2019 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
| Project/Area Number |
17K01311
|
|---|
| Research Institution | Hachinohe National College of Technology |
|---|
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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 直流電位差法 / 円管 / 減肉 / 評価 / 有限要素法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
〇円管の減肉に対する電位場解析と減肉評価手法の開発
外径Dの円管を対象に、管外面での計測電位差から、管内面の減肉状況を評価する手法について検討した。減肉のタイプは一様減肉と局部減肉とし、一様減肉の場合を先行して進めた。減肉前・後の肉厚をt0、t、それぞれに対して計測される電位差をV0 、V1とし、電位差比V1/V0から肉厚変化t/t0を評価する。較正関係であるt/t0とV1/V0の関係を有限要素法により解析し、管外径D/t0の影響について考察した。その結果、D/t0≧10程度の範囲では、平板に対する較正関係の適用が可能であることを見出した。一方、D/t0≦10の配管に対しては、平板の場合に対する比を近似して得た補正項を用いる方法を考案した。一方、局部減肉については、円弧状断面の周方向溝状欠陥としてモデル化し、各種寸法の場合について電位場解析を行った。局部減肉の場合にはパラメータが多く、解析結果の整理と評価手法に関する検討を継続している。
○減肉評価実験
一様減肉の場合、D/t0≧10の範囲では、平板の較正曲線で良好に評価できることを確認した。また、D/t0≦10の場合には、前述の補正項の適用により良好に評価でき、その効果はD/t0 = 3程度で顕著になるとの知見を得た。一方、局部減肉の場合、円管内部に所定寸法の欠陥の加工が困難なため、管軸を含む平面で軸方向に切断した半円管試験片の利用を試みた。電極端子は切断面と円管外面との交線である角部に設置する。まず、前述の一様減肉評価実験への適用を試み、半円管試験片の有効性を確認した。次に、半円管の内面にマシニングセンタにより所定寸法の溝状欠陥を加工し、局部減肉評価用の試験片を製作した。減肉部周辺で計測した電位差分布は、有限要素解析の結果と同様の傾向を示しているもののばらつきが大きく、電極の設置方法に改善が必要である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年度に計画していた「円管を対象とする評価手法の開発」のうち、先行して進めることとしていた一様減肉の評価については、測定面曲率の影響が顕著となる管外径が小さい場合の簡便な補正方法を考案し、計画通りに進捗している。これに続いて実施している局部減肉の評価については、一様減肉の場合に比べてパラメータが多く、電位場解析に要する時間が長いこともあり、管直径の影響を簡便に考慮する手法の開発には至っていない。
一方、減肉評価実験については、一様減肉の場合について開発した直径の影響を補正する手法の有効性を確認しており、計画通りに進捗している。局部減肉の場合については、円管の中心軸を含む平面で分割した半円管試験片を製作し、一様減肉の評価実験によって有効性を確認している。さらに半円管内面に局部減肉部を加工した試験片を製作し、減肉評価に必要な電位差分布の計測を実施している。しかしながら半円管試験片に対する端子の設置方法に課題を残している状況である。
以上のことから、全体としての進捗状況を判断した。
|
| 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。同時にやや遅れている局部減肉評価についても検討を進め、幅の広い局部減肉部に関する検討はその進捗状況に応じて実施する。また、半円管試験片を用いた減肉評価実験についても、端子の設置方法等の改善を図る。一方、減肉部の検知感度および評価精度の検討については、一様減肉の場合を対象に実施する。
|
| Causes of Carryover |
令和元年度は、校務との重複などにより、計画していた学会等での情報収集活動を実施できず、旅費および学会参加登録費等の次年度使用が生じた。次年度使用分については、同活動の一部を令和２年度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。
|
Research Products
(1 results)
