JPH09145578A - 配管のき裂進展量算定装置 - Google Patents
配管のき裂進展量算定装置Info
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- JPH09145578A JPH09145578A JP7310746A JP31074695A JPH09145578A JP H09145578 A JPH09145578 A JP H09145578A JP 7310746 A JP7310746 A JP 7310746A JP 31074695 A JP31074695 A JP 31074695A JP H09145578 A JPH09145578 A JP H09145578A
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- 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
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、長いプラントサイクルの間の変動荷
重によるき裂進展量のトータル値を、即座に知ることが
できる配管のき裂進展量装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】内圧、熱、および機械的荷重をうける配管
において、監視したい配管２の場所３０に設置した圧力
検出器９、温度検出器１０および軸力検出器１１と、検
出器からの信号を入力し、前記設置場所における配管の
き裂進展量を参照する演算処理装置１２と、演算処理装
置からの信号を入力し、前記検出器を設置した場所にお
ける配管のき裂進展量を表示する表示装置５０を有し、
演算処理装置１２は、発生応力を算出する手段１００
と、Ｊ積分値を算出する簡易手段２００と、き裂進展評
価値を算出する手段３００と、き裂伝播曲線と比較する
手段４００と、き裂進展量を算出する手段５００とから
成ることを特徴とする。
重によるき裂進展量のトータル値を、即座に知ることが
できる配管のき裂進展量装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】内圧、熱、および機械的荷重をうける配管
において、監視したい配管２の場所３０に設置した圧力
検出器９、温度検出器１０および軸力検出器１１と、検
出器からの信号を入力し、前記設置場所における配管の
き裂進展量を参照する演算処理装置１２と、演算処理装
置からの信号を入力し、前記検出器を設置した場所にお
ける配管のき裂進展量を表示する表示装置５０を有し、
演算処理装置１２は、発生応力を算出する手段１００
と、Ｊ積分値を算出する簡易手段２００と、き裂進展評
価値を算出する手段３００と、き裂伝播曲線と比較する
手段４００と、き裂進展量を算出する手段５００とから
成ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配管の内圧、熱、
および機械的荷重に対して想定き裂の、その後のき裂進
展量を予測するために用いる配管き裂進展量算定装置に
関する。
および機械的荷重に対して想定き裂の、その後のき裂進
展量を予測するために用いる配管き裂進展量算定装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術による配管系に対する内圧、
熱、および機械的荷重に対する健全性の評価方法は、数
値解析的に、これらの荷重に対する弾塑性破壊力学パラ
メータのＪ積分値を解析によって求め、その解析結果を
材料についてのデータと比較する事により、き裂の進展
量から破壊に対する健全性を評価していた。
熱、および機械的荷重に対する健全性の評価方法は、数
値解析的に、これらの荷重に対する弾塑性破壊力学パラ
メータのＪ積分値を解析によって求め、その解析結果を
材料についてのデータと比較する事により、き裂の進展
量から破壊に対する健全性を評価していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術に対する配管
