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涌井 隆; 若井 栄一; 直江 崇; 粉川 広行; 羽賀 勝洋; 高田 弘; 新宅 洋平*; Li, T.*; 鹿又 研一*
超音波Techno, 30(5), p.16 - 20, 2018/10
J-PARCの核破砕中性子源の水銀ターゲット容器(幅1.3m、長さ2.5m)は、水銀容器と二重壁構造を持つ保護容器からなる薄肉(最小厚さ3mm)の多重容器構造で、溶接組立による複雑な構造を持つので、溶接部の検査が重要である。溶接検査の精度を向上することを目的として、欠陥を有する試験片(厚さ3mm)を用いて、新たな超音波法の適用性を検討した。50MHzの探触子を用いた水浸超音波法計測では、直径約0.2mmの球状欠陥を検出できた。その大きさは、目標とする最小検出欠陥寸法(0.4mm)より十分小さい。また、フェーズドアレイ超音波法で評価した未溶接部長さは、断面観察より得られた結果(0.8
1.5mm)と良く一致した。
上羽 智之; 水田 俊治; 鵜飼 重治
JNC TN9400 2000-028, 41 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-028.pdf:2.52MB
改良オーステナイト最適化鋼(14Cr-25Ni鋼)は改良オーステナイト鋼(15Cr-20Ni鋼)の更なる耐スエリング性能を改善するため改良を行っている炉心材料である。この改良では照射中の析出物の微細・安定化を図るために、Ti,Nb,V,Pを複合添加し高温溶体化処理によってマトリックスに固溶させている。更に、最終冷間加工において加工度の増加と同時に残留応力を低減化している。14Cr-25Ni鋼の試作被覆管について実施している炉外試験のうち、組織観察(製品まま)、固溶量測定、結晶粒度測定の結果を評価し、以下の結果が得られた。(1)組織観察では、粒内に球状の析出物が認められた。EDXによる組成分析の結果、この析出物はTi,Nbの複合炭窒物[Ti,Nb(C,N)]がほとんどであった。(2)固溶したTiとNbの添加量に対する割合はそれぞれ70%、30%程度であった。未固溶のTi,Nbは未固溶CとMC型の炭化物を形成している可能性がある。(3)添加元素をマトリックスに十分に固溶させるために溶体化処理温度を高温にすると結晶粒が粗大化しやすくなり、超音波探傷検査におけるシャワーエコーの発生原因となる。結晶粒度測定の結果、Nbの添加量を標準鋼(0.2wt%)よりも少なくした鋼種(0.1wt%)では粗大粒の発生が少なく、Nb添加量の減少による結晶粒度制御の効果が確認できた。また、合金元素の固溶を促進させるために溶体化処理温度を高くしても、例えば中間冷間加工度を高めにすると同時に中間熱処理温度も高くするなど中間冷間加工と中間熱処理の条件を適切に設定することにより結晶粒の粗大化を抑制できる可能性がある。
本間 信之*; 千葉 恭彦*; 棚井 憲治
JNC TN8400 99-049, 94 Pages, 1999/11
本報では、高レベル放射性廃棄物の地層処分の人工バリアを構成する要素の一つであるオーバーパックについて、複合オーバーパックの現有技術での製作可能性を確認するために実規模容器での試作を行った結果を報告するものである。耐食層の材質については、超長期の耐腐食性が期待できる無酸素銅を選択した。複合構造については、耐食層である銅の外容器と、強度部材となる炭素鋼の内容器からなる2重容器構造とした。試作は銅製外容器のみ実施した。無酸素銅およびリン入り無酸素銅を用いて両者の比較を行った。製作方法については、胴部および底部については後方押出し加工による一体成形法とし、蓋部については本体との溶接を電子ビーム溶接法を用いて行うことした。試作後、容器から採取した試験片を用いて各種機械試験を実施し、今回採用した銅製外容器の後方押出し加工による製作方法は、現有技術で十分に対応可能であることを確認した。蓋の溶接部については超音波深傷試験を実施し、電子ビーム溶接の適用性を確認した。またオーバーパック寿命期間中にガラス固化体から発せられる放射線による炭素鋼内容器の脆化の程度を検討した結果、無視できるレベルであることが分かった。最後に今後検討されるべき課題をまとめた。
大岡 紀一; 石井 敏満
軽金属溶接, 36(5), p.216 - 221, 1998/00
