JPS6033372A - 腐食モニタ方法 - Google Patents
腐食モニタ方法Info
- Publication number
- JPS6033372A JPS6033372A JP14050183A JP14050183A JPS6033372A JP S6033372 A JPS6033372 A JP S6033372A JP 14050183 A JP14050183 A JP 14050183A JP 14050183 A JP14050183 A JP 14050183A JP S6033372 A JPS6033372 A JP S6033372A
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- Japan
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- amount
- steam generator
- hydrogen
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- steam
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (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】
本発明は、蒸気発生器、熱交換器等に発生する腐食モニ
タ方法に関し、４？ Ｉｃ ｕ食に伴って発生する水素
量全検知して腐食をモニタする方法に関する。
タ方法に関し、４？ Ｉｃ ｕ食に伴って発生する水素
量全検知して腐食をモニタする方法に関する。
原子力発電所の蒸気発生器（以下ＰＷＲ−ＳＧと略記）
や、火力発電所、化学プラント等で多用される蒸発器、
熱交換器などの伝熱管を経て熱伝達も行なう機器におい
ては、いずれも伝熱管シて大きな熱負荷をかけておシ、
しげしげ６食事例が報告される。
や、火力発電所、化学プラント等で多用される蒸発器、
熱交換器などの伝熱管を経て熱伝達も行なう機器におい
ては、いずれも伝熱管シて大きな熱負荷をかけておシ、
しげしげ６食事例が報告される。
ことにＰＷＲ−ＳＧでは、腐食に係る事故が放射性物質
のリークの原因となシ、即発型プラントの停止につなが
るだけに６食程度の把握または予測ができれば、その効
果は大きい。
のリークの原因となシ、即発型プラントの停止につなが
るだけに６食程度の把握または予測ができれば、その効
果は大きい。
本発明者等は、ＰＷＲ−ＳＯの腐食に係る諸調査・研究
を実施してきた段階で、海外のＰＷＲ−ＥＩＧのデンテ
イング現象の重大性に着目し、この現象の解明を行った
ところ、次のような知見を得た。すなわち、腐食は後述
する式（１）の反応にもとづいて水素ガス（以下Ｈ２）
を発生するため、これを正確に測定できれは朽食傾向
が正確に把握でき、その腐食現象の乃了明と事故防止ま
たは予測あるいは事前の対策が可能となシ有効な結果が
期待される。
を実施してきた段階で、海外のＰＷＲ−ＥＩＧのデンテ
イング現象の重大性に着目し、この現象の解明を行った
ところ、次のような知見を得た。すなわち、腐食は後述
する式（１）の反応にもとづいて水素ガス（以下Ｈ２）
を発生するため、これを正確に測定できれは朽食傾向
が正確に把握でき、その腐食現象の乃了明と事故防止ま
