報告書番号

Q06001

タイトル（和文）

使用済燃料コンクリートキャスク貯蔵用キャニスタ候補材の塩化物応力腐食割れ特性（その4） －長期試験によるSCC寿命評価およびSCC発生感受性の電気化学的検討－

タイトル（英文）

Chloride induced stress corrosion cracking of candidate canister materials for concrete cask storage of spent fuel Vol.4

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

使用済燃料貯蔵用コンクリートキャスクのステンレス鋼製キャニスタの、応力腐食割れ（SCC）に対する健全性を評価した。当所で提案した濡れ時間法シナリオに従って長時間のSCC試験、SCC発生下限温度の評価を行った。また、き裂発生後の検査間隔の設定に反映させるため、SCCき裂進展挙動についても調べた。実キャニスタで想定されるよりも厳しい80℃、相対湿度(RH)=35%において、定荷重SCC試験を実施したところ、キャニスタ候補材であるSUS329J4LおよびYUS270ともに37,700hまで破断せず、両鋼が優れた耐SCC性を有することを明らかとした。人工海水中における４種類のステンレス鋼のすき間腐食発生電位を50～80℃の範囲で調べ、YUS270等の高耐食性材料ほどすき間腐食発生電位が高く、すき間腐食が起こりにくいことを示した。SUS316L材のき裂進展速度は80℃、相対湿度35%、30MPa・m0.5では3×10-10m･s-1程度となった。SUS329J4Lのき裂進展速度は同一の環境、応力条件で4×10-13m･s-1となり、SUS316Lの進展速度の約1/750となった。

概要 （英文）

Integrity of stainless steel canister for interim spent fuel storage against stress corrosion cracking was studied. Constant load test of candidate materials were conducted in 80C, RH=35% for 37,700 hours. Materials of S31260 and S31254 did not fail during the test. Crevice corrosion assumed to be initiation site of cracking. Repassivation potential of crevice corrosion from 50 to 80C was measured. The potential of corrosion resistive stainless steel like YUS270 is higher than the others. Crack growth rate for chloride SCC was measured. Crack growth rate of SUS316L at 80C, RH=35%, 30 MPa.m0.5 was 3x10-10m.s-1. Crack growth rate of SUS329J4L at same test conditions that of SUS316L was 4x10-13m.s-1. This value is 750 times lower than the rate of SUS316L.

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