JP2003121582A - 応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法 - Google Patents
応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法Info
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力プラントなどの構造部材における応力
腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価することのでき、応力
腐食割れのメカニズムの解析する。 【解決手段】 所定の環境雰囲気下にあるオートクレー
ブ９内に試料Ｘを配置するとともに、荷重負荷用ステッ
プモータ３から試料Ｘを保持するシャフト１を介して所
定の応力を負荷することにより、試料Ｘが応力腐食環境
下にあるようにする。そして、接触電気抵抗計測ユニッ
ト４の、プローブ駆動用ステップモータ７を駆動させる
ことによって、プローブ５を試料Ｘに接触させ、接触電
気抵抗を計測し、この接触電気抵抗の変化から試料Ｘの
応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価する。
腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価することのでき、応力
腐食割れのメカニズムの解析する。 【解決手段】 所定の環境雰囲気下にあるオートクレー
ブ９内に試料Ｘを配置するとともに、荷重負荷用ステッ
プモータ３から試料Ｘを保持するシャフト１を介して所
定の応力を負荷することにより、試料Ｘが応力腐食環境
下にあるようにする。そして、接触電気抵抗計測ユニッ
ト４の、プローブ駆動用ステップモータ７を駆動させる
ことによって、プローブ５を試料Ｘに接触させ、接触電
気抵抗を計測し、この接触電気抵抗の変化から試料Ｘの
応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力プラントな
どの種々のプラントにおいて好適に用いることのできる
応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法に関す
る。
どの種々のプラントにおいて好適に用いることのできる
応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 原子力プラントなどの種々のプラント
において、プラントを構成する構造部材の応力腐食割れ
のメカニズムを解明することは極めて重要であり、これ
らのプラントを安全に操業させる上で極めて重要な課題
となっている。
において、プラントを構成する構造部材の応力腐食割れ
のメカニズムを解明することは極めて重要であり、これ
らのプラントを安全に操業させる上で極めて重要な課題
となっている。
【０００３】従来、プラントにおける構造部材の応力腐
食割れの評価は、主として実プラントの応力及び環境条
件を模擬した低ひずみ速度（ＳＳＲＴ）試験によって行
われてきた。しかしながら、このＳＳＲＴ試験では、試
験中に前記構造部材上に生成する酸化被膜などによる劣
化とひずみ量との相関を評価することが難しく、特に、
応力腐食割れの起点となる変形活性表面上に形成される
被膜に対する評価をその場観察、すなわちｉｎ−ｓｉｔ
ｕで行なうことはできず、応力腐食割れのメカニズムを
解析することは困難であった。
食割れの評価は、主として実プラントの応力及び環境条
件を模擬した低ひずみ速度（ＳＳＲＴ）試験によって行
われてきた。しかしながら、このＳＳＲＴ試験では、試
験中に前記構造部材上に生成する酸化被膜などによる劣
化とひずみ量との相関を評価することが難しく、特に、
応力腐食割れの起点となる変形活性表面上に形成される
被膜に対する評価をその場観察、すなわちｉｎ−ｓｉｔ
ｕで行なうことはできず、応力腐食割れのメカニズムを
解析することは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、原子力プラ
ントなどの構造部材における応力腐食割れの起点となる
変形活性表面の状態をｉｎ−ｓｉｔｕで観察し、前記構
造部材の応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価すること
のでき、応力腐食割れのメカニズムの解析を可能とす
る、応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法を
提供することを目的とする。
ントなどの構造部材における応力腐食割れの起点となる
変形活性表面の状態をｉｎ−ｓｉｔｕで観察し、前記構
造部材の応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価すること
のでき、応力腐食割れのメカニズムの解析を可能とす
る、応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の応力腐食割れ評価装置は、所定の環境雰囲気下
にある部材の応力腐食割れを、前記部材の接触電気抵抗
を計測することにより評価することを特徴とする。
本発明の応力腐食割れ評価装置は、所定の環境雰囲気下
にある部材の応力腐食割れを、前記部材の接触電気抵抗
を計測することにより評価することを特徴とする。
【０００６】そして、上記応力腐食割れ評価装置の好ま
しい態様としては、前記部材を保持するための部材保持
手段と、前記部材保持手段を介して前記部材に所定の応
力を付加するための応力付加手段と、前記部材に対する
接触電気抵抗を計測するための接触電気抵抗計測手段と
