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論文

Potential for remote controllable systematization of the method of testing reinforced concrete using guided-wave on rebar

古澤 彰憲; 西村 昭彦; 竹仲 佑介; 村松 壽晴

Proceedings of International Topical Workshop on Fukushima Decommissioning Research (FDR 2019) (Internet), 4 Pages, 2019/05

本報告では、超音波ガイド波を用いた鉄筋コンクリートの検査法とその遠隔操作可能なシステム化への可能について報告する。具体的には、レーザーによって鉄筋コンクリートの鉄筋を伝播する超音波を励起して、腐食事象の進展に伴って変化する波形から腐食劣化の検出が可能であるか実験的に検証した。実験に用いた試験体は、鉄のロッドとその周囲にモルタルを塗布することで作成し、一方は電解腐食法によって腐食劣化させた。腐食の進展に伴って発生する超音波信号の変化の解析の結果から、周波数領域において顕著な信号の変化がみられることが確認できた。これらの実験結果に係る考察と遠隔操作可能な検査システム化への展望について報告する。

論文

Recent studies for structural integrity evaluation and defect inspection of J-PARC spallation neutron source target vessel

涌井 隆; 若井 栄一; 直江 崇; 新宅 洋平*; Li, T.*; 村上 一也*; 鹿又 研一*; 粉川 広行; 羽賀 勝洋; 高田 弘; et al.

Journal of Nuclear Materials, 506, p.3 - 11, 2018/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.98(Materials Science, Multidisciplinary)

J-PARCの核破砕中性子源の水銀ターゲット容器は、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3mm)の多重容器構造で、TIG溶接により組み立てられる複雑な構造を持つ。容器の健全性を評価するためには、溶接部等の欠陥を正確に測定することが重要である。溶接部の非破壊検査方法として、放射線透過試験では検出が難しい欠陥形状等もあるので、超音波探傷試験の併用が有効である。JISで規定されている非破壊の超音波探傷試験方法では、厚さが6mm以上のものを対象としているため、薄肉構造の本容器の検査には適用できない。そこで、より有効な検査方法を開発するため、寸法が分かっている微小な欠陥を持つ試料に対して、様々な超音波探傷法による測定を試みた。その結果、最新のフェーズドアレイ法(FMC/TFM)では、計測値(約1.3mm)と実寸法(約1.2mm)とほぼ同じであり、これまで、欠陥測定が困難であった薄肉構造においても、正確な欠陥検知が可能であることが初めて分かった。

論文

黒鉛材料の酸化による強度劣化特性の非破壊的検出法

石原 正博; 柴田 大受

第4回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム講演論文集, p.101 - 108, 2000/00

セラミックスの超音波伝播メカニズムとして、入射した超音波と均一に配列した気孔との相互干渉を考慮したものが高坪らにより提案され、微細構造と超音波物性との相関性について研究が進められている。一方、実用的な材料の場合には、黒鉛の酸化のように気孔サイズが一様でない場合が多く、この場合の超音波波形の解析が重要であることが多い。そこで、本報告では気孔サイズが異なる場合の超音波波形について解析的な検討を行い、超音波と非均一に配列した気孔との相互干渉効果を考慮した超音波伝播モデルを提案した。提案モデルの工学的な応用として、超音波伝播モデル及び破壊力学モデル組み合わせモデルを検討したところ、この組み合わせモデルにより超音波伝播波形から酸化後の黒鉛材料の強度予測が可能であることがわかった。

報告書

DSCu/SUS joining techniques development and testing

佐藤 聡; 秦野 歳久; 古谷 一幸; 黒田 敏公*; 榎枝 幹男; 高津 英幸

JAERI-Research 97-092, 80 Pages, 1998/01

JAERI-Research-97-092.pdf:5.11MB

ITERブランケットへの適用を目的に、HIP接合によるDSCuとSUSの接合技術を開発した。DSCu/DSCu及びDSCu/SUS、SUS/SUSを同時に接合することを考慮したスクリーニング試験の結果、HIP処理条件としては、温度1050$$^{circ}$$Cが最適であると結論づけられた。DSCu/SUS接合片を用いて、引張り、衝撃、ひ労、き裂進展、破壊靱性試験を行った。一部、高温の試験条件で特性が下がるものはあるものの、ほぼ母材と同程度の特性であった。加えて、SUS円管を有するDSCu/SUS接合モックアップを用いた機械試験を行った。初期き裂は、解析において得られた最大歪みの発生位置と一致した。HIP接合により、第一壁パネル部分モデルの試作に成功した。高熱負荷試験を行った結果、熱サイクルによる除熱性能の劣化は確認されなかった。HIP接合面に対してUT試験を試み、検出可能な欠陥の大きさを評価した。

論文

Application of ultrasonic testing as acceptance test for the graphite component of HTTR

石原 正博; 伊与久 達夫; 塩沢 周策; 神戸 護*

Transactions of the 13th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT),Vol. I, 0, p.575 - 580, 1995/00

高温工学試験研究炉(HTTR)の黒鉛構造物は、黒鉛素材の段階で受入検査として超音波探傷試験(UT)を行うことになっている。多孔質材料の黒鉛材料は、金属材料と特性が異なるため、既に確立されている金属材料に対するUT方法を、直接黒鉛材料に適用できない。このため、黒鉛素材に対するUT方法を策定し、これに基づいてHTTRの受入検査を実施した。本研究により得られた結論は以下のとおりである。(1)原子炉級黒鉛素材に対するUT方法を策定した。(2)ノイズエコー高さと引張強度に相関が認められた。(3)本UT方法をHTTRの受入検査に用い、その有効性を実証した。

口頭

核破砕中性子源の水銀ターゲット容器の溶接部に対する超音波検査技術

涌井 隆; 若井 栄一; 直江 崇; 粉川 広行; 羽賀 勝洋; 高田 弘

no journal, , 

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、新たなフェーズドアレイ超音波法の適用性を検討した。長さ約1mmの欠陥を有する厚さ3mmの薄肉試料を用いた試験を行い、計測誤差は7%程度であることを測定した。また、長さ0.5mmの欠陥を有する薄肉試料のシミュレーションにおいて、センサの周波数の増加につれて、超音波エコー画像における欠陥の輪郭が明確になり、測定精度の向上が見込まれる。

口頭

水銀ターゲット容器溶接部に対する非破壊検査技術

涌井 隆; 若井 栄一; 直江 崇; 粉川 広行; 羽賀 勝洋; 高田 弘

no journal, , 

J-PARCの核破砕中性子源の水銀ターゲット容器は、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3mm)の三重容器構造で、TIG溶接により組み立てられる複雑な構造を持つ。新たな構造の容器に対して構造解析より評価した許容欠陥寸法は、応力が最も高い部分では0.4mmであるので、欠陥の寸法を正確に測定することが重要である。放射線透過試験で溶接欠陥を持つ三重構造の試験体を検査した場合、0.4mmの欠陥を検出できなかった。一方、溶接で歪んだ表面の影響を受けにくい非接触の水浸超音波探傷試験では、高周波のセンサを使用することによって、0.2mmまでの欠陥を検出できることが分かった。製作した容器の全ての溶接線(合計約17m)を検査した結果、検出された欠陥は6個のみで、その大きさは構造強度に影響を与えない微小なものであることを確認した。非破壊検査の計測精度を高める本研究開発によって、ターゲット容器の信頼性が向上した。

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