JP2008051659A - 寿命評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便、かつ迅速に、より高精度にボイラ等の火炉壁管等の亀裂の亀裂深さを評価するようにした寿命評価方法を提供する。
【解決手段】寿命評価方法の判定手法は、検査対象表面のブラスト処理を行うブラスト処理工程（Ｓ１０１）と、前記検査対象表面の亀裂の亀裂幅の長さの測定を行う亀裂幅測定工程（Ｓ１０２）と、予め求めた亀裂の亀裂幅と亀裂深さとの関係を示す関係図に、前記得られた亀裂幅の値を当てはめて、前記亀裂の亀裂深さを算出し、前記亀裂の前記亀裂深さの推定を行う第一の亀裂深さ推測工程（Ｓ１０３）と、予め求めた複数の前記亀裂の前記亀裂深さの分布に応じて少なくとも二つ以上に区分した損傷区分に、前記第一の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値を当てはめて、前記検査対象の取替の有無について評価する損傷区分評価工程（Ｓ１０４）とからなるものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、検査対象表面に形成される亀裂の亀裂深さを評価する寿命評価方法に関する。

燃料として重油や石炭などを用い、例えば燃焼過程で硫化水素を生じる燃焼器を有するボイラの火炉壁管などは、使用が進むと溝状腐食又はエレファントスキンと呼ばれる筋状の腐食等といった亀裂が発生し、管材損傷の発生が認められていた。このような管材損傷が進行すると前記火炉壁管等を貫通し、内部の高温水が流出するという問題が発生していた。

そのため、従来では、こうした被害を避けるため管材損傷の生じた前記火炉壁管等を個々に検査し、例えば、電位差法、ＴＯＦＤ法等の非破壊検査方法を用いて前記火炉壁管等の表面の腐食により発生した前記亀裂の深さ（以下、「亀裂深さ」という）を測定し、被害が生じないように管理していた（特許文献１、２）。

特開平２−４７５４５号公報 特開２００１−１５３８６５号公報

しかしながら、従来の方法として、例えば電位差法により、前記火炉壁管等の表面の前記亀裂の前記亀裂深さを測定しようとした場合、前記火炉壁管等の表面の亀裂の形態、発生状況によって、電位と前記亀裂深さとの関係が異なってしまうため、前記亀裂深さを精度よく測定できない、という問題がある。

これは、例えば前記火炉壁管等の表面の前記亀裂の亀裂進展方向と直交する前記亀裂の開口幅（以下、「亀裂幅」という）の大きい溝状腐食の亀裂が発生している場合、前記亀裂深さに応じて変化する電位を検出し、検出される電位の変化によって前記亀裂深さを測定する電位差法では、前記火炉壁管等の表面にある前記亀裂幅の大きい前記亀裂によって、検査時に得られる信号の測定誤差が大きくなり、前記亀裂の前記亀裂深さを精度よく判定できなくなるからである。

図２１及び図２２に、例えばボイラの火炉壁管の表面に発生した亀裂の幅の大きい溝状腐食状態の一例を示す。図２１に示すように、火炉壁管１０の表面には複数の亀裂が発生しており、亀裂幅Ｗの大きい溝状腐食の亀裂１１が、亀裂幅Ｗの小さい溝状腐食の前記亀裂１１の間に疎らに生じている。
このような場合には、電位差法を用いて電位を測定すると比較的高い電位が得られるため、実際の前記亀裂１１の亀裂深さよりも大きい前記亀裂深さの値を検出し、前記亀裂１１の前記亀裂深さの測定誤差が大きくなってしまう、という問題がある。

一方、図２２に示すように、前記火炉壁管１０の表面に前記亀裂幅Ｗの小さい溝状腐食の前記亀裂１１の中に、比較的亀裂幅Ｗの大きい溝状腐食の前記亀裂１１が生じている場合には、電位差法を用いて電位を測定すると電位が低下してしまうため、実際の前記亀裂深さよりも小さい前記亀裂深さの値を検出し、前記亀裂１１の前記亀裂深さの測定誤差が大きくなってしまう、という問題がある。

本発明は、前記問題に鑑み、簡便、かつ迅速に、より高精度にボイラ等の火炉壁管等の前記亀裂の前記亀裂深さを評価するようにした寿命評価方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、検査対象の表面の亀裂の亀裂長さ、亀裂幅、亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせの長さの測定を行う亀裂測定工程と、予め求めた亀裂の亀裂長さ、亀裂幅、亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせと亀裂深さとの関係を示す関係図に、前記得られた亀裂長さ、亀裂幅、亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせの値を当てはめて、前記検査対象表面の前記亀裂の前記亀裂深さの推定を行う第一の亀裂深さ推測工程と、予め求めた複数の前記亀裂の前記亀裂深さの分布に応じて少なくとも二つ以上に区分した損傷区分に、前記第一の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値を当てはめて、前記検査対象の取替の有無について評価する損傷区分評価工程とからなることを特徴とする寿命評価方法にある。

第２の発明は、検査対象の表面をデジタルＸ線により撮影し、前記検査対象のデジタルＸ線画像を得る画像撮影工程と、前記画像撮影工程において得られた前記デジタルＸ線画像を画像処理することにより前記検査対象の表面の亀裂を抽出し、前記亀裂の輝度を検出する画像処理工程と、予め求めた亀裂の輝度と亀裂深さとの関係を示す亀裂深さ評価曲線に、前記画像処理工程において得られた前記亀裂の輝度の値を当てはめて、前記検査対象表面の前記亀裂の亀裂深さの推定を行う第二の亀裂深さ推測工程と、前記第二の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値に応じて前記検査対象の取替の有無について評価する損傷評価工程とからなることを特徴とする寿命評価方法にある。

第３の発明は、第２の発明において、前記画像処理が、二値化処理によって行われることを特徴とする寿命評価方法にある。

第４の発明は、第２又は３の発明において、前記損傷評価工程が、前記デジタルＸ線画像の前記亀裂に付して表示され、前記第二の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値に応じて表示を変化させる亀裂深さ表示部を有していることを特徴とする寿命評価方法にある。

第５の発明は、第４の発明において、前記亀裂深さ表示部が、前記亀裂を囲む枠からなり、前記枠の線の種類又は色を変えて表示することを特徴とする寿命評価方法にある。

第６の発明は、第４の発明において、前記亀裂深さ表示部が、前記デジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂に前記亀裂深さの値に応じてランク分けして表示することを特徴とする寿命評価方法にある。

第７の発明は、第１の発明の寿命評価方法の前記損傷区分評価工程において、前記検査対象の取替えの必要がある損傷区分に属する場合には、第２乃至６の発明の何れか一つの寿命評価方法を用いて前記検査対象の取替の有無について再評価することを特徴とする寿命評価方法にある。

