361

センサーを用いた配管外部からのキャビテーション検知手法の開発―10 年間にわたる取り組みのまとめ―
Development of Detection Methods of Cavitation Phenomena by Sensor Placedoutside of the Piping―Ten Years Summary of This Approach―
長屋

行則（Yukinori Nagaya)＊ 1

村瀬道雄（Michio Murase)＊ 1

水山成郎（Shigeo Mizuyama)＊ 2

要約 キャビテーションによる振動や壊食の発生は，配管の損傷の潜在的要因の一つであり，キャビテーションに起因したトラブルを防止するためにはその発生を検知し，その影響を評価することが重要である．近年，状態基準保全が注目されている原子力発電所においては，発電所の運転中にキャビテーション発生の有無を判断できることが望ましい．著者らは，約 10 年間にわたり配管外部からのキャビテーション検知手法の開発に取り組んできた．その主なものとして，オリフィスを対象にキャビテーション流動状況の把握として高速度カメラによる可視化実験，配管内表面での衝撃力測定，配管外部からの検知手法として加速度センサーおよびマイクロフォンによる測定を実施しており，それらの試験の結果，キャビテーション発生の有無を判断できる見通しを得ている．今後はこれまでの検討を踏まえ，様々な配管構造側条件での知見の拡充を図るとともに検知精度の向上を図り，実際の原子力発電所におけるキャビテーション検知への適用を目指す予定である．本稿では，これまでの研究の概要と得られた主な成果をまとめて報告する．
キーワード

キャビテーション，エロージョン，加速度センサー，衝撃力センサー，マイクロフォン，衝撃波，
オリフィス

Abstract
Cavitation induced vibration and consequent erosion of the piping are some of thepotential damaging factors in power plants. In order to prevent troubles caused by cavitation, it isimportant to detect the inception of cavitation and evaluate its impact on the pipe. In nuclear power
plants, where greater attention has been paid on condition based maintenance recently , it isdesirable to detect the inception of cavitation during plant operation. Authors have been working on
detection methods of cavitation from outside of a pipe for about ten years. The main approaches wetook were visualization experiments to understand cavitation phenomena using high-speed camera,
measurements of impingement load on the inner surface pf a pipe, and detection tests of cavitation
using accelerometer and microphone. The methods using accelerometer or microphone seemed to
be promising methods to detect cavitation phenomena in a piping system. The methods will betested with various types of pipes and the applicability of the method will be examined for different
conditions.The efforts to improve the detection accuracy will be continuously made to reach the goalof application to monitoring of nuclear power plant piping. In this paper,the summaries of thesestudies and some of the major findings were outlined.
Keywords

1.

cavitation, erosion, accelerometer, impact force detector, microphone，shockwave, orifice

はじめに衝撃波が壊食や振動を引き起こし，プラント配管損
傷の潜在的要因となる(1)(2)．原子力発電所ではもと弁やオリフィスなどの配管絞り部では流速が局所

もとキャビテーションを防止するような設計がされ的に速くなるため圧力が低下し，これが飽和蒸気圧ているが，近年の原子力発電所におけるトラブル事以下になるとキャビテーション気泡が発生する．絞例(3)では，プラントの通常運転中ではなく，設計でり部下流の流路拡大部で流速が低下すると，圧力回は考慮されていないプラントの起動や停止といった復によって気泡が崩壊し，衝撃波が発生する．この過渡的な運転操作に伴いトラブルが発生している．

＊1＊2(株)原子力安全システム研究所(株)原子力安全システム研究所

技術システム研究所
技術システム研究所

現在 関西電力(株)362

そのため，運転中のプラントにおいて，キャビテー

絞り部を対象としたキャビテーション検知手法としションを検知する手法を開発し，それらによる壊食て，配管外部にセンサーを設置して検知する手法のや振動などの配管系への影響評価ができることが望開発を進めてきた．本報告では，キャビテーション

ましい．

検知手法の研究開発(19)〜(23)で得られた知見を整理し現在，キャビテーション現象を把握する方法に関て紹介する．

して，多くの研究機関や大学で，様々な研究が実施

2.

