(57)【要約】【課題】  評価対象部位そのものから採取したサンプルから得られた材料試験データを用いて精度よく欠陥裕度評価を行う炉内構造物の欠陥裕度評価方法を提供する。【解決手段】  この炉内構造物の欠陥裕度評価方法は、欠陥裕度評価の対象となる炉内構造物からサンプルを採取する工程７と、サンプルの放射能量を測定８をして中性子照射量を取得９する工程と、サンプルの硬さを測定１０して材料の強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を取得１２工程と、サンプルの中性子照射量を用いて、亀裂進展速度を取得２工程と、サンプルの硬さを測定して得られた機械的性質あるいは破壊じん性値の両方または一方を用いて許容欠陥寸法を取得５工程と、亀裂進展速度から亀裂進展を評価し、この亀裂進展と前記許容欠陥寸法から欠陥裕度を取得６する工程、の全てあるいは一部の組み合わせを有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
欠陥裕度評価の対象となる炉内構造物からサンプルを採取する工程と、
前記サンプルの放射能量を測定して中性子照射量を得る工程と、
前記サンプルの硬さを測定して材料の強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を得る工程と、
前記サンプルの中性子照射量を用いて、亀裂進展速度を得る工程と、
前記サンプルの硬さを測定して得られた機械的性質あるいは破壊じん性値の両方または一方を用いて許容欠陥寸法を得る工程と、
前記亀裂進展速度から亀裂進展を評価し、この亀裂進展と前記許容欠陥寸法から欠陥裕度を得る工程と、
の全てあるいは一部の組み合わせからなることを特徴とする炉内構造物の欠陥裕度評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の前記機械的性質あるいは前記破壊じん性値の一方または両方を得る工程において、前記サンプルの硬さを求める代わりに、
前記サンプルの放射能量を測定して得られた前記中性子照射量から、強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を推定する工程を有することを特徴とする炉内構造物の欠陥裕度評価方法。
【請求項３】
前記サンプル材の硬さ測定は、ユニバーサル硬さ測定であることを特徴とする請求項１に記載の
炉内構造物の欠陥裕度評価方法。
【請求項４】
前記サンプルの放射能量を測定して得られた中性子照射量を用いて、亀裂進展速度を得る工程は、前記中性子照射量を照射材亀裂進展速度評価式に代入することによって行うことを特徴とする請求項１に記載の炉内構造物の欠陥裕度評価方法。
【請求項５】
前記サンプルの硬さを測定して材料の強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を得る工程は、材料強度、破壊じん性と硬さとの関係に関するデータベースを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の炉内構造物の欠陥裕度評価方法。
【請求項６】
前記サンプルの放射能量を測定して得られた前記中性子照射量から、前記強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を推定する工程は、中性子照射量と機械的性質あるいは破壊じん性値との関係を示す実験データベースを用いて行われることを特徴とする請求項２に記載の炉内構造物の欠陥裕度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炉内構造物の健全性評価のために実施する炉内構造物の欠陥裕度評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の欠陥裕度評価手法のフロー図を示す。欠陥裕度は、亀裂進展と許容欠陥寸法から求められる。亀裂進展の評価に用いる亀裂進展速度は、照射速度や照射温度の異なる条件で照射を受けた材料を用いた試験結果を集め、これらを包絡、あるいはフィッティングすることにより得られた評価式により求められる。また、許容欠陥寸法については、必要残存断面積の評価に破壊じん性値や耐力、強度、伸び等の機械的性質が必要となる。中性子照射材の破壊じん性値データは少なく、高い照射量の試験片で得られたデータを安全側の評価として低い照射量に適用している。また、中性子照射量は、原子炉を２次元あるいは３次元にモデル化した中性子輸送計算により解析的に求められた値が用いられる。得られた亀裂進展速度を用いて、亀裂の進展挙動を評価する。また、機械的性質を用いて評価の対象となる構造部が許容でいる亀裂の寸法を評価する。そして、両者の値を用いて欠陥裕度の評価を行う。
【０００３】
このような従来の技術においては、評価対象となる機器とは異なる照射条件で得られた材料データも含めた評価式を用いる。このため、実態とは異なる値を用いて、亀裂進展速度を評価している可能性がある。また、破壊じん性値については、高い照射量で得られたデータで低い照射量の部位も含めて評価を行うため、実態よりも厳しい値で許容欠陥寸法の評価を行う場合が生じる。一方、中性子照射量は解析により求められた値を使うため、評価部の実態の照射量とは異なる可能性がある。従って、これらの値を用いて行う欠陥裕度評価は、実際の構造物の状態を精度よく捕らえていない可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、評価対象部位そのものから採取したサンプルから得られた材料試験データを用いて精度よく欠陥裕度評価を行う炉内構造物の欠陥裕度評価方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、欠陥裕度評価の対象となる炉内構造物からサンプルを採取する工程と、前記サンプルの放射能量を測定して中性子照射量を得る工程と、前記サンプルの硬さを測定して材料の強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を得る工程と、前記サンプルの中性子照射量を用いて、亀裂進展速度を得る工程と、前記サンプルの硬さを測定して得られた機械的性質あるいは破壊じん性値の両方または一方を用いて許容欠陥寸法を得る工程と、  