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鈴木 雅秀*; 村上 健太*; 鈴木 峻史*; 岡山 龍太*; 勝山 仁哉; Li, Y.
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 11(4), p.172 - 178, 2020/02
原子炉圧力容器の健全性は、中性子照射脆化や加圧熱衝撃事象を考慮して、想定欠陥に対する破壊力学的評価により確認することとなっている。現在の原子力プラントで使用されている決定論的評価による安全裕度(温度裕度)と、確率論的破壊力学コードPASCAL3及びPASCAL4.0を用いて求めた条件付き亀裂進展・破壊確率の関係について、様々な熱過渡を考慮して検討した。その結果、温度裕度と条件付き亀裂進展確率には一定の相関があることが分かった。一方、条件付き破壊確率については、過渡中の亀裂伝播停止の影響や再加圧の影響等から、温度裕度とのよい相関はみられなかった。このことから、特に弁の開固着に関する再加圧を伴う過渡を考慮する場合に、確率論的手法が有用であると考えられる。
羽成 敏秀; 川端 邦明
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 11(2), p.99 - 105, 2019/09
福島第一原子力発電所の廃炉作業において、作業を円滑に進めるために原子炉建屋内の状態を把握することは重要である。本発表では、廃炉作業の作業環境を認識するために時系列画像に基づいた環境の立体復元について報告する。立体復元手法であるStructure from Motion (SfM)を用いて、東京電力ホールディングスのHP上で公開されている原子炉格納容器(PCV)内の調査動画から得られた時系列画像に対して立体復元を試みた。視認性向上のため、SfMにより得られた3次元形状データに対してMulti-View Stereo (MVS)を用いた後処理も併せて行った。その結果、SfMにより時系列画像から構造物の部分的な立体復元が可能であること、MVSにより視認性の向上が可能であることが示された。
武藤 啓太郎; 浜野 大輔; 川端 守; 莨谷 康広; 箭内 千里
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 11(2), p.86 - 91, 2019/09
ガスサンプリング型ナトリウム微少漏えい検出器SID(Sodium Ionization Detector)は高速増殖原型炉「もんじゅ」におけるナトリウム漏洩を監視するために設置され、40%の原子炉出力試験を経て、2018年まで運用した。SIDは運用期間中にいくつかの指示値の変動事象を経験し、必要な対策が実施された。その結果、SIDシステムは、運用が終了するまで重大な誤動作なしにその機能を維持することができた。
大野 瞳*; 竹中 啓恭*; 喜多 知輝*; 谷口 昌司*; 松村 大樹; 西畑 保雄; 日野 竜太郎; Reinecke, E.-A.*; 高瀬 和之*; 田中 裕久*
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 11(1), p.40 - 45, 2019/05
Safety management technology of hydrogen gas is extremely important not only for nuclear power generation but also for future society. A brand-new passive autocatalytic recombiner (PAR) system utilizing the monolithic "intelligent catalyst" has been studied for the long-term storage of high-concentration radioactive materials related to the decommissioning of nuclear reactors. The monolith-type automotive catalyst showed high hydrogen conversion activity from a room temperature in a large scale reactor of REKO-4. It became clear that natural convection by reaction is greatly improved by roughening the cell density of the monolith catalyst especially under static environmental conditions such as in a storage container. Taking advantage of this superior catalytic property, we aim to complete the safety technology for storage containers at an early stage and advance the development of highly active catalyst from further low temperature.
