JPH0483153A - 腐食検知システム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、腐食環境にさらされている構造材の健全性向
上に係り、特にその孔食及び応力腐食割れなどの腐食発
生を検知する腐食検知システム及び水質制御システムに
関する。

〔従来の技術〕

従来の腐食検知システムにおいては、特開昭５７−２２
５３５号公報に記載されるように、腐食性流体中に置か
れ、かつ放射化された腐食性素子の抵抗値変化と、下流
における放射性物質の増加とを比較することにより、孔
食を検出し測定する腐食監視システムとなっていた。ま
た特開昭６０−２２８９１２号公報に記載されるように
、配管や容器等へ入射する超音波及びその反射波の周波
数分布から、腐食を監視して微小を腐食の検出を可能に
する腐食監視方法となっている。また特開昭５２−１５
００９０号公報に記載されるように、ゾーン選択機能に
つきＡＥ位置標定監視装置に、プリアンプとＡＥセンサ
を介してピンポイント接触型ウェーブガイドを接続する
ことにより、被検体の亀裂発生と進展状況を精度高く検
出できるようにするき裂挙動検出装置となっている。ま
た特開昭６１〜９５２１２号公報に記載されるように、
稼動中の構造物における高応力箇所の断面積変化、変動
応力および温度を実測してオンラインで監視することに
より、構造物の疲労き裂発生の進展状況および余寿命等
を、適確に逐次把握できるようにする構造物の疲労き裂
発生、進展、余寿命監視システムとなっている。また特
開昭６２−１７９６６２号公報に記載されるように、機
器に装着したセンサを、信号処理装置と表示記録装置と
に接続することにより、高温下機器の水素侵食による割
れの発生を自動的かつ連続的に監視するシステムとなっ
ている。

原子炉炉水制御システムとしては、特開昭６２−１２６
３９８号公報に記載されるように、原子炉炉心の過酸化
水素濃度を測定する装置と、その測定値から水素注入率
を制御する装置とを設けることにより、炉心の水質を最
適に制御する原子炉水質制御システムとなっている。現
在海外のＢＷＲで実施されている腐食環境モニタシステ
ムには。

エプリ　エヌ　ピー　３５２１．メイ、１９８４（ＥＰ
ＲＩ　　ＮＰ−３５２１Ｍａｙ、１９８４）。

エプリ　エヌ　ピー　３５１７．メイ、１９８４（ＥＰ
ＰＩ　　ＮＰ−３５１７Ｍａｙ、１９８４）。

コロ−ジョン１８３ペーパーナンバー１２２（Ｃｏｒｒ
ｏｓｉｏｎ　　’８３　　ＰＡＰＥＲＮＵＭＢＥＲ１２
２）及びコロ−ジョン１８３ペーパーナンバー　１２９
　（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　　’８３　　ＰＡＰＥＲＮＵ
ＭＢＥＲ１２９）に記載されているように、一次系冷却
材中におけるステンレス鋼の腐食電位を照合電極を用い
て計測することにより腐食環境モニタを行ってる。一次
系冷却水中の酸素濃度を規制して応力腐食割れを防ぐ対
策が講じられている。これは、５ＵＳ３０４鋼が一２３
０ｍＶ以下であればＳＣＣ（応力腐食割れ）を起さない
というものである。これに関しては公開昭５７−３０８
６号公報に記載されているように、一次冷却水中のステ
ンレス鋼の腐食電位、溶存酸素濃度及び水素濃度を測定
し、腐食電位が、−２５０〜６００ｍＶ、溶存酸素濃度
１０〜５０ｐＰｂ、溶存水素濃度１５０ｐｐｂ以下にな
るように溶存水素量をコントロールすることを特徴とす
るシステムとなっている。これらは照合電極を環境モニ
タとして使用している。すなわちＨ２を注入し溶存酸素
濃度を下げ、応力腐食割れが生じなくなる５ＵＳ３０４
の電位が一２３０ｍＶということであり、照合電極を応
力腐食割れの直接的な検知に適用したものではなく、照
合電極を応力腐食割れ検知に適用した例はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の腐食検知システムにあっては、それらの局部腐食
がある程度生じた段階で検出するのみであって、これら
の発生のごく初期をとらえることができなかった。また
応力腐食割れを防止するための水素注入の制御に関して
は、たとえば電位測定の場合、応力腐食割れで生じるき
裂内部の水質環境とバルク中の水質環境とは異なるため
、バルク中に浸漬された応力腐食割れを生じていない試
験片の電位で水素量をコントロールしても適切な水質制
御は不可能にちがい。

