高経年化機器の状態監視のための新技術適用性に関する研究
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カテゴリ: 第5回
1. 緒言
課題をまとめた。これらのプロセス事例調査から、 原子力発電所機器の高経年化に的確に対応するには、 ・ 規制側が新技術の実機適用に関する審査を行う上 高経年化機器の状態を正確に把握するための検査・モで参照すべき技術基準類や国内外事例が多く、時 ニタリング技術、その結果に基づき経年劣化の進展を 間を要する一因となっている。 正確に予測するための評価技術、さらにその結果に応 ・新技術に対して、国内外の複数メーカにより同時 じて必要な対応措置を講じるための対応措置(補修等) ・比較評価を行った場合は、比較的短期間で新技術 技術の3つの技術が必要である。に対する第3者評価を終えている事例がある。 1. 本研究においては、高経年化機器の経年劣化状態把 新技術の実機適用には電気事業者と原子力安全・ 握のための新検査・モニタリング技術について調査を保安院検査課との間の折衝に加え、地方自治体の 行い、それら新技術の実機適用性を評価するとともに、 了解も必要になることなど、技術的あるいは制度 実機適用が有望な新技術を迅速、合理的に実機へ適用 的な側面だけでは解決しない問題もある。 できるようにするためのスキーム構築についての検討等の知見を得ることができた。 を行った。これらの知見を基に新技術適用のためのスキーム構築の検討を行った。構築したスキーム案をFig.1 に示す。 2. 新技術適用性に関する研究ここではプロセスの明確化、産官学の関わり方、重要 2.1 新技術適用のためのスキーム構築検討 度に応じた効率的、効果的なプロセスの導入、の観点 - 検査・モニタリング技術や評価技術、補修・予防保 から新技術適用スキームを検討した。有望な技術を迅 全技術等、開発すべき新技術の選定から高経年化機器 速に適用するには複数の適用アプローチを用いること への適用までを合理的、効果的に実施できるようにす が考えられる。安全重要度の観点からは Fig.1 の下向き るためのスキームについての検討を下記の手順にて行矢印に示すように、 った。・ 学協会による規格の制定と国による評価(エンド a. 過去に実施された新技術の適用プロセス事例を調 ース)を経て実機適用するアプローチ。査し、新技術を適用する場合の課題を抽出した。 1. 安全重要度が中程度の適用対象に対して、学協会 b. a. を基に新技術の適用に関するスキーム案とその やその他の第3者評価を経て実機適用するアプロ課題を明らかにし、課題解決のための提案事項を ーチ 抽出した。・ 安全重要度が相対的に低い設備については電気事 c. 抽出した課題を整理し、今後の解決策の検討を実 - 業者の責任で新技術を適用するアプローチ 施した。の3つのアプローチに分類する案を提案し、この3分 * プロセス事例調査では、原子力安全・保安院、原子類により新技術の導入が効率的に行われる可能性があ 力安全委員会による新技術の実機適用に係る審査プロるとの検討結果を得た。 セスの事例を整理し、また規制基準の性能規定化を踏またスキーム構築に際しては、技術のニーズ・シー 連絡先:高橋 浩之、〒113-8656 東京都文京区本郷ズの調査からはじめて、開発すべき新技術の選定、規 7-3-1、東京大学大学院工学研究科、電話: 03-5841-7007、格化、国による評価を経た実機適用までの各プロセス e-mail:leo@q.t.u-tokyo.ac.jpを明確にし、新技術を適用する対象設備(機器、部位)
「予測性」を担保した経年変化物理モデルも必要であ る。本研究では、シーズ調査結果に対して、これら 5 つの尺度によって、新技術の実機適用性に関する評価 を行い、課題を抽出した。材 ■■■■■職!新検査技術将来の健全性現在の健全性空間 ・ 軸クスクリーニングマクロ|マクロ■■■■既存の技術科学的根拠補完性物性物理モデル数理モデル詳細檢?。ミクロ 物理モデル、ミクロ | (経年変化)予測性|精度,感度■■■2時間・」情報軸,検査・モニタリング技術に必要な空間・時間・情報の3軸の安全重要度分類に応じた新技術開発プロセスとする 等の工夫を織り込んだ。 本スキームから抽出された課題の一部を以下に示す。 ・ 技術開発する技術の選定における優先順位付けの方法 ・ 複数存在する第3者評価組織の位置付けの明確化 . 学協会規格を第3者評価として位置づけることの可否檢討 ? 新技術を迅速、合理的に実機適用するために必要な情報のデータベース構築 等 今後も更に詳細かつ具体的な課題の抽出及び対策 案について検討する。