JPS6060535A - ベリリウムのノジユラ−コロ−ジヨン感受性試験方法 - Google Patents
ベリリウムのノジユラ−コロ−ジヨン感受性試験方法Info
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- JPS6060535A JPS6060535A JP58168250A JP16825083A JPS6060535A JP S6060535 A JPS6060535 A JP S6060535A JP 58168250 A JP58168250 A JP 58168250A JP 16825083 A JP16825083 A JP 16825083A JP S6060535 A JPS6060535 A JP S6060535A
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- corrosion
- autoclave
- pressure
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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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- 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］
本発明は水冷却型原子炉の燃料被覆管など耐食性を要求
される炉内材料として用いられるベリリウムのノジーラ
ーコロージ目ン感受性試験方法に関するものである。
される炉内材料として用いられるベリリウムのノジーラ
ーコロージ目ン感受性試験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］
金属ベリリウムは比重が１．８４でマグネシウムと殆ど
同じであり、アルミニウムの２．７、チタン４．：より
はるかに小さく、いわゆる軽金属の中でも旧最高６６０
℃でとけてしまう中で、ベリリウムのみは１２８４℃と
いう高い融点をもち、それだけ耐熱性も優れている。ま
た、比熱が大きく、弾性係数が非常に高い。
同じであり、アルミニウムの２．７、チタン４．：より
はるかに小さく、いわゆる軽金属の中でも旧最高６６０
℃でとけてしまう中で、ベリリウムのみは１２８４℃と
いう高い融点をもち、それだけ耐熱性も優れている。ま
た、比熱が大きく、弾性係数が非常に高い。
さらにベリリウムの原子核は熱中性子の吸収が４ 金属
中最も少い上に、高速中性子減速能が優れておシ、かつ
散乱断面積も大きいので、原子炉の減速材、反射材々と
に使用されている。さらにγ線照射を受けると中性子を
発生するので、中性子源としても使用されている。
中最も少い上に、高速中性子減速能が優れておシ、かつ
散乱断面積も大きいので、原子炉の減速材、反射材々と
に使用されている。さらにγ線照射を受けると中性子を
発生するので、中性子源としても使用されている。
ところが、最近の研究において、ベリリウムを原子炉内
の高温高圧の水もしくは水蒸気中で使用すると、その使
用時間の経過とともに、いわゆるノジーラーコロージョ
ンと呼ばれる腐食反応による白色腐食生成物が、その表
面に斑点状に生成してくるおそれのあることが分かって
きた。これはベリリウムが高温、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、
収吐酷１＋’ｒ主孟−ｒ主需験藷翻ｌ ハ＋ −Ｉｒｌ
訃本篇ユｒ剥離して、ベリリウムの強度低下を招くおそ
れがある。
の高温高圧の水もしくは水蒸気中で使用すると、その使
用時間の経過とともに、いわゆるノジーラーコロージョ
ンと呼ばれる腐食反応による白色腐食生成物が、その表
面に斑点状に生成してくるおそれのあることが分かって
きた。これはベリリウムが高温、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、
収吐酷１＋’ｒ主孟−ｒ主需験藷翻ｌ ハ＋ −Ｉｒｌ
訃本篇ユｒ剥離して、ベリリウムの強度低下を招くおそ
れがある。
また同じ材質のベリリウムでも感受性の相違によシノジ
二う−コロージョンを生ずるものと、そうでないものも
あることが判明しており、炉内材料として原子炉装荷の
前に、材料の状態で、その適否を容易に判定することが
要望されていた。
二う−コロージョンを生ずるものと、そうでないものも
あることが判明しており、炉内材料として原子炉装荷の
前に、材料の状態で、その適否を容易に判定することが
要望されていた。
