JPH01287286A - 高腐食性液体中の防食方法 - Google Patents
高腐食性液体中の防食方法Info
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- JPH01287286A JPH01287286A JP63114147A JP11414788A JPH01287286A JP H01287286 A JPH01287286 A JP H01287286A JP 63114147 A JP63114147 A JP 63114147A JP 11414788 A JP11414788 A JP 11414788A JP H01287286 A JPH01287286 A JP H01287286A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原子燃料再処理プラントなどにおけるような
酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液に接する機器の防
食方法及び装置に関する。
酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液に接する機器の防
食方法及び装置に関する。
使用済原子燃料の再処理は、原子燃料として再利用でき
るウランとプルトニウムを回収、精製し、この他の放射
能をおびた物質を分解除去するものである。現在、再処
理方法として最も一般的であるのは、ビューレックス法
と呼ばれる湿式法である。この方法は主として使用済原
子燃料を硝酸に溶解する溶解工程、この硝酸溶液からウ
ランとプルトニウムを溶媒抽出により他の放射能をおび
た物質に分ける共除染工程、抽出されたウランとプルト
ニウ１１を分離する分配工程、そしてウランとプル１−
ニウムをそれぞれ精製する工程からなる。
るウランとプルトニウムを回収、精製し、この他の放射
能をおびた物質を分解除去するものである。現在、再処
理方法として最も一般的であるのは、ビューレックス法
と呼ばれる湿式法である。この方法は主として使用済原
子燃料を硝酸に溶解する溶解工程、この硝酸溶液からウ
ランとプルトニウムを溶媒抽出により他の放射能をおび
た物質に分ける共除染工程、抽出されたウランとプルト
ニウ１１を分離する分配工程、そしてウランとプル１−
ニウムをそれぞれ精製する工程からなる。
またこれら主工程の他に、それぞれの工程からの核分裂
生成物等を含む硝酸廃液を、主工程にて再使用できる硝
酸として回収する工程と廃棄物として処理する工程があ
る。したがって、再処理プロセスのほとんどの工程は、
硝酸溶液にさらされている。そこで従来より防食対策と
して、材料面から耐硝酸防食性に優れているといわれて
いる、炭素含有量を低減化したステンレス鋼（例えばＳ
ＵＳ３０４Ｌ、５ＵＳ３１６ＬあるいはＳＯ８３１０
系のステンレス鋼）が使われてきた。しかし、該硝酸溶
液に核分裂生成物が含まれている場合、該硝酸溶液の防
食性が著しく強まり、硝酸単独の場合には充分な耐食性
を示す前記ステンレス鋼においてもその耐食性に問題が
生じうろことが指摘されている。一般に、ステンレス鋼
は、硝酸単独系では通常表面に保護性の酸化物皮膜を有
し不動態化しているが、硝酸中に酸化力の強い化学種。
生成物等を含む硝酸廃液を、主工程にて再使用できる硝
酸として回収する工程と廃棄物として処理する工程があ
る。したがって、再処理プロセスのほとんどの工程は、
硝酸溶液にさらされている。そこで従来より防食対策と
して、材料面から耐硝酸防食性に優れているといわれて
いる、炭素含有量を低減化したステンレス鋼（例えばＳ
ＵＳ３０４Ｌ、５ＵＳ３１６ＬあるいはＳＯ８３１０
系のステンレス鋼）が使われてきた。しかし、該硝酸溶
液に核分裂生成物が含まれている場合、該硝酸溶液の防
食性が著しく強まり、硝酸単独の場合には充分な耐食性
を示す前記ステンレス鋼においてもその耐食性に問題が
生じうろことが指摘されている。一般に、ステンレス鋼
は、硝酸単独系では通常表面に保護性の酸化物皮膜を有
し不動態化しているが、硝酸中に酸化力の強い化学種。
例えばＣｒ（ＶＩ）イオン等が含まれている場合には、
硝酸溶液の酸化力が著しく増大し、ステンレス鋼の表面
電位が著しく高くなり不働態電位を越えである特定の電
位に達したとき、高原子価イオンとして金属が溶解し、
腐食が著しく促進される現象、いわゆる過不働態腐食が
起りうる。再処理プラントにおいては濃度の大小はある
もののいずれの硝酸溶液においても核分裂生成物が存在
する可能性が有り、さらに、ステンレス鋼自身からの腐
食生成物が存在することも考えられる。この核分裂生成
物あるいは腐食生成物のなかには硝酸中において酸化力
の強い化学種として働く酸化性金属イオンが多量に含ま
れているので、慣用のステンレス鋼は過不働態腐食が起
