JP7743977B2 - Method for promoting the discharge of harmful anions from gaps - Google Patents
Method for promoting the discharge of harmful anions from gapsInfo
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Description
本発明は、隙間部からの有害アニオンの排出促進方法に関する。 The present invention relates to a method for promoting the discharge of harmful anions from gaps.
原子力発電所や火力発電所などのプラントには、蒸気タービンで膨張仕事を終えたタービン排気を冷却水で凝縮させて復水にし、その復水を蒸気発生器に送る復水器が設けられている（例えば特許文献１参照）。こうした復水器においては、冷却水としての海水が流通する多数の凝縮管が設けられている。 Plants such as nuclear power plants and thermal power plants are equipped with condensers that condense turbine exhaust gas, which has completed its expansion work in the steam turbine, with cooling water to produce condensed water, which is then sent to the steam generator (see, for example, Patent Document 1). These condensers are equipped with numerous condensation tubes through which seawater flows as cooling water.
また、こうしたプラントにおいては、ステンレス鋼などの耐食合金により構成されたボルト及びナットなどの多数の締結部が設けられている。 In addition, such plants are equipped with numerous fastening parts such as bolts and nuts made from corrosion-resistant alloys such as stainless steel.
ところで、凝縮管の損傷などによってプラント内に海水が流入するおそれがある。この場合、海水に含まれる塩化物イオンなどの有害アニオンが上記締結部の隙間部の内部に浸入するとともに、温度上昇に伴い有害アニオンによる耐食合金の腐食が発生するおそれがある。 However, there is a risk that seawater may enter the plant due to damage to the condenser tubes, etc. In this case, harmful anions such as chloride ions contained in the seawater may penetrate into the gaps in the fastening parts, and as the temperature rises, the harmful anions may corrode the corrosion-resistant alloy.
プラント内へ海水が流入した場合の復旧作業では、有害アニオンを隙間部から排出する必要がある。そこで、従来、隙間部に連通するバルク空間を高純度の水で満たすことにより、隙間部の内外における有害アニオンの濃度勾配を駆動力として有害アニオンを隙間部から排出する方法が用いられている。しかしながら、隙間部の内外を連通する経路が狭いことから、有害アニオンの排出速度の向上を図る上では自ずと限界がある。 When seawater has flowed into a plant, recovery work requires the removal of harmful anions from gaps. A conventional method involves filling the bulk space connected to the gap with high-purity water, using the concentration gradient of harmful anions inside and outside the gap as a driving force to remove the harmful anions from the gap. However, because the path connecting the inside and outside of the gap is narrow, there are natural limits to how quickly the harmful anions can be removed.
上記課題を解決するための隙間部からの有害アニオンの排出促進方法は、バルク空間に連通する隙間部の内部に浸入したアニオンであって前記隙間部を構成する金属系材料を腐食させる有害アニオンの前記バルク空間への排出を促進する方法であって、前記有害アニオンよりも泳動速度が小さく、且つ前記金属系材料の腐食を促進しない非有害アニオンと、前記非有害アニオンよりも拡散速度が大きいカチオンと、を含む塩を、前記バルク空間を満たすバルク水に添加して溶解させる第１工程と、前記バルク水を、前記隙間部の内部よりも前記カチオンの濃度の低い水に置換する第２工程と、を備える。 A method for promoting the discharge of harmful anions from gaps to solve the above problem is a method for promoting the discharge of harmful anions that have entered gaps communicating with a bulk space and corrode the metallic material that constitutes the gaps into the bulk space. The method includes a first step of adding and dissolving salts containing non-harmful anions that have a slower migration speed than the harmful anions and do not promote corrosion of the metallic material, and cations that have a faster diffusion rate than the non-harmful anions, to bulk water filling the bulk space, and a second step of replacing the bulk water with water having a lower concentration of the cations than the interior of the gaps.
静止溶液中での物質の移動は、拡散と泳動との２つの機構によってなされる。
拡散とは、溶液中の濃度勾配を駆動力として物質が移動する機構である。
泳動とは、溶液中の電位勾配を駆動力として電荷をもつ物質が移動する機構である。
The movement of substances in a static solution occurs by two mechanisms: diffusion and migration.
Diffusion is a mechanism by which substances move using the concentration gradient in a solution as a driving force.