第８の発明は、第１乃至第７の発明のいずれか一つにおいて、前記検査対象が、ボイラ等の火炉壁管等の管材であることを特徴とする寿命評価方法にある。

本発明によれば、予め求めた亀裂長さ、亀裂幅及び亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせと亀裂深さとの関係を示す関係図に、検査対象表面に形成される亀裂の亀裂長さ、亀裂幅及び亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせの値を当てはめることにより、より精度高く亀裂深さの推測を行うことができ、ボイラ等の火炉壁管等の余寿命を正確に予測することができるため、必要に応じて適切な処置を施すことができるものとなる。

また、前記検査対象表面のデジタルＸ線の撮影画像を画像処理して前記亀裂を抽出し前記亀裂の輝度を検出し、予め求めた亀裂の輝度と亀裂深さとの関係を示す亀裂深さ評価曲線に、前記検出された前記亀裂の輝度の値を当てはめることにより、より精度高く亀裂深さの推測を行うことができるため、ボイラ等の火炉壁管等の余寿命を正確に予測することができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第一の実施形態］
本発明による第一の実施形態に係る寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。
図１に示すように、本実施の形態に係る寿命評価方法の判定手法は、先ず、検査対象の表面のブラスト処理を行うブラスト処理工程（Ｓ１０１）と、前記検査対象の表面の亀裂の亀裂幅の長さの測定を行う亀裂測定工程（Ｓ１０２）と、予め求めた亀裂の亀裂幅と亀裂深さとの関係を示す関係図に、前記得られた亀裂幅の値を当てはめて、前記検査対象の表面の前記亀裂の亀裂深さを算出し、前記検査対象の表面の前記亀裂の前記亀裂深さの推定を行う第一の亀裂深さ推測工程（Ｓ１０３）と、予め求めた複数の前記亀裂の前記亀裂深さの分布に応じて少なくとも二つ以上に区分した損傷区分に、前記第一の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値を当てはめて、前記検査対象の取替の有無について評価する損傷区分評価工程（Ｓ１０４）とからなるものである。なお、本実施形態では、前記検査対象としては、ボイラの火炉壁管１０を用いて行なっている。

ここで、本実施形態における亀裂１１とは、図２−１の火炉壁管の一部拡大図に示すように、前記火炉壁管１０に発生する溝状の腐食のことをいう。
また、亀裂長さＬとは、前記火炉壁管１０Ａの表面の前記亀裂１１の亀裂進展時における前記火炉壁管１０の亀裂進行方向の長さをいう。
また、亀裂幅Ｗとは、前記火炉壁管１０の表面の前記亀裂１１の亀裂進展方向と直交する前記亀裂１１開口幅をいう。

図１に示す前記ブラスト処理工程（Ｓ１０１）においては、前記火炉壁管１０の表面がスケールで覆われているため、該表面をブラスト処理し、前記火炉壁管１０の表面を覆っているスケールを除去するようにしている。

ここで、前記ブラスト処理とは、前記火炉壁管１０の表面に鉄、砂、ガラス等の粒子を吹き付けることにより、研削または研磨する（あるいは表面を粗くする）処理をいう。なお、本実施形態におけるブラスト処理は、乾式ブラスト処理と湿式ブラスト処理の両方が含まれる。

また、図１に示す前記亀裂測定工程（Ｓ１０２）においては、前記火炉壁管１０の表面の前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗの測定は、レプリカ法を用いて計測するようにしている。
前記レプリカ法とは、所定の処理を施した前記火炉壁管１０の表面の組織を転写し、これに基づき目視又は画像処理により前記亀裂幅Ｗの長さを測定することにより、前記火炉壁管１０の表面の前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗの長さを計測する手法をいう。

また、本実施形態では、前記火炉壁管１０の表面の前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗの測定は、前記レプリカ法を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば直接前記亀裂１１の亀裂幅Ｗを例えばノギス等を用いて測定するようにしてもよい。

次に、図１に示す前記第一の亀裂深さ推測工程（Ｓ１０３）においては、前述した工程において予め求めた前記亀裂幅Ｗと前記亀裂深さＨとから求めた関係図に、前記亀裂測定工程（Ｓ１０２）において得られた前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗの値を当てはめて、前記火炉壁管１０の表面の亀裂深さＨを算出し、前記火炉壁管１０の表面の前記亀裂深さＨを推定する。
ここで、亀裂深さＨとは、前記火炉壁管１０表面の腐食により発生した前記亀裂１１の深さをいう（後述する図１０参照。）。

そして、図１に示す前記損傷区分評価工程（Ｓ１０４）においては、前記第一の亀裂深さ推測工程（Ｓ１０３）において推定される前記亀裂深さＨの値から前記火炉壁管１０の損傷区分を評価する。

ここで、前記亀裂幅Ｗと前記亀裂深さＨとの関係を表す関係図の作成方法について図面を参照して説明する。

図２−１〜図２−４は、前記火炉壁管１０Ａ〜１０Ｄの表面に形成される溝状腐食の前記亀裂１１の状態を示した簡略図である。図２−１〜図２−４に示すように、前記火炉壁管１０Ａ〜１０Ｄの表面に形成される溝状腐食の前記亀裂１１の状態を判断するに際して、例えば次の四通りに区分（損傷区分Ａ〜Ｄ）することができる。

先ず、図２−１に示すように、前記火炉壁管１０Ａの表面には、前記亀裂長さＬが例えば約１０ｍｍ以下の溝状腐食の前記亀裂１１が疎らに発生している。前記火炉壁管１０の表面が図２−１に示すような前記亀裂１１の発生状況のときを損傷区分Ａとする。

また、図２−２に示すように、前記火炉壁管１０Ｂの表面には、前記亀裂長さＬが例えば約５〜１５ｍｍの溝状腐食の前記亀裂１１が密集して発生しているが、前記亀裂１１の発生している範囲は狭く、前記亀裂幅Ｗも狭くなっている。前記火炉壁管１０の表面が図２−２に示すような前記亀裂１１の発生状況のときを損傷区分Ｂとする。

また、図２−３に示すように、前記火炉壁管１０Ｃの表面には、前記亀裂長さＬが例えば約５〜１５ｍｍの溝状腐食の前記亀裂１１が密集して火炉壁管１０の全面に発生している。また、前記亀裂幅Ｗの小さい前記亀裂１１がほとんどであって、前記亀裂幅Ｗの比較的大きい前記亀裂１１がいくつか点在している。前記火炉壁管１０の表面が図２−３に示すような前記亀裂１１の発生状況のときを損傷区分Ｃとする。

また、図２−４に示すように、前記火炉壁管１０Ｄの表面には、前記亀裂長さＬが例えば約５〜１５ｍｍの溝状腐食の前記亀裂１１が疎らに発生し、前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１が点在している。前記火炉壁管１０の表面が図２−４に示すような前記亀裂１１の発生状況のときを損傷区分Ｄとする。

