高速炉機器の信頼性評価に用いる材料強度の統計的特性; オーステナイト系ステンレス鋼

Statistical properties of material strength for reliability evaluation of components of fast reactors; Austenitic stainless steels

高屋 茂  ; 佐々木 直人*; 友部 真人*

Takaya, Shigeru; Sasaki, Naoto*; Tomobe, Masato*

規格基準体系が有する余裕を適正な水準に設定することを目標したシステム化規格概念の実現に向けた検討が行われている。余裕の適正化の定量化指標としては、破損確率が有望であるが、破損確率の算出には、不確定性を有する変数について確率分布形や平均値、標準偏差等の統計量が必要となる。各種材料強度は重要な確率変数であるが、それらの統計的特性は標準的に利用可能な形ではまだ整備されていない。そこで、本報では、高速炉の代表的な構造材料であるSUS304と316FR鋼について、クリープ破断時間、定常クリープひずみ速度、降伏応力、引張強さ、流動応力、破損繰り返し数、動的応力ひずみ関係の統計的特性を評価した。なお、SUS316等その他のオーステナイト系ステンレス鋼についても、破損繰返し数等一部の材料強度に関して評価を行った。流動応力を除き、これらの材料強度は、日本機械学会発電用原子力設備規格 設計・建設規格第II編 高速炉規格で規格化されていることから、可能な限り、規格化の際の検討に用いられた試験データを用いて評価を行った。

Many efforts have been made to implement the System Based Code concept of which objective is to optimize margins dispersed in several codes and standards. Failure probability is expected to be a promising quantitative index for optimization of margins, and statistical information for random variables is needed to evaluate failure probability. Statistical information of material strength has not been provided enough yet. In this report, the statistical properties of material strength was estimated for SUS304, 316FR steel and some other austenitic stainless steels. These materials are registered in the JSME code of design and construction of fast reactors, so test data used for developing the code were used as much as possible in this report.