Migration is a mechanism by which charged substances move using the potential gradient in a solution as a driving force.
したがって、電荷をもつ物質であるイオンは、溶液中において濃度勾配を駆動力として移動（拡散）するとともに、電位勾配を駆動力として移動（泳動）する。
上記方法によれば、まず、第１工程において、バルク空間を満たすバルク水に、非有害アニオンとカチオンとを含む塩が添加される。これにより、上記バルク水に上記塩が溶解するとともに、バルク水における非有害アニオン及び上記カチオンの濃度が、隙間部の内部における非有害アニオン及び上記カチオンの濃度よりも高くなる。このため、非有害アニオン及び上記カチオンは、隙間部の内外における濃度勾配を駆動力として、隙間部の内部に移動（拡散）するようになる。ここで、上記濃度勾配が大きくなるほど、非有害アニオン及び上記カチオンの隙間部の内部への移動が促進される。
Therefore, ions, which are substances having an electric charge, move (diffuse) in a solution using the concentration gradient as a driving force, and also move (migrate) using the potential gradient as a driving force.
According to the above method, in the first step, a salt containing non-harmful anions and cations is added to the bulk water filling the bulk space. As a result, the salt dissolves in the bulk water, and the concentrations of the non-harmful anions and cations in the bulk water become higher than the concentrations of the non-harmful anions and cations inside the gaps. As a result, the non-harmful anions and cations move (diffuse) into the gaps, driven by the concentration gradient between the inside and outside of the gaps. Here, the larger the concentration gradient, the more the movement of the non-harmful anions and cations into the gaps is promoted.
続いて、第２工程において、バルク水が、隙間部の内部よりも上記カチオンの濃度の低い水に置換される。これにより、隙間部の内部における上記カチオンの濃度が、バルク水における上記カチオンの濃度よりも高くなる。ここで、カチオンの拡散速度は、非有害アニオンの拡散速度よりも大きい。このため、隙間部の内部の上記カチオンが、隙間部の内外における濃度勾配を駆動力として、バルク水へ先行して移動（拡散）するようになる。また、隙間部の内部に浸入している有害アニオン及び非有害アニオンは、隙間部の内外における濃度勾配を駆動力として、バルク水へ移動（拡散）するようになる。このとき、上記カチオンがバルク水へ移動（拡散）することに伴って電位勾配が生じる。隙間部の内部に浸入している有害アニオン及び非有害アニオンは、電気的中性を維持するために上記電位勾配を駆動力としてバルク水へ移動（泳動）するようになる。 Next, in the second step, the bulk water is replaced with water containing a lower concentration of the cations than the gap interior. This results in a higher concentration of the cations in the gap interior than in the bulk water. The diffusion rate of cations is greater than that of non-harmful anions. Therefore, the cations in the gap interior move (diffuse) into the bulk water first, driven by the concentration gradient inside and outside the gap. Harmful anions and non-harmful anions that have penetrated the gap interior also move (diffuse) into the bulk water, driven by the concentration gradient inside and outside the gap. As the cations move (diffuse) into the bulk water, a potential gradient is generated. Harmful anions and non-harmful anions that have penetrated the gap interior move (migrate) into the bulk water, driven by the potential gradient, in order to maintain electrical neutrality.
ここで、有害アニオンは、非有害アニオンよりも泳動速度が大きい。このため、有害アニオンは、非有害アニオンに比べてバルク水へ移動（泳動）しやすくなる。
一方、非有害アニオンは、隙間部の内部に残留しやすくなる。ただし、非有害アニオンは、隙間部を構成する金属系材料の腐食を促進しないものであることから、非有害アニオンの残留が問題になることはない。
Here, harmful anions have a higher migration speed than non-harmful anions, and therefore, harmful anions are more likely to migrate (migrate) into bulk water than non-harmful anions.
On the other hand, non-harmful anions tend to remain inside the gaps. However, since non-harmful anions do not promote corrosion of the metallic materials that make up the gaps, the remaining non-harmful anions do not pose a problem.
したがって、隙間部の内部に浸入している有害アニオンの排出を促進することができる。
上記隙間部からの有害アニオンの排出促進方法において、前記第１工程と前記第２工程とを交互に繰り返し実行することが好ましい。
Therefore, it is possible to promote the discharge of harmful anions that have entered the gaps.