る危険性が高いといえる。硝酸環境におけるステンレス
鋼の腐食を防止する方法として環境側から、特開昭６０
−３３３７０号公報には硝酸溶液中に還元剤を添加して
該硝酸溶液中に存在するＣｒ イオンを還元する方法
が開示されている。また、特開昭６０−４．６３８０号
には硝酸製造プランＩ・、放射性同位元素の再処理装置
等の硝酸液に対する腐食を防止する方法として硝酸溶液
中にＮＯｘガスを吹き込む方法が開示されている。
硝酸溶液の酸化力が著しく増大し、ステンレス鋼の表面
電位が著しく高くなり不働態電位を越えである特定の電
位に達したとき、高原子価イオンとして金属が溶解し、
腐食が著しく促進される現象、いわゆる過不働態腐食が
起りうる。再処理プラントにおいては濃度の大小はある
もののいずれの硝酸溶液においても核分裂生成物が存在
する可能性が有り、さらに、ステンレス鋼自身からの腐
食生成物が存在することも考えられる。この核分裂生成
物あるいは腐食生成物のなかには硝酸中において酸化力
の強い化学種として働く酸化性金属イオンが多量に含ま
れているので、慣用のステンレス鋼は過不働態腐食が起
る危険性が高いといえる。硝酸環境におけるステンレス
鋼の腐食を防止する方法として環境側から、特開昭６０
−３３３７０号公報には硝酸溶液中に還元剤を添加して
該硝酸溶液中に存在するＣｒ イオンを還元する方法
が開示されている。また、特開昭６０−４．６３８０号
には硝酸製造プランＩ・、放射性同位元素の再処理装置
等の硝酸液に対する腐食を防止する方法として硝酸溶液
中にＮＯｘガスを吹き込む方法が開示されている。
」二連のような還元剤を添加する方法は、使用済原子燃
料再処理プロセスにおける放射性廃棄物を増加する可能
性があり、廃棄物の処理量の増加という問題があった。
料再処理プロセスにおける放射性廃棄物を増加する可能
性があり、廃棄物の処理量の増加という問題があった。
また、ＮＯｘガスを吹き込む方法は、使用済原子燃料再
処理プロセスにおける被防食対象機器が減圧下において
蓮転されるような場合には、防食効果が著しく低下する
可能性がある。更に、還元剤の添加は、放射性核種金属
イオンを金属として析出する可能性があり、析出された
金属が放射能を有すること、更に、白金属が析出した場
合、ガルバニック腐食により、機器構成材料の腐食が著
しく加速される可能性があることから、それらの処理装
置が必要となる問題がある。
処理プロセスにおける被防食対象機器が減圧下において
蓮転されるような場合には、防食効果が著しく低下する
可能性がある。更に、還元剤の添加は、放射性核種金属
イオンを金属として析出する可能性があり、析出された
金属が放射能を有すること、更に、白金属が析出した場
合、ガルバニック腐食により、機器構成材料の腐食が著
しく加速される可能性があることから、それらの処理装
置が必要となる問題がある。
本発明の目的は、減圧下においても効果が大きく、薬剤
等の添加か不要で放射性廃棄物量を増加させることなく
機器を防食する防食方法及び装置を提供することにある
。
等の添加か不要で放射性廃棄物量を増加させることなく
機器を防食する防食方法及び装置を提供することにある
。
上記の目的は、原子燃料再処理プラン１〜などにおいて
不可避的に存在する核分裂生成物あるいは腐食生成物を
含有する硝酸溶液と接触するステンレス鋼の表面電位を
常に不働態領域の電位に調節することによって達成され
る。
不可避的に存在する核分裂生成物あるいは腐食生成物を
含有する硝酸溶液と接触するステンレス鋼の表面電位を
常に不働態領域の電位に調節することによって達成され
る。
本発明は、硝酸溶液によって溶解された使用済原子燃料
を有する再処理環境におけるステンレス鋼の腐食が核分
裂生成物のＲｕあるいはＣｅ、またはステンレス鋼自身
の腐食生成物のＣｒが、硝酸溶液中において高酸化状態
にある場合に、ステンレス鋼の表面電位が上昇し著しく
促進されるという知見に基づきなされたもので、ステン
レス鋼に該ステンレス鋼よりも卑な金属を流電陽極とし
て接続し、両者間の電位差を利用して防食電流を流すこ
とにより、該ステンレス鋼の表面電位が」二昇すること
を防ぎ該ステンレス鋼の腐食が著しく緩和されることを
見い出した。
を有する再処理環境におけるステンレス鋼の腐食が核分
裂生成物のＲｕあるいはＣｅ、またはステンレス鋼自身
の腐食生成物のＣｒが、硝酸溶液中において高酸化状態
にある場合に、ステンレス鋼の表面電位が上昇し著しく
促進されるという知見に基づきなされたもので、ステン
レス鋼に該ステンレス鋼よりも卑な金属を流電陽極とし
て接続し、両者間の電位差を利用して防食電流を流すこ
とにより、該ステンレス鋼の表面電位が」二昇すること
を防ぎ該ステンレス鋼の腐食が著しく緩和されることを
見い出した。
本発明は、硝酸溶液にて使用済原子燃料を処理する原子
燃料再処理プラン１−において、前記硝酸溶液にて溶解
