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Enregistrement W3024230216 · doi:10.1149/ma2020-0114967mtgabs

An Evaluation of Carbon Steel Corrosion in Nitrate Solution Using Electrochemical and Solution Analysis Methods

2020· article· en· W3024230216 sur OpenAlexaff
M. Zakeri, Jiju M. Joseph, Otto Yong, J.C. Wren

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueHydrogen embrittlement and corrosion behaviors in metals
Établissements canadiensOntario Power GenerationWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCorrosionOxidizing agentMaterials scienceRadiolysisCarbon steelSpent nuclear fuelHumidityMetallurgyChemistryNuclear chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Nuclear power reactors offer a long term, cost efficient and sustainable method to produce electricity with very low greenhouse gas emissions. As nuclear reactors age and their lifetimes are extended, accurate assessment of the integrity and longevity of the reactor structural materials is increasingly important. Corrosion in the vicinity of a nuclear reactor core happens in the presence of high energy, ionizing radiation, which needs to be considered. In particular, the potential for accelerated (galvanic) corrosion attack on carbon steel (CS) adjacent to the dissimilar metal weld between CS (SA 36) and stainless steel (SS) (Type 304L) at the periphery of the annular gap must be addressed. The initial environment inside the gap of structural support for End Shield Cooling (ESC) System could be humid due to trapped water in its annular gap. The pH of the ESC System water is adjusted to around 10.4, but when it condenses onto the weld region the pH might change. The oxygen level, the humidity, and many other factors will change with time. In addition, ionizing radiation decomposes water into a range of redox active species ranging from highly oxidizing (e.g., •OH and H2O2) to highly reducing (e.g., •eaq -) whose concentrations evolve with time (1-4). Humid-air radiolysis produces nitric acid (HNO3), that can dissolve into the water (5). The radiation products will lower the pH of the water in the droplet. In this work, corrosion of CS is evaluated carefully, and the effect of all solution reactions on interfacial charge transfer reactions is considered. The effect of [NO3 -] and solution pH is studied by using potentiodynamic polarization experiments and corrosion potential measurements (Figure 1), along with solution analysis. The results of polarization measurements in the presence of 0.01 M and 0.1 M [NO3 -] (with initial pH 2.0) show that the oxidation reactions are implicitly influenced by the mass transfer of metal cations from the CS surface into the solution. Also, the comparison of the rate of corrosion measured using Tafel extrapolation method and those obtained from ICP measurements suggests that the Tafel extrapolation method enormously underestimate the corrosion rate (in this case by about 100 times for 8 h corrosion) and must be applied more carefully. In order to study the effect of pH, we have compared the electrochemical results in pH 2.0 and pH 6.0 obtained in different concentrations of nitrate. The results show that solution pH is a rate controlling factor and the metal oxidation is limited by the metal transfer even at potentials close to/at the corrosion potential, and this influence the rate of corrosion. The results of this work imply that solution reactions can alter the corrosion behavior of carbon steel and hence, its galvanic coupling with stainless steel. References: 1. J. C. Wren, in Nuclear Energy and the Environment, p. 271, American Chemical Society (2010). 2. J. W. T. Spinks and R. J. Woods, An introduction to radiation chemistry, John Wiley and Sons Inc, United States (1990). 3. J. M. Joseph, B. Seon Choi, P. Yakabuskie and J. Clara Wren, Radiat. Phys. Chem., 77, 1009 (2008). 4. P. A. Yakabuskie, J. M. Joseph and J. Clara Wren, Radiat. Phys. Chem., 79, 777 (2010). 5. R. S. Wittman, Radiolysis Model Sensitivity Analysis for a Used Fuel Storage Canister, in, p. Medium: ED; Size: PDFN, ; Pacific Northwest National Lab. (PNNL), Richland, WA (United States) (2013). Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,070
Tête enseignante GPT0,363
Écart entre enseignants0,294 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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