Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa



Samankaltaiset tiedostot
Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa

Kestääkö kuparikapseli

Kuparin korroosio hapettomissa olosuhteissa

Kuparikapselin korroosio

Viranomaisnäkökulma KYT2010- tutkimusohjelman kuparitutkimuksiin

Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä

Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Veden kovuus Oppilaan ohje. Veden kovuus

2CHEM-A1210 Kemiallinen reaktio Kevät 2017 Laskuharjoitus 7.

TKK, TTY, LTY, OY, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe

Kokonaismalli teräsbetonirakenteen ikääntymiselle voimalaitosjätteen loppusijoituksessa

OAMK TEKNIIKAN YKSIKKÖ MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIO

Oppikirjan tehtävien ratkaisut

Uusi ejektoripohjainen hiilidioksidin talteenotto-menetelmä. BioCO 2 -projektin loppuseminaari elokuuta 2018, Jyväskylä.

17VV VV 01021

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011

Trimeta BBT. Ominaisuudet. Kuvaus: Fosfaatiton, hapan, ei-hapettava desinfiointiaine juoma- ja elintarviketeollisuudelle

Korroosion estäminen KORROOSIOKENNO KORROOSIONESTO KORROOSIONESTO. MT Korroosionestotekniikan teoreettiset perusteet

Talousveden laatu ja pohjaveden käsittely

Myös normaali sadevesi on hieman hapanta (ph n.5,6) johtuen ilman hiilidioksidista, joka liuetessaan veteen muodostaa hiilihappoa.

Kuparikapselin pitkäaikaiskestävyys

Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

Epäpuhtaudet vesi-höyrypiirissä lähteet ja vaikutukset

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET

Kuparin korroosio käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusolosuhteissa

Osio 1. Laskutehtävät

Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa:

SULFIDIEN AIHEUTTAMA KUPARIN JÄNNITYSKORROOSIO

Normaalipotentiaalit

Kuva Kuerjoen (FS40, Kuerjoki1) ja Kivivuopionojan (FS42, FS41) tarkkailupisteet.

Kallioperän redox-olosuhteiden muutosten tutkiminen

KALIUMPERMANGANAATIN KULUTUS

KALKINPOISTOAINEET JA IHOMME

782630S Pintakemia I, 3 op

METALLIN TYÖSTÖNESTEET. SAVONIA-AMMATTIKORKEAKOULU LEIKKO-PROJEKTI Kuopio /Petri Paganus

Veden kovuus. KOHDERYHMÄ: Työ on suunniteltu lukiolaisille. Se voidaan tehdä esimerkiksi kursseilla KE5 ja työkurssi.

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

Käsitteitä. Hapetusluku = kuvitteellinen varaus, jonka atomi saa elektronin siirtyessä

Liuottimien analytiikka. MUTKU-päivät 2016, Jarno Kalpala, ALS Finland Oy

Elintarviketeollisuuden hapan vaahtopesuneste

Ydinpolttoainekierto. Kaivamisesta hautaamiseen. Jari Rinta-aho, Radiokemian laboratorio

Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/

Sulfidisavien tutkiminen

irrottaa tehokkaasti kerrostumia ei sisällä pinta-aktiivisia aineita

Kontroll över surheten i Perho ås nedre del (PAHAprojektet) Juhani Hannila & Mats Willner PAHA-loppuseminaari Kokkola

Seoksen pitoisuuslaskuja

Käytännön esimerkkejä on lukuisia.

HAPPAMAT SULFAATTIMAAT - haitat ja niiden torjuminen. FRESHABIT, Karjaa Mikael Eklund, Peter Edén ja Jaakko Auri Geologian tutkimuskeskus

Jos olet käynyt kurssin aikaisemmin, merkitse vuosi jolloin kävit kurssin nimen alle.

Työohjeet Jippo- polkuun

5 LIUOKSEN PITOISUUS Lisätehtävät

Ultrasil 11. Kuvaus. Ominaisuudet. Vahvasti emäksinen, jauhemainen membraanien pesuaine

Saadaksesi suurimman hyödyn tästä laitteesta tutustu huolellisesti tähän käyttöohjeeseen ennen laitteen käyttöönottoa sekä noudata huolellisesti

Jäähdytysnesteen täyttö. Jäähdytysnesteen täytön edellytykset. Työskentely ajoneuvon jäähdytysjärjestelmän parissa VAROITUS!

Kemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe

Raportti. Yhteystiedot: Isännöitsijä Jyri Nieminen p Tarkastaja/pvm: Janne Mikkonen p /

METALLIEN JALOSTUKSEN YLEISKUVA

LABORATORIOTYÖ: AGAROOSIGEELIELEKTROFOREESI

Korroosiomuodot KORROOSIOMUODOT 11/6/2015. MT Korroosionestotekniikan perusteet KORROOSIOMUODOT osa 2 KORROOSIO

Umpilähdekapselin ikääntyminen teollisuuden sovelluksissa

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Innovatiivinen, hapan yksivaihepesuun ja desinfiointiin soveltuva tuote panimo- ja juomateollisuudelle.

NIMI: Luokka: c) Atomin varaukseton hiukkanen on nimeltään i) protoni ii) neutroni iii) elektroni

METALLITEOLLISUUDEN PINTAKÄSITTELYN PERUSTEET - KORROOSIO

HI ja HI ph/ec/tds/ C Mittarit

Energiatehokas ja ympäristöystävällinen.

Puhdas juoma- ja talousvesi helposti suoraan merestä tai järvestä.

Ainutlaatuinen hapan yksivaihepesuaine panimoteollisuuden kiertopesuihin

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Paula Kajankari LUMA-kerho Kokeellista kemiaa. Kohderyhmä 5 6 luokkalaiset. Laajuus 90 minuuttia x 5 kerhokertaa

Happamat sulfaattimaat ja niiden tunnistaminen. Mirkka Hadzic Suomen ympäristökeskus, SYKE Vesistökunnostusverkoston vuosiseminaari 2018

Talvivaaran jätevesipäästön alapuolisten järvien veden laatu Tarkkailutulosten mukaan

BWT For You and Planet Blue. Kemikaalitonta ja laadukasta vettä lämmitysverkostoon

Kemiaa tekemällä välineitä ja työmenetelmiä

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)

Emäksinen, klooripitoinen ja silikaattia sisältävä pesuneste elintarviketeollisuuden laitteistojen ja pintojen pesuun

Tehtävä 1. Avaruussukkulan kiihdytysvaiheen kiinteänä polttoaineena käytetään ammonium- perkloraatin ja alumiinin seosta.

Elektrolyysi Anodilla tapahtuu aina hapettuminen ja katodilla pelkistyminen!

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

Biohiilipellettien soveltuvuus pienmittakaavaan

Ympäristövaikutteinen murtuminen EAC

1. Kontrollikerta. Atomikatu 7. Porras A. Porras B. Porras C. Porras D. Arkitehdinkatu 40. Porras A. Oikea. Yleistä. Yleistä LIITE 2: 1 (12)

Paikallavalurakentamisen laatukiertue 2018 Betonin lujuudenkehitys ja jälkihoito Jyväskylä Jere Toivonen

Pellettikoe. Kosteuden vaikutus savukaasuihin Koetestaukset, Energon Jussi Kuusela

PUTKI FCG 1. Kairaus Putki Maa- Syvyysväli Maalaji Muuta näyte m Sr Kiviä Maanpinta m Sr. Näytteenottotapa Vesi Maa

Konsentraatti Ulkonäkö: väritön/vaaleankeltainen neste *

METALLITASE, KOKONAISLIUOTUSSAANTI JA KANNATTAVUUS

MOOLIMASSA. Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* g/mol = g/mol. ATOMIMASSAT TAULUKKO

Näytenumero Näytetunnus Tunnus Ottopvm. Näytteenottaja Saapunut pvm. Tutkimus alkoi Tutkimus valmis

Kuparikapselin pitkäaikaiskestävyys

Fahim Al-Neshawy Aalto yliopisto Insinööritieteiden korkeakoulu Rakennustekniikan laitos

Í%SC{ÂÂ!5eCÎ. Korvaa* Kevitsan vesistötarkkailu, PERUS, marraskuu 2018

Kevitsan vesistötarkkailu, perus, syyskuu 2018

Kaasumittaukset jatkuvatoimiset menetelmät 1. Näytteenotto 1 Näytteenottolinja

Tips for teachers and expected results

VALMISTA RAIKAS JUOMAVETESI PAIKALLISESTI OMASTA RANNASTA. Ekologinen valinta. Toimii pelkällä aurinkoenergialla, jos sähköä ei ole.

c) Tasapainota seuraava happamassa liuoksessa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio:

Transkriptio:

Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa TkT Jari Aromaa Teknillinen korkeakoulu Korroosion ja materiaalikemian laboratorio

TAUSTAA Kuparin yleinen korroosio voi aiheuttaa 1-2 mm suuruisen oheneman loppusijoituksen alkuvaiheessa. Bentoniittipuskurin turpoamisen jälkeen yleistä korroosiota ei pitäisi tämän hetkisen tietämyksen mukaan enää tapahtua. 2