された前記原子燃料からなる酸化性金属イオンあるいは
ステンレス鋼自身の腐食生成物からなる酸化性金属イオ
ンを含有する前記硝酸溶液と接触するステンレス鋼に、
該ステンレス鋼よりも卑な金属を電気的に導通させて接
続することにより、該金属を流電陽極とし、該ステンレ
ス鋼に実質的に防食電流を流すことによって、該ステン
レス鋼の表面電位が上昇することを防ぐ流電陽極を設け
たことを特徴とする防食方法である。
燃料再処理プラン１−において、前記硝酸溶液にて溶解
された前記原子燃料からなる酸化性金属イオンあるいは
ステンレス鋼自身の腐食生成物からなる酸化性金属イオ
ンを含有する前記硝酸溶液と接触するステンレス鋼に、
該ステンレス鋼よりも卑な金属を電気的に導通させて接
続することにより、該金属を流電陽極とし、該ステンレ
ス鋼に実質的に防食電流を流すことによって、該ステン
レス鋼の表面電位が上昇することを防ぐ流電陽極を設け
たことを特徴とする防食方法である。
本発明の防食方法は、使用済原子燃料を硝酸溶液にて溶
解する燃料溶解槽、前記原子燃料を溶解した硝酸溶液よ
りウラン及びプルＩ−ニウムを分離したあとの廃液を濃
縮する廃液蒸発缶、前記廃液蒸発缶から分離された硝酸
溶液からさらに、微量に含まれる放射性物質を除去する
酸回収蒸発缶、該硝酸溶液から主工程にて再使用する硝
酸どして精製する酸回収精留塔及び高レベルあるいは低
レベルの放射性廃液を貯蔵する廃液貯槽とに適用しうる
のであり、これらの装置の少なくとも１つに、前述の流
電陽極を設けるものである。
解する燃料溶解槽、前記原子燃料を溶解した硝酸溶液よ
りウラン及びプルＩ−ニウムを分離したあとの廃液を濃
縮する廃液蒸発缶、前記廃液蒸発缶から分離された硝酸
溶液からさらに、微量に含まれる放射性物質を除去する
酸回収蒸発缶、該硝酸溶液から主工程にて再使用する硝
酸どして精製する酸回収精留塔及び高レベルあるいは低
レベルの放射性廃液を貯蔵する廃液貯槽とに適用しうる
のであり、これらの装置の少なくとも１つに、前述の流
電陽極を設けるものである。
再処理硝酸溶液中の酸化性金属イオンによるステンレス
鋼の過不働態腐食を防止できるので、特に厳しい腐食環
境になり得る、燃料溶解槽、廃液蒸発缶、廃液濃縮缶、
廃液貯槽、硝酸回収蒸発缶、硝酸回収精留塔等に適用す
れば、これらの機器の腐食による障害が回避され、原子
燃料再処理プラントの操業の安定化につながり、信頼性
の高い原子燃料再処理プラン１へとなる。
鋼の過不働態腐食を防止できるので、特に厳しい腐食環
境になり得る、燃料溶解槽、廃液蒸発缶、廃液濃縮缶、
廃液貯槽、硝酸回収蒸発缶、硝酸回収精留塔等に適用す
れば、これらの機器の腐食による障害が回避され、原子
燃料再処理プラントの操業の安定化につながり、信頼性
の高い原子燃料再処理プラン１へとなる。
本発明は、酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液による
機器の防食法において、前述と同様に前記機器の構成材
料よりも卑な金属を流電陽極どして接続することを特徴
とする硝酸溶液による機器の防食法にあり、アンモニア
酸化による硝酸製造プラント、有機化合物の硝酸像化装
置、半導体月料のスクラップから金属を回収する装置、
ステンレス鋼の表面洗浄装置等の防食にも適用すること
ができる。
機器の防食法において、前述と同様に前記機器の構成材
料よりも卑な金属を流電陽極どして接続することを特徴
とする硝酸溶液による機器の防食法にあり、アンモニア
酸化による硝酸製造プラント、有機化合物の硝酸像化装
置、半導体月料のスクラップから金属を回収する装置、
ステンレス鋼の表面洗浄装置等の防食にも適用すること
ができる。
本発明では、原子燃料再処理プラン１−などにおいて不
可避的に存在する核分裂生成物あるいは腐食生成物から
なる酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液を取扱う機器
がオーステティ１〜系ステンレス鋼にて構成されている
場合、前記硝酸溶液中において該ステンレス鋼よりも卑
な金属を流電陽極として該ステンレス鋼に接続し防食電
流を流す。
可避的に存在する核分裂生成物あるいは腐食生成物から
なる酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液を取扱う機器
がオーステティ１〜系ステンレス鋼にて構成されている
場合、前記硝酸溶液中において該ステンレス鋼よりも卑
な金属を流電陽極として該ステンレス鋼に接続し防食電
流を流す。
一般に、原子燃料再処理プラントにおいては、従来より
硝酸腐食の防止のために、材料面から炭素含有旦を低減
化したオーステナイＩ・系ステンレス鋼（例えば５ＵＳ
３０４Ｌ、３１６Ｌあるいは２５Ｃｒ−２ＯＮｉ系ステ
ンレス鋼）か使用されてきたが、上述のような強腐食性
