نوع مقاله : مقاله فنی

نویسندگان

1 ارگان اصلی مولد، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

2 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

3 مجتمع پژوهشی ایران مرکزی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، کدپستی: 389-89175، یزد ـ ایران

چکیده

شتاب‌­دهنده الکترونی یزد با آب شهری در حال کار است. این تجهیز از فولاد کربنی (37A) ساخته شده است. این فولاد به‌عنوان یک فولاد کربنی معمول در شرایط غیر کنترل شده بسیار مستعد به تخریب خوردگی است. استفاده از آب شهری به‌عنوان خنک‌کننده منجر به خوردگی زیاد و در نتیجه انسداد مسیرهای چرخش آب شده است. آنالیزهای الگوی پراش پرتو ایکس و فلوئورسانس پرتو ایکس رسوبات جمع‌آوری شده از قسمت‌های مختلف شتاب‌دهنده نشان داد که بخش عمده رسوبات تشکیل شده از جنس اکسیدهای آهن است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از رسوبات تشکیل شده الگوی تشکیل رسوب Tubculation را تأیید می‌کند. نتایج آنالیز طیف‌سنجی پلاسمای جفت شده القایی نشان می‌هد که شیمی آب داخل تجهیز در مقایسه آب شهر یزد با گذشت زمان تغییراتی داشته است و سختی کل آب با گذشت زمان کاهش پیدا کرده است. بررسی کیفیت آب شهری با استفاده پارامتر لانگژیر انجام شد. با توجه به نتایج به دست آمده از پارامتر لانگژیر آب خروجی در سیستم خنک‌کننده دارای مقدار پایینی خورندگی است که با توجه به رنگ محصولات خوردگی تشکیل شده و شکل آن‌ها مکانیزم خوردگی از نوع Tubculation است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The investigation of corrosion mechanisms in coolant circulation paths of electron accelerators

نویسندگان [English]

  • M. Asgari 1
  • M. Golabadi 1
  • H. Foratirad 2
  • M.G. Gholami 1
  • E. Sadeghi 1
  • R. Amraee 3
  • S.M. Mosavi 3

1 Leading Material Organization, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran – Iran

2 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran – Iran

3 Central Iran Research Complex, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 89175-389, Yazd – Iran

چکیده [English]

The electron accelerator located at Yazd is working with tap water as cooling. This equipment is made of carbon steel (A37). This steel, as a typical carbon steel, is very susceptible to corrosion destruction in uncontrolled condition. Using tap water as a coolant, has led to high corrosion and thus blocked water circulation paths. XRD and XRF analysis of corrosion products from different parts of accelerator showed that a large quantity of these sediments is composed of Iron Oxide. SEM images indicated that the sediments have a Tubculation morphology. Also, the ICP-OES results showed that in comparison with Yazd tap water, the chemistry of the cooling water circulating in the accelerator has been changed, consequently its hardness decreased by passing time. The results obtained from the Langelier parameter showed that the water exiting from the end of the cooling system is a little corrosive. Due to the color and morphology of corrosion products, the corrosion mechanism is a Tubculation type.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Accelerator
  • Corrosion
  • XRD
  • Tubculation
  • Langelier Index
1. R. Lillard, D. Pile, D. Butt, The corrosion of materials in water irradiated by 800 MeV protons, Journal of nuclear materials, 278, 277-289 (2000).
 
2. C. White, Laser and electron beam processing of materials, Elsevier (2012).
 
3. T.E. Larson, R. Skold, Current research on corrosion and tuberculation of cast iron, Journal (American Water Works Association), 50, 1429-1432 (1958).
 
4. L. Shreir, 1.05-Basic Concepts of Corrosion, Shreir's Corrosion. Oxford: Elsevier, DOI, 89-100 (2010).
 
5. D. Landolt, Corrosion and surface chemistry of metals, EPFL Press, (2007).
 
6. D. Parham, C. Tod, Condensed Phosphates in the Treatment of Corrosive Waters, Chemistry & Industry, DOI,  628-631 (1953).
 
7. A. Boiler, P.V. Committee, ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Section VIII, Rules for Construction of Pressure Vessels. Division 2. Alternative Rules, American Society of Mechanical Engineers (1980).
 
8. E.W. Barbee, Tuberculation Measurement as an Index of Corrosion and Corrosion Control, Journal (American Water Works Association), 39, 220-230 (1947).
 
9. M. White, R. Dortwegt, S. Pasky, Improved temperature regulation and corrosion protection of APS linac RF components,  Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference (Cat. No. 99CH36366), IEEE, 1414-1416 (1999).
 
10. D. Ellison, Investigation of pipe cleaning methods, American Water Works Association (2003).
 
11. G. Gedge, Corrosion of cast Iron in potable water service, The Institute of Materials, Corrosion and Related Aspects of Materials for Potable Water Supplies(UK), 1993, DOI, 18-28 (1993).
 
12. M. Edwards, L. Hidmi, D. Gladwell, Phosphate inhibition of soluble copper corrosion by-product release, Corrosion science, 44, 1057-1071 (2002).
 
13. A.A. Olajire, Corrosion inhibition of offshore oil and gas production facilities using organic compound inhibitors-A review, Journal of Molecular Liquids, 248, 775-808 (2017).
 
14. M.R. Cleland, F. Stichelbaut, Radiation processing with high-energy X-rays, Radiation Physics and Chemistry, 84, 91-99 (2013).
 
15. M. Askari, et al, Film former corrosion inhibitors for oil and gas pipelines-A technical review, Journal of Natural Gas Science and Engineering, DOI (2018).
 
16. Awwa Standard for Coal-Tar Epoxy Coating System for thr Interior and Exterior of Steel Water Pipe, Journal (American Water Works Association), 70, 284-288 (1978).