鈴木 賢治*; 菖蒲 敬久
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 10(4), p.9 - 17, 2019/02
弾性異方性をもつ材料中では、塑性変形が発生した際に結晶間に応力差が生じており、これが材料破壊に深くかかわっていることが知られている。本研究では、高エネルギー放射光回折法を用いて、塑性変形させた材料中の荷重方向の残留応力を結晶方位ごとに調べた。その結果、残留応力はX線的弾性定数(回折面ごとに求められるヤング率)が高い指数では引張残留応力、低い指数では圧縮残留応力が発生していることがわかった。この結果は、材料強度を向上させる際、集合組織のように結晶方位を制御する技術に役立つと考えている。
猿田 晃一; 白濱 卓馬*; 山口 智彦; 上田 雅司
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 10(2), p.1 - 8, 2018/08
The present work is intended to investigate shear waves induced on stainless steel diaphragms by the incidence of ultrasonic waves, with the main emphasis on the understanding of the generation mechanism of the resultant second wave, in order to explore the possible use of the shear waves for improvement of the sensitivity of an optical ultrasonic sensor used for under-sodium viewers. The response of the diaphragms exposed to ultrasonic waves with different pressure profiles is measured by a heterodyne interferometer to examine the location where the shear waves are excited. The generation of the second wave is interpreted on the basis of interference of these shear waves. The effectiveness of the use of the shear waves is demonstrated by an improved sensitivity of 0.26 nm/kPa for a 3-mm-diameter and 5-
m-thick diaphragm. This sensitivity is approximately 7 times as high as the sensitivity achieved with the first wave, which is the displacement of the diaphragm caused by directly incident ultrasonic waves.
生島 一樹*; 柴原 正和*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 9(3), p.NT87_1 - NT87_5, 2017/11
In this work, an analysis system that can analyze the modification of the residual stress distribution by peening is proposed based on IEFEM. In the proposed analysis system, IEFEM is extended to consider the dynamic effect to analyze the dynamic phenomenon with an impulsive load. The impulsive load due to the collision of shots is modeled as an equivalent load model. The equivalent load model is integrated with IEFEM considering the dynamic effect to calculate spatially and temporally random load in dynamic analyses. Using the proposed analysis system, the residual stress distribution modification by shot peening in a multi-pass welded pipe joint is predicted. The residual stress distributions obtained by the analysis are compared with those measured by X-ray diffraction (XRD), and the effect of the number of shot collisions on the change in residual stress distribution is discussed.
西村 昭彦; 竹仲 佑介*; 古澤 彰憲; 鳥本 和弘; 上田 雅司; 福田 直晃*; 平尾 一之*
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 9(2), p.52 - 59, 2017/08
超短パルスレーザーによる点描加工を用いて耐熱FBGセンサを製作した。このFBGセンサは高温の産業プラントの熱管理に最適のセンサである。ここでは金属モールドの内部に耐熱FBGセンサを埋め込み、ナトリウム循環配管に設置した。配管にはナノサイズ銀粒子による接着を行った。ナトリウム循環配管はナトリウム取扱い技術高度化のための実証施設である。この施設では500度を超える高温ナトリウムを毎秒5メートルの流速で循環させることが可能である。耐熱FBGセンサは配管エルボに設置され、熱膨張を明確に検出できた。さらに、急激な冷却過程では配管の収縮過程を解明することができた。我々は、耐熱FBGセンサを用いることで高温産業プラントに対して先進的な遠隔からの熱管理が可能であることを提案する。
Mihalache, O.; 山口 智彦; 白濱 卓馬; 上田 雅司
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 9(2), p.60 - 65, 2017/08
The adherence of sodium on the external surface of steam generator tubes (SGs) of Fast Breeder Reactors (FBR) adds an additional level of complexity in the in-service inspection (ISI) of SGs using eddy current testing (ECT). The paper focusses on research and development (R&D) of novel multi-frequency (MF) algorithms, based on ECT signals, special developed and tuned to enhance the signal from defects located on external SG tube surface and to suppress electromagnetic noise from the conductive sodium and SG support plates. The application of the MF algorithm is investigated using both three-dimensional finite element (FEM) simulations and experimental measurements from SG tubes soaked and then drained of sodium, in a sodium tank mock-up.
