JP2003270220A - Method for estimating service lifetime of high temperature member - Google Patents
Method for estimating service lifetime of high temperature memberInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高温部材の寿命予
測方法に係り、特に、蒸気タービンなどに用いられて高
温の雰囲気中で長時間の稼働によって生じる材料の劣化
状態を非破壊的に検出し、検出した劣化状態から高温部
材の寿命を予測するに好適な高温部材の寿命予測方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for predicting the life of high temperature members, and in particular, nondestructively detecting the deterioration state of a material used in a steam turbine or the like, which is caused by long-term operation in a high temperature atmosphere. The present invention relates to a high temperature member life prediction method suitable for predicting the life of a high temperature member from the detected deterioration state.
【0002】[0002]
【従来の技術】蒸気タービンを構成するロータシャフト
やケーシングなどは、高温部材として、例えば、CrM
oV系低合金鋼や12Cr系フェライト系ステンレス鋼
などによって製造されている。この種の高温部材は、一
般に、300〜600℃の雰囲気中に長時間さらされる
と、靱性および延性が低下する脆化現象が生じる。すな
わち上記高温部材は、脆化温度領域に長時間に渡ってさ
らされると、冶金的に結晶粒界および粒内に炭化物が析
出したり、粒界にボイドが生成したいり、あるいは不純
物元素量が増加したりして、結晶粒界内および粒界が脆
弱となって脆化することが知られている。2. Description of the Related Art Rotor shafts, casings, etc., which constitute a steam turbine, are made of, for example, CrM.
It is manufactured from oV low alloy steel and 12Cr ferritic stainless steel. Generally, when a high temperature member of this type is exposed to an atmosphere of 300 to 600 ° C. for a long time, a brittleness phenomenon occurs in which toughness and ductility are reduced. That is, the high-temperature member, when exposed to the embrittlement temperature region for a long time, metallurgically precipitates carbides in the crystal grain boundaries and grains, or wants to generate voids in the grain boundaries, or the amount of impurity elements is It is known that the number of grains increases and the grain boundaries and the grain boundaries become brittle and embrittle.
【0003】このため、蒸気タービン用ロータシャフト
やケーシングなどを脆化温度領域で使用すると、高温の
雰囲気中で長時間に渡って稼働することになるので、脆
化が蓄積され、さらに作用応力によって亀裂が発生する
可能性があるとともに、破壊事故に進展する可能性もあ
る。For this reason, when a rotor shaft for a steam turbine or a casing is used in an embrittlement temperature range, it operates for a long time in a high-temperature atmosphere, so that embrittlement is accumulated and further due to action stress. Cracks can occur and can even lead to destruction accidents.
【0004】そこで、高温の雰囲気中に長時間に渡って
さらされる機器の脆化状態を調べる方法として、従来
は、実際使用されている高温部材から直接試験片を切り
出し、切り出された試験片に対して破壊試験を行ってい
た。Therefore, as a method for investigating the embrittlement state of a device exposed to a high temperature atmosphere for a long time, conventionally, a test piece is directly cut out from a high temperature member which is actually used, and the cut out test piece is used. A destructive test was being conducted.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、高温に
さらされる機器の脆化状態を調べるに際して、実際に使
用している高温部材からその一部を切り出して破壊試験
を行わなければならず、試験片を切り出したり、あるい
は試験片の切り出された部位の補修を行ったりするのに
手間がかかる。このため、実際に使用されているロータ
やケーシングなどの高温部材の脆化状況を非破壊的に検
出することが要求されており、このことは、実機の破壊
事故防止の点からも極めて重要である。In the prior art, when investigating the embrittlement state of equipment exposed to high temperatures, a part of it must be cut out from the high temperature member that is actually used, and a destructive test must be performed. It takes time and effort to cut out the test piece or repair the cut-out portion of the test piece. Therefore, it is required to nondestructively detect the embrittlement status of high temperature members such as rotors and casings that are actually used, which is extremely important from the viewpoint of preventing destruction accidents of actual machines. is there.
【0006】特に、我が国の火力発電プラントは、10
年以上稼働している機器が半数以上に達しており、プラ
ントの機器によっては寿命に達する可能性がある。プラ
ントの各種機器が寿命に達したときには機器を交換した
りあるいは新たなプラントを新設したりすることが必要
であるが、新たなプラントを構築するには膨大な費用が
必要である。したがって、寿命に達しつつある機器の余
寿命(残余寿命)を高精度で測定できることができる極
めて重要であり、機器の余寿命が分かれば、機器を交換
する時期を正確に把握することができるとともに、交換
時期まで機器を有効に使用することができ、そのメリッ
トは非常に大きい。[0006] In particular, there are 10 thermal power plants in Japan.
More than half of the equipment has been in operation for more than a year and may reach the end of its life depending on the equipment in the plant. It is necessary to replace the equipment or construct a new plant when the life of various equipment of the plant reaches the end of life, but enormous cost is required to construct a new plant. Therefore, it is extremely important to be able to measure the remaining life (remaining life) of the equipment that is approaching the life with high accuracy, and if the remaining life of the equipment is known, it is possible to accurately know when to replace the equipment. , The equipment can be used effectively until the replacement time, and the merit is very large.
【0007】本発明の課題は、高温部材の残用寿命を非
破壊的に予測することができる高温部材の寿命予測方法
を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for predicting the service life of a high temperature member that can predict the remaining service life of the high temperature member nondestructively.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明は、高温の雰囲気中にあって金属を含む高温
部材に超音波を照射して前記高温部材を伝播する超音波
の速度を前記高温部材の音速値として測定する音速値測
定工程と、前記高温部材と同じ材質の未使用材を伝播す
る超音波の速度として測定された未使用材の音速値と前
記高温部材の音速値との比および前記高温部材と同じ材
質で高温の雰囲気中にあった無負荷加熱材を伝播する超
音波の速度として測定された無負荷加熱材の音速値と前
記未使用材の音速値との比を算出し、前記高温部材及び
無負荷加熱部材の同一加熱時間における各算出値の差か
ら音速比増加量を算出する音速比増加量算出工程と、音
速比増加量とクリープ損傷率との関係を示す線図に前記
音速比増加量算出工程で算出された音速比増加量を当て
はめて前記高温部材の残余寿命を算出する残余寿命算出
工程とを含む高温部材の寿命予測方法を採用したもので
ある。In order to achieve the above object, the present invention provides a method of irradiating a high temperature member containing metal in a high temperature atmosphere with ultrasonic waves and propagating the ultrasonic wave at a velocity of the ultrasonic wave. A sound velocity value measuring step of measuring as a sound velocity value of the high temperature member, a sound velocity value of the unused material and a sound velocity value of the high temperature member measured as a velocity of ultrasonic waves propagating an unused material of the same material as the high temperature member Of the sound velocity value of the unloaded heating material and the sound velocity value of the unused material measured as the velocity of the ultrasonic wave propagating in the unloaded heating material that was in the high temperature atmosphere in the same material as the high temperature member and the ratio A sound velocity ratio increase amount calculating step of calculating the ratio and calculating the sound velocity ratio increase amount from the difference between the calculated values of the high temperature member and the no-load heating member in the same heating time, and the relationship between the sound velocity ratio increase amount and the creep damage rate. The sound velocity ratio increase amount is calculated in the diagram Is obtained by employing the life prediction method for a high temperature member comprising a residual lifetime calculating step of calculating a by fitting the calculated sound velocity ratio increase residual life of the high temperature member with extent.
