Revision of allowable planar flaw tables of ASME B&PV Code Section XI for ferritic steel materials

ASME B and PV Code Section XIにおけるフェライト鋼の平面状許容欠陥の見直し

Dulieu, P.*; Lacroix, V.*; 長谷川 邦夫

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

供用期間中の検査で原子力機器に欠陥が検出されたとき、ASME Code Section XIでは欠陥を評価するために許容欠陥寸法が用意されている。フェライト鋼では表IWB-3510-1に許容欠陥寸法があり、この許容欠陥寸法は応力拡大係数をもとに定められた。この論文の手法は塑性崩壊と脆性破壊の防止が含めるため、塑性崩壊については欠陥のアスペクト比に関かわらず一様な極限荷重の低下を考えている。脆性破壊の防止では表面欠陥の参照応力拡大係数を基にしている。この方法で種々なアスペクト比の許容寸法を規定している。さらに、この手法は機器の表面近傍にある内部欠陥と表面欠陥の整合性をとるために追加のパラメータを加えている。最後に、ASME規格の表IWB-3510-1の許容欠陥寸法の改定を提案する。

When defects were found during in-service inspection in nuclear components, the ASME Code Section XI provides allowable flaw sizes to assess the flaw severity. For ferritic steel materials, the sizes of allowable planar flaws given in Table IWB-3510-1 were determined by the stress intensity factors. The objective of this methodology is including some basic criteria to prevent plastic collapse and brittle failure. As far as the prevention from plastic collapse, a uniform limit load reduction is considered whatever the flaw aspect ratios. For the prevention of brittle failure, a reference surface flaw configuration is defined to derive a reference stress intensity factor. This methodology is applied to surface flaws with various aspect ratios. It is also coherently applied to subsurface flaws considering the proximity of the flaw to the surface as an additional parameter. Finally, a revision of the allowable planar flaw Table IWB-3510-1 of ASME Code Section XI is proposed.