JP2019174236A - 配管の余寿命評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配管の余寿命評価の精度を向上する。【解決手段】一実施形態に係る配管の余寿命評価方法は、評価対象配管の外周の周長を測定するステップと、配管の外周の周長と前記配管の余寿命との相関に測定して得られた前記周長を入力することで前記評価対象配管の余寿命を評価するステップと、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、配管の余寿命評価方法に関する。

ボイラ等の高熱機器に使用される配管には、ボイラの伝熱管のように、高温・高圧下で長時間使用されるものがある。この種の配管では、配管の健全性を確認するため、定期検査等において余寿命の評価が行われる。
例えば特許文献１に記載のクリープ寿命評価方法では、ボイラ伝熱管の外径を測定し、測定した外径が所定の基準値に達している場合には、当該ボイラ伝熱管が交換補修時期であると判定するようにしている。

特許第４９７９５６３号公報

しかし、特許文献１では、ボイラ伝熱管の外径の具体的な測定方法については、言及されていない。
例えばボイラの伝熱管の周方向の位置のうち、燃焼ガスの流れの上流側となる位置と下流側となる位置とでは、伝熱管の温度が異なるおそれがあるため、伝熱管の周方向の一部が径方向外側に膨出する等、伝熱管の径方向外側への変形状態が周方向の位置によって異なることも考えられる。このように、伝熱管の径方向外側への変形状態が周方向の位置によって異なる場合、例えばノギスのような測定装置によって伝熱管の外径を測定すると、測定する周方向の位置によって外径の測定値が異なってしまうため、外径の測定値に伝熱管の径方向外側への変形状態が適切に反映されないおそれがある。そのため、伝熱管の径方向外側への変形状態を適切に把握できず、伝熱管の余寿命の評価精度が低下するおそれがある。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、配管の余寿命評価の精度を向上することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る配管の余寿命評価方法は、
評価対象配管の外周の周長を測定するステップと、
配管の外周の周長と前記配管の余寿命との相関に測定して得られた前記周長を入力することで前記評価対象配管の余寿命を評価するステップと、
を備える。

上記（１）の方法によれば、評価対象配管の外周の周長を測定することにより、評価対象配管の径方向外側への変形状態が周方向の位置によって異なっていても、径方向外側への変形状態が反映された測定値を得ることができる。これにより、評価対象配管の径方向外側への変形状態を適切に把握でき、評価対象配管の余寿命の評価精度を向上できる。
また、一般的に、円形断面の部材において、径が変化した場合、径の変化量よりも周長の変化量の方が大きい。そのため、ノギスのような測定装置によって直径を直接計測する場合と比べて、評価対象配管の径の変化を把握し易くなる。この点からも、評価対象配管の余寿命の評価精度を向上できる。
さらに、評価対象配管の外周の周長を測定するという簡便な方法によって評価対象配管の余寿命を評価できるので、測定に要する時間を短縮できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の方法において、前記評価対象配管の外周の周長を測定するステップでは、前記配管の外周に巻き付け可能な線状又は帯状の測定冶具を前記評価対象配管の外周に少なくとも１周巻き付けて、前記測定冶具が前記評価対象配管の外周に巻き付いた長さから前記評価対象配管の外周の周長を求める。

上記（２）の方法によれば、配管の外周に巻き付け可能な線状又は帯状の測定冶具を用いることで、評価対象配管の外周の周長を容易に測定できる。また、複数の評価対象配管が近接して配置されている場合等のように、ノギスのような測定装置を用いることが困難であるような狭隘な場所であっても、評価対象配管の外周の周長を測定できる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の方法において、前記評価対象配管の外周の周長を測定するステップでは、前記測定冶具を前記評価対象配管の外周に２周以上巻き付けて、前記測定冶具が前記評価対象配管の外周に巻き付いた長さと、前記測定冶具を前記評価対象配管に巻き付けた周数とに基づいて前記評価対象配管の外周の周長を求める。

