2015 Fiscal Year Research-status Report
減圧弁を用いたパイプラインの圧力脈動と疲労破壊の機序解明および防止策の確立
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15K07650
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
稲垣 仁根 宮崎大学, 農学部, 教授 (30325732)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自動減圧弁 / 低圧化パイプライン / 自励振動的圧力脈動 / 固有振動周期 / 塩化ビニル管 / 疲労破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①自励振動的圧力脈動発生の検証
自動減圧弁を用いた低圧化パイプラインにおける自励的圧力脈動について、発生するメカニズムを机上で検討している。さらに、施設データから伝達マトリクス法を用いた振動モデルを用いて管路の固有振動周期を求めた。次に、綾北地区（香川）において現地実測した圧力脈動のデータに基づいて、減圧弁の上下流における管路の振動周期をフーリエ変換を用いたスペクトル解析により管路の固有振動周期を同定した。その結果，管路の固有振動周期と圧力脈動の周期には関連性があり、減圧弁上下流の管路の固有振動周期に基づく自励的圧力脈動の発生可能性評価法が有効であることを明らかにしている。
②塩化ビニル管の疲労破壊試験
畑地かんがい用パイプラインのファームポンド下流の末端側で，破裂事故が多く発生している地区があり，原因として塩化ビニル管の疲労破壊の可能性が考えられた．力学的な検討から塩化ビニル管の内面に発生したクラックが，繰り返しの圧力変動を受けて成長し，最終的に管の表面に達して，クラックが貫通するというメカニズムが考えられた．また，減圧弁の下流側における塩化ビニル管の疲労破壊については、実験に必要な機材が準備できているので、実験装置を組みあげて、疲労試験の準備を進めている。
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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
①自励振動的圧力脈動発生の検証
自励振動的圧力脈動発生の検証については，４地区の内，１地区の分析をほぼ完了しており，残りの３地区の分析の準備を進めている．
②塩化ビニル管の疲労破壊試験
塩化ビニル管の疲労破壊試験については，実験器材を入手して，実験装置をほぼ組み上げており，試運転の準備を進めている段階であり，本年中の本格稼働を目指している．
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| Strategy for Future Research Activity |
①自励振動的圧力脈動発生の検証
今後，上場地区（佐賀）、菊池台地地区（熊本）、曽於東部地区（鹿児島）の3地区における実測データの分析を進め、減圧弁上下流の管路の固有振動周期に基づく自励的圧力脈動の発生可能性評価法の確立につなげる。
②塩化ビニル管の疲労破壊試験
実験装置の運転が可能になり次第，長期間の疲労破壊試験を実施する．疲労破壊試験には，長期間を必要とし，不確定な要因もあるので，実験の進行状況を勘案しながら，対応策を検討する．
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| Causes of Carryover |
塩化ビニル管の疲労破壊実験を当該年度に開始し，問題点を抽出した上で，塩ビ管やポロエチレン管などの管材を口径別に，さらに計測用器材を追加して準備する計画であった．現在，実験装置を組み上げ，試運転に入ってる段階であり，本格的な稼働は次年度に行う予定であり，実験結果に基づいて．準備をする管材や器材の費用が次年度使用額となった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
塩化ビニル管の疲労破壊についての実験装置の稼働を開始し，得られた実験結果の推移を検討して，必要な実験用の管材や計測器材を追加して準備する．
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