JP2851870B2 - ボイラ予防保全システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラを構成する機器の予防保全をシステ
ム的に行うのに好適なボイラ予防保全システムに関す
る。

〔従来の技術〕

従来のシステムは、第13図に示されるように、複数の
プラント又はシステムを登録したユニツトマスタ（デー
タ）101、予防保全データを得ようとするユニツトを指
定するユニツト指定（データ）102、対象ユニツトを選
出する選出部103、納入品を登録した納入品リスト104、
対象機器を選択する選択部105、機種毎に予防保全項目
と周期を登録した機種マスタ106、予防保全項目展開部1
07、予防保全実施完了時期を登録した履歴（データ）10
8、予防保全実施予定時期を示す予防保全項目一覧表の
作成部109から構成されていた。

予防保全項目一覧表を得ようとするユニツトのコード
をユニツト指定102で指定すると、対象ユニツト選出部1
03がユニツトマスタ101より対象ユニツトを選出する。
次に対象機種選択部105が納入品リスト104から対象ユニ
ツトの対象機種を選択する。次に予防保全項目展開部10
7が、機種マスタ106の対象機種コードと納入品リスト10
4の対象機種コードを照合し、同一機種コードの予防保
全項目と番号と周期を機種マスタ106から読取りメモリ
に記憶する。

更に、履歴データ108から予防保全項目番号と予防保
全実施履歴を読取りメモリに記憶する。次に予防保全項
目作成部109は、予防保全項目展開部107のメモリに記憶
されたデータに基づき、ユニツト名，納入品名，機種コ
ード，予防保全項目と番号，周期，予防保全実施履歴と
実施予定時期を予防保全項目一覧表として出力するよう
になつていた（特開昭60−205663号公報参照）。

しかし、機器仕様（温度，圧力，構造寸法，材質
等），機器運転履歴，機器補修履歴の施行内容，及び点
検履歴，事故・不具合履歴，劣化診断履歴等のデータ管
理とユニツト間共通検索機能，異常・不具合判断と診断
機能，余寿命診断機能等について配慮されていなかつ
た。

他の従来システムは、第14図に示されるように、保守
診断推論システム110にプラントデータ管理システム114
を介して複数の専用データベースシスム115A〜Ｄを接続
し、各専用データベースシステム115A〜Ｄにデータ用入
出力装置116A〜Ｄを接続して構成されていた。

保守診断推論システム110は、知識ベース111と推論機
構112とを有し、知識ベース111はルール格納部111Aと変
数値格納部111Bとからなり、診断用入出力装置113と接
続されている。

診断用入出力装置113よりプラントのトラブル（異
常）情報が入力されると、保守診断推論システム110の
推論機構112はこのトラブル情報について診断手順を知
識ベース111のルール格納部111Aから読出し、例えばIF
−THEN形式で診断用入出力装置113のCRT表示装置に出力
する。推論機構112は変数値格納部111Bより保守診断対
象機器の状態変数を読み出して診断を推論し、異常原因
診断結果を診断用入出力装置113のCRT表示装置に表示す
る。これと共に、保守手順の指示，プラント全体への影
響度の評価，診断結果についての対応策の決定等をCRT
表示装置に出力することができる。

入力されたトラブル情報が知識ベース111内の知識を
逸脱し、越えるものである場合には、推論機構112は複
数の異常原因に絞り込んで推論し、それらに応じた複数
のキーワードを生成し、プラントデータ管理システム11
4に送り込む。プラントデータ管理システム114は、送ら
れてきたキーワード群に基づきデータの形態を識別し、
その形態に応じた専用データベースシステム115A〜Ｄに
起動要求信号及びデータ要求信号を出力する。

専用データベースシステム115A〜Ｄは、提示を要求さ
れたデータを自己が有しているデータベースの中から検
索する。データ用入出力装置116A〜Ｄは、データの形態
に適合した形式でデータを表示する。このようにして、
提示されたデータを用いて現在のプラント機器の状態を
比較把握し、プラント運転員の異常の原因を固定し、対
応策を決定するようになつていた。

また、各専用データベースシステム115A〜Ｄデータの
参照は、保守診断推論システム110の推論機構112を介さ
ず、データ用入出力装置116A〜Ｄにより直接行つてもよ
いようになつていた。

