JP2001026782A - コークス炉のバックステーの強度等の診断方法 - Google Patents
コークス炉のバックステーの強度等の診断方法Info
- Publication number
- JP2001026782A JP2001026782A JP11203105A JP20310599A JP2001026782A JP 2001026782 A JP2001026782 A JP 2001026782A JP 11203105 A JP11203105 A JP 11203105A JP 20310599 A JP20310599 A JP 20310599A JP 2001026782 A JP2001026782 A JP 2001026782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- backstay
- coke oven
- test
- test piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コークス炉のバックステーの継続使
用の可否について合理的な診断方法を提供することであ
る。 【解決手段】 コークス炉のバックステー２の一部
を部分的にサンプル３として採取し、このサンプル３に
応力等を測定するための歪みゲージ４を複数個貼付けた
後、曲げ負荷試験により曲げ応力を測定して応力の分布
を求めることにより、バックステーが継続使用の条件を
具備するか否かを判断することを特徴とするコークス炉
のバックステーの強度診断方法。
用の可否について合理的な診断方法を提供することであ
る。 【解決手段】 コークス炉のバックステー２の一部
を部分的にサンプル３として採取し、このサンプル３に
応力等を測定するための歪みゲージ４を複数個貼付けた
後、曲げ負荷試験により曲げ応力を測定して応力の分布
を求めることにより、バックステーが継続使用の条件を
具備するか否かを判断することを特徴とするコークス炉
のバックステーの強度診断方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉のバッ
クステーの再使用の可否を判断するためのコークス炉の
バックステーの強度等の診断方法に関する。
クステーの再使用の可否を判断するためのコークス炉の
バックステーの強度等の診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】古くなったコークス炉はレンガ、バック
ステー等で構成される炉体が膨張し、変形してくる。こ
の変形を測定するため、炉体膨張測定法の技術がある
（特開平６−１７４６４６号公報、特開平９−５９６４
５号公報）。この技術は炉体全体の膨張を測定するもの
であってバックステー自体の変形・変質を測定するもの
ではない。
ステー等で構成される炉体が膨張し、変形してくる。こ
の変形を測定するため、炉体膨張測定法の技術がある
（特開平６−１７４６４６号公報、特開平９−５９６４
５号公報）。この技術は炉体全体の膨張を測定するもの
であってバックステー自体の変形・変質を測定するもの
ではない。
【０００３】バックステーがコークス炉の熱によって歪
み、その結果締付装置が破損するのを防止するためにこ
れを冷却する従来技術がある（特開平５−３２０６５４
号公報）。この技術はバックステーの強度までは言及し
ていない。
み、その結果締付装置が破損するのを防止するためにこ
れを冷却する従来技術がある（特開平５−３２０６５４
号公報）。この技術はバックステーの強度までは言及し
ていない。
【０００４】多数のバックステーがコークス炉設備の一
部分として炉体の両側に設置されており、炉体を両側か
ら締めておく目的でバックステーの上下端もしくは上端
にスプリングを介して炉体を横から押しつける構造とな
っている。
部分として炉体の両側に設置されており、炉体を両側か
ら締めておく目的でバックステーの上下端もしくは上端
にスプリングを介して炉体を横から押しつける構造とな
っている。
【０００５】しかるにバックステーの中間部は炉体と直
接接触したり、或いは炉体に固定されており、炉体の不
規則な伸縮に伴い、バックステーが曲がって大きく湾曲
する傾向がある。特に古くなったコークス炉において、
バックステーに大きな曲がりが生じてしまった場合、従
来はバックステーはバックステーの曲げ剛性の不足に原
因があると理解して廃棄処分としていた。即ち、バック
ステーの全体もしくは一部分を、より大きな曲げ剛性を
有するバックステーと取り替えていた。
接接触したり、或いは炉体に固定されており、炉体の不
規則な伸縮に伴い、バックステーが曲がって大きく湾曲
する傾向がある。特に古くなったコークス炉において、
バックステーに大きな曲がりが生じてしまった場合、従
来はバックステーはバックステーの曲げ剛性の不足に原
因があると理解して廃棄処分としていた。即ち、バック
ステーの全体もしくは一部分を、より大きな曲げ剛性を
有するバックステーと取り替えていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、バッ
クステーの強度診断を行うことによって、バックステー
を継続使用できるか否かを判断する方法を案出すること
である。
