Aging deterioration test of seismic isolation applied to fusion experimental reactor

核融合実験炉に適用する免震装置の経年劣化試験

武田 信和; 中平 昌隆; 角舘 聡; 高橋 弘行*; 柴沼 清; 矢花 修一*; 松田 昭博*

Takeda, Nobukazu; Nakahira, Masataka; Kakudate, Satoshi; Takahashi, Hiroyuki*; Shibanuma, Kiyoshi; Yabana, Shuichi*; Matsuda, Akihiro*

核融合実験炉であるITERは、設計地震動を越える地震に対しても十分なマージンで健全性を確保するために、積層ゴムの使用を計画している。原子力分野での利用においては、25MPaの面圧の使用経験しかなく、ITERのように10MPaに及ぶ高面圧については実績がない。したがって、高面圧の積層ゴムの設計データは十分になく、詳細な特性評価が必要である。経年変化後の耐久試験の結果から、40年の経年変化後にも積層ゴムは400サイクルまでは安全に使用できることが確証された。一方、残留変形は246サイクル目に確認され、これは、剛性のような巨視的な機械的特性が変化するよりも十分に早く残留変形が観測可能であることを意味する。したがって、定期的な目視点検によって破断の徴候を察知することで、供用中の積層ゴムの破断を予防することが可能である。

For the ITER, a fusion experimental reactor, it is planned to use rubber bearings in order to enhance the reliability of integrity with a sufficient margin even for the earthquakes beyond the design basis earthquake. In application for nuclear plants, the vertical compression of the isolator is 25 MPa and there is no experience for such a high compression as 10 MPa to be used for the ITER. Therefore, there is not enough design data of the rubber bearings with high compression, and thus a detailed estimation of performance is necessary. As a result of the endurance test after aging, it was validated that the bearing can be applied safely until 400th cycle even after 40 years of aging. On the other hand, the residual deformation was found at the 246th cycle. This means that the residual deformation can be observed enough earlier than the change of the macroscopic mechanical parameter such as stiffness. Therefore, it is possible to prevent break of the bearing during operation by sensing a sign of break with a periodical visual inspection.