JP5086615B2 - Life evaluation method by creep elongation of high strength steel weld and life evaluation method of high strength steel weld - Google Patents

Life evaluation method by creep elongation of high strength steel weld and life evaluation method of high strength steel weld Download PDF

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Description

本発明は高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法及び高強度鋼溶接部の寿命評価方法に関し、特に火力プラント等の高温・高圧機器に使用される高強度フェライト系鋼の継手部の溶接部分におけるクリープ損傷の評価に用いて有用なものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a life evaluation method by creep elongation of a high strength steel weld and a life evaluation method of a high strength steel weld, and in particular, welding of a joint portion of a high strength ferritic steel used for high temperature and high pressure equipment such as a thermal power plant. It is useful for evaluating creep damage in parts.

火力プラントを構成する、例えばボイラ等は、高温・高圧環境で運転されるので、これを構成する材料である耐熱鋼には、長期に亘る運転によりクリープ等による損傷が蓄積されることがある。そこで、この種のプラントの運用に当たっては、前記耐熱鋼の精度の高い寿命評価を行って耐圧部の信頼性を維持することが、長期に亘る安定的な運用を確保する上で肝要である。   Since, for example, a boiler or the like constituting a thermal power plant is operated in a high temperature and high pressure environment, damage due to creep or the like may be accumulated in the heat-resistant steel that is a material constituting the thermal plant due to long-term operation. Therefore, in the operation of this type of plant, it is important to ensure the stable operation over a long period of time by performing the life evaluation of the heat-resistant steel with high accuracy and maintaining the reliability of the pressure-resistant portion.

ボイラ等の耐熱鋼がクリープ損傷を受けると、この耐熱鋼中にクリープボイドが発生することが知られている。このクリープボイドはクリープ損傷の進行に伴い増加するので、観察面の単位面積当たりのクリープボイドの個数密度やクリープボイドの面積率を実測することにより当該耐熱鋼の余寿命を推測することが行われている。また、以前に検出したボイド個数密度に対する今回検出したボイド個数密度の増加程度であるボイド個数密度変化率を求め、このボイド個数密度変化率に基づき前記耐熱鋼の余寿命を評価することが提案されている(特許文献1)。   It is known that when a heat resistant steel such as a boiler is subjected to creep damage, a creep void is generated in the heat resistant steel. Since this creep void increases with the progress of creep damage, the remaining life of the heat-resistant steel can be estimated by measuring the number density of creep voids per unit area of the observation surface and the area ratio of creep voids. ing. In addition, it is proposed to obtain a void number density change rate that is an increase of the void number density detected this time relative to the previously detected void number density, and to evaluate the remaining life of the heat resistant steel based on the void number density change rate. (Patent Document 1).

特開2004−85347号公報JP 2004-85347 A

クリープボイド以外に着目した余寿命評価手法として、クリープに伴う伸び計測などが考えられるが、一般的に耐熱鋼等の継手部の熱影響部(HAZ)は、クリープ破断に至るまでに伸びの絶対値が小さく、熱影響部における伸びを実測することにより当該耐熱鋼の余寿命を推測することができないとされていた。   As a method for evaluating the remaining life other than creep voids, it is conceivable to measure elongation associated with creep, but in general, the heat-affected zone (HAZ) of joints such as heat-resistant steels has an absolute elongation before creep rupture. The value was small, and the remaining life of the heat-resistant steel could not be estimated by actually measuring the elongation in the heat-affected zone.

9〜12Cr鋼等の高強度フェライト鋼溶接部はタイプIV損傷と呼ばれるクリープ破壊モードを示すことが判っているが、損傷末期まで内部でのき裂発生がなく、また、形状などによって、損傷挙動が大きく変化することがある。
よって、寿命評価を行う際に以下のような問題点がある。
It is known that welds of high-strength ferritic steels such as 9-12Cr steel exhibit a creep fracture mode called type IV damage, but there is no internal cracking until the end of damage, and the damage behavior depends on the shape etc. May change significantly.
Therefore, there are the following problems when performing life evaluation.

1)従来用いられていた2Cr鋼に代表されるフェライト鋼等の低合金鋼は,損傷を受けた場合の組織変化が大きく、目視でも損傷の程度を確認し易かった。しかしながら、9〜12Cr鋼等の高強度フェライト鋼は組織が安定であり、クリープ損傷に伴う組織変化が小さいため、組織の変化を目視で判断し難く、損傷の程度を判断し難い、という問題がある。 1) Conventionally used low alloy steel such as ferritic steel represented by 2Cr steel has a large structural change when damaged, and it was easy to visually confirm the degree of damage. However, high-strength ferritic steels such as 9-12Cr steel have a stable structure and a small structural change due to creep damage. Therefore, it is difficult to visually determine the structural change and to determine the degree of damage. is there.

2)また、外表面のクリープ損傷と板厚内部のクリープ損傷の対比が困難である、という問題がある。表面でクリープ損傷が小さいと思われても、内部のクリープ損傷が大きいことがあるからである。従来から使用されている2Cr鋼に代表されるクロムモリブデン鋼では、母材と溶接金属との熱影響部(HAZ)の外表面と内部のクリープ損傷量は、相間関係があり、クリープボイドの分布も比較的均一であったが、近年多用されている改良9Cr−1Mo高強度フェライト鋼は、外表面と内部のクリープ損傷量のばらつきが多く、外表面でクリープ損傷が小さくても,内部で損傷が大きい場合が報告されている。
また、クリ―プボイドは通常外表面直下で最も多いが、非破壊的な検査ではその深さまで研削が許されない場合がある。また、研削可能であっても適切な研削量がその場で分からない場合がある。
特に長い配管先の屈曲部においては、板厚方向の応力分布が複雑で、上記の問題が顕著となることが多いと考えられる。
2) There is also a problem that it is difficult to compare the creep damage on the outer surface and the creep damage inside the plate thickness. This is because even if the creep damage is considered to be small on the surface, the internal creep damage may be large. In chromium-molybdenum steel represented by conventional 2Cr steel, the outer surface of the heat affected zone (HAZ) between the base metal and the weld metal (HAZ) and the amount of creep damage are interrelated, and the distribution of creep voids The modified 9Cr-1Mo high-strength ferritic steel, which has been widely used in recent years, has a large variation in the amount of creep damage between the outer surface and the inner surface, and even if the creep damage is small on the outer surface, it is damaged internally. Has been reported.
In addition, creep voids are usually the most directly beneath the outer surface, but non-destructive inspection may not allow grinding to that depth. Even if grinding is possible, an appropriate grinding amount may not be known on the spot.
In particular, in a bent portion at a long pipe end, the stress distribution in the plate thickness direction is complicated, and it is considered that the above problem is often remarkable.

3)また、微視き裂発生の時期が寿命末期であり、き裂を超音波探傷検査などで検出しても、それ以降の寿命が非常に小さく、適切な処置ができない可能性が高い、という問題がある。 3) In addition, the microcrack occurs at the end of life, and even if the crack is detected by ultrasonic flaw detection etc., the life after that is very small, and there is a high possibility that appropriate treatment cannot be performed. There is a problem.

このように、従来のような外表面のみを検査しても内部の損傷が判断できないこととなり、従来用いられていた低合金鋼の非破壊検査手法では高強度フェライト鋼の溶接部の余寿命の判断の評価方法としては用いることができなかった。   In this way, even if only the outer surface is inspected as in the past, internal damage cannot be judged, and the conventional non-destructive inspection method for low alloy steels has the remaining life of welds of high strength ferritic steels. It could not be used as a judgment evaluation method.

よって、高強度フェライト鋼の溶接部の余寿命の判断を適切にできる評価法の出現が望まれている。   Therefore, the advent of an evaluation method that can appropriately determine the remaining life of the welded portion of high-strength ferritic steel is desired.

本発明は、前記問題に鑑み、高強度フェライト鋼の溶接部の余寿命の判断を適切にできる高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法及び高強度鋼溶接部の寿命評価方法を提供することを課題とする。   In view of the above problems, the present invention provides a life evaluation method based on creep elongation of a high-strength steel weld that can appropriately determine the remaining life of a weld of high-strength ferritic steel and a life evaluation method of a high-strength steel weld. This is the issue.

