Effects of potential on the electrical conductivity of a solution within a crevice of stainless steel in high-temperature water

高温水中におけるステンレス鋼すき間内の溶液導電率に及ぼす電位の影響

相馬 康孝   ; 小松 篤史 ; 加藤 千明   

Soma, Yasutaka; Komatsu, Atsushi; Kato, Chiaki

本研究では、Clを含む288Cの水中におけるステンレス鋼の隙間内の水化学に及ぼす電位(ECP)の影響について検討した。ギャップ15mの隙間内の溶液の電気伝導度を、すき間開口部からの距離が異なる3か所に設置した小型センサーを用いてその場で測定した。隙間試料外表面でのECP(Eext)は、バルク水中の溶存酸素濃度によって制御された。Eextを約-0.49V(288Cの標準水素電極基準)から-0.12Vに増加させると、隙間入口から21mmの地点でが12から160.3S/cmに増加することが確認された。電気化学反応を考慮したFEM解析により、この挙動を定量的に再現した。この電位範囲では、Clがすきまに輸送される主要な陰イオン種であると考えられる。さらにEextを0.3Vまで上げると、が減少した。この挙動は、酸化種(O,ハイドロクロメートイオン)とアルカリ種(OH)の隙間へのフラックスが増加したためと考えられた。

This study investigates the effects of potential (electrochemical corrosion potential (ECP)) on the water chemistry within a crevice of stainless steel in 288C water containing Clmajor anionic impurities. In situ measurements of the electrical conductivity of a solution within a 15 m gap crevice () were conducted using small sensors installed at different crevice depths. The ECP at the external surface of the crevice specimen (Eext) was controlled by the dissolved oxygen concentration in the bulk water. An increase in Eext from approximately -0.49 V (versus a standard hydrogen electrode at 288C) to -0.12 V resulted in an increase in from 12 to 160.3S/cm at 21 mm from the crevice mouth. FEM analysis taking into account the electrochemical reaction quantitatively reproduced this behavior. Cl was considered to be the major anionic species transported into the crevice in this potential range. A further increase in Eext up to 0.3 V led to a decline in . An increase in the flux of oxidizing (O and hydrochromate ion) and alkalizing species (OH) into the crevice was considered the cause of this behavior.