上記（３）の方法によれば、測定冶具を評価対象配管の外周に２周以上巻き付けることで、評価対象配管の周長の測定範囲を軸線方向に拡大することができる。これにより、１回の測定による評価対象配管の周長の測定範囲を軸線方向に拡大できる。したがって、例えば評価対象配管の径方向外側への変形が軸線方向の一部で生じていた場合であっても、評価対象配管が径方向外側へ変形していることを把握し易くなる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の方法において、前記評価対象配管の外周の周長を測定するステップでは、前記測定冶具を前記評価対象配管の軸線方向にずれるように前記評価対象配管の外周に２周以上巻き付けて、前記測定冶具が前記評価対象配管の外周に巻き付いた長さと、前記測定冶具の前記軸線方向へのずれ量と、前記測定冶具を前記評価対象配管に巻き付けた周数とに基づいて前記評価対象配管の外周の周長を求める。

上記（４）の方法によれば、測定冶具を評価対象配管の軸線方向にずれるように評価対象配管の外周に２周以上巻き付けることで、１回の測定による評価対象配管の周長の測定範囲を軸線方向にさらに拡大することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの方法において、前記評価対象配管の余寿命を評価するステップで評価した前記評価対象配管の余寿命が閾値以下である場合に、該評価対象配管の余寿命を再評価するステップ
をさらに備える。

上記（５）の方法によれば、評価対象配管の外周の周長を測定するという簡便な方法によって評価対象配管の余寿命を評価し、その評価結果に基づいて、より詳細な余寿命の評価が必要と判断される場合に評価対象配管の余寿命を再評価することができる。これにより、評価対象配管の余寿命評価のための測定時間の短縮化と余寿命評価の精度向上とを実現できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の方法において、前記評価対象配管の余寿命を再評価するステップは、前記評価対象配管を非破壊で検査する検査方法によって得られた検査結果に基づいて前記評価対象配管の余寿命を再評価する。

上記（６）の方法によれば、評価対象配管を備える機器において、検査のために評価対象配管の一部を抜管する等の必要がないので、検査に要する時間や費用を抑制できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの方法において、前記相関を取得するステップをさらに備える。

上記（７）の方法によれば、例えば評価対象配管と同種の金属材料を用いて上記の相関を取得することで、評価対象配管の余寿命の評価精度を向上できる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、配管の余寿命評価の精度を向上できる。

ボイラの概略構成を示す図である。 過熱器の構成を模式的に示す図である。 幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法の概略的な手順を示すフローチャートである。 伝熱管の外周の周長の測定について説明するための図であり、（ａ）は測定冶具の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示した測定冶具を伝熱管の外周に巻き付ける様子を示す図である。 測定冶具を用いた伝熱管の外周の周長の測定について説明するための図であり、（ａ）は伝熱管の巻き付けた測定冶具に印をつける様子を説明するための図であり、図（ｂ）は（ａ）に示すように印をつけた後、伝熱管の周長を測定する様子を示す図であり、（ｃ）は測定冶具の端部に予め付されている目盛から伝熱管の周長を読み取ることについて説明するための図である。 幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法における、配管の周長測定の他の実施形態を説明する図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
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。
例えば、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。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「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。

（ボイラの全体構成）
図１はボイラ１０の概略構成を示す図である。
ボイラ１０は、燃焼炉１２と、燃焼炉１２の上部に連なる煙道１４とを有する。
燃焼炉１２の火路壁１６は水を加熱するための蒸発管を含み、燃焼炉１２の上部には、蒸気を過熱するための過熱器１８が配置されている。煙道１４の下部には、水を予備加熱するための節炭器２０が配置されている。また、煙道１４の上部には、蒸気を再加熱するための再熱器２２が配置されている。

燃焼炉１２には、バーナ２４が取り付けられ、バーナ２４には、燃料としての微粉炭及び空気が供給される。バーナ２４から噴出する微粉炭が燃焼することにより生じた高温の排ガスは、燃焼炉１２内を上昇し、煙道１４に流入する。燃焼により生じた熱は、火路壁１６の蒸発管に伝えられ、これにより水が加熱される。排ガスの熱は、過熱器１８での蒸気の過熱、再熱器２２での蒸気の再加熱、及び、節炭器２０での水の予熱に利用される。低温になった排ガスは、例えばボイラ１０の下流に設けられた脱硝装置に流入し、浄化される。
過熱器１８で過熱された蒸気（主蒸気）は、例えば、蒸気タービン２６に供給され、発電等に利用される。