クステーの強度診断を行うことによって、バックステー
を継続使用できるか否かを判断する方法を案出すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば請求項１、２及び３に記載のバックステーの強度診
断方法、即ちコークス炉のバックステー（２）の一部を
部分的にサンプル（３）として採取し、このサンプル
（３）に応力等を測定するための歪みゲージ（４）を複
数箇所貼付けた後、曲げ負荷試験により曲げ応力を測定
して応力の分布を求めることにより、バックステーが継
続使用の条件を具備するか否かを判断することを特徴と
するコークス炉のバックステーの強度診断方法、コーク
ス炉のバックステー（２）の一部を部分的にサンプル
（３）として採取し、このサンプル（３）に応力等を測
定するための歪みゲージ（４）を複数箇所貼付けた後、
サンプル（３）を更に小片に切断して試験片（９）を作
成し、切断前後の試験片（９）の応力変化を測定し、サ
ンプル（３）に残存していたはずの残留応力とその分布
を求めて、バックステーが継続使用の条件を具備するか
否かを判断することを特徴とするコークス炉のバックス
テーの強度診断方法及びコークス炉のバックステー
（２）の一部を部分的にサンプル（３）として採取し、
サンプル（３）を更に小片に切断して試験片（１０）を
作成し、この試験片（１０）の強度試験、従って各試験
片（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）について硬さ試験、衝撃
試験又は引張試験を行って硬さ、衝撃強度又は引張強度
を求めることにより、バックステーが継続使用の条件を
具備するか否かを判断することを特徴とするコークス炉
のバックステーの強度診断方法によって解決される。
れば請求項１、２及び３に記載のバックステーの強度診
断方法、即ちコークス炉のバックステー（２）の一部を
部分的にサンプル（３）として採取し、このサンプル
（３）に応力等を測定するための歪みゲージ（４）を複
数箇所貼付けた後、曲げ負荷試験により曲げ応力を測定
して応力の分布を求めることにより、バックステーが継
続使用の条件を具備するか否かを判断することを特徴と
するコークス炉のバックステーの強度診断方法、コーク
ス炉のバックステー（２）の一部を部分的にサンプル
（３）として採取し、このサンプル（３）に応力等を測
定するための歪みゲージ（４）を複数箇所貼付けた後、
サンプル（３）を更に小片に切断して試験片（９）を作
成し、切断前後の試験片（９）の応力変化を測定し、サ
ンプル（３）に残存していたはずの残留応力とその分布
を求めて、バックステーが継続使用の条件を具備するか
否かを判断することを特徴とするコークス炉のバックス
テーの強度診断方法及びコークス炉のバックステー
（２）の一部を部分的にサンプル（３）として採取し、
サンプル（３）を更に小片に切断して試験片（１０）を
作成し、この試験片（１０）の強度試験、従って各試験
片（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）について硬さ試験、衝撃
試験又は引張試験を行って硬さ、衝撃強度又は引張強度
を求めることにより、バックステーが継続使用の条件を
具備するか否かを判断することを特徴とするコークス炉
のバックステーの強度診断方法によって解決される。
【０００８】コークス炉設備の一部である多数のバック
ステーの中から、代表的な変形をしているバックステー
を選択し、そのバックステーの一部分をサンプルとして
切り出してその内部応力を計測することによって応力分
布、従って各部の応力の大きさを求め、更に弾性変形と
塑性変形の度合いを求めて継続使用の可否を判断すると
共に、継続使用する場合は残留応力に応じてその使用方
法に制限を加えるなどの管理基準に基づいて継続使用の
方法を決定する。
ステーの中から、代表的な変形をしているバックステー
を選択し、そのバックステーの一部分をサンプルとして
切り出してその内部応力を計測することによって応力分
布、従って各部の応力の大きさを求め、更に弾性変形と
塑性変形の度合いを求めて継続使用の可否を判断すると
共に、継続使用する場合は残留応力に応じてその使用方
法に制限を加えるなどの管理基準に基づいて継続使用の
方法を決定する。
【０００９】バックステーの継続使用の具体的条件、従
って継続使用の条件としての残留応力値、硬さ、衝撃強
度、引張強度の値についてはコークス炉の設置条件、使
用条件等により大きく変動するので、ここでは具体的値
は示さない。バックステーの残留応力が分かれば、どの
程度の応力をかけることができるかを知ることができ
る。即ち、バックステーの曲げ許容応力を弾性限界応力
２５００ｋｇｆ／ｃｍ2とし、残留応力を５００ｋｇｆ
／ｃｍ2 とすれば、継続使用される場合の許容付加応力
は、２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 である。従って２０００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 に相当する横荷重を限度として継続使用す
ることとする。
って継続使用の条件としての残留応力値、硬さ、衝撃強
度、引張強度の値についてはコークス炉の設置条件、使