の環境では慣用の２５ Ｃｒ −２０Ｎ ｉ系ステンレ
ス鋼でさえ、不働態状態のままでいることができず過不
働態状態となり粒界腐食が生じる場合があることか報告
されている。そこで、本発明者らは前記硝酸環境におけ
る種々の金属材料の腐食研究から、耐記オーステナイト
系ステンレス鋼に比へて腐食速度は大きいが、腐食の形
態が粒界腐食型にならず前面腐食型となる材料に着目し
、これらの材料を流電陽極として前記硝酸環境において
前記オーステティ１−系ステンレス鋼に接続したところ
該オーステナイト系ステンレス鋼は腐食量が著しく低下
し、また、該オーステナイト系ステンレス鋼の表面はほ
とんど粒界腐食が生じず健全であることが知られた。こ
れは、該硝酸環境において該オーステナイト系ステンレ
ス鋼が不働態状態に保持されるに足る防食電流が該流電
陽極より供給されたことによるものである。流電陽極か
らの防食電流は、該硝酸環境における流電陽極自身の溶
解に起因するものであり、この反応は流電陽極をＭとす
ると以下の（］）式のように表わされる。
硝酸腐食の防止のために、材料面から炭素含有旦を低減
化したオーステナイＩ・系ステンレス鋼（例えば５ＵＳ
３０４Ｌ、３１６Ｌあるいは２５Ｃｒ−２ＯＮｉ系ステ
ンレス鋼）か使用されてきたが、上述のような強腐食性
の環境では慣用の２５ Ｃｒ −２０Ｎ ｉ系ステンレ
ス鋼でさえ、不働態状態のままでいることができず過不
働態状態となり粒界腐食が生じる場合があることか報告
されている。そこで、本発明者らは前記硝酸環境におけ
る種々の金属材料の腐食研究から、耐記オーステナイト
系ステンレス鋼に比へて腐食速度は大きいが、腐食の形
態が粒界腐食型にならず前面腐食型となる材料に着目し
、これらの材料を流電陽極として前記硝酸環境において
前記オーステティ１−系ステンレス鋼に接続したところ
該オーステナイト系ステンレス鋼は腐食量が著しく低下
し、また、該オーステナイト系ステンレス鋼の表面はほ
とんど粒界腐食が生じず健全であることが知られた。こ
れは、該硝酸環境において該オーステナイト系ステンレ
ス鋼が不働態状態に保持されるに足る防食電流が該流電
陽極より供給されたことによるものである。流電陽極か
らの防食電流は、該硝酸環境における流電陽極自身の溶
解に起因するものであり、この反応は流電陽極をＭとす
ると以下の（］）式のように表わされる。
Ｍ→Ｍ 十ｎｅ−・（１）
この（１）式のｎｅ−が該オーステナイト系ステンレス
鋼の表面電位の−１−昇を抑制することによって該オー
ステティ１−系ステンレス鋼の過不働態腐食が防止され
る。
鋼の表面電位の−１−昇を抑制することによって該オー
ステティ１−系ステンレス鋼の過不働態腐食が防止され
る。
なお、該硝酸環境における該オーステティ１〜系ステン
レス鋼の流電陽極としては、該オーステナイ１へ系ステ
ンレス鋼に対して有効な電位差を保ち、単位重量当りの
発生電気量が大きく、溶解が均一であり、しかも該硝酸
環境においての消耗の程度が非経済的でないものか望ま
しい。該オーステティ１−系ステンＩノス鋼が例えば、
５ＵＳ３０４Ｌ。
レス鋼の流電陽極としては、該オーステナイ１へ系ステ
ンレス鋼に対して有効な電位差を保ち、単位重量当りの
発生電気量が大きく、溶解が均一であり、しかも該硝酸
環境においての消耗の程度が非経済的でないものか望ま
しい。該オーステティ１−系ステンＩノス鋼が例えば、
５ＵＳ３０４Ｌ。
３］６Ｌあるいは２５Ｃｒ−２ＯＮｊ系ステンレス鋼で
ある場合には、流電陽極としては、例えば該硝酸環境に
おいて前記オーステナイト系ステンレス鋼よりも腐食速
度が大きいが腐食の形態が前−１］− 面腐食型であるところの珪素含有２重量％以上のステン
レス鋼、あるいはクロム含有量が１２〜１６重量％のフ
ルテンサイ１〜系またはフェライト系ステンレス鋼など
があげらＪしる。
ある場合には、流電陽極としては、例えば該硝酸環境に
おいて前記オーステナイト系ステンレス鋼よりも腐食速
度が大きいが腐食の形態が前−１］− 面腐食型であるところの珪素含有２重量％以上のステン
レス鋼、あるいはクロム含有量が１２〜１６重量％のフ
ルテンサイ１〜系またはフェライト系ステンレス鋼など
があげらＪしる。
また、原子燃料再処理プロセスにおいて腐食性の核分裂
生成物あるいはステンレス鋼自身からの腐食生成物を含
有する可能性が高いため、あるいは硝酸の濃度が高いた
め、あるいは硝酸溶液の温度が高いため、特に厳しい腐
食環境となり得る箇所を本発明による方法にて防食する
ことが有効である。具体的には、核分裂生成物を多量に
含有し、かつ高温の硝酸溶液を取扱う燃料溶解槽、廃液
蒸発缶、廃液濃縮缶、廃液貯槽あるいは核分裂生成物が
不可避的に存在する可能性が高く、中〜高濃度で中〜高
温の硝酸回収蒸発缶、硝酸回収精留塔などがあげられる
。前記硝酸使用機器がステンレス鋼で構成される場合、
