• 제목/요약/키워드: Surface corrosion

검색결과 2,604건 처리시간 0.026초

Improving Accident Tolerance of Nuclear Fuel with Coated Mo-alloy Cladding

  • Cheng, Bo;Kim, Young-Jin;Chou, Peter
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제48권1호
    • /
    • pp.16-25
    • /
    • 2016
  • In severe loss of coolant accidents (LOCA), similar to those experienced at Fukushima Daiichi and Three Mile Island Unit 1, the zirconiumalloy fuel claddingmaterials are rapidlyheateddue to nuclear decay heating and rapid exothermic oxidation of zirconium with steam. This heating causes the cladding to rapidly react with steam, lose strength, burst or collapse, and generate large quantities of hydrogen gas. Although maintaining core cooling remains the highest priority in accident management, an accident tolerant fuel (ATF) design may extend coping and recovery time for operators to restore emergency power, and cooling, and achieve safe shutdown. An ATF is required to possess high resistance to steam oxidation to reduce hydrogen generation and sufficient mechanical strength to maintain fuel rod integrity and core coolability. The initiative undertaken by Electric Power Research Institute (EPRI) is to demonstrate the feasibility of developing an ATF cladding with capability to maintain its integrity in $1,200-1,500^{\circ}C$ steam for at least 24 hours. This ATF cladding utilizes thin-walled Mo-alloys coated with oxidation-resistant surface layers. The basic design consists of a thin-walled Mo alloy structural tube with a metallurgically bonded, oxidation-resistant outer layer. Two options are being investigated: a commercially available iron, chromium, and aluminum alloy with excellent high temperature oxidation resistance, and a Zr alloy with demonstratedcorrosionresistance.Asthese composite claddings will incorporate either no Zr, or thin Zr outer layers, hydrogen generation under severe LOCA conditions will be greatly reduced. Key technical challenges and uncertainties specific to Moalloy fuel cladding include: economic core design, industrial scale fabricability, radiation embrittlement, and corrosion and oxidation resistance during normal operation, transients, and severe accidents. Progress in each aspect has been made and key results are discussed in this document. In addition to assisting plants in meeting Light Water Reactor (LWR) challenges, accident-tolerant Mo-based cladding technologies are expected to be applicable for use in high-temperature helium and molten salt reactor designs, as well as nonnuclear high temperature applications.

전극촉매의 내구성 향상을 위한 지지체 특성 평가 연구 (A Study on Characteristics of Supports Materials for Durability Improvement of Electrocatalysts)

  • 장정윤;임성대;박석희;정남기;박구곤
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제30권6호
    • /
    • pp.531-539
    • /
    • 2019
  • The development of cost-effective electrocatalysts with high durability is one of the most important challenges for the commercialization of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). The durability of the electrocatalyst has been studied in terms of structural change in the active metal and the support. In particular, in fuel cell vehicles, degradation of the carbon-based support is known to have a significant effect on the electrocatalyst deterioration since the start-up/shut-down cycle is frequently repeated. The requirements for the support of the electrocatalyst include high surface area, electrical conductivity, chemical stability, and so on. In this study, we propose the evaluation methods for choosing better support materials and present the physicochemical properties that promising carbon supports should have. Three kinds of carbon materials with different crystallinity are compared. From in-depth study using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, thermogravimetric analysis, and accelerated stress test, it is clearly confirmed that the durability of carbon-supported electrocatalysts is closely related to the physicochemical properties of the carbon supports.

석조 문화재 보존 처리용 세정제 개발에 관한 기초연구 (A Basic Research for the Development of Cleaning Agent for Stone Made Cultural Property)

  • 조헌영
    • 보존과학회지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.28-37
    • /
    • 2002
  • 문화재 보존을 위한 처리 과정에는 반드시 세척이 행하여지며, 이 때 세척은 완벽한 세정뿐만 아니라 2차 오염 발생이나 훼손 등에 각별히 조심하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 보다 과학적인 방법으로 석조문화재 보존 처리용 세정제를 개발하기 위하여, 국내 석조물에 기생하는 미생물과 오물을 시료로 채취하여 FT-IR분석을 통하여 석재 오물의 화학적인 관능기를 파악하고, 각종 용매를 처리하여 그 용출 특성을 파악하였으며, 세정제에 의한 세정 효과와 풍화율에 대하여 연구하였다. 실험 결과로부터 석재 문화재 세정용 계면활성제로는 산성용액에서도 안정하며, 석재 구성물질과의 반응성이 적고, 각종 2차 오염 발생 가능성이 적으며, 산화제와 산의 활성을 증가시킬 수 있는 비이온 계면활성제가 적당한 것으로 판단되었다. 본 연구에서 개발한 $H_2O_2/HF/NP-10$ 복합형 세정제는 적용실험 결과, 석조 문화재 처리용 세정제로서 좋은 세정력을 가지고있는 것으로 판단된다.

