2018 Fiscal Year Research-status Report
プラントの安全管理のための電位差計測に基づく配管減肉モニタリング手法の開発
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17K01311
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| Research Institution | Hachinohe National College of Technology |
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Principal Investigator |
武尾 文雄 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70171626)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 直流電位差法 / 肉厚 / 平板 / 円管 / 評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
○評価手法の開発
はじめに平板を対象とした減肉評価手法の開発を行い、円管の場合に拡張する。減肉のタイプは一様減肉と局部減肉とし、少ない情報量で評価可能な一様減肉の場合を先行して進めた。電位場解析には前年度に構築したシステムを用いた。減肉前・後の肉厚をt0、t、それぞれに対する電位差をV0 、V1とし、電位差比V1/V0から肉厚変化t/t0を評価する手法を検討した。平板の一様減肉評価については、電流入出力・電位差計測端子間隔を前年度の検討結果に基づき設定した。解析結果よりt/t0とV1/V0の関係を求め、これを近似する較正関係式を得た。これにより減肉前後の電位差から減肉状況を簡便に評価することが可能となった。次に円管の一様減肉に対する基礎検討を行った。まず、円管に対する適切な端子間隔が平板と同様であることを確認した。t/t0とV1/V0の関係に及ぼす管外径Dの影響を調べ、D/t0がある程度以上では平板の結果とほぼ一致することを見出した。一方、局部減肉については、減肉部を円弧断面の溝状欠陥でモデル化し、計測端子間隔を狭めて電位差分布の情報を利用する。分布波形のピーク位置から減肉中心位置を、ピーク値から最大減肉深さを評価する手法を考案し、数値実験によって有効性を検討した。
○減肉評価実験
一様減肉の場合を対象に、開発した手法を用いた減肉評価実験を行った。一様減肉の場合には比較的大きな電位差が得られるため、既存設備により平板および円管に対する実験を行った。各端子には市販のコンタクトプローブを用い、端子間隔を正確に設定できるセンサを製作した。実験により、概ね良好な評価結果が得られることを確認した。一方、新たに購入した直流安定化電源とマイクロボルトメータを用い、局部減肉評価の実験に必須となる高精度な電位差計測システムを構築し確認試験を実施中である。
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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
平成30年度に計画していた平板を対象とする評価手法の開発と減肉評価実験については、評価手法がやや異なることから一様減肉の場合を先行して進めている。このため局部減肉評価手法の開発は進行中であるものの、一様減肉評価については概ね所期の成果を得ており、さらに次年度予定の円管への適用に関する検討まで進展していることから判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究については、基本的には交付申請書に記載の計画に沿って推進するが、一様減肉の場合と局部減肉の場合とでは、必要な情報量、すなわち電位差の計測点数が異なると見込まれることから、少ない情報量で評価可能な一様減肉の場合の研究を先行して進める方針である。
円管に対する電位場解析については前年度に目処が立っていることから、速やかに評価手法の開発を行う。特に、測定面曲率の影響が大きくなる管直径が小さい場合についての検討を行い、その影響を簡便に考慮する手法の開発を目指す。一方、局部減肉評価手法については、平板での検討を深めた上で円管への拡張を図る。
減肉評価実験に当たっては、円管の局部減肉を模した試験片の製作方法が課題であり、円管の中心軸を含む平面で分割した2分の1モデルの利用も検討する。
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| Causes of Carryover |
平成30年度は、校務のために計画していた学会等での情報収集活動ができず、旅費および学会参加登録費等の次年度使用が生じた。また物品費について端数の残が生じた。次年度使用分については、同活動の一部を令和元年度以降に実施することで使用するほか、試験片等物品費の一部としても使用する。
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Research Products
(1 results)
