JP2011027615A - Integrity monitoring evaluation support system and method of valve device - Google Patents

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Katsunobu Watanabe
勝信 渡邉
Yukio Watabe
幸夫 渡部
Kenji Ozaki
健司 尾崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To evaluate highly accurately a vibration phenomenon of elements of a valve including a valve element, without raising a cost by applying processing or the like to a valve device, so as to mount a vibration detection sensor such as an acceleration sensor. <P>SOLUTION: This integrity monitoring evaluation support system A of the valve device 10 having the valve element 11 stored in a valve box 13 in which fluid flows and a valve rod 12 bonded to the valve element 11 to drive the valve element 11 as the elements of the valve, is constituted by including: an upstream side pressure sensor 14 for measuring an upstream side fluid pressure P<SB>A</SB>of the valve element 11; a downstream side pressure sensor 15 for measuring a downstream side fluid pressure P<SB>B</SB>of the valve element 11; and a vibration evaluation device part A1 (a cavitation coefficient operation device part 18, a vibration evaluation device part 19, a correlation database part 20) for evaluating vibration of the elements of the valve by monitoring the upstream side fluid pressure P<SB>A</SB>and the downstream side fluid pressure P<SB>B</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は弁装置の健全性監視評価支援システム、及び弁装置の健全性監視評価方法に関する。   The present invention relates to a soundness monitoring evaluation support system for a valve device and a soundness monitoring evaluation method for a valve device.

従来から、例えば発電プラント等の各種プラントでは、プラント及びプラント構成機器の異常発生を早期に検知し、健全性を確保することを目的として、機器の振動やプロセスデータなどの監視を行い、それらの変化から状態を評価して異常発生の有無を判断している。このようなプラントにおける診断においては、特にプラントのメンテナンス作業の効率化、コスト低減を目的として、プラントの運転中に対象機器を分解点検することなく状態を判断するための技術が必要とされている。   Conventionally, in various plants such as a power plant, for example, in order to detect abnormalities in the plant and plant component equipment at an early stage and to ensure soundness, equipment vibrations and process data are monitored. The state is evaluated from the change to determine whether an abnormality has occurred. In such a diagnosis in a plant, a technique for determining the state without overhauling the target device during operation of the plant is required particularly for the purpose of improving the efficiency of the maintenance work of the plant and reducing the cost. .

近年、特に原子力発電プラントでは、運転開始後２０年以上の高経年プラントが増加しており、流量を調整する絞り弁等において、流体励起振動を主原因とする疲労蓄積による弁棒の破損に至るような不具合事象が発生する可能性が高まっている。このような背景と共に、一方で、定期検査期間を短縮できる各種機器の状態監視保全の重要性が高まっており、特に弁装置は各種プラントにおいて多数使用されており、不具合が発生した場合にプラント停止に至るような弁装置については、振動等の監視要求が強まっている。   In recent years, especially in nuclear power plants, the number of aged plants of more than 20 years has increased since the start of operation. In throttle valves and the like for adjusting the flow rate, valve stems are damaged due to fatigue accumulation mainly due to fluid-induced vibration. There is an increasing possibility that such trouble events will occur. Along with this background, on the other hand, the importance of state monitoring and maintenance of various equipment that can shorten the periodic inspection period is increasing. In particular, many valve devices are used in various plants, and when a malfunction occurs, the plant is shut down. As for the valve devices that lead to the above, there is an increasing demand for monitoring vibration and the like.

流量を調整する絞り弁の弁棒疲労損傷の主原因として、キャビテーションを伴う流れによる振動が考えられる。通常、キャビテーション発生を防ぐために、低弁開度の運用を避ける等の措置が成されているが、プラント定期検査時には、あえて過酷な運転条件で機器の性能評価を実施することがあり、キャビテーションを伴う流れにさらされる場合がある。短時間運転ならば問題にならないが、高経年プラントではそうした特異的な条件での運転総時間が積み重なり、キャビテーションによる弁棒の損傷や疲労が蓄積し、破損にまで至る不具合が発生する可能性がある。   The main cause of the valve stem fatigue damage of the throttle valve that adjusts the flow rate is considered to be vibration due to the flow accompanied by cavitation. Usually, measures such as avoiding low valve opening are taken to prevent cavitation.However, during periodic plant inspections, equipment performance evaluation may be performed under severe operating conditions. May be exposed to the accompanying flow. This is not a problem if it is operated for a short time, but in an aged plant, the total operating time under such specific conditions accumulates, and damage to the valve stem and fatigue due to cavitation may accumulate, leading to failure leading to failure. is there.

こうした弁装置においては、定期点検時に分解点検することにより不具合を未然に防止する方法や、プラントの運転中に、点検のために一時的に弁装置を駆動させることにより正常に動作するかどうかを確認する方法がとられているが、一部の弁装置については各種センサを利用して、弁装置の劣化評価・監視が行われるようになっている。   In such a valve device, a method for preventing problems by performing an overhaul during periodic inspections and whether or not the valve device operates normally by temporarily driving the valve device for inspection during plant operation. Although a method of confirming is taken, for some of the valve devices, deterioration evaluation and monitoring of the valve devices are performed using various sensors.

例えば特許文献１では、弁口径や弁開度、流量データや弁の材料特性情報から、キャビテーションによるエロージョン等、弁の水理的寿命を数値的に評価し、検査対象となる弁の絞り込み支援を行なう方法を提供している。   For example, in Patent Document 1, the hydraulic life of a valve, such as erosion due to cavitation, is numerically evaluated from valve diameter, valve opening, flow rate data, and valve material characteristic information, and support for narrowing down the valve to be inspected. Provides a way to do it.

また、特許文献２では、弁装置の駆動部に設けた駆動力センサ（トルクセンサ）を診断装置に接続するとともに、駆動部への供給エネルギーを検知するエネルギーセンサ（電流センサ）、及び振動センサを弁装置に仮設的に取付け、これら各センサの検知信号から、診断項目毎の許容値やメンテナンス記録と照らし合わせて解析を行い、正常または異常を判断して劣化予測を行う手法を提供している。   Moreover, in patent document 2, while connecting the driving force sensor (torque sensor) provided in the drive part of the valve apparatus to a diagnostic apparatus, the energy sensor (current sensor) and vibration sensor which detect the supply energy to a drive part are provided. Temporarily attached to the valve device, providing a method for predicting deterioration by judging normality or abnormality by analyzing the detection signals of these sensors against the tolerance values and maintenance records for each diagnostic item. .

更に、特許文献３では、弁前後の圧力や差圧、弁を通過する流量データから、解析により流量特性異常を診断する手法、また、弁開度データ、振動加速度計データ及び各圧力データから弁締め切り時の漏れを検出し、更には機械的劣化の有無を総合的に判断する手法を提供している。   Furthermore, in Patent Document 3, a method for diagnosing abnormal flow characteristics by analysis from pressure and differential pressure before and after the valve, and flow data passing through the valve, and valve opening data, vibration accelerometer data, and each pressure data It provides a method for detecting leaks at the deadline and for comprehensively determining the presence or absence of mechanical degradation.

特開２００２−３０３５６４号公報JP 2002-303564 A 特開２００２−１３０５３１号公報JP 2002-130531 A 特開平６−９４１６０号公報JP-A-6-94160

前述のように高経年プラントにおいては、弁装置の損傷原因として流体励起振動を主要因とする疲労蓄積による劣化が考えられ、特に絞り弁についてはキャビテーションを伴う流れによる振動現象が流体励起振動の要因として考えられる。特許文献１に記載されている手法では、キャビテーションによるエロージョン等の弁の水理的寿命を予測できるが、弁棒の振動評価や疲労評価を行うことは困難である。   As mentioned above, in an aged plant, deterioration due to fatigue accumulation mainly due to fluid excitation vibration is considered as a cause of damage to the valve device, and in particular, the vibration phenomenon due to flow accompanied by cavitation is the cause of fluid excitation vibration. Is considered. With the technique described in Patent Document 1, the hydraulic life of the valve such as erosion due to cavitation can be predicted, but it is difficult to perform vibration evaluation and fatigue evaluation of the valve stem.

また、特許文献２及び特許文献３では、弁駆動異常や弁の流量特性異常を検知・予測する手法であるが、加速度センサを設置することで振動も検知し、機械的劣化予測も行うことを特徴としている。しかしながら、弁体や弁棒に直接加速度センサを設置するためには、弁体や弁棒に対して、加速度計を取り付けるための改造や加工、更にはセンサケーブルを取り出し密閉するための加工が必要となる。更に、弁体の流体が流れる部分に加速度計を取り付けるとなれば、流れの影響を受けて加速度計が外れないようにする工夫が必要となる。これらの加工や工夫はコスト増大の要因となる。   Further, in Patent Document 2 and Patent Document 3, a method for detecting / predicting valve drive abnormality or valve flow characteristic abnormality is detected, but by installing an acceleration sensor, vibration is detected and mechanical deterioration is predicted. It is a feature. However, in order to install the acceleration sensor directly on the valve body or valve stem, modification or processing for attaching the accelerometer to the valve body or valve stem, and further processing for removing the sensor cable and sealing it are necessary. It becomes. Furthermore, if an accelerometer is attached to a portion of the valve body where the fluid flows, it is necessary to devise measures to prevent the accelerometer from being removed due to the influence of the flow. These processes and devices cause an increase in cost.

