状態監視技術高度化に関する調査検討分科会(CMT分科会)

―状態監視技術の高度化―の設置趣旨 （第11フェーズ：2025/2026年度）

はじめに

日本保全学会では、これまで10フェーズにわたって「状態監視保全技術に関する調査検討」分科会を設置して活動を展開してきました（平成18/19年度、平成20/21年度、平成22/23年度、平成24/25年度、平成26/27年度、平成28/29年度、平成30/2019年度、2020/2021年度、2022/2023年度、2024年度）。その活動内容は以下の通りでした。

第1フェーズ：

「状態監視保全技術に関する調査検討」分科会（平成18、19年度）検討課題は、

状態監視技術・モニタリングシステムの適用状況の調査
米国のCBMに基づく検査システム等の調査
我が国の他産業におけるCBMに基づく検査システム等の調査
CBM新技術の育成
我が国の原子力プラントにおけるCBM技術適用ガイドラインの策定

第2フェーズ：

「状態監視技術の高度化に関する調査検討」分科会（平成20、21年度）検討課題は、

  1. 状態監視技術の適用を意図した“故障例の分析”
  2. そのための技術戦略の検討
  3. 各手法の判定基準の設定方法
  4. 新しい状態監視技術の可能性や動向調査
  5. 学術機関における研究活動の支援
  6. 欧州における状態監視技術の調査
第3フェーズ：

「状態監視技術による回転機器の総合診断の調査検討」分科会（平成22、23年度）検討課題は、

  1. ポンプを主たる対象機器として、実機モデル試験の実施を前提に「ポンプの総合診断」技術の構築の考え方の整理
  2. そのための部品モデル及び実機モデルによる検証/確認試験
  3. 新しい状態監視技術の可能性や動向調査
  4. 学術機関における研究活動の支援
  5. 海外における状態監視技術の調査（但し、福島事故の影響で中止）
第4フェーズ：

「状態監視技術による回転機器の早期異常診断システムの調査検討」分科会（平成24,25年度）検討課題は、

  1. 複数の状態量、プロセス量の「定量的相関性」のくずれから異常を検出する手法の開発
  2. ポンプ及びポンプを含む試験ループを用いた確認試験
  3. 上記手法の有効性の評価
  4. 上記手法の適用可能対象の整理
  5. 各種先進的状態監視術の調査
第5フェーズ

「回転機器の状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（平成26,27年度）検討課題は、

  1. 回転機器の各種構造系異常により変化が顕在化する特徴量、データ間の相関の整理
  2. ポンプを用いた確認試験
  3. 複数データの相関性を用いた構造系異常診断手法の開発、評価
  4. インダストリアルネットワーク及びベイズ統計を中心とした状態監視技術に関する最新動向等について情報の収集
第6フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（平成28、29年度）検討課題は、

  1. 廃炉設備活用技術の検討
  2. 広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発
    1. マイクロ波を用いた広域一括減肉検出技術（損傷レーダ）の開発
    2. 音響診断による設備監視効率化の検討
第7フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（平成30、2019年度）検討課題は、

  1. AIの保全への活用についての調査・検討
  2. 広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発
    1. マイクロ波を用いた広域一括減肉検出技術（損傷レーダ）の開発
    2. 音響診断による設備監視効率化の検討
第8フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（2020、2021年度）検討課題は、

  1. AI及び状態監視技術の保全への活用についての調査・検討
  2. 広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発
    1. AIを活用したガイド波による配管エルボ部の減肉評価
    2. AIを用いた音源分離手法による音響診断の高度化
第9フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（2022、2023年度）検討課題は、

  1. 評価WG
    1. CMT適用状況の調査
    2. 第8フェーズまでに実施した研究成果の評価
  2. 技術WG
    1. 「腐食減肉モニタリング技術としてのパルス渦電流探傷法の有効性評価研究」
    2. 「注意機構を用いた原子力プラント異常の検知識別手法の開発」
    3. 「ガイド波による配管エルボ部の減肉評価のためのAIの開発」
    4. 「時系列データによるAIを用いた状態診断の検討」
第10フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（2024年度）検討課題は、

