金属系廃棄物からのガス発生評価(IV)-処分施設閉鎖直後の条件におけるガス発生速度の取得・評価-(研究委託内容報告書)

An Evaluation of gas generation from metal waste (IV); Data acquisition and evaluation of gas generation rate uner aerobic condition

和田 隆太郎*; 西村 務*; 稲葉 雅之*; 藤原 和雄*; 建石 剛*

Wada, Ryutaro*; Nishimura, Tsutomu*; not registered; Fujiwara, Kazuo*; Tateishi, Tsuyoshi*

TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成10年度に引続いて完全密閉容器方式(ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入して恒温に保持)によるガス発生評価試験を行った。本年度は、処分施設閉鎖直後の酸素が残存する条件下において、ジルカロイ、ステンレス鋼、炭素鋼の腐食によるガス発生評価試験を行った。(1)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)においてステンレス鋼(SUS304)の腐食による水素ガス発生率は酸素濃度20%の場合は0.010.15m/y、酸素濃度1%の場合は0.1m/yの範囲にあった。(2)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)において炭素鋼(SPHC)の腐食による水素ガス発生率は30180日間浸漬後には等価腐食速度で溶液組成に依存して酸素濃度20%の場合は、約0.0212m/y、酸素濃度1%の場合は0.3m/yの範囲にあり、溶液のpH間の序列はpH8pH10pH13.5pH12.5の順であった。(3)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)においてジルカロイ(Zry-4)の腐食による水素ガス発生率は、30180日間浸漬後の等価腐食速度は0.004m/y以下であった。(4)ステンレス鋼、炭素鋼、ジルカロイのいずれも酸素消費型の腐食速度が水素ガス発生型の腐食速度よりも顕著に大きいことが分かった。

In order to evaluate the hydrogen gas generation rate due to the corrosion of metallic materials contained in TRU wastes, the ampoule type immersion tests (the test specimen and test solution are enclosed into a glass ampoule) have been performed following the last year. The gas generation tests on zircaloy, stainless steel and carbon steel were performed under the aerobic condition in this year. (1)The hydrogen gas generation rates due to the corrosion of stainless steel (SUS304) in simulated underground water (pH813.5) were 0.010.15m/y (oxygen concentration = 20%) and 0.1m/y (oxygen concentration = 1%). (2)The hydrogen gas generation rate due to the corrosion of carbon steel (SPHC) in simulated underground water (pH813.5) ranged in equivalent corrosion rate of about 0.0212m/y (oxygen concentration = 20%) and 0.3m/y(oxygen concentration = 1%) depending on the composition of test solution, and the ranking by pH of solution was pH8 pH10 pH13.5 pH12.5. (3)The hydrogen gas generation rate due to the corrosion of zircaloy in simulated underground water (pH1013.5) decreased with the immersion time, and the equivalent corrosion rate after immersion of 30180 days was 0.004m/y. (4)The corrosion rates of zircaloy, stainless steel and carbon steel based on oxygen were higer than that on the hydrogen gas generation.