2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of pipe wall thinning monitoring method by DC potential difference method for plant safety management
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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 – 2023-03-31
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| Keywords | 直流電位差法 / 配管 / 減肉 / 評価 / 有限要素法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
配管内面の減肉を管外面で計測した電位差情報から簡便かつ定量的に非破壊評価する手法の開発を目指し、有限要素解析と実験により研究を行った。減肉は一様減肉、及び最大深さb、開口幅2Wの円弧断面を持つ周状の局部減肉の2種類とした。初期肉厚t0の平板及び外径Dの円管を対象とし、減肉前後の電位差の比を用いて減肉深さb/t0または肉厚t/t0を評価するものとした。
まず平板の一様減肉を対象に、感度及び精度の観点から適切な端子間隔の条件を得るとともに、肉厚と電位差比の関係を有限要素解析し、これを関数近似した較正関係式を用いて平板の肉厚評価が可能であることを確認した。次に、円管の一様減肉について同様の検討を行い、肉厚と電位差比の較正関係に及ぼす管外径の影響を簡便に補正する手法を提案するとともに、D/t0≧10の範囲では同影響が概ね無視できることを示した。
局部減肉については、電流入出力端子間の電位差比分布を用い、その波形から減肉中心位置や減肉幅を、ピーク値から最大減肉深さを評価する手法を検討した。D/t0=10の場合を対象に、有限要素解析により電位差比のピーク値と最大減肉深さの較正関係を求めた結果、同関係は減肉幅Wの影響を受けることが分かった。そこで一様減肉に該当するW=∞の場合の較正関係式を基準に、Wの影響を補正する関数を付加する方法を考案した。令和4年度は同補正関数の精度向上を図り、数値実験によりその有効性を確認した。一方、減肉幅W/t0が大きい場合は、端子間隔を狭めた一様減肉評価を管軸方向に繰り返すことにより、肉厚の分布を得る方法が有効と考えられる。令和4年度は実験によりその検証を行った。
本手法は、一度、電極と配線を設置すれば以後の検査が容易であり、他の方法に比べ長期間のモニタリングに要する経費や労力を劇的に縮減できる。本研究の成果は、これを実現するための基礎的知見として意義がある。
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Research Products
(1 results)