一方、弁体の外側、つまり弁箱等に加速度センサを設置する場合には、弁装置全体の振動は検知できるが弁棒自身の振動を検知することは困難である。また、弁箱外側の弁棒が露出している部分に加速度センサを取り付ける場合には、流体にさらされている弁棒や弁体の振動を直接測定しているわけではなく、振動が大きいと予想される弁体から離れた位置の振動を測定することになる。従って、弁箱や弁棒露出部に加速度センサを取り付けた場合には、評価精度が低くなる。   On the other hand, when the acceleration sensor is installed on the outside of the valve body, that is, on the valve box or the like, the vibration of the entire valve device can be detected, but it is difficult to detect the vibration of the valve stem itself. In addition, when an acceleration sensor is attached to the exposed part of the valve stem outside the valve box, the vibration of the valve stem or valve body exposed to the fluid is not directly measured. The vibration at a position away from the expected valve body is measured. Therefore, when the acceleration sensor is attached to the valve box or the valve stem exposed portion, the evaluation accuracy is lowered.

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、加速度センサ等の振動検知センサを取り付けるために弁装置に加工等を施してコストを上昇させることなく、弁体を含む弁要素の振動現象を高精度に評価できる弁装置の健全性監視評価支援システム及び健全性監視評価方法を提供することにある。   An object of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and a valve including a valve body without increasing the cost by processing the valve device in order to attach a vibration detection sensor such as an acceleration sensor. To provide a soundness monitoring evaluation support system and a soundness monitoring evaluation method for a valve device that can accurately evaluate the vibration phenomenon of an element.

本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムは、流体が流れる弁箱内に収容された弁体と、この弁体に結合され前記弁体を駆動するための弁棒とを弁要素として有する弁装置の健全性監視評価支援システムであって、前記弁体の上流側流体圧力を計測する上流側圧力計測手段と、前記弁体の下流側流体圧力を計測する下流側圧力計測手段と、前記上流側流体圧力及び前記下流側流体圧力を監視して前記弁要素の振動を評価する振動評価手段と、を有して構成されたことを特徴とするものである。   The soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to the present invention includes, as valve elements, a valve body housed in a valve box through which a fluid flows, and a valve rod coupled to the valve body for driving the valve body. The valve device has a soundness monitoring evaluation support system, the upstream pressure measuring means for measuring the upstream fluid pressure of the valve body, the downstream pressure measuring means for measuring the downstream fluid pressure of the valve body, And vibration evaluation means for evaluating the vibration of the valve element by monitoring the upstream fluid pressure and the downstream fluid pressure.

また、本発明に係る弁装置の健全性監視評価方法は、流体が流れる弁箱内に収容された弁体と、この弁体に結合され前記弁体を駆動するための弁棒とを弁要素として有する弁装置の健全性監視評価方法であって、前記弁体の上流側流体圧力、下流側流体圧力、及び前記弁装置を含むプラントの運転時の温度に基づいて、前記弁箱内を流れる流体のキャビテーション係数を算出し、このキャビテーション係数と前記弁要素の振動振幅との相関関係を参照して、算出されたキャビテーション係数から前記弁要素の振動振幅を検知し評価することを特徴とするものである。   Further, the soundness monitoring evaluation method for a valve device according to the present invention includes a valve element housed in a valve box through which a fluid flows, and a valve rod coupled to the valve element for driving the valve element. The valve device has a soundness monitoring evaluation method, and flows in the valve box based on an upstream fluid pressure of the valve body, a downstream fluid pressure, and a temperature during operation of a plant including the valve device. A fluid cavitation coefficient is calculated, and the vibration amplitude of the valve element is detected and evaluated from the calculated cavitation coefficient with reference to the correlation between the cavitation coefficient and the vibration amplitude of the valve element. It is.

更に、本発明に係る弁装置の健全性監視評価方法は、流体が流れる弁箱内に収容された弁体と、この弁体に結合され前記弁体を駆動するための弁棒とを弁要素として有する弁装置の健全性監視評価方法であって、上流側流体圧力及び下流側流体圧力の両信号を周波数分析し、前記弁装置の構造解析モデルを用いて前記弁要素の固有振動数を推定し、前記周波数分析データにおいて前記弁要素の固有振動数成分が検知されたか否かを判断して、前記弁要素の振動振幅を評価することを特徴とするものである。   Further, the soundness monitoring and evaluation method for a valve device according to the present invention includes a valve element housed in a valve box through which a fluid flows, and a valve rod coupled to the valve element for driving the valve element. A method for monitoring and evaluating the soundness of a valve device having a frequency analysis of both upstream fluid pressure and downstream fluid pressure signals and estimating a natural frequency of the valve element using a structural analysis model of the valve device Then, it is judged whether or not the natural frequency component of the valve element is detected in the frequency analysis data, and the vibration amplitude of the valve element is evaluated.

本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システム及び健全性監視評価方法によれば、弁体を挟む上流側流体圧力と下流側流体圧力を用いて弁要素の振動を評価するので、加速度センサ等の振動検知センサを取り付けるために弁装置に加工等を施してコストを上昇させることなく、弁体を含む弁要素の振動現象を高精度に評価することができる。   According to the soundness monitoring evaluation support system and the soundness monitoring evaluation method of the valve device according to the present invention, the vibration of the valve element is evaluated by using the upstream fluid pressure and the downstream fluid pressure sandwiching the valve body. Therefore, the vibration phenomenon of the valve element including the valve element can be evaluated with high accuracy without increasing the cost by processing the valve device in order to attach the vibration detection sensor.

本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第１の実施の形態を示す構成図。The block diagram which shows 1st Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention. 図１に示す弁装置内を流れる流体のキャビテーション係数と弁体の振動振幅との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the cavitation coefficient of the fluid which flows through the inside of the valve apparatus shown in FIG. 1, and the vibration amplitude of a valve body. 図１の相関データベース部に格納された、流体のキャビテーション係数と弁体の振動振幅との関係を弁体形状毎に示すグラフ。The graph which shows the relationship between the cavitation coefficient of a fluid stored in the correlation database part of FIG. 1, and the vibration amplitude of a valve body for every valve body shape. 本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第２の実施の形態を示す構成図。The block diagram which shows 2nd Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention. 図４の疲労評価装置部に格納された設計疲労線図を示すグラフ。The graph which shows the design fatigue diagram stored in the fatigue evaluation apparatus part of FIG. 本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第３の実施の形態を示す構成図。The block diagram which shows 3rd Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第４の実施の形態を示す構成図。The block diagram which shows 4th Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention. 図７の破損リスク判定装置部に格納された設計疲労線図を示すグラフ。The graph which shows the design fatigue diagram stored in the damage risk determination apparatus part of FIG. 本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第５の実施の形態を示す構成図。The block diagram which shows 5th Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図３）
図１は、本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第１の実施の形態を示す構成図である。この図１に示す弁装置１０は、流体が流れる弁箱１３内に収容された弁体１１と、この弁体１１に結合され弁体１１を開閉駆動するための弁棒１２とを、弁要素として有して構成される。 [A] First embodiment (FIGS. 1 to 3)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to the present invention. A valve device 10 shown in FIG. 1 includes a valve element 11 housed in a valve box 13 through which a fluid flows, and a valve rod 12 coupled to the valve element 11 for driving the valve element 11 to open and close. And configured as.

このように構成された弁装置１０において、図２のキャビテーション係数Ｋｍと弁体１１の振動振幅との関係例に示すように、キャビテーションを伴う流体の流れによって生じる弁体１１の振動は、弁装置１０の弁開度に拘らず、キャビテーション係数Ｋｍがある値(限界値)を超えると急激に増大する。弁体形状が異なれば、限界値となるキャビテーション係数Ｋｍは異なると考えられるが、同じ弁体形状であれば、弁開度が異なってもキャビテーション係数Ｋｍさえ把握しておけば、弁棒１２が破損に至るような大振幅を伴う振動を検知し評価することが可能となる。   In the valve device 10 configured as described above, as shown in the example of the relationship between the cavitation coefficient Km and the vibration amplitude of the valve body 11 in FIG. Regardless of the valve opening of 10, when the cavitation coefficient Km exceeds a certain value (limit value), it rapidly increases. If the valve body shape is different, the limit value of the cavitation coefficient Km is considered to be different. However, if the valve body shape is the same, if the cavitation coefficient Km is known even if the valve opening is different, the valve stem 12 It is possible to detect and evaluate vibrations with large amplitudes that lead to breakage.

