(57)【要約】【課題】構成部材の接合部におけるシール性を確保することができその接合部でのすき間腐食を防止できるプラントの接続部構造を提供する。【解決手段】フランジ２０Ａが端部に取り付けられたステンレス鋼配管６Ａとフランジ２０Ｂが端部に取り付けられたステンレス鋼配管６Ｂが、フランジ２０Ａとフランジ２０Ｂをボルト２１及びナット２２を用いて結合することにより、接続される。シール部材であるリング状のガスケット２４、およびリング状のオキソ酸塩保持体２３がフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に挟み込まれる。オキソ酸塩保持体２３が、ガスケット２４の内側に配置されてガスケット２４と一体化されている。オキソ酸塩保持体２３は、リング状に成形されたロックウールにモリブデン酸ナトリウムを含浸させて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不働態金属製の、プラントを構成する、不働態金属製で対向している各構成部材を相互に接続するプラントの接続部構造において、
接続された前記構成部材の相互間に配置されたシール部材と、前記シール部材よりも内側で、前記接続された構成部材の相互間に配置されたオキソ酸塩保持体とを備えたことを特徴とするプラントの接続部構造。
【請求項２】
前記シール部材及び前記オキソ酸塩保持体はリング状をしており、前記シール部材と前記シール部材の内側に配置された前記オキソ酸塩保持体が一体化されている請求項１に記載のプラントの接続部構造。
【請求項３】
前記オキソ酸塩保持体は、硫酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、リン酸塩の内のいずれか1種類以上のオキソ酸塩を含んでいる請求項１または２に記載のプラントの接続部構造。
【請求項４】
前記オキソ酸塩保持体は、海綿状固体および石綿状固体のいずれかに前記オキソ酸塩を願新させて構成されている請求項３に記載のプラントの接続部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの接続部構造に係り、特に、原子力発電プラント、火力発電プラント、海水淡水化プラント、あるいは製塩プラントにおいて、海水と接する状態で使用される、不働態金属製の構成部材のすき間腐食を防止するのに好適なプラントの接続部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントでは、核燃料物質の核反応により発生する熱の一部、および燃料貯蔵プール内の貯蔵されている使用済燃料集合体に含まれる核燃料物質の崩壊熱を除去するために、それらの熱を連続的に冷却することが必要である。また、非常用ディーゼル発電機などの補機運転時において、発生する熱を除去するための冷却が必要である。それらの冷却は、熱を冷却材に移行させ、冷却材を原子力発電プラントと放熱源との間を循環させることにより行われる。冷却材として大気、水が用いられている。冷却の最終的な放熱源として大気、または海水が用いられる。沸騰水型原子力発電プラントにおいて、海水を循環することにより冷却する系統として、循環水系、補機冷却海水系、タービン補機冷却海水系、廃棄物処理建屋補機冷却海水系、および残留熱除去機器海水系などがある。
【０００３】
一般に、海水成分を含む水溶液を貯留、流動させるなどして取り扱うプラントにおいて、プラントの構成部材の表面への高分子樹脂の内張りによる防食および防食塗装が困難な場合には、ステンレス鋼、高ニッケル合金に代表される不働態金属を用いてその構成部材を製造する場合がある。不働態金属は容易に不働態化するため、全面腐食による腐食速度は小さいが、海水中に含まれる塩化物イオンによって不働態皮膜が不安定化した場合には、局部腐食が生じて腐食速度が増大する可能性がある。予期しない局部腐食を抑止するために、海水中に含まれる塩化物イオンによる局部腐食の対策が必要である。
【０００４】
代表的な不働態金属であるステンレス鋼を海水に接する状態で使用した場合において、ステンレス鋼の主要な局部腐食の形態の一つにすき間腐食がある。すき間腐食の発生には、（Ａ）すき間内への塩化物イオンの浸入による不働態皮膜の保護性の低下、（Ｂ）すき間における酸素濃淡電池の形成、および（Ｃ）すき間内におけるｐＨの低下、の３つの要因がある。