本稿は、超音波探傷試験に関する各種試験法の特徴や開発動向及び国内外の規格について紹介するものである。最近この非破壊試験技術は、装置の制御機構の改良及び信号や画像処理能力の向上に伴って、超音波探傷検査システムの自動化や探傷信号の映像化が図られ、高精度なきず検出が実現した。特に、原子力プラントでは、自動化や遠隔操作性を向上した装置が開発され、検査員の被曝低減が可能となり、実用化に至っている。今後は、探傷システムの更なる自動化及び高度化の検討が進み、きずの位置や寸法を高精度で定量的に認識できると共に超音波探傷の適用範囲の拡大が進められることに期待したい。
揖場 敏; 小池 通崇; 浅田 隆; 菊池 晧; 亀井 満
PNC TN9410 94-052, 251 Pages, 1994/01
新型転換炉実証炉の圧力管ロールドジョイント部は,残留応力軽減のため「ふげん」から一部構造を変更している。このため,実機模擬運転条件下で圧力管ロールドジョイント部の健全性を確認するため低温保持試験及び熱サイクル試験を行った。また,高温での圧力管ロールドジョイント部の強度を確認する高温強度試験のための試験体製作を行った。(1)定温保持試験実機模擬試験条件下(圧力:約75Kg/cm2,温度:約280度C)で,2033時間(JP-3試験体通算試験時間:430時間,JP-4,JP-5試験体通算試験時間:9533時間)迄の耐久試験を行ったあと,ヘリウムリーク試験を行い十分な気密性が保持されていることを確認した。このことより,運転初期に大きくあらわれるリラクゼーションによって生じる残留応力の低減は,圧力管ロールドジョイント部の気密性に影響を与えないことが確認できた。(2)熱サイクル試験 試験前(累積60回の熱サイクル負荷)及び80回(累積140回)の熱サイクルを加えたあと,ヘリウムリーク試験と超音波深傷試験を行い十分な気密性の保持及び顕著なき裂の進展の無いことを確認した。このことより,供用期間中に想定されている熱サイクル回数:140回は,供用期間中に想定されている水素濃度200ppmの圧力管においても,き裂の進展に影響を与えず,また,圧力管ロールドジョイント部の気密性に影響を与えないことが確認できた。
大岡 紀一; 伊与久 達夫; 石井 敏満; 多喜川 昇*; 塩沢 周策; 神戸 護*; 三木 俊也*; 緒方 隆昌*; 河江 秀俊*
JAERI-M 93-003, 26 Pages, 1993/01
高温工学試験研究炉(HTTR)の炉心及びその支持黒鉛構造物に使用される原子炉級微粒等方性黒鉛(IG-110)素材に対しては非破壊検査として超音波探傷試験を計画している。しかしながら、多孔質材料の黒鉛材料はその特性が金属材料と異なる上に、超音波探傷試験の実績がないため、本報告において黒鉛受け入れ検査における超音波探傷試験の方法及び条件を明確にした。これに基づきHTTRで使用を予定している黒鉛素材の受入検査を行う。
爲平 浩一; 永井 桂一; 横山 邦彦; 荒 邦章; 林道 寛
PNC TN9420 92-014, 125 Pages, 1992/11
本報告書は、高速増殖原型炉もんじゅ建設所蒸気発生器伝熱管の体積試験に使用する超音波探傷試験装置の開発に関し、昭和55年より59年にかけて実施された試作試験に関するR&D成果についてまとめたものである。当該R&Dは、超音波ビームを電子的に回転走査することで伝熱管の全周全長を内面より漏れなく探傷する、管内挿入マルチアレイ型電子的回転操作式プローブを中心とした試験装置の開発に関するものである。ここではプローブの複合化、プローブ位置検出性能の向上、マルチチャンネル超音波探傷器の構成等に関する検討及び試作試験を実施し、装置単体レベルで所定の機能性能を確保するに至った。実機仕様はここでのR&D成果をベースとして定めたものであり、本成果のまとめは実機全体システムを構築する上での指針となるものである。
林道 寛; 荒 邦章; 横山 邦彦; 三田部 稔秋; 秋山 貴由輝; 爲平 浩一; 大高 雅彦
PNC TN9410 92-218, 103 Pages, 1992/04
平成3年度から4年度にかけて,「もんじゅ」実プラントの併用前検査(PSI),及びその後の必要な改良を経て,併用機関中検査(ISI)へ流用することを目標に,平成2年度から,核種の併用機関中検査装置の開発を進めている。本報告は平成3年7月に開催した「もんじゅ」併用機関中検査装置開発(中間報告)において発表した際に用いたOHP現行を取りまとめ,若干の修正を加えたものである。設置許可申請,安全審査,AVE委員会の答申及び研究開発の現状までを体系化,包括化した資料は本報告書が初めてである。
