報告書番号

L06007

タイトル（和文）

流れ加速型腐食に対する影響因子の定量的な評価（その１）－流体力学因子と減肉率との相関－

タイトル（英文）

Quantitative Evaluation of Effective Factors on Flow Accelerated Corrosion (Part1) -Correlation of Hydraulic Factors and Thinning Rate-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

FACによる減肉量と流体力学因子（流速、流れの乱れ）との相関データを取得し、減肉量の定量的な予測に向けた予備的な検討を行うことを目的として、矩形流路の二次元的な縮流体系におけるFACによる減肉実験、及び同体系に対する流体数値計算を実施し、以下の知見を得た。
炭素鋼（STPT480）試験片を用いた減肉実験では、試験片上の減肉量分布をレーザにより定期的に計測した。この結果、減肉による窪みや酸化皮膜の形成過程がわかる、表面形状の時間変化を示す貴重なデータを取得した。
減肉実験で得た最大減肉率の値は、流路断面の平均流速の2乗にほぼ比例した。オリフィスを用いた既存実験データも定性的に同様の傾向を示すことから、オリフィスや弁といった絞りを伴う配管部位におけるFAC減肉量の推定に、この定性的な傾向を適用できる可能性があることがわかった。尚、既存の予測コード(WATHEC)による減肉率は、温度・水質の同条件下で、流路平均流速に対して異なる傾向を示した。
試験片の表面上の局所的な流速や変動流速（乱流成分）は共に、一部の高い減肉傾向を示したデータを除き、局所減肉率に対してほぼ比例する相関が得られた。しかし、流速と変動流速の影響度合を定量化する為に、双方の効果を分離した条件における評価が、今後必要である。

概要 （英文）

Flow Accelerated Corrosion (FAC) requires considerable attention in plant piping management, for its potential of catastrophic pipe rupture of main piping systems. For plant integrity and safety, pipe wall inspection must be conducted with proper prediction of FAC susceptible area and thinning rate. In view of fluid dynamics, correlation between turbulent properties on the wall and local thinning rate must be understood to evaluate the thinning region and thinning amount by FAC.
In this study, FAC experiments were conducted with a contracted rectangular duct where carbon steel test specimen was installed. FAC thinning rate were measured optically by laser displacement sensor and time variance data of thinning surface geometry were obtained. Maximum thinning rate showed a trend proportional to the square of mean velocity in terms of contraction flow in a pipe or a duct. Local thinning rate showed a proportional trend to both local velocity and fluctuation velocity on the surface, except few exceeded thinning datain high velocity condition. For future prediction of quantitative thinning rate, effects of local average velocity and local turbulence must be evaluated separately in the FAC experiments.

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