本実施の形態における弁装置の健全性監視評価支援システムＡにおいては、弁体１１の上流側に、上流側流体圧力ＰＡを計測するための上流側圧力計測手段としての上流側圧力センサ１４が、下流側に、下流側流体圧力ＰＢを計測するための下流側圧力計測手段としての下流側圧力センサ１５がそれぞれ設置されている。一方、弁装置１０を含むプラントには、運転プロセスモニタ用の温度計１６が常備されており、この温度計１６から流体の温度データが飽和蒸気圧演算装置部１７へ送信され、この飽和蒸気圧演算装置部１７が飽和蒸気圧Ｐｖを算出する。 In health monitoring evaluation system A valve system according to this embodiment, on the upstream side of the valve element 11, the upstream pressure sensor 14 as the upstream pressure measurement means for measuring the upstream fluid pressure P A Downstream pressure sensors 15 as downstream pressure measuring means for measuring the downstream fluid pressure P B are installed on the downstream side. On the other hand, the plant including the valve device 10 is always provided with a thermometer 16 for monitoring the operation process, and the temperature data of the fluid is transmitted from the thermometer 16 to the saturated vapor pressure computing unit 17, and this saturated vapor pressure is transmitted. The arithmetic unit 17 calculates the saturated vapor pressure Pv .

計測された上流側流体圧力ＰＡ及び下流側流体圧力ＰＢ、更に算出された飽和蒸気圧Ｐｖの各データは、キャビテーション係数演算装置部１８へ送信される。このキャビテーション係数演算装置部１８は、弁箱１３内を流れる流体のキャビテーション係数Ｋｍを算出する。このキャビテーション係数Ｋｍは以下式で定義される。
［数１］
Ｋｍ＝（ＰＡ−ＰＢ）／（ＰＡ−ＰＶ） Each data of the measured upstream fluid pressure P A and downstream fluid pressure P B and the calculated saturated vapor pressure P v is transmitted to the cavitation coefficient computing unit 18. The cavitation coefficient computing unit 18 calculates the cavitation coefficient Km of the fluid flowing in the valve box 13. This cavitation coefficient Km is defined by the following equation.
[Equation 1]
Km = (P A -P B) / (P A -P V)

算出されたキャビテーション係数Ｋｍは振動評価装置部１９に送信される。この振動評価装置部１９は、相関データベース部２０に格納された、弁体形状毎のキャビテーション係数Ｋｍと弁体１１の振動振幅との相関関係（図３）を参照することで、キャビテーション係数演算装置部１８にて算出されたキャビテーション係数Ｋｍから、弁体１１の振動振幅を同定して検出し、この振動振幅が急激に増大するような領域に到達しているかを判定して評価する。   The calculated cavitation coefficient Km is transmitted to the vibration evaluation device unit 19. The vibration evaluation device unit 19 refers to the correlation (FIG. 3) between the cavitation coefficient Km for each valve body shape and the vibration amplitude of the valve body 11 stored in the correlation database unit 20, thereby calculating the cavitation coefficient calculation device. The vibration amplitude of the valve body 11 is identified and detected from the cavitation coefficient Km calculated by the unit 18, and it is determined and evaluated whether or not a region where this vibration amplitude increases rapidly is reached.

上述のキャビテーション係数演算装置部１８、振動評価装置部１９及び相関データベース部２０が、上流側流体圧力ＰＡ、下流側流体圧力ＰＢ及び流体温度を監視して、弁要素（特に弁体１１）の振動を評価する振動評価手段である振動評価装置部Ａ１として機能する。また、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増加するキャビテーション係数Ｋｍに到達したと振動評価装置部１９が判断したときには、その旨が振動評価装置部１９から警報発信装置部２１へ送信され、この警報発信装置部２１が、プラント運転員に周知させるための警報を発信する。 The above-described cavitation coefficient computing unit 18, vibration evaluation unit 19 and correlation database unit 20 monitor the upstream fluid pressure P A , the downstream fluid pressure P B and the fluid temperature, and the valve element (particularly the valve body 11). It functions as a vibration evaluation apparatus unit A1 that is a vibration evaluation means for evaluating the vibration of the vibration. When the vibration evaluation device unit 19 determines that the cavitation coefficient Km at which the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) suddenly increases has been reached, this fact is sent from the vibration evaluation device unit 19 to the alarm transmission device unit 21. The warning transmission device unit 21 transmits a warning to be made known to the plant operator.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。   Since it was configured as described above, according to the present embodiment, the following effects (1) and (2) are achieved.

（１）弁装置の健全性監視評価支援システムＡによれば、弁体１１を挟む上流側流体圧力ＰＡと下流側流体圧力ＰＢ、更にプラント運転時の流体温度を用いてキャビテーション係数演算装置部１８がキャビテーション係数Ｋｍを算出し、このキャビテーション係数Ｋｍに基づいて振動評価装置部１９が弁要素（特に弁体１１）の振動を間接的に検知して評価する。従って、加速度センサ等の振動検知センサを取り付けるために弁装置１０に加工等を施す必要がなく、様々な形状の弁要素の振動現象を低コストで高精度に評価することができる。 (1) valve according to the health monitoring evaluation system A of the apparatus, the upstream fluid pressure P A and the downstream fluid pressure P B sandwiching the valve body 11, further cavitation coefficient computing device using a fluid temperature during plant operation The unit 18 calculates the cavitation coefficient Km, and based on the cavitation coefficient Km, the vibration evaluation device unit 19 indirectly detects and evaluates the vibration of the valve element (particularly the valve body 11). Therefore, it is not necessary to process the valve device 10 in order to attach a vibration detection sensor such as an acceleration sensor, and vibration phenomena of valve elements having various shapes can be evaluated with high accuracy at low cost.

（２）更に、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増加するキャビテーション係数に到達したときには、警報発信装置部２１が警報を発信するので、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅の急激な増大をプラント運転員に即座に告知することができる。   (2) Further, when the cavitation coefficient at which the vibration amplitude of the valve element (especially the valve body 11) suddenly increases is reached, the alarm transmission device 21 transmits an alarm, so the vibration of the valve element (particularly the valve body 11) A sudden increase in amplitude can be immediately notified to the plant operator.

［Ｂ］第２の実施の形態（図４、図５）
図４は、本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第２の実施の形態を示す構成図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。 [B] Second embodiment (FIGS. 4 and 5)
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to the present invention. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified or omitted.

本実施の形態の弁装置の健全性監視評価支援システムＢが前記第１の実施の形態と異なる点は、警報発信装置部２１に代えて振動構造解析装置部２２、疲労評価装置部２３及び交換時期警報発信装置部２４を有する点である。   The soundness monitoring evaluation support system B of the valve device of the present embodiment is different from the first embodiment in that the vibration structure analysis device unit 22, the fatigue evaluation device unit 23 and the replacement are replaced with the alarm transmission device unit 21. This is a point having a time alarm transmission device unit 24.

振動構造解析装置部２２には、振動評価装置部１９にて検知された弁要素（特に弁体１１）の振動振幅がこの振動評価装置部１９から送信される。この振動構造解析装置部２２には、監視対象の弁装置１における構造解析モデル（例えば有限要素法モデルなど）が格納されている。振動構造解析装置部２２は、まず、上記構造解析モデルに弁装置１０の寸法などを入力することで、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力との関係（比）を算出する。   The vibration evaluation unit 19 transmits the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) detected by the vibration evaluation unit 19 to the vibration structure analysis unit 22. The vibration structure analysis device unit 22 stores a structure analysis model (for example, a finite element method model) in the valve device 1 to be monitored. First, the vibration structural analysis device unit 22 inputs the dimensions of the valve device 10 and the like into the structural analysis model, and the natural frequency of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) and the valve elements (particularly the valve body). The relationship (ratio) between the vibration amplitude of 11) and the maximum stress of the valve element (particularly the valve stem 12) is calculated.

次に、振動構造解析装置部２２は、振動評価装置部１９にて検知された弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と、算出した前記関係（弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力との関係）とを用いて、弁要素（特に弁棒１２）の最大応力を算出する。この振動構造解析装置部２２にて算出された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力は、疲労評価装置部２３へ送信される。   Next, the vibration structure analyzing unit 22 detects the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) detected by the vibration evaluation unit 19 and the calculated relationship (vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11)). And the maximum stress of the valve element (especially the valve stem 12) is calculated using the relationship between the maximum stress of the valve element (especially the valve stem 12). The natural frequency of the valve element (valve body 11 and valve stem 12) and the maximum stress of the valve element (particularly the valve stem 12) calculated by the vibration structure analyzing unit 22 are transmitted to the fatigue evaluation unit 23. .