【0009】前記した手段によれば、高温の雰囲気、例
えば、300〜600℃の雰囲気中にあって実際に使用
されている高温部材に対して、例えば、超音波探傷装置
の超音波探触子から高温部材に超音波を照射して高温部
材の音速値を求め、高温部材の音速値と未使用材の音速
値との比および無負荷加熱材の音速値と未使用材の音速
値との比をそれぞれ算出し、同一測定時間における各算
出値の差から音速比増加量(音速比増加量=(高温部材
の音速値)/(未使用材の音速値)−(無負荷加熱材の
音速値)/(未使用材の音速値))を算出し、音速比増
加量とクリープ損傷率との関係を示す線図、例えば、音
速比増加量とクリープ損傷率とが互いに比例関係にある
線図に、前記算出された音速比増加量を当てはめて高温
部材の残余寿命を算出するようにしているため、高温部
材を破壊することなく高温部材の残余寿命を予測するこ
とができる。そしてこの残余寿命から高温部材を構成す
る機器を交換することで、高温部材によって構成された
機器の破壊事故を未然に防止することができる。According to the above-mentioned means, for a high temperature member which is actually used in a high temperature atmosphere, for example, an atmosphere of 300 to 600 ° C., for example, an ultrasonic probe of an ultrasonic flaw detector is used. The ultrasonic velocity is applied to the high temperature member to obtain the sound velocity value of the high temperature member, and the ratio of the sound velocity value of the high temperature member to the sound velocity value of the unused material and the sound velocity value of the unloaded heating material and the sound velocity value of the unused material are calculated. The ratio is calculated, and the sound velocity ratio increase amount (sound velocity ratio increase amount = (sound velocity value of high temperature member) / (sound velocity value of unused material) − (sound velocity of unloaded heating material is calculated from the difference between the calculated values at the same measurement time). (Value) / (sound velocity value of unused material)), and a diagram showing the relationship between the sound velocity ratio increase amount and the creep damage ratio, for example, a line in which the sound velocity ratio increase amount and the creep damage ratio are in a proportional relationship with each other. Apply the calculated sound velocity ratio increase amount to the figure to determine the remaining life of the high temperature member. Because you have to exit, it is possible to predict the remaining life of the high temperature member without destroying the high temperature member. Then, by replacing the device constituting the high-temperature member from the remaining life, it is possible to prevent the accidental destruction of the device constituted by the high-temperature member.
【0010】ここで、高温部材の残余寿命を算出するに
際しては、算出された音速比増加量を、図1に示すよう
に、音速比増加量とクリープ損傷率との関係を示す線図
に当てはめることで可能となる。Here, when calculating the remaining life of the high temperature member, the calculated sound velocity ratio increase amount is applied to a diagram showing the relationship between the sound velocity ratio increase amount and the creep damage rate as shown in FIG. This is possible.
【0011】例えば、蒸気タービンなどのロータシャフ
トやケーシングなどに用いられる高温部材の音速比増加
量がVaであった場合、図1からクリープ損傷率φc=
0.25が求められる。この場合の残余寿命t2は、次
の(1)式から求められる。For example, when the sonic ratio increase of the high temperature member used for the rotor shaft or casing of the steam turbine is Va, the creep damage ratio φc =
0.25 is required. The remaining life t2 in this case is obtained from the following equation (1).
【0012】[0012]
【数1】t2=t1(1/φc−1)・・・(1)
ここで、t1;高温部材の使用時間(h)
φc;クリープ損傷率
例えば、t1=3000h、クリープ損傷率φc=0.
25の場合には、残余寿命t2=90000hとなる。
つまり、高温部材が破壊するまでには90000hの残
余寿命があることを推定できる。## EQU00001 ## t2 = t1 (1 / .phi.c-1) (1) where, t1; usage time of high temperature member (h) .phi.c; creep damage rate For example, t1 = 3000h, creep damage rate .phi.c = 0 .
In the case of 25, the remaining life t2 = 90000h.
That is, it can be estimated that there is a residual life of 90000 hours before the high temperature member is destroyed.
【0013】高温部材の寿命を予測するに際しては、以
下に示すように、高温部材と無負荷加熱材および未使用
材の音速値をそれぞれ測定する方法を採用することもで
きる。In predicting the life of the high temperature member, it is possible to employ a method of measuring the sound velocity values of the high temperature member, the no-load heating material and the unused material, respectively, as shown below.
