技術開発ニュース　No.169

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• カテゴリ： 技術開発ニュース
• 作成日： 2025/03/12 21:57:14
• 要約：

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• ページ： 48
• 研　究　成　果 4 塩化物イオン拡散挙動試験装置の改良 （1）すき間腐食挙動の視える化 第 4 図　すき間内の導電率測定装置 （2）金属すき間内の濃度拡散における温度依存性評価 　すき間腐食の挙動を視える化するため、2 つの機能（第 7 図）を追加した。まず、すき間を形成していた上側のス テンレスを透明素材であるガラスに変更し、すき間内をビ 　開発した装置を用いて、浄化時のすき間内の塩化物イオ デオカメラで撮影できるようにした。また、従来通り導電 ン濃度拡散の温度依存性について、実験および数値計算に 率計ですき間内の濃度の時間変化を確認できるようにする よる評価を行った。すき間内に塩化物イオンを十分浸入さ とともに、常温時に試験片に電流を流し、強制的に腐食さ せたのちに、外部を純水にした際のすき間内の導電率変化 せることで高温時に発生する腐食を模擬できるようにした。 を測定した。常温と高温（80℃）で比較した例として、 浄化時のすき間内の塩化物イオン濃度の測定結果を第 5 図 に示す。常温での場合は、濃度拡散の理論上は、時間につ れて導電率が下がり、浄化されており、実験結果も理論通 りの濃度拡散となっている。一方、高温での場合は、水分 子が大きく振動することで、溶質が拡散しやすくなるので はないかと考え、常温よりも浄化が進むと予想したが、実 験結果は理論通りではなく、浄化が停滞するという結果と 第 7 図　改良した塩化物イオン拡散挙動試験装置 （2）腐食と導電率との相関性評価 　腐食と導電率の相関性を確認するために、改良した試験 なった。 装置を用いて腐食発生前後での導電率測定試験を行った。 第 8 図に試験結果を示す。(a) にすき間腐食の発生・進展 挙動を a ～ f まで時系列順に示す。腐食はすき間手前の壁 面から発生し入口・壁面反対方向へ向かって進展した。 （b）はすき間腐食の発生に伴う電流値と導電率の時間変化 である。腐食の発生とともに電流値（上に示す赤線）と、 第 5 図　浄化時のすき間内の塩化物イオン濃度拡散の測定結果 すき間入口付近にあるセンサー A の導電率（下に示す赤 （3）濃度拡散における温度依存性を踏まえた新たな課題 より、すき間内の濃度拡散・腐食過程の視える化装置を開 　上記の試験結果から高温での浄化が停滞した原因を調査 線）が連動して上昇するといった相関性が見られた。以上 発することができた。 したところ、高温試験後の試験片には腐食が発生してい ることが確認された（第 6 図）。これは腐食によってプラ スの電荷を持つ鉄イオンが発生し、マイナスの電荷を持つ 塩化物イオンが引き寄せられることで、濃度拡散で排出さ れず、すき間内に滞留すると考察した。つまり、高温時の 濃度拡散の効果よりも、腐食発生による阻害効果の方が大 きいことが確認できた。一方で、腐食とイオンの挙動につ いて相関関係があると推測できたものの、すき間腐食の発 生時間・位置および進展方向等が分からないといった課題 （a）すき間腐食の発生・進展挙動　 (b) 電流・導電率の時間変化 第 8 図　すきま腐食発生・進展挙動および導電率の関係性 が新たに発生した。そこで、すき間腐食の挙動を視える化 し、腐食と導電率との相関性の有無を確認する方法につい て検討した。 5 まとめと今後の展開 　浜岡 5 号機の再稼働に向けた海水成分の浄化を検討する ため、すき間内の塩化物イオンの濃度拡散およびすき間腐食 過程の視える化装置を開発した。すき間内の浄化挙動・腐食 第 6 図　試験後のすき間試験片 発生時の導電率挙動を確認した結果、高温環境下では腐食 により浄化が阻害されるため、浄化は常温環境下で行うべき との知見が得られた。現在は常温環境での塩化物イオンを除 去する効果を上げるための新たな浄化方法を検討中である。 技術開発ニュース 2025.03／No.169 48 
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