JP2019066065A - ボイラ補修内容選定方法及びボイラ補修内容選定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ボイラの火炉壁に対する補修内容を選定するための、ボイラ補修内容選定方法であって、
前記火炉壁の検査対象箇所における肉厚又は膜厚の初期値及び測定値を用いて前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の減少速度を計算する第1ステップと、
前記減少速度を用いることにより前記測定値の取得から所定期間が経過した時点における前記肉厚又は前記膜厚の予測値を計算する第2ステップと、
前記予測値と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定する第3ステップと
を備える。
前記第3ステップでは、前記予測値が前記閾値以上を満たす場合には、前記検査対象箇所の補修は不要であると判断する。
前記火炉壁は、前記火炉壁の内面に被膜が形成されている被膜形成部と、前記火炉壁の内面に被膜が形成されていない被膜非形成部と、を含み、
前記閾値は、前記膜厚に関する膜厚閾値と、前記肉厚に関する肉厚閾値と、を含み、
前記第3ステップは、
前記検査対象箇所が前記被膜形成部に位置する場合は、前記膜厚の予測値と、前記膜厚閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定し、
前記検査対象箇所が前記被膜非形成部に位置する場合は、前記肉厚の予測値と、前記肉厚閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定する。
前記検査対象箇所が前記被膜形成部に位置する場合において、
前記第3ステップでは、前記膜厚の予測値が0未満を満たす場合には、前記火炉壁の内面に前記被膜を形成する溶射を前記補修内容として選定する。
前記検査対象箇所が前記被膜非形成部に位置する場合において、
前記第3ステップでは、前記肉厚の予測値が最小必要肉厚tsr未満を満たす場合には、新管への取換又は肉盛溶接を前記補修内容として選定する。
前記第3ステップでは、前記新管への取換又は前記肉盛溶接の後に溶接部を均すスムージング加工を前記補修内容として更に選択する。
前記第3ステップでは、前記スムージング加工の後に前記火炉壁の内面に前記被膜を形成する溶射を前記補修内容として更に選定。
前記検査対象箇所に凹凸部が有る場合には、前記第3ステップにおいて選定された前記補修内容とは別に、前記凹凸部を均すスムージング加工を補修内容として選定する第4ステップを更に備える。
前記火炉壁は、複数の蒸発管と、前記複数の蒸発管のうちの隣接する蒸発管の間を接続するシールフィンと、を含む。
前記ボイラは、循環流動層ボイラからなる。
ボイラの火炉壁に対する補修内容を選定するための、ボイラ補修内容選定装置であって、
前記火炉壁の検査対象箇所における肉厚又は膜厚の初期値及び測定値を用いて前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の減少速度を計算する第1装置と、
前記減少速度を用いることにより前記測定値の取得から所定期間が経過した時点における前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の予測値を計算する第2装置と、
前記予測値と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定する第3装置と
を備える。
本発明者らの検討により、母管25の肉厚の減少速度vAは溶射膜の膜厚の減少速度vBよりも数倍(N倍)大きいことが判明した。このため、溶射被膜の下の母管25にまで減肉がある場合には、本実施形態を用いることによって測定値を取得した時点T2から所定期間が経過した時点T3における母管25の肉厚の正確な予測値tApを得ることができる。
本実施形態によれば、検査対象箇所における肉厚又は膜厚の減少速度v(vA又はvB)を用いるため、測定値の取得から所定期間が経過した時点までに肉厚又は膜厚がどれ程減少するのかを肉厚又は膜厚の予測値tp(tAp又はtBp)として知ることができる。この予測値tpに対応する閾値txを予め設定しておくことで、閾値txとの比較により検査対象箇所に適した補修内容を選定できる。これにより、補修する主体の技量によらず、安定した耐久性を有するように火炉壁20を補修できる。
