地震荷重下における配管のき裂進展評価手法の提案

The Proposal of crack growth evaluation method for piping under seismic loading

山口 義仁 ; Li, Y.* ; 勝山 仁哉  ; 鬼沢 邦雄 

Yamaguchi, Yoshihito; Li, Y.*; Katsuyama, Jinya; Onizawa, Kunio

国内の原子力発電所は、従来の設計条件を超えるような非常に大きな地震動を経験しており、巨大地震に対する機器・構造物の健全性評価は重要な課題である。過大な引張・圧縮荷重が配管材におけるき裂進展挙動に及ぼす影響に関して平板試験片を用いた評価を行った。試験結果から、過大荷重がき裂進展挙動に及ぼす影響を確認した。この影響について、き裂先端付近の応力分布とき裂先端の鈍化に着目して原因を考察し、き裂進展評価手法を提案した。また提案手法の配管への適用性を確認するために、4点曲げにより模擬地震動を負荷する配管試験を実施した。配管試験より、本手法のき裂進展評価では従来手法と比較して実験値に近くかつ保守的に評価可能であることがわかり、本提案手法は配管におけるき裂進展に対しても有効であることが示された。

In this study, an effect of excessive tensile and compressive loading on the crack growth behavior of piping has been evaluated through cracked plate testing. It was observed that excessive loading had changed crack growth rate. Effect on the crack growth behavior of excessive load was evaluated focusing on a crack blunting and a stress distribution near the crack tip. The crack growth evaluation method under seismic loading was proposed. Four-point bending seismic loading tests were performed using piping specimen in order to confirm the applicability of the proposed method to the piping. It was indicated that the crack growth behavior on piping could be evaluated conservatively using the proposed method, while the crack growth behavior due to seismic loading is evaluated non-conservatively by the existing method.