［発明の目的］
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、原子炉稼動
中にベリリウム表面にノジーラーコロージョンが発生し
力いことを、炉外で材料の状態で簡単に且つ短時間に予
測して、炉装荷の適否を判定することができるベリリウ
ムのノジュラーコロージ田ン感受性試験方法を提供する
ことを目的とするものである。
中にベリリウム表面にノジーラーコロージョンが発生し
力いことを、炉外で材料の状態で簡単に且つ短時間に予
測して、炉装荷の適否を判定することができるベリリウ
ムのノジュラーコロージ田ン感受性試験方法を提供する
ことを目的とするものである。
［発明の概要］
本発明はベリリウム試料を温度４２５〜５１５℃、圧力
５０〜１１５ ｋｇ／ｃｄの水蒸気中に１時間以上放置
した後、試料表面を観察して炉装荷の適否を判定するξ
とを特徴とするものである。
５０〜１１５ ｋｇ／ｃｄの水蒸気中に１時間以上放置
した後、試料表面を観察して炉装荷の適否を判定するξ
とを特徴とするものである。
本発明は高温高圧水蒸気の耐熱圧力容器内に試料を入れ
、上記栄件の下で腐食加速試験を行うものである。
、上記栄件の下で腐食加速試験を行うものである。
本発明において圧力容器内の水蒸気温度を４２５〜５１
５℃とした理由は４２５℃未満では耐ノジーラーコロー
ジヲン性の悪い材料でも白色斑点状の腐食生成物が発生
しに＜＜、また５１５℃を超えると急速に腐食生成物が
発生し、感受性の程度を段階的に判定することが困難と
なるからである。
５℃とした理由は４２５℃未満では耐ノジーラーコロー
ジヲン性の悪い材料でも白色斑点状の腐食生成物が発生
しに＜＜、また５１５℃を超えると急速に腐食生成物が
発生し、感受性の程度を段階的に判定することが困難と
なるからである。
また本発明において圧力を５０〜１１５ ＃／ＣＩ＆に
限定した理由は、５０ ＃ ／ ｃｔ１未満では腐食生
成物の発生量が少なく短時間の感受性試験として適さず
、また１１５ｋｇ／ｃｆｌを越えると、高温時と同様に
急速に腐食生成物が発生してしまい、感受性の程度を段
着的に判定することができないからである。
限定した理由は、５０ ＃ ／ ｃｔ１未満では腐食生
成物の発生量が少なく短時間の感受性試験として適さず
、また１１５ｋｇ／ｃｆｌを越えると、高温時と同様に
急速に腐食生成物が発生してしまい、感受性の程度を段
着的に判定することができないからである。
また本発明において試験時間を１時間以上としたのは、
これ未満の短い時間では耐ノジーラーコロージョン性の
悪い材料でも腐食の進行が遅く判定に最小限必要１１５
ｍｇ／ｄの増量が得られず、有効な判定をすることが
できないからである。
これ未満の短い時間では耐ノジーラーコロージョン性の
悪い材料でも腐食の進行が遅く判定に最小限必要１１５
ｍｇ／ｄの増量が得られず、有効な判定をすることが
できないからである。
［発明の実施例］
以下本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は本発明試験方法に用いる試験装置の概略を示
すもので、図において３は蒸気発生用のオートクレーブ
、２はノジュラーコロージョン試験用の試料を入れる試
験室となるオートクレーブである０ オートクレーブ２とオートクレーブ３はノ（ルフ゛６を
介して連結されていると共に、圧力計８，９により夫々
単独に圧力を計測できるようになっている。蒸気発−生
用のオートクレーブ３は、常用使用温度４０００、常用
使用圧力１５０ ｋ’；ｌ／ｃｄｔ、内容積５１、胴体
はＳＵＳ ３１６製である。試料室となるオートクレー
ブ２は常用使用温度５２０℃、圧力１２０ ｋｇ／ｃｒ
ｌ。
。第１図は本発明試験方法に用いる試験装置の概略を示
すもので、図において３は蒸気発生用のオートクレーブ
、２はノジュラーコロージョン試験用の試料を入れる試
験室となるオートクレーブである０ オートクレーブ２とオートクレーブ３はノ（ルフ゛６を
介して連結されていると共に、圧力計８，９により夫々
単独に圧力を計測できるようになっている。蒸気発−生
用のオートクレーブ３は、常用使用温度４０００、常用
使用圧力１５０ ｋ’；ｌ／ｃｄｔ、内容積５１、胴体
はＳＵＳ ３１６製である。試料室となるオートクレー
ブ２は常用使用温度５２０℃、圧力１２０ ｋｇ／ｃｒ
ｌ。
内容積５）、胴体はＳＵＳ ３１６にインコネル６００
（ヘンリー・ライギン社製商品名）を内張すし、更に蓋
板もインコネル６００を使用して高温高圧に耐えられる
ようになっている。１０ 、１１は安全弁、稔はポンプ
を夫々示す。
（ヘンリー・ライギン社製商品名）を内張すし、更に蓋
