複数の電流供給端子を用いた直流電位差法による背面き裂の評価に関する有限要素解析

摘要

単一き裂の検出を直流電位差法を用いて行う場合，き裂が存在する面において電位差測定を実施すると，得られる電位差の変化が大きいため比較的容易にき裂を検出できる。しかしながら，必ずしも測定可能な面にき裂が存在するとは限らず，配管内面に発生する，いわば板の背面にあるき裂を検出しなければならないことも多い。これまで背面き裂に関しては，誘導型電位差法や，多点測定型直流電位差法を用いて評価が行われているが，測定面ではき裂による電位差変化が少ないためにき裂の推定精度が悪く，特に板厚に対して深さが小さいき裂の場合はその検出さえも難しいと考えられる。 そこで本研究では，遠方から供給する電流に加えて電位差測定端子近傍に電流供給源を追加した場合について，有限要素法を用いて電位場解析を実施し，近傍電流の供給により背面き裂に対する感度がどの程度高まるかについて検討した。 さらに，解析の結果得られた電位差分布の特徴を利用してき裂深さを推定する一つの方法を提案した。