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福井地域を基盤とした近畿圏連携による高経年化対策強化基盤整備事業の実施報告
The Research Project on Technical Information Basis for Aging Managementin Fukui and Kinki Area
藤村公也（Kimiya Fujimura)＊ 1 渡海親衛（Chikae Watarumi)＊ 2 藤堂二彦（Tsugihiko Toudou)＊ 1

概要 高経年化対策強化基盤整備事業は，経済産業省原子力・安全保安院が，我が国の原子力発電所における高経年化対策に資するため，国内実用原子力発電プラントの高経年化に関する技術情報
基盤整備を行うことを目的として，平成 18 年度より開始された．
具体的研究課題は，高経年化対応の安全研究ロードマップの一部を担うことを念頭に，加圧水型
軽水炉を中心として 15 基の原子力発電設備が立地し，地域内及び近隣の近畿圏に多くの原子力関係の研究機関や大学を有する福井地域の特徴，及び各組織の研究・事業実績を基にその専門性を十分生かせるものとして，下記の 4 つの分野から選定した．
1）原子力発電プラントの配管減肉管理の高度化に関する研究
2）劣化発生・進展状況把握のための検査技術評価に関する研究
3）溶接補修技術に関する研究
4）主要構築物の劣化に関する研究研究の推進に当って，原子力安全システム研究所（以下「INSS」という）技術システム研究所
は，福井地域を基盤とした近畿圏連携（以下「福井クラスタ」という）による研究の実施母体として，域内の大学，研究機関，電気事業者やメーカーと福井地域高経年化事業コンソーシアムを立ち上げ，その中心として研究の受注，円滑な実施，および報告書の取り纏め業務といった総合的立場
での役割を担ってきた．
平成 19 年度の福井クラスタの事業で実施した研究は，上記の 4 分野別に示せば，配管減肉関連で7 件，検査技術関連で 4 件，補修溶接および主要構築物について各 1 件，計 13 件である．いずれの研究も円滑に実施され，所期の成果を達成することができた．
キーワード

原子力発電プラント，高経年化，配管減肉，検査技術，溶接金属，コンクリート

Abstract
The Research Project on Technical Information Basis for Aging Management was
initiated in 2006 by the Nuclear and Industrial Safety Agency（NISA）of the Ministry of Economy,
Trade and Industry（METI）, to promote aging management of domestic nuclear power plants. Its
main objective was to improve the technical basis on which aging plants are regulated.
Upon taking part in the R&D Roadmaps for Aging Management and Safe Long Term Operation, theexperience and results of the participating organizations were considered and the following four
topics were extracted. The regional characteristics of the Fukui and Kinki area where 15 nuclear
power plants, mainly PWRs, and many nuclear related research institutes and universities arelocated, were also considered.
1）The improvement of pipe thinning management in nuclear power plants2）The development of inspection techniques to monitor the initiation and propagation of defects
3）The development of a guideline for evaluating weld repair methods4）The development of a guideline for evaluating the degradation of main structures
To promote this research project, INSS has established a regional consortium（called the +Fukui
Regional Cluster, in coordination with universities, research institutes, electric utilities andvenders in the Fukui and Kinki area. INSS is acting as of coordinator to make a contracts,
facilitate execution, and compile annual reports.
In FY2007, 13 research subjects were proposed for this project and all were accepted. Of these, 7
subjects were related to the first topic（pipe thinning）, 4 subjects were related to the second
topic（inspection technique）and 1 subject was related to each of the other two topics（weldrepair & main structures). All were completed, fulfilling the requirements and expectations.
Keywords＊1＊2

nuclear power plant, plant aging, pipe thinning, inspection technique, weld metal, concrete(株)原子力安全システム研究所 技術システム研究所(株)原子力安全システム研究所 技術システム研究所

客員研究員

346

1.

序言

の成果と共に，研究の企画・推進に当っての INSSの活動の概要を紹介する．

高経年化対策強化基盤整備事業は，経済産業省原
子力・安全保安院が，我が国の原子力発電所におけ2.

事業の全体概要

る高経年化対策に資するため，国内実用原子力発電プラントの高経年化に関する技術情報基盤整備を行うことを目的として，平成 18 年度より開始された．

原子力安全・保安院より示された平成 19 年度テー
マ 4 件を，その目的と共に示す．

事業の企画・推進に当っては，より広くかつ深い知①技術情報の基盤整備：事業全体を総合的・俯瞰

識経験に基づくことが重要との考え方から，原子力的にとらえつつ，産学官が連携して実施する研関連の産・学・官の研究組織の地域連携が基本と究成果に基づき，高経年化対策のための技術情なっている．

報の整備を図る．

このような社会的要請の中で，INSS は福井地域②健全性に関する評価手法等：原子炉圧力容器鋼を基盤とした近畿圏連携（福井クラスタ）による研の中性子照射脆化に関する現行評価手法の妥当究の実施母体として，域内の大学，研究機関，電気性評価を行うとともに，ケーブルの劣化挙動の事業者やメーカーと福井地域高経年化事業コンソー

より定量的な評価や監視・診断手法の適用性，

シアムを立ち上げ，その中心として研究の受注，円

炉内構造物および配管における応力腐食割れに滑な実施，および報告書の取り纏め業務といった総関する評価手法の妥当性を判断するための技術合的立場での役割を担ってきている．このような大基盤を形成する．

規模な公的事業の受注はこの事業が始めてであり，③経年劣化挙動の解明等：高経年化が進行しつつ目標成果の達成はもとより，そのための事業運営

あるプラントの寿命予測精度を向上させ，そのノーハウの取得も，今後の事業基盤強化上重要な課

科学的合理性を担保するための劣化現象の究明

題となった．

を行う．

このようなことから本報告では，平成 19 年度事業

図1

④経年劣化事象における進展予測手法の解明等：

高経年化対策強化基盤整備事業の実施体制

347

原子力発電設備の経年劣化対策について，経年3.

