Abstract
沸水式反應器(Boiling Water Reactor, BWR)爐心發生應力腐蝕龜裂(Stress Corrosion Cracking, SCC)的劣化問題日益嚴重，亟需研發有效的防制方法。多年以來發展加氫水化學技術(Hydrogen Water Chemistry, HWC)，在爐水中加注氫氣，以抑制爐水溶氧量，降低組件材料的電化學腐蝕電位(Electrochemical Corrosion Potential, ECP)，達到防蝕的目的。但此技術保護效果有限，且有增加人員輻射劑量的副作用。貴重金屬處理技術的開發，利用貴重金屬的催化性，促進了HWC的功效，在低注氫量下即可達到保護效果。近幾年更發展出貴重金屬化學添加覆膜技術(Noble Metal Chemical Addition, NMCA)，目前已在服役中的電廠進行測試應用。 相關的研究結果指出，在溶氫溶氧莫爾比約大於2的條件下，貴重金屬處理的確會使組件材料的ECP降到不容易發生SCC的臨界電位以下。但是某些覆膜處理方式，在注氫量不足時(氫氧莫爾比<1)，覆膜試片的ECP反而會升高。關於這種現象仍有爭議。 本研究採用電鍍和NMCA方式，在敏化的304不鏽鋼上鍍覆貴重金屬鉑。並且建立模擬BWR爐心高溫高壓環境的水循環系統。試片有不同厚度(理論厚度500A、2000A) 的電鍍試片、不同覆膜時間 (24小時、48小時)的NMCA試片，與未覆膜試片。在高溫(288℃)溶氧純水(8.3ppm、300ppb)中進行慢應變速率拉伸試驗(Slow Strain Rate Tensile, SSRT)與ECP量測，評估鉑覆膜在高溫溶氧純水環境中，對於敏化304不鏽鋼發生沿晶應力腐蝕龜裂(Intergranular Stress Corrosion Cracking, IGSCC)的影響。實驗結果發現覆膜試片ECP比未覆膜試片高，且發生更嚴重的IGSCC，不同電鍍厚度試片在高溶氧與低溶氧環境中有不同的效應。NMCA試片覆膜時間對於表面催化性沒有明顯影響。本實驗並且對覆膜表面以SEM和AES進行觀察分析。最後對於催化現象與表面狀態提出說明解釋。