Study on Pb-Bi Corrosion of Structural and Fuel Cladding Materials for Nuclear Applications; Part VI. Results of Exposure Experiments in Oxygen Containing Flowing LBE at 550C for 10,000h

原子炉構造材料及び燃料材料の鉛ビスマス中腐食に関する研究; 第6報550C酸素濃度制御流動鉛ビスマス中10,000時間浸漬試験結果

Schroer, C.*; Voss, Z.*; Wedemeyer, O.*; Novotny, J.*; Konys, J.*; Heinzel, A.*; Weisenburger, A.*; Mller, G.*; 古川 智弘  ; 青砥 紀身 

Schroer, C.*; Voss, Z.*; Wedemeyer, O.*; Novotny, J.*; Konys, J.*; Heinzel, A.*; Weisenburger, A.*; Mller, G.*; Furukawa, Tomohiro; Aoto, Kazumi

本報告書は、P122(12Cr-2W)鋼およびODS(9Cr-2W)鋼の550C酸素濃度制御流動鉛ビスマス(LBE)中腐食試験結果についてまとめたものである。この試験研究は、核燃料サイクル開発機構と独国カールスルーエ研究所との研究協力契約の下で、カールスルーエ鉛実験施設(KALLA)のCORRIDA試験ループを用いて実施した。腐食試験時間は、800h、2,000h、5,000hおよび10,000hである。両鋼は、旋盤による試験片に加工し、その一部はKALLA内のGESA施設においてアルミニウム表面改質処理を施した。流動LBE中酸素濃度制御の初期不具合により、これら実験の大部分の期間について酸素濃度の変動を生じた。このため、LBE中の酸素濃度が一時的に変動した場合の影響についても評価を実施した。高い酸素濃度で推移した時のP122およびODS鋼の腐食挙動は、550C-4,990hの実験結果から評価した。このときの酸素濃度とPbOの活量は、それぞれ510mass%、10と見積もられた。このときの両鋼の腐食挙動については、停留LBE中腐食試験装置(COSTA)にて実施した550C、酸素濃度10mass%の試験結果と比較した。

This report summarises the results of exposure experiments on the behaviour of 12Cr-2W steel P122 and an 9Cr-2W ODS-steel in oxygen-containing flowing lead-bismuth eutectic (LBE) at 550C, which were performed in the CORRIDA loop at the Karlsruhe Lead Laboratory (KALLA) as part of the collaboration between the Japan Nuclear Cycle Development Institute and the Karlsruhe Research Centre. The duration of these experiments was nominally 800, 2000, 5000 and 10,000 h. Both steels were tested after surface-finishing by turning and after surface alloying with aluminium in the GESA-facility. Owing to initial problems with the enrichment of oxygen in the flowing LBE, the oxygen content considerably varied during most of these experiments, so that the influence of temporary changes in the oxygen content of the LBE could also be investigated. The behaviour of P122 and ODS at permanently high oxygen content was deduced from an experiment for 4990 h at 550C and (c 510 mass-% or a 10). The results are compared with the findings of exposures to stagnant LBE at 550C and c=10 mass-% (COSTA-experiments).