上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、検査対象の継手部の熱影響部(HAZ)を少なくとも一箇所を含む高強度鋼溶接部の所定範囲として前記高強度鋼溶接部の母材及び熱影響部(HAZ)の処置範囲、又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う母材部のクリープ伸び測定工程と、前記母材部のクリープ伸び測定工程で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲の長さとを比較して前記高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲のクリープ歪みを求める母材部のクリープ歪み計測工程と、前記母材部のクリープ歪み計測工程において得られたクリープ歪みの値から所定期間におけるクリープ歪み速度を算出する母材部のクリープ歪み速度算出工程と、前記母材部のクリープ歪み速度算出工程で得られた結果を高強度鋼溶接部の所定範囲又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ歪み速度に換算する溶接部のクリープ歪み速度換算工程と、予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率に対するクリープ歪み速度との関係を示すクリープ歪み速度特性曲線に、前記得られた高強度鋼溶接部の所定範囲又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ歪み速度の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める第四の寿命消費率計測工程とからなることを特徴とする高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法にある。   The first invention of the present invention for solving the above-described problem is characterized in that the heat-affected zone (HAZ) of the joint to be inspected is defined as a predetermined range of the high-strength steel weld including at least one location. The base material and heat affected zone (HAZ) treatment range, or the creep elongation measuring step of the base material portion for measuring the creep elongation of the heat-affected portion of the predetermined range including the high strength steel welded portion, The measurement result obtained in the creep elongation measurement process of the base metal part is compared with the predetermined range of the high-strength steel base part in the initial operation or the length of the predetermined range including the high-strength steel base part. Creep strain measurement step of the base material portion for obtaining a predetermined range of the strength steel base material portion or a predetermined range including the high strength steel base material portion, and the creep strain obtained in the creep strain measurement step of the base material portion Creep strain in a given period from the value of The creep strain rate calculation step of the base material part for calculating the degree, and the result obtained in the creep strain rate calculation step of the base material part, the predetermined range of the high strength steel welded part or the predetermined range including the high strength steel welded part The creep strain rate characteristic curve showing the relationship between the creep strain rate conversion step of the weld to be converted into the creep strain rate and the creep strain rate with respect to the operation time or the creep life consumption rate obtained in advance, and the obtained high strength steel And a fourth life consumption rate measuring step for obtaining a life consumption rate of the inspection object by applying a value of a creep strain rate within a predetermined range of the welded portion or a predetermined range including the high strength steel welded portion. There is a life evaluation method by creep elongation of high strength steel welds.

の発明は、第1の発明の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法と、検査対象である高強度鋼溶接部の外表面に生成したクリープボイドの高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法とを併用してなることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法にある。 The second invention is the life evaluation method by creep elongation of the high strength steel weld of the first invention, and the creep of the high strength steel weld of the creep void generated on the outer surface of the high strength steel weld to be inspected. It is in the life evaluation method of the high strength steel welded part characterized by using together with the life evaluation method by void measurement.

の発明は、第の発明において、前記高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法が、検査対象である耐熱鋼に生成したクリープボイドの単位面積当たりの数であるボイド個数密度の検出を行うボイド個数密度検出工程と、前記ボイド個数密度検出工程により以前に検出したボイド個数密度に対する今回検出したボイド個数密度の増加程度であるボイド個数密度変化率を求めるボイド個数密度変化率工程と、予め求めたクリープ寿命消費率とボイド個数密度変化率との関係を示すボイド個数密度変化率に基づく評価曲線に、前記得られたボイド個数密度変化率の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める寿命消費率計測工程とからなることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法にある。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect , the void number density is a number per unit area of creep voids generated in the heat resistant steel to be inspected according to the life evaluation method by measuring creep voids of the high strength steel welded portion. A void number density detecting step for detecting the void number density, and a void number density changing step for obtaining a void number density changing rate that is an increase in the detected void number density with respect to the previously detected void number density by the void number density detecting step And applying the value of the obtained void number density change rate to the evaluation curve based on the void number density change rate indicating the relationship between the creep life consumption rate and the void number density change rate obtained in advance, The present invention is a life evaluation method for high-strength steel welds characterized by comprising a life consumption rate measuring step for obtaining a life consumption rate.

の発明は、第の発明において、前記高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法が、検査対象の高強度鋼溶接部の外表面のクリープボイドのボイド個数密度又はボイド面積率を計測する表面ボイド計測工程と、前記表面ボイド計測工程の計測結果より、所定の閾値以上か否かを判定するボイド個数密度又はボイド面積率の判定工程と、前記判定工程において、所定の閾値以下の場合に、溶接部の余寿命を計測する余寿命計測工程と、前記判定工程において、所定の閾値以上の場合に、内部の超音波探傷検査(UT検査)を行う探傷検査工程と、前記探傷検査工程において、内部欠陥の有無を判定する欠陥判定工程とからなることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法にある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect , the life evaluation method based on creep void measurement of the high-strength steel weld zone is the void number density or void area ratio of the creep voids on the outer surface of the high-strength steel weld zone to be inspected. In the determination step of the void number density or the void area ratio for determining whether or not a predetermined threshold value or more from the measurement result of the surface void measurement step and the measurement result of the surface void measurement step, and in the determination step, a predetermined threshold value or less In this case, a remaining life measuring step for measuring the remaining life of the welded portion, a flaw detection inspection step for performing an internal ultrasonic flaw inspection (UT inspection) when the determination step is equal to or greater than a predetermined threshold, and the flaw detection In the inspection process, there is a defect evaluation process for determining the presence or absence of internal defects.

の発明は、第乃至第の発明の何れか一つにおいて、前記高強度鋼溶接部を含む所定範囲が、熱影響部(HAZ)を少なくとも一箇所を含むものであることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法にある。 According to a fifth invention, in any one of the second to fourth inventions, the predetermined range including the high strength steel welded portion includes at least one heat affected zone (HAZ). It is in the life evaluation method for high strength steel welds.

本発明の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法及び高強度鋼溶接部の寿命評価方法によれば、検査対象の高強度鋼溶接部の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びを測ることにより低コスト、かつ確実に耐熱鋼の余寿命を正確に予測することができ、必要に応じて適切な処置を施すことができるものとなる。   According to the life evaluation method based on the creep elongation of the high strength steel weld of the present invention and the life evaluation method of the high strength steel weld, the creep elongation of the location affected by the heat of the high strength steel weld is measured. Accordingly, the remaining life of the heat-resistant steel can be accurately predicted with low cost, and appropriate measures can be taken as necessary.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この参考例及び実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記参考例及び実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this reference example and embodiment. In addition, constituent elements in the following reference examples and embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

[参考例
参考例に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図1は、参考例に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。
図1に示すように、高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法は、検査対象の高強度鋼溶接部の所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う溶接部のクリープ伸び測定工程(S101)と、前記クリープ伸び測定工程で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼溶接部の所定範囲の長さとを比較してクリープ歪みを求める溶接部のクリープ歪み計測工程(S102)と、予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率とクリープ歪みとの関係を示すクリープ歪み特性曲線に、前記得られたクリープ歪みの値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める第一の寿命消費率計測工程(S103)と、前記寿命消費率計測工程で得られた寿命消費率から前記溶接部の余寿命を推測する余寿命推測工程(S104)とからなるものである。
[Reference Example 1 ]
A life evaluation method based on creep elongation of a high strength steel weld according to Reference Example 1 will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a determination method of a life evaluation method based on creep elongation of a high-strength steel weld according to Reference Example 1 .
As shown in FIG. 1, the determination method of the life evaluation method by creep elongation of a high-strength steel weld is a weld that measures the creep elongation of a portion of the high-strength steel weld to be inspected that is affected by a predetermined range of heat. The creep elongation measurement step (S101) of the welded portion, the measurement result obtained in the creep elongation measurement step, and the length of the predetermined range of the high-strength steel welded portion in the initial operation are compared to determine the creep strain of the welded portion. By applying the obtained creep strain value to a creep strain characteristic curve showing the relationship between the creep strain measuring step (S102) and the preliminarily obtained operating time or creep life consumption rate and creep strain, the lifetime of the inspection object is applied. A first life consumption rate measuring step (S103) for obtaining a consumption rate, and a remaining life estimation step (S103) for estimating the remaining life of the weld from the life consumption rate obtained in the life consumption rate measurement step. 04) is made from a.

ここで、本発明で、前記高強度鋼溶接部は、例えば高強度フェライト系鋼の継手部の溶接部分である。また、前記高強度鋼溶接部の所定範囲とは、検査対象の継手部の熱影響部(HAZ)を少なくとも一箇所を含むものである。   Here, in the present invention, the high-strength steel welded portion is, for example, a welded portion of a joint portion of high-strength ferritic steel. Further, the predetermined range of the high-strength steel welded portion includes at least one heat affected zone (HAZ) of the joint portion to be inspected.