用条件等により大きく変動するので、ここでは具体的値
は示さない。バックステーの残留応力が分かれば、どの
程度の応力をかけることができるかを知ることができ
る。即ち、バックステーの曲げ許容応力を弾性限界応力
２５００ｋｇｆ／ｃｍ2とし、残留応力を５００ｋｇｆ
／ｃｍ2 とすれば、継続使用される場合の許容付加応力
は、２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 である。従って２０００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 に相当する横荷重を限度として継続使用す
ることとする。
【００１０】具体的には、図２に示すように、バックス
テーと炉体の間のスプリング８などを介在させて横荷重
を制御する管理方法がある。
テーと炉体の間のスプリング８などを介在させて横荷重
を制御する管理方法がある。
【００１１】これによって、コークス炉の運転中炉体の
部分的な伸縮変動であっても、炉体とバックステーとの
間にほぼ一定の横荷重を保持することができるし、バッ
クステーの曲げ応力もほぼ一定に維持することが可能と
なる。
部分的な伸縮変動であっても、炉体とバックステーとの
間にほぼ一定の横荷重を保持することができるし、バッ
クステーの曲げ応力もほぼ一定に維持することが可能と
なる。
【００１２】
【実施形態】本発明は、以下に記載する技術的思想に立
脚しかつ以下に記載する実施形態で実施される。
脚しかつ以下に記載する実施形態で実施される。
【００１３】計測の対象となるサンプル３は、それまで
に繰り返し曲げ応力を受けて部分的に塑性変形してしま
った素材（バックステー）から採取される。そのサンプ
ル３を測定・試験することによって、そのサンプル３従
って素材と同等な品物が再使用に耐えられるか否かの判
断を行うためのデータを得る。尚、再使用に際しては、
曲げモーメントが許容値を超さないように新たな規制を
設けて使用することが必要である。この許容値をいくら
にするかを決定するデータを得ることも再使用の前提条
件であり、バックステーの管理基準の設定に不可欠であ
る。
に繰り返し曲げ応力を受けて部分的に塑性変形してしま
った素材（バックステー）から採取される。そのサンプ
ル３を測定・試験することによって、そのサンプル３従
って素材と同等な品物が再使用に耐えられるか否かの判
断を行うためのデータを得る。尚、再使用に際しては、
曲げモーメントが許容値を超さないように新たな規制を
設けて使用することが必要である。この許容値をいくら
にするかを決定するデータを得ることも再使用の前提条
件であり、バックステーの管理基準の設定に不可欠であ
る。
【００１４】素材が受ける荷重履歴は次の通りである。
【００１５】素材は、直立した状態で使用され、繰り返
しの横荷重を受ける。荷重の方向は主としてフランジに
略直角方向であり、その位置・大きさ・向き（±）が不
定であり、回数は１０3 〜１０5 程度と想定する。その
結果、素材は、疲労しかつ永久歪みによってゆるやかに
湾曲している（約１０〜２０ｍｍ／ｍ）。勿論素材の一
部であるサンプル３も同様に湾曲している。
しの横荷重を受ける。荷重の方向は主としてフランジに
略直角方向であり、その位置・大きさ・向き（±）が不
定であり、回数は１０3 〜１０5 程度と想定する。その
結果、素材は、疲労しかつ永久歪みによってゆるやかに
湾曲している（約１０〜２０ｍｍ／ｍ）。勿論素材の一
部であるサンプル３も同様に湾曲している。
【００１６】サンプル３の内部応力分布を検出するため
の測定を行う。サンプルを各部に区分したと仮定して各
区分の表面に歪みゲージ４を貼りその後サンプル３を各
部に即ち各試験片に切断し各応力変化を測定して残留応
力値とその分布を求める。
の測定を行う。サンプルを各部に区分したと仮定して各
区分の表面に歪みゲージ４を貼りその後サンプル３を各
部に即ち各試験片に切断し各応力変化を測定して残留応
力値とその分布を求める。
【００１７】機械的強度の試験としては、日本工業規格
（ＪＩＳＺ２２４３、２２４２、２２４１等）に基づい
て硬さ試験、衝撃試験、引張試験を行う。
（ＪＩＳＺ２２４３、２２４２、２２４１等）に基づい
て硬さ試験、衝撃試験、引張試験を行う。
【００１８】
【実施例】図１〜図３によれば、コークス炉１の窯口７
を閉じるコークス炉ドア５は、前後２ヵ所、従って図１
中の上下２箇所において閂６によって、窯口７の両側の
バックステー２に設けられた閂係合腕にロックされてい
る。閂６に付設されたスプリングは図示してない。図２
に示すように、バックステー２は、図示しない炉蓋枠に
保持されるべき炉蓋に対してコークス炉１の内方の高温
が炉体各所の変形を招くことによるバックステー２の圧
縮、変形を防止するために、バックステー２の一方のフ
ランジの内面とコークス炉１の燃焼壁を保護する保護板
に隣接する金属板との間にスプリング８を介在させてス
プリング８の撓みによって、バックステー２に炉体から
伝達される力を吸収することとしている。スプリング８
の力はボルトに対するナットの締め付け位置の調整によ
り調整可能である（図２）。図３のように、スプリング
８は図１のドア５の両側のバックステー２の長さに亘っ
て多数設けられている。炉体の変形は場所によって相違
するので、炉体の変形のバックステー２への影響を防止