図３は、図２−１〜図２−４に示すような損傷区分Ａ〜Ｄの前記火炉壁管１０の前記亀裂１１を切断し、各前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗと前記亀裂深さＨとの関係を測定した結果について各々プロットした図である。
図３に示すように、前記損傷区分Ａに区分された前記火炉壁管１０でプロット（図３中、黒丸で示す。）された前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は、約０．２ｍｍであった。

また、前記損傷区分Ｂに区分された前記火炉壁管１０でプロット（図３中、黒四角で示す。）された前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は、約０．４〜約１．１ｍｍの範囲内であった。

また、前記損傷区分Ｃに区分された前記火炉壁管１０でプロット（図３中、黒ひし形で示す。）された前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は、約０．５〜約１．６ｍｍの範囲内であった。

更に、前記損傷区分Ｄに区分された前記火炉壁管１０でプロット（図３中、黒三角で示す。）された前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は、約１．０〜２．７ｍｍの範囲内であった。

よって、図３の結果より、前記火炉壁管１０の損傷区分が前記損傷区分Ａから前記損傷区分Ｄになるのに従って、前記亀裂幅Ｗが大きくなり、前記亀裂深さＨも大きくなっている傾向にあることが確認できた。

また、図４は、図２−１〜図２−４の前記損傷区分Ａ〜Ｄの前記火炉壁管１０の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨとその時の前記亀裂１１の個数とをプロットした図である。また、各損傷区分が属する前記亀裂深さＨの領域を網掛け線で示した。
図４に示すように、前記損傷区分Ａの場合には、プロットされた前記亀裂１１の個数は他の前記損傷区分Ｂ〜Ｄの場合に比べて少なかった。また、前記亀裂深さＨの値が約０．１〜０．２ｍｍの範囲内にある時と約０．４〜０．５ｍｍの範囲内にある時にプロットされた前記亀裂１１の個数は２個あり、プロットされた前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は全体で約０．１〜０．６ｍｍの範囲内であった。このとき、前記損傷区分Ａに該当する前記亀裂深さＨの値の範囲を約０．１〜０．６ｍｍとする。

また、前記損傷区分Ｂの場合には、プロットされた前記亀裂１１の個数は前記損傷区分Ａの場合より多かった。また、前記亀裂深さＨの値が約０．６〜０．７ｍｍの範囲内にある時にプロットされた前記亀裂１１の個数は１１個あり、他の前記亀裂深さＨの値を有する前記亀裂１１の個数よりも多かった。また、プロットされた前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は全体で約０．３〜１．１ｍｍの範囲内であった。このとき、前記損傷区分Ｂに該当する前記亀裂深さＨの値の範囲を約０．３〜１．１ｍｍとする。

また、前記損傷区分Ｃの場合には、プロットされた前記亀裂１１の個数は前記損傷区分Ｂの場合とほぼ同じくらいの数であった。また、前記亀裂深さＨの値が約０．８〜０．９ｍｍの範囲内にある時にプロットされた前記亀裂１１の個数は８個あり、他の前記亀裂深さＨの値を有する前記亀裂１１の個数よりも多かった。また、プロットされた前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は全体で約０．４〜１．５ｍｍの範囲内であった。このとき、前記損傷区分Ｃに該当する前記亀裂深さＨの値の範囲を約０．４〜１．５ｍｍとする。

また、前記損傷区分Ｄの場合には、プロットされた前記亀裂１１の個数は前記損傷区分Ａ〜Ｃの場合よりも多くプロットされた。また、前記亀裂深さＨの値が約１．６〜１．７ｍｍの範囲内にある時にプロットされた前記亀裂１１の個数は１２個あり、他の前記亀裂深さＨを有する前記亀裂１１の個数よりも多かった。また、プロットされた前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値は全体で約０．９〜２．７ｍｍの範囲内であった。また、本実施形態では、プロットされた前記亀裂１１から測定されなかった前記亀裂深さＨの値が約２．７ｍｍ以上のものについては、前記損傷区分Ｄに属するものとし、前記損傷区分Ｄに該当する前記亀裂深さＨの値の範囲を約０．９ｍｍ以上とする。

よって、図４の結果より、前記亀裂深さＨは前記損傷区分Ａから前記損傷区分Ｄになるに従って、前記亀裂深さＨの大きい前記亀裂１１が多くなり、前記亀裂深さＨの異なる前記亀裂１１の分布が広くなる傾向にあることが確認できた。

ここで、前記損傷区分Ｄの場合において、他の損傷区分Ａ〜Ｃの場合に比べて前記亀裂深さＨが大きくなるのは、前記火炉壁管１０の亀裂進展方向の略同一の線上に前記亀裂１１が複数存在すると、それらの複数の亀裂１１の進展に伴って複数の亀裂１１が集まり、１つの大きな亀裂深さＨを有する亀裂１１が形成されるからである。

図５−１〜図５−３は、複数の前記亀裂１１が集合して前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１を形成する様子を模式的に示す説明図である。また、図６−１〜図６−３は、図５−１〜図５−３の前記火炉壁管１０のそれぞれの状態の断面を模式的に示した図である。また、図６−４は、図６−３の測定時点から所定時間経過後の前記亀裂１１の進展状態を示す前記火炉壁管１０の断面を模式的に示した図である。
ここで、亀裂間隔Ｉとは、亀裂進展方向の略同一の線上にある前記亀裂１１同士の間隔をいう。

図５−１に示すように、前記火炉壁管１０の表面に複数の前記亀裂１１がそれぞれ形成されている時は、前記火炉壁管１０には、図６−１に示すように、それぞれの前記亀裂１１に応じた亀裂深さＨを有する溝が形成されている。

そして、複数の前記亀裂１１が近接している場合（例えば、亀裂間隔Ｉが０．２ｍｍ以下）には、前記亀裂１１の進展に伴い、図５−２に示すように、近接する前記亀裂１１同士の間隔は狭くなる。また、図６−２に示すように、それぞれの前記亀裂１１同士の溝の間隔が狭くなっていくことが確認できる。

更に、前記亀裂１１の進展が進むことにより、図５−３に示すように、近接する前記亀裂１１同士が重なって、前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１が形成されるようになる。また、図６−３に示すように、複数の前記亀裂１１同士が重なり、前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１が形成されるのが確認できる。

そして、図６−３に示すような前記亀裂１１の状態の測定時点から所定時間経過後、図６−４に示すように、前記亀裂１１が徐々に進展することにより、更に前記亀裂深さＨの大きい前記亀裂１１が発生する。

一方、複数の前記亀裂１１が近接してない場合（例えば、亀裂間隔Ｉが０．３ｍｍ以上）には、前記亀裂１１が進展しても、図５−１〜図５−３に示すように、前記亀裂１１同士が重なることはないため前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１が形成されることはないことが確認できる。