該硝酸環境における該ステンレス鋼の腐食を減するため
に、前記硝酸使用機器本体あるいは本体とバイパスをと
り流電陽極を設ける。本発明によれば、外部電源を要せ
ず、−］２− 施工が比較的簡単で、維持管理を必要とせず、流電陽極
自体の自己自動制御性により過防食が避けられ、また、
電位分布がかなり均一であり、他の機器への影響が少な
いので、原子燃料再処理プラントのような高放射性物質
を取扱う機器の防食に有効である。
生成物あるいはステンレス鋼自身からの腐食生成物を含
有する可能性が高いため、あるいは硝酸の濃度が高いた
め、あるいは硝酸溶液の温度が高いため、特に厳しい腐
食環境となり得る箇所を本発明による方法にて防食する
ことが有効である。具体的には、核分裂生成物を多量に
含有し、かつ高温の硝酸溶液を取扱う燃料溶解槽、廃液
蒸発缶、廃液濃縮缶、廃液貯槽あるいは核分裂生成物が
不可避的に存在する可能性が高く、中〜高濃度で中〜高
温の硝酸回収蒸発缶、硝酸回収精留塔などがあげられる
。前記硝酸使用機器がステンレス鋼で構成される場合、
該硝酸環境における該ステンレス鋼の腐食を減するため
に、前記硝酸使用機器本体あるいは本体とバイパスをと
り流電陽極を設ける。本発明によれば、外部電源を要せ
ず、−］２− 施工が比較的簡単で、維持管理を必要とせず、流電陽極
自体の自己自動制御性により過防食が避けられ、また、
電位分布がかなり均一であり、他の機器への影響が少な
いので、原子燃料再処理プラントのような高放射性物質
を取扱う機器の防食に有効である。
〈実施例１〉
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する。第１−表Ａ欄に示した化学組成をもつオーステナ
イト系ステンレス鋼について、原子燃料再処理プロセス
における硝酸溶液を模擬した種々の硝酸溶液中において
腐食試験を行ったもの 。
する。第１−表Ａ欄に示した化学組成をもつオーステナ
イト系ステンレス鋼について、原子燃料再処理プロセス
における硝酸溶液を模擬した種々の硝酸溶液中において
腐食試験を行ったもの 。
である。腐食試験は第３図に示す実験装置を用い、濃度
２−１４ｍｏｌ／ Ｑ 、温度４０°Ｃ−沸騰温度の硝
酸に、Ｏ−０，５ｍｏｌ／ｆｌの濃度範囲でＲｕ （ｍ
）、Ｒｕ（■） 、 Ｃｅ （ＴＶ） 、 Ｃｒ （Ｖ
Ｉ）の少なくとも１種類含むように調節した硝酸溶液中
に試験片を４８時間浸漬して試験前後の試験片の重量変
化から腐食速度を求め、更に表面を走査型電子顕微量に
て観察した。なお、腐食試験は本発明の効果を確認する
ために、まず、第１表Ａ欄のオーステナイト系ステンレ
ス鋼単独試験片について実施し、ついで、第１表Ｂ欄に
示した化学組成をもつステンレス鋼を流電陽極として接
続した試験片について実施した。第１図及び第２図はそ
の結果の一例を示したものである。
２−１４ｍｏｌ／ Ｑ 、温度４０°Ｃ−沸騰温度の硝
酸に、Ｏ−０，５ｍｏｌ／ｆｌの濃度範囲でＲｕ （ｍ
）、Ｒｕ（■） 、 Ｃｅ （ＴＶ） 、 Ｃｒ （Ｖ
Ｉ）の少なくとも１種類含むように調節した硝酸溶液中
に試験片を４８時間浸漬して試験前後の試験片の重量変
化から腐食速度を求め、更に表面を走査型電子顕微量に
て観察した。なお、腐食試験は本発明の効果を確認する
ために、まず、第１表Ａ欄のオーステナイト系ステンレ
ス鋼単独試験片について実施し、ついで、第１表Ｂ欄に
示した化学組成をもつステンレス鋼を流電陽極として接
続した試験片について実施した。第１図及び第２図はそ
の結果の一例を示したものである。
第 １ 表
第１図は、第１表Ａ４ｌｌ１ｌの各試験片について１４
ｍ０１／Ｑ、沸騰温度（１２０℃）の硝酸中に、Ｃｒ（
ＶＩ）をＯ、ＯＯ５ｍｏ１．／ Ｑ添加した硝酸溶液中
における腐食速度を示す。第１−図の流電陽極ａ、ｂ。
ｍ０１／Ｑ、沸騰温度（１２０℃）の硝酸中に、Ｃｒ（
ＶＩ）をＯ、ＯＯ５ｍｏ１．／ Ｑ添加した硝酸溶液中
における腐食速度を示す。第１−図の流電陽極ａ、ｂ。
Ｃは、第１表Ｂ欄のａ、ｂ、ｃに対応しており、それぞ
れａ ： １．８ Ｃｒ −１３Ｎ ｉ −４Ｓ ｊ鋼
、ｂ：１３Ｃｒｔｌｌ、Ｃ：１３Ｃｒ−ｒ−ｃｍを示し
ている。
れａ ： １．８ Ｃｒ −１３Ｎ ｉ −４Ｓ ｊ鋼
、ｂ：１３Ｃｒｔｌｌ、Ｃ：１３Ｃｒ−ｒ−ｃｍを示し
ている。
第１表Ａ欄の各試験片の腐食速度は、いずれも流電陽極
を設けない単独の場合には、１．０ｍｍ／ｙ以上の値と
なっているが、流電陽極ａ、ｂあるいはＣを設けた場合
には、Ｓ Ｕ Ｓ ３０ ／１ Ｉｌ、５ＵＳ３１６Ｌ
あるいは２５Ｃｒ−２ＯＮｉ鋼の腐食速度はいずれも単
独の場合に比べ著しく低下しており、防食効果が大きい
ことが分る。第２図は、２５Ｃｒ−２ＯＮｊ鋼の腐食試
験後の表面状態を示しており、（イ）は第１図の試験Ｎ
ｏ、 ９に対応し、（ロ）は試験Ｎα１１に対応してい
る。２５Ｃｒ−２ＯＮ］鋼単独の場合には、粒界腐食が