In the method for promoting the discharge of harmful anions from gaps, it is preferable that the first step and the second step are alternately and repeatedly performed.
同方法によれば、隙間部の内部に浸入している有害アニオンの排出を加速させることができる。これにより、隙間部の内部に浸入している有害アニオンの排出を一層促進することができる。 This method can accelerate the release of harmful anions that have infiltrated into the gaps. This can further promote the release of harmful anions that have infiltrated into the gaps.
上記隙間部からの有害アニオンの排出促進方法において、前記第２工程において、前記バルク水を純水に置換することが好ましい。
同方法によれば、第２工程によって隙間部の内外における濃度勾配を最も大きくすることができるため、隙間部の内部に浸入していた上記カチオンがバルク水へ効率的に移動（拡散）するようになる。これにより、有害アニオンが、上記カチオンによってバルク水へ一層連れ出されやすくなる。したがって、隙間部の内部に浸入している有害アニオンの排出を一層促進することができる。
In the method for promoting the discharge of harmful anions from gaps, the bulk water is preferably replaced with pure water in the second step.
According to this method, the second step maximizes the concentration gradient between the inside and outside of the gaps, allowing the cations that have infiltrated into the gaps to efficiently migrate (diffuse) into the bulk water. This makes it easier for the cations to extract harmful anions into the bulk water. This further promotes the removal of harmful anions from the gaps.
上記隙間部からの有害アニオンの排出促進方法において、前記有害アニオンは、塩化物イオン及び硫酸イオンの少なくとも一種であり、前記非有害アニオンは、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、及びリン酸イオンの少なくとも一種であり、前記カチオンは、ナトリウムイオン及びカリウムイオンの少なくとも一種であることが好ましい。 In the above-mentioned method for promoting the discharge of harmful anions from gaps, it is preferable that the harmful anions are at least one of chloride ions and sulfate ions, the non-harmful anions are at least one of molybdate ions, tungstate ions, and phosphate ions, and the cations are at least one of sodium ions and potassium ions.
同方法によれば、有害アニオンよりも泳動速度が小さく、且つ金属系材料の腐食を促進しない非有害アニオンと、拡散係数が大きいカチオン、すなわち拡散速度が大きいカチオンとを含む塩であって、且つ溶解度の高い塩という関係を満足することができる。 This method satisfies the requirements for a salt that contains non-harmful anions that have a slower migration speed than harmful anions and do not promote corrosion of metal-based materials, and cations that have a high diffusion coefficient (i.e., a high diffusion rate), and that is also highly soluble.
上記隙間部からの有害アニオンの排出促進方法において、前記隙間部は、原子力発電所の設備を構成するものであり、前記金属系材料は、ステンレス鋼であり、前記非有害アニオンは、モリブデン酸イオンであることが好ましい。 In the above-mentioned method for promoting the discharge of harmful anions from gaps, it is preferable that the gaps constitute facilities of a nuclear power plant, the metallic material is stainless steel, and the non-harmful anions are molybdate ions.
原子力発電所の設備には、モリブデンを含むステンレス鋼が多く使用されている。
同方法によれば、非有害アニオンとして、原子力発電所の設備で使用されているモリブデンを含むモリブデン酸イオンが用いられるため、設備に対する悪影響のおそれがない。
Stainless steel containing molybdenum is widely used in nuclear power plant equipment.
According to this method, molybdate ions containing molybdenum, which are used in nuclear power plant facilities, are used as non-harmful anions, so there is no risk of adverse effects on the facilities.
本発明によれば、隙間部の内部に浸入している有害アニオンの排出を促進することができる。 This invention can promote the expulsion of harmful anions that have infiltrated into gaps.
以下、図１～図３を参照して、隙間部からの有害アニオンの排出促進方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の隙間部２０は、例えば原子力発電所の設備を構成するボルトとナットとの間に形成されるものである。
Hereinafter, one embodiment of a method for promoting the discharge of harmful anions from gaps will be described with reference to FIGS.
The gap 20 in this embodiment is formed between a bolt and a nut that constitute equipment in a nuclear power plant, for example.