このように、図５−１、５−２に示すように前記火炉壁管１０の表面の前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗが小さく、亀裂深さＨも浅い状態にある時を損傷区分Ａ、Ｂとした場合、複数の前記亀裂１１が前記亀裂１１の進展に伴って重なることにより、図５−３に示すように前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗが大きく、亀裂深さＨも深い状態にある時を損傷区分Ｃ、Ｄとなる。

よって、前記火炉壁管１０の前記損傷区分が、前記損傷区分Ａ、Ｂの場合には、前記亀裂１１の前記亀裂深さＨがそれほど深くないため、所定期間経過後に再検査する損傷区分とする。

また、前記火炉壁管１０の損傷区分が前記損傷区分Ｃ、Ｄの場合には、前記亀裂１１の前記亀裂深さＨが深いため、前記亀裂１１が進行して前記火炉壁管１０等を貫通し、内部の高温水が流出する可能性が高いので、前記火炉壁管１０の取替を行う損傷区分とする。

また、前記火炉壁管１０の損傷区分が前記損傷区分Ｂの場合でも、前記火炉壁管１０の損傷区分が前記損傷区分Ｃに近いと評価できる場合には、前記火炉壁管１０の取替を行うようにする。

また、本実施形態では、前記火炉壁管１０の損傷区分を前記損傷区分Ａ〜Ｄの四通りの区分としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、四通り以下の区分でも、四通り以上の区分としてもよい。

また、本実施形態では、前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗを測定して、予め求めた前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗと前記亀裂深さＨとの関係を示す関係図に、前記得られた前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗの値を当てはめて、前記火炉壁管１０の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの推定を行うようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉの何れか一つ又はこれらの組合わせの長さを測定して、予め求めた前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉの何れか一つ又はこれらの組合わせと前記亀裂深さＨとの関係を示す関係図に、前記得られた前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉの何れか一つ又はこれらの組合わせの値を当てはめて、前記火炉壁管１０の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの推定を行い前記火炉壁管１０の損傷区分を決定するようにしてもよい。

例えば、前記亀裂１１の前記亀裂間隔Ｉの値から前記亀裂深さＨを算出し、前記火炉壁管１０の損傷区分を決定しようとする場合、前記火炉壁管１０の全ての前記亀裂間隔Ｉが、例えば図５−１〜５−３に示すように約０．３ｍｍ以上の場合には、前記亀裂１１が進展しても将来的に前記亀裂１１同士が重なることなく独立した状態にあるため、前記火炉壁管１０を取替える必要はない。よって、前記亀裂間隔Ｉが、例えば、約０．３ｍｍ以上の場合における前記火炉壁管１０の損傷区分を損傷区分Ａ又はＢとする。

また、前記火炉壁管１０の前記亀裂間隔Ｉが、例えば約０．１〜０．３ｍｍの範囲内で分布している場合、前記亀裂間隔Ｉが、例えば約０．２ｍｍ以上であれば、前記亀裂１１が進展しても将来的に前記亀裂１１同士が重なることはなく独立した状態にあるため、前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１を形成することはない。

しかし、前記亀裂間隔Ｉが、例えば図５−１〜５−３に示すように約０．２ｍｍ以下の場合には、前記亀裂１１が進展することにより将来的に前記亀裂１１同士が重なり、前記亀裂幅Ｗの大きい前記亀裂１１を形成するようになる。よって、前記亀裂間隔Ｉが、例えば約０．１〜０．３ｍｍの範囲内にある場合における前記火炉壁管１０の損傷区分を損傷区分Ｃ又はＤとする。

また、本発明は、前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ及び前記亀裂間隔Ｉの長さの測定の他に、前記火炉壁管１０の外観を観察して、前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉ、前記火炉壁管１０の外観の観察状況と前記亀裂深さＨとの関係を示す関係図に、前記得られた前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉの何れか一つ又はこれらの組合わせの値、又は前記火炉壁管１０の外観の観察状況を当てはめて、前記火炉壁管１０の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの推定を行い、総合的に評価して前記火炉壁管１０の損傷区分を決定するようにしてもよい。

例えば、図７に示すように、前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ及び前記亀裂間隔Ｉの測定値から前記火炉壁管１０の損傷区分が損傷区分Ｃに属すると評価しても、外観の観察結果から前記火炉壁管１０の損傷区分が損傷区分Ｂ、Ｃのいずれにも属すると判断できる場合には、総合的に評価して前記火炉壁管１０の損傷区分を損傷区分Ｃと評価する。

次に、図１に示す損傷区分判定工程（Ｓ１０５）では、前記損傷区分評価工程（Ｓ１０４）で評価した損傷区分の判定を行なう。
ここで、損傷区分の判定結果において、前記火炉壁管１０の損傷区分が取替え不要の所定の区分（例えば、損傷区分Ａ、Ｂ）である場合には、所定期間経過後に再検査するようにすればよい（Ｓ１０６）。

また、前記損傷区分判定工程（Ｓ１０５）の損傷区分の判定の結果において、前記火炉壁管１０の損傷区分が取替え必要な所定の区分（例えば、損傷区分Ｃ、Ｄ）である場合には、次回の検査までに前記亀裂１１が進行し前記火炉壁管１０等を貫通し、内部の高温水が流出する可能性が高いので、前記火炉壁管１０の取替を行う（Ｓ１０７）。

また、前記火炉壁管１０の損傷区分が損傷区分Ｂの場合でも、前記火炉壁管１０の損傷区分が損傷区分Ｃに近いと評価できる場合には、前記火炉壁管１０の取替を行う（Ｓ１０７）。

このように、前記火炉壁管１０表面の前記亀裂幅Ｗの大小に関わらず、より精度高く前記亀裂深さＨの検出を行うことができる寿命評価方法が提案できるため、前記火炉壁管１０の信頼性の確保および噴破事故などの未然防止が可能となる。

また、本実施形態では、前記検査対象として、前記火炉壁管１０を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなくボイラ等の他の配管等に用いるようにしてもよい。

[第二の実施形態]
本発明による第二の実施形態に係る寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図８は、本実施形態に係る寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。本実施形態に係る寿命評価方法は、図１に示す第一実施形態に係る寿命評価方法の工程と同様であるため、同一工程には同一の符号を付して重複した説明は省略する。

