FBR実用炉に向けた検査技術の開発; 平成14年度研究報告

Development of inspection technique for future commercialized FBRs

尾上 彰; 山田 文昭

not registered; Yamada, Fumiaki

FBR実用炉においては、将来の軽水炉に匹敵するプラント稼働率を達成するため、定期検査期間を短縮することが不可欠である。そのためには、系統機器内に冷却材が存在したままの状態で検査する技術を確立・実証していることが必要である。この観点から実用化戦略調査研究の一環として、ナトリウム中目視検査技術及び高温用蒸気発生器伝熱管体積検査技術を検討した。その結果は以下の通りである。(1)ナトリウム中目視検査技術の開発。理想的な環境条件からの解像度の低下要因を検討するため、炉内と同じ条件を考慮して超音波センサの画像化性能を解析により評価した。その結果、センサ素子の信号雑音(S/N)比や対象物との角度は解像度への影響は小さいが、温度揺らぎは解像度へ与える影響が大きかった。また、改訂されたASME基準は高さ2.7mmの英語小文字が読み取れることを要求しているが、超音波の周波数を10MHzの場合でも読み取ることが出来なかった。そのため、英語小文字の画像化については、解像度の向上が必要であることが分かった。(2)高温用蒸気発生器伝熱管体積検査技術の開発欠陥検出性を確認するために、耐熱性を有する材料と構成部品を用いて、ボビン型ECTセンサとリモートフィールドECTセンサを試作した。その試作したセンサを用いて欠陥検出性試験を12Cr鋼と21/4Cr-1Mo鋼に対して行い、耐熱性試験を12Cr鋼に対して行った。常温200Cにおいていずれの材質の欠陥に対してもS/N比=8以上になっており、十分な欠陥検出性を有していることを確認した。また、200Cにおける100時間以上の連続耐熱性試験を実施した。その結果、センサには損傷が認められず、連続試験中S/N比=7.5以上になっており、十分な耐熱性を有していることを確認した。

To achieve the availability factor of the Light Water Reactors (LWRs) for the commercialized Fast Breeder reactors (FBRs) in the future, it is necessary to shorten the period inspection. For this purpose, it is important to develop to develop and to verify inspection techniques for the FBR in the state of filling with opaque liquid sodium. From this point of view, we have investigated the volumetric inspection technique for steam generator (SG) tube at high temperature and the under-sodium visual inspection technique as a part of feasibility study for future commercialized EBRs. The results are as follows: (1)Development of under-sodium Visual Inspection Technique. In order to verify the deterioration of the special resolution, the ability of visualization of ultrasonic wave sensor in an ideal environmental condition as in a reactor vessel have been evaluated by analytic method. As a result, the effects from the signal to noise (S/N) ratio of sensor elements and the angle between the sensor and the target are smaller, and that from the temperature fluctuation in the reactor vessel is bigger. Though ASME section IX rule requires to identify the English lower-case letters with size 2.7mm at the distance of 1.2m, the ultrasound technique used here is hardly to clearly read out the letters at frequency of 10MHz. Therefore, it is necessary to improve the spatial resolution. (2)Development of Volumetric Inspection Technique for Steam Generator Tubes at High Temperature. In order to verify the detectability for flaws, the sensor probes of bobbin ECT and remote field (R/F)-ECT which are composed of heat resistant material and parts have been fabricated. The flaws inspection for 12Cr steel tubes and 21/4Cr-1Mo steel tubes and the continuous heat-test for 12Cr steel tubes have been made. The S/N ratios are more than 8 from room temperature to 200C, their detectability has been verified. The eontinuous heat resistance test for more than 100 hours at the temper