JP3397855B2 - 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 - Google Patents
原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置Info
- Publication number
- JP3397855B2 JP3397855B2 JP25302593A JP25302593A JP3397855B2 JP 3397855 B2 JP3397855 B2 JP 3397855B2 JP 25302593 A JP25302593 A JP 25302593A JP 25302593 A JP25302593 A JP 25302593A JP 3397855 B2 JP3397855 B2 JP 3397855B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- pressure vessel
- reactor pressure
- yoke
- magnetic yoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子炉圧力容器の中性子
照射脆化に伴う材質の劣化を定量検定すると共に、材質
劣化の分布を測定する方法及び装置に関するものであ
る。
照射脆化に伴う材質の劣化を定量検定すると共に、材質
劣化の分布を測定する方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】原子炉圧力容器は供用中に高速中性子の
照射を受けて材質が劣化することが知られており、この
劣化程度を検定することが原子炉の寿命を推定する上
で、また原子炉の安全を確保する上で非常に重要なこと
となっている。そこで、従来は原子炉圧力容器と同じ材
質の試験片をいくつか原子炉内に置いておき、適宜その
試験片を取出して破壊試験を行い、その時点での原子炉
圧力容器の劣化程度を推定する方法がとられていた。
照射を受けて材質が劣化することが知られており、この
劣化程度を検定することが原子炉の寿命を推定する上
で、また原子炉の安全を確保する上で非常に重要なこと
となっている。そこで、従来は原子炉圧力容器と同じ材
質の試験片をいくつか原子炉内に置いておき、適宜その
試験片を取出して破壊試験を行い、その時点での原子炉
圧力容器の劣化程度を推定する方法がとられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の原子炉圧力容器
劣化検定方法は試験片の破壊検査によるもので、原子炉
圧力容器のものの検査ではなく、また、用意されている
試験片にも限りがあるため、長期運転の場合には不足す
るおそれがある。
劣化検定方法は試験片の破壊検査によるもので、原子炉
圧力容器のものの検査ではなく、また、用意されている
試験片にも限りがあるため、長期運転の場合には不足す
るおそれがある。
【０００４】さらに、過度に容器劣化が進んだ場合に
は、その回復のための熱処理も検討されており、この場
合の回復度合いを定量検定する方法が確立されていな
い。
は、その回復のための熱処理も検討されており、この場
合の回復度合いを定量検定する方法が確立されていな
い。
【０００５】原子炉圧力容器の高速中性子照射量は原子
炉圧力容器の部分部分によって異なりまた厚み方向に分
布をもつので、試験片が受ける高速中性子照射量とすべ
てが一致するものではない。
炉圧力容器の部分部分によって異なりまた厚み方向に分
布をもつので、試験片が受ける高速中性子照射量とすべ
てが一致するものではない。
【０００６】また、実際の原子炉圧力容器は供用中に高
い内圧を受けており、内圧の影響を受けない試験片と完
全に同一の応力条件下に保持されているものではない。
い内圧を受けており、内圧の影響を受けない試験片と完
全に同一の応力条件下に保持されているものではない。
【０００７】そのため、試験片による劣化検定結果は過
大な安全係数を見込んだものとなる傾向がある。
大な安全係数を見込んだものとなる傾向がある。
【０００８】本発明は、以上の欠点を解決するために、
原子炉圧力容器の直接の非破壊測定対象とした原子炉圧
力容器劣化検定方法及び装置を提供することを目的とす
る。
原子炉圧力容器の直接の非破壊測定対象とした原子炉圧
力容器劣化検定方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、任意の磁路長及び磁路断面積を有し且つ励磁コイル
と磁束測定手段を有する１個の磁気ヨークを原子炉圧力
容器の内壁又は外壁に密着させ、当該磁気ヨーク及び原
子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリシス磁化特性
を測定し、そのヒステリシス磁化特性から保磁力を求
め、その保磁力から原子炉圧力容器内に形成された磁路
部分の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定する本発明の
原子炉圧力容器劣化検定方法（第１の発明）は、前記磁
束測定手段が磁束測定コイルからなり、前記磁気ヨーク
を３つの並列した磁気回路に分割してそれぞれを右側部
磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁気ヨー
クとするとき、前記中央部磁気ヨークにのみ前記磁束測
定コイルを巻いてヒステリシス磁化特性を測定すること
を特徴とする。
め、任意の磁路長及び磁路断面積を有し且つ励磁コイル
と磁束測定手段を有する１個の磁気ヨークを原子炉圧力
容器の内壁又は外壁に密着させ、当該磁気ヨーク及び原
子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリシス磁化特性
を測定し、そのヒステリシス磁化特性から保磁力を求
め、その保磁力から原子炉圧力容器内に形成された磁路
部分の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定する本発明の
原子炉圧力容器劣化検定方法（第１の発明）は、前記磁
束測定手段が磁束測定コイルからなり、前記磁気ヨーク
を３つの並列した磁気回路に分割してそれぞれを右側部
磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁気ヨー
クとするとき、前記中央部磁気ヨークにのみ前記磁束測
定コイルを巻いてヒステリシス磁化特性を測定すること
を特徴とする。
【００１０】上記目的を達成するため、任意の磁路長及
び磁路断面積を有し且つ励磁コイルと磁束測定手段を有
する１個の磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁
に密着させ、当該磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で形成
する閉磁路のヒステリシス磁化特性を測定し、そのヒス
テリシス磁化特性から保磁力を求め、その保磁力から原
子炉圧力容器内に形成された磁路部分の原子炉圧力容器
の材質の劣化を検定する本発明の原子炉圧力容器劣化検
定方法（第２の発明）は、前記磁気ヨークを３つの並列
した磁気回路に分割してそれぞれを右側部磁気ヨーク、
中央部磁気ヨーク、左側部磁気ヨークとするとき、前記
中央部磁気ヨークの原子炉圧力容器との密着断面部にの
み複数個の磁束センサが取付けられてヒステリシス磁化
特性を測定することを特徴とする。
び磁路断面積を有し且つ励磁コイルと磁束測定手段を有
する１個の磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁
に密着させ、当該磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で形成
する閉磁路のヒステリシス磁化特性を測定し、そのヒス
テリシス磁化特性から保磁力を求め、その保磁力から原
子炉圧力容器内に形成された磁路部分の原子炉圧力容器
の材質の劣化を検定する本発明の原子炉圧力容器劣化検
定方法（第２の発明）は、前記磁気ヨークを３つの並列
した磁気回路に分割してそれぞれを右側部磁気ヨーク、
中央部磁気ヨーク、左側部磁気ヨークとするとき、前記
中央部磁気ヨークの原子炉圧力容器との密着断面部にの
み複数個の磁束センサが取付けられてヒステリシス磁化
特性を測定することを特徴とする。
【００１１】上記目的を達成するため、任意の磁路長及
び磁路断面積を有し且つ励磁コイルと磁束測定コイルを
有する１個の磁気ヨークと、前記磁気ヨークを原子炉圧
力容器の内壁又は外壁に密着させることにより当該磁気
ヨーク及び原子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリ
シス磁化特性を測定する手段と、前記ヒステリシス磁化
特性から保磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器
内に形成された磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化
を検定する手段とを備える本発明の原子炉圧力容器劣化
検定装置（第３の発明）は、前記磁束測定手段が磁束測
定コイルからなり、前記磁気ヨークは、当該磁気ヨーク
を３つの並列した磁気回路を構成するよう分割された右
側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁気
ヨークからなり、前記磁束測定コイルが前記中央部磁気
ヨークにのみ巻かれていることを特徴とする。
び磁路断面積を有し且つ励磁コイルと磁束測定コイルを
有する１個の磁気ヨークと、前記磁気ヨークを原子炉圧
力容器の内壁又は外壁に密着させることにより当該磁気
ヨーク及び原子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリ
シス磁化特性を測定する手段と、前記ヒステリシス磁化
特性から保磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器
内に形成された磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化
を検定する手段とを備える本発明の原子炉圧力容器劣化
検定装置（第３の発明）は、前記磁束測定手段が磁束測
定コイルからなり、前記磁気ヨークは、当該磁気ヨーク
を３つの並列した磁気回路を構成するよう分割された右
側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁気
ヨークからなり、前記磁束測定コイルが前記中央部磁気
