Failure estimation methods for steam generator tubes with wall-thinning or crack

減肉又は亀裂を有する蒸気発生器伝熱管を対象とした破壊評価法

山口 義仁 ; 真野 晃宏 ; Li, Y. 

Yamaguchi, Yoshihito; Mano, Akihiro; Li, Y.

蒸気発生器(SG)伝熱管は、加圧水型原子炉の重要な機器の一つである。SG伝熱管では、減肉や応力腐食割れなどの検出が報告されている。SG伝熱管の構造健全性を評価するためには、一次冷却系からの内圧と二次冷却系からの外圧の両方を考慮して破裂による破壊を評価する必要がある。そこで、様々な機関においてSG伝熱管を対象とした破裂試験が実施され、それに基づき破壊評価法が提案されている。本研究では、減肉又は亀裂を有するSG伝熱管を対象に、既存の破裂試験データを調査し、それを踏まえて、亀裂又は局所的な減肉を有するSG伝熱管に適した破壊評価法を新たに提案した。また、これらの破壊評価法の適用性を、予測結果と実機SG伝熱管の破裂試験データを比較することにより確認した。

The steam generator (SG) tube is one of the important components in pressurized water reactors. Flaws such as wall-thinning or stress corrosion cracking have been reported in SG tubes. The burst pressure where both the internal and external pressures from the primary and secondary coolant systems are considered must be predicted to assess the structural integrity of SG tubes. Burst tests were performed by various organizations. On the basis of the test results, failure estimation methods were proposed. In this study, previous burst test data and existing failure estimation methods for SG tubes with wall-thinning or crack were investigated. As a result, the coefficient of the existing estimation method for SG tube with uniform wall-thinning was updated. In addition, failure estimation methods that are suitable for SG tubes with crack or local wall-thinning were proposed by considering the effects of the flaw shape and size on the burst pressure. The applicability of the failure estimation methods was confirmed by comparing the predicted results with the burst test data in actual SG tubes.