生じており、一部粒界の脱落がみられるが、流電陽極と
して１３Ｃｒ鋼を接続した場合には、粒界腐食を呈して
おらず健全てあり、この図からも本発明による防食効果
が大きいことが分る。
を設けない単独の場合には、１．０ｍｍ／ｙ以上の値と
なっているが、流電陽極ａ、ｂあるいはＣを設けた場合
には、Ｓ Ｕ Ｓ ３０ ／１ Ｉｌ、５ＵＳ３１６Ｌ
あるいは２５Ｃｒ−２ＯＮｉ鋼の腐食速度はいずれも単
独の場合に比べ著しく低下しており、防食効果が大きい
ことが分る。第２図は、２５Ｃｒ−２ＯＮｊ鋼の腐食試
験後の表面状態を示しており、（イ）は第１図の試験Ｎ
ｏ、 ９に対応し、（ロ）は試験Ｎα１１に対応してい
る。２５Ｃｒ−２ＯＮ］鋼単独の場合には、粒界腐食が
生じており、一部粒界の脱落がみられるが、流電陽極と
して１３Ｃｒ鋼を接続した場合には、粒界腐食を呈して
おらず健全てあり、この図からも本発明による防食効果
が大きいことが分る。
〈実施例２〉
一］５−
第４図は本発明に係る原子燃料再処理プラン１〜の処理
工程図である。使用済原子燃料は図に示す工程を経て処
理される。
工程図である。使用済原子燃料は図に示す工程を経て処
理される。
使用済原子燃料は貯蔵池に入れられ、相当の期間貯蔵さ
れ、燃料中の放射能が減衰してから処理される。放射能
の減衰した使用済燃料としてステンレス鋼やジルカロイ
被覆管軽水炉用燃料の場合は、小片に切断し、溶解工程
で酸化物燃料だけ溶解し、被覆管と固体廃棄物として除
去する。溶解は沸騰硝酸中で行われる。燃料溶解液は共
除染工程に送られ、ウラン、プルトニウムが溶解液より
分離される。この分離は有機溶媒にて抽出され、ウラン
、プルトニウムは有機相に移行し、核分裂生成物は水相
に残留する。この水相は高放射性廃液処理工程へ送られ
る。
れ、燃料中の放射能が減衰してから処理される。放射能
の減衰した使用済燃料としてステンレス鋼やジルカロイ
被覆管軽水炉用燃料の場合は、小片に切断し、溶解工程
で酸化物燃料だけ溶解し、被覆管と固体廃棄物として除
去する。溶解は沸騰硝酸中で行われる。燃料溶解液は共
除染工程に送られ、ウラン、プルトニウムが溶解液より
分離される。この分離は有機溶媒にて抽出され、ウラン
、プルトニウムは有機相に移行し、核分裂生成物は水相
に残留する。この水相は高放射性廃液処理工程へ送られ
る。
ウラン、プルｈニウｌ＼を分離した後の高放射能廃液は
濃縮するための廃液蒸発缶に送られる。この蒸発缶から
分離された硝酸溶液からさらに微量の放射性物質を除去
するとともに硝酸を回収する蒸発缶に送られる。この硝
酸溶液から再使用する硝酸として精製する酸回収精留塔
に送られ、回収された硝酸は再使用される。重連の硝酸
溶液を回収した残渣は高レベル又は低レベルの放射性廃
液を貯蔵する廃液槽に貯蔵される。
濃縮するための廃液蒸発缶に送られる。この蒸発缶から
分離された硝酸溶液からさらに微量の放射性物質を除去
するとともに硝酸を回収する蒸発缶に送られる。この硝
酸溶液から再使用する硝酸として精製する酸回収精留塔
に送られ、回収された硝酸は再使用される。重連の硝酸
溶液を回収した残渣は高レベル又は低レベルの放射性廃
液を貯蔵する廃液槽に貯蔵される。
以上の燃料溶解槽、廃液蒸発缶、酸回収蒸発缶。
酸回収精留塔及び廃液貯槽の各装置は核分裂生成物の酸
化性金属イオンを含み、腐食が促進されるので、実施例
１と同様に、各装置に流電陽極を設けられる。第５図は
廃液蒸発缶、第６図は酸回収蒸発缶、第７図は酸回収精
留塔及び第８図は廃液貯槽を示す。以上のように、各装
置に流電陽極を設けることにより、各装置における腐食
量が著しく減少し、各装置の防食が図れる。
化性金属イオンを含み、腐食が促進されるので、実施例
１と同様に、各装置に流電陽極を設けられる。第５図は
廃液蒸発缶、第６図は酸回収蒸発缶、第７図は酸回収精
留塔及び第８図は廃液貯槽を示す。以上のように、各装
置に流電陽極を設けることにより、各装置における腐食
量が著しく減少し、各装置の防食が図れる。
本発明によれば、薬剤等を添加することなく、原子燃料
再処理設備機器などの腐食を防止できるので、放射性物
質としての廃棄物の特別な処理を要することなく再処理
設備機器等の防食を図ることができる。腐食による操業
停止を未然に防止できるので、再処理プラントなどの稼
動率を向上することかできる。
再処理設備機器などの腐食を防止できるので、放射性物
質としての廃棄物の特別な処理を要することなく再処理
設備機器等の防食を図ることができる。腐食による操業
停止を未然に防止できるので、再処理プラントなどの稼
動率を向上することかできる。
第１図はＣｒ（Ｖｌ’）含有硝酸溶液中において各種合
金に流電陽極ａ：１８ｃｒ−１−３Ｎｉ−４Ｓｉ［、ｂ
：１３Ｃｒ鋼、 ｃ ： １３Ｃｒ−ＬＣｔ’Ｐｌを接
続した場合の腐食速度を示す線図、第２図（イ）は、第
