高速炉機器の信頼性評価に用いる材料強度の統計的特性; オーステナイト系ステンレス鋼

高屋 茂; 佐々木 直人*; 友部 真人*

JAEA-Data/Code 2015-002, 54 Pages, 2015/03

JAEA-Data-Code-2015-002.pdf:25.53MB

規格基準体系が有する余裕を適正な水準に設定することを目標したシステム化規格概念の実現に向けた検討が行われている。余裕の適正化の定量化指標としては、破損確率が有望であるが、破損確率の算出には、不確定性を有する変数について確率分布形や平均値、標準偏差等の統計量が必要となる。各種材料強度は重要な確率変数であるが、それらの統計的特性は標準的に利用可能な形ではまだ整備されていない。そこで、本報では、高速炉の代表的な構造材料であるSUS304と316FR鋼について、クリープ破断時間、定常クリープひずみ速度、降伏応力、引張強さ、流動応力、破損繰り返し数、動的応力ひずみ関係の統計的特性を評価した。なお、SUS316等その他のオーステナイト系ステンレス鋼についても、破損繰返し数等一部の材料強度に関して評価を行った。流動応力を除き、これらの材料強度は、日本機械学会発電用原子力設備規格 設計・建設規格第II編 高速炉規格で規格化されていることから、可能な限り、規格化の際の検討に用いられた試験データを用いて評価を行った。

Development of in-service inspection rules for sodium-cooled fast reactors using the system based code concept

高屋 茂

no journal, , 

効果的で効率的な供用期間中検査は原子力発電所の安全性,安定運転,経済性のために重要であり、炉型や個別の設計の特徴を十分考慮して設定する必要がある。ナトリウム冷却高速炉は、いくつかの望ましい特徴を有する一方、既存の体積検査等の実施が軽水炉に比べて難しい。歴史的には米国機械学会規格Section XI, Division 3が、液体金属炉用の供用期間中検査規定を提供していたが、整備途中の段階であり、実用的には適用できる状態ではなかった。このため、米国機械学会及び日本機械学会の協力のもとに、代替要求を与えるコードケースN-875が、システム化規格概念を用いて整備された。コードケースの主要な特徴のひとつは、機器の信頼性目標に基づき検査要求を決定するフローである。最近、新型炉を対象とするSection XI, Division 2が、米国機械学会で整備されたが、当該規格は、システム化規格概念と主要概念を共有しており、コードケースの内容も取り込まれている。また、日本機械学会においても、コードケースを参考に高速炉用維持規格が開発され、発刊予定となっている。