JPH08320307A - 劣化検出センサ及びその測定方法 - Google Patents
劣化検出センサ及びその測定方法Info
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- JPH08320307A JPH08320307A JP7126222A JP12622295A JPH08320307A JP H08320307 A JPH08320307 A JP H08320307A JP 7126222 A JP7126222 A JP 7126222A JP 12622295 A JP12622295 A JP 12622295A JP H08320307 A JPH08320307 A JP H08320307A
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- Japan
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- deterioration
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- surveillance
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】原子力プラントの劣化が顕著であると推定され
る溶接部１１に、溶接部１１よりもさらに加速劣化させ
たサーベランス試料１２を具備させ、原子力プラント２
１の外部で磁気的信号をモニタ２３で監視する。磁気的
信号と予め求めておいたデータベースとを比較して劣化
度を求め、取換え基準値５１を越えているかいないかで
リプレイスや補修の可否を決定する。尚、サーベランス
試料１２の測定は、データベース構築時と同一の試料条
件及び測定条件で行う。 【効果】データベースと同じ条件で劣化度をモニタでき
るので、余寿命評価の精度と信頼性が向上する。また、
機器材料のリプレイス時期や補修時期をより安全側に決
定することができる。
る溶接部１１に、溶接部１１よりもさらに加速劣化させ
たサーベランス試料１２を具備させ、原子力プラント２
１の外部で磁気的信号をモニタ２３で監視する。磁気的
信号と予め求めておいたデータベースとを比較して劣化
度を求め、取換え基準値５１を越えているかいないかで
リプレイスや補修の可否を決定する。尚、サーベランス
試料１２の測定は、データベース構築時と同一の試料条
件及び測定条件で行う。 【効果】データベースと同じ条件で劣化度をモニタでき
るので、余寿命評価の精度と信頼性が向上する。また、
機器材料のリプレイス時期や補修時期をより安全側に決
定することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力プラントに係
り、特に、原子力プラント機器材料の余寿命評価、及び
長寿命化に好適な劣化検出装置に関する。
り、特に、原子力プラント機器材料の余寿命評価、及び
長寿命化に好適な劣化検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、原子力プラントの劣化診断技術で
は、特開平1−147360 号、及び特開昭63−212844号公報
に記述されているように、プラント実機材の磁気的又は
電気的信号を直接測定し、予め求めておいた実機模擬材
の磁気的又は電気的信号と材料強度との関係のデータベ
ースと比較検討することにより、プラント実機材の劣化
度を推定していた。また、特願昭63−228735号明細書に
示されているように、プラント実機材から直接微小サン
プルを採取し、サンプリング材料の強度や組織を測定す
ることにより実機材の劣化度を検出していた。
は、特開平1−147360 号、及び特開昭63−212844号公報
に記述されているように、プラント実機材の磁気的又は
電気的信号を直接測定し、予め求めておいた実機模擬材
の磁気的又は電気的信号と材料強度との関係のデータベ
ースと比較検討することにより、プラント実機材の劣化
度を推定していた。また、特願昭63−228735号明細書に
示されているように、プラント実機材から直接微小サン
プルを採取し、サンプリング材料の強度や組織を測定す
ることにより実機材の劣化度を検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平1−147360 号、
及び特開昭63−212844号公報では、プラント機器材料の
劣化を直接評価するための裕度がなく、機器材料の交換
時期が適切でなくなる可能性が生じるという問題があっ
た。また、予め求めておいたデータベースの測定条件と
実機部材での測定条件が異なるため、劣化診断の精度と