本実施形態では、上記排出促進方法を、バルク空間１０に連通する隙間部２０の内部に浸入したアニオンであって隙間部２０を構成するステンレス鋼を腐食させる塩化物イオンのバルク空間１０への排出を促進する方法として具体化している。 In this embodiment, the above-mentioned discharge promotion method is embodied as a method for promoting the discharge of chloride ions, which are anions that have penetrated into the gap 20 communicating with the bulk space 10 and corrode the stainless steel that makes up the gap 20, into the bulk space 10.
上記排出促進方法は、第１工程と、第２工程とを備える。
第１工程では、モリブデン酸ナトリウムを、バルク空間１０を満たすバルク水Ｗに添加して溶解させる。モリブデン酸ナトリウムは、塩化物イオンよりも泳動速度が小さく、且つステンレス鋼の腐食を促進しないモリブデン酸イオンと、モリブデン酸イオンよりも拡散速度が大きいナトリウムイオンと、を含む塩である。
The discharge promotion method includes a first step and a second step.
In the first step, sodium molybdate is added to and dissolved in bulk water W that fills the bulk space 10. Sodium molybdate is a salt containing molybdate ions, which have a slower migration speed than chloride ions and do not promote corrosion of stainless steel, and sodium ions, which have a faster diffusion speed than molybdate ions.
第２工程では、バルク水Ｗを、隙間部２０の内部よりもナトリウムイオンの濃度の低い水に置換する。
第１工程と前記第２工程とを交互に繰り返し実行することが好ましい。
In the second step, the bulk water W is replaced with water having a lower concentration of sodium ions than the water inside the gap 20 .
It is preferable that the first step and the second step are alternately and repeatedly performed.
また、第２工程において、バルク水Ｗを純水に置換することが好ましい。
本実施形態における塩化物イオンが本発明に係る有害アニオンに相当する。また、本実施形態におけるモリブデン酸イオンが本発明に係る非有害アニオンに相当する。また、本実施形態におけるナトリウムイオンが本発明に係るカチオンに相当する。
In the second step, it is preferable to replace the bulk water W with pure water.
The chloride ion in this embodiment corresponds to the harmful anion according to the present invention, the molybdate ion in this embodiment corresponds to the non-harmful anion according to the present invention, and the sodium ion in this embodiment corresponds to the cation according to the present invention.
図１に、各種アニオンの泳動時間（Migration Time）と当量イオン伝導度（Ionic Equivalent Conductance）との関係を示す（W.R. Jones, P. Jandik, “Controlled changes of selectivity in the separation of ions by capillary electrophoresis”, Journal of Chromatography, 546, (1991), pp.445-458. ）。 Figure 1 shows the relationship between migration time and ionic equivalent conductance for various anions (W.R. Jones, P. Jandik, "Controlled changes of selectivity in the separation of ions by capillary electrophoresis", Journal of Chromatography, 546, (1991), pp. 445-458).
図１に示すように、モリブデン酸イオンの泳動時間は、塩化物イオンの泳動時間よりも長い。すなわち、モリブデン酸イオンの泳動速度は、塩化物イオンの泳動速度よりも小さい。 As shown in Figure 1, the migration time of molybdate ions is longer than that of chloride ions. In other words, the migration speed of molybdate ions is slower than that of chloride ions.
なお、図１中の１～２４の数字を示すアニオンは、以下のとおりである。
１：チオ硫酸イオン、２：臭化物イオン、３：塩化物イオン、４：硫酸イオン、５：亜硝酸イオン、６：硝酸イオン、７：シュウ酸イオン、８：モリブデン酸イオン、９：アジ化物イオン、１０：タングステン酸イオン、１１：塩素酸イオン、１２：クエン酸イオン、１３：フッ化物イオン、１４：ギ酸イオン、１５：リン酸イオン、１６：亜塩素酸イオン、１７：フタル酸イオン、１８：炭酸イオン、１９：酢酸イオン、２０：エタンスルホン酸イオン、２１：プロピオン酸イオン、２２：プロパンスルホン酸イオン、２３：酪酸イオン、２４：安息香酸イオン。
The anions indicated by the numbers 1 to 24 in FIG. 1 are as follows:
1: Thiosulfate ion, 2: Bromide ion, 3: Chloride ion, 4: Sulfate ion, 5: Nitrite ion, 6: Nitrate ion, 7: Oxalate ion, 8: Molybdate ion, 9: Azide ion, 10: Tungstate ion, 11: Chlorate ion, 12: Citrate ion, 13: Fluoride ion, 14: Formate ion, 15: Phosphate ion, 16: Chlorite ion, 17: Phthalate ion, 18: Carbonate ion, 19: Acetate ion, 20: Ethanesulfonate ion, 21: Propionate ion, 22: Propanesulfonate ion, 23: Butyrate ion, 24: Benzoate ion.
