報告書番号

T99091

タイトル（和文）

粘性剤および界面活性剤添加による蒸気爆発抑制効果の評価

タイトル（英文）

Suppression Effect of Viscous and Surfactant Additives on Vapor Explosions

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

界面活性剤および粘性剤などを添加することによる蒸気爆発発生条件の変化を把握するために、水溶液滴を溶融鉛ビスマスプール面に衝突させる体系で実験を行った。 臨界ミセル濃度の25倍まで界面活性剤を添加した場合においても、蒸気爆発の発生領域および発生強度に有為な変化は認められなかった。 粘性剤が蒸気爆発を抑制する効果は比較的小さかった。しかしながら試験圧力下の飽和温度以下で曇点を生じるポリエチレングリコールについては蒸気膜近傍で溶質が析出することにより、0.02%の添加において自発的な蒸気爆発を完全に抑止できることが明らかになった。外力が増加した場合にはこの閾濃度も増加することが分かった。 中性塩の添加により、蒸気爆発発生領域は溶融金属温度に対して高温側に移行し、その領域は拡大した。水に対して自発的な蒸気爆発を示さない亜鉛に対して、も中性塩を添加することにより蒸気爆発が発生した。

概要 （英文）

In order to investigate effects of surfactant and viscous additives on the triggering conditions of vapor explosion, experiments were conducted in the system of an aqueous solution droplet impinging onto a molten bismuth-lead alloy pool surface. Dilute surfactant aqueous solutions did not affect the triggering conditions or the pressure pulse generated by vapor explosion, even if the surfactant was added up to a density twenty-five times higher than the critical micelle concentration. Polymeric additives, which increase viscosity of a fluid, have little suppression effect on vapor explosion. Spontaneous vapor explosion was, however, suppressed by a 200wppm polyethylene glycol (4e6-molecular weight) solution, since cloudy point phenomenon is to occur below boiling point at the tested system pressure. This threshold concentration became denser as the external force was increased. When a neutral salt was added, the initial molten alloy temperature range where vapor explosion occurred shifted to a higher temperature and became wider. Vapor explosion was observed on the molten zinc surface, which does not explode spontaneously when impinged on by a water droplet.

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