しかし、異常であるか否かを判定するシステム，余寿
命診断（故障予測）システム，プラントデータ履歴管理
（運転データ，定検データ，補修データなど）システム
については配慮されていなかつた（特開昭62−165264
号）。

なお、この種のシステムとして関連するものには、例
えば特開昭61−55777号，特開昭57−182206号等が挙げ
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来システムは、異常有無の判定，余寿命診断
（故障予測），プラントデータ（運転データ，定検デー
タ，補修テーダ等）の履歴管理及びこれらの統合につい
て配慮がされていなかつた。従つてボイラの建設から当
該時点までの履歴の定量的表示，異常判定，当該時点で
は異常レベルを越えてない機器の余寿命診断（故障予
測）及びこれらを総合した保守・寿命管理，予防保全項
目と対象機器の同定を行うのが困難であるという問題が
あつた。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、ボイラの総合
的な予防保全システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、システムの構成をデータベース，データ
管理サブシステム，異常・不具合判定サブシステム，異
常・不具合診断サブシステム，余寿命診断サブシステ
ム，改善点検推奨サブシステム，データ入出力系とし、
データベースをデータの種類に応じた複数のサブデータ
ベース（プラント共通情報，ボイラ仕様，機器仕様，ボ
イラ運転情報，機器保全基準，機器運転時データ，機器
事故不具合データ，機器定検時データ，劣化診断データ
等）で構成し、データ管理サブシステムを前記サブデー
タベースに対応した複数の個別データ入出力管理サブシ
ステム，共通機器仕様検索サブシステム，共通運転履歴
検索サブシステム，共通補修履歴検索サブシステムで構
成することにより達成される。

〔作用〕

異常・不具合判定サブシステムは、運転データと制限
値及び定検データと許容値を比較演算する。それによつ
て、異常の有無を自動的に判定することができる。異常
・不具合診断サブシステムは、当該データの対制限値
比，対許容値比を演算し、これらの経年データと比較演
算して、その差の程度に対応した重要度ランク指数を同
定する。それによつて異常・不具合の重要度を診断でき
る。

余寿命診断サブシステムは、データベースの劣化診断
データによるクリープ・疲労損傷に対する耐用年数の算
定，定検時データ（肉厚，管外径膨出量，管内スケール
量）の経年値と許容値の比が1.0になるまでの年数（耐
用年数）の最小二乗法による算定，及びこれら４種の耐
用年数の比較演算を行い、最小値を同定するように動作
する。それによつて機器の余寿命診断（故障予測）がで
きる。

データ管理サブシステムは、入出力系のシステム制御
装置からの起動信号及びデータ出力指示信号により、指
示信号に対応するデータを格納したサブデータベースを
同定し、これに起動信号及び指定データ出力要求信号を
送り、サブデータベースからのデータ信号を入出力系の
データ出力装置に送り、指定データを出力させるように
動作する。又、運転データ，定検データ、補修データな
ど各種のデータを入出力系のデータ入力装置に入力する
と、入力データ信号に応じて格納すべきサブデータベー
スを同定し、入力データ信号を同定し、入力データ信号
を同定したサブデータベースに送つてメモリにデータを
格納させるように動作する。それによつてボイラの履歴
の定量的表示ができる。

改善・点検推奨サブシステムは、データ管理サブシス
テムと異常・不具合判定サブシステムと異常・不具合診
断サブシステムと余寿命診断サブシステムの出力信号を
受取り、ユニツト名称，異常・不具合の判定と診断の結
果、余寿命診断結果機器事故不具合データ，機器定検時
データ及び懸案事項を一定の様式でデータ出力装置に出
力させると共に、各機器の耐用年数に応じた緊急度ラン
ク及び耐用年数を決定した支配基準を同定し、CRTデー
タ出力装置にポイラ全体配置図及び機器構造図を出力表
示させ、全体配置図の各機器及び機器構造図の各部位
を、緊急度ランクが高い順に暖色系から寒色系に変えて
カラー表示させ、全体配置図及び機器構造図の近傍に耐
用年数を決定した支配基準，緊急度ランクを出力表示さ
せるように動作する。