研究課題と実施体制

劣化事象の進展予測手法の高精度化や検査技術，
補修技術の妥当性評価手法の確立により，科学的合理性を持った安全規制に資する．

前述の通り，福井クラスタの平成 19 年度受託研究
テーマは「経年劣化事象における進展予測手法の解

これらのうち，INSS が福井地域コンソーシアム

明等」である．具体的研究内容の提案に当っては，代表として受注したのが④である．その具体的研究

高経年化対応の安全研究ロードマップの一部を担う

内容については次節に紹介する．他のテーマはそれことを念頭に，多くの原子力発電設備が立地し，近ぞれ，①三菱総合研究所（東京クラスタ），②（特）隣の近畿圏を含め多くの原子力関係の研究機関や大日本原子力研究開発機構（茨城クラスタ），③（株）学を有する福井地域の特徴，及び各組織の研究・事インテリジェント・コスモス研究機構（東北クラス

業実績を基にその専門性を十分生かすことを考慮しタ）機構の取り纏めとなった．また，これらのクラた．最終的には表 1 に示すように，下記の 4 分野にスタ相互間の情報の共有や研究内容の調整等の概要

ついて，合計 13 件の研究を各機関への再委託の形では図 1 に示す通りである．

実施することとなった．
１）原子力発電プラントの配管減肉管理の高度化に関する研究
２）劣化発生・進展状況把握のための検査技術評
表1

平成 19 年度研究課題と実施担当

研究課題

担当＊

取纏め者
機関
個別課題
久木田豊教授a. 配管減肉における物質伝達機構関す 名古屋大大学院
る試験・解析・調査
羽木秀樹教授b. 電気化学反応と水素に着目した原子 福井工大
力発電所配管の減肉挙動の検討
岩井善郎教授c. 材料組成に注目した原子力発電所配 福井大大学院
管の減肉挙動の検討
服部修次教授（2）液滴衝撃エロージョンに対応した配管減肉評価法の 福井大大学院
構築
飯井俊行教授福井大大学院（3）減肉配管の破壊モード評価法の高度化
小島史男教授（4）配 管 減 肉 a. 配管減肉の定量評価法の有効性検証 神戸大大学院の定量評価法 （配管サイジングの高度化）の有効性検証 b. 配管減肉の定量評価法の有効性検証 徳島大大学院
西野秀郎准教授（広域モニタリング手法の検証）
松本英治教授2） 劣 化 発 （1）溶接部の高精度ハイブリット非破壊検査技術の評価 京都大大学院
生・進展状況 法開発
把握のための （2）高 調 波 に a. 高調波による Ni 基合金溶接部近傍の 超音波材料診断研究 川嶋紘一郎所長
検査技術評価 よ る Ni 基 合 閉口 SCC の評価と画像化に関する研究 所（琵琶史郎准教授）
に関する研究 金溶接部近傍（伊藤智啓准教授）（京都大大学院）（名古屋工大大学院）の閉口 SCC の評価と画像化 b. ニッケル基合金溶接部の SCC 深さサ 発電設備技術検査協 古村一郎研究に関する研究 イジング 3 次元超音波探傷技術の確立
グループ長
会
砂川武義准教授（3）マイクロ波検出技術を用いた高分子材料への放射線 福井工大
関修平准教授大阪大
照射による経年劣化測定技術の評価手法開発

課題分野
1）原 子 力 発 （1）配 管 減 肉電プラントの 予 測・評 価 法
配管減肉管理 の精度向上の高度化に関する研究

3）溶 接 補 修 （1）高経年化プラント補修における溶接健全性評価技術 大阪大大学院
技術に関する および補修後溶接部における信頼性評価技術に関する研究研究4）主 要 構 築 （1）コンクリート構造物のひび割れによる鉄筋腐食評価 大阪大大学院
物の劣化に関 法の高度化に関する研究
する研究
＊ （

）は他機関研究協力者（同一機関内研究協力者は記載省略）

西本和俊教授大野義照教授348

4.

価に関する研究

研究内容および成果の概要

３）溶接補修技術に関する研究
４）主要構築物の劣化に関する研究

ここでは，各研究課題について，内容および成果

また，専門性の活用と連携を図るため，個別研究の概要を紹介する．
１）原子力発電プラントの配管減肉管理の高度化に実施者，INSS を含む関係各組織の専門家で構成するクラスタ内検討委員会を設置し，事業の計画，実関する研究

施内容及びその成果等に関する検討会を開催した．

炭素鋼配管の減肉管理の充実に向けての既存技

この検討会では，独立行政法人原子力安全基盤機構術の応用や新技術の適用の進展に備え，減肉予や本事業関係の他クラスタ代表者の随意オブザー

測・評価法の精度向上，減肉配管の破壊モード評

バー参加を得て，事業関係者間の情報共有を図った．

価法の高度化及び減肉配管の検査技術の高度化等

このような福井クラスタ内の事業活動の全体像をについて基礎情報の収集を行うもので，このために以下の 4 つの研究が実施された．

図 2 に示す．
これらの活動に加え，前節で紹介した平成 19 年度①

配管減肉予測・評価法の精度向上

高経年化対策強化基盤整備事業全体に係る東日本ク

オリフィス下流のような複雑な流れ場に特有

ラスタ主導の総括検討会および個別検討会や他クラな乱流変動成分が減肉機構の重要な要素である

スタの検討委員会へ積極的に参加し，研究動向把握

物質伝達に及ぼす影響に着目し，電気化学的手や情報交流に努めた．

法を導入した流動実験装置を作製し，局所物質

また，福井クラスタ事業を締め括る事業成果報告

伝達率測定実験（図 3）が行われた．その結果，書の作成に当っては，各研究担当者からの報告書に

限界電流法によって求めた物質伝達率が理論値

ついて，研究内容の確認と共に当初事業計画との整と良好に一致すること，物質伝達を行わせる作

合性や本事業で購入した機器の使用の適確性の吟用電極に隣接する電極によって濃度境界層を定

味・確認を行い，研究成果に対する事業統括者とし量的に検出できること等が確認された．また，ての見方を反映することを心掛けた．

数値シミュレーション解析を実施し，高シュ
ミット数条件下では濃度境界層厚さが速度境界

原子力安全・保安院原子力発電検査課
総括検討会
福井クラスタ

原子力安全ｼｽﾃﾑ研究所
検討委員会

事務局
[凡例]

第1回：8/27：研究実施機関

研究分野別技術評価担当：研究協力機関

第2回：11/27
第3回：
２/１２

［Ⅰ］配管減肉管理［Ⅱ］検査技術評価

各研究実施責任者、
外部専門家および
内部専門家により、研究内容を相互に検討し、横通しを図る。

発電設備技術検査協会
古村研究グループ長

名古屋大学大学院
工学研究科 久木田教授

超音波材料診断研究所
機械工学科 羽木教授

京都大学大学院
ｴﾈﾙｷﾞｰ科学研究科
松本教授

福井大学大学院
工学研究科 岩井教授
工学研究科 服部教授
工学研究科 飯井教授

[Ⅲ] 溶接補修技術

川島所長

福井工業大学工学部（溶接部非破壊検査技術）

大阪大学大学院（SCCの評価及び画像化技術）

工学研究科 西本教授

京都大学大学院（補修溶接健全性評価）

ｴﾈﾙｷﾞｰ科学研究科
琵琶准教授

関西電力

名古屋工業大学大学院

日本原子力発電

工学研究科伊藤准教授

神戸大学大学院
工学研究科 小島教授

福井工業大学工学部

徳島大学大学院
ｿｼｵｻｲｴﾝｽ研究部西野准教授

日本原子力発電

図2

原子力技術応用工学科
砂川准教授

連携

大阪大学
産業科学研究所

関准教授（高分子材料劣化測定技術）[Ⅳ] 主要構築物劣化
大阪大学大学院
工学研究科 大野教授
（コンクリート中の鉄筋腐食）

高経年化対策強化基盤整備事業活動の全体像

349

Evolution rate / 1016 atoms-1g-1

図3

物質伝達試験部電極配置

8
(a)