ヨークにのみ巻かれていることを特徴とする。
【００１２】上記目的を達成するため、任意の磁路長及
び磁路断面積を有し且つ励磁コイルと磁束測定コイルを
有する１個の磁気ヨークと、前記磁気ヨークを原子炉圧
力容器の内壁又は外壁に密着させることにより当該磁気
ヨーク及び原子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリ
シス磁化特性を測定する手段と、前記ヒステリシス磁化
特性から保磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器
内に形成された磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化
を検定する手段とを備える本発明の原子炉圧力容器劣化
検定装置（第４の発明）は、前記磁気ヨークは、当該磁
気ヨークを３つの並列した磁気回路を構成するよう分割
された右側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左
側部磁気ヨークからなり、前記中央部磁気ヨークの原子
炉圧力容器との密着断面部にのみ複数個の磁束センサが
取付けられていることを特徴とする。
び磁路断面積を有し且つ励磁コイルと磁束測定コイルを
有する１個の磁気ヨークと、前記磁気ヨークを原子炉圧
力容器の内壁又は外壁に密着させることにより当該磁気
ヨーク及び原子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリ
シス磁化特性を測定する手段と、前記ヒステリシス磁化
特性から保磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器
内に形成された磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化
を検定する手段とを備える本発明の原子炉圧力容器劣化
検定装置（第４の発明）は、前記磁気ヨークは、当該磁
気ヨークを３つの並列した磁気回路を構成するよう分割
された右側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左
側部磁気ヨークからなり、前記中央部磁気ヨークの原子
炉圧力容器との密着断面部にのみ複数個の磁束センサが
取付けられていることを特徴とする。
【００１３】上記目的を達成するため、磁路長及び磁路
断面積が異なり且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する
複数の磁気ヨーク又は磁路長及び磁路断面積を変えるこ
とができ且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する磁気ヨ
ークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着させ、当該
磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で形成する複数の閉磁路
のヒステリシス磁化特性を測定し、これらのヒステリシ
ス磁化特性から原子炉圧力容器の厚み方向の保磁力分布
を求め、この保磁力分布から原子炉圧力容器の厚み方向
の材質劣化分布を検定する本発明の原子炉圧力容器劣化
検定方法（第５の発明）は、前記磁束測定手段が磁束測
定コイルからなり、前記磁気ヨークを３つの並列した磁
気回路に分割してそれぞれを右側部磁気ヨーク、中央部
磁気ヨーク、および左側部磁気ヨークとするとき、前記
中央部磁気ヨークにのみ前記磁束測定コイルを巻いてヒ
ステリシス磁化特性を測定することを特徴とする。
断面積が異なり且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する
複数の磁気ヨーク又は磁路長及び磁路断面積を変えるこ
とができ且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する磁気ヨ
ークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着させ、当該
磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で形成する複数の閉磁路
のヒステリシス磁化特性を測定し、これらのヒステリシ
ス磁化特性から原子炉圧力容器の厚み方向の保磁力分布
を求め、この保磁力分布から原子炉圧力容器の厚み方向
の材質劣化分布を検定する本発明の原子炉圧力容器劣化
検定方法（第５の発明）は、前記磁束測定手段が磁束測
定コイルからなり、前記磁気ヨークを３つの並列した磁
気回路に分割してそれぞれを右側部磁気ヨーク、中央部
磁気ヨーク、および左側部磁気ヨークとするとき、前記
中央部磁気ヨークにのみ前記磁束測定コイルを巻いてヒ
ステリシス磁化特性を測定することを特徴とする。
【００１４】上記目的を達成するため、磁路長及び磁路
断面積が異なり且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する
複数の磁気ヨーク又は磁路長及び磁路断面積を変えるこ
とができ且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する磁気ヨ
ークと、前記磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外
壁に密着させることにより当該磁気ヨーク及び原子炉圧
力容器で形成する複数の閉磁路のヒステリシス磁化特性
を測定する手段と、これらのヒステリシス磁化特性から
原子炉圧力容器の厚み方向の保磁力分布を求め、この保
磁力分布から原子炉圧力容器の厚み方向の材質劣化分布
を検定する手段とを備える本発明の原子炉圧力容器劣化
検定装置（第６の発明）は、前記磁束測定手段が磁束測
定コイルからなり、前記磁気ヨークは、当該磁気ヨーク
を３つの並列した磁気回路を構成するよう分割された右
側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁気
ヨークからなり、前記磁束測定コイルが前記中央部磁気
ヨークにのみ巻かれていることを特徴とする。
断面積が異なり且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する
複数の磁気ヨーク又は磁路長及び磁路断面積を変えるこ
とができ且つ励磁コイルと磁束測定手段を有する磁気ヨ
ークと、前記磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外
壁に密着させることにより当該磁気ヨーク及び原子炉圧
力容器で形成する複数の閉磁路のヒステリシス磁化特性
を測定する手段と、これらのヒステリシス磁化特性から
原子炉圧力容器の厚み方向の保磁力分布を求め、この保
磁力分布から原子炉圧力容器の厚み方向の材質劣化分布
を検定する手段とを備える本発明の原子炉圧力容器劣化
検定装置（第６の発明）は、前記磁束測定手段が磁束測
定コイルからなり、前記磁気ヨークは、当該磁気ヨーク
を３つの並列した磁気回路を構成するよう分割された右
側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁気
ヨークからなり、前記磁束測定コイルが前記中央部磁気
ヨークにのみ巻かれていることを特徴とする。
【００１５】
【作用】図１に示されるように、原子炉圧力容器の劣化
の程度を表す原子炉圧力容器の材質の硬さは保磁力と相
関があるので、保磁力を知れば原子炉圧力容器の劣化を
検定することができる。本発明はこの関係を利用したも
ので、各発明は上記の構成を有するので以下のような作
用を呈する。
の程度を表す原子炉圧力容器の材質の硬さは保磁力と相
関があるので、保磁力を知れば原子炉圧力容器の劣化を
検定することができる。本発明はこの関係を利用したも
ので、各発明は上記の構成を有するので以下のような作
用を呈する。
【００１６】第１及び第５発明は、中央部磁気ヨークに
のみ磁束測定コイルを巻いてヒステリシス磁化特性を測
定し、そのヒステリシス磁化特性から保磁力を求め、そ
の保磁力から原子炉圧力容器内に形成された磁路部分の
原子炉圧力容器の材質の劣化を検定することができる。
のみ磁束測定コイルを巻いてヒステリシス磁化特性を測
定し、そのヒステリシス磁化特性から保磁力を求め、そ
の保磁力から原子炉圧力容器内に形成された磁路部分の
原子炉圧力容器の材質の劣化を検定することができる。
【００１７】第２及び第４の発明は、中央部磁気ヨーク
の原子炉圧力容器との密着断面部にのみ取付けられてい
る複数個の磁束センサを用いてヒステリシス磁化特性を
測定し、そのヒステリシス磁化特性から保磁力を求め、
その保磁力から原子炉圧力容器内に形成された磁路部分
の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定することができ
る。
の原子炉圧力容器との密着断面部にのみ取付けられてい
る複数個の磁束センサを用いてヒステリシス磁化特性を
測定し、そのヒステリシス磁化特性から保磁力を求め、
その保磁力から原子炉圧力容器内に形成された磁路部分
の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定することができ
る。
【００１８】第３及び第６の発明は、中央部磁気ヨーク
にのみ巻かれている磁束測定コイルを用いてヒステリシ
ス磁化特性を測定し、そのヒステリシス磁化特性から保
磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器内に形成さ
れた磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定する
ことができる。
にのみ巻かれている磁束測定コイルを用いてヒステリシ
ス磁化特性を測定し、そのヒステリシス磁化特性から保
磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器内に形成さ
れた磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定する
ことができる。
【００１９】
【実施例】原子炉圧力容器の劣化は、原子炉圧力容器が
供用中に高速中性子の照射を受けて当該原子炉圧力容器
の材質が脆化することである。すなわち、「照射脆化」
として知られているところの材質が硬さを増し脆くなっ
ていく問題がある。したがって、脆化の程度は硬さを測
定することによって検定することができる。一方、強磁
性材料においては、相変態を伴うような大きな金属組織
変化がない範囲において、その硬さと保磁力の間には図
