JP2009020074A - System and method for estimating remaining life, and computer program and recording medium - Google Patents

System and method for estimating remaining life, and computer program and recording medium Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate a remaining life of a member exposed to high temperatures in a facility of a power-generating plant or the like without stopping facility operation. <P>SOLUTION: A remaining life estimation system 10 includes a strain measuring control part 210 to which a strain sensor 100 for outputting a signal corresponding to a strain generated in the member exposed to high temperatures is connected, for measuring a strain generated in the member at each prescribed measuring period based on a signal input from the strain sensor 100; a strain history information database 231 for recording accumulation time-strain data pairing an accumulation time t<SB>i</SB>(i=1, etc., n) during which the member is exposed to high temperatures and the strain ε<SB>i</SB>generated in the member during the accumulation time t<SB>i</SB>, and recording newly a pair of the accumulation time t<SB>i</SB>corresponding to a measuring period and the strain ε<SB>i</SB>measured by the strain measuring control part 210, to thereby update the accumulation time-strain data at a prescribed time interval; a strain history information acquisition part 232 for acquiring the accumulation time-strain data on reference to the strain history information database 231; and a remaining life estimation part 240 for estimating the remaining life based on the acquired strain-accumulation time data. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボイラ、蒸気タービン、配管等の高温に曝される部材の余寿命を推定するシステム及び方法に関する。   The present invention relates to a system and method for estimating the remaining life of members exposed to high temperatures such as boilers, steam turbines, and piping.

発電プラント等のボイラや蒸気タービン等の高温・高圧下に長時間曝される部材は、運転中に熱応力によりクリープや疲労等の損傷を受ける。このような部材について、予め、補修や交換を行うことができるように、従来より、ボイラや蒸気タービン等を停止して表面を超音波等で疲労状態を調査し、この調査結果を用いて、例えば、特許文献1記載の方法を用いて、余寿命診断を行っている。
特開2004−144549号公報
Members exposed to high temperatures and high pressures such as boilers and steam turbines in power plants for a long time are damaged by creep and fatigue due to thermal stress during operation. For such a member, so that it can be repaired or replaced in advance, conventionally, the boiler or steam turbine or the like is stopped and the surface is investigated for fatigue with ultrasonic waves, etc. For example, the remaining life diagnosis is performed using the method described in Patent Document 1.
JP 2004-144549 A

しかしながら、上記の方法は、発電プラントを停止して、非破壊検査を行わなければ、余寿命を算出することができない。また、このように発電プラントを停止して検査を行う方法では、検査を頻繁に行うことができないため、寿命後半において検査の実施間隔が長くなってしまうと、タイプIVクリープ損傷のように進行の早い損傷は、前回の検査では発見できなかったが、次の検査の際には損傷が進行してしまった状態で発見されるということが起こりうる。   However, in the above method, the remaining life cannot be calculated unless the power plant is stopped and the nondestructive inspection is performed. In addition, in the method in which the power plant is stopped and inspected in this manner, the inspection cannot be performed frequently. Therefore, if the inspection interval becomes longer in the second half of the life, the process proceeds like a type IV creep damage. Early damage could not be found in the previous test, but it can happen in the next test where the damage has progressed.

本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、発電プラント等の設備において高温に曝される部材の余寿命を、当該設備の運転を停止することなく推定できるようにすることである。   The present invention has been made in view of the above problems, and is to enable estimation of the remaining life of a member exposed to high temperatures in facilities such as a power plant without stopping the operation of the facilities.

本発明の余寿命推定システムは、高温に曝される部材の余寿命を推定するシステムであって、前記部材に生じた歪に応じた信号を出力する歪センサが接続され、前記歪センサより入力された信号に基づき、所定の測定時期ごとに前記部材に生じた歪を測定する歪測定制御部と、前記部材についての高温に曝された累積時間t(i=1、…、n)と、前記累積時間tにおける前記部材に生じた歪εとが対となった累積時間―歪データが記録され、前記測定時期に対応する累積時間tと、前記歪測定制御部により測定された歪εとが対になって新たに記録されることにより、前記累積時間―歪データが前記所定の時間間隔で更新される歪履歴情報データベースと、前記歪履歴情報データベースを参照して、前記累積時間―歪データを取得する歪履歴情報取得部と、前記取得した歪―累積時間データに基づき、余寿命を推定する余寿命推定部と、を備えたことを特徴とする。 The remaining life estimation system of the present invention is a system for estimating the remaining life of a member exposed to a high temperature, and is connected to a strain sensor that outputs a signal corresponding to the strain generated in the member, and is input from the strain sensor. A strain measurement control unit for measuring the strain generated in the member at a predetermined measurement time based on the signal, and a cumulative time t i (i = 1,..., N) of the member exposed to a high temperature; The accumulated time-strain data in which the strain ε i generated in the member at the accumulated time t i is paired is recorded, and the accumulated time t i corresponding to the measurement time is measured by the strain measurement control unit. by and the strain epsilon i is newly recorded in pairs and, the cumulative time - and strain history information database distortion data is updated at the predetermined time intervals, by referring to the distortion history information database, The accumulated time-distortion data A strain history information acquisition unit to be acquired and a remaining life estimation unit to estimate the remaining life based on the acquired strain-accumulated time data are provided.

上記の余寿命推定システムにおいて、前記余寿命推定部は、前記歪―累積時間データに基づき、前記累積時間tと歪速度ε´とが対となった累積時間―歪速度データを算出し、前記算出した累積時間―歪速度データに基づき、モンクマングラント法により余寿命を算出する第1の余寿命算出手段を備えてもよい。 In the remaining life estimation system, the remaining life estimation unit calculates accumulated time-strain rate data in which the accumulated time t i and the strain rate ε ′ i are paired based on the strain-accumulated time data. A first remaining life calculating means for calculating the remaining life based on the calculated accumulated time-strain rate data by the Monkuman Grant method may be provided.

また、前記余寿命推定部は、前記累積時間―歪データに基づき、前記歪εと歪速度ε´とが対となった歪―歪速度データを算出し、前記算出した歪―歪速度データに基づき、Ω法により余寿命を算出する第2の余寿命算出手段を備えてもよい。 The remaining life estimation unit calculates strain-strain rate data in which the strain ε i and the strain rate ε ′ i are paired based on the accumulated time-strain data, and calculates the calculated strain-strain rate. You may provide the 2nd remaining life calculation means which calculates a remaining life by (omega | ohm) method based on data.

また、前記余寿命推定部は、前記歪―累積時間データに基づき、前記累積時間tと歪速度ε´とが対となった累積時間―歪速度データを算出し、前記算出した累積時間―歪速度データに基づき、モンクマングラント法により第1の余寿命Tを算出する第1の余寿命算出手段と、前記累積時間―歪データに基づき、前記歪εと歪速度ε´とが対となった歪―歪速度データを算出し、前記算出した歪―歪速度データに基づき、Ω法により第2の余寿命Tを算出する第2の余寿命算出手段と、前記第1の余寿命算出手段と、前記第2の余寿命算出手段とにより算出された第1の余寿命T及び第2の余寿命Tのうち短い方の余寿命を推定余寿命として採用する余寿命判定部と、を備えてもよい。 Further, the remaining life estimation unit calculates cumulative time-strain rate data in which the cumulative time t i and the strain rate ε ′ i are paired based on the strain-cumulative time data, and calculates the calculated cumulative time. A first remaining life calculating means for calculating a first remaining life T 1 by a Monkuman Grant method based on strain rate data, and the accumulated time-strain data ε i and strain rate ε ′ i based on the strain data. Strain-strain rate data which is paired with and, based on the calculated strain-strain rate data, a second remaining lifetime calculating means for calculating a second remaining lifetime T 2 by the Ω method; The shorter remaining life of the first remaining life T 1 and the second remaining life T 2 calculated by one remaining life calculating means and the second remaining life calculating means is adopted as the estimated remaining life. A remaining life determination unit.

