W調整高クロム鋼の高温破壊靭性試験と同鋼製高速炉配管の破壊評価(研究報告)

• Material Type: 文書・図像類
• Title: W調整高クロム鋼の高温破壊靭性試験と同鋼製高速炉配管の破壊評価(研究報告)
• Author/Editor: 若井 隆純; 青砥 紀身
• Author Heading: 若井 隆純; 青砥 紀身
• Publication Date: 2004-02
• Publication Date (W3CDTF): 2004-02
• Alternative Title: Fracture Toughness Tests for a W-free and a Medium W 12Cr Steels at Elevated Temperature and Failure Assessments of the FBR Piping Elements made of the Steels
• Periodical title: JNC TN9400 2003-105
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速炉の実用化に向けて、経済性向上の一方策として、高温強度と熱的特性がバランスよく優れる12Cr系鋼を主要構造材料として採用することが検討されている。本研究では、高速炉適用12Cr鋼候補仕様材であるタングステン(W)無添加およびW中添加の12Cr鋼の高温破壊靭性試験を実施し、それらの結果を用いて、同鋼製高速炉配管要素の構造健全性評価を、既存の破壊評価手法に基づいて試行した。すなわち、英国CEGBの提案するR6法を参照した破壊評価を行って、同鋼製配管の漏えい先行型破損(LBB)成立に係る見通しについて考察した。 その結果、以下のことが示された。(1)W無添加およびW中添加の12Cr鋼の高温破壊靭性試験を、ASTM E-813に準拠して実施した。その結果、W無添加12Cr鋼では平面ひずみ条件が満足されず、材料固有の破壊靭性値が取得されなかったが、W中添加12Cr鋼では材料固有の破壊靭性値が取得された。また、これらの値は、昨年度取得された値よりもいずれも約40\%小さかった。(2)ナトリウム冷却大型炉の応力の厳しい部位に周方向き裂を想定し、R6法を参照した破壊評価を行った結果、今回破壊靱性試験を実施した2種類の12Cr鋼について、不安定限界き裂長さは、漏えい検出可能き裂長さよりも十分大きかった。(3)(1)で述べた昨年度の数値を含めたばらつきを考慮し、データの99\%信頼下限を採用した保守的な破壊評価も同様に実施したが、その場合の不安定限界き裂長さは、漏えい検出可能き裂長さよりも十分大きかった。; A series of fracture toughness tests is conducted at elevated temperature for a tungsten(W)-free and a medium W 12\% chromium(Cr) steels, which can be candidates of the structural materials of the large scale sodium cooled fast breeder reactor (FBR). The results of these tests are adopted to a structure integrity assessment for the FBR piping made of 12\% chromium steel referring the R6 failure assessment method proposed by CEGB, and possibility of the leak before break (LBB) demonstration is investigated. As a result, following conclusions are obtained ;i).The fracture toughness tests for the W-free and the med.-W 12\%Cr steel are are performed according to ASTM E813 procedure at 550oC. The fracture toughness as the material characteristics could not be obtained for the W-free 12Cr steel, but it could be obtained for the med-W 12Cr steel. These values are smaller than those obtained in FY2002.ii).As a result of the failure assessment referring the R6 method for an elbow and Y-piece of primary coolant pipe in the large scale sodium cooled FBR, the evaluated critical crack length of the 12\%Cr steel pipe is much larger than the detectable crack length under the estimated conditions.iii).Accounting for the data dispersion, conservative failure assessment is also performed referring the R6 method. Even if the 99\% lower bound value is adopted as fracture toughness, the evaluated critical crack length of the 12\%Cr steel pipe is much larger than the detectable crack length under the estimated conditions.
• Source: /JNC-TN9400-2003-105.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2003-105.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 高速炉の実用化に向けて、経済性向上の一方策として、高温強度と熱的特性がバランスよく優れる12Cr系鋼を主要構造材料として採用することが検討されている。本研究では、高速炉適用12Cr鋼候補仕様材であるタングステン(W)無添加およびW中添加の12Cr鋼の高温破壊靭性試験を実施し、それらの結果を用いて、同...