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富士 浩行*; 青木 聡; 石井 知洋*; 酒井 潤一*
材料と環境, 64(5), p.178 - 182, 2015/05
本研究は発銹の前駆過程である不働態皮膜の破壊に着目し、耐発銹性に及ぼす不働態皮膜の安定度の影響を明らかにすることを目的とした。12ヶ月間大気曝露試験を行った。不働態皮膜の安定度を比較するために、酸性塩化物水溶液中において電位衰退曲線測定および定電位分極試験を行った。その結果、オーステナイトステンレス鋼はフェライトステンレス鋼と比較して高い発銹面積率を示した。この序列は鋼種間の孔食電位や表面に存在する介在物の密度の序列と一致しなかった。それに対して、ステンレス鋼の耐発銹性と不働態皮膜の安定度の序列は一致した。オーステナイトステンレス鋼の耐発銹性がフェライトステンレス鋼よりも劣る要因として、不働態皮膜が塩化物によって破壊されやすく、不働態皮膜の破壊に伴い形成されたミクロピットが発銹の起点となり、発銹部の密度を高めていることが考えられる。
炭山 守男*
JNC TJ8400 2000-009, 138 Pages, 2000/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動の評価に資するため、淡水性粘土中に長期間埋設された水道管を堀上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査し、土壌埋設鋼材についての酸素還元反応律速型の腐食モデル(経験式)を作成してきた。この腐食モデル式の信頼性の向上に資する目的で国内外で実施された土壌埋設鋼材の長期腐食挙動に関する調査の一つとして、(財)日本簡易ガス協会で実施した埋設管の腐食データを使用した。その171試料の中から淡水性粘土に埋設されていた38路線の試料を抽出し、そのデータの腐食速度と土壌環境因子をまとめ、かつ極値統計手法によりオーバーパックの面積を再帰期間とし、最大孔食深さを求めた。それらの腐食量と土壌環境因子の相関解析を行い土壌環境因子と腐食量の関係を求めた。このデータを埋設水道管のデータに加え、極値統計解析の累積確率0.99の最大孔食深さの腐食モデルについて比較した。さらに、既往文献の研究結果を加えて極値統計解析の累積確率0.99最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnと比較した。水道管と簡易ガス管の極値統計解析の累積確率0.99のデータは既往データと較べて妥当な値を示し、中性低溶存酸素環境の腐食モデルとして妥当であることが示された。本報告書は、日本鋼管工事株式会社が核燃料サイクル開発機構の委託により実施した研究成果に関するものである。
炭山 守男*
PNC TJ1451 98-001, 247 Pages, 1998/02
PNC-TJ1451-98-001.pdf:114.43MB
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベントナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで、淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を4件堀り上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食因子と腐食量の関係を求めた。更に過去の研究結果を加えた最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn≒0.4の妥当な値を得た。更に、この求めた腐食モデルの式より、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でまだデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
永江 勇二; 吉田 英一; 古川 智弘; 青砥 紀身
PNC TN9410 97-092, 87 Pages, 1997/07
本試験は、「もんじゅナトリウム漏えい事故」における炭素鋼材損傷の原因究明の一環として、高温化学反応による炭素鋼の損傷機構に関するデータを基礎的実験から取得し、現象解明することを目的としている。本報告では、試験後の金属組織観察を行い、炭素鋼の損傷状況について検討した。試験は、アルゴンガス流中、単独Na化合物試薬(Na2O,Na2O2,NaOH)を用いて600
1200
の温度範囲で行われた。組織観察の結果、試験条件によっては試薬に接していた炭素鋼表面に孔が観察され、選択的な反応を生じていることが分かった。選択的な反応は、試薬と炭素鋼との反応後に起きると考えられ、高温で晒されている時間が長いと顕著になる。炭素鋼と反応生成物の界面の組成分析の結果、反応生成物中には炭素鋼に比べてMn濃度の高い場所が観察された。
炭山 守男*
PNC TJ1451 97-001, 133 Pages, 1997/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベンナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで、淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を2件掘り上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食因子と腐食量の関係を求めた。更に過去の研究結果を加えた最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn≒0.5の妥当な値を得た。更に、この求めた腐食モデルの式より、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でまだデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
炭山 守男*