またその電位が一２３０ｍＶ以下であれば応力腐食割れ
を生じないとしているが、測定されている電位は前述の
ように応力腐食割れを生じていない試験片であるため、
直接の応力腐食割れに関する情報とはなっていない。ま
たプラントは、それぞれの場所でその水質（溶存酸素濃
度、溶存水素濃度、過酸化水素濃度）や温度が異るため
、単一の場所で測定した値を基に水質を制御してもプラ
ントの健全性を充分に保つことができない。またＳＣＣ
が発生しなくなる電位が一２３０ｍＶ以下であるのは一
定の水質条件下でのみであり、水質や温度が変化した場
合は、−２３０ｍＶの値が変化すると考えられる。事実
、導電率が変化した場合はその電位が変化することが報
告されている。

従って応力腐食割れが起きたかどうかを判断するために
は、単一のＳＵＳの試験片の他にその時の炉水の温度、
及び導電率などの水質も測定する必要がある。すなわち
、さまざまな水質条件下でＳＣＣが生じなくなる電位を
求めてデータベース化しておき、それを基にＳＣＣの発
生を判断する必要があった。

本発明の目的は、温度や水質等が変化した場合において
も同一の方法及び装置で感度良く応力腐食割れや孔食等
の局部腐食の発生を検知し、かつ防止する腐食検知シス
テム及び水質制御システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため、本発明に係る腐食検知シス
テムは、プラントの水系配管の腐食監視部に複数の照合
電極を挿入し、それぞれの照合電極の間の電位差又はそ
れぞれの照合電極とそれぞれの照合電極に対応する腐食
監視部との間の電位差を測定し、電位差より腐食の発生
とその個所とを検知する構成とする。

そして腐食の発生個所を、それぞれの電位の一方が卑側
に変動又はそれぞれの電位差が基準値を超えることによ
り検知する構成である。

また腐食の発生個所を、少なくとも２本の照合電極の電
位差を比較することにより検知する構成でもよい。

さらに照合電極は、異種金属の接合部に設置される構成
でもよい。

そして腐食環境モニタシステムにおいては、請求項１〜
４のいずれか１項記載の腐食検知システムを、少なくと
も一箇所に設置してプラントの健全性又は危険性を評価
する構成とする。

また請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
ムを備えた腐食環境モニタシステムにおいては、測定さ
れたそれぞれの電位又は電位差を。

ＣＲＴ、記録計、レコーダ及びプロッタよりなる表示シ
ステムに表示し、表示に基づいて腐食の発生とその箇所
とを検知する構成でもよい。

さらに請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知シス
テムを備えた腐食環境モニタシステムにおいては、腐食
の発生とその個所を音、音声、光及びＣＲＴの表示より
なる少なくとも一つの警報を発令する構成でもよい。

そして請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知シス
テムを備えた腐食環境モニタシステムにおいては、それ
ぞれの照合電極の間の電位差の増加速度、それぞれの照
合電極と腐食監視部との間の電位差の増加速度又はそれ
ぞれの増加速度の時間的変化により応力腐食割れが発生
する時期を予測する構成でもよい。

また請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
ムを備えた腐食環境モニタシステムにおいては、測定さ
れるそれぞれの電位又は電位差の時間的変化を監視する
構成でもよい。

さらに、水質制御システムにおいては、請求項５〜９の
いずれか１項記載の腐食環境モニタシステムを備え、酸
素、窒素、水素、ＮＯｘ、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、Ｈ
ＮＯ，及びＨ２Ｏ，（７）少なくとも一つを注入するガ
ス及び薬品注入装置を具備した構成とする。

そして請求項５〜９のいずれか１項記載の腐食環境モニ
タシステムを備えた水質制御システムにおいては、測定
された電位差をほぼ基準値に復させる酸素、窒素、水素
、ＮＯｘ、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、ＨＮＯ，及びＨ２
Ｏ２の少なくとも一つを、少なくとも一箇所より水系に
注入する構成でもよい。