100℃

peak①

6

peak②
peak③

4
2
0
0

200

400

600

800

1000

図5

Heating temperature / ℃

図4

熱処理後の炭素鋼の水素昇温脱離スペクトル（例）

液滴衝撃エロージョン試験

ある Cr，Ni，Cu に着目した減肉加速試験により，これらの微量化学成分が減肉量の抑制に有層の数分の一となり，壁面ごく近傍の粘性底層効であること，その程度は Cr が顕著であるこ内の流れ場が物質の対流拡散速度を決定することが確認された．

とや，粘性底層内の流れ場は，濃度境界層厚さ②の 10 倍程度の規模を持つ組織構造を含んでお液滴衝撃エロージョンに対応した配管減肉評

価法の構築

り，これが物質の対流拡散を促進していること

液滴衝撃エロージョン試験装置を用いた，炭が明らかになった．

素鋼配管相当材料 S15C 及びステンレス鋼配管

さらに，電気化学反応が減肉挙動に及ぼす影相当材料 SUS304 についての液滴衝撃エロー

響を明らかにするため，水素分析法を導入した

ジョン試験により（図 5），液滴衝撃エロージョ

流動実験等により，組織の異なる 0.19％ C 炭素

ン速度は，本研究の範囲ではスタンドオフ距離

鋼の水素分析法として昇温脱離法が適用できるに依存しないこと，S15C 及び SUS304 のエローこと（図 4）や，0.19％ C 炭素鋼中の常温ではジョン速度に及ぼす流速の影響，および上記両放出されない水素固溶体の濃度の測定により，材料の損傷の発生しない限界流速は，それぞれ

炭素鋼表面での腐食反応機構を検討できる可能

80m/s，120m/s であること等が確認された．ま性があることが明らかになった．また，0.19％

た，走査型電子顕微鏡（SEM）を用いた試験片

C 炭素鋼，SUS304 ステンレス鋼に水素を注入の観察を通して，S15C 及び SUS304 エロージョ

すると腐食反応が変化することが分かった．こン過程が明らかになり，その結果と別途取得済

れは，流動加速腐食（Flow Accelerated Corro-

みのテーション壊食試験片の観察結果との比較

sion：FAC）等の腐食反応を検討する際に固溶により，既に壊食速度の相関性は認められてい水素の存在を考慮する必要性を示唆するものとる(1)液滴衝撃エロージョンとキャビテーション

考えられる．

壊食機構に類似性が有ることが確認された．

また，材料組成が減肉機構に及ぼす影響を明らかにするための，炭素鋼中の微量化学成分で③

減肉配管の破壊モード評価法の高度化
直管試験体を用いた減肉配管内圧破裂試験

350

×4

圧力センサ

P

ラ
カメ
データロガーマーカー

ACPD 装置

減肉部
ひずみゲージ ハイドロポンプ

度
高速 ラ
カメ

流量計

コンプレッサー×2 又は，３台
貯水タンク

図6

減肉配管内圧破裂試験システム概要（図 6）お よ び 有 限 要 素 解 析（Finite Element

必 要 と 考 え ら れ る，ASME (2) で の non-planar

Analysis：FEA）を通して，実測肉厚データを

flaw（非平面状欠陥:いわゆる減肉―必要最小肉反映した 3 次元解析モデルを高精度破裂内圧予厚による管理）と planar flaw（平面状欠陥:溝状測に適用することの有効性，および降伏後のひの欠陥）の分類に，本研究が貢献できる可能性

ずみ比の挙動により破壊モードの予測ができるも確認された．加えて，さらなる知見の充実にことが確認された．また，試験結果と FEA 結

向けて，エルボ管試験体を設計・開発，および果でひずみ比の挙動に違いがあるケースについ

内圧破裂予備試験も実施された．

ての改善点も明らかになった．

④

配管減肉の定量評価法の有効性検証

さらに，高速度カメラの映像により，減肉形

本研究は，超音波ガイド波を用いた減肉測定状によっては周方向割れが生じることや，き裂

広域モニタリングシステム関連と電磁超音波探

長さは破壊モード（軸方向割れ，周方向割れを触子（Electro Magnetic Acoustic Transducer：

含む割れ）に影響されることが明らかにされた．

EMAT）による減肉サイジング関連の 2 つから

また，FEA による破裂位置の特定の可能性が確なっている．

認できたことは，今後の検討の方向性を考える

減肉測定広域モニタリングシステムに関する上で重要である．加圧停止中の圧力変動のほと研究では，周方向 8 チャンネル，軸方向 2 列でんどない状態でも破裂が生じること，また，そ合計 16 チャンネルのセンサ・エレメントから成の際に交流電位差法装置による試験モニタリン

る多チャンネル圧電センサシステムの構築，おグ結果に変化が現れることが確認された．これ

よびこれを用いた高次モード利用の欠陥の検出により，通常運転時には内圧の変動が殆ど無い

実験が行われた．その結果，周方向の減肉欠陥発電プラントにおいても，交流電位差法装置を位置の同定の可能性が示され，また高次モード用いたモニタリングを通して破裂時期の予測がにおいても高効率ガイド波励起検出効果が発現可能となる見通しが明らかになった．

することが明らかになった．さらに，この圧電

その他，配管の詳細な変形挙動観察のため開システムと既存の磁歪システムの両システムに発した 3 次元ひずみ計測システムの配管破裂現よるガイド波法の比較検討により，ともに断面象への適用可能性や，内圧による配管破裂現象

欠損率 0.5％程度の最小減肉欠陥検出感度を有はき裂発生点の膨らみが他の箇所に比べて徐々していること，最小検出効率が反射体の有無にに大きくなる非均一な膨張であること等が確認

よらないことが明らかになった．また断面欠損された．さらに，FEA 結果より減肉配管の破裂率 1％以上では，反射体を用いることで概ね 2のクライテリオンとなりうることが示唆された倍から 2.5 倍の検出効率向上が図れることが確相当塑性ひずみを，この 3 次元ひずみ計測シス認された．一方で，磁歪システムでは S/N が圧テムにより評価できる可能性が明らかとなった．