【０００５】
海水に含まれる塩化物イオンによってステンレス鋼の不働態皮膜の保護性が失われることに加えて、すき間内外での酸素濃淡電池が形成されることにより、すき間の内部が選択的に腐食する。腐食によりイオン化した金属は、式（１）によって加水分解するため、Ｈ＋の濃度が上昇する。すなわち、すき間内のｐＨが低下するため、金属イオンの溶解度が増し、ステンレス鋼の溶解が一層進行しやすくなる。
【０００６】
Ｍｎ＋＋ｍＨ２Ｏ  →  Ｍ（ＯＨ）ｎ−ｍ＋ｍＨ＋          …（１）
すき間腐食を回避する最も抜本的な対策は、プラントにおいて、すき間構造を極力排除した構造を採用することである。一方、流体を貯留、あるいは循環するためのプラントにおいて、配管同士を接続するフランジ部などは、すき間構造を排除することが困難な場合がある。フランジ部においてすき間腐食が進行して漏液などが発生した場合には、フランジ部ですき間腐食が生じた部材を交換することが考えられる。しかしながら、この交換作業により、当該プラントの有する本来の機能が得られなくなる期間が生じるとともに、ランニングコストが増加することが考えられる、このため、当該プラントの健全性の維持およびプラントの長寿命化のためには、すき間腐食を回避する対策が必要である。
【０００７】
すき間腐食を回避するための技術として、以下の技術が知られている。
【０００８】
代表的な耐海水腐食性の金属材料として、チタンまたはチタン合金が用いられる。チタンも不働態金属の一つであるが、耐海水性は汎用ステンレス鋼よりも優れている。海水用に成分を調整した不働態金属材料を用いることによっても、海水が流入する、接続部に形成されたすき間でのすき間腐食を回避できる。特開平８−２０８４５号公報には、その不働態金属材料の一例が記載されている。この不働態金属材料は、化学成分のうち（Ｃｒ＋３Ｍｏ＋１０Ｎ）が３５％以上となるように調製した合金である。
【０００９】
また、構成部材の全表面での腐食の抑制に広く用いられる犠牲陽極の使用により、すき間腐食を抑制できる。特開２００５-１９４６２４号公報には、ステンレス鋼製機器である、海水を冷却媒体にする熱交換器に犠牲陽極を設ける例が記載されている。その熱交換器は、胴体の両端にそれぞれ設けた各フランジにチャンネルカバーに設けたフランジを取り付け、黒鉛系シール材を対向するフランジ間に配置してこれらのフランジ間のシールを行っている。鉄基合金、マグネシウム基合金、アルミニウム基合金、亜鉛および亜鉛基合金などを用いた犠牲陽極を、チャンネルカバーの、海水と接触する内面に設置している。
【００１０】
すき間内の腐食環境を緩和することによっても、すき間腐食を回避できる。特開昭６１−７３７８３号公報には、すき間を形成する構成部材の孔食を抑制するために、硝酸イオンを含浸させたパッキングをフランジ間に挟み込む技術が記載されている。特開平２−１９９３７２号公報には、表面にモリブデン合金層を形成したステンレス製パッキングを、ステンレス鋼製の構成部材、例えば、配管を接続するフランジ相互間に介在させることが記載されている。そのモリブデン合金層から溶出するモリブデン酸イオンがフランジのすき間腐食を抑制する。特開平３−１９９３８５号公報には、アルミニウム合金とステンレス鋼との接合部を、リン酸塩(リン酸のアンモニウム塩)を含むシーラントあるいはコーティング剤で被覆密閉し、その接合部の孔食を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２０８４５号公報
【特許文献２】特開２００５-１９４６２４号公報
【特許文献３】特開昭６１−７３７８３号公報
【特許文献４】特開平２−１９９３７２号公報
【特許文献５】特開平３−１９９３８５号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】八代仁、他３名、“４２３Ｋの塩化物水溶液中におけるＳＵＳ３０４ステンレス鋼のすき間腐食に対する各種オキソ酸塩の抑制効果”、Ｚａｉｒｙｏ−ｔｏ−Ｋａｎｋｙｏ、４５、１３１−１３７（１９９６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
チタン、チタン合金、および海水用に成分を調整した不働態金属材料は、量産されている汎用ステンレス鋼に比べて費用が高くなる。また、その不働態金属材料は、耐海水腐食性を高めるために成分調整されるため、加工性、切削性など他の特性が低下する可能性がある。