図８に示すように、寿命評価方法の判定手法は、先ず、前記検査対象の表面のブラスト処理を行うブラスト処理工程（Ｓ２０１）と、前記検査対象の表面をデジタルＸ線により撮影し、前記検査対象のデジタルＸ線画像を得る画像撮影工程（Ｓ２０２）と、前記画像撮影工程（Ｓ２０２）において得られた前記デジタルＸ線画像を画像処理することにより前記検査対象の表面の亀裂を抽出し、前記亀裂の輝度を検出する画像処理工程（Ｓ２０３）と、予め求めた亀裂の輝度と亀裂深さとの関係を示す亀裂深さ評価曲線に、前記画像処理工程（Ｓ２０３）において得られた前記亀裂の輝度の値を当てはめて、前記検査対象表面の亀裂の亀裂深さの推定を行う第二の前記亀裂深さ推測工程（Ｓ２０４）と、前記デジタルＸ線画像の前記亀裂を枠で囲んで表示し、前記第二の亀裂深さ推測工程（Ｓ２０４）において推定される前記亀裂深さの値に応じて前記枠の表示を変化させ、前記検査対象の取替の有無について評価する損傷評価工程（Ｓ２０５）とからなるものである。

ここで、本実施形態では、前記亀裂１１の面積に相当するものから前記検査対象の前記亀裂深さＨを推測するものである。即ち、第一の実施形態では、上述のように、前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉの何れかと前記亀裂深さＨとの関係を出し、前記検査対象の前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗ、前記亀裂長さＬ、前記亀裂間隔Ｉの何れかの値から前記亀裂深さＨを推測するものである。

これに対し、本実施形態では、図９に示すように、例えば、前記検査対象の表面の前記亀裂１１が前記亀裂幅Ｗと前記亀裂長さＬとを乗じたものＳにほぼ対応するものであると仮定すると、前記亀裂幅Ｗと前記亀裂長さＬとを乗じたものＳと図１０に示すような亀裂深さＨとの関係を出し、前記検査対象の前記亀裂１１の前記亀裂幅Ｗと前記亀裂長さＬとを乗じたものＳから前記検査対象の前記亀裂深さＨを推測するものである。

本実施形態では、図８に示す前記ブラスト処理工程（Ｓ２０１）は、前述した第一の実施形態で説明した検査対象の表面のブラスト処理を行うブラスト処理工程（Ｓ１０１）と同様の工程であるため、説明は省略する。

また、図８に示す前記画像撮影工程（Ｓ２０２）においては、前記ブラスト処理工程（Ｓ２０１）においてブラスト処置後の前記検査対象の表面をデジタルＸ線により撮影し、前記検査対象のＸ線画像を得る。

図１１は、前記火炉壁管１０をデジタルＸ線により撮影し、デジタルＸ線画像を画像処理する方法についての説明の一例を示す図である。

図１１に示すように、前記検査対象となる火炉壁管１０の炉内側表面にイメージングプレート（ＩＰ）１２を設置し、炉外側よりデジタルＸ線を前記イメージングプレート（ＩＰ）１２に照射し、前記火炉壁管１０の炉内側表面のデジタルＸ線画像を撮影することにより、前記火炉壁管１０と前記亀裂１１とを観察できる前記デジタルＸ線画像を得ることができる。また、前記デジタルＸ線画像には火炉壁管１０内にあるライフル管１３も同時に撮影される。

そして、デジタルＸ線画像から前記亀裂１１と前記亀裂１１以外の部分との輝度差から所定の閾値を設定して、二値化処理を行うことにより、前記亀裂１１のみの抽出を行い、前記亀裂１１の輝度の検出を行うようにしている。

そして、予め求めた前記亀裂１１の輝度と前記亀裂深さＨとの関係を示す亀裂深さ評価曲線に、検出された前記亀裂１１の輝度の値を当てはめることにより、前記火炉壁管１０表面の亀裂１１の亀裂深さの推定を行うようにしている。

そして、前記デジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂１１を枠１４で囲んで表示し、前記亀裂深さＨの値に応じて前記枠１４の線の種類を変えて表示するようにしている。例えば、前記亀裂深さＨの大きい前記亀裂１１を囲んでいる前記枠１４を実線で表示し、前記亀裂深さＨの小さい前記亀裂１１を囲んでいる前記枠１４を一点鎖線で表示するようにしている。

この結果、前記デジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの大きい亀裂１１と前記亀裂深さＨの小さい亀裂１１とを簡単に確認することができ、前記火炉壁管１０の取替の有無について容易に判断することができるようにしている。

デジタルＸ線の撮影のためには、図１２に示すように、前記火炉壁管１０の炉内側表面に前記イメージングプレート（ＩＰ）１２を設置し、前記火炉壁管１０の炉外側には保温材１５とケーシング１６が設けられている。また、前記保温材１５は針金１７で支持されている。

そして、デジタルＸ線の撮影は、先ずデジタルＸ線を炉外側より前記イメージングプレート１２に照射することにより、前記火炉壁管１０と前記亀裂１１が撮影されたデジタルＸ線画像を得る。

また、前記デジタルＸ線画像には、前記火炉壁管１０内にある前記ライフル管１３と前記保温材１５内にある前記針金１７とが撮影されるが、後述するように例えば画像処理等を施すことにより前記亀裂１１の観察に影響がないようにすることができる。

また、本実施形態では、前記火炉壁管１０の表面にある前記亀裂１１の前記亀裂深さＨが約０．７ｍｍ以上であれば、前記デジタルＸ線撮影画像から前記亀裂１１を確認することができるため、前記亀裂深さＨが約０．７ｍｍ以上の前記亀裂１１を有する前記火炉壁管１０に適用することが好ましい。

また、本実施形態では、前記保温材１５、前記ケーシング１６及び外面スケールを設けた状態で撮影したデジタルＸ線撮影画像と前記保温材１５、前記ケーシング１６及び前記外面スケールを設けていないデジタルＸ線撮影画像とは検出性能にそれほど大差はないため、前記保温材１５、前記ケーシング１６及び前記外面スケールを設けている状態で、デジタルＸ線撮影を行ってもデジタルＸ線撮影画像から十分前記亀裂１１を観察することができる。

よって、前記火炉壁管１０の表面にある前記亀裂１１をデジタルＸ線撮影により評価する際、前記保温材１５、前記ケーシング１６及び前記外面スケールの除去を行う等の前処理を行う必要がないため、低コスト、かつ簡単に前記火炉壁管１０の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨを評価することができる。

ここで、次に前記検査対象をデジタルＸ線撮影した実施結果について説明する。

図１３は、前記火炉壁管１０の外観図（図１３中左側図）と左側図の前記火炉壁管１０の外観に対応したデジタルＸ線撮影画像（図１３中右側図）である。

前記火炉壁管１０の外観図（図１３中左側図）に示すように、前記火炉壁管１０の表面に周方向に平行に並んだ無数の前記亀裂１１があるのが確認できる。また、図１３中左側図の火炉壁管の外観に対応したデジタルＸ線撮影画像（図１３中右側図）に示すように、左側図の前記火炉壁管１０の表面の無数の前記亀裂１１をデジタルＸ線撮影画像から観察することができることが確認された。更に、デジタルＸ線撮影画像（図１３中右側図）から、前記火炉壁管１０内にある前記ライフル管１３が確認でき、前記針金１７が前記保温材１５内にクロスした状態であることが確認できた。