するためである。
を閉じるコークス炉ドア５は、前後２ヵ所、従って図１
中の上下２箇所において閂６によって、窯口７の両側の
バックステー２に設けられた閂係合腕にロックされてい
る。閂６に付設されたスプリングは図示してない。図２
に示すように、バックステー２は、図示しない炉蓋枠に
保持されるべき炉蓋に対してコークス炉１の内方の高温
が炉体各所の変形を招くことによるバックステー２の圧
縮、変形を防止するために、バックステー２の一方のフ
ランジの内面とコークス炉１の燃焼壁を保護する保護板
に隣接する金属板との間にスプリング８を介在させてス
プリング８の撓みによって、バックステー２に炉体から
伝達される力を吸収することとしている。スプリング８
の力はボルトに対するナットの締め付け位置の調整によ
り調整可能である（図２）。図３のように、スプリング
８は図１のドア５の両側のバックステー２の長さに亘っ
て多数設けられている。炉体の変形は場所によって相違
するので、炉体の変形のバックステー２への影響を防止
するためである。
【００１９】図１に示されたようにサンプル３をバック
ステー２から切り出して図４による方法で、負荷試験に
より曲げ応力、剪断応力を測定する。サンプル３は先ず
４０００〜５０００ｍｍ、例えば４５００ｍｍに切断さ
れる。その後曲げ試験のためにサンプル３は更に３５０
０ｍｍの試験片に切断され、図４（ｂ）に示すようにそ
の長さの３ヵ所に亘って複数個の歪みゲージ４が貼付け
られる。試験片はその両端付近で支持されてその中央部
に１ヵ所又は２ヵ所の集中荷重をかけられる。その結
果、歪みケージ４の歪みにより曲げモーメントにより、
曲げ応力、変位計１１により撓み等が測定される。歪み
ケージ４はｘ軸、ｙ軸及びｚ軸、即ち３軸方向の測定が
できるように配列されかつブリッジ回路に組み込まれ
る。
ステー２から切り出して図４による方法で、負荷試験に
より曲げ応力、剪断応力を測定する。サンプル３は先ず
４０００〜５０００ｍｍ、例えば４５００ｍｍに切断さ
れる。その後曲げ試験のためにサンプル３は更に３５０
０ｍｍの試験片に切断され、図４（ｂ）に示すようにそ
の長さの３ヵ所に亘って複数個の歪みゲージ４が貼付け
られる。試験片はその両端付近で支持されてその中央部
に１ヵ所又は２ヵ所の集中荷重をかけられる。その結
果、歪みケージ４の歪みにより曲げモーメントにより、
曲げ応力、変位計１１により撓み等が測定される。歪み
ケージ４はｘ軸、ｙ軸及びｚ軸、即ち３軸方向の測定が
できるように配列されかつブリッジ回路に組み込まれ
る。
【００２０】図５、図６及び図７によれば、バックステ
ー２の機械的強度の試験、特に残留応力、硬さ試験、衝
撃試験及び引張試験用の試験片９、１０の製造工程が明
らかにされている。試験片は、日本工業規格（ＪＩＳＺ
２２０２、２２０１等）に従ってつくられる。
ー２の機械的強度の試験、特に残留応力、硬さ試験、衝
撃試験及び引張試験用の試験片９、１０の製造工程が明
らかにされている。試験片は、日本工業規格（ＪＩＳＺ
２２０２、２２０１等）に従ってつくられる。
【００２１】曲げ試験には、サンプル３の図４の左側の
領域が使用され、残留応力や強度試験には、サンプル３
の図４の右端の領域が使用され、この領域は残留応力測
定用と、強度試験用とに２つに切断される。残留応力測
定用の試験片には、同様にサンプル３に歪みケージ４が
複数箇所、例えば３ヵ所に貼付けられて（図４）、ブリ
ッジ回路による計測が行われることができる。
領域が使用され、残留応力や強度試験には、サンプル３
の図４の右端の領域が使用され、この領域は残留応力測
定用と、強度試験用とに２つに切断される。残留応力測
定用の試験片には、同様にサンプル３に歪みケージ４が
複数箇所、例えば３ヵ所に貼付けられて（図４）、ブリ
ッジ回路による計測が行われることができる。
【００２２】図５中、（ａ）によれば、図４のサンプル
３の右端領域の残留応力測定用領域が３ヵ所帯鋸盤によ
り長さ４０ｍｍ程度に切断され、（ｂ）によれば、サン
プル３は上下のフランジとウエブとに切り離され、
（ｃ）によれば、マイクロカッタにより板厚２５ｍｍ角
に切断され、そして（ｄ）によれば、ワイヤカット機等
により板厚の半分２５ｍｍ程度に切断されて、試験片９
がつくられる。この試験片９に貼付けてあった歪みゲー
ジの測定により、図４のサンプル３から試験片９ができ
るまでの間に歪みゲージの測定値が変化するのを測定し
て、サンプルに残存していたはずの残留応力を求めるこ
とができる。
３の右端領域の残留応力測定用領域が３ヵ所帯鋸盤によ
り長さ４０ｍｍ程度に切断され、（ｂ）によれば、サン
プル３は上下のフランジとウエブとに切り離され、
（ｃ）によれば、マイクロカッタにより板厚２５ｍｍ角
に切断され、そして（ｄ）によれば、ワイヤカット機等
により板厚の半分２５ｍｍ程度に切断されて、試験片９
がつくられる。この試験片９に貼付けてあった歪みゲー
ジの測定により、図４のサンプル３から試験片９ができ
るまでの間に歪みゲージの測定値が変化するのを測定し
て、サンプルに残存していたはずの残留応力を求めるこ
とができる。
【００２３】図６及び図７によれば、強度試験用の試験
片１０のつくり方が示されている。図６の（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）にはサンプル３の上部フランジ、ウエブ