【００１４】
犠牲陽極は、電極材を防食対象であるプラントの構成部材の海水に接触する表面に電気的に接続して設置する必要があり、電極材の設置および交換における作業性が悪い。
【００１５】
硝酸イオンを含浸させたパッキングは、パッキングの材料内部に硝酸イオンを保持するための微小空間を内包することになる。すなわち、硝酸イオンを含浸させるために、パッキングのシール性が低下する可能性がある。
【００１６】
前述の硝酸イオンを含浸させたパッキングの使用、表面にモリブデン合金層を形成したステンレス製パッキングの使用、およびリン酸塩(リン酸のアンモニウム塩)を含有するシーラントあるいはコーティング剤による接合部の被覆密閉する各方法では、既存の規格品のシール部材を使用することができず、多様な形状の接合部に対する汎用性が低い課題があった。
【００１７】
本発明の目的は、構成部材の接合部におけるシール性を確保することができその接合部でのすき間腐食を防止できるプラントの接続部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、接続された不働態金属製の構成部材の相互間に配置されたシール部材と、このシール部材よりも内側で、接続された構成部材の相互間に配置されたオキソ酸塩保持体とを備えたことにある。
【００１９】
シール部材とシール部材とは別のオキソ酸塩保持体を不働態金属製の構成部材の相互間に配置しているので、構成部材の相互間のシール性を確保することができ、さらに、オキソ酸塩保持体の配置により、構成部材の相互間に形成される隙間における構成部材のすき間腐食を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、構成部材の接合部におけるシール性を確保することができその接合部でのすき間腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１のすき間腐食抑制方法が適用された、ステンレス鋼製の配管の接合部の構成図である。
【図２】実施例１のすき間腐食抑制方法が適用される、原子力発電プラントに用いられる非常用ディーゼル発電機の補機冷却海水系の構成図である。
【図３】図１に示すオキソ酸塩保持体が取り付けられたシール部材の正面図である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４および人工海水のそれぞれにおけるステンレス鋼のすき間腐食に及ぼす影響の違いを示した特性図である。
【図６】本発明の他の実施例である実施例２のすき間腐食抑制方法が適用された、ステンレス鋼製の配管の接合部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
発明者らは、ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ３０４鋼に対する腐食すき間再不働態化電位を、ＪＩＳ  Ｇ  ０５９２に示された方法を用いて測定した。この方法は、大小２枚の板状試験片を重ね合わせて人工すき間を形成させて試験液中に浸漬して、ポテンショスタットと呼ばれる電位・電流制御測定装置を用いて測定する。まず、試験片の電極電位を貴な方向に分極させてすき間腐食を発生させた後、所定時間一定電流に保持してすき間腐食を成長させる。続いて、階段状に電位を低下させ、電流が経時的に上昇しなくなる電位を判定する。この、電流が上昇しなくなったときの電位を、腐食すき間再不働態化電位と呼ぶ。実使用状態において、腐食すき間再不働態化電位以下に保持されていれば、すき間腐食が生じないので、運転管理の指標値として用いることができる。この腐食すき間再不働態化電位をＳＵＳ３０４について測定した結果を図５に示す。塩化物イオンの濃度が１０００ｐｐｍ以上の海水中では、ＪＩＳ  Ｇ  ０５９２に示された、ＮａＣｌでＣｌ−濃度を調整して得た結果よりも、その試験片における腐食すき間再不働態化電位が約０．２Ｖ高くなった。一方、ＮａＣｌ試薬を用いてＣｌ−濃度を２００ｐｐｍに調整して測定した場合には、ＪＩＳ  Ｇ  ０５９２に示された結果と良く一致した。ところが、２７１ｐｐｍのＮａ２ＳＯ４を使用して同測定を行ったところ、すき間腐食が生じず、従って腐食すき間再不働態化電位が観察されなかった。
【００２３】
