JP2011112485A - Device and method for evaluating abrasion life of dynamo - Google Patents

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貴博 久保
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朋男 大藤
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洋茂 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately evaluate the abrasion life of a dynamo on the basis of an actual use state. <P>SOLUTION: An abrasion life evaluation device is equipped with a first memory part for storing a plurality of first abrasion data showing a change in the abrasion quantity of a base material with the elapse of time and a second memory part for storing second abrasion data showing the actually measured abrasion quantity of a predetermined base material to be evaluated and the correspondence data showing the corresponding relation of operation time, the abrasion speed of the base material, and a static strength parameter. The abrasion life of the predetermined base material is evaluated on the basis of the second abrasion data and the first abrasion data or the correspondence data. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば火力発電用ガスタービンの発電機器の摩耗寿命を評価する発電機器の摩耗寿命評価装置および摩耗寿命評価方法に関する。   The present invention relates to a power generation equipment wear life evaluation apparatus and a wear life evaluation method for evaluating the wear life of power generation equipment of a gas turbine for thermal power generation, for example.

火力発電用ガスタービンは、運転時にロータの回転、高速で流れる高温ガスや冷却空気の通過などに伴って、様々な箇所(ガスタービンの発電機器)で振動が発生する。この振動が原因で発電機器と相手材とが接触して摩耗損傷が発生する。
そこで、シール材をアルミナコーティングし、相手材にステライトNo.6等の炭素を1.0重量%程度含んだコバルト−クロム合金を用いたガスタービン燃焼器が提案されている(例えば特許文献1参照)。
In a gas turbine for thermal power generation, vibration is generated at various locations (power generation equipment of the gas turbine) with rotation of the rotor during operation, passage of high-temperature gas or cooling air flowing at high speed, and the like. Due to this vibration, the power generating device and the mating material come into contact with each other and wear damage occurs.
Therefore, the sealing material is alumina-coated, and the other material is Stellite No. A gas turbine combustor using a cobalt-chromium alloy containing about 1.0% by weight of carbon such as 6 has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−193866号公報JP 2003-193866 A

しかしながら、上記した先行技術には、摩耗を低減するガスタービンの発電機器が示されており、実際の使用によって生じる摩耗に対して発電機器が使用限界になるまでの寿命予想や評価については記載されていない。   However, the above-described prior art shows a gas turbine power generation device that reduces wear, and describes the life expectancy and evaluation until the power generation device reaches the use limit against wear caused by actual use. Not.

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、発電機器の摩耗寿命を実際の使用状況に基づき正確に評価することのできる発電機器の摩耗寿命評価装置および摩耗寿命評価方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a wear life evaluation apparatus and a wear life evaluation method for a power generation device capable of accurately evaluating the wear life of the power generation device based on an actual use state. The purpose is to do.

上記の課題を解決するために本発明の発電機器の摩耗寿命評価装置は、ガスタービン機器の基材、相手材、接触形態および接触面圧の組み合わせに応じた摩耗量の経時的変化を表す複数の第1の摩耗データを記憶する第1の記憶部と、相手材と接触し、実測された前記ガスタービン発電機器の評価対象の所定基材の摩耗量を表す第2の摩耗データと、運転時間と、前記基材の摩耗速度と静的強度パラメータの対応関係を表す対応データと、を記憶する第2の記憶部と、選定された前記ガスタービン機器の前記所定基材、相手材、接触形態および接触面圧を入力する入力部と、前記記憶された複数の摩耗データから、前記組み合わせに応じた前記第1の摩耗データを検索する検索部と、前記組み合わせに応じた前記第1の摩耗データが検索された場合、前記記憶された所定基材の摩耗量を表す第2の摩耗データを抽出し、また前記組み合わせに応じた第1の摩耗データが検索されない場合、前記記憶された所定基材の摩耗量を表す第2の摩耗データと前記対応データとを抽出する抽出部と、前記抽出された第2の摩耗データと、前記検索された第1の摩耗データまたは前記抽出された対応データとに基づいて前記入力された所定基材の摩耗寿命を評価する評価部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the wear life evaluation apparatus for power generation equipment according to the present invention is a plurality of devices that represent changes over time in the amount of wear corresponding to a combination of a base material, a counterpart material, a contact form, and a contact surface pressure of a gas turbine equipment. A first storage unit for storing the first wear data; second wear data representing the amount of wear of the predetermined base material to be evaluated of the gas turbine power generator measured in contact with the counterpart material; A second storage unit that stores time, correspondence data representing a correspondence relationship between the wear rate of the base material and a static strength parameter, and the predetermined base material, counterpart material, and contact of the selected gas turbine device An input unit for inputting a form and a contact surface pressure, a search unit for searching for the first wear data according to the combination from the plurality of stored wear data, and the first wear according to the combination Data is retrieved If the second wear data representing the stored wear amount of the predetermined base material is extracted, and the first wear data corresponding to the combination is not retrieved, the stored wear amount of the predetermined base material is determined. An extraction unit that extracts second wear data to be represented and the corresponding data; the extracted second wear data; and the searched first wear data or the extracted corresponding data. And an evaluation unit that evaluates the wear life of the input predetermined base material.

また、本発明の発電機器の摩耗寿命評価方法は、入力部が、選定されたガスタービン機器の評価対象の所定基材、この所定基材と接触する相手材、この所定基材と相手材の接触形態および接触面圧を入力するステップと、検索部が、記憶部に記憶された基材と相手材、接触形態および接触面圧の組み合わせに応じた摩耗量の経時的変化を表す複数の第1の摩耗データから、前記入力された所定基材、相手材、接触形態および接触面圧の組み合わせに応じた第1の摩耗データを検索するステップと、抽出部が、前記組み合わせに応じた前記第1の摩耗データが検索された場合、実測され、かつ前記記憶部に記憶された前記ガスタービン発電機器の所定基材での摩耗量を表す第2の摩耗データを抽出し、また前記組み合わせに応じた第1の摩耗データが検索されない場合、前記記憶部に記憶された第2の摩耗データおよび前記所定基材の摩耗速度に対する静的強度パラメータを表す対応データを抽出するステップと、評価部が、前記検索された第1の摩耗データと、前記抽出された第2の摩耗データまたは対応データと、に基づいて前記入力された所定基材の摩耗寿命を評価するステップと、を含むことを特徴とする。   Further, in the method for evaluating the wear life of the power generation device according to the present invention, the input unit includes a predetermined base material to be evaluated of the selected gas turbine device, a counterpart material in contact with the predetermined base material, and the predetermined base material and the counterpart material. A step of inputting the contact form and the contact surface pressure, and a plurality of first steps in which the search unit represents a change in wear amount over time according to a combination of the base material and the counterpart material, the contact form and the contact surface pressure stored in the storage unit. A step of retrieving first wear data corresponding to a combination of the input predetermined base material, the counterpart material, the contact form and the contact surface pressure from the wear data of the first input; When the first wear data is retrieved, second wear data representing the amount of wear on the predetermined base material of the gas turbine power generation device that is actually measured and stored in the storage unit is extracted, and according to the combination First wear de The second wear data stored in the storage unit and the corresponding data representing the static strength parameter for the wear rate of the predetermined base material, and the evaluation unit And evaluating the inputted wear life of the predetermined base material based on the extracted second wear data or the corresponding second wear data or corresponding data.

本発明によれば、発電機器の摩耗寿命を実際の使用状況に基づき正確に評価することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately evaluate the wear life of the power generation equipment based on the actual use situation.

本発明の一実施形態の摩耗寿命評価装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the wear life evaluation apparatus of one Embodiment of this invention. 実測される基材の摩耗領域を示す側面図である。It is a side view which shows the abrasion area | region of the base material measured. 相手材が接触される際の基材の接触面圧と摩耗速度の対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the contact surface pressure of a base material when an other party material contacts, and a wear rate. 静的強度パラメータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a static intensity | strength parameter. 初期摩耗速度と静的強度パラメータの対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of an initial wear rate and a static strength parameter. 定常摩耗速度と静的強度パラメータの対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of a steady wear rate and a static strength parameter. 接触形態の一例として、基材と相手材の接触面における振幅の大きさを示す図で、(a)は基材と相手材が同一面積で接触する場合、(b)は異なる面積で接触する場合である。As an example of a contact form, it is a figure which shows the magnitude | size of the amplitude in the contact surface of a base material and a counterpart material, (a) is a contact in a different area, when (a) contacts a base material and a counterpart material in the same area. Is the case. 材料DBに記憶される摩擦データの一例で、摩耗量と摺動距離との対応関係を示す図である。It is an example of the friction data memorize | stored in material DB, and is a figure which shows the correspondence of wear amount and sliding distance. 初期摩耗状態と定常摩耗状態の境界点を変化させることにより初回予測摩耗量を補正する一例を示す図である。It is a figure which shows an example which correct | amends the initial predicted wear amount by changing the boundary point of an initial wear state and a steady wear state. 接触面圧を変更した場合の補正の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correction | amendment at the time of changing a contact surface pressure. 接触面での周波数を変更した場合の補正の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correction | amendment at the time of changing the frequency in a contact surface. 摩耗寿命評価装置の摩耗寿命の評価動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the wear life evaluation operation | movement of a wear life evaluation apparatus. 実施形態2に係る摩耗重量と摩耗粉総量との対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of the abrasion weight which concerns on Embodiment 2, and an abrasion powder total amount. 実施形態3に係る摩耗データの一例で、摩耗量と摺動距離との対応関係を示す図である。It is an example of the wear data which concerns on Embodiment 3, and is a figure which shows the correspondence of wear amount and sliding distance. 実施形態4に係る摩耗係数と摺動距離との対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of the wear coefficient which concerns on Embodiment 4, and a sliding distance. 実際の摩耗損傷を、特定の摩耗損傷形態に分類するための変形例1のフローチャートである。It is a flowchart of the modification 1 for classifying an actual wear damage into a specific wear damage form. 変形例2に係る摩耗速度と静的強度パラメータとの対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of the wear rate which concerns on the modification 2, and a static strength parameter.