信頼性が低下するという問題があった。さらに、定期検
査時にのみ劣化を測定するので、定検間での異常を検知
することができなかった。
及び特開昭63−212844号公報では、プラント機器材料の
劣化を直接評価するための裕度がなく、機器材料の交換
時期が適切でなくなる可能性が生じるという問題があっ
た。また、予め求めておいたデータベースの測定条件と
実機部材での測定条件が異なるため、劣化診断の精度と
信頼性が低下するという問題があった。さらに、定期検
査時にのみ劣化を測定するので、定検間での異常を検知
することができなかった。
【０００４】特願昭63−228735号公報では、プラント実
機材料から直接サンプリングするので、少なからずサン
プリングによる実機への影響があった。また、サンプリ
ング後の実機部材の表面を補修しなければならないとい
う問題もあった。
機材料から直接サンプリングするので、少なからずサン
プリングによる実機への影響があった。また、サンプリ
ング後の実機部材の表面を補修しなければならないとい
う問題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記従来の方法の問題点
を解決するために、本発明は以下の技術的手段を採用し
た。すなわち、実機部材の劣化診断の裕度をもたせるた
めに、実機部材を直接測定せず、予め実機部材で求めて
おいた磁気的特性や電気的特性と材料強度のデータベー
スより実機部材の劣化度を推定し、前記劣化度より高い
劣化度を有するサーベランス材を作製して実機部材の近
傍に設置する。さらにデータベース測定時と同一条件で
磁気的又は電気的特性を測定するセンサを、前記サーベ
ランス材近傍に装着する。ここで前記サーベランス材の
サイズや形態，表面状態、さらに前記サーベランス材と
センサとの位置関係等の測定条件は、データベース構築
時の測定条件と全て同一とする。以上のようなサーベラ
ンス材とセンサを組み合わせたいわゆる加速劣化センサ
からの磁気的又は電気的信号を原子力プラントから取り
出し、プラントの外部でモニタする。実機材よりも劣化
させたサーベランス材料からの磁気的又は電気的信号
が、予め求めておいた磁気的特性や電気的特性と材料強
度との関係における敷居値(設計基準値又は取換え基準
値)よりも大きくなった場合には、異常と判断し実機部
材の補修又は取換えを行う。
を解決するために、本発明は以下の技術的手段を採用し
た。すなわち、実機部材の劣化診断の裕度をもたせるた
めに、実機部材を直接測定せず、予め実機部材で求めて
おいた磁気的特性や電気的特性と材料強度のデータベー
スより実機部材の劣化度を推定し、前記劣化度より高い
劣化度を有するサーベランス材を作製して実機部材の近
傍に設置する。さらにデータベース測定時と同一条件で
磁気的又は電気的特性を測定するセンサを、前記サーベ
ランス材近傍に装着する。ここで前記サーベランス材の
サイズや形態，表面状態、さらに前記サーベランス材と
センサとの位置関係等の測定条件は、データベース構築
時の測定条件と全て同一とする。以上のようなサーベラ
ンス材とセンサを組み合わせたいわゆる加速劣化センサ
からの磁気的又は電気的信号を原子力プラントから取り
出し、プラントの外部でモニタする。実機材よりも劣化
させたサーベランス材料からの磁気的又は電気的信号
が、予め求めておいた磁気的特性や電気的特性と材料強
度との関係における敷居値(設計基準値又は取換え基準
値)よりも大きくなった場合には、異常と判断し実機部
材の補修又は取換えを行う。
【０００６】
【作用】サーベランス材は実機材料よりも劣化させてい
るので、サーベランス材の磁気的又は電気的信号がデー
タベースの敷居値に到達しても、安全サイドで実機材の
補修や交換を行うことができる。また、サーベランス材
の形態や寸法，加工条件，サーベランス材とセンサとの
位置関係等の測定条件を、データベース構築時の測定条
件と全て同一とするので、両者間の測定上の誤差が減少
し、劣化診断の精度と信頼性が向上する。プラント稼働
中も劣化度を連続的に評価できるので、定検間に発生す
る異常を検知することができる。また、サーベランス材
を測定するので、非破壊で実機部材の補修や取換え時期
を推定することができる。
るので、サーベランス材の磁気的又は電気的信号がデー
タベースの敷居値に到達しても、安全サイドで実機材の
補修や交換を行うことができる。また、サーベランス材
の形態や寸法，加工条件，サーベランス材とセンサとの
位置関係等の測定条件を、データベース構築時の測定条
件と全て同一とするので、両者間の測定上の誤差が減少
し、劣化診断の精度と信頼性が向上する。プラント稼働
中も劣化度を連続的に評価できるので、定検間に発生す
る異常を検知することができる。また、サーベランス材
