原子炉圧力容器用確率論的破壊力学解析コードPASCAL3の使用手引き及び解析手法(受託研究)

User's manual and analysis methodology of probabilistic fracture mechanics analysis code PASCAL3 for reactor pressure vessel (Contract research)

眞崎 浩一; 西川 弘之*; 小坂部 和也*; 鬼沢 邦雄 

Masaki, Koichi; Nishikawa, Hiroyuki*; Osakabe, Kazuya*; Onizawa, Kunio

軽水炉構造機器の高経年化評価に関する研究の一環として、平成8年度から原子炉圧力容器に加圧熱衝撃(PTS: Pressurized Thermal Shock)等の過渡荷重が発生した場合の破壊確率を解析するコードである確率論的破壊力学解析コードPASCAL(PFM Analysis of Structural Components in Aging LWR)の開発を進めてきた。平成18年に公開したPASCAL2では、内部欠陥の評価手法,PTSトランジェントデータベース,非破壊検査によるき裂検出確率モデル,圧力容器全体の破壊確率評価機能等を導入した。平成19年度以降、引き続き肉盛溶接クラッド部に着目して破壊力学解析機能等の追加・改良を実施し、PASCAL3として整備を完了した。また、開発当初より実施してきた機能改良や感度解析を通じて得られた知見を取りまとめて標準的な解析条件を設定するとともに、入出力データを取り扱うグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)も整備した。本報告書は、PASCAL3の使用マニュアル,解析例及び解析理論をまとめたものである。

The probabilistic fracture mechanics (PFM) analysis code PASCAL (PFM Analysis of Structural Components in Aging LWR) has been developed in JAEA. The PASCAL code evaluates the conditional probabilities of crack initiation and fracture of a reactor pressure vessel (RPV) under transient conditions such as pressurized thermal shock (PTS). Previous version of PASCAL (PASCAL ver.2) that was released in 2007 has many functions including the evaluation method for an embedded crack and conditional probabilities of crack initiation and fracture of a RPV, PTS transient database, inspection crack detection probability model and others. A generalized analysis method is available on the basis of the development of PASCAL ver.3 and sensitivity analysis results. Graphical user interface (GUI) including a generalized method and some functions of PFM have been also updated for PASCAL3. This report provides the user's manual, examples of analysis and theoretical background of PASCAL ver.3.