の想定き裂に対するき裂進展量の評価方法では、当該場
所における内圧、温度、軸力変化に対する個々の発生応
力に対し、弾塑性破壊力学パラメータのＪ積分値を数値
解析によって求め、予め採取したき裂進展評価データと
を比較してき裂進展予測を立てていたが、この方法では
時間的な評価時点において、その都度数値解析を実施し
なければならない。
の想定き裂に対するき裂進展量の評価方法では、当該場
所における内圧、温度、軸力変化に対する個々の発生応
力に対し、弾塑性破壊力学パラメータのＪ積分値を数値
解析によって求め、予め採取したき裂進展評価データと
を比較してき裂進展予測を立てていたが、この方法では
時間的な評価時点において、その都度数値解析を実施し
なければならない。
【０００４】そのため、時間的ロスがあった。また、即
座の対応、およびリアルタイムでき裂進展量を監視する
事が困難であった。
座の対応、およびリアルタイムでき裂進展量を監視する
事が困難であった。
【０００５】本発明は、これらの問題を解決し、当該場
所の内圧、温度、軸力等を検知すれば、即座にこれらに
よる発生応力を基に、き裂の進展量を算定する装置を提
供する事を目的とする。
所の内圧、温度、軸力等を検知すれば、即座にこれらに
よる発生応力を基に、き裂の進展量を算定する装置を提
供する事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る配管のき裂
進展量算定装置は、内圧、熱、および機械的荷重をうけ
る配管において、（Ａ）監視したい配管の場所に設置し
た圧力検出器、温度検出器および軸力検出器と、（Ｂ）
前記検出器からの信号を入力し、前記設置場所における
配管のき裂進展量を算出する演算処理装置と、（Ｃ）前
記演算処理装置からの信号を入力し、前記検出器を設置
した場所における配管のき裂進展量を表示する表示装置
を有し、（Ｄ）前記演算処理装置は、発生応力を算出す
る手段と、Ｊ積分値を算出する簡易手段と、き裂進展評
価値を算出する手段と、き裂伝播曲線と比較する手段
と、き裂進展量を算出する手段とから成り、（Ｅ）前記
発生応力を算出する手段は、検出器からの信号を入力
し、前記設置場所における配管の内圧と軸力の時間的変
化、および、前記設置場所における配管の材質、形状、
寸法から、前記設置場所における配管の発生応力を算出
し、（Ｆ）前記Ｊ積分値を算出する簡易手段は、前記発
生応力を算出する手段からの信号を入力し、前記設置場
所における配管の発生応力の算出値から弾塑性破壊力学
パラメータであるＪ積分値を算出し、（Ｇ）前記き裂進
展評価値を算出する手段は、Ｊ積分値を算出する簡易手
段からの信号を入力し、前記設置場所における配管のＪ
積分値から、き裂の進展評価値を算出し、（Ｈ）前記き
裂伝播曲線と比較する手段は、前記き裂進展評価値を算
出する手段からの信号を入力し、前記設置場所における
配管のき裂の進展評価値を予め材料試験により取得した
き裂伝播曲線に基づくデータとの比較値を算出し、
（Ｉ）前記き裂進展量を算出する手段は、前記き裂伝播
手段と比較する手段からの信号を入力し、該比較する手
段で算出した比較値に基づき、前記設置場所における配
管のき裂進展量を算出し、（Ｊ）前記表示装置は、前記
き裂進展量を算出する手段からの信号を入力し、検出器
を設置した場所における配管のき裂進展量を表示するこ
とを特徴とする。
進展量算定装置は、内圧、熱、および機械的荷重をうけ
る配管において、（Ａ）監視したい配管の場所に設置し
た圧力検出器、温度検出器および軸力検出器と、（Ｂ）
前記検出器からの信号を入力し、前記設置場所における
配管のき裂進展量を算出する演算処理装置と、（Ｃ）前
記演算処理装置からの信号を入力し、前記検出器を設置
した場所における配管のき裂進展量を表示する表示装置
を有し、（Ｄ）前記演算処理装置は、発生応力を算出す
る手段と、Ｊ積分値を算出する簡易手段と、き裂進展評
価値を算出する手段と、き裂伝播曲線と比較する手段
と、き裂進展量を算出する手段とから成り、（Ｅ）前記
発生応力を算出する手段は、検出器からの信号を入力
し、前記設置場所における配管の内圧と軸力の時間的変
化、および、前記設置場所における配管の材質、形状、
