Main features of ITER vacuum vessel and approach to code application

ITER真空容器の特徴と適用規格の考え方

中平 昌隆; 武田 信和; 羽田 一彦; 多田 栄介; 宮 健三*; 朝田 泰英*

Nakahira, Masataka; Takeda, Nobukazu; Hada, Kazuhiko; Tada, Eisuke; Miya, Kenzo*; Asada, Yasuhide*

国際熱核融合実験炉(ITER)の真空容器は、トリチウム及び放射化ダストの障壁を形成する主要機器である。超高真空を実現するため機能上の要求が大変厳しく、規格を考えるうえではむしろ機能要求が安全要求よりも影響が大きい。ITER真空容器の規格上の特殊性は、複雑な構造と電磁力である。形状はトーラス形状でリブ付二重壁構造であり、トーラスの断面はD型である。電磁力は一様でないため、構造も荷重も軸対称を前提とした従来の規格をそのまま適用するのは困難である。また、二重壁構造のためリブと外壁のT継手,現地溶接継手は片側からしかアクセスできない。リブと外壁のT継手は部分溶け込みの特殊な溶接となる。これらの特殊事情により、新しい規格の開発を開始した。R&D計画では特殊な継手の継手効率及び疲労強度減少係数の取得,片側からの超音波検査の適用性試験,すきま腐食感受性試験,検査フリー溶接の適用性等の試験検討を実施していく予定である。本論文では、ITER真空容器の規格上の特殊性,新規格の概念と新規格を適用するうえでのR&Dの成果と計画について述べる。

The special features of Vacuum Vessel (VV) of International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) are complicated structure and electromagnetic load. The VV is torus shaped, double-walled structure with ribs. The electromagnetic force is not uniform. Thus the rules for axisymmetric structures and loading are not effective for ITER VV. The double ミwalled structure requires one-sided welding joints with no possibility of access from the other side. Every joints between outer wall and rib and field joints are this type. The joint between outer wall and rib is special T-joint with partial penetration. To cover these special issues on ITER VV, a new code is under development. Supporting R&Ds are planned to be material tests to obtain joint efficiency and fatigue reduction factor, UT sensitivity tests, sensitivity tests on crevice corrosion and examination-free welding for application to field joints. This paper describes the special features of ITER VV from code stand point, concept of new code and R&Ds to apply the new code to ITER VV.