前記亀裂進展速度から亀裂進展を評価し、この亀裂進展と前記許容欠陥寸法から欠陥裕度を得る工程と、の全てあるいは一部の組み合わせからなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記機械的性質あるいは前記破壊じん性値の一方または両方を得る工程において、前記サンプルの硬さを求める代わりに、前記サンプルの放射能量を測定して得られた前記中性子照射量から、強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を推定する工程を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、前記サンプル材の硬さ測定は、ユニバーサル硬さ測定であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、前記サンプルの放射能量を測定して得られた中性子照射量を用いて、亀裂進展速度を得る工程は、前記中性子照射量を照射材亀裂進展速度評価式に代入することによって行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記サンプルの硬さを測定して材料の強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を得る工程は、材料強度、破壊じん性と硬さとの関係に関するデータベースを用いて行われることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、前記サンプルの放射能量を測定して得られた前記中性子照射量から、前記強度、耐力、伸びあるいは破壊じん性値の全てあるいは一部を推定する工程は、中性子照射量と機械的性質あるいは破壊じん性値との関係を示す実験データベースを用いて行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、評価対象部位そのものから採取したサンプルから得られた材料試験データを用いて評価を行うので、評価精度を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、硬さ測定を行なわずに評価対象の部位の機械的性質を求めることができる。したがってより簡略な方法を用いて従来より高い評価精度を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、ユニバーサル硬さを用いることにより、汎用性の広いデータ測定が可能になる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、照射材亀裂進展速度評価式を用いているので、亀裂速度を容易に求めることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、材料強度、破壊じん性と硬さとの関係に関するデータベースを用いているので、サンプリング材の機械的性質を速やかに求めることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、中性子照射量と機械的性質あるいは破壊じん性値との関係を示す実験データベースを使用しているので、サンプリング材の強度、耐力等の機械的性質を容易かつ速やかに求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施の形態を示す。この図は、炉内構造物から微小サンプルを採取して放射能量と硬さを測定することにより、中性子照射量と材料の耐力、強度、伸びおよび破壊じん性値を求めて炉内構造物の欠陥裕度評価を行うためのフロー図を示したものである。
【００１９】
この方法では、中性子照射量は、評価対象部位から採取した微小サンプルの評価対象部から測定した放射能測定結果を基にして解析的に求められるものである。したがって、この方法によって得られた中性子照射量は、従来用いられていた原子炉の簡便な２次元モデルによる中性子輸送計算に比べて、モデル化に伴う仮定による不確実性の少ない値である。そして、この中性子照射量を、照射材亀裂進展速度評価式に代入することにより、従来よりも精度良い亀裂進展速度を算出し、この亀裂進展速度を用いて亀裂進展解析を行う。
【００２０】
一方、機械的性質は、微小サンプルのユニバーサル硬さの測定結果を用いて、ユニバーサル硬さと各種照射材機械的性質とのデータベースから求める。したがって、従来の機械的性質と照射量の関係から評価される値よりも、精度良い炉内構造物の機械的性質を得ることができる。そしてこの値を用いることにより、精度良い許容欠陥寸法の評価を行うことができる。したがって、これらの値を用いて亀裂進展解析や許容欠陥寸法評価を行うことにより、実際の材料の状態を反映した欠陥評価を行うことが可能となり、従来に比べてより精密な構造物健全性の評価が可能となる。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施形態を、図３を用いて説明する。
【００２２】
図３は、サンプリング材の評価対象部から採取したサンプルの放射能量測定し、この測定結果を基にして解析的に求められる中性子照射量を用いて、材料の耐力、強度、伸びおよび破壊じん性値を求める場合の欠陥裕度評価のフローを示した図である。
【００２３】
従来は、照射量と機械的性質との実験的データベースから機械的性質を推定するため、多数の照射材のユニバーサル硬さと機械的性質との実験データベースを参照する。このため、サンプリング材の硬さから推定する場合より不確実性が増える可能性がある。しかしながら、この第２の実施の形態にあっては、機械的性質の推定に用いる照射量は当該部より採取したサンプルの放射能量測定結果に基づく値であるため、従来の手法と比較して精度が向上する。これにより、簡便かつ従来手法よりも精度よく欠陥裕度評価を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】サンプリング材の実測データに基づく欠陥裕度評価のフローチャート。
【図２】サンプリング材の中性子照射量から機械的性質を取得する欠陥裕度評価のフローチャート。
【図３】従来の欠陥裕度評価のフローチャート。
【符号の説明】
【００２５】
2  亀裂進展速度取得
3  サンプリング材の機械的性質の取得
4  亀裂進展評価
5  許容欠陥寸法評価
6  欠陥裕度評価
7  実記構造物サンプリング材の採取
8  サンプリング材の放射能量の測定
9  サンプリング材の中性子照射量の取得
10  サンプリング材の硬さの測定
11  材料強度データベース
12  サンプリング材の機械的性質の取得
【図１】
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【図２】
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【図３】
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