寸法から、前記設置場所における配管の発生応力を算出
し、（Ｆ）前記Ｊ積分値を算出する簡易手段は、前記発
生応力を算出する手段からの信号を入力し、前記設置場
所における配管の発生応力の算出値から弾塑性破壊力学
パラメータであるＪ積分値を算出し、（Ｇ）前記き裂進
展評価値を算出する手段は、Ｊ積分値を算出する簡易手
段からの信号を入力し、前記設置場所における配管のＪ
積分値から、き裂の進展評価値を算出し、（Ｈ）前記き
裂伝播曲線と比較する手段は、前記き裂進展評価値を算
出する手段からの信号を入力し、前記設置場所における
配管のき裂の進展評価値を予め材料試験により取得した
き裂伝播曲線に基づくデータとの比較値を算出し、
（Ｉ）前記き裂進展量を算出する手段は、前記き裂伝播
手段と比較する手段からの信号を入力し、該比較する手
段で算出した比較値に基づき、前記設置場所における配
管のき裂進展量を算出し、（Ｊ）前記表示装置は、前記
き裂進展量を算出する手段からの信号を入力し、検出器
を設置した場所における配管のき裂進展量を表示するこ
とを特徴とする。
【０００７】従って、次のように作用する。 （１）本発明装置により、配管のき裂進展を監視したい
場所における配管板厚方向の圧力応力分布、熱応力分
布、および軸応力分布等を使用して、これらの応力分布
によるき裂進展の評価値である破壊力学パラメータの内
圧時のＪ積分値と軸力時のＪ積分値を求め、これらを合
成したき裂進展評価値と、予め監視し度い場所の材料か
ら採取したき裂進展データの（き裂伝播曲線）とを比較
する事によって、き裂の進展量を算出することができ
る。 （２）評価したい時点のき裂進展量は、例えば、 （Ａ）疲労き裂進展の場合は、負荷重による前記の各応
力分布が、その時点で何回生じたかで決まり、各１回の
荷重当たりのき裂進展量を積分する事により求められ
る。
場所における配管板厚方向の圧力応力分布、熱応力分
布、および軸応力分布等を使用して、これらの応力分布
によるき裂進展の評価値である破壊力学パラメータの内
圧時のＪ積分値と軸力時のＪ積分値を求め、これらを合
成したき裂進展評価値と、予め監視し度い場所の材料か
ら採取したき裂進展データの（き裂伝播曲線）とを比較
する事によって、き裂の進展量を算出することができ
る。 （２）評価したい時点のき裂進展量は、例えば、 （Ａ）疲労き裂進展の場合は、負荷重による前記の各応
力分布が、その時点で何回生じたかで決まり、各１回の
荷重当たりのき裂進展量を積分する事により求められ
る。
【０００８】（Ｂ）また、応力腐蝕割れ（以下Ｓ．Ｃ．
Ｃともいう）の場合には、前記の応力分布が何時間継続
したかで決まるため、各応力が作用した場合の各単位時
間当たりのき裂進展量を積分する事により求めることが
できる。
Ｃともいう）の場合には、前記の応力分布が何時間継続
したかで決まるため、各応力が作用した場合の各単位時
間当たりのき裂進展量を積分する事により求めることが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１〜図
６に示す。本発明の実施の形態を、図１に示す原子炉容
器１の１次系配管２について従来技術と対比しながら説
明する。
６に示す。本発明の実施の形態を、図１に示す原子炉容
器１の１次系配管２について従来技術と対比しながら説
明する。
【００１０】原子炉容器１からの高温高圧水は、この１
次系配管（１次冷却材管ともいう）を通って蒸気発生器
３へ流れていく。 （１）き裂進展量について （従来技術）この１次系配管において、従来技術では、
配管内表面に疲労、或いは、応力腐蝕割れ（ＳＣＣ）等
によるき裂が発生した場合を想定して、そのき裂の進展
により、き裂の板厚貫通までの寿命評価が配管健全性評
価の一環として度々行われており、また、最近経年劣化
と共に、配管の安全性の面が話題に昇る様になって来て
いる。
次系配管（１次冷却材管ともいう）を通って蒸気発生器
３へ流れていく。 （１）き裂進展量について （従来技術）この１次系配管において、従来技術では、
配管内表面に疲労、或いは、応力腐蝕割れ（ＳＣＣ）等
によるき裂が発生した場合を想定して、そのき裂の進展
により、き裂の板厚貫通までの寿命評価が配管健全性評
