原子炉配管の確率論的構造健全性評価,3; 溶接残留応力に関する確率論的破壊力学解析

Probabilistic structural integrity assessment of reactor coolant pressure boundary piping, 3; Probabilistic fracture mechanics analyses concerning welding residual stress distribution

伊藤 裕人; 勝山 仁哉  ; 飛田 徹; 鬼沢 邦雄 

Ito, Hiroto; Katsuyama, Jinya; Tobita, Toru; Onizawa, Kunio

応力腐食割れ(SCC)を考慮して配管溶接部の破損確率を評価する確率論的破壊力学解析コードPASCAL-SPの開発を進めている。PASCAL-SPは国内の規格基準に準拠してSCCに関する評価を行い、モンテカルロ法により破損確率を評価する。溶接残留応力分布に対する不確かさを含めて、パラメトリックなFEM解析によりデータベースを構築し、確率論的評価モデルを作成した。このPASCAL-SPを用いて溶接残留応力分布の不確かさに関する感度解析を行った。その結果、溶接残留応力の不確かさは破損確率に大きな影響を及ぼし、不確かさが大きいほど、破断確率が大きくなる傾向が見られた。

A probabilistic fracture mechanics (PFM) analysis code PASCAL-SP, which evaluates failure probabilities at welded joints in piping where being susceptible to stress corrosion cracking (SCC), has been developed. This code is based on Monte Carlo simulation technique and Japanese code related to the SCC evaluation. Uncertainties and scatters of welding residual stress distribution were modeled using database obtained from parametric FEM analyses. Sensitivity analyses concerning uncertainties and scatters of welding residual stress distribution by PASCAL-SP were performed. It was shown that uncertainties and scatters of welding residual stress distribution largely affected failure probability and the failure probability increased with increasing the uncertainties and scatters.