及び下部フランジからの供試体の作成について示されて
いる。Ｉ形鋼等から成るバックステー２から切り出され
たサンプル３の上部のフランジは供試体１０Ａ−１、１
０Ａ−２、１０Ａ−３、１０Ａ−４、１０Ａ−５、サン
プル３のウエブは供試体１０Ｂ−１、１０Ｂ−２、１０
Ｂ−３、１０Ｂ−４、１０Ｂ−５、そしてサンプル３の
下部のフランジは供試体１０Ｃ−１、１０Ｃ−２、１０
Ｃ−３、１０Ｃ−４、１０Ｃ−５がそれぞれ作られるこ
とができる。その際供試体１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃか
らいかなる試験片１０が取り出されるかは、図７
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されている。図７
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図６中のＡ部、Ｂ部及び
Ｂ′部を拡大して示す。（ａ）によれば、硬さ試験片１
０Ａ−１−Ｈ、衝撃試験片１０Ａ−１−Ｉ及び引張試験
片１０Ａ−１−Ｔが、（ｂ）によれば、硬さ試験片１０
Ｂ−１−Ｈ、衝撃試験片１０Ｂ−１−Ｉ及び引張試験片
１０Ｂ−１−Ｔが、そして（ｃ）によれば、硬さ試験片
１０Ｂ−１−Ｈ、衝撃試験片１０Ｂ−１−Ｉ及び引張試
験片１０Ｂ−１−Ｔが、それぞれ供試体１０Ａ、１０Ｂ
及び１０Ｃから取り出される。図７中、測定面は硬さ試
験の測定面を示す。試験片１０は、日本工業規格に基づ
いて、硬さ試験機により硬さ試験を、衝撃試験機により
衝撃試験を、そして引張試験機により引張試験を行われ
る。
片１０のつくり方が示されている。図６の（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）にはサンプル３の上部フランジ、ウエブ
及び下部フランジからの供試体の作成について示されて
いる。Ｉ形鋼等から成るバックステー２から切り出され
たサンプル３の上部のフランジは供試体１０Ａ−１、１
０Ａ−２、１０Ａ−３、１０Ａ−４、１０Ａ−５、サン
プル３のウエブは供試体１０Ｂ−１、１０Ｂ−２、１０
Ｂ−３、１０Ｂ−４、１０Ｂ−５、そしてサンプル３の
下部のフランジは供試体１０Ｃ−１、１０Ｃ−２、１０
Ｃ−３、１０Ｃ−４、１０Ｃ−５がそれぞれ作られるこ
とができる。その際供試体１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃか
らいかなる試験片１０が取り出されるかは、図７
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されている。図７
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図６中のＡ部、Ｂ部及び
Ｂ′部を拡大して示す。（ａ）によれば、硬さ試験片１
０Ａ−１−Ｈ、衝撃試験片１０Ａ−１−Ｉ及び引張試験
片１０Ａ−１−Ｔが、（ｂ）によれば、硬さ試験片１０
Ｂ−１−Ｈ、衝撃試験片１０Ｂ−１−Ｉ及び引張試験片
１０Ｂ−１−Ｔが、そして（ｃ）によれば、硬さ試験片
１０Ｂ−１−Ｈ、衝撃試験片１０Ｂ−１−Ｉ及び引張試
験片１０Ｂ−１−Ｔが、それぞれ供試体１０Ａ、１０Ｂ
及び１０Ｃから取り出される。図７中、測定面は硬さ試
験の測定面を示す。試験片１０は、日本工業規格に基づ
いて、硬さ試験機により硬さ試験を、衝撃試験機により
衝撃試験を、そして引張試験機により引張試験を行われ
る。
【００２４】サンプル３の具体的な寸法や上記試験の具
体的方法は以下の通りである。
体的方法は以下の通りである。
【００２５】サンプル３の形状等は、次の通りである。
【００２６】断面；Ｈ４２０×２００×１０／１６ 溶
接ビルトアップ材 長さ；約４０００〜５０００ｍｍ、好ましくは４５００
ｍｍとする。
接ビルトアップ材 長さ；約４０００〜５０００ｍｍ、好ましくは４５００
ｍｍとする。
【００２７】材質；一般圧延材料、ＳＳ４００相当品 素材；現在長尺材 約１５ｍで使用されている素材か
ら、その中間部を、サンプルとして切り出したものを使
用する。
ら、その中間部を、サンプルとして切り出したものを使
用する。
【００２８】バックステーの使用期間；２０年以上設置
のものを対象とする。
のものを対象とする。
【００２９】サンプル３の内部応力分布の測定 サンプル３を図５のように切断して試験片９とする。
【００３０】計測点を３点、歪みケージ４の配列を３軸
（ｘ、ｙ、ｚ）にしたのは、主応力の軸心のずれの影響
を無視できないと判断したためである。
（ｘ、ｙ、ｚ）にしたのは、主応力の軸心のずれの影響
を無視できないと判断したためである。
【００３１】 内部応力分布の測定の他にサンプル３を図６、図７のよ
うに試験片１０として機械的強度、曲げ試験を行い、場
合によっては溶接試験も行い、これらのデータもバック
ステー継続使用可否の判断基準の設定又はバックステー
継続使用に際しての管理基準の設定により、継続使用可
否の判断の質を高めかつ継続使用後のバックステーの安
全管理に役立てることとしている。
うに試験片１０として機械的強度、曲げ試験を行い、場
合によっては溶接試験も行い、これらのデータもバック