また、本発明でクリープ伸びとは、前記高強度鋼溶接部の測定時における所定範囲の距離を予め計測しておき、運転開始前又は測定前における前記高強度鋼溶接部の所定範囲の距離を引いた伸び分の距離である。   Further, in the present invention, the creep elongation means that a predetermined range of distance at the time of measurement of the high-strength steel weld is measured in advance, and the predetermined range of distance of the high-strength steel weld before the start of operation or before measurement. It is the distance of the stretched amount.

次に、図2を用いて本発明のクリープ伸びについて説明する。検査対象の運転開始前又は測定前の時(T0)の前記高強度鋼溶接部の所定範囲A−Bの距離をX0とする。検査対象の運転開始から所定期間経過した時(T1)の前記高強度鋼溶接部の所定範囲A−Bの距離をX1とする。更に、検査対象の運転開始から所定期間経過した時(T2)の前記高強度鋼溶接部の所定範囲A−Bの距離をX2とする。このとき、運転開始から所定期間経過した時(T1)の前記高強度鋼溶接部の所定範囲A−Bのクリープ伸びは、α1=X1−X0となる。そして、転開始から所定期間経過した時(T2)の前記高強度鋼溶接部の所定範囲A−Bのクリープ伸びは、α2=X2−X0となる。これを順次繰り返す。 Next, the creep elongation of the present invention will be described with reference to FIG. The distance of the predetermined range AB of the high-strength steel weld before the start of operation or before measurement (T 0 ) of the inspection object is defined as X 0 . The distance of the predetermined range AB of the high-strength steel welded portion when a predetermined period has elapsed from the start of operation of the inspection object (T 1 ) is defined as X 1 . Furthermore, the distance of the predetermined range AB of the high-strength steel welded part when a predetermined period has elapsed from the start of the operation to be inspected (T 2 ) is X 2 . At this time, the creep elongation of the predetermined range AB of the high-strength steel weld when a predetermined period has elapsed from the start of operation (T 1 ) is α 1 = X 1 −X 0 . And the creep elongation of the predetermined range AB of the high-strength steel welded portion when a predetermined period has elapsed from the start of rolling (T 2 ) is α 2 = X 2 −X 0 . This is repeated sequentially.

また、クリープ歪み(ε)とは、前記高強度鋼溶接部の測定時における所定範囲の距離が運転開始前の前記高強度鋼溶接部の所定範囲の距離に対してどれだけ伸びたかを示すものである。   The creep strain (ε) indicates how much the distance in the predetermined range at the time of measurement of the high-strength steel weld is extended with respect to the distance in the predetermined range of the high-strength steel weld before the start of operation. It is.

例えば、図3は、後述する試験片14を用いたクリープ伸びの測定の一例を示すものである。図3に示すように、この試験片14においては予め決定した所定範囲の距離をd−eとする。そして、前記d−e間が試験開始前に測定した距離が3.97mmとし、試験開始から所定時間経過後に測定したときの距離が4.02mmであるとする。この場合、クリープ歪み(ε)は、((4.02−3.97)/3.97)×100=1.26%となる。   For example, FIG. 3 shows an example of measurement of creep elongation using a test piece 14 described later. As shown in FIG. 3, in this test piece 14, the distance of the predetermined range decided beforehand is set to de. The distance measured before the start of the test is 3.97 mm, and the distance measured after a predetermined time has elapsed from the start of the test is 4.02 mm. In this case, the creep strain (ε) is ((4.02-3.97) /3.97) × 100 = 1.26%.

本発明は、検査対象の前記高強度鋼溶接部の所定範囲を検査開始から所定時間におけるクリープ伸びを測定する。そして、予め求めた時間又はクリープ寿命消費率とクリープ歪みとの関係を示すクリープ歪み特性曲線に、前記得られたクリープ歪みの値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求め、余寿命を予測するものである。
また、余寿命とは、測定時点のクリープ歪みから過去の使用時間を考慮して今後破断に至るまでに要する時間をいう。
The present invention measures creep elongation in a predetermined time from the start of inspection of the predetermined range of the high-strength steel weld to be inspected. Then, by applying the obtained creep strain value to the creep strain characteristic curve showing the relationship between the time or creep life consumption rate and the creep strain obtained in advance, the lifetime consumption rate of the inspection object is obtained, and the remaining life is calculated. It is to be predicted.
Further, the remaining life means the time required from the creep strain at the time of measurement to the future fracture in consideration of the past use time.

次に、本発明における前記クリープ伸び測定工程(S101)におけるクリープ伸びの測定について図3を用いて説明する。
図3に示すように、前記検査対象の高強度鋼溶接部の所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定方法は、例えば試験片14の母材10及び熱影響部(HAZ)12の所定位置に、例えばa〜fの6箇所の印をつけておく。
ここで、本試験例では、前記印a〜fは溶接金属11部分を中心として、aとf、bとe,cとdとは各々対称関係にある。
Next, the measurement of creep elongation in the creep elongation measuring step (S101) in the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the method for measuring the creep elongation of a portion of the high-strength steel welded portion to be inspected that has been affected by heat in a predetermined range is, for example, the base material 10 of the test piece 14 and the heat-affected zone (HAZ) 12. For example, six marks a to f are marked at predetermined positions.
Here, in this test example, the marks a to f are symmetrical with respect to a and f, b and e, and c and d with respect to the weld metal 11 portion.

参考例では、前記高強度鋼溶接部の所定範囲に印をつける方法としては、例えば、圧痕をつける方法、酸化処理する方法、酸化しないインクで印をつける方法、突起を設ける方法等がある。 In Reference Example 1 , as a method of marking a predetermined range of the high-strength steel welded portion, for example, there are a method of making an indentation, a method of oxidizing, a method of marking with non-oxidized ink, a method of providing a protrusion, and the like. .

図3においては、印を付けたa−b間とe−f間とが前記母材10の測定距離となる。そして、b−c間とd−e間とが前記熱影響部(HAZ)12の測定距離となる。   In FIG. 3, the distance between the marked ab and ef is the measurement distance of the base material 10. The distance between bc and de is the measurement distance of the heat affected zone (HAZ) 12.

そして、印をつけたa−b間及びe−f間の前記母材10の測定距離と、b−c間及びd−e間の前記熱影響部(HAZ)12の測定距離は、ノギス等を用いて測定することができる。   The measured distance of the base material 10 between ab and ef marked, and the measured distance of the heat affected zone (HAZ) 12 between bc and de is caliper or the like. Can be measured.

また、本試験例では、前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の距離は、a−b間とe−f間との測定距離の合計の半分とし、a−b間とe−f間との測定距離の平均としている。また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びは、b−c間とd−e間との測定距離の合計の半分とし、b−c間とd−e間との測定距離の平均としている。   In this test example, the distance between the base material 10 and the heat affected zone (HAZ) 12 is half of the total measurement distance between ab and ef, and between ab and e-. The measurement distance is averaged between f. In addition, the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 is half of the total measurement distance between bc and de, and the average of the measurement distance between bc and de Yes.

また、参考例においては、検査対象である前記高強度鋼溶接部の前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の熱影響によるクリープ伸びの測定にはノギスを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、市販の高温歪みゲージを用いて前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の距離を測定するようにしても良い。 Further, in Reference Example 1 , a caliper is used to measure the creep elongation due to the thermal influence of the base material 10 and the heat affected zone (HAZ) 12 of the high strength steel welded portion to be inspected. The invention is not limited to this. For example, the distance between the base material 10 and the heat affected zone (HAZ) 12 may be measured using a commercially available high-temperature strain gauge.

更に、レプリカ法を用いてより正確に計測するようにしても良い。前記レプリカ法とは、所定の処理を施した耐熱鋼の表面の組織を転写し、これに基づき目視又は画像処理により事前に設けた所定の圧痕間の距離を測定することにより、所定期間のクリープ伸びの距離を計測できる。   Further, more accurate measurement may be performed using a replica method. The replica method is a method of transferring a structure of a surface of heat-resistant steel subjected to a predetermined treatment, and measuring a distance between predetermined indentations provided in advance by visual observation or image processing based on this, thereby performing creep for a predetermined period. The distance of elongation can be measured.

また、計測したクリープ伸びはそれぞれの計測時の物温に温度補正をして所定期間のクリープ伸びの距離を精度良く測定するようにしても良い。   Further, the measured creep elongation may be temperature-corrected to the material temperature at the time of each measurement, and the distance of creep elongation for a predetermined period may be measured with high accuracy.

参考例は、クリープ伸びの長さを測る範囲として検査対象の高強度鋼溶接部の前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の処置範囲としているが、前記高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ伸びの長さを測るようにしても良い。 Although the reference example 1 is the treatment range of the base material 10 and the heat-affected zone (HAZ) 12 of the high-strength steel welded portion to be inspected as a range for measuring the length of creep elongation, the high-strength steel welded portion is used as the treatment range. A predetermined range of creep elongation may be measured.

例えば、図3に示す試験片14の熱影響部(HAZ)12の両側を挟むb−e間、又は熱影響部(HAZ)12と母材10全体の両側を挟んでa−f間の距離を測定し、測定した距離の半分を熱影響部(HAZ)12の距離として所定期間のクリープ伸びを計測するようにしてもよい。   For example, the distance between be, which sandwiches both sides of the heat affected zone (HAZ) 12 of the test piece 14 shown in FIG. 3, or the distance between a, f, which sandwiches both sides of the heat affected zone (HAZ) 12 and the entire base material 10. The creep elongation for a predetermined period may be measured with half of the measured distance as the distance of the heat affected zone (HAZ) 12.

また、図4は、熱影響部(HAZ)であるd−e間の距離の測定法の一つを示す。図4に示すように、例えば前記熱影響部(HAZ)12であるd−e間の斜めの距離であるD−e間の距離を計測する。d−e間の距離をYとし、D−e間の距離をZとする。このとき、下記数式(I)によりd−e間の距離に補正して求めるようにしてもよい。これにより精度誤差を小さくすることができる。
Y=cosZ・・・(I)
Moreover, FIG. 4 shows one of the measuring methods of the distance between de which is a heat affected zone (HAZ). As shown in FIG. 4, for example, a distance between De, which is an oblique distance between de, which is the heat affected zone (HAZ) 12, is measured. The distance between de is Y, and the distance between De is Z. At this time, it may be obtained by correcting to the distance between d and e by the following formula (I). As a result, the accuracy error can be reduced.
Y = cosZ (I)

また、参考例では、前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の距離はノギス等を用いて簡単に測ることができるため、前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の距離を容易かつ迅速に測定することができる。 In Reference Example 1 , since the distance between the base material 10 and the heat affected zone (HAZ) 12 can be easily measured using calipers or the like, the base material 10 and the heat affected zone (HAZ) 12 Distance can be measured easily and quickly.

ここで、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10の熱影響によるクリープ伸びと時間(t)との相関関係について説明する。   Here, the correlation between the creep elongation due to the thermal influence of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 and time (t) will be described.

図5は、熱影響部(HAZ)及び母材の熱影響によるクリープ伸びと時間(0時間、1000時間、2500時間)の経過との関係を示す図である。
図5に示すように、前記母材10に前記溶接金属11を設けたものの熱影響部(HAZ)12に、予め所定距離(d−e間)の印をつけた。そして、運転初期(0時間)の段階では、前記熱影響部(HAZ)12の距離であるd−e間の所定距離X0が、例えばX0=3.97mmであった。この状態で例えば650℃に保持し、66MPaの荷重を加えて試験を行った。試験開始から例えば1000時間経過後の段階では、前記熱影響部(HAZ)12のd−e間の所定距離X1は、例えばX1=4.00mmであった。更に、運転開始から例えば2500時間経過後の段階では、前記熱影響部(HAZ)12のd−e間の所定距離X2は、例えばX2=4.02mmであった。このときd−e間でクリープ破断した時間は、例えば2678時間であった。また、時間経過にしたがって記熱影響部(HAZ)12にはクリープボイド13が発生した。
ここで、クリープ破断とは、ある温度環境下で一定応力をかけて放置し続けた場合に、材料の引張強度以下の応力でも変形が進んで破断してしまう現象をいう。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between creep elongation due to the heat effect of the heat affected zone (HAZ) and the base material and the passage of time (0 hours, 1000 hours, 2500 hours).
As shown in FIG. 5, the heat affected zone (HAZ) 12 of the base metal 10 provided with the weld metal 11 was previously marked with a predetermined distance (between de). At the initial stage of operation (0 hour), the predetermined distance X 0 between de, which is the distance of the heat affected zone (HAZ) 12, was X 0 = 3.97 mm, for example. In this state, for example, the test was held at 650 ° C. and a load of 66 MPa was applied. For example, at a stage after 1000 hours from the start of the test, the predetermined distance X 1 between de of the heat affected zone (HAZ) 12 is, for example, X 1 = 4.00 mm. Further, at a stage after 2500 hours have elapsed since the start of operation, for example, the predetermined distance X 2 between de of the heat affected zone (HAZ) 12 is, for example, X 2 = 4.02 mm. At this time, the time during which creep rupture occurred between de was 2678 hours, for example. In addition, creep voids 13 occurred in the heat affected zone (HAZ) 12 as time passed.
Here, creep rupture refers to a phenomenon in which, when a constant stress is kept under a certain temperature environment, the deformation progresses and breaks even with a stress lower than the tensile strength of the material.

この試験結果に示すように、時間が経過するにしたがって熱影響により前記熱影響部(HAZ)12の距離が広がることが確認できた。よって、試験片を用いて熱影響によるクリープ伸びと時間との関係を予め求めておくことにより、検査対象のクリープ破断する時期を予測することができることになる。
尚、検査対象の材料、温度、比重等の条件が変化する際には、その都度試験を行うようにすれば良い。
As shown in the test results, it was confirmed that the distance of the heat affected zone (HAZ) 12 was increased by the heat effect as time passed. Therefore, by determining in advance the relationship between the creep elongation due to the heat effect and the time using the test piece, it is possible to predict the creep rupture timing of the inspection object.
When conditions such as the material to be inspected, temperature, and specific gravity change, the test may be performed each time.

次に、前記クリープ歪み計測工程(S102)では、前記クリープ伸び測定工程(S101)で得られた測定結果と運転初期の前記高強度鋼溶接部の所定範囲の長さとを比較してクリープ歪み(ε)を求める。   Next, in the creep strain measurement step (S102), the measurement result obtained in the creep elongation measurement step (S101) is compared with the length of the predetermined range of the high strength steel weld in the initial stage of operation to determine the creep strain ( ε) is obtained.

次に、前記寿命消費率計測工程(S103)では、予め求めた運転時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示す第一又は第二のクリープ歪み特性曲線に、前記クリープ歪み計測工程(S102)において得られたクリープ歪みの値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率(t/tr)を求める。   Next, in the lifetime consumption rate measuring step (S103), the first or second creep indicating the relationship between the predetermined operation time (t) or creep lifetime consumption rate (t / tr) and creep strain (ε). By applying the value of the creep strain obtained in the creep strain measuring step (S102) to the strain characteristic curve, the lifetime consumption rate (t / tr) of the inspection object is obtained.

ここで、クリープ歪み特性曲線のうち、第一のクリープ歪み特性曲線とはクリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係を示す曲線(後述する図6)であり、第二のクリープ歪み特性曲線とはクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示す曲線(後述する図7)である。   Here, of the creep strain characteristic curves, the first creep strain characteristic curve is a curve (FIG. 6 described later) showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain (ε), and the second creep strain. The characteristic curve is a curve (FIG. 7 described later) showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain (ε).

次に、前記第一及び第二のクリープ歪み特性曲線の試験方法について説明する。   Next, a method for testing the first and second creep strain characteristic curves will be described.

図3は、本試験に用いる大型試験片としては、前述した図3に示す前記溶接金属11を溶接した試験片14を用いた。   In FIG. 3, a test piece 14 welded to the above-described weld metal 11 shown in FIG. 3 was used as a large-sized test piece used in this test.

なお、本試験例では、実機ボイラ溶接部のクリープ損傷を模擬した損傷材を製作するために、市販の改良9Cr−1Mo鋼である「火SCMV28」(厚さ:32mm鋼板)を用いた。そして、被覆アーク溶接で継手を製作し、そこから、溶接部を含む大型クリープ試験片(32×40mm断面)を採取した。   In this test example, in order to produce a damaged material that simulates the creep damage of an actual boiler weld, “fire SCMV28” (thickness: 32 mm steel plate), which is a commercially available modified 9Cr-1Mo steel, was used. And the joint was manufactured by covering arc welding, and the large-sized creep test piece (32x40mm cross section) including a welding part was extract | collected there.

表1に供試鋼の化学成分を示す。表1に示すように、供試鋼の化学成分は、Wt%であり、Cが0.09%、Siが0.36%、Mnが0.46%、Pが0.009%、Sが0.001%、Crが8.49%、Moが0.98%、Niが0.26%、Vが0.2%、Sol.Alが0.01%、Nが0.005%であった。   Table 1 shows the chemical composition of the test steel. As shown in Table 1, the chemical composition of the test steel is Wt%, C is 0.09%, Si is 0.36%, Mn is 0.46%, P is 0.009%, and S is 0.001%, Cr 8.49%, Mo 0.98%, Ni 0.26%, V 0.2%, Sol. Al was 0.01% and N was 0.005%.