図２は、過熱器１８の構成を模式的に示す図である。なお、再熱器２２の構成も過熱器１８の構成と同様であるので、説明を省略する。
過熱器１８は、入口管寄せ１８Ａと、出口管寄せ１８Ｃと、複数の過熱管（伝熱管）１８Ｂとを備えている。図２に示した過熱器１８では、複数の伝熱管１８Ｂが略Ｕ字状且つ平面状に配列された伝熱管パネル１８Ｄが管寄せ１８Ａ，１８Ｃの延在方向に複数並ぶように配置されている。

過熱器１８や再熱器２２の伝熱管は、高温・高圧下で長時間使用されるので、伝熱管の健全性を確認するため、定期検査等において余寿命の評価が行われる。その際、伝熱管の余寿命の評価を非破壊かつ簡便に行うため、伝熱管の外径を測定し、測定した外径が所定の基準値に達している場合には、当該伝熱管が交換補修時期であると判定するようにしている。
すなわち、過熱器１８や再熱器２２等の伝熱管は、クリープの進行とともにクリープひずみが累積していくと、クリープ寿命の約８割、すなわち伝熱管の寿命消費率の約８０％を経過した辺りから急激に膨張する特性を有する。そのため、伝熱管の外径が過熱器１８や再熱器２２等の使用開始前からどの程度大きくなったかを調べることで、伝熱管の寿命消費率を非破壊かつ簡便に推定することができる。

しかし、例えば伝熱管の周方向の位置のうち、燃焼ガスの流れの上流側となる位置と下流側となる位置とでは、伝熱管の温度が異なるおそれがあるため、伝熱管の周方向の一部が径方向外側に膨出する等、伝熱管の径方向外側への変形状態が周方向の位置によって異なることも考えられる。このように、伝熱管の径方向外側への変形状態が周方向の位置によって異なる場合、例えばノギスのような測定装置によって伝熱管の外径を測定すると、測定する周方向の位置によって外径の測定値が異なってしまうため、外径の測定値に伝熱管の径方向外側への変形状態が適切に反映されないおそれがある。そのため、伝熱管の径方向外側への変形状態を適切に把握できず、伝熱管の余寿命の評価精度が低下するおそれがある。

また、例えばボイラ１０における燃焼ガスの温度や流速、流れの方向は、場所によって異なる。そのため、同じ伝熱管であっても、軸線方向の異なる位置では伝熱管の温度が大きく異なるおそれがある。

そこで、以下で説明する幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法では、余寿命の評価対象の伝熱管である評価対象配管の外周の周長を測定することにより、径方向外側への変形状態を把握するようにしている。以下、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法について説明する。

図３は、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
ここで、余寿命評価の対象の配管（評価対象配管）は、例えば、過熱器１８の伝熱管１８Ｂのように、過熱器１８や再熱器２２の伝熱管である。
幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法は、相関取得ステップＳ１０と、周長測定ステップＳ２０と、余寿命評価ステップＳ３０と、余寿命再評価ステップＳ５０とを備える。

（相関取得ステップＳ１０）
相関取得ステップＳ１０は、配管の外周の周長と配管の余寿命との相関を取得するステップである。
配管の外周の周長と配管の余寿命との相関は、配管の材質、径、肉厚等によって異なる。そこで、相関取得ステップＳ１０では、例えば実験データや文献を参照することで配管の外周の周長と配管の余寿命との相関を取得する。相関取得ステップＳ１０で取得する配管の外周の周長と配管の余寿命との相関は、例えば、クリープによって配管が破断したときをクリープ寿命の寿命消費率を１００％とするクリープ寿命の寿命消費率と、配管の外周の周長との関係である。
なお、相関取得ステップＳ１０は、配管の外周の周長と配管の余寿命との相関が既に取得されていれば、その後の配管の余寿命を評価する際に、再び実施する必要はない。
相関取得ステップＳ１０において、例えば評価対象配管となる伝熱管１８Ｂと同種の金属材料を用いて上記の相関を取得することで、評価対象配管の余寿命の評価精度を向上できる。