ステー継続使用可否の判断基準の設定又はバックステー
継続使用に際しての管理基準の設定により、継続使用可
否の判断の質を高めかつ継続使用後のバックステーの安
全管理に役立てることとしている。
【００３２】
【発明の効果】バックステーは、コークス炉設備の重要
な一部分であり、本数も多く、そのためにバックステー
を取り替えるためには、従来必要とされた操業中断や応
急工事費を回避して、代表的なバックステーの一部分を
サンプルとして切り出すだけであって、その他のバック
ステーは殆どそのまま継続使用することができるので、
その効果及び利益は著しく顕著である。
な一部分であり、本数も多く、そのためにバックステー
を取り替えるためには、従来必要とされた操業中断や応
急工事費を回避して、代表的なバックステーの一部分を
サンプルとして切り出すだけであって、その他のバック
ステーは殆どそのまま継続使用することができるので、
その効果及び利益は著しく顕著である。
【００３３】バックステーに大きな湾曲が発生しても、
従来はそれが弾性変形なのか塑性変形なのか或いはその
割合がどれ程なのか、また残留応力がいくらかが不明で
あった。本発明によれば、残留応力を知ることによって
バックステーを弾性変形の範囲、好ましくは比例限界の
範囲内で使用するためには残りいくらの横荷重をかけら
れることができるかを判断できるので、バックステーが
塑性変形したり、更に曲がりが増大する危険を予防でき
るし、曲がりを増大させることもなく、バックステーの
安全な継続使用の目的が達成されることができる。
従来はそれが弾性変形なのか塑性変形なのか或いはその
割合がどれ程なのか、また残留応力がいくらかが不明で
あった。本発明によれば、残留応力を知ることによって
バックステーを弾性変形の範囲、好ましくは比例限界の
範囲内で使用するためには残りいくらの横荷重をかけら
れることができるかを判断できるので、バックステーが
塑性変形したり、更に曲がりが増大する危険を予防でき
るし、曲がりを増大させることもなく、バックステーの
安全な継続使用の目的が達成されることができる。
【図１】図１は、ドアとバックステーの正面図である。
【図２】図２は、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿うバックステ
ーの断面図である。
ーの断面図である。
【図３】図３は、スプリングが組み込まれたバックステ
ーとコークス炉の窯口を示す縦断面図である。
ーとコークス炉の窯口を示す縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は、バックステーのサンプルの断面
図で、曲げ試験用、残留応力測定用ゲージの貼付位置及
び機械的強度試験用供試体に使用される領域を示す図で
あり、そして図４（ｂ）は、サンプル切断後、曲げ負荷
試験を行う要領を示す図である。
図で、曲げ試験用、残留応力測定用ゲージの貼付位置及
び機械的強度試験用供試体に使用される領域を示す図で
あり、そして図４（ｂ）は、サンプル切断後、曲げ負荷
試験を行う要領を示す図である。
【図５】図５は残留応力測定用試験片の製造工程を示す
図であり、（ａ）〜（ｄ）にはバックステーを切断して
試験片を作るまでの経過が明らかにされている。
図であり、（ａ）〜（ｄ）にはバックステーを切断して
試験片を作るまでの経過が明らかにされている。
【図６】図６は、バックステーから強度試験片を採取す
る方法を示す図であり、（ａ）はバックステーの上部フ
ランジの試供体Ａ、（ｂ）はバックステーのウエブの試
供体Ｂ、（ｃ）はバックステーの下部フランジの試供体
Ｃを示す図である。
る方法を示す図であり、（ａ）はバックステーの上部フ
ランジの試供体Ａ、（ｂ）はバックステーのウエブの試
供体Ｂ、（ｃ）はバックステーの下部フランジの試供体
Ｃを示す図である。
【図７】図７は、図６の試供体Ａ、Ｂの採取方法を説明
するための、図６のＡ部、Ｂ部、Ｂ′部の詳細を表わす
図である。
するための、図６のＡ部、Ｂ部、Ｂ′部の詳細を表わす
図である。
１ コークス炉 ２ バックステー ３ サンプル ４ 歪みゲージ ５ コークス炉ドア ６ 閂 ７ 窯口 ８ スプリング ９ 残留応力測定用試験片 １０ 機械的強度試験用試験片 １０Ａ−１ 供試体 １０Ａ−２ 供試体 １０Ａ−３ 供試体 １０Ａ−４ 供試体 １０Ａ−５ 供試体 １０Ｂ−１ 供試体 １０Ｂ−２ 供試体 １０Ｂ−３ 供試体 １０Ｂ−４ 供試体 １０Ｂ−５ 供試体 １０Ｃ−１ 供試体 １０Ｃ−２ 供試体 １０Ｃ−３ 供試体 １０Ｃ−４ 供試体 １０Ｃ−５ 供試体 １０Ａ−１−Ｈ 硬さ試験片 １０Ａ−Ｉ−Ｉ 衝撃試験片 １０Ａ−１−Ｔ 引張試験片 １０Ｂ−２−Ｈ 硬さ試験片 １０Ｂ−２−Ｉ 衝撃試験片 １０Ｂ−２−Ｔ 引張試験片 １０Ｂ−１−Ｈ 硬さ試験片 １０Ｂ−１−Ｉ 衝撃試験片 １０Ｂ−１−Ｔ 引張試験片 １１ 変位計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神出 信也 東京都中央区築地４丁目１番17号 株式会 社オットー内 (72)発明者 堂山 秀基 香川県坂出市番の州町１番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内 (72)発明者 木谷 政夫 香川県坂出市番の州町１番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内 Ｆターム(参考） 2F069 AA68 BB40 DD15 DD25 GG06 GG17 GG39 GG56 GG58 GG68 HH30 JJ02 JJ19 JJ25 MM04 NN25 PP04 QQ05 RR03 2G061 AA07 BA01 BA20 CA01 CB20 EA02 EA03 EA04
