2015 Fiscal Year Annual Research Report
管内伝播マイクロ波を用いた配管探傷技術（クラックレーダ－）の開発
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14J04906
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐々木 幸太 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 長尺配管探傷 / マイクロ波減衰量推定 / き裂探傷性評価 / 電磁場分布評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子力プラント等における複雑かつ長大な配管系を迅速かつ高精度に検査する技術として、マイクロ波を用いた配管広域一括探傷技術（クラックレーダー）が提唱されている。本研究は、実機適用に向けた手法の高度化及びその普遍化による当該技術の実現を目的とする。本年度は、長尺配管適用のための管内におけるマイクロ波減衰量推定手法の確立及び当該技術のき裂に対する適用性評価を実施した。
マイクロ波減衰量推定手法の確立については、前年度検討により30 m程度の長尺体系においても明瞭な探傷信号を得られたがその信号強度は伝播距離の増加と共に減衰することが明らかとなったため、当該技術の実機適用のために、管内部におけるマイクロ波の減衰量を補正する手法を確立することを目的として実施した。減衰推定は、口径および材料の異なる試験体を用いて探傷試験を行い、同一欠陥からの信号強度を比較することで減衰要因の特定、さらに管内電磁場に基づくマイクロ波の減衰に関わる理論式と実体系における各種減衰要因を考慮した任意体系における減衰量推定手法を確立した。
また、これまで主として全周方向欠陥に対する検討を行ってきたが、き裂に対する探傷精度の評価は未実施であったため、き裂に対する適用性評価を実施した。管軸方向、周方向スリットを用いた検証試験において、周方向スリットからは明瞭な反射波信号が得られたが、軸方向スリットからは十分なS/N比を得られなかった。さらなる検討としてスリット体系における電磁場分布を数値解析により評価することで、管内壁面上の周方向に誘導電流を励起する異なるモードを用いることで、軸方向スリットに対しても十分な反射波が得られることを明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マイクロ波を用いたクラックレーダー技術の開発研究において、長尺配管への適用、き裂に対する適用という課題に対して、当該技術の適用性を示すとともに、各課題に対する適用のための高度化手法を確立した。以上の理由により、おおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、本研究はマイクロ波を用いたクラックレーダー技術の（1）曲がり管への適用性評価、（2）複数欠陥に対する適用性評価、（3）信号明瞭化のための信号処理技術の開発の各項目について検討する。さらに、これまでの研究成果を総括し、当該技術の任意体系に対する適用のための普遍化を実施する。各開発要素に対する研究の流れとしては、一方向ではなく、各項目において得られた知見を各種項目に適宜反映し、必要に応じて反復的に進める。
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