電式に比較して半分程度となる結果も得られて

また，文献調査を通して，将来の規格の議論にいる．また，高い励起効率の向上を目指す手法

351

検査仕様

検査システム実システム
仮想システム
検査シミュレータ

順解析

欠陥モデル

仮想出力

逆解析

検査データ

＋
逆解析装置
−
評価

図7

2 段増幅法と反射体を利用した高効率励起法（原理図）

として，励起用センサを 2 段利用して励起効率

図 8 減肉診断データベース利用検査システムを向上させる方法（2 段増幅法）(3) に反射体を併用した方法（2 段反射体併用法：図 7）を考案になった．なお，減肉深さの同定については使

し，両システムに適用した結果，共にセンサ単用した直角センサの感度が不十分で減肉形状に体での振幅に対し 3.6〜3.7 倍の最大増幅効果がよっては S/N 比が落ちることが明らかになった

確認されている．さらには，微小欠陥に対するが，その原因は裏面からの反射情報の不測であ

検出感度と検出検査範囲の広さとが相反関係にることが解析で確認された．これは実機適用にあるガイド波によるモニタリング手法の有効な向けての重要な検討課題と考えられる．さらに，利用法として，新たに考案した 2 個の反射体をシミュレータ解析や実験で得られ知見をもとに，設置しそれらに挟まれる範囲を検査対象とする

実用性の観点からオンラインで配管減肉形状同多重反射エネルギー閉じ込め法の，中域モニタ定を可能とする検査システム構築（図 8）のた

リングシステムへの適用可能性も確認されていめの欠陥情報と検査データに関するデータベー

る．

ス，およびこれを活用するための POD（Proper

また，欠陥形状によるガイド波の検出性能のOrthogonal Decomposition）法を用いた，計算評価，複雑形状部を含んだ配管部位における欠次元を飛躍的に減少させた逆問題解析技法に基

陥検出性能の評価，および中域モニタリング手づく形状復元解析アルゴリズム構築され，これ法の確立のための基礎評価等の今後の課題も明が数秒程度の短時間で 98％以上の精度で非常にらかにされた．

高い信頼性を持つことが確認された．

EMAT による減肉サイジングに関する研究でこれらは，減肉サイジング法の性能向上と診は，任意の部分減肉形状の検査法のシミュレー

断データベースの充実や，EMAT による定点監ションが可能なように改良したシミュレータと視技術とガイド波による広域監視技術との組み

テストベッドを用いて，形状モデリングによる合わせ運用に向けてのシミュレーション技術の配管減肉サイジングの高度化を目的とした検証

統合といった，今後の実用化の方向性を考えるが実施された．先ず，シミュレータで減肉サイジング検査に有効な信号を検討し，減肉の中心位置および長さの推定には第 1 反射波のピーク

上で有益な成果である．
２）劣化発生・進展状況把握のための検査技術評価に関する研究

電圧，深さの推定には第 1 反射波と第 2 反射波

この研究は，原子力発電所の容器・配管に用いのピーク時間間隔が有効であることが確認され，られている Ni 基合金・ステンレス鋼溶接部に発引き続いてシミュレーションによる検証結果を生し得る SCC（Stress Corrosion Cracking：応力基に，試験体を用いた検証実験が行なわれた．

腐食割れ）を極めて高感度，高精度で検出，サイ

また，コイル径を小さくしたフレキシブル・セ

ジングできるよう企図した非破壊検査技術，およンサを製作し，これを用いることによりサイジ

び原子炉格納容器内で用いられている安全系ケー

ング精度の向上が図れることが実験で確認されブル絶縁材についてプラントの高経年化により進た．これらの結果から，EMAT の減肉位置およ

展する絶縁機能の劣化を高感度，高精度で測定す

び長さについての定点監視への適合性が明らかるよう企図した診断技術について，それらの妥当352

性を評価するものであり，得られた成果を整備す

材質のばらつきや，SCC の形状も同定できるることで，高経年化原子力プラントの検査・診断

ことが明らかになった（図 9）．

技術の高度化を図ることを目的としている．このまた，高感度磁気センサを用いて材料表面ために実施された 4 つの研究の概要を以下に示す．

近傍の磁場分布を測定することにより，従来

なお，最初の 3 件は SCC サイジングに，最後の 1非磁性体と見なされていたオーステナイト鋼

件がケーブル劣化に関連するものである．

に対しても，漏洩磁束法が適用できることや，①

微小な割れの寸法，加工や溶接による材質変溶接部の高精度ハイブリット非破壊検査技術の評価法開発
この研究は，イ．フェーズドアレイ型探触子による材質分布と欠陥の画像化技術の評価，ロ．
モデル化微視組織におけるき裂成長解析，ハ．

化，ノッチなどの幾何学的形状も可視化できることが明らかにされた．
ロ．モデル化微視組織におけるき裂成長解析
オーステナイト系ステンレス鋼溶接部につき裂先端近傍における微視組織の比較検討，のいて，溶接熱影響部（Heat Affected Zone：

3 点に着目して実施された．

HAZ 部）の結晶粒径粗大化による材料の不均

イ．フェーズドアレイ型探触子による材質分布

質性や機械的性質の変化を考慮した解析モデと欠陥の画像化技術(4)の評価

ル化に基づき，具体的な材料パラメータに基従来のフェーズドアレイ型超音波探触子に，づくシミュレーションが行われた．また，溶指向性や出力，受信波形の精度，波形のサン接により生じる残留応力を考慮するため，プリング周期などに関して性能改良を図った，

HAZ 部に機械的負荷を重畳させるアルゴリズ

32 チャンネルのフェーズドアレイシステム

ム，界面でき裂の生成，およびき裂を進展さ（任意の 1 チャンネルから送信し，任意の 1せるための駆動力を与えるため組織の変化をチャンネルで受信することで得られる合計 32

考慮したモデルを適用することを考え，基本

× 32 個の反射波の波形・スペクトル解析を行的なシナリオとアルゴリズムが検討された．

う）を用いて，これをき裂などの劣化損傷だ

なお，疲労き裂成長シミュレーションによるけでなく，非均質性，異方性や減衰特性（粘寿命推定および統計解析については，これま弾性特性）などの分布，複雑な形状の試験体での成果を発展拡張させて，2 次元微視組織の接合面や境界面の位置の高精度同定に適用において SCC 対時間き裂進展速度式によるきすることの妥当性を確認するため，あらかじ

裂長さの経時的変化シミュレーション手法のめ指定した位置やサイズの疲労き裂を導入し構築，およびこれに基づいた SCC によるき裂た溶接部のサンプルに対する試験が行なわれ成長パターン解析が実施された（図 10）．そた．その結果，音響インピーダンスの分布のの結果，この手法がき裂長さの経時的変化の測定により，表面および内部の溶接部および解析の基本的手法として適用できることが確