二村 嘉明; 大岡 紀一; 鎌田 裕
原子力工業, 38(9), p.40 - 45, 1992/00
JMTRにおいて現在までに実施した非破壊検査としては、原子炉施設及び照射設備(照射キャプセル等を含む)に関する使用前検査・供用期間中検査、並びに原子炉燃料の低濃縮化に際して、一次冷却系の配管について特別に行った検査がある。これらの主たる目的は欠陥を見出し、トラブル等の発生を未然に防止することであり、予防保全として実施している。ここではこれらの概略を紹介するとともに、その実施における対応策を述べる。また、JMTRは初臨界から約25年を経過しており、経年劣化の現状を正確に把握することが必要であり、JMTRの長期計画策定のために余寿命評価が必要となる。そのための非破壊検査のあり方についても言及する。
長井 修一朗; 上村 勝一郎; 飛田 典幸; 関 正之; 蔦木 浩一; 平子 一仁*; 三島 毅
PNC TN8410 91-010, 49 Pages, 1991/01
PMW(パルス磁気溶接)法による溶接は固相接合法であるため,従来のX線検査では,PMW溶接部の機械的強度を保証するための接合長さの測定は行えない。そこでX線よりも欠陥分解能の高い超音波を利用した溶接部欠陥検査装置の開発を実施した。本報告書は,この検査装置の設計,製作,試運転の結果とPMW試料を用いての溶接部欠陥検査結果について報告する。本装置の組立精度,駆動精度及び欠陥分解能については,設計値を十分満足したが,自動駆動時の試料形状の認識が完全に行えず,自動駆動時の超音波条件の確保が不十分であった。(結論)自動駆動時の実試料形状と探触子トレース形状の誤差は,設計時に想定した試料形状よりも実際は複雑な形状(2段テーパー等)であるため,それに駆動ソフトが追従できずに生ずると考えられる。従って,今後,この駆動用ソフトを改造することにより探触子のトレース形状を確保できると考える。又,それにより探傷条件の安定が計れれば,超音波による溶接部の欠陥検査は,十分に可能であると思われる。
Si
とアルミニウムの両立性に関する炉外実験大岡 紀一; 金谷 邦雄; 江藤 芳丸*; 山下 斉*
軽金属溶接, 28(8), p.339 - 347, 1990/08
高密度シリサイド燃料を採用するに当たって、その治金的特性を明らかにすることは重要なことである。このため、治金的特性の一つである芯材と被ふく材の両立性を明らかにするためシリサイド燃料のミニプレートを用いて炉外での高温加熱試験を行なった。加熱試験はJMTR運転時の燃料板温度及び運転時間に相当する条件で行い、外観検査、重量測定、超音波探傷試験、放射線透過試験及び金相試験により、シリサイド燃料板の体積膨張プリスターの発生のないことを明らかにした。
緒方 隆昌*; 横野 泰和*; 裏垣 博*; 大岡 紀一
軽金属溶接, 28(11), p.489 - 497, 1990/00
溶接構造物に存在する欠陥の判定に超音波探傷試験を適用する場合、その溶接継手の信頼性を高めるためには、超音波探傷試験の欠陥の検出及び評価の信頼性を把握しておくことが重要である。本報告では、アルミニウム合金溶接継手の超音波探傷試験における欠陥の検出の信頼性を明らかにすることを目的として、厚さ20mmのアルミニウム合金製の模擬欠陥試験体に、楕円形平面欠陥及び半球状の欠陥を拡散接合等を利用した方法により内圧させ、熟練した試験技術者による欠陥エコー高さの測定精度及び欠陥の検出確率について検討したものである。
横野 泰和*; 緒方 隆昌*; 裏垣 博*; 大岡 紀一
軽金属溶接, 28(12), p.525 - 533, 1990/00
溶接継手の補修の要否の決定あるいは構造物の寿命推定などを行う場合は、欠陥の評価の信頼性、すなわち欠陥の形状、寸法及び位置の評価の信頼性が極めて重要である。第1報では、超音波探傷により溶接欠陥を検出する場合の信頼性について検討を行ったが、本報告では、第1報で用いた厚さ20mmのアルミニウム合金製の模擬欠陥試験体に対して熟練した技術者が試験を実施した場合の欠陥の分類、欠陥の寸法及び欠陥の位置の測定精度について検討した。
大岡 紀一; 山下 斉; 岡本 芳三; 齋藤 順市
軽金属溶接, 25(9), p.29 - 39, 1987/09
