高温構造設計高度化研究(平成12年度共同研究報告書)

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森下 正樹 ; 青砥 紀身 ; 笠原 直人; 浅山 泰 ; 佐賀山 豊*; 堂崎 浩二*; 田中 良彦*

not registered; Aoto, Kazumi; kasahara, Naoto; not registered; Sagayama, Yutaka*; not registered; not registered

核燃料サイクル機構と日本原子力発電では、安全性と経済性に優れたFBR プラント概念の構築を目的として「FBRサイクル開発戦略調査研究」を実氏している。ここでは、高温構造設計の高度化、新材料の採用、ならびに3次元免震が経済性向のためのシステム改善方策の枢要技術として挙げられている。そこで、サイクル機構と原電は平成12年度より、高温構造設計手法高度化に関する平成12年度の成果をとりまとめたものである。なお、本成果のなかには、原電が経済省より受託し、サイクル機構がその実氏に強力した、高速増殖炉技術確証試験の成果が含まれている。本研究は、その内容を(1)システム化規格(2)実用化構造基準及び(3)新材料の基準化の3つのスコープに整理して進めた。本年度の成果を要約すると以下の通りである。(1)システム化規格・高速炉の実用化に向けて達成すべき信頼性および経済性の目標を踏まえ、構造設計基準のあるべき姿を明らかにした。これを実現するために、システム化規格の開発を開始した。・構造健全性の一貫評価の方法論として、信頼性設計の手法を参考とすることを提案した。・システム化規格の体系について検討し、上位基準と部分基準から成る体系を提案した。・今後10年間の開発期間を想定して、システム化規格に係わる今後の開発計画を立案した。(2)実用化構造基準・高速炉に特有の荷重である熱荷重に関して、耐熱設計の考え方を提案し、耐圧設計と耐熱設計を組み合わせた柔軟な階層型基準体系の素案を提示した。・非弾性解析指針の策定を目的としてひ、非弾性解析の適用範囲を検討した。・熱荷重の合理的想定を目的とした、構造から流動へりフィードバックを可能とする評価体系と、これを実現する熱流動・構造統合解析法の案を提示した。・これらの検討に基づいて実用化構造基準の開発目標を設定し、その実現のための研究計画を立案した。(3)新材料の基準化・高温強度と熱的特性に優れた高クロムフェライト鋼の開発現状と基本特性に関する調査を行い、FBR構造用の材料仕様案を定めるとともに、FBR適用性評価を目的とした試験計画案を策定した。・設計研究に供する目的で、12Cr鋼の材料強度基準値の試案と材料特性式を暫定した。・新材料を実用化プラントに適用するための採用基準と、材料強度基準等の策定のあり方についての検討方法を定めた。

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