を具える。
しい態様としては、前記部材を保持するための部材保持
手段と、前記部材保持手段を介して前記部材に所定の応
力を付加するための応力付加手段と、前記部材に対する
接触電気抵抗を計測するための接触電気抵抗計測手段と
を具える。
【０００７】また、本発明の応力腐食割れ評価方法は、
所定の環境雰囲気下に存在する部材の、前記環境雰囲気
によって腐食及び変形された部分の接触電気抵抗を計測
し、計測された抵抗値から前記部分に生成された腐食物
質の種類及び物理的な状態を同定し、前記部材の前記環
境雰囲気下での応力腐食割れをその場観察で評価するこ
とを特徴とする。
所定の環境雰囲気下に存在する部材の、前記環境雰囲気
によって腐食及び変形された部分の接触電気抵抗を計測
し、計測された抵抗値から前記部分に生成された腐食物
質の種類及び物理的な状態を同定し、前記部材の前記環
境雰囲気下での応力腐食割れをその場観察で評価するこ
とを特徴とする。
【０００８】本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意
検討した結果、接触電気抵抗計測手段を用い、この計測
手段を構成するプローブの先端を所定の環境雰囲気下に
ある構造部材の変形活性表面に接触させて、その接触電
気抵抗の変化を監視することにより、前記構造部材に対
する応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価できることを
見出し、本発明を想到するに至ったものである。
検討した結果、接触電気抵抗計測手段を用い、この計測
手段を構成するプローブの先端を所定の環境雰囲気下に
ある構造部材の変形活性表面に接触させて、その接触電
気抵抗の変化を監視することにより、前記構造部材に対
する応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価できることを
見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【０００９】また、前記変形活性表面上に形成された腐
食物質の種類やその厚さ、構造毎に接触電気抵抗値を予
め計測しておく。そして、この計測値を参照することに
よって、応力腐食割れ評価中において、所定の構造部材
の変形活性表面の接触電気抵抗を計測するとともに、こ
の計測値を予め計測しておいた参照値と比較することに
よって、実際の応力腐食割れに起因する腐食物質の判別
などの応力腐食割れのメカニズムを解析することができ
る。
食物質の種類やその厚さ、構造毎に接触電気抵抗値を予
め計測しておく。そして、この計測値を参照することに
よって、応力腐食割れ評価中において、所定の構造部材
の変形活性表面の接触電気抵抗を計測するとともに、こ
の計測値を予め計測しておいた参照値と比較することに
よって、実際の応力腐食割れに起因する腐食物質の判別
などの応力腐食割れのメカニズムを解析することができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に則して詳細に説明する。図１は、本発明の応力腐食割
れ試験の構成を概略的に示す図である。図１に示す応力
腐食割れ評価装置１０は、評価すべき試料Ｘを保持する
ためのシャフト１と、このシャフト１に取り付けられた
ロードセル２と、シャフト１を介して試料Ｘに応力を負
荷するための荷重負荷用ステップモータ３と、接触電気
抵抗計測ユニット４とを具えている。
に則して詳細に説明する。図１は、本発明の応力腐食割
れ試験の構成を概略的に示す図である。図１に示す応力
腐食割れ評価装置１０は、評価すべき試料Ｘを保持する
ためのシャフト１と、このシャフト１に取り付けられた
ロードセル２と、シャフト１を介して試料Ｘに応力を負
荷するための荷重負荷用ステップモータ３と、接触電気
抵抗計測ユニット４とを具えている。
【００１１】接触電気抵抗計測ユニット４は、試料Ｘに
接触させてその接触電気抵抗を直接的に計測するプロー
ブ５と、このプローブを試料Ｘに向けて駆動させるため
のプローブ駆動用ステップモータ７と、このモータ７か
らプローブ５へ負荷される応力を分散させて、プローブ
５の試料Ｘに対する接触を良好な状態で行なうためのス
プリング８とから構成されている。
接触させてその接触電気抵抗を直接的に計測するプロー
ブ５と、このプローブを試料Ｘに向けて駆動させるため
のプローブ駆動用ステップモータ７と、このモータ７か
らプローブ５へ負荷される応力を分散させて、プローブ
５の試料Ｘに対する接触を良好な状態で行なうためのス
プリング８とから構成されている。
【００１２】なお、図１に示す応力腐食割れ評価装置１
０においては、試料走査用ステップモータ６が設けら
れ、試料Ｘを上下方向に駆動させて試料Ｘの任意の表面
にプローブ５が接触できるように構成されている。ま
た、試料Ｘを所定の環境雰囲気下に配置すべく、試料Ｘ
はオートクレーブ９内に配置されている。
０においては、試料走査用ステップモータ６が設けら
れ、試料Ｘを上下方向に駆動させて試料Ｘの任意の表面
にプローブ５が接触できるように構成されている。ま
た、試料Ｘを所定の環境雰囲気下に配置すべく、試料Ｘ
はオートクレーブ９内に配置されている。
【００１３】図１に示す応力腐食割れ評価装置１０にお
いて、応力負荷手段はロードセル２及び荷重負荷用ステ
ップモータ３から構成され、接触電気抵抗計測ユニット
４及び図示しない電流計及び電圧計などの計測機器、並
びにコンピュータなどの演算処理器などから構成され
る。
いて、応力負荷手段はロードセル２及び荷重負荷用ステ
ップモータ３から構成され、接触電気抵抗計測ユニット
４及び図示しない電流計及び電圧計などの計測機器、並