（周長測定ステップＳ２０）
周長測定ステップＳ２０は、評価対象配管である伝熱管の外周の周長を測定するステップである。周長測定ステップＳ２０では、配管の外周に巻き付け可能な線状又は帯状の測定冶具を評価対象配管である伝熱管の外周に少なくとも１周巻き付ける。そして、測定冶具が伝熱管の外周に巻き付いた長さから伝熱管の外周の周長を求める。

なお、周長の測定は、例えば、全ての伝熱管１８Ｂに対して実施してもよく、過熱器１８が使用されている期間や運転条件に応じて、熱的な負荷が大きな場所に配置された伝熱管１８Ｂに限って実施してもよい。また、周長の測定は、１本の伝熱管１８Ｂに対して、その全長にわたって所定の間隔で実施してもよく、熱的な負荷が大きな範囲に限って所定の間隔で実施してもよい。

上述のようにして周長の測定箇所を設定した後、以下に述べる周長の測定の前に、伝熱管１８Ｂの表面に付着している付着物を除去するためにショットブラストを実施したり、グラインダをかけたりする。このようにして表面から付着物が除去された伝熱管１８Ｂに対し、周長の測定を実施する。

図４は、伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌの測定について説明するための図であり、図４（ａ）は、測定冶具３０の一例を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの外周に巻き付ける様子を示す図である。
図４（ａ）に示した測定冶具３０は、例えば柔軟性を有する帯状の部材ある。なお、測定冶具３０は、柔軟性を有する線状（紐状）の部材であってもよい。すなわち、測定冶具３０は、評価対象配管である伝熱管１８Ｂの外周に巻き付けることができ、以下で述べるように、伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを直接又は間接的に測定できるものであれば、その形態や形状は図４（ａ）に例示したものに限定されない。

例えば図４（ａ）に示した測定冶具３０のように、測定冶具３０を図４（ｂ）に示すように伝熱管１８Ｂの外周に巻き付けたときに、その端部３１同士を伝熱管１８Ｂの軸線方向にずらさなくても測定冶具３０の厚さ方向に重ならないように、端部３１において幅方向の一部が切り欠かれていてもよい。なお、伝熱管１８Ｂの外周の周長の測定に、図４（ａ）に示すような測定冶具３０を用いるのではなく、一般的な巻き尺を用いてもよい。

例えば、図４（ａ）に示した測定冶具３０を用いた場合、図４（ｂ）に示すように、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの外周に１周巻き付ける。そして、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの外周に１周巻き付けた状態で、図５（ａ）に示すように、一方の端部３１と他方の端部３１の双方に対して、伝熱管１８Ｂの周方向の同じ位置に、例えば油性のペン３９などで印３８をつける。そして、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂから外して平らな場所で伸ばし、図５（ｂ）に示すように、一方の端部３１につけた印３８と他方の端部３１につけた印３８との間の長さを測定する。このように、一方の端部３１につけた印３８と他方の端部３１につけた印３８との間の長さを測定することで、伝熱管１８Ｂの周長Ｌを間接的に測定できる。

また、図５（ｃ）に示すように、測定冶具３０の一方の端部３１に例えばノギスの本尺に相当する目盛３５を予め付しておき、他方の端部３１に例えばノギスの副尺に相当する目盛３６を予め付して付しておいてもよい。このように、測定冶具３０の端部３１に目盛を予め付しておくことで、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの外周に巻き付けた状態で周長Ｌを上記の目盛から直接読み取ることができるようにしてもよい。

なお、図５は、測定冶具３０を用いた伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌの測定について説明するための図である。図５（ａ）は、伝熱管１８Ｂの巻き付けた測定冶具３０に印３８をつける様子を説明するための図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すように印３８をつけた後、伝熱管１８Ｂの周長Ｌを測定する様子を示す図である。図５（ｃ）は、測定冶具３０の端部３１に予め付されている目盛３５，３６から伝熱管１８Ｂの周長Ｌを読み取ることについて説明するための図である。