１に示すような直線関係が成立していることが知られて
いる。したがって、この比例関係が既知の場合には保磁
力を測定すれば硬さを知ることができる。原子炉圧力容
器の多くは、非磁性ステンレス鋼の肉盛溶接部を内張と
して有する低合金鋼より出来ており、原子炉圧力容器の
劣化はこの低合金鋼の照射脆化であり、そしてこの低合
金鋼は磁性材料である。したがって当該原子炉圧力容器
の低合金鋼の硬さと保磁力の間の関係が既知ならば、保
磁力を測定することにより硬さを知ることができ、この
硬さから材質の劣化の程度を検定することが出来る。
供用中に高速中性子の照射を受けて当該原子炉圧力容器
の材質が脆化することである。すなわち、「照射脆化」
として知られているところの材質が硬さを増し脆くなっ
ていく問題がある。したがって、脆化の程度は硬さを測
定することによって検定することができる。一方、強磁
性材料においては、相変態を伴うような大きな金属組織
変化がない範囲において、その硬さと保磁力の間には図
１に示すような直線関係が成立していることが知られて
いる。したがって、この比例関係が既知の場合には保磁
力を測定すれば硬さを知ることができる。原子炉圧力容
器の多くは、非磁性ステンレス鋼の肉盛溶接部を内張と
して有する低合金鋼より出来ており、原子炉圧力容器の
劣化はこの低合金鋼の照射脆化であり、そしてこの低合
金鋼は磁性材料である。したがって当該原子炉圧力容器
の低合金鋼の硬さと保磁力の間の関係が既知ならば、保
磁力を測定することにより硬さを知ることができ、この
硬さから材質の劣化の程度を検定することが出来る。
【００２０】本発明の一つは、上記の考えに基づき、非
破壊的に当該原子炉圧力容器の低合金鋼の保磁力を測定
し、原子炉圧力容器の劣化程度を検定する一手段を提供
するもので、この方法及び装置を図２を用いて説明す
る。
破壊的に当該原子炉圧力容器の低合金鋼の保磁力を測定
し、原子炉圧力容器の劣化程度を検定する一手段を提供
するもので、この方法及び装置を図２を用いて説明す
る。
【００２１】図２において、２０１は磁気ヨーク、２０
２は巻き数Ｎの励磁コイル、２０３は磁束測定コイル、
２０４は原子炉圧力容器の非磁性ステンレス肉盛溶接
部、２０５は原子炉圧力容器の低合金鋼、２０６は磁路
で磁気ヨーク２０１内の磁路長をａ［ｍ］、低合金鋼２
０５内に形成される磁路の等価長さをｂ［ｍ］、また肉
盛溶接部２０４の厚さをｇ［ｍ］とする。ここで、磁気
ヨーク２０１の飽和磁束密度が当該低合金鋼２０５の飽
和磁束密度とほぼ同等とすると、通常よく用いられてい
る方法及び装置を使用して、図３に示すような、形成さ
れた閉磁路２０６に対するヒステリシス磁化特性を測定
することができる。ここに、Ｈは磁界［Ａ／ｍ］、Ｂは
磁束密度［Ｔ］である。ここで、閉磁路に対するアンペ
ールの法則を適用すると、一般にＢ≠０においては、
２は巻き数Ｎの励磁コイル、２０３は磁束測定コイル、
２０４は原子炉圧力容器の非磁性ステンレス肉盛溶接
部、２０５は原子炉圧力容器の低合金鋼、２０６は磁路
で磁気ヨーク２０１内の磁路長をａ［ｍ］、低合金鋼２
０５内に形成される磁路の等価長さをｂ［ｍ］、また肉
盛溶接部２０４の厚さをｇ［ｍ］とする。ここで、磁気
ヨーク２０１の飽和磁束密度が当該低合金鋼２０５の飽
和磁束密度とほぼ同等とすると、通常よく用いられてい
る方法及び装置を使用して、図３に示すような、形成さ
れた閉磁路２０６に対するヒステリシス磁化特性を測定
することができる。ここに、Ｈは磁界［Ａ／ｍ］、Ｂは
磁束密度［Ｔ］である。ここで、閉磁路に対するアンペ
ールの法則を適用すると、一般にＢ≠０においては、
【数１】
Ｈ（ａ＋ｂ＋２ｇ）＝Ｈyａ＋２Ｈgｇ＋Ｈcｂ （１）
となる。ここに、Ｈy、Ｈg、Ｈcはそれぞれ磁気ヨーク
２０１、非磁性ステンレス肉盛溶接部２０４の磁路部及
び低合金鋼２０５の磁路部の磁界である。しかるに、Ｂ
＝０においては、非磁性ステンレス肉盛溶接部２０４の
磁路部の磁界Ｈgはゼロとなるので、（１）式は
２０１、非磁性ステンレス肉盛溶接部２０４の磁路部及
び低合金鋼２０５の磁路部の磁界である。しかるに、Ｂ
＝０においては、非磁性ステンレス肉盛溶接部２０４の
磁路部の磁界Ｈgはゼロとなるので、（１）式は
【数２】
Ｈmc（ａ＋ｂ＋２ｇ）＝Ｈycａ＋Ｈccｂ （２）
となる。ここに、Ｈmcは測定されたヒステリシス磁化特
性から得られた等価保磁力、ＨycとＨccはそれぞれ磁気
ヨーク２０１および低合金鋼２０５の磁路部の保磁力で
ある。したがって、
性から得られた等価保磁力、ＨycとＨccはそれぞれ磁気
ヨーク２０１および低合金鋼２０５の磁路部の保磁力で
ある。したがって、
【数３】
となり、Ｈmcは測定値、ａとｇは既知、ｂは磁気ヨーク
２０１の形状が定まれば有限要素法などを用いた計算に
より推定可能な値、Ｈycは磁気ヨーク２０１の材料が定
まれば決定される値であり、（３）式より原子炉圧力容
器低合金鋼２０５の磁路部の保磁力が求められる。そこ
で、当該低合金鋼２０５の硬さと保磁力の関係がデータ
ベース化されていれば、この保磁力から原子炉圧力容器
低合金鋼２０５の磁路部の硬さが求まり、劣化の程度が
検定できる。低合金鋼の硬さと保磁力の関係のデータベ
ース化はこれまでの照射試験データの収集と現在進行中
の照射試験の結果を用いて達成できる。
２０１の形状が定まれば有限要素法などを用いた計算に
より推定可能な値、Ｈycは磁気ヨーク２０１の材料が定
まれば決定される値であり、（３）式より原子炉圧力容
器低合金鋼２０５の磁路部の保磁力が求められる。そこ
で、当該低合金鋼２０５の硬さと保磁力の関係がデータ
ベース化されていれば、この保磁力から原子炉圧力容器
低合金鋼２０５の磁路部の硬さが求まり、劣化の程度が
検定できる。低合金鋼の硬さと保磁力の関係のデータベ
ース化はこれまでの照射試験データの収集と現在進行中
の照射試験の結果を用いて達成できる。
【００２２】さて、原子炉圧力容器の劣化は高速中性子
の照射によって引き起されるので、劣化の度合いは原子
炉圧力容器内壁近傍ほど大きく、厚み方向に沿って外壁
面に近付くにしたがって減衰する。したがって、原子炉
圧力容器低合金鋼の照射脆化に基づく硬さの増加は内壁
近傍表面部が最も大きく、厚み方向に沿って外壁に向か
うにしたがって減衰している。一般にこの減衰は図４に
示すような対数的な減衰曲線で表すことが出来る。従っ
て、この厚み方向の硬さ分布を知ることにより、原子炉
圧力容器の劣化をより確実に検定することが可能とな
る。
の照射によって引き起されるので、劣化の度合いは原子
炉圧力容器内壁近傍ほど大きく、厚み方向に沿って外壁
面に近付くにしたがって減衰する。したがって、原子炉
圧力容器低合金鋼の照射脆化に基づく硬さの増加は内壁
近傍表面部が最も大きく、厚み方向に沿って外壁に向か
うにしたがって減衰している。一般にこの減衰は図４に
示すような対数的な減衰曲線で表すことが出来る。従っ
て、この厚み方向の硬さ分布を知ることにより、原子炉
圧力容器の劣化をより確実に検定することが可能とな
る。
【００２３】本発明の一つは、かかる考えに基づき、非
破壊的に当該原子炉圧力容器低合金鋼の厚み方向の保磁
力分布を測定し、原子炉圧力容器の劣化程度を検定する
一手段を提供するもので、この方法及び装置を図２及び
図５を用いて説明する。
破壊的に当該原子炉圧力容器低合金鋼の厚み方向の保磁
力分布を測定し、原子炉圧力容器の劣化程度を検定する
一手段を提供するもので、この方法及び装置を図２及び
図５を用いて説明する。
【００２４】図２は、非破壊的に当該原子炉圧力容器の
低合金鋼の保磁力を測定し、原子炉圧力容器の劣化程度
を検定する方法及び装置の作用を説明した図面である
が、図２において原子炉圧力容器低合金鋼２０５内の磁
路の厚み方向の幅をＤ1とすると、当該低合金鋼２０５
の厚み方向の硬さが図４のような対数減衰分布している
ときにはそれに応じて保磁力も図５のように対数減衰分
布していると考えられるので、図２に示した方法及び装
置によって得られた低合金鋼２０５の磁路部の保磁力は
図５に示した平均的な保磁力Ｈa1を示すものと考えられ
る。すなわち、図５の保磁力の対数減衰曲線を
低合金鋼の保磁力を測定し、原子炉圧力容器の劣化程度
を検定する方法及び装置の作用を説明した図面である
が、図２において原子炉圧力容器低合金鋼２０５内の磁
路の厚み方向の幅をＤ1とすると、当該低合金鋼２０５
の厚み方向の硬さが図４のような対数減衰分布している
ときにはそれに応じて保磁力も図５のように対数減衰分
布していると考えられるので、図２に示した方法及び装
置によって得られた低合金鋼２０５の磁路部の保磁力は
図５に示した平均的な保磁力Ｈa1を示すものと考えられ
る。すなわち、図５の保磁力の対数減衰曲線を
【数４】
Ｈ＝Ｈc0＋Ｈcm・ｅｘｐ（−ｒ／Ａ） （４）
と表すと、Ｈc0は低合金鋼本来の保磁力で値が既知、Ｈ
cmは照射脆化とともに増大した原子炉圧力容器低合金鋼
内表面部の最大保磁力、Ａは減衰定数である。したがっ
て、図２に示した方法及び装置によって測定される原子
炉圧力容器低合金鋼２０５内の磁路部の平均保磁力Ｈa1
は以下の式で示される。
cmは照射脆化とともに増大した原子炉圧力容器低合金鋼
内表面部の最大保磁力、Ａは減衰定数である。したがっ
て、図２に示した方法及び装置によって測定される原子
炉圧力容器低合金鋼２０５内の磁路部の平均保磁力Ｈa1
は以下の式で示される。
【００２５】
【数５】
同様にして、磁路長及び磁路断面積の異なる別の磁気ヨ
ークを用いて原子炉圧力容器低合金鋼内の磁路の厚み方
向幅Ｄ2に対する平均保磁力Ｈa2を測定すると、
ークを用いて原子炉圧力容器低合金鋼内の磁路の厚み方
向幅Ｄ2に対する平均保磁力Ｈa2を測定すると、
【数６】
が得られる。したがって、（５）、（６）式を連立させ
ることによりＨcmとＡが求まり、当該低合金鋼の硬さと
保磁力の関係がデータベース化されておれば、原子炉圧
力容器低合金鋼部の厚み方向の硬度分布がわかり、より
正確な原子炉圧力容器劣化の検定が可能となる。
ることによりＨcmとＡが求まり、当該低合金鋼の硬さと
保磁力の関係がデータベース化されておれば、原子炉圧
力容器低合金鋼部の厚み方向の硬度分布がわかり、より
正確な原子炉圧力容器劣化の検定が可能となる。
【００２６】また、本発明は、非破壊的に原子炉圧力容
器低合金鋼の厚み方向の保磁力分布を測定し、原子炉圧
力容器の劣化程度を検定する別の手段を提供するもの
で、この方法及び装置を図６及び図７を用いて説明す
る。図６において、２０１は磁気ヨーク、２０２は励磁
コイル、２０４は肉盛溶接部、２０５は原子炉圧力容器
の低合金鋼、６０１、６０２、６０３、６０４は磁束セ
ンサ、６０５、６０６、６０７、６０８は磁路、Ｄ1、
Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4はそれぞれ磁路６０５、６０６、６０
７、６０８の低合金鋼部２０５の厚み方向の深さ、であ
る。いま、磁路６０５の磁気ヨーク部２０１の長さをａ
1、低合金鋼部２０５の長さをｂ1とし、同様に６０６、
６０７、６０８のそれらをそれぞれａ2、ｂ2、ａ3、
ｂ3、ａ4、ｂ4とする。励磁コイル２０２に電流を供給
して、磁束センサ６０１、６０２、６０３、６０４のそ
れぞれによる四つのヒステリシス磁化特性を測定する
と、それぞれ異なる四つの保磁力の測定値Ｈmc1、
Ｈmc2、Ｈmc3、Ｈmc4が得られる。そこで、（３）式の
関係を使って低合金鋼部２０５の保磁力Ｈcci（ｉ＝１
〜４）を求めると、測定値Ｈmc1、Ｈmc2、Ｈmc3、Ｈmc4
に対してそれぞれＨcc1、Ｈcc2、Ｈcc3、Ｈcc4が得られ
る。ここにＨcc1、Ｈcc2、Ｈcc3、Ｈcc4は図７に示すよ
うに磁路６０５、６０６、６０７、６０８の低合金鋼部
２０５の平均の保磁力Ｈa1、Ｈa2、Ｈa3、Ｈa4である。
ここに、低合金鋼部２０５の厚み方向の保磁力分布が
（４）式で表せるとすると、Ｈa1は図５及び（５）式か
ら
器低合金鋼の厚み方向の保磁力分布を測定し、原子炉圧
力容器の劣化程度を検定する別の手段を提供するもの
で、この方法及び装置を図６及び図７を用いて説明す
る。図６において、２０１は磁気ヨーク、２０２は励磁
コイル、２０４は肉盛溶接部、２０５は原子炉圧力容器
の低合金鋼、６０１、６０２、６０３、６０４は磁束セ
ンサ、６０５、６０６、６０７、６０８は磁路、Ｄ1、
Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4はそれぞれ磁路６０５、６０６、６０
７、６０８の低合金鋼部２０５の厚み方向の深さ、であ
る。いま、磁路６０５の磁気ヨーク部２０１の長さをａ
1、低合金鋼部２０５の長さをｂ1とし、同様に６０６、
６０７、６０８のそれらをそれぞれａ2、ｂ2、ａ3、
ｂ3、ａ4、ｂ4とする。励磁コイル２０２に電流を供給
して、磁束センサ６０１、６０２、６０３、６０４のそ
れぞれによる四つのヒステリシス磁化特性を測定する
と、それぞれ異なる四つの保磁力の測定値Ｈmc1、
Ｈmc2、Ｈmc3、Ｈmc4が得られる。そこで、（３）式の
関係を使って低合金鋼部２０５の保磁力Ｈcci（ｉ＝１
〜４）を求めると、測定値Ｈmc1、Ｈmc2、Ｈmc3、Ｈmc4
に対してそれぞれＨcc1、Ｈcc2、Ｈcc3、Ｈcc4が得られ
る。ここにＨcc1、Ｈcc2、Ｈcc3、Ｈcc4は図７に示すよ
うに磁路６０５、６０６、６０７、６０８の低合金鋼部
２０５の平均の保磁力Ｈa1、Ｈa2、Ｈa3、Ｈa4である。
ここに、低合金鋼部２０５の厚み方向の保磁力分布が
（４）式で表せるとすると、Ｈa1は図５及び（５）式か
ら
【数７】
となる。同様にして、
【数８】
【数９】
となる。したがって、これらの式を連立させることによ
りＨcmとＡが求まり、当該低合金鋼の硬さと保磁力の関
係がデータベース化されておれば、原子炉圧力容器低合
金鋼部の厚み方向の硬度分布がわかり、より正確な原子
炉圧力容器劣化の検定が可能となる。
りＨcmとＡが求まり、当該低合金鋼の硬さと保磁力の関
係がデータベース化されておれば、原子炉圧力容器低合
金鋼部の厚み方向の硬度分布がわかり、より正確な原子
炉圧力容器劣化の検定が可能となる。
【００２７】一般には、硬度と保磁力の関係が図１のよ
うな直線関係で表せない場合もあるが、この非直線関係
を記述できる低合金鋼の硬さと保磁力の関係のデータベ
ースがあれば、本発明による原子炉圧力容器の劣化検定
に支障はない。
うな直線関係で表せない場合もあるが、この非直線関係
を記述できる低合金鋼の硬さと保磁力の関係のデータベ
ースがあれば、本発明による原子炉圧力容器の劣化検定
に支障はない。
【００２８】また、原子炉圧力容器低合金鋼部の厚み方
向の保磁力分布が単純な１つの対数減衰曲線で記述でき
ず、２つの対数減衰曲線の和として記述するのが妥当な
場合も考えられる。この場合は決定すべき未知のパラメ
ータは４つとなるので、４通りの異なる保磁力測定を実
施すればよい。これには、同一の磁気ヨークまたは第
３、第４の磁気ヨークによる原子炉圧力容器外壁側から
のヒステリシス磁化特性測定を実施することも含まれ
る。
向の保磁力分布が単純な１つの対数減衰曲線で記述でき
ず、２つの対数減衰曲線の和として記述するのが妥当な
場合も考えられる。この場合は決定すべき未知のパラメ
ータは４つとなるので、４通りの異なる保磁力測定を実
施すればよい。これには、同一の磁気ヨークまたは第
３、第４の磁気ヨークによる原子炉圧力容器外壁側から
のヒステリシス磁化特性測定を実施することも含まれ
る。
【００２９】さて、実際においては、原子炉圧力容器低
合金鋼内の磁束の流れは３次元的に広く分布する。すな
わち、図８に示すような磁気ヨーク２０１によって作ら
れる原子炉圧力容器低合金鋼２０５中の磁束分布を考え
ると、Ｃ−Ｃ’断面においては図９の（イ）の２０６’
のようになり、また図９の（イ）のＡ−Ａ’面において
は同図の（ロ）のようになる。このような原子炉圧力容
器低合金鋼部２０５内の磁束の流れを分類してみると、
同図の（ハ）に示すように磁気ヨークの直下断面部を流
れる磁束φcとこの直下断面部を迂回して流れる磁束φ
s1、φs2に分けることができる。これまでの説明におい
ては、作用の理解を容易にするために、磁束の流れを図
２及び図６のように単純なモデルで表し、図９の（ハ）
に示すところのφcのみであるとしてきた。このような
条件下においては、式（３）、（５）〜（９）のような
定式化が可能であり、原子炉圧力容器低合金鋼部内の保
磁力分布の同定のための計算が簡単である。
合金鋼内の磁束の流れは３次元的に広く分布する。すな
わち、図８に示すような磁気ヨーク２０１によって作ら
れる原子炉圧力容器低合金鋼２０５中の磁束分布を考え
ると、Ｃ−Ｃ’断面においては図９の（イ）の２０６’
のようになり、また図９の（イ）のＡ−Ａ’面において
は同図の（ロ）のようになる。このような原子炉圧力容
器低合金鋼部２０５内の磁束の流れを分類してみると、
同図の（ハ）に示すように磁気ヨークの直下断面部を流
れる磁束φcとこの直下断面部を迂回して流れる磁束φ
s1、φs2に分けることができる。これまでの説明におい
ては、作用の理解を容易にするために、磁束の流れを図
２及び図６のように単純なモデルで表し、図９の（ハ）
に示すところのφcのみであるとしてきた。このような
条件下においては、式（３）、（５）〜（９）のような
定式化が可能であり、原子炉圧力容器低合金鋼部内の保
磁力分布の同定のための計算が簡単である。
【００３０】ここで、原子炉圧力容器低合金鋼部内の磁
束の流れが図９のように３次元的に広く分布する場合に
おいても、本発明が有効であることを説明する。このよ
うな場合において、図８に示した磁気ヨーク２０１によ
って測定される保磁力は磁気ヨーク２０１内の磁束量が
ゼロになる起磁力（ＮＩ）cとして測定される。ここに
Ｎは励磁コイル２０２の巻数でＩは励磁電流である。こ
のとき、測定値（ＮＩ）cは、磁気ヨーク２０１の磁気
特性及び幾何学的形状、励磁コイル２０２及び磁束測定
コイル２０３の巻数、原子炉圧力容器の肉盛り溶接部の
厚さ及び低合金鋼部の厚さの既知のパラメータ群Ｇと同
定すべき低合金鋼部内の保磁力分布を規定する未知のパ
ラメータＨcmとＡの関数として与えられる。ここに、低
合金鋼部内の保磁力分布は式（４）で規定されるとし
た。すなわち、
束の流れが図９のように３次元的に広く分布する場合に
おいても、本発明が有効であることを説明する。このよ
うな場合において、図８に示した磁気ヨーク２０１によ
って測定される保磁力は磁気ヨーク２０１内の磁束量が
ゼロになる起磁力（ＮＩ）cとして測定される。ここに
Ｎは励磁コイル２０２の巻数でＩは励磁電流である。こ
のとき、測定値（ＮＩ）cは、磁気ヨーク２０１の磁気
特性及び幾何学的形状、励磁コイル２０２及び磁束測定
コイル２０３の巻数、原子炉圧力容器の肉盛り溶接部の
厚さ及び低合金鋼部の厚さの既知のパラメータ群Ｇと同
定すべき低合金鋼部内の保磁力分布を規定する未知のパ
ラメータＨcmとＡの関数として与えられる。ここに、低
合金鋼部内の保磁力分布は式（４）で規定されるとし
た。すなわち、
【数１０】
（ＮＩ）c＝ｆ（Ｇ，Ｈcm，Ａ） （１０）
となる。ここで、Ｇが定まると、従来の有限要素法又は
境界要素法などの磁界解析手段を駆使して、いくつかの
ＨcmとＡの組合せに対して、関数ｆの値を解析的に求め
ることが可能である。したがって、決定すべき未知のパ
ラメータがＨcmとＡの２つである場合には、異なる２つ
の磁気ヨークを用いてそれぞれにおける（ＮＩ）cを測
定して（ＮＩ）c1、（ＮＩ）c2とすると、
境界要素法などの磁界解析手段を駆使して、いくつかの
ＨcmとＡの組合せに対して、関数ｆの値を解析的に求め
ることが可能である。したがって、決定すべき未知のパ
ラメータがＨcmとＡの２つである場合には、異なる２つ
の磁気ヨークを用いてそれぞれにおける（ＮＩ）cを測
定して（ＮＩ）c1、（ＮＩ）c2とすると、
【数１１】
（ＮＩ）c1＝ｆ1（Ｇ1，Ｈcm，Ａ） （１１）
（ＮＩ）c2＝ｆ2（Ｇ2，Ｈcm，Ａ） （１２）
となり、ＨcmとＡを同定することが可能である。
【００３１】つぎに、図８に示した磁気ヨーク２０１の
原子炉圧力容器との接触部において、異なる２つの位置
にそれぞれ磁束センサ１及び２を設置して、それぞれの
磁束センサの検出磁束がゼロとなる起磁力（ＮＩ）cを
測定する場合を考える。この場合には、式（１１）、
（１２）に相当する式として、
原子炉圧力容器との接触部において、異なる２つの位置
にそれぞれ磁束センサ１及び２を設置して、それぞれの
磁束センサの検出磁束がゼロとなる起磁力（ＮＩ）cを
測定する場合を考える。この場合には、式（１１）、
（１２）に相当する式として、
【数１２】
（ＮＩ）c1＝ｇ1（Ｇ1，ｓ1，Ｈcm，Ａ） （１３）
（ＮＩ）c2＝ｇ2（Ｇ1，ｓ2，Ｈcm，Ａ） （１４）
が得られる。ここにｓ1，ｓ2は磁束センサ１及び２の位
置を示す既知の定数である。関数ｇ1及びｇ2は先と同様
に有限要素法又は境界要素法などの磁界解析手段により
解析的に求めることが可能である。したがって、式（１
３）、（１４）よりＨcmとＡを同定することが可能であ
る。
置を示す既知の定数である。関数ｇ1及びｇ2は先と同様
に有限要素法又は境界要素法などの磁界解析手段により
解析的に求めることが可能である。したがって、式（１
３）、（１４）よりＨcmとＡを同定することが可能であ
る。
【００３２】つぎに、図２及び図６に示した単純な磁路
モデルを工学的手段により形成し、原子炉圧力容器内の
