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報告書

「常陽」照射炉心第6次取替燃料集合体用 下部端栓溶接及び試験検査報告書

梶山 登司; 沼田 和明; 大谷 誠二; 小林 浩美*; 渡辺 浩明*; 後藤 達朗*; 高橋 秀樹*

JNC TN8440 2000-010, 45 Pages, 2000/02

JNC-TN8440-2000-010.pdf:1.45MB

高速実験炉「常陽」照射炉心第6次取替燃料集合体用(46体)として、プルトニウム燃料センター技術部品質保証質(旧:プルトニウム燃料工場検査課)玉造部材検査所において、平成5年1月から平成8年7月にかけて実施した下部端栓溶接工程、試験検査工程及び出荷工程等における作業内容と結果等を、とりまとめ報告するものである。なお、「常陽」照射炉心第6次取替燃料集合体は、その1燃料集合体用と、その2燃料集合体用に分割されており、その1燃料集合体用に使用する下部端栓及び被覆管の材質は、従来のSUS316相当ステンレス鋼(以下、SUS316相当材と略称する)と、新しい材質の高Niオーステナイト系ステンレス鋼(以下、PNC1520材と略称する)の2種類である。その2燃料集合体用については、従来のSUS316相当材の1種類である。今回、溶接加工及び試験検査を実施した数量は、その1燃料集合体用(8体分)がPNC1520材(5本)696本とSUS316材(3体)399本の計1,095本、その2燃料集合体用(38本分)がSUS316材の4、952本であり、第6次取替燃料集合体用合計では6,047本であった。しかし、最終的に燃料要素加工工程へ出荷した下部端栓付被覆管は、その1燃料集合体用のPNC1520材で694本、SUS316相当材で397本の計1,091本、その2燃料集合体用のSUS316相当材が4,938本であり、合計6,029本であった。試験検査の不合格品は18本発生し、その大部分は溶接部の不合格によるものであり、不合格率は、0.3%であった。

報告書

「もんじゅ」第1回取替炉心燃料集合体用 下部端栓溶接及び試験検査報告書

梶山 登司; 沼田 和明; 大谷 誠二; 小林 浩美*; 渡辺 浩明*; 後藤 達朗*; 高橋 秀樹*

JNC TN8440 2000-008, 34 Pages, 2000/02

JNC-TN8440-2000-008.pdf:2.13MB

高速増殖原型炉「もんじゅ」第1回取替炉心燃料集合体用(80本)として、プルトニウム燃料センター技術部品質保証室(旧:プルトニウム燃料工場検査課)玉造部材検査所において、平成6年6月から平成8年1月にかけて実施した下部端栓溶接工程、試験検査工程及び出荷工程等における作業内容と結果を、とりまとめ報告するものである。今回、溶接加工及び試験検査を実施した数量は、内側炉心燃料集合体用43体分として7,418本、外側炉心燃料集合体用37体分として6,386本であり、合計で13,804本であった。このうち、試験検査に合格し、プルトニウム燃料第三開発室へ出荷した下部端栓付被ふく管は、内側炉心燃料集合体用で7,415本、外側炉心燃料集合体用で6,379本となり、合計13,794本であった。試験検査の不合格品は10本発生し、その大部分は溶接部の不合格によるものであり、不合格率は0.07%であった。

報告書

常陽MK-III用下部端栓溶接部欠陥発生調査報告書; インクルージョン発生に関する調査報告

梶山 登司; 沼田 和明; 大谷 誠二; 後藤 達朗*; 高橋 秀樹*

JNC TN8430 2000-007, 44 Pages, 2000/02

JNC-TN8430-2000-007.pdf:5.32MB

高速実験炉「常陽」及び高速増殖炉原型炉「もんじゅ」の炉心燃料集合体の下部端栓付被覆管の加工は、プルトニウム燃料センター技術部品質保証室玉造部材検査所において、1989年から実施している。下部端栓付被覆管の加工は、下部端栓への燃料要素番号の刻印、下部端栓と被覆管の溶接、溶接後の検査(外観検査、寸法検査、X線透過検査)からなる。「常陽」MK-IIIの初装荷炉心燃料集合体に用いる下部端栓付被覆管の加工を1996年5月から8月に実施した。この期間のうちの1996年7月から8月にかけて加工した第4製造キャンペーンに用いる下部端栓付被覆管において溶接部に多数のタングステン・インクルージョンがX線透過検査によって確認された。発生原因と推定される下部端栓溶接の作業工程について、作業記録を参考に原因の調査を行った。その結果、以下の事象が確認された。1.X線透過検査で溶接部に確認されたインクルージョンは、EPMA(Electron Probe X-ray Microanalyzer)分析によるタングステン電極と同じ成分であることが分かった。2.下部端栓溶接に使用した電極の先端に割れの入っているもの(以下、「ワレ」と略す)、欠けているもの(以下、「カケ」と略す)、著しい消耗のあるものが確認された。また、未使用の電極においてもワレ、カケが存在しているのが確認された。3.電極先端と被溶接物との距離(以下、「電極間距離」と略す)が、約0.08mm以下になると電極先端が著しく消耗することが分かった。以上の結果をもとにインクルージョンが発生した時と同じワレ、カケの形状及び溶接条件の下で再現試験を実施した。しかし再現ができず、原因を究明することができなかった。このため当面の対策として、電極の消耗及びスパッタの発生を抑制するために電極先端と溶接部の距離を0.08mmから0.1mmに変更した。(これまでの経験において、電極との距離が大きいとスパッタの発生は増加する)。また、電極は使用前に顕微鏡により確認し、カケ及びワレのある電極は使用しないこととした。その結果、インクルージョンの発生は見られなくなった。