それによつて、ボイラの履歴，異常判定と診断，及び
余寿命診断を総合した保守寿命管理，予防保全項目と対
象機器の同定を行うことができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例に係るシステム構成図で
ある。図中の１はシステム全体、２は入出力系、３はデ
ータベース、４はデータ管理サブシステム、５は異常・
不具合判定サブシステム、６は異常・不具合診断サブシ
ステム、７は余寿命診断サブシステム、８は改善・点検
推奨サブシステム、９はデータ入力装置、9Aは手動入力
部、9Bは自動入力部、10はシステム制御装置、10Aはコ
マンド入力部、10Bは出力形式指定部、11はデータ出力
装置、11AはCRT,11Bはプリンタ、11Cは磁器テープ、11D
は磁器デイスク又は光デイスク、12は入力データ信号
（伝送線）、13はシステム制御信号（伝送線）、14は出
力データ信号（伝送線）、15はデータ入力指示信号（伝
送線）、16は出力形式指示信号（伝送線）、17はオンラ
イン入力データ信号（伝送線）である。

システムはシステム本体１に入出力系２を接続して構
成される。システム本体１は各種データをデータの種類
に応じて個別に格納した複数のサブデータベース（第２
図）からなるデータベース３、第３図に示す個別に格納
されたデータの入出力管理サブシステム18、共通データ
検索サブシステム19,20,21、コード／文字変換サブシス
テム22及びかな／漢字変換サブシステム23から成るデー
タ管理サブシステム４、計測データの異常の有無を判定
する異常・不具合判定サブシステム５、異常・不具合の
重要度を診断する異常・不具合診断サブシステム６、機
器の余寿命診断即ち故障予測により耐用年数を算定する
余寿命診断サブシステム７、改善点検対象機器及び部位
を緊急度ランク，耐用年数並びに支配基準と共に提示す
る改善・点検推奨サブシステム８を相互に接続して構成
される。

入出力系２は、手動入力部9A及び自動入力部9Bから成
るデータ入力装置９、サブシステムに対するコマンド入
力部10Aと出力形式指定部10Bから成るシステム制御装置
10、CRT11Aとプリンタ11Bを磁気テープ11Cと磁気又は光
デイスク11Dから成るデータ出力装置11から構成され
る。

データベース３は、第２図に示すようにプラント共通
情報3A、ボイラ仕様3B、機器仕様3C、ボイラ運転情報3
D、機器保全基準3E、機器運転時データ3F、機器事故・
不具合データ3G、機器定検時データ3H、懸案事項3I、劣
化診断データ3J、コード／文字対応データ3K及びかな／
漢字対応データ3Lの各サブデータベースから構成され、
第２図中に例示した各種データが、データの種類毎に各
サブデータベースに分割して格納される。

データ管理サブシステム４は、第３図に示すように、
個別データ入出力管理サブシステム18、共通機器仕様検
索サブシステム19、共通運転履歴検索サブシステム20、
共通補修履歴検索サブシステム21、コード／文字変換サ
ブシステム22、及びかな／漢字変換サブシステム23から
構成される。

個別データ入出力管理サブシステム18は、前記の各サ
ブデータベースのデータ入出力を管理するもので、ボイ
ラ仕様管理18A、機器仕様管理18B、運転情報管理18C、
機器保全基準管理18D、機器運転履歴管理18E、事故・不
具合管理18F、定検履歴管理18G、懸案事項管理18H、及
び劣化診断データ管理18Iの各サブシステムから構成さ
れる。

データベース３に格納されたデータは、下記の手順で
出力表示される。各サブシステムに対するコマンド入力
部10Aにデータ管理サブシステム４の起動命令を入力す
ると、システム制御信号13が前記のサブシステム４に伝
送され、サブシステム４が起動する。次に検索対象ユニ
ツトのコードと要求データ種類（例えば機器仕様）のコ
ードを、コマンド入力部10Aに入力し、出力形式指定部1
0Bで出力形式を指定すると、システム制御信号13がデー
タ管理サブシステム４を構成する個別データ入出力管理
サブシステム18、コード／文字変換サブシステム22、か
な／漢字変換サブシステム23に伝送され、出力形式指示
信号16がデータ出力装置11に伝送される。

個別データ入出力管理サブシステム18は、データ種類
（例えば機器仕様）のコード信号に対応するサブシステ
ム（例えば機器仕様管理サブシステム18B）を作動さ
せ、これと対応するサブデータベース（例えば機器仕様
サブデータベース3C）に格納データ出力要求信号を伝送
し、サブデータベースは格納データ信号を返送する。前
記の管理サブシステムは、このデータ信号から検索対象
ユニツトコードに対応するデータ信号を選定し、コード
／文字変換サブシステム22、かな／漢字変換サブシステ
ム23に伝送する。これらの変換サブシステムは、コード
／文字対応データサブデータベース3K、かな／漢字対応
データサブデータベース3Lに格納データ出力要求信号を
伝送し、サブデータベースは要求された変換データ信号
を返送する。