価の一環として度々行われており、また、最近経年劣化
と共に、配管の安全性の面が話題に昇る様になって来て
いる。
【００１１】そして、この１次冷却材管において、き裂
が発生した場合の評価法としては、配管に生ずる内圧、
温度、軸力等の各荷重に対して、これらを推定し、そし
て発生応力を求め、この応力を基に破壊力学パラメータ
のＪ積分値を解析によって求め、その結果と、予め求め
てある材料のき裂進展データ（き裂伝播曲線）とを比較
して、逐次き裂進展量を求めていくという方法が採られ
ており、時間のかかる作業となる。
が発生した場合の評価法としては、配管に生ずる内圧、
温度、軸力等の各荷重に対して、これらを推定し、そし
て発生応力を求め、この応力を基に破壊力学パラメータ
のＪ積分値を解析によって求め、その結果と、予め求め
てある材料のき裂進展データ（き裂伝播曲線）とを比較
して、逐次き裂進展量を求めていくという方法が採られ
ており、時間のかかる作業となる。
【００１２】（本発明）そこで、本発明では、図１に示
す様に当該部の近くの適当な位置に、圧力検出器９、温
度検出器１０、および軸力検出器１１が配置されれてい
て、これら検出器９、１０、１１の圧力、温度、軸力の
出力データは演算処理装置１２に送られている様になっ
ている。
す様に当該部の近くの適当な位置に、圧力検出器９、温
度検出器１０、および軸力検出器１１が配置されれてい
て、これら検出器９、１０、１１の圧力、温度、軸力の
出力データは演算処理装置１２に送られている様になっ
ている。
【００１３】従って、配管内の圧力、温度、軸力の変化
は絶えず検出器で記録され演算処理装置へ送られる様に
なっている。 （２）き裂進展量の評価に要する時間 （従来技術）従来技術では、配管内面の想定き裂、或い
は、検出されたき裂は、通常、図３（Ａ）の軸方向き裂
１７、或いは（Ｂ）の周方向き裂１８が考えられ、これ
らのき裂深さａと、き裂巾２ｃ、および推定された或い
は別位置で測定された圧力、温度、軸力データを組合
せ、詳細な解析によって、今後のき裂進展量が計算さ
れ、寿命評価を行っているが、非常に時間を要する為、
時間的な遅れと、即座の対応が出来なかった。
は絶えず検出器で記録され演算処理装置へ送られる様に
なっている。 （２）き裂進展量の評価に要する時間 （従来技術）従来技術では、配管内面の想定き裂、或い
は、検出されたき裂は、通常、図３（Ａ）の軸方向き裂
１７、或いは（Ｂ）の周方向き裂１８が考えられ、これ
らのき裂深さａと、き裂巾２ｃ、および推定された或い
は別位置で測定された圧力、温度、軸力データを組合
せ、詳細な解析によって、今後のき裂進展量が計算さ
れ、寿命評価を行っているが、非常に時間を要する為、
時間的な遅れと、即座の対応が出来なかった。
【００１４】（本発明）本発明では、圧力検出器９、温
度検出器１０、軸力検出器１１の各出力データに基づい
て図２に示す演算処理を行う。
度検出器１０、軸力検出器１１の各出力データに基づい
て図２に示す演算処理を行う。
【００１５】図２（ａ）は、１次系配管２の圧力検出器
９、温度検出器１０、軸力検出器１１が配置された断面
図であり、運転中の高温高圧水が原子炉容器１から蒸気
発生器３へ流れている状態を示している。
９、温度検出器１０、軸力検出器１１が配置された断面
図であり、運転中の高温高圧水が原子炉容器１から蒸気
発生器３へ流れている状態を示している。
【００１６】図２（ｂ）（ｃ）は、１次系配管２の圧力
検出器９からの圧力データと、軸力検出器１１からの軸
力データである。これらのデータは演算処理装置１２へ
送られ、時系列的に温度データと共に記憶される。
検出器９からの圧力データと、軸力検出器１１からの軸
力データである。これらのデータは演算処理装置１２へ
送られ、時系列的に温度データと共に記憶される。
【００１７】これらのデータを、図３に示した配管の寸
法形状及び配管の材料定数を使用して、図２（ｄ）
（ｅ）に示す様な板厚内の圧力応力分布、軸力応力分布
を演算処理する。
法形状及び配管の材料定数を使用して、図２（ｄ）
（ｅ）に示す様な板厚内の圧力応力分布、軸力応力分布
を演算処理する。
【００１８】これらの算出された断面応力分布に基づい