【0014】高温の雰囲気中にあって金属を含む高温部
材に超音波を照射して前記高温部材を伝播する超音波の
速度を前記高温部材の音速値として測定する第1の音速
値測定工程と、無負荷状態でかつ前記高温部材と同じ材
質で高温の雰囲気中にあった無負荷加熱材に超音波を照
射して前記無負荷加熱材を伝播する超音波の速度を前記
無負荷加熱材の音速値として測定する第2の音速値測定
工程と、前記高温部材と同じ材質の未使用材に超音波を
照射して前記未使用材を伝播する超音波の速度を前記未
使用材の音速値として測定する第3の音速値測定工程
と、前記高温部材の音速値と前記未使用材の音速値との
比および前記無負荷加熱材の音速値と前記未使用材の音
速値との比を算出し、前記高温部材及び無負荷加熱部材
の同一加熱時間における各算出値の差から音速比増加量
を算出する音速比増加量算出工程と、音速比増加量とク
リープ損傷率との関係を示す線図に前記音速比増加量算
出工程で算出された音速比増加量を当てはめて前記高温
部材の残余寿命を算出する残余寿命算出工程とを含む高
温部材の寿命予測方法。A first sound velocity value measuring step of irradiating a high temperature member containing metal in a high temperature atmosphere with ultrasonic waves and measuring a velocity of the ultrasonic wave propagating through the high temperature member as a sound velocity value of the high temperature member; The speed of ultrasonic waves propagating in the no-load heating material by irradiating the no-load heating material with ultrasonic waves in a high-temperature atmosphere of the same material as the high-temperature member in an unloaded state A second sound velocity value measuring step of measuring as a sound velocity value, and irradiating an ultrasonic wave to an unused material of the same material as the high temperature member and propagating the unused material with an ultrasonic wave velocity of the unused material. And a ratio of the sound velocity value of the high temperature member to the sound velocity value of the unused material and the ratio of the sound velocity value of the unloaded heating material to the sound velocity value of the unused material. Calculate and calculate the same heating time for the high temperature member and the no-load heating member. The sound velocity ratio increase amount calculation step of calculating the sound velocity ratio increase amount from the difference between the calculated values, and the sound velocity calculated in the sound velocity ratio increase amount calculation step in the diagram showing the relationship between the sound velocity ratio increase amount and the creep damage ratio. And a residual life calculation step of calculating a residual life of the high temperature member by applying a specific increase amount.
【0015】クリープ損傷率と音速比増加量との関係を
示す線図を生成するに際しては、以下の方法を採用する
ことができる。The following method can be used to generate a diagram showing the relationship between the creep damage rate and the sound velocity ratio increase amount.
【0016】前記高温部材と同じ金属を含む複数の試験
体に対して、高温の雰囲気中で一方の試験体には無負荷
加熱試験を行い、他方の試験体には高温の雰囲気中でク
リープ試験を行う試験工程と、前記他方の試験体のクリ
ープ試験に要する試験時間と前記他方の試験体が破断す
るまでの時間を示すクリープ破断時間との比からクリー
プ損傷率を算出するクリープ損傷率算出工程と、前記一
方の試験体を無負荷試験体としてこの無負荷試験体に超
音波を照射して前記無負荷試験体を伝播する超音波の速
度を前記無負荷試験体の音速値として測定する第4の音
速値測定工程と、前記他方の試験体をクリープ損傷試験
体としてこのクリープ損傷試験体に超音波を照射して前
記クリープ損傷試験体を伝播する超音波の速度を前記ク
リープ損傷試験体の音速値として測定する第5の音速値
測定工程と、前記クリープ損傷試験体の音速値と前記未
使用材の音速値との比および前記無負荷試験体の音速値
と前記未使用材の音速値との比をそれぞれ前記クリープ
損傷試験及び無負荷試験体の加熱試験時間を合わせて算
出し、同一加熱試験時間における各算出値の差から音速
比増加量を算出する試験体用音速比増加量算出工程と、
クリープ損傷率と前記音速比増加量とから前記クリープ
損傷率と前記音速比増加量との関係を示す線図を生成す
る線図生成工程とを含む高温部材の寿命予測方法。With respect to a plurality of test bodies containing the same metal as the high temperature member, one test body is subjected to a no-load heating test in a high temperature atmosphere, and the other test body is subjected to a creep test in a high temperature atmosphere. A test step of performing a creep damage rate calculation step of calculating a creep damage rate from the ratio of the test time required for the creep test of the other test body and the creep rupture time indicating the time until the other test body breaks. And measuring the speed of ultrasonic waves propagating through the unloaded test body by irradiating the unloaded test body with ultrasonic waves as one of the unloaded test bodies as the sound velocity value of the unloaded test body. 4 of the sound velocity value measuring step, and using the other test body as a creep damage test body, the creep damage test body is irradiated with ultrasonic waves and the speed of ultrasonic waves propagating through the creep damage test body is changed to the creep damage test body. A fifth sound velocity value measuring step of measuring as a sound velocity value, a ratio of the sound velocity value of the creep damage test body to the sound velocity value of the unused material, and the sound velocity value of the unloaded test body and the sound velocity value of the unused material. And the heating test time of the creep damage test and the unloaded test body are calculated respectively, and the sound speed ratio increase amount is calculated for the test body by calculating the sound speed ratio increase amount from the difference between the calculated values at the same heating test time. Process,
A method of predicting the life of a high temperature member, comprising: a diagram generating step of generating a diagram showing a relationship between the creep damage ratio and the sonic ratio increase amount from the creep damage ratio and the sonic ratio increase amount.
【0017】また、高温部材としては以下のものを用い
ることができる。The following members can be used as the high temperature member.
【0018】(1)前記高温部材は、蒸気タービンのロ
ータまたはケーシングとして構成され、前記ロータを構
成する高温部材は、CrMoV鍛鋼であり、前記ケーシ
ングを構成する高温部材は、CrMoV鍛鋼または鋳鋼
である。(1) The high temperature member is formed as a rotor or a casing of a steam turbine, the high temperature member forming the rotor is CrMoV forged steel, and the high temperature member forming the casing is CrMoV forged steel or cast steel. .
【0019】(2)前記高温部材は、C:0.01〜
0.4%、Ni:3%以上、Cr:8〜13%以下、
V:1%以下、Nb:0.5%以下、N:0.1%以下
のものを有するとともに、Mo:3%以下、W:1%以
下のうち少なくともいずれか一方を含むことを特徴と
し、または、Ni:3%以下、Cr:8〜13%以下、
V:1%以下、Nb:0.5%以下、N:0.1%以下
のものを有するとともに、Mo:3%以下、W:10%
以下のうち少なくともいずれか一方を含むことを特徴と
する。(2) The high temperature member has a C: 0.01-
0.4%, Ni: 3% or more, Cr: 8 to 13% or less,
V: 1% or less, Nb: 0.5% or less, N: 0.1% or less, and at least one of Mo: 3% or less and W: 1% or less. Or, Ni: 3% or less, Cr: 8 to 13% or less,
V: 1% or less, Nb: 0.5% or less, N: 0.1% or less, Mo: 3% or less, W: 10%
At least one of the following is included.