されている．例えば，(1)可視化による気泡の発生や研究の経過

崩壊といった気泡挙動の観察 (4)(5)，(2)壊食量測定
やキャビテーション気泡の崩壊衝撃力測定といった

原子力安全システム研究所（以下，INSS という）配管内部の状態評価 (6)〜(10)，(3)気泡崩壊時の衝撃におけるキャビテーションに関する研究経過を図 1

力によって材料にもたらされる振動やアコースに示す．研究着手にあたり，まず，キャビテーショ

ティックエミッションセンサーを使用して間接的にン実験ループ設置などのインフラ整備に着手した．

検知する方法 (11)〜(13)，(4)キャビテーション発生時

実験ループの設計・製作に当たり，具体的な設計のに生じる音響をマイクロフォン等によって非接触測ノウハウが乏しかったため，金沢工業大学の佐藤恵定で検知する方法(14)(15)，(5)数値解析によって圧力一教授にご協力いただいた．それまで，INSS には場を計算し気泡の発生や消滅を検知する方法(16)〜(18)流動実験を行うための実験装置がなく，文献調査やなどについての研究がある．

外部での実験委託に頼らざるを得なかった．実験装置を保有することにより，様々な実験が可能になり，キャビテーションが発生しやすい箇所として，ポンプ，プラント配管の弁やオリフィスが挙げられる．

実験ノウハウの蓄積に大いに役立った．

通常，圧力，流量といった運転パラメータから求め実験内容に応じて，センサー等の必要な測定機器られるキャビテーション数といった評価指標でキャは適宜導入してきた．具体的な機器仕様についてはビテーション発生有無を判断することが可能である

後に述べるが，流体挙動把握に必要な高速度ビデオ

が，実際の原子力発電所では，弁は多数設置されてカメラ，配管外表面信号を検知するための加速度セ

おり，圧力や流量などの監視計器がないものも多く，

ンサー，マイクロフォンなどを取り揃えた．

配管系のキャビテーション数の算出は困難である．

本研究の目的は実機プラント運転中におけるキャ

また，キャビテーション検知手法についても，運転ビテーション検知技術の開発であったことから，非中のプラント配管の弁やオリフィスを対象とした研破壊検査であること，様々な現場条件で使用可能で究はあまり見られない．

あることが求められた．そのため，キャビテーショ

そこで，著者らは，約 10 年間にわたり，運転中のン振動と音響に着目して開発を進めることとした．

原子力発電所における弁やオリフィス下流といったキャビテーション発生時には，大きな振動や音響を

H10
実験設備

可視化

H11

H12

実験ループ設置

H13 H14 H15

H16

H17 H18

H19

実験ループ改造（流れ加速型腐食実験対応化）

高速度カメラによるキャビテーション挙動の把握（一部共研 金沢工大）

取
組
項
目

内部測定

キャビテーション壊食の影響評価（一部共研 福井大学）

外面
接触測定
外部
非接触測定

図1

加速度センサーによる検知

マイクロフォンによる検知

INSS におけるキャビテーション研究の変遷

363

伴うことが知られている．これは，キャビテーショ

圧力は試験部上流と下流の圧力計で測定する．

ン気泡崩壊に伴い，強い衝撃波が発生して配管内表

また，供試流体の温度はレザーバに設置した温度面に作用し，その振動が配管外表面に伝達されるか計で測定する．実験装置の圧力はレザーバに接続しらである．

た窒素ボンベにより調整する．実験流速はポンプの具体的な取組項目は以下の通りである．
(１)

可視化：キャビテーション挙動の把握(２)

内部測定：キャビテーション衝撃力の定量把

回転数をインバータにより制御して調整する．

3.2

試験部

握
(３)

外面接触測定：加速度センサーによる検知

試験部形状を図 3 に示す．この形状は，本研究で(４)

外部非接触測定：マイクロフォンによる検知

実施した各種試験を通じて使用している．配管部は各々の取組項目の詳細については後に述べるが，内径 49.5mm の円管であり，オリフィス内径は配管

キャビテーション発生から配管外部へ振動ならびに内径の 1/2（24.75mm）である．オリフィス長さは音響が伝達されるまでのステップごとに，実験を実28mm とした．

施し，それらの相互関係を調べてきた．
上流側

下流側

3.