前記の変換サブシステムは、この変換データ信号によ
り検索対象ユニツトコードに対応するデータ信号のコー
ド信号を文字信号に、又かな文字信号を漢字信号に変換
したデータ信号を、出力データ信号14としてデータ出力
装置11に伝送する。データ出力装置11は、出力形式指示
信号16に対応したデータ出力機器（例えばプリンタ）を
作動させ、出力データ信号14を漢字・かなまじり分と数
値，記号からなるデータとして出力表示する。

又、各ユニツト共通データ（例えば、機器事故不具合
データ）の検索は、下記の手順で実行される。

サブシステムに対するコマンド入力部10Aにデータ管
理サブシステム４の起動命令、共通データ検索指示コー
ド、要求データ種類（例えば、機器事故・不具合デー
タ）及びデータ項目のコードを入力し、出力形式指定部
10Bで出力形式を指定すると、システム制御信号13が、
データ管理サブシステム４を構成する共通補修履歴検索
サブシステム21、コード／文字変換サブシステム22、か
な／漢字変換サブシステム23に伝送され、出力形式指示
信号16がデータ出力装置11に伝送される。

共通補修履歴検索サブ検索サブシステム21は、要求デ
ータ項目（例えば、機器名，部位，現象，原因，対策）
の指定コード信号により、機器事故・不具合データサブ
データベース3Gに出力させたデータ信号から当該データ
信号を選定し、コード／文字変換サブシステム22、かな
／漢字変換サブシステム23を介してデータ出力装置11に
伝送する。出力装置11は、出力形式指示信号16によりデ
ータ出力機器（例えばCRT）を選定し、出力表示させ
る。

又、サブデータベース３へのデータ入力は、下記の手
順で実行される。サブシステムに対するコマンド入力部
10Aにデータベース３、データ管理サブシステム４、デ
ータ入力装置９の起動命令を入力すると、システム制御
信号13、データ入力指示信号15が伝送され、これらが起
動する。

手動入力の場合は、手動入力部9Aのコンソールパネル
からデータ種類のコード及びデータをキーインするか、
又は入力データを格納したカード，磁気デイスク，磁気
テープ等を所定位置にセツトし駆動させる。自動入力の
場合は、外部からのオンライン入力データ信号17を、自
動入力部9Bから入力する。入力データ信号12はデータ管
理サブシステム４を構成する個別データ入出力管理サブ
システム18に伝送され、データ種類のコードに対応した
個別データ入出力管理サブシステム（例えば、機器運転
履歴管理サブシステム18E）が対応するサブデータベー
ス（例えば、機器運転時データサブデータベース3F）に
データ格納指示信号とデータ信号を伝送すると、前記の
サブデータベースはデータを格納し、完了時点で完了信
号を返送する。

本実施例では、データの種類に応じてデータベース３
を複数のサブデータベース3A〜3Lに分割配置し、データ
管理サブシステム４を各サブデータベースに対応する複
数の管理サブシステム18A〜18I、共通データ検索サブシ
ステム19〜21、変換サブシステム22,23に分割配置して
いるので、データの入出力においてデータの種類に応じ
た必要最小限のサブシステムを作動させればよく、更に
サブデータベースと管理サブシステムの間の信号伝送が
ダイレクトになるので、入出力に要する時間が最短にな
る効果を有する。又、データ種類やデータ管理項目の追
加，改訂等のシステム拡張や改善において、当該部分以
外のシステムに影響を及ぼさないので、作業が容易にな
る効果を有する。

異常・不具合判定サブシステム５は、第４図に示すア
ルゴリズムを有しているので、指定ユニツトの機器運転
時データ，定検時データと機器保全基準の制限値，許容
値との比が1.0を越えるデータを異常・不具合データと
判定することができる。

異常・不具合診断サブシステム６は、第５図に示すア
ルゴリズムを有しているので、上記の異常・不具合デー
タと判定されたデータに対して、過去のデータとの比較
により、異常・不具合の重要度をランク付けすることが
できる。

