Flow-assisted corrosion of carbon steel under neutral water conditions

中性純水条件下での炭素鋼の流れ加速型腐食

佐藤 智徳  ; Shao, Y.*; Cook, W. G.*; Lister, D. H.*; 内田 俊介

Sato, Tomonori; Shao, Y.*; Cook, W. G.*; Lister, D. H.*; Uchida, Shunsuke

流れ加速型腐食(FAC)は原子力発電所の炭素鋼配管において、しばしば重大な損傷につながる事象である。FACへの水化学的パラメータの影響を決定するための第一ステップとして、本研究では、溶存酸素濃度及び流速をパラメータとし、140C純水中での炭素鋼の腐食速度を電気抵抗測定によりオンライン測定した。また、炭素鋼試験片の腐食電位(ECP)も測定し、評価した。その結果、純水中でのFACは溶存酸素濃度が50ppb、ECPでは-0.2V-SHE以上で測定下限以下まで低減されることが確認された。また、脱気条件下では、予備酸化により形成された被膜の保護性は、比較的早い時間で失われることが確認された。流れの影響は流速だけではなく、レイノルズ数による評価も行わなければ正確に把握できない可能性が示唆された。

Flow-assisted corrosion (FAC) has often caused serious damage to carbon steel piping in nuclear power plants. As a first stage of experiments to determine the effects of water chemistry parameters on FAC, corrosion rates of carbon steel were measured in 140 degrees centigrade pure water with an on-line corrosion rate monitor based on electrical resistance measurement as [O] and flow velocity were changed. The data were compiled as a function of electrochemical corrosion potential (ECP) and flow velocity. The conclusions are summarized as follows; (1) The FAC rate was below the detectable limit in highly oxygenated conditions, where [O] was greater than 50 ppb and ECP was above than -0.2 V-SHE. (2) The effects of pre-oxidation treatment disappeared rapidly under deaerated conditions. (3) It is strongly recommended that the effects of flow on FAC rate should be evaluated from the viewpoint of Reynolds number as well as flow velocity.