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宇田川 誠; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄
Proceedings of 8th International Symposium of the Japan Welding Society on Innovations in Welding and Joining for a New Era in Manufacturing (8WS) (DVD-ROM), P. 319, 2008/11
高経年化した加圧水型原子炉において、原子炉圧力容器上蓋貫通部に施されるJ溶接部近傍に一次冷却水応力腐食割れ(PWSCC)が発生している。PWSCC進展により冷却水の漏洩に至る事例も報告されており、PWSCCに対する構造健全性評価は重要である。PWSCC進展の主要因はJ溶接の際に生じる溶接残留応力である。また、PWSCC進展速度は非常に大きなばらつきを有する。そこで本研究では、J溶接部近傍に発生する残留応力を評価するため、J溶接を模擬した3次元熱弾塑性解析を実施した。また、PWSCC進展に及ぼす残留応力及びPWSCC進展速度が有するばらつきの影響について評価するため、既に公開済みの確率論的破壊力学(PFM)解析コードPASCAL-SCを改良し、PFM解析を実施した。その結果、PWSCC進展に及ぼす残留応力の影響は大きいことがわかった。また、実機におけるき裂検出事例との比較からPASCAL-SCはPWSCC進展予測に有用であることを確認した。
西川 弘之; 勝山 仁哉; 宇田川 誠; 鬼沢 邦雄
Proceedings of 8th International Symposium of the Japan Welding Society on Innovations in Welding and Joining for a New Era in Manufacturing (8WS) (DVD-ROM), 83 Pages, 2008/11
原子炉圧力容器の内表面にはオーステナイトステンレス鋼が肉盛溶接される。残留応力を除去するために溶接後熱処理を施すものの、熱膨張係数の差異により、肉盛溶接部には降伏応力に近い引張残留応力が存在する。この残留応力は加圧熱衝撃(PTS)時における原子炉圧力容器の構造健全性に影響を及ぼすと考えられる。そこで本研究では、原子炉圧力容器に存在する肉盛溶接残留応力を、汎用有限要素法解析を用いた熱弾塑性クリープ解析により求めた。また、原子炉圧力容器用確率論的破壊力学解析コードPASCAL2の影響関数法を用いてPTS時の応力拡大係数(K値)を算出した。肉盛溶接を考慮した場合のK値は、肉盛溶接を考慮しない場合に比べて大きいことが示された。