JPS60166865A - ハフニウムおよびハフニウム基合金のノジユラ−コロ−ジヨン感受性評価方法 - Google Patents
ハフニウムおよびハフニウム基合金のノジユラ−コロ−ジヨン感受性評価方法Info
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- JPS60166865A JPS60166865A JP59021535A JP2153584A JPS60166865A JP S60166865 A JPS60166865 A JP S60166865A JP 59021535 A JP59021535 A JP 59021535A JP 2153584 A JP2153584 A JP 2153584A JP S60166865 A JPS60166865 A JP S60166865A
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- Japan
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- hafnium
- corrosion
- nuclear reactor
- specimen
- nodular corrosion
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- 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)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は原子炉内で使用されるハフニウムおよびハフニ
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ュラーコロージョン感受性評価方法
（二関するものである。
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ュラーコロージョン感受性評価方法
（二関するものである。
一般にハフニウムおよびハフニウム基合金は。
中性子吸収断面積が比較的大きく、原子炉内環境（二対
する耐食性に優れ、しかも構成材料として機械的な性質
を十分（：備えている。更に近年、＠水炉の発達ととも
（二、ジルコニウム生産の副産物としてのハフニウムの
生産量も増加しているなどの理由から、ハフニウムおよ
びハフニウム基合金を原子炉の制御棒として利用するこ
とが検討されている。
する耐食性に優れ、しかも構成材料として機械的な性質
を十分（：備えている。更に近年、＠水炉の発達ととも
（二、ジルコニウム生産の副産物としてのハフニウムの
生産量も増加しているなどの理由から、ハフニウムおよ
びハフニウム基合金を原子炉の制御棒として利用するこ
とが検討されている。
しかしながら、ハフニウムおよびハフニウム基合金は長
時間原子炉内に装荷して制御棒として使用すると、その
使用末期におい王、いわゆるノジュラーコロージョンと
呼ばれる腐食反応による白色腐食生成物が、その表面（
：斑点状Ｃ二生成してくるおそれがある。
時間原子炉内に装荷して制御棒として使用すると、その
使用末期におい王、いわゆるノジュラーコロージョンと
呼ばれる腐食反応による白色腐食生成物が、その表面（
：斑点状Ｃ二生成してくるおそれがある。
これはハフニウムが高温水と反応し、生成された水素が
金属基材と表面の酸化膜との間に蓄積して、腐食生成物
を形成するものである。この腐食生成物は経時的（二表
面）二蓄積し、通口は表面から剥離すると、制御棒の強
度低下を招くおそれがある。
金属基材と表面の酸化膜との間に蓄積して、腐食生成物
を形成するものである。この腐食生成物は経時的（二表
面）二蓄積し、通口は表面から剥離すると、制御棒の強
度低下を招くおそれがある。
更（二、剥離した腐食生成物も中性子吸収能力を有する
ため、もしこれが冷却水中４二浮遊すると。
ため、もしこれが冷却水中４二浮遊すると。
中性子を吸収するため、炉全体の出力の低下を招くと共
に、制御しにくくなることも予想される。
に、制御しにくくなることも予想される。
したがって、今後、ハフニウムおよびハフニウム基合金
制御棒を実際に原子炉内で使用する際（二定期的Ｃニノ
ジュラーコロージョンの発生状態を調べて、腐食の程度
を評価する必要がある。
制御棒を実際に原子炉内で使用する際（二定期的Ｃニノ
ジュラーコロージョンの発生状態を調べて、腐食の程度
を評価する必要がある。
評価の方法（＝は、従来、原子炉内のジルコニウム基合
金構造物（二対して用いられてきた。目視（：よる外観
検査が考えられる。しがしながら、この方法は、定性的
なものであり、腐食量の把握が不正確なものとなる。ま
た、一定期間、炉内で使用したハフニウムおよびハフニ
ウム基合金制御棒から適当な試験片を採取し、この試験
片の憲鼠増からも腐食の程度を判定することが可能であ
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などの理由から
実用的ではない。
金構造物（二対して用いられてきた。目視（：よる外観
検査が考えられる。しがしながら、この方法は、定性的
なものであり、腐食量の把握が不正確なものとなる。ま
た、一定期間、炉内で使用したハフニウムおよびハフニ
ウム基合金制御棒から適当な試験片を採取し、この試験
片の憲鼠増からも腐食の程度を判定することが可能であ
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などの理由から