て、図２（ｆ）（ｇ）の様に、想定される、或いは検出
された、き裂深さａと、板厚Ｔとの比ａ／Ｔと、図４に
示す様なＪ積分値の簡易評価法を用いて算出したＪ積分
値の関係を算出する。 （３）Ｊ積分値の算出 （従来技術）従来技術では、このＪ積分値算出に対して
詳細解析を行う為、非常に時間を要した。
て、図２（ｆ）（ｇ）の様に、想定される、或いは検出
された、き裂深さａと、板厚Ｔとの比ａ／Ｔと、図４に
示す様なＪ積分値の簡易評価法を用いて算出したＪ積分
値の関係を算出する。 （３）Ｊ積分値の算出 （従来技術）従来技術では、このＪ積分値算出に対して
詳細解析を行う為、非常に時間を要した。
【００１９】（本発明）本発明では、Ｊ積分値を算出す
る簡易手段を用いる。すなわち、内圧或いは軸力時のＪ
積分値が分かれば、これらから、軸方向き裂に相当する
成分（周方向応力成分）と周方向き裂に相当する成分
（軸方向応力成分）を分離して、同成分同志を重ね合わ
せ、それぞれ軸方向き裂或いは周方向き裂に対する図２
（ｈ）の様な、き裂進展評価値として、Ｊ積分値のトー
タルＪTとａ／Ｔの関係が作られる。
る簡易手段を用いる。すなわち、内圧或いは軸力時のＪ
積分値が分かれば、これらから、軸方向き裂に相当する
成分（周方向応力成分）と周方向き裂に相当する成分
（軸方向応力成分）を分離して、同成分同志を重ね合わ
せ、それぞれ軸方向き裂或いは周方向き裂に対する図２
（ｈ）の様な、き裂進展評価値として、Ｊ積分値のトー
タルＪTとａ／Ｔの関係が作られる。
【００２０】一方、このき裂進展評価値と比較する材料
データとして、図２（ｉ）に示す材料試験片による配管
材料そのものの材料データとして、図２（ｊ）（ｋ）に
示すＳＣＣ或いは疲労き裂に対するき裂伝播曲線（Ｊ積
分値Ｊと単位時間におけるき裂進展量ｄａｒ／ｄｔの関
係、或いは、Ｊ積分値Ｊと単位回数におけるき裂進展量
の関係ｄａｎ／ｄｎ）を求めておき、図２（ｈ）の想定
き裂、或いは、検出されたき裂に対するａ／Ｔに対する
ＪT 値と比較すれば、その評価時点における単位時間当
たりのき裂進展量ｄａｔ、或いは、単位回数当たりのき
裂進展量ｄａｎが求まる。
データとして、図２（ｉ）に示す材料試験片による配管
材料そのものの材料データとして、図２（ｊ）（ｋ）に
示すＳＣＣ或いは疲労き裂に対するき裂伝播曲線（Ｊ積
分値Ｊと単位時間におけるき裂進展量ｄａｒ／ｄｔの関
係、或いは、Ｊ積分値Ｊと単位回数におけるき裂進展量
の関係ｄａｎ／ｄｎ）を求めておき、図２（ｈ）の想定
き裂、或いは、検出されたき裂に対するａ／Ｔに対する
ＪT 値と比較すれば、その評価時点における単位時間当
たりのき裂進展量ｄａｔ、或いは、単位回数当たりのき
裂進展量ｄａｎが求まる。
【００２１】従って、図２（ｂ）から（ｋ）までを、時
系列で連続して行えば、図２（ｌ）、（ｍ）に示す様
に、想定き裂、或いは検出されたき裂の、初期段階（ａ
0 ）からのトータル（Σｄａｔ或いはΣｄａｎ）を求め
る事が出来る。
系列で連続して行えば、図２（ｌ）、（ｍ）に示す様
に、想定き裂、或いは検出されたき裂の、初期段階（ａ
0 ）からのトータル（Σｄａｔ或いはΣｄａｎ）を求め
る事が出来る。
【００２２】求められたき裂進展量ａt 、或いはａn
を、板厚から初期き裂ａ0 を差し引いたＴ0 と、図２
（ｎ）に様に、比較する事によって、予防処置をとる様
指示する。
を、板厚から初期き裂ａ0 を差し引いたＴ0 と、図２
（ｎ）に様に、比較する事によって、予防処置をとる様
指示する。
【００２３】尚、軸力検出器１１では、配管周方向に取
り付けたひずみゲージ１３（図５）により、評価時点の
ひずみを読み取り、軸力を算出するものであり、少なく
とも周方向４断面に、ひずみゲージを取り付ける。
り付けたひずみゲージ１３（図５）により、評価時点の
ひずみを読み取り、軸力を算出するものであり、少なく
とも周方向４断面に、ひずみゲージを取り付ける。
【００２４】図２の（ｍ）〜（ｎ）間からの出力のう
ち、信号Ｙは、板厚内にまだき裂がある事を知らせる。
き裂進展量が板厚より大きくなることは内部流体の漏洩
になるので、（ｎ）での判定に使用する板厚Ｔ0 は、実
際には、実寸法よりも少なく設定する。
ち、信号Ｙは、板厚内にまだき裂がある事を知らせる。
き裂進展量が板厚より大きくなることは内部流体の漏洩
になるので、（ｎ）での判定に使用する板厚Ｔ0 は、実
際には、実寸法よりも少なく設定する。
【００２５】温度θのデータは、図２（ｆ）（ｇ）
（ｊ）（ｋ）において必要になる。すなわち、図２
（ｆ）（ｇ）のＪ積分値を求める際の材料定数（図
４）、および、図２（ｊ）（ｋ）のき裂伝播曲線が、温
度に関係する値であるため、ここで使用することにな
る。
（ｊ）（ｋ）において必要になる。すなわち、図２
（ｆ）（ｇ）のＪ積分値を求める際の材料定数（図
４）、および、図２（ｊ）（ｋ）のき裂伝播曲線が、温
度に関係する値であるため、ここで使用することにな
る。
【００２６】図２の演算処理装置１２が算出したき裂進
展量を示す信号は、図２の（ｌ）、（ｍ）から表示装置
５０に出力される。 （４）本発明と関連出願の相違点 関係出願として挙げられる実願平０４−０４４２１９号
「亀裂進行予測装置」との違いは、（Ａ）本発明は「き
裂の進行を逐次予測して破壊まで至る経過を監視するも
のである。」のに対し、（Ｂ）実願平０４−０４４２１
９号は「初期の段階でのき裂が入るか入らないかの判定
に使用するものである。」点で相違する。
展量を示す信号は、図２の（ｌ）、（ｍ）から表示装置
５０に出力される。 （４）本発明と関連出願の相違点 関係出願として挙げられる実願平０４−０４４２１９号
「亀裂進行予測装置」との違いは、（Ａ）本発明は「き
裂の進行を逐次予測して破壊まで至る経過を監視するも
のである。」のに対し、（Ｂ）実願平０４−０４４２１
９号は「初期の段階でのき裂が入るか入らないかの判定
に使用するものである。」点で相違する。
【００２７】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）従来技術では、想定き裂に対する、疲労き裂、或
いはＳＣＣ等の進展量の判定については、各荷重に対
し、事後検討の方法が採られ、しかも、何らかの事象
後、即座にき裂進展量の評価を行い、対策を講じるシス
テムはなく、また、その技術も無かったが、本発明によ
れば、内圧、温度、軸力等の時々刻々の変動に対し、こ
れらの変動荷重による発生応力を求め、この発生応力に
よる想定き裂に対する破壊力学パラメータのＪ積分値の
簡易評価を行い、この値と予め材料試験により採ったき
裂進展データを比較する事により、き裂進展量を求める
事が出来る。 （２）そのため、長いプラントサイクルの間の変動荷重
によるき裂進展量のトータル値を、求めたい時点で、即
座に知る事が出来ると共に、絶えず監視し続ける事が出
来る。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）従来技術では、想定き裂に対する、疲労き裂、或
いはＳＣＣ等の進展量の判定については、各荷重に対
し、事後検討の方法が採られ、しかも、何らかの事象
後、即座にき裂進展量の評価を行い、対策を講じるシス
テムはなく、また、その技術も無かったが、本発明によ
れば、内圧、温度、軸力等の時々刻々の変動に対し、こ
れらの変動荷重による発生応力を求め、この発生応力に
よる想定き裂に対する破壊力学パラメータのＪ積分値の
簡易評価を行い、この値と予め材料試験により採ったき
裂進展データを比較する事により、き裂進展量を求める
事が出来る。 （２）そのため、長いプラントサイクルの間の変動荷重
によるき裂進展量のトータル値を、求めたい時点で、即
座に知る事が出来ると共に、絶えず監視し続ける事が出
来る。
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す原子炉
配管ライン図。
配管ライン図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る配管き裂進展
予測装置の演算処理の説明図。
予測装置の演算処理の説明図。
【図３】配管内面の軸方向き裂および周方向き裂の説明
図。
図。
【図４】図２の演算処理に用いるＪ積分値の簡易評価法
の説明図。
の説明図。
【図５】本発明の軸力検出器に取り付けられるひずみゲ
ージの説明図。