びにコンピュータなどの演算処理器などから構成され
る。
【００１４】試料Ｘの応力腐食割れを評価するに際して
は、オートクレーブ９内に所定の腐食ガスを導入した
り、オートクレーブ９内を所定の温度に加熱したりし
て、試料Ｘが配置されたオートクレーブ９内を目的とす
る環境雰囲気下に設定する。次いで、シャフト１に取り
付けられ保持された試料Ｘを、試料走査用ステップモー
タ６を駆動させることによって、オートクレーブ９内の
所定の位置に配置する。次いで、荷重負荷用ステップモ
ータ３から試料Ｘを保持するシャフト１を介して所定の
応力を負荷することによって、試料Ｘを目的とする応力
腐食環境下に配置する。
は、オートクレーブ９内に所定の腐食ガスを導入した
り、オートクレーブ９内を所定の温度に加熱したりし
て、試料Ｘが配置されたオートクレーブ９内を目的とす
る環境雰囲気下に設定する。次いで、シャフト１に取り
付けられ保持された試料Ｘを、試料走査用ステップモー
タ６を駆動させることによって、オートクレーブ９内の
所定の位置に配置する。次いで、荷重負荷用ステップモ
ータ３から試料Ｘを保持するシャフト１を介して所定の
応力を負荷することによって、試料Ｘを目的とする応力
腐食環境下に配置する。
【００１５】次いで、接触電気抵抗計測ユニット４内
の、プローブ駆動用ステップモータ７により、スプリン
グ８を介してプローブ５を試料Ｘに向けて駆動させ、所
定の接触圧力で接触させて、接触電気抵抗を計測する。
これによって、試料Ｘが前記応力腐食環境下に配置され
た際の、応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価すること
ができる。
の、プローブ駆動用ステップモータ７により、スプリン
グ８を介してプローブ５を試料Ｘに向けて駆動させ、所
定の接触圧力で接触させて、接触電気抵抗を計測する。
これによって、試料Ｘが前記応力腐食環境下に配置され
た際の、応力腐食割れをｉｎ−ｓｉｔｕで評価すること
ができる。
【００１６】また、腐食物質の種類やその厚さ、構造毎
に接触電気抵抗値を予め計測しておくことにより、この
計測値と上述した実測値とを比較参照することによっ
て、上述した応力腐食環境下における腐食物質の判別な
どの応力腐食割れのメカニズムを解析することができ
る。
に接触電気抵抗値を予め計測しておくことにより、この
計測値と上述した実測値とを比較参照することによっ
て、上述した応力腐食環境下における腐食物質の判別な
どの応力腐食割れのメカニズムを解析することができ
る。
【００１７】なお、接触電気抵抗の計測が終了した後
は、再度プローブ駆動用ステップモータ７を駆動させる
ことによって、プローブ５を試料Ｘから離脱させる。
は、再度プローブ駆動用ステップモータ７を駆動させる
ことによって、プローブ５を試料Ｘから離脱させる。
【００１８】試料Ｘの所定の部分における接触電気抵抗
の計測が終了した後は、必要に応じて試料走査用ステッ
プモータ６を駆動させることによって、試料Ｘを上方向
又は下方向に移動させ、異なる部分の接触電気抵抗を計
測することができる。
の計測が終了した後は、必要に応じて試料走査用ステッ
プモータ６を駆動させることによって、試料Ｘを上方向
又は下方向に移動させ、異なる部分の接触電気抵抗を計
測することができる。
【００１９】なお、プローブ５は、ステンレス鋼などの
高耐食性の材料などから構成することができるが、イリ
ジウム（Ｉｒ）から構成することが好ましい。これによ
って、試料Ｘの接触電気抵抗、特には、上述したような
応力腐食環境下において、試料Ｘの表面に酸化被膜など
が形成されている場合においても、この酸化被膜を介し
て接触電気抵抗を高感度で計測することができる。
高耐食性の材料などから構成することができるが、イリ
ジウム（Ｉｒ）から構成することが好ましい。これによ
って、試料Ｘの接触電気抵抗、特には、上述したような
応力腐食環境下において、試料Ｘの表面に酸化被膜など
が形成されている場合においても、この酸化被膜を介し
て接触電気抵抗を高感度で計測することができる。
【００２０】以上、本発明を具体例を示しながら発明の
実施の形態に則して説明したが、本発明は上記内容に限
定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限り
においてあらゆる変形や変更が可能である。
実施の形態に則して説明したが、本発明は上記内容に限
定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限り
においてあらゆる変形や変更が可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原子力プラントなどの構造部材における応力腐食割れを
ｉｎ−ｓｉｔｕで評価することのでき、応力腐食割れの
メカニズムの解析することができる。
原子力プラントなどの構造部材における応力腐食割れを
ｉｎ−ｓｉｔｕで評価することのでき、応力腐食割れの
メカニズムの解析することができる。
【図１】 本発明の応力腐食割れ試験の構成を概略的に
示す図である。
示す図である。
１ シャフト
２ ロードセル
３ 荷重負荷用ステップモータ
４ 接触電気抵抗計測ユニット
５ プローブ
６ 試料走査用ステップモータ
７ プローブ駆動用ステップモータ
８ スプリング
９ オートクレーブ
１０ 応力腐食割れ評価装置
Ｘ 試料
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G050 AA01 BA04 BA10 BA12 CA01
DA02 EA01 EA04 EB02 EC01
EC05