図１３に示す前記火炉壁管１０の表面の無数の前記亀裂１１の内、１０箇所の亀裂１１−１〜１１−１０の管軸断面方向の破面を確認し、最大亀裂深さを測定した結果を図１４−１〜１４−１０にそれぞれ示す。

図１４−１〜１４−１０は、前記火炉壁管１０の表面にある前記亀裂１１の内、１０箇所の亀裂１１−１〜１１−１０の管軸断面方向の破面拡大図である。

図１４−１〜１４−１０に示すように、前記亀裂１１が溝状に発生していることが確認できた。また、前記火炉壁管１０の外観図（図１３中左側図）の中で最も前記亀裂幅Ｗが大きい前記亀裂１１−８では、最大亀裂深さが約２．６２ｍｍであり、他の亀裂よりも最大亀裂深さが大きかったことが確認された。また、図１３中の前記火炉壁管１０の１０箇所の前記亀裂１１−１〜１１−１０の最大亀裂深さは、約１．０２〜２．６２ｍｍの範囲内であったことが確認された。

よって、図１４−１〜１４−１０より、前記亀裂深さＨが約１．０２〜２．６２ｍｍの前記亀裂１１については、デジタルＸ線撮影画像から観察することができることが確認された。

また、図１５は、他の前記火炉壁管１０の外観図（図１５中左側図）と左側図の前記火炉壁管１０の外観に対応したデジタルＸ線撮影画像（図１５中右側図）である。

前記火炉壁管１０の外観図（図１５中左側図）に示すように、図１３と同様、前記火炉壁管１０の表面に周方向に平行に並んだ無数の前記亀裂１１があるのが確認できた。また、図１５中左側図の前記火炉壁管の外観に対応したデジタルＸ線撮影画像（図１５中右側図）に示すように、左側図の前記火炉壁管１０にある無数の前記亀裂１１をデジタルＸ線撮影画像から撮影されることが確認された。また、図１３と同様に、デジタルＸ線撮影画像（図１５中右側図）から、前記火炉壁管１０内にある前記ライフル管１３が確認でき、前記針金１７が前記保温材１５内にクロスした状態であることが確認できた。

前記火炉壁管１０の表面の無数の前記亀裂１１の内、８箇所の亀裂１１−１１〜１１−１８の管軸断面方向の破面を確認し、最大亀裂深さを測定した結果を図１６−１〜１６−８にそれぞれ示す。

図１６−１〜１６−８は、前記火炉壁管１０の表面にある前記亀裂１１の内、８箇所の前記亀裂１１−１１〜１１−１８の管軸断面方向の破面拡大図である。

図１６−１〜１６−８に示すように、前記亀裂１１が溝状に発生していることが確認できた。また、図１５中の前記火炉壁管１０の８箇所の前記亀裂１１−１１〜１１−１８の最大亀裂深さは、約１．０４〜１．９３ｍｍの範囲内にあったことが確認された。

よって、図１６−１〜１６−８より、前記亀裂深さＨが約１．０４〜１．９６ｍｍの前記亀裂１１については、デジタルＸ線撮影画像から見ることができることが確認された。

このように、前記デジタルＸ線撮影画像から前記火炉壁管１０の前記亀裂１１を容易に観察することができるため、前記火炉壁管１０の前記亀裂深さＨを定量的に評価することができることが確認された。

次に、前記画像処理工程（Ｓ２０３）では、前記画像撮影工程（Ｓ２０２）において得られたデジタルＸ線画像を画像処理して前記検査対象の表面の前記亀裂１１を抽出し、前記亀裂１１の輝度を検出する。

撮影したデジタルＸ線画像から前記亀裂１１の部分と前記亀裂１１以外の部分との信号から前記亀裂１１の部分と前記亀裂１１以外の部分とを分けるために所定の閾値を設定し、二値化処理を行うことにより、前記亀裂１１のみを抽出し、前記亀裂１１の輝度の検出を行うようにしている。

ここで、二値化処理とは、ある画像の各画素の画素値と、所定の閾値とを比較し、該閾値に基づいて該画像の画素を二つのグループに分け、一方のグループに属する画素の画素値と、他方のグループに属する画素の画素値を、それぞれ異なる所定の画素値に変換する画像処理をいう。

図１７は、透過するデジタルＸ線強度と前記亀裂深さＨとの関係を示す説明図にある。
図１７に示すように、デジタルＸ線は、前記亀裂深さＨが大きくなるに従って透過するデジタルＸ線量が多くなる関係にある。そのため、デジタルＸ線を検出する信号は、例えば、図１８に示すように、前記亀裂１１の部分で増大する。この結果、デジタルＸ線画像の前記亀裂１１の部分と前記亀裂１１以外の部分との信号から所定の閾値を設定することにより前記亀裂１１の部分と前記亀裂１１以外の部分とを区別することができる。

また、前記亀裂１１で検出されるデジタルＸ線の信号は、前記亀裂深さＨに相当する強度の信号が得られるため、前記亀裂深さＨに応じた前記亀裂１１の輝度の検出を行うことができる。

よって、デジタルＸ線画像の前記亀裂１１の部分と前記亀裂１１以外の部分との信号から前記亀裂１１の部分と前記亀裂１１以外の部分とを分ける所定の閾値を設定して、所定の閾値以上の信号部分は、例えば白色で表示し、所定の閾値以下の信号部分は、例えば黒色で表示することにより前記亀裂１１の抽出を行い、前記亀裂１１の輝度の検出を行うようにしている。

本実施形態では、画像処理する方法として二値化処理で行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、二以上の多値化処理を行うようにしてもよい。

また、図８に示す前記第二の亀裂深さ推測工程（Ｓ２０４）においては、予め求めた前記亀裂１１の輝度と亀裂深さとの関係を示す亀裂深さ評価曲線に、前記画像処理工程（Ｓ２０３）において得られた前記亀裂１１の輝度の値を当てはめて、前記検査対象表面の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの推定を行う。

このため、予め前記亀裂１１の輝度と前記亀裂深さＨとの関係との関係を求め、図１９に示すような前記亀裂１１の輝度と前記亀裂深さＨとの関係を示す亀裂深さ評価曲線を算出しておく。

そして、予め求めた前記亀裂１１の輝度と前記亀裂深さＨとの関係を示す前記亀裂深さ評価曲線に、前記画像処理工程（Ｓ２０３）において得られた前記亀裂１１の輝度の値を当てはめて、前記検査対象表面の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの推定を行うようにしている。