を測定するので、非破壊で実機部材の補修や取換え時期
を推定することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を用いて説明
する。
する。
【０００８】図１は本発明の劣化検出センサを示す説明
図である。原子力プラントの中で例えば劣化が予想され
る溶接部１１に、予想される溶接部１１よりさらに劣化
させた溶接部と同一材料からなるサーベランス試料１２
を定検時に設置する。サーベランス試料１２にはＳＱＵ
ＩＤ等の磁気的な検出センサ１３を設置するか、又は電
気的な検出センサ１３を具備する。サーベランス試料１
２と検出センサ１３は鉛ケース１４の中に納め、センサ
を中性子照射１５や炉水１６から保護するとともに、外
来ノイズ１７を低減させる。さらに全体をセンサハウジ
ング１８の中に装着する。センサハウジング１８はメッ
シュ状の材料からなり、炉水１６の出入りを自由とす
る。またサーベランス試料１２は、予め求めておいた磁
気的又は電気的信号と材料強度の関係のデータベースを
求めた条件と同じ試料サイズ，形態とし、同一の表面処
理を施す必要がある。サーベランス試料と磁気的検出セ
ンサは劣化事象としては、照射脆化，時効脆化、又は応
力腐食割れ等がある。これらのいわゆる加速サーベラン
スセンサ１９を取り付ける位置は、極値統計等の統計的
手法により決定した劣化が最も激しく起こると推定され
る機器部材の場所とする。加速サーベランスセンサ１９
は、図２のように原子力プラント２１の外部に光ファイ
バ２２で伝送するか、ワイヤレスで信号を送りモニタ２
３上で磁気的又は電気的信号を常時監視する。
図である。原子力プラントの中で例えば劣化が予想され
る溶接部１１に、予想される溶接部１１よりさらに劣化
させた溶接部と同一材料からなるサーベランス試料１２
を定検時に設置する。サーベランス試料１２にはＳＱＵ
ＩＤ等の磁気的な検出センサ１３を設置するか、又は電
気的な検出センサ１３を具備する。サーベランス試料１
２と検出センサ１３は鉛ケース１４の中に納め、センサ
を中性子照射１５や炉水１６から保護するとともに、外
来ノイズ１７を低減させる。さらに全体をセンサハウジ
ング１８の中に装着する。センサハウジング１８はメッ
シュ状の材料からなり、炉水１６の出入りを自由とす
る。またサーベランス試料１２は、予め求めておいた磁
気的又は電気的信号と材料強度の関係のデータベースを
求めた条件と同じ試料サイズ，形態とし、同一の表面処
理を施す必要がある。サーベランス試料と磁気的検出セ
ンサは劣化事象としては、照射脆化，時効脆化、又は応
力腐食割れ等がある。これらのいわゆる加速サーベラン
スセンサ１９を取り付ける位置は、極値統計等の統計的
手法により決定した劣化が最も激しく起こると推定され
る機器部材の場所とする。加速サーベランスセンサ１９
は、図２のように原子力プラント２１の外部に光ファイ
バ２２で伝送するか、ワイヤレスで信号を送りモニタ２
３上で磁気的又は電気的信号を常時監視する。
【０００９】モニタ２３上には、予め求めておいた磁気
的出力や電気的出力と照射脆化の場合は図３に示すよう
に中性子照射率との関係から、また時効脆化の場合は図
４に示すように時効パラメータ（材料が受けた時効時間
や温度，材料組成から決定される）との関係から加速サ
ーベランスセンサの照射率３１や時効の程度４１を推定
する。図３の中性子照射率の場合に、データカーブより
裕度をもった加速サーベランスセンサの外挿カーブ３３
を設定する。また、図４の時効パラメータの場合でも、
データベースカーブ４２より裕度をもった加速サーベラ
ンスセンサの外挿カーブ４３を定めて、加速サーベラン
スセンサの時効の程度４１を求める。ここで加速サーベ
ランスセンサ１９は、データベースを求めた測定条件と
ほぼ同一の条件に設定してあるので、推定値の信頼性は
高まる。さらに、図５に示すように、予め求めておいた
中性子照射率や時効パラメータ等の劣化パラメータと破
壊靭性値Ｊ１ｃや衝撃エネルギ値Ｅ等との関係より、サ
ーベランス試料１２の破壊靭性値５１等の材料強度を推
定する。推定値が設計基準値又は取換え基準値５１より
も小さくなった場合には、溶接部１１のリプレイスを行
うか、又は溶接部１１に補修を施す。また、加速サーベ
ランスセンサ１９からの磁気的又は電気的信号を原子力
プラント外部で常時モニタするのではなく、定検時に適
宜取り出して劣化度を測定することも可能である。
的出力や電気的出力と照射脆化の場合は図３に示すよう
に中性子照射率との関係から、また時効脆化の場合は図
４に示すように時効パラメータ（材料が受けた時効時間
や温度，材料組成から決定される）との関係から加速サ
ーベランスセンサの照射率３１や時効の程度４１を推定
