JP2895842B2 - 応力損傷の積算方法 - Google Patents
応力損傷の積算方法Info
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- JP2895842B2 JP2895842B2 JP63335690A JP33569088A JP2895842B2 JP 2895842 B2 JP2895842 B2 JP 2895842B2 JP 63335690 A JP63335690 A JP 63335690A JP 33569088 A JP33569088 A JP 33569088A JP 2895842 B2 JP2895842 B2 JP 2895842B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は蓄積される応力損傷の大きさを追跡する方法
に関し、更に詳細には高圧蒸気タービンのロータにおい
て表面効果温度差により惹き起こされる応力損傷の値を
積算する方法に関する。
に関し、更に詳細には高圧蒸気タービンのロータにおい
て表面効果温度差により惹き起こされる応力損傷の値を
積算する方法に関する。
良く知られているように、物体が不均一に加熱あるい
は冷却されるとその物体の一部が固定位置にある他の部
分との関連で膨張あるいは収縮し応力が生じる。かかる
温度差による応力は、1964年にアメリカン・ソサイアテ
ィー・オブ・メカニカル・エンジニアズより発行された
ダブリュ．アール．ベリー（W.R.Berry）著のASME論文
第63−PWR−16（“蒸気タービンロータにおける温度サ
イクルに起因する応力割れの防止”）に記載されている
ように、既知の方法で計算することが可能である。蒸気
タービンは通常、動作温度を検知してタービンのロータ
に応力を生ぜしめる表面効果温度差を計算出来るように
監視されている。その結果得られる情報は、特に、ター
ビンの運転時温度変化によりロータに生じる応力損傷を
推定するために利用されている。
は冷却されるとその物体の一部が固定位置にある他の部
分との関連で膨張あるいは収縮し応力が生じる。かかる
温度差による応力は、1964年にアメリカン・ソサイアテ
ィー・オブ・メカニカル・エンジニアズより発行された
ダブリュ．アール．ベリー（W.R.Berry）著のASME論文
第63−PWR−16（“蒸気タービンロータにおける温度サ
イクルに起因する応力割れの防止”）に記載されている
ように、既知の方法で計算することが可能である。蒸気
タービンは通常、動作温度を検知してタービンのロータ
に応力を生ぜしめる表面効果温度差を計算出来るように
監視されている。その結果得られる情報は、特に、ター
ビンの運転時温度変化によりロータに生じる応力損傷を
推定するために利用されている。
応力損傷の推定値は、加熱あるいは冷却が実質的に連
続して生じる単一期間の間に生じる応力損傷の大きさに
対応する量だけ機械式カウンターを歩進することにより
積算可能である。最近機械式カンウンターの代りに非揮
発性の記憶装置が用いられている。しかしながら、記憶
装置が機械式カウンターであるかあるいは非揮発性の記
憶装置であるかに関係なく、応力損傷積算用のカウンタ
ーは故障する場合がある。このため、カウンターあるい
は記憶装置を２つ用いて冗長性を与えることが普通行な
われている。しかしながら、典型的なタービン寿命が30
年であることを考えると二重あるいは三重の冗長性を与
えても不充分であるだけでなく記憶装置を多重化するご
とにコストが増大する。かかる予防措置を取るにも拘わ
らず装置が故障した場合、その故障が気付かれない事が
あり、また非揮発性のカウンターを用いた場合故障前に
積算した応力損傷値が完全に消えてしまうことになる。
続して生じる単一期間の間に生じる応力損傷の大きさに
対応する量だけ機械式カウンターを歩進することにより
積算可能である。最近機械式カンウンターの代りに非揮
発性の記憶装置が用いられている。しかしながら、記憶
装置が機械式カウンターであるかあるいは非揮発性の記
憶装置であるかに関係なく、応力損傷積算用のカウンタ
ーは故障する場合がある。このため、カウンターあるい
は記憶装置を２つ用いて冗長性を与えることが普通行な
われている。しかしながら、典型的なタービン寿命が30
年であることを考えると二重あるいは三重の冗長性を与
えても不充分であるだけでなく記憶装置を多重化するご
とにコストが増大する。かかる予防措置を取るにも拘わ
らず装置が故障した場合、その故障が気付かれない事が
あり、また非揮発性のカウンターを用いた場合故障前に
積算した応力損傷値が完全に消えてしまうことになる。
本発明の主要目的は、応力損傷の積算値を永久に記憶
させるために機械式カウンターあるいは電子式記憶装置
を用いない応力損傷の積算方法を提供することにある。
させるために機械式カウンターあるいは電子式記憶装置
を用いない応力損傷の積算方法を提供することにある。
上記の目的に鑑みて、本発明は、下記のステップを計
算装置で実行することよりなる、温度変化により生じた
応力損傷の積算方法において、（ａ）１つの方向におけ
る実質的に連続性の温度変化の期間の始期と終期の間に
生じた応力損傷の表示値を求め、ステップ（ａ）は、
（ai）温度差を現応力値に変換し、（aii）現応力値の
方向変化のうち弾性レンジを越える最も最近の変化を検
知し、（aiii）ステップ（aii）で検知した最も最近の
方向変化時の応力の極値を、それぞれが前の方向変化に
対応する前に検知した応力値と共に応力極値として記憶
させ、（aiv）ステップ（aii）で検知した現応力値の方
向変化のうち最も最近の変化と直前に記憶した応力極値
との間に生じた応力損傷の表示値を求める副ステップよ
りなり、（ｂ）複数のカウンター変数のうちで、ステッ
プ（ａ）で求めた応力損傷の表示値を含む応力範囲に対
応する１つのカウンタ一変数を歩進させ、（ｃ）各カウ
ンター変数とそれに対応するカウンター変数により表わ
される応力損傷係数との積を合計することにより応力損
傷の積算値を計算し、（ｄ）１つの方向における実質的
に連続性の温度変化が生じる後続の期間についてステッ
プ（ａ）−（ｃ）を繰返すことを特徴とする応力損傷の
積算方法を提供する。
算装置で実行することよりなる、温度変化により生じた
応力損傷の積算方法において、（ａ）１つの方向におけ
る実質的に連続性の温度変化の期間の始期と終期の間に
生じた応力損傷の表示値を求め、ステップ（ａ）は、
（ai）温度差を現応力値に変換し、（aii）現応力値の
方向変化のうち弾性レンジを越える最も最近の変化を検
知し、（aiii）ステップ（aii）で検知した最も最近の
方向変化時の応力の極値を、それぞれが前の方向変化に
対応する前に検知した応力値と共に応力極値として記憶
させ、（aiv）ステップ（aii）で検知した現応力値の方
向変化のうち最も最近の変化と直前に記憶した応力極値
との間に生じた応力損傷の表示値を求める副ステップよ
りなり、（ｂ）複数のカウンター変数のうちで、ステッ
プ（ａ）で求めた応力損傷の表示値を含む応力範囲に対
応する１つのカウンタ一変数を歩進させ、（ｃ）各カウ
ンター変数とそれに対応するカウンター変数により表わ
される応力損傷係数との積を合計することにより応力損
傷の積算値を計算し、（ｄ）１つの方向における実質的
に連続性の温度変化が生じる後続の期間についてステッ
プ（ａ）−（ｃ）を繰返すことを特徴とする応力損傷の
積算方法を提供する。
好ましくは、カウンター変数の歩進は、探索表により
第１のステップで求めた応力をカウンター指数に変換
し、カウンター指数に応じて行う。
第１のステップで求めた応力をカウンター指数に変換
し、カウンター指数に応じて行う。
本発明の方法は、前に積算した応力損傷値に計算して
求めたばかりの応力積算値を加えて応力損傷の全積算値
を求めるステップを追加することにより再スタート可能
である。応力損傷の全積算値は、好ましくは紙のような
永久記憶媒体上に出力される。応力損傷の全積算値を警
報設定点と比較して、全積算値が警報設定点を越えると
警報メッセージを出力するようにすることが好ましい。
この方法を高圧蒸気タービンのロータに生じる応力損傷
の積算に用いる場合タービンの自動制御を警報設定点が
越えると修正することが出来る。
求めたばかりの応力積算値を加えて応力損傷の全積算値
を求めるステップを追加することにより再スタート可能