(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態の摩耗寿命評価装置10の概略構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wear life evaluation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、この摩耗寿命評価装置10は、履歴情報データベース(以下、「履歴情報DB」という)11、材料データベース(以下、「材料DB」という)12、データ入力部13、摩耗データ検索部14、履歴情報抽出部15、摩耗データ作成部16、摩耗量予測部17、条件判断部18、交換時期決定部19を備える。この実施形態の摩耗寿命評価装置10は、履歴情報DB11、材料DB12に記憶されたデータに基づいて評価対象となるガスタービン機器に用いられる基材の摩耗損傷寿命を評価する。   As shown in FIG. 1, this wear life evaluation apparatus 10 includes a history information database (hereinafter referred to as “history information DB”) 11, a material database (hereinafter referred to as “material DB”) 12, a data input unit 13, wear data. A search unit 14, a history information extraction unit 15, a wear data creation unit 16, a wear amount prediction unit 17, a condition determination unit 18, and a replacement time determination unit 19 are provided. The wear life evaluation apparatus 10 of this embodiment evaluates the wear damage life of the base material used for the gas turbine equipment to be evaluated based on the data stored in the history information DB 11 and the material DB 12.

なお、評価対象基材としては、たとえば燃焼器のトランジションピース、蒸気弁の弁棒、長翼の羽根植込部などの蒸気の流入などによって振動が発生する部位があるが、この実施形態では、代表して燃焼器のトランジションピースの場合を説明する。   In addition, as a base material for evaluation, for example, there is a site where vibration is generated due to inflow of steam such as a transition piece of a combustor, a valve rod of a steam valve, a blade implantation part of a long blade, etc. A case of a transition piece of a combustor will be described as a representative.

履歴情報DB11は、評価対象となるガスタービン機器(トランジションピース)に用いられる基材およびこの基材に接触する相手材の材料、使用温度、摺動速度などの機器データを記憶する。また、この履歴情報DB11は、このガスタービン機器の開始から現時点までの運転時間などの運転履歴データを記憶する。さらに、この履歴情報DB11は、実測されたこのガスタービン発電機器の基材の摩耗量を表す現時点での摩耗損傷データ(第2の摩耗データ)を記憶する。すなわち、摩耗損傷データは、実測されたときの時間(実測時の運転時間に相当)データと実測値(摩耗量)データを含むものである。   The history information DB 11 stores equipment data such as a base material used in a gas turbine equipment (transition piece) to be evaluated and a material of a mating material in contact with the base material, a use temperature, and a sliding speed. Further, the history information DB 11 stores operation history data such as an operation time from the start of the gas turbine device to the current time. Further, the history information DB 11 stores current wear damage data (second wear data) representing the measured wear amount of the base material of the gas turbine power generator. That is, the wear damage data includes time when actually measured (corresponding to the operation time at the time of actual measurement) data and actual value (wear amount) data.

また、この履歴情報DB11は、評価対象の基材の摩耗速度に対する静的強度パラメータを表す静的強度の対応データを記憶する。なお、履歴情報DBには、たとえば材料DBに記憶されていない材料(基材)の静的強度パラメータを記憶することも可能である。
さらに、この履歴情報DB11は、基材と静的強度パラメータとの対応関係も記憶している。これにより、現時点ではガスタービン機器に使用されていない材料の組み合わせについても、使用時の寿命評価が可能となる。また、この履歴情報DB11は、材料の限界摩耗量および材料の組み合わせに対応させて、後述する材料の摩耗データの初期摩耗状態と定常摩耗状態の境界点(摺動距離)の情報も記憶している。
The history information DB 11 stores static strength correspondence data representing static strength parameters with respect to the wear rate of the substrate to be evaluated. In the history information DB, for example, a static strength parameter of a material (base material) that is not stored in the material DB can be stored.
Furthermore, this history information DB 11 also stores the correspondence between the base material and the static strength parameter. As a result, it is possible to evaluate the service life of a combination of materials that are not currently used in gas turbine equipment. The history information DB 11 also stores information on the boundary point (sliding distance) between the initial wear state and the steady wear state of material wear data, which will be described later, in correspondence with the limit wear amount of the material and the combination of materials. Yes.

なお、機器データとしては、たとえば部位の形状や接触圧力(接触面圧)などの摩耗条件のデータも含まれる。また、弁棒などの部位によっては、運転履歴データとしては、たとえばガスタービン機器の起動停止回数等の使用条件のデータを含ませることも可能である。   Note that the equipment data includes, for example, data on wear conditions such as the shape of the part and contact pressure (contact surface pressure). Further, depending on the part such as the valve stem, the operation history data may include usage condition data such as the number of start and stop times of the gas turbine equipment.

基材および相手材の材料としては、たとえばハステロイ(HASTELLOY(登録商標))XやIN750、ステライト(登録商標)などの合金からなる。使用温度は、ガスタービンの使用環境での各部位での温度である。摺動速度は、基材と相手材とが往復振動する場合その往復する速度であり、回転運動する場合はその回転数である。   The material of the base material and the counterpart material is made of, for example, an alloy such as Hastelloy (registered trademark) X, IN750, or Stellite (registered trademark). The operating temperature is the temperature at each site in the usage environment of the gas turbine. The sliding speed is the reciprocating speed when the base material and the mating material are reciprocally oscillated, and the rotational speed is the rotational speed when the base material is rotating.

図2は、実測される基材A(評価対象の基材)の摩耗領域を示す側面図である。
図2に示すように、この摩耗損傷データは、たとえば基材Aの摩耗領域の減肉量(摩耗量)である。この摩耗量は、一般的には、タービン機器の分解が困難であるため、摩耗領域を表面粗さ計などにより表面の形状を計測し、平均的な摩耗深さから算出する。
なお、摩耗損傷データとしては、上記減肉量の代わりに、たとえば摩耗粉量、摩耗した基材表面の性状データ、摩耗した基材表面の化学成分分析データなどを用いることも可能である。
FIG. 2 is a side view showing a wear region of the actually measured base material A (base material to be evaluated).
As shown in FIG. 2, the wear damage data is, for example, a thinning amount (wear amount) of a wear region of the base material A. Since the amount of wear is generally difficult to disassemble the turbine equipment, the wear area is calculated from the average wear depth by measuring the shape of the surface with a surface roughness meter or the like.
As the wear damage data, for example, the amount of wear powder, the property data of the worn substrate surface, the chemical component analysis data of the worn substrate surface, and the like can be used instead of the above thinning amount.

次に、基材Aの静的強度の対応データについて説明する。この静的強度の対応データは、基材Aの摩耗速度と静的強度パラメータとの対応関係を表すデータである。
図3は、相手材が接触される際の基材の接触面圧と摩耗速度の対応関係の一例を示す図である。この図3では、基材と相手材が1対1の関係にある場合を示し、図中の黒丸と白丸が、材質は同じでその材料成分が異なる複数の基材を示す。
図3に示すように、摩耗速度は、初期摩耗状態での速度(初期摩耗速度)とその後の定常摩耗状態での速度(定常摩耗速度)では、必ずしも接触面圧に対する依存性は一致しないが、接触面圧の増加とともに摩耗速度は増加する傾向にあることが分かる。
Next, the correspondence data of the static strength of the base material A will be described. This static strength correspondence data is data representing the correspondence between the wear rate of the substrate A and the static strength parameters.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the contact surface pressure of the base material and the wear rate when the mating material is contacted. FIG. 3 shows a case where the base material and the counterpart material are in a one-to-one relationship, and black circles and white circles in the figure indicate a plurality of base materials having the same material but different material components.
As shown in FIG. 3, the wear rate does not necessarily match the contact surface pressure between the speed in the initial wear state (initial wear rate) and the speed in the subsequent steady wear state (steady wear rate). It can be seen that the wear rate tends to increase with increasing contact surface pressure.

図4は、静的強度パラメータの一例を示す図である。
図4に示すように、静的強度パラメータとしては、たとえば材料(基材)の変形仕事量を用いることができる。この静的強度パラメータ(変形仕事量)は、材料の耐力、引張強さの平均値、基材の破断時伸び(最大歪)との積で表される量であり、図4中の斜線で示される面積に相当し、引張破断する場合に材料が吸収するエネルギーに当たる。材料が摩耗損傷していく場合には、局所的に接触した部分が相手材との引張によって変形し、破断した場合に摩耗粉となって摩耗減量が生じると考えられるので、この変形仕事量は摩耗の生じ易さを判断するパラメータとなる。なお、静的強度パラメータとしては、たとえば基材の引張強さや硬さなどの一般的な材料強度特性値を用いることも可能である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a static strength parameter.
As shown in FIG. 4, as the static strength parameter, for example, the deformation work of the material (base material) can be used. This static strength parameter (deformation work amount) is an amount expressed by the product of the yield strength of the material, the average value of the tensile strength, and the elongation at break (maximum strain) of the base material. Corresponds to the area shown and corresponds to the energy absorbed by the material in the event of a tensile break. When the material is subject to wear damage, the locally contacted part is deformed by tension with the mating material, and when it breaks, it is thought that wear powder is generated and wear loss occurs. This is a parameter for determining the ease of wear. In addition, as a static strength parameter, it is also possible to use general material strength characteristic values, such as tensile strength and hardness of a base material, for example.

図5は、初期摩耗速度と静的強度パラメータの対応関係の一例を示す図である。図6は、定常摩耗速度と静的強度パラメータの対応関係の一例を示す図である。なお、図5および図6では、材質は同じでその材料成分が異なる複数の基材に対し、材質の異なる2種類の相手材、たとえばハステロイ(HASTELLOY(登録商標))XやIN750の相手材の特性を示している。このIN750は、ハステロイXよりも摩耗強度が低いため、基材の摩耗速度は、ハステロイXでの摩耗速度より小さな摩耗速度となることが示されている。また、図中の黒丸と白丸は基材の材質が2種類であることを示す。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the initial wear rate and the static strength parameter. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the steady wear rate and the static strength parameter. In FIGS. 5 and 6, two types of mating materials having different materials, such as Hastelloy (registered trademark) X and IN750 mating materials, are used for a plurality of base materials having the same material but different material components. The characteristics are shown. Since IN750 has a lower wear strength than Hastelloy X, it has been shown that the wear rate of the base material is smaller than that of Hastelloy X. Further, black circles and white circles in the figure indicate that there are two types of base material.