【0020】なお、図1における線図は、音速比増加量
がクリープ損傷率の増加とともに直線的に増加するもの
を示している。これは、本発明で適用した高温部材の材
料がクリープボイドの生じ難いためである。これに対し
て、低合金鋼を用いた場合、破断寿命の1/2以後(ク
リープ損傷率=0.5)より、クリープボイドが発生
し、さらに時間が長くなるにつれて増加する。これに対
して、音速はクリープボイドの発生に伴って低下する。
したがって、クリープボイドの発生する材料を適用して
音速値を図1に当てはめてみると、音速比増加量はクリ
ープボイドの発生時点から増加傾向が少なくなる。すな
わち、クリープボイドの発生傾向は、材料ごとに異なる
ので、材料ごとのクリープ損傷率と音速比増加量との関
係を示す線図を基準データとして予め取得しておく必要
がある。The diagram in FIG. 1 shows that the increase in the sound velocity ratio increases linearly with the increase in the creep damage rate. This is because the material of the high temperature member applied in the present invention hardly causes creep voids. On the other hand, when a low alloy steel is used, creep voids occur after 1/2 of the fracture life (creep damage rate = 0.5), and increase as the time becomes longer. On the other hand, the speed of sound decreases with the occurrence of creep voids.
Therefore, when the sound velocity value is applied to FIG. 1 by applying the material in which the creep voids are generated, the increasing rate of the sound velocity ratio is less likely to increase from the time when the creep voids are generated. That is, since the tendency of occurrence of creep voids differs depending on the material, it is necessary to previously acquire, as reference data, a diagram showing the relationship between the creep damage rate and the amount of increase in sound velocity ratio for each material.
【0021】また、高温部材の音速値は、その保持時間
が同じでも加熱温度によって異なる場合がある。特に、
蒸気タービンのロータシャフトやケーシングなどの大型
加熱部材の場合は、温度分布が異なる個所がある。した
がって、実機音速値測定位置と同一の加熱温度との関係
を示すデータをマスタカーブとして作成し、このマスタ
カーブを使用することが望ましい。The sound velocity value of the high temperature member may vary depending on the heating temperature even if the holding time is the same. In particular,
In the case of a large heating member such as the rotor shaft or casing of a steam turbine, there are places where the temperature distribution is different. Therefore, it is desirable to create data indicating the relationship between the actual sound velocity value measurement position and the same heating temperature as a master curve and use this master curve.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0023】本実施形態においては、高温部材、例え
ば、蒸気タービンのロータ(ロータシャフト)やケーシ
ングの寿命を予測するに先立って、クリープ損傷率と音
速比増加量との関係を示す線図(マスタカーブ)を生成
するまでの処理を説明する。In this embodiment, prior to predicting the life of a high temperature member such as a rotor (rotor shaft) of a steam turbine or a casing, a diagram showing the relationship between the creep damage rate and the sonic ratio increase amount (master). A process until a curve is generated will be described.
【0024】まず、蒸気タービンのロータから複数の試
験体として、クリープ試験片(クリープ試験体)および
無負荷加熱試験片(無負荷加熱試験体)を採取し、クリ
ープ試験片については高温の雰囲気、例えば、600℃
の雰囲気中でクリープ試験を行い、無負荷加熱試験片に
対しては、クリープ試験と同様に600℃の雰囲気中で
無負荷加熱試験(負荷をかけずに加熱のみを行う試験)
を行った。両者の試験片の採取方向はロータ半径方向お
よび軸方向である。First, a creep test piece (creep test piece) and a no-load heating test piece (no-load heating test piece) were sampled from a rotor of a steam turbine as a plurality of test pieces, and the creep test piece had a high temperature atmosphere, For example, 600 ℃
No-load heating test is performed in the atmosphere of 600 ° C for the no-load heating test piece in the same atmosphere as the creep test (a test that only heats without applying a load)
I went. Both test pieces were sampled in the rotor radial direction and the axial direction.
【0025】次の表1に、供試母材として適用した、蒸
気タービンロータ12Cr鋼未使用材の主な化学組成
(重量%)を示す。Table 1 below shows the main chemical composition (% by weight) of the steam turbine rotor 12Cr steel virgin material applied as the test base material.
【0026】[0026]
【表1】
クリープ試験片よりの音速値測定用試験片の採取位置
は、試験片平行部であり、クリープ試験片の形状は、平
行部の直径10mm、平行部の長さ50mmである。ま
た無負荷加熱試験片の形状は、10mm角、長さ75m
mである。そしてクリープ試験では、各種クリープ損傷
率が異なる試験片を得るために、クリープ試験を中断さ
せて試験片を作成した。また無負荷加熱試験片の加熱時
間はクリープ試験の中断試験時間と同一にした。そし
て、クリープ試験片に対するクリープ試験および無負荷
加熱試験片に対する無負荷加熱試験を行っている過程で
は、クリープ試験片(クリープ損傷試験体)および無負
荷加熱試験片(無負荷試験体)の音速値を順次測定し
た。また、音速値を測定するための試験片の形状は、ク
リープ損傷材(クリープ損傷試験体)は直径10mm×
長さ10mmであり、無負荷加熱材は10mm角×長さ
10mmである。そしてクリープ試験によってクリープ
損傷材が破断したときには、クリープ損傷材が破断する
までの時間を示すクリープ破断時間(クリープ損傷率φ
c=1)とクリープ試験に要する試験時間との比からク
リープ損傷率φcを算出するとともに、試験の開始から
任意の時間にクリープ損傷材と無負荷加熱材の音速値を
測定した。[Table 1] The sampling position of the test piece for measuring the sound velocity value from the creep test piece is the parallel part of the test piece, and the shape of the creep test piece is 10 mm in the diameter of the parallel part and 50 mm in the length of the parallel part. The shape of the no-load heating test piece is 10 mm square and 75 m long.
m. Then, in the creep test, in order to obtain test pieces having different creep damage rates, the creep test was interrupted to prepare test pieces. The heating time of the no-load heating test piece was the same as the interruption test time of the creep test. In the process of performing the creep test for the creep test piece and the no-load heating test for the no-load heating test piece, the sound velocity value of the creep test piece (creep damage test piece) and the no-load heating test piece (no-load test piece) Was sequentially measured. The shape of the test piece for measuring the sound velocity value is 10 mm in diameter for the creep damage material (creep damage test body).