である。応力損傷の全積算値は、好ましくは紙のような
永久記憶媒体上に出力される。応力損傷の全積算値を警
報設定点と比較して、全積算値が警報設定点を越えると
警報メッセージを出力するようにすることが好ましい。
この方法を高圧蒸気タービンのロータに生じる応力損傷
の積算に用いる場合タービンの自動制御を警報設定点が
越えると修正することが出来る。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
第１図にフローチャートで表わした本発明の方法の全
体図を示した。ステップ10において、従来の方法を用い
て蒸気タービンの温度を検知し、検知した温度を103ポ
ンド／平方インチ（KSI）応力単位の応力に変換する。
次いで、ステップ12において以下のステップが以前に実
行されたかどうかを示す変数をチェックする。即ち、プ
ログラムに初めて入る際には、現応力値を弾性レンジと
比較して相当量の応力が発生してるかどうかをチェック
する。もし相当量の応力が発生していない場合には、プ
ログラムの残りの部分は実行しない。もし相当量の応力
が発生している場合には、応力が増加傾向にあるかある
いは減少中であるかを示す変数をセットする。そして、
このような以前に行った応力変動のチェックの場合と同
様にステップ14において処理を継続する。
体図を示した。ステップ10において、従来の方法を用い
て蒸気タービンの温度を検知し、検知した温度を103ポ
ンド／平方インチ（KSI）応力単位の応力に変換する。
次いで、ステップ12において以下のステップが以前に実
行されたかどうかを示す変数をチェックする。即ち、プ
ログラムに初めて入る際には、現応力値を弾性レンジと
比較して相当量の応力が発生してるかどうかをチェック
する。もし相当量の応力が発生していない場合には、プ
ログラムの残りの部分は実行しない。もし相当量の応力
が発生している場合には、応力が増加傾向にあるかある
いは減少中であるかを示す変数をセットする。そして、
このような以前に行った応力変動のチェックの場合と同
様にステップ14において処理を継続する。
ステップ14では現応力値を前の応力極値と比較し、現
応力値が同じ方向に変化しつつあるかあるいは前の応力
極値の弾性レンジ内である場合にはステップ16を実行す
る。現応力値が前の応力極値よりも更に極大であれば、
前の応力極値を現応力値と等しい値にセットする。その
後プログラムはリターンし次ぎの応力値が計算されるま
で待機する。
応力値が同じ方向に変化しつつあるかあるいは前の応力
極値の弾性レンジ内である場合にはステップ16を実行す
る。現応力値が前の応力極値よりも更に極大であれば、
前の応力極値を現応力値と等しい値にセットする。その
後プログラムはリターンし次ぎの応力値が計算されるま
で待機する。
ステップ14において現応力値が反対方向において弾性
レンジよりも大きく前の応力極値を越える場合はステッ
プ20へ移行する。ステップ20では変数（KPEAK）として
前の応力極値が与えられ、最も最近測定した応力値にリ
セットされる。更に、応力の変化方向が前の方向とは逆
であることを示す変数がセットされる。ステップ22は応
力の変動が１個の完全なサイクル以上である場合の処理
を行なう。このステップはオプションであるため、以下
第２図に関連して更に詳細に説明する。
レンジよりも大きく前の応力極値を越える場合はステッ
プ20へ移行する。ステップ20では変数（KPEAK）として
前の応力極値が与えられ、最も最近測定した応力値にリ
セットされる。更に、応力の変化方向が前の方向とは逆
であることを示す変数がセットされる。ステップ22は応
力の変動が１個の完全なサイクル以上である場合の処理
を行なう。このステップはオプションであるため、以下
第２図に関連して更に詳細に説明する。
１個の完全なサイクル以上の応力変動が処理されるか
どうかに拘らず、ステップ24では１つの方向における実
質的に連続性の温度変化の始期と終期の間で発生した応
力損傷の大きさを求めて、複数のカウンター変数のうち
の１つを歩進させる。これを実行するステップを第２図
において更に詳細に示した。最も最近の半サイクルの間