また、本発明の余寿命推定方法は、高温に曝される部材に生じた歪に応じた信号を出力する歪センサが接続され、前記高温に曝される部材についての高温に曝された累積時間t(i=1、…、n)と、前記累積時間tにおける前記部材に生じた歪εとが対となった累積時間―歪データが記録された歪履歴情報データベースを備えたコンピュータにより、前記部材の余寿命を推定する方法であって、前記コンピュータが、前記歪センサより入力された信号に基づき、所定の測定時期ごとに前記部材に生じた歪を測定し、前記歪履歴情報データベースに、前記測定時期に対応する累積時間tと、前記測定した歪εとを対になって新たに記録することにより、前記累積時間―歪データを前記所定の時間間隔で更新し、前記歪履歴情報データベースを参照して、前記累積時間―歪データを取得し、前記取得した歪―累積時間データに基づき、余寿命を推定することを特徴とする。 Further, the remaining life estimation method of the present invention is connected to a strain sensor that outputs a signal corresponding to a strain generated in a member exposed to a high temperature, and the accumulated time of the member exposed to the high temperature is exposed to a high temperature. A computer having a strain history information database in which accumulated time-strain data in which t i (i = 1,..., n) and a strain ε i generated in the member at the accumulated time t i are paired are recorded. The remaining life of the member is estimated by the computer, wherein the computer measures the strain generated in the member at a predetermined measurement time based on the signal input from the strain sensor, and the strain history information database, a cumulative time t i corresponding to the measurement time, by newly recorded in pairs and strain epsilon i where the measured, the cumulative time - the distortion data is updated at the predetermined time interval, The strain history information data The cumulative time-strain data is acquired with reference to a database, and the remaining life is estimated based on the acquired strain-cumulative time data.

また、本発明のコンピュータプログラムは、高温に曝される部材に生じた歪に応じた信号を出力する歪センサが接続され、前記高温に曝される部材についての高温に曝された累積時間t(i=1、…、n)と、前記累積時間tにおける前記部材に生じた歪εとが対となった累積時間―歪データが記録された歪履歴情報データベースを備えたコンピュータに前記部材の余寿命を推定させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、前記歪センサより入力された信号に基づき、所定の測定時期ごとに前記部材に生じた歪を測定するステップと、前記歪履歴情報データベースに、前記測定時期に対応する累積時間tと、前記測定した歪εとを対になって新たに記録することにより、前記累積時間―歪データを前記所定の時間間隔で更新するステップと、前記歪履歴情報データベースを参照して、前記累積時間―歪データを取得するステップと、前記取得した歪―累積時間データに基づき余寿命を推定するステップと、を実行させることを特徴とする。 Further, the computer program of the present invention is connected to a strain sensor that outputs a signal corresponding to strain generated in a member exposed to a high temperature, and the accumulated time t i of the member exposed to the high temperature is exposed. (I = 1,..., N) and a strain history information database in which accumulated time-strain data in which the strain ε i generated in the member at the accumulated time t i is paired are recorded in the computer. A computer program for estimating the remaining life of a member, the step of measuring strain generated in the member at each predetermined measurement time based on a signal input from the strain sensor to the computer, and the strain In the history information database, the cumulative time t i corresponding to the measurement time and the measured strain ε i are newly recorded as a pair, whereby the cumulative time-strain data is stored in the history information database. Updating at predetermined time intervals; referring to the strain history information database; obtaining the accumulated time-strain data; estimating a remaining life based on the obtained strain-cumulative time data; Is executed.

また、本発明の記録媒体は、上記のコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とする。   The recording medium of the present invention is characterized in that the above computer program is recorded.

本発明によれば、発電プラント等の設備において高温に曝される部材の余寿命を、当該設備の運転を停止することなく推定することができる。このため、進行の早い損傷も検出することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the remaining life of the member exposed to high temperature in facilities, such as a power plant, can be estimated without stopping the driving | operation of the said facility. For this reason, it is possible to detect damage that progresses quickly.

以下、本発明の余寿命推定システムの一実施形態を図面を参照しながら、詳細に説明する。
図1は、本実施形態の余寿命推定システム10の構成を示す図である。本実施形態の余寿命推定システム10は、発電所内のボイラ、タービン、及び配管などの高温に曝され、クリープ損傷を生じる部材の余寿命を推定するためのものである。
同図に示すように、余寿命推定システム10は、余寿命の推定の対象となる各部材に取り付けられた複数の歪センサ100と、各歪センサ100の電圧信号を適宜増幅して出力する複数のアンプ110と、各アンプ110から出力された電圧信号をA/D変換する複数の変換部120と、変換部120から歪センサ100における歪の大きさに対応した電圧信号が入力されるコンピュータ200と、から構成される。
Hereinafter, an embodiment of a remaining life estimation system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a remaining life estimation system 10 according to the present embodiment. The remaining life estimation system 10 of this embodiment is for estimating the remaining life of a member that is exposed to high temperatures such as boilers, turbines, and piping in a power plant and causes creep damage.
As shown in the figure, the remaining life estimation system 10 includes a plurality of strain sensors 100 attached to each member for which a remaining life is to be estimated, and a plurality of outputs that amplify and output voltage signals of the strain sensors 100 as appropriate. Amplifier 110, a plurality of converters 120 for A / D converting voltage signals output from each amplifier 110, and a computer 200 to which voltage signals corresponding to the magnitude of distortion in the strain sensor 100 are input from the converter 120. And.

歪センサ100としては、高温状態でも精度良く歪を測定することができるものを用いている。このような歪センサ100としては、例えば、本願出願人らが特願2006−144074及び特願2006−144075において提案している静電容量型の歪測定装置などを用いるとよい。歪センサ100は、取り付けられた部位に歪が生じると、この歪の大きさに応じた信号を出力する。歪センサ100より出力された信号は、アンプ110において適宜増幅され、変換部120においてA/D変換されて、コンピュータ200に入力される。   As the strain sensor 100, a sensor that can accurately measure strain even in a high temperature state is used. As such a strain sensor 100, for example, a capacitance-type strain measuring device proposed by the present applicants in Japanese Patent Application Nos. 2006-144074 and 2006-144075 may be used. The strain sensor 100 outputs a signal corresponding to the magnitude of the strain when the attached portion is strained. The signal output from the strain sensor 100 is appropriately amplified by the amplifier 110, A / D converted by the conversion unit 120, and input to the computer 200.

なお、本実施形態では、各歪センサ100に対して、アンプ110及び変換部120を設ける構成としているが、複数の歪センサ100に対して、共通のアンプ110及び変換部120を設けてもよい。   In this embodiment, the amplifier 110 and the conversion unit 120 are provided for each strain sensor 100. However, a common amplifier 110 and the conversion unit 120 may be provided for a plurality of strain sensors 100. .

コンピュータ200は、歪測定制御部210と、校正情報データベース221と、校正情報取得部220と、歪履歴情報データベース231と、歪履歴情報記録部230と、歪履歴情報取得部232と、余寿命情報記録部260と、余寿命情報取得部262と、余寿命データベース261と、余寿命推定部240と、入力部250と、画面出力部251と、印刷出力部252と、を備える。これらの各構成部210〜252の機能は、コンピュータ200が記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより実現される。   The computer 200 includes a strain measurement control unit 210, a calibration information database 221, a calibration information acquisition unit 220, a strain history information database 231, a strain history information recording unit 230, a strain history information acquisition unit 232, and remaining life information. A recording unit 260, a remaining life information acquisition unit 262, a remaining life database 261, a remaining life estimation unit 240, an input unit 250, a screen output unit 251, and a print output unit 252 are provided. The functions of these components 210 to 252 are realized by the computer 200 executing a program recorded on a recording medium.