古澤 彰憲; 西村 昭彦; 武部 俊彦*; 中村 将輝*; 竹仲 佑介*; 西條 慎吾*; 中本 裕之*
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 9(2), p.44 - 51, 2017/08
本論文では、配管のレーザー突合せ溶接に対して超音波ガイド波検査法が適用可能であるかを調査する。10種類の異なる溶接条件で作成した突合せ溶接配管試験体に対して超音波ガイド波試験を行い、検査信号の解析を行った。励起した超音波ガイド波はTモードガイド波であって、その励起と受信にはEMATを使用した。試験で得られたガイド波信号を解析することで溶接不良部からのガイド波検出信号が明瞭に測定される一方、十分に溶け込んだ溶接部からは反射信号がなく、突合せ溶接された溶接部の状況とガイド波検出信号に相関があることを確認し、超音波ガイド波検査法はレーザー突合せ溶接に対して適用可能性があることを示した。
猿田 晃一; 山口 智彦; 上田 雅司
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 7(4), p.NT75_1 - NT75_8, 2016/02
We have experimentally examined the effects of the metallic diaphragms on the sensitivity characteristics of an optical ultrasonic sensor and investigated the multiplexed interrogation of the diaphragms based on WDM technique. The experimental results show that the sensitivity can be increased by use of thinner and lighter diaphragms. It has also been found that by taking advantage of the interference of the lamb waves propagating through the diaphragm, the sensitivity can be further enhanced by a factor of approximately 5 to 6 with decreasing diameter. The multiplexed interrogation based on WDM technique has been demonstrated in the case of two wavelengths. From this experimental demonstration, we consider that the interrogation time can be significantly reduced by increasing the number of multiplexed wavelengths.
Cs in radioactive wastes generated from contaminated water treatment system in Fukushima Daiichi Nuclear Power Station加藤 潤; 目黒 義弘
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 7(2), p.138 - 144, 2015/08
福島第一原子力発電所の汚染水処理システムの一環として稼働しているセシウム吸着装置及び第二セシウム吸着装置から発生した使用済みセシウム吸着塔、もしくは現在停止している除染装置から発生したスラッジといった廃棄物中のCs濃度は、汚染水の分析データを用いて算出された。それに基づき、汚染水処理システムによる2011年6月6日から2014年8月12日までのCsの総除染量が見積もられた。
上地 優; 谷口 昌司*; 西畑 保雄; 永石 隆二; 田中 裕久*; 平田 慎吾*; 原 未来也; 日野 竜太郎
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 7(1), p.84 - 89, 2015/05
原子力発電所の事故対策の一つである水素影響緩和に対して、新形式の静的触媒式再結合器が開発中である。この再結合器は、重量削減や水素処理能力の増加、耐環境性、製品品質の向上を目指し自動車用モノリス触媒を用いる。本研究では、水素-酸素再結合反応における活性化エネルギーを検討すると共に、原子炉内特有の環境条件である放射線への耐性について実験的評価を行った。その結果、活性化エネルギーは5.75kJと低い値を示すことを明らかにした。また、照射触媒の分析を行った結果、成分分布に有意な変化は認められない。さらに、照射触媒の反応試験を実施したところ、照射触媒が、未照射触媒と比較して反応性が向上することが分かった。
安藤 亮介; 阿部 輝宜; 中村 孝久
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 6(4), p.153 - 164, 2015/02
「ふげん」実機材を対象として各経年劣化事象への研究適用性、有用性の検討の一環として、二次冷却系の鋼管の減肉の調査を行った。廃止措置により解体作業が進められている「ふげん」実機配管の肉厚の詳細測定結果等を行い、検査結果と補充することで減肉率データの信頼性について検討を行った。更に、「ふげん」実機データに基づき、配管減肉予測式精度の向上、配管減肉管理の合理化、配管減肉対策の妥当性検証について検討を行った。