疲労評価装置部２３は、振動構造解析装置部２２から送信された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力とから弁要素（特に弁棒１２）の疲労を評価して、この弁要素（特に弁棒１２）の交換時期を予測する。   The fatigue evaluation device unit 23 determines the valve element (in particular, the valve element (particularly the valve body 12 and the valve stem 12) from the natural frequency of the valve element (the valve body 11 and the valve stem 12) transmitted from the vibration structure analysis device unit 22 and The fatigue of the valve stem 12) is evaluated to predict the replacement time of this valve element (particularly the valve stem 12).

つまり、疲労評価装置部２３には、図５に示すような、弁要素（特に弁棒１２）に関する設計疲労線図Ｐが格納されている。疲労評価装置部２３は、振動構造解析装置部２２にて算出された弁要素（特に弁棒１２）の最大応力（例えば最大応力σ０）と上記設計疲労線図Ｐとを用いて、弁要素（特に弁棒１２）が疲労限界に到達する繰り返し回数Ｎ０を求め、この繰り返し回数Ｎ０と、振動構造解析装置部２２にて算出された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数とから、弁要素（特に弁棒１２）が疲労限界に到達する時間、即ち弁要素（特に弁棒１２）の交換時期（運転予寿命）を予測する。   That is, the fatigue evaluation apparatus unit 23 stores a design fatigue diagram P related to the valve element (particularly the valve stem 12) as shown in FIG. The fatigue evaluation device unit 23 uses the maximum stress (for example, the maximum stress σ0) of the valve element (particularly the valve stem 12) calculated by the vibration structure analysis device unit 22 and the design fatigue diagram P to In particular, the number of repetitions N0 at which the valve stem 12) reaches the fatigue limit is obtained, and the number of repetitions N0 and the natural frequency of the valve elements (valve body 11 and valve stem 12) calculated by the vibration structure analyzing unit 22 From this, the time for the valve element (particularly the valve stem 12) to reach the fatigue limit, that is, the replacement time (preliminary operating life) of the valve element (particularly the valve stem 12) is predicted.

この疲労評価装置部２３にて予測された弁要素（特に弁棒１２）の交換時期は、交換時期警報発信装置部２４へ送信される。この交換時期警報発信装置部２４は、弁要素（特に弁棒１２）の交換時期に至った時点で、その旨をプラント運転員に周知させるための警報を発信する。   The replacement time of the valve element (particularly the valve stem 12) predicted by the fatigue evaluation device unit 23 is transmitted to the replacement time alarm transmission device unit 24. The replacement timing alarm transmission device 24 transmits an alarm for notifying the plant operator of the fact when the replacement timing of the valve element (particularly the valve stem 12) is reached.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏するほか、次の効果（３）及び（４）を奏する。   With the configuration as described above, according to the present embodiment, in addition to the same effect as the effect (1) of the first embodiment, the following effects (3) and (4) are obtained. .

（３）振動構造解析装置部２２が、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と、弁要素（特に弁棒１２）の最大応力を算出し、疲労評価装置部２３が、これらの固有振動数及び最大応力から弁要素（特に弁棒１２）の疲労を評価して、その交換時期を予測するので、弁要素（特に弁棒１２）の疲労を高精度に評価できる。   (3) The vibration structure analyzer unit 22 calculates the natural frequency of the valve element (valve body 11 and valve stem 12) and the maximum stress of the valve element (particularly the valve stem 12). Since the fatigue of the valve element (particularly the valve stem 12) is evaluated from the natural frequency and the maximum stress and the replacement time is predicted, the fatigue of the valve element (particularly the valve stem 12) can be evaluated with high accuracy.

（４）弁要素（特に弁棒１２）が交換時期に到達したときに交換時期警報発信装置部２４が警報を発信するので、弁要素（特に弁棒１２）の交換時期をプラント運転員に即座に告知することができる。   (4) When the valve element (especially the valve stem 12) reaches the replacement timing, the replacement timing alarm transmission device 24 issues an alarm, so the valve operator (especially the valve stem 12) is immediately notified of the replacement timing of the valve element. Can be notified.

［Ｃ］第３の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第３の実施の形態を示す構成図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。 [C] Third embodiment (FIG. 6)
FIG. 6 is a configuration diagram showing a third embodiment of the soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to the present invention. In the third embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified or omitted.

本実施の形態の弁装置の健全性監視評価支援システムＣが前記第１の実施の形態と異なる点は、警報発信装置部２１に代えてポンプ回転数制御部２５または弁開度調整機構制御部２６を有する点である。   The soundness monitoring evaluation support system C for the valve device according to the present embodiment is different from the first embodiment in that a pump rotation speed control unit 25 or a valve opening adjustment mechanism control unit is used instead of the alarm transmission device unit 21. 26.

つまり、振動評価装置部１９は、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増加するキャビテーション係数Ｋｍに到達したと判断したときに、その旨の信号αを、流体を流動させるポンプの回転数を制御するポンプ回転数制御部２５へ、または弁装置１０の弁開度を調整する機構を制御する弁開度調整機構制御部２６へ送信する。   That is, when the vibration evaluation device unit 19 determines that the cavitation coefficient Km at which the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) suddenly increases has been reached, a signal α indicating that is sent to the pump that causes the fluid to flow. It transmits to the pump rotation speed control part 25 which controls rotation speed, or the valve opening degree adjustment mechanism control part 26 which controls the mechanism which adjusts the valve opening degree of the valve apparatus 10.

ポンプ回転数制御部２５は、振動評価装置部１９から上記信号αを受信したときに、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増大するキャビテーション係数Ｋｍよりも小さなキャビテーション係数となるように、ポンプの回転数を低下させるよう制御する。また、弁開度調整機構制御部２６は、振動評価装置部１９から上記信号αを受信したときに、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増大するキャビテーション係数Ｋｍよりも小さなキャビテーション係数Ｋｍとなるように、弁装置１０の弁開度を拡大させるよう制御する。   When the pump speed controller 25 receives the signal α from the vibration evaluator 19, the cavitation coefficient is smaller than the cavitation coefficient Km at which the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) increases rapidly. In addition, control is performed to reduce the rotational speed of the pump. Further, when the valve opening adjustment mechanism control unit 26 receives the signal α from the vibration evaluation device unit 19, the cavitation coefficient is smaller than the cavitation coefficient Km at which the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) increases rapidly. Control is performed to increase the valve opening of the valve device 10 so that the coefficient Km is obtained.

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏するほか、次の効果（５）を奏する。   Therefore, according to this embodiment, in addition to the same effect as the effect (1) of the first embodiment, the following effect (5) is obtained.

（５）弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増大するキャビテーション係数Ｋｍに到達したときに、ポンプ回転数制御部２５によりポンプ回転数が、または弁開度調整機構制御部２６により弁開度が、キャビテーション係数Ｋｍを低下させる方向に制御されるので、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の振動振幅を抑制して損傷や疲労蓄積を防止することができる。   (5) When the cavitation coefficient Km at which the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) suddenly increases is reached, the pump rotational speed is controlled by the pump rotational speed control unit 25 or by the valve opening adjustment mechanism control unit 26. Since the valve opening is controlled in the direction of decreasing the cavitation coefficient Km, the vibration amplitude of the valve elements (the valve body 11 and the valve rod 12) can be suppressed to prevent damage and fatigue accumulation.

［Ｄ］第４の実施の形態（図７、図８）
図７は、本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第４の実施の形態を示す構成図である。この第４の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。 [D] Fourth embodiment (FIGS. 7 and 8)
FIG. 7: is a block diagram which shows 4th Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention. In the fourth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified or omitted.

本実施の形態の弁装置の健全性監視評価支援システムＤが前記第１の実施の形態と異なる点は、振動検知センサ（加速度センサ２７または超音波センサ３０）、加速度センサ信号処理部２８、振動構造解析装置部２９、超音波センサ信号処理部３１、第１振動構造解析装置部３３、第２振動構造解析装置部３４及び破損リスク判定装置部３２を更に有する点である。   The soundness monitoring evaluation support system D of the valve device according to the present embodiment is different from the first embodiment in that a vibration detection sensor (acceleration sensor 27 or ultrasonic sensor 30), acceleration sensor signal processing unit 28, vibration The structure analysis device unit 29, the ultrasonic sensor signal processing unit 31, the first vibration structure analysis device unit 33, the second vibration structure analysis device unit 34, and the damage risk determination device unit 32 are further provided.

