Assessment of the resolution of nonplanar flaws in pressure retaining components in terms of stress intensity factors

応力拡大係数を用いた耐圧機器の非平面状欠陥の分離に関する評価

Lacroix, V.*; Dulieu, P.*; 長谷川 邦夫

Lacroix, V.*; Dulieu, P.*; Hasegawa, Kunio

欠陥が検出されたとき、この欠陥を有する耐圧機器の健全性はASME Section XI等の規格によって評価される。評価の最初のステップでは、検出された欠陥の形状を定める欠陥のモデル化を行うことである。ASME Section XIにおける欠陥モデル化手法では、非平面状欠陥は最大主応力方向に投影して、2つの平面状欠陥に分離して扱うように規定されている。このアプローチは欠陥評価を簡素化しているが、保守性が含まれている。本論文では、この欠陥モデル化手法の改善提案を行うために、現状の欠陥モデル化手法に基づく投影された平面状欠陥の応力拡大係数と実際の非平面状欠陥の混合モードの応力拡大係数について比較検討を行った。

When flaws are detected, assessments are done to demonstrate the fitness-for-service. The first step is the flaw characterization determining the flaw geometry for analyses. This key step is done by flaw characterization rules provided in FFS Codes. According to the flaw characterization rules of ASME Code Section XI, a nonplanar flaw shall be resolved into two planar flaws by projection of the flaw area into planes normal to the maximum principal stresses. This approach allows to simplify the flaw assessment but remains conservative. Therefore, the conservatisms by the simplified projection for nonplanar flaws are investigated in this paper. Current computations have been improved so that the modelling of nonplanar flaws are not significant difficulty. This paper compares the stress intensity factors (SIF) of projected nonplanar flaws and the mixed mode SIF of actual nonplanar flaws. The scope is to quantify how the flaw projection into planes normal to the maximum principal stresses is conservative.