実験装置

3.1

流動実験ループ

オリフィス
φ49.5
φ24.75実験に用いたループの概要を図 2 に示す．実験装

流れ方向

置は，レザーバ，ポンプ，試験部と配管で構成され300る閉ループ構造である．レザーバは容積が 1.28m3の

図3

圧力容器であり，3.2MPa までの加圧が可能である．

28

試験部形状

供試流体の温度調整はレザーバ内部のヒータで行い，1℃の精度で水温の調整（150℃以下）が可能である．
流量は試験部上流に取り付けた電磁流量計で測定し，

3.3

実験条件

キャビテーションの状態を表す代表的なパラメー

最大圧力
最大流量
最大温度
配管内径

[M Pa][l/min][℃][mm]

タであるキャビテーション数を実験パラメータとし

800
200
49.5

て用いた．キャビテーション数σは次式で定義され
る．
σ=

レザーバ

試験部
P

3.2

流量計

2P−PρV (1)

ここで，Pd はオリフィス下流の圧力［Pa］，Pv は実験水温での飽和蒸気圧［Pa］，ρは実験水温での流体密度［kg/m3］，V はオリフィス部での平均流速P［m/s］である．
キャビテーション数σは，式(1)からわかるよう

Tに，圧力，流速，密度といった流体パラメータのみ

T

で与えることができる．キャビテーション数σをパラメータとしてキャビテーション気泡挙動を把握す

ポンプ
図2

ヒータ

ることにより，可視化出来ない実機用配管での測定

窒素ボンベ

キャビテーション実験ループの概要

における基礎データとすることができる．

364

4.

高速度カメラによる可視化実験

4.1

目的

σ＝ 2.8（気泡なし）

センサーによる配管外表面からの検知には，配管壁面近傍でのキャビテーション気泡の挙動とセン
サー出力との関連付けが必要である．そのため，
キャビテーション挙動に関する基礎的な知見を拡充

σ＝ 1.4（初生段階）

することを目的に，高速度カメラを用いた可視化実験を実施した．

4.2

実験方法

図 4 に，高速度ビデオカメラを示す．アクリル製

σ＝ 0.9（遷移状態）

試験部を用いて，キャビテーション流動状況を撮影した．オリフィス平均流速 15.0m/s で循環し，実験
ループ圧力を調整することにより，キャビテーショ
ン数σを調整した．
使用した高速度ビデオカメラ（フォトロン社製
FASTCAM ULTIMA-SE）は，フ ル フ レ ー ム 撮 影

σ＝ 0.7（遷移状態）の 場 合 で 最 大 4500fps（コ マ / 秒），パ ー シ ャ ル フ
レーム撮影の場合で最大 40500fps の能力がある．
4500fps で撮影する場合，流速 15.0m/s では，気泡発生から試験部長さ 300mm 間を流れ去るまでに 90コマの映像となる．

σ＝ 0.5（ス ー パ ーキャビテーション）
図 5 キャビテーションの流動状況（フレームレート：
9000fps）

テーション気泡は激しく発生する．
(２.オリフィス形状におけるキャビテーションの初
図4

高速度ビデオカメラ（フォトロン社製）

生はキャビテーション数σ＝ 1.8〜1.4 であり，遷移状態である 0.7 でキャビテーションが最も激しくなる．

4.3

得られた知見(３) キャビテーション数σ＜ 0.6 では，気相部と液相部が完全に分離したスーパーキャビテーショ

キャビテーション数σを変化させた場合の流動状
況の可視化写真を図 5 に示す．可視化実験により判明したキャビテーション挙動に関する基礎的知見は以下のとおりである．
(１) キャビテーション数σが小さいほど，キャビン状態となる．

365

5.

