High temperature oxidation of FBR structural materials in carbon dioxide and in air

古川 智弘; 加藤 章一; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*

Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM), 5 Pages, 2011/10

高速炉への超臨界COガスタービンサイクルへの適用に向けた課題の一つに、高温超臨界CO中での構造材料の腐食が挙げられる。本研究では、0.2MPa及び1MPaに加圧したCO中及び大気中において構造材料の高温酸化試験を実施し、その酸化挙動を調べた。これまでに報告している10MPa及び20MPaの超臨界CO中での高温酸化挙動を含めて評価した結果、すべての供圧材においてCO圧力の影響はほとんど見られなかった。また、大気中における高温酸化は、CO中での結果に比べて非常に小さかった。

Corrosion behavior of FBR structural materials in high temperature supercritical carbon dioxide

古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*

Journal of Power and Energy Systems (Internet), 4(1), p.252 - 261, 2010/04

https://doi.org/10.1299/jpes.4.252

高クロムマルテンサイト鋼(12Cr鋼)及び高速炉構造用316鋼(316FR)を対象に20MPa, 400-600Cの超臨界CO中にて腐食試験を実施した。両鋼の2000h浸漬材において、高温酸化が観察された。12Cr鋼の場合、各温度において放物線型の重量増加挙動が観察され、アレニウス型の酸化速度評価式でこれを定式化することができた。鋼表面には2層構造の酸化スケールに覆われていた。316FRの重量増加は12Cr鋼に比べて極わずかであり、12Cr鋼でみられた温度・時間依存性は観察されなかった。鋼表面には、ノジュール状の酸化物が観察された。また、ブレイクアウェイ酸化や延性の低下を招く浸炭が両鋼には観察された。

核燃料サイクル施設廃止措置へのシステムエンジニアリングの適用

杉杖 典岳; 田中 祥雄; 時澤 孝之; 安念 外典; 米川 茂; 仲倉 宏之*; 徳安 隆志*; 有富 忠彦*

デコミッショニング技報, (30), p.53 - 66, 2004/09

人形峠環境技術センターでは、廃止措置関連の全ての業務の相互関連を明確化し、業務の効率化を図るための情報基盤として、解体エンジニアリングシステムの構築を進めている。 解体エンジニアリングシステムは、3次元CADに集約された施設情報を基に、施設廃止措置の実務支援を行う機能、廃止措置関連技術の実績情報収集機能、実績情報に基づく廃止措置計画の総合評価機能から構成される。核燃料サイクル施設の廃止措置は、放射性物質を扱うという特殊性から、一般的な化学プラントなどと比較して、計画から廃止措置の終了までの期間が長いという特徴がある。さらに、廃止措置プロセスを構成する、事前除染、解体、処理、処分は、相互に緊密な依存関係にある。その結果、廃止措置は、システムエンジニアリングに期待するところが極めて大きな分野であると言う事ができる。

小型低減速軽水炉の設計

大久保 努; 岩村 公道; 竹田 練三*; 守屋 公三明*; 山内 豊明*; 有冨 正憲*

日本機械学会2003年度年次大会講演論文集, Vol.3, p.245 - 246, 2003/08

これまで培われてきた軽水炉技術をベースとしつつ、プルトニウムの多重リサイクルが可能な低減速軽水炉を対象とした300MWe級の小型炉の設計検討を実施した。炉心に関しては、1.0を超える転換比と負のボイド反応度係数を達成するとともに、燃焼度65GWd/tでサイクル長25ヶ月の自然循環冷却可能な炉心の設計を達成した。システムに関しては、小型炉におけるスケール・デメリットの克服のために、受動的安全機器等の導入も実施して、システムの単純化・簡素化を図り、本炉の初号機ベースでは、単位出力当たりの建設単価において、ABWRと比較してスケール・デメリットを1.35倍程度まで抑制できる見通しを得た。さらに、小型炉において期待できる量産効果や複数基発注効果等を考慮すると、ABWRと同程度以下の建設単価を達成できる見込みである。

核熱利用システムの構築に必要な基礎検討

稲葉 良知; 文沢 元雄; 菱田 誠; 小川 益郎; 有富 正憲*; 神前 康次*; 桑原 信一*; 野村 眞一*; 小坂 伸一*; 小林 繁鋪*; et al.

JAERI-Tech 96-019, 122 Pages, 1996/05

JAERI-Tech-96-019.pdf:4.42MB

本来核エネルギーの持つ大きな可能性を、長期的な世界のエネルギー需給において現実に利用可能なものとしていくために、核熱利用の様々な可能性を具体的な利用システムとして構築していく必要がある。本検討では、資源としては豊富に存在するが、取り扱う物量や環境影響という点で最も大きな問題を抱えている石炭と、物量という点で最もコンパクトな原子力を組み合わせたシステムの可能性について重点的な考察を行った。まず石炭の改質技術の最近の開発状況について、石炭ガス化技術開発の立場から検討した。また高温核熱と石炭改質を組み合わせたシステムを比較・検討し、このようなシステムを総合的に評価するモデルの開発を行った。さらに、核熱利用と化学原料製造の関係や開発途上国等での核熱利用の開発状況を調査した。そしてこれらにより、核熱利用システムの有用性を示した。

Methanol production system combining HTGR with coal gasification plant

菱田 誠; 小川 益郎; 有富 正憲*; 野村 信一*; 溝上 頼賢*; 緒方 寛*; 神前 康次*

The 3rd JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Enginering (ICONE), Vol. 2, 0, p.765 - 770, 1995/00

炭酸ガス問題を解決するための有力で実現性の高い方法として、単位発熱量当たりのCO発生量が多い石炭から発生量の少い天然ガスへの燃料転換、あるいは、原子力エネルギーの利用拡大等があげられる。石炭は地球上に豊富に存在するエネルギー資源であるので、この石炭を原子力エネルギーで生産した水素によってメタノール等に改質した交通用燃料等として用いれば、燃料転換と原子力エネルギーの利用拡大の2つを同時に実行することができ、炭酸ガス問題の解決に大きく貢献できると考えられる。本論文では、高温ガス炉による石炭改質システムを2つ取り挙げ、これらシステムについて、(1)経済性、(2)環境性、(3)石炭の有効利用度、(4)熱エネルギーの有効利用度、等の観点から評価、検討を行った。

超臨界CO中における高速炉構造材料候補材の腐食挙動,2

古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*

no journal, , 

高速増殖炉の構造材料として適用が検討されている12Cr鋼及び316FR鋼を対象に、20MPa, 400C600Cの高温超臨界CO環境下において長時間の腐食試験を実施し、それらの腐食挙動を評価した。