1ニーズ確認」2シーズ調査3技術開発する技術の選定4研究開発技術確立5実機適用性検討G第3者評価1性能効果の実証3学協会規格の制定◎学協会規格の国による評価(エンドース)@実機適用1実機適用結果の評価、見直しFig. 1 Scheme of applicability of new techniques 2.2 新技術の実機適用性に関する評価ここでは 2.1 項の新技術実機適用スキーム案より抽 出された課題のうち、技術開発する技術の選定評価尺 度について検討した。検討概念を Fig.2 に示す。劣化の現状を把握するため の技術としてはスクリーニング技術と詳細検査があり、 「精度」と「感度」が求められる。すべての場合に適 用できる完全な検査技術は存在しないことを考慮する と、「他の技術との補完性」が求められる。また、検査 技術によって得られた信号は材料物性や形状変化に対 応しており、これらの相関は「科学的根拠」に基づい た物理モデルで裏付けられることが望ましい。また、Fig.2 Concept of deliberation 2.3 データベース構想の検討ここでは 2.1 項で抽出した課題のうち、高経年化機 器への新技術適用を迅速かつ合理的に実施するために 必要となる情報を集約し、より合理的なスキーム構築 に対してフィードバックできるデータベース(技術情 報基盤)構築の検討を行った。具体的には、格納され るべき情報、想定されるユーザ、求められる機能要件、 コンテンツ及びアルゴリズムの検討を行った。また、 上記検討結果に基づき、ユーザインターフェイスイメ ージの構築を行った。3.結言(1) 高経年化機器への新技術適用のためのスキーム案を検討構築し、解決すべき課題を抽出した。 2) 抽出された課題のうち、技術開発すべき技術の選定 1 評価尺度に係る検討を行い、5 つの重要な尺度を提案した。 (3) 抽出された課題のうち、データベースの構築を検討し、その要求機能要件を検討した。「謝辞本研究は、経済産業省 原子力安全・保安院の委託事 業「高経年化対策強化基盤整備事業」の一部であり、 日本保全学会 状態把握新技術適用性研究分科会 (AGNTA) および調査検討ワーキンググループにて行 った。関係者の皆様に感謝する。520“ “高経年化機器の状態監視のための新技術適用性に関する研究“ “高橋 浩之,Hiroyuki TAKAHASHI,沖田 泰良,Taira OKITA,近藤 直樹,Naoki KONDO
課題をまとめた。これらのプロセス事例調査から、 原子力発電所機器の高経年化に的確に対応するには、 ・ 規制側が新技術の実機適用に関する審査を行う上 高経年化機器の状態を正確に把握するための検査・モで参照すべき技術基準類や国内外事例が多く、時 ニタリング技術、その結果に基づき経年劣化の進展を 間を要する一因となっている。 正確に予測するための評価技術、さらにその結果に応 ・新技術に対して、国内外の複数メーカにより同時 じて必要な対応措置を講じるための対応措置(補修等) ・比較評価を行った場合は、比較的短期間で新技術 技術の3つの技術が必要である。に対する第3者評価を終えている事例がある。 1. 本研究においては、高経年化機器の経年劣化状態把 新技術の実機適用には電気事業者と原子力安全・ 握のための新検査・モニタリング技術について調査を保安院検査課との間の折衝に加え、地方自治体の 行い、それら新技術の実機適用性を評価するとともに、 了解も必要になることなど、技術的あるいは制度 実機適用が有望な新技術を迅速、合理的に実機へ適用 的な側面だけでは解決しない問題もある。 できるようにするためのスキーム構築についての検討等の知見を得ることができた。 を行った。これらの知見を基に新技術適用のためのスキーム構築の検討を行った。構築したスキーム案をFig.1 に示す。 2. 新技術適用性に関する研究ここではプロセスの明確化、産官学の関わり方、重要 2.1 新技術適用のためのスキーム構築検討 度に応じた効率的、効果的なプロセスの導入、の観点 - 検査・モニタリング技術や評価技術、補修・予防保 から新技術適用スキームを検討した。有望な技術を迅 全技術等、開発すべき新技術の選定から高経年化機器 速に適用するには複数の適用アプローチを用いること への適用までを合理的、効果的に実施できるようにす が考えられる。安全重要度の観点からは Fig.1 の下向き るためのスキームについての検討を下記の手順にて行矢印に示すように、 った。・ 学協会による規格の制定と国による評価(エンド a. 過去に実施された新技術の適用プロセス事例を調 ース)を経て実機適用するアプローチ。査し、新技術を適用する場合の課題を抽出した。 1. 