海水環境におけるステンレス鋼のすき間腐食は、先に述べた三つの要因（すき間内への塩化物イオンの浸入による不働態皮膜の保護性低下、酸素濃淡電池の形成、すき間内ｐＨの低下）の何れかを回避させることで抑制できる。したがって、塩化物イオンと同じ負の電荷をもつ陰イオンをすき間内に供給し、塩化物イオンと吸着競合を生じさせることにより、見かけの塩化物イオン濃度を低減せしめることで、不働態皮膜の保護性低下を回避できる。また、ｐＨの緩衝作用を有する陰イオンをすき間内に存在させることで、すき間内のｐＨ低下を抑制できる。
【００２４】
人工海水で腐食すき間再不働態化電位が約０．２Ｖ高くなったこと、およびＮａ２ＳＯ４ですき間腐食が生じなかったことの理由は、オキソ酸塩であるＮａ２ＳＯ４によるすき間腐食抑制効果（八代仁、他３名、“４２３Ｋの塩化物水溶液中におけるＳＵＳ３０４ステンレス鋼のすき間腐食に対する各種オキソ酸塩の抑制効果”、Ｚａｉｒｙｏ−ｔｏ−Ｋａｎｋｙｏ、４５、１３１−１３７（１９９６））によるものと考える。この文献では、オキソ酸塩として硫酸塩の他に、硝酸塩、リン酸塩、モリブデン酸塩も同様の作用を有する可能性のあることを記載している。
【００２５】
しかしながら、溶液中にオキソ酸塩を添加することでステンレス鋼のすき間腐食を抑制した場合には、添加したオキソ酸塩による導電率上昇などの理由により、炭素鋼など他の材料を用いた構成部材の腐食を加速するなど、着目した部位以外の領域で悪影響を生じる可能性がある。加えて、溶液中にオキソ酸塩を添加し続ける必要があるため経済的負担が大きくなる課題がある。
そこで、発明者らは、海水成分を含む溶液に接した状態で使用するステンレス鋼の接合部において、すき間腐食が懸念されるすき間内のみに、オキソ酸塩を含浸させたオキソ酸塩保持体を設置することが有効であると考えた。すなわち、発明者らは、プラントの構成部材の接合部に設置されている既存のパッキング、或いはガスケットなどシール材の形状および寸法を変更せずに、シール材とは別の部材としてオキソ酸塩保持体を設置すればよいとの発想をするに至った。ここで、オキソ酸塩保持体は、化学的に安定な固体物質からなり、海綿状、あるいは石綿状の形態を有する部材である。化学的に安定な固体物質は、ガラス繊維、炭素繊維、セラミックファイバー、膨張黒鉛、高分子樹脂繊維、ロックウールのうちいずれか１種以上からなる。オキソ酸塩としては、硫酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、リン酸塩のうちいずれか１種以上を用いる。
【００２６】
上記の検討結果を反映した、本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の好適な一実施例である実施例１のプラントの接続部構造を、図１および図２を用いて説明する。本実施例のプラントの接続部構造は、原子力発電プラントの非常用ディーゼル発電機を冷却するための補機冷却海水系に適用される。具体的には、本実施例のプラントの接続部構造は、補機冷却海水系の海水が流れる配管の接続部、すなわち、フランジ接続部に適用される。
【００２８】
まず、本実施例の接続部構造が適用される、原子力発電プラントの非常用ディーゼル発電機を冷却するための補機冷却海水系２の構成を、図２を用いて以下に説明する。
【００２９】
補機冷却海水系２は、海水が流動する海水系３、熱交換器４および１２、および淡水系１１を備えている。熱交換器４は胴体内に複数の伝熱管５を配置している。海水系３は、海水供給管６、ポンプ７および海水排出管９を有する。海水供給管６は複数の伝熱管５のそれぞれの一端に連絡され、海水排出管９は複数の伝熱管５のそれぞれの他端に連絡される。海水供給管６および海水排出管９はステンレス鋼で作られている。ポンプ７および開閉弁８が海水供給管６に設けられる。開閉弁１０が海水排出管９に設けられる。海水供給管６および海水排出管９のそれぞれの他端部は、海まで伸びており、海水２５中に配置される。
【００３０】
淡水系１１は、淡水供給管１７、淡水戻り管１４およびポンプ１５を有している。淡水供給管１７は、一端が熱交換器４の胴体に接続され、他端が熱交換器１２の複数の伝熱管１３のそれぞれの一端に連絡される。淡水戻り管１４は、一端が熱交換器４の胴体に接続され、他端が熱交換器１２の複数の伝熱管１３のそれぞれの他端に連絡される。開閉弁１８が淡水供給管１７に設けられる。ポンプ１５および開閉弁１６が淡水戻り管１４に設けられる。淡水供給管１７と淡水戻り管１４は、開閉弁１９が設けられた配管により互いに接続されている。
