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報告書

50MW蒸気発生器試験施設における水リーク検出システム評価試験(第14報) ニッケル膜材料試験総合報告書

金子 義久*; 錦見 正和*; 白土 清一*; 森本 誠*; 福田 達*

PNC TN941 85-25, 347 Pages, 1985/02

PNC-TN941-85-25.pdf:45.26MB

高速増殖炉用蒸気発生器の伝熱菅からの水リークを早期に発見するための検出器としてニッケル膜式水素計が使用される。ニッケル膜は,水素計の最重要部分のひとつである。このニッケル膜は過酷な条件(500$$^{circ}C$$)で使用されるため,腐食,金属組織変化,機械的強度の劣化などを受ける恐れがある。このため,実際にプラントで長期間使用した11種類のニッケル膜(健全なニッケル膜およびリ一ク・変形したニッケル膜)について,各種の材料試験を行い以下の結果を得た。長期間使用したニッケル膜にわずかな腐食が観察された。ニッケル膜の金属組織は概ね再結晶組織となっていた。溶接部の金属組織は樹枝状の結晶であり溶接熱により結晶粒が成長する傾向であった。ニッケル膜の引張強さの変化はわずかで,許容引張強さに比べ十分高く,強度上問題となるほどの変化ではなかった。また,ニッケル膜の硬さは,ほとんど焼鈍材の硬さまで低下していた。ニッケル膜の表面に多量の鉄,クロム,マンガン等が付着し,このうちマンガンは数十$$mu$$mニッケル膜中へ拡散侵入していた。しかし,付着物の水素検出性能への影響はほとんど無視できる。破損したニッケル膜のリーク位置を調査したところ,リーク位置はニッケル膜と真空配管(ステンレス綱)との溶接部近傍であった。ニッケル膜の寿命に影響を与える最大の因子の一つは溶接の良否である。

報告書

50MW蒸気発生器試験施設における水リーク検出システム評価試験(第13報) 水リーク模擬試験データ集

金子 義久*; 錦見 正和*; 白土 清一*; 森本 誠*; 福田 達*

PNC TN941 85-24, 194 Pages, 1985/02

PNC-TN941-85-24.pdf:10.16MB

50MW蒸気発生器試験施設において,水リーク検出システム評価試験を1974年12月以来実施している。本データ集は,1978年5月から1983年11月までに実施された水リーク模擬試験(注水および注水素試験)における各検出計(水素計および酸素計)の応答図を整理し編集したものである。なお,本データ(検出計応答)は,磁気テープに記録し保管されており,スケールあるいは平均化処理等の変更は,テープを用いて容易に出力できる。を把握した。

報告書

50MW蒸気発生器試験施設における水リーク検出システム評価試験(第10報); 水リーク模擬試験・水リーク警報システム

白土 清一*; 金子 義久*; 錦見 正和*; 森本 誠*; 松本 重治*; 本永 哲司*; 今井 熙*; 福田 達

PNC TN941 85-23, 193 Pages, 1985/02

PNC-TN941-85-23.pdf:5.61MB

高速増殖炉の蒸気発生器における小リーク・ナトリウム-水反応検出システムを開発するため,50MW蒸気発生器試験施設を用いて一連の水リーク検出システム評価試験が実施されている。本報は過熱器出口ナトリウム配管への注水素および,注水試験ならび蒸発器本体内への注水素試験に関する試験計画,試験装置,水素計・酸素計の応答,水素・酸素の検出割合ならびに水リーク警報システムについて報告する。おもな内容は以下のとおりである。1)過熱器出口ナトリウム配管への注水素および,注水試験を実施し.二次系内の水素・酸素挙動を把握した。蒸発器本体内のアニュラス部,ダウンカマ部,カバーガス部への注水素試験を実施し.系内の水素挙動を把握した。注水素,注水試験における水素検出割台を整理し,その値に影響する因子を評価した。また系内の水素輪送時間について評価した。4)過熱器出口ナトリウム配管部の注水素と注水試験および蒸発器本体内の注水素試験を比較し,蒸発器本体内の水リーク時の水素検出割合を評価した。計算機による水リーク警報システムを作成し,その有効性を確認した。

報告書

50MW蒸気発生機試験施設における水リーク検出システム評価試験-第9報- : コールドトラップ効率試験,バックグラウンド水素濃度試験 拡散水素量評価試験

金子 義久*; 錦見 正和*; 白土 清一*; 土屋 毎雄*

PNC TN941 85-22, 142 Pages, 1985/02

PNC-TN941-85-22.pdf:3.57MB

「もんじゅ」プラントの蒸気発生器における小リークのナトリウムー水反応検出システムを開発するため,50MW蒸気発生器試験施設を用いて一連の水リーク検出システム評価試験が実施されている。本報では,通常運転時の水素挙動を明らかにするために,1976年10月から1983年7月までの間に実施した2次系コールドトラップの水素除去効率,バックグランド水素濃度,蒸気発生器伝熱管から2次系ナトリウム中への拡散水素量の試験結果について報告する。主な試験結果は,以下の通りである。1)コールドトラップの水素除去効率は,70$$sim$$80%であった。しかし,コールドトラップと主系統との水素濃度差が小さい場台,コールドトラップの水素除去効率が小さくなる傾向がみられた。2)通常運転時の拡散水素量は,50MW蒸気発生器試験施設における水リーク検出システム評価試験の第1報で得られた値より低い値であった。3)当施設の2次系ナトリウムのバックグランド水素濃度が十分低いことを確認した。4)「もんじゅ」プラントの2次系ナトリウムのバックグランド水素濃度を評価し169ppbより低くなる見通しを得た。

報告書

50MW蒸気発生器試験施設における水リーク検出システム評価試験(第11報) 水素計の使用経験

白土 清一*; 金子 義久*; 古村 史朗*; 錦見 正和*; 鈴木 雅和*; 土屋 毎雄*; 福田 達*

PNC TN941 84-136, 258 Pages, 1984/10

PNC-TN941-84-136.pdf:41.93MB

高速増殖炉では,蒸気発生器内で生じる水リーク(ナトリウム-水反応)を早期に検出する必要があり,水リーク検出用の水素計の開発が進められている。当50MW蒸気発生器試験施設でも,高速増殖原型炉"もんじゅ"用水リーク検出系へ反映させることを目的として,ナトリウム中水素計およびカバーガス中水素計の開発を進めている。本報告は,当室でこれまでに開発を進めてきた各水素計の開発経過,使用経験および性能評価について述べるとともに,これまでに得られた経験をもとに"もんじゅ"用水リーク検出系に対して設計,製作,運用および保守・補修等に対する改善提案についても提言している。

報告書

圧力開放板の環境効果試験(I)

金子 義久*; 中村 光明*; 錦見 正和*; 土屋 毎雄*; 福田 達*

PNC TN941 84-93, 139 Pages, 1984/06

PNC-TN941-84-93.pdf:14.96MB

50MW蒸気発生器試験施設において1975年9月から1983年1月の間に使用した蒸気発生器用圧力開放板(反転型)と収納容器用圧力開放板(引張型)およびこれらの未使用品の破裂試験および材料試験(蒸気発生器のみ)を実施し使用環境による破裂特性の変化,ナトリウムによる腐食金属組織の変化,機械的・物理的性質の変化を明らかにした。主な試験結果は,以下の通りである。(1)蒸気発生器および収納容器用圧力開放板の破裂圧力は、使用品、未使用品共に製作時の破裂試験結果より低かったがいずれも購入時の仕様を満足していた。(2)蒸気発生器用圧力開放板は,温度200$$sim$$430$$^{circ}C$$,圧力0.7$$sim$$1.4kg/cm$$times$$2gの使用環境下での10,138$$sim$$12,387時間運転後においても破裂特性の変化はみられなかった。(3)蒸気発生器および収納容器用圧力開放板は,破裂試験時いずれも完全開口した。(4)使用後の圧力開放板は,腐食の進行がほとんど認められなかった。(5)使用環境により圧力開放板材料(インコネルX―750)の金属組織が変化し(時効硬化)機械的・物理的性質の変化が認められた。(6)蒸気発生器用圧力開放板の材料は,インコネルX―750を正規の時効処理を実施して使用するか時効硬化のない耐熱・腐食性の高いインコネル600またはインコネル625を用いることが望ましい。

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