ここで、評価対象の基材が、図5、図6に示された白丸の基材と材質が同じで、かつ異なる静的強度パラメータのものの摩耗速度を検出する場合は、この摩耗速度と静的強度パラメータとの対応関係から点線のごとく得ることができる。   Here, when the wear rate of the base material to be evaluated is the same as that of the white circle shown in FIGS. 5 and 6 and the material has a different static strength parameter, the wear rate and the static rate are detected. It can be obtained as shown by a dotted line from the correspondence relationship with the target strength parameter.

図1に示す材料DB12は、基材、相手材、接触形態、接触面圧および接触面での周波数の組み合わせに応じた摩耗量の経時的変化を表す複数の摩耗データ(第1の摩耗データ)を記憶する。
図7は、この接触形態の一例として、基材Aと相手材Bの接触面における振幅の大きさを示す図で、(a)は基材と相手材が同一面積で接触する場合、(b)は異なる面積で接触する場合である。
図7に示すように、(a)は、接触する基材Aと相手材Bがほぼ同一の面積で接触し、一定の面圧で微小振幅振動することにより、摩耗損傷が進む場合である。なお、この場合は、双方の摩耗条件は全く同じである。
The material DB 12 shown in FIG. 1 includes a plurality of wear data (first wear data) representing a change in wear amount over time according to a combination of a base material, a counterpart material, a contact form, a contact surface pressure, and a frequency at the contact surface. Remember.
FIG. 7 is a diagram showing the amplitude of the contact surface between the base material A and the counterpart material B as an example of the contact form. FIG. 7A shows a case where the base material and the counterpart material are in contact with each other in the same area. ) Is the case of contact in different areas.
As shown in FIG. 7, (a) is a case in which wear damage progresses when the contacting base material A and the counterpart material B are in contact with each other in substantially the same area and vibrate with a small amplitude with a constant surface pressure. In this case, both wear conditions are exactly the same.

また(b)は、一方の部材、たとえば基材Aが相手材Bよりも大きく、大きな振幅で振動することにより摩耗する場合である。この場合は、接触面積は変化せず、面積が小さい方の相手材Bの接触面は常に一定であるが、面積が大きい方の基材Aの接触領域は絶えず変化している。この場合には、相手材Bの方が一定の部分に摩耗損傷を受け、摩擦による温度上昇も大きくなるため、より摩擦損傷が大きくなる。このような接触状態にある摩耗を(a)と同様に同じ摩耗条件のデータを適用して評価すると、誤った評価となる。
このため、材料DB12の摩耗データを適用する場合には、相手材Bとの接触状態を加味する必要がある。本実施形態では、材料DB12に、基材A、相手材B、この基材Aと相手材Bの接触面における振幅の大きさおよび振動サイクルの組み合わせに応じた摩耗量の経時的変化を表す複数の摩耗データ(第1の摩耗データ)を記憶する。
Further, (b) is a case where one member, for example, the base material A is larger than the counterpart material B and is worn due to vibration with a large amplitude. In this case, the contact area does not change, and the contact surface of the counterpart material B having the smaller area is always constant, but the contact area of the base material A having the larger area is constantly changing. In this case, the counterpart material B is worn and damaged at a certain portion, and the temperature rise due to friction is increased, so that the friction damage is further increased. If the wear in such a contact state is evaluated by applying the data of the same wear condition as in (a), the evaluation becomes erroneous.
For this reason, when applying the wear data of material DB12, it is necessary to consider the contact state with the counterpart material B. In the present embodiment, the material DB 12 includes a plurality of base materials A, a mating material B, a plurality of amplitude changes in the contact surface between the base material A and the mating material B, and a change over time according to a combination of vibration cycles. Wear data (first wear data) is stored.

図8は、材料DB12に記憶される摩擦データの一例で、摩耗量と摺動距離との対応関係を示す図である。
図8に示すように、摩擦データ(第1の摩擦データ)は、基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数の組み合わせに応じた、基材の摩耗量の経時的変化を表すデータであり、摩耗の初期段階を表す初期摩耗状態とその後に続く摩耗の定常段階を示す定常摩耗状態からなる。また、図8中、点線は、履歴情報DB11に記憶されている基材の境界点(振動距離)を示す。この境界点は、摩耗が初期摩耗状態から定常摩耗状態へ変化する境界を示す。なお、この境界点は、基材と相手材の組み合わせで決まり、接触面圧の影響は受けないものである。また、一点鎖線は、摩耗の限界を示す限界摩耗量である。
FIG. 8 is an example of friction data stored in the material DB 12, and is a diagram illustrating a correspondence relationship between the wear amount and the sliding distance.
As shown in FIG. 8, the friction data (first friction data) is data representing a change in wear amount of the substrate over time according to a combination of the substrate, the counterpart material, the contact form, the contact surface pressure, and the frequency. And an initial wear state representing an initial stage of wear and a steady wear state indicating a subsequent steady stage of wear. Further, in FIG. 8, the dotted line indicates the boundary point (vibration distance) of the base material stored in the history information DB 11. This boundary point indicates a boundary where the wear changes from the initial wear state to the steady wear state. This boundary point is determined by the combination of the base material and the counterpart material, and is not affected by the contact surface pressure. The alternate long and short dash line is a limit wear amount indicating the limit of wear.

この初期の基材Aと相手材Bの接触面では、摩耗損傷を受けると、急激に表面粗さを増し、これに伴い摩擦量が急激に増える。次に定常期の上記接触面では、表面粗さがほぼ一定状態を維持して、相手材との摩耗が進み、生じた摩耗粉も熱によって基材に融着するか、または排出される量も一定の割合となる。   When the contact surface between the initial base material A and the mating material B is subjected to wear damage, the surface roughness is rapidly increased, and the friction amount is rapidly increased accordingly. Next, on the contact surface in the stationary phase, the surface roughness is maintained almost constant, the wear with the mating material proceeds, and the generated wear powder is also fused or discharged to the base material by heat. Will also be a certain percentage.

このため、摩耗領域での摩耗速度はほぼ一定であり、初期摩耗状態よりも定常摩耗状態の方が、摩耗速度が小さくなるが一般的である。すなわち、初期摩耗状態では、摺動距離が長くなると、摩耗量が急激に増えるが、所定の境界点後の定常摩耗状態では、摺動距離が長くなっても、摩耗量の変化が小さく、ほぼ一定の割合で増加する。そして、摩耗量が限界摩耗量に達すると、基材の破断などが生じる使用限界となる。   For this reason, the wear rate in the wear region is substantially constant, and the wear rate is generally lower in the steady wear state than in the initial wear state. That is, in the initial wear state, the wear amount increases rapidly as the sliding distance becomes longer, but in the steady wear state after a predetermined boundary point, even if the sliding distance becomes longer, the change in the wear amount is small. Increase at a constant rate. When the wear amount reaches the limit wear amount, it becomes a use limit in which the base material is broken.

なお、本実施形態での摩擦データは、基材と相手材の接触面圧、たとえば2[MPa]、4[MPa]、6[MPa]ごとに摩擦量の経時的変化を表すものとなっている。すなわち、接触面圧が低下すれば、初期摩耗量も定常摩耗量も低下し、接触面圧が高くなれば、初期摩耗量も定常摩耗量も上昇する。   Note that the friction data in the present embodiment represents the change over time in the amount of friction for each contact surface pressure between the base material and the counterpart material, for example, 2 [MPa], 4 [MPa], and 6 [MPa]. Yes. That is, when the contact surface pressure decreases, both the initial wear amount and the steady wear amount decrease, and when the contact surface pressure increases, both the initial wear amount and the steady wear amount increase.

また、摩耗量は、摺動速度によって変化するが、この実施形態で示す摩耗量と摺動距離の関係は、摩耗量と摩耗時間の関係よりも、より一般的なものである。すなわち、この摩耗量と摺動距離の関係は、振動する周波数と振幅、試験時間を一元化して示しており、実際のガスタービン機器の摩耗状態と振幅や時間が異なっていても摺動距離に換算することにより試験データをそのまま適用可能となる。
ところで、この摺動距離は、
(摺動距離)=(周波数)×(振幅)×(運転時間) …(1)
で表される。ここで、(周波数)=(接触面での摺動サイクル)/(時間)で、(振幅)=(距離)/(接触面での摺動サイクル)である。
The amount of wear varies depending on the sliding speed, but the relationship between the amount of wear and the sliding distance shown in this embodiment is more general than the relationship between the amount of wear and the wear time. In other words, the relationship between the amount of wear and the sliding distance is shown by unifying the vibration frequency, amplitude, and test time. Even if the actual wear state of the gas turbine equipment is different from the amplitude and time, the sliding distance is the same. By converting, the test data can be applied as it is.
By the way, this sliding distance is
(Sliding distance) = (Frequency) × (Amplitude) × (Operating time) (1)
It is represented by Here, (frequency) = (sliding cycle on the contact surface) / (time), and (amplitude) = (distance) / (sliding cycle on the contact surface).

図1に示すように、データ入力部13は、たとえばキーボードやマウスなどからなり、ユーザによって選定された機器(トランジションピース)の評価対象の基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数を入力する入力部として機能する。   As shown in FIG. 1, the data input part 13 consists of a keyboard, a mouse | mouth, etc., for example, The base material of the evaluation object of the apparatus (transition piece) selected by the user, a counterpart material, a contact form, a contact surface pressure, and a frequency are shown. Functions as an input unit for inputting.

摩耗データ検索部14は、材料DB12に記憶された複数の摩耗データから、データ入力部13によって入力された基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数の組み合わせに応じた基材の摩耗データを検索する検索部として機能する。   The wear data search unit 14 wears the base material according to the combination of the base material, the counterpart material, the contact form, the contact surface pressure, and the frequency input by the data input unit 13 from the plurality of wear data stored in the material DB 12. It functions as a search unit that searches for data.

履歴情報抽出部15は、履歴情報DB11に記憶された情報から、データ入力部13によって入力された基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数の組み合わせに応じたトランジションピースの機器データ、運転履歴データ、基材の摩耗損傷データを抽出する。   The history information extraction unit 15 is the device data of the transition piece according to the combination of the base material, the counterpart material, the contact form, the contact surface pressure, and the frequency input by the data input unit 13 from the information stored in the history information DB 11. Operation history data and substrate wear damage data are extracted.

