A METHOD FOR PREVENTION OF INGRESS OF HYDROGEN ISOTOPES AND THEIR REMOVAL FROM COMPONENTS MADE FROM HYDRIDE FORMING METALS AND ALLOYS

• Main Authors: LANGILLE, SCOTT THOMAS, MCRAE, GLENN ALDON, COLEMAN, CHRISTOPHER EDWARD
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 08.12.2019
• Subjects: CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUSMETALS OR ALLOYS; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; MAKING METAL MALLEABLE BY DECARBURISATION, TEMPERING OR OTHERTREATMENTS; METALLURGY; METALLURGY OF IRON; MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLICMATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASSC23 AND AT LEAST ONEPROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25; NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; NUCLEAR ENGINEERING; NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR REACTORS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; PHYSICS; SEPARATION; TRANSPORTING

Hydrogen in metals is sometimes a problem because of embrittlement, and methods are sought to reduce the concentration and ingress of hydrogen. Specifically, by way of an example that is not meant to be limiting, a method is disclosed to reduce the rate of ingress of hydrogen isotopes and their subsequent concentrations in zirconium alloy pressure tubes in a CANDU reactor where they are joined to a stainless-steel end-fitting, by the addition of a hydrogen getter to the outboard portion of the end fitting. The hydrogen getter can be any material that has a lower chemical potential for hydrogen than zirconium and can be attached to the end fitting so that a free path for hydrogen movement between the zirconium, steel, and getter is produced. Suitable candidate getter materials include zirconium, titanium, niobium, hafnium, vanadium, or yttrium, as metal, metal alloys or metal composites. De l'hydrogène dans des métaux est parfois un problème en raison de fragilisation, et des méthodes sont recherchées afin de réduire la concentration et l'afflux d'hydrogène. Plus particulièrement, à titre d'exemple qui n'est pas censé être limitant, il est décrit une méthode pour réduire le rythme d'afflux d'isotopes d'hydrogène et leurs concentrations subséquentes dans des tubes de pression d'alliage de zirconium dans un réacteur à deutérium-uranium où ils sont raccordés à un raccord d'extrémité en acier inoxydable par l'ajout d'un dégazeur à hydrogène à la partie extérieure du raccord d'extrémité. Le dégazeur à hydrogène peut être n'importe quel matériau qui a un plus faible potentiel chimique d'hydrogène que de zirconium et peut être fixé au raccord d'extrémité de sorte qu'un parcours libre pour la circulation d'hydrogène entre le zirconium, l'acier et le dégazeur soit produit. Des matériaux de dégazeur candidats appropriés comprennent le zirconium, le titane, le niobium, le hafnium, le vanadium ou l'yttrium comme alliages métalliques ou composites métalliques.