熱影響部における非均質性を可視化できるこ

認でき，今後実際の溶接部を模擬したモデルと，またノッチ部分の SCC 先端近傍における化組織における SCC 解析が可能となる見通し
が 得 ら れ て い る．ま た，3 次 元 リ ア ル サ ー
フェスビュー顕微鏡を用いた，ステンレス鋼

図9ノッチ先端部画像例（表面の音響インピーダンスを考慮）

図 10 SCC によるき裂成長パターン解析例

353

IGSCC（Intergranular SCC：粒界応力腐食割れ）部に入射し，き裂面の繰返し打撃/すべりにより励起される高調波の後方散乱波を同一
探触子で受信しその振幅を画像化する方法の検証が行われた．分割具体的には，円筒型試
験体に適用できる手動走査画像化装置を用いて，円周方向及び軸方向高調波 B スキャン像に基づき，SCC 深さを 1mm 程度の分解能で
図 11画像化し，さらには，SUS316 板状試験体溶

き 裂 先 端 写 真 例（3 次 元 リ ア ル サ ー フ ェ ス
ビュー顕微鏡）接部およびインコネル 600 に導入した SCC を高調波法で画像化することにより，密着き裂の疲労き裂試験片や製造法の異なる純銅材で部パルス反射法により明瞭に表示できること

微視組織の解析により，SCC によるき裂先端が実証された．また，疲労き裂を含むはり状の同定やき裂成長経路観察の基礎的知見が得

試 験 体 の 一 端 を 大 振 幅 低 周 波（周 波 数 F:られた（図 11）．

2-4kHz）ポンピング波で加振しながら周波数

ハ．き裂先端近傍における微視組織の比較検討

f（70-100kHz）の超音波を送受したとき，きオーステナイト系ステンレス鋼溶接部にお裂の有無によりサイドバンド（f ±Δ F）振幅

いてき裂先端近傍に生じる加工誘発型マルテが顕著に変化すること，その分布はサイドバ

ンサイト組織の数値的評価や，超音波音速分

ンド周波数の多重反射波により形成される分布の測定や磁気的探傷法による検査結果との布を示すことが確認された（図 12）．

②

比較検討により，観察の容易な疲労き裂を対

また，ニッケル基合金溶接部の SCC 深さサ

象にしたき裂先端における微視組織のモデル

イジング 3 次元超音波探傷技術（3 次元 UT化により実際の組織を十分再現できることが法）を確立するために，原子力安全基盤機構確認された．また，疲労き裂近傍の磁束密度から借用した安全弁管台セーフエンド試験体

分布や音響インピーダンス分布の測定により，およびサージ管台セーフエンド試験体専用のき裂近傍での加工による組織変化や磁性相の探触子取付け用シューを設計製作した上で，析出，硬化領域を検出できることが確認され，SCC 付与試験体の探傷試験が実施された．な

これにより，今後予定している SCC 試験片のお，探傷試験に先立つ，最適な探傷条件を選組織観察と数値的評価，非破壊評価の比較検定 す る た め の 解 析・評 価，お よ び EDM

討が技術的に可能性である見通しが得られた．

（Electro Discharge Machining：放電加工）ス

高 調 波 に よ る Ni 基 合 金 溶 接 部 近 傍 の 閉 口
SCC の評価と画像化に関する研究
本 研 究 は，イ．高 調 波 画 像 化 法 に よ る 溶 接
HAZ 部近傍の SCC 検出性の検討，ロ，SCC 模
擬き裂面の開閉口に伴うヒステリシスを考慮した高次高調波の解析，およびハ．数値解析による溶接部高調波発生の検討，の 3 つから成っている．
イ．高調波画像化法による溶接 HAZ 部近傍のSCC 検出性の検討
PWR 加圧器安全弁台セーフエンド及び加圧器サージ管台の SUS/低合金鋼接合部の Ni
基合金溶接部試験体に導入された SCC の検出に，水 浸 法 で 点 集 束 探 触 子 を 用 い，大 振 幅
バースト波を溶接 HAZ 部から進展した閉口図 12

き裂開閉時の透過波によるサイドバンド発生原理（高周波振動時）

354

リット付与試験体を用いた 3 次元超音波探傷

荷除荷に伴うヒステリシスを考慮し，接触界法と現行探傷法との性能比較のための基礎特面（閉口き裂面）にバースト波を入射した場

性試験も行なわれた．また安全弁管台セーフ

合の 2 次から 5 次までの高調波発生特性の解エンド試験体およびサージ管台セーフエンド

析により，非線形性の種類によって各次数の試験体について付与された SCC の探傷試験に

高調波振幅は異なる入射波振幅依存性を示す

より，切断調査により真の SCC 深さが求めら

ことが明らかになった．

れている安全弁管台の試験体においては，欠また，インコネル 600 合金に導入した疲労陥の深さ測定率や深さ測定精度に関して現行

き 裂 を 含 む 試 験 体 に つ い て，5MHz の 縦 波の探傷法と比較評価が行なわれた．その結果，

バースト波をき裂面に垂直入射した場合の透いずれにおいても 3 次元超音波探傷法が優れ過波に含まれる高次高調波を測定し，5 次まていることが確認された（図 13）．以上の結での高調波について入射波強度との関係が調果から，3 次元超音波探傷法が実機適用されべられた．その結果，特に 2 次高調波，3 次た場合の評価基準データが得られる見通しが高調波については，それぞれ入射波強度の 2得られた．

乗，3 乗に比例して増加していることが明らかになった．

ロ．SCC 模擬き裂面の開閉口に伴うヒステリシ

ハ．数値解析による溶接部高調波発生の検討

スを考慮した高次高調波の解析
閉口き裂を模擬した非線形界面モデル (5)粒界閉口 SCC 部分で励起される斜角入射（接触圧力依存性を考慮した接触面剛性モデ

高調波の最適送受信形態を見出すため，個々ル：図 14），き裂面開閉口にともなう 2 次，3の結晶粒形状と弾性異方性を考慮できる有限次の非線形性及びき裂面に作用する応力の負要素法波動伝搬数値解析法により，板裏面から成長した SCC を対象に種々の方向から入射した超音波について，密着き裂からの高調波散乱状況が解析された．その結果，高調波

