火力関係設備効率化技術調査報告書（1/2） - 経済産業省

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図Ⅱ.1.2.2-4 レーザ溶接継ぎ手のマクロ形状 [560] 張旭東、芦田栄次、多羅沢湘、安間勇介、岡田昌哉:狭開先レーザ溶接部に生ずる溶接欠陥とその防止に関する検討-狭開先レーザ溶接技術の開発(第2報)-、溶接学会全国大会講演概要第 85 集(2009-9)p180. 図Ⅱ.1.2.2-5 クリープ時の in-situ 陽電子消滅測定装置[436] [436] 鉄鋼材料の革新的高強度・高機能化基盤研究開発研究体(JRCM)、白井泰治、伊藤和博;クリープ損傷高温その場測定陽電子寿命スペクトロメータ、CAMP-ISIJ、Vol.21(2008),1073 [564] 白井泰治:陽電子消滅寿命測定法の高精度化・高度化と測定スペクトル解析ソフトの開発、鉄鋼材料の革新的高強度・高機能化基盤研究開発プロジェクト、第 1 回シンポジューム講演予稿集、 2009.4.14、p67. - 147 - - 147 -
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Page 1 and 2:
平成 21 年度火力関係設
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報告書(1/2) 目次 Ⅰ.はじ
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Ⅰ.はじめに 1. 背景及び目
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2.2.1 技術基準に関する調
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ら、これらの概要調査等
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原子力安全・保安院委託
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表Ⅰ.4-1 委員等の名簿(2/6)
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表Ⅰ.4-1 委員等の名簿(4/6)
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規格基準室本多隆吉田
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表Ⅱ-1 火力関係設備効率
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表Ⅱ.1-1 700℃級超々臨界圧
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表Ⅱ.1-3 700℃級超々臨界圧
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1.1 材料特性データ調査 700
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1.1.1 発電用火力設備にお
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図Ⅱ.1.1.1-2 A-USC ボイラー
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図Ⅱ.1.1.1-7 HR6W の応力-破
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図Ⅱ.1.1.1-11 Alloy800H クリー
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. 時間・温度パラメータ外
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Dyson and McLean (CRISPEN)、Omega
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による試験片直径の減少
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Section 1.1.1 の参考文献 [1]
Page 43 and 44:
表Ⅱ.1.1.1-1 検討候補材料 N
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表Ⅱ.1.1.1-2 調査対象材の
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表Ⅱ.1.1.1-2 調査対象材の
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表Ⅱ.1.1.1-3 クリープ変形
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1.1.2 発電用火力設備にお
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ク. 負荷方法(曲げ、引張-
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収集し、S-N 曲線を作成す
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- 54 - 表Ⅱ.1.1.2-2 材料特性
Page 59 and 60:
表Ⅱ.1.1.2-3 疲労強度/物性
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表Ⅱ.1.1.2-4 疲労設計に関
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表Ⅱ.1.1.2-6 選定材料の物
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表Ⅱ.1.1.2-6 選定材料の物
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Grade 122 表Ⅱ.1.1.2-6 選定材
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ソン比):これらの係数を項
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(1/7) 表Ⅱ.1.1.3-1 A-USC材料の
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(3/7) 表Ⅱ.1.1.3-1 A-USC材料の
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(5/7) 表Ⅱ.1.1.3-1 A-USC材料の
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(7/7) 表Ⅱ.1.1.3-1 A-USC材料の
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G8 は、全ての先進国間で
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具体的には次の計画がさ
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2009 年 10 月、国際エネル
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捗状況の評価･報告、最
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・市場ベースの長期投資
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建設・運営費用)に充当さ
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ハ新エネルギー等の導入
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図Ⅱ.1.2.1-1 総合エネルギ
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図Ⅱ.1.2.1-3 石炭火力発電
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る。また、2001 年以降、バ
Page 99 and 100: 設計・建設コストの増加
Page 101 and 102: 高クロム鋼の許容引張応
Page 103 and 104: 又は 0.85 であり、この数
Page 105 and 106: (Opening)を有する円筒殻又
Page 107 and 108: 発行された。この規格の
Page 109 and 110: (427℃)に上限温度を制限し
Page 111 and 112: 年石炭火力発電所の効率
Page 113 and 114: and Piping Division Conference, Jul
Page 115 and 116: 温度 (℃) 700 600 表Ⅱ.1.2.1-1