上記の異常・不具合の判定及び診断の操作手順は下記
の通りである。

サブシステムに対するコマンド入力部10Aに、異常・
不具合判定サブシステム５と異常・不具合診断サブシス
テム６の起動命令，指定ユニツトコードを入力すると、
システム制御信号13が伝送され、前記のサブシステム５
と６が起動する。又、出力形式指定部10Bに指定コード
を入力すると、出力形式指示信号16がデータ出力装置11
に伝送される。

異常・不具合判定サブシステム５は、データ管理サブ
システムに指定ユニツトコード、機器運転時及び定検時
データ、機器保全基準（制限値，許容値）の検索指示の
信号を伝送する。データ管理サブシステム４を構成する
機器運転履歴管理サブシステム18E、定検履歴管理サブ
システム18G、機器保全基準管理サブシステム18Dは、各
々対応する機器運転時データサブデータベース3F、機器
定検時データサブデータベース3H、機器保全基準サブデ
ータベース3Eに格納データの出力指示信号を伝送する。
各サブデータベースは格納データの出力信号を各サブシ
ステムに返送する。各サブシステムは、指定ユニツトコ
ードに対応するデータ信号を選定し、コード／文字変換
及びかな／漢字変換サブシステム22,23を経由して異常
・不具合判定サブシステム５に伝送する。サブシステム
５は異常・不具合データを判定し結果をデータフアイル
に格納すると共に、判定結果のデータ信号を異常・不具
合診断サブシステム６に伝送する。サブシステム６は、
異常・不具合データの重要度をランク付けし、診断結果
の出力データ信号14をデータ出力装置11に伝送する。デ
ータ出力装置11は、出力形式指示信号16により出力機器
11A〜11Dを選定し、出力表示する。

又、異常・不具合判定サブシステム５だけを起動させ
て、判定結果だけにを迅速に出力表示させることができ
ることは言うまでもない。

余寿命診断サブシステム７は、第６図に示すアルゴリ
ズムを有しているので、劣化診断データサブデータベー
ス3Jと前記の異常・不具合判定結果の正常データフアイ
ルのデータから、クリープ・疲労損傷、減肉、管外径膨
出、管内スケール量に対する余寿命を算定し、耐用年数
を予測することができる。

更に第７図に示す余寿命診断データの出力表示アルゴ
リズムを有しているので、出力装置のCRT11A上に第８図
に示す耐用年数予測図をカラー表示することができる。

余寿命診断の操作手順は下記のようになる。サブシス
テムに対するコマンド入力部10Aに余寿命診断サブシス
テム７の起動命令、指定ユニツトコード、指定機器コー
ドを入力すると、システム制御信号13が余寿命診断サブ
システム７に伝送される。又、出力形式指定部10Bに指
定コードを入力すると、出力形式指定信号16がデータ出
力装置11に伝送される。

余寿命診断サブシステム７は、データ管理サブシステ
ム４に指定ユニツトコード、指定機器コード、劣化診断
データ検索指定の信号を伝送し、異常・不具合判定サブ
システム５に指定ユニツトコード、指定機器コード、判
定結果データフアイルのデータ出力指定の信号を伝送す
る。

データ管理サブシステム４を構成する劣化診断データ
管理サブシステム18Iは、対応する劣化診断データサブ
データベース3Jに格納データ出力指示信号を伝送し、サ
ブデータベース3Jの出力データ信号から指定ユニツトコ
ードの指定機器コードのデータを選定し、コード／文字
変換サブシステムとかな／漢字変換サブシステムを経由
して余寿命診断サブシステム７にデータ信号を伝送す
る。

一方、異常・不具合判定サブシステム５は、指定ユニ
ツトコードの指定機器コードのデータを判定結果データ
フアイルのデータから選定し、余寿命診断サブシステム
７に伝送する。余寿命診断サブシステム７は、これらの
データ信号を第６図に示すアルゴリズムでデータ処理
し、処理結果を余寿命診断データフアイルに格納する。
更に第７図に示すアルゴリズムによつて、耐用年数予測
曲線データを算定し、データ出力装置11に出力データ信
号14を伝送する。データ出力装置11は、出力形式指示信
号16により出力機器を選定し（例えばCRT11A）、第８図
の耐用年数予測図をカラーで出力表示する。

本実施例では、データ処理システムをその目的に応じ
て複数のサブシステムに分割して設けてあるので、必要
最小限のサブシステムを起動させて最短時間で目的を達
することができる効果を有する。又、各サブシステムの
機能向上、統計解析や事故解析等の別の目的を持つサブ
システムの新設において、全体システムへの影響を最小
限にして追加，訂正が容易になる効果を有する。