Claims (3)
- 【請求項１】 コークス炉のバックステー（２）の一部
を部分的にサンプル（３）として採取し、このサンプル
（３）に応力等を測定するための歪みゲージ（４）を複
数個貼付けた後、 曲げ負荷試験により曲げ応力を測定して応力の分布を求
めることにより、バックステーが継続使用の条件を具備
するか否かを判断することを特徴とするコークス炉のバ
ックステーの強度診断方法。 - 【請求項２】 コークス炉のバックステー（２）の一部
を部分的にサンプル（３）として採取し、このサンプル
（３）に応力等を測定するための歪みゲージ（４）を複
数個貼付けた後、 サンプル（３）を更に小片に切断して試験片（９）を作
成し、切断前後の試験片（９）の応力変化を測定し、サ
ンプル（３）に残存していたはずの残留応力とその分布
を求めて、バックステーが継続使用の条件を具備するか
否かを判断することを特徴とするコークス炉のバックス
テーの強度診断方法。 - 【請求項３】 コークス炉のバックステー（２）の一部
を部分的にサンプル（３）として採取し、サンプル
（３）を更に小片に切断して試験片（１０）を作成し、
この試験片（１０）の強度試験、従って各試験片（１０
Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）について硬さ試験、衝撃試験又は
引張試験を行って硬さ、衝撃強度又は引張強度を求める
ことにより、バックステーが継続使用の条件を具備する
か否かを判断することを特徴とするコークス炉のバック
ステーの強度診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20310599A JP4173254B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | コークス炉のバックステーの強度等の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20310599A JP4173254B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | コークス炉のバックステーの強度等の診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001026782A true JP2001026782A (ja) | 2001-01-30 |
| JP4173254B2 JP4173254B2 (ja) | 2008-10-29 |
Family
ID=16468483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20310599A Expired - Fee Related JP4173254B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | コークス炉のバックステーの強度等の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4173254B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103994747A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 武汉理工大学 | 梁形结构拉伸弯曲复合变形场的无基准分布式测量方法 |
| JP2016003261A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 新日鐵住金株式会社 | コークス炉のバックステー取替え方法 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP20310599A patent/JP4173254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103994747A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 武汉理工大学 | 梁形结构拉伸弯曲复合变形场的无基准分布式测量方法 |
| JP2016003261A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 新日鐵住金株式会社 | コークス炉のバックステー取替え方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4173254B2 (ja) | 2008-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abdel-Rahman et al. | Material properties models for analysis of cold-formed steel members | |
