技術開発ニュース　No.169

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• カテゴリ： 技術開発ニュース
• 作成日： 2025/03/12 21:57:14
• 要約：

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• ページ： 46
• 研　究　成　果 エコーの高さは第 1 表に示す判定基準の 5 % と比較して小 さく、ノイズエコーとの判別も困難であると判断した。 (2)　超音波伝播シミュレーション 3 予備検討を踏まえた検出試験の結果 　欠陥の深さを変えて再試験を行う前に、試験条件を事前 　シミュレーションの結果を受けて、試験体の模擬欠陥 検討する目的で超音波伝播シミュレーションを実施した。 を深さ 3.2 mm に加工し、再度検出試験を行った。その結 これは、一度、試験体に模擬欠陥を入れるとその後は欠陥 果、シミュレーションと同一条件での検出試験において を深くする方向にしか加工が出来ないことから、模擬欠陥 は、5 % 未満の欠陥由来エコーしかみられなかったが、第 の深さの検討は慎重に行う必要があったためである。 1 表に示す試験条件を満足する範囲の中で再度試験を実施 　シミュレーションでは、試験体を第 3 図のように二次元 したところ、第 5 図に示すとおり、判定基準の 5 % を満た でモデル化し、有限要素法を用いてボルト中の超音波伝搬 す高さの欠陥由来エコーが得られ、ノイズエコーとの判別 を再現した。このとき、模擬欠陥深さは、最初の検出試験 も容易であり、検出可能と判断した。 で確認した 1.6 mm に加え、3.2 mm と 4.8 mm を試した。 超音波伝播シミュレーションにあたっては、これまで厚さ 数 10 cm のものに対する実施しか報告されておらず、今回 のような伝搬距離が数 m にも及ぶシミュレーションの実施 においては、リンキングという波形が尾を引く現象や解の 発散が懸念されることから、要素サイズおよび時間刻みを 複数パターン試して適正化した。 探触子 模擬欠陥 L：ボルト全長 P：探傷面から欠陥までの距離 D：ボルト径 h：欠陥深さ Px：探触子の位置 d：探触子径 t：ねじ山の間隔 s：ねじ山の高さ 第 3 図　有限要素法計算に用いた試験体の二次元モデル 第 5 図　10C10N(10 MHz, Φ 10, 縦波 ) の探触子での探傷波形 4 まとめ 　本研究において、浜岡 3 号機の全長約 3 m の S/C のサ ドルサポート用基礎ボルトにおけるスリット形状欠陥の 　深さ 3.2 mm の模擬欠陥に対するシミュレーションの結 検出限界は深さ 3.2 mm であると結論付けた。また、こ 果を第 4 図に示す。ここでは、ネジ部エコーと欠陥由来エ の結果は、浜岡 3 号機の特別点検実施方針に反映された。 コーの高さの比が 2 以上あり、周囲のノイズとの判別は充 　最後に、本研究で紹介した各種検討は、一般財団法人 分可能と考えたことから、深さ 3.2 mm 以上の模擬欠陥は 電力中央研究所および株式会社中部プラントサービスの 検出されうると判断した。また、探触子の直径や模擬欠陥 皆さまにご協力いただいた。ここに記して謝意を表する。 に対する探触子の配置位置によってエコー高さに変化が現 れることも確認できた。 参考資料 [1] 実用発電用原子炉の運転期間延長認可申請に係る運用ガイド 2013 年 6 月 15 日 制定 [2] 日本原子力技術協会 JANTI-SANE-G2 地震後の機器健全性評価ガイドライン [ 検査手法－配管・ 基礎ボルト等 ] 2012 年 3 月 第 4 図　深さ 3.2 mm の模擬欠陥に対する受信波形 技術開発ニュース 2025.03／No.169 46 
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