また、図８に示す前記損傷評価工程（Ｓ２０５）においては、前記デジタルＸ線画像の前記亀裂１１を前記枠１４で囲んで表示し、前記第二の亀裂深さ推測工程（Ｓ２０４）において推定される前記亀裂深さＨの値に応じて前記枠１４の表示を変化させることにより、前記検査対象の取替の有無について確認する。

前記枠１４の表示は、前記第二の亀裂深さ推測工程（Ｓ２０４）において推定される複数の前記亀裂深さＨの値に応じて前記枠１４の線の種類を変えて表示するようにしている。これにより、図１１において実線で表示されている前記枠１４で囲まれている前記亀裂１１の場合には、前記亀裂深さＨが大きいと判断できる。また一方、一点鎖線で表示されている前記枠１４で囲まれている前記亀裂１１の場合には、前記亀裂深さＨが小さいと判断できる。この結果、前記火炉壁管１０の取替の有無について容易に確認することができる。

本実施形態では、前記枠１４の表示をデジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂１１の前記枠１４の線の種類を変えて表示するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記枠１４の線を前記亀裂１１の前記亀裂深さＨの値に応じて色分けして表示するようにしてもよい。例えば、前記亀裂深さＨの大きい前記亀裂１１を囲む前記枠１４の線は赤で表示し、前記亀裂深さＨの小さい前記亀裂１１を囲む前記枠１４の線は黄色で表示するようにしてもよい。

また、本発明は、前記デジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂１１に前記亀裂深さＨの値に応じてランク分け表示するようにしてもよい。例えば、デジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂１１に前記亀裂深さＨの値に応じて、前記亀裂深さＨの大きい前記亀裂１１から順にＡＢＣ等の記号を用い、ランク分けして表示するようにしてもよい。

また、本発明は、前記亀裂深さＨの小さい前記亀裂１１には「ＹＥＳ」の表示をし、前記亀裂深さＨの大きい前記亀裂１１には「ＮＯ」の表示をしてランク分けして表示するようにしてもよい。

次に、図８に示す前記亀裂１１の枠判定工程（Ｓ２０６）では、前記損傷評価工程（Ｓ２０５）で表示した前記枠１４の判定を行なう。
ここで、前記亀裂の枠判定工程（Ｓ２０６）の前記枠１４の表示の判定結果において、表示された前記亀裂１１を囲む前記枠１４の線の種類が取替え不要な所定の種類（例えば、一点鎖線）である場合には、前記亀裂深さＨは小さいため所定期間経過後に再検査するようにすればよい（Ｓ２０７）。

また、前記亀裂１１の枠判定工程（Ｓ２０６）の前記枠１４の表示の判定結果において、前記表示された前記亀裂１１を囲む前記枠１４の線の種類において、取替えが必要な所定の種類（例えば、実線）である場合には、次回の検査までに前記亀裂１１が進行し前記火炉壁管１０等を貫通し、内部の高温水が流出する可能性が高いので、前記火炉壁管１０の取替を行う（Ｓ２０８）。

これにより、前記火炉壁管１０表面の前記亀裂幅Ｗの大小に関わらず、より精度高く前記亀裂深さＨの検出を行うことができる寿命評価方法が提案できるため、前記火炉壁管１０の信頼性の確保および噴破事故などの未然防止が可能となる。

[第三の実施形態]
本発明による第三の実施形態に係る寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図２０は、本実施形態に係る高寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。
本実施形態に係る寿命評価方法は、図１に示す第一の実施形態に係る寿命評価方法の工程及び図８に示す第二の実施形態に係る寿命評価方法の工程と同様の工程であるため、同一工程には同一の符号を付して重複した説明は省略する。

本実施形態に係る寿命評価方法は、図１に示す第一の実施形態に係る寿命評価方法と図８に示す第二の実施形態に係る寿命評価方法とを併用してなるものである。
本実施形態に係る寿命評価方法は、先ず、図２０に示すように、第一の実施形態に係る寿命評価方法と同様の評価手法（工程Ｓ１０１〜Ｓ１０４）を用い、火炉壁管１０（図２１参照）の亀裂幅Ｗ（図２−１参照）から推定される亀裂深さＨ（図１０参照）の値より画一的に前記火炉壁管１０の損傷区分を評価する。次いで、損傷区分判定工程（Ｓ３０１）において、評価された前記損傷区分からでは前記火炉壁管１０の取替えが必要か否かをはっきり判定できない場合には、第二の実施形態に係るデジタルＸ線による寿命評価方法と同様の評価手法（工程Ｓ２０２〜Ｓ２０５）を用い、前記火炉壁管１０の前記亀裂１１の前記亀裂深さＨを個別具体的に推定し、再評価することで、前記火炉壁管１０の取替えが必要か否かをより正確に判定するようにしている。

即ち、本実施形態の寿命評価方法は、先ず、図２０に示すように、ブラスト処理工程（Ｓ１０１）から損傷区分評価工程（Ｓ１０４）までを行い、損傷区分判定工程（Ｓ３０１）では、前記損傷区分評価工程（Ｓ１０４）で評価した損傷区分の判定を行なう。
ここで、前記損傷区分評価工程（Ｓ３０１）で評価した損傷区分の判定結果において、前記火炉壁管１０の損傷区分が取替え不要の所定の区分（例えば、損傷区分Ａ、Ｂ）である場合には、所定期間経過後に再検査するようにすればよい（Ｓ１０６）。

また、前記損傷区分判定工程（Ｓ３０１）の損傷区分の判定結果において、前記火炉壁管１０の損傷区分が取替え必要な所定の区分（例えば、損傷区分Ｃ、Ｄ）である場合、又は前記火炉壁管１０の取替えが必要か否かをはっきり判定できない場合には、第二の実施形態に係るデジタルＸ線による寿命評価方法と同様の評価手法（工程Ｓ２０２〜Ｓ２０５）を行う。

即ち、図２０に示すように、前記画像撮影工程（Ｓ２０２）から前記損傷評価工程（Ｓ２０５）までを行い、前記亀裂１１の枠判定工程（Ｓ２０６）では、前記損傷評価工程（Ｓ２０５）で表示した前記枠１４（図１１参照）の判定を行なう。
ここで、前記亀裂の枠判定工程（Ｓ２０６）の前記枠１４の表示の判定結果において、表示された前記亀裂１１を囲む前記枠１４の線の種類が取替え不要の所定の種類（例えば、一点鎖線）である場合には、前記亀裂深さＨは小さいため所定期間経過後に再検査するようにすればよい（Ｓ２０７）。

また、前記亀裂１１の枠判定工程（Ｓ２０６）の前記枠１４の表示の判定結果において、前記表示された前記亀裂１１を囲む前記枠１４の線の種類が取替え必要な所定の種類（例えば、実線）である場合には、次回の検査までに前記亀裂１１が進行し前記火炉壁管１０を貫通し、内部の高温水が流出する可能性が高いので、前記火炉壁管１０の取替を行う（Ｓ２０８）。

このように、前記火炉壁管１０表面の前記亀裂幅Ｗの大小に関わらず、より精度高く前記亀裂深さＨの検出を行うことができる寿命評価方法が提案できるため、前記火炉壁管１０の信頼性の確保および噴破事故などの未然防止が可能となる。

また、本実施形態は、前記火炉壁管１０の溝状腐食の前記亀裂１１を対象にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく他の用途にも用いることが可能である。

以上のように、本発明に係る寿命評価方法は、検査対象表面の亀裂幅の大小に関わらず、より精度高く亀裂深さの検出を行うことができるため、ボイラ配管等の火炉壁管の溝状腐食のよる表面に形成される亀裂深さを測定するのに用いて適している。

本発明の第一の実施形態に係る寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。 火炉壁管１０Ａの表面に形成される溝状腐食の亀裂の状態を示した簡略図である。 火炉壁管１０Ｂの表面に形成される溝状腐食の亀裂の状態を示した簡略図である。 火炉壁管１０Ｃの表面に形成される溝状腐食の亀裂の状態を示した簡略図である。 火炉壁管１０Ｄの表面に形成される溝状腐食の亀裂の状態を示した簡略図である。 損傷区分Ａ〜Ｄの火炉壁管の亀裂深さをプロットした図である。 損傷区分Ａ〜Ｄの火炉壁管の亀裂の亀裂深さとその時の亀裂の個数とをプロットした図である。 複数の亀裂が集合して亀裂幅の大きい亀裂を形成するようすを模式的に示す説明図である。 複数の亀裂が集合して亀裂幅の大きい亀裂を形成するようすを模式的に示す説明図である。 複数の亀裂が集合して亀裂幅の大きい亀裂を形成するようすを模式的に示す説明図である。 図５−１の火炉壁管の状態の断面を模式的に示した図である。 図５−２の火炉壁管の状態の断面を模式的に示した図である。 図５−３の火炉壁管の状態の断面を模式的に示した図である。 図６−３の測定時点から所定時間経過後の亀裂の進展状態を示す火炉壁管の断面を模式的に示した図である。 亀裂幅、亀裂長さ、亀裂間隔、外観と亀裂深さとの関係から亀裂深さを算出し、損傷区分を決定する場合の概念を示す説明図である。 本発明の第二の実施形態に係る寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。 亀裂の亀裂幅と亀裂長さとを表した説明図である。 亀裂の亀裂長さと亀裂深さとを表した説明図である。 火炉壁管をデジタルＸ線により撮影し、デジタルＸ線画像を画像処理する方法についての説明図である。 デジタルＸ線により撮影する方法を示す説明図である。 火炉壁管の外観図と火炉壁管の外観図に対応したデジタルＸ線撮影画像を示す図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−２の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−３の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−４の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−５の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−６の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−７の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−８の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−９の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１３の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１０の管軸断面方向の破面拡大図である。 他の火炉壁管の外観図と火炉壁管の外観図に対応したデジタルＸ線撮影画像を示す図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１１の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１２の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１３の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１４の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１５の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１６の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１７の管軸断面方向の破面拡大図である。 図１５の他の火炉壁管の表面にある亀裂の内、亀裂１１−１８の管軸断面方向の破面拡大図である。 透過するデジタルＸ線強度と亀裂深さとの関係を示す説明図である。 亀裂と検出信号との関係を示す図である。 亀裂の輝度と亀裂深さとの関係を示す亀裂深さ評価曲線を表した説明図である。 本発明の第三の実施形態に係る寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。 表面に亀裂幅の大きい溝状腐食を有する火炉壁管を示す概念図である。 表面に亀裂幅の大きい溝状腐食を有する他の火炉壁管を示す概念図である。

符号の説明

１０ 火炉壁管
１１ 亀裂
１２ イメージングプレート（ＩＰ）
１３ ライフル管
１４ 枠
１５ 保温材
１６ ケーシング
１７ 針金

Claims (8)

1. 検査対象の表面の亀裂の亀裂長さ、亀裂幅、亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせの長さの測定を行う亀裂測定工程と、
   予め求めた亀裂の亀裂長さ、亀裂幅、亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせと亀裂深さとの関係を示す関係図に、前記得られた亀裂長さ、亀裂幅、亀裂間隔の何れか一つ又はこれらの組合わせの値を当てはめて、前記検査対象表面の前記亀裂の前記亀裂深さの推定を行う第一の亀裂深さ推測工程と、
   予め求めた複数の前記亀裂の前記亀裂深さの分布に応じて少なくとも二つ以上に区分した損傷区分に、前記第一の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値を当てはめて、前記検査対象の取替の有無について評価する損傷区分評価工程とからなることを特徴とする寿命評価方法。
2. 検査対象の表面をデジタルＸ線により撮影し、前記検査対象のデジタルＸ線画像を得る画像撮影工程と、
   前記画像撮影工程において得られた前記デジタルＸ線画像を画像処理することにより前記検査対象の表面の亀裂を抽出し、前記亀裂の輝度を検出する画像処理工程と、
   予め求めた亀裂の輝度と亀裂深さとの関係を示す亀裂深さ評価曲線に、前記画像処理工程において得られた前記亀裂の輝度の値を当てはめて、前記検査対象表面の前記亀裂の亀裂深さの推定を行う第二の亀裂深さ推測工程と、
   前記第二の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値に応じて前記検査対象の取替の有無について評価する損傷評価工程とからなることを特徴とする寿命評価方法。
3. 請求項２において、
   前記画像処理が、二値化処理によって行われることを特徴とする寿命評価方法。
4. 請求項２又は３において、
   前記損傷評価工程が、前記デジタルＸ線画像の前記亀裂に付して表示され、前記第二の亀裂深さ推測工程において推定される前記亀裂深さの値に応じて表示を変化させる亀裂深さ表示部を有していることを特徴とする寿命評価方法。
5. 請求項４において、
   前記亀裂深さ表示部が、前記亀裂を囲む枠からなり、前記枠の線の種類又は色を変えて表示することを特徴とする寿命評価方法。
6. 請求項４において、
   前記亀裂深さ表示部が、前記デジタルＸ線画像に表示されている各々の前記亀裂に前記亀裂深さの値に応じてランク分けして表示することを特徴とする寿命評価方法。
7. 請求項１の寿命評価方法の前記損傷区分評価工程において、前記検査対象の取替えの必要がある損傷区分に属する場合には、請求項２乃至６の何れか一つの寿命評価方法を用いて前記検査対象の取替の有無について再評価することを特徴とする寿命評価方法。
8. 請求項１乃至７の何れか一つにおいて、
   前記検査対象が、ボイラ等の火炉壁管等の管材であることを特徴とする寿命評価方法。

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