またプラントにおいては、請求項１〜１２のいずれか１
項記載の腐食検知システム、腐食環境モニタシステム又
は水質制御システムを、少なくとも一つ備えた構成とす
る。

さらにプラントにおいては、請求項１〜１２のいずれか
１項記載の腐食検知システム、腐食環境モニタシステム
又は水質制御システムの少なくとも一つを、金属材料の
溶接部、熱影響部、エルボ及び曲管部の少なくとも一箇
所に設けた構成でもよい。

そして原子力プラントにおいては、請求項１〜１２のい
ずれか１項記載の腐食検知システム、腐食環境モニタシ
ステム又は水質制御システムの少なくとも一つを、再循
環系バイパス、炉水スプレィ系配管、原子炉浄化系配管
及び再循環系ライザ管よりなるＢＷＲプラント一次系配
管の曲管部。

エルボ、溶接部、溶接熱影響部の少なくとも一箇所に配
設した構成とする。

また原子力プラントにおいては、請求項１〜１２のいず
れか１項記載の腐食検知システム、腐食環境モニタシス
テム及び水質制御システムの少なくとも一つを、原子炉
圧力容器と一次系配管の溶接部及びホウ酸水注入配管、
炉心支持板、上部格子板、炉心スプレィ配管よりなる炉
水構造物の曲管部、溶接部及び溶接熱影響部の少なくと
も一箇所に設置した構成でもよい。

〔作用〕

本発明の腐食検知システムによれば、孔食を生じさせや
すい溶液中に所定の金属を入れると、孔食が生じない場
合はこの金属近傍の電位分布は均一であるため、照合電
極を金属のどの位置に配設しても測定される電位は同じ
となる。しかし、ある部分に孔食や応力腐食割れが生じ
ると、そこがアノード部になって全面腐食を起こしてい
る場所と異る電位分布を示すようになり、照合電極で測
定される電位はＩＲ分だけ低い電位となる。従って、所
定の金属材料に複数の照合電極を設置しておき、それぞ
れの照合電極間の電位又はそれぞれの照合電極と金属材
料との間の電位に差が生じた場合、応力腐食割れや孔食
等の局部腐食が生じたことになる。その局部腐食が激し
い場合は、■（腐食電流）が大きくなるためＩＲ損が大
きくなり、電位降下分が大きくなる。従ってその電位降
下分の大きさで局部腐食の程度が判る。Ｒ（溶液抵抗）
が小さい場合、すなわち溶液の電導度が高い溶液は、電
導度が低い溶液と比較し■が同じとしても電位差が小さ
くなる。

次に金属材料ＡとＢの異種金属接合をもった材料（Ａ−
Ｂ）を電導度の高い溶液に浸漬させると、混成電位系が
成り立つため、照合電極をＡ側に近づけて測定した材料
との電位差と、Ｂ側へ近づけて測定した材料との電位差
と同じである。しかしＡとＢの接点部に照合電極を近づ
けて測定した材料との電位差は、接点部での大きなＩの
ためにＲが小さくても大きなＩＲが得られるため、Ａ又
はＢ側に近づけて測定した値と異なる。したがって、電
導度の高い溶液中においては、接点部とそこから離れた
部分とに照合電極を設置することで局部腐食が検知され
る。電導度の低い溶液に材料を浸漬させた場合は、溶液
抵抗が高＜ＩＲ損が生じるため、照合電極をＡ側に近づ
けて測定した材料の電位と、照合電極をＢ側に近づけて
測定した材料の電位との間に差があった場合は、異種金
属間腐食が生じていることがわかる。またその差が大き
い程、その腐食は激しいものとなる。

応力腐食割れ、孔食及び異種金属間腐食の検出に、ＩＲ
損に寄因する照合電極の内部電位の降下を利用し、この
内部電位の降下の検出に２通りの方法を使用する。すな
わち複数の照合電極間の電位差を測定する場合と、複数
の照合電極を基準に測定した材料との電位のそれぞれの
差を測定する場合である。ここで測定されるものは原理
的には同じものである。

