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火力発電プラント低圧蒸気タービンの乾湿交番域では、蒸気中の微量の塩化物イオンなど不純物が蒸気凝縮水に濃縮し、材料の腐食損傷が生じやすくなる。さらに近年、ボイラ給水・補給水に有機アミン類水処理薬剤を使用する傾向があるが、これらの有機アミンは熱分解により有機酸のギ酸や酢酸などを生成するため、生成した有機酸が不純物として蒸気タービンに搬入され、タービン材料の腐食の一因になることが懸念されている。本研究では、模擬ボイラ水に有機酸(ギ酸や酢酸)および塩化物イオンを組み合わせて添加した90℃の各種試験水における各種腐食試験および試験片の形成皮膜分析などを行い、有機酸が低圧蒸気タービン材料の腐食に与える影響を調査した。
平成29年度および平成30年度では、まず、ロータ材の3.5NiCrMoV鋼とブレード材の13Cr鋼の隙間腐食挙動に対する塩化物イオンおよび硫酸イオンの影響に関する研究成果を論文として国際学術誌に発表した。また、塩化物イオン含有ボイラ水中におけるタービン材料の各種腐食挙動に及ぼす有機酸(ギ酸および酢酸)の影響などを国内学会に発表した。さらに、塩化物イオンおよびギ酸含有ボイラ水中におけるSTBA24低合金鋼の腐食に関する研究成果を国際学会に発表した。
令和元年度では、塩化物イオン含有ボイラ水中におけるブレード材の13Cr鋼について、電気化学的腐食挙動に及ぼす酢酸の影響や、応力腐食割れ感受性に及ぼすギ酸の影響などの研究成果を国内外の学会に発表した。
本研究では、塩化物イオン含有ボイラ水中の有機酸（ギ酸および酢酸）が13Cr鋼の孔食等局部腐食の抑制挙動を示し、3.5NiCrMoV鋼のような低クロム鋼の腐食促進に影響を及ぼすことが確認された。今後の研究としてこれらの有機酸がボイラ設備用炭素鋼や低合金鋼の腐食影響を調査し、その腐食防食対策を検討する必要があると考えられる。
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