また、履歴情報抽出部15は、この摩耗データ検索部14で上記組み合わせに応じた摩耗データが検索されない場合、履歴情報DB11から、入力された基材に対応する静的強度パラメータを抽出し、この抽出した静的強度パラメータと、履歴情報DB11に記憶されている図5、図6の対応データとから、対応する基材の摩耗速度を抽出する抽出部として機能する。また、履歴情報抽出部15は、基材の限界摩耗量、材料の組み合わせに対応した境界点の情報も抽出する。   In addition, when the wear data corresponding to the combination is not searched by the wear data search unit 14, the history information extraction unit 15 extracts a static strength parameter corresponding to the input base material from the history information DB 11. It functions as an extraction unit that extracts the wear rate of the corresponding base material from the extracted static strength parameter and the corresponding data of FIGS. 5 and 6 stored in the history information DB 11. The history information extraction unit 15 also extracts boundary point information corresponding to the combination of the limit wear amount of the base material and the material.

摩耗データ作成部16は、前記抽出された摩耗速度と前記記憶された運転時間とに基づいて、前記第1の摩耗データを作成する作成部として機能する。
すなわち、摩耗データ作成部16は、摩耗データ検索部14で上記組み合わせに応じた摩耗データが検索されない場合に、基材の摩耗データ(図8参照)を作成する。ここで、履歴情報抽出部15が抽出した基材の摩耗速度は、初期摩耗状態と定常摩耗状態での運転時間と摩擦量の対応関係における傾きとなる。また、摺動距離は、上述した式(1)に示すように、(摺動距離)=(周波数)×(振幅)×(運転時間)である。この場合、周波数、振幅は、データ入力部13(図1参照)から入力される既知の値である。また、接触面圧もこのデータ入力部から入力される既知の値である。
The wear data creation unit 16 functions as a creation unit that creates the first wear data based on the extracted wear rate and the stored operation time.
That is, the wear data creation unit 16 creates the wear data (see FIG. 8) of the base material when the wear data search unit 14 does not search for wear data corresponding to the combination. Here, the wear rate of the base material extracted by the history information extraction unit 15 is an inclination in the correspondence relationship between the operation time and the friction amount in the initial wear state and the steady wear state. Further, the sliding distance is (sliding distance) = (frequency) × (amplitude) × (operation time) as shown in the above-described formula (1). In this case, the frequency and amplitude are known values input from the data input unit 13 (see FIG. 1). The contact surface pressure is also a known value input from the data input unit.

したがって、運転時間を摺動距離に換算することが可能となり、摩耗データ作成部16は、抽出された基材の初期摩耗状態と定常摩耗状態の摩耗速度、摺動距離、境界点、限界摩耗量から、入力された接触面圧での摩耗データ(図8参照)を作成することができる。   Accordingly, the operation time can be converted into the sliding distance, and the wear data creation unit 16 can extract the wear speed, the sliding distance, the boundary point, and the limit wear amount in the initial wear state and the steady wear state of the extracted base material. Thus, wear data (see FIG. 8) at the input contact surface pressure can be created.

図1に示すように、摩耗量予測部17は、摩耗データ検索部14で検索された摩耗データがある場合には、図8に示したこの摩耗データと、履歴情報抽出部15で抽出された摩耗損傷データによる基材の寿命評価を行い、また摩耗データ検索部14で検索された摩耗データがない場合には、摩耗データ作成部16で作成された、図8と同様の摩耗データによる基材の寿命評価を行う。   As shown in FIG. 1, when there is wear data searched by the wear data search unit 14, the wear amount prediction unit 17 extracts the wear data shown in FIG. 8 and the history information extraction unit 15. The life of the base material is evaluated based on the wear damage data, and when there is no wear data searched by the wear data search unit 14, the base material based on the wear data similar to that shown in FIG. Perform lifespan evaluation.

すなわち、摩耗量予測部17は、履歴情報抽出部15で抽出された摩耗損傷データと、摩耗データ検索部14で検索された摩耗データまたは履歴情報抽出部15で抽出された静的強度の対応データとに基づいて、データ入力部13から入力された基材の摩耗寿命を評価する評価部として機能する。   That is, the wear amount predicting unit 17 corresponds to the wear damage data extracted by the history information extracting unit 15 and the wear data searched by the wear data searching unit 14 or the static strength correspondence data extracted by the history information extracting unit 15. Based on the above, it functions as an evaluation unit that evaluates the wear life of the substrate input from the data input unit 13.

ところで、本実施形態では、上述した基材の摩耗寿命評価を行う前に、摩耗データ検索部14で検索された摩耗データ(図8参照)および摩耗データ作成部16で作成されたデータと、履歴情報抽出部15で抽出された摩耗損傷データとの比較を行う。本実施形態では、図1に示した条件判断部18が、たとえば同一摺動距離または同一運転時間での摩耗データの摩耗量と実測された摩耗損傷データの摩耗量の比較を行う。この条件判断部18は、摩耗損傷データの摩耗量と、摩耗データの摩耗量とが一致するか否か判断する判断部として機能する。   By the way, in this embodiment, before performing the wear life evaluation of the base material described above, the wear data searched by the wear data search unit 14 (see FIG. 8), the data created by the wear data creation unit 16, and the history Comparison with the wear damage data extracted by the information extraction unit 15 is performed. In this embodiment, the condition determination unit 18 shown in FIG. 1 compares the wear amount of wear data with the same sliding distance or the same operation time, for example, with the wear amount of actually measured wear damage data. The condition determination unit 18 functions as a determination unit that determines whether or not the wear amount of the wear damage data matches the wear amount of the wear data.

条件判断部18は、この摩耗データの摩耗量と摩耗損傷データの摩耗量と一致しない場合には、たとえば振幅の大きさ、接触面圧、境界点などの摩耗条件や周波数などの使用条件の中から1つずつ条件を見直し、摩耗量予測部17にこの見直された条件での摩耗量予測を行わせる。そして、条件判断部18は、摩耗データの摩耗量と摩耗損傷データの摩耗量との一致が得られるまで、上記条件の見直しを繰り返す。   If the wear amount in the wear data and the wear amount in the wear damage data do not match, the condition judging unit 18 determines whether the wear condition such as the amplitude, contact surface pressure, boundary point, or the use condition such as the frequency is used. The conditions are reviewed one by one, and the wear amount predicting unit 17 is made to predict the wear amount under the reviewed conditions. Then, the condition determination unit 18 repeats the review of the above conditions until a match between the wear amount of the wear data and the wear amount of the wear damage data is obtained.

次に、抽出または作成された摩耗データによる摩耗量予測、すなわち上述した条件の見直しについて説明する。
図9は、初期摩耗状態と定常摩耗状態の境界点を変化させることにより初回に予測した摩耗量(以下、「初回予測摩耗量」という)を補正する一例を示す図である。なお、この例では、実測された摩耗量(以下、「実測摩耗量」という)が定常摩耗状態に存在し、定常摩耗状態での摩耗量予測を行うものである。
Next, wear amount prediction based on extracted or created wear data, that is, review of the above-described conditions will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of correcting the first predicted wear amount (hereinafter referred to as “first predicted wear amount”) by changing the boundary point between the initial wear state and the steady wear state. In this example, the measured wear amount (hereinafter referred to as “measured wear amount”) exists in the steady wear state, and the wear amount in the steady wear state is predicted.

境界点は、上述したごとく、材料の組み合わせで一意に設定されるものではあるが、機器の使用環境などの影響で変化する場合が考えられる。
そこで、この設定された境界点を、変更することで予測した摩耗量を補正する。
As described above, the boundary point is uniquely set by a combination of materials, but it may be changed due to the influence of the usage environment of the device.
Therefore, the predicted amount of wear is corrected by changing the set boundary point.

図9に示すように、実測摩耗量が初回予測摩耗量(2回目の補正からは前回予測摩耗量)よりも小さい場合、この境界点を短い摺動距離側に変更することにより、早い段階で定常摩耗状態に切り換わっても、実測摩耗量に一致する予測摩耗量を得ることができる。また、実測摩耗量が初回予測摩耗量よりも大きい場合、境界点を長い摺動距離側に変更することにより、遅い段階で定常摩耗状態に切り換わってこの定常摩耗状態が長くなっても、実測摩耗量に一致する予測摩耗量を得ることができる。   As shown in FIG. 9, when the measured wear amount is smaller than the initial predicted wear amount (previous predicted wear amount from the second correction), the boundary point is changed to a shorter sliding distance side at an early stage. Even when switching to the steady wear state, it is possible to obtain a predicted wear amount that matches the measured wear amount. Also, if the measured wear amount is larger than the initial predicted wear amount, the boundary point is changed to the longer sliding distance side, so that even if the steady wear state becomes longer and the steady wear state becomes longer, A predicted wear amount that matches the wear amount can be obtained.

図10は、接触面圧を変更した場合の補正の一例を示す図である。なお、この例では、実測摩耗量が初期摩耗状態と定常摩耗状態も両方に存在し、初期摩耗状態および定常摩耗状態での摩耗量予測を行うものである。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of correction when the contact surface pressure is changed. In this example, the measured wear amount exists in both the initial wear state and the steady wear state, and the wear amount in the initial wear state and the steady wear state is predicted.

図10に示すように、実測摩耗量が初期摩耗状態で初回予測摩耗量よりも大きな場合、接触面圧を変更することにより補正を可能とする。この例では、初回に接触面圧を2[MPa]で摩耗量を予測したが、実測摩耗量が初期摩耗状態の予測摩耗量よりも大きい場合、接触面圧が設定値よりも高くなっていると考えられる。   As shown in FIG. 10, when the measured wear amount is larger than the initial predicted wear amount in the initial wear state, the correction can be made by changing the contact surface pressure. In this example, the wear amount was predicted at a contact surface pressure of 2 [MPa] for the first time. However, when the measured wear amount is larger than the predicted wear amount in the initial wear state, the contact surface pressure is higher than the set value. it is conceivable that.