例えば孔食が生じている場所に設置されている照合電極
Ａ、健全な場所に設置されている照合電極Ｂ及び材料の
それぞれの電位をＥＡ、Ｅａ及びＥｃ（内部電位は、孔
食が起きている場所とない場所とでは同一）とする。複
数の照合電極間の電位差はＥＡ−Ｅｓであり、それぞれ
の照合電極を基準にして測定した電位差は、孔食が生じ
ている場所ではＥｃ−ＥＡ、健全な場所ではＥＣ−ＥＢ
となる。

それぞれの電位差を測定するのであるから測定される電
位差は（Ｅｃ　　Ｅａ）　　　（Ｅｃ−ＥＡ）：ＥＡ−
Ｅａとなり両方法で測定した値は同じものとなる。

〔実施例〕

本発明のそれぞれの実施例を図面を参照しながら説明す
る。

〔実施例１〕 本実施例は第２図に示すＢＷＲプラントのＰＬＲ系配系
内管内９数の照合電極１を設置しそれらの照合電極間の
電位差及び各場所に設置した照合電極とその設置場所近
傍の構造材からリード線間の電位差を測定することによ
り、配管系の応力腐食割れを検知することを試みた腐食
検知システムの例である。照合電極挿入部の詳細を第１
図に示しである。

第１図に示すように、複数の照合電極を配管のフランジ
部より挿入し、たとえば通常配管部１〜１、応力がかか
る配管部１〜２及び配管の溶接部１〜３にセットする。

またそれぞれセットした照合電極のごく近傍の配管部よ
りリード線（１３−１，１３−２，１３−３）をとる。

これらのリード線及び照合電極と接続されたリード線（
１３−４，１３−５，１３−６）は、接点切換装置５に
接続されている。ここではスイッチの０Ｎ−ＯＦＦによ
り、例えば照合電極１〜１と１〜２間の電位差、照合電
極１〜１と１〜３の間の電位差、照合電極１〜２と１〜
３間の電位差、照合電極１〜１と１３−１間の電位差、
照合電極１〜２と１３−２間の電位差、及び照合電極１
〜３と１３−３間の電位差等が測定できるように配線が
なされる。

この測定の命令は、コンピュータ演算システム７から発
せられ、配線を経由し電位差計６を用いて測定すること
ができる。ここで測定された電位差は、コンピュータ演
算システム７を介して図示しない中央制御室に設置され
た分析結果表示システムに送られ、ＣＲＴ、プリンタ、
プロッタ及びレコーダに表示される。第３図は、ＣＲＴ
に表示された照合電極１〜１と１〜２間の電位差及び１
〜１と１〜３間の電位差の時間的変化を示した例である
。３月以降で照合電極の１〜１と１〜３間の電位差が急
激に上昇している。照合電極１〜１と１〜２間の電位差
には変化がなかった。通常構造材が健全であれば、いず
れの照合電極間の電位差も同一の照合電極を用いた場合
、理論的にはＯとなる。しかしながら応力腐食割れを生
じた場合。

その場所がアノード部（岸側）となり、そのまわりの健
全部がカソード部となるため、照合電極付近に電流分布
が生じてＩＲ降下し、応力腐食割れを生じた部分の付近
に設置された照合電極と他の健全な構造材料部分の付近
に設置された照合電極との間に、同一の照合電極である
のにもかかわらず基準値を超えたＩＲの電位差を生じる
。照合電極１〜１と１〜２間の電位差は変化せず、照合
電極１〜１と１〜３間の電位差が変化したことにより、
照合電極１〜３が設置しである溶接部付近に応力腐食割
れが生じたことがわかる。この電位差が応力腐食割れを
示す臨界値以上になった場合、ＣＲＴにＳＣＣ発生が表
示される。さらに、その電位差が危険値以上になった場
合は、音又は音声により警報が発せられるとともに、前
記の方法で検出された応力腐食割れ箇所が同一もしくは
他のＣＲＴに表示される。第４図は、照合電極間の電位
差ではなく、照合電極と構造材との電位差（１〜１と１
３−１．１〜２と１３−２．１〜３と１３−３間の電位
差）をＣＲＴに表示したものである。第３図の場合と同
様で、照合電極１〜３と構造材１３−３間の電位差が急
激に減少しており、溶接部で応力腐食割れが起きている
ことを示している。ここで用いる照合電極は内部型でも
外部型でも良いが、長期間安定であることが望ましい。