  • PDF

출토금속 문화재의 보존과 현황 (The Conservation and Current Condition of the Excavated Metallic Objects)

  • 문환석
    • 보존과학회지
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.141-148
    • /
    • 1997
  • 각종 국토개발사업이 본격적으로 시작된 1970년대 이후 그에 따른 발굴조사도 매년 증가되고 있다. 다양한 재질로 이루어진 유물은 출토후 보관환경에 따라 돌이킬 수 없는 손상을 받을 수 있다. 출토 유물의 보존에 대한 중요성은 증가되고 있으나, 발굴을 담당하는 기관과 비교하여, 출토된 유물을 보존처리하는 기관은 소수에 불과한 실정이다. 일반적으로 출토된 금속유물은 불안정하여 쉽게 손상되어진다. 특히 주조철제는 발굴후 건조되지 않도록 해야 한다. 이는 출토된 주조철제가 흙, 부식층과 금속심으로 이루어진 층 사이에서 건조로 인해 유물이 순간적으로 붕괴되어지기 때문이다. 출토된 금속유물의 안전한 보존방법은 다음과 같이 요약할 수 있다. (1)먼저 발굴현장에서 금속유물은 환경변화에 따른 손상을 방지하기 위해 유물포장용 특수비닐로 밀봉처리 하거나 알칼리 용액속에 침적시키는 것이다. (2)현장에서 임시 보존처리후 유물은 보존처리실에서 안전한 방법에 의한 처리를 해야 한다. (3)처리된 유물은 일정한 온${\cdot}$습도 유지, 주기적인 상태조사, 자외선 차단 등 안정한 보관환경을 유지시켜야만 재부식을 방지할 수 있다.

  • PDF

염해 실태조사를 통한 철근 콘크리트 교각의 내구수명 평가 - 결정론적 및 확률론적 해석방법 (Evaluation of Service Life in RC Column under Chloride Attack through Field Investigation: Deterministic and Probabilistic Approaches)

  • 권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제19권5호
    • /
    • pp.67-74
    • /
    • 2015
  • 콘크리트 구조물은 경제적이고 내구적인 구조물이지만 철근부식에 따라 성능이 내구적, 구조적 저하하게 된다. 최근들어 내구성설계가 도입되고 있는데, 콘크리트 구조물의 내구수명은 해수에 같이 노출되더라도, 국부적인 노출환경과 설계방법에 따라 다르게 평가된다. 본 연구는 3.5년~4.5년 해수에 노출된 4개의 RC 교각을 대상으로 실태조사를 수행하여 25개의 콘크리트 코어를 채취하였으며, 전염화물을 평가하여 표면염화물량 및 겉보기 확산계수를 도출하였다. Fick's $2^{nd}$ Law를 기본으로 한 결정론적 방법과 임계확률을 고려한 확률론적인 방법을 수행하여 내구수명을 각각 평가하고 분석하였다. 확률론적인 방법은 보수적으로 평가되었으며, 같은 구조물이라 하더라도 간만대 및 40.0 m 이상의 비말대에서는 비교적 낮은 내구수명이 평가되었다. 본 연구에서는 코어채취높이에 따른 염화물 거동 분석과 내구성 설계방법의 현시점에서의 한계성이 분석되었다.

Evaluation of Material Characteristics of Suspension-Type Porcelain Insulators for 154 KV Power Transmission Lines

  • Choi, In-Hyuk;Park, Joon-Young;Kim, Tae-gyun;Yoon, Yong-Beum;Yi, Junsin
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.207-210
    • /
    • 2017
  • The suspension arrangement of insulators provides flexibility and assists in power transmission in transmission lines. The performance of the insulator string is strongly influenced by the environmental conditions to which it is exposed, its shape and the inherent material properties of suspension-type insulators. The suspension-type insulators are mostly made from glass, porcelain and ceramic material due to their high resistivity. Irregularity in charge distribution throughout the porcelain insulator may lead to accelerated aging and electrical breakdown. A very high and steep lightning impulse voltage may also cause breakdown of suspension-type insulators. We investigated various material characteristics such as alumina addition, surface morphology, x-ray diffraction pattern and relative density of suspension porcelain insulators manufactured in 1989 (36,000 lbs.), 1995 (36,000 lbs.) and 2001 (36,000 lbs.) by the KRI Company for use in 154 kV high power transmission lines. We compared the material characteristics of these porcelain insulators with that of the top-of-the-line porcelain insulators (36,000 lbs.) manufactured by the NGK Company in 2000. These suspension-type porcelain insulators were exposed to arc and flashover tests to examine their electrical and mechanical strength. It was noted that alumina addition (17 wt.%) for K-2001 was one of the major contributors to the enhancement of the performance of the porcelain insulators and to their ability to withstand very high current generation during the arc test. The porcelain insulators manufactured during 2001 also showed the highest relative density of 95.8% as compared to the other insulators manufactured in 1989 and 1995 respectively 94.2% and 91.5%. We also discuss reports of various failure modes of suspension-type porcelain insulators.

