JP2007085697A - クリンカ輸送配管寿命管理システム及び寿命管理方法 - Google Patents
クリンカ輸送配管寿命管理システム及び寿命管理方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 この寿命管理システムは、前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定し、前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定し、前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定する。
【選択図】 図5
Description
時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定するステップと、前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定するステップと、前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定するステップとを含む。
まず最初に、本発明を容易に理解できるように、本発明完成の経緯を簡単に説明する。石炭の灰であるクリンカは、シリカ等からなり非常に硬い塊となっている。このクリンカは、クリンカ輸送配管30の中を水と一緒に輸送される。従って、本発明者は、固体であるクリンカは配管内の下部に集まりながら輸送されているものと考えた。即ち、配管の摩耗現象は、配管の位置依存性がある(位置に関連する)であろうと考えた。
KP(1)=3.0 [mm/55ヶ月]=0.65 [mm/年]
KP(3)=4.5 [mm/55ヶ月]=0.98 [mm/年]
KP(5)=6.5 [mm/55ヶ月]=1.42 [mm/年]
KP(7)=4.0 [mm/55ヶ月]=0.87 [mm/年]
ここで示されていない各位置P(2),P(4),P(6),P(8)の摩耗整数Kも同様に求めることが出来る。また、更にデータの蓄積を待って、一層精度の良い各位置の摩耗係数を決定することが出来る。
係数KP(7)で摩耗する。配管箇所eは最初の前半4年間は摩耗係数KP(5)で摩耗し、後半4年間は摩耗係数KP(1)で摩耗する。配管箇所gは最初の前半4年間は摩耗係数KP(7)で摩耗し、後半4年間は摩耗係数KP(3)で摩耗する。その他の箇所も同様にシミュレートすることが出来る。
上述の実験及びシミュレーションから得られた知見に基づき、本発明者は、クリンカ輸送配管寿命管理システムを構成している。図5は、クリンカ輸送配管寿命管理システムのブロック図である。配管寿命管理手段50は、図に示していないが、CPU、記憶手段、入出力手段、モニタ等を備えた通常のコンピュータでよい。配管寿命管理手段50に対して、配管各箇所の摩耗係数データ及び修理回数データが入力される。配管寿命管理手段50からは、次の作業日時、作業内容(反転、120度回転、取替等)のデータが出力される。更に、配管各箇所の推定肉厚データも出力される。
回転作業をn回とすると、各作業の回転角度は360度/(n+1)とする。ここで、更に回転作業回数を増加することにより、図6(A)の菱形図形は細くなり、転作作業回数を無限(即ち、常時回転)にすると、平均摩耗特性線に収束すると予想される。
この寿命期間中に計画する修理作業(回転)回数nを入力すると、次回の作業日時、作業内容を決定することができる。実際の火力プラントでは、プラントを停止して頻繁に回転作業を頻繁に行うことは現実的でないため、多くの場合、最大でも2〜3回程度となる。
図7は、図5のクリンカ輸送配管寿命管理システムで実行される寿命管理方法を示すフローチャートである。開始とは、配管を取替(交換)した後、新品の使用開始を意味する。
18:中圧タービン、 19:低圧タービン、 20:発電機、 21:発電機、 22:給水ポンプ、 30:クリンカ輸送配管、 32:火路、 33:灰捨場、 34:ホッパー、
P(1)〜P(8):クリンカ輸送配管の各位置、 Kp(n):位置P(n)の摩擦係数、 Kave.:平均の摩擦係数、 tmin.:輸送配管の要求最小肉厚(spec.)
Claims (10)
- 固体と流体の混在物を輸送する管体において、
前記管体を回転する手段を備え、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化している、管体。 - 石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定する手段と、
前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定する手段とを備え、
前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定する、寿命管理システム。 - 請求項2記載の寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定する、寿命管理システム。 - 請求項3記載の寿命管理システムにおいて、
前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定する、寿命管理システム。 - 固体と流体の混在物を輸送する管体の使用方法において、
前記管体を適時回転し、該管体の位置に依存する肉厚方向の摩耗速度を平均化するステップを含む、管体の使用方法。 - 石炭を燃料とする火力発電所で使用されるクリンカ輸送配管に適用される寿命管理方法において、
前記輸送配管がクリンカの輸送により経時的に管内部が摩耗するとき、該輸送配管の各位置に依存する摩耗速度を夫々決定するステップと、
前記輸送配管の各位置に対応する各摩耗速度に基づき、該輸送配管の管内部が平均に摩耗したときの平均摩耗速度を決定するステップと、
前記平均摩耗速度と前記輸送配管の最小要求肉厚値とに基づき、該輸送配管を適時回転したときの該輸送配管の寿命を決定するステップとを含む、寿命管理方法。 - 請求項6記載の寿命管理方法において、更に、
前記輸送配管の位置に依存する摩耗速度に基づき、該輸送配管の各位置の現在の肉厚を推定するステップを含む、寿命管理方法。 - 請求項7記載の寿命管理方法において、更に、
前記輸送配管の各位置の現在の肉厚の推定結果に基づき、回転作業時の該輸送配管の回転角度を決定するステップと含む、寿命管理方法。 - コンピュータに、
請求項5乃至8のいずれか一項記載のステップを実行させる、コンピュータプログラム。 - 請求項9に記載のコンピュータプログラムを記録した記録媒体。
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