改善・点検推奨サブシステム８は、第９図に示すアル
ゴリズムを有しているので、前記の余寿命診断データフ
アイルのデータとボイラ仕様及び機器仕様サブデータベ
ースのデータから、第11図に示すような全体配置図上の
各機器及び機器構造図上の各部に対する耐用年数の緊急
度ランクカラー表示図及び各機器の最小耐用年数と支配
基準名称を表示するためのデータ処理を行うことができ
る。

更に第10図に示すアルゴリズムを有しているので、異
常・不具合データフアイルのデータ、重要度ランクデー
タフアイルのデータ、機器事故不具合データサブデータ
ベースのデータ、懸案事項サブデータベースのデータ等
を一定の様式で出力表示させることができる。

改善・点検推奨の操作手順は下記のようになる。サブ
システムに対するコマンド入力部10Aに改善・点検推奨
サブシステム８の起動命令及び指定ユニツトコードを入
力すると、システム制御信号13がサブシステム８に伝送
される。又、出力形式指定部10Bに指定コードを入力す
ると、出力形式指示信号16がデータ出力装置11に伝送さ
れる。

改善・点検推奨サブシステム８は、余寿命診断サブシ
ステム７に指定ユニツトコード、余寿命診断データフア
イルのデータ出力指示の信号を伝送する。更にデータ管
理サブシステム４に指定ユニツトコード及びボイラ全体
配置図データ、機器構造図データ、耐用年数の緊急度ラ
ンク／カラー対応データの出力指示信号を伝送する。

余寿命診断サブシステム７は、余寿命診断データフア
イルから指定ユニツトコードのデータを選定し、改善・
点検推奨サブシステム８に伝送する。データ管理サブシ
ステム４を構成するボイラ仕様管理サブシステム18A、
機器仕様管理サブシステム18B、劣化診断データ管理サ
ブシステム18Iは、各々の対応するサブデータベース即
ち、ボイラ仕様サブデータベース3B、機器仕様サブデー
タベース3C、劣化診断データサブデータベース3Jに、指
定ユニツトコード及び格納データ出力指示信号を伝送す
る。各サブデータベースは指定ユニツトコードの出力デ
ータ信号を各データ管理サブシステム3B,3C,3Jに伝送す
る。各管理サブシステムは、これをコード／文字変換ザ
ブシステム22、かな／漢字変換サブシステムを経由し
て、改善・点検推奨サブシステム８に伝送する。改善・
点検推奨サブシステム８は第９図に示すアルゴリズムに
よつて伝送されてきたデータ信号を演算処理し、出力デ
ータ信号14をデータ出力装置11に伝送する。データ出力
装置11は、出力形式指示信号16により出力機器を選定し
（例えばCRT11A）、第11図に示すような各機器及び各部
位に対する耐用年数の緊急度ランクカラー表示図を出力
表示する。

更に、改善・点検推奨サブシステム８は異常・不具合
判定サブシステム５に指定ユニツトコード、判定結果デ
ータフアイルのデータ出力指示の信号を伝送し、異常・
不具合診断サブシステム６に指定ユニツトコード、診断
結果の重要度ランクデータフアイルのデータ出力指示信
号を伝送し、データ管理サブシステム４に指定ユニツト
コード及び機器事故・不具合データ、懸案事項データ、
プラント共通情報データ、ボイラ仕様データ、機器仕様
データの出力指示信号を伝送する。次に前記の耐用年数
の緊急度ランク表示と同様の操作手順により各サブシス
テムから伝送されてきたデータ信号を、一定の様式（例
えば一覧表）に当てはまるようにデータ処理して、出力
データ信号14をデータ出力装置11に伝送する。データ出
力装置11は出力形式指示信号16により出力機器（例えば
プリンタ11B）を選定し、データを出力表示する。

本実施例では、各機器，各部位の耐用年数緊急度ラン
ク及び年数が配置図，構造図上でランク毎の色分けでカ
ラー表示されるので、改善・点検推奨内容（部位，磁
気，順位等）が一目で且つ定量的に把握できるという効
果を有する。更に、異常・不具合の判定及び診断結果、
機器事故不具合データ（他缶を含む）、懸案事項データ
等も合わせて出力表示されるので、総合的な予防保全が
行えるという効果を有する。