そこで、たとえば接触面圧を初期値よりも高い4[MPa]に変更した摩耗量の予測を行うことで、初期摩耗状態および定常摩耗状態に存在する実測摩耗量と一致した予測摩耗量を得ることができる。また、これらの実測摩耗量が初期摩耗状態の予測摩耗量よりも小さい場合は、たとえば接触面圧を初期値よりも小さい1[MPa]に変更した摩耗量の予測を行うことで、これら実測摩耗量と一致した予測摩耗量を得ることができる。   Therefore, for example, by predicting the wear amount by changing the contact surface pressure to 4 [MPa] higher than the initial value, a predicted wear amount that matches the measured wear amount existing in the initial wear state and the steady wear state is obtained. Can do. Further, when these measured wear amounts are smaller than the predicted wear amount in the initial wear state, for example, by predicting the wear amount by changing the contact surface pressure to 1 [MPa] smaller than the initial value, these measured wear amounts are calculated. It is possible to obtain a predicted wear amount that matches the amount.

図11は、接触面での周波数を変更した場合の補正の一例を示す図である。なお、この例では、実測摩耗量が初期摩耗状態と定常摩耗状態も両方に存在し、初期摩耗状態および定常摩耗状態での摩耗量予測を行うものである。この場合も、設定された振動周波数が機器の使用環境などの影響で変化する場合を想定している。
図11に示すように、接触面圧が設計値と同一であることが確認されている場合でも、ガスタービン機器の周波数が、この機器の設置状態により変化する場合がある。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of correction when the frequency on the contact surface is changed. In this example, the measured wear amount exists in both the initial wear state and the steady wear state, and the wear amount in the initial wear state and the steady wear state is predicted. Also in this case, it is assumed that the set vibration frequency changes due to the influence of the usage environment of the device.
As shown in FIG. 11, even when the contact surface pressure is confirmed to be the same as the design value, the frequency of the gas turbine device may change depending on the installation state of the device.

このため、たとえば当初、周波数2[Hz]で振動していたとして摩耗量を予測したが、初回予測摩耗量が実測摩耗量に一致しない場合がある。
そこで、実際の機器の周波数を4[Hz]にした場合には、同一の運転時間で摺動距離が2倍になるので、初期摩耗状態および定常摩耗状態を含めて、摩耗速度が2倍になる。この結果、周波数を高く変更することにより、初期摩耗状態および定常摩耗状態に存在する実測摩耗量と一致する予測摩耗量を得ることができる。また、実測摩耗量が初回予想摩耗量より小さい場合には、実際の機器の周波数を1[Hz]にした場合には、同一の運転時間で摺動距離が1/2になるので、摩耗速度が1/2になる。この結果、周波数を低く変更することにより、初期摩耗状態および定常摩耗状態に存在する実測摩耗量と一致する予測摩耗量を得ることができる。
For this reason, for example, the wear amount is predicted on the assumption that the vibration is initially generated at a frequency of 2 [Hz], but the initial predicted wear amount may not match the actually measured wear amount.
Therefore, when the frequency of the actual device is 4 [Hz], the sliding distance is doubled in the same operation time, so the wear rate is doubled including the initial wear state and the steady wear state. Become. As a result, it is possible to obtain a predicted wear amount that matches the measured wear amount existing in the initial wear state and the steady wear state by changing the frequency higher. In addition, when the actual wear amount is smaller than the initial expected wear amount, the sliding distance is halved in the same operation time when the frequency of the actual device is set to 1 [Hz]. Becomes 1/2. As a result, by changing the frequency to a low value, it is possible to obtain a predicted wear amount that matches the measured wear amount existing in the initial wear state and the steady wear state.

以上のように、摩耗量の予測値を補正する方法は一様でなく、ガスタービン機器の運用状態と設計値のどのパラメータに相違があるかを考慮して補正する必要がある。
本実施形態では、予測摩耗量が実測摩耗量と一致する場合には、抽出または作成した摩耗データに基づいて、基材の摩耗寿命を評価するので、発電機器の摩耗寿命を実際の使用状況に基づき正確に評価することができる。
As described above, the method for correcting the predicted value of the wear amount is not uniform, and it is necessary to perform correction in consideration of which parameter is different between the operation state of the gas turbine equipment and the design value.
In the present embodiment, when the predicted wear amount matches the measured wear amount, the wear life of the base material is evaluated based on the extracted or created wear data. It can be evaluated accurately based on this.

また、本実施形態では、予測摩耗量が実測摩耗量と一致する場合には、その場合の摩耗寿命評価の条件を、今後の摩耗量予測に適用して予定運転時間での摩耗量の予測を行うとともに、得られた評価結果を材料DB12(図1参照)に登録し、また得られた評価結果によって摩耗データを更新して材料DB12の拡充を行う。   In the present embodiment, when the predicted wear amount matches the measured wear amount, the wear life evaluation condition in that case is applied to future wear amount prediction to predict the wear amount in the scheduled operation time. At the same time, the obtained evaluation result is registered in the material DB 12 (see FIG. 1), and the wear data is updated by the obtained evaluation result to expand the material DB 12.

図1に示すように、交換時期決定部19は、この摩耗量の予測結果および設定された限界摩耗量(図8参照)を基に、部品交換時期を決定する。この交換時期決定部19は、摩耗量予測部17によって評価された基材の摩耗寿命に基づいて、基材の交換時期を決定する決定部として機能する。   As shown in FIG. 1, the replacement time determination unit 19 determines the part replacement time based on the predicted wear amount and the set limit wear amount (see FIG. 8). The replacement time determination unit 19 functions as a determination unit that determines the replacement time of the base material based on the wear life of the base material evaluated by the wear amount prediction unit 17.

次に、この摩耗寿命評価装置10による摩耗寿命の評価動作について説明する。
図12は、摩耗寿命評価装置10の摩耗寿命の評価動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the wear life evaluation operation by the wear life evaluation apparatus 10 will be described.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the wear life evaluation operation of the wear life evaluation apparatus 10.

図12に示すように、まずデータ入力部13がユーザによって選定された機器の基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数を入力する(ステップS101)。摩耗データ検索部14は、履歴情報DB11から、この入力された基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数の組み合わせに応じた機器の機器データ、運転履歴データを抽出する(ステップS102)。さらに、摩耗データ検索部14は、選定された基材の実測データである摩耗損傷データを抽出する(ステップS103)。   As shown in FIG. 12, first, the data input unit 13 inputs a base material, a counterpart material, a contact form, a contact surface pressure, and a frequency of a device selected by the user (step S101). The wear data search unit 14 extracts device data and operation history data of the device corresponding to the input base material, mating material, contact form, contact surface pressure, and frequency combination from the history information DB 11 (step S102). . Further, the wear data search unit 14 extracts wear damage data that is actual measurement data of the selected base material (step S103).

次に、摩耗データ検索部14は、材料DB12から、この入力された基材、相手材、接触形態、接触面圧および周波数の組み合わせに応じた基材の摩耗データを検索し(ステップS104)、上記組み合わせに応じた摩耗データが検索されたか否か判断する(ステップS105)。   Next, the wear data search unit 14 searches the material DB 12 for wear data of the base material corresponding to the input base material, mating material, contact mode, contact surface pressure, and frequency combination (step S104). It is determined whether wear data corresponding to the combination has been retrieved (step S105).

ここで、上記組み合わせに応じた摩耗データが検索された場合、摩耗量予測部17は、この摩耗データ(予測摩耗量)と、履歴情報抽出部15で抽出された摩耗損傷データ(実測摩耗量)とによる摩耗量予測を行う(ステップS106)。この際、摩耗量予測は、たとえば2つの摩耗状態に分けて行う。まず、摩耗の初期摩耗状態での摩耗量予測を行い、次に定常摩耗状態での摩耗量予測を行う。   Here, when the wear data corresponding to the combination is retrieved, the wear amount prediction unit 17 uses the wear data (predicted wear amount) and the wear damage data (measured wear amount) extracted by the history information extraction unit 15. The amount of wear is predicted by (step S106). At this time, the wear amount prediction is performed, for example, in two wear states. First, the amount of wear in the initial wear state of wear is predicted, and then the amount of wear in the steady wear state is predicted.

そして、条件判断部18が、実測データである実測摩耗量とこの摩耗量予測された予測摩耗量とを比較し(ステップS107)、実測摩耗量と予測摩耗量とが一致するかどうか判断する(ステップS108)。
ここで、実測摩耗量と予測摩耗量とが一致する場合、交換時期決定部19が摩耗データに基づいて、予定運転時間での摩耗量予測を行って基材の寿命を評価する(ステップS109)。次に、交換時期決定部19が、この評価された基材の寿命に基づいて、機器の基材の交換時期を決定して(ステップS110)、摩耗寿命の評価動作を終了する。
Then, the condition determination unit 18 compares the actual wear amount as the actual measurement data with the predicted wear amount predicted for the wear amount (step S107), and determines whether the actual wear amount and the predicted wear amount match (step S107). Step S108).
Here, when the measured wear amount and the predicted wear amount coincide with each other, the replacement time determination unit 19 estimates the wear amount in the scheduled operation time based on the wear data and evaluates the life of the base material (step S109). . Next, the replacement time determination unit 19 determines the replacement time of the base material of the device based on the evaluated base material life (step S110), and ends the wear life evaluation operation.

また、ステップS108において、実測摩耗量と予測摩耗量とが一致しない場合、ステップS101に戻って、条件判断部18が見直し対象の上記条件の1つを判断し、この判断した条件を入力し、実測摩耗量と予測摩耗量とが一致するまで、上記条件を1つずつ判断して見直す。   If the measured wear amount and the predicted wear amount do not match in step S108, the process returns to step S101, the condition determination unit 18 determines one of the above-described conditions to be reviewed, and inputs the determined condition. The above conditions are judged and reviewed one by one until the actually measured wear amount matches the predicted wear amount.

また、ステップS105において、上記組み合わせに応じた摩耗データが検索されない場合、履歴情報抽出部15は、履歴情報DB11から、入力された基材に対応する静的強度パラメータを抽出し、この抽出した静的強度パラメータと、履歴情報DB11に記憶されている図5、図6の対応データとから、対応する基材の摩耗速度を抽出し、摩耗データ作成部16は、この抽出された摩耗速度と記憶された運転時間とに基づいて、摩耗データを作成する(ステップS111)。   In step S105, when the wear data corresponding to the combination is not searched, the history information extraction unit 15 extracts the static strength parameter corresponding to the input base material from the history information DB 11, and the extracted static data. 5 and FIG. 6 stored in the history information DB 11, the corresponding wear rate of the base material is extracted, and the wear data creation unit 16 stores the extracted wear rate and the stored wear rate. Wear data is created based on the operated time (step S111).