つまり、振動評価装置部１９により、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が急激に増大するキャビテーション係数Ｋｍに到達したと判定され、これにより警報発信装置部２１が警報を発信したときに、プラント運転員等により加速度センサ２７または超音波センサ３０が仮設される。   That is, when the vibration evaluation device unit 19 determines that the cavitation coefficient Km at which the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) suddenly increases has been reached, and the alarm transmission device unit 21 issues an alarm, The acceleration sensor 27 or the ultrasonic sensor 30 is temporarily installed by a plant operator or the like.

加速度センサ２７は、弁棒１２の露出部に仮設されて、この弁棒１２の実際の振動振幅をばらつきと共に測定する。この測定値は、加速度センサ信号処理部２８にて処理された後に、構造解析モデルを具備する振動構造解析装置部２９へ送信され、この構造解析モデルを用いて弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数とが解析されて推定される。また、超音波センサ３０は、弁箱１３の外部に仮設されて、この弁箱１３内の弁体１１の実際の振動振幅をばらつきと共に測定する。この弁体１１の振動振幅の測定値は超音波センサ信号処理部３１にて処理されると共に、この超音波センサ信号処理部２１にて弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数が算出される。   The acceleration sensor 27 is temporarily installed on the exposed portion of the valve stem 12, and measures the actual vibration amplitude of the valve stem 12 together with variations. This measurement value is processed by the acceleration sensor signal processing unit 28 and then transmitted to the vibration structure analysis device unit 29 having a structural analysis model. The valve element (particularly the valve body 11) of the valve element (particularly the valve body 11) is transmitted using this structural analysis model. The vibration amplitude and the natural frequency of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) are analyzed and estimated. The ultrasonic sensor 30 is temporarily installed outside the valve box 13 and measures the actual vibration amplitude of the valve body 11 in the valve box 13 together with variations. The measured value of the vibration amplitude of the valve body 11 is processed by the ultrasonic sensor signal processing unit 31, and the natural frequency of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) is processed by the ultrasonic sensor signal processing unit 21. Is calculated.

振動構造解析装置部２９または超音波センサ信号処理部３１からの弁体１１の振動振幅は、第１振動構造解析装置部３３へ送信される。この第１振動構造解析装置部３３は、弁装置１０の構造解析モデルを具備し、まず、この構造解析モデルを用いて、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力との関係（第１関係）を算出する。次に、第１振動構造解析装置部３３は、振動構造解析装置部２９または超音波センサ信号処理部３１から送信された弁体１１の振動振幅と前記第１関係とを用いて、弁要素（特に弁棒１２）の最大応力を算出する。この第１振動構造解析装置部３３が算出した弁要素（特に弁棒１２）の最大応力と、振動構造解析装置部２９または超音波センサ信号処理部３１にて推定または算出された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数は、破損リスク判定装置部３２へ送信される。   The vibration amplitude of the valve body 11 from the vibration structure analysis device unit 29 or the ultrasonic sensor signal processing unit 31 is transmitted to the first vibration structure analysis device unit 33. The first vibration structural analysis device unit 33 includes a structural analysis model of the valve device 10. First, using this structural analysis model, the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) and the valve element (particularly the valve stem) 12) The relationship (first relationship) with the maximum stress is calculated. Next, the first vibration structure analysis device unit 33 uses the vibration amplitude of the valve body 11 transmitted from the vibration structure analysis device unit 29 or the ultrasonic sensor signal processing unit 31 and the first relationship to use the valve element ( In particular, the maximum stress of the valve stem 12) is calculated. The maximum stress of the valve element (especially the valve stem 12) calculated by the first vibration structure analyzer 33 and the valve element (valve estimated or calculated by the vibration structure analyzer 29 or the ultrasonic sensor signal processor 31). The natural frequencies of the body 11 and the valve stem 12) are transmitted to the damage risk determination device unit 32.

一方、第２振動構造解析装置部３４は、前記第２の実施の形態の振動構造解析装置部２２と同様に機能する。つまり、第２振動構造解析装置部３４は、まず、具備した弁装置１１０の振動構造解析モデルを用いて、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力との関係（第２関係）を算出する。次に、第２振動構造解析装置部３４は、振動評価装置部１９にて検知された弁要素（特に弁体１１）の振動振幅と前記第２関係とを用いて、弁要素（特に弁棒１２）の最大応力を算出する。この第２振動構造解析装置部３４が算出した弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と弁要素（特に弁棒１２）の最大応力は、破損リスク判定装置部３２へ送信される。   On the other hand, the second vibration structure analysis apparatus unit 34 functions in the same manner as the vibration structure analysis apparatus unit 22 of the second embodiment. That is, the second vibration structure analysis device unit 34 first uses the vibration structure analysis model of the valve device 110 provided, and the natural frequency of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) and the valve elements (particularly the valve elements). The relationship (second relationship) between the vibration amplitude of the body 11) and the maximum stress of the valve element (particularly the valve stem 12) is calculated. Next, the second vibration structure analysis device unit 34 uses the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) detected by the vibration evaluation device unit 19 and the second relationship to use the valve element (particularly the valve rod). The maximum stress of 12) is calculated. The natural frequency of the valve element (valve body 11 and valve stem 12) and the maximum stress of the valve element (especially the valve stem 12) calculated by the second vibration structure analyzing unit 34 are transmitted to the damage risk judging unit 32. The

破損リスク判定装置部３２には、図８に示すような弁要素（特に弁棒１２）に関する設計疲労線図Ｐ（図５の設計疲労線図Ｐと同一）が格納されている。破損リスク判定装置部３２は、図８（Ａ）に示すように、第１振動構造解析装置部３３が算出した最大応力（例えば最大応力σ１）と、第２振動構造解析装置部３４が算出した最大応力（例えば最大応力σ２）と、格納された設計疲労線図Ｐとを用いて、弁要素（特に弁棒１２）が疲労限界に到達する繰り返し回数（最大応力σ１、σ２にそれぞれ対応する繰り返し回数Ｎ１、Ｎ２）を求める。そして、破損リスク判定装置部３２は、繰り返し回数Ｎ１またはＮ２と、振動構造解析装置部２９または超音波センサ信号処理部３１にて推定または算出された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数とを用いて、弁要素（特に弁棒１２）が疲労限界に到達する時期（予寿命）を求め、弁要素（特に弁棒１２）の破損リスクを最終的に判定し評価する。   The damage risk determination device unit 32 stores a design fatigue diagram P (same as the design fatigue diagram P of FIG. 5) regarding the valve element (particularly the valve stem 12) as shown in FIG. As shown in FIG. 8A, the damage risk determination device unit 32 calculates the maximum stress (for example, the maximum stress σ1) calculated by the first vibration structure analysis device 33 and the second vibration structure analysis device unit 34. Using the maximum stress (for example, the maximum stress σ2) and the stored design fatigue diagram P, the number of repetitions that the valve element (particularly the valve stem 12) reaches the fatigue limit (repetitions corresponding to the maximum stresses σ1 and σ2 respectively) The number of times N1, N2) is obtained. The damage risk determination device unit 32 includes the number of repetitions N1 or N2 and the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) estimated or calculated by the vibration structure analysis device unit 29 or the ultrasonic sensor signal processing unit 31. Using the natural frequency, the time (pre-life) when the valve element (particularly the valve stem 12) reaches the fatigue limit is obtained, and the risk of damage to the valve element (particularly the valve stem 12) is finally determined and evaluated.

尚、予寿命を求める計算には繰り返し回数Ｎ１、Ｎ２のいずれを用いてもよく、または繰り返し回数Ｎ１とＮ２に基づいて予寿命の計算に用いる繰り返し回数を新たに決定して(例えば繰り返し回数Ｎ１とＮ２の平均値)用いてもよい。例えば、安全性の観点から、上述した中で最も予寿命が短くなる繰り返し回数Ｎ１を採用する。   Note that either the number of repetitions N1 or N2 may be used in the calculation for obtaining the pre-life, or a new number of repetitions used for the calculation of the pre-life is determined based on the number of repetitions N1 and N2 (for example, the number of repetitions N1 And the average value of N2). For example, from the viewpoint of safety, the number of repetitions N1 with the shortest pre-life is adopted.