校正情報データベース221には、予め、高温下における試験により得られた、各歪センサ100についての歪の大きさと、出力される電圧信号との関係を示す校正情報が記録されている。校正情報取得部220は、校正情報データベース221を参照して校正情報を取得することができる。   The calibration information database 221 records in advance calibration information indicating the relationship between the magnitude of the strain for each strain sensor 100 and the output voltage signal obtained by a test at a high temperature. The calibration information acquisition unit 220 can acquire the calibration information with reference to the calibration information database 221.

このような、校正情報データベース221に記録されている校正情報は、以下のようにして画面出力部251により表示部253に画面表示させて確認できる。まず、作業員が入力部250に校正情報を確認する歪センサ100の指定を含む校正情報を画面表示する旨の入力を行う。入力部250が歪センサ100の指定を含む校正情報を画面表示する旨の入力を受け付けると、校正情報取得部220が校正情報データベース221を参照して、指定された歪センサ100の校正情報を取得する。そして、画面出力部251が取得した校正情報を、ディスプレイ装置である表示部253により表示可能な形式に変換し、表示部253が、例えば、図2に示すように、画面出力する。   Such calibration information recorded in the calibration information database 221 can be confirmed by causing the screen output unit 251 to display the screen on the display unit 253 as follows. First, the operator inputs to the input unit 250 that the calibration information including the designation of the strain sensor 100 for confirming the calibration information is displayed on the screen. When the input unit 250 receives an input to display calibration information including designation of the strain sensor 100 on the screen, the calibration information acquisition unit 220 refers to the calibration information database 221 and acquires calibration information of the specified strain sensor 100. To do. Then, the calibration information acquired by the screen output unit 251 is converted into a format that can be displayed by the display unit 253 which is a display device, and the display unit 253 outputs the screen as shown in FIG.

歪履歴情報データベース231には、各歪センサ100について、歪センサの識別情報に対応付けて累積時間と歪の値とが対となった累積時間―歪データ{(ti、εi)|i=1、2、…、n}が記録されている。なお、累積時間とは、歪センサ100が取り付けられた部位が含まれる装置の総運転時間(すなわち、この部位が高温に曝された時間)であって、この装置の起動時間を予め記録しておくことにより、測定時期と起動時期との時間差をとり、この時間差から装置が停止された停止時間を引くことで求められる。また、停止時間は、例えば、装置に温度センサを取り付けておき、この温度センサにより測定された温度をコンピュータに入力し、コンピュータが温度センサにより測定された温度が所定の温度以下となった場合には、装置が停止していると判定することにより自動的に求めることができる。
歪履歴情報データベース231に記録された情報は、歪履歴情報取得部232より取得することができる。また、後述するように、歪履歴情報記録部230が、新たに歪測定制御部210により測定された歪の値と累積時間とを対として記録する。これにより、歪履歴情報データベース231に記録された累積時間―歪データ{(ti、εi)|i=1、2、…、n}は、所定の時間間隔で更新されることとなる。
In the strain history information database 231, for each strain sensor 100, the accumulated time-strain data {(t i , ε i ) | i in which the accumulated time and the strain value are paired in association with the identification information of the strain sensor. = 1, 2,..., N} are recorded. The cumulative time is the total operation time of the device including the part to which the strain sensor 100 is attached (that is, the time when this part is exposed to a high temperature), and the start time of this device is recorded in advance. Thus, the time difference between the measurement time and the start time is taken, and the time when the device is stopped is subtracted from this time difference. The stop time is, for example, when a temperature sensor is attached to the apparatus, the temperature measured by the temperature sensor is input to a computer, and the temperature measured by the computer by the temperature sensor becomes equal to or lower than a predetermined temperature. Can be determined automatically by determining that the device is stopped.
Information recorded in the distortion history information database 231 can be acquired from the distortion history information acquisition unit 232. Further, as will be described later, the strain history information recording unit 230 records the strain value newly measured by the strain measurement control unit 210 and the accumulated time as a pair. As a result, the accumulated time-distortion data {(t i , ε i ) | i = 1, 2,..., N} recorded in the distortion history information database 231 is updated at predetermined time intervals.

歪測定制御部210には、予め、歪センサ100ごとに設定された測定時期が記録されており、この測定時期ごとに、該当する歪センサ100による歪の測定結果を変換部120から取得する。   In the strain measurement control unit 210, a measurement time set for each strain sensor 100 is recorded in advance, and the measurement result of the strain by the corresponding strain sensor 100 is acquired from the conversion unit 120 for each measurement time.

以下、歪測定制御部210が歪センサ100により測定された部材の歪を取得し、歪履歴情報データベース231を更新する処理の流れを図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップ50において、歪測定制御部210が、測定時期になると測定の対象となる歪センサ100からアンプ110及び変換部120を介して送られた測定信号を取得する。
Hereinafter, the flow of processing in which the strain measurement control unit 210 acquires the strain of the member measured by the strain sensor 100 and updates the strain history information database 231 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in step 50, the strain measurement control unit 210 acquires a measurement signal transmitted from the strain sensor 100 to be measured via the amplifier 110 and the conversion unit 120 when the measurement time comes.

また、これとともに、ステップ52において、歪測定制御部210は、該当する歪センサ100に対応する校正情報を取得する。すなわち、まず、歪測定制御部210が、校正情報取得部220に測定の対象となる歪センサ100の識別情報を含む情報要求信号を送信する。校正情報取得部220は、指令信号を受信すると、校正情報データベース221を参照して、情報要求信号に含まれる歪センサ100の識別情報に該当する歪センサ100の校正情報を取得し、歪測定制御部210に送信する。
次に、ステップ54において、歪測定制御部210は、校正情報を受信すると、この校正情報に基づき上記取得した測定信号を歪の値に変換する。
At the same time, in step 52, the strain measurement control unit 210 acquires calibration information corresponding to the corresponding strain sensor 100. That is, first, the strain measurement control unit 210 transmits an information request signal including identification information of the strain sensor 100 to be measured to the calibration information acquisition unit 220. When receiving the command signal, the calibration information acquisition unit 220 refers to the calibration information database 221 to acquire the calibration information of the strain sensor 100 corresponding to the identification information of the strain sensor 100 included in the information request signal, and performs strain measurement control. To the unit 210.
Next, in step 54, when the distortion measurement control unit 210 receives the calibration information, the distortion measurement control unit 210 converts the acquired measurement signal into a distortion value based on the calibration information.

このようにして、歪測定制御部210により測定された歪は、測定時期に対応する累積時間と対にして歪履歴情報記録部230に送信される。そして、ステップ56において、歪履歴情報記録部230が、受信した歪と累積時間とを対にして歪履歴情報データベース231に記録する。   In this way, the strain measured by the strain measurement control unit 210 is transmitted to the strain history information recording unit 230 as a pair with the accumulated time corresponding to the measurement time. In step 56, the distortion history information recording unit 230 records the received distortion and the accumulated time in the distortion history information database 231 as a pair.