報告書

「もんじゅ」炉心燃料用端栓(下部)の溶接部仕様緩和に関する確認試験結果報告書

沼田 和明; 大谷 誠二; 棚井 厚夫*; 豊田 裕昌*; 高橋 秀樹*; 後藤 達朗*

JNC TN8430 2000-001, 23 Pages, 1999/09

JNC-TN8430-2000-001.pdf:0.89MB

「もんじゅ」取替炉心燃料集合体用要素部材の購入(第3回購入)において、部材製作の契約メーカである(株)日立製作所より、生産性向上を目的とする合理化案として、下部端栓・上部端栓・プレナムスプリングの部分的寸法変更の提案がなされた。この寸法変更が燃料製造工程内の各種設備、装置等との取り合い上及び燃料要素の製品スペック上において、問題とならないかどうかを検討した。検討の結果、下部端栓及び上部端栓の溶接部寸法の変更提案は、容認できる可能性があると判断し、試作品の提供を受け溶接試験等の結果をもって、今回の提案の採用可否を判断することとしたものである。試験の結果としては、現行の下部端栓の溶接部規格であるR$$leqq$$0.03mm(嵌合部の曲率半径)・$$phi$$5.53+- 0.01mm(嵌合部の外径)をR$$leqq$$0.05mm・$$phi$$5.53+-0.02mmに変更しても溶接性及び溶接部の健全性には問題ないことを確認した。本報告書は、提供を受けた中の下部端栓について、溶接及び各種試験を実施した結果を報告するものである。

報告書

FBR原型炉用パッド付ラッパ管の試作報告 昭和57年度試作管の非破壊・破壊検査結果

横内 洋二*; 河田 東海夫*; 金田 健一郎; 石川 敬志*; 後藤 達朗*; 石橋 藤雄*

PNC TN841 84-67, 187 Pages, 1984/04

PNC-TN841-84-67.pdf:10.68MB

高速増殖炉原型炉「もんじゅ」用のパッド付ラッパ管試作・評価を行い,燃料設計および実機材製作へ反映させる。 FBR原型炉「もんじゅ」用パッド付ラッパ管の57年度試作管が,神戸製鋼,新日鐡,日本鋼管,住友金属の各社より5本ずつ,計20本が昭和58年4月$$sim$$11月に渡って納入され,プルトニウム燃料部設計開発課において非破壊・破壊の受入検査を実施した。本試作管は,56年度に続く2回目の試作であり,各仕様規格に高い精度が求められている。 寸法測定の結果,各社ともに56年度試作管との比較では改善されていたが,非破壊・破壊の試作検査項目全てを満足する製造者は見られなかった。

報告書

FBR原型炉用パッド付ラッパ管の試作報告 昭和56年度試作管の非破壊・破壊検査結果

立石 嘉徳*; 田中 康正; 滝 清隆*; 石橋 藤雄*; 後藤 達朗*; 谷山 定美*; 石川 敬志*

PNC TN841 84-66, 197 Pages, 1983/08

PNC-TN841-84-66.pdf:8.98MB

FBR原型炉「もんじゅ」用のパッド付ラッパ管試作・評価を行い,燃料設計および実機材製作へ反映させる。 FBR原型炉「もんじゅ」用パッド付ラッパ管の56年度試作管が神戸製鋼,新日鉄,住友金属,東芝,日本鋼管の各社より5本づつ,計25本昭和57年7月$$sim$$9月に渡って納入され,技術部検査課において非破壊,破壊の受入検査を実施した。 本試作管は長尺として初めて実機並に製作されたため,非破壊検査で肉厚,内側対面間寸法,ねじれ,粗さにおいて規格を満足できなかった。なかでも,内側対面間寸法測定(二軸寸法測定装置による連続測定)の結果,パッド部周辺で寸法変化の大きなものがあり規格を満足することができなかった。破壊検査についてもパッド部周辺での冷間加工度が不均一のため硬度および引張試験の一部に規格を外れるものがあった。 今後の課題として,パッド部周辺の内側対面間寸法変動,加工度の均一性を改善していく必要がある。

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