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地震動の不確かさを考慮した経年配管の構造信頼性評価手法の開発

Development of structural reliability evaluation method for aged piping considering uncertainty of seismic motions

杉野 英治*; 伊藤 裕人*; 鬼沢 邦雄; 鈴木 雅秀

Sugino, Hideharu*; Ito, Hiroto*; Onizawa, Kunio; Suzuki, Masahide

本研究の目的は、既存の軽水炉原子力発電プラントの長期利用の観点から、安全上重要な機器構造物の経年変化事象を適切に考慮した地震時構造信頼性評価手法を確立することである。そこで、1次冷却系配管における応力腐食割れや地震荷重による疲労き裂進展などの経年変化事象に着目し、確率論的破壊力学に基づいた配管破損確率評価コードPASCAL-SCと、プラントサイトの地震発生確率及び地震発生確率レベルに応じた地震動を算出するための確率論的地震ハザード評価コードSHEAT-FMを開発し、これらを組合せた経年配管の地震時構造信頼性評価手法を提案した。この手法を用いてBWRモデルプラントの再循環系配管溶接線の1つについて評価した。その結果、経年配管の破損確率は、運転時間がある時期を過ぎると急激に増加する傾向にあり、相対的に地震荷重よりも経年変化による破損の影響が大きいことがわかった。

The purpose of this research is to establish the reliability evaluation method of aged nuclear power components for seismic events from a viewpoint of long-term use of the existing light water reactor nuclear power plants. For this purpose, we developed a piping failure probability evaluation code "PASCAL-SC" based on probabilistic fracture mechanics, and a probabilistic seismic hazard evaluation code "SHEAT-FM" for calculating the seismic occurrence probability of a plant site, paying attention to aging such as fatigue crack progress by the stress corrosion cracking and seismic load in primary coolant piping system. We proposed the reliability evaluation method of aged piping for seismic events by combination of these codes. Using this method, we evaluated the reliability of a weld line in the PLR(Primary Loop Recirculation system) piping of the BWR model plant for seismic events.

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