図８（Ｂ）に示すように、第１振動構造解析装置部３３が算出した最大応力σ１と、第２振動構造解析装置部３４が算出した最大応力σ２とが等しい場合には、弁要素（特に弁棒１２）が疲労限界に到達する繰り返し回数Ｎ１、Ｎ２も等しくなる。この場合、破損リスク判定装置部３２は、振動構造解析装置部２９または超音波センサ信号処理部３１にて推定または算出された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と、第２振動構造解析装置部３４が算出した弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数とを用いて、例えば弁要素（特に弁棒１２）が疲労限界に早期に到達する時期（予寿命）を求め、この弁要素（特に弁棒１２）の破損リスクを最終的に判定し評価する。   As shown in FIG. 8B, when the maximum stress σ1 calculated by the first vibration structural analysis device unit 33 is equal to the maximum stress σ2 calculated by the second vibration structural analysis device unit 34, the valve element ( In particular, the number of repetitions N1 and N2 at which the valve stem 12) reaches the fatigue limit is also equal. In this case, the damage risk determination device unit 32 includes the natural frequency of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) estimated or calculated by the vibration structure analysis device unit 29 or the ultrasonic sensor signal processing unit 31, and the first Using the natural frequency of the valve elements (valve body 11 and valve stem 12) calculated by the two-vibration structural analysis unit 34, for example, when the valve element (particularly the valve stem 12) reaches the fatigue limit early (preliminary time) Life) is determined, and the risk of breakage of the valve element (particularly the valve stem 12) is finally determined and evaluated.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）及び（２）と同様な効果を奏するほか、次の効果（６）を奏する。   With the configuration as described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effect (6) is achieved. .

（６）警報発信装置部２１が警報を発信したときに加速度センサ２７または超音波センサ３０が仮設されて、弁体１１の実際の振動振幅が測定される。そして、この測定値により求められた弁棒１２の最大応力及び弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数と、振動評価装置部１９にて検知された弁要素（特に弁体１１）の振動振幅により求められた弁要素（特に弁棒１２）の最大応力及び弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数とを破損リスク判定装置部３２が比較する。これにより、実測値に基づいて、弁要素（特に弁棒１２）の破損リスクを最終的に判定し評価することができる。これにより、複数の指標で破損リスクを判定することができ、信頼性が向上する。   (6) When the alarm transmission device unit 21 transmits an alarm, the acceleration sensor 27 or the ultrasonic sensor 30 is temporarily installed, and the actual vibration amplitude of the valve body 11 is measured. Then, the maximum stress of the valve stem 12 and the natural frequency of the valve element (the valve body 11 and the valve stem 12) obtained from this measured value, and the valve element (particularly the valve body 11) detected by the vibration evaluation device unit 19 are obtained. The damage risk determination device 32 compares the maximum stress of the valve element (particularly the valve stem 12) and the natural frequency of the valve element (valve body 11 and valve stem 12) obtained from the vibration amplitude of Accordingly, the risk of damage to the valve element (particularly the valve stem 12) can be finally determined and evaluated based on the actually measured value. Thereby, damage risk can be determined with a plurality of indices, and reliability is improved.

尚、加速度センサ２７や超音波センサ３０はプラント運転員が仮設するものとして説明したが、これは運用上の問題であり、常設としてももちろんかまわない。また、加速度センサ２７と超音波センサ３０の両方を設置し、一方の計測値のみを採用する等としてもよい。   Although the acceleration sensor 27 and the ultrasonic sensor 30 have been described as being temporarily installed by a plant operator, this is an operational problem and may be of course permanent. Moreover, it is good also as installing both the acceleration sensor 27 and the ultrasonic sensor 30, and employ | adopting only one measured value.

［Ｅ］第５の実施の形態（図９）
図９は、本発明に係る弁装置の健全性監視評価支援システムにおける第５の実施の形態を示す構成図である。この第５の実施の形態において、前記第１及び第３の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。 [E] Fifth embodiment (FIG. 9)
FIG. 9: is a block diagram which shows 5th Embodiment in the soundness monitoring evaluation assistance system of the valve apparatus which concerns on this invention. In the fifth embodiment, the same parts as those in the first and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified or omitted.

本実施の形態の弁装置の健全性監視評価支援システムＥが前記第１の実施の形態と異なる点は、この第１の実施の形態の弁装置の健全性監視評価支援システムＡのうち、上流側圧力センサ１４、下流側圧力センサ１５及び警報発信装置部２１は採用するものの、他の構成要素は用いず、周波数分析装置部３５、振動構造解析装置部３６及び固有振動数検知装置部３７を有する点である。これらの周波数分析装置部３５、振動構造解析装置部３６及び固有振動数検知装置部３７が、弁要素（特に弁体１１）の振動を評価する振動評価手段である振動評価装置部Ｅ１として機能する。   The health monitoring and evaluation support system E for the valve device of the present embodiment differs from the first embodiment in that the upstream of the health monitoring and evaluation support system A for the valve device of the first embodiment. The side pressure sensor 14, the downstream pressure sensor 15, and the alarm transmission unit 21 are employed, but other components are not used, and the frequency analysis unit 35, the vibration structure analysis unit 36, and the natural frequency detection unit 37 are used. It is a point to have. The frequency analysis unit 35, the vibration structure analysis unit 36, and the natural frequency detection unit 37 function as a vibration evaluation unit E1 that is a vibration evaluation unit that evaluates the vibration of the valve element (particularly the valve body 11). .

周波数分析装置部３５は、上流側圧力センサ１４からの上流側流体圧力ＰＡと下流側圧力センサ１５からの下流側流体圧力ＰＢをリアルタイムで周波数分析する。この周波数分析結果は固有振動数検知装置部３７へ送信される。また、振動構造解析装置部３６は、具備した弁装置１０の構造解析モデルを用いて固有値解析を行い、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数を推定する。この推定値も固有振動数検知装置部３７へ送信される。 Frequency analyzer 35 performs frequency analysis of the downstream fluid pressure P B from the upstream fluid pressure P A and the downstream side pressure sensor 15 from the upstream pressure sensor 14 in real time. This frequency analysis result is transmitted to the natural frequency detection device unit 37. Further, the vibration structure analysis device unit 36 performs eigenvalue analysis using the structural analysis model of the valve device 10 provided, and estimates the natural frequency of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12). This estimated value is also transmitted to the natural frequency detection device unit 37.

ところで、流体励起振動のなかで、大振幅を伴う流体励起振動現象は、流体励振力による単純な強制振動ではなく、流体とこの流体中の構造体（弁体１１及び弁棒１２）とが連成し合っている場合が多く、流体側の圧力変動に構造体側の固有振動数成分が顕著に出現する可能性が高い。   By the way, in the fluid excitation vibration, the fluid excitation vibration phenomenon with a large amplitude is not a simple forced vibration due to the fluid excitation force, but the fluid and the structure (the valve body 11 and the valve rod 12) in the fluid are linked. In many cases, there is a high possibility that the natural frequency component on the structure side appears remarkably in the pressure fluctuation on the fluid side.

そこで、固有振動数検知装置部３７は、周波数分析装置部３５からの周波数分析データに、振動構造解析装置部３６にて推定された弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数成分を表すピーク波形が検出されているか否かを判断する。これにより、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が評価される。   Therefore, the natural frequency detection device unit 37 uses the frequency analysis data from the frequency analysis device unit 35 as the natural frequency component of the valve elements (the valve body 11 and the valve stem 12) estimated by the vibration structure analysis device unit 36. It is determined whether or not a peak waveform representing is detected. Thereby, the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) is evaluated.

周波数分析装置部３５からの周波数分析データに、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数成分を表すピーク波形が検知されている場合には、固有振動数検知装置部３７は、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が大きいと判断して警報発信装置部２１を作動させ、この警報発信装置部２１が、プラント運転員に周知させるための警報を発信する。   When the peak waveform representing the natural frequency component of the valve element (valve body 11 and valve stem 12) is detected in the frequency analysis data from the frequency analysis device unit 35, the natural frequency detection device unit 37 It is judged that the vibration amplitude of the valve element (particularly the valve body 11) is large, the alarm transmission device unit 21 is operated, and this alarm transmission device unit 21 transmits an alarm for making the plant operator well-known.

更に、周波数分析装置部３５からの周波数分析データに、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の固有振動数成分を表すピーク波形が検知されている場合には、固有振動数検知装置部３７は、弁要素（特に弁体１１）の振動振幅が大きいと判断して、その旨をポンプ回転数制御部２５または弁開度調整機構制御部２６へ送信する。このときには、周波数分析装置部３５による周波数分析データに固有振動数成分のピークが検知されない運転条件となるように、ポンプ回転数制御部２５がポンプ回転数を低下させる制御を実行し、または弁開度調整機構制御部２６が弁開度を拡大させる制御を実行する。   Further, when the peak waveform representing the natural frequency component of the valve element (valve body 11 and valve stem 12) is detected in the frequency analysis data from the frequency analysis device unit 35, the natural frequency detection device unit 37 is detected. Determines that the vibration amplitude of the valve element (especially the valve body 11) is large, and transmits that fact to the pump rotation speed control unit 25 or the valve opening adjustment mechanism control unit 26. At this time, the pump rotation speed control unit 25 executes control for reducing the pump rotation speed or opens the valve so that the operation condition is such that the peak of the natural frequency component is not detected in the frequency analysis data by the frequency analysis unit 35. The degree adjustment mechanism control unit 26 executes control to increase the valve opening.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（７）を奏する。   With the configuration as described above, according to the present embodiment, the following effect (7) is obtained.