上記の工程を各歪センサ100について、繰り返し行うことにより、歪履歴情報データベース231には、各歪センサ100について、累積時間と歪の値とが対となった累積時間―歪データ{(ti、εi)|i=1、2、…、n}が記録される。 For each of the above strain sensor 100 to process by repeating, the strain history information database 231, for each strain sensor 100, the accumulated time and distortion values and the accumulated time paired - distortion data {(t i , Ε i ) | i = 1, 2,..., N}.

このようにして、歪履歴情報データベース231に記録された累積時間―歪データは、画面出力部251に接続された表示部253に画面表示させて確認することができる。まず、作業員が入力部250より、歪センサ100の指定を含む累積時間―歪データを画面表示する旨の入力を行い、これに応じて、入力部250は、歪履歴情報取得部232に歪センサ100の識別情報の指定を含む要求信号を送信する。歪履歴情報取得部232は要求信号により指定された歪センサ100の累積時間―歪データを取得し、取得した累積時間―歪データを画面出力部251に供給する。画面出力部251は累積時間―歪データを受信すると、表示部253に、例えば、図4に示すように、画面表示する。   In this way, the accumulated time-distortion data recorded in the distortion history information database 231 can be confirmed by causing the display unit 253 connected to the screen output unit 251 to display the screen. First, the operator inputs from the input unit 250 that the accumulated time-strain data including the designation of the strain sensor 100 is displayed on the screen, and the input unit 250 responds to the strain history information acquisition unit 232 accordingly. A request signal including designation of identification information of the sensor 100 is transmitted. The strain history information acquisition unit 232 acquires the accumulated time-distortion data of the strain sensor 100 specified by the request signal, and supplies the acquired accumulated time-distortion data to the screen output unit 251. When receiving the accumulated time-distortion data, the screen output unit 251 displays the screen on the display unit 253, for example, as shown in FIG.

余寿命推定部240は、第1の余寿命算出部241と、第2の余寿命算出部242と、判定部243とを備える。第1の余寿命算出部241は、モンクマングラント法により余寿命を算出する。また、第2の余寿命算出部242は、Ω法により余寿命を算出する。そして、判定部243は、第1の余寿命算出部241及び第2の余寿命算出部242の算出結果に基づき余寿命を決定する。   The remaining life estimation unit 240 includes a first remaining life calculation unit 241, a second remaining life calculation unit 242, and a determination unit 243. The first remaining life calculation unit 241 calculates the remaining life by the Monkuman Grant method. Further, the second remaining life calculation unit 242 calculates the remaining life by the Ω method. Then, the determination unit 243 determines the remaining life based on the calculation results of the first remaining life calculation unit 241 and the second remaining life calculation unit 242.

余寿命情報データベース261には、余寿命情報記録部260により各部材の余寿命を含む余寿命情報が記録される。余寿命情報取得部262は、余寿命情報データベース261を参照して余寿命情報を取得することができる。   In the remaining life information database 261, remaining life information including the remaining lifetime of each member is recorded by the remaining life information recording unit 260. The remaining lifetime information acquisition unit 262 can acquire the remaining lifetime information with reference to the remaining lifetime information database 261.

以下、余寿命推定部240が、累積時間―歪データに基づき余寿命を推定する処理の流れを図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の処理は、コンピュータ200が記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを実行することにより行われる。   Hereinafter, the flow of processing in which the remaining life estimation unit 240 estimates the remaining life based on the accumulated time-distortion data will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The following processing is performed by the computer 200 executing a computer program recorded on a recording medium.

まず、ステップ10において、入力部250が、余寿命推定の対象となる部位の指定情報の入力を受け付ける。
次に、ステップ12において、歪履歴情報取得部232が、歪履歴情報データベース231を参照して指定情報に該当する部位にとりけられた歪センサの累積時間―歪データを取得する。
First, in step 10, the input unit 250 receives input of designation information of a part that is a target of remaining life estimation.
Next, in step 12, the strain history information acquisition unit 232 refers to the strain history information database 231, and acquires the accumulated time-strain data of the strain sensor taken in the portion corresponding to the designation information.

次に、ステップ14において、第1の余寿命算出部241が、取得した累積時間―歪データに基づき、モンクマングラント法により余寿命を算出する。
モンクマングラント法では、部材の余寿命Tを以下の式(1)により算出する。
なお、式中のεは歪[%]を、ε´minは歪速度の最小値(1/時間)を、trは破断時間を、tは累積時間を示す。
Next, in step 14, the first remaining life calculation unit 241 calculates the remaining life based on the acquired accumulated time-distortion data by the Monkuman Grant method.
The Monk Man grant method is calculated by Equation (1) below remaining life T 1 of the member.
In the equation, ε represents strain [%], ε′min represents the minimum value (1 / time) of the strain rate, tr represents the rupture time, and t represents the accumulated time.

以下、ステップ14における、第1の余寿命算出部241が、モンクマングラント法により余寿命を算出する方法を詳細に説明する。図6は、ステップ14におけるモンクマングラント法による余寿命を算出する流れを示すフローチャートである。なお、図中第1の余寿命算出部241が行う工程は実線で、それ以外の構成部が行う工程は破線で記す。   Hereinafter, a method in which the first remaining life calculation unit 241 in step 14 calculates the remaining life by the Monkuman Grant method will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of calculating the remaining life by the Monkuman Grant method in step 14. In addition, the process which the 1st remaining life calculation part 241 performs in a figure is shown with a continuous line, and the process which the other structure part performs is described with a broken line.

まず、ステップ100において、累積時間―歪データ{(t、ε)|i=1、…、n}に基づき、累積時間と歪速度とが対となった累積時間―歪速度データ{(t、ε´)|i=1、…、n}を算出する。なお、歪速度は、例えば、以下の式のように、前後の測定データにおける歪の変化量を、前後の累積時間の間隔により割ることで算出すればよい。
First, in step 100, based on the accumulated time-strain data {(t i , ε i ) | i = 1,..., N}, the accumulated time-strain rate data {( t i , ε ′ i ) | i = 1,..., n} are calculated. Note that the strain rate may be calculated by dividing the amount of change in strain in the previous and subsequent measurement data by the interval of the previous and subsequent accumulated time, as in the following equation, for example.

このようにして得られた累積時間―歪速度データは、ステップ120において、画面出力部251が表示部253にグラフ表示する。図7は、画面出力部251による累積時間―歪速度データの画面表示の一例である。同図に示すように、画面出力部251は、縦軸に歪速度の対数を、横軸に累積時間の対数をとったグラフにより表示する。同図のグラフに示すように、歪速度の対数は、累積時間の対数がlog(T)以下では、略一定の値である(すなわち、グラフが水平方向に分布する)が、所定の値を超えると、累積時間の対数に対して比例的に増加する。 In step 120, the screen output unit 251 displays the accumulated time-strain rate data obtained in this way as a graph on the display unit 253. FIG. 7 is an example of a screen display of accumulated time-distortion rate data by the screen output unit 251. As shown in the figure, the screen output unit 251 displays a graph with the logarithm of strain rate on the vertical axis and the logarithm of accumulated time on the horizontal axis. As shown in the graph, the logarithm of the strain rate is a substantially constant value (that is, the graph is distributed in the horizontal direction) when the logarithm of the accumulated time is equal to or less than log (T A ). If it exceeds, it increases in proportion to the logarithm of the accumulated time.

次に、ステップ102において、式(1)における定数constを決定する。定数constは、余寿命算出の対象となる金属の特性により決定される定数であり、予め、第1の余寿命算出部241に設定されているが、適宜なタイミングで作業員が新たな定数constの値を入力部250入力することにより、値を変更することができる。
そして、ステップ122において、画面出力部251が、このようにして決定された定数constを上記のグラフとともに表示する。
Next, in step 102, the constant const in the equation (1) is determined. The constant const is a constant determined by the characteristics of the metal for which the remaining life is calculated, and is set in the first remaining life calculation unit 241 in advance. The value can be changed by inputting this value into the input unit 250.
In step 122, the screen output unit 251 displays the constant const determined in this way together with the above graph.

