Experimentelle Untersuchungen zur Korrosionschemie und zum Anlagerungsverhalten von Korrosionsprodukten

Zur Aufrechterhaltung der Kernkühlung bei Kühlmittelverluststörfällen (KMV) in Leichtwasserreaktoren wird das aus dem Leck im Primärkreislauf austretende Kühlwasser im Reaktorsumpf gesammelt und über Notkühlpumpen in den Kühlkreislauf zurückgeführt. Auf der Saugseite der Notkühlpumpen befinden sich Sumpfsiebe zur Rückhaltung von im Kühlwasser suspendierten Fremdstoffen. Im Fokus von Arbeiten zur Gewährleistung einer gesicherten Kernkühlung bei KMV-Störfällen steht seit Jahren die Erforschung von Transport- und Verblockungsprozessen von Isoliermaterialfasern im Reaktorsumpf bzw. an entsprechenden Rückhaltevorrichtungen. Im Verlauf eines KMV-Störfalles können neben dem Isoliermaterial weitere Feststoffe im Kühlwasser sowohl das Verblockungsverhalten an den Sumpfsieben als auch die Wasserchemie beeinflussen. Speziell der Langzeitkontakt des Leckwasserstrahls mit feuerverzinkten Lichtgitterrosten kann zur Bildung löslicher und partikelförmiger Korrosionsprodukte führen. Im Rahmen eines vom BMWi geförderten Forschungsvorhabens soll der Einfluss derartiger Korrosionsprozesse auf die chemische Zusammensetzung des Kühlwassers und auf das Sumpfsieb-Verstopfungsverhalten untersucht werden. Ziel ist die Unterstützung der Modellierung für eine konsistente Strömungssimulation von KMV-Störfällen unter Einbeziehung von chemischen Langzeiteffekten. Neben grundlegenden Aussagen zur Korrosionschemie verzinkter Stahloberflächen und Einflussfaktoren auf die Korrosionsprozesse beinhaltet der Vortrag die geplanten Versuchsstrategien und die darauf aufbauenden Auslegungskriterien für die am FZD zu errichtenden Versuchsanlagen für korrosionschemische Experimente unter störfallspezifischen Bedingungen. Weiterhin wird die Mess- und Analysentechnik für die Untersuchung der Korrosionsvorgänge vorgestellt und diskutiert.