阿部 輝宜; 野際 公宏*; 鬼塚 貴志*; 中村 孝久; 榊原 安英
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 6(4), p.146 - 152, 2015/02
廃止措置が進められている「ふげん」より採取された実機材を用いて熱時効脆化の発生状況を確認すると共に、脆化予測式モデルの妥当性について検討を行った。シャルピー衝撃エネルギーの実測値に対して、H3Tモデルによる予測値は脆化の程度を厳しく予測していることが確認された。また同時に活性化エネルギーや脆化の感受性などについて、脆化機構に基づいた検討を行うことにより、脆化予測の高精度化の余地があることが示唆された。
眞崎 浩一; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 5(2), p.85 - 92, 2013/08
原子炉圧力容器鋼の熱影響部に対する監視試験片の必要性判断に資するため、HAZの非均質な特性に関する研究を行った。溶接材に近い位置のHAZは、マルテンサイトと下部ベイナイトの混合組織により、母材に比べて高い破壊靭性を示した。一方で母材に近い位置のHAZは、上部ベイナイトの母材と同じ相に起因して、母材に比べ同等もしくはわずかに低い破壊靭性を示した。原子力機構ではHAZの非均質性を考慮した加圧熱衝撃時の非延性き裂進展解析手法を整備し、確率論的破壊力学コードPASCAL3に導入した。想定欠陥の分布と化学組成を変えた事例解析をPASCAL3を用いて実施した。高照射量を仮定し、欠陥が溶接材近くの熱影響部に存在すると想定した場合、加圧熱衝撃時のRPVの破壊確率が母材よりも小さくなり、母材に近い位置に存在する場合には、母材とほぼ同等となることが示された。
伊東 富由美; 西村 昭彦
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 4(2), p.57 - 63, 2012/08
溶接部欠陥の検査技術の1つとして蛍光磁粉を用いた磁粉探傷試験がある。伝熱管の検査技術に適用する磁粉探傷試験を高度化するため、複雑な形状及び深さが数m以上の欠陥でも検出可能という特徴を活かしつつ、伝熱管内に磁粉を散布するという短所の改善が必要である。ここではミリメートルサイズの欠陥に磁粉を集合するため、磁粉を内包したマイクロメートルサイズのカプセルの作製を行った。この作製したマイクロメートルサイズのカプセルは磁力線に集合することを確認した。これにより磁粉の回収が容易となり、高経年化する軽水炉の検査技術に役立つ手法となる。
山本 智彦; 上坂 充*
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 2(4), p.200 - 206, 2011/02
ベアリングのリアルタイム検査のためにX-band電子線形加速器(linac)を用いたコンパクトX線源を開発した。このシステムはパルスX線を発生させることができるゆえ、X線の繰り返しとベアリングの回転数を合わせることで回転を止めることなく静止画撮影が可能である。実際に回転機器の静止画取得に成功している。さらに高周波源としてマルチビームクライストロン(MBK)を使用した先進的なX線源の開発を始めた。この論文は将来的なベアリングの状態監視保全(CBM)のための先進的加速器X線システムパラメータを示したものである。
勝山 仁哉; 宇田川 誠; 西川 弘之*; 中村 光行*; 鬼沢 邦雄
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 2(2), p.50 - 64, 2010/08
溶接残留応力は、き裂の発生・成長に影響を及ぼすため、原子炉圧力容器の構造健全性を評価するにあたり最も重要な因子の1つである。圧力容器の内面は腐食を防ぐためステンレス鋼が肉盛溶接されている。上蓋貫通のJ溶接部には、溶接金属としてNi合金が用いられる。このような異材溶接部には、溶接後熱処理を施した後も残留応力が残る可能性がある。そこで本研究では、DHD法により残留応力を測定するとともに、相変態を考慮した熱弾塑性クリープ解析を実施した。解析結果と実測値の比較から、両者はおおむね一致するとともに、解析精度向上のためには相変態の考慮が重要であることを見いだした。求められた残留応力分布を用いて、確率論的破壊力学解析コードを用いて、PWSCCに対する残留応力分布及びき裂進展速度のばらつきがき裂進展に及ぼす影響を評価した。
柳澤 務; 田畑 広明; 森 将臣
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 2(1), 7 Pages, 2010/05
高速増殖原型炉もんじゅでは、1995年に発生したナトリウム漏えい事故後、失った信頼を回復するためさまざまな理解活動に取り組んできた。その中で、「もんじゅ」のプラント状況の進捗に応じて「想定される事故・トラブル等の事例とその対応」を取りまとめ、作成・配布し、運転再開に向けた理解活動を続けており、これらの取り組みについて紹介する。また、「もんじゅ」の概要・特徴などについても紹介するとともに、最近「もんじゅ」で発生したトラブルや国内外のトラブル事例も踏まえ、さらに、運転再開(性能試験開始)時に実施する炉心確認試験のときに想定されるトラブル事例と合わせて追補版として取りまとめており、これらの運転再開に向けた取り組みを紹介する。