次に、ステップ104において、式(1)におけるε´minを決定する。ε´minは、例えば、データのばらつきを考慮して、図7に示すグラフにおいて、歪速度の対数値が略一定の領域のデータの近似直線(横軸に平行な直線)を最小二乗法により求め、この近似直線に基づき算出すればよい。
そして、ステップ124において、画面出力部251がステップ104において決定したε´minを上記のグラフとともに表示する。
Next, in step 104, ε′min in the equation (1) is determined. For example, in consideration of data variation, ε′min is an approximate straight line (straight line parallel to the horizontal axis) of data in a region where the logarithmic value of the strain rate is substantially constant in the graph shown in FIG. What is necessary is just to calculate and to calculate based on this approximate straight line.
In step 124, the screen output unit 251 displays ε′min determined in step 104 together with the above graph.

次に、ステップ106において、上記決定した定数const及びε´minを式(1)に代入するとともに、最新のtをtとして式(1)に代入し、部材の余寿命Tを算出する。そして、ステップ108において、画面出力部251が、算出した部材の余寿命Tを上記のグラフとともに表示する。 Next, in step 106, together with the substituting constant const and ε'min that the determined in equation (1), into equation (1) the latest t i as t, and calculates the remaining life T 1 of the member . Then, in step 108, the screen output unit 251, a remaining life T 1 of the calculated members displayed together with the graph above.

そして、ステップ110において、余寿命情報記録部260が、上記のようにして算出された余寿命Tを、その際に用いた定数const及びε´minとともに余寿命情報データベース261に記録する。 Then, in step 110, the remaining life information recording unit 260, a remaining life T 1 which is calculated as described above, is recorded together with the constant const and ε'min used when its remaining life information database 261.

図5に戻り、ステップ16において、第2の余寿命算出部242がΩ法により余寿命Tを算出する。なお、ステップ14における工程と、ステップ16における工程は、何れか一方を先行して行ってもよいし、並行して行ってもよい。
以下、Ω法により、余寿命Tを算出する流れを図8を参照しながら詳細に説明する。
まず、Ω法では、歪εと歪速度の自然対数ln(ε´)とが対となった歪―歪速度対数データ{(ε、ln(ε´))|i=1、…、n}が必要となるため、ステップ200において、累積時間―歪データに歪―歪速度対数データ{(ε、ln(ε´))|i=1、…、n}を算出する。
歪速度の自然対数を算出する方法としては、例えば、以下の式(3)により歪速度の自然対数ln(ε´)を算出する方法などを用いればよい。
Returning to FIG. 5, in step 16, the second remaining life calculating unit 242 calculates the remaining life T 2 by the Ω method. Note that either the process in step 14 or the process in step 16 may be performed in advance or in parallel.
Hereinafter, the Ω method will be described in detail with reference to FIG. 8 a flow for calculating the remaining life T 2.
First, in the Ω method, strain-strain rate logarithmic data {(ε i , ln (ε ′ i )) | i = 1,..., In which strain ε and natural logarithm ln (ε ′) of strain rate are paired. Since n} is required, in step 200, strain-strain rate logarithmic data {(ε i , ln (ε ′ i )) | i = 1,..., n} is calculated as accumulated time-strain data.
As a method of calculating the natural logarithm of the strain rate, for example, a method of calculating the natural logarithm ln (ε i ′) of the strain rate by the following equation (3) may be used.

図9は、上記のようにして算出された歪―歪速度対数データを示すグラフであり、縦軸に歪速度の自然対数を横軸に歪をとって表示している。同図に示すように、歪―歪速度対数データは、歪εが第1の値ε未満の領域では、歪速度の自然対数ln(ε´)が一定(すなわち、傾き0)となり、第1の値ε以上、かつ第2の値ε未満の領域では、歪εに対して所定の傾きで増加し、第2の値ε以上の領域では、さらに大きな傾きで増加する。 FIG. 9 is a graph showing the strain-strain rate logarithmic data calculated as described above, and the vertical axis represents the natural logarithm of the strain rate and the horizontal axis represents the strain. As shown in the figure, the strain - strain rate logarithmic data, in the region of the strain epsilon is less than the first value epsilon A is a constant natural logarithm ln strain rate (Ipushiron') is (i.e., inclination 0), and the a value of 1 epsilon a above, and in the region of less than a second value epsilon B, increases at a predetermined inclination with respect to the strain epsilon, the second value epsilon B or more areas, to increase even greater slope.

Ω法では、余寿命Tを以下の式(4)により算出する。なお、式中のαは定数を、ε´はひずみ速度を示す。なお、式中のtrは破断時間を、tは累積運転時間を示す。また、Ωは、上記のグラフにおける歪εの増加に対して、歪速度の自然対数ln(ε´)が増加に転じた後の歪εに対する歪速度の自然対数ln(ε´)の増加の割合を示す。
In the Ω method, the remaining life T 2 is calculated by the following equation (4). In the formula, α represents a constant, and ε ′ represents a strain rate. In the formula, tr represents the rupture time, and t represents the cumulative operation time. In addition, Ω is an increase in the natural logarithm ln (ε ′) of the strain rate relative to the strain ε after the natural logarithm ln (ε ′) of the strain rate is increased with respect to the increase of the strain ε in the above graph. Indicates the percentage.

本実施形態では、このようなΩの値を以下のようにして、算出する。
まず、図8のステップ202において、入力部250が、ステップ104における歪―歪速度対数データを近似する近似関数を算出する際に必要となる近似幅s及び近似関数を指定する入力を受け付ける。
In the present embodiment, such a value of Ω is calculated as follows.
First, in step 202 in FIG. 8, the input unit 250 accepts an input for designating an approximate width s and an approximate function that are necessary when calculating an approximate function that approximates the strain-strain rate logarithmic data in step 104.

次に、ステップ204において、余寿命算出部240が、歪―歪速度対数データを、近似する近似関数を算出する。本実施形態では、歪―歪速度対数データの傾向を示す近似関数が未知であるとして、歪―歪速度対数データの各点に対して、周囲の歪―歪速度対数データを用いて近似関数を求める方法を採用する。すなわち、各iに対して、(εi―s、ln(ε´i―s))から、(εi+s、ln(ε´i+s))までの2s+1個のデータに対して、最小二乗法を適用し、近似関数f(ε)を求める。これにより得られた集合{ε、f(ε)|i=1、…、n}が、歪―歪速度対数データを近似する近似関数となる。なお、近似幅sは、近似の精度と、計算時間等を考慮して決定すればよく、近似関数としては、指数関数や多項式関数などを採用することができる。なお、歪―歪速度対数データは、予めデータマイニングにより予めデータ整理を行っておいてもよい。また、歪―歪速度対数データ全体の傾向がわかる場合には、これを近似するのに適した指数関数や多項式などの近似関数によりデータ全体を近似してもよい。 Next, in step 204, the remaining life calculation unit 240 calculates an approximate function that approximates the strain-strain rate logarithmic data. In this embodiment, assuming that the approximate function indicating the tendency of strain-strain rate logarithmic data is unknown, for each point of the strain-strain rate logarithmic data, the approximate function is calculated using the surrounding strain-strain rate logarithmic data. Adopt the desired method. That is, for each i, the least squares method is applied to 2s + 1 pieces of data from (ε i−s , ln (ε ′ i−s )) to (ε i + s , ln (ε ′ i + s )). Apply to find the approximate function f ii ). The set {ε i , f ii ) | i = 1,..., N} obtained as a result is an approximate function that approximates the strain-strain rate logarithmic data. Note that the approximate width s may be determined in consideration of the accuracy of approximation, calculation time, and the like, and an exponential function, a polynomial function, or the like can be adopted as the approximate function. The strain-strain rate logarithmic data may be previously organized by data mining. Further, when the tendency of the entire strain-strain rate logarithmic data is known, the entire data may be approximated by an approximation function such as an exponential function or a polynomial suitable for approximating this.