板もインコネル６００を使用して高温高圧に耐えられる
ようになっている。１０ 、１１は安全弁、稔はポンプ
を夫々示す。
次に上記装置を用いて行う試験方法について説明する。
ベリリウム腐食試験片として縦２０ｊＩｌｌ１１．横２
７ ｍＮ、厚さ２龍のベリリウム板を用い、この表面を
６００番の炭化ケイ素粉で研摩した後、リン酸、クロム
酸、および硫酸を含む水溶液で約１００°Ｃの温度で閏
秒化学研摩した。これを水、エタノールで洗浄後、乾燥
した。こうして得られた試料１をステンレスあるいはＮ
ｉ基合金のワイヤ１３で吊下してオートクレーブ２内に
支持した。オートクレーブ２を真空脱気後、４２５〜５
１５°Ｃに加熱した。次にオートクレーブ３に脱イオン
水または蒸留水４を入れ、加熱した。１５０℃で水４の
全量の約３分の１を排水した。排水終了後、オートクレ
ーブ３の温度をコントロールすることによりオートクレ
ーブ３の水蒸気１４の圧力を一定に保持した。例えば２
５０℃では飽和水蒸気圧４１ｋｇ／ｍ、３００’Ｏで８
８ｋｇ／ｄ、 ３１５℃で１０８に９７ｄ である。
７ ｍＮ、厚さ２龍のベリリウム板を用い、この表面を
６００番の炭化ケイ素粉で研摩した後、リン酸、クロム
酸、および硫酸を含む水溶液で約１００°Ｃの温度で閏
秒化学研摩した。これを水、エタノールで洗浄後、乾燥
した。こうして得られた試料１をステンレスあるいはＮ
ｉ基合金のワイヤ１３で吊下してオートクレーブ２内に
支持した。オートクレーブ２を真空脱気後、４２５〜５
１５°Ｃに加熱した。次にオートクレーブ３に脱イオン
水または蒸留水４を入れ、加熱した。１５０℃で水４の
全量の約３分の１を排水した。排水終了後、オートクレ
ーブ３の温度をコントロールすることによりオートクレ
ーブ３の水蒸気１４の圧力を一定に保持した。例えば２
５０℃では飽和水蒸気圧４１ｋｇ／ｍ、３００’Ｏで８
８ｋｇ／ｄ、 ３１５℃で１０８に９７ｄ である。
次にオートクレーブ２と３とを連結するバルブ６を徐々
に開き、３から２に水蒸気１５を供給した。
に開き、３から２に水蒸気１５を供給した。
温度４２５〜５１５’Ｃ１圧力５０〜１１５勿／ｄに保
持し、たとえば１〜３５時間程度放置した後、オートク
レ−ブを冷却して試料１を取シ出した。そして試料１を
観察して７ジユラーコロージヨン感受性を判定した。
持し、たとえば１〜３５時間程度放置した後、オートク
レ−ブを冷却して試料１を取シ出した。そして試料１を
観察して７ジユラーコロージヨン感受性を判定した。
第２図はベリリウム試料を温度４８０”Ｏ１圧力１０５
ｋｇ／ｄに保持したオートクレーブ２内に最高間時間放
置し、ノジーラーコロージョンの発生による重量変化を
測定したものである。第２図のグラフは横軸に腐食時間
、縦軸に腐食増量をとり、曲線ａはノジーラーコロージ
ョンが発生した試料曲線すは発生しなかった試料を夫々
示す。
ｋｇ／ｄに保持したオートクレーブ２内に最高間時間放
置し、ノジーラーコロージョンの発生による重量変化を
測定したものである。第２図のグラフは横軸に腐食時間
、縦軸に腐食増量をとり、曲線ａはノジーラーコロージ
ョンが発生した試料曲線すは発生しなかった試料を夫々
示す。
曲線ａに示す試料は開時間を越えてから剥落が生じたた
め増量の測定ができず記載しなかった。
め増量の測定ができず記載しなかった。
またこの試料を更に長時間高温高圧水蒸気下に放置させ
たところノジーラーコロージョンは集合シ、極端なもの
は盛シ上って剥落減肉した。
たところノジーラーコロージョンは集合シ、極端なもの
は盛シ上って剥落減肉した。
ｔ た曲ｎｂで示す（９）時間でノジュラーコｏ −ジ
ョンの発生しなかったものは、その後も伺ら異常は認め
られなかった。従って本発明による加速試験によりノジ
ーラーコロージョン感受性を短時間に調べることができ
、ベリリウムを炉内材料として原子炉装荷の適否の判定
を容易に行うことができるＯ なお上記試験装置でオートクレーブ２，３を蒸気発生室
と試料室とに分離したのは、試料の表面積、腐食の程度
によ多消費される水蒸気の量が異なり常に一定の水蒸気
圧が保持できず試験結果が大幅にばらつくことを防止す
るためである。
ョンの発生しなかったものは、その後も伺ら異常は認め
られなかった。従って本発明による加速試験によりノジ
ーラーコロージョン感受性を短時間に調べることができ
、ベリリウムを炉内材料として原子炉装荷の適否の判定
を容易に行うことができるＯ なお上記試験装置でオートクレーブ２，３を蒸気発生室
と試料室とに分離したのは、試料の表面積、腐食の程度
によ多消費される水蒸気の量が異なり常に一定の水蒸気
圧が保持できず試験結果が大幅にばらつくことを防止す