（７）弁体１１の上流側流体圧力ＰＡと下流側流体圧力ＰＢのみを用いて、固有振動数検知装置部３７が弁要素（特に弁体１１）の大振幅振動現象の発生の有無を検知し、この場合、大振幅振動現象が検知されなくなるまで、ポンプ回転数または弁開度がポンプ回転数制御部２５または弁開度調整機構制御部２６によりそれぞれ制御されるので、弁要素（弁体１１及び弁棒１２）の振動による損傷や疲労蓄積を防止することができる。 (7) only with the upstream fluid pressure P A and the downstream fluid pressure P B of the valve body 11, occurrence of large amplitude vibration phenomena in the natural frequency detection unit 37 is a valve element (in particular the valve body 11) In this case, the pump rotation speed or the valve opening degree is controlled by the pump rotation speed control unit 25 or the valve opening adjustment mechanism control unit 26 until the large amplitude vibration phenomenon is not detected. Damage and fatigue accumulation due to vibration of the valve body 11 and the valve stem 12) can be prevented.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上述した通り、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形をとることができる。また例えば、第１の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせる等、各実施の形態を組み合わせることが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, as described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made. Further, for example, the embodiments can be combined, such as combining the first embodiment and the third embodiment.

１０ 弁装置
１１ 弁体
１２ 弁棒
１３ 弁箱
１４ 上流側圧力センサ
１５ 下流側圧力センサ
１６ 温度計
１８ キャビテーション係数演算装置部
１９ 振動評価装置部
２０ 相関データベース部
２１ 警報発信装置部
２２ 振動構造解析部
２３ 疲労評価装置部
２４ 交換時期警報発信装置部
２５ ポンプ回転数制御部
２６ 弁開度調整機構制御部
２７ 加速度センサ（振動検知センサ）
３０ 超音波センサ（振動検知センサ）
３２ 破損リスク判定装置部
３３ 第１振動構造解析装置部
３４ 第２振動構造解析装置部
３５ 周波数分析装置部
３６ 振動構造解析装置部
３７ 固有振動数検知装置部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 弁装置の健全性監視評価支援システム
Ａ１、Ｅ１、振動評価装置部（振動評価手段）
ＰＡ 上流側流体圧力
ＰＢ 下流側流体圧力
Ｋｍ キャビテーション係数 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Valve apparatus 11 Valve body 12 Valve rod 13 Valve box 14 Upstream pressure sensor 15 Downstream pressure sensor 16 Thermometer 18 Cavitation coefficient calculation unit 19 Vibration evaluation unit 20 Correlation database unit 21 Alarm transmission unit 22 Vibration structure analysis unit 23 Fatigue evaluation device unit 24 Replacement time alarm transmission device unit 25 Pump rotation speed control unit 26 Valve opening adjustment mechanism control unit 27 Acceleration sensor (vibration detection sensor)
30 Ultrasonic sensor (vibration detection sensor)
32 Damage risk determination device unit 33 First vibration structure analysis device unit 34 Second vibration structure analysis device unit 35 Frequency analysis device unit 36 Vibration structure analysis device unit 37 Natural frequency detection device unit A, B, C, D, E Valve Device health monitoring evaluation support system A1, E1, vibration evaluation device (vibration evaluation means)
P A Upstream fluid pressure P B Downstream fluid pressure Km Cavitation coefficient

Claims (15)