次に、ステップ206において、上記算出した近似関数の傾きが所定の値を超える点を求め、この点の歪εの値を第1の値εとする。すなわち、近似関数f(ε)の各εにおける傾きf´(ε)を算出し、この傾きf´(ε)が所定の値以上となる点を求める。なお、傾きf´(ε)は近似関数f(ε)の微分関数を求めてもよいし、近似関数f(ε)のε近傍の値の差分を算出してもよい。 Next, in step 206, it determines the point at which the slope of the approximate function calculated above exceeds a predetermined value, the value of strain epsilon this point the first value epsilon A. That is, the gradient f ′ ii ) at each ε i of the approximate function f ii ) is calculated, and the point at which the gradient f ′ ii ) is equal to or greater than a predetermined value is obtained. Incidentally, the inclination f'i (ε i) may also be determined differential function of the approximation function f i (ε i), and calculate the difference between the values of neighboring epsilon i of the approximation function f i (ε i) Good.

次に、ステップ208において、余寿命算出部240が、歪εが第1の値ε以下の領域の歪―歪速度対数データを近似する傾きが0である(すなわち、グラフにおいて横軸と並行な)近似直線Aを最小二乗法により求める。なお、近時直線Aは、グラフ上に表示するために必要となるものであり、Ωの値を算出する上で必要なものではない。 Next, in step 208, the remaining life calculation unit 240 has a slope approximating the strain-strain rate logarithmic data in the region where the strain ε is equal to or less than the first value ε A (that is, parallel to the horizontal axis in the graph). N) Approximate straight line A is obtained by the method of least squares. The recent straight line A is necessary for displaying on the graph, and is not necessary for calculating the value of Ω.

次に、ステップ210〜216おいて、余寿命算出部240が、歪εが第1の値ε以上となる領域の歪―歪速度対数データを近似する近似関数を求める。本実施形態では、歪εが第1の値ε以上、第2の値ε未満の領域を近似する近似直線Bと、歪εが第2の値ε以上の領域を近似する近似直線Cと、により近似するものとした。 Next, step 210-216 Oite, remaining life calculation unit 240, the distortion of the area strain epsilon is the first value epsilon A more - obtain an approximate function that approximates the strain rate log data. In the present embodiment, an approximate line B that approximates a region where the strain ε is greater than or equal to the first value ε A and less than the second value ε B and an approximate line that approximates a region where the strain ε is greater than or equal to the second value ε B. C is approximated by

まず、歪εが第1の値ε以上となる領域の歪―歪速度対数データを{ε、ln(ε´)|i=x、…、n}とし、k=x+1、…、n−1の各kに対して以下のステップ210〜214の工程を行う。
ステップ210において、x≦i≦kとなる領域の歪―歪速度対数データを{ε、ln(ε´)|i=x、…、k}を近似する仮の近似直線B´を算出する。なお、この近似直線をln(ε´)=u(ε)とする。
また、ステップ212において、k+1≦i≦nとなる領域の歪―歪速度対数データを{ε、ln(ε´)|i=k+1、…、n}を近似する仮の近似直線C´を算出する。なお、この近似直線をln(ε´)=v(ε)とする。
First, the strain-strain rate logarithmic data in a region where the strain ε is equal to or greater than the first value ε A is {ε i , ln (ε ′ i ) | i = x,..., N}, and k = x + 1,. The following steps 210 to 214 are performed for each k of n-1.
In Step 210, a temporary approximate straight line B ′ k that approximates {ε i , ln (ε ′ i ) | i = x,..., K} is obtained as the strain-strain rate logarithmic data in the region where x ≦ i ≦ k. calculate. The approximate straight line is assumed to be ln (ε ′ i ) = u ki ).
In step 212, a temporary approximate straight line C ′ approximating {ε i , ln (ε ′ i ) | i = k + 1,..., N} is obtained as the strain-strain rate logarithmic data in the region where k + 1 ≦ i ≦ n. k is calculated. This approximate straight line is assumed to be ln (ε ′ i ) = v ki ).

次に、ステップ214おいて、これらの仮の近似直線B´及びC´と、歪―歪速度対数データとの残差の二乗和Sを以下の式により算出する。
Next, step 214 Oite, the approximate line B'k and C'k of these temporary distortion - is calculated by the following equation the square sum S k of the residual of the strain rate logarithmic data.

そして、ステップ216において、k=x+1、…、n−1の各kに対して上記のステップ210〜214を行うことにより得られた残差の二乗和S(k=x+1、…、n−1)のうち、最小となる場合のkを求め、このときの仮の近似直線B´及びC´を近似直線B及びCとして採用する。また、近似直線B及びCの交点の歪εの値が上記の第2の値εとなる。 In step 216, the residual sum of squares S k (k = x + 1,..., N−) obtained by performing the above steps 210 to 214 for each k of k = x + 1,. 1) among the sought k when smallest, adopt the approximate straight line B'k and C'k provisional at this time as an approximation straight line B and C. Further, the value of the strain ε at the intersection of the approximate lines B and C is the second value ε B described above.

そして、ステップ218において、近似直線Bの傾きをΩの値とする。
次に、ステップ220において、上記算出したΩの値を用いて、式(4)により、余寿命を算出する。なお、式中の定数αは、通常は1.0として計算すればよく、適宜、変更することも可能である。
次に、ステップ222において、画面出力部251がこのようにして算出した部材の余寿命Tを上記のグラフとともに、例えば、図10に示すように、表示部253に画面表示させる。
In step 218, the slope of the approximate straight line B is set to a value of Ω.
Next, in step 220, the remaining life is calculated by the equation (4) using the calculated value of Ω. Note that the constant α in the formula is usually calculated as 1.0, and can be changed as appropriate.
Next, in step 222, the screen output unit 251 the remaining life T 2 of the member that is calculated in this way together with the graph, for example, as shown in FIG. 10, to the screen display on the display unit 253.

そして、ステップ224において、余寿命情報記録部260が、上記のようにして算出されたTを、その際のΩの値及びαの値とともに余寿命情報データベース261に記録する。 In step 224, the remaining life information recording unit 260 records the T 2 calculated as described above in the remaining life information database 261 together with the value of Ω and the value of α at that time.

図5に戻り、ステップ18において、判定部243がステップ14においてモンクマングラント法により算出した余寿命Tと、ステップ16においてΩ法により算出した余寿命Tとを比較して、余寿命の短い方を余寿命Tとして採用する。 Returning to FIG. 5, in step 18, the determination unit 243 compares the remaining life T 1 calculated by the Monkuman Grant method in step 14 with the remaining life T 2 calculated by the Ω method in step 16. The shorter one is adopted as the remaining life T.

次に、ステップ20において、上記のようにして採用された余寿命を画面出力部251が表示部253に、例えば、図11に示すように、累積時間―歪データを示すグラフとともに画面表示する。また、このようにして推定した余寿命などのデータは印刷出力部252により印刷出力することができる。   Next, in step 20, the screen output unit 251 displays the remaining life adopted as described above on the display unit 253 together with a graph indicating accumulated time-distortion data, for example, as shown in FIG. Further, the data such as the remaining life estimated in this way can be printed out by the print output unit 252.