ージの説明図。
【図６】本発明のＪ積分値の簡易評価法の中で用いられ
る帯板片側き裂の説明図。
る帯板片側き裂の説明図。
１…原子炉容器、 ２…１次冷却材管、 ３…蒸気発生器、 ４…加圧器、 ５…１次冷却材ポンプ、 ６…制御棒、 ７…炉心、 ８…高温高圧水、 ９…圧力検出器、 １０…温度検出器、 １１…軸力検出器、 １２…演算処理装置、 １３…ひずみゲージ、 １４…配管板厚、 １５…想定き裂或いは検出き裂、 １６…帯板、 １７…軸方向き裂、 １８…周方向き裂、 １９…き裂深さ、 ２０…き裂巾、 ３０…検出器の設置場所、 ５０…表示装置、 １００…発生応力を算出する手段 （図２（ｄ）
（ｅ））、 ２００…Ｊ積分値を算出する簡易手段 （図２（ｆ）
（ｇ））、 ３００…き裂進展評価値を算出する手段（図２
（ｈ））、 ４００…き裂伝播曲線と比較する手段 （図２（ｊ）
（ｋ））、 ５００…き裂進展量を算出する手段 （図２（ｌ）
（ｍ））、 ａ…き裂深さ、 ａ0 …初期段階のき裂深さ、 ａn …疲労によるき裂進展量、 ａt …応力腐蝕によるき裂進展量、 Ｊ…Ｊ積分値、 ＪT …Ｊ積分値（軸力時）、 ＪP …Ｊ積分値（内圧時） ＪT …Ｊ積分値のトータル値（合成値）、 Ｔ…板厚、 Ｔ0 …板厚Ｔから初期き裂ａ0 を差し引いた量、 ｄａｔ／ｄｔ…単位時間におけるき裂進展量、 ｄａｎ／ｄｎ…単位回数におけるき裂進展量。
（ｅ））、 ２００…Ｊ積分値を算出する簡易手段 （図２（ｆ）
（ｇ））、 ３００…き裂進展評価値を算出する手段（図２
（ｈ））、 ４００…き裂伝播曲線と比較する手段 （図２（ｊ）
（ｋ））、 ５００…き裂進展量を算出する手段 （図２（ｌ）
（ｍ））、 ａ…き裂深さ、 ａ0 …初期段階のき裂深さ、 ａn …疲労によるき裂進展量、 ａt …応力腐蝕によるき裂進展量、 Ｊ…Ｊ積分値、 ＪT …Ｊ積分値（軸力時）、 ＪP …Ｊ積分値（内圧時） ＪT …Ｊ積分値のトータル値（合成値）、 Ｔ…板厚、 Ｔ0 …板厚Ｔから初期き裂ａ0 を差し引いた量、 ｄａｔ／ｄｔ…単位時間におけるき裂進展量、 ｄａｎ／ｄｎ…単位回数におけるき裂進展量。
Claims (1)
- 【請求項１】 内圧、熱、および機械的荷重をうける配
管において、（Ａ）監視したい配管（２）の場所（３
０）に設置した圧力検出器（９）、温度検出器（１０）
および軸力検出器（１１）と、（Ｂ）前記検出器（９、
１０、１１）からの信号を入力し、前記設置場所（３
０）における配管のき裂進展量を算出する演算処理装置
（１２）と、（Ｃ）前記演算処理装置（１２）からの信
号を入力し、前記検出器（９、１０、１１）を設置した
場所（３０）における配管のき裂進展量を表示する表示
装置（５０）を有し、（Ｄ）前記演算処理装置（１２）
は、 発生応力を算出する手段（１００）と、 Ｊ積分値を算出する簡易手段（２００）と、 き裂進展評価値を算出する手段（３００）と、 き裂伝播曲線と比較する手段（４００）と、 き裂進展量を算出する手段（５００）とから成り、
（Ｅ）前記発生応力を算出する手段（１００）は、検出
器（９、１０、１１）からの信号を入力し、前記設置場
所（３０）における配管の内圧と軸力の時間的変化、お
よび、前記設置場所における配管の材質、形状、寸法か
ら、前記設置場所（３０）における配管の発生応力を算
出し、（Ｆ）前記Ｊ積分値を算出する簡易手段（２０
０）は、前記発生応力を算出する手段（１００）からの
信号を入力し、前記設置場所（３０）における配管の発
生応力の算出値から弾塑性破壊力学パラメータであるＪ
積分値を算出し、（Ｇ）前記き裂進展評価値を算出する
手段（３００）は、Ｊ積分値を算出する簡易手段（２０
０）からの信号を入力し、前記設置場所（３０）におけ
る配管のＪ積分値から、き裂の進展評価値を算出し、
（Ｈ）前記き裂伝播曲線と比較する手段（４００）は、
前記き裂進展評価値を算出する手段（３００）からの信
号を入力し、前記設置場所（３０）における配管のき裂
の進展評価値を予め材料試験により取得したき裂伝播曲
線に基づくデータとの比較値を算出し、（Ｉ）前記き裂
進展量を算出する手段（５００）は、前記き裂伝播手段
と比較する手段（４００）からの信号を入力し、該比較
する手段（４００）で算出した比較値に基づき、前記設
置場所（３０）における配管のき裂進展量を算出し、
（Ｊ）前記表示装置（５０）は、前記き裂進展量を算出
する手段（５００）からの信号を入力し、検出器（９、
１０、１１）を設置した場所（３０）における配管のき
裂進展量を表示することを特徴とする配管のき裂進展量
算定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310746A JPH09145578A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 配管のき裂進展量算定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310746A JPH09145578A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 配管のき裂進展量算定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09145578A true JPH09145578A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18008991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7310746A Withdrawn JPH09145578A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 配管のき裂進展量算定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09145578A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345111A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Railway Technical Res Inst | 鋼材の劣化予測方法および劣化予測装置 |
| JP2012159477A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Institute Of Nuclear Safety System Inc | 亀裂サイズ推定方法 |
| CN112858031A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 中航试金石检测科技(大厂)有限公司 | 一种高温蒸汽下裂纹扩展装置 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP7310746A patent/JPH09145578A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345111A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Railway Technical Res Inst | 鋼材の劣化予測方法および劣化予測装置 |
| JP4495523B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-07-07 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 海底トンネル内の鋼材の劣化予測システム |
| JP2012159477A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Institute Of Nuclear Safety System Inc | 亀裂サイズ推定方法 |
| CN112858031A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 中航试金石检测科技(大厂)有限公司 | 一种高温蒸汽下裂纹扩展装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |