2022 Fiscal Year Final Research Report

Technology development for prevention of crevice corrosion and rapid purification of crevice water chemistry in primary system of light water reactors: Invention of a chemical pumping method.

Research Project

PDF

Project/Area Number	19H02642
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	Watanabe Yutaka 東北大学, 工学研究科, 教授 (10260415)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	宮崎孝道東北大学, 工学研究科, 技術専門職員 (20422090) 阿部博志東北大学, 工学研究科, 准教授 (30540695) 竹田陽一東北大学, 工学研究科, 准教授 (40374970) 青木聡国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力科学研究所原子力基礎工学研究センター, 研究職 (60546175)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	隙間腐食 / ステンレス鋼 / 塩化物イオン / モリブデン酸塩
Outline of Final Research Achievements	As countermeasures against corrosion of stainless steel structures when seawater largely leaked into the primary system of a light water reactor, we have proposed and demonstrated the effectiveness of a method for (1) emergency phase: prevention of corrosion of structural materials and inactivation of localized corrosion (crevice corrosion) that has occurred, and (2) recovery phase: acceleration of environmental cleaning-up in crevices and guarantee of passivation in crevices. The objective of this study is to establish the basis for a technique to achieve these goals through a water chemistry technique that is clear in principle and applicable to the entire system. Specifically, the above was achieved by adding an appropriate amount of salt containing non-hazardous anions such as molybdate ions to bulk water and by a simple method of alternately repeating the addition of salt containing non-hazardous anions and the substitution of pure water.
Free Research Field	保全工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	我が国の原子力発電設備は海沿いに立地し、ヒートシンクとして海水を利用していることから、常に１次系への海水混入の潜在的可能性がある。実際に、復水器の損傷に起因して、400トンあまりの海水が炉内１次系に流入した事例が、最近我が国で経験されている。本研究は、軽水炉１次系への海水混入時のステンレス鋼製構造物腐食対策として、２段階の技術的備え、すなわち、【1】緊急期：構造材料の腐食の発生抑止および発生した局部腐食（隙間腐食）の不活性化、【2】復旧期：隙間内環境浄化の加速と隙間内不動態化の保証を実現する手法を開発するための基礎研究であり、原子力発電設備のリスク低減に寄与するものである。