保磁力分布推定計算を簡素化できる構造の磁気ヨークと
励磁コイルおよび磁束測定コイルの構成について説明す
る。即ち、かかる構成は、一般には図９に示すように磁
気ヨーク２０１によって作られる原子炉圧力容器内の磁
束２０６’は３次元的に拡がって流れるのを、工学的手
段によって等価的に図１０に示すように磁気ヨーク直下
断面内にのみに集中して流れるようにするものである。
ここに、図９の（ハ）に示すφc、φs1、φs2と図１０
の（ハ）のφtとの間には
モデルを工学的手段により形成し、原子炉圧力容器内の
保磁力分布推定計算を簡素化できる構造の磁気ヨークと
励磁コイルおよび磁束測定コイルの構成について説明す
る。即ち、かかる構成は、一般には図９に示すように磁
気ヨーク２０１によって作られる原子炉圧力容器内の磁
束２０６’は３次元的に拡がって流れるのを、工学的手
段によって等価的に図１０に示すように磁気ヨーク直下
断面内にのみに集中して流れるようにするものである。
ここに、図９の（ハ）に示すφc、φs1、φs2と図１０
の（ハ）のφtとの間には
【数１３】
φt＝φc＋φs1＋φs2 （１５）
の関係があり、φtはまた磁気ヨークの中を流れる全磁
束量に等しい。
束量に等しい。
【００３３】実効的に式（１５）を成立させ得る磁気ヨ
ークと励磁コイルおよび磁束測定コイルの構成の一つを
図１１に示す。図１１に示されるように、磁気ヨーク２
０１は３つの部分ヨーク２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ
より構成されており、磁束測定コイル２０３は部分ヨー
ク２０１ｃにのみ巻かれている。ここで、図９の（ハ）
に示した磁束の一般的な流れを考慮して、部分ヨーク２
０１ｃの直下断面内の磁束のみを考えると、部分ヨーク
２０１ｃ内を流れる磁束は原子炉圧力容器内において２
０１ｃの直下断面内を流れる磁束φcと左右の領域に分
岐してながれる磁束φs1、φs2とに分かれる。このこと
は部分ヨーク２０１ａ、２０１ｂのそれぞれについても
同様である。そこで、部分ヨーク２０１ａ、２０１ｂの
厚さ及び原子炉圧力容器との接触部の形状等を調整する
ことで、部分ヨーク２０１ａが原子炉圧力容器内に作る
部分ヨーク２０１ｃの直下断面内の磁束φs1に、また部
分ヨーク２０１ｂが作るそれをφs2にすることが可能で
ある。その結果、原子炉圧力容器内の部分ヨーク２０１
ｃ直下断面内の総磁束量φtは、φt＝φc＋φs1＋
φs2、となり、実効的に式（１５）が成立し、結果とし
て図２に示した磁路モデルが実現され、原子炉圧力容器
内の保磁力分布推定計算が簡単になる。また、このよう
な磁路モデルが成立すれば、有限要素法又は境界要素法
などの磁界解析は２次元の計算となり、計算が簡素化で
きる。
ークと励磁コイルおよび磁束測定コイルの構成の一つを
図１１に示す。図１１に示されるように、磁気ヨーク２
０１は３つの部分ヨーク２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ
より構成されており、磁束測定コイル２０３は部分ヨー
ク２０１ｃにのみ巻かれている。ここで、図９の（ハ）
に示した磁束の一般的な流れを考慮して、部分ヨーク２
０１ｃの直下断面内の磁束のみを考えると、部分ヨーク
２０１ｃ内を流れる磁束は原子炉圧力容器内において２
０１ｃの直下断面内を流れる磁束φcと左右の領域に分
岐してながれる磁束φs1、φs2とに分かれる。このこと
は部分ヨーク２０１ａ、２０１ｂのそれぞれについても
同様である。そこで、部分ヨーク２０１ａ、２０１ｂの
厚さ及び原子炉圧力容器との接触部の形状等を調整する
ことで、部分ヨーク２０１ａが原子炉圧力容器内に作る
部分ヨーク２０１ｃの直下断面内の磁束φs1に、また部
分ヨーク２０１ｂが作るそれをφs2にすることが可能で
ある。その結果、原子炉圧力容器内の部分ヨーク２０１
ｃ直下断面内の総磁束量φtは、φt＝φc＋φs1＋
φs2、となり、実効的に式（１５）が成立し、結果とし
て図２に示した磁路モデルが実現され、原子炉圧力容器
内の保磁力分布推定計算が簡単になる。また、このよう
な磁路モデルが成立すれば、有限要素法又は境界要素法
などの磁界解析は２次元の計算となり、計算が簡素化で
きる。
【００３４】また、図１２は、実効的に図６に示された
磁路モデルを実現させ得る磁気ヨークの構成を示す図で
ある。図１２の（イ）において、磁気ヨーク２０１の中
央断面Ｃ−Ｃ’近傍に幅ｗの部分２０１ｃを考え、その
両脇の部分をそれぞれ２０１ａ、２０１ｂとすると、図
１１と同様の効果によって、部分２０１ｃ内の磁路及び
原子炉圧力容器内の部分２０１ｃ直下断面内の磁路につ
いて、式（１５）が成立する。したがって、図１２の
（イ）の矢印Ａの方向から磁気ヨーク２０１をみた図で
ある（ロ）に示すように部分２０１ｃの原子炉圧力容器
との接触部２２１に磁束センサ１２２ａ〜１２２ｅを取
付ければ、実効的に図６に示した磁路モデルが実現で
き、原子炉圧力容器内の保磁力分布推定計算が簡単にな
る。また、このような磁路モデルが成立すれば、有限要
素法又は境界要素法などの磁界解析は２次元の計算とな
り、計算が簡素化できる。
磁路モデルを実現させ得る磁気ヨークの構成を示す図で
ある。図１２の（イ）において、磁気ヨーク２０１の中
央断面Ｃ−Ｃ’近傍に幅ｗの部分２０１ｃを考え、その
両脇の部分をそれぞれ２０１ａ、２０１ｂとすると、図
１１と同様の効果によって、部分２０１ｃ内の磁路及び
原子炉圧力容器内の部分２０１ｃ直下断面内の磁路につ
いて、式（１５）が成立する。したがって、図１２の
（イ）の矢印Ａの方向から磁気ヨーク２０１をみた図で
ある（ロ）に示すように部分２０１ｃの原子炉圧力容器
との接触部２２１に磁束センサ１２２ａ〜１２２ｅを取
付ければ、実効的に図６に示した磁路モデルが実現で
き、原子炉圧力容器内の保磁力分布推定計算が簡単にな
る。また、このような磁路モデルが成立すれば、有限要
素法又は境界要素法などの磁界解析は２次元の計算とな
り、計算が簡素化できる。
【００３５】本発明によるより具体的な構成を示す一実
施例を図１３に示す。図１３において、２０４は原子炉
圧力容器の非磁性ステンレス肉盛溶接部、２０５は原子
炉圧力容器の低合金鋼である。８０１は磁気ヨークで、
励磁コイル８０２と磁束測定コイル８０３を有してい
る。８０４は、磁気ヨーク８０１端部の断面積を変化さ
せて、形成される磁気閉回路の等価磁路断面積および磁
路長を変化させるための磁気ヨーク片である。８０１と
８０４は図１１に示したように３分割部分ヨークとする
ことも可能である。図１３の（イ）は磁気ヨーク片８０
４を磁気回路より取りのぞいたときの図で、（ロ）は磁
気回路に挿入したときの図である。（ロ）の場合には
（イ）に比べて磁路断面積および磁路長が大きく、した
がって原子炉圧力容器低合金鋼２０５内の磁路の厚み方
向の幅Ｄが大きい。８０５はヒステリシス磁化特性測定
装置、８０６は制御・データ解析用計算機、８０７はデ
ータベースである。このデータベースには各種の原子炉
圧力容器低合金鋼に関する硬度と保磁力の関係及び低合
金鋼厚み方向の硬度分布と原子炉圧力容器劣化度合いの
判定基準がデータベース化されている。制御・データ解
析用計算機８０６からの司令により磁気ヨーク片８０４
の磁気ヨーク８０１への装着と脱着が自動的に実施され
ると共に、ヒステリシス磁化特性測定装置８０５を自動
操作して形成された２種類の磁気回路に対するヒステリ
シス磁化特性を測定し、それぞれの磁気回路における保
磁力を検出する。そして、この測定より得られた２つの
保磁力の値を使って原子炉圧力容器低合金鋼部２０５の
厚み方向の保磁力分布を解析する。この解析精度を向上
させるために、有限要素法や境界要素法による低合金鋼
内部での磁束分布を求める従来手法を取り入れることも
可能である。解析により保磁力分布が求まると、データ
ベース８０７と比較してその保磁力分布を硬度分布に変
換し、その硬度分布から原子炉圧力容器の劣化度合を判
定する。
施例を図１３に示す。図１３において、２０４は原子炉
圧力容器の非磁性ステンレス肉盛溶接部、２０５は原子
炉圧力容器の低合金鋼である。８０１は磁気ヨークで、
励磁コイル８０２と磁束測定コイル８０３を有してい
る。８０４は、磁気ヨーク８０１端部の断面積を変化さ
せて、形成される磁気閉回路の等価磁路断面積および磁
路長を変化させるための磁気ヨーク片である。８０１と
８０４は図１１に示したように３分割部分ヨークとする
ことも可能である。図１３の（イ）は磁気ヨーク片８０
４を磁気回路より取りのぞいたときの図で、（ロ）は磁
気回路に挿入したときの図である。（ロ）の場合には
（イ）に比べて磁路断面積および磁路長が大きく、した
がって原子炉圧力容器低合金鋼２０５内の磁路の厚み方
向の幅Ｄが大きい。８０５はヒステリシス磁化特性測定
装置、８０６は制御・データ解析用計算機、８０７はデ
ータベースである。このデータベースには各種の原子炉
圧力容器低合金鋼に関する硬度と保磁力の関係及び低合
金鋼厚み方向の硬度分布と原子炉圧力容器劣化度合いの
判定基準がデータベース化されている。制御・データ解
析用計算機８０６からの司令により磁気ヨーク片８０４
の磁気ヨーク８０１への装着と脱着が自動的に実施され
ると共に、ヒステリシス磁化特性測定装置８０５を自動
操作して形成された２種類の磁気回路に対するヒステリ
シス磁化特性を測定し、それぞれの磁気回路における保
磁力を検出する。そして、この測定より得られた２つの
保磁力の値を使って原子炉圧力容器低合金鋼部２０５の
厚み方向の保磁力分布を解析する。この解析精度を向上
させるために、有限要素法や境界要素法による低合金鋼
内部での磁束分布を求める従来手法を取り入れることも
可能である。解析により保磁力分布が求まると、データ
ベース８０７と比較してその保磁力分布を硬度分布に変
換し、その硬度分布から原子炉圧力容器の劣化度合を判
定する。
【００３６】本発明によるより具体的な構成を示す別の
実施例を図１４に示す。図１４において、９０１は磁気
ヨーク、９０２は励磁コイル、９０３、９０４、９０５
はホール素子または磁気抵抗素子などの磁束センサ、９
０６はヒステリシス磁化特性測定装置、９０７は制御・
データ解析用計算機、８０７は図１３に示される実施例
において示したものと同様のデータベースである。磁束
センサ９０３、９０４、９０５は図１２の（ロ）に示す
ように、磁気ヨーク磁路断面中央部に取付けられてい
る。制御・データ解析用計算機９０７からの司令により
ヒステリシス磁化特性測定装置９０６を自動操作して、
３個の磁束センサ９０３〜９０５のそれぞれによるヒス
テリシス磁化特性を測定する。そして、この測定により
得られた３つの保磁力の値を使って原子炉圧力容器低合
金鋼部２０５の厚み方向の保磁力分布を解析する。この