する。図３の中性子照射率の場合に、データカーブより
裕度をもった加速サーベランスセンサの外挿カーブ３３
を設定する。また、図４の時効パラメータの場合でも、
データベースカーブ４２より裕度をもった加速サーベラ
ンスセンサの外挿カーブ４３を定めて、加速サーベラン
スセンサの時効の程度４１を求める。ここで加速サーベ
ランスセンサ１９は、データベースを求めた測定条件と
ほぼ同一の条件に設定してあるので、推定値の信頼性は
高まる。さらに、図５に示すように、予め求めておいた
中性子照射率や時効パラメータ等の劣化パラメータと破
壊靭性値Ｊ１ｃや衝撃エネルギ値Ｅ等との関係より、サ
ーベランス試料１２の破壊靭性値５１等の材料強度を推
定する。推定値が設計基準値又は取換え基準値５１より
も小さくなった場合には、溶接部１１のリプレイスを行
うか、又は溶接部１１に補修を施す。また、加速サーベ
ランスセンサ１９からの磁気的又は電気的信号を原子力
プラント外部で常時モニタするのではなく、定検時に適
宜取り出して劣化度を測定することも可能である。
【００１０】本実施例は、原子力プラント機器材料の劣
化部位を直接モニタせず、劣化を加速した模擬試料の磁
気的又は電気的信号を測定するので、安全側に劣化度を
評価することができる。また、劣化事象や劣化部位に応
じて加速サーベランスセンサの劣化度を調整することが
できるので、機器材料の余寿命評価やリプレイス，補修
時期の裕度を自由に選択することができる。
化部位を直接モニタせず、劣化を加速した模擬試料の磁
気的又は電気的信号を測定するので、安全側に劣化度を
評価することができる。また、劣化事象や劣化部位に応
じて加速サーベランスセンサの劣化度を調整することが
できるので、機器材料の余寿命評価やリプレイス，補修
時期の裕度を自由に選択することができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、原子力プラントの劣化
部位を直接モニタせず、劣化部位の劣化度よりも加速し
たサーベランスの劣化度より、劣化部位の余寿命評価を
行うことができるので、劣化部位のリプレイス時期や補
修時間をより安全側に決定することができる。また、デ
ータベースと同じ条件でモニタするので余寿命評価の精
度が向上する。
部位を直接モニタせず、劣化部位の劣化度よりも加速し
たサーベランスの劣化度より、劣化部位の余寿命評価を
行うことができるので、劣化部位のリプレイス時期や補
修時間をより安全側に決定することができる。また、デ
ータベースと同じ条件でモニタするので余寿命評価の精
度が向上する。
【図１】本発明の劣化検出センサの説明図。
【図２】劣化検出センサと外部モニタの関係を示す説明
図。
図。
【図３】データベースと加速サーベランスセンサの磁気
的信号と中性子照射率との関係を示す特性図。
的信号と中性子照射率との関係を示す特性図。
【図４】データベースと加速サーベランスセンサの磁気
的信号と時効パラメータとの関係を示す特性図。
的信号と時効パラメータとの関係を示す特性図。
【図５】データベースと加速サーベランスセンサの劣化
パラメータと破壊靭性値の関係と、設計基準，取換え基
準の関係を示す特性図。
パラメータと破壊靭性値の関係と、設計基準，取換え基
準の関係を示す特性図。
１１…溶接部、１２…サーベランス試料、１３…検出セ
ンサ、１４…鉛ケース、１５…中性子照射、１６…炉
水、１７…外来ノイズ、１８…センサハウジング、１９
…加速サーベランスセンサ。
ンサ、１４…鉛ケース、１５…中性子照射、１６…炉
水、１７…外来ノイズ、１８…センサハウジング、１９
…加速サーベランスセンサ。
Claims (7)
- 【請求項１】原子力プラントの実機部材近傍に、予想さ
れる実機材の劣化度よりも劣化させたサーベランス材料
を装着し、前記サーベランス材料の劣化度を磁気的信号
又は電気的信号を検出することによりプラント外部でモ
ニタし、予め求めておいた強度特性と磁気的信号又は電
気的信号のデータベースと比較することにより、実機材
の劣化度と取換え時期を推定することを特徴とする劣化
検出方法。 - 【請求項２】原子力プラント実機部材近傍に、予想され
る実機材の劣化度よりも劣化させたサーベランス材料
と、前記サーベランス材料の劣化度をプラント外部でモ
ニタし、予め求めておいた強度特性と磁気的信号又は電
気的信号のデータベースと比較することにより、プラン
ト実機材料の劣化度と取換え磁気を推定するための磁気
的信号又は電気的信号を検出するセンサと、磁気的又は
電気的な励起装置を具備したことを特徴とする劣化検出
センサ。 - 【請求項３】請求項１または２において、磁気的信号を
モニタするセンサが超電導量子干渉素子である劣化検出
方法。 - 【請求項４】請求項１または２において、前記サーベラ