【００３１】
補機冷却海水系２は、非常用ディーゼル発電機１が運転されたときにディーゼル燃料の燃焼によって発生して非常用ディーゼル発電機１の構造部材に伝えられた熱を除去する系統である。このため、熱交換器１２は非常用ディーゼル発電機１内に設けられる。
【００３２】
非常用ディーゼル発電機１が運転されるとき、開閉弁８，１０，１６および１８が開けられてポンプ７および１５が駆動される。ポンプ１５の駆動によって、淡水（純水）が、淡水供給管１７、熱交換器１２の各伝熱管１３、淡水戻り管１４、熱交換器４の、伝熱管５の外部で胴体内、および淡水供給管１７で形成される閉ループ内を循環する。非常用ディーゼル発電機１の運転により発生する熱は、非常用ディーゼル発電機１内を流れる冷却水（淡水）を加熱して除去される。この冷却水は、熱交換器１２の、伝熱管１３の外部で胴体内を流れて各伝熱管１３内を流れる淡水により冷却される。冷却により温度が低下した上記の冷却水は、除熱のために非常用ディーゼル発電機１の構造部材内を熱交換器１２の胴体内に向かって循環する。
【００３３】
各伝熱管１３内で温度が上昇した淡水は、淡水戻り管１４を通って熱交換器４の、伝熱管５の外部で胴体内に供給され、各伝熱管５内を流れる海水２５によって冷却される。海水による冷却により温度が低下した淡水は、淡水供給管１７を通って熱交換器１２の各伝熱管１３内に供給される。
【００３４】
ポンプ７の駆動により昇圧された海水２５は、海水供給管６を通って熱交換器４の各伝熱管５内に供給される。各伝熱管５内を流れる海水２５は、熱交換器４の胴体内を流れる上記の淡水を冷却する。淡水の冷却により温度が上昇した海水２５は、各伝熱管から海水排出管９に排出され、海水排出管９を通って海に排出される。
【００３５】
このような補機冷却海水系２の海水が流れる海水系３では、ポンプ７と海水供給管６の接続部、開閉弁８と海水供給管６の接続部、開閉弁１０と海水排出管９の接続部、海水供給管６を構成する複数の配管相互の各接続部、および海水排出管９を構成する複数の配管相互の各接続部が存在する。原子力発電プラントに用いられる補機冷却海水系２における海水供給管６を構成する複数の配管、海水排出管９を構成する複数の配管、ポンプ７及び開閉弁８，１０は、それぞれ、原子力発電プラントの構成部材である。このため、上記した各接続部は、原子力発電プラントの構成部材同士の接続部である。
【００３６】
それらの接続部にはすき間が形成されており、それぞれの接続部のすき間への海水成分の浸入により、その接続部にすき間腐食が発生する可能性がある。このため、補機冷却海水系２の海水系３における上記した各接続部に、本実施例のプラントの接続部構造が適用される。本実施例の接続部構造を、図１を用いて具体的に説明する。図１に示す接続部構造は、海水供給管６に適用されている。海水供給管６を構成するステンレス鋼配管６Ａとステンレス鋼配管６Ｂが接続されている。ステンレス鋼配管６Ａとステンレス鋼配管６Ｂの接続部構造は、ステンレス鋼配管６Ａの端部に設けられたフランジ２０Ａとステンレス鋼配管６Ｂの端部に設けられたフランジ２０Ｂを複数のボルト２１及び複数のナット２２を用いて結合し、シール部材であるガスケット２４、およびオキソ酸塩保持体２３をフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に配置して構成される。ガスケット２４およびオキソ酸塩保持体２３は、フランジ２０Ａおよびフランジ２０Ｂによって挟まれている。フランジ２０Ａおよび２０Ｂもステンレス鋼で作られている。ボルト２１及びナット２２は、ステンレス鋼配管６Ａとステンレス鋼配管６Ｂを接続する接続部材である。
【００３７】
フランジ２０Ａが設けられたステンレス鋼配管６Ａおよびフランジ２０Ｂが設けられたステンレス鋼配管６Ｂは、前述したように、原子力発電プラントの構成部材であり、フランジ２０Ａはステンレス鋼配管６Ａの一部である。フランジ２０Ｂもステンレス鋼配管６Ｂの一部である。
【００３８】