非破壊検査とは素材、製作部品及び構造物などを破壊することなく、すなわち、原形をとどめた状態で機能を変化させることなく、それらの表面あるいは内部に存在する欠陥の有無と程度を調べ、判定基準に従って使用の可否を判定することである。非破壊検査の主たる目的は信頼性の向上にあるが、非破壊検査を適用することによって各種製造段階での製品不良率を低下させることができるため、製造エストの低減にも関係すると同時に製造技術の改良にも通ずるものと言える。本報告は、非破壊検査の主な手法についての現状及び新技術についてまとめ、さらに、新しい構造物の適用例について各種報告を参考にまとめたものである。
大岡 紀一; 露崎 典平; 岡本 芳三
日本機械学会誌, 89(812), p.750 - 755, 1986/00
非破壊試験法(Non Destructive Testing以下NDT法と称する)とは、機器構造物を構成する素材の購入、部品の製造及び使用などの過程において存在、発生する各種の欠陥を、変形及び破壊を加えることなく調べる方法であり、あらかじめ定められた基準に従って、構造物の使用の可否の判定を行う方法である。最近における機械システムは、構成する部品要素が巨大化し複雑化しており、その一連の機器の健全性を確保し品質保証の程度を確認し把握するためには、NDT法が極めて重要な役割りを担うことになる。本稿では、NDT法の現状と動向について、最近の成果をおりまぜながら説明を行なった。
西尾 敏; 大久保 実; 笹島 弘*
JAERI-M 8822, 28 Pages, 1980/04
JT-60には臨界プラズマの達成という目標が課せられており、その主要機器の一つであるトロイダル磁場コイルの製作に必要な技術には従来技術を超えるものも少なくない。とくに導体接続については、大断面積を有する導体であること、しかも電気的・機械的に高い信頼性を要求されること等を鑑み高度な技術水準が必要である。本報においては、ロウ付接続された胴体の検査方法および強度評価の結果と合否判定基準について述べてある。具体的には検査方法として超音波探傷法を採用し、その検出能力等の諸特性について述べ、強度評価については主に疲労強度の観点から破壊力学の手法を用いて初期欠陥からのき裂進展の議論を行なった。これらの検討結果を充分踏まえ、合否判定基準の設定を行なった。
二村 嘉明; 鎌田 裕; 本間 隆
火力原子力発電, 30(12), p.1312 - 1318, 1979/00
JPDRプラントでのISIの経験並びに若干の探傷実験をもとにISIでの配管探傷法の進め方について検討し、その考え方をまとめた。主な主張は次の通りである。(1)円周方向に走る内外表面割れの検出を主体とした検査を行なうべきである。(2)対比試験片の人工欠陥はドリル横穴よりもスリットを用いるべきである。(3)探触子は最適のものを十分に吟味し選択すべきである。超小型探触子を用いる場合、接触面の曲面加工は必要でない。(4)ISI毎のエコー変化から割れの存否を確認することは、かなり困難であり、探傷方法を変えて、エコーの変化から割れの存否判断をすることが必要である。(5)ISIの結果、インディケーションが得られ、その処理に迷う場合、電気抵抗法による割れ進度モニター、又はテープ状局部漏洩検出器の採用も考えられる。
村主 進; 木下 武彦
原子力工業, 20(3), p.51 - 55, 1974/03
原子炉冷却材圧力バウンダリについて、ASME SecXIの供用期間中検査の内容を述べ、現在までに開発された検査用機器について説明した。また供用期間中検査の実例についても触れている。
二村 嘉明
火力発電, 20(3), 298 Pages, 1969/00
原子炉圧力容器の素材,溶接部については厳重な非破壊検査が要求され、また製作後においても厳重な検査が行なわれている。しかしいったん原子炉を運転すれば放射能のために容易に接近することはできず、また放射能のために測定法にも問題が生ずる。したがって運転中に割れや腐食が発生して危険な状態になっているか否かの点検が十分にできない恐れがある。
二村 嘉明
火力発電, 20(3), p.298 - 312, 1969/00
超音波深傷をする主な箇所は応力条件の厳しい強制循環出入ロノズル部、上ぶた全面、上下フランジ溶接部、およびフランジシール面とし、深傷作業は欠陥のうち特に母材に達する欠陥の存否の確認を目的として昭和43年8月末より9月上旬にわたって実施された。このような運転後の原子炉圧力容器の超音波深傷による検査は、わが国はもとより世界にもほとんど例がないが、今後は運転後の圧力容器の健全性確認に超音波深傷法が使用されるすう勢にあるので、超音波によるJPDR圧力容器の検査のうち、強制循環ノズル部の検査内容を詳細に報告して今後実施する人々の参考としたい。