  1. 分岐理論に基づくデータ駆動型手法による非線形共振発生予測
  2. 原子力発電所設備点検に対する音響診断カメラの導入に向けた検討
  3. AIを利用した音響診断の高度化および実機適用に関する検討

目標を効率的に達成するために、2024年度もブリテンという形で成果をまとめました。19年間にわたる活動の成果は、2冊の技術報告書（平成18と19年度）及び37巻のブリテン（Vol.1；No.1,No.2、Vol.2；No.1,No.2,No.3、Vol.3；No.1,No.2,No.3、Vol.4；No.1,No.2,No.3、Vol.5；No.1, No.2, No.3、Vol.6；No.1, No.2、Vol.7；No.1, No.2, No.3、Vol.8；No.1, No.2, No.3、Vol.9；No.1, No.2, No.3、Vol.10；No.1, No.2, No.3 、Vol.11；No.1, No.2, No.3 、Vol.12；No.1, No.2, No.3 、Vol.13；No.1, No.2, No.3 、Vol.14；No.1, No.2, No.3 、Vol.15；No.1, No.2, No.3 、Vol.16；No.1, No.2, No.3 、Vol.17；No.1, No.2, No.3）にまとめられています。

設置の趣旨

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会（以降、CMT分科会）の設置は、「原子力業界は状態基準保全の導入が遅れている」との認識のもと、「状態監視技術の望ましい姿を体系的に整理し、この分野の学術的進展に寄与したい。」（平成18年度設置趣意書）という趣旨に端を発しています。

これまで、機器の異常を早期に検知する様々なテーマを設定し、試験データの取得とその評価に努めてきました。また、過去に検討した要素技術は、第9フェーズにて評価WGを立ち上げ、一通り評価を実施し終了しました。

第10フェーズでは、運営内容の簡素化のため、技術WGのみ実施することとし、今まで検討を実施していた音響診断技術検討の他、2件の新規技術の検討を開始しました。

そこで、第11フェーズは、第10フェーズに引き続き技術WGのみ設置し、昨年検討した技術の更なる発展、充実を図り、現場適用に向けた技術の確立を目指すことを考えています。なお、第10フェーズは、当会運営が過渡期であること等により単年での構成としましたが、従来の運営体制に戻し、2025年度・2026年度の2年間で検討を進めていきます。

技術WG
  1. 分岐理論に基づくデータ駆動型手法による非線形共振発生予測
  2. 原子力発電所設備点検に対する音響診断カメラの導入に向けた検討
  3. AIを用いた音響診断の実機適用検討および音響空間シミュレーションの調査検討

期待される成果

  1. CMT分科会にて長年蓄積してきた状態監視技術の実機適用性を評価することにより、保全最適化に向けた状態監視技術の適用の拡大の見通しが得られます。
  2. 機器の異常の兆候を早期に検知し、異常の進展を確実に把握・評価する方法の見通しが得られます。

調査期間と参加費

  1. 調査期間：2025年8月～2027年3月（約２年間）
  2. 参加費：原子力関連事業者：５０万円／年、他産業事業者：４０万円／年、学識経験者：無料

分科会の構成

  • 参加機関：電力事業者及び関連企業、プラントメーカ、大学及び研究機関　等
  • 分科会等：参加各機関からの委員によって構成されます。分科会の下に幹事会を設け、分科会運営等を行います。また、委員の参加による技術WGを設け、試験等の計画、実施、評価等を行います。
  • 主査：分科会主査：杉浦　壽彦氏（慶應義塾大学）

活動予定

  1. 分科会：３回／年
  2. 幹事会：随時
  3. 技術WG：随時

成果報告の形態

成果は、分科会およびブリテンにより逐次報告します。
尚、成果の活用は参加各機関に限られます。また、本分科会の成果が、保全技術者の確保や実質的な産学協同による成果の達成などの良い例となることが期待されます。