The length is 10 mm, and the unloaded heating material is 10 mm square × 10 mm long. When the creep damage material ruptures in the creep test, the creep rupture time (creep damage ratio φ
The creep damage rate φc was calculated from the ratio of c = 1) to the test time required for the creep test, and the sound velocity values of the creep damaged material and the no-load heating material were measured at an arbitrary time from the start of the test.
【0027】音速値を測定するに際しては、容器の中に
水を満たし、各試験片としてのクリープ損傷材と無負荷
加熱材を浸水させるとともに超音波探傷装置の超音波探
触子を浸水させる方式を適用した。そして本実施形態で
は、各試験片と超音波探触子とは直接接触させずに、水
を接触媒体として、各試験片と超音波探触子との間を一
定の間隔に保った。そして両者の間隔は、超音波探触子
の発信焦点が各試験片の肉圧中央部になるように調整し
た。また超音波探触子の特性は低周波狭帯域で7MHz
である。位置調整した後、超音波探触子から各試験片に
向けて超音波を照射し、超音波が照射されたときから反
射波が入射されるまでの時間を求め、各試験片を伝播す
る音波の音速として各試験片の音速値を測定する。When measuring the sound velocity value, the container is filled with water, and the creep damage material and the no-load heating material as each test piece are submerged and the ultrasonic probe of the ultrasonic flaw detector is submerged. Was applied. Further, in the present embodiment, each test piece and the ultrasonic probe were not brought into direct contact with each other, and water was used as a contact medium to maintain a constant interval between each test piece and the ultrasonic probe. The distance between the two was adjusted so that the transmission focal point of the ultrasonic probe was at the center of the wall pressure of each test piece. The characteristics of the ultrasonic probe are 7MHz in the low frequency narrow band.
Is. After adjusting the position, irradiate ultrasonic waves from the ultrasonic probe to each test piece, find the time from when the ultrasonic wave is irradiated until the reflected wave is incident, and the sound wave that propagates through each test piece The sound velocity value of each test piece is measured as the sound velocity of.
【0028】さらに本実施形態のおいては、各試験片の
音速値を未使用材の音速値で無次元化するために、各試
験片と同一の材料(化学組成および組織が同一)で構成
された未使用材に対する音速値も測定する。この後、ク
リープ損傷材の音速値と未使用材の音速値との比および
無負荷加熱材の音速値と未使用材の音速値との比をそれ
ぞれ測定時間を合わせて算出した。このときの測定結果
を図2および図3に示す。Further, in the present embodiment, in order to make the sound velocity value of each test piece dimensionless by the sound velocity value of an unused material, the test piece is made of the same material (having the same chemical composition and structure). The sound velocity value of the unused material is also measured. After that, the ratio of the sound velocity value of the creep-damaged material and the sound velocity value of the unused material and the ratio of the sound velocity value of the unloaded heating material and the sound velocity value of the unused material were calculated by combining the measurement times. The measurement results at this time are shown in FIGS. 2 and 3.
【0029】図2は、ロータ半径方向より採取したクリ
ープ損傷試験片の測定方向が応力方向の音速値と未使用
材の音速値との比および無負荷加熱材の音速値と未使用
材の音速値との比とクリープ損傷率の関係を示す。FIG. 2 shows the ratio of the sound velocity value of the creep damage test piece taken from the radial direction of the rotor in the stress direction to the sound velocity value of the unused material, and the sound velocity value of the unloaded heating material and the sound velocity of the unused material. The relationship between the ratio and the creep damage rate is shown.
【0030】図2から、無負荷加熱材の音速比は、クリ
ープ損傷率φc=0.2で一旦増加し、それ以上では減
少する傾向にある。一方、クリープ損傷材では、前者と
は逆にクリープ損傷率φc=0.2まで一旦減少し、そ
れ以上では少しずつ増加する傾向にあることが分かる。From FIG. 2, the sonic velocity ratio of the no-load heating material tends to increase once at the creep damage rate φc = 0.2 and decrease at the creep damage rate φc = 0.2 or more. On the other hand, in the case of the creep damage material, contrary to the former case, the creep damage rate φc = 0.2 is once reduced, and it is gradually increased above that.
【0031】図3は、ロータ軸方向より採取したクリー
プ損傷試験片の測定方向が応力方向とは直交する方向
(応力直角方向)の音速値と未使用材の音速値との比お
よび無負荷加熱材の音速値と未使用材の音速値との比と
クリープ損傷率の関係を示す。FIG. 3 shows the ratio of the sound velocity value in the direction in which the measurement direction of the creep damage test piece taken from the rotor axial direction is orthogonal to the stress direction (stress right angle direction) to the sound velocity value of the unused material, and no load heating. The relationship between the ratio of the sound velocity value of the material and the sound velocity value of the unused material and the creep damage rate is shown.
【0032】図3から、無負荷加熱材の音速比およびク
リープ損傷材の音速比は共にクリープ損傷率が大きくな
るにしたがって少しずつ上昇する傾向にあることが分か
る。From FIG. 3, it can be seen that both the sound velocity ratio of the unloaded heating material and the sound velocity ratio of the creep damaged material tend to increase little by little as the creep damage ratio increases.
【0033】図2および図3の測定結果から分かるよう
に、各試験片の音速値と未使用材の音速値との比である
音速比を求めても、各線図はほぼ平坦な特性を示すた
め、ある音速比から単一のクリープ損傷率を一義的に求
めることは困難である。As can be seen from the measurement results of FIGS. 2 and 3, even if the sound velocity ratio, which is the ratio between the sound velocity value of each test piece and the sound velocity value of the unused material, is obtained, each line diagram shows a substantially flat characteristic. Therefore, it is difficult to uniquely obtain a single creep damage rate from a certain sound velocity ratio.
【0034】そこで、本実施形態においては、クリープ
損傷試験片の音速値と未使用材の音速値との比である音
速比および無負荷加熱材の音速値と未使用材の音速値と
の比である音速比をそれぞれ測定時間を合わせて算出し
た後、同一測定時間における各算出値(音速比)の差か
ら音速比増加量を算出し、この算出結果とクリープ損傷
率との関係を求めることとした。このときの音速比増加
量とクリープ損傷率との関係を図4に示す。Therefore, in the present embodiment, the sound velocity ratio, which is the ratio between the sound velocity value of the creep damage test piece and the sound velocity value of the unused material, and the ratio of the sound velocity value of the unloaded heating material and the sound velocity value of the unused material. After calculating the sound velocity ratio for each measurement time, calculate the sound velocity ratio increase amount from the difference between each calculated value (sound velocity ratio) at the same measurement time, and obtain the relationship between this calculation result and the creep damage rate. And FIG. 4 shows the relationship between the increase in sound velocity ratio and the creep damage rate at this time.