| US8578784B2 (en) | Specimen creep test and methods of using such tests | |
| CN100416945C (zh) | 压接复合电绝缘子的方法和装置 | |
| Bae et al. | Assessing the effects of residual stresses on the fatigue strength of spot welds | |
| US6532825B1 (en) | Fatigue damage detection sensor for structural materials and mounting method thereof | |
| CN106018083A (zh) | 由结构屈服荷载确定铝合金材料的平面应力断裂韧度及屈服强度的方法 | |
| JP3874490B2 (ja) | 高速引張試験における計測方法 | |
| JP2001026782A (ja) | コークス炉のバックステーの強度等の診断方法 | |
| Barkey et al. | Testing of spot welded coupons in combined tension and shear | |
| JPH10132718A (ja) | 超小型試験片による破壊靭性試験方法 | |
| Tao et al. | Uniaxial tensile and simple shear behavior of resistance spot-welded dual-phase steel joints | |
| JP4901717B2 (ja) | 伸びフランジ性の異方性評価方法 | |
| Deole et al. | Analysis of fracture in sheet bending and roll forming | |
| Humphries et al. | The effect of repeated loadings on the stress relaxation properties of 2.25 Cr–1Mo steel at 550° C and the influence on the Feltham ‘a’and ‘b’parameters | |
| Pons et al. | Post‐fire Residual Strength and Ductility of Structural Steels from Hollow Sections | |
| KR100851148B1 (ko) | 자동차용 강판의 용접부 내구해석 방법 | |
| Wack et al. | Cyclic simple shear of metallic sheets: application to aluminium-lithium alloy | |
| JP3742347B2 (ja) | 締結状態の監視方法及びこの方法を用いる締結装置 | |
| JP2004004032A (ja) | 高速変形時の引張又は圧縮応力の精密計測方法及び装置 | |
| Tsangarakis | Fatigue failure of an orthotropic plate with a circular hole | |
| JPH05249011A (ja) | 金属材料の引張試験装置及び試験方法 | |
| Miller et al. | Strain–Cycle Fatigue of Sheet and Plate Steels I: Test Method Development and Data Presentation | |
| Kobayashi et al. | Progress and development in the instrumented Charpy impact test | |
| Yang et al. | Local buckling behaviour of high strength steel tubular beams under moment gradients | |
| JPH04250335A (ja) | 管状金属材料の引張試験装置及び試験方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070726 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070904 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071023 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080124 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080715 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080813 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |