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論文

革新的水冷却炉用燃料被覆管のための熱変形挙動評価試験法

石島 暖大; 井岡 郁夫; 木内 清; 金子 哲治*; 大久保 努; 山本 正弘

圧力技術, 47(1), p.12 - 17, 2009/01

次期軽水炉として研究開発が行われている革新的水冷却炉(FLWR)の燃料被覆管は、温度分布,構造荷重及び内圧が定常的に変化する環境に晒される。そこで、この燃料被覆管の耐久性を評価するため上記条件を同時に制御可能な熱変形挙動評価試験法を開発し、ジルカロイ-2に対して試験を行うとともに、試験条件を模擬した構造解析結果と比較することで試験法の妥当性を確認した。試験時間中の変形量は、内圧,外力,温度分布を与えることで変動し、実機の条件に極めて近いデータが得られることがわかった。また、弾性範囲内で計算した変形量の予測結果とも一致し、熱変形挙動評価試験法の妥当性が確認された。

報告書

低減速軽水炉用燃料被覆管の力学的特性評価,1(受託研究)

金子 哲治; 塚谷 一郎; 木内 清

JAERI-Research 2005-005, 23 Pages, 2005/03

JAERI-Research-2005-005.pdf:1.65MB

低減速軽水炉の炉心は、高転換比と超高燃焼度を同時に達成するために、MOX燃料とUO$$_{2}$$ブランケットの各ペレット領域を多段に積層した燃料要素から構成される。その燃料要素の設計では、長手方向におけるトランジェントな熱出力分布に起因した局所的変形挙動の評価が重要となることから、実炉で想定される燃料被覆管の温度分布及び応力分布の数値解析を行い、局所的な変形挙動の評価試験条件を選定した。それをもとに、燃料被覆管の熱変形挙動評価試験装置の温度分布制御等の再現試験を行い、最適な実験条件を選定した。併せて、被覆管の熱変形挙動で想定される疲労及びクリープ及び熱物性等の基礎データを取得して、燃料被覆管の多軸応力場における力学的特性評価に必要となる試験・解析条件を整えた。

報告書

燃料被覆管の熱変形挙動評価試験技術の開発(受託研究)

金子 哲治; 塚谷 一郎; 木内 清

JAERI-Tech 2004-035, 18 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-035.pdf:0.81MB

低減速軽水炉用燃料は、高転換比と高燃焼度化を同時に達成するために、MOX燃料とUO$$_{2}$$ブランケットの各ペレット燃料域の積層構造を有している。当該燃料棒は、現用ABWR燃料と比較して、長手方向における不均一な線出力密度分布に伴う熱応力が加わることが特徴である。そのためMOX燃料とUO$$_{2}$$ブランケットに起因した異なる温度分布を持った被覆管の局所的変形挙動の評価が最も重要となる。そのような力学的特性評価試験法として、短尺の被覆管試験片を用いて、実用条件で想定される当該燃料棒の一段の積層部における2軸応力下での熱疲労挙動が再現できる力学的特性評価試験装置を設計した。本装置は、温度分布制御用加熱部,軸方向疲労要素負荷用低サイクル疲労制御部及び内圧疲労要素用の内圧負荷部から構成され、局所的な変形挙動が高精度で測定できる。また、本装置により、炉の起動停止や制御等の運転モードが関係した負荷変動,燃料棒の拘束条件,燃焼度に伴うFP内圧変化の試験を行うことが可能である。

口頭

希釈人工海水中におけるPCV材料の腐食に及ぼす亜鉛/炭酸ナトリウム混合リン酸塩の影響評価

藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 横山 裕*; 梅原 隆司*; 加藤 千明; 上野 文義; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)1$$sim$$3号機は、海水および淡水が注入され、原子炉格納容器(PCV)の腐食劣化が懸念されている。1FのPCVは廃炉作業を進めるために重要な設備であり、その腐食劣化を抑制することが必要である。本発表では、沈殿皮膜型の防錆剤候補として選定した亜鉛/炭酸ナトリウム混合リン酸塩の希釈人工海水環境中でのPCV材料の腐食に及ぼす影響について検討した結果を報告する。

口頭

希釈人工海水中におけるPCV材料の腐食に及ぼすタングステン酸ナトリウムおよび亜鉛/モリブデン酸ナトリウム混合リン酸塩の影響評価

金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 横山 裕*; 梅原 隆司*; 加藤 千明; 上野 文義; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)1$$sim$$3号機は、海水および淡水が注入され、原子炉格納容器(PCV)の腐食劣化が懸念されている。1FのPCVは廃炉作業を進めるために重要な設備であり、その腐食劣化を抑制することが必要である。本発表では、沈殿皮膜型の防錆剤候補として選定したタングステン酸ナトリウムおよび亜鉛/モリブデン酸ナトリウム混合リン酸塩の希釈人工海水環境中でのPCV材料の腐食に及ぼす影響について検討した結果を報告する。

口頭

希釈人工海水中での炭素鋼腐食への防錆剤の効果における$$gamma$$線照射の影響評価

佐藤 智徳; 加藤 千明; 本岡 隆文; 上野 文義; 中野 純一; 金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 藤井 和美*; 岩波 勝*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所の原子炉格納容器において、長期健全性の確保のためには腐食対策は重要項目の1つである。格納容器内の腐食環境は、デブリなどからの放射線にさらされており、この放射線の影響を考慮した腐食評価が重要である。本発表では、腐食抑制剤を添加した希釈人工海水中での炭素鋼の腐食試験を$$gamma$$線照射下で実施し、防食効果が$$gamma$$線照射により影響されるのかを評価した結果を報告する。

口頭

流水環境下における注水配管材料の腐食挙動評価,2

横山 裕*; 梅原 隆司*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 金子 哲治*; 藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 加藤 千明; 上野 文義; et al.

no journal, , 

海水および淡水等が注入された福島第一原子力発電所1$$sim$$3号機は、廃炉までの長期間、腐食環境に曝されると考えられる。特に炉心冷却のための注水を行っている配管は炭素鋼製であり流水環境に曝されているため、事故後から将来に亘る腐食挙動の把握が必要である。本発表では、第一報に引き続き、流水下での注水配管材料の腐食挙動に及ぼす水質の影響について報告する。

口頭

希釈人工海水中におけるPCV材料の腐食に及ぼすタングステン酸ナトリウムおよび亜鉛/モリブデン酸ナトリウム混合リン酸塩の影響評価,2

金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 横山 裕*; 梅原 隆司*; 加藤 千明; 上野 文義; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)1$$sim$$3号機は、海水および淡水が注入され、原子炉格納容器(PCV)の腐食劣化が懸念されている。1FのPCVは廃炉作業を進めるために重要な設備であり、その腐食劣化を抑制することが必要である。本発表では、希釈人工海水環境中でのPCV材料腐食に対する防錆剤候補として選定したタングステン酸ナトリウムおよび亜鉛/モリブデン酸ナトリウム混合リン酸塩の、腐食進展後の添加による腐食抑制効果と、臨界防止剤であるホウ酸との共存性ついて検討した結果を報告する。

口頭

希釈人工海水中におけるPCV材料の腐食に及ぼす亜鉛/炭酸ナトリウム混合リン酸塩の影響評価,2

藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 横山 裕*; 梅原 隆司*; 加藤 千明; 上野 文義; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)1$$sim$$3号機は、海水および淡水が注入され、原子炉格納容器(PCV)の腐食劣化が懸念されている。1FのPCVは廃炉作業を進めるために重要な設備であり、その腐食劣化を抑制することが必要である。本発表では、希釈人工海水環境中でのPCV材料の腐食に対する防錆剤候補として選定した亜鉛/炭酸ナトリウム混合リン酸塩の、5000時間までの長時間の腐食抑制効果と、その機構について検討した結果を報告する。

口頭

$$gamma$$線照射下の希釈人工海水中におけるPCV材料の腐食に及ぼす防錆剤途中添加効果

加藤 千明; 佐藤 智徳; 上野 文義; 金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 横山 裕*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)1$$sim$$3号機は、水および淡水が注入され、原子炉格納容器(PCV)の腐食劣化が懸念されている。PCV内には燃料デブリやCsなどの放射線物質が存在しているため、放射線の影響を考慮した腐食評価が重要である。本発表では、$$gamma$$線照射下希釈人工海水環境中でのPCV材料腐食に対する防錆剤候補として選定した五ホウ酸ナトリウム, タングステン酸ナトリウム, 亜鉛/モリブデン酸ナトリウム混合リン酸塩、及び亜鉛/炭酸ナトリウム混合リン酸塩について、腐食進展後の添加による腐食抑制効果について検討した結果を報告する。

口頭

希釈人工海水中における注水配管材料の腐食に及ぼす各種防錆剤の影響評価

横山 裕*; 梅原 隆司*; 金子 哲治*; 田中 徳彦*; 川原田 義幸*; 藤井 和美*; 岩波 勝*; 石岡 真一*; 加藤 千明; 上野 文義; et al.

no journal, , 

海水および淡水等が注入された福島第一原子力発電所1$$sim$$3号機は、廃炉までの長期間、腐食環境に曝されると考えられる。特に炉心冷却のための注水を行っている配管は炭素鋼製であり流水環境に曝されているため、事故後から将来に亘る腐食挙動の把握が必要である。本発表では、希釈人工海水の流水下での注水配管材料の腐食に対し、タングステン酸ナトリウム、亜鉛/炭酸ナトリウム混合リン酸塩及び亜鉛/モリブデン酸ナトリウム混合リン酸塩を防錆剤に用いた場合の抑制効果の検討結果について報告する。

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