Engineering solutions for prevention of leakage and corrosion of corrosion-resistant components in thermochemical water-splitting hydrogen production iodine-sulfur process

上地 優; 野口 弘喜  ; 田中 伸幸 ; Myagmarjav, O.  ; 杉本 千紘 ; 竹上 弘彰 

Kamiji, Yu; Noguchi, Hiroki; Tanaka, Nobuyuki; Myagmarjav, O.; Sugimoto, Chihiro; Takegami, Hiroaki

本研究では、連続水素試験設備の運用中に発見された耐食機器の工学的問題に焦点を当てる。グラスライニング配管はフランジとフッ素樹脂ガスケットで固定されている。試運転後の分解点検において、母材の腐食とシール面のガラスに小さな亀裂が観察された。この現象は硫酸溶液用配管では観察されず、ヨウ化水素(HI)用配管でのみ観察され、かつ高温領域で観察される傾向があった。これらの結果は、ヨウ化水素(HI)溶液の揮発性の高さが、配管接続部における微量の漏れを生じたと推察される。そこで、シール面圧を含む適切な締結条件を決定するため、装置に用いられるグラスライニング配管を用いた要素試験を行った。ボルト表面に取り付けたひずみゲージを用いて締結ボルトの軸力を測定し、面圧を算出した。その結果、実験後のガスケットの断面観察から、ガスケットへの浸透よりも界面漏れが支配的であり、適切な初期面圧の付与と増し締めが界面漏れの低減に有効であることがわかった。また、界面漏れ時間経過とともに拡大するが、最初の50時間を過ぎると緩和し、200時間までの試験においてグラスライニング配管の腐食・破損を生じないことを確認した。

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