2G060 AA09 AD01 AE04 AE26 AF07
AG00 EB05 EB06 GA01 HC07
HC18 KA15
2G075 AA02 CA05 CA07 DA15 FA11
FC14 GA34
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の環境雰囲気下にある部材の応力腐
食割れを、前記部材の接触電気抵抗を計測することによ
り評価することを特徴とする、応力腐食割れ評価装置。 - 【請求項２】 前記部材を保持するための部材保持手段
と、 前記部材保持手段を介して前記部材に所定の応力を付加
するための応力付加手段と、 前記部材に対する接触電気抵抗を計測するための接触電
気抵抗計測手段と、 を具えることを特徴とする、請求項１に記載の応力腐食
割れ評価装置。 - 【請求項３】 前記接触電気抵抗手段は、イリジウムか
らなるプローブを具えることを特徴とする、請求項２に
記載の応力腐食割れ評価装置。 - 【請求項４】 所定の環境雰囲気下に存在する部材の、
前記環境雰囲気によって腐食及び変形された部分の接触
電気抵抗を計測し、計測された抵抗値から前記部分に生
成された腐食物質の種類及び物理的な状態を同定し、前
記部材の前記環境雰囲気下での応力腐食割れをその場観
察で評価することを特徴とする、応力腐食割れ評価方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320552A JP2003121582A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320552A JP2003121582A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121582A true JP2003121582A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19137926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001320552A Pending JP2003121582A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 応力腐食割れ評価装置及び応力腐食割れ評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003121582A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103364333A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 中国核动力研究设计院 | 核燃料及材料腐蚀性能试验用夹具及该夹具的应用方法 |
| JP2015524060A (ja) * | 2012-06-22 | 2015-08-20 | コリア アトミック エナジー リサーチ インスティテュート | 金属合金製構造要素における粒界応力腐食割れ（ｉｇｓｓｃ）の非破壊評価の方法、および構造要素の寿命評価の方法 |
| CN106442298A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-22 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种自然暴晒试验中金属构件应力腐蚀模拟装置及方法 |
| CN110261294A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-09-20 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置 |
-
2001
- 2001-10-18 JP JP2001320552A patent/JP2003121582A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015524060A (ja) * | 2012-06-22 | 2015-08-20 | コリア アトミック エナジー リサーチ インスティテュート | 金属合金製構造要素における粒界応力腐食割れ（ｉｇｓｓｃ）の非破壊評価の方法、および構造要素の寿命評価の方法 |
| CN103364333A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 中国核动力研究设计院 | 核燃料及材料腐蚀性能试验用夹具及该夹具的应用方法 |
| CN106442298A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-22 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种自然暴晒试验中金属构件应力腐蚀模拟装置及方法 |
| CN110261294A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-09-20 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置 |
| CN110261294B (zh) * | 2019-06-04 | 2022-04-19 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040617 |
|
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050104 |