次に、摩耗量予測部17は、この作成された摩耗データによる摩耗量予測を行う(ステップS112)。ここでの摩耗量予測は、ステップS106と同様、予測摩耗量と実測摩耗量とによる摩耗量予測である。そして、条件判断部18が、ステップS107で実測摩耗量と予測摩耗量とを比較し、一致する場合には、交換時期決定部19が、基材の寿命評価、交換時期の決定を行う(ステップS109、S110)。また、一致しない場合には、一致するまで、条件判断部18が、見直し対象の上記条件の1つに基づく入力が行われ、実測摩耗量と予測摩耗量とが一致するまで、上記条件を1つずつ見直す。   Next, the wear amount prediction unit 17 performs wear amount prediction based on the created wear data (step S112). The wear amount prediction here is a wear amount prediction based on the predicted wear amount and the actually measured wear amount as in step S106. Then, the condition determination unit 18 compares the measured wear amount with the predicted wear amount in step S107, and if they match, the replacement time determination unit 19 determines the lifetime of the base material and the replacement time (step) S109, S110). If they do not match, until the condition is met, the condition determination unit 18 performs input based on one of the above-mentioned conditions to be reviewed, and the condition is set to 1 until the measured wear amount and the predicted wear amount match. Review one by one.

このように、本実施形態の摩耗寿命評価装置は、入力されたパラメータの組み合わせに応じた摩耗データが検索された場合には、摩耗量予測部が、この摩耗データに基づいて、この基材の摩耗寿命を評価し、またこの摩耗データが検索されない場合には、この基材の静的強度パラメータに基づいて、摩耗データを作成し、この作成した摩耗データに基づいて、この基材の摩耗寿命を評価する。この結果、発電機器の摩耗寿命を実際の使用状況に基づき正確に評価することができる。   As described above, in the wear life evaluation apparatus according to the present embodiment, when the wear data corresponding to the input combination of parameters is searched, the wear amount prediction unit determines the base material based on the wear data. Evaluate the wear life, and if this wear data is not retrieved, create wear data based on the static strength parameters of the substrate, and based on the created wear data, wear life of the substrate To evaluate. As a result, it is possible to accurately evaluate the wear life of the power generation device based on the actual use situation.

また、本実施形態の摩耗寿命評価装置は、実際のガスタービン機器の摩耗の実測値に基づき、摩耗の初期摩耗状態から定常摩耗状態に至る全寿命について評価しているので、現在の摩耗状態だけでなく、今後の摩耗量の変化を的確に予測することができる。   In addition, the wear life evaluation apparatus according to the present embodiment evaluates the entire life from the initial wear state to the steady wear state based on the actual measured value of the wear of the actual gas turbine equipment. In addition, it is possible to accurately predict future changes in the amount of wear.

また、本実施形態の摩耗寿命評価装置は、材料DBに記憶されていない材料の組み合わせについても、その材料の静的強度パラメータを用いれば、ガスタービン機器として使用されていない材料の組み合わせについても、使用時の寿命評価が可能となる。このため、本実施形態の摩耗寿命評価装置は、汎用性および機器の安全運用を高めることができる。   In addition, the wear life evaluation apparatus of the present embodiment can also be used for combinations of materials not stored in the material DB, and for combinations of materials that are not used as gas turbine equipment, using the static strength parameters of the materials. Life evaluation during use is possible. For this reason, the wear life evaluation apparatus of this embodiment can improve versatility and the safe operation of an apparatus.

(実施形態2)
本実施形態では、摩耗損傷データとして基材の減肉量を計測する場合を説明したが、本発明はこれに限らず、摩耗粉重量を計測しこの摩耗粉重量を摩耗損傷データとすることも可能である。
(Embodiment 2)
In this embodiment, the case where the thinning amount of the base material is measured as the wear damage data has been described. However, the present invention is not limited to this, and the wear powder weight may be measured and the wear powder weight may be used as the wear damage data. Is possible.

図13は、実施形態2に係る摩耗重量と摩耗粉総量との関係の一例を示す図である。
本実施形態では、図13の摩耗重量を用いて予測摩耗量を評価する。この摩耗粉は、摩耗損傷によって接触領域以外に排出される材料である。この摩耗粉を完全に回収可能な場合には、摩耗粉の重量(摩耗粉総量)を計測することによって、基材の摩耗重量(摩耗量)を推定することができる。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the relationship between the wear weight and the total amount of wear powder according to the second embodiment.
In the present embodiment, the predicted wear amount is evaluated using the wear weight of FIG. This wear powder is a material discharged outside the contact area due to wear damage. When the wear powder can be completely recovered, the wear weight (wear amount) of the substrate can be estimated by measuring the weight of the wear powder (total amount of wear powder).

ところで、この摩耗粉が少ない場合には、摩耗量の推定誤差が大きくなるが、比較的大きな摩耗損傷では、摩耗粉総量と摩耗損傷によって失った摩耗重量は、比較的よく対応する。したがって、図13に示すように、摩耗粉総量を定期的に計測することによって、摩耗損傷の推移を推定することができる。   By the way, when the amount of wear powder is small, the estimation error of the wear amount becomes large. However, in a relatively large wear damage, the total amount of wear powder and the wear weight lost due to the wear damage correspond relatively well. Therefore, as shown in FIG. 13, the transition of wear damage can be estimated by periodically measuring the total amount of wear powder.

摩耗損傷によって生じた摩耗粉は、接触面に残留して相手材に融着する場合があるが、定常摩耗状態ではこの融着と脱落が一定の割合で生じるので、摩耗粉となった重量はほぼ摩耗によって接触面から損耗した材料の重量に等しくなる。すなわち、
(摩耗重量)=(摩耗粉総量)
となる。この摩耗粉総量と摩耗損傷した部分の面積から摩耗により減肉した深さである摩耗量を得ることができる。
The wear powder generated by wear damage may remain on the contact surface and fuse to the mating material, but this fusion and dropout occur at a constant rate in the steady wear state, so the weight of the wear powder is Nearly equal to the weight of material worn from the contact surface due to wear. That is,
(Abrasion weight) = (Total amount of wear powder)
It becomes. A wear amount that is a depth reduced by wear can be obtained from the wear powder total amount and the area of the wear-damaged portion.

また、摩耗粉は、相手材の摩耗によっても生じるため、得られた摩耗量は、相手材の摩耗重量も含まれるが、一方の材料にのみ摩耗がある場合には、その摩耗重量が基材の摩耗量の推定値となる。
このように、本実施形態では、摩耗粉を完全に回収できる場合には、容易に摩耗量の推移を測定して、摩耗量予測部による以後の摩耗損傷を推定することができる。
In addition, since wear powder is also generated by wear of the mating material, the obtained wear amount includes the wear weight of the mating material, but if only one material has wear, the wear weight is the base material. This is an estimated value of the amount of wear.
As described above, in the present embodiment, when the wear powder can be completely recovered, it is possible to easily measure the transition of the wear amount and estimate the subsequent wear damage by the wear amount prediction unit.

(実施形態3)
本実施形態では、逐次実測された複数の摩耗損傷データを、図1に示した履歴情報DB11に記憶させる。そして、基材の摩耗寿命の評価時に、履歴情報抽出部15が、該当する摩耗データがない場合に、この記憶された複数の摩耗損傷データを抽出し、摩耗データ作成部16が、この抽出された摩耗損傷データに基づいて、摩耗データを作成する。摩耗量予測部17は、この作成された摩耗データに基づいて前記入力された評価対象の基材の摩耗寿命を評価するものである。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, a plurality of wear damage data that are sequentially measured are stored in the history information DB 11 shown in FIG. Then, when evaluating the wear life of the base material, if there is no corresponding wear data, the history information extraction unit 15 extracts the plurality of stored wear damage data, and the wear data creation unit 16 extracts the wear data. Wear data is created based on the worn damage data. The wear amount prediction unit 17 evaluates the wear life of the inputted base material to be evaluated based on the created wear data.

図14は、実施形態3に係る摩耗データの一例で、摩耗量と摺動距離との対応関係を示す図である。
本実施形態では、逐次実測された基材の摩耗量(以下、「逐次実測摩耗量」という)からこの基材の摩耗量の推移を推定する。実施形態1のように、直接表面形状を実測する場合には、実測摩耗量が積算量であるが、実施形態2のように、摩耗量を摩耗粉総重量により間接的に求める場合には、摩耗量は、前回の実測結果からの変化量となる。このため、全体の摩耗量の推定は、逐次実測される摩耗粉総量を積算することで、全体の摩耗量を得ることができる。
FIG. 14 is an example of wear data according to the third embodiment, and shows a correspondence relationship between the wear amount and the sliding distance.
In this embodiment, the transition of the wear amount of the base material is estimated from the wear amount of the base material that is sequentially measured (hereinafter referred to as “sequentially measured wear amount”). When the surface shape is directly measured as in the first embodiment, the measured wear amount is an integrated amount. However, as in the second embodiment, when the wear amount is indirectly determined by the total amount of wear powder, The amount of wear is the amount of change from the previous measurement result. For this reason, the estimation of the total amount of wear can be obtained by integrating the total amount of wear powder that is sequentially measured.

なお、定期的または逐次、ガスタービン機器の運転時間または基材の摺動距離に対して摩耗量を実測することは、基材の摩耗寿命を把握するために必要なことである。
このように、本実施形態では、複数の逐次実測摩耗量を記憶し、基材の摩耗寿命の評価時にこの逐次実測摩耗量を積算することで、基材の全体の摩耗量を推定することができ、摩耗データ作成部は、この全体の摩耗量から図14に示す累積摩耗量を求めて摩耗データを作成できる。この摩耗量の推定は、様々な機器での適用が可能である。
Note that it is necessary to measure the wear amount periodically or sequentially with respect to the operating time of the gas turbine equipment or the sliding distance of the base material in order to grasp the wear life of the base material.
As described above, in the present embodiment, it is possible to estimate a total wear amount of the base material by storing a plurality of sequentially measured wear amounts and accumulating the sequentially measured wear amounts when evaluating the wear life of the base material. The wear data creation unit can create wear data by obtaining the cumulative wear amount shown in FIG. 14 from the total wear amount. This estimation of the amount of wear can be applied to various devices.