外面接触測定(19)(20)

5.1

目的

5.3

得られた知見図 8 にオリフィス下流 100mm における加速度セ
ンサーの信号波形例を示す．また，各キャビテー

キャビテーションに起因する配管外表面振動は配管内表面近傍の気泡崩壊に密接に関係するものと考

ション数における流れ方向の加速度センサー出力分
布を図 9 に示す．

えられる．可視化実験でキャビテーションの流動状

本測定により判明した知見は以下のとおりである．

況とキャビテーション数σの関係が明らかとなった(１) キャビテーション数σの低下に伴い，加速度セことから，流動状況と配管外表面加速度との関係を

ンサー信号波形はパルス状の信号が増加する．

明らかにすることを目的に，キャビテーション数σ(２) 加速度センサー出力は，遷移状態ではキャビをパラメータとして配管外表面での加速度センサー

テーションが発生していない状態の数十倍以上となる．

による測定を実施した．

(３) キャビテーション数σの変化によって流れ方向

5.2

実験方法

の加速度センサー出力分布は異なる．気泡なし（σ＝ 2.8）では上流と下流の出力に差はなく，

図 6 に加速度センサーとアンプを，図 7 に加速度
測 定 シ ス テ ム の 概 要 を 示 す．ス テ ン レ ス 鋼（SUS304）製の試験部を用い，配管外表面加速度をセンサー出力（Ｖ）測定した．オリフィス平均流速 15.0m/s で循環し，実験ループ圧力を調整することによりキャビテー
ション数σを調整した．本測定では高周波数帯域まで測定可能な圧電型の加速度センサー（TEAC 製，703B，0.3〜45kHz，感度± 3dB）を使用した．

センサー出力（Ｖ）

σ＝２.８ （気泡なし）

時間（sec）

センサー出力（Ｖ）

σ＝1.４ （初生段階）

時間（sec）

σ＝０.７ （遷移状態）

図6

加速度センサーおよび加速度アンプ

図8

時間（sec）

各キャビテーション数における加速度センサー出力波形

出力は全体的に小さい．初生段階（σ＝ 1.4）では，下流に比べ上流側出力は 2 倍程度大きく

加速度センサー
加速度アンプなる．これは，オリフィス入口付近での気泡崩
壊が支配的であることが原因である．遷移状態

オシロスコープ（σ＝ 0.7）では，オリフィス下流 50mm から75mm までセンサー出力が増加し，75mm で最大となる．上流と下流のセンサー出力比は最大で 10 倍程度となる．キャビテーションの発達に伴い，気泡崩壊位置が下流側にも進展するた

図7

加速度測定システムめである．

加速度センサー出力電圧RMS(mV)

366

示す．ステンレス鋼（SUS304）製の試験部を用い，

80：σ＝2.8：σ＝1.4：σ＝0.760

キャビテーション発生時の音響を測定した．オリ
フィス平均流速 15.0m/s で循環し，実験ループ圧力

オ
リ
フ
ィ
ス
部

40

を調整することにより，キャビテーション数σを調整した．本測定では音響測定用にコンデンサマイク
ロ フ ォ ン（小 野 測 器 製，MI-1233，20〜20kHz，最20

大音圧レベル 140dB，感度− 29dB ± 3dB）を使用

0
-300

した．
-200

-1000

0

100

200

300

オリフィス出口からの距離(mm)

図9

キャビテーション数の変化による加速度センサー
出力

測定位置は，キャビテーションの発生がないオリフィス上流 90mm と遷移状態で最も加速度センサー
出力が大きかったオリフィス下流 75mm とし，ノイズ成分を除去するため 8kHz のハイパスフィルタ処
理した．

5.4

キャビテーション検知手法への適用

6.3得られた知見実機プラントではキャビテーション以外にも様々

キャビテーション数σを変化させた場合のオリなノイズや振動があり，それらとキャビテーション

フィス上流および下流のマイクロフォン出力を図 12

起因の信号とを判別する必要がある．キャビテーに示す．

ションは絞り部とその下流で発生し，キャビテー

本測定により判明した知見は以下のとおりである．

ションの発達に伴って気泡崩壊位置が下流に移動することから，比較基準データがなくても，絞り部の上流と下流とで加速度を測定し，上流での出力と下流での出力とを比較することによりキャビテーショ
ンを検知することが可能となる．

6.

