发明名称 核反应炉构筑材料及减低核反应炉构筑材料腐蚀之方法
摘要 减少为防止应力腐蚀龟裂而用的氢气之注入量及贵金属之注入量,由而使降低放射能之移行至涡轮系,使废弃系之过量氢之量降低,极力降低贵金属之于燃料材料表面上的附着量,再者抑制于燃料表面上生成的松散粒子状之铁的生成,且在不增大燃料材料之氧化及氢化下,使核反应炉一次系材料之腐蚀电位降低并可防止核反应炉构筑材料之应力腐蚀龟裂。使光触媒物质之n型半导体l类光触媒物质附着至不锈钢或焊接材之因科镍等的金属母材2上,视必要时提高炉水中之氢浓度,藉由存在于原子炉由的光或放射线之照射由光触媒物质流动电流至金属母材上并使腐蚀电流降低。使于光触媒物质之表面上附着Pt、Rh、Ru或 Pd之一种以上亦可。
申请公布号 TW457490 申请公布日期 2001.10.01
申请号 TW089109958 申请日期 2000.05.23
申请人 东芝股份有限公司 发明人 市川长佳;逸见幸雄;大里哲夫;高木纯一;山崎健治
分类号 G21D1/00 主分类号 G21D1/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种核反应炉构筑材料,其特征在于表面上具有藉由存在于核反应炉内的光或放射线之照射而启动的光触媒物质,核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属,金属化合物或此等的表面上使附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质而成。2.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中,存在于核反应炉内的光系水冷却核反应炉发生的柴连可夫光。3.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中前述光触媒物质系具有用作n型半导体之性质。4.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中前述光触媒物质于在核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属、金属化合物或此等的表面上使附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上物质系附着于核反应炉构筑材料之表面上,或形成作被膜。5.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中前述光触媒物质,于在核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属、金属化合物或此等的表面上使附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质之附着量或被膜之厚度,系成为存在于炉水中的氧及过氧化氢之合计的界限电流密度以上的量或厚度。6.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中前述光触媒物质系由TiO2.ZrO、PbO、BaTiO3.Bi2O3.ZnO、WO3,SrTiO3.Fe2O3.FeTiO3.KTaO3 、MnTiO3及SnO2选出的一种或二种以上的化合物而成。7.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中前述光触媒物质,于在核反应炉内之温度压力条件下形成前述触媒物质之金属、金属化合物系Ti或Zr之氧化物、金属Ti或金属Zr或Ti或Zr之水合物。8.如申请专利范围第1项之核反应炉构筑材料,其中前述光触媒物质,于在核反应炉内之温度压力条件下形成前述触媒物质之金属或金属化合物系经予施行为提高对具有腐蚀氧化被膜之材料表面的附着性而采的亲水性处理经,或含有为提高对具有腐蚀氧化被膜之材料表面而用的黏结剂物质。9.一种减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其特征在于存在于藉由核反应炉内的光或放射线之照射而发电光触媒物质,在核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属、金属化合物或此等的表面上使附着有Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质,附着于核反应炉构筑材料之表面上或于核反应炉构筑材料之表面上形成作被膜以控制前述核反应炉构筑材料之腐蚀电位而成。10.如申请专利范围第9项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,系需控制供水铁浓度。11.如申请专利范围第9项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述光触媒物质系由TiO2.ZrO、PbO、BaTiO3.Bi2O3.ZnO、WO3.SrTiO3.Fe2O3.FeTiO3.KTaO3.MnTiO3及SnO2选出的一种或二种以上的化合物而成。12.如申请专利范围第9项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述光触媒物质,于在核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属,金属化合物或此等的表面上使附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质系经予附着核反应炉构筑材料之表面或经予形成作被膜。13.如申请专利范围第9项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,系于核反应炉水中藉由添加构成前述光触媒物质之成分的溶液或悬浮液,使前述光触媒物质附着于前述核反应炉构筑材之表面上或予以形成作被膜。14.如申请专利范围第13项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法系藉由核反应炉内的光或放射线之照射而发电的光触媒物质,在核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属、金属化合物或此等的表面上使附着有Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质藉由喷雾,熔射PVD或CVD之任一种方法或予以形成作被膜。