実用的ではない。
このため、原子炉装荷前の状態で腐蝕の進行程菱、およ
び寿命を予想して、原子炉装荷のり否を判定することが
要望されていた。
び寿命を予想して、原子炉装荷のり否を判定することが
要望されていた。
本発明は、かかる従来の要望≦二鑑みなされたものでハ
フニウムおよびハフニウム基合金制御棒の。
フニウムおよびハフニウム基合金制御棒の。
原子炉内での使用中Ｃ二おけるノジュラーコロージョン
の発生状態を予測して、材料のうち≦二原子炉装荷の可
否を容易に且つ短時間（＝判定することができるハフニ
ウムおよびハフニウム基合金のノジュフーコロージョン
感受性評価方法を提供するものである。
の発生状態を予測して、材料のうち≦二原子炉装荷の可
否を容易に且つ短時間（＝判定することができるハフニ
ウムおよびハフニウム基合金のノジュフーコロージョン
感受性評価方法を提供するものである。
〔発明の４ｇ要〕
本発明は原子炉（二装荷すべきハフニウムおよびハフニ
ウム基合金試料を水蒸気中で加速腐蝕試験して試料外表
面に発生したノジュラーコロージョンの面積比を測定し
て製品の良否を判定することを特徴とするものである。
ウム基合金試料を水蒸気中で加速腐蝕試験して試料外表
面に発生したノジュラーコロージョンの面積比を測定し
て製品の良否を判定することを特徴とするものである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明Ｃ：おいて、制御棒として用いるハフニウム合金
としては、例えば、ハフニウム−ニオブ合金あるいはハ
フニウム−ニオブ−ジルコニウム合金が挙げられる。
としては、例えば、ハフニウム−ニオブ合金あるいはハ
フニウム−ニオブ−ジルコニウム合金が挙げられる。
本発明１：おける加速腐蝕試験方法としては、原子炉内
に装荷すべき制御棒材から採取した試験片を、水蒸気オ
ートクレイプ中で、例えば温度４７５〜５２５℃、圧力
９０〜１２０ ＫＰ／ｍの水蒸気中１＝囚時間以上放置
して行なう。
に装荷すべき制御棒材から採取した試験片を、水蒸気オ
ートクレイプ中で、例えば温度４７５〜５２５℃、圧力
９０〜１２０ ＫＰ／ｍの水蒸気中１＝囚時間以上放置
して行なう。
このようにして加速腐蝕試験を行なった試料（二ついて
、その外表面に発生した斑点状灰白色腐蝕生成物である
ノジュラーコロージョンの、健全な表面（＝占める面積
比を測定する。
、その外表面に発生した斑点状灰白色腐蝕生成物である
ノジュラーコロージョンの、健全な表面（＝占める面積
比を測定する。
この測定方法としては、例えばイメージセンサにより画
像処理して健全な黒色部分に占めるノジュラーコロージ
ョンの発生した白色部分の面積比を測定し、これを基準
値と比較して、試料の腐蝕進行度、即ち健全性を判断し
て、原子炉装荷の可否を判定する。
像処理して健全な黒色部分に占めるノジュラーコロージ
ョンの発生した白色部分の面積比を測定し、これを基準
値と比較して、試料の腐蝕進行度、即ち健全性を判断し
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Ｃ二配置したラインセ
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（二設置して、
試料外表面の全域を測定するようにすると良い。また、
この試料な平行移動または回転移動させる支持台Ｃ二、
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、このフィルム上に測定し
たノジュラーコロージョンの面積比を印字するよう（ニ
スれば測定桔呆の判定資料として保存利用することかで
さる。
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（二設置して、
試料外表面の全域を測定するようにすると良い。また、
この試料な平行移動または回転移動させる支持台Ｃ二、
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、このフィルム上に測定し
たノジュラーコロージョンの面積比を印字するよう（ニ
スれば測定桔呆の判定資料として保存利用することかで
さる。
次（二本発明の実施例ｆ二ついて説明する。
３８１類のロフトから採取した素材を用いて作製した直
径１０鵡のハフニウム棒から長さ５０ＩＩＩ＋の試料を
切り出し、これら３種類の試料Ａ、Ｂ、Ｃを夫夫温度５
００℃、圧力１０７Ｋｐ／ｃ＋ｄ を二設定した水蒸気
オートクレーブ内（＝囚時間放置して加速腐食試験を行
なった。
径１０鵡のハフニウム棒から長さ５０ＩＩＩ＋の試料を
切り出し、これら３種類の試料Ａ、Ｂ、Ｃを夫夫温度５
００℃、圧力１０７Ｋｐ／ｃ＋ｄ を二設定した水蒸気
オートクレーブ内（＝囚時間放置して加速腐食試験を行
なった。
この試験を行なった各試料を長袖のまわりす３２秒で１
回転する支持台（二数１寸け、イメージセンサを１列（
二装置したラインセンサを、前記試料の長袖方向と対峠
させて配置し、試料を回転させながら試料の外表面に発
生したノジュラーコロージョンの面積比を画像処理Ｃ二
より測定した。この測定結果は次表（＝示す通りである
。なお参考のために試料の玉鼠増も測定し、その結果も
次表（二併記した。
回転する支持台（二数１寸け、イメージセンサを１列（
二装置したラインセンサを、前記試料の長袖方向と対峠
させて配置し、試料を回転させながら試料の外表面に発
生したノジュラーコロージョンの面積比を画像処理Ｃ二
