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Improvement and assessment of the plastic collapse bending moment equations in circumferentially cracked pipe

周方向の亀裂を有する管の塑性崩壊曲げモーメントの改善と評価

Desclaux, C.*; Lacroix, V.*; 長谷川 邦夫

Desclaux, C.*; Lacroix, V.*; Hasegawa, Kunio

亀裂を有する管の塑性崩壊曲げモーメントを推定する式は力学的平衡に基づくASME Section XIの簡便式で与えられている。著者の一人が、この簡便式は亀裂が管の外表面にあるときは非安全側の評価になると指摘し、亀裂リガメントの平均半径を考慮した式を提案した。本報では、さらに亀裂を有する断面の中立軸の位置を正確に考慮した塑性崩壊曲げモーメントの式を導いた。その結果、亀裂が管の外表面にあるとき、提案式による塑性崩壊曲げモーメントと比べるとASME Section XIの既存式は非保守的であることが分かった。

The plastic collapse bending stress for a pipe is defined in ASME Code Section XI, using simplified equilibrium equations. One of the authors demonstrated that the simplified equilibrium equations are not conservative for externally cracked pipes and he proposed taking into account the cracked ligament mean radius. This paper demonstrates that the accuracy of the collapse bending stress equation can be refined considering the neutral axis position of the cracked pipe section. This leads to exact collapse bending moment equations. As the results, it is shown that the ASME equations for externally cracked pipes might be less conservative collapse bending stress than with the exact equations.

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