安全重要度が中程度の適用対象に対して、学協会 b. a. を基に新技術の適用に関するスキーム案とその やその他の第3者評価を経て実機適用するアプロ課題を明らかにし、課題解決のための提案事項を ーチ 抽出した。・ 安全重要度が相対的に低い設備については電気事 c. 抽出した課題を整理し、今後の解決策の検討を実 - 業者の責任で新技術を適用するアプローチ 施した。の3つのアプローチに分類する案を提案し、この3分 * プロセス事例調査では、原子力安全・保安院、原子類により新技術の導入が効率的に行われる可能性があ 力安全委員会による新技術の実機適用に係る審査プロるとの検討結果を得た。 セスの事例を整理し、また規制基準の性能規定化を踏またスキーム構築に際しては、技術のニーズ・シー 連絡先:高橋 浩之、〒113-8656 東京都文京区本郷ズの調査からはじめて、開発すべき新技術の選定、規 7-3-1、東京大学大学院工学研究科、電話: 03-5841-7007、格化、国による評価を経た実機適用までの各プロセス e-mail:leo@q.t.u-tokyo.ac.jpを明確にし、新技術を適用する対象設備(機器、部位)
「予測性」を担保した経年変化物理モデルも必要であ る。本研究では、シーズ調査結果に対して、これら 5 つの尺度によって、新技術の実機適用性に関する評価 を行い、課題を抽出した。材 ■■■■■職!新検査技術将来の健全性現在の健全性空間 ・ 軸クスクリーニングマクロ|マクロ■■■■既存の技術科学的根拠補完性物性物理モデル数理モデル詳細檢?。ミクロ 物理モデル、ミクロ | (経年変化)予測性|精度,感度■■■2時間・」情報軸,検査・モニタリング技術に必要な空間・時間・情報の3軸の安全重要度分類に応じた新技術開発プロセスとする 等の工夫を織り込んだ。 本スキームから抽出された課題の一部を以下に示す。 ・ 技術開発する技術の選定における優先順位付けの方法 ・ 複数存在する第3者評価組織の位置付けの明確化 . 学協会規格を第3者評価として位置づけることの可否檢討 ? 新技術を迅速、合理的に実機適用するために必要な情報のデータベース構築 等 今後も更に詳細かつ具体的な課題の抽出及び対策 案について検討する。1ニーズ確認」2シーズ調査3技術開発する技術の選定4研究開発技術確立5実機適用性検討G第3者評価1性能効果の実証3学協会規格の制定◎学協会規格の国による評価(エンドース)@実機適用1実機適用結果の評価、見直しFig. 1 Scheme of applicability of new techniques 2.2 新技術の実機適用性に関する評価ここでは 2.1 項の新技術実機適用スキーム案より抽 出された課題のうち、技術開発する技術の選定評価尺 度について検討した。検討概念を Fig.2 に示す。劣化の現状を把握するため の技術としてはスクリーニング技術と詳細検査があり、 「精度」と「感度」が求められる。すべての場合に適 用できる完全な検査技術は存在しないことを考慮する と、「他の技術との補完性」が求められる。また、検査 技術によって得られた信号は材料物性や形状変化に対 応しており、これらの相関は「科学的根拠」に基づい た物理モデルで裏付けられることが望ましい。また、Fig.2 Concept of deliberation 2.3 データベース構想の検討ここでは 2.1 項で抽出した課題のうち、高経年化機 器への新技術適用を迅速かつ合理的に実施するために 必要となる情報を集約し、より合理的なスキーム構築 に対してフィードバックできるデータベース(技術情 報基盤)構築の検討を行った。具体的には、格納され るべき情報、想定されるユーザ、求められる機能要件、 コンテンツ及びアルゴリズムの検討を行った。また、 上記検討結果に基づき、ユーザインターフェイスイメ ージの構築を行った。3.結言(1) 高経年化機器への新技術適用のためのスキーム案を検討構築し、解決すべき課題を抽出した。 2) 抽出された課題のうち、技術開発すべき技術の選定 1 評価尺度に係る検討を行い、5 つの重要な尺度を提案した。 (3) 抽出された課題のうち、データベースの構築を検討し、その要求機能要件を検討した。「謝辞本研究は、経済産業省 原子力安全・保安院の委託事 業「高経年化対策強化基盤整備事業」の一部であり、 日本保全学会 状態把握新技術適用性研究分科会 (AGNTA) および調査検討ワーキンググループにて行 った。関係者の皆様に感謝する。520“ “高経年化機器の状態監視のための新技術適用性に関する研究“ “高橋 浩之,Hiroyuki TAKAHASHI,沖田 泰良,Taira OKITA,近藤 直樹,Naoki KONDO