より測定した。この測定結果は次表（＝示す通りである
。なお参考のために試料の玉鼠増も測定し、その結果も
次表（二併記した。
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、フィルム
上Ｃ二白色の占有率、即ちノジュラーコロージョンの面
積比を印字した。
メラを接続して試料外表面の展開写真を撮り、フィルム
上Ｃ二白色の占有率、即ちノジュラーコロージョンの面
積比を印字した。
（以下余白）
上表の結果から試料人は、ノンニラ−コロ−ジョンの発
生がほとんどなく良品と判定された。また、試料Ｂ、Ｃ
は、ノジュラーコロージョンの発生が著しく、発生面積
比が基準値以上であるので不良品と判定された。
生がほとんどなく良品と判定された。また、試料Ｂ、Ｃ
は、ノジュラーコロージョンの発生が著しく、発生面積
比が基準値以上であるので不良品と判定された。
以上説明した如く、本発明に係わるハフニウムおよびハ
フニウム基合金のノジュラーコロージョン感受性評価方
法（二よれば、原子炉Ｃ二装荷すべさハフニウムおよび
ハフニウム基合金試料を加速腐蝕試験して発生した外表
面におけるノジュラーコロージョンの面積比から原子炉
内での使用中におけるノジュラーコロージョンの発生状
態を予測して、材料のうち（二原子炉装荷の可否を容易
に且つ短時間Ｃ二判定でき、従来の目視による方法Ｃニ
ルべて、客観的かつ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。
フニウム基合金のノジュラーコロージョン感受性評価方
法（二よれば、原子炉Ｃ二装荷すべさハフニウムおよび
ハフニウム基合金試料を加速腐蝕試験して発生した外表
面におけるノジュラーコロージョンの面積比から原子炉
内での使用中におけるノジュラーコロージョンの発生状
態を予測して、材料のうち（二原子炉装荷の可否を容易
に且つ短時間Ｃ二判定でき、従来の目視による方法Ｃニ
ルべて、客観的かつ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。
代理人 弁理士 則近憲佑（他１名）
Claims (3)
- （１）原子炉（二装荷すべきハフニウムおよびハフニウ
ム基合金試料を水蒸気中で加速腐蝕試験して。 試料外表面に発生したノジュラーコロージョンの面積比
を測定して製品の良否を判定することを特徴とするハフ
ニウムおよびハフニウム基合金のノジュラーコロージョ
ン感受性評価方法。 - （２） ノジュラーコロージョ／の面積比の測定を、イ
メージセンサを用いた画像処理（二より行なうことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のハフニウムおよび
ハフニウム基合金のノジュラーコロージョン感受性評価
方法。 - （３） 画像処理Ｃ二際して、試料を平行移動値たは回
転させて行なうことを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載のハフニウムおよびハフニウム基合金のノジュラー
コロージョン感受性評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021535A JPS60166865A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | ハフニウムおよびハフニウム基合金のノジユラ−コロ−ジヨン感受性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021535A JPS60166865A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | ハフニウムおよびハフニウム基合金のノジユラ−コロ−ジヨン感受性評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166865A true JPS60166865A (ja) | 1985-08-30 |
Family
ID=12057654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021535A Pending JPS60166865A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | ハフニウムおよびハフニウム基合金のノジユラ−コロ−ジヨン感受性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5330589A (en) * | 1993-05-25 | 1994-07-19 | Electric Power Research Institute | Hafnium alloys as neutron absorbers |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59021535A patent/JPS60166865A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5330589A (en) * | 1993-05-25 | 1994-07-19 | Electric Power Research Institute | Hafnium alloys as neutron absorbers |
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