火炉壁20の減肉の仕方は、膜厚tBの有無によっても変化するため、適切な補修内容を選択するためには、検査対象箇所における膜厚tBの有無について考慮する必要がある。この点、本実施形態によれば、検査対象箇所が被膜形成部30の場合には、膜厚の予測値tBpと膜厚閾値tBxとの比較により補修内容を選定し、検査対象箇所が被膜非形成部40の場合には、肉厚の予測値tApと肉厚閾値tAxとの比較により補修内容を選択できる。この結果、検査対象箇所における膜厚tBの有無に関わらず適切な補修内容を選択することができる。
以降では、補修内容の選定に至るステップS300以降のフローについて、まず、検査対象箇所が被膜非形成部40である場合について説明する。
検査対象箇所が被膜非形成部40である場合、フローチャートの処理はステップS320に進み、ステップS320において検査対象箇所の母管25の肉厚tAが必要最小肉厚tsr以上であるかどうかを判断する。肉厚tAが必要最小肉厚tsr以上であればステップS322に進む。肉厚tAが必要最小肉厚tsrを満たさない場合はステップS320Bに進み、新管への取換、スムージング加工及び溶射(後述)をこの順で行う。
本実施形態によれば、例えば、補修を必要とする厚みの下限値などを閾値txとして予め設定しておくことで、補修する主体による特別な判断を必要とせずに検査対象箇所の補修要否の判断を行うことができる。これにより、不要な補修によるコスト増加を抑制することができる。
本実施形態によれば、被膜非形成部40において、測定値の取得から所定期間が経過した時点までに肉厚の予測値tApが必要最小肉厚tsrを下回らないように、新管への取換又は肉盛溶接を補修内容とする。このため、測定値の取得から所定期間が経過した時点まで検査対象箇所が強度を保つために必要とされる肉厚tAを維持でき、火炉壁20の強度を向上可能である。
新管への取換時の管の溶接部や肉盛溶接部等の凹凸が残ったままであると、凹凸を起点に局所的に減肉が進行してしまう可能性がある。この点、スムージング加工によれば、新管への取換又は肉盛溶接を行った後、スムージング加工を補修内容に選択することで溶接箇所の凹凸をなだらかにすることができる。これにより、溶接部の減肉の進行を抑制でき、検査対象箇所の強度維持が可能である。
新管への取換を行った場合、図7の(A)に示すように新管26と旧管27の溶接部28は管の外周に沿って炉内外に形成される場合がある。この時、除去が望ましい余盛部29も炉内外に形成されるが、一実施形態では、この後のスムージング加工において、図7の(B)に示すように炉内側の余盛部29のみを加工してもよい。
検査対象箇所がもともと被膜非形成部40であっても、肉厚の予測値tApが必要最小肉厚tsrを下回るような場合には、減肉の進行が早く、厳しい環境下にあると判断可能である。この点、本実施形態によれば、新管への取換又は肉盛溶接の後、スムージング加工を行ったうえで、更に溶射を行うことで被膜を形成することができる。この結果、被膜のコーティングによって厳しい環境下にある検査対象箇所の減肉の進行を好適に抑制することができる。
一実施形態では、凹凸の高さに規定値を設け、凹凸が規定値よりも大きい高さであれば肉盛溶接、スムージング加工、溶射をこの順で行うことを補修内容として選定してもよい。規定値としては、一例では0.1mm〜0.3mm等である。
以降ではフローチャートをステップS300まで戻り、検査対象箇所が被膜形成部30である場合の処理について説明する。
検査対象箇所が被膜形成部30である場合、フローチャートの処理はステップS300からステップS310に進み、ここで検査対象箇所に膜厚tBが残存しているかどうかを判断する。膜厚tBが残存している場合はステップS312に進み、膜厚tBが残存していない場合はステップS314に進む。
本実施形態によれば、検査対象箇所が被膜形成部30であっても、膜厚の予測値tBpが0以下になる場合には、溶射を補修内容として選定し、さらに被膜を形成することができる。これにより、測定値の取得から所定期間が経過した時点までに検査対象箇所の耐久性を高く保持できる。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
3 火炉
5 熱交換器
6 バグフィルタ
7 炉底
9 耐火壁
11 循環ライン
13 誘引ファン
15 熱交換器
17 煙突
20 火炉壁
21 蒸発管
23 シールフィン
24 隅肉溶接部
25 母管
26 新管
27 旧管
28 溶接部
29 余盛部
30 被膜形成部
32 フィン本体
40 被膜非形成部