外部非接触測定(21)(22)

6.1

目的

図 10

マイクロフォン

加速度センサーを用いたキャビテーション検知は有効な手法であるが，配管外表面に加速度センサー
加速度センサーを取り付ける必要があるため，高温配管部での測定

加速度アンプが困難であるなど現場適用上の課題がある．そこで，キャビテーション発生時の音響に着目した非接触測定手法の開発を進めることとした．キャビテーショ

流れ方向

ン音響は，配管外表面からの放射音響と考えられることから，加速度センサー出力との相関について明オシロスコープ

らかにすることを目的に，マイクロフォンを用いたマイクロフォン

キャビテーション音響の測定を実施した．

6.2

実験方法

マイクロフォンアンプ
フィルターユニット

図 10 にマイクロフォンを，図 11 に加速度セン
サーとマイクロフォンによる測定システムの概要を

図 11

加速度センサーとマイクロフォンによる測定シ
ステム

367

(１) キャビテーション流動状況により，マイクロ7.

内部測定(23)7.1

目的フォン出力が変化する．その変化の傾向は加速度センサー出力と定性的に一致する．気泡なし（σ＝ 2.8）では上流と下流の出力に差はなく，キャビテーション気泡が崩壊すると配管内表面にのセンサー出力比が数倍程度となる．なお，

衝撃力が作用し，衝撃力が一定値を越えると配管材

キャビテーション数σ＝ 2.8〜1.4 の範囲で上に壊食が生じる．そこで，配管材への影響を定量的

流側出力が大きいなど加速度センサーの場合とに評価することを目的に，配管内表面の衝撃力を直異なるが，放射音響を測定しているためオリフィス部で発生している音響も検知しているからである．
(２) キャビテーション数σの低下に伴い，加速度センサーと同様に，マイクロフォン信号波形にはパルス状の信号が検出される．
(３) マイクロフォン出力および信号波形について
は，ハイパスフィルタにより低い周波数成分を

出力比 (下流側RMS/上流側RMS)

遷移状態（σ＝ 0.7）では，上流に対する下流

76

加速度センサーマイクロフォン
（8ｋHz ハイパスフィルタ）

5
4
3
2
1
0

除去することで，上流に対する下流のマイクロ

0

0.5

1

フォン出力比やパルス成分をより明確にするこ

2

2.5

3

キャビテーション数σとができる．

6.4

1.5

図 13

下流／上流のセンサー出力比

キャビテーション検知手法への適用
接測定する衝撃力センサーを用いた衝撃力測定を実上流での出力 RMS 値に対する下流での出力 RMS施した．これにより，キャビテーション気泡の崩壊値の比を図 13 に示す．加速度センサーでの測定結果による構造材への影響の有無についての知見を得るとマイクロフォンによる測定結果とで定性的に傾向ことができた．

が一致したことから，加速度センサーと同様の手法

マイクロフォン出力電圧 RMS（mV）

でキャビテーションを検知することが可能となる．

7.2

実験方法

図 14 に衝撃力センサーの構造を，図 15 に衝撃力

3.5

測定システムを示す．衝撃力センサーを埋め込んだ下流75mm
上流90mm3
2.5

アクリル製試験部を用い，配管内表面の衝撃力を測2定した．オリフィス平均流速 15.0m/s で循環し，実験ループ圧力を調整することによりキャビテーショ

1.5

ン数σを調整した．本測定で使用した衝撃力セン1

サー(15)は，福井大学の服部研究室で開発されたもの

0.5であり，圧電素子を Ti 製受圧棒と Cu 製伝達棒のサ

0
0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

キャビテーション数σ

図 12

キャビテーション数σとマイクロフォン出力（8kHz ハイパスフィルタ処理）

ンドイッチ構造である．
信号の前処理として，衝撃力センサーからの出力はノイズ成分を除去するため，19.5kHz のハイパスフィルタを通した．本測定システムは，サンプリン
グ周波数 600,000 回／ 1 分間で，受圧棒にかかる衝撃力の大きさと個数を検出した．