これは照合電極の健全性が保たれなくなり電位が変化し
た場合、それが応力腐食割れに起因する場合との区別が
困難となるためである。同一の場所においても、プラン
トの停止時又は起動時で。

温度や水質が定常運転時とは異るが、同一の装置で応力
腐食割れの発生の有無を検知できる。判断基準は第３図
及び第４図に示した場合と同様である。

〔実施例２〕 本実施例は、第５図に示すように、炉内構造物の応力腐
食割れを検知することを試みた例である。

はぼ構成は実施例１と同様であるが、照合電極は、炉内
計装管を通して炉心部に第６図に示すように配置されて
いる。構造材は全て電気的に導通があり、しかも接地さ
れていて内部電位は同じであるため、構造材からのリー
ド線は少なくとも一本とする。第７図は、ＥＣＰセンサ
１〜４〜９と炉内構造物１７に接続されたリード線１３
−５の電位とをＣＲＴに表示したものである。電位の変
化より、照合電極１〜４．１〜７及び１〜９が設置され
ている付近で応力腐食割れもしくは孔食が生じているこ
とが検知される。実施例１の場合も同様であるが、本シ
ステムは、炉内構造物の異常現象は検知できるが、その
種別を判断することは困難である。

〔実施例１〕及び〔実施例２〕で示すように。

応力腐食割れや孔食等の局部腐食を検知するためには、
注目する場所に複数の照合電極を入れて。

それら照合電極間の電位差やそれぞれの照合電極と炉内
構造物との電位差を比較することによって検知すること
ができる。この際は金属の種類が異っていても導通があ
れば問題はない。ただしこのシステムを適用できる範囲
は水質や温度が同じであるという条件が入る。従って例
えば原子力プラント全体の健全性をモニタする腐食環境
モニタシステムの場合、第８図に示すように実施例１及
び実施例２に示すような複数のセンサと炉内構造物から
のリード線、接点切換装置及び電位差計からなる電位測
定システム１９を複数の注目する場所に設置する必要が
ある。電位差の比較は、それぞれの電位測定システム内
で行う必要があるが、水質がほぼ同じである場合、例え
ばＰＬＲ系及びＣＵＷ系に設置されたものに関しては、
それぞれの電位測定システム間で比較を行っても良い。

本システムは復水器へも応用が可能となる。

〔実施例３〕 本実施例は異種金属間腐食の検出する方法として腐食検
知システムを適用した腐食環境モニタシステムの例であ
る。

第９図に示されるように、照合電極１〜１０〜１２は、
それぞれ５ＵＳ３０４配管２０近傍、溶接部近傍及びＺ
ｒ配管２１近傍に設置されている。

また溶液の電導度を測定する電導度肝２３が配管内に設
置されている。溶液の導電度が低い場合は、作用の項で
述べたように、照合電極１〜１０と配管に接続されたリ
ード線１３−６及び１〜１２と１３−６間の電位差は同
じにならず、電位が低い方がアノード部となっているこ
とがわかる。従ってその電位差をモニタすることによっ
て異種金属間腐食が生じているかどうか判断できる。溶
液の電導度が高い場合は、５ＵＳ３０４配管２０とリー
ド線１３−６及びＺｒ配管２１とリード線１３−６間の
電位差は生じないが、異種金属間腐食が生じている場合
は、溶接部近傍で局部的に電流が流れるためそのＩＲ降
下によって照合電極１〜１１とリード線１３−６間の電
位差は、１〜１２と１３−６間又は１〜１０と１３−６
間の電位差とは異る。従ってそれぞれの３つの電位差を
常にモニタすることによって局部腐食の有無を検知でき
、またそれらの電位差の大きさから局部腐食の程度を知
ることができる。

