超音波探傷検査の様子（写真は模擬配管）

原子力発電の安全・安心に寄与するために―― 超音波非破壊試験の信頼性向上を目指して ――■ 求められる検査の正確性■ PD認証制度の構築■ 高度な技術を検査に活かすために● ひとこと 材料科学研究所 PDセンター センター長 秀 耕一郎

求められる検査の正確性
原子力発電所（軽水炉）の配管・容器などの発電用機器では、その部材にひび割れなどの欠陥が生じていないかといった健全性確認のために、定期的に検査が行なわれています。
通常この検査には、機器を分解せずそのままの状態（非破壊）で実施が可能な、超音波を用いた検査法が用いられています。しかし、超音波で傷の「位置」とともに「寸法（長さ×深さ）」を正確に測るには高度な技能が不可欠であることから、検査員の欠陥寸法測定能力を確認・証明することを目指し、平成17年度からわが国でもPD（パフォーマンス・デモンストレーション：和訳＝性能実証）認証制度に基づく資格試験が開始されました。同制度の構築からすでに2年が経過しましたが、電力中央研究所では試験機関・センターとして資格試験を順調に実施しており、その合格者も徐々に増えつつあります。

■ 欠陥の「深さ」測定が課題■ 検査の性能実証が必要

超音波探傷検査は、原子力発電用機器の健全欠陥の深さを測定するためには、超音波の横波性確認のため、既に広く利用されています。しに加えて新たに縦波等を用いた改良超音波探傷法

かし、溶接金属内部まで到達した一部の応力腐の適用が考えられます。しかし、改良法による欠食割れ（SCC）によるき裂（＝欠陥：図１）に陥の深さの測定には、測定時に複数の手法を組みついては、超音波の横波のみを用いた従来の検合わせる必要があるなど、高度な技術が要求され査法では、その欠陥からの反射波を十分捕らえます。このことは、検査法への習熟度など検査員きれず、位置は測定できるものの、深さに関し個人の技量はもちろん、用いる検査装置等によっては精度よく測定できない場合がありました。て、測定結果が大きく左右してしまう不確実性が一方、平成15年10月に改正電気事業法が施行存在することを意味しています。

され、原子力発電所で使用中の機器などに対す検査結果の精度確保のためには、検査員の技る「健全性評価制度」が導入され、「維持基準」

能向上の努力はもちろんですが、個人の技術のが適用されることとなりました。
「健全性評価制みを対象にした従来の技能確認だけでは不十分度」は、原子力発電用機器にひび割れ等の欠陥です。このため、諸外国で実施されている ①検が検出された場合でも、その欠陥の現状を正確査装置 ②検査要領（手順書）および ③検査員のに把握した上で、発生原因や将来欠陥がどのよ３つを合わせて、検査システム全体としての性うに進展するかを技術的知見に基づき推測・予能実証（特に欠陥の深さの測定能力）を行うPD測して、安全性への影響を評価するものです。

（＝性能実証）認証制度を確立し、運用すること

この評価の判定には予め定められた「維持規格」が必要になってきました。

が用いられ、検出された欠陥の評価が最終的に溶接金属

送電

その規格範囲内であれば、機器の継続運用が認格納

められることとなります。
この制度の適用にあたっては、欠陥の位置や原子炉圧力容器蒸気母材

水

燃料長さ、深さといった情報を、正確なデータを基

発電機

再復水器
循 水
放水路へ
環
ポ
冷却水（海水）ン
循環水ポンプ
水プ 給水ポンプ
圧力抑制プール
沸騰水型原子炉（BWR）原子力発電のしくみ
制御棒

1mm

SCC
き裂であることから、これまで以上に厳密な測定結果が必要となります。

変圧器

水に評価することが求められます。その中でも、欠陥の深さについては、特に重要なパラメータ

タービン［出典］電気事業連合会（編）原子力図面集─1997年版─、p98

図1

応力腐食割れ（SCC）の例

PD認証制度の構築■ 認証制度に伴う各種機関を整備■ 電力中央研究所の役割

超音波探傷検査を始めとする非破壊検査技術

電力中央研究所では、（1）PD認証制度によっ者の認証制度は、これまで民間団体である（社）て高度な検査技術能力を担保することで、原子日本非破壊検査協会によって、30数年に亘って力発電所の非破壊検査の信頼性向上に貢献し、広く運用されてきました。このため、PD認証制社会に一層の安全と安心を提供すること、（2）度についても、制度運営の中立性、透明性、お民間自主基準を推進し、事業者自らが厳しい基よび関係機関の独立性を確保しつつ、民間で実準を設けることでより高い信頼性を確保するこ施することが期待されました。これらの流れをと、を目的に、PD認証制度における「PD資格受け、関係諸機関の協力により、日本非破壊検試験機関」及び「PD試験センター」として活動査協会がPD認証制度としての「超音波探傷試験しています。また、これらの役割を担う組織とシステムの性能実証における技術者の資格およして、当研究所・材料科学研究所の下に『PDセび認証（NDIS 0603）」を民間自主基準として作ンター』を設置しています。このPDセンターで成し、国によってオーソライズされました。こは、PD資格試験の運営および試験の実施主体とのNDISに準拠して、PD認証制度に関して次のして、主に以下の業務を行っています。