TAUSTAA Ennen bentoniittipuskurin turpoamista kiinni kuparikapseliin niiden välillä on ohut kaasutila. Tässä kaasutilassa oletetaan tapahtuvan liuoksen haihtumista säilytysonkalon alaosassa ja liuoksen tiivistymistä onkalon yläosassa. Haihtuminen ja tiivistyminen johtavat liuoksen epäpuhtauksien rikastumiseen kapselin yläosan pinnalle. Lämpötilojen on laskettu olevan 80-90 C. 3

TAUSTAA Vastaavanlainen tilanne on olemassa suolanpoistolaitteistoissa, joilla valmistetaan merivedestä juomavettä. Vapour side corrosion (VSC) of condenser tubes Suolanpoistolaitteistoissa tiivistyvä vesi on kohtalaisen puhdasta, mutta siinä voi olla kuparia syövyttäviä aineita; NH 3, H 2 S, CO 2. Korroosionopeudet ovat vaihdelleet voimakkaasti. Yleistä korroosiota, pistekorroosiota ja murtumia. 4

TAUSTAA Suolanpoistolaitteistoissa tapahtuvaa korroosiota on testattu mm. seuraavasti: Höyrystämällä vettä ja antamalla kondensoituneen veden tippua näytteiden päälle. Tuloksina saatu painohäviö ja korroosion ulkonäkö. Pitämällä näytteitä suljetun astian ilmatilassa kun astiassa olevaa liuosta kuumennetaan. Tuloksina saatu painohäviö ja korroosion ulkonäkö. Upotuskokeita, joissa korroosio on mitattu painohäviönä tai sähkökemiallisin menetelmin. Koeympäristön syövyttävyyttä on muuteltu esim. Cl -, ph, Cu 2+ tai liuokseen kuplitetulla kaasuseoksella. 5

TAUSTAA Galvele & Bianchi totesivat 1993, että lämpötilassa 200 C CuCl Ar-kaasufaasissa aiheutti kuparille jännityskorroosiota. Koejärjestelyssä metallilangasta tehtiin hidasvetokoenäyte, joka pantiin uuniin. Korroosiota aiheuttava epäpuhtaus oli laitettu astiassa uuniin. Puhdas Ar tai Ar+vesihöyry ei aiheuttanut murtmia puhtaalle kuparille. Ar + osapaineella 0.014 Pa CuCl sai aikaan murtumia. 6

TAVOITTEET 1. Selvittää kvartsikidemikrovaa an soveltuvuus kuparin kaasufaasissa tapahtuvan korroosion mittaamiseen ja saavutettavissa oleva mittaustarkkuus. 2. Rakentaa koelaitteisto haihtumisen ja tiivistymisen simulointiin. 3. Mitata haihtumisen ja tiivistymisen mahdollisesti aikaansaama kuparin korroosionopeuden muutos. 7

KOEOHJELMA Hapettoman ympäristön ei pitäisi aiheuttaa kuparin korroosiota. Riittävän korkea ph passivoi. Sulfidi passivoi kuparin hapettomissa olosuhteissa. Kloridi saattaa aiheuttaa korroosion voimistumista. Kapselin pinnalle muodostuneet paikalliset vauriot voivat toimia piste- tai jännityskorroosion alkukohtina. 8

KOELAITTEISTO Kvartsikidemikrovaaka, Stanford Research Systems, malli QCM 200 9

KOELAITTEISTO Quartz wafer EQCM voi mitata 10 ng cm -2 painonmuutoksen Toiminta perustuu pietsosähköiseen ilmiöön Elektrodi on ohut kvartsilevy, joka on pinnoitettu kullalla. Kullan pinnalle saostetaan kuparia, jonka liukeneminen mitataan. Metal electrode pads (top and bottom) 10

KOELAITTEISTO Kiteen pinnalla oleva kultakerros on hyvin ohut, se ei saa reagoida kokeen aikana. Kiteen pinnalle saostetaan metallikerros, joka liukenee kokeen aikana. Aikaisemmissa tutkimuksissa reagoiva metalli on ollut kultaa, joka on saostettu kiteen päälle sputteroimalla ja sähkösaostamalla. 11

KOEOHJELMA Haihtumisen ja tiivistymisen oletetaan tuottavan näytteen pinnalle nestefilmin, joka käynnistää korroosion. Kokeet aloitetaan synteettisellä Allard-tyyppisellä pohjavedellä. Kokeissa seurataan lämpötilan, happipitoisuuden, happamuuden, kloridi- ja sulfaattipitoisuuden ja ammoniakkipitoisuuden vaikutusta. Havaittuja korroosionopeuden muutoksia verrataan näytteen pinnalla havaittuun korroosioon, yleistä korroosiota vai paikallista korroosiota. 12

KOEOHJELMA 13 Lähde: SKI Technical Report TR-01-23