表１に、イオン種ｉ、電荷数ｚｉ、２５℃の無限希釈溶液における当量イオン導電率λｉ ∞（出典：化学便覧基礎編II、改訂２版、日本化学会編、１９７５年発行）、及び拡散係数Ｄｉ ∞の関係を示す。 Table 1 shows the relationship between ion species i, charge number z i , equivalent ionic conductivity λ i ∞ in infinitely dilute solution at 25°C (source: Chemistry Handbook Basics II, Revised 2nd Edition, edited by the Chemical Society of Japan, published in 1975), and diffusion coefficient D i ∞ .
拡散係数Ｄｉ ∞は、ネルンスト－アインシュタインの式である（式１）から求めることができる。 The diffusion coefficient D i ∞ can be determined from the Nernst-Einstein equation (Equation 1).
（式１）において、気体定数Ｒは、８．３１（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）であり、温度Ｔは、２９８（Ｋ）であり、ファラデー定数Ｆは、９６５００（Ｃ／ｍｏｌ）である。
表１に示すように、ナトリウムイオンの拡散係数は、１．３３２×１０－５（ｃｍ２／ｓ）であり、モリブデン酸イオンの拡散係数は、９．９０６×１０－６（ｃｍ２／ｓ）である。すなわち、ナトリウムイオンの拡散速度は、モリブデン酸イオンの拡散速度よりも大きい。
In (Equation 1), the gas constant R is 8.31 (J/mol·K), the temperature T is 298 (K), and the Faraday constant F is 96,500 (C/mol).
As shown in Table 1, the diffusion coefficient of sodium ions is 1.332×10 −5 (cm 2 /s), and the diffusion coefficient of molybdate ions is 9.906×10 −6 (cm 2 /s). In other words, the diffusion rate of sodium ions is greater than the diffusion rate of molybdate ions.
次に、本実施形態の作用について説明する。
図２（ａ）に示すように、隙間部２０の内部には、塩化物イオン（Ｃｌ－）及び隙間部２０から溶出した金属イオン（Ｍ２＋）が存在している。なお、ここでは、２価の金属イオンを例に説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
2(a), chloride ions (Cl − ) and metal ions (M 2+ ) that have eluted from the gap 20 are present inside the gap 20. Note that, here, a divalent metal ion will be described as an example.
まず、バルク空間１０を満たすバルク水Ｗに、モリブデン酸イオンとナトリウムイオンとを含む塩であるモリブデン酸ナトリウム（Ｎａ２ＭｏＯ４）が添加される。
これにより、図２（ｂ）に示すように、上記バルク水Ｗにモリブデン酸ナトリウムが溶解するとともに、バルク水Ｗにおけるモリブデン酸イオン（ＭｏＯ４
２－）及びナトリウムイオン（Ｎａ＋）の濃度が、隙間部２０の内部におけるモリブデン酸イオン及びナトリウムイオンの濃度よりも高くなる。
First, sodium molybdate (Na 2 MoO 4 ), which is a salt containing molybdate ions and sodium ions, is added to the bulk water W that fills the bulk space 10 .
As a result, as shown in Figure 2 (b), sodium molybdate dissolves in the bulk water W, and the concentrations of molybdate ions (MoO 4 2- ) and sodium ions (Na + ) in the bulk water W become higher than the concentrations of molybdate ions and sodium ions inside the gap portion 20.
このため、図２（ｃ）に示すように、モリブデン酸イオン及びナトリウムイオンは、隙間部２０の内外における濃度勾配を駆動力として、隙間部２０の内部に移動（拡散）するようになる（以上、第１工程）。ここで、上記濃度勾配が大きくなるほど、モリブデン酸イオン及びナトリウムイオンの隙間部２０の内部への移動が促進される。 As a result, as shown in Figure 2(c), the molybdate ions and sodium ions move (diffuse) into the gap 20, driven by the concentration gradient between the inside and outside of the gap 20 (this is the first step). Here, the greater the concentration gradient, the more the movement of molybdate ions and sodium ions into the gap 20 is promoted.
