複数周方向表面欠陥を有する管の曲げ破壊評価式

Fracture estimation method for pipe with multiple circumferential surface flaws subjected to bending

Li, Y.* ; 杉野 英治*; 長谷川 邦夫*; 鬼沢 邦雄 ; 土居 博昭*; 蛯沢 勝三*

Li, Y.*; Sugino, Hideharu*; Hasegawa, Kunio*; Onizawa, Kunio; Doi, Hiroaki*; Ebisawa, Katsumi*

供用期間中検査においてステンレス鋼配管に欠陥が検出された場合、その配管の健全性を評価するため、日本機械学会維持規格や米国機械学会ボイラー・圧力容器コードに規定されている極限荷重評価法が適用される。しかしながら、応力腐食割れの場合等には複数欠陥が同一平面に検出されているにもかかわらず、現行の規格においては、単一欠陥に対する極限荷重評価法の評価式のみが規定されている。本論文では、合理的な方法で配管の健全性を評価するため、任意の数と分布を有する独立した欠陥が配管内表面に存在する場合の極限荷重評価式を提案する。この評価式の妥当性を確認するため、さまざまなケースについて数値計算を行い、評価式の有効性を確認した。

When a flaw is detected in a stainless steel pipe during in-service inspection, the limit load criterion given in the standards such as JSME Rules on Fitness-for-Service for Nuclear Power Plants or ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section XI can be applied to evaluate the integrity of the pipe. However, in the present standards, the limit load criterion is only provided for the case of single flaw, although multiple flaws such as stress corrosion cracking have been detected in the same circumferential cross section in a pipe. In this paper, a fracture estimation method is proposed based on the limit load criterion for multiple independent circumferential surface flaws with arbitrary number and distribution, to evaluate the integrity of the pipe in a rational way. Several numerical examples are given to show the validity of this method.