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稼働中の原子力プラント部材の超音波検査に関するEVIDENT製探傷器と探触子のEPRI PDI適合性 – PDI UT-2：オーステナイト系配管溶接部

性能実証イニシアティブ（PDI）プログラムについて

米国原子力規制委員会（NRC）は米国内における核施設の運用に関わる規則および規定を定める機関であり、これらの規則・規定は米連邦政府発行の規則集10CFR50として公表されます。原子炉の設計、建設および運転についての工学的な規格としてNRCが策定したのが“ASME Boiler and Pressure Vessel Code”（ASMEボイラー・圧力容器基準）です。このASME基準のセクションXIは、原子力プラント稼働中における部材検査の規則を記載しています。付録VIIIにはUT検査システムの性能実証についての、検査員と機器および手続きを一体として捉えた補足要件が記載されています。これは電力会社が実施するPDIプログラムで構成されており、そのPDIプログラムの運用を管轄するのがEPRIです。

原子力プラントの部材メーカーが超音波機器や探触子を検査で使用するためには、性能実証によってPDIが規定する一般的な手続きの要件を満たさなければなりません。実証試験はEPRIが管理するPDI実験室で、厳格に管理されたサンプルを対象として行われます。

検出と長さサイジングを目的として配管に適用されるPDI手続き

配管溶接部の検出および長さサイジングを目的として、次の2通りの汎用的なPDI手続きがあります。

本資料は PDI UT-2 の内容も説明しています。

PDI UT-2に準拠して実施する検査の目的は、指定された検査対象容積内に存在する不連続部を、検査対象物の表面の外部から正確に検出して、その長さをサイジングすることです。主たる伝搬モードとして横波を使用します。

PDI UT-2が適用できる範囲は、直径1.5インチ以上、肉厚0.100インチ～4.03インチのオーステナイト系配管溶接部です。横波による検査の探触子周波数は、以下の表に従ってください。

配管呼び厚さ
範囲
横波周波数（MHz）
IGSCC検査
非IGSCC検査
0.150インチ未満
5
7.5
0.150インチ以上0.50インチ以下
2.25
2.0～5.0
0.50インチ超2.00インチ以下
1.5*
1.5～2.25
2.00インチ超
1.5

*適切な接触を得るために0.25インチの探触子を使用する必要がある小径配管（4.0インチ以下）溶接部の検査では、1.5 MHzではなく、2.0または2.25 MHzの横波探触子を使用しなければなりません。

適合機器

検査員は、認定された装置とプローブの任意の組み合わせを使用できます。

EPOCH™ 650探傷器は、認定されたすべての1、1.5、2、2.25、4、および5 MHzプローブとの併用が認定されています。

Evident製適合プローブの概要を次の表に示します。

オーステナイト系配管
モデル 振動子径（インチ） 周波数（MHz） ウエッジまたは角度
C540-SM 0.500 2.25 ABSA-5T-45°、60°、70°鋼
C541-SM 0.500 5.00 ABSA-5T-45°、60°、70°鋼
C542-SM 0.250 2.25 ABSA-4T-45°、60°、70°鋼
C543-SM 0.250 5.00 ABSA-4T-45°、60°、70°鋼
C549-SM 0.375 2.25 ABSA-7T-45°、60°、70°鋼
C551-SM 0.375 5.00 ABSA-7T-45°、60°、70°鋼
1.5S6-AMS-SM-CC 0.250 1.50 ABSA-4T-45°、60°、70°鋼
1.5S12-AMS-SM-CC 0.500 1.50 ABSA-5T-45°、60°、70°鋼
1.5S10-AMS-SM-CC 0.375 1.50 ABSA-7T-45°、60°、70°鋼
IGSCCのあるオーステナイト系配管
モデル 振動子径（インチ） 周波数（MHz） ウエッジまたは角度
C540-SM 0.500 2.25 ABSA-5T-45°、60°鋼
C549-SM 0.375 2.25 ABSA-7T-45°、60°鋼
1.5S10-AMS-SM-CC 0.375 1.50 ABSA-7T-45°、60°鋼
1.5S12-AMS-SM-CC 0.500 1.50 ABSA-5T-45°鋼

適用可能な旧モデル

以下のモデルも、その耐用期間中に適合性が証明されています。

特定の条件への適合性マトリックスについては、PDI一覧表を参照してください。

その他のEPRI手続き

上記以外にも次のような汎用手続きが存在します。

PDI-UT-3 同種金属配管溶接部における面欠陥の肉厚方向のサイジング
PDI-UT-4 穴付きスタッドボルト
PDI-UT-5 スタッドボルトのSB検査
PDI-UT-6 原子炉圧力容器溶接部
PDI-UT-7 原子炉圧力容器溶接部における肉厚測定と欠陥長さサイジング
PDI-UT-8 同種および異種金属での肉盛溶接
PDI-UT-10 異種金属溶接部
PDI-UT-11 原子炉圧力容器ノズルにおける、シェル溶接とノズル内側半径の欠陥検出およびサイジング

弊社はこの分野の動向に注意を払い、本内容を定期的に更新しています。