たは予測あるいは事前の対策が可能となシ有効な結果が
期待される。
ところで、ＰＩＶＲ−ＥＪＧの！Ａ食そのものが最近）
９イ明されてきた技術分野であυ、これのモニタ法につ
いて解析し、Ｈ２の発生原因（腐食、ヒドラジン分解％
Ｈ２透過）に着目して一定個所のＨ２濃度、ヒドラジ
ン（以下Ｎ２Ｈ４）分解挙動なども検討し、これらのデ
ータから腐食を把握できるとの報文はない。
９イ明されてきた技術分野であυ、これのモニタ法につ
いて解析し、Ｈ２の発生原因（腐食、ヒドラジン分解％
Ｈ２透過）に着目して一定個所のＨ２濃度、ヒドラジ
ン（以下Ｎ２Ｈ４）分解挙動なども検討し、これらのデ
ータから腐食を把握できるとの報文はない。
そこで、従来は全測定点の試料水についてＨ２＋ Ｎ２
Ｈ４ｒ Ｆｅｔアンモニア（ＮＨ３）発生窒素量（Ｎ２
）を測定し、消去法的にＰＷＲ−ＳＧの現象解析がなさ
れていた。
Ｈ４ｒ Ｆｅｔアンモニア（ＮＨ３）発生窒素量（Ｎ２
）を測定し、消去法的にＰＷＲ−ＳＧの現象解析がなさ
れていた。
これに対し、本発明では、前記したように、Ｈ２量のみ
を測定することによシ杷食程度を把握する方法を提供す
るものである。
を測定することによシ杷食程度を把握する方法を提供す
るものである。
すなわち本発明は、蒸気発生器入口給水と蒸気発生器出
口蒸気の水素量を検出して、蒸気発生器内で増加した水
素量を把握し、高圧給水加熱器ドレンと蒸気発生器入口
給水のヒドラジン濃度及び電導度を検出して、蒸気発生
器内でヒドラジンの分解によυ生成した水素量を把握し
、これら水素量より蒸気発生器内で発生した水素量を算
出し、その量によって蒸気発生器内の腐食程度を把握す
ることを％徴とする腐食モニタ方法に関するものである
。
口蒸気の水素量を検出して、蒸気発生器内で増加した水
素量を把握し、高圧給水加熱器ドレンと蒸気発生器入口
給水のヒドラジン濃度及び電導度を検出して、蒸気発生
器内でヒドラジンの分解によυ生成した水素量を把握し
、これら水素量より蒸気発生器内で発生した水素量を算
出し、その量によって蒸気発生器内の腐食程度を把握す
ることを％徴とする腐食モニタ方法に関するものである
。
以下、本発明をＰＷＲ−ＳＧＯ刊食の場合を例にとり、
モニタ法及び１１５食欧０把握について述べる。なお、
前述のようにＨ２量のｄｉｌｌ定・把握は後述のように
腐食と直接関連があるので、本発明の応用分野はＰＩＷ
Ｒ−ｓａのＩＫ食に限定するものではない。
モニタ法及び１１５食欧０把握について述べる。なお、
前述のようにＨ２量のｄｉｌｌ定・把握は後述のように
腐食と直接関連があるので、本発明の応用分野はＰＩＷ
Ｒ−ｓａのＩＫ食に限定するものではない。
ＰＷＲ−ＳＧの腐食は一般に式（１）の反応によりＨ２
が発生する。
が発生する。
３Ｆｅ ＋４Ｈ２０→Ｆｅ３０４ ＋４Ｈ２（１）式（
１）に係る反応は、湿度、酸素、共存イオンなどの作用
によって促進されるが、３モルのＦｅ が腐食して４モ
ルのＨ２が発生する。したがって、腐食にもとづいたＨ
２ 量の把握は直ちりこ伝熱管の腐食による損帖程ｊ、
用の予測につながる。
１）に係る反応は、湿度、酸素、共存イオンなどの作用
によって促進されるが、３モルのＦｅ が腐食して４モ
ルのＨ２が発生する。したがって、腐食にもとづいたＨ
２ 量の把握は直ちりこ伝熱管の腐食による損帖程ｊ、
用の予測につながる。
しかし、ＰＷＲ−ＳＧでは１ｒ５食以外に一次系からの
Ｈ２の伝熱管透過、注入Ｎ２Ｈ４の分８ＴＶＣよるＨ２
の発生、例えば ５Ｎ２Ｈ４→ ６ＮＨ３−４７２Ｎ２−） Ｈ２（２）
さらに供給水に含まれるＨ２ などが区別なく測定され
るので、これら全類別し′τ真のも食に係るＨ２ 景を
知る必要がある。
Ｈ２の伝熱管透過、注入Ｎ２Ｈ４の分８ＴＶＣよるＨ２
の発生、例えば ５Ｎ２Ｈ４→ ６ＮＨ３−４７２Ｎ２−） Ｈ２（２）
さらに供給水に含まれるＨ２ などが区別なく測定され
るので、これら全類別し′τ真のも食に係るＨ２ 景を
知る必要がある。
ＰＷＲ−Ｅ３ＧプラントにおけるＨ２ の収支ハ（３）
式が成立する。
式が成立する。
Σ［ＨＪＳ（３”” ＣＨ２コＭｓ−［Ｈ２〕Ｈｐ−［
Ｈ２］ＨＣ８−［Ｈｚ］Ｎ２Ｈ４（３）ことで、Σ〔Ｈ
２］ＳＯ： ＰＷＲ−８Ｏ内の６食に起因して発生する
Ｈ２（２／Ｈ−８ａ） ［Ｈ２］ＭＳ ：蒸気発生器出口主蒸気中のＨ２（ｒ／
Ｈ） ［Ｈ２］ＨＰ ：高圧給水加熱器１１４口Ｈ２Ｃ９／Ｈ
） 〔Ｈ２〕Ｒｃｓ；−次系（ＲｏＳ） よりの透過水素附
（ｆ／Ｈ） ［Ｈ２］Ｎ２Ｈ４： Ｎ２Ｈ４分Ｍにより発生したＨ２
（ｒ／Ｈ） （３）式が成立すれば、プラントの適正な位置において
適正なＨ２発生源及び量をｆｌｌｌｌ定し、マイクロコ
ンピュータ−等の活用によってＰＷＲ−ＢＧの質素進行
の推移を常時知り、かつ予測することが可能となる。
Ｈ２］ＨＣ８−［Ｈｚ］Ｎ２Ｈ４（３）ことで、Σ〔Ｈ
２］ＳＯ： ＰＷＲ−８Ｏ内の６食に起因して発生する
Ｈ２（２／Ｈ−８ａ） ［Ｈ２］ＭＳ ：蒸気発生器出口主蒸気中のＨ２（ｒ／
Ｈ） ［Ｈ２］ＨＰ ：高圧給水加熱器１１４口Ｈ２Ｃ９／Ｈ
） 〔Ｈ２〕Ｒｃｓ；−次系（ＲｏＳ） よりの透過水素附
（ｆ／Ｈ） ［Ｈ２］Ｎ２Ｈ４： Ｎ２Ｈ４分Ｍにより発生したＨ２
（ｒ／Ｈ） （３）式が成立すれば、プラントの適正な位置において
適正なＨ２発生源及び量をｆｌｌｌｌ定し、マイクロコ
ンピュータ−等の活用によってＰＷＲ−ＢＧの質素進行
の推移を常時知り、かつ予測することが可能となる。
すなわち、蒸気発生器（以下Ｓａ）出口の主蒸気（以下
ＭＳ）及び、入口の高圧給水加熱器（以下ＨＰ）出口の
給水（以下ＦＷ、）系にＨ２謂を配置し、８Ｇ内で発生
した全ＩＩ２ 訃を知る。
ＭＳ）及び、入口の高圧給水加熱器（以下ＨＰ）出口の
給水（以下ＦＷ、）系にＨ２謂を配置し、８Ｇ内で発生
した全ＩＩ２ 訃を知る。
さらにＨＰドレン、ＨＰ出口ＦＷＶＬＣ電力・度計及び
Ｎ、Ｈ４訂を配置し、Ｎ２Ｈ４の分解にょシ生成したＨ
２ 量をめる。ここで重導度計は、Ｎ２Ｈ４の分解によ
って生成するＮＨ３全３ヲタリングし、？、＋２Ｈ４分
解触及び分解にょるＨ２ 生成計をチェックする。
Ｎ、Ｈ４訂を配置し、Ｎ２Ｈ４の分解にょシ生成したＨ
２ 量をめる。ここで重導度計は、Ｎ２Ｈ４の分解によ
って生成するＮＨ３全３ヲタリングし、？、＋２Ｈ４分
解触及び分解にょるＨ２ 生成計をチェックする。
また、ＣＦｈ３Ｂｃｓは式（４）または実験的にめられ
る一次系Ｈ２の拡散透過Ｈ７けである、。
る一次系Ｈ２の拡散透過Ｈ７けである、。
ここでＪＰ；透過Ｈ２滑
Ｄ ；伝熱管のＨ２６乏過係数
” ： Ｈ２分圧
Ｘ ：透過距離
蒸気発生器の伝熱管として多用される工ｎｃｏｎｅ１６
００中のＨ２透過係数等については文献にも発表きれて
いるのでＣＨ２３ＨｃＢの創ｎＶ？Ｌ採用できる。例え
ば、高温水中２９０℃ではＤは１．９×１０−９ｃｒｎ
２／ ｓｅａ−ａｔｍ ’ｈの値等が知られている〔文
献Ｐ、 Ｍａｙｅｒ 、Ｄ、 Ｐ、 Ｄａｎｔｏｖｉｃ
ｈ ： ” ２工ｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎ
ｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｍｅｔａ
ｌ（１９７７）］。
００中のＨ２透過係数等については文献にも発表きれて
いるのでＣＨ２３ＨｃＢの創ｎＶ？Ｌ採用できる。例え
ば、高温水中２９０℃ではＤは１．９×１０−９ｃｒｎ
２／ ｓｅａ−ａｔｍ ’ｈの値等が知られている〔文
献Ｐ、 Ｍａｙｅｒ 、Ｄ、 Ｐ、 Ｄａｎｔｏｖｉｃ
ｈ ： ” ２工ｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎ
ｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｍｅｔａ
ｌ（１９７７）］。
これらの測定計器及び計器配置の一例に第１図に示す。
読図には蒸気発生器のブロー系が示されていないが、実
プラントにはある。主蒸気量に比しブロー量は著しく小
さく無視できるので、省略したものである。
プラントにはある。主蒸気量に比しブロー量は著しく小
さく無視できるので、省略したものである。
第１図において、ＳＧは蒸気発生器で、この出口に設け
られたＭＳ水素計にて主蒸気ＭＳのＨ２量すなわち［Ｔ
ｏ］ＭＢ を測定する。ＨＰけ高圧給水加熱器で、この
出口の給水系ＦＷにＦＷヒドラジン計、ＦＷ電電導贅言
１よびＦＷ水素計を設置し、ＦＷのＮ２Ｈ４量、Ｎ２Ｈ
４分解、で生成したＮＨ３量およびＨ２鼠すなわちＣ’
２］Ｎ２Ｈ４を測定する。ただし、このＦＷ水素計では
Ｎ２Ｈ４分解ｅこよるＨ２ （資）すなわちＣｋｈ３Ｈ
２’Ｈ４と、給水ポンプＰ２ にて送られて来る水中の
Ｈ２Ｎすなわち［：Ｈ２］ＩＰ とが合計されたもの（
［Ｈ２〕ｐＨ）として測定される。
られたＭＳ水素計にて主蒸気ＭＳのＨ２量すなわち［Ｔ
ｏ］ＭＢ を測定する。ＨＰけ高圧給水加熱器で、この
出口の給水系ＦＷにＦＷヒドラジン計、ＦＷ電電導贅言
１よびＦＷ水素計を設置し、ＦＷのＮ２Ｈ４量、Ｎ２Ｈ
４分解、で生成したＮＨ３量およびＨ２鼠すなわちＣ’
２］Ｎ２Ｈ４を測定する。ただし、このＦＷ水素計では
Ｎ２Ｈ４分解ｅこよるＨ２ （資）すなわちＣｋｈ３Ｈ
２’Ｈ４と、給水ポンプＰ２ にて送られて来る水中の
Ｈ２Ｎすなわち［：Ｈ２］ＩＰ とが合計されたもの（
［Ｈ２〕ｐＨ）として測定される。
また、上記のＭ ｓ水素ａ１で測定される［Ｈ２］Ｍｓ
（・ま、前述の蒸気発生器ｓＧの伝熱管から透過して来
る一次系Ｈ２の拡散透過Ｈ２量すなわちＣＨ２３ＨｃＢ
ｋ含むものとして測定されることは言うまでもなく、
この［Ｔｏ〕Ｒｃｓは既知の数値が演ｎに適用できるこ
とも言うまでもない。
（・ま、前述の蒸気発生器ｓＧの伝熱管から透過して来
る一次系Ｈ２の拡散透過Ｈ２量すなわちＣＨ２３ＨｃＢ
ｋ含むものとして測定されることは言うまでもなく、
この［Ｔｏ〕Ｒｃｓは既知の数値が演ｎに適用できるこ
とも言うまでもない。
なお、ＨＰの出口のブロー系にはＢＬ電専度言１とＢＬ
ヒドラジン言［とが設置きれ、ブロー中のＨＨ３量とＮ
２Ｈ４とが測定される。
ヒドラジン言［とが設置きれ、ブロー中のＨＨ３量とＮ