第１０図は、５ＵＳ３０４配管とＺｒ配管とが接合され
た配管内に２８０℃の溶存酸素濃度２００ｐｐｂを含む
高温水中において、局部腐食の有無及びその程度を検知
することに本システムを適用した例である。照合電極１
〜１０とリード線１３−６間の電位差は、１〜１２と１
３−６間の電位差より高いことより、１〜１２が設置さ
れている側すなわちＺｒ配管側がアノード部となり、局
部腐食が進行していることがわかる。図中に示したＯと
Δとの電位差の大小によって、その局部腐食の程度を知
ることができる。予め同一条件で異種金属間腐食試験を
行い、危険値を設定しておき、ＯとΔ間の電位差がその
危険値を超える場合、警告が音声又は音及びＣＲＴ画面
上で発せられる。

同システムを５ＵＳ３１６Ｌ配管とインコネル配管とが
接合された配管内に２８０℃の溶存酸素濃度２００ｐｐ
ｂを含む高温水が流れている系について、適用したとこ
ろ、それぞれ測定した電位差に差はなく、試験後断面を
観察した結果、異種金属間腐食も生じてなく、システム
が有効であることが確認された。

前記の５ＵＳ３０４配管とＺｒ配管との接合の場合は、
同様に断面を調査した結果、Ｚｒ配管が特に激しく腐食
していた。これでも本システムが有効であることが確認
できた。

〔実施例４〕 本実施例は、第１１図に示されるように、第８図に示さ
れる電位測定システムと、ガス及び薬品注入装置とを組
合せた水質制御システムである。

注入されるガス及び薬品は、酸素、水素、過酸化水素、
Ｆｅ”十及びＮｉ２＋などである。本システムは以下に
示す操作によってプラントの状態が制御される。

例えば、電位測定システム１９で応力腐食割れを検知し
た場合、ただちにそれと対になっているガス及び薬品注
入装置２４が働き、前記に示したガス及び薬品の一つま
たは複数種が注入される。

第１２図は、ＰＬＲ系に水素ガスを注入した結果を表示
している。４月より電位差が生じたため、ただちに水素
が注入されている。電位差がある最大値をとった後徐々
に減少するため、それに伴って水素注入量を減少し、そ
の場の水素濃度も水素注入量の変化に伴って変化する。

この際ＰＬＲ系においては、水素注入時に配管系の溶存
酸素濃度が減少し、給水系のそれも低下してしまうため
、その低下分だけの酸素量を、給水系配管に接続しであ
るガス及び薬品注入装置から０２もしくはＨ２Ｏ２の形
で給水系に注入される。ここで限定される酸素濃度及び
水素濃度は高温水質用センサを用いて測定した値でる。

これらの制御は、コンピュータ演算システムによって自
動的になされる。

〔実施例５〕 本実施例は、第１１図に示したシステムを実施例４とは
別の方法でプラント水質をコントロールするものである
。各場所で測定した電位の差が最少になるように、各場
所場所で０２注入、Ｈ２注入、Ｈ２Ｏ２注入等を行うこ
とができる。実施例４で述べた方法をある一箇所でのみ
適用すると、その操作が他の場所では有効にならない場
合が生じる。

従って、プラントの各場所に設置した電位の差が０に復
するように、各場所で水質をコントロールすることによ
ってプラントの健全性を保つことができる。

〔実施例６〕 第１３図は、本発明を応力腐食割れ発生時期の予測に適
用した例を示す。条件及びシステム構成は実施例１の場
合と同じである。照合電極１〜１と１〜３間の電位差は
、１月より上昇しはじめている。３月までの電位の変動
分を非線形最小二乗法により変動を式の形で表し、その
式を用いてＳＣＣ発生が起こる電位を演算することによ
り、４月頃よりＳＣＣ発生又はき裂進展が始まることを
予測することができる。

〔実施例７〕 第１４図及び第１５図は、第１．２，５，６゜８．９．
１１図等に示した装置に使用した内部照合電極の構造を
示す。センサ本体は、銀／塩化銀電極２７．２８にＺｒ
Ｏ２２９をコートしたものからなり、Ｐｔ−Ｒｈケース
３０に収められている。ケーブルとして、Ｐ　ｔ−Ｒｈ
／ＡＱ２０．／Ｐｔ−ＲｈからなるＭＩケーブル２５を
用いている。ＭＩケーブル２５とセンサ本体との間はガ
ラス２６が封入されている。

