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ステンレス鋼製再処理用機器へのカソード防食の適用性に関する研究

Application of cathodic protection of stainless steel for components in fuel reprocessing plant

上野 文義  ; 内山 洋平*; 加藤 千明  ; 山本 正弘 ; 蝦名 哲成*; 下川原 茂*; 加納 洋一*

Ueno, Fumiyoshi; Uchiyama, Yohei*; Kato, Chiaki; Yamamoto, Masahiro; Ebina, Tetsunari*; Shimogawara, Shigeru*; Kano, Yoichi*

ステンレス鋼製再処理用機器への外部電源方式によるカソード防食法の適用可能性を示すことを目的に、基礎的な検討を行った。極低炭素304ステンレス鋼(SUS304ULC)小型試験片及び電気化学測定装置を用い、沸騰硝酸溶液中での不働態域及び過不働態域の電位や、種々の電位での腐食速度を調べたのち、カソード防食の有無による腐食速度の違いを調べた。また、実際の濃縮缶の構造を想定し、SUS304ULC製管材の外面を対象としたカソード防食試験を行った。その結果、過不働態域から0.1V程度電位を卑とするカソード防食により、1/10以上の腐食速度低減効果が得られた。また、管材外面では平均24$$mu$$mの減肉量が、カソード防食により陽極との位置に関係なく3$$mu$$mまで均一に低減できた。これらの結果と、過不働態域の腐食はおもに電位の影響を受けること、沸騰硝酸の電気伝導率が高く均一な防食効果が期待できることと、腐食がおもに電位による影響を受けると考えられることから、カソード防食法がステンレス鋼製再処理用機器の耐食性改善のために適用可能と考えられる。

An application of cathodic protection method with impressed current system to control corrosion of austenitic stainless steel in boiling nitric acid solution was studied to improve corrosion resistance of components in fuel reprocessing plant. Plate and tube type specimens made of ultra low carbon type 304 stainless steel (SUS304ULC) were immersed in boiling nitric acid solutions using electrochemical test cells, electrochemical potentiostatic tests and cathodic protection tests were performed. Corrosion rates in the solution with and without protection were measured. As the results, corrosion rates of plate type specimens with cathodic protection were decreased from 1/40 to 1/10 against without protection. In the case of tube type specimen, loss of outer surface thickness was decreased about 1/8, and no deviation of the loss was observed. Authors were concluded that cathodic protection method was expectative as one of the maintenance methods of components in fuel reprocessing plant.

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