軸力と曲げを受ける切欠付ステンレス配管の塑性崩壊強度および最大荷重評価

摘要

原子力機器に欠陥が発見された場合，健全性評価として日本機械学会維持規格(以下，維持規格)が適用される．特に原子力用配管における欠陥は応力腐食割れのように同一断面上に複数存在することが多いが，独立した複数欠陥に対する配管の破壊評価手法は未整備である．また，配管は高温高圧の流体が流れていることに起因する軸力および偶発的な地震などに起因する曲げを受ける．軸力および曲げの負荷履歴は一様でないため，負荷履歴は配管破壊の評価上考慮すべきである．しかしながら，維持規格では配管の崩壊強度に及ぼす負荷履歴の影響について十分な検討がなされていない．以上のことから，本研究では複数欠陥を有するオーステナイト系ステンレス鋼SUS304 配管に軸力および曲げを負荷し，欠陥が配管の塑性崩壊強度に及ぼす影響について検証する．また，ステンレス鋼における不安定破壊は最大荷重点後に起こることから，欠陥寸法，機械的性質および配管寸法から最大荷重を予測する最大荷重評価式の検討を行う．