１図の試験Ｎα９．（ロ）は試験Ｎα１１に対応する試
験片表面図、第３図は腐食試験装置、第４図は本発明に
係る使用済原子燃料の再処理プラントにおける処理工程
図、第５図は廃棄蒸発缶。 第６図は酸回収蒸発缶、第７図は酸回収精留塔。 第８図は廃液貯槽概要図である。 １６ 流電陽極。
金に流電陽極ａ：１８ｃｒ−１−３Ｎｉ−４Ｓｉ［、ｂ
：１３Ｃｒ鋼、 ｃ ： １３Ｃｒ−ＬＣｔ’Ｐｌを接
続した場合の腐食速度を示す線図、第２図（イ）は、第
１図の試験Ｎα９．（ロ）は試験Ｎα１１に対応する試
験片表面図、第３図は腐食試験装置、第４図は本発明に
係る使用済原子燃料の再処理プラントにおける処理工程
図、第５図は廃棄蒸発缶。 第６図は酸回収蒸発缶、第７図は酸回収精留塔。 第８図は廃液貯槽概要図である。 １６ 流電陽極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液中にて使用す
る機器の防食法において、前記機器の構成材料のオース
テナイト系ステンレス鋼に前記ステンレス鋼より卑な金
属である珪素含有量２重量％以上のステンレス鋼あるい
はクロム含有量１２〜１４重量％のマルテンサイト系ま
たはフェライト系ステンレス鋼を流電陽極として用いる
ことを特徴とする高腐食性液体中の防食方法。 ２、硝酸溶液にて使用済原子燃料を処理する原子燃料再
処理プラントの高腐食性液体中の防食方法において、前
記硝酸溶液にて溶解された前記原子燃料からなる酸化性
金属イオンあるいは機器構成材料からの腐食生成物から
なる酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液と接する機器
構成材料に、該機器構成材料より卑な金属を流電陽極と
して用いることを特徴とする高腐食性液体中の防食方法
。 ３、硝酸溶液にて使用済原子燃料を処理する原子燃料再
処理プラントの高腐食性液体中の防食方法において、前
記硝酸溶液にて溶解された前記原子燃料からなる酸化性
金属イオンあるいは機器構成材料からの腐食生成物から
なる酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液と接する機器
構成材料のオーステナイト系ステンレス鋼に、珪素含有
量２重量％以上のステンレス鋼を流電陽極として用いる
ことを特徴とする高腐食性液体中の防食方法。 ４、硝酸溶液にて使用済原子燃料を処理する原子燃料再
処理プラントの高腐食性液体中の防食方法において、前
記硝酸溶液にて溶解された前記原子燃料からなる酸化性
金属イオンあるいは機器構成材料からの腐食生成物から
なる酸化性金属イオンを含有する硝酸溶液と接する機器
構成材料のオーステナイト系ステンレス鋼にクロム含有
量が１２〜１６重量％のマルテンサイト系またはフェラ
イト系ステンレス鋼を流電陽極として用いることを特徴
とする高腐食性液体中の防食方法。 ５、使用済原子燃料を硝酸溶液にて溶解する燃料溶解槽
、前記原子燃料を溶解した硝酸溶液よりウラン及びプル
トニウムを分離した後の廃液を濃縮する廃液蒸発缶、前
記廃液蒸発缶から分離された硝酸溶液からさらに廃液を
除去する酸回収蒸発缶、該硝酸溶液から本プロセスにて
再使用する硝酸として精製する酸回収精留塔及び高レベ
ルあるいは低レベルの放射性廃液を貯蔵する廃液貯槽と
を備えた原子燃料再処理プラントの高腐食性液体中の防
食装置において、前記溶解槽、廃液蒸発缶、酸回収蒸発
缶、酸回収精留塔及び廃液貯槽の少なくとも１つに、該
機器構成材料より卑な金属を流電陽極として用いること
を特徴とする高腐食性液体中の防食装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11414788A JP2652035B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | 高腐食性液体中の防食方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11414788A JP2652035B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | 高腐食性液体中の防食方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287286A true JPH01287286A (ja) | 1989-11-17 |