Page 117 and 118: 図Ⅱ.1.2.1-6 EN12952-3, Annex B
Page 119 and 120: 図Ⅱ.1.2.1-9 圧力容器と平
Page 121 and 122: 図Ⅱ.1.2.1-12 コークス製造
Page 123 and 124: 図Ⅱ.1.2.1-16 応力緩和条件
Page 125 and 126: 図Ⅱ.1.2.1-20 破壊試験結果
Page 127 and 128: 1.2.2 溶接及び検査・補修
Page 129 and 130: 高温割れに関しては、Incon
Page 131 and 132: ③ 微小領域を評価する試
Page 133 and 134: 処理も必要としないため
Page 135 and 136: Section 1.2.2 の参考文献 [299]
Page 137 and 138: [548] 有川秀一、宗木政一
Page 139 and 140: Corrosion in French Nuclear Power P
Page 141 and 142: 表Ⅱ.1.2.2-3(a) 溶接施工・
Page 143 and 144: 表Ⅱ.1.2.2-3(c) 溶接施工・
Page 145 and 146: 表Ⅱ.1.2.2-3(e) 溶接施工・
Page 147 and 148: 表Ⅱ.1.2.2-4 ニッケル合金
Page 149: 図Ⅱ.1.2.2-2 HST (Hot wire Switch
Page 153 and 154: 図Ⅱ.1.2.2.1-9 炭素鋼の石炭
Page 155 and 156: 表Ⅱ.1.2.2-6(b) 溶接材料整
Page 157 and 158: なった。この原因は、時
Page 159 and 160: 図Ⅱ.1.2.3-7(a)(b)(c)は 700℃
Page 161 and 162: Section 1.2.3 の参考文献 [250]
Page 163 and 164: [583] Special Metal:INCONEL®alloy6
Page 165 and 166: 表Ⅱ.1.2.3-1(a) 溶接部の靭
Page 167 and 168: 表Ⅱ.1.2.3-1(c) 溶接部の靭
Page 169 and 170: 図Ⅱ.1.2.3-2(a) 溶接された
Page 171 and 172: 図Ⅱ.1.2.3-4 溶接金属およ
Page 173 and 174: 表Ⅱ.1.2.3-2(b) 溶接部のク
Page 175 and 176: 表Ⅱ.1.2.3-3(a) 溶接部の疲
Page 177 and 178: 表Ⅱ.1.2.3-3(c) 溶接部の疲
Page 179 and 180: 図Ⅱ.1.2.3-7(a) 973K における
Page 181 and 182: 2. 規格基準に関する調査
Page 183 and 184: 設計の規格・基準を適用
Page 185 and 186: Ni 基、Fe-Ni 基合金 No. 部位
Page 187 and 188: 表Ⅱ.2.1.1-1 一般的な劣化
Page 189 and 190: No. PCC のダメージメカニ
Page 191 and 192: No. PCC のダメージメカニ
Page 193 and 194: 表Ⅱ.2.1.1-4 平成11 年度の
Page 195 and 196: 表Ⅱ.2.1.1-5 平成11 年度の
Page 197 and 198: 表Ⅱ.2.1.1-5 平成11 年度の
Page 199 and 200: 表Ⅱ.2.1.1-5 平成11 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-6 平成16 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-6 平成16 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-6 平成16 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-7 平成17 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-7 平成17 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-7 平成17 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-7 平成17 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-7 平成17 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-8 平成18 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-8 平成18 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-8 平成18 年度の
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表Ⅱ.2.1.1-9 ISO の損傷モー
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表Ⅱ.2.1.1-11 損傷モードと
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表Ⅱ.2.1.1-13 A-USCボイラー
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(39) ⑦ ⑧ ⑨ (32) (38) (33) (37
Page 231 and 232:
(1) 損傷防止要件の検討損
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表Ⅱ.2.1.2-1 損傷防止要件(2
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Page 237 and 238:
Page 239 and 240:
Page 241 and 242:
表Ⅱ.2.1.2-2 損傷モード防
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表Ⅱ.2.1.2-2 損傷モード防
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参考文献表Ⅱ.2.1.2-2 損傷
Page 247 and 248:
2.2 設計・建設の技術基準
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表Ⅱ.2.2.1-1 技術要素及び
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Page 253 and 254:
Page 255 and 256:
Page 257 and 258:
Page 259 and 260:
Page 261 and 262:
2.2.2 仕様規定の調査 (1) 仕
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(1/29
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(3/29
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(5/29
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(7/29
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(9/29
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② 除外条件について決定
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(13/2
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(15/2
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(17/2
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(19/2
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(21/2
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(23/2
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(25/2
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溶接鋼管毎に実施すれば
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表Ⅱ.2.2.2-1 基本プラン(29/2
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厳しさ脆性破壊火技第
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2.2.2.1 仕様規定(材料)構成