368

1.E+06
リード線

12

回数
1
2
3

1.E+05
1.E+04
個数

伝 達 棒
（Cu）

1.E+0315圧電素子

1.E+02
1.E+010.2530エポキシ系接着剤

1.E+00

受 圧 棒
（Ti）

0

1

2

3

4

5

6

7

衝撃力 (N)

図 16

図 14

衝撃力センサーによる測定結果の一例（σ＝0.7，オリフィス下流 50mm）

衝撃力センサーの構造

0.3

前処理回路
ハイパス
フィルタ

ピーク
ホールド回路

パソコン

7

0.25
加速度出力電圧（V）

衝撃力センサー8

壊食有
加速度センサー
衝撃力センサー

6

0.2

5

0.15

4
3

0.1

衝撃力（N）

φ5

2
0.05

1

0

0
0

図 15

衝撃力測定システムの構成

1

1.5

2

キャビテーション数 σ

図 17

7.3

0.5

衝撃力と配管外表面加速度の関係（オリフィス
下流 75mm）

得られた知見ルミ試験片を用いて壊食ピット発生の有無を測

衝撃力センサーによる測定例を図 16 に示す．ま定したものであり，σ＞ 0.9 では壊食ピットがた，衝撃力センサー出力の上位値と加速度センサー

発生せず，σ＜ 0.8 で壊食ピットが発生する．

出力との比較を図 17 に示す．衝撃力センサーによる測定結果から得られた知見は以下の通りである．

7.4

キャビテーション検知手法への適用(１) 配管系のキャビテーションでは，キャビテー
ション噴流実験 (15) といった高壊食領域での実衝撃力センサー出力の平均値ではなく上位値が加験結果とは異なり，非常に小さい衝撃力エネル

速度センサー出力とよい相関があるということは，ギーである．これは主として流速が小さいこと

配管表面へ伝達される衝撃力の閾値があると考えらによる．

れる．配管外表面測定により衝撃力を評価するため(２) キャビテーション数の違いによる衝撃力の分布には，その閾値を明らかにすることが課題といえる．

は，どのキャビテーション数でも 0.1〜0.2N

また，キャビテーションが発生してもσ＞ 0.9 でに集中しており全体的には大差ないが，最大衝は壊食は生じないことから，壊食防止の観点からは撃力については大きく変わる．

σ＜ 0.9 の強い遷移キャビテーションを検知すれば(３) 衝撃力センサー出力の上位値と加速度センサー
出力とでよい相関がある．
(４) キャビテーション数σが小さい場合，衝撃力上位値のばらつきが大きくなる．壊食の有無はアよいことになる．

369

8.

まとめ
運転中の原子力発電所において配管外部からキャ予定である．

謝辞

ビテーション発生を検知する手法を開発するために，
オリフィス下流におけるキャビテーションの高速度

本研究は金沢工業大学や福井大学との共同研究に

カメラによる流動状況の観察および各種センサーにより進めてきた．キャビテーション実験ループの設よる測定を実施した結果，以下の事項が明らかと計と製作および加速度測定では金沢工業大学の佐藤なった．

恵一教授に，衝撃力センサーによる衝撃力測定およ(１) 高速度ビデオカメラによるキャビテーション流

び壊食実験については福井大学の服部修次教授に多動状況の観察の結果，キャビテーション数σが大なご協力を頂きましたのでここに感謝いたします．

小さくなるほど，キャビテーション気泡が増加する．キャビテーション数σ＝ 1.8〜1.4 で気文献

泡が発生しだす初生段階となり，σ＝ 0.7 で最も激しい遷移状態となる．σ＜ 0.6 では，気相(１) J.Ozol, J.H.Kim, J.Healzer, KCavitaion Experi-と液相が完全に分離するスーパーキャビテー

ence with Control Valves in Nuclear Powerション状態となる．

Plants,N ASME-FED-Vol. 190, pp. 291-297(２) 加速度センサーによる配管外表面加速度測定の(1994).