| JP2652035B2 JP2652035B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=14630323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11414788A Expired - Lifetime JP2652035B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | 高腐食性液体中の防食方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2652035B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046032A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 再処理施設のカメラ点検システム及び点検カメラ |
| CN112763396A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-05-07 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理腐蚀性高放废液的料液及进行腐蚀试验的方法 |
| CN112986113A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-06-18 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理腐蚀性溶解液的料液及其使用方法 |
| CN113252539A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-08-13 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理放射性真实料液腐蚀性的方法及模拟料液 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159348A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-17 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Austenitic stainless steel and improving characteristics thereof |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP11414788A patent/JP2652035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159348A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-17 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Austenitic stainless steel and improving characteristics thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112986113A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-06-18 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理腐蚀性溶解液的料液及其使用方法 |
| CN113252539A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-08-13 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理放射性真实料液腐蚀性的方法及模拟料液 |
| CN112763396B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-09-20 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理腐蚀性高放废液的料液及进行腐蚀试验的方法 |
| CN112986113B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-11-11 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理腐蚀性溶解液的料液及其使用方法 |
| CN113252539B (zh) * | 2020-12-07 | 2023-09-05 | 中国核电工程有限公司 | 模拟核燃料后处理放射性真实料液腐蚀性的方法及模拟料液 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2652035B2 (ja) | 1997-09-10 |
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