分析部８
でのヨウ素ガスの温度が変化しても、これに対応して腐
食減量ΔＷを算出することができる。In addition, the iodine gas temperature is measured by the gas phase iodine concentration analysis section 8.
Even if the temperature of the iodine gas changes, the corrosion loss ΔW can be calculated accordingly.
さらに、運転されるヨウ素ガス濃度があらかじめ分かっ
ているのであるなら、その期間内の腐食量を予想するこ
とができる。また、前流のヨウ素発生条件が一定である
ならば、ヨウ素濃度の分析も−、二度でよい。Furthermore, if the iodine gas concentration to be operated is known in advance, the amount of corrosion within that period can be predicted. Furthermore, if the iodine generation conditions in the upstream are constant, the iodine concentration can be analyzed twice.
以上のように本発明によれば、ヨウ素等ハロゲン元素を
含む湿潤気相および液相中での金属の腐食減量を、気相
中のヨウ素分子等のハロゲン元素の濃度を測定するとと
もに、そのハロゲン元素の温度を測定し、これらデータ
と各種の定数とを基に腐食減量を求められるようにした
ので、腐食環境下での腐食の発生および進展状況を検知
することができるという効果かある。As described above, according to the present invention, the corrosion loss of metal in a wet gas phase and liquid phase containing a halogen element such as iodine is measured by measuring the concentration of a halogen element such as iodine molecules in the gas phase, and Since the temperature of the element is measured and the corrosion weight loss can be determined based on this data and various constants, it is possible to detect the occurrence and progress of corrosion in a corrosive environment.
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は同
実施例の作用を示すフローチャート、第３図および第４
図は腐食の原理を説明するための説明図、第５図は気相
中ヨウ素ガス濃度と気相中液滴内初期ヨウ素濃度との関
係を示す線図、第６図は各気相中ヨウ素ガス濃度に対す
る気相中腐食減量の時間的変化を示す線図、第７図は再
処理オフガス系の系統図である。
１・・・・・・容器、２・・・・・・液相部、３・・・
・・・気相部、８・・・・・・気相中ヨウ素濃度分析部
（ハロゲン濃度分析装置）、９・・・・・・温度センサ
、１０・・・・・・演算処理眼１１・・・・・・入力部
、１２・・・・・・記録計（出力部）、１３・・・・・
・デイスプレィ（出力部）。
代理人 弁理士 西 元 勝 −
第２
第３
図
第４
図
第５図
酸中ヨウ素力゛２Ｊｌ＆ Ｃｌ２９ ｆｐｐｍｌ第６
図
ＢｌｖＪ間ｔ ｆｈｒｌFIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the same embodiment, and FIGS.
The figure is an explanatory diagram to explain the principle of corrosion, Figure 5 is a diagram showing the relationship between the iodine gas concentration in the gas phase and the initial iodine concentration in the droplet in the gas phase, and Figure 6 is a diagram showing the iodine concentration in each gas phase. FIG. 7 is a diagram showing the temporal change in corrosion loss in the gas phase with respect to gas concentration, and is a system diagram of the reprocessing off-gas system. 1... Container, 2... Liquid phase section, 3...
... Gas phase section, 8... Gas phase iodine concentration analysis section (halogen concentration analyzer), 9... Temperature sensor, 10... Computation processing eye 11. ...Input section, 12...Recorder (output section), 13...
・Display (output section). Agent Masaru Nishimoto, Patent Attorney - Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Iodine power in acid ゛2Jl & Cl29 fppml Figure 6 Between BlvJ t fhrl
Claims (1)
金属腐食環境下にある金属材料の腐食状態を検出する装
置において、前記気相中のハロゲン分子濃度を測定する
ハロゲン濃度分析装置と、前記雰囲気内の温度を検出す
る温度センサと、所定の定数等を入力する入力部と、前
記ハロゲン濃度分析装置からのハロゲン分子濃度データ
、温度センサからの温度データ、および入力部からの各
種定数等のデータに基づき、各ハロゲン分子濃度をパラ
メータとして時間に対する腐食の進展状況を示す腐食進
展曲線を演算する演算処理部と、前記演算処理部で求め
た腐食進展曲線を表示する出力部とからなることを特徴
とする腐食検知装置。(1) A halogen concentration analyzer that measures the concentration of halogen molecules in the gas phase in an apparatus for detecting the corrosion state of a metal material in a metal corrosive environment in a gas phase and liquid phase atmosphere containing a halogen element; A temperature sensor that detects the temperature in the atmosphere, an input section that inputs predetermined constants, etc., halogen molecule concentration data from the halogen concentration analyzer, temperature data from the temperature sensor, and various constants etc. from the input section. comprising a calculation processing section that calculates a corrosion progression curve showing the progress of corrosion over time using each halogen molecule concentration as a parameter based on the data, and an output section that displays the corrosion progression curve obtained by the calculation processing section. A corrosion detection device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2639489A JPH02205752A (en) | 1989-02-04 | 1989-02-04 | Corrosion detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2639489A JPH02205752A (en) | 1989-02-04 | 1989-02-04 | Corrosion detecting apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205752A true JPH02205752A (en) | 1990-08-15 |
Family
ID=12192331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2639489A Pending JPH02205752A (en) | 1989-02-04 | 1989-02-04 | Corrosion detecting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02205752A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216232A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Tohoku Univ | Method for detecting occurrence of stress corrosion cracking, pitting corrosion and the like |
-
1989
- 1989-02-04 JP JP2639489A patent/JPH02205752A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216232A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Tohoku Univ | Method for detecting occurrence of stress corrosion cracking, pitting corrosion and the like |
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