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No 1 2 2.2.2.1.2 基本プランに
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このうち②板材の制限は
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表Ⅱ.2.2.2.1-2 技術基準に対
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水素損傷脆化・遅れ割れ
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表Ⅱ.2.2.2.1-4 ボイラ内部の
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表Ⅱ.2.2.2.1-4 ボイラ内部の
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表Ⅱ.2.2.2.1-5 母材の非破壊
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No. 規格 5 ASME Sec.Ⅷ Div.1UHT
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引張試験分析試験機
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⑧ 水圧試験又は非破壊試
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母材の区分 P ｸﾞﾙｰﾌ
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表Ⅱ.2.2.2.2-2 候補材と母材
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表Ⅱ.2.2.2.2-3 候補材料の化
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表Ⅱ.2.2.2.2-3 候補材料の化
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表Ⅱ.2.2.2.2.-4 候補材の ASME
Page 327 and 328:
表Ⅱ.2.2.2.2-6 室温での機械
Page 329 and 330:
表Ⅱ.2.2.2.2-8 表面仕上げに
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表Ⅱ.2.2.2.2-10 化学分析に
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表Ⅱ.2.2.2.2-10 化学分析に
Page 335 and 336:
表Ⅱ.2.2.2.2-11 引張試験に
Page 337 and 338:
表Ⅱ.2.2.2.2-11 引張試験に
Page 339 and 340:
表Ⅱ.2.2.2.2-12 水圧試験又
Page 341 and 342:
表Ⅱ.2.2.2.2-13 検査と再検
Page 343 and 344:
許容値板ｼｰﾄ& ｽﾄﾘ
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表Ⅱ.2.2.2.2-15 製品のﾏｰ
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2.2.2.3 材料に関する規定の
Page 349 and 350:
表Ⅱ.2.2.2.3-3 各規格の衝撃
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USC-別図第 1 USC-別図第 2 No
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2.2.2.4 仕様規定(構造)構成
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表Ⅱ.2.2.2.4-1 仕様規定(構
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表Ⅱ.2.2.2.4-1 仕様規定(構
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表Ⅱ.2.2.2.4-1 仕様規定(構
Page 361 and 362:
表Ⅱ.2.2.2.4-1 仕様規定(構
Page 363 and 364:
表Ⅱ.2.2.2.4-1 仕様規定(構
Page 365 and 366:
表Ⅱ.2.2.2.4-1 仕様規定(構
Page 367 and 368:
ASME Section III Division 1 Subsect
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表Ⅱ.2.2.2.4-参考1 仕様規定
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ASME Sec. III Div. 1 Subsec. NH 表
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また、EN においては、ク
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表Ⅱ.2.2.2.5-1 火技解釈及び
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表Ⅱ.2.2.2.5-参考 1 設計マ
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である。現行のボイラー
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LMPn=[-a1-{a1 2 -4×a2×(a0-logσn)
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と考える。従って、現段
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E ⋅t σ C ≈ 0. 2 ~ r 0 . 3 E
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クリープ疲労損傷算出に
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次に、ASME Sec.Ⅲ NH ,T-1400
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【Step-3】・・・疲労損傷
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ASME Sec.Ⅲ NH のクリープ‐
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クリープ破断曲線につい
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寿命評価に用いていると
Page 399 and 400:
応力 ksi 100 10 曲線-4 1 17 18
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表Ⅱ.2.2.2.6-19 クリープ疲
Page 403 and 404:
表Ⅱ.2.2.2.6-2 ボイラー及び
Page 405 and 406:
表Ⅱ.2.2.2.6-3 ボイラー及び
Page 407 and 408:
表Ⅱ.2.2.2.6-5 A-USC ボイラー
Page 409 and 410:
表Ⅱ.2.2.2.6-6 設計荷重規
Page 411 and 412:
表Ⅱ.2.2.2.6-6 設計荷重規
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表Ⅱ.2.2.2.6-6 設計荷重規
Page 415 and 416:
表Ⅱ.2.2.2.6-8 A-USC ボイラー
Page 417 and 418:
【表Ⅱ.2.2.2.6-8 の検討のた
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表Ⅱ.2.2.2.6-11 損傷モード
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表Ⅱ.2.2.2.6-12 計算規定と
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表Ⅱ.2.2.2.6-14 火技解釈に
Page 425 and 426:
表Ⅱ.2.2.2.6-14 火技解釈に
Page 427 and 428:
表Ⅱ.2.2.2.6-15 円筒殻の厚
Page 429 and 430:
図Ⅱ.2.2.2.6-1 ボイラ、ボイ
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応力 σu、σy、f (ksi) 応力
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許容応力 f (ksi) 許容応力 f
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各々×応力した場合の等価