解析精度を向上させるために、有限要素法や境界要素法
による低合金鋼内部での磁束分布を求める従来手法を取
り入れることも可能である。解析により保磁力分布が求
まると、データベース８０７と比較してその保磁力分布
を硬度分布に変換し、その硬度分布から原子炉圧力容器
の劣化度合を判定する。
実施例を図１４に示す。図１４において、９０１は磁気
ヨーク、９０２は励磁コイル、９０３、９０４、９０５
はホール素子または磁気抵抗素子などの磁束センサ、９
０６はヒステリシス磁化特性測定装置、９０７は制御・
データ解析用計算機、８０７は図１３に示される実施例
において示したものと同様のデータベースである。磁束
センサ９０３、９０４、９０５は図１２の（ロ）に示す
ように、磁気ヨーク磁路断面中央部に取付けられてい
る。制御・データ解析用計算機９０７からの司令により
ヒステリシス磁化特性測定装置９０６を自動操作して、
３個の磁束センサ９０３〜９０５のそれぞれによるヒス
テリシス磁化特性を測定する。そして、この測定により
得られた３つの保磁力の値を使って原子炉圧力容器低合
金鋼部２０５の厚み方向の保磁力分布を解析する。この
解析精度を向上させるために、有限要素法や境界要素法
による低合金鋼内部での磁束分布を求める従来手法を取
り入れることも可能である。解析により保磁力分布が求
まると、データベース８０７と比較してその保磁力分布
を硬度分布に変換し、その硬度分布から原子炉圧力容器
の劣化度合を判定する。
【００３７】図１５は、本発明によるより具体的な構成
を示す更に別の実施例を説明するための図である。図１
５に示される実施例は、図６に示したような異なる磁路
を効率良く且つ目標とする位置に制御して形成するため
に、原子炉圧力容器の外側にも磁気ヨークを設けたもの
である。図１５の（イ）はその磁気ヨーク部を、（ロ）
は電源制御・信号処理部をそれぞれ示す。図１５の
（イ）において、２０１は原子炉圧力容器の内側、即ち
非磁性ステンレス肉盛溶接部２０４の面に取り付けられ
た磁気ヨークを、又２０１’は原子炉圧力容器の外側、
即ち低合金鋼２０５の外面に取り付けられた磁気ヨーク
を、２０２及び２０２’はそれぞれ磁気ヨーク２０１及
び２０１’に巻かれた励磁コイルを、２０６’’は磁束
密度がゼロである磁路を、１０００及び１００６はそれ
ぞれ複数のホール素子等で構成される磁束センサ群を、
１００１は磁束の流れとその方向を示す矢印をそれぞれ
示す。図１５の（ロ）において、（イ）と同一参照番号
により示されるものは（イ）と同一のものを示し、ま
た、１００２及び１００２’はそれぞれ励磁コイル２０
２及び２０２’に流れる電流の大きさを制御する励磁電
流制御器を、１００３はヒステリシス磁化特性装置を、
１００４は制御・データ解析用計算機を、１００５はデ
ータベースをそれぞれ示す。
を示す更に別の実施例を説明するための図である。図１
５に示される実施例は、図６に示したような異なる磁路
を効率良く且つ目標とする位置に制御して形成するため
に、原子炉圧力容器の外側にも磁気ヨークを設けたもの
である。図１５の（イ）はその磁気ヨーク部を、（ロ）
は電源制御・信号処理部をそれぞれ示す。図１５の
（イ）において、２０１は原子炉圧力容器の内側、即ち
非磁性ステンレス肉盛溶接部２０４の面に取り付けられ
た磁気ヨークを、又２０１’は原子炉圧力容器の外側、
即ち低合金鋼２０５の外面に取り付けられた磁気ヨーク
を、２０２及び２０２’はそれぞれ磁気ヨーク２０１及
び２０１’に巻かれた励磁コイルを、２０６’’は磁束
密度がゼロである磁路を、１０００及び１００６はそれ
ぞれ複数のホール素子等で構成される磁束センサ群を、
１００１は磁束の流れとその方向を示す矢印をそれぞれ
示す。図１５の（ロ）において、（イ）と同一参照番号
により示されるものは（イ）と同一のものを示し、ま
た、１００２及び１００２’はそれぞれ励磁コイル２０
２及び２０２’に流れる電流の大きさを制御する励磁電
流制御器を、１００３はヒステリシス磁化特性装置を、
１００４は制御・データ解析用計算機を、１００５はデ
ータベースをそれぞれ示す。
【００３８】本実施例においては、まず励磁電流制御器
１００２及び１００２’によりその励磁コイル２０２及
び２０２’に流れる励磁電流を制御して、磁気ヨーク２
０１及び２０１’が共にゼロ磁化の状態から出発して飽
和するまで磁化する。この時の磁化の方向はそれぞれの
磁気ヨーク２０１及び２０１’で発生した磁束が原子炉
圧力容器の低合金鋼２０５内で同方向に加え合うように
する。次に、磁気ヨーク２０１’の飽和を保ちつつ、磁
気ヨーク２０１のみを減磁し、ついで逆方向に磁化す
る。逆方向の磁化が適当に進むと、図１５の（イ）に示
すように、磁気ヨーク２０１及び原子炉圧力容器の低合
金鋼２０５の内部のそれぞれに互いに逆向きの２つの磁
束が生じる。この２つの磁束の流れの境界は磁束密度が
ゼロの磁路２０６’’を形成するので、この磁路２０
６’’に対して前述した式（２）及び（３）が成立する
ことから、この磁路２０６’’の低合金鋼２０５部分の
平均的な保磁力を求めることができる。従って、以上述
べた磁化過程における磁気ヨーク２０１及び２０１’周
辺の磁束密度を磁束センサ群１０００で測定し、当該測
定された磁束密度を表す信号と、励磁コイル２０２及び
２０２’のそれぞれに流れる電流の大きさを表す励磁電
流値信号とをヒステリシス磁化特性装置１００３へ供給
し、磁束センサ群１０００及び１００６の個々のセンサ
による複数のヒステリシス磁化曲線を測定する。そし
て、この測定より得られた複数の保磁力の値を制御・デ
ータ解析用計算機１００４に送り、そこで原子炉圧力容
器の低合金鋼２０５の厚み方向の保磁力分布を解析す
る。なお、磁束センサ群１００６は、主として磁気ヨー
ク２０１’による磁化の大きさをモニタするためであ
り、磁束センサ群１００６の個々のセンサにより測定さ
れるヒステリシス磁化曲線のデータは原子炉圧力容器の
低合金鋼２０５の厚み方向の保磁力分布の解析にはなく
てもよい。
１００２及び１００２’によりその励磁コイル２０２及
び２０２’に流れる励磁電流を制御して、磁気ヨーク２
０１及び２０１’が共にゼロ磁化の状態から出発して飽
和するまで磁化する。この時の磁化の方向はそれぞれの
磁気ヨーク２０１及び２０１’で発生した磁束が原子炉
圧力容器の低合金鋼２０５内で同方向に加え合うように
する。次に、磁気ヨーク２０１’の飽和を保ちつつ、磁
気ヨーク２０１のみを減磁し、ついで逆方向に磁化す
る。逆方向の磁化が適当に進むと、図１５の（イ）に示
すように、磁気ヨーク２０１及び原子炉圧力容器の低合
金鋼２０５の内部のそれぞれに互いに逆向きの２つの磁
束が生じる。この２つの磁束の流れの境界は磁束密度が
ゼロの磁路２０６’’を形成するので、この磁路２０
６’’に対して前述した式（２）及び（３）が成立する
ことから、この磁路２０６’’の低合金鋼２０５部分の
平均的な保磁力を求めることができる。従って、以上述
べた磁化過程における磁気ヨーク２０１及び２０１’周
辺の磁束密度を磁束センサ群１０００で測定し、当該測
定された磁束密度を表す信号と、励磁コイル２０２及び
２０２’のそれぞれに流れる電流の大きさを表す励磁電
流値信号とをヒステリシス磁化特性装置１００３へ供給
し、磁束センサ群１０００及び１００６の個々のセンサ
による複数のヒステリシス磁化曲線を測定する。そし
て、この測定より得られた複数の保磁力の値を制御・デ
ータ解析用計算機１００４に送り、そこで原子炉圧力容
器の低合金鋼２０５の厚み方向の保磁力分布を解析す
る。なお、磁束センサ群１００６は、主として磁気ヨー
ク２０１’による磁化の大きさをモニタするためであ
り、磁束センサ群１００６の個々のセンサにより測定さ
れるヒステリシス磁化曲線のデータは原子炉圧力容器の
低合金鋼２０５の厚み方向の保磁力分布の解析にはなく
てもよい。
【００３９】また、この解析精度を向上させるために、
有限要素法や境界要素法による低合金鋼２０５内部での
磁束分布を求める従来手法を取り入れることも可能であ
る。上記解析により保磁力分布が求まると、制御・デー
タ解析用計算機１００４は、その保磁力分布をデータベ
ース１００５と比較して硬度分布に変換し、その硬度分
布から原子炉圧力容器の劣化度合いを判定する。
有限要素法や境界要素法による低合金鋼２０５内部での
磁束分布を求める従来手法を取り入れることも可能であ
る。上記解析により保磁力分布が求まると、制御・デー
タ解析用計算機１００４は、その保磁力分布をデータベ
ース１００５と比較して硬度分布に変換し、その硬度分
布から原子炉圧力容器の劣化度合いを判定する。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、原子炉圧力容器を直接の判定対象とした非
破壊的な原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置が提供可
能となり、劣化検定の精度及び信頼性が向上して、原子
炉の長寿命化と安全性の両立が確実なものとなる。
ているので、原子炉圧力容器を直接の判定対象とした非
破壊的な原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置が提供可
能となり、劣化検定の精度及び信頼性が向上して、原子
炉の長寿命化と安全性の両立が確実なものとなる。
【００４１】
【図１】強磁性材料の硬さと保磁力の関係を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２】本発明の非破壊的に原子炉圧力容器の低合金鋼
の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図で
ある。
の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図で
ある。
【図３】図２に示した方法及び装置によって測定された
ヒステリシス磁化特性を示す図である。
ヒステリシス磁化特性を示す図である。
【図４】原子炉圧力容器低合金鋼内の厚み方向の硬さ分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図５】原子炉圧力容器低合金鋼内の厚み方向の保磁力
分布と任意の厚さまでの平均保磁力を示す図である。
分布と任意の厚さまでの平均保磁力を示す図である。
【図６】本発明の非破壊的に原子炉圧力容器の低合金鋼
の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図で
ある。
の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図で
ある。
【図７】原子炉圧力容器低合金鋼内の厚み方向の保磁力