(実施形態4)
図15は、実施形態4に係る摩耗係数と摺動距離との対応関係の一例を示す図である。
本実施形態では、たとえば燃焼ガスの流入などによる基材の駆動力の変化、すなわち摩耗領域の摩擦力の変化を示す摩擦係数を計測することによって、摩耗量予測部17(図1参照)が、基材の摩耗寿命を把握するものである。
(Embodiment 4)
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the wear coefficient and the sliding distance according to the fourth embodiment.
In the present embodiment, for example, by measuring a friction coefficient indicating a change in driving force of the base material due to inflow of combustion gas, that is, a change in friction force in the wear region, the wear amount prediction unit 17 (see FIG. 1) The wear life of the substrate is grasped.

図15に示すように、初期摩耗状態では、平滑であった平面が、摩耗により凹凸の大きな形態になるため、摩擦係数も急激に増加し、それに伴って駆動力も増大する。また、定常状態では、表面の凹凸の一定の形態となるため、摩擦係数の低下し、ほぼ一定値となり、駆動力も同様に低下し、ほぼ一定となる。このため、本実施形態では、摩擦係数すなわち機器の駆動力を計測することにより、基材に生じている摩耗形態の変化を推定し、摩耗予測部によって基材の摩耗寿命を把握することができる。   As shown in FIG. 15, in the initial wear state, the smooth flat surface becomes a shape with large irregularities due to wear, so the friction coefficient increases rapidly, and the driving force also increases accordingly. Further, in a steady state, since the surface irregularities are in a constant form, the friction coefficient is reduced to a substantially constant value, and the driving force is similarly reduced to be substantially constant. For this reason, in this embodiment, by measuring the friction coefficient, that is, the driving force of the device, it is possible to estimate the change in the wear form occurring on the base material and to grasp the wear life of the base material by the wear prediction unit. .

このように、本実施形態では、ガスタービン機器の基材の駆動力を測定することにより、摩擦係数の変化から摩耗形態の変化を推定し、摩耗予測部が摩耗寿命を評価するので、容易に適正な摩耗寿命を実施できる。   As described above, in this embodiment, by measuring the driving force of the base material of the gas turbine equipment, the change in the wear form is estimated from the change in the friction coefficient, and the wear prediction unit evaluates the wear life. Proper wear life can be achieved.

(変形例1)
実施形態1では、摩耗損傷データとして基材の減肉量の場合を説明したが、実際の摩耗損傷形態は、相手材損耗による摩耗、相互損耗による摩耗、相手材融着による摩耗などがある。
図16は、実際の摩耗損傷を、特定の摩耗損傷形態に分類するためのフローチャートである。本変形例では、たとえば画像解析装置が、摩耗表面を撮影して、その画像データを解析する。
(Modification 1)
In the first embodiment, the case of the thinning amount of the base material has been described as the wear damage data. However, actual wear damage forms include wear due to wear of the counterpart material, wear due to mutual wear, wear due to fusion of the counterpart material, and the like.
FIG. 16 is a flowchart for classifying actual wear damage into specific wear damage forms. In the present modification, for example, the image analysis device photographs the wear surface and analyzes the image data.

図16に示すように、まず本変形例では、表面形状を明らかにして摩耗損傷の生じ方を明確にするために、摩耗表面を洗浄した後(ステップS201)、その表面の顕微鏡観察を実施して、拡大された摩耗表面の画像データを取り込む(ステップS202)。   As shown in FIG. 16, first, in this modification, in order to clarify the surface shape and clarify how wear damage occurs, the worn surface is washed (step S201), and then the surface is observed with a microscope. Then, the image data of the enlarged wear surface is captured (step S202).

次に、画像解析装置では、取得した画像データから摩耗量計測を行った後(ステップS203)、材料融着の有無を解析する(ステップS204)。ここでは、たとえば画像の明暗などで材料融着の有無を判断する。
ここで、解析の結果、材料融着がない場合には、計測された摩耗量が正の値か否か判断する(ステップS205)。ここでは、たとえば陰影などで摩耗量が正か否か判断する。
Next, the image analysis apparatus measures the amount of wear from the acquired image data (step S203), and then analyzes the presence or absence of material fusion (step S204). Here, for example, the presence or absence of material fusion is determined based on the brightness of the image.
Here, if there is no material fusion as a result of the analysis, it is determined whether or not the measured wear amount is a positive value (step S205). Here, it is determined whether the amount of wear is positive, for example, by shading.

この結果、摩耗量が正の値でない場合には、自らの基材の摩耗がなく、融着も生じていないため、相手材のみの損耗による摩耗と判断する(ステップS206)。また、摩耗量が正の値である場合には、相互損耗による摩耗と判断する(ステップS207)。   As a result, if the wear amount is not a positive value, there is no wear of the base material of the own and no fusion has occurred, so it is determined that the wear is due to wear of only the counterpart material (step S206). If the wear amount is a positive value, it is determined that the wear is due to mutual wear (step S207).

また、ステップS204において、材料融着がある場合には、摩耗表面の元素分析を行う(ステップS208)。この元素分析の結果(ステップS209)、相手材の元素が検出され、かつ摩耗量が負の値、すなわち材料の増加が検出された場合は、相手材が融着する摩耗形態であると判断する(ステップS210)。この摩耗形態では、結果的に相手材の摩耗が進むため、評価対象の基材の摩耗はほとんど生じない。   If there is material fusion in step S204, elemental analysis of the worn surface is performed (step S208). As a result of this elemental analysis (step S209), if the element of the counterpart material is detected and the wear amount is a negative value, that is, an increase in material is detected, it is determined that the counterpart material is in a worn form. (Step S210). In this wear mode, the wear of the mating material proceeds as a result, so that the wear of the base material to be evaluated hardly occurs.

また、元素分析の結果、相手材の元素が検出されない場合、摩耗量が正の値の場合、融着している材料は、自らの基材も含まれると判断できるため、相互損耗による摩耗となる(ステップS207)。   As a result of elemental analysis, if the element of the counterpart material is not detected, if the amount of wear is a positive value, it can be determined that the fused material includes its own base material, so wear due to mutual wear (Step S207).

このように、本変形例では、基材の摩耗損傷データを実測できるとともに、その摩耗損傷形状を分類することができるので、摩耗損傷形状を明確になり、材料DBとの照合が容易となる。この結果、摩耗寿命評価装置での的確な摩耗寿命評価に寄与することができる。また、本変形例に係る摩耗損傷形態の分類を相手材にも実施すれば、摩耗損傷形態がより明確になる。   As described above, in this modification, the wear damage data of the base material can be measured and the wear damage shapes can be classified, so that the wear damage shapes are clarified and the comparison with the material DB is facilitated. As a result, it is possible to contribute to accurate wear life evaluation by the wear life evaluation apparatus. Further, if the wear damage mode according to this modification is also applied to the counterpart material, the wear damage mode becomes clearer.

(変形例2)
図17は、変形例2に係る摩耗速度と静的強度パラメータとの対応関係の一例を示す図である。
図17に示すように、本変形例では、本発明に係る摩耗寿命評価を、設計段階で適用するものである。これにより、摩耗損傷を設計限界値以内とする最適な材料の組み合わせを得ることができる。
(Modification 2)
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the wear rate and the static strength parameter according to the second modification.
As shown in FIG. 17, in this modification, the wear life evaluation according to the present invention is applied at the design stage. As a result, it is possible to obtain an optimum combination of materials that brings the wear damage within the design limit value.

すなわち、与えられた設計限界摩耗速度に対して、相手材が決められている場合、この相手材に対応する評価対象の評価材の静的パラメータ(変形仕事量)を求めることにより、必要とされる材料の強度特性を得て、その範囲内の材料を選択することができる。   In other words, when a mating material is determined for a given design limit wear rate, it is required by obtaining a static parameter (deformation work amount) of the evaluation material to be evaluated corresponding to the mating material. Material strength properties can be obtained and materials within that range can be selected.

また、逆に評価材が決められている場合、設計限界摩耗速度以内となる相手材を選ぶことにより、設計条件を満足する材料の選定が可能となる。
このように、本変形例では、摩耗速度と静的強度パラメータとの対応関係を示す特性を機器の設計段階で適用することにより、最適な材料の組み合わせを選定でき、機器の設計段階でも摩耗寿命を正確に評価することができる。
On the other hand, when the evaluation material is determined, it is possible to select a material that satisfies the design conditions by selecting a counterpart material that is within the design limit wear rate.
As described above, in this modification, the optimum combination of materials can be selected by applying the characteristics indicating the correspondence relationship between the wear rate and the static strength parameter at the equipment design stage. Can be accurately evaluated.

なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, You may deform | transform a component in the range which does not deviate from the summary in an implementation stage. In addition, various inventions can be configured by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

10…摩耗寿命評価装置、11…履歴情報DB、12…材料DB、13…データ入力部、14…摩耗データ検索部、15…履歴情報抽出部、16…摩耗データ作成部、17…摩耗量予測部、18…条件判断部、19…交換時期決定部、A…基材、B…相手材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wear life evaluation apparatus, 11 ... History information DB, 12 ... Material DB, 13 ... Data input part, 14 ... Wear data search part, 15 ... History information extraction part, 16 ... Wear data creation part, 17 ... Wear amount prediction Part 18 ... condition judgment part 19 ... exchange time determination part A ... base material B ... partner material.