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等価な合計運転時間 Th (h)
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図Ⅱ.2.2.2.6-11 溶接継手強
Page 441 and 442:
* ASME Sec. III Appendices の Appe
Page 443 and 444:
図Ⅱ2.2.2.6-14 ASME Sec. III Subs
Page 445 and 446:
* 溶接構造物の場合の設計
Page 447 and 448:
ボイラｰの運用形態の推
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溶接で作り込む品質が、
Page 451 and 452:
表Ⅱ.2.2.2.7-1 火技解釈第10
Page 453 and 454:
表Ⅱ.2.2.2.7-2 ASME Sec. I に規
Page 455 and 456:
表Ⅱ.2.2.2.7-4 仕様規定(溶
Page 457 and 458:
表Ⅱ.2.2.2.7-5 700℃級火力発
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表Ⅱ.2.2.2.7-6 ’09b Add. ASME S
Page 461 and 462:
表Ⅱ.2.2.2.7-6 ’09b Add. ASME S
Page 463 and 464:
表Ⅱ.2.2.2.7-6 ’09b Add. ASME S
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表Ⅱ.2.2.2.7-6 ’09b Add. ASME S
Page 467 and 468:
表Ⅱ.2.2.2.7-6 ’09b Add. ASME S
Page 469 and 470:
表Ⅱ.2.2.2.7-7 ’08a.Add. ASME S
Page 471 and 472:
表Ⅱ.2.2.2.7-7 ’08a.Add. ASME S
Page 473 and 474:
項目仕様規定(溶接)構成
Page 475 and 476:
Page 477 and 478:
Page 479 and 480:
Page 481 and 482:
Page 483 and 484:
- 480 - 2.2.2.8 製作技術の調
Page 485 and 486:
- 482 - b. じん性値、クリー
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- 484 - 示す。これらの試験
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- 486 - は、熱間塑性加工が
Page 491 and 492:
- 488 - ① 溶接工程におけ
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- 490 - 定に従い自主規定と
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- 492 - じないのか検証して
Page 497 and 498:
- 494 - 表Ⅱ.2.2.2.8 -1 A-USC 候
Page 499 and 500:
- 496 - [続き]表Ⅱ.2.2.2.8-2
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- 498 - 表Ⅱ.2.2.2.8-4 溶接に
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表Ⅱ.2.2.2.8-5 溶接工程にお
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Page 507 and 508:
Page 509 and 510:
表Ⅱ.2.2.2.8-6 試験検査工程
Page 511 and 512:
表Ⅱ.2.2.2.8-6 試験検査工程
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表Ⅱ.2.2.2.8-7 加工工程にお
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表Ⅱ.2.2.2.8-8 熱処理工程に
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- 514 - 図Ⅱ.2.2.2.8-1(a) アン
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- 516 - 表Ⅱ.2.2.2.8-10(a) 局部
Page 521 and 522:
- 518 - 58 82 図Ⅱ.2.2.2.8-5(b)
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- 520 - 表Ⅱ.2.2.2.8-11 冷間加
Page 525 and 526:
表Ⅱ.2.2.2.8-13 食違い量の
Page 527 and 528:
- 524 - 規格表Ⅱ.2.2.2.8-14(b)
Page 529 and 530:
- 526 - 【算出事例】条件 (
Page 531 and 532:
- 528 - 表Ⅱ.2.2.2.8-19 冷間加
Page 533 and 534:
- 530 - 表Ⅱ.2.2.2.8-19 冷間加
Page 535 and 536:
- 532 - スエージ加工 L t Lf L
Page 537 and 538:
表Ⅱ.2.2.2.8-22 厚さが異な
Page 539 and 540:
- 536 - 表Ⅱ.2.2.2.8-24 JIS B 225
Page 541 and 542:
2.2.2.9 溶接の施工方法に関
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程度] d. HR6W(43Ni-23Cr-6W-NB-Ti-
Page 545 and 546:
(e) 割れ感受性の評価を行
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時間をおきパス間温度(一
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されることによりじん性
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① オーステナイト系ステ
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② 溶接士の技能の確認項
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表Ⅱ.2.2.2.9-1(a) 溶接工程
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表Ⅱ.2.2.2.9-1(a) 溶接工程
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表Ⅱ.2.2.2.9-1(a) 溶接工程
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表Ⅱ.2.2.2.9-1(b) 溶接工程
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表Ⅱ.2.2.2.9-1(c) 溶接工程
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表Ⅱ.2.2.2.9-1(c) 溶接工程
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表Ⅱ.2.2.2.9-2 確認項目及び
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表Ⅱ.2.2.2.9-4 ASME Sec.Ⅸにお
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表Ⅱ.2.2.2.9-4 ASME Sec.Ⅸにお
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表Ⅱ.2.2.2.9-5(別表第7参照)
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表Ⅱ.2.2.2.9-6 溶接方法別の
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表Ⅱ.2.2.2.9-8(別表第10参照)
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表Ⅱ.2.2.2.9-9(別表第11参照)
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被覆アーク溶接棒ガ
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表Ⅱ.2.2.2.9-12(別表第20参照
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表Ⅱ.2.2.2.9-14(検査解釈別