に発生した応力損傷をステップ24で求めた後、ステップ
26において半サイクルのカウンター変数とそのカウンタ
ー変数が表わす応力損傷に相当する係数との積の和に前
に積算した応力損傷値を加算して応力損傷の全積算値を
計算する。その結果得られた応力損傷の全積算値をステ
ップ28において永久記憶媒体、例えば紙の上に出力し、
ステップ30において警報設定点と比較する。もし応力損
傷の全積算値が警報設定点を越えていれば、蒸気タービ
ンのオペレータへメッセージを出力させ、所望であれば
温度の変動を減少させる等のように蒸気タービンの自動
制御を修正する。
どうかに拘らず、ステップ24では１つの方向における実
質的に連続性の温度変化の始期と終期の間で発生した応
力損傷の大きさを求めて、複数のカウンター変数のうち
の１つを歩進させる。これを実行するステップを第２図
において更に詳細に示した。最も最近の半サイクルの間
に発生した応力損傷をステップ24で求めた後、ステップ
26において半サイクルのカウンター変数とそのカウンタ
ー変数が表わす応力損傷に相当する係数との積の和に前
に積算した応力損傷値を加算して応力損傷の全積算値を
計算する。その結果得られた応力損傷の全積算値をステ
ップ28において永久記憶媒体、例えば紙の上に出力し、
ステップ30において警報設定点と比較する。もし応力損
傷の全積算値が警報設定点を越えていれば、蒸気タービ
ンのオペレータへメッセージを出力させ、所望であれば
温度の変動を減少させる等のように蒸気タービンの自動
制御を修正する。
第２図の比較ステップ32は、ステップ22が１個の完全
なサイクル以上の応力変動の記憶データを処理すること
が望ましい場合にのみ含める。ステップ32が含まれてい
ない場合、即ち極値（ピーク）の数が３未満の場合には
ステップ24aを実行する。第２図のステップ24aは現応力
値の最も最近の方向変化と直前に記憶した応力極値との
間に生じた応力損傷の大きさを求める１つの方法を示
す。変数NKSIが、最も最近の応力値KPEAKとアレーPEAKS
の要素NPEAKに記憶された直前に記憶された応力極値と
の間の差の絶対値に与えられる。そして、ステップ24b
では半サイクルの応力NKSIをアレーHLFCの指数IHALFへ
変換するために関数KSIDXが用いられる。この結果、半
サイクルの応力NKSIを含む応力範囲に相当する指数が得
られる。次に、指数IHLFにより表示されるカウンター変
数アレーHLFCの要素を１だけ歩進させる。最後に、ピー
ク値のアレー（PEAKS）の指数NPEAKを歩進させ、最も最
近の応力極値（KPEAK）をNPEAKにより表示されるPEAKS
の要素に与える。
なサイクル以上の応力変動の記憶データを処理すること
が望ましい場合にのみ含める。ステップ32が含まれてい
ない場合、即ち極値（ピーク）の数が３未満の場合には
ステップ24aを実行する。第２図のステップ24aは現応力
値の最も最近の方向変化と直前に記憶した応力極値との
間に生じた応力損傷の大きさを求める１つの方法を示
す。変数NKSIが、最も最近の応力値KPEAKとアレーPEAKS
の要素NPEAKに記憶された直前に記憶された応力極値と
の間の差の絶対値に与えられる。そして、ステップ24b
では半サイクルの応力NKSIをアレーHLFCの指数IHALFへ
変換するために関数KSIDXが用いられる。この結果、半
サイクルの応力NKSIを含む応力範囲に相当する指数が得
られる。次に、指数IHLFにより表示されるカウンター変
数アレーHLFCの要素を１だけ歩進させる。最後に、ピー
ク値のアレー（PEAKS）の指数NPEAKを歩進させ、最も最
近の応力極値（KPEAK）をNPEAKにより表示されるPEAKS
の要素に与える。
明らかなように、蒸気タービンの温度が受容の変動に
より変化するとNPEAKの値は長い期間にわたって増加
し、受容出来ない程度の大きな値になる。この問題に対
処するにはいくてかの方法があるが、その１つはアレー
PEAKSを周期的にクリアーしNPEAKの値をリセットするこ
とである。このようなNPEAKの大きな値そしてPEAKSの要
素が同じように大きな数になるのを回避する好ましい方
法を第２図に示す。
より変化するとNPEAKの値は長い期間にわたって増加
し、受容出来ない程度の大きな値になる。この問題に対
処するにはいくてかの方法があるが、その１つはアレー
PEAKSを周期的にクリアーしNPEAKの値をリセットするこ
とである。このようなNPEAKの大きな値そしてPEAKSの要
素が同じように大きな数になるのを回避する好ましい方
法を第２図に示す。
NPEAKの値がステップ32において３より小さい場合、
応力が１個の完全なサイクル変動したか否かをチェック
するには応力極値の数が不充分であるため、ステップ24
aへ直接移行する。アレーPEAKSに３以上の極値が記憶さ
れている場合には、ステップ34へ移行する。ステップ34
では一時変数KP1,KP2,KP3,KK1およびKK2を指示された値
にセットする。ｎが1,2あるいは３である変数KPnはそれ
ぞれ、前の1,2および３つの方向変化につき記憶した前
の応力極値を含む。変数KK1およびKK2はKP1およびKP2が
KP3およびKPEAKと比較される態様を示す。
応力が１個の完全なサイクル変動したか否かをチェック
するには応力極値の数が不充分であるため、ステップ24
aへ直接移行する。アレーPEAKSに３以上の極値が記憶さ
れている場合には、ステップ34へ移行する。ステップ34
では一時変数KP1,KP2,KP3,KK1およびKK2を指示された値
にセットする。ｎが1,2あるいは３である変数KPnはそれ
ぞれ、前の1,2および３つの方向変化につき記憶した前
の応力極値を含む。変数KK1およびKK2はKP1およびKP2が
KP3およびKPEAKと比較される態様を示す。
ステップ36では、KK1およびKK2の値をチェックし現応
力値の最も最近の方向変化と、３方向変化前に検知し記
憶された応力極値の間に１個のサイクルが存在するかど
うかを決定する。もしこのようなサイクルが存在しない
場合には、指数NPEAKをアレーPEAKSのサイズと比較す
る。アレーPEAKSがフルでない場合にはステップ24aに移
行する。他方、１個の完全なサイクルが検知されるかあ
るいはアレーPEAKSがフルである場合には、ステップ40
へ移行してステップ24aおよび24bにおいて計算を実行す
る前にサイクルループにおいて以前検知された応力極値
をキャンセルする。
力値の最も最近の方向変化と、３方向変化前に検知し記
憶された応力極値の間に１個のサイクルが存在するかど
うかを決定する。もしこのようなサイクルが存在しない
場合には、指数NPEAKをアレーPEAKSのサイズと比較す
る。アレーPEAKSがフルでない場合にはステップ24aに移
行する。他方、１個の完全なサイクルが検知されるかあ
るいはアレーPEAKSがフルである場合には、ステップ40
へ移行してステップ24aおよび24bにおいて計算を実行す
る前にサイクルループにおいて以前検知された応力極値
をキャンセルする。
ステップ40では１方向変化前と２方向変化前に検知し
記憶された応力極値の間に発生した応力に変数NKSIを与
える。そしてNKSIを用いてその後歩進されるカウンター
変数アレー（HALFC）の指数（IHALF）を見付ける。変数
NKSIを２方向変化前と３方向変化前に検知し記憶させた
応力極値の間に発生した応力値にセットし、NKSIを含む
応力範囲を表わすHALFCの指数を計算し、IHALFで表示さ
れるHALFCの要素を１だけ歩進させる。最後に、アレーP
EAKSの次ぎにある要素の指数（NPEAK）を２だけ歩退さ
せる。
記憶された応力極値の間に発生した応力に変数NKSIを与
える。そしてNKSIを用いてその後歩進されるカウンター
変数アレー（HALFC）の指数（IHALF）を見付ける。変数
NKSIを２方向変化前と３方向変化前に検知し記憶させた
応力極値の間に発生した応力値にセットし、NKSIを含む
応力範囲を表わすHALFCの指数を計算し、IHALFで表示さ
れるHALFCの要素を１だけ歩進させる。最後に、アレーP
EAKSの次ぎにある要素の指数（NPEAK）を２だけ歩退さ
せる。
ステップ40の後、ステップ32に戻ってアレーPEAKSに
つき更に完全なサイクルが記憶されていないかどうかチ
ェックすることが可能である。更に完全なサイクルがな
かったと仮定すれば、３方向変化前に検知した応力極値
をステップ24aにおいて直前に記憶された応力極値とし
て用いる。これはNPEAKがステップ40において２だけ歩
退されているからである。ステップ40における処理が終
了するとアレーHALFCのカウンター変数はステップ34と3
6で検知された１サイクル以上の応力変動を含むがこの
応力変動の前の実質的に連続する温度変化の周期に相当
する応力は含まないように修正されている。実質的に連
続する温度変化のこの周期に相当する応力損傷は、ステ
ップ24aにおいて、最も最近の応力極値（KPEAK）とPEAK
S（NPEAK）にある３方向変化前に検知し記憶させた応力
極値の間においてNKSIを計算する時に含まれる。その理
由はNPEAKはステップ40において２だけ歩退されている
からである。
つき更に完全なサイクルが記憶されていないかどうかチ
ェックすることが可能である。更に完全なサイクルがな
かったと仮定すれば、３方向変化前に検知した応力極値
をステップ24aにおいて直前に記憶された応力極値とし
て用いる。これはNPEAKがステップ40において２だけ歩
退されているからである。ステップ40における処理が終
了するとアレーHALFCのカウンター変数はステップ34と3
6で検知された１サイクル以上の応力変動を含むがこの
応力変動の前の実質的に連続する温度変化の周期に相当
する応力は含まないように修正されている。実質的に連
続する温度変化のこの周期に相当する応力損傷は、ステ
ップ24aにおいて、最も最近の応力極値（KPEAK）とPEAK
S（NPEAK）にある３方向変化前に検知し記憶させた応力
極値の間においてNKSIを計算する時に含まれる。その理
由はNPEAKはステップ40において２だけ歩退されている
からである。
関数KSIDXは探索表により、１つの方向における最も
最近の実質的に連続する温度変化（あるいは１個の完全
なサイクルを含む等価期間）につき求めた変数NKSIを、
１つの方向における実質的に連続する温度変化期間に特
定の応力損傷推定量が生じる回数を表わすカウンター指
数IHALFへ変換する。この指数を用いてカウンター変数
のアレー（HALFC）の要素を同定することにより、応力
損傷をかなり正確に表わした表示値を非常に効率的に記
憶させることが出来る。かくして、ステップ26はHAFLFC
におけるアレーの各要素とそれに相当するHFLFCの要素
により表わされる応力損傷係数との積を加算することよ
りなる。そしてこの応力損傷の積算値はステップ26にお
いて前の応力損傷の積算値に加算され、応力損傷の全積
算値（CYCLE ACCUM）を得る。応力損傷の全積算値をス
テップ28において紙のような永久記憶媒体上に出力すれ
ば、本発明によりプログラムされた計数装置への電力の
供給が中断しても心配の必要は無い。オペレータは最も
最近プリンターにより印刷された応力損傷の全積算値を
読み取るだけで、それを電力が回復した後前の応力積算
値として記憶させればよい。
最近の実質的に連続する温度変化（あるいは１個の完全
なサイクルを含む等価期間）につき求めた変数NKSIを、
１つの方向における実質的に連続する温度変化期間に特
定の応力損傷推定量が生じる回数を表わすカウンター指
数IHALFへ変換する。この指数を用いてカウンター変数
のアレー（HALFC）の要素を同定することにより、応力
損傷をかなり正確に表わした表示値を非常に効率的に記
憶させることが出来る。かくして、ステップ26はHAFLFC
におけるアレーの各要素とそれに相当するHFLFCの要素
により表わされる応力損傷係数との積を加算することよ
りなる。そしてこの応力損傷の積算値はステップ26にお
いて前の応力損傷の積算値に加算され、応力損傷の全積
算値（CYCLE ACCUM）を得る。応力損傷の全積算値をス
テップ28において紙のような永久記憶媒体上に出力すれ
ば、本発明によりプログラムされた計数装置への電力の
供給が中断しても心配の必要は無い。オペレータは最も
最近プリンターにより印刷された応力損傷の全積算値を
読み取るだけで、それを電力が回復した後前の応力積算
値として記憶させればよい。
第１図は、本発明の方法を示すフローチャートである。 第２図は、２つの極値の間の応力損傷を求めるために使
用し且つ記録データの中に完全な応力変動サイクルを含
ましめるために用いる好ましいステップの更に詳細なフ
ローチャートである。
用し且つ記録データの中に完全な応力変動サイクルを含
ましめるために用いる好ましいステップの更に詳細なフ
ローチャートである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−67906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−276204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−82501（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−6042（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4764882（ＵＳ，Ａ) 米国特許4722062（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01D 17/00 - 25/00
Claims (12)
- 【請求項１】下記のステップを計算装置で実行すること
よりなる、温度変化により生じた応力損傷の積算方法に
おいて、 （ａ）１つの方向における実質的に連続性の温度変化の
期間の始期と終期の間に生じた応力損傷の表示値を求
め、 ステップ（ａ）は、 （ai）温度差を現応力値に変換し、 （aii）現応力値の方向変化のうち弾性レンジを越える
最も最近の変化を検知し、 （aiii）ステップ（aii）で検知した最も最近の方向変
化時の応力の極値を、それぞれが前の方向変化に対応す
る前に検知した応力値と共に応力極値として記憶させ、 （aiv）ステップ（aii）で検知した現応力値の方向変化
のうち最も最近の変化と直前に記憶した応力極値との間
に生じた応力損傷の表示値を求める副ステップよりな
り、 （ｂ）複数のカウンター変数のうちで、ステップ（ａ）
で求めた応力損傷の表示値を含む応力範囲に対応する１
つのカウンタ一変数を歩進させ、 （ｃ）各カウンター変数とそれに対応するカウンター変
数により表わされる応力損傷係数との積を合計すること
により応力損傷の積算値を計算し、 （ｄ）１つの方向における実質的に連続性の温度変化が
生じる後続の期間についてステップ（ａ）−（ｃ）を繰
返すことを特徴とする応力損傷の積算方法。 - 【請求項２】ステップ（ｂ）は、 （bi）探索表によりステップ（ａ）で求めた応力損傷の
表示値をカウンター指数に変換し、 （bii）カウンター指数に応じてカウンター変数を歩進
させることよりなる請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】ステップ（ａ）は更に、 （av）現応力値の方向変化のうち最も最近の変化と３方
向変化前に検知し記憶させた応力極値との間において応
力が１個のサイクル変動しているかどうかをチェック
し、 （avi）ステップ（av）において１サイクルの応力変動
が検知されれば前に検知したそのサイクルの応力極値を
キャンセルして、スナップ（aiv）で直前に記憶した応
力極値として３方向変化前に検知し記憶させた応力極値
を用い、 （avii）カウンター変数を修正してステップ（av）で検
知した応力変動サイクルを含むようにするとともにこの
サイクルより前の実質的に連続性の温度変化のある期間
に生じた応力値を除外することよりなる請求項２に記載
の方法。 - 【請求項４】前に検知した応力極値をアレ−に記憶さ
せ、 ステップ（avi）はアレ−の次にある要素を２つだけ歩
退させるステップよりなり、 ステップ（avii）は、 （avii1）２方向変化前と３方向変化前に記憶させた前
に検知した応力極値間の第１の半サイクルに対応するカ
ウンター変数を歩退させ、 （avii2）１方向変化前と２方向変化前に記憶させた前
に検知した応力極値間の第２の半サイクルに対応するカ
ウンター変数を歩進させることよりなる請求項３に記載
の方法。 - 【請求項５】ステップ（ｅ）において、前に積算した応
