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Experimental and analytical studies on creep failure of reactor coolant piping

原子炉冷却系配管のクリープ破損に関する実験的及び解析的研究

前田 章雄; 丸山 結 ; 橋本 和一郎; 原田 雄平; 柴崎 博晶*; 工藤 保 ; 中村 尚彦; 日高 昭秀   ; 杉本 純

Maeda, Akio; Maruyama, Yu; Hashimoto, Kazuichiro; Harada, Yuhei; Shibazaki, Hiroaki*; Kudo, Tamotsu; Nakamura, Naohiko; Hidaka, Akihide; Sugimoto, Jun

シビアアクシデント時には炉心から放出されたFPが一次系へ移行し配管へ沈着する。沈着したFPの崩壊熱や炉心で発生した高温ガスの流入等により配管が高温に加熱され、配管の健全性が損なわれることが懸念される。日本原子力研究所では、高温、高圧条件下での原子炉冷却系配管の健全性を評価するために配管信頼性実証試験(WIND)計画を実施中である。現在までに口径や材質を変えた7回の破損試験を実施している。外径約11cmの原子力用SUS316配管を用いて内圧15MPaで実施した試験では、970$$^{circ}$$Cにて温度を保持した。温度保持中は急激な配管外径の増加が観測され、温度保持後1時間で破損した。試験後には、3次クリープを含む改良$$theta$$法を用いた解析を実施した。2次元解析の結果は、配管外径の膨張履歴や試験後の外径と肉厚を良好に再現した。また、3次元モデルによる解析結果も含め、破損時刻を良好に再現した。

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