２Ｈ４とが測定される。
々′源１図の測定にもとづく言１３１．スデップ及び本
発明に係るモニタリングのデータ処理法等を第２図に示
す。
発明に係るモニタリングのデータ処理法等を第２図に示
す。
このモニタ法は、本発明者らの試験にょシシステムとし
て成立することが４１ｆ ％Ｍされている。
て成立することが４１ｆ ％Ｍされている。
本発明では、ｅＤｙｓにおｔブる［Ｊ（ｚコＭｓ の６
１り定点の選定及び＠ Ｎ２Ｈ４、ＮＨ３等から［Ｈ２
，１Ｎ２Ｈ４を評価する測定点としてＨＰ水の選定が重
要であシ、またθＳＧブロー量が無視できる、すなわち
測定を要しない。
１り定点の選定及び＠ Ｎ２Ｈ４、ＮＨ３等から［Ｈ２
，１Ｎ２Ｈ４を評価する測定点としてＨＰ水の選定が重
要であシ、またθＳＧブロー量が無視できる、すなわち
測定を要しない。
すなわち、■は（３）式Σ（Ｈ２）ＥＩＧから明らかな
ように重要である。また＠け注入Ｎ２Ｈ，の分Ｈによる
発生Ｈ２すなわち［Ｈ２］ Ｈ，Ｈ４を正確に把握する
ための測定点の選定であり、注入Ｎｚｕ４ の大部分が
ＨＰ以後で分解されることから重要なのである。θはＳ
Ｇで発生するＭＥＩと１５６棄物たるＳｑブローの比が
著るしく大きく、したがって計ｎ上無視できるのである
。
ように重要である。また＠け注入Ｎ２Ｈ，の分Ｈによる
発生Ｈ２すなわち［Ｈ２］ Ｈ，Ｈ４を正確に把握する
ための測定点の選定であり、注入Ｎｚｕ４ の大部分が
ＨＰ以後で分解されることから重要なのである。θはＳ
Ｇで発生するＭＥＩと１５６棄物たるＳｑブローの比が
著るしく大きく、したがって計ｎ上無視できるのである
。
次に、本発明におけるＣ Ｉ（２：］ Ｅ［の杷握法の
一例を説明する。
一例を説明する。
先ず、ＳＧ内でのＨ２増加量〔△ｎ２］ｓａ は式１式
％ （５ ここで、ＧＦＷ ：給水流量 （）内は濃度基準とする。
％ （５ ここで、ＧＦＷ ：給水流量 （）内は濃度基準とする。
式（５）中のＣＨ！ ：］ ＭＥ＋ は第１図のＭＳ水
素計で、ＣＨｚ ３ ＦＷ は第１図のＦＷ水素計で６
１１１定できる。
素計で、ＣＨｚ ３ ＦＷ は第１図のＦＷ水素計で６
１１１定できる。
また、Ｎ２）ｉ４ の分角′Ｉ量△Ｎ２Ｈ４は、〔ΔＮ
２Ｈ４］ ”＝ （［Ｎ２Ｈ４］ＦＷ ＣＮ２ＣＮ２Ｈ４３Ｘ ＧＦＷ
（６）となり、（Ｈ２３Ｎ２Ｈ４は前述の（２）式より
次式で与えられる。
２Ｈ４］ ”＝ （［Ｎ２Ｈ４］ＦＷ ＣＮ２ＣＮ２Ｈ４３Ｘ ＧＦＷ
（６）となり、（Ｈ２３Ｎ２Ｈ４は前述の（２）式より
次式で与えられる。
［Ｈｚ ］ Ｈ４Ｈ４” 〔△、Ｎ２ Ｈ４］／ Ｓ
（７）式（６）中の［Ｎ２Ｈ４］１ｒｗ は第１図のＦ
Ｗヒドラジン計で、［Ｎ２Ｈ４］ＭＳ は第１図のＢＬ
ヒドラジン計で測定できる。
（７）式（６）中の［Ｎ２Ｈ４］１ｒｗ は第１図のＦ
Ｗヒドラジン計で、［Ｎ２Ｈ４］ＭＳ は第１図のＢＬ
ヒドラジン計で測定できる。
更に、Ｓａ内で伝熱管を通して１次系より透過する［ａ
ｉ〕Ｒｃｓは ［Ｈ２］Ｂｃｓ＝ Ｓ ＠Ｄ ・△Ｐ（８）ここでＳ
；伝熱管表面穣 ΔＰ ；−次系（Ｐｌ）と二次系（Ｐｌ）の水素分圧の
差ＣＰｉ Ｐｌ）゛ したがって、全水素増加肝〔△Ｈ２−］Ｔｏｔａｌは、
〔ΔＨ２］Ｔｏｔａ□ ＝腐食によるＨ２ ＋Ｎ２ Ｉ
Ｉ４ 分解［ヨるＨ２＋透過によるＨ２ （９） となシ、必要とする謁食によるＨ２ は結局、前述の（