続いて、図３（ａ）に示すように、バルク水Ｗが、隙間部２０の内部よりもナトリウムイオンの濃度の低い水に置換される。本実施形態では、バルク水Ｗが純水に置換される。これにより、隙間部２０の内部におけるナトリウムイオンの濃度が、バルク水Ｗにおけるナトリウムイオンの濃度よりも高くなる。ここで、上述したように、ナトリウムイオンの拡散速度は、モリブデン酸イオンの拡散速度よりも大きい。 Next, as shown in FIG. 3(a), the bulk water W is replaced with water having a lower concentration of sodium ions than the interior of the gap 20. In this embodiment, the bulk water W is replaced with pure water. As a result, the concentration of sodium ions inside the gap 20 becomes higher than the concentration of sodium ions in the bulk water W. Here, as described above, the diffusion rate of sodium ions is greater than the diffusion rate of molybdate ions.
このため、図３（ｂ）に示すように、隙間部２０の内部のナトリウムイオンが、隙間部２０の内外における濃度勾配を駆動力として、バルク水Ｗへ先行して移動（拡散）するようになる。 As a result, as shown in Figure 3(b), the sodium ions inside the gap 20 move (diffuse) into the bulk water W first, driven by the concentration gradient inside and outside the gap 20.
このとき、図３（ｃ）に示すように、隙間部２０の内部に浸入している塩化物イオン（Ｃｌ－）及びモリブデン酸イオン（ＭｏＯ４ ２－）は、隙間部２０の内外における濃度勾配を駆動力として、バルク水Ｗへ移動（拡散）するようになる。このとき、ナトリウムイオンがバルク水Ｗへ移動することに伴って生じて電位勾配が生じる。隙間部２０の内部に浸入している塩化物イオン及びモリブデン酸イオンは、電気的中性を維持するために上記電位勾配を駆動力としてバルク水Ｗへ移動（泳動）するようになる。 At this time, as shown in Figure 3(c), chloride ions ( Cl- ) and molybdate ions ( MoO42- ) that have penetrated into the gap 20 begin to migrate (diffuse) into the bulk water W, driven by the concentration gradient between the inside and outside of the gap 20. At this time, a potential gradient is generated as sodium ions migrate into the bulk water W. The chloride ions and molybdate ions that have penetrated into the gap 20 begin to migrate (migrate) into the bulk water W, driven by the potential gradient, in order to maintain electrical neutrality.
ここで、上述したように、塩化物イオンは、モリブデン酸イオンよりも泳動速度が大きい。このため、塩化物イオンは、モリブデン酸イオンに比べてバルク水Ｗへ移動（泳動）しやすくなる。 As mentioned above, chloride ions have a higher migration speed than molybdate ions. Therefore, chloride ions are more likely to migrate (migrate) into the bulk water W than molybdate ions.
一方、モリブデン酸イオンは、隙間部２０の内部に残留しやすくなる。ただし、モリブデン酸イオンは、隙間部２０を構成するステンレス鋼の腐食を促進しないものである。より詳しくは、モリブデン酸イオンは、ステンレス鋼の腐食を抑制する作用を有している。このため、モリブデン酸イオンの残留が問題になることはない。 On the other hand, molybdate ions tend to remain inside the gap 20. However, molybdate ions do not promote corrosion of the stainless steel that makes up the gap 20. More specifically, molybdate ions have the effect of inhibiting corrosion of stainless steel. Therefore, residual molybdate ions do not pose a problem.
次に、図３（ｄ）に示すように、バルク水Ｗが、純水に置換される（以上、第２工程）。
上記第１工程と、第２工程とが交互に繰り返し実行される。
Next, as shown in FIG. 3(d), the bulk water W is replaced with pure water (this is the second step).
The first step and the second step are alternately and repeatedly performed.
次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）隙間部からの有害アニオンの排出促進方法は、上記第１工程と、上記第２工程とを備える。
Next, the effects of this embodiment will be described.