分布と任意の点における任意の厚さでの平均保磁力を示
す図である。
分布と任意の点における任意の厚さでの平均保磁力を示
す図である。
【図８】圧力容器に接触して取付けた励磁コイル及び磁
束測定コイルを有する磁気ヨークの立体図である。
束測定コイルを有する磁気ヨークの立体図である。
【図９】圧力容器内の磁束分布を説明するための図であ
る。
る。
【図１０】圧力容器内の磁束分布を空間的に限定するこ
とを説明するための図である。
とを説明するための図である。
【図１１】本発明の非破壊的に原子炉圧力容器の低合金
鋼の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図
である。
鋼の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図
である。
【図１２】本発明の非破壊的に原子炉圧力容器の低合金
鋼の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図
である。
鋼の保磁力を測定する方法及び装置を説明するための図
である。
【図１３】本発明によるより具体的な構成を示す一実施
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
【図１４】本発明によるより具体的な構成を示す別の実
施例を説明するための図である。
施例を説明するための図である。
【図１５】本発明によるより具体的な構成を示す更に別
の実施例を説明するための図である。
の実施例を説明するための図である。
２０１、２０１’、８０１、９０１は磁気ヨークを、２
０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは磁気ヨークを３分割した
ときの部分ヨークを、２２１は磁気ヨークの圧力容器と
の接触部を、２０２、２０２’、８０２、９０２は励磁
コイルを、２０３、８０３は磁束測定コイルを、２０４
は原子炉圧力容器の非磁性ステンレス肉盛溶接部を、２
０５は原子炉圧力容器の低合金鋼を、２０６、２０６’
は磁路でありまた磁束を、２０６’’は磁束密度がゼロ
である磁路を、６０１、６０２、６０３、６０４、１２
２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ、９０
３、９０４、９０５は磁束センサを、６０５、６０６、
６０７、６０８は磁路を、８０４は磁気ヨーク片を、８
０５、９０６、１００３はヒステリシス磁化特性測定装
置を、８０６、９０７、１００４は制御・データ解析用
計算機を、８０７、１００５はデータベースを、１００
０、１００６は複数のホール素子等で構成される磁束セ
ンサ群、１００１は磁束の流れとその方向を示す矢印、
１００２及び１００２’は励磁電流制御器をそれぞれ示
す。
０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは磁気ヨークを３分割した
ときの部分ヨークを、２２１は磁気ヨークの圧力容器と
の接触部を、２０２、２０２’、８０２、９０２は励磁
コイルを、２０３、８０３は磁束測定コイルを、２０４
は原子炉圧力容器の非磁性ステンレス肉盛溶接部を、２
０５は原子炉圧力容器の低合金鋼を、２０６、２０６’
は磁路でありまた磁束を、２０６’’は磁束密度がゼロ
である磁路を、６０１、６０２、６０３、６０４、１２
２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ、９０
３、９０４、９０５は磁束センサを、６０５、６０６、
６０７、６０８は磁路を、８０４は磁気ヨーク片を、８
０５、９０６、１００３はヒステリシス磁化特性測定装
置を、８０６、９０７、１００４は制御・データ解析用
計算機を、８０７、１００５はデータベースを、１００
０、１００６は複数のホール素子等で構成される磁束セ
ンサ群、１００１は磁束の流れとその方向を示す矢印、
１００２及び１００２’は励磁電流制御器をそれぞれ示
す。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−147360（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−142203（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−273157（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−28293（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−1785（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭50−36791（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/72 - 27/90
G01R 33/00 - 33/26
G21C 17/00 - 17/14
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (7)
- 【請求項１】 任意の磁路長及び磁路断面積を有し且つ
励磁コイルと磁束測定手段を有する１個の磁気ヨークを
原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着させ、当該磁気ヨ
ーク及び原子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリシ
ス磁化特性を測定し、そのヒステリシス磁化特性から保
磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器内に形成さ
れた磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定する
原子炉圧力容器劣化検定方法において、 前記磁束測定手段が磁束測定コイルからなり、前記磁気
ヨークを３つの並列した磁気回路に分割してそれぞれを
右側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁
気ヨークとするとき、前記中央部磁気ヨークにのみ前記
磁束測定コイルを巻いてヒステリシス磁化特性を測定す
ることを特徴とする原子炉圧力容器劣化検定方法。 - 【請求項２】 任意の磁路長及び磁路断面積を有し且つ
励磁コイルと磁束測定手段を有する１個の磁気ヨークを
原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着させ、当該磁気ヨ
ーク及び原子炉圧力容器で形成する閉磁路のヒステリシ
ス磁化特性を測定し、そのヒステリシス磁化特性から保
磁力を求め、その保磁力から原子炉圧力容器内に形成さ
れた磁路部分の原子炉圧力容器の材質の劣化を検定する
原子炉圧力容器劣化検定方法において、 前記磁気ヨークを３つの並列した磁気回路に分割してそ
れぞれを右側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、左側部
磁気ヨークとするとき、前記中央部磁気ヨークの原子炉
圧力容器との密着断面部にのみ複数個の磁束センサが取
付けられてヒステリシス磁化特性を測定することを特徴
とする原子炉圧力容器劣化検定方法。 - 【請求項３】 任意の磁路長及び磁路断面積を有し且つ
励磁コイルと磁束測定コイルを有する１個の磁気ヨーク
と、 前記磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着
させることにより当該磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で
形成する閉磁路のヒステリシス磁化特性を測定する手段
と、 前記ヒステリシス磁化特性から保磁力を求め、その保磁
力から原子炉圧力容器内に形成された磁路部分の原子炉
圧力容器の材質の劣化を検定する手段とを備える原子炉
圧力容器劣化検定装置において、 前記磁束測定手段が磁束測定コイルからなり、前記磁気
ヨークは、当該磁気ヨークを３つの並列した磁気回路を
構成するよう分割された右側部磁気ヨーク、中央部磁気
ヨーク、および左側部磁気ヨークからなり、前記磁束測
定コイルが前記中央部磁気ヨークにのみ巻かれているこ
とを特徴とする原子炉圧力容器劣化検定装置。 - 【請求項４】 任意の磁路長及び磁路断面積を有し且つ
励磁コイルと磁束測定コイルを有する１個の磁気ヨーク
と、 前記磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着
させることにより当該磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で
形成する閉磁路のヒステリシス磁化特性を測定する手段
と、 前記ヒステリシス磁化特性から保磁力を求め、その保磁
力から原子炉圧力容器内に形成された磁路部分の原子炉
圧力容器の材質の劣化を検定する手段とを備える原子炉
圧力容器劣化検定装置において、 前記磁気ヨークは、当該磁気ヨークを３つの並列した磁
気回路を構成するよう分割された右側部磁気ヨーク、中
央部磁気ヨーク、および左側部磁気ヨークからなり、前
記中央部磁気ヨークの原子炉圧力容器との密着断面部に
のみ複数個の磁束センサが取付けられていることを特徴
とする原子炉圧力容器劣化検定装置。 - 【請求項５】 前記磁気ヨークはその磁路長と磁路断面
積が変えられる構造を有することを特徴とする請求項３
又は４記載の原子炉圧力容器劣化検定装置。 - 【請求項６】 磁路長及び磁路断面積が異なり且つ励磁
コイルと磁束測定手段を有する複数の磁気ヨーク又は磁
路長及び磁路断面積を変えることができ且つ励磁コイル
と磁束測定手段を有する磁気ヨークを原子炉圧力容器の
内壁又は外壁に密着させ、当該磁気ヨーク及び原子炉圧
力容器で形成する複数の閉磁路のヒステリシス磁化特性
を測定し、これらのヒステリシス磁化特性から原子炉圧
力容器の厚み方向の保磁力分布を求め、この保磁力分布
から原子炉圧力容器の厚み方向の材質劣化分布を検定す
る原子炉圧力容器劣化検定方法において、 前記磁束測定手段が磁束測定コイルからなり、前記磁気
ヨークを３つの並列した磁気回路に分割してそれぞれを
右側部磁気ヨーク、中央部磁気ヨーク、および左側部磁
気ヨークとするとき、前記中央部磁気ヨークにのみ前記
磁束測定コイルを巻いてヒステリシス磁化特性を測定す
ることを特徴とする原子炉圧力容器劣化検定方法。 - 【請求項７】 磁路長及び磁路断面積が異なり且つ励磁
コイルと磁束測定手段を有する複数の磁気ヨーク又は磁
路長及び磁路断面積を変えることができ且つ励磁コイル
