報告書番号

283015

タイトル（和文）

ＳＣＣ未貫通き裂を有する原子炉配管の破断前漏洩評価

タイトル（英文）

LEAK-BEFORE-BREAK IN STAINLESS STEEL PIPE WITH A CIRCUMFERENTIAL PART-THROUGH CRACK

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

原子炉（ＢＷＲ）一次冷却系ステンレス配管において応力腐食割れが検出され，破断前漏洩（ＬＢＢ）の概念にもとづいた構造健全性の評価及び配管設計の合理化が検討されている。当所では，このような未貫通き裂を有する原子炉配管のＬＢＢ成立性を理論的に評価するために，３０４ステンレス鋼製の平板及び配管に対して有限要素法と簡易手法とに基づく一連のき裂伝播解析を実施してきた。これからき裂の安定伝播条件（ＣＴＯＡクライテリオン）および実断面応力を用いた配管の不安定破壊条件を得た。本報告書では以上の条件を未貫通き裂を有する配管に適用し，ＬＢＢの成立性を検討した。これから，一部の実験結果と良好な対応が得られるとともに，設計荷重条件においては，ＬＢＢが成立することが確認された。

概要 （英文）

FREQUENT DISCOVERIES OF STRESS CORROSION CRACKINGS(SCC)IN PRIMARY PIPING SYSTEM OF LIGHT WATER REACTORS URGED STUDIES ON THE SO-CALLED LEAK-BEFORE-BREAK(LBB), WHOSE ESTABLISHMENT IS ANTICIPATED TO CONTRIBURE TO CONFIRMATION OF PLANT INTEGRITY AS WELL AS PLANT SIMPLIFICATION BY REMOVAL OF THE PIPE RESTRAINTS, WHICH ARE NOW INSTALLED AS A COUNTERMEASURE FOR APOSSIBLE FULL BREAK OF PIPES. WE HAVE BEEN ENGAGING IN A SERIES OF THEORETICAL ANALYSES FOR PLATES AND PIPES OFTYPE 304 STAINLESS STEEL, WHICH WERE TESTED IN THE GOVERNMENT-FUNDED PROJECT IN ORDER TO EXAMINE THE STRUCTURAL INTEGRITY OF NUCLEAR PIPING SYSTEMS. FROM THESE ANALYSES, THE CONSTANT CRACKTIP OPENING ANGLE(CTOA)CONDITION FOR THE DESCRIPTION OF STABLE CRACK GROWTH AND THE INSTABILITYCONDITION REPRESENTED BY THE NET-SECTION STRESS FOR ARBITRARY COMPLIANCE CONDITION ARE LED. IN THE PRESENT REPORT, THIS INSTABILITY CONDITIONIS APPLIED TO A PART-THROUGH CRACK GROWTH MODEL, IN WHICH THE ESTABLISHMENT OF THE LBB UNDER THE DESIGN STRESS CONDITION OF ASME CODE SECTIONIII IS SHOWN AS WELL AS THE AGREEMENT WITH THE EXPERIMENTAL RESULTS.

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