True area of contact

を入射角 70 度で送信し，き裂面から 50 度の方位で受信することで，安定して高調波を検出できることが明らかにされた．
③

マイクロ波検出技術を用いた高分子材料への放射線照射による経年劣化測定技術の評価手法
開発
Equilibrium
図 13

3 次元 UT 法と現行 UT 法の比較（サージ管台
SCC 付与試験体の例）

本研究は，対象試料の作製，マイクロ波検出技術を用いた劣化特性測定，およびその結果を踏まえて採った精度向上策を適用し，得られたデータを直接的な劣化測定データと比較することにより精度向上の確認を行うものである．
イ．高分子材料試料の作製
照射雰囲気，吸収線量，温度を変えた照射
条件等の劣化条件の異なるケーブル絶縁材の劣化試料については，INSS や原子力安全基盤機構（JNES）の協力で準備された．またポリエチレン，シリコンゴムおよび EP ゴムを対象として，原子燃料工業の電子線照射装置（10MeV）による照射サービスや大阪大学産業科学研究所のコバルト 60 ガンマ線照射施設

図 14

接触界面における接触圧力と空隙幅の関係（模式図）の協力を得て，吸収線量及び照射雰囲気を変えた照射劣化試料が作製された．

355

ロ．高分子材料の劣化過程の解明

マ
イ
ク
ロ
波
共
振
周
波
数
変
化
量
︵

高分子材料の放射線照射による劣化に伴う誘電特性の変化に対する雰囲気中の酸素の影
響が考えられることから，ポリエチレンの60

MHz

Co ガンマ線照射劣化試料について酸素およびアルゴン雰囲気下での測定が実施された．具︶破断時の伸び［％］体的には，マイクロ波誘電吸収測定法による，照射による材料の構造変化に伴う誘電損失変

マ
イ
ク
ロ
波
共
振
周
波
数
変
化
量
︵

化量に比例する共振周波数信号の時間変化の測定である．その結果，共振周波数の変化量
は，両者とも 20kGy 程度までの急速な上昇のMHz

後，200kGy 程度まではやや飽和傾向ながら単調に増加するが，それ以降は，アルゴン雰︶

破断時の伸び［％］

囲気では単調増加傾向が継続するのに対し，
酸素雰囲気で減少に転じることが確認された．
また，大気中での電子線照射でも，上記の酸素 雰 囲 気 で の 結 果 と 同 様 に 200kGy 付 近 で

図 15

共振周波数と破断時伸びの相関例（熱・放射線
劣化 EP ゴム）ピークを生じる傾向を持つことが確認されている．これらのことは，ポリエチレンの放射な改良を加え，イ．で準備した全ての試料を

線劣化が高エネルギー電子線とγ線とで同じ対象に測定が行われ，精度の向上の状況が確機構によるものを示唆するものと考えられる．

認された．また，信頼性の面では，破断時のこのような酸素の影響については，ポリエ

伸びのデータが入手可能な劣化試料について，

チレンのモデル化合物（n −ペンタン）につ

共振周波数変化量と破断時の伸びとの相関をいて分子軌道計算を用いた考察が行われ，酸確認し以下のような良好な結果が得られた．

素付加により双極子モーメントが大幅に増加

すなわち，INSS 提供の熱劣化された材料ですることが明らかにされた．この極性の増加の相関係数は，難燃 EP ゴムが 0.87〜0.99 ，はマイクロ波測定では低周波数側へのシフト

シ リ コ ン ケ ー ブ ル が 0.63〜0.92 で あ り，として現れることから，前述の測定結果とあJNES 提供の熱・放射線劣化された材料では，わせ，高分子材料の放射線照射による劣化過EP ゴ ム と 難 燃 ゴ ム ケ ー ブ ル，と も に程で酸素付加が生じている可能性の指摘がな

0.8〜0.9 であった（図 15）．

された．ポリエチレンロッドのようなバルク

以上の結果から，マイクロ波技術の，高分材では，放射線により長寿命ラジカル種が残子ケーブルの熱，放射線による経年劣化の検る可能性が報告されていることから，これら査への適用性が検証された．この成果を基にのラジカル種が主に表面でクエンチされるこして，本測定法の実機適用を念頭に，試料のとで誘電特性に影響する可能性もあり，この成型加工を必要としない接触診断による測定点については，厚さや架橋度の調整により酸が可能なピンホール型空洞共振器を作製し，素透過性を変えたポリエチレンでの検討が必

性能確認試験を行われた．その結果，感度の要との考えが示されている．

点からはさらなる改良が必要であるものの，

ハ．経年劣化測定技術の評価精度の向上
マイクロ波誘電吸収測定法による評価精度向上には，適切な測定回数の設定のほか，測成立性そのものについては問題が無いことが確認された．
3）溶接補修技術に関する研究

定の際の試料の固定・位置決め精度，同一質

本研究は，Ni 基合金多層盛溶接（補修）につい量の維持が重要であることに留意し，これらて，既存構成材料の不純物元素含有量および溶接の点を再吟味した上で，共振器内にポリスチ

材料中の微量添加元素含有量の差，溶接入熱量，

レン板を挿入しサンプルを固定するなど必要

施工方法の違いによる溶接性，および，補修部の356

再供用における経年変化に対する健全性評価技術

割れ感受性が改善したと推察されることや，を確立することを目的として，①

補修溶接施工液化割れおよび凝固割れ感受性の増加は，Ceにおける健全性評価技術の確立，②補修後溶接部の過剰添加により低融点の Ce と Ni の金属間の長期使用後における健全性評価技術の確立，③化合物が生成されたためと推察されることが補修溶接の健全性評価技術に対する実施工による示された．また，Ce 添加インコネル 690 溶接

検証，の 3 つが実施された．

金属部の高温延性の評価により，Ce 含有量① 補修溶接施工における健全性評価技術の確立

0.019wt％の溶接部が最も高温延性値が高い

ここでは，多層盛溶接割れ機構の解明および健

ことが，また局部変形能の評価により，Ce を全性評価，および補修溶接時の応力・ひずみ履

添加することで粒界強度が増加することが明

歴を評価するための多層盛溶接大規模高速解析

らかとなった．

技術の整備のための検討が行なわれた．

また，P および S の粒界偏析の理論解析おイ．多層盛溶接割れ機構の解明および健全性評
価

よび割れ発生の起因となる溶接ひずみの熱弾
塑性解析が行われた．その結果，粒界偏析のCe 添加量を変化させたインコネル 690 溶加

理論解析ではデンドライト径の変化に関わら材を作製し，バレストレイン試験による再熱ず，P および S の偏析量に差は見られず，冷溶接金属の溶接割れ感受性の定量評価で Ce

却速度が増加すればわずかに偏析量も増加す

添加による溶接割れ性改善効果を検証し，あることが明らかにされた．一方，実際の溶接

わせて溶接金属の組織解析および溶接割れ性部にて割れが発生した条件と発生しなかった

改善機構の解明が行なわれた．その結果，バ条件での，延性低下温度範囲（Ductility-dip

レストレイン試験からは，適正な Ce 含有量

Temperature Range：DTR）の測定結果と熱は 0.01wt％〜0.03wt％にあると考えられる

弾塑性解析によるひずみ挙動の解析結果とのことが明らかにされた．（図 16）．また，Ce

比較から，延性低下割れ発生温度域で増加す

添加インコネル 690 溶加材の溶接金属部の組る塑性ひずみを理論的に求め DTR と比較す

織観察からは，Ce の酸化物，硫化物およびリることで，溶接部での割れの発生を予測でき

ン化物，Ce 含有量 0.049wt％の溶接金属部にる可能性を明らかになった．

おいては低融点の Ce と Ni の金属間化合物のロ．多層盛溶接大規模高速解析技術

存在が確認された．以上のことから，Ce 添加

補修溶接において延性低下割れなどの発生

により不純物元素 P および S の粒内への固着に影響を与える補修溶接時の応力・ひずみ履が進み，P および S の粒界偏析が軽減され，歴を評価するため，以下に示すような熱源の高温での粒界強度が向上したため，延性低下モデル化や多層盛溶接における割れ生成の力

Multipass weld metal
Base metal : Inconel690
Filler wire: FC4
Ce content: 0.032mass%
Arc current: 160˜220A
Shield gas: Ar 15L/min
Welding speed: 2˜3mm/s

5mm

図 16

Ce 添加溶加材による多層盛溶接部の断面様相例（0.032wt％ Ce 添加）

357

学的モデル化等に関する検討を基に，解析の応力解析においては，昨年度開発した反復
サブストラクチャ法の適用で，計算速度を要
素数が 10 万程度の問題が約 10 時間という現実的な計算時間で計算できることが確認され，Clack depth , a (mm)高速化が図られた．

5432とで高速化が図られた．また，割れ生成のモ

00

デル化については，界面要素を用いた限界応
力モデルおよび限界塑性ひずみモデルについて，スポットバレストレイン試験のシミュ

After Welding
After ﬁnish-machining1

熱伝導（温度）解析では反復法を採用するこ

10

20

30

40

Time , t (year)

図 17

き 裂 長 さ の 進 展 状 況 評 価 例（き 裂 初 期 長 さ=0.1mm，同深さ=3.18mm）

レーションに適用しその有効性評価が行われ，②

その結果塑性変形による延性低下が直接取りき裂進展の基本的な挙動が明らかになった

扱えるという点で限界塑性ひずみモデルの方（図 17）．あわせて，初期き裂の大きさ，配管が優れていることが明らかになった．また，板厚，配管直径の影響も明らかになった．こ

多層溶接がビード下の部分が延性低下温度範れにより，マクロ残留応力場の観点でのき裂囲で受ける DTR 塑性ひずみおよび DTR 停留進展への残留応力の影響の力学的評価からは，時間に及ぼす影響についての単純な 2 パス溶

き裂進展挙動に及ぼす初期き裂の深さの影響

接モデルを用いた検討により，多層溶接の場はほとんど無いが，初期き裂の長さの影響は合に，DTR 塑性ひずみ，DTR 停留時間とも大きいということが判った．しかし，初期きに増加する傾向が認められることが明らかに裂深さは，材料の微視的不均一性の影響を受なった．

けて決定されるとともに，その発生，成長お補修後溶接部の長期使用後における健全性評

よび進展はミクロ残留応力場の影響を大きく

価技術の確立受けるものと考えられることから，その解明

ここでは，ミクロおよびマクロ応力場によるにはミクロ残留応力場の評価技術，及びこれ補修溶接部の力学的評価，および応力腐食割れを適用した応力腐食割れ挙動評価法の検討がに及ぼす不均一応力場および環境の効果の検討が行われた．
イ．ミクロおよびマクロ応力場による補修溶接部の力学的評価必要であることも明らかにされている．
ロ， 応力腐食割れに及ぼす不均一応力場および環境の効果
オーステナイト系ステンレス鋼ならびにマクロ応力数値解析技術等により算定したニッケル基合金補修後の補修溶接部の応力腐残留応力を有する部材に，初期き裂が発生し食割れ挙動に対する結晶組織およびミクロ応たと仮定し，これまでに検討したき裂進展評

力場の関連を明らかにするため，オーステナ

価手法を用いて，き裂の進展に及ぼす諸因子

イト鋼を主な対象とし，応力腐食割れに対すの影響評価解析が実施された．具体的には，る一軸応力，不均一応力，さらに結晶粒内の直径 300mm，板厚 30mm の 500A 配管の残ミクロ応力場と結晶学的方位関係に注目し，留応力分布下での計算を基本ケースとして，

き裂発生に及ぼす力学条件と環境条件の影響

配管直径，板厚，初期き裂の形状や応力分布が検討された．さらに，600 合金について，を変化させることにより，諸因子のき裂進展

強加工部の応力腐食割れ挙動を検討された．

に及ぼす影響が評価された．その結果，き裂

具体的には，Ni 合金と同様にオーステナイト

は，発生から 10 年程度までは内表面付近での組織を有す SUS316L ステンレス鋼を用いて残留応力分布が引っ張り方向であることによ

応力腐食割れ感受性のミクロ応力場におけるり比較的早く進展し，その後はき裂の進展に

発 生 挙 動 の 解 析 方 法 を 確 立 す る た め に，伴うき裂先端部での残留応力が引張りから圧SUS316L 鋼の高温高圧水中での応力腐食割れ

縮への変化に伴い次第に緩やかになるという，

き裂の後方電子散乱回折像（Electron Back-

358

よる検証

割れ発生確率0.15

イ． 実補修溶接プロセスに基づく施工健全性の0.1

検証
実際の高経年化プラントを補修する際に生0.05

じる可能性がある問題点の抽出，本研究で確
0
20

図 18

30

40
50
結晶粒間方位差 / deg.

