報告書番号

L07017

タイトル（和文）

液滴衝撃エロージョン評価システムの構築

タイトル（英文）

Development of Evaluation System of Liquid Droplet Impingement Erosion

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

発電プラントの運用・管理において重要な課題となっている配管減肉現象の内，
蒸気流中の液滴によるエロージョン(液滴衝撃エロージョン(LDI))について，
当所では，発電所などで簡便に用いられるLDI発生箇所の予測・評価ツール(LDI評価ツール)の開発を最終的な目標として研究を進めている．
これまでの研究により，LDIの支配因子である流動因子に関して，
実機の蒸気条件における流動状態の高精度・高効率な分布の把握が可能となった．
しかし，配管系全体でのLDIの評価を行うためには，これら個々の技術・知見を組合せて評価の手順・方法などを整理し，
体系だったLDIの評価システムを構築する必要がある．
そこで，本研究では，
LDI評価ツールのコアの部分となる，配管内のLDI発生箇所を評価出来るシステムを，
流動評価技術やLDIとの相関などの個々の技術・知見を用いて構築する事を目的とした．
その結果，入力条件として，配管系の上下端における流動条件・配管のレイアウトを与え，
①全体流動評価：配管内の流動状態の分布の計算
②局所流動評価：評価対象箇所での液滴衝突割合の評価
③LDI感受性の評価：評価対象箇所のLDI感受性の評価
の手順により，LDIを評価するシステムを構築した．

概要 （英文）

Liquid droplet impingement erosion (LDI) is defined as an erosion phenomenon caused by high-speed droplet attack in a steam flow. In a power plant, pipe wall thinning by LDI is observed steam piping system. Because LDI usually occur very locally and is difficult to detect, a prediction of LDI location is required for the safety of the plant system.
Therefore, as ultimate objectives, we set the development of the prediction tool of LDI location that can use in power plants easily (LDI Prediction Code). In previous researches, we achieved to enable the evaluation of all the local flow conditions that affect LDI materially. Therefore, in this study, we tried to suggest the evaluation method for LDI position with organizing the results and knowledge systematically. As a result, we suggested the evaluation method of LDI location in steam piping with following steps,
1. Evaluation of Flow Distribution: Calculation of the local flow conditions(Velocity, pressure, droplet diameter)
2. Evaluation of Local Flow Behavior: Calculation of the droplet behavior in the piping
3. Evaluation of the LDI sensitivity: Evaluation of the LDI sensitivity by past findings, knowledge and the results of 1. and 2.
We also suggested the function of LDI sensitivity with incorporating the velocity, wetness and droplet behavior, and tested this system to the steam piping model. We found that the consideration of the droplet behavior change the rank of LDI sensitivity at each elbo in the piping.

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