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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; 経年劣化が進行した発電用原子炉の配管が地震で壊れる確率は?

Development of structural reliability evaluation method for aged piping considering uncertainties of seismic motions; How to evaluate the failure probability of aged piping in nuclear power plant due to earthquake

伊藤 裕人; 鬼沢 邦雄; 杉野 英治*

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

応力腐食割れが発生した配管に地震による揺れが作用したときの健全性を評価する際には、地震荷重の大きさ、応力腐食割れによるき裂の発生・進展等の経年劣化について不確かさやばらつきが存在する。これらの不確かさやばらつきを定量的に評価する確率論的破壊力学(PFM)解析手法を用いて、配管等、構造機器に損傷が発生する確率を評価する研究を進めている。また、地震時の原子炉の安全性評価における重要な入力条件となる地震動の発生にかかわる不確かさを考慮した地震動評価手法を開発した。従来、これらの手法は独立したものであったが、これらを統合して、プラント敷地周辺の地震動発生確率を考慮し、経年劣化した配管に地震荷重が作用する場合の破損確率の評価手法を開発した。

Magnitude of seismic motion and degradation such as crack initiation and growth on stress corrosion cracking have uncertainties in the evaluation for the structural integrity of reactor components under seismic motion. We have studied evaluation methods for the structural integrity of components such as piping, i.e. failure probabilities in operation time by probabilistic fracture mechanics (PFM) analysis method which evaluates the uncertainties quantitatively. The evaluation method for seismic motion considering uncertainties, which is most important to evaluate the safety of nuclear power plants under seismic motion, has also been developed. Though their evaluation methods were independent in past, we developed the evaluation method for the failure probabilities considering occurrence probabilities of seismic motion around a plant when seismic motion acts on aged piping by merging them together.

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