４つの機関・センターが設置されました。
（図２）1）受験申請書類の受付、審査、受験者の資格審査

1）PD認証機関：PD認証制度の維持・管理など

2）試験の手順書の確認、実技試験内容の作成、を行う。
［（社）日本非破壊検査協会が担当］
2）PD資格試験機関：PD認証機関の審査承認を受け、資格試験運営、合否判定などを行う。
3）PD試験センター：PD資格試験の実施。
［電力中央研究所は、この2）と3）を担当］

実技試験の実施
3）合否の判定、認証機関への合否の連絡
4）試験結果の管理
また、この他にもPD資格試験を通して、将来の課題抽出・検討を行っています。

4）PD研修センター：検査技術者に必要な技術の習得を支援するとともに、技術水準の維持を図る。［（財）発電設備技術検査協会、（財）
電子科学研究所が担当］

PD諮問委員会
認証証
発行
超音波探傷システム・技術者・装 置・要領書

PD認証機関（社）日本非破壊検査協会
検査協会規格NDIS-0603

合格通知
受験

PD資格試験機関
PD試験センター

事前訓練＆更新訓練

研修要件規定PD研修センター

図2（財）電力中央研究所
PDセンター（財）発電設備技術検査協会（財）電子科学研究所

PD認証制度の実施体制

図3 PD資格試験の様子

高度な技術を検査に活かすために■ 厳格なPD資格試験■ 資格保有者の活躍を期待

PD資格試験では、技術者の技量のみでなく、PD資格試験は、平成18年３月から平成20年３

超音波探傷装置、手順書（要領書）と組合せた月までに既に計18回実施されました。また平成

総合的なき裂深さの測定能力が試されます。手20年３月末時点において、合格基準に達した方順書には、使用する装置、適用できる範囲（配は22名となっています。既に、実際の原子力発管径、管厚さ）、判定のための手順などを記載す

電所において有資格者によるSCCき裂欠陥測定る必要がある上、この手順書はそのまま現場でが行なわれており、その値を用いた健全性評価使用されるものでなければならず、認証後にこが維持基準を満たすことが原子力安全・保安院の手順を変更することにも厳しい制約がかけらにも認められ、原子力発電所の継続運転が可能れています。となるなど、その活躍が注目されています。

実技試験は原子力発電所と同等の材質および原子力発電所の健全性が社会的にもますます重配管口径を模擬した口径別の３種類の試験体を要視されている中、これからも優れた技量を備え用い、１日８時間×５日間で計10個のSCCのきた技術者による厳密で正確な検査を継続していく裂深さを測定します。測定結果は、図４中の２ために、PD資格試験を通して、原子力の安全・つの判定基準で評価され、１つでも合格基準に安心に一層貢献していきたいと考えています。

達しない場合は不合格となるなど、非常に厳格● ひとことに行われています。

PD資格試験結果の傾向

材料科学研究所PDセン
ターは、平成18年１月10日よりPD資格試験機関とPD試験センターとして、本格的な活動を開始しました。
当センターでは、独自に定めた品質方針を職員材料科学研究所に十分理解させることに
PDセンターより、関連するすべてのセンター長
規制および法令に適合し、
秀 耕一郎
かつ公正、公平、透明性を十分確保したPD資格試験を実施しています。
一方で、今後の原子力発電の安全・安心に大きな役割を担うPD制度の発展に関しても、積極的に取り組んでいます。

■ 既刊「電中研ニュース」ご案内
No.448 最適かつ経済的なエコキュート生活を提供するプログラムを開発
No.447 エコキュートの性能評価試験設備を導入して高性能化・普及拡大に貢献

No.446 高温乾式ガス精製技術の開発に取り組む
No.445 液化ジメチルエーテル（DME）を用いた脱水技術を開発

平均二乗偏差 RMSE（mm）

12.00
10.00
8.00

合格基準２：
真値から4.4mmを超えて下回らない

合格基準１：
RMSEが3.2mmより小さい

6.00
4.00
2.00
0.00
−4

合格
不合格
RMSE＝3.2mm

合格者の誤差の平均はほぼ±1mmの範囲内に入る。
−2

図4024
誤差の平均値（mm）

68

2008年３月31日発行〒100-8126（財）電力中央研究所 広報グループ
東京都千代田区大手町1-6-1（大手町ビル7階） TEL.（03）3201-6601 FAX.（03）3287-2863
http : //criepi. denken. or. jp/※この冊子は大豆油インキと再生紙を使用しています