３）式で得られる。これを第１図の測定及び第２図の計
算によシ自動的かつ容易にモニターできる。
ｉ〕Ｒｃｓは ［Ｈ２］Ｂｃｓ＝ Ｓ ＠Ｄ ・△Ｐ（８）ここでＳ
；伝熱管表面穣 ΔＰ ；−次系（Ｐｌ）と二次系（Ｐｌ）の水素分圧の
差ＣＰｉ Ｐｌ）゛ したがって、全水素増加肝〔△Ｈ２−］Ｔｏｔａｌは、
〔ΔＨ２］Ｔｏｔａ□ ＝腐食によるＨ２ ＋Ｎ２ Ｉ
Ｉ４ 分解［ヨるＨ２＋透過によるＨ２ （９） となシ、必要とする謁食によるＨ２ は結局、前述の（
３）式で得られる。これを第１図の測定及び第２図の計
算によシ自動的かつ容易にモニターできる。
第１図は本発明方法の一実施態様例を示す図、第２図は
本発明の演算方法を示す図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
本発明の演算方法を示す図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 −
Claims (1)
- 蒸気発生器入口給水と蒸気発生器出口蒸気の水素量を検
出して、蒸気発生器内で増加した水素量を把握し、高圧
給水加熱器ドレンと蒸気発生器入口給水のヒドラジン濃
度及び電導塵を検出して、蒸気発生器内でヒドラジンの
分ＭＥよシ生成した水素量を把握し、これら水素−より
蒸気発生器内で発生した水素量を算出し、その量によっ
て蒸気発生器内の腐食程度を把握することを特徴とする
腐食モニタ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14050183A JPS6033372A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 腐食モニタ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14050183A JPS6033372A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 腐食モニタ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033372A true JPS6033372A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0125829B2 JPH0125829B2 (ja) | 1989-05-19 |
Family
ID=15270100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14050183A Granted JPS6033372A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 腐食モニタ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033372A (ja) |
-
1983
- 1983-08-02 JP JP14050183A patent/JPS6033372A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0125829B2 (ja) | 1989-05-19 |
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