以上説明したように、本実施形態の余寿命の推定方法によれば、発電所の各部位に取り付けられた高温下でも精度良く歪を測定することのできる歪センサを用いて、予め設定された測定時期ごとに各部位の歪を測定し、この測定情報に基づき、余寿命を推定できるため、発電所を停止することなく余寿命を算出することができる。   As described above, according to the remaining life estimation method of the present embodiment, it is set in advance using a strain sensor that can accurately measure strain even at high temperatures attached to each part of the power plant. Since the strain at each part is measured at each measurement time and the remaining life can be estimated based on this measurement information, the remaining life can be calculated without stopping the power plant.

また、このように発電所を停止することなく、測定を行うことができるため、測定時期の間隔を適宜短く設定することにより、例えば、タイプIVクリープ損傷のような進行の早い損傷であっても、損傷が進行する前に発見し、これを余寿命の推定に反映することができるため、余寿命の推定精度が向上する。   In addition, since measurement can be performed without shutting down the power plant in this way, by setting the measurement time interval appropriately short, for example, even in the case of fast progress damage such as type IV creep damage. Since the damage can be detected before it progresses and this can be reflected in the estimation of the remaining lifetime, the estimation accuracy of the remaining lifetime is improved.

また、モンクマングラント法では、部材の総寿命の初期から中期において精度よく余寿命を算出することができるが、後期には余寿命が大きく算出される傾向がある。また、Ω法では、部材の総寿命の中期から後期において精度よく余寿命を算出することができるが、初期には余寿命が大きく算出される傾向がある。このため、本実施形態のようにモンクマングラント法とΩ法を用いて余寿命を算出し、夫々の方法により算出された余寿命のうち短い方を余寿命として採用することにより、余寿命の推定精度を向上することができる。   In addition, in the Monkuman Grant method, the remaining life can be accurately calculated from the initial stage to the middle stage of the total life of the member, but the remaining life tends to be largely calculated in the later stage. Further, in the Ω method, the remaining life can be accurately calculated from the middle to the later stage of the total life of the member, but the remaining life tends to be calculated to be large in the initial stage. For this reason, as in this embodiment, the remaining life is calculated using the Monkuman Grant method and the Ω method, and the shorter of the remaining lives calculated by the respective methods is adopted as the remaining life. The estimation accuracy can be improved.

また、上記のようにして余寿命情報データベース261に記録された余寿命情報を余寿命情報取得部262により取得し、算出した余寿命とモンクマングラント法における定数const及びε´minや、Ω法におけるΩの値及び定数αとを比較することにより、より精度良く余寿命を推定できる定数constや定数αの値を検討することが可能となる。また、この情報に基づき、累積時間に対するモンクマングラント法及びΩ法により余寿命推定の精度を検討し、累積時間ごとに何れかの方法を選択することも可能となる。   In addition, the remaining life information recorded in the remaining life information database 261 as described above is acquired by the remaining life information acquisition unit 262, and the calculated remaining life and the constants const and ε′min in the monk Langrant method, the Ω method By comparing the value of Ω and the constant α, the constant const and the value of the constant α that can estimate the remaining life more accurately can be studied. Also, based on this information, it is possible to examine the accuracy of the remaining life estimation by using the Monkuman Grant method and the Ω method for the accumulated time, and to select any method for each accumulated time.

なお、本実施形態では、モンクマングラント法及びΩ法により余寿命を算出することとしたが、これに限らず、何れか一方の方法のみで余寿命を算出してもよい。ただし、上記のように両方により余寿命を算出し、算出された余寿命のうち短い方を採用することで算出精度を向上することができる。さらに、余寿命の算出方法は、これらに限らず、測定時期と歪とが対となったデータに基づき、算出することが可能な方法であれば採用することができる。   In the present embodiment, the remaining life is calculated by the Monkuman Grant method and the Ω method. However, the present invention is not limited to this, and the remaining life may be calculated by only one of the methods. However, the calculation accuracy can be improved by calculating the remaining life by both as described above and adopting the shorter of the calculated remaining lives. Furthermore, the remaining life calculation method is not limited to these, and any method that can be calculated based on data in which the measurement time and the strain are paired can be employed.

本実施形態の余寿命推定システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the remaining life estimation system of this embodiment. 公正情報の画面出力の一例である。It is an example of the screen output of fair information. 歪測定制御部が歪センサにより部材に生じた歪を測定し、歪履歴情報データベースを更新する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow which a distortion measurement control part measures the distortion which arose in the member with the distortion sensor, and updates a distortion history information database. 累積時間―歪情報の画面出力の一例である。It is an example of the screen output of accumulation time-distortion information. 余寿命推定部が、累積時間―歪データに基づき余寿命を推定する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow in which a remaining life estimation part estimates a remaining life based on accumulated time-distortion data. 第1の余寿命算出部が、モンクマングラント法による余寿命を算出する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow in which a 1st remaining life calculation part calculates the remaining life by a Monkuman Grant method. 累積時間―歪速度データの画面表示の一例である。It is an example of a screen display of accumulated time-strain rate data. 第2の余寿命算出部が、Ω法により余寿命を算出する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow in which a 2nd remaining life calculation part calculates a remaining life by (omega | ohm) method. 歪―歪速度対数データを示すグラフである。It is a graph which shows strain-strain rate logarithmic data. 歪―歪速度データの画面表示の一例である。It is an example of a screen display of strain-strain rate data. 累積時間に対するひずみのグラフとともに余寿命を表示した画面表示の一例である。It is an example of the screen display which displayed the remaining life with the graph of the distortion with respect to accumulation time.

符号の説明Explanation of symbols

10 余寿命推定システム
100 歪センサ
110 アンプ
120 変換部
200 コンピュータ
210 歪測定制御部
220 校正情報取得部
221 校正情報データベース
230 歪履歴情報記録部
231 歪履歴情報データベース
232 歪履歴情報取得部
240 余寿命推定部
241 第1の余寿命算出部
242 第2の余寿命算出部
243 判定部
250 入力部
251 画面出力部
252 印刷出力部
253 表示部
260 余寿命情報記録部
261 余寿命情報データベース
262 余寿命情報取得部
10 Remaining Life Estimation System 100 Strain Sensor 110 Amplifier 120 Conversion Unit 200 Computer 210 Strain Measurement Control Unit 220 Calibration Information Acquisition Unit 221 Calibration Information Database 230 Strain History Information Recording Unit 231 Strain History Information Database 232 Strain History Information Acquisition Unit 240 Remaining Life Estimation Unit 241 first remaining life calculation unit 242 second remaining life calculation unit 243 determination unit 250 input unit 251 screen output unit 252 print output unit 253 display unit 260 remaining lifetime information recording unit 261 remaining lifetime information database 262 remaining lifetime information acquisition Part

Claims (7)