【0035】図4から、クリープ損傷試験片の測定方向
が応力方向および応力と直交する直交方向(応力直角方
向)とも、音速比増加量とクリープ損傷率とが互いに直
線的に増加する比例関係にあることが分かる。このた
め、音速比増加量を求めれば単一のクリープ損傷率を一
義的に求めることが可能になる。From FIG. 4, there is a proportional relationship in which the sonic ratio increase amount and the creep damage ratio increase linearly with each other in both the stress direction and the orthogonal direction (stress right angle direction) in which the creep damage test piece is orthogonal to the stress. I know there is. Therefore, it is possible to uniquely obtain a single creep damage rate by obtaining the sound velocity ratio increase amount.
【0036】このため、本実施形態においては、図4に
示す測定結果を基に、クリープ損傷率と音速比増加量と
の関係を示す線図をマスタカーブとして生成した。図5
は、図4から得られたマスタカーブの特性を示す。Therefore, in the present embodiment, a diagram showing the relationship between the creep damage rate and the sound velocity ratio increase amount is generated as a master curve based on the measurement results shown in FIG. Figure 5
Shows the characteristics of the master curve obtained from FIG.
【0037】マスタカーブが生成された後は、実機ター
ビンロータの余寿命を推定する。この場合、実機タービ
ンロータ(ロータシャフト)に向けて超音波を照射し、
タービンロータを伝播する超音波の速度をタービンロー
タの音速値として測定する。After the master curve is generated, the remaining life of the actual turbine rotor is estimated. In this case, ultrasonic waves are emitted toward the actual turbine rotor (rotor shaft),
The velocity of the ultrasonic wave propagating through the turbine rotor is measured as the sound velocity value of the turbine rotor.
【0038】この後、マスタカーブを生成する過程で測
定された音速値(未使用材の音速値と無負荷加熱材の音
速値)を基に、タービンロータの音速値と予め得られた
未使用材の音速値との比(音速比)および予め得られた
無負荷加熱材の音速値と未使用材の音速値との比(音速
比)をそれぞれ測定時間を合わせて算出し、同一測定時
間における各算出値(音速比)の差から音速比増加量を
算出する。After that, based on the sound velocity values (the sound velocity value of the unused material and the sound velocity value of the unloaded heating material) measured in the process of generating the master curve, the sound velocity value of the turbine rotor and the previously obtained unused sound velocity value. The ratio between the sound velocity value of the material (sound velocity ratio) and the ratio of the sound velocity value of the no-load heating material and the sound velocity value of the unused material (sound velocity ratio) obtained in advance are calculated by combining the measurement times, and the same measurement time is calculated. The sound speed ratio increase amount is calculated from the difference between the respective calculated values (sound speed ratio).
【0039】ここで、例えば、600℃の雰囲気中で5
0000時間稼働した実機タービンロータの音速比増加
量がVaであったときには、この音速比増加量Vaを図
5のマスタカーブに当てはめることで、そのときのクリ
ープ損傷率として、φc=0.5が得られる。この結果
を、前述の(1)式に当てはめて計算すると、残余寿命
は50000時間が得られる。すなわち、本実施形態で
用いたタービンロータの推定残余寿命は50000時間
であることが推定できる。Here, for example, in an atmosphere of 600 ° C., 5
When the sound speed ratio increase amount of the actual turbine rotor that has been operating for 0000 hours is Va, the sound damage ratio increase amount Va is applied to the master curve of FIG. 5 to obtain a creep damage rate of φc = 0.5. can get. When this result is applied to the above-mentioned formula (1) to calculate, a residual life of 50,000 hours can be obtained. That is, it can be estimated that the estimated remaining life of the turbine rotor used in this embodiment is 50,000 hours.
【0040】なお、前記実施形態で適用した供試材は、
クリープボイドの生成が極めて少ない材料である。この
ため、図4および図5の結果は、クリープボイドの影響
が含まれていない材料の結果であると言える。したがっ
て、前述のように、クリープボイドの生成される材料を
適用した場合には、図4および図5とは異なる傾向の線
図(マスタカーブ)が得られる。The test material applied in the above embodiment is
It is a material with very little generation of creep voids. Therefore, it can be said that the results of FIGS. 4 and 5 are results of the material that does not include the influence of creep voids. Therefore, as described above, when a material in which creep voids are generated is applied, a diagram (master curve) having a tendency different from those in FIGS. 4 and 5 is obtained.
【0041】しかし、試験体にクリープボイドが生成さ
れたとしても、予め同一材の音速比増加量とクリープ損
傷率との関係を基礎データとして取得し、この基礎デー
タにしたがってマスタカーブを形成し、このマスタカー
ブに実機の音速比増加量を当てはめることによって他の
材料を用いた場合でも残余寿命を容易に推定することが
できる。However, even if creep voids are generated in the test body, the relationship between the sonic ratio increase of the same material and the creep damage rate is acquired in advance as basic data, and a master curve is formed according to this basic data. The residual life can be easily estimated even when other materials are used by applying the increase amount of the sound velocity ratio of the actual machine to this master curve.
【0042】以上のように、本実施形態によれば、実機
蒸気タービンロータやケーシングなどの高温部材の残余
寿命を容易に推定することができるため、この推定結果
から機器(実機)を交換することで、実機の破壊事故を
未然に防止することが可能になる。As described above, according to this embodiment, it is possible to easily estimate the remaining life of the high temperature member such as the actual steam turbine rotor and the casing. Therefore, the equipment (the actual machine) should be replaced based on the estimation result. Therefore, it becomes possible to prevent the accident of destruction of the actual machine.
【0043】また、音速比増加量を求めるに際しては、
高温部材の音速値を求めるときに、無負荷状態で高温部
材と同じ材質で高温の雰囲気中にあった無負荷加熱材に
超音波を照射して無負荷加熱材を伝播する超音波の速度
を無負荷加熱材の音速値として測定するとともに、高温
部材と同じ材質の未使用材に超音波を照射して未使用材
を伝播する超音波の速度を未使用材の音速値として測定
することもできる。When obtaining the sound velocity ratio increase amount,
When determining the sound velocity value of a high-temperature member, the ultrasonic velocity of the ultrasonic wave that propagates through the unloaded heating material is irradiated by applying ultrasonic waves to the unloaded heating material that was in the high temperature atmosphere of the same material as the high temperature member in the unloaded state. In addition to measuring the sound velocity value of the unloaded heating material, it is also possible to irradiate the unused material of the same material as the high temperature member with ultrasonic waves and measure the speed of the ultrasonic wave propagating through the unused material as the sound velocity value of the unused material. it can.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高温部材を破壊することなく高温部材の残余寿命を予測
することができるので、残余寿命から高温部材を構成す
る機器を交換することで、高温部材によって構成された
機器の破壊事故を未然に防止することが可能になる。As described above, according to the present invention,
The remaining life of the high temperature member can be predicted without destroying the high temperature member. Therefore, by exchanging the equipment that constitutes the high temperature member from the remaining life, it is possible to prevent damage accidents of the equipment configured by the high temperature member. It will be possible.
【図1】本発明に係る音速比増加量とクリープ損傷率と
の関係を示す線図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a sound speed ratio increase amount and a creep damage rate according to the present invention.
【図2】ロータ半径方向におけるクリープ損傷材および
無負荷加熱材のクリープ損傷率と音速比との関係を示す
線図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a creep damage rate and a sound velocity ratio of a creep damage material and an unloaded heating material in a rotor radial direction.
【図3】ロータ軸方向におけるクリープ損傷材および無
負荷加熱材のクリープ損傷率と音速比との関係を示す線
図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the creep damage rate and the sound velocity ratio of the creep damage material and the no-load heating material in the rotor axial direction.
【図4】本発明に係る音速比増加量とクリープ損傷率と
の関係を示す線図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the sound velocity ratio increase amount and the creep damage rate according to the present invention.
【図5】マスタカーブから実機の残余寿命を推定する方
法を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method of estimating the remaining life of an actual machine from a master curve.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 裕之 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 中村 重義 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 新井 将彦 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 樋口 康二郎 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目7番1号 東北電力株式会社内 (72)発明者 鈴木 康吏 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目7番1号 東北電力株式会社内 (72)発明者 円山 政秀 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目7番1号 東北電力株式会社内 (72)発明者 遠藤 正弘 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目7番1号 東北電力株式会社内 Fターム(参考) 2G047 AA07 AC06 BC02 BC11 CA01 EA10 EA19 GG27 GG33 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiroyuki Doi 7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Shigeyoshi Nakamura 7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Masahiko Arai 7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Kojiro Higuchi 3-7-1, Ichibancho, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tohoku Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Yasuhiro Suzuki 3-7-1, Ichibancho, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tohoku Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Masahide Maruyama 3-7-1, Ichibancho, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tohoku Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Masahiro Endo 3-7-1, Ichibancho, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tohoku Electric Power Co., Inc. F term (reference) 2G047 AA07 AC06 BC02 BC11 CA01 EA10 EA19 GG27 GG33
Claims (5)
部材に超音波を照射して前記高温部材を伝播する超音波
の速度を前記高温部材の音速値として測定する音速値測
定工程と、前記高温部材と同じ材質の未使用材を伝播す
る超音波の速度として測定された未使用材の音速値と前
記高温部材の音速値との比および前記高温部材と同じ材
質で高温の雰囲気中にあった無負荷加熱材を伝播する超
音波の速度として測定された無負荷加熱材の音速値と前
記未使用材の音速値との比を算出し、前記高温部材及び
無負荷加熱部材の同一加熱時間における各算出値の差か
ら音速比増加量を算出する音速比増加量算出工程と、音
速比増加量とクリープ損傷率との関係を示す線図に前記
音速比増加量算出工程で算出された音速比増加量を当て
はめて前記高温部材の残余寿命を算出する残余寿命算出
工程とを含む高温部材の寿命予測方法。1. A sonic velocity value measuring step of irradiating a high temperature member containing metal in a high temperature atmosphere with ultrasonic waves to measure a velocity of an ultrasonic wave propagating through the high temperature member as a sonic velocity value of the high temperature member. The ratio of the sound velocity value of the unused material and the sound velocity value of the high temperature member measured as the velocity of the ultrasonic wave propagating through the unused material of the same material as the high temperature member and the same material as the high temperature member in a high temperature atmosphere The ratio of the sound velocity value of the unloaded heating material measured as the velocity of the ultrasonic wave propagating through the unloaded heating material that was present and the sound velocity value of the unused material was calculated, and the high temperature member and the unloaded heating member were heated to the same temperature. The sound speed ratio increase amount calculation step of calculating the sound speed ratio increase amount from the difference between the calculated values in time, and the sound speed ratio increase amount calculation step in the diagram showing the relationship between the sound speed ratio increase amount and the creep damage ratio Applying the sound velocity ratio increase amount to the high temperature member And a remaining life calculation step of calculating the remaining life of the high temperature member.
部材に超音波を照射して前記高温部材を伝播する超音波
の速度を前記高温部材の音速値として測定する第1の音
速値測定工程と、無負荷状態でかつ前記高温部材と同じ
材質で高温の雰囲気中にあった無負荷加熱材に超音波を
照射して前記無負荷加熱材を伝播する超音波の速度を前
記無負荷加熱材の音速値として測定する第2の音速値測
定工程と、前記高温部材と同じ材質の未使用材に超音波
を照射して前記未使用材を伝播する超音波の速度を前記
未使用材の音速値として測定する第3の音速値測定工程
と、前記高温部材の音速値と前記未使用材の音速値との
比および前記無負荷加熱材の音速値と前記未使用材の音
速値との比を算出し、前記高温部材及び無負荷加熱部材
の同一加熱時間における各算出値の差から音速比増加量
を算出する音速比増加量算出工程と、音速比増加量とク
リープ損傷率との関係を示す線図に前記音速比増加量算
出工程で算出された音速比増加量を当てはめて前記高温
部材の残余寿命を算出する残余寿命算出工程とを含む高
温部材の寿命予測方法。2. A first sound velocity value measurement for irradiating a high temperature member containing metal in a high temperature atmosphere with ultrasonic waves and measuring a velocity of the ultrasonic wave propagating through the high temperature member as a sound velocity value of the high temperature member. The process and the speed of ultrasonic waves propagating through the unloaded heating material by irradiating ultrasonic waves to the unloaded heating material that was in the high temperature atmosphere of the same material as the high temperature member in the unloaded state A second sound velocity value measuring step of measuring the sound velocity value of the material, and irradiating an ultrasonic wave to an unused material of the same material as the high temperature member, and changing the speed of the ultrasonic wave propagating through the unused material to that of the unused material. A third sound velocity value measuring step of measuring as a sound velocity value, a ratio of the sound velocity value of the high temperature member and the sound velocity value of the unused material, and the sound velocity value of the unloaded heating material and the sound velocity value of the unused material. The ratio is calculated and the high temperature member and the no-load heating member are heated at the same heating time. In the sound velocity ratio increase amount calculation step of calculating the sound velocity ratio increase amount from the difference between the calculated values, the sound velocity calculated in the sound velocity ratio increase amount calculation step in the diagram showing the relationship between the sound velocity ratio increase amount and the creep damage rate. And a residual life calculation step of calculating a residual life of the high temperature member by applying a specific increase amount.
命予測方法において、前記高温部材と同じ金属を含む複
数の試験体に対して、高温の雰囲気中で一方の試験体に
は無負荷加熱試験を行い、他方の試験体には高温の雰囲
気中でクリープ試験を行う試験工程と、前記他方の試験
体のクリープ試験に要する試験時間と前記他方の試験体
が破断するまでの時間を示すクリープ破断時間との比か
らクリープ損傷率を算出するクリープ損傷率算出工程
と、前記一方の試験体を無負荷試験体としてこの無負荷
試験体に超音波を照射して前記無負荷試験体を伝播する
超音波の速度を前記無負荷試験体の音速値として測定す
る第4の音速値測定工程と、前記他方の試験体をクリー
プ損傷試験体としてこのクリープ損傷試験体に超音波を
照射して前記クリープ損傷試験体を伝播する超音波の速
度を前記クリープ損傷試験体の音速値として測定する第
5の音速値測定工程と、前記クリープ損傷試験体の音速
値と前記未使用材の音速値との比および前記無負荷試験
体の音速値と前記未使用材の音速値との比をそれぞれ前
記クリープ損傷試験及び無負荷試験体の加熱試験時間を
合わせて算出し、同一加熱試験時間における各算出値の
差から音速比増加量を算出する試験体用音速比増加量算
出工程と、クリープ損傷率と前記音速比増加量とから前
記クリープ損傷率と前記音速比増加量との関係を示す線
図を生成する線図生成工程とを含むことを特徴とする高
温部材の寿命予測方法。3. The method of predicting the life of a high temperature member according to claim 1, wherein a plurality of test bodies containing the same metal as the high temperature member are unloaded in one of the test bodies in a high temperature atmosphere. Shows the test process of performing a heating test and performing a creep test on the other test body in a high temperature atmosphere, the test time required for the creep test of the other test body, and the time until the other test body breaks. The creep damage rate calculation step of calculating the creep damage rate from the ratio to the creep rupture time, and the one of the test pieces is used as an unloaded test piece and ultrasonic waves are radiated to the unloaded test piece to propagate the unloaded test piece. A fourth sound velocity value measuring step of measuring the velocity of ultrasonic waves as the sound velocity value of the unloaded test body, and irradiating the creep damage test body with ultrasonic waves as the creep damage test body of the other test body, Creep A fifth sound velocity value measuring step of measuring the velocity of ultrasonic waves propagating through the damage specimen as a sound velocity value of the creep damage specimen, and a ratio of the sound velocity value of the creep damage specimen and the sound velocity value of the unused material. And the ratio of the sound velocity value of the unloaded test body and the sound velocity value of the unused material is calculated by combining the heating test time of the creep damage test and the unloaded test body, respectively, and each calculated value in the same heating test time is calculated. A sound velocity ratio increase amount calculation step for calculating the sound velocity ratio increase amount from the difference, and a diagram showing a relationship between the creep damage ratio and the sound velocity ratio increase amount is generated from the creep damage ratio and the sound velocity ratio increase amount. A method of predicting the life of a high temperature member, which comprises:
の寿命予測方法において、前記高温部材は、蒸気タービ
ンのロータまたはケーシングとして構成され、前記ロー
タを構成する高温部材は、CrMoV鍛鋼であり、前記
ケーシングを構成する高温部材は、CrMoV鍛鋼また
は鋳鋼であることを特徴とする高温部材の寿命予測方
法。4. The method of predicting the life of a high temperature member according to claim 1, 2 or 3, wherein the high temperature member is configured as a rotor or a casing of a steam turbine, and the high temperature member constituting the rotor is CrMoV forged steel. And a high temperature member constituting the casing is CrMoV forged steel or cast steel.
か1項に記載の高温部材の寿命予測方法において、前記
高温部材は、C:0.01〜0.4%、Ni:3%以
上、Cr:8〜13%以下、V:1%以下、Nb:0.
5%以下、N:0.1%以下のものを有するとともに、
Mo:3%以下、W:1%以下のうち少なくともいずれ
か一方を含むことを特徴とし、または、Ni:3%以
下、Cr:8〜13%以下、V:1%以下、Nb:0.
5%以下、N:0.1%以下のものを有するとともに、
Mo:3%以下、W:10%以下のうち少なくともいず
れか一方を含むことを特徴とする高温部材の寿命予測方
法。5. The method for predicting the life of a high temperature member according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the high temperature member is C: 0.01 to 0.4%, Ni: 3 % Or more, Cr: 8 to 13% or less, V: 1% or less, Nb: 0.
5% or less and N: 0.1% or less,
Mo: 3% or less, W: 1% or less, and at least one of them is included, or Ni: 3% or less, Cr: 8 to 13% or less, V: 1% or less, Nb: 0.
5% or less and N: 0.1% or less,
A method of predicting the life of a high temperature member, comprising at least one of Mo: 3% or less and W: 10% or less.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002074507A JP2003270220A (en) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Method for estimating service lifetime of high temperature member |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8225672B2 (en) | 2009-03-19 | 2012-07-24 | Hitachi, Ltd. | Method for assessing remaining lifespan of bolt used at high temperatures |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074507A patent/JP2003270220A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8225672B2 (en) | 2009-03-19 | 2012-07-24 | Hitachi, Ltd. | Method for assessing remaining lifespan of bolt used at high temperatures |
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