100 補修内容選定装置
102 記憶部
104 計算部
106 測定値取得部
107 減少速度算出部
108 予測値計算部
109 補修内容選定部
110 入力部
120 表示部
a 空気
P 流動材
Claims (12)
- ボイラの火炉壁に対する補修内容を選定するための、ボイラ補修内容選定方法であって、
前記火炉壁の検査対象箇所における肉厚又は膜厚の初期値及び測定値を用いて前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の減少速度を計算する第1ステップと、
前記減少速度を用いることにより、前記測定値の取得から所定期間が経過した時点における前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の予測値を計算する第2ステップと、
前記予測値と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定する第3ステップと
を備えるボイラ補修内容選定方法。 - 前記第3ステップでは、前記予測値が前記閾値以上を満たす場合には、前記検査対象箇所の補修は不要であると判断する請求項1に記載のボイラ補修内容選定方法。
- 前記火炉壁は、前記火炉壁の内面に被膜が形成されている被膜形成部と、前記火炉壁の内面に被膜が形成されていない被膜非形成部と、を含み、
前記閾値は、前記膜厚に関する膜厚閾値と、前記肉厚に関する肉厚閾値と、を含み、
前記第3ステップは、
前記検査対象箇所が前記被膜形成部に位置する場合は、前記膜厚の予測値と、前記膜厚閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定し、
前記検査対象箇所が前記被膜非形成部に位置する場合は、前記肉厚の予測値と、前記肉厚閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定する請求項1又は2に記載のボイラ補修内容選定方法。 - 前記検査対象箇所が前記被膜形成部に位置する場合において、
前記第3ステップでは、前記膜厚の予測値が0未満を満たす場合には、前記火炉壁の内面に前記被膜を形成する溶射を前記補修内容として選定する請求項3に記載のボイラ補修内容選定方法。 - 前記検査対象箇所が前記被膜非形成部に位置する場合において、
前記第3ステップでは、前記肉厚の予測値が最小必要肉厚tsr未満を満たす場合には、新管への取換又は肉盛溶接を前記補修内容として選定する請求項3に記載のボイラ補修内容選定方法。 - 前記第3ステップでは、前記新管への取換又は前記肉盛溶接の後に溶接部を均すスムージング加工を前記補修内容として更に選択する請求項5に記載のボイラ補修内容選定方法。
- 前記第3ステップでは、前記スムージング加工の後に前記火炉壁の内面に前記被膜を形成する溶射を前記補修内容として更に選定する請求項6に記載のボイラ補修内容選定方法。
- 前記検査対象箇所に凹凸部が有る場合には、前記第3ステップにおいて選定された前記補修内容とは別に、前記凹凸部を均すスムージング加工を補修内容として選定する第4ステップを更に備える請求項5乃至7の何れか1項に記載のボイラ補修内容選定方法。
- 前記火炉壁は、複数の蒸発管と、前記複数の蒸発管のうちの隣接する蒸発管の間を接続するシールフィンと、を含む請求項1乃至8の何れか1項に記載のボイラ補修内容選定方法。
- 前記ボイラは、循環流動層ボイラからなる請求項1乃至9の何れか1項に記載のボイラ補修内容選定方法。
- 前記ボイラの次回の検査予定時までの期間に基づき、前記第2ステップにおける前記所定期間を決定する請求項1乃至10の何れか1項に記載のボイラ補修内容選定方法。
- ボイラの火炉壁に対する補修内容を選定するための、ボイラ補修内容選定装置であって、
前記火炉壁の検査対象箇所における肉厚又は膜厚の初期値及び測定値を用いて前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の減少速度を計算する第1装置と、
前記減少速度を用いることにより次回の検査予定時おける前記検査対象箇所における前記肉厚又は前記膜厚の予測値を計算する第2装置と、
前記予測値と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて前記検査対象箇所の補修内容を選定する第3装置と
を備えるボイラ補修内容選定装置。
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