高温に曝される部材の余寿命を推定するシステムであって、
前記部材に生じた歪に応じた信号を出力する歪センサが接続され、前記歪センサより入力された信号に基づき、所定の測定時期ごとに前記部材に生じた歪を測定する歪測定制御部と、
前記部材についての高温に曝された累積時間t(i=1、…、n)と、前記累積時間tにおける前記部材に生じた歪εとが対となった累積時間―歪データが記録され、前記測定時期に対応する累積時間tと、前記歪測定制御部により測定された歪εとが対になって新たに記録されることにより、前記累積時間―歪データが前記所定の時間間隔で更新される歪履歴情報データベースと、
前記歪履歴情報データベースを参照して、前記累積時間―歪データを取得する歪履歴情報取得部と、
前記取得した歪―累積時間データに基づき、余寿命を推定する余寿命推定部と、を備えたことを特徴とする余寿命推定システム。
A system for estimating the remaining life of a member exposed to high temperature,
A strain sensor that outputs a signal corresponding to the strain generated in the member; and a strain measurement control unit that measures the strain generated in the member at a predetermined measurement period based on the signal input from the strain sensor; ,
Cumulative time-strain data in which the cumulative time t i (i = 1,..., N) of the member exposed to a high temperature and the strain ε i generated in the member at the cumulative time t i are paired. are recorded, and the cumulative time t i corresponding to the measurement time, by been a strain epsilon i measured by the strain measurement control unit is newly recorded in pairs, the cumulative time - distortion data said predetermined A strain history information database updated at a time interval of
With reference to the strain history information database, a strain history information acquisition unit that acquires the accumulated time-strain data;
A remaining life estimation system comprising: a remaining life estimation unit that estimates a remaining life based on the acquired strain-accumulated time data.
前記余寿命推定部は、
前記歪―累積時間データに基づき、前記累積時間tと歪速度ε´とが対となった累積時間―歪速度データを算出し、
前記算出した累積時間―歪速度データに基づき、モンクマングラント法により余寿命を算出する第1の余寿命算出手段を備えることを特徴とする請求項1記載の余寿命推定システム。
The remaining life estimation unit includes:
The strain - on the basis of the cumulative time data, the cumulative time t i and strain rate Ipushiron' i and the cumulative time paired - calculates strain rate data,
2. The remaining life estimation system according to claim 1, further comprising a first remaining life calculating means for calculating the remaining life based on the calculated accumulated time-strain rate data by a Monkuman Grant method.
前記余寿命推定部は、
前記累積時間―歪データに基づき、前記歪εと歪速度ε´とが対となった歪―歪速度データを算出し、
前記算出した歪―歪速度データに基づき、Ω法により余寿命を算出する第2の余寿命算出手段を備えることを特徴とする請求項1記載の余寿命推定システム。
The remaining life estimation unit includes:
Based on the accumulated time-strain data, strain-strain rate data in which the strain ε i and the strain rate ε ′ i are paired is calculated,
2. The remaining life estimation system according to claim 1, further comprising second remaining life calculating means for calculating the remaining life based on the calculated strain-strain rate data by an Ω method.
請求項1記載の余寿命推定システムであって、
前記余寿命推定部は、
前記歪―累積時間データに基づき、前記累積時間tと歪速度ε´とが対となった累積時間―歪速度データを算出し、前記算出した累積時間―歪速度データに基づき、モンクマングラント法により第1の余寿命Tを算出する第1の余寿命算出手段と、
前記累積時間―歪データに基づき、前記歪εと歪速度ε´とが対となった歪―歪速度データを算出し、前記算出した歪―歪速度データに基づき、Ω法により第2の余寿命Tを算出する第2の余寿命算出手段と、
前記第1の余寿命算出手段と、前記第2の余寿命算出手段とにより算出された第1の余寿命T及び第2の余寿命Tのうち短い方の余寿命を推定余寿命として採用する余寿命判定部と、を備えることを特徴とする余寿命推定システム。
The remaining life estimation system according to claim 1,
The remaining life estimation unit includes:
The strain - on the basis of the cumulative time data, the cumulative time t i and strain rate Ipushiron' i and the cumulative time paired - strain rate data is calculated, and the cumulative time the calculated - on the basis of the strain rate data, Monkuman A first remaining life calculating means for calculating a first remaining life T 1 by the Grant method;
Based on the accumulated time-strain data, strain-strain rate data in which the strain ε i and the strain rate ε ′ i are paired is calculated. Based on the calculated strain-strain rate data, the second is calculated by the Ω method. Second remaining life calculating means for calculating the remaining life T 2 of
The shorter remaining life of the first remaining life T 1 and the second remaining life T 2 calculated by the first remaining life calculating means and the second remaining life calculating means is set as the estimated remaining life. A remaining life estimation system comprising: a remaining life determination unit to be employed.
高温に曝される部材に生じた歪に応じた信号を出力する歪センサが接続され、前記高温に曝される部材についての高温に曝された累積時間t(i=1、…、n)と、前記累積時間tにおける前記部材に生じた歪εとが対となった累積時間―歪データが記録された歪履歴情報データベースを備えたコンピュータにより、前記部材の余寿命を推定する方法であって、
前記コンピュータが、
前記歪センサより入力された信号に基づき、所定の測定時期ごとに前記部材に生じた歪を測定し、
前記歪履歴情報データベースに、前記測定時期に対応する累積時間tと、前記測定した歪εとを対になって新たに記録することにより、前記累積時間―歪データを前記所定の時間間隔で更新し、
前記歪履歴情報データベースを参照して、前記累積時間―歪データを取得し、
前記取得した歪―累積時間データに基づき、余寿命を推定することを特徴とする余寿命推定方法。
A strain sensor that outputs a signal corresponding to the strain generated in the member exposed to high temperature is connected, and the accumulated time t i (i = 1,..., N) of the member exposed to high temperature exposed to high temperature. And a method of estimating the remaining life of the member by a computer having a strain history information database in which accumulated time-strain data in which the strain ε i generated in the member at the accumulated time t i is paired Because
The computer is
Based on the signal input from the strain sensor, measure the strain generated in the member at every predetermined measurement time,
In the strain history information database, the accumulated time t i corresponding to the measurement time and the measured strain ε i are newly recorded as a pair, whereby the accumulated time-strain data is stored in the predetermined time interval. Update with
Refer to the strain history information database to obtain the accumulated time-strain data,
A remaining life estimation method, wherein a remaining life is estimated based on the acquired strain-accumulated time data.
高温に曝される部材に生じた歪に応じた信号を出力する歪センサが接続され、前記高温に曝される部材についての高温に曝された累積時間t(i=1、…、n)と、前記累積時間tにおける前記部材に生じた歪εとが対となった累積時間―歪データが記録された歪履歴情報データベースを備えたコンピュータに前記部材の余寿命を推定させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記歪センサより入力された信号に基づき、所定の測定時期ごとに前記部材に生じた歪を測定するステップと、
前記歪履歴情報データベースに、前記測定時期に対応する累積時間tと、前記測定した歪εとを対になって新たに記録することにより、前記累積時間―歪データを前記所定の時間間隔で更新するステップと、
前記歪履歴情報データベースを参照して、前記累積時間―歪データを取得するステップと、
前記取得した歪―累積時間データに基づき余寿命を推定するステップと、を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
A strain sensor that outputs a signal corresponding to the strain generated in the member exposed to high temperature is connected, and the accumulated time t i (i = 1,..., N) of the member exposed to high temperature exposed to high temperature. When the cumulative time t distortion generated in the member at the i epsilon i and the cumulative time paired - in order to estimate the remaining life of the member to a computer equipped with strain history information database distortion data is recorded A computer program,
In the computer,
Based on a signal input from the strain sensor, measuring strain generated in the member at every predetermined measurement time;
In the strain history information database, the accumulated time t i corresponding to the measurement time and the measured strain ε i are newly recorded as a pair, whereby the accumulated time-strain data is stored in the predetermined time interval. The steps to update with
Referring to the strain history information database, obtaining the accumulated time-strain data;
And a step of estimating a remaining life based on the acquired strain-accumulated time data.
請求項6記載のコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。   A recording medium in which the computer program according to claim 6 is recorded.
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