流体が流れる弁箱内に収容された弁体と、この弁体に結合され前記弁体を駆動するための弁棒とを弁要素として有する弁装置の健全性監視評価支援システムであって、
前記弁体の上流側流体圧力を計測する上流側圧力計測手段と、
前記弁体の下流側流体圧力を計測する下流側圧力計測手段と、
前記上流側流体圧力及び前記下流側流体圧力を監視して前記弁要素の振動を評価する振動評価手段と、を有して構成されたことを特徴とする弁装置の健全性監視評価支援システム。 A system for monitoring and evaluating the soundness of a valve device comprising as a valve element a valve body housed in a valve box through which a fluid flows and a valve rod coupled to the valve body for driving the valve body,
Upstream pressure measuring means for measuring the upstream fluid pressure of the valve body;
Downstream pressure measuring means for measuring the downstream fluid pressure of the valve body;
A soundness evaluation evaluation support system for a valve device, comprising: vibration evaluation means for monitoring vibrations of the valve element by monitoring the upstream fluid pressure and the downstream fluid pressure. 前記弁装置を含むプラントの運転時の温度を計測する温度計を有し、
前記振動評価手段は、上流側流体圧力、下流側流体圧力及び前記温度計からの温度に基づいて、弁箱内を流れる流体のキャビテーション係数を算出するキャビテーション係数演算装置部と、
キャビテーション係数と前記弁要素の振動振幅との相関関係を前記弁要素の形状毎に格納する相関データベース部と、
この相関データベース部における前記相関関係を参照して、前記キャビテーション係数演算装置部で算出されたキャビテーション係数から前記弁要素の振動振幅を検知し評価する振動評価装置部と、を備えて構成されたことを特徴とする請求項１に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 Having a thermometer for measuring the temperature during operation of the plant including the valve device;
The vibration evaluating means includes a cavitation coefficient computing unit that calculates a cavitation coefficient of the fluid flowing in the valve box based on the upstream fluid pressure, the downstream fluid pressure, and the temperature from the thermometer,
A correlation database unit that stores the correlation between the cavitation coefficient and the vibration amplitude of the valve element for each shape of the valve element;
A vibration evaluation device unit that detects and evaluates the vibration amplitude of the valve element from the cavitation coefficient calculated by the cavitation coefficient calculation device unit with reference to the correlation in the correlation database unit. The soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to claim 1. 前記プラントの運転条件が弁要素の振動振幅を急激に増大させるキャビテーション係数に到達したと振動評価装置部が判断したときに、警報発信装置部が警報を発信するよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 When the vibration evaluation device unit determines that the operation condition of the plant has reached a cavitation coefficient that rapidly increases the vibration amplitude of the valve element, the alarm transmission device unit is configured to transmit an alarm. The soundness monitoring evaluation support system for the valve device according to claim 2. 前記弁装置の構造解析モデルを用いて弁要素の固有振動数と、前記弁要素の振動振幅と最大応力との関係を算出し、振動評価装置部にて検知された前記弁要素の振動振幅と前記関係とを用いて前記弁要素の最大応力を算出する振動構造解析装置部と、
前記振動構造解析装置部にて算出した弁要素の固有振動数と最大応力とから前記弁要素の疲労を評価して、この弁要素の交換時期を予測する疲労評価装置部と、を更に有して構成されたことを特徴とする請求項２に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 Using the structural analysis model of the valve device, calculate the natural frequency of the valve element, the vibration amplitude of the valve element and the maximum stress, and the vibration amplitude of the valve element detected by the vibration evaluation device unit A vibration structure analysis unit that calculates the maximum stress of the valve element using the relationship;
A fatigue evaluation device that evaluates the fatigue of the valve element from the natural frequency and maximum stress of the valve element calculated by the vibration structure analysis device and predicts the replacement time of the valve element; The soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to claim 2, wherein the system is configured as described above. 前記疲労評価装置部にて予測された弁要素の交換時期に到達したときに、交換時期警報発信装置部が警報を発信するよう構成されたことを特徴とする請求項４に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 5. The valve device according to claim 4, wherein when the valve element replacement time predicted by the fatigue evaluation device unit has been reached, the replacement time alarm transmission device unit is configured to send an alarm. Health monitoring evaluation support system. 前記振動評価装置部は、弁要素の振動振幅が急激に増加するキャビテーション係数に到達したと判断したときに、その旨の信号を、流体を流動させるポンプの回転数を制御するポンプ回転数制御部へ送信し、
このポンプ回転数制御部は、弁要素の振動振幅が急激に増大するキャビテーション係数よりも小さな値のキャビテーション係数となるように前記ポンプの回転数を低下させるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 When it is determined that the vibration evaluation device unit has reached a cavitation coefficient at which the vibration amplitude of the valve element suddenly increases, a pump rotation number control unit that controls the rotation number of the pump that causes the fluid to flow to that effect Send to
The pump rotation speed control unit controls the pump rotation speed to decrease so that the cavitation coefficient is smaller than the cavitation coefficient at which the vibration amplitude of the valve element rapidly increases. System for monitoring and evaluating soundness of the valve device described in 1. 前記振動評価装置部は、弁要素の振動振幅が急激に増加するキャビテーション係数に到達したと判断したときに、その旨の信号を、弁装置の弁開度を調整する機構を制御する弁開度調整機構制御部へ送信し、
この弁開度調整機構制御部は、弁要素の振動振幅が急激に増大するキャビテーション係数よりも小さな値のキャビテーション係数となるように前記弁開度を拡大させるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 When it is determined that the vibration evaluation device unit has reached a cavitation coefficient at which the vibration amplitude of the valve element suddenly increases, a valve opening degree that controls a mechanism that adjusts the valve opening degree of the valve device Sent to the adjustment mechanism controller,
The valve opening adjusting mechanism control unit controls the valve opening to be expanded so that the cavitation coefficient is smaller than the cavitation coefficient at which the vibration amplitude of the valve element increases rapidly. 3. The soundness monitoring evaluation support system for the valve device according to 2. 前記警報発信装置部からの警報が発信された後に設置されて、弁要素の振動振幅及び固有振動数を測定するための振動検知センサと、
弁装置の構造解析モデルを用いて前記弁要素の振動振幅と最大応力との第１関係を算出し、前記振動検知センサにて測定された前記弁要素の振動振幅と前記第１関係とを用いて前記弁要素の最大応力を算出する第１振動構造解析装置部と、
前記弁装置の構造解析モデルを用いて弁要素の固有振動数と、前記弁要素の振動振幅と最大応力との第２関係を算出し、振動評価装置部にて検知された前記弁要素の振動振幅と前記第２関係とを用いて前記弁要素の最大応力を算出する第２振動構造解析装置部と、
前記振動検知センサを用いて測定された前記弁要素の固有振動数、前記第１振動構造解析装置部にて算出された前記弁要素の最大応力、並びに前記第２振動構造解析装置部にて算出された前記弁要素の固有振動数及び最大応力を比較して、前記弁要素の破損リスクを判定する破損リスク判定装置部と、を更に有して構成されたことを特徴とする請求項３に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 A vibration detection sensor that is installed after an alarm is transmitted from the alarm transmitter device, and measures the vibration amplitude and natural frequency of the valve element;
A first relationship between the vibration amplitude of the valve element and the maximum stress is calculated using a structural analysis model of the valve device, and the vibration amplitude of the valve element measured by the vibration detection sensor and the first relationship are used. A first vibration structure analyzer for calculating a maximum stress of the valve element;
Using the structural analysis model of the valve device, the second relationship between the natural frequency of the valve element, the vibration amplitude of the valve element and the maximum stress is calculated, and the vibration of the valve element detected by the vibration evaluation device unit A second vibration structure analysis device unit that calculates the maximum stress of the valve element using amplitude and the second relationship;
The natural frequency of the valve element measured using the vibration detection sensor, the maximum stress of the valve element calculated by the first vibration structure analysis unit, and the second vibration structure analysis unit A failure risk determination device for determining a failure risk of the valve element by comparing the natural frequency and the maximum stress of the valve element thus formed, further comprising: The health monitoring evaluation support system for the described valve device. 前記振動検知センサは、弁棒の露出部に設置されてこの弁棒の振動振幅を測定する加速度センサ、または弁箱外部に設置されて前記弁箱内部の弁体の振動振幅を測定する超音波センサの、少なくともいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 The vibration detection sensor is an acceleration sensor that is installed on the exposed portion of the valve stem and measures the vibration amplitude of the valve stem, or an ultrasonic wave that is installed outside the valve box and measures the vibration amplitude of the valve body inside the valve box. 9. The soundness monitoring evaluation support system for a valve device according to claim 8, wherein the system is at least one of sensors. 前記振動評価手段は、上流側流体圧力及び下流側流体圧力の両信号を周波数分析する周波数分析装置部と、
弁装置の構造解析モデルを用いて弁要素の固有振動数を推定する振動構造解析装置部と、
前記周波数分析装置部からの周波数分析データに、前記振動構造解析装置部にて推定された前記弁要素の固有振動数成分が検知されているか否かを判断する固有振動数検知装置部とを有して、前記弁要素の振動振幅を評価するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 The vibration evaluation means includes a frequency analysis unit that performs frequency analysis of both upstream fluid pressure and downstream fluid pressure signals,
A vibration structural analysis unit that estimates the natural frequency of the valve element using a structural analysis model of the valve device;
The frequency analysis data from the frequency analysis unit has a natural frequency detection unit that determines whether or not the natural frequency component of the valve element estimated by the vibration structure analysis unit is detected. The system for monitoring and evaluating the soundness of a valve device according to claim 1, wherein the vibration amplitude of the valve element is evaluated. 前記周波数分析データに弁要素の固有振動数成分が検知されていると固有振動数検知装置部が判断した場合に、警報発信装置部が警報を発信するよう構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 The alarm transmission device unit is configured to transmit an alarm when the natural frequency detection device unit determines that a natural frequency component of a valve element is detected in the frequency analysis data. 10. The soundness monitoring evaluation support system for the valve device according to 10. 前記固有振動数検知装置部は、周波数分析データに弁要素の固有振動数成分が検知されていると判断した場合に、その旨の信号を、流体を流動させるポンプの回転数を制御するポンプ回転数制御部へ送信し、
このポンプ回転数制御部は、固有振動数成分が検知されない運転条件となるように前記ポンプの回転数を低下させるよう制御することを特徴とする請求項１０に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 When it is determined that the natural frequency component of the valve element is detected in the frequency analysis data, the natural frequency detection device unit transmits a signal to that effect to control the rotation speed of the pump that causes the fluid to flow. To the number controller
11. The soundness monitoring evaluation of the valve device according to claim 10, wherein the pump rotational speed control unit performs control so as to reduce the rotational speed of the pump so as to satisfy an operation condition in which a natural frequency component is not detected. Support system. 前記固有振動数検知装置部は、周波数分析データに弁要素の固有振動数成分が検知されていると判断した場合に、その旨の信号を、弁装置の弁開度を調整する機構を制御する弁開度調整機構制御部へ送信し、
この弁開度調整機構制御部は、固有振動数成分が検知されない運転条件となるように前記弁開度を拡大させるよう制御することを特徴とする請求項１０に記載の弁装置の健全性監視評価支援システム。 When it is determined that the natural frequency component of the valve element is detected in the frequency analysis data, the natural frequency detection device unit controls a mechanism for adjusting the valve opening of the valve device with a signal to that effect. Sent to the valve opening adjustment mechanism controller,
11. The valve device health monitoring according to claim 10, wherein the valve opening adjusting mechanism control unit controls the valve opening to be expanded so as to satisfy an operation condition in which a natural frequency component is not detected. Evaluation support system. 流体が流れる弁箱内に収容された弁体と、この弁体に結合され前記弁体を駆動するための弁棒とを弁要素として有する弁装置の健全性監視評価方法であって、
前記弁体の上流側流体圧力、下流側流体圧力、及び前記弁装置を含むプラントの運転時の温度に基づいて、前記弁箱内を流れる流体のキャビテーション係数を算出し、このキャビテーション係数と前記弁要素の振動振幅との相関関係を参照して、算出されたキャビテーション係数から前記弁要素の振動振幅を検知し評価することを特徴とする弁装置の健全性監視評価方法。 A method for monitoring and evaluating the soundness of a valve device having, as valve elements, a valve body housed in a valve box through which a fluid flows and a valve rod coupled to the valve body for driving the valve body,
Based on the upstream fluid pressure of the valve body, the downstream fluid pressure, and the temperature during operation of the plant including the valve device, the cavitation coefficient of the fluid flowing in the valve box is calculated, and the cavitation coefficient and the valve A method for monitoring and evaluating the soundness of a valve device, wherein the vibration amplitude of the valve element is detected and evaluated from the calculated cavitation coefficient with reference to the correlation with the vibration amplitude of the element. 流体が流れる弁箱内に収容された弁体と、この弁体に結合され前記弁体を駆動するための弁棒とを弁要素として有する弁装置の健全性監視評価方法であって、
上流側流体圧力及び下流側流体圧力の両信号を周波数分析し、前記弁装置の構造解析モデルを用いて前記弁要素の固有振動数を推定し、前記周波数分析データに前記弁要素の固有振動数成分が検知されているか否かを判断して、前記弁要素の振動振幅を評価することを特徴とする弁装置の健全性監視評価方法。 A method for monitoring and evaluating the soundness of a valve device having, as valve elements, a valve body housed in a valve box through which a fluid flows and a valve rod coupled to the valve body for driving the valve body,
Both the upstream fluid pressure signal and the downstream fluid pressure signal are frequency analyzed, the natural frequency of the valve element is estimated using a structural analysis model of the valve device, and the natural frequency of the valve element is added to the frequency analysis data. A method for monitoring and evaluating the soundness of a valve device, characterized by determining whether or not a component is detected and evaluating the vibration amplitude of the valve element.
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