オキソ酸塩保持体２３およびガスケット２４は、図３に示すように、リング状をしている。オキソ酸塩保持体２３がガスケット２４の内側に配置され、オキソ酸塩保持体２３の外周部がガスケット２４の内周部に取り付けられている。このため、オキソ酸塩保持体２３およびガスケット２４は一体化されている。オキソ酸塩保持体２３は、リング状に成形されたロックウールにモリブデン酸ナトリウムを含浸させて構成されている。オキソ酸塩保持体２３は、オキソ酸塩としては、硫酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、リン酸塩のうちのいずれか１種以上を含んでもよい。
【００３９】
ステンレス鋼配管６Ａとステンレス鋼配管６Ｂを接続する際には、ガスケット２４およびオキソ酸塩保持体２３をフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に挟んでボルト２１とナット２２を所定のトルクで締め付けてフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂを結合する。これにより、フランジ部２０Ａとフランジ部２０Ｂの間の間隙が狭くなるが、オキソ酸塩保持体２３は間隙の寸法に応じて変形するため、ガスケット２４が本来有するシール性を損なうことはない。
【００４０】
図１に示す接続部構造は、海水系３における他の接続部、すなわち、ポンプ７と海水供給管６の接続部、開閉弁８と海水供給管６の接続部、開閉弁１０と海水排出管９の接続部、海水供給管６を構成する複数の配管相互の各接続部、および海水排出管９を構成する複数の配管相互の各接続部にも適用される。
【００４１】
非常用ディーゼル発電機１が駆動されるとき、前述したように、海水２５が海水供給管６を通して熱交換器４の伝熱管５に供給される。この海水２５の一部が、フランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間でオキソ酸塩保持体２３の内側に形成されるすき間に浸入する。しかしながら、オキソ酸塩保持体２３がフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に配置されているので、オキソ酸塩保持体２３に含浸されたモリブデン酸ナトリウムがフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に形成されるすき間内の海水に溶け出し、オキソ酸塩であるモリブデン酸塩がそのすき間内の海水中に存在することになる。オキソ酸塩保持体２３が、塩化物イオンと同じ負の電荷をもつモリブデン酸イオンをすき間内に供給し、塩化物イオンと吸着競合を生じさせることにより、不働態皮膜を破壊する作用を持つ塩化物イオンの表面濃度を低減せしめることで、不働態皮膜の保護性低下を回避できる。また、ｐＨの緩衝作用を有するモリブデン酸イオンをすき間内に存在させることで、すき間内のｐＨ低下を抑制できる。このため、モリブデン酸塩の作用により、フランジ２０Ａおよびフランジ２０Ｂの、すき間内の海水に接触する表面でのすき間腐食を抑制することができる。
【００４２】
本実施例によれば、シール部材であるガスケット２４とは別の部材であるオキソ酸塩保持体２３を、互いに接合されたフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に配置しているので、フランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間のシール性を十分に確保することができ、さらに、オキソ酸塩保持体２３からフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に形成されるすき間内の海水中に溶出したモリブデン酸塩の作用により、フランジ２０Ａおよびフランジ２０Ｂでのすき間腐食の発生を抑制することができる。そのすき間内での海水の流動がほとんど生じないので、すき間内の海水中に溶出したモリブデン酸塩は実質的にそのすき間内に存在することになる。このため、プラントの運転期間中を通じて連続的に、ステンレス鋼配管６Ａ（またはステンレス鋼配管６Ｂ）内、すなわち、海水供給管６内を流れている海水２５中にオキソ酸塩を添加し続けた場合の経済的な負担が無く、すき間腐食を抑制することが可能となる。
【００４３】
本実施例では、オキソ酸塩保持体２３およびガスケット２４をそれぞれ用いている。このため、ガスケット２４には、既存のシール材の材料、形状および寸法を変更せずに適用できるため、ガスケット２４の汎用性が高い。オキソ酸塩保持体には、既存の材料が使用できるため、安価、簡易に製作、設置することが可能である。
