ナトリウム漏えい燃焼実験II報告書 -ライナ材料分析結果-

Sodium leak and combustion experiment-II report; Evaluation result of damage of mild steel liner

青砥 紀身 ; 黒田 哲宏; 平川 康 

Aoto, Kazumi; not registered; Hirakawa, Yasushi

大洗工学センターで平成8年6月7日に実施された「ナトリウム漏えい燃焼実験-II」(「燃焼実験-II」)の実験セル内に配置された炭素鋼製床ライナ材について、(1)「ナトリウム漏えい燃焼実験-I」(「燃焼実験I)の受皿の減肉機構との違い(2)ライナ欠損発生位置の決定要因 を明らかにするデータ取得を目的に材料分析を実施した。実施した材料分析は以下の通り。1)金属組織観察 2)断面(金属材料堆積物層)電子線プローブ・マイクロアナライザ(EPMA)分析 3)堆積物界面(堆積物/付着物側および材料側界面)のX線回折 得られたデータ及び知見に基づき、「もんじゅ」実機床ライナと「燃焼実験I」床受皿における減肉機構と「燃焼実験II」の床ライナに生じた減肉機構との違いを考察した。種々の検討に基づき、前者ではNa-Fe-O化合物の生成と物理的/化学的除去による反応進行が、後者では高温溶融塩腐食に似た機構が支配的となった減肉機構が働いたものと推察した。また、ライナ欠損発生場所はいずれも変形凸部の中腹を取り巻くように位置しており、上記機構の推定と合わせて大部分が溶融体界面から開口したものと推定した。

Several material analyses on damage of the floor liner made of a mild steel which was in the test cell of the second sodium leak and combustion experiment (Test-2) performed in OEC/PNC on June 7 in 1996 were carried out to clarify the following issues. (1)Difference of the corrosion mechanism of Test-2 liner to that of the first sodium leak and combustion experiment(Test-1) liner. (2)The vital factor which can desides corrosion mechanism and damage location. The following analyses were accomplished. (a)Microstructure observation (b)EPMA for cross-section of vicinity of corroded area (c)X-ray diffraction(XRD) for the interface between corrosion product-liner(mild steel) The differences between the corrosion mechanism of Test-1 liner which is seemed to be the same that of "MONJU" liner and that of Test-2 liner is discussed based on the results of these material analyses. As the result, the Na-Fe double oxidization with mechanical/chemical removal of reaction product can be occurred on the Test-1 and "MONJU" liner. On the other hand, a hot-corrosion, taht is the molten salt type corrosion is subject to be thinning of the Test-2 liner. All failures of Test-2 liner surround at the halfway up a convex. Considering the above corrosion mechanism, that fact leads that significant damage is occurred at the molten salt level.