本発明の他の実施例を第12図に示す。本実施例は、シ
ステム本体１に故障統計解析サブシステム24、応力・損
傷解析サブシステム25、保全対策決定支援システム26を
第１図に示す実施例に追設したものである。

故障統計解析サブシステム24は、データ管理サブシス
テム４を介してデータベース３に格納された事故・不具
合データ信号を出力させ、統計理論に基づくデータ解析
を行つて対象機器の故障確立の経年変化及び故障要因を
演算することによつて統計的耐用年数を予測し、余寿命
診断サブシステム７に耐用年数予測データ信号を伝送す
る。

応力・損傷解析サブシステム25は、データ管理サブシ
ステム４を介してデータベース３に格納された機器仕
様、ボイラ運転情報（運転時間，起動停止回数等）、機
器運転時データ（温度・圧力変化）、劣化診断データ
（クリープ、疲労強度データ等）等のデータ信号を出力
させ、温度・圧力変化データによる応力解析，計算応力
とクリープ疲労強度データと運転時間及び起動停止回数
データによるクリープ・疲労損傷解析を行い、解析結果
のデータ信号を余寿命診断サブシステム７に伝送する。

この実施例の効果は、故障統計，硬度解析，破壊試験
及び非破壊診断による総合的余寿命診断（耐用年数予
測）が可能になることが挙げられる。

保全対策決定支援システム26は、推論機構27、保全対
策知識ベース28、応力／耐用年数関係データベース29、
保全対策例データベース30から構成されるエキスパート
システムで、改善・点検推奨サブシステム８の出力デー
タ信号を知識処理して、保全対策（欠陥研削，溶接補
修，部分取替，前面取替，変形修正，寸法形状改善，材
質改善，構造改善，燃焼改善，制御改善等）を決定し、
対応する対策例と共に出力データ信号14を入出力系２に
出力する。この実施例の効果は、客観的かつ定量的な保
全対策の決定が迅速にできることが挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、システム本体をデータ種類に応じた
複数のサブデータベースから成るデータベース、データ
処理目的に応じた複数のサブシステムから成るデータ管
理サブシステム、異常・不具合判定サブシステム、異常
・不具合診断サブシステム、余寿命診断サブシステム及
び改善・点検推奨サブシステムで構成したことから、ボ
イラの建設から当該時点までの各種履歴の定量的表示、
異常・不具合の判定と診断、当該時点で異常・不具合レ
ベルに達していない機器の余寿命診断（耐用年数予
測）、及びこれらを総合した保守・寿命管理及び予防保
全項目と対象機器の同定が迅速かつ定量的にできるの
で、ボイラ運用におけるトラブルの大幅低減、計画的保
守管理の効率向上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるボイラ予防保全システムの一実施
例のシステム構成を示す構成図、第２図は第１図のデー
タベースの構成を示す構成図、第３図は第１図のデータ
管理サブシステムの構成を示す構成図、第４図は第１図
の異常・不具合判定サブシステムのアルゴリズムを示す
流れ図、第５図は第１図の異常・不具合診断サブシステ
ムのアルゴリズムを示す流れ図、第６図は第１図の余寿
命診断サブシステムのアルゴリズムを示す流れ図、第７
図は余寿命診断結果の出力表示アルゴリズムを示す流れ
図、第８図は余寿命診断結果の出力表示例を示す説明
図、第９図，第10図は第１図の改善・点検推奨サブシス
テムのアルゴリズムを示す流れ図、第11図は改善・点検
推奨結果の出力表示例を示す説明図、第12図は本発明に
なるボイラ予防保全システムの他の実施例のシステム構
成を示す構成図、第13図は従来技術のデータ処理流れを
示す流れ図、第14図は他の従来技術のシステム構成を示
す構成図である。 １……システム本体、２……出力系、３……データベー
ス、４……データ管理サブシステム、５……異常・不具
合判定サブシステム、７……余寿命診断サブシステム、
８……改善・点検推奨サブシステム、９……データ入力
装置、9A……手動入力部、9B……自動入力部、10……シ
ステム制御装置、11……データ出力装置、11A……CRT、
11B……プリンタ、11C……磁気テープ、11D……磁気デ
イスク又は光デイスク。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ入出力系とデータベースとデータ処
   理システムとを備えたボイラ予防保全システムにおい
   て、 前記データベースは、プラント共通情報、ボイラ情報、
