報告書番号

T91040

タイトル（和文）

き裂を有する国産炭素鋼配管の動的破壊強度の評価

タイトル（英文）

EVALUATION OF DYNAMIC FRACTURE STRENGTH OF CRACKED JAPANESE CARBON-STEEL PIPING

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

軽水炉配管の構造健全性立証のためのＬＢＢ概念の成立性の検討は，これまで主として準静的荷重の下で行われてきた。一方，ＩＰＩＲＧ研究の成果によれば，米国製の炭素鋼配管材では動的荷重の影響が認められている。本報告においては，国産炭素鋼配管材ＳＴＳ４２鋼を対象として，動的荷重下において材料特性試験，曲げを受けるき裂付き配管破壊試験，および配管破壊挙動の解析を行い，配管の破壊に及ぼす動的荷重の効果について検討を行った。得れた知見は以下の通りである。・室温下において，配管の破壊荷重に動的効果は認められない。また繰返し荷重下での配管破壊試験では，破断寿命を曲げモーメントの塑性崩壊モーメントに対する割合によって評価できる。・動的破壊に対しても，静的の場合と同様塑性崩壊基準により破壊荷重を評価できる。・高温（２８８度）下では材料特性に動的効果が認められ，ひずみ速度の増大につれて引張強さが低下する

概要 （英文）

THE LEAK-BEFORE-BREAK CONCEPT OF STRUCTURAL INTEGRITY OF LWR PIPING WAS GENERALLY STUDIED UNDER QUASI-STATIC LOADING CONDITIONS. THE IPIRG (INTERNATIONAL PIPING INTEGRITY RESEARCH GROUP)CONDUCTED MANY RESEARCH PROGRAMS ON CRACKED PIPES SUBJECTED TO HIGH LOADS TYPICAL OF SEISMIC EVENTS. IT WAS FOUND THAT THE FRACTURE STRENGTH OF AMERICAN CARBON STEEL A106 WAS INFLUENCED BY HIGH DYNAMIC LOADS. THIS RESEARCH CANDUCTED MATERIAL PROPERTY TESTS,FRACTURE TESTS OF CRACKED PIPE SUBJECTED TO BENDING,AND PIPE FRACTURE ANALYSIS ON JAPANESE CARBONSTEEL STS42,AND THE INFLUENCE OF DYNAMIC LOADS ON PIPE FRACTURE WAS INVESTIGATED. THE CONCLUSIONS ARE AS FOLLOWS: (1)THE FAILURE LOAD IN PIPETESTS IS NOT INFLUENCED BY DYNAMIC LOADING AT ROOM TEMPERATURE. UNDER CYCLIC LOADING,FAILURE LIFE IS PREDICTED BASED ON THE RATIO OF THE APPLIED MOMENT RANGE TO THE PLASTIC COLLAPSE MOMENT. (2)AT DYNAMIC FRACTURE,AS WELL AS AT QUASI-STATIC FRACTURE THE FAILURE LOAD IS EVALUATED BY THE NET SECTION COLLAPSE CRITERION. (3)THE MATERIAL PROPERTIES ARE DEPENDENT ON DYNAMIC LOADING AT HIGH TEMPERATURE (288DEGREE);TENSILE STRENGTH FALLS AS STRAIN RATE INCREASES.

報告者

キーワード