(1) The method for promoting the discharge of harmful anions from gaps includes the first step and the second step.
同方法によれば、上記作用を奏することから、隙間部２０の内部に浸入している塩化物イオンの排出を促進することができる。
（２）第１工程と前記第２工程とを交互に繰り返し実行する。
According to this method, the above-mentioned effect is achieved, and therefore it is possible to promote the discharge of chloride ions that have entered the gap 20 .
(2) The first step and the second step are alternately and repeatedly performed.
同方法によれば、隙間部２０の内部に浸入している塩化物イオンの排出を加速させることができる。これにより、隙間部２０の内部に浸入している塩化物イオンの排出を一層促進することができる。 This method can accelerate the discharge of chloride ions that have entered the gap 20. This can further promote the discharge of chloride ions that have entered the gap 20.
（３）第２工程において、バルク水Ｗを純水に置換する。
同方法によれば、第２工程によって隙間部２０の内外における濃度勾配を最も大きくすることができるため、隙間部２０の内部に浸入していたナトリウムイオンがバルク水Ｗへ効率的に拡散するようになる。これにより、塩化物イオンが、ナトリウムイオンによってバルク水Ｗへ一層連れ出されやすくなる。したがって、隙間部２０の内部に浸入している塩化物イオンの排出を一層促進することができる。
(3) In the second step, the bulk water W is replaced with pure water.
According to this method, the second step maximizes the concentration gradient between the inside and outside of the gap 20, so that the sodium ions that have penetrated into the gap 20 can efficiently diffuse into the bulk water W. This makes it easier for the chloride ions to be drawn out into the bulk water W by the sodium ions. Therefore, the discharge of the chloride ions that have penetrated into the gap 20 can be further promoted.
（４）隙間部２０は、原子力発電所の設備を構成するものであり、金属系材料は、ステンレス鋼であり、非有害アニオンは、モリブデン酸イオンである。
原子力発電所の設備には、モリブデンを含むステンレス鋼が多く使用されている。
(4) The gap 20 constitutes a facility of a nuclear power plant, the metallic material is stainless steel, and the non-harmful anion is a molybdate ion.
Stainless steel containing molybdenum is widely used in nuclear power plant equipment.
同方法によれば、非有害アニオンとして、原子力発電所の設備で使用されているモリブデンを含むモリブデン酸イオンが用いられるため、設備に対する悪影響のおそれがない。
＜変形例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
According to this method, molybdate ions containing molybdenum, which are used in nuclear power plant facilities, are used as non-harmful anions, so there is no risk of adverse effects on the facilities.
<Modification>
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined and implemented within the scope of technical compatibility.
・本発明に係る隙間部は、原子力発電所の設備を構成するボルトとナットとの間に形成されるものに限定されない。火力発電所の設備を構成する隙間部に対して本発明を適用することもできるし、発電所以外の設備を構成する隙間部に対して本発明を適用することもできる。 - The gaps according to the present invention are not limited to those formed between bolts and nuts that make up nuclear power plant equipment. The present invention can also be applied to gaps that make up thermal power plant equipment, and can also be applied to gaps that make up equipment other than power plants.
・本発明に係る隙間部を構成する金属系材料は、ステンレス鋼に限定されるものではなく、他の金属系材料により構成される隙間部に対して本発明を適用することもできる。
・本発明に係る非有害アニオンは、モリブデン酸イオンに限定されない。モリブデン酸イオンに代えて、あるいは加えて、タングステン酸イオン、リン酸イオンを用いることもできる。これらのアニオンであっても、モリブデン酸イオンと同様な作用効果を奏することができる。また、本発明に係るカチオンは、ナトリウムイオンに限定されず、カリウムイオンを用いることもできる。カリウムイオンであっても、ナトリウムイオンと同様な作用効果を奏することができる。
The metallic material forming the gap according to the present invention is not limited to stainless steel, and the present invention can also be applied to gaps formed of other metallic materials.
The non-harmful anion according to the present invention is not limited to molybdate ion. Tungstate ion or phosphate ion can be used instead of or in addition to molybdate ion. These anions can also provide the same effects as molybdate ion. Furthermore, the cation according to the present invention is not limited to sodium ion, and potassium ion can also be used. Potassium ion can also provide the same effects as sodium ion.