15Cr 페라이트계 스테인리스강의 겹침용접부 고온인장 특성에 관한 연구 (A Study on the High Temperature Tensile Characteristics of Lap Weld of 15Cr Ferritic Stainless Steels)

  • 이영기;이경철;김재성;한도석;오승택;이보영
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제26권5호
    • /
    • pp.60-65
    • /
    • 2008
  • Ferritic stainless steels of the 400 series have been available for automotive exhaust system, heat exchanger, radiater etc. in various industrial because heat resistance, corrosion resistance and strength are excellent. Especially, automotive exhaust system is required good heat resistance because typical temperature of exhaust system exposed during operation of engine is reach up to $800^{\circ}C$. However, research for effect of high temperature in ferritic stainless steels is not enough. In this study, high temperature tensile properties of lap weld of ferritic stainless steels(STS 429) were investigated. In accordance with heat input, lap welds had been produced and were evaluated at high temperature($800^{\circ}C$) to compare high temperature tensile properties. In addition, room temperature tensile tests were carried out for non-aging and aging specimens. As a result of R.T tensile test, non-aging specimens were fractured in base metal except for low heat input specimen and aging specimens were fractured in weld metal. Also high temperature tensile test were carried out by aging specimen. After high temperature tensile test, fracture of aged specimen was occurred in base metal except for low heat input specimen. Fracture surface of low heat input specimen in weld metal was confirmed as brittle fracture with observation using scanning electron microscope(SEM). Significant decrease in ultimate tensile strength (between 82 and 85%) was observed for aged ferritic stainless steels(STS 429) when tested at high temperature.

심지층 처분을 위한 사용후핵연료 포장공정 장비개념 설정 (Concept of the Encapsulation Process and Equipment for the Spent Fuel Disposal)

  • 이종열;최희주;조동건;김성기;최종원;한필수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.470-473
    • /
    • 2005
  • Spent nuclear fuels are regarded as a high level radioactive waste and they will be disposed in a deep geological repository. To maintain the safety of the repository for hundreds of thousands of years, the spent fuels are encapsulated in a disposal canister and the canister containing spent fuels should have the structural integrity and the corrosion resistance below the several hundreds meters from the ground surface. In this study, the concept of the spent fuel encapsulation process and the process equipment fur deep geological disposal were established. To do this, the design requirements, such as the functions and the spent fuel accumulations, were reviewed. Also, the design principles and the bases were established. Based on the requirements and the bases, the encapsulation process and the equipment from spent fuel receiving process to transferring canister into the underground repository including hot cell processes was established. The established concept of the spent fuel encapsulation process and the process equipment will be improved continuously with the future studies. And this concept can be effectively used in implementing the reference repository system of our own case.

  • PDF

적외선열화상을 이용한 원자력발전소 감육 배관의 결함 검출 (Defect Detection of the Wall Thinning Pipe of the Nuclear Power Plant Using Infrared Thermography)

  • 김경석;장호섭;홍동표;박찬주;나성원;김경수;정현철
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.85-90
    • /
    • 2010
  • 절대온도(OK) 이상의 온도를 가지고 물체는 표면온도에 대응하는 적외선 파장대역에서 적외선 에너지를 방출하게 된다. 적외선열화상은 적외선 파장대역에 반응하는 검출기를 이용하여 검출된 적외선 량을 온도로 변환하고 사용자에게 적외선영상을 실시간으로 제공하는 비파괴검사 방법이다 원자력발전소의 배관은 부식, 피로 등으로 인해 두께가 얇아져 큰 사고로 이어질 수 있는 결함이 발생하므로 이를 위한 효율적인 비파괴검사 시스템이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 적외선열화상 카메라로 측정한 온도와 배관의 결함 깊이 및 크기와의 상관관계를 알아보고 이를 원자력발전소 배관에 적용하여 결함을 검출하는 연구를 수행하였다.

문경시 호계면 일대의 카르스트 지형 연구 (Research on Karst Landforms in Hogye, Mungyeong)

  • 김황순;서종철
    • 한국지형학회지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 문경시 호계면 일대의 카르스트 지형을 정확한 평면과 단면 형태를 파악한 후, 형태 분류를 시도함으로써, 카르스트 지형 연구를 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 연구 지역에는 35기의 돌리네 및 우발라가 분포한다. 큰 규모의 우발라는 부곡리 굴넘재, 우로리의 텃골과 던지미골에 분포한다. 돌리네의 평면 형태는 원형 돌리네가 13기, 타원형 돌리네가 22기였고, 단면 형태는 사발형 27기, 접시형 2기, 깔대기형 6기였다. 돌리네가 형성되어 있는 위치는 대부분 200m 이상의 산지 능선이나 정상부이다. 돌리네 장축의 발달 방향은 석회암층의 주향과 일치하고 있고, 돌리네의 싱크홀에서 이어지는 지하수계가 석회동굴과 연결되는 것으로 추정된다. 연구지역에는 돌리네 외에도 3기 이상의 석회동굴과 카렌, 건천 등의 지형이 나타나고 있다.