PNC TJ1451 96-001, 121 Pages, 1996/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベンナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで、淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を3件堀り上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食因子と腐食量の関係を求めた。更に過去の研究結果を加えた最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn≒0.5の妥当な値を得た。更に、この求めた腐食モデルの式より、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でまだデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
not registered
PNC TJ1150 95-005, 16 Pages, 1995/03
高レベル放射性廃棄物処分容器(オーパーパック)の候補材のひとつである炭素鋼の腐食については、応力腐食割れが発生する可能性を検討する必要性が指摘されている。本研究では、応力腐食割れ研究の第一段階として、アルカリ塩化物水溶液環境中孔食電位を測定し、そのNaCl濃度依存性を確認し、孔食電位におよぼす電位掃引速度の関係を実験室的に示した。また、孔食電位を念頭にした定量電位SSRT試験(Slow Strain Rae Test、低ひずみ速度引張試験)を実施し、孔食電位以上の保持電位条件で最大伸び、最大荷重が低下する事を実験室的に示した。一方、緩衝材や腐食生成物と相互作用した地下水の組成や新たに生成する沈殿鉱物については、吸水、膨潤した緩衝材中の微小領域での測定は非常に難しい。本研究では、透過電顕、X線回折を用いた沈殿鉱物の同定方法の検討とイオン交換膜を用いた間隙水組成の分析方法の検討を行った。
not registered
PNC TJ1150 95-004, 123 Pages, 1995/03
高レベル放射性廃棄物処分容器(オーバーパック)の候補材のひとつである炭素鋼の腐食については、応力腐食割れが発生する可能性を検討する必要性が指摘されている。本研究では、応力腐食割れ研究の第一段階として、アルカリ塩化物水溶液環境中で孔食電位を測定し、そのNaCl濃度依存性を確認し、孔食電位におよぼす電位掃引速度の関係を実験室的に示した。また、孔食電位を念頭にした定電位SSRT試験(Slow Strain Rate Test、低ひずみ速度引張試験)を実施し、孔食電位以上の保持電位条件で最大伸び、最大荷重が低下する事を実験室的に示した。一方、緩衝材や腐食生成物と相互作用した地下水の組成や新たに生成する沈殿鉱物については、吸水、膨潤した緩衝材中の微小領域での測定は非常に難しい。本研究では、透過電顕、走査電顕、X線回折を用いた沈殿鉱物の同定方法の検討とイオン交換膜を用いた間隙水組成の分析方法の検討を行った。
池田 新太郎*; 炭山 守男*
PNC TJ1451 95-001, 175 Pages, 1995/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベンナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を3件堀り上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食因子と腐食量の関係を求めた。更に過去の研究結果を加えた最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn≒0.6の妥当な値を得た。更に、この求めた腐食モデルの式より、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でまだデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
池田 新太郎*; 炭山 守男*
PNC TJ1451 94-002, 103 Pages, 1994/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベンナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで、淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を2件堀り下げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食因子と腐食量の関係を求めた。更に過去の研究結果を加えた最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn≒0.4の妥当な値を得た。更に、この求めた腐食モデルの式より、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でまだデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
池田 新太郎*; 炭山 守男*
PNC TJ1451 94-001, 11 Pages, 1994/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベンナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで、淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を2件堀り上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食因子と腐食量の関係を求めた。更に過去の研究結果を加えた最大孔食深さのデータを腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn≒0.4の妥当な値を得た。更に、この求めた腐食モデルの式より、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でまだデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
楠戸 伊緒里
PNC TN8420 93-016, 63 Pages, 1993/10