ンス材料の劣化度を定期検査毎に調べ、前記プラント実
機材料の劣化度と取換え時期を推定する劣化検出方法。 - 【請求項５】請求項１において、前記サーベランス材料
の劣化度を定期検査毎に調べ、前記プラント実機材料の
劣化度と取換え時期を推定する劣化検出方法。 - 【請求項６】請求項２において、前記サーベランス材料
の劣化度を定期検査毎に調べ、前記プラント実機材料の
劣化度と取換え時期を推定する劣化検出センサ。 - 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記劣化事象が照射脆化，時効脆化，腐食疲労であ
る劣化検出センサ及びその方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126222A JPH08320307A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 劣化検出センサ及びその測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126222A JPH08320307A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 劣化検出センサ及びその測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320307A true JPH08320307A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14929778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7126222A Pending JPH08320307A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 劣化検出センサ及びその測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08320307A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257589A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉用ステンレス鋼の健全性評価方法 |
| JP2007178157A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | 原子力プラント構造物の予防保全方法 |
| CN106227906A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-12-14 | 广州韵脉质量技术服务有限公司 | 一种基于性能退化分析的智能制造装备可靠性的评估方法 |
| JP2022011603A (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-17 | 三菱重工業株式会社 | 放射性物質収納容器の保護装置および放射性物質収納容器 |
-
1995
- 1995-05-25 JP JP7126222A patent/JPH08320307A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257589A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉用ステンレス鋼の健全性評価方法 |
| JP2007178157A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Toshiba Corp | 原子力プラント構造物の予防保全方法 |
| CN106227906A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-12-14 | 广州韵脉质量技术服务有限公司 | 一种基于性能退化分析的智能制造装备可靠性的评估方法 |
| CN106227906B (zh) * | 2016-05-20 | 2019-08-30 | 广东科鉴检测工程技术有限公司 | 一种基于性能退化分析的智能制造装备可靠性的评估方法 |
| JP2022011603A (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-17 | 三菱重工業株式会社 | 放射性物質収納容器の保護装置および放射性物質収納容器 |
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