发明名称 减少核反应器构造材料腐蚀之方法
摘要 一种减少构成一核反应器构造的材料腐蚀之方法中,电化学腐蚀电位藉由注入含有由存在于反应器中的放射线、光和热之至少一种的作用而产生激发电流的物质之溶液或悬浮液或于核反应器中的状态下形成产生激发电流的物质之金属或金属化合物来允许产生激发电流的物质附着至核反应器构造材料的表面,且藉由核反应器冷却水中注入氢,同时控制馈水中的氢浓度来控制。
申请公布号 TWI277102 申请公布日期 2007.03.21
申请号 TW093138416 申请日期 2004.12.10
申请人 东芝股份有限公司;石川岛播磨重工业股份有限公司;东京电力股份有限公司 发明人 山本诚二;四柳端;市川长佳;大里哲夫;冈村雅人;高木纯一;山崎健治;铃木俊一;高守谦郎;三本木满;柴野刚;平野隆;深谷佑一
分类号 G21D1/00(2006.01);B01J35/02(2006.01) 主分类号 G21D1/00(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种减少构成一核反应器构造的材料腐蚀之方 法,步骤包含: 注入含有由存在于反应器中的放射线、光和热之 至少一种的作用而产生激发电流的物质之溶液或 悬浮液或于核反应器中的状态下形成产生激发电 流的物质之金属或金属化合物; 沉积产生激发电流的物质至核反应器构造材料的 表面;且 注入氢于核反应器冷却水中,同时控制馈水中的氢 浓度,因而控制腐蚀电位。 2.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中电化学腐蚀电位被 控制在与标准氢电极相比为-0.4V至与标准氢电极 相比为-0.1V的范围内。 3.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中产生激发电流的物 质为从二氧化钛(TiO2)、二氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO )、三氧化钨(WO3)、氧化铅(PbO)、三氧化钛钡(BaTiO3) 、三氧化二铋(Bi2O3)、三氧化钛锶(SrTiO3)、三氧化 二铁(Fe2O3)、三氧化钛铁(FeTiO3)、三氧化钽钾(KTaO3) 、三氧化钛锰(MnTiO3)、二氧化锡(SnO2)和五氧化二 铌(Nb2O5)中选择的至少一化合物。 4.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中溶液或悬浮液被注 入馈水系统、反应器水净化系统的出口、主要环 状再循环系统及残热移除系统的至少其中之一。 5.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中氢被注入馈水系统 、反应器水净化系统的口、主要环状再循环系统 及残热移除系统的至少其中之一。 6.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中当核反应器启动或 当核反应器关闭时,溶液或悬浮液被注入,且核反 应器运转的同时,氢被注入。 7.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中事先附加氢至该溶 液或该悬浮液,且核反应器运转的同时,溶液或悬 浮液被注入反应器水中。 8.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中产生激发电流的物 质至核反应器构造材料表面的附着量在10g/cm2至 200g/cm2的范围内。 9.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中将注入反应器水中 之馈水中的氢浓度为零点二百万分率至一百万分 率。 10.如申请专利范围第1项所述之减少构成一核反应 器构造的材料腐蚀之方法,其中产生激发电流的物 质至核反应器构造材料表面的附着量被监视,且馈 水中的氢浓度依据附着量被控制。 11.一种减少构成一核反应器构造的材料腐蚀之方 法,步骤包含: 事先施加产生激发电流的物质和贵金属至构成核 反应器构造的材料表面;且 控制反应器水中氧化分子浓度和退化分子浓度,使 得H2/O2的摩耳数比为少于二的値,其中退化分子来 复合氧化分子之催化反应不会因贵金属加速。 12.如申请专利范围第11项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中产生激发电流的 物质为从二氧化钛(TiO2)、二氧化锆(ZrO2)、氧化锌( ZnO)、三氧化钨(WO3)、氧化铅(PbO)、三氧化钛钡( BaTiO3)、三氧化二铋(Bi2O3)、三氧化钛锶(SrTiO3)、三 氧化二铁(Fe2O3)、三氧化钛铁(FeTiO3)、三氧化钽钾( KTaO3)、三氧化钛锰(MnTiO3)、二氧化锡(SnO2)和五氧 化二铌(Nb2O5)中选择的至少一化合物。 13.如申请专利范围第11项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中贵金属较佳地为 从铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、铑(Rh)、锇(Os)和钌(Ru)中 选择的至少一元素。 14.如申请专利范围第11项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中产生激发电流的 物质和贵金属藉由化学注入、火焰喷涂、喷洒、 电镀和气相沉积中选择的至少一方法被施加。 15.如申请专利范围第11项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中藉由从馈水系统 或冷凝系统注入氢,反应器水中氧化分子浓度和退 化分子浓度被控制,使得H2/O2的摩耳数比为少于二 的値。 16.如申请专利范围第15项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中馈水系统或该冷 凝系统中水中氢的浓度不少于零点零七百万分率 且少于零点一六百万分率。 17.如申请专利范围第14项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中在产生激发电流 的该物质施加或附着之前,贵金属被施加。 18.如申请专利范围第14项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中产生激发电流的 物质及贵金属同时被施加,或在贵金属施加之前, 产生激发电流的物质被施加。 19.如申请专利范围第11项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中由不锈钢所组成 核反应器构造材料的电化学腐蚀电位被控制与标 准氢电极相比为-0.23V或更少。 20.如申请专利范围第11项所述之减少构成一核反 应器构造的材料腐蚀之方法,其中由镍基合金所组 成核反应器构造材料的电化学腐蚀电位被控制与 标准氢电极相比为-0.1V或更少。 图式简单说明: 第1图为核能电厂中冷却水的循环系统的概要图。 第2图为显示氧化钛和氢的注入系统的结构之视图 。 第3图为显示氧化钛表面上一氧化还原反应机制的 概要视图。 第4图为显示阳极电流、阴极电流和腐蚀电位间的 关系之Evans图。 第5图为在核能电厂中冷却水循环系统的概要图。 第6图为显示应力腐蚀龟裂之生成比率和腐蚀电位 间的关系之图。 第7图为显示应力腐蚀龟裂之龟裂成长比率(growth ratio)和腐蚀电位间的关系之图。 第8图为铁的电位对酸硷値之图。 第9图为显示氢注入量和和腐蚀电位间的关系之图 。 第10图为显示氧化钛附着量、氢注入量和腐蚀电 位间的关系之图。 第11图为解释根据本发明一方面之减少一核反应 器构造材料腐蚀的一方法之例子中优点的长条图 。 第12图为显示根据本发明的方法之例子中氮化合 物的化学型态之变化的长条图。及 第13图为显示根据本发明的方法之例子中电化学 腐蚀电位之氢浓度依存度的特性图。
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