15.如申请专利范围第14项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中于使附着于核反应炉构筑材料之表面上或经予形成被膜之前述光触媒物质,在核反应炉内的温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属、金属化合物或此等的表面上使附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质之厚度为0.1m-1m。16.如申请专利范围第9项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述核反应炉构筑材料系由铁基或Ni基合金而成,前述光触媒物质,在核反应炉内之温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属,金属化合物或此等的表面上使附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质系经予附着于前述核反应炉构筑材料之腐蚀氧化被膜上或予以形成作被膜。17.如申请专利范围第16项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述腐蚀氧化被膜之外层系具有用作n型半导体之性质,内层系具有用作p型半导体之性质,或前述腐蚀氧化被膜系具有用作p型半导体一层的性质。18.如申请专利范围第17项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述腐蚀氧化被膜之外层系于具有用作n型半导体之性质,内层系具有用作p型半导体之性质的情形,藉由提高核反应炉水中的氢浓度可使前述外层之n型半导体呈不安定化,或藉由去污去除后,使于前述光触媒物质,核反应炉内的温度压力条件下形成前述光触媒物质之金属、金属化合物或此等的表面上经予附着Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上的物质,附着于前述核反应炉构筑材料之腐蚀氧化被膜上,或予以形成作被膜。19.如申请专利范围第17项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述外层之n型半导体之去污系利用化学去污,电解去污,雷射去污予以进行。20.如申请专利范围第19项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述外层之n型半导体之去污系藉由在水中进行雷射照射而成。21.如申请专利范围第10项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,系藉由介插净化装置入核反应炉之冷凝水系以控制供水铁浓度,需抑制燃料表面上呈松散附着的赤铁矿之生成。22.如申请专利范围第21项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中前述净化装置系由过滤器及去离子器而成。23.如申请专利范围第10项之减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其中需由核反应炉之供水系注入氢或甲醇。24.一种减低核反应炉构筑材料之腐蚀之方法,其特征在于需将供水铁浓度控制在燃料表面上不致生成已松散附着的赤铁矿之范围内,同时使Pt、Rh、Ru或Pd之一种以上以0.1g/cm2以上附着于具有腐蚀氧化被膜之核反应炉构筑材料表面上,对炉水之氧/氢比以莫耳浓度计需控制水质由0.5至0.4之范围内。图式简单说明:第一图为表示TiO2之被膜存在的SUS304钢之腐蚀电位之由于紫外线照射引起的变化图。第二图为模式的表示使n型半导体1附着于金属母材2,已照射紫外线等光线时生成的反应之图。第三图为表示令TiO2附着的SUS304钢之腐蚀电位与氢注入量之关系图。第四图为概略的表示BWR型核能发电厂之核反应炉压力容器,供水管线,净化系,再循环管线之配置关系图。第五图为模式的表示利用电浆熔射装置生成被膜至金属材料表面之方法之图。第六图为表示使半导体予以附着的SUS304钢之腐蚀电位之利用紫外线照射引起的变化图。第七图为表示具有氧化被膜之SUS304钢之腐蚀电位之利用照射引起的变化图。第八图为表示SUS304钢表面上的TiO2被膜厚度与紫外线照射时的腐蚀电位之关系图。第九图为表示于SUS304钢表面上的TiO2被膜上使Pt少量附着的情形之利用紫外线照射引起的腐蚀电位之降低之图。第十图为表示附者TiO2被膜之际之黏结剂的SiO2之有无添加与腐蚀电位之关系图。第十一图为模式的表示利用柴连可夫光使剩余电子由n型半导体移动至金属母材之状况之图。第十二图为表示使附着有TiO2之SUS304之氧化被膜在p型半导体为Cr2O3之情形及n型半导体为Fe2O3之情形时利用紫外线照射引起的腐蚀电位之变化之图。第十三图为模式的表示出使附着有TiO2之SUS304之氧化被膜在p型半导体为Cr2O3之情形及n型半导体为Fe2O3之情形时利用紫外线照射引起的反应之不同之图。第十四图为表示金属母材之上为p型半导体,于其上非为光触媒之n型半导体时,在仅去除(a)非为光触媒之n型半导体后配置光触媒之n型半导体之(b)状况图。第十五图为模式的表示金属母材之上为p型半导体,于其上非为光触媒之n型半导体时在仅去除非为光触媒之n型半导体后配置光触媒之n型半导体1为佳的理由之图。第十六图为表示于金属母材之上有非为光触媒之n型半导体时,若进行其表面之化学去污,电解去污时,则于n型半导体经予去除后藉由化学反应使p型半导体生成于金属母材之上的状况之图。第十七图为表示贵金属之于核反应炉构筑材料表面上之附着量及腐蚀电位与核反应炉水中的铁浓度之关系图。第十八图为概略的表示供水之净化装置之一例图。第十九图为模式的表示为提高炉水中的光触媒之性能而用的氢、醇注入系之图。第二十图为概略的表示BWR型核能发电厂之核反应炉压力容器,供水管线,净化系,再循环管线之配置关系图。
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