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表Ⅱ.2.2.2.9-15(別表第 13 参
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表Ⅱ.2.2.2.9-16(別表第 14 参
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表Ⅱ.2.2.2.9-16(別表第 14 参
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表Ⅱ.2.2.2.9-18(a)(附図第 2
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表Ⅱ.2.2.2.9-19(附図第1参照)
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表Ⅱ.2.2.2.9-21 断面マクロ/
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表Ⅱ.2.2.2.9-22(検査解釈別
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表Ⅱ.2.2.2.9-25 海外 A-USC ボ
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表Ⅱ.2.2.2.9-27 A-USC異材継手
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図Ⅱ.2.2.2.9-1 各種ニッケル
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- 604 - 火 STPA28 (改良 9%Cr 鋼
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図Ⅱ.2.2.2.9-10 Effect of Ni,Mn a
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温度 [℃] 温度 [℃] 1,200 1
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2.2.2.10 製作に関する設計
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表Ⅱ.2.2.2.10-2 ISO 16528 技術
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2.2.2.11 試験検査方法に関
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厚の約 10%である場合の疲
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溶接中の入熱が抑えられ
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確認していく必要がある
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来の超音波探傷試験にて
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外観検査の判定基準表
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P.No. 火技解釈別表第 24 放
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表Ⅱ.2.2.2.11-5 ISO 16528 技術
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表Ⅱ.2.2.2.11-7(別表第24参照
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表Ⅱ.2.2.2.11-9(a) ISO16528-1 Boi
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表Ⅱ.2.2.2.11-10 放射線透過
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溶接欠陥 (きずの種類) 1.
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表Ⅱ.2.2.2.11-12 超音波探傷
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表Ⅱ.2.2.2.11-12 超音波探傷
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表Ⅱ.2.2.2.11-13 ASME Code Case22
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表Ⅱ.2.2.2.11-13 ASME Code Case22
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TOFD探傷法の原理 : Time of Fl
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表Ⅱ.2.2.2.11-15 浸透探傷試
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2.2.2.12 耐圧試験等に関す
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表Ⅱ.2.2.2.12-1 仕様規定(耐
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基準化した耐圧試験圧力
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表Ⅱ.2.2.2.12-参考 2 耐圧試
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2.2.2.12.2 最終試験(水圧試
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表Ⅱ.2.2.2.12-5 耐圧試験の
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定することができる。 ③
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⑥ FITNET FFS[12] FITNET FFS は
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表Ⅱ.2.3-2 トルク管理[7] ス
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表Ⅱ.2.3-4 Inspection Planning Ri
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表Ⅱ.2.3-5 Damage Mechanism と
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表Ⅱ.2.3-5 Damage Mechanism と
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表Ⅱ.2.3-6 ASME B&PV Code Sec. XI
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2630 容器表Ⅱ.2.3-6 ASME B&PV
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石油精製・石油化学プラ
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計画的な検査腐食の検出
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継続使用 YES クラス 1 機器
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締め付け方向 Group 1 → Grou
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Design of New Structures Flaw Infor
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No Detected or postulated defect? Y
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Calculate critical flaw size Determ
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3. 国際規格等調査「1. 高
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火力関係設備効率化技術調査 報告書（1/2） - 経済産業省

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