JP2016045106A - 部材の使用温度の推定方法および部材の使用温度の推定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Ni基系合金またはオーステナイト鋼で構成され且つ表面に細粒組織が形成された粒径測定用の部材を予め設定された温度領域で使用した後に、粒径測定用の部材の細粒組織の粒径Dt1を測定する測定工程と、予め測定された細粒組織の粒径Dと温度Tと時間tとの対応関係に基づいて、粒径測定用の部材が使用された実際の時間t1と、測定工程で測定された粒径Dt1とから、粒径測定用の部材が使用された実際の温度Tを推定する推定工程と、を実行する部材の使用温度の推定方法。
【選択図】図3
Description
本発明は、汎用性があり、簡便な方法で、Ni基系合金やオーステナイト鋼からなるボイラ,石炭ガス化プラント設備などの部材の使用温度を高精度に推定することを技術的課題とする。
(作用)
本発明によれば、ボイラや、石炭ガス化プラント設備などにおいて高温で使用される部材の損傷調査や定期点検の際に、使用後の伝熱管の細粒組織、或いは、取付けられた粒径測定用の部材の細粒組織の粒径変化を計測することで、実機の運転中の同部位にある部材の温度履歴を簡易且つ高精度で推定することができる。
請求項2に記載の発明によれば、オストワルド成長式を用いて計算して使用温度を算出することができる。
請求項4に記載の発明によれば、粒径測定用の部材を用いて、Ni基系合金やオーステナイト鋼からなる本体部材の使用温度を高精度に推定することができる。
Dn−D0 n=k・t・exp(−Q/R・T)… 式(1)
ここで、Qは高温部材の拡散の活性化エネルギー(J×103/mol)、Rは気体定数(8.314 4621(75) J K-1 mol-1)、Tは温度(K) 、tは使用時間(h) 、nとkは定数、Dは使用後の結晶粒径(μm)、D0は使用前の結晶粒径(μm)である。なお、定数nとkは実験室的な短時間試験に基づいて予め測定設定される。
2…加工硬化処理された層、
3…細粒組織、
4…粒径測定用の部材、
5…溶接部、
6…固定部材、
7…ボルト、
Dt1…測定された粒径、
t1…高温で使用した時間、
S…部材の使用温度の測定装置、
T…部材の使用温度。
Claims (5)
- Ni基系合金またはオーステナイト鋼で構成され且つ表面に細粒組織が形成された粒径測定用の部材を予め設定された温度領域で使用した後に、前記粒径測定用の部材の細粒組織の粒径を測定する測定工程と、
予め測定された細粒組織の粒径と温度と時間との対応関係に基づいて、前記粒径測定用の部材が使用された実際の時間と、前記測定工程で測定された粒径とから、前記粒径測定用の部材が使用された実際の温度を推定する推定工程とを実行する
ことを特徴とする部材の使用温度の推定方法。 - 前記対応関係は、細粒組織の粒径と温度と時間との関数であるオストワルド成長式である
ことを特徴とする請求項1に記載の部材の使用温度の推定方法。 - 前記粒径測定用の部材の表面に対して加工硬化処理を行った後に再結晶熱処理を行って形成された細粒組織の粒径を測定する前記測定工程を実行する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の部材の使用温度の推定方法。 - Ni基系合金またはオーステナイト鋼で構成された本体部材に対して、Ni基系合金またはオーステナイト鋼で構成され且つ表面に細粒組織が形成された粒径測定用の部材を取り付けて、前記本体部材および前記粒径測定用の部材を予め設定された温度領域で使用した後に、前記粒径測定用の部材の細粒組織の粒径を測定する測定工程と、
予め測定された細粒組織の粒径と温度と時間との対応関係に基づいて、前記粒径測定用の部材が使用された実際の時間と、前記測定工程で測定された粒径とから、前記粒径測定用の部材が使用された実際の温度を推定して、前記本体部材が使用された実際の温度を推定する推定工程とを実行する
ことを特徴とする部材の使用温度の推定方法。 - Ni基系合金またはオーステナイト鋼で構成され且つ表面に細粒組織が形成された粒径測定用の部材が予め設定された温度領域で使用された場合に、前記粒径測定用の部材の細粒組織の粒径を測定する測定手段と、
前記粒径測定用の部材が使用された実際の時間を取得する取得手段と、
予め測定された細粒組織の粒径と温度と時間との対応関係に基づいて、前記取得手段で取得された時間と、前記測定手段で測定された粒径とから、前記粒径測定用の部材が使用された実際の温度を算出して推定する推定手段とを備えた
ことを特徴とする部材の使用温度の推定装置。
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WO2021250968A1 (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | 株式会社Ihi | Ni合金部品のクリープ寿命評価方法 |
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