   機器仕様、ボイラ運転情報、機器保全基準、機器運転時
   データ、機器事故・不具合データ、機器定期検査時デー
   タ、劣化診断データをそれぞれに含むサブデータベース
   から構成され、 前記データ処理システムは、 前記データベースに対するデータ入出力管理、機器仕様
   検索、運転履歴検索および補修履歴検索を行うデータ管
   理サブシステムと、 ボイラ内の温度、圧力を含む運転データと前記データベ
   ースに予め格納された機器保全基準に基づく制限値との
   比較によって異常・不具合の有無、並びにボイラ機器部
   品の肉厚減少、管内スケール量を含む定期検査時の検査
   データと前記機器保全基準に基づく許容値との比較によ
   って異常・不具合の有無、を判定する異常・不具合判定
   サブシステムと、 前記制限値に対する前記運転データの比率および前記許
   容値に対する前記検査データの比率を演算し、前記比率
   の大きさに対応した重要度ランク指数を同定する異常・
   不具合診断サブシステムと、 ボイラ機器のクリープおよび疲労損傷、肉厚減少、寸法
   変化、スケール量の経年データから寿命を演算する余寿
   命診断サブシステムと、 前記各サブシステムが出力する運転・補修履歴、異常・
   不具合の判定及び診断結果、余寿命診断結果から、補
   修、取替、構造・材質改善、点検を含む改善および点検
   の対象となる機器および部位を同定し、ボイラ全体配置
   図および機器構造図上に表示する改善・点検推奨サブシ
   ステムと、 から構成され、 前記データ入出力系は、手動入力部と自動入力部を有す
   るデータ入力装置と、前記サブシステムに対するコマン
   ド入力部とデータ出力形式指定部を有するシステム制御
   装置と、プリンタとCRTと情報記録媒体の少なくともい
   ずれかを有するデータ出力装置と、から構成され、 ボイラ機器および部位の耐用年数緊急度ランクを前記全
   体配置図および構造図上でランク毎に表示して改善およ
   び点検すべき内容を把握可能とする ことを特徴とするボイラ予防保全システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載のボイラ予防保全システム
   において、 前記データベースに予め格納された劣化診断データを読
   み取り、クリープ・疲労損傷に対する余寿命を診断し、 必要最小肉厚と測定肉厚の比の経年データにより、その
   比が1.0になるまでの年数を最小二乗法で求めて必要最
   小肉厚基準に対する余寿命を診断し、 管外径膨出量と予め設定された許容値の比の経年データ
   により、その比が1.0になるまでの年数を最小二乗法で
   求めて管外径基準に対する余寿命を診断し、 管内スケール量と予め設定された許容値の比の経年デー
   タにより、その比が1.0になるまでの年数を最小二乗法
   で求めて管内スケール基準に対する余寿命を診断し、 前記各基準に対する余寿命の最小値で当該機器の余寿命
   診断を行う ことを特徴とするボイラ予防保全システム。
3. 【請求項３】請求項２に記載のボイラ予防保全システム
   において、 前記各基準における測定データと予め設定された許容値
   の比（寿命消費率）の経年変化の最適曲線の式を最小二
   乗法により求めて、ユニットの運転開始から当該測定時
   点までの最適曲線と、前記比が1.0になるまでの予測曲
   線を、前記最適曲線式により求め、 当該測定時点までの最適曲線とその後の予測曲線と前記
   比が1.0の限界線と色分けしてカラーでトレンド表示
   し、 前記予測曲線と前記限界線の交点の年数をディジタル表
   示する ことを特徴とするボイラ予防保全システム。
4. 【請求項４】請求項１に記載のボイラ予防保全システム
   において、 前記余寿命診断による各機器の各部位の最小耐用年数と
   予め設定された耐用年数の複数の緊急度ランクを比較
   し、当該機器の各部位の最小耐用年数のランクを同定す
   ると共に、最小耐用年数を決定した基準を同定し、 前記データ出力装置にボイラ全体配置図および機器構造
   図を出力表示させ、前記配置図上の各機器および前記機
   器構造図上の各部位を耐用年数が小さく緊急度ランクが
   高い順に、色を順次変えてカラー表示させ、 各機器の配置図近傍に当該機器の最小耐用年数とそれを
   決定した基準の名称を表示させて、改善・点検推奨を行
   う ことを特徴とするボイラ予防保全システム。