このように、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法では、評価対象配管である伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを測定することにより、伝熱管１８Ｂの径方向外側への変形状態が周方向の位置によって異なっていても、径方向外側への変形状態が反映された測定値を得ることができる。これにより、伝熱管１８Ｂの径方向外側への変形状態を適切に把握でき、伝熱管１８Ｂの余寿命の評価精度を向上できる。
また、一般的に、円形断面の部材において、径が変化した場合、径の変化量よりも周長の変化量の方が大きい。そのため、ノギスのような測定装置によって直径を直接計測する場合と比べて、伝熱管１８Ｂの径の変化を把握し易くなる。この点からも、伝熱管１８Ｂの余寿命の評価精度を向上できる。
なお、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法は、フェライト鋼の他、オーステナイト系ステンレス、ニッケル基の合金等、様々な材料の配管に対して適用できる。特に、オーステナイト系ステンレスやニッケル基の合金では、フェライト鋼よりもクリープ破断に至るまでのクリープひずみが小さいが、上述したように、ノギスのような測定装置によって直径を直接計測する場合と比べて、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法によれば配管の径の変化を把握し易い。したがって、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法は、オーステナイト系ステンレスやニッケル基の合金等の配管の余寿命評価に適している。
さらに、伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを測定するという簡便な方法によって伝熱管１８Ｂの余寿命を評価できるので、測定に要する時間を短縮できる。

幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法では、配管の外周に巻き付け可能な線状又は帯状の測定冶具３０を用いることで、伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを容易に測定できる。また、過熱器１８や再熱器２２の伝熱管のように、複数の伝熱管が近接して配置されている場合等のように、ノギスのような測定装置を用いることが困難であるような狭隘な場所であっても、伝熱管の外周の周長Ｌを測定できる。

図６は、幾つかの実施形態に係る配管の余寿命評価方法における、配管の周長測定の他の実施形態を説明する図である。
周長測定ステップＳ２０において、図６に示すように、測定冶具３０を評価対象配管である伝熱管１８Ｂの外周に２周以上巻き付けて、測定冶具３０が伝熱管１８Ｂの外周に巻き付いた長さと、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂに巻き付けた周数とに基づいて伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを求めてもよい。なお、図６は、伝熱管１８Ｂに測定冶具３０を２周巻き付けた状態を模式的に示している。
このように、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの外周に２周以上巻き付けることで、伝熱管１８Ｂの周長Ｌの測定範囲を伝熱管１８Ｂの軸線方向に拡大することができる。これにより、１回の測定による伝熱管１８Ｂの周長Ｌの測定範囲を伝熱管１８Ｂの軸線方向に拡大できる。したがって、例えば伝熱管１８Ｂの径方向外側への変形が軸線方向の一部で生じていた場合であっても、伝熱管１８Ｂが径方向外側へ変形していることを把握し易くなる。

なお、周長測定ステップＳ２０において、図６に示すように、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの軸線方向にずれるように伝熱管１８Ｂの外周に２周以上巻き付けて、測定冶具３０が伝熱管１８Ｂの外周に巻き付いた長さＬａと、測定冶具３０の軸線方向へのずれ量Ｚと、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂに巻き付けた周数Ｎとに基づいて伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを求めてもよい。
この場合、周長Ｌは、次の（１）式によって求めることができる。
Ｌ＝｛（Ｌａ＾２−Ｎ＾２）＾０．５｝／Ｎ ・・・（１）
なお、ずれ量Ｚは、測定冶具３０が伝熱管１８Ｂの外周に巻き付いた長さＬａを測定する始点と終点との軸線方向の離間距離である。

このように、測定冶具３０を伝熱管１８Ｂの軸線方向にずれるように伝熱管１８Ｂの外周に２周以上巻き付けることで、１回の測定による伝熱管１８Ｂの周長Ｌの測定範囲を伝熱管１８Ｂの軸線方向にさらに拡大することができる。したがって、伝熱管１８Ｂが軸線方向で局所的に膨出している場合であっても、径方向外側への変形を検出し易い。