【００４４】
本実施例では、オキソ酸塩保持体２３およびガスケット２４が一体化されているため、オキソ酸塩保持体２３およびガスケット２４をフランジ２０Ａとフランジ２０Ｂの間に配置する作業を容易に行うことができる。
【実施例２】
【００４５】
本発明の他の実施例である実施例２のプラントの接続部構造を、図６を用いて説明する。本実施例のプラントの接続部構造も、原子力発電プラントの非常用ディーゼル発電機を冷却するための補機冷却海水系に適用される。具体的には、本実施例のプラントの接続部構造は、ユニオン継手を用いて２つのステンレス鋼配管を接合する接続部構造である。
【００４６】
ユニオン継手は、メスコネクタ３１Ａ，３１Ｂおよび袋ナット３２を有する。メスコネクタ３１Ａ，３１Ｂおよび袋ナット３２はいずれもステンレス鋼製である。メスコネクタ３１Ａがステンレス鋼配管３０Ａの端部にネジによって取り付けられる。袋ナット３２内に挿入されたメスコネクタ３１Ｂが、袋ナット３２を装着した状態でステンレス鋼配管３０Ｂの端部にネジによって取り付けられる。ステンレス鋼配管３０Ａに取り付けられたメスコネクタ３１Ａとステンレス鋼配管３０Ｂに取り付けられたメスコネクタ３１Ｂを対向して配置し、メスコネクタ３１Ｂに装着された袋ナット３２を、メスコネクタ３１Ａの外周面に形成されたネジ部に噛み合わせる。袋ナット３２を締め付けることにより、メスコネクタ３１Ａとメスコネクタ３１Ｂが結合され、結果的に、ステンレス鋼配管３０Ａとステンレス鋼配管３０Ｂが結合される。
【００４７】
ステンレス鋼配管３０Ａに取り付けられたメスコネクタ３１Ａは、原子力発電プラントの構成部材であるステンレス鋼配管３０Ａの一部である。ステンレス鋼配管３０Ｂに取り付けられたメスコネクタ３１Ｂは、原子力発電プラントの構成部材であるステンレス鋼配管３０Ｂの一部である。
【００４８】
袋ナット３２を締め付ける前に、オキソ酸塩保持体２３Ａおよびガスケット２４がメスコネクタ３１Ａとメスコネクタ３１Ｂの間に配置される。上記したように袋ナット３２を締め付けることにより、オキソ酸塩保持体２３およびガスケット２４が、メスコネクタ３１Ａとメスコネクタ３１Ｂの間に挟み込まれる。リング状のオキソ酸塩保持体２３Ａは、円環形状の濾紙状に成形した四フッ化エチレン繊維に硝酸ナトリウムを含浸させて構成される。オキソ酸塩保持体２３Ａも、ガスケット２４の内側に配置され、ガスケット２４と一体化される。オキソ酸塩保持体２３Ａは、オキソ酸塩としては、硫酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、リン酸塩のうちのいずれか１種以上を含んでもよい。
【００４９】
非常用ディーゼル発電機１が駆動されるとき、前述したように、海水２５が海水供給管６を通して熱交換器４の伝熱管５に供給される。このとき、海水２５の一部が、メスコネクタ３１Ａとメスコネクタ３１Ｂの間でオキソ酸塩保持体２３Ａの内側に形成されるすき間に浸入する。オキソ酸塩保持体２３Ａからそのすき間内の海水に溶出した硝酸塩の作用により、メスコネクタ３１Ａおよびメスコネクタ３１Ｂのすき間腐食が抑制される。
【００５０】
本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【００５１】
上記した実施例１及び２は、原子力発電プラントにおいて海水と接触する可能性のある他の不働態金属製の構成部材（例えば、配管）、および火力発電プラント、海水淡水化プラント、および製塩プラントにおいて、海水と接する状態で使用される、不働態金属製の構成部材のすき間腐食を防止するために用いられる。
【符号の説明】
【００５２】
２…補機冷却海水系、３…海水系、４，１２…熱交換器、６…海水供給管、６Ａ，６Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ…ステンレス鋼配管、９…海水排出管、１１…淡水系、２３，２３Ａ…オキソ酸塩保持体、２４…ガスケット、３１Ａ，３１Ｂ…メスコネクタ、３２…袋ナット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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