るためである。
［発明の効果］
以上説明した如く、本発明に係るベリリウムのノジュラ
ーコロージョン感受性試験方法によれば原子炉稼動中に
おけるベリリウムから成る炉内材料に７ジユラーコロー
ジヨンが発生しないことを炉外で材料の状態で、簡単に
且つ短時間に予測して、炉装荷の適否を判定することが
できるので、経済上ならびに安全上からも極めて効果的
な方法である。
ーコロージョン感受性試験方法によれば原子炉稼動中に
おけるベリリウムから成る炉内材料に７ジユラーコロー
ジヨンが発生しないことを炉外で材料の状態で、簡単に
且つ短時間に予測して、炉装荷の適否を判定することが
できるので、経済上ならびに安全上からも極めて効果的
な方法である。
［発明の他の実施例］
以上、ベリリウムのノジーラーコロージョン感受性試験
方法について述べたが、Ｆｅ９Ａｌｌなどを添加元素と
するベリリウム基合金についても同様な試験方法によシ
ノジ＝ラーコロージョ７ Ｍ受性を判定できる。
方法について述べたが、Ｆｅ９Ａｌｌなどを添加元素と
するベリリウム基合金についても同様な試験方法によシ
ノジ＝ラーコロージョ７ Ｍ受性を判定できる。
第１図は本発明方法に用いる試験装置の一例の概略構成
図、第２図は本発明方法により試験を行った試料の腐食
増量の変化状態を示すグラフである。 １・−ベリリウム、２，３・・・オートクレーブ、４・
・・水、５，６．７・・・パルプ、８．９・・・圧力計
、 １０ 、 ＩＩ・・・安全弁、１２・・・ポンプ、
１３・・・ワイヤ、１４ 、１５・・・水蒸気。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
図、第２図は本発明方法により試験を行った試料の腐食
増量の変化状態を示すグラフである。 １・−ベリリウム、２，３・・・オートクレーブ、４・
・・水、５，６．７・・・パルプ、８．９・・・圧力計
、 １０ 、 ＩＩ・・・安全弁、１２・・・ポンプ、
１３・・・ワイヤ、１４ 、１５・・・水蒸気。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
Claims (1)
- ベリリウムを温度４２５〜５１５°Ｃ１圧力５０〜１１
５／ｃｇ／ｃの水蒸気中に１時間以上放置した後、試料
表面を観察して判定することを特徴とするベリリウムの
ノジェラーコロージミン感受性試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168250A JPS6060535A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | ベリリウムのノジユラ−コロ−ジヨン感受性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168250A JPS6060535A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | ベリリウムのノジユラ−コロ−ジヨン感受性試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060535A true JPS6060535A (ja) | 1985-04-08 |
Family
ID=15864529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168250A Pending JPS6060535A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | ベリリウムのノジユラ−コロ−ジヨン感受性試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019107879A1 (de) | 2018-03-28 | 2019-10-02 | Denso Corporation | Steuerungsvorrichtung |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58168250A patent/JPS6060535A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019107879A1 (de) | 2018-03-28 | 2019-10-02 | Denso Corporation | Steuerungsvorrichtung |
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