現在、オーバーパックの候補材の1つとして銅系材料が検討されており、そのオーバーパックの寿命予測を行うために銅および銅合金の腐食挙動を調べることは、長期間にわたる放射性核種の閉じ込め能力を検討するうえで非常に重要である。本報告書では、諸外国における銅系オーバーパックの腐食挙動の研究について、オンライン検索システムを利用した文献調査を行った。対象文献数は10件であり、主な腐食形態は以下のようなものであった。 (1)均一腐食(2)孔食(3)応力腐食割れ これらの腐食に影響を及ぼす因子として検討されたものは、溶存酸素濃度、放射線の存在、硫化物イオンに代表される無機イオン濃度、圧縮ベントナイトの存在、温度等であった。
池田 新太郎*; 炭山 守男*
PNC TJ1451 93-001, 87 Pages, 1993/02
本研究は、オーバーパックの候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの開発に資することを目的に実施したものである。現在までの研究から、地層処分の環境であるベントナイト中と類似の自然環境は、淡水成粘土である。そこで、淡水成粘土中に長期間埋設された水道管を1件掘り上げ、その埋設土壌の環境と管体の腐食量を調査した。粘土中における鋼材の最大孔食深さを実測により求めると共に、極値統計手法により最大孔食深さを推定した。つぎに、過去の研究結果を加えて、そのデータの腐食速度と埋設環境因子との関係を多変量解析し、腐食データの層別を行った。その結果を腐食モデルの式H=aYnに適用して、極値統計手法による値でn 0.6の妥当な値を得た。更に、長期腐食の予測を試みた。しかしながら現状では、より精度の高い推定をする上でデータ数が不足しており、今後、データを増加していく必要がある。
not registered
PNC TJ1150 92-002, 403 Pages, 1992/02
高レベル放射性廃棄物の地層処分に使用されるオーバーパック容器の有力な候補材料の一つと考えられているチタンの長期の健全性に対する阻害要因は地下水によるすきま腐食が主たるものと考えられているので、これに対する検討が極めて重要である。本研究では、チタンの長期腐食挙動を評価する上で重要と考えられるすきま腐食発生下限界電位の評価の一環として、塩化物環境のすきま腐食再不働態化電位に及ぼす他のアニオン、即ちSO42-及びHCO3-の2種類のアニオン、共存の影響を評価するとともに、塩化物以外のハロゲン環境としてBr-環境でのすきま腐食再不働態化電位を評価した。一方、チタンとともにオーバーパックの有力な候補材料と考えられる炭素鋼については処分環境における炭素鋼のマクロセル腐食について、その生成プロセスの理解を深めるとともにモデル化を行った。
日本鋼菅*
PNC TJ1369 91-002, 16 Pages, 1991/03
本研究はナチュラルアナログ研究により、オーバーバックの第一候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し、腐食モデルの作成,確証に資することを目的に実施したもので、以下の成果が得られた。(1) 掘削調査により、淡水成粘土中の鋼材の腐食量を調査した。1. 粘土中の腐食は、極めて小さい。これは、中性低酸素条件によるものであると推定される。2. 実測と極値統計による最大孔食深さを求めた。その結果を式H=aYnに適用し、n=0.5の値を得た。そして、実測値と極値統計による推定値から、本式により長期腐食の予測をおこなった。実測値は、限られた面積の結果であるため、極値統計で求めた推定値の方が妥当であると判断される。3. 今後は、データ数を増加することによる精度の向上が必要であろう。(2) 精製ベントナイトの物性測定を一年間実施することにより、淡水成粘土との類似点、相違点を解明した。1. ベントナイトの環境因子は、鉱物質、土の分析及びブローブ計測の結果によれば、pHを除いて基本的には、ほぼ淡水成粘土と類似であった。2. ベントナイト中の鋼材の腐食量は、極めて小さい。しかしながら、この内でも比抵抗の低いほど、塩化物の多いほど腐食が大きい。この理由は、低溶存酸素下における腐食生成物保護皮膜の性状と関係があるものと思われる。
平林 清照*; 玉田 明宏*
PNC TJ1369 91-001, 133 Pages, 1991/03
本研究はナチュラルアナログ研究により,オーバーパックの第一候補材である炭素鋼の土壌中での長期腐食挙動を評価し,腐食モデルの作成,確証に資することを目的に実施したもので,以下の成果が得られた。1) 掘削調査により,淡水成粘土中の鋼材の腐食量を調査した。1, 粘土中の腐食は,極めてさい。これは,中性低酸素条件によるものであると推定される。 2, 実測極値統計による最大孔食深さを求めた。その結果を式H=aYn に適用し,n=0.5 の値を得た。そして,実測値と極値統計にらる推定値から,本式により長期腐食の予測をおこなった。実測値は,限られた面積の結果であるため,極値統計で求めた推定値の方が妥当であると判断される。3, 今後は,ータ数を増加することによる精度の向上が必要であろう。2) 精製ベントナイトの物性測定を一年間実施することにより,淡水成粘土との類似点,相違点を解明した。2) ベントナイトの環境因子は,鉱物質,土の分析及びプロー計測の結果によれば,pHを除いて基本的には,ほぼ淡水成粘土と類似であった。2, ベントナイト中の鋼材の腐食量は,極めて小さい。しかしながら,の内でも比抵抗の低いほど,塩化物の多いほど腐食が大きい。この理由は,低溶存酸素下における腐食生成物保護皮膜の性状と関係があるものと思われる。
近藤 康雄; 井岡 郁夫; 根小屋 真一; 星 良雄; 下村 寛昭
JAERI-M 85-070, 34 Pages, 1985/06
HENDEL M
ループに設置されている加熱器H
1、H2及び冷却器C1の圧力容器胴板の腐食状況から、HENDEL冷却水系の水処理方法の検討を行った。各圧力容器銅板の腐食速度は、一般の冷却水系における炭素鋼の腐食速度の2倍以上の値であった。また、加熱器H1、H2の圧力容器銅板には開口径が0.5~5mm、深さ1.3mm以下の孔食がほぼ全面に認められ、特に加熱器H2の突き合わせ溶接部には最大深さ1.7mmの線状腐食が発見された。これらの腐食の発生は、運転・停止が不規則に繰り返されるHENDEL冷却水系の運転状態に起因するところが多く、また、冷却水の水質が使用薬剤の十分な効果が期待できるものでないことも判明した。このため、現状の冷却水の水質において十分な防食効果が期待できるリン酸亜鉛系の防食剤と分散剤を併用水処理方法に改善した。