6070

粒界割れを生じた結晶粒界と隣接粒界との結晶
方位差の分布立される補修プロセスを実施工への適用の妥
当性検証，および高経年化プラントの予防保全・補修技術の技術情報基盤の整備を目的として，実機プラントにおける高ニッケル基合
金溶接使用部位をまとめるとともに，潜在的に補修を行う可能性のある箇所を調査し，実76

赤：結晶方位差約50°
青：結晶方位差約30°

施工補修条件の抽出が実施された．その結果，

き裂数5

国内では，2003 年以降，多数のインコネル

43600 合金部位での損傷事例が確認されてきて

2

おり，インコネル 690 合金による補修や部分

100

取替に係る溶接技術の確立等の万全の対策が
10

20

30

40

50

60

70

応力軸と結晶粒界との角度

図 19

粒界割れを生じた結晶粒界と応力軸のなす角度の分布必要となっていることが確認された．またこのためには，補修工法の確立が期待される部
位の中でも厳しい施工条件下にある原子炉容器出入口管台についての既実施の溶接条件検討の成果や，加圧器サージ管や蒸気発生器のScattering Pattern：EBSP）解析が行われた．

水室内溶接部等他の適用部位を考慮に入れたさ ら に，冷 間 加 工 し た イ ン コ ネ ル 600 の研究計画の立案や結果の考察が重要であるこPWR 模擬環境での応力腐食割れ試験を実施

とも確認された．

し，き裂の EBSP 法による解析が試みられている．その結果，20％冷間加工した SUS316L

4）主要構築物の劣化に関する研究
原子力発電所の主要構築物である鉄筋コンク

鋼の高温高圧水中での応力腐食割れが粒界とリート構造物について，その耐久性を支配する鉄粒内のすべり線ないしは双晶境界にて生じる，

筋腐食に着目した研究で，鉄筋腐食に影響を及ぼ

粒界に生じたき裂は隣り合う結晶間の方位差す要因及びその特性を把握するための腐食促進試

が 30°付近に特異的に多く分布すること（図験，並びにこれを基にした鉄筋腐食に着目したコ18）や，き裂を生じた結晶粒界と応力方向とンクリート耐久性評価手法の検討が行なわれた．

のなす角は 60°付近に多く分布する（図 19）

腐食促進試験は，曲げ載荷によってひび割れの生こと等が示され，これにより，EBSP を用いじた梁模型（図 20）を用い，ひび割れ幅，コンク

た，高温高圧水中の応力腐食割れ発生・進展

リートのかぶり厚さ，コンクリートの中性化の程に及ぼすミクロな応力場，あるいは金属組織との対応を解析する手法の妥当性が確認された．また，20％冷間加工したインコネル 600
は 360℃，水素注入の PWR 模擬環境においnique：SSRT 法）により試料表面に多数の粒界応力腐食割れき裂が生成することも明らかになった．これらの知見は Ni 基合金の補修

141(161)て，低ひずみ速度法（Slow Stress Rate Tech40
(60)
450

溶接後の再供用時における信頼性評価に反映できるものである．
③ 補修溶接の健全性評価技術に対する実施工に

図 20 試験体図

93

359

はひび割れが無い場合に比べ小さくなることが確認された．これにより，ひび割れ発生の恐れのある場合は予め表面塗装する，あるいはひび割れ発
生後速やかにひび割れに樹脂注入するなどの対策をとる必要があることが再確認された．

5.

結言
このように，平成 19 年度の福井クラスタの事業

は，研究実施機関・研究者各位の精力的な努力，検図 21

ひび割れ幅と腐食面積の関係（図中凡例の 2 つの数字は，それぞれ，中性化促進と腐食促進の期間［週］を表す）

討委員会委員各位の御指導・御協力により円滑に遂行でき，所期の研究成果を達成することができた．
また，コンソーシアム体制での事業運営のノーハウの蓄積を図ることができた．なお，本年度の研究は度，及び含有塩化物イオンの有無の各要因と鉄筋充実した内容であるが，本事業の最終目標である規腐食の関係を調べる乾湿環境下で実施され，その制情報としての活用に資するには，得られた成果を

結果，中性化が鉄筋の腐食に与える影響は非常に基にして更なる調査研究を行う必要があるものが大小さく，コンクリートの水・セメント比の鉄筋腐部分である．個々の研究案件の今後の取り扱いにつ食への影響は認められなかった．また，ひび割れ

いては，委託元である経済産業省原子力安全・保安が有る場合，二酸化炭素や塩化物イオンがひび割

院の本事業計画の検討を待つことになるが，INSS

れを通して鉄筋位置まで到達するため，鉄筋腐食としては，福井・近畿圏内の各研究実施機関の持つ，の進行はひび割れが無い場合に比べて著しいこと，

人材育成，研究意欲の増進，技術シーズ開発等の社

ひび割れ幅が大きいほど鉄筋の腐食面積が増加す

会的役割を適切に勘案して，より実用性の高い成果る傾向にあることが確認された（図 21）．なお，を得るという本事業のニーズに即した研究の企画・かぶり厚さの鉄筋腐食面積への影響は認められな推進に努力することとしている．

かった．さらに，打ち込み方向の違いによる鉄筋腐食への影響は，ブリージング（肌離れ：鉄筋と謝辞

コンクリートとの間に隙間ができること）の存在
により，逆打ちの方では引っ張り側だけでなく圧

平成 19 年度の福井クラスタの事業の遂行に当って縮側にも明確に認められた．また，明瞭な鉄筋腐の，研究実施機関・研究者各位の御努力・御協力に食 が 認 め ら れ た 試 験 体 の 自 然 電 位 は感謝いたします．また，福井工業大学教授柴田俊夫-300mV〜-400mV で，ASTM の判定基準にほぼ

氏からは検討委員会主査として的確な指導・助言を対応するものであった．

頂戴しました．この場を借りて感謝の意を表します．

鉄筋腐食の観点から許容されるひび割れ幅に関しては次の様な推定が示されている．すなわち，

文献

ひび割れ（鉄筋位置側面で 0.1mm と 0.2mm，引張縁ではそれぞれ約 2 倍）があると，いずれも鉄(１) 日本機械学会，+発電用設備規格

配管減肉管

筋が錆び，ひび割れ幅が大きいほど鉄筋腐食面積

理に関する規格,，JSME S CAI-2005, pp.53‐

は大きくなっている．今回の試験は促進試験であ70, 2005-3

るので試験結果からだけでは許容値を見つけるこ(２) ASME，+Requirements for analytical evalua-とはできないが，本研究が対象とする厳しい条件

tion of pipe wall thinning Section XI,，Caseに対しては 0.1mm 前後の値になると考えられる．

N-597-2, (2003)

以上の結果，鉄筋位置まで到達するひび割れが生(３) 山崎友裕，+ガイド波用電磁超音波センサーにじれば，その鉄筋腐食への影響は大きく，コンク

よるワイヤー，パイプ，薄板の非破壊評価，非リート品質（水セメント比）やかぶり厚さの影響

破壊検査,，54 (2005) 606-611

360(４) 泉谷亨，松本英治，柴田俊忍，+弾性波波形解析による傾斜機能材内部の不均質の測定,，日本機械学会論文集，平成 7 年 11 月号，61A，591, 93-100 (1995)(５) S.Biwa, S.Nakajima and Ohno, Trans.ASME J.
Appl.Mech., 71, 508 (2004)