Claims (10)

ガスタービン機器の基材、相手材、接触形態および接触面圧の組み合わせに応じた摩耗量の経時的変化を表す複数の第1の摩耗データを記憶する第1の記憶部と、
相手材と接触し、実測された前記ガスタービン発電機器の評価対象の所定基材の摩耗量を表す第2の摩耗データと、運転時間と、前記基材の摩耗速度と静的強度パラメータの対応関係を表す対応データと、を記憶する第2の記憶部と、
選定された前記ガスタービン機器の前記所定基材、相手材、接触形態および接触面圧を入力する入力部と、
前記記憶された複数の摩耗データから、前記組み合わせに応じた前記第1の摩耗データを検索する検索部と、
前記組み合わせに応じた前記第1の摩耗データが検索された場合、前記記憶された所定基材の摩耗量を表す第2の摩耗データを抽出し、また前記組み合わせに応じた第1の摩耗データが検索されない場合、前記記憶された所定基材の摩耗量を表す第2の摩耗データと前記対応データとを抽出する抽出部と、
前記抽出された第2の摩耗データと、前記検索された第1の摩耗データまたは前記抽出された対応データとに基づいて前記入力された所定基材の摩耗寿命を評価する評価部と、
を備えることを特徴とする発電機器の摩耗寿命評価装置。
A first storage unit that stores a plurality of first wear data representing a change in wear amount over time according to a combination of a base material of a gas turbine device, a counterpart material, a contact form, and a contact surface pressure;
Correspondence between the second wear data representing the amount of wear of the predetermined base material to be evaluated of the gas turbine power generator, measured in contact with the counterpart material, the operating time, the wear speed of the base material, and the static strength parameter A second storage unit for storing correspondence data representing a relationship;
An input unit for inputting the predetermined base material, the counterpart material, the contact form and the contact surface pressure of the selected gas turbine equipment;
A search unit for searching for the first wear data according to the combination from the plurality of stored wear data;
When the first wear data corresponding to the combination is retrieved, second wear data representing the stored wear amount of the predetermined base material is extracted, and the first wear data corresponding to the combination is extracted. If not retrieved, an extraction unit for extracting the second wear data representing the stored wear amount of the predetermined base material and the corresponding data;
An evaluation unit that evaluates the wear life of the input predetermined base material based on the extracted second wear data and the searched first wear data or the extracted corresponding data;
A wear life evaluation apparatus for power generation equipment, comprising:
前記静的強度パラメータは、前記所定基材の引張強度、耐力の平均値、破断伸びの積である変形仕事量を表し、
前記第2の記憶部が前記基材と前記静的強度パラメータとの対応関係を記憶し、
前記抽出部が前記第2の記憶部から前記入力された所定基材に対応する静的強度パラメータを抽出し、前記抽出した静的強度パラメータと前記対応データとから、対応する前記所定基材の摩耗速度を抽出し、
装置が、前記抽出された摩耗速度と前記記憶された運転時間とに基づいて、前記第1の摩耗データを作成する作成部をさらに備え、
前記評価部は、前記抽出された第2の摩耗データと、前記作成された第1のデータと、に基づいて前記入力された所定基材の摩耗寿命を評価する
ことを特徴とする請求項1記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The static strength parameter represents the work of deformation, which is the product of tensile strength, yield strength average value, elongation at break of the predetermined substrate,
The second storage unit stores a correspondence relationship between the base material and the static strength parameter,
The extraction unit extracts a static strength parameter corresponding to the input predetermined base material from the second storage unit, and from the extracted static strength parameter and the corresponding data, the corresponding predetermined base material Extract the wear rate,
The apparatus further includes a creation unit that creates the first wear data based on the extracted wear rate and the stored operation time,
The evaluation unit evaluates a wear life of the input predetermined base material based on the extracted second wear data and the created first data. The wear life evaluation apparatus of the described power generation equipment.
前記第1の摩耗データは、前記基材の摺動距離と前記摩耗量の対応関係を表し、初期摩耗状態と定期摩耗状態を含み、
前記検索部は、前記初期摩耗状態と前記定期摩耗状態からなる前記第1の摩耗データを検索する
ことを特徴とする請求項1または2記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The first wear data represents a correspondence relationship between the sliding distance of the base material and the wear amount, and includes an initial wear state and a regular wear state,
3. The apparatus according to claim 1, wherein the retrieval unit retrieves the first wear data including the initial wear state and the regular wear state. 4.
前記入力される接触形態は、所定基材と相手材の接触面における振幅の大きさを表し、
前記入力部は、前記接触面における周波数をさらに入力し、
前記作成部は、前記入力する周波数、前記振幅および前記記憶された運転時間に基づいて前記基材の摺動距離を算出し、前記算出した摺動距離と前記所定基材の摩耗量との対応関係を表し、初期摩耗状態と定常摩耗状態からなる前記第1の摩耗データを作成する
ことを特徴とする請求項2または3記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The input contact form represents the amplitude of the contact surface of the predetermined base material and the counterpart material,
The input unit further inputs a frequency at the contact surface,
The creation unit calculates a sliding distance of the base material based on the input frequency, the amplitude, and the stored operation time, and correspondence between the calculated sliding distance and the wear amount of the predetermined base material The wear life evaluation apparatus for a power generator according to claim 2 or 3, wherein the first wear data representing a relationship and comprising an initial wear state and a steady wear state is created.
前記第2の摩耗データの摩耗量と、前記第1の摩耗データの摩耗量とが一致するか否か判断する判断部を
さらに備え、前記評価部は、前記第2の摩耗データの摩耗量と、前記第1の摩耗データの摩耗量とが一致した場合、前記入力された所定基材の摩耗寿命を評価し、前記第2の摩耗データの摩耗量と、前記第1の摩耗データの摩耗量とが一致しない場合、前記検索部の検索を再度行わせる
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
A judgment unit for judging whether or not the wear amount of the second wear data matches the wear amount of the first wear data; and the evaluation unit includes a wear amount of the second wear data and When the wear amount of the first wear data matches, the wear life of the inputted predetermined base material is evaluated, the wear amount of the second wear data, and the wear amount of the first wear data. The wear life evaluation apparatus for a power generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the search of the search unit is performed again if and does not match.
前記評価部によって評価された前記所定基材の摩耗寿命に基づいて、前記基材の交換時期を決定する決定部を
さらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The determination unit according to any one of claims 1 to 5, further comprising a determination unit that determines a replacement time of the base material based on a wear life of the predetermined base material evaluated by the evaluation unit. Wear life evaluation equipment for power generation equipment.
前記第2の摩耗データは、前記実測された前記所定基材と前記相手材との摩耗損傷によって生じた摩耗粉の重量と、前記所定基材の摩耗領域の面積と、に基づいて求められた摩耗損傷の深さからなり、
前記検索部は、前記求められた第2の摩耗データを抽出する
ことを特徴とする請求項1記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The second wear data was obtained based on the measured weight of wear powder generated by wear damage between the predetermined base material and the counterpart material and the area of the wear area of the predetermined base material. Consisting of the depth of wear damage,
The apparatus according to claim 1, wherein the search unit extracts the obtained second wear data.
前記第2の記憶部は、逐次実測された複数の前記第2の摩耗データを記憶し、
抽出部は、前記記憶された複数の第2の摩耗データを抽出し、
前記作成部は、前記抽出された複数の第2の摩耗データに基づいて、前記第1の摩耗データを作成する
ことを特徴とする請求項2記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The second storage unit stores a plurality of the second wear data measured sequentially,
The extraction unit extracts the plurality of stored second wear data,
3. The apparatus according to claim 2, wherein the creation unit creates the first wear data based on the plurality of extracted second wear data. 4.
前記評価部は、前記所定基材に生じる摩擦力の変化を示す係数と前記摺動距離との対応関係から摩耗状態の変化を推定して、前記所定基材の摩耗寿命を評価する
ことを特徴とする請求項1記載の発電機器の摩耗寿命評価装置。
The evaluation unit estimates a change in a wear state from a correspondence relationship between a coefficient indicating a change in frictional force generated in the predetermined base material and the sliding distance, and evaluates a wear life of the predetermined base material. The wear life evaluation apparatus for a power generator according to claim 1.
入力部が、選定されたガスタービン機器の評価対象の所定基材、この所定基材と接触する相手材、この所定基材と相手材の接触形態および接触面圧を入力するステップと、
検索部が、記憶部に記憶された基材と相手材、接触形態および接触面圧の組み合わせに応じた摩耗量の経時的変化を表す複数の第1の摩耗データから、前記入力された所定基材、相手材、接触形態および接触面圧の組み合わせに応じた第1の摩耗データを検索するステップと、
抽出部が、前記組み合わせに応じた前記第1の摩耗データが検索された場合、実測され、かつ前記記憶部に記憶された前記ガスタービン発電機器の所定基材での摩耗量を表す第2の摩耗データを抽出し、また前記組み合わせに応じた第1の摩耗データが検索されない場合、前記記憶部に記憶された第2の摩耗データおよび前記所定基材の摩耗速度に対する静的強度パラメータを表す対応データを抽出するステップと、
評価部が、前記検索された第1の摩耗データと、前記抽出された第2の摩耗データまたは対応データと、に基づいて前記入力された所定基材の摩耗寿命を評価するステップと、
を含むことを特徴とする発電機器の摩耗寿命評価方法。
A step of inputting a predetermined base material to be evaluated of the selected gas turbine device, a counterpart material that comes into contact with the predetermined base material, a contact form and a contact surface pressure between the predetermined base material and the counterpart material;
The search unit is configured to input the predetermined basis from a plurality of first wear data representing a change in wear amount over time according to a combination of the base material, the counterpart material, the contact form, and the contact surface pressure stored in the storage unit. Retrieving first wear data according to the combination of the material, the mating material, the contact form and the contact surface pressure;
When the extraction unit retrieves the first wear data corresponding to the combination, a second value representing the amount of wear on the predetermined base material of the gas turbine power generation device measured and stored in the storage unit is obtained. If wear data is extracted and if the first wear data corresponding to the combination is not retrieved, the second wear data stored in the storage unit and the correspondence representing the static strength parameter for the wear rate of the predetermined substrate Extracting the data;
An evaluation unit evaluates the wear life of the input predetermined base material based on the retrieved first wear data and the extracted second wear data or corresponding data;
A method for evaluating the wear life of power generation equipment, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019105961A (en) * 2017-12-12 2019-06-27 北海道電力株式会社 Maintenance support system, maintenance support method and program
WO2020261394A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-30 日鉄テクノロジー株式会社 Method for estimating wear amount of wear member of charpy impact tester, method for estimating life of wear member, method for estimating required characteristics of wear member, and wear member of charpy impact tester

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105961A (en) * 2017-12-12 2019-06-27 北海道電力株式会社 Maintenance support system, maintenance support method and program
WO2020261394A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-30 日鉄テクノロジー株式会社 Method for estimating wear amount of wear member of charpy impact tester, method for estimating life of wear member, method for estimating required characteristics of wear member, and wear member of charpy impact tester

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