（余寿命評価ステップＳ３０）
上述した周長測定ステップＳ２０で伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを測定した後、余寿命評価ステップＳ３０において、伝熱管１８Ｂの余寿命を評価する。余寿命評価ステップＳ３０では、相関取得ステップＳ１０で取得した配管の外周の周長と配管の余寿命との相関に、周長測定ステップＳ２０で測定して得られた周長Ｌを入力することで伝熱管１８Ｂの余寿命を評価する。
例えば、幾つかの実施形態に係る余寿命評価ステップＳ３０では、相関取得ステップＳ１０で取得したクリープ寿命の寿命消費率と周長との関係に、周長測定ステップＳ２０で測定して得られた周長Ｌを入力することで、伝熱管１８Ｂの寿命消費率を算出する。そして、算出された寿命消費率から伝熱管１８Ｂの余寿命を評価することができる。

次いで、ステップＳ４０において、余寿命評価ステップＳ３０で評価した伝熱管１８Ｂの余寿命が閾値以下であるか否かを判断する。

ここで、上記閾値について説明する。周長測定ステップＳ２０を実施した今回のボイラ１０の定期検査の時点から、次の定期検査（次回定期検査）までの期間をＴａ［時間］とする。今回のボイラ１０の定期検査において伝熱管１８Ｂの余寿命が上記Ｔａ［時間］未満であれば、今回の定期検査で当該伝熱管１８Ｂに補修等の対策を行わない場合、当該伝熱管１８Ｂは、次回定期検査の前にクリープ破断するおそれがある。
しかし、今回のボイラ１０の定期検査において伝熱管１８Ｂの余寿命が上記Ｔａ［時間］を超えていても、余寿命評価の精度を考慮すると、当該伝熱管１８Ｂは、次回定期検査の時点よりも手前の時点でクリープ破断するおそれがある。

そこで、余寿命評価ステップＳ３０で評価した伝熱管１８Ｂの余寿命の精度が、例えばいわゆる倍半分の精度である場合には、今回のボイラ１０の定期検査における伝熱管１８Ｂの余寿命が上記Ｔａ［時間］の２倍をある程度のゆとりをもって超えていれば、当該伝熱管１８Ｂは、次回定期検査の時点までクリープ破断しないと判断することができる。
そこで、幾つかの実施形態では、上記閾値は、例えば、次回定期検査までの期間であるＴａ［時間］の２倍の値（２・Ｔａ）に、さらに裕度を持たせるための１以上の値となる係数ｃ（ｃ＞１）を乗じた値（２・ｃ・Ｔａ）とする。

すなわち、ステップＳ４０では、余寿命評価ステップＳ３０で評価した伝熱管１８Ｂの余寿命が上述のようにして設定された閾値（２・ｃ・Ｔａ）以下であるか否かを判断する。
ステップＳ４０において、余寿命評価ステップＳ３０で評価した伝熱管１８Ｂの余寿命が閾値（２・ｃ・Ｔａ）を超えていると判断される場合、当該伝熱管１８Ｂが少なくとも次回定期検査までクリープ破断しないものと判断して、当該伝熱管１８Ｂの余寿命の再評価や当該伝熱管１８Ｂに対する補修等の対策は実施しない。
しかし、ステップＳ４０において、余寿命評価ステップＳ３０で評価した伝熱管１８Ｂの余寿命が閾値（２・ｃ・Ｔａ）以下であると判断される場合、当該伝熱管１８Ｂが次回定期検査までにクリープ破断するおそれがあると判断して、余寿命再評価ステップＳ５０において当該伝熱管１８Ｂの余寿命を再評価する。

（余寿命再評価ステップＳ５０）
余寿命再評価ステップＳ５０は、上述したように、余寿命評価ステップＳ３０で評価した伝熱管１８Ｂの余寿命が上記閾値以下である場合に、当該伝熱管１８Ｂの余寿命を再評価、すなわち、より詳細に余寿命を評価するステップである。
当該伝熱管１８Ｂの余寿命を再評価する方法としては、例えば、当該伝熱管１８Ｂの表面のレプリカを採取し、クリープボイドや析出物などの部材の微視的組織の変化からクリープ損傷を評価するレプリカ法や、超音波を用いる超音波法あるいは電気抵抗の変化により評価する電気抵抗法等の非破壊検査法を挙げることができる。

余寿命再評価ステップＳ５０では、上述した検査法によって当該伝熱管１８Ｂの余寿命をより詳細に評価する。
そして、例えば、再評価した余寿命が上記Ｔａ［時間］をある程度のゆとりをもって超えていれば、当該伝熱管１８Ｂは、次回定期検査の時点までクリープ破断しないと判断することができる。この場合には、当該伝熱管１８Ｂに対する補修等の対策は実施しない。
また、例えば、再評価した余寿命が上記Ｔａ［時間］をある程度のゆとりをもって超えていなければ、当該伝熱管１８Ｂに対する補修等を実施する。
なお、余寿命再評価ステップＳ５０においても、再評価した伝熱管１８Ｂの余寿命が上述したステップＳ４０で設定された閾値（２・ｃ・Ｔａ）以下であるか否かによって、当該伝熱管１８Ｂに対する補修等の対策の要否を判断するようにしてもよい。

このように、上述した幾つかの実施形態では、評価対象配管である伝熱管１８Ｂの外周の周長Ｌを測定するという簡便な方法によって伝熱管１８Ｂの余寿命を評価し、その評価結果に基づいて、より詳細な余寿命の評価が必要と判断される場合に伝熱管１８Ｂの余寿命を再評価することができる。これにより、伝熱管１８Ｂの余寿命評価のための測定時間の短縮化と余寿命評価の精度向上とを実現できる。

余寿命再評価ステップＳ５０では、上述したように伝熱管１８Ｂを非破壊で検査する検査方法によって得られた検査結果に基づいて伝熱管１８Ｂの余寿命を再評価することができる。
これにより、過熱器１８や再熱器２２のように評価対象配管を備える機器において、検査のために評価対象配管の一部を抜管する等の必要がないので、検査に要する時間や費用を抑制できる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した幾つかの実施形態では、余寿命再評価ステップＳ５０において非破壊検査法によって伝熱管１８Ｂを検査するようにしているが、余寿命再評価ステップＳ５０において伝熱管１８Ｂを抜管するなどして、伝熱管１８Ｂを検査するようにしてもよい。

１０ ボイラ
１８ 過熱器
１８Ｂ 過熱管（伝熱管）
２２ 再熱器
３０ 測定冶具

Claims (7)

1. 評価対象配管の外周の周長を測定するステップと、
   配管の外周の周長と前記配管の余寿命との相関に測定して得られた前記周長を入力することで前記評価対象配管の余寿命を評価するステップと、
   を備える配管の余寿命評価方法。
2. 前記評価対象配管の外周の周長を測定するステップでは、前記配管の外周に巻き付け可能な線状又は帯状の測定冶具を前記評価対象配管の外周に少なくとも１周巻き付けて、前記測定冶具が前記評価対象配管の外周に巻き付いた長さから前記評価対象配管の外周の周長を求める
   請求項１に記載の配管の余寿命評価方法。
3. 前記評価対象配管の外周の周長を測定するステップでは、前記測定冶具を前記評価対象配管の外周に２周以上巻き付けて、前記測定冶具が前記評価対象配管の外周に巻き付いた長さと、前記測定冶具を前記評価対象配管に巻き付けた周数とに基づいて前記評価対象配管の外周の周長を求める
   請求項２に記載の配管の余寿命評価方法。
4. 前記評価対象配管の外周の周長を測定するステップでは、前記測定冶具を前記評価対象配管の軸線方向にずれるように前記評価対象配管の外周に２周以上巻き付けて、前記測定冶具が前記評価対象配管の外周に巻き付いた長さと、前記測定冶具の前記軸線方向へのずれ量と、前記測定冶具を前記評価対象配管に巻き付けた周数とに基づいて前記評価対象配管の外周の周長を求める
   請求項３に記載の配管の余寿命評価方法。
5. 前記評価対象配管の余寿命を評価するステップで評価した前記評価対象配管の余寿命が閾値以下である場合に、該評価対象配管の余寿命を再評価するステップ
   をさらに備える
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の配管の余寿命評価方法。
6. 前記評価対象配管の余寿命を再評価するステップは、前記評価対象配管を非破壊で検査する検査方法によって得られた検査結果に基づいて前記評価対象配管の余寿命を再評価する
   請求項５に記載の配管の余寿命評価方法。
7. 前記相関を取得するステップをさらに備える
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の配管の余寿命評価方法。
   

Images