結果，キャビテーション数σの低下に伴いオリ(２) P. Moussou, S. Cambier, D. Lachene, et al.,

フィス下流の加速度が大きくなり，気泡崩壊がKVibration Investigation of a French PWR

激しい遷移状態ではキャビテーションが発生しPower Plant Piping System Caused by Cavitat-ていない状態に比べ数十倍以上となる．また，

ing Butterfly Valves,N ASME PVP-Vol.420-2,

加速度センサー信号波形にも変化が現れ，パル

pp.99-109 (2001).

ス状の信号が増加する．

(３) 関西電力（株），美浜発電所 3 号機の点検結果(３) マイクロフォンによる音響測定の結果，加速度について（C-1 次冷却材ポンプ封水注入ライン

センサーによる配管接触測定結果と定性的に一ベント弁溶接部付近からの漏洩の原因と対策）,致する．

平成 14 年 11 月 26 日．

(４) 衝撃力センサーによる配管内表面の直接測定の結果から，キャビテーション数σの低下に伴http: //www. kepco. co. jp/pressre/2002/11261j.html（2008.6.30HP 確認）い，衝撃力の分布の全体的な傾向に変化はない(４) 佐藤恵一，キャビテーション気泡崩壊時におけものの，衝撃力の上位値が大きく増加する．まる圧力波の伝搬と周囲気泡の崩壊，第 12 回

た，加速度センサー出力との比較の結果，衝撃

キャビテーションに関するシンポジウム，pp.

力センサー出力の上位値と良い相関が有る．ア

85-88 (2004).

ルミ試験片を用いて壊食ピット発生の有無を測(５) 清水誠二，長方形ノズルから噴出するキャビ

定した結果，σ＞ 0.9 では壊食ピットが発生せテーション噴流の観察，第 11 回キャビテー

ず，σ＜ 0.8 で壊食ピットが発生する．

ション関するシンポジウム，pp.05-108 (2001).

加速度センサー及びマイクロフォンといったセン(６) Yves Lecoffre, Antoine ArcherNA Method toサーを用い，絞り部の上流と下流における配管外表

Evaluate Cavitation Erosion in ValvesNThird

面での加速度，もしくは音響信号の RMS 値の比較

International symposium on Cavitation (1998).

により基準データなしでキャビテーション発生の有(７) 内山恒久，最高衝撃圧を呈する水温近傍におけ無を判別する手法を開発することができた．特に，るキャビテーションの挙動，日本機械学会論文

壊食発生領域であるσ＜ 0.9 では，上流と下流とで集（B 編），69 巻 681 号，pp.1128-1133 (2003).

顕著な差があることから確実に判断することが可能(８) 岡田庸敬，服部修次，キャビテーション気泡崩である．今後は，これまでの検討を踏まえ，様々な壊圧の伝ぱ挙動と壊食量，日本機械学会論文集

配管構造条件における知見を拡充するとともに検知（A 編），62 巻 600 号，pp.1820-1826 (1996).

精度の向上を図り，実機プラントへの適用を目指す(９) 佐藤恵一，キャビテーション壊食に関連する渦370

キャビティ圧壊挙動の観察，日本機械学会論文

テ ー シ ョ ン 検 知，INSS JOURNAL, Vol. 13, p.

集 （B 編）， 63 巻 616 号， pp. 3815-3821

115 (2006).

(2003).

(23) 水山成郎，村瀬道雄，服部修次，衝撃力セン(10) 服部修次ら，ASTM 規格に基づくキャビテー

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