第１６図は、これらのＥＣＰセンサ（照合電極）を配管
にマウントした状態を示したものである。

なお配管とは、再循環系バイパス、炉水スプレィ系配管
、原子炉浄化系配管及び再循環系ライザ管などよりなる
ＢＷＲプラント一次系配管の曲管部、エルボ、溶接部、
溶接熱影響部、又は、原子炉圧力容器の一次系配管の溶
接部及びホウ酸水注入配管、炉心支持板、上部格子板、
炉心スプレィ配管よりなる炉水構造物の曲管部、溶接部
及び溶接熱影響部を含むものとする。第１６図の右側に
示した手段は、配管のフランジ部にＭＩケーブル２５を
通しそこを溶接する方法である。左側に示した手段は配
管のフランジ部に雄コネクター３１〜１をねじ込みロッ
ク式（スウェジロック方式）でケーブルをマウントする
方法である。これらの方法はγ線照射化においても使用
が可能である。非照射化もしくはγ線が弱い環境下にお
いては、テフロンをパツキンとしてシールすることも可
能である。

第１７図は、ＥＣＰセンサを原子力プラントの炉内に装
着する場合の手段を示したものであり、ＥＣＰセンサ１
は、中性子束モニタ案内管３３を利用して原子炉内へ挿
入することができる。そしてＥＣＰセンサ１はダウンカ
マ、アバブコア及びインコアなどの原子炉圧力容器３５
内の各場所への設置が可能である。なお図中に制御棒駆
動機構ハウジング３４が図示されている。中性子束モニ
タ案内管３３からの取り出し部は、第１４図に示した手
段を用いればよい。

〔発明の効果〕

本発明の腐食検知システムよれば、腐食環境にさらされ
た金属材料の応力腐食割れや孔食等の局部腐食の発生を
簡便なシステムで、水質や温度が変化した場合も同一の
装置及び評価法で検出することができるため、各種プラ
ントの各種水溶液と接する環境下で構造材料の健全性を
診断することができる。また０２やＨ２などのガス注入
装置とＨ２Ｏ、鉄イオン及びＮｉなどのイオン注入装置
とを組合せることにより、水質の最適制御が可能となり
、プラントの健全性向上に役立てることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す構成図、第２図は実施
例１をＢＷＲプラントＰＬＲ配管に適用した図、第３図
及び第４図は実施例１を適用して応力腐食割れを検知し
た表示を示すグラフ、第５図は実施例２を示す構成図、
第６図は第５図の照合電極配置を示す拡大図、第７図は
実施例２を適用して応力腐食割れを検知した表示を示す
グラフ、第８図は実施例３を示す構成図、第９図は第８
図の照合電極を示す拡大図、第１０図は実施例３を適用
して異種金属間腐食の発生を検知した表示を示すグラフ
、第１１図は実施例４を示す構成図、第１２図は実施例
４を適用して応力腐食割れを検知した表示を示すグラフ
、第１３図は実施例６を説明する図、第１４図は実施例
７の照合電極の構造を示す図、第１５図は第１４図のＡ
−Ａ線の断面図、第１６図は第１５図の取付状態を示す
図、第１７図は照合電極を原子炉内に装着した図である
。 １〜１．１〜２．１〜３・・照合電極。 ５・・・接点切換装置、 １３−１〜１３−６・・・リード線、 １４・・・溶接部。 第１ １〜１〜１〜３：列ｆｔ１鋳 ５：９豪Ｉ〃〜Ｆ／ １３−１〜１３−６：グーノＷ １４：４／Ｉ／、／ ム：７ＺＺ把へ一七４ｉ／−メｋｌ−、７’Ａｆｔｃｖ
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／”−，２’、？、／：ヲーノ ／−７，？にフ−７ 第６図 １〜４〜！−９：βｒ３Ｊ〜餡ｒｃｚ　ｔチタノ１フ：
必ヤダーり！グツ 第 図 １６：＃ｅ４Ｅりφ β 第１０図 、ダ Ｑ：／−７６’ｊｌグー４１４り？ワＩｆ（Ｊｒｌ’Δ
：／−７り２とにメーど 第 図 「Ｔニー「ｙ］ 第１１図 第１３図 刀 ○ゲδｉ秒／ゾど’−”　”＃ηｌ 第１６図 第１４図 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラントの水系配管の腐食監視部に複数の照合電極
   を挿入し、それぞれの照合電極の間の電位差又はそれぞ
   れの照合電極とそれぞれの照合電極に対応する前記腐食
   監視部との間の電位差を測定し、前記電位差より腐食の
   発生とその個所とを検知することを特徴とする腐食検知
   システム。 ２、前記腐食の発生個所を、それぞれの電位の一方が卑
   側に変動又はそれぞれの電位差が基準値を超えることに
   より検知することを特徴とする請求項１記載の腐食検知
   システム。 ３、前記腐食の発生個所を、少なくとも２本の照合電極
   の電位差を比較することにより検知することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の腐食検知システム。 ４、前記照合電極は、異種金属の接合部に設置されるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の腐食検知システム
   。 ５、請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
   ムを、少なくとも一箇所に設置してプラントの健全性又
   は危険性を評価することを特徴とする腐食環境モニタシ
   ステム。 ６、請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
   ムを備え、前記測定されたそれぞれの電位又は電位差を
   、ＣＲＴ、記録計、レコーダ及びプロッタよりなる表示
   システムに表示し、該表示に基づいて腐食の発生とその
   箇所とを検知することを特徴とする腐食環境モニタシス
   テム。 ７、請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
   ムを備え、前記腐食の発生とその個所とを音、音声、光
   及びＣＲＴの表示よりなる少なくとも一つの警報を発令
   することを特徴とする腐食環境モニタシステム。 ８、請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
   ムを備え、それぞれの照合電極の間の電位差の増加速度
   、それぞれの照合電極と腐食監視部との間の電位差の増
   加速度又はそれぞれの増加速度の時間的変化により応力
   腐食割れが発生する時期を予測することを特徴とする腐
   食環境モニタシステム。 ９、請求項１〜４のいずれか１項記載の腐食検知システ
   ムを備え、測定されるそれぞれの電位又は電位差の時間
   的変化を監視することを特徴とする腐食環境モニタシス
   テム。 １０、請求項５〜９のいずれか１項記載の腐食環境モニ
   タシステムを備え、酸素、窒素、水素、ＮＯｘ、Ｆｅイ
   オン、Ｎｉイオン、ＨＮＯ＿２及びＨ＿２Ｏ＿２の少な
   くとも一つを注入するガス及び薬品注入装置を具備した
   ことを特徴とする水質制御システム。 １１、請求項５〜９のいずれか１項記載の腐食環境モニ
   タシステムを備え、測定された電位差をほぼ基準値に復
   させる酸素、窒素、水素、ＮＯｘ、Ｆｅイオン、Ｎｉイ
   オン、ＨＮＯ＿２及びＨ＿２Ｏ＿２の少なくとも一つを
   、少なくとも一箇所より前記水系に注入することを特徴
   とする水質制御システム。 １２、請求項１〜１２のいずれか１項記載の腐食検知シ
   ステム、腐食環境モニタシステム又は水質制御システム
   を、少なくとも一つ備えたことを特徴とするプラント。 １３、請求項１〜１２のいずれか１項記載の腐食検知シ
   ステム、腐食環境モニタシステム又は水質制御システム
   の少なくとも一つを、金属材料の溶接部、熱影響部、エ
   ルボ及び曲管部の少なくとも一箇所に設けたことを特徴
   とするプラント。 １４、請求項１〜１２のいずれか１項記載の腐食検知シ
   ステム、腐食環境モニタシステム又は水質制御システム
   の少なくとも一つを、再循環系バイパス、炉水スプレイ
   系配管、原子炉浄化系配管及び再循環系ライザ管よりな
   るＢＷＲプラント一次系配管の曲管部、エルボ、溶接部
   、溶接熱影響部の少なくとも一箇所に配設したことを特
   徴とする原子力プラント。 １５、請求項１〜１２のいずれか１項記載の腐食検知シ
   ステム、腐食環境モニタシステム及び水質制御システム
   の少なくとも一つを、原子炉圧力容器と一次系配管の溶
   接部及びホウ酸水注入配管、炉心支持板、上部格子板、
   炉心スプレイ配管よりなる炉水構造物の曲管部、溶接部
   及び溶接熱影響部の少なくとも一箇所に設置したことを
   特徴とする原子力プラント。