本発明に係る塩を構成する非有害アニオンは、要するに、有害アニオンよりも泳動速度が小さく、且つ金属系材料の腐食を促進しないものであればよい。また、本発明に係る塩を構成するカチオンは、拡散係数が大きいもの、すなわち拡散速度が大きいものであることが好ましい。 The non-harmful anions that make up the salts of the present invention should have a slower migration speed than harmful anions and not promote corrosion of metal-based materials. Furthermore, it is preferable that the cations that make up the salts of the present invention have a large diffusion coefficient, i.e., a high diffusion rate.
・有害アニオンは塩化物イオンに限定されない。金属系材料を腐食させる硫酸イオンに対しても上記実施形態は同様にして有効である。
・第２工程において置換する水は、純水に限定されず、第１工程後における隙間部の内部よりもカチオンの濃度の低い水であればよい。
Harmful anions are not limited to chloride ions. The above embodiment is also effective against sulfate ions, which corrode metal materials.
The water used for substitution in the second step is not limited to pure water, but may be any water having a lower cation concentration than the inside of the gap after the first step.
・第１工程と第２工程とを交互に繰り返し実行することが、隙間部の内部に浸入している有害アニオンの排出を加速させる上で好ましい。しかしながら、本発明は、第１工程と第２工程とを少なくとも１回ずつ行うものであればよい。第１工程と第２工程とを１回ずつ行うことによって、上記実施形態の効果（１）を奏することはできる。 - Alternatingly repeating the first and second steps is preferable to accelerate the discharge of harmful anions that have infiltrated into the gap. However, the present invention requires that the first and second steps be performed at least once each. Effect (1) of the above embodiment can be achieved by performing the first and second steps once each.
１０…バルク空間
２０…隙間部
Ｗ…バルク水
10: Bulk space 20: Gap W: Bulk water
Claims (5)
前記有害アニオンよりも泳動速度が小さく、且つ前記金属系材料の腐食を促進しない非有害アニオンと、前記非有害アニオンよりも拡散速度が大きいカチオンと、を含む塩を、前記バルク空間を満たすバルク水に添加して溶解させる第１工程と、
前記バルク水を、前記隙間部の内部よりも前記カチオンの濃度の低い水に置換する第２工程と、を備える、
隙間部からの有害アニオンの排出促進方法。 1. A method for promoting the discharge of harmful anions into a bulk space, the harmful anions having infiltrated into a gap communicating with the bulk space and corroding a metallic material constituting the gap, comprising:
a first step of adding and dissolving a salt containing a non-harmful anion having a migration speed slower than that of the harmful anion and not promoting corrosion of the metal-based material, and a cation having a diffusion speed faster than that of the non-harmful anion, into bulk water filling the bulk space;
and a second step of replacing the bulk water with water having a lower concentration of the cations than the inside of the gap.
A method for promoting the discharge of harmful anions from gaps.
請求項１に記載の隙間部からの有害アニオンの排出促進方法。 The first step and the second step are alternately and repeatedly performed.
The method for promoting the discharge of harmful anions from gaps according to claim 1.
請求項１または請求項２に記載の隙間部からの有害アニオンの排出促進方法。 In the second step, the bulk water is replaced with pure water.
The method for promoting the discharge of harmful anions from gaps according to claim 1 or 2.
前記非有害アニオンは、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、及びリン酸イオンの少なくとも一種であり、
前記カチオンは、ナトリウムイオン及びカリウムイオンの少なくとも一種である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の隙間部からの有害アニオンの排出促進方法。 the harmful anion is at least one of a chloride ion and a sulfate ion;
the non-harmful anion is at least one of a molybdate ion, a tungstate ion, and a phosphate ion;
The cation is at least one of a sodium ion and a potassium ion.
The method for promoting discharge of harmful anions from gaps according to any one of claims 1 to 3.
前記金属系材料は、ステンレス鋼であり、
前記非有害アニオンは、モリブデン酸イオンである、
請求項４に記載の隙間部からの有害アニオンの排出促進方法。 The gap constitutes a facility of a nuclear power plant,
the metallic material is stainless steel,
The non-toxic anion is a molybdate ion.
The method for promoting the discharge of harmful anions from gaps according to claim 4.
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