と磁束測定手段を有する磁気ヨークと、 前記磁気ヨークを原子炉圧力容器の内壁又は外壁に密着
させることにより当該磁気ヨーク及び原子炉圧力容器で
形成する複数の閉磁路のヒステリシス磁化特性を測定す
る手段と、 これらのヒステリシス磁化特性から原子炉圧力容器の厚
み方向の保磁力分布を求め、この保磁力分布から原子炉
圧力容器の厚み方向の材質劣化分布を検定する手段とを
備える原子炉圧力容器劣化検定装置において、 前記磁束測定手段が磁束測定コイルからなり、前記磁気
ヨークは、当該磁気ヨークを３つの並列した磁気回路を
構成するよう分割された右側部磁気ヨーク、中央部磁気
ヨーク、および左側部磁気ヨークからなり、前記磁束測
定コイルが前記中央部磁気ヨークにのみ巻かれているこ
とを特徴とする原子炉圧力容器劣化検定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25302593A JP3397855B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-10-08 | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
| US08/319,629 US5687204A (en) | 1993-10-08 | 1994-10-07 | Method of and apparatus for checking the degradation of a pressure vessel of a nuclear reactor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-224716 | 1993-09-09 | ||
| JP22471693 | 1993-09-09 | ||
| JP25302593A JP3397855B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-10-08 | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002354778A Division JP3648225B2 (ja) | 1993-09-09 | 2002-12-06 | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
| JP2002354800A Division JP3629262B2 (ja) | 1993-09-09 | 2002-12-06 | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128294A JPH07128294A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3397855B2 true JP3397855B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=26526219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25302593A Expired - Fee Related JP3397855B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-10-08 | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397855B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3648225B2 (ja) * | 1993-09-09 | 2005-05-18 | 日本原子力研究所 | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
| JP4184962B2 (ja) | 2001-09-25 | 2008-11-19 | ダイハツ工業株式会社 | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 |
| JP5648663B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2015-01-07 | センサ・システム株式会社 | 焼入れ硬化層厚さの検査装置及びニッケルめっき皮膜厚さの検査装置 |
| JP6659444B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-03-04 | 株式会社東芝 | 磁気特性測定用プローブ、磁気特性測定システム、磁気特性測定方法及び劣化評価方法 |
| JP2021043161A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 日本製鉄株式会社 | 硬度測定装置、硬度測定方法及びプログラム |
| JP2021043163A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 日本製鉄株式会社 | 硬度測定装置、硬度測定方法及びプログラム |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25302593A patent/JP3397855B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07128294A (ja) | 1995-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI90594B (fi) | Menetelmä ja laite aineen koestamiseksi ainetta rikkomatta ja sen magnetorakenteelliseksi tutkimiseksi | |
| EP0646790B1 (en) | Method and apparatus for detecting embrittlement of metal material | |
| JPS60169757A (ja) | 強磁性又は非磁性試料の応力測定方法 | |
| US4553095A (en) | Eddy current thickness gauge with constant magnetic bias | |
| JP4681106B2 (ja) | 核燃料棒の被覆表面の酸化物材料からなる層の厚さを求める方法 | |
| US5565773A (en) | Arrangement of excitation and detection heads for detecting the magnetic properties of an object | |
| JP3397855B2 (ja) | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 | |
| Lee et al. | Estimation of deep defect in ferromagnetic material by low frequency eddy current method | |
| US6369566B1 (en) | Method for measuring crud thickness on nuclear fuel rods | |
| US5687204A (en) | Method of and apparatus for checking the degradation of a pressure vessel of a nuclear reactor | |
| JP3629262B2 (ja) | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 | |
| JP3648225B2 (ja) | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 | |
| JPS6352345B2 (ja) | ||
| US5544207A (en) | Apparatus for measuring the thickness of the overlay clad in a pressure vessel of a nuclear reactor | |
| Nakata et al. | Numerical analysis and experimental study of the error of magnetic field strength measurements with single sheet testers | |
| CA2390497C (en) | Method for nondestructively determining aged deterioration accompanying change in brittleness of ferromagnetic struction materials | |
| Li et al. | Topological sensitivity analysis for steady state eddy current problems with an application to nondestructive testing | |
| Ara et al. | A new method of nondestructive measurement for assessment of material degradation of aged reactor pressure vessels | |
| JPS61161659U (ja) | ||
| Soinski | Demagnetization effect of rectangular and ring-shaped samples made of electrical sheets placed in a stationary magnetic field | |
| JPH01119756A (ja) | 金属材料の劣化検査装置 | |
| JPH0264450A (ja) | 材料の劣化検査装置 | |
| Preis et al. | Numerical simulation and design of a fluxset sensor by finite element method | |
| JPH01269049A (ja) | 金属材料の劣化検査方法 | |
| JPH0141939B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |