【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物に生じた腐食き裂の寸法等の測定の前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば原子力発電プラントなどにおいて、原子炉の配管、あるいは炉内構造物などの材料に使われているオーステナイト系ステンレス鋼は経年使用により腐食環境中で応力腐食割れを起こし、構造物表面に腐食き裂を発生させる場合がある。
この腐食き裂を早期に発見し、原子炉の安全性を確保するために原子炉配管、あるいは炉内構造物などの表面検査を行い表面欠陥の検出を行っている。
【０００３】
表面欠陥の検出には一般的に、浸透探傷法、磁粉探傷法、超音波法などが使用されてきた。特に、原子炉の応力腐食割れによる腐食き裂の大きさを確認するための測定は主に超音波法により行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これまでの超音波法による腐食き裂の測定では、構造物表面に付着した酸化物の除去のため、研磨など簡単な前処理を施すことはあるものの、き裂の内部については、特段の処理は行われていなかった。
【０００５】
しかし、腐食き裂では、き裂の中の先端部に腐食生成物や酸化皮膜などが堆積している場合があり、超音波による非破壊検査でき裂寸法を測定すると、この堆積物が構造物の一部として認識され、き裂寸法、特にき裂深さを短く検出してしまい測定の誤差が発生するという可能性があった。
本発明は以上の課題を除去し、測定誤差の少ない腐食き裂測定の前処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、非破壊検査による腐食き裂測定の前処理方法において、被検体の腐食き裂の測定前に水または電解液中で、き裂表面近傍に配置した電極を陰極とし、被検体を陽極として直流電圧を印可し、腐食き裂先端部にアノード溶解を生じさせるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【０００８】
図１において、１は原子炉の配管、あるいは炉内構造物などの非破壊表面検査の対象となる被検体、２はこの被検体１に発生した腐食き裂、３は腐食き裂２の内部に堆積した腐食生成物や酸化皮膜などの堆積物、４は腐食き裂２の近傍に配置された白金などからなる電極、５は前記腐食き裂２と電極４とを浸すように図示しない容器内に収納された水または電解液である。
前記被検体１及び電極４はそれぞれリード線６を介して直流電源７に接続されている。
【０００９】
次に本実施の形態の作用について説明する。まず、腐食き裂の測定前に水あるいは電解液５中で、被検体１を陽極、電極４を陰極として直流電源７から直流電圧を印加すると、非検体１に直流電流が流れ、腐食き裂２の先端部でアノード溶解と呼ばれる電気分解を生じて腐食き裂２の先端が溶出する。
腐食き裂２の先端が溶出することにより、腐食き裂２内の腐食生成物や酸化皮膜などの堆積物３は腐食き裂２の内面から剥離する。
【００１０】
次に、いったん被検体１を陽極、電極４を陰極として通電し、アノード溶解を発生させ、堆積物３を腐食き裂３の内面から剥離させた後、今度は逆に被検体１を陰極、電極４を陽極として直流電圧を印加すると、腐食き裂２の内部に水素ガスが発生し、この水素ガスにより腐食き裂２の内面から剥離した堆積物３が腐食き裂２の外部へ押し出される。
【００１１】
その後、超音波法などによる腐食き裂２の測定を行うことにより、腐食生成物などの堆積物３が腐食き裂２内に堆積した状態に比べてより正確に腐食き裂２の寸法（幅、深さ、広さ等）を測定することができる。
【００１２】
次に本発明の第２の実施の形態について図２を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１３】
図２において、８は腐食き裂２の近傍に配置されたノズルで、図示しないポンプでノズル８より水または電解液５を腐食き裂２の内部に向けて噴出させることにより墳流を発生させる。
【００１４】
腐食き裂２の内部では剥離した堆積物３が噴流によって腐食き裂２の外部へ追い出され、堆積物３が腐食き裂２内に堆積した状態に比べてより正確に腐食き裂２の寸法を測定することができる。
例えば原子炉圧力容器内の機器に対して本方法を適用する場合には、水または電解液６として炉水がそのまま利用できる利点がある。
【００１５】
次に本発明の第３の実施の形態について図３を参照して説明する。
図３において、９は腐食き裂２の近傍に配置されたでプロペラで、図示しない駆動機構でプロペラ９を回転させることにより水または電解液５を攪拌し、対流を生じさせる。
【００１６】
腐食き裂２の内部では剥離した堆積物３がプロペラ９の回転による攪拌流によって腐食き裂２の外へ追い出され、堆積物３が腐食き裂２内に堆積した状態に比べてより正確に腐食き裂２の寸法を測定することができる。
【００１７】
次に本発明の第４の実施の形態について図４を参照して説明する。
図４において、１０は被検体１の腐食き裂２が発生した表面及び電極４を覆うセルで、このセル１０により被検体１と電極４との間に電位差を与えたときには、被検体１の表面の内、セル１０により囲まれる領域のみに電流が流れる。
【００１８】
このため、対象となる被検体の表面が特定され、被検体１と電極４との間の水または電解液５を流れる電流の電流密度を制御して通電することができ堆積物の剥離が効率よく行える。
【００１９】
また、セル１０の外の環境と関係なく、セル１０の中に被検体１の材質及び堆積物３の種類に応じて、堆積物３を除去するために最適な電解液を充填することができ、堆積物の剥離が効率よく行える。
【００２０】
この最適な電解液は、予め実験室あるいはモックアップ（原寸模型）試験により、腐食き裂内の腐食生成物を除去するために最適な電流密度と通電時間の条件を決定しておくことによりより効果的に堆積物の除去が行える。
【００２１】
次に本発明の第５の実施の形態について図５を参照して説明する。
図５において、１１は電解液１２を満たしたタンクで、このタンク１１と腐食き裂２の表面及び電極４を覆うセル１０との間をホース１３で繋ぎ、ポンプ１４により電解液１２をタンク１１とセル１０との間で循環させる構造となっている。
【００２２】
これにより、腐食き裂２の表面に溶出してきた堆積物３はセル１０内に留まらず、セル１０外に排出することができるとともに電解液１２の劣化を防ぎ、セル１０内に常に一定の成分の安定した電解液１２を供給することができる。
【００２３】
次に本発明の第６の実施の形態について図６を参照して説明する。
図６において、１５は図５における電極４及びセル１０を内部に収納するヘッドで、さらにこのヘッド１５を被検体１の表面上で走査及び固定できるように駆動機構１６を備えている。
【００２４】
このようにすると、被検体１の表面にできた複数の、あるいは離れた個所にできた腐食き裂に対してヘッド１５を駆動装置１６により移動させることにより容易に測定を行うことができる。
【００２５】
この場合、電極４および電解液１２を封入するセル１０を腐食き裂の少しでも近くに設置するために位置をモニタするカメラを設け、このモニタカメラにより電極およびセルの位置を監視しながらこのモニタ信号により駆動装置１６を動かすようにするとよい。
このようにすると、人間の手によらず、遠隔でも電極及びセルを設置できるため被爆防止を図ることができる。
【００２６】
なお、前記第１乃至第６の実施の形態において、被検体１の表面の腐食き裂２以外の部分を不導体で被覆して通電するとき裂内表面で高い電流密度を得ることができるとともに、腐食き裂以外の健全部の影響を少なくできるという利点がある。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、測定誤差の少ない腐食き裂測定の前処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１の実施の形態を示す概略正面図。
【図２】本発明第２の実施の形態を示す概略正面図。
【図３】本発明第３の実施の形態を示す概略正面図。
【図４】本発明第４の実施の形態を示す概略正面図。
【図５】本発明第５の実施の形態を示す概略正面図。
【図６】本発明第６の実施の形態を示す概略正面図。
【符号の説明】
１…被検体、２…腐食き裂、３…堆積物、４…電極、５…水または電解液、６…リード線、７…直流電源、８…ノズル、９…プロペラ、１０…セル、１１…タンク、１２…電解液、１３…ホース、１４…ポンプ、１５…ヘッド、１６…駆動機構。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pretreatment method for measuring the size and the like of a corrosion crack generated in a structure.
[0002]
[Prior art]
For example, in a nuclear power plant, austenitic stainless steel used for materials such as nuclear reactor piping or reactor internals causes stress corrosion cracking in a corrosive environment due to aging and causes corrosion cracks on the surface of structures. May occur.
This corrosion crack is found at an early stage, and surface defects are detected by inspecting the surface of reactor piping or reactor internals to ensure the safety of the reactor.
[0003]
In general, a penetrant inspection method, a magnetic particle inspection method, an ultrasonic method, and the like have been used for detecting a surface defect. In particular, the measurement for confirming the size of the corrosion crack due to the stress corrosion cracking of the nuclear reactor is mainly performed by the ultrasonic method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional measurement of corrosion cracks by the ultrasonic method, simple pretreatment such as polishing is performed to remove oxides adhering to the surface of the structure, but special treatment is performed inside the cracks. Was not done.
[0005]
However, in the case of corrosion cracks, corrosion products and oxide films may be deposited at the tip of the cracks. And the crack size, especially the crack depth, may be detected as short, resulting in a measurement error.
An object of the present invention is to eliminate the above problems and to provide a pretreatment method for corrosion crack measurement with a small measurement error.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a pretreatment method for measuring a corrosion crack by nondestructive inspection, wherein the crack surface is measured in water or an electrolytic solution before the measurement of the corrosion crack of the specimen. A DC voltage is applied by using the electrode disposed in the vicinity as a cathode and the test object as an anode to cause anode dissolution at the tip of the corrosion crack.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
[0008]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an object to be subjected to a non-destructive surface inspection of a reactor pipe or a reactor internal structure, etc., 2 denotes a corrosion crack generated in the object 1, and 3 denotes an inside of the corrosion crack 2. Deposits such as corrosion products and oxide films deposited on the surface, 4 is an electrode made of platinum or the like disposed in the vicinity of the corrosion crack 2, 5 is a container (not shown) so that the corrosion crack 2 and the electrode 4 are immersed therein. Water or electrolyte contained in the
The subject 1 and the electrodes 4 are each connected to a DC power supply 7 via a lead wire 6.
[0009]
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, when a DC voltage is applied from a DC power supply 7 using the subject 1 as an anode and the electrode 4 as a cathode in water or the electrolytic solution 5 before measuring a corrosion crack, a DC current flows through the non-sample 1, and the corrosion crack is generated. Electrolysis called anodic dissolution occurs at the tip of No. 2 and the tip of corrosion crack 2 elutes.
As the tip of the corrosion crack 2 elutes, the deposits 3 such as corrosion products and oxide films in the corrosion crack 2 are separated from the inner surface of the corrosion crack 2.
[0010]
Next, once the test subject 1 is used as an anode and the electrode 4 is used as a cathode, an electric current is applied to cause anode dissolution, and the deposit 3 is peeled off from the inner surface of the corrosion crack 3. When a DC voltage is applied using the electrode 4 as an anode, hydrogen gas is generated inside the corrosion crack 2, and the hydrogen gas pushes the deposit 3 separated from the inner surface of the corrosion crack 2 to the outside of the corrosion crack 2. .
[0011]
Thereafter, by measuring the corrosion crack 2 by an ultrasonic method or the like, the dimension (width) of the corrosion crack 2 is more accurately compared to a state where the deposit 3 such as a corrosion product is deposited in the corrosion crack 2. , Depth, width, etc.) can be measured.
[0012]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description of the embodiment, the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted.
[0013]
In FIG. 2, reference numeral 8 denotes a nozzle arranged in the vicinity of the corrosion crack 2, and a pump (not shown) ejects water or the electrolytic solution 5 from the nozzle 8 toward the inside of the corrosion crack 2, thereby generating a torn flow. .
[0014]
Inside the corrosion crack 2, the separated sediment 3 is expelled by the jet to the outside of the corrosion crack 2, and the size of the corrosion crack 2 is more accurately compared to a state where the deposit 3 is deposited inside the corrosion crack 2. Can be measured.
For example, when the present method is applied to equipment in a reactor pressure vessel, there is an advantage that reactor water can be used as water or the electrolyte 6 as it is.
[0015]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, reference numeral 9 denotes a propeller disposed near the corrosion crack 2, which rotates the propeller 9 by a drive mechanism (not shown) to agitate the water or the electrolytic solution 5 to generate convection.
[0016]
In the inside of the corrosion crack 2, the separated deposit 3 is driven out of the corrosion crack 2 by the stirring flow by the rotation of the propeller 9, and is more accurately compared to a state where the deposit 3 is deposited in the corrosion crack 2. The dimensions of the corrosion crack 2 can be measured.
[0017]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a cell that covers the surface of the subject 1 where the corrosion crack 2 has occurred and the electrode 4. When a potential difference is applied between the subject 1 and the electrode 4 by the cell 10, the cell 10 A current flows only in a region surrounded by the cell 10 in the surface.
[0018]
For this reason, the surface of the target subject is specified, the current density of the current flowing through the water or the electrolyte solution 5 between the subject 1 and the electrode 4 can be controlled and the current can be supplied, and the separation of the deposit can be efficiently performed. Well done.
[0019]
Further, regardless of the environment outside the cell 10, the cell 10 can be filled with an optimum electrolytic solution for removing the deposit 3 according to the material of the subject 1 and the type of the deposit 3. In addition, the sediment can be efficiently removed.
[0020]
This optimal electrolyte solution is determined by determining the optimal current density and conduction time conditions for removing corrosion products in corrosion cracks in advance in a laboratory or mock-up (full-scale model) test. The deposit can be effectively removed.
[0021]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, reference numeral 11 denotes a tank filled with an electrolytic solution 12, and this tank 11 is connected to a cell 10 covering the surface of the corrosion crack 2 and the electrode 4 by a hose 13, and the electrolytic solution 12 is pumped by the pump 14. And the cell 10 is circulated.
[0022]
As a result, the deposit 3 eluted on the surface of the corrosion crack 2 does not stay in the cell 10 but can be discharged to the outside of the cell 10 and at the same time, the deterioration of the electrolytic solution 12 can be prevented. The stable electrolyte solution 12 can be supplied.
[0023]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, reference numeral 15 denotes a head for housing the electrode 4 and the cell 10 in FIG. 5, and further includes a drive mechanism 16 so that the head 15 can be scanned and fixed on the surface of the subject 1.
[0024]
By doing so, the measurement can be easily performed by moving the head 15 by the driving device 16 for a plurality of corrosion cracks formed on the surface of the subject 1 or at a plurality of separated places.
[0025]
In this case, a camera for monitoring the position is provided in order to install the cell 4 enclosing the electrode 4 and the electrolytic solution 12 as close as possible to the corrosion crack. The driving device 16 may be moved by a signal.
By doing so, the electrodes and cells can be installed remotely without human intervention, so that exposure can be prevented.
[0026]
In the first to sixth embodiments, when a portion other than the corrosion crack 2 on the surface of the subject 1 is covered with a nonconductor and energized, a high current density can be obtained on the inner surface of the crack. In addition, there is an advantage that the influence of a healthy part other than a corrosion crack can be reduced.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pretreatment method for corrosion crack measurement with a small measurement error.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic front view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic front view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic front view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic front view showing a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Subject, 2 ... Corrosion crack, 3 ... Deposit, 4 ... Electrode, 5 ... Water or electrolyte, 6 ... Lead wire, 7 ... DC power supply, 8 ... Nozzle, 9 ... Propeller, 10 ... Cell, 11 ... tank, 12 ... electrolyte, 13 ... hose, 14 ... pump, 15 ... head, 16 ... drive mechanism.