力損傷の値をステップ（ｃ）で計算した応力損傷の積算
値に加えて応力損傷の全積算値を求めることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】ステップ（ｆ）において、応力損傷の全積
算値を永久記憶媒体上に出力することを特徴とする請求
項５に記載の方法。 - 【請求項７】ステップ（ｆ）において応力損傷の全積算
値を紙にプリントアウトすることを特徴とする請求項６
に記載の方法。 - 【請求項８】ステップ（ｇ）において、応力損傷の全積
算値を警報設定値と比較し、ステップ（ｈ）において、
ステップ（ｇ）での比較の結果、応力損傷の全積算値が
警報設定値を越えると、警報メッセージを出力すること
を特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項９】自動制御装置により運転される高圧蒸気タ
ービンのロータの温度変化による応力損傷を積算する方
法であって、 （ａ）表面効果により温度差を現応力値に変換し、 （ｂ）現応力値の方向変化のうち弾性レンジを越える最
も最近の変化を検知し、 （ｃ）ステップ（ｂ）で検知した現応力値の極値を各々
が前の方向変化に対応する前に検知した応力極値と共に
記憶させ、 （ｄ）ステップ（ｂ）で検知した現応力値の最も最近の
方向変化と直前に記憶された応力極値との間で生じた応
力損傷の表示値を求め、 （ｅ）探索表を用いてステップ（ｄ）で求めた応力損傷
の表示値をその表示値を含む応力範囲に対応するカウン
ター指数に変換し、 （ｆ）カウンター指数に従って選択した複数のカウンタ
ー変数のうちの１つを歩進させ、 （ｇ）複数のカウンター変数の各々とそれに対応するカ
ウンター変数により表わされる応力損傷係数との積を合
計することにより応力損傷の積算値を求め、 （ｈ）ステップ（ｇ）で計算した応力損傷の積算値に前
に積算した応力損傷値を加えて応力損傷の全積算値を求
め、 （ｉ）応力損傷の全積算値を紙にプリントアウトし、 （ｊ）応力損傷の全積算値が警報設定点を越えると警報
メッセージを出力し、 （ｋ）１つの方向における実質的に連続性の温度変化の
生じる後続の期間についてステップ（ａ）−（ｊ）を繰
返すことを特徴とする応力損傷の積算方法。 - 【請求項１０】ステップ（ｄ）の前に下記のステップが
実行されることを特徴とする請求項９に記載の方法： （c1）現応力値の方向変化のうち最も最近の変化と３方
向変化前に検知し記憶させた応力極億との間に応力が１
個のサイクル変動しているかどうかをチェックし、 （c2）ステップ（c1）において１サイクルの応力変動が
検知されればそのサイクルの応力極値をキャンセルする
ことにより、ステップ（ｄ）において直前に記憶させた
応力極値として３方向変化前に検知し記憶させた応力極
値を用い、 （c3）ステップ（c1）において１サイクルの応力変動が
検知されればそれを含むようにカウンターを修正すると
もに、このサイクルより前の実質的に連続性の温度変化
のある期間に生じた応力値を除外することを特徴とする
請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】前に検知した応力極値をアレーに記憶さ
せ、ステップ（c2）はアレーの次にある要素を２つだけ
歩退させることよりなり、ステップ（c3）は、 （n1）２方向変化前と３方向変化前の間に記憶させた応
力値の第１の半サイクルに対応するカウンター変数を歩
退させ、 （n2）１方向変化前と２方向変化前の間に記憶させた応
力値の第２の半サイクルに対応するカウンター変数を歩
進させることよりなる請求項10に記載の方法。 - 【請求項１２】ステップ（１）は警報設定点を越えると
高圧蒸気タービンの自動制御を修正することを特徴とす
る請求項９に記載の方法。
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1988
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|---|---|
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