次にクリープ伸びの測定法について説明する。
図3に示すように、前記試験片14にa〜fの6箇所の印をつけた。a−b間及びe−f間が前記母材10における測定距離とした。b−c間及びd−e間が前記熱影響部(HAZ)12における測定距離とした。
Next, a method for measuring creep elongation will be described.
As shown in FIG. 3, the test piece 14 was marked at six points a to f. The distance between ab and ef was the measurement distance in the base material 10. The distance between bc and de was the measurement distance in the heat affected zone (HAZ) 12.

まず、試験開始前に予め前記試験片14の前記熱影響部(HAZ)12のb−c間及びd−e間の所定距離と、前記母材10のa−b間及びe−f間の所定距離を測定した。また、本試験例では、予め印として圧痕を設け,それにより行った。そして、この圧痕間の所定距離はノギスにて測定した。   First, before starting the test, a predetermined distance between bc and de of the heat affected zone (HAZ) 12 of the test piece 14 and between a and b and ef of the base material 10 are preliminarily determined. A predetermined distance was measured. In this test example, an indentation was previously provided as a mark, and the test was performed. And the predetermined distance between these indentations was measured with a caliper.

そして、前記試験片14を650℃に保持し、66MPaの荷重を加えて複数回中途止めを実施し、前記試験片14の前記母材10のa−b間及びe−f間の所定距離と、前記熱影響部(HAZ)12のb−c間及びd−e間の所定距離を測った。   Then, the test piece 14 is held at 650 ° C., a load of 66 MPa is applied to stop the test piece 14 a plurality of times, and a predetermined distance between ab and ef of the base material 10 of the test piece 14 is The predetermined distance between bc and de of the heat affected zone (HAZ) 12 was measured.

また、本試験例では、前記母材10の所定距離は、a−b間とe−f間との所定距離の合計の半分として前記母材10のクリープ伸びの平均値とした。また、前記熱影響部(HAZ)12の所定距離は、b−c間及びd−e間の所定距離の合計の半分として前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びの平均値とした。   Further, in this test example, the predetermined distance of the base material 10 is the average value of the creep elongation of the base material 10 as half of the total of the predetermined distances between ab and ef. Further, the predetermined distance of the heat affected zone (HAZ) 12 is an average value of the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 as a half of the total of the predetermined distance between bc and de.

前記試験片14を実機溶接部と見立てて、図1に示す寿命評価判定フローに従って、寿命評価した。   The test piece 14 was regarded as an actual machine weld, and life evaluation was performed according to the life evaluation determination flow shown in FIG.

本試験の前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸び、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ寿命消費率(t/tr)を表2に示す。
尚、本試験では、最終的に2678時間(tr)でクリープ破断したので、クリープ寿命消費率(t/tr)は、クリープ破断した2678時間(tr)に対する測定時間(t)の値とした。
The creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 of this test, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12, and the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 are shown. It is shown in 2.
In this test, since the creep rupture finally occurred at 2678 hours (tr), the creep life consumption rate (t / tr) was set to the value of the measurement time (t) with respect to 2678 hours (tr) after the creep rupture.

また、本試験の前記母材10のクリープ伸び、前記母材10のクリープ歪み(ε)、前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)を表3に示す。
また、クリープ寿命消費率(t/tr)は、前述のようにクリープ破断した2678時間(tr)に対する測定時間(t)の値とした。
Table 3 shows the creep elongation of the base material 10, the creep strain (ε) of the base material 10, and the creep life consumption rate (t / tr) of the base material 10 in this test.
Further, the creep life consumption rate (t / tr) was the value of the measurement time (t) with respect to 2678 hours (tr) when the creep rupture occurred as described above.

(1)クリープ時間(t)が0時間(試験前)の時、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ伸びは0.00mmであった。
このときの前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ歪み(ε)は0.00%であった。
また、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は0.0%であった。
(1) When the creep time (t) was 0 hour (before the test), the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 0.00 mm.
At this time, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 0.00%.
Further, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 0.0%.

(2)クリープ時間(t)が1037.0時間の時、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びは0.03mmであり、前記母材10のクリープ伸びは0.62mmであった。
このときの前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は0.40%であり、前記母材10のクリープ歪み(ε)は0.32%であった。
また、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は37.4%であった。
(2) When the creep time (t) was 1037.0 hours, the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 was 0.03 mm, and the creep elongation of the base material 10 was 0.62 mm.
At this time, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 was 0.40%, and the creep strain (ε) of the base material 10 was 0.32%.
Further, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 37.4%.

(3)クリープ時間(t)が1507.5時間の時、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びは0.05mmであり、前記母材10のクリープ伸びは0.64mmであった。
このときの前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は0.66%であり、前記母材10のクリープ歪み(ε)は0.33%であった。
また、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は54.3%であった。
(3) When the creep time (t) was 1507.5 hours, the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 was 0.05 mm, and the creep elongation of the base material 10 was 0.64 mm.
At this time, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 was 0.66%, and the creep strain (ε) of the base material 10 was 0.33%.
Further, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 54.3%.

(4)クリープ時間(t)が2004.4時間の時、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びは0.16mmであり、前記母材10のクリープ伸びは0.99mmであった。
このときの前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は2.12%であり、前記母材10のクリープ歪み(ε)は0.51%であった。
また、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は72.2%であった。
(4) When the creep time (t) was 2004. 4 hours, the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 was 0.16 mm, and the creep elongation of the base material 10 was 0.99 mm.
At this time, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 was 2.12%, and the creep strain (ε) of the base material 10 was 0.51%.
Further, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 72.2%.

(5)クリープ時間(t)が2500.0時間の時、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びは0.16mmであり、前記母材10のクリープ伸びは1.22mmであった。
このときの前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は2.12%であり、前記母材10のクリープ歪み(ε)は0.63%であった。
また、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は90.0%であった。
(5) When the creep time (t) was 2500.0 hours, the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 was 0.16 mm, and the creep elongation of the base material 10 was 1.22 mm.
At this time, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 was 2.12%, and the creep strain (ε) of the base material 10 was 0.63%.
Further, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 90.0%.

(6)クリープ時間(t)が2678.0時間(クリープ破断)の時、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ伸びは2.02mmであり、前記母材10のクリープ伸びは1.91mmであった。
このときの前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は26.72%であり、前記母材10のクリープ歪み(ε)は0.98%であった。
また、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は100%であった。
(6) When the creep time (t) is 2678.0 hours (creep rupture), the creep elongation of the heat affected zone (HAZ) 12 is 2.02 mm, and the creep elongation of the base material 10 is 1.91 mm. there were.
At this time, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 was 26.72%, and the creep strain (ε) of the base material 10 was 0.98%.
Moreover, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 was 100%.

以下に、本試験結果の前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10の熱影響によるクリープ歪み(ε)とクリープ時間(t)又はクリープ歪み速度(ε/t)との相関関係を表した図を示す。   Below, the correlation between the creep strain (ε) and the creep time (t) or creep strain rate (ε / t) due to the thermal effect of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 in the test results is shown. The figure is shown.

図6は、前記試験結果のクリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係を示す図である。
また、図中の曲線は、クリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係を示す第一のクリープ歪み特性曲線である。
図6に示すように、クリープ歪み(ε)は運転開始から熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)の方が母材10のクリープ歪み(ε)よりも高かった。そして、熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は運転開始から約2004.4時間までは穏やかに上昇した。そして、運転開始から約2500.0時間経過後からクリープ破断する2678.0時間までに熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)が急激に上昇した。一方、前記母材10のクリープ歪み(ε)は運転開始から2678.0時間までは緩やかに上昇した。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain (ε) of the test results.
Further, the curve in the figure is a first creep strain characteristic curve showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain (ε).
As shown in FIG. 6, the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 was higher than the creep strain (ε) of the base material 10 from the start of operation. The creep strain (ε) of the heat-affected zone (HAZ) 12 increased gently from the start of operation to about 2004. 4 hours. The creep strain (ε) of the heat-affected zone (HAZ) 12 rapidly increased from about 2500.0 hours after the start of operation until 2678.0 hours when creep rupture occurred. On the other hand, the creep strain (ε) of the base material 10 gradually increased from the start of operation to 2678.0 hours.

よって、クリープ時間(t)が0.0時間から2004.4時間までの間は、熱影響による前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)は緩やかでありそれほど変化が無いことが確認された。そして、クリープ破断に近くなる2500.0時間からクリープ破断する2678.0時間までの間に前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)が急激に上昇して、クリープ破断することが確認された。   Therefore, it is confirmed that the creep strain (ε) of the heat-affected zone (HAZ) 12 due to the thermal effect is gentle and not so changed during the creep time (t) from 0.0 hours to 2004.4 hours. It was done. Then, it was confirmed that the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 suddenly increased and creep ruptured from 2500.0 hours close to creep rupture to 2678.0 hours when creep ruptured. It was done.

このように、耐熱鋼が破断に至るまで多数回繰り返して図6に示すようなクリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係を示す第一のクリープ歪み特性曲線を予め得ておく。そして、上記手法により検出したクリープ歪み(ε)を図6に示す前記第一のクリープ歪み特性曲線に当てはめることにより、耐熱鋼熱影響部(HAZ)の余寿命を予測するこができる。   Thus, the first creep strain characteristic curve showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain (ε) as shown in FIG. 6 is obtained in advance by repeating the heat resistant steel many times until it breaks. The remaining life of the heat-resistant steel heat-affected zone (HAZ) can be predicted by applying the creep strain (ε) detected by the above method to the first creep strain characteristic curve shown in FIG.

また、図7は、試験結果のクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示す図である。
また、図中の曲線は、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示す第二のクリープ歪み特性曲線である。
尚、クリープ寿命消費率(t/tr)は、クリープ破断した2678.0時間を100%とした。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain (ε) as a test result.
The curve in the figure is a second creep strain characteristic curve showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain (ε).
The creep life consumption rate (t / tr) was defined as 100% based on 2678.0 hours after creep rupture.

図7に示すように、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係は、図6に示すクリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係と同様の挙動を示した。この結果より、時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係は、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係に置換することができることが確認された。   As shown in FIG. 7, the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain (ε) is similar to the relationship between the creep time (t) and the creep strain (ε) shown in FIG. Indicated. From this result, it was confirmed that the relationship between time (t) and creep strain rate (ε / t) can be replaced with the relationship between creep life consumption rate (t / tr) and creep strain (ε). .

よって、クリープ歪み(ε)から耐熱鋼熱影響部(HAZ)のクリープ寿命消費率(t/tr)を予測することができることが確認された。   Therefore, it was confirmed that the creep life consumption rate (t / tr) of the heat-affected steel heat-affected zone (HAZ) can be predicted from the creep strain (ε).

このように、耐熱鋼が破壊に至るまで多数回繰り返して図7に示すようなクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示す第二のクリープ歪み特性曲線を予め得ておく。そして、上記手法により検出したクリープ歪み(ε)を図7に示す前記第二のクリープ歪み特性曲線に当てはめることにより、前記耐熱鋼熱影響部(HAZ)のクリープ寿命消費率(t/tr)を求め、前記耐熱鋼熱影響部(HAZ)の余寿命を予測することができる。   As described above, the second creep strain characteristic curve showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain (ε) as shown in FIG. Get it. Then, by applying the creep strain (ε) detected by the above method to the second creep strain characteristic curve shown in FIG. 7, the creep life consumption rate (t / tr) of the heat-resistant steel heat-affected zone (HAZ) is obtained. The remaining life of the heat-resistant steel heat-affected zone (HAZ) can be predicted.

また、参考例は、前記検査対象の高強度鋼溶接部が高強度フェライト系鋼等、特に、改良9Cr−1Mo鋼に限定されるものではなく、本発明は、他の耐熱鋼においても前記方法によりクリープ寿命評価率を求めることにより、他の耐熱鋼の溶接部の余寿命を予測することができる。 Further, in Reference Example 1 , the high-strength steel welded portion to be inspected is not limited to high-strength ferritic steel, particularly improved 9Cr-1Mo steel, and the present invention also applies to other heat-resistant steels. By obtaining the creep life evaluation rate by the method, the remaining life of the welded part of other heat-resistant steel can be predicted.

そして、余寿命推測工程(S104)では、前記寿命消費率計測工程(S103)において求めた前記検査対象のクリープ寿命消費率から前記検査対象の前記溶接部の余寿命を推測する。   In the remaining life estimation step (S104), the remaining life of the welded portion to be inspected is estimated from the creep life consumption rate of the inspection object obtained in the life consumption rate measuring step (S103).

次に、余寿命判定工程(S105)では、前記余寿命推測工程(S104)から求めた余寿命値から余寿命の判定を行なう。
余寿命の判定の結果において、前記検査対象の余寿命が所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以上である場合には、所定期間経過後に再検査するようにすればよい(S106)。
Next, in the remaining life determination step (S105), the remaining life is determined from the remaining life value obtained in the remaining life estimation step (S104).
As a result of the determination of the remaining life, if the remaining life of the inspection object is a predetermined time (for example, 2 years, about 17,000 hours) or more, re-inspection may be performed after the predetermined period has elapsed (S106). ).

また、前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合には、次回の検査までに破断する可能性が高いので、要処置を行う(S107)。   Further, if the remaining life is not more than a predetermined time (for example, about 17,000 hours, for example, 2 years), the possibility of breakage is high until the next inspection, so that a necessary action is taken (S107). ).

これにより、従来適切なクリープ損傷評価法の無かった高強度フェライト鋼の溶接部のクリープ評価法が提案でき、耐熱鋼の信頼性の確保および噴破事故などの未然防止が可能となる。   This makes it possible to propose a creep evaluation method for welds of high-strength ferritic steel that has not had an appropriate creep damage evaluation method in the past, and it is possible to ensure the reliability of heat-resistant steel and prevent blasting accidents.

[参考例2]
参考例2に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図8は、本参考例に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。
図8に示すように、高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法は、検査対象の高強度鋼溶接部の所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う溶接部のクリープ伸び測定工程(S201)と、前記クリープ伸び測定工程で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼溶接部の所定範囲の長さとを比較してクリープ歪みを求める溶接部のクリープ歪み計測工程(S202)と、前記クリープ歪み計測工程(S202)において得られたクリープ歪みの値から所定期間におけるクリープ歪み速度を算出する溶接部のクリープ歪み速度算出工程(S203)と、予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率とクリープ歪み速度との関係を示すクリープ歪み速度特性曲線に、前記得られたクリープ歪み速度の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める第二の寿命消費率計測工程(S204)と、前記寿命消費率計測工程で得られた寿命消費率から前記溶接部の余寿命を推測する余寿命推測工程(S205)からなるものである。
[ Reference Example 2 ]
A life evaluation method by creep elongation of a high strength steel weld according to Reference Example 2 will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a flowchart showing a determination method of a life evaluation method based on creep elongation of a high-strength steel weld according to this reference example .
As shown in FIG. 8, the determination method of the life evaluation method based on the creep elongation of the high strength steel welded portion is a welding for measuring the creep elongation of a predetermined range of the heat affected portion of the high strength steel welded portion to be inspected. The creep elongation measurement step (S201) of the welded portion, the measurement result obtained in the creep elongation measurement step, and the length of the predetermined range of the high-strength steel welded portion in the initial operation are compared to determine the creep strain of the welded portion. A creep strain measuring step (S202), a weld strain creep strain rate calculating step (S203) for calculating a creep strain rate in a predetermined period from the creep strain value obtained in the creep strain measuring step (S202), The value of the obtained creep strain rate is applied to the creep strain rate characteristic curve showing the relationship between the operating time or creep life consumption rate and the creep strain rate. In addition, a second lifetime consumption rate measuring step (S204) for obtaining the lifetime consumption rate of the inspection object, and a remaining lifetime for estimating the remaining lifetime of the weld from the lifetime consumption rate obtained in the lifetime consumption rate measuring step. It consists of an estimation process (S205).

参考例では、前記クリープ伸び測定工程(S201)と、前記クリープ歪み計測工程(S202)とは、参考例で説明した検査対象の高強度鋼溶接部の所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う溶接部のクリープ伸び測定工程(S101)と、前記クリープ伸び測定工程で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼溶接部の所定範囲の長さとを比較してクリープ歪みを求めるクリープ歪み計測工程(S102)とそれぞれ同様の工程であるため、説明は省略する。 In the present reference example , the creep elongation measurement step (S201) and the creep strain measurement step (S202) are affected by a predetermined range of heat affected by the high-strength steel weldment to be inspected described in reference example 1. The creep elongation measuring step (S101) of the welded portion for measuring the creep elongation of the steel sheet, the measurement result obtained in the creep elongation measuring step, and the length of the predetermined range of the high strength steel welded portion in the initial operation are compared. Since this is the same step as the creep strain measurement step (S102) for obtaining the creep strain, description thereof will be omitted.

前記溶接部のクリープ歪み速度算出工程(S203)では、前記クリープ歪み計測工程(S202)において得られたクリープ歪みの値と所定時間(ここでは単位はtを用いる)からクリープ歪み速度(ε/t)を算出する。
尚、クリープ歪み速度(ε/t)とは、クリープ歪み(ε)の値を所定時間で微分した値をいう。
In the creep strain rate calculation step (S203) of the welded portion, the creep strain rate (ε / t) is calculated from the creep strain value obtained in the creep strain measurement step (S202) and a predetermined time (here, the unit is t). ) Is calculated.
The creep strain rate (ε / t) refers to a value obtained by differentiating the creep strain (ε) value over a predetermined time.

次に、前記第二の寿命消費率計測工程(S204)では、予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率とクリープ歪み速度との関係を示す第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線に、前記得られたクリープ歪み速度(ε/t)の値を当てはめて、前記検査対象のクリープ寿命消費率(t/tr)を求める。   Next, in the second life consumption rate measuring step (S204), the first or second creep strain rate characteristic curve indicating the relationship between the operation time or creep life consumption rate obtained in advance and the creep strain rate is added to the previous curve. By applying the obtained creep strain rate (ε / t), the creep life consumption rate (t / tr) of the inspection object is obtained.

ここで、クリープ歪み速度特性曲線のうち、第一のクリープ歪み速度特性曲線とはクリープ時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す曲線(後述する図9)であり、第二のクリープ歪み速度特性曲線とはクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す曲線(後述する図10)である。   Here, among the creep strain rate characteristic curves, the first creep strain rate characteristic curve is a curve (FIG. 9 to be described later) showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain rate (ε / t). The second creep strain rate characteristic curve is a curve (FIG. 10 described later) showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain rate (ε / t).

次に、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10の熱影響によるクリープ歪み速度(ε/t)と時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)との相関関係を示す第一及び第二のクリープ歪み速度特性曲線の試験方法について説明する。   Next, the correlation between the creep strain rate (ε / t) due to the thermal effect of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 and time (t) or creep life consumption rate (t / tr) is shown. A test method for the first and second creep strain rate characteristic curves will be described.

本試験例では、前記参考例で検討した試験例を用いた。
また、クリープ歪み速度(ε/t)は、前記参考例において検討した試験例で求めたクリープ歪み(ε)を所定時間(t)で微分した値を用いた。
尚、試験条件、測定方法については、前記参考例で検討した試験例と同一であるため、ここでは説明は省略する。
In this test example, the test example studied in Reference Example 1 was used.
As the creep strain rate (ε / t), a value obtained by differentiating the creep strain (ε) obtained in the test example studied in Reference Example 1 with a predetermined time (t) was used.
Note that the test conditions and the measurement method are the same as those in the test example studied in Reference Example 1 , and thus the description thereof is omitted here.

以下に、本試験結果の前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10の熱影響によるクリープ歪み速度(ε/t)と時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)との相関関係を示す。   Below, the correlation between the creep strain rate (ε / t) and the time (t) or the creep life consumption rate (t / tr) due to the thermal effect of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 in the test results Show the relationship.

図9は、クリープ時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す図である。
また、図中の曲線は、クリープ時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す第一のクリープ歪み速度特性曲線である。
図9に示すように、クリープ歪み速度(ε/t)は、熱影響部(HAZ)12の方が前記母材10よりも高かった。前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)は運転開始直後は減少した。そして、クリープ歪み速度(ε/t)が最も小さくなる最小クリープ歪み速度となる時点を経過した後、前記熱影響部(HAZ)12及び前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)は上昇した。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain rate (ε / t).
Further, the curve in the figure is a first creep strain rate characteristic curve showing the relationship between the creep time (t) and the creep strain rate (ε / t).
As shown in FIG. 9, the creep strain rate (ε / t) was higher in the heat affected zone (HAZ) 12 than in the base material 10. The creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 decreased immediately after the start of operation. Then, after the time point at which the creep strain rate (ε / t) becomes the minimum creep strain rate becomes the smallest, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the base material 10 increases. did.

また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)の方が、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)よりも早く最小クリープ歪み速度になった。このとき、熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度(ε/t)は、約800時間前後の時に2.0×10-4%/hであった。また、前記母材10の最小クリープ歪み速度(ε/t)は約1050時間前後の時に4.6×10-5%/hであった。 In addition, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 reached the minimum creep strain rate earlier than the creep strain rate (ε / t) of the base material 10. At this time, the minimum creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 was 2.0 × 10 −4 % / h at about 800 hours. The minimum creep strain rate (ε / t) of the base material 10 was 4.6 × 10 −5 % / h at about 1050 hours.

また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って低下する場合には、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が最も小さくなる最小クリープ歪み速度となる時点を通過していないと判断できるため、試験時間は約800時間経過前であると判断できる。   In addition, when the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 decreases with time, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 becomes the smallest. Since it can be determined that the time point at which the minimum creep strain rate is reached has not passed, it can be determined that the test time is about 800 hours before.

また、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って低下する場合には、前記母材10の最小クリープ歪み速度となる時点を通過していないと判断できるため、試験時間は約1050時間経過前であると判断できる。   Further, when the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 decreases with time, it can be determined that the time point at which the minimum creep strain rate of the base material 10 is reached has not passed, so the test time is It can be determined that about 1050 hours have elapsed.

よって、測定した値が前回の測定値よりも低くなる場合には、検査対象となる部分が第一のクリープ歪み速度特性曲線の変曲点をまだ通過していないことになる。このとき、検
査対象となる部分の耐久時間は十分にあり、検査対象となる部分の寿命はまだ十分にあると判断できる。
Therefore, when the measured value is lower than the previous measured value, the portion to be inspected has not yet passed the inflection point of the first creep strain rate characteristic curve. At this time, it can be determined that the endurance time of the portion to be inspected is sufficient, and the life of the portion to be inspected is still sufficient.

また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って上昇する場合には、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が最も小さくなる最小クリープ歪み速度となる時点をすでに通過していると判断できるため、前記熱影響部(HAZ)12の試験時間は約800時間経過していると判断できる。   When the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 increases with time, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 is the smallest. Since it can be determined that the time point at which the minimum creep strain rate is reached has already passed, it can be determined that the test time of the heat affected zone (HAZ) 12 has passed about 800 hours.

また、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って上昇する場合には、前記母材10の最小クリープ歪み速度となる時点をすでに通過していると判断できるため、試験時間は約1050時間経過していると判断できる。   In addition, when the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 increases with time, it can be determined that the time point at which the base material 10 reaches the minimum creep strain rate has already passed, so the test time It can be determined that about 1050 hours have passed.

よって、測定した値が前回の測定値よりも大きくなる場合には、検査対象となる部分が第一のクリープ歪み速度特性曲線の変曲点を既に通過していることになる。このとき、検査対象となる部分の耐久時間は短く、検査対象となる部分の交換時期が近いと判断できる。   Therefore, when the measured value becomes larger than the previous measured value, the portion to be inspected has already passed the inflection point of the first creep strain rate characteristic curve. At this time, it can be determined that the endurance time of the portion to be inspected is short and the replacement time of the portion to be inspected is close.

このように、耐熱鋼が破壊に至るまで多数回繰り返して図9に示すようなクリープ時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)の第一のクリープ歪み速度特性曲線を予め得ておく。そして、上記手法により検出したクリープ歪み速度(ε/t)を図9に示す第一のクリープ歪み特性曲線に当てはめ、時間経過と共にクリープ歪み速度(ε/t)の値が上昇するか低下するかの有無を確認することにより、検査対象の余寿命を予測することができる。   Thus, the first creep strain rate characteristic curve of the creep time (t) and the creep strain rate (ε / t) as shown in FIG. 9 is obtained in advance by repeating the heat resistant steel many times until it breaks. Then, the creep strain rate (ε / t) detected by the above method is applied to the first creep strain characteristic curve shown in FIG. 9, and whether the value of the creep strain rate (ε / t) increases or decreases with time. By confirming the presence or absence, the remaining life of the inspection object can be predicted.

また、図10は、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す図である。
また、図中の曲線は、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す第二のクリープ歪み速度特性曲線である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain rate (ε / t).
Further, the curve in the figure is a second creep strain rate characteristic curve showing the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain rate (ε / t).

図10に示すように、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係は、図9に示すクリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係と同様の挙動を示した。   As shown in FIG. 10, the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain rate (ε / t) is the same as the relationship between the creep time (t) and the creep strain (ε) shown in FIG. The behavior was shown.

図10の結果より、クリープ時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係は、クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係に置換することができることが確認された。よって、クリープ歪み速度(ε/t)からクリープ寿命消費率(t/tr)を予測することができることが確認された。   From the results of FIG. 10, the relationship between the creep time (t) and the creep strain rate (ε / t) is replaced with the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain rate (ε / t). It was confirmed that Therefore, it was confirmed that the creep life consumption rate (t / tr) can be predicted from the creep strain rate (ε / t).

また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が最小クリープ歪み速度になった時点におけるクリープ寿命消費率(t/tr)が約30%前後であった。   The creep life consumption rate (t / tr) at the time when the creep strain rate (ε / t) of the heat-affected zone (HAZ) 12 reached the minimum creep strain rate was about 30%.

また、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)が最小クリープ歪み速度になった時点におけるクリープ寿命消費率(t/tr)が約38%前後であった。   Further, the creep life consumption rate (t / tr) was about 38% when the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 reached the minimum creep strain rate.

また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って低下する場合には、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が最も小さくなる最小クリープ歪み速度となる時点を通過していないと判断できるため、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ寿命消費率(t/tr)は約30%以下であると判断できる。   In addition, when the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 decreases with time, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 becomes the smallest. Since it can be determined that the time point at which the minimum creep strain rate is reached has not passed, it can be determined that the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 is about 30% or less.

また、前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)が時間経過に従って低下する場合には、前記母材10の最小クリープ歪み速度となる時点を通過していないと判断できるため、前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は約38以下であると判断できる。   In addition, when the creep life consumption rate (t / tr) of the base material 10 decreases with the passage of time, it can be determined that the time point at which the base material 10 reaches the minimum creep strain rate has not passed. It can be determined that the creep life consumption rate (t / tr) of the material 10 is about 38 or less.

よって、測定した値が前回の測定値よりも低くなる場合には、検査対象となる部分が第二のクリープ歪み速度特性曲線の変曲点をまだ通過していないことになる。このとき、検査対象となる部分の耐久時間は十分にあり、検査対象となる部分の寿命はまだ十分にあると判断できる。   Therefore, when the measured value is lower than the previous measured value, the portion to be inspected has not yet passed the inflection point of the second creep strain rate characteristic curve. At this time, it can be determined that the endurance time of the portion to be inspected is sufficient, and the life of the portion to be inspected is still sufficient.

また、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って上昇する場合には、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)が最も小さくなる最小クリープ歪み速度となる時点をすでに通過していると判断できるため、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ寿命消費率(t/tr)は約30%以上であると判断できる。   When the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 increases with time, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 is the smallest. Since it can be determined that the time point at which the minimum creep strain rate is reached has already passed, it can be determined that the creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 is about 30% or more.

また、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)が時間経過に従って上昇する場合には、前記母材10の最小クリープ歪み速度となる時点をすでに通過していると判断できるため、前記母材10のクリープ寿命消費率(t/tr)は約38%以上であると判断できる。   In addition, when the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 increases with time, it can be determined that the time point at which the base material 10 reaches the minimum creep strain rate has already passed. It can be determined that the creep life consumption rate (t / tr) of the material 10 is about 38% or more.

よって、測定した値が前回の測定値よりも大きくなる場合には、検査対象となる部分が第二のクリープ歪み速度特性曲線の変曲点を既に通過していることになる。このとき、検査対象となる部分の耐久時間は短く、検査対象となる部分の交換時期が近いと判断できる。   Therefore, when the measured value becomes larger than the previous measured value, the part to be inspected has already passed the inflection point of the second creep strain rate characteristic curve. At this time, it can be determined that the endurance time of the portion to be inspected is short and the replacement time of the portion to be inspected is close.

このように、耐熱鋼が破断に至るまで多数回繰り返して図10に示すようなクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)の第二のクリープ歪み速度特性曲線を予め得ておく。そして、上記手法により検出したクリープ歪み速度(ε/t)を図10に示す前記第二のクリープ歪み速度特性曲線に当てはめ、時間経過と共にクリープ歪み速度(ε/t)の値が上昇するか低下するかの有無を確認することにより、検査対象の余寿命を予測することができる。   As described above, the second creep strain rate characteristic curve of the creep life consumption rate (t / tr) and the creep strain rate (ε / t) as shown in FIG. Get it. Then, the creep strain rate (ε / t) detected by the above method is applied to the second creep strain rate characteristic curve shown in FIG. 10, and the value of the creep strain rate (ε / t) increases or decreases with time. By confirming whether or not to do so, the remaining life of the inspection object can be predicted.

次に、余寿命推測工程(S205)では、前記寿命消費率計測工程(S204)において求めた前記検査対象のクリープ寿命消費率から前記検査対象の前記溶接部の余寿命を推測する。   Next, in the remaining life estimation step (S205), the remaining life of the welded portion to be inspected is estimated from the creep life consumption rate of the inspection object obtained in the life consumption rate measuring step (S204).

そして、余寿命判定工程(S206)では、前記余寿命推測工程(S205)から求めた余寿命値から余寿命の判定を行なう。   In the remaining life determination step (S206), the remaining life is determined from the remaining life value obtained in the remaining life estimation step (S205).

前記余寿命判定工程(S206)での余寿命の判定の結果に基づいて行うその後の処理方法は、参考例と同様であるため、説明は省略する。 Since the subsequent processing method performed based on the result of the remaining life determination in the remaining life determination step (S206) is the same as that of the reference example 1 , description thereof is omitted.

これにより、従来適切なクリープ損傷評価法の無かった高強度フェライト鋼の溶接部のクリープ評価法が提案でき、耐熱鋼の信頼性の確保および噴破事故などの未然防止が可能となる。   This makes it possible to propose a creep evaluation method for welds of high-strength ferritic steel that has not had an appropriate creep damage evaluation method in the past, and it is possible to ensure the reliability of heat-resistant steel and prevent blasting accidents.

[第の実施形態]
本発明による第の実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図11は、本実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。
図11に示すように、本実施形態に係る高強度鋼溶接部の熱寿命評価方法は、高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法と、検査対象である高強度鋼溶接部の外表面に生成したクリープボイドの高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法とを併用してなるものである。
[ First embodiment]
A life evaluation method for a high strength steel weld according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a flowchart showing a determination method of the life evaluation method for the high-strength steel weld according to this embodiment.
As shown in FIG. 11, the thermal life evaluation method for a high strength steel weld according to this embodiment includes a life evaluation method based on creep elongation of the high strength steel weld and an outer surface of the high strength steel weld to be inspected. It is formed by using together with a life evaluation method based on creep void measurement of a high strength steel weld of a creep void generated in the above.

本実施形態の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる熱寿命評価方法は、図1に示す前記参考例の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法を用いる。 The thermal life evaluation method by the creep elongation of the high strength steel weld zone of the present embodiment uses the life evaluation method by the creep elongation of the high strength steel weld zone of Reference Example 1 shown in FIG.

本実施形態におけるクリープ伸び測定工程(S301)と、クリープ歪み計測工程(S302)と、寿命消費率計測工程(S303)と、第一の余寿命推測工程(S304)とは、参考例の検査対象の高強度鋼溶接部の所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う溶接部のクリープ伸び測定工程(S101)と、前記クリープ伸び測定工程で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼溶接部の所定範囲の長さとを比較してクリープ歪みを求める溶接部のクリープ歪み計測工程(S102)と、予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率とクリープ歪みとの関係を示すクリープ歪み特性曲線に、前記得られたクリープ歪みの値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める第一の寿命消費率計測工程(S103)と、前記寿命消費率計測工程で得られた寿命消費率から前記溶接部の余寿命を推測する余寿命推測工程(S104)とそれぞれ同様の工程であるため、説明は省略する。 The creep elongation measurement step (S301), the creep strain measurement step (S302), the life consumption rate measurement step (S303), and the first remaining life estimation step (S304) in the present embodiment are the inspections of Reference Example 1 . The creep elongation measurement step (S101) of the welded portion for measuring the creep elongation of the portion of the target high-strength steel welded portion that has been affected by heat in a predetermined range, the measurement result obtained in the creep elongation measuring step, and the operation The relationship between the creep strain measurement step (S102) of the welded portion for obtaining the creep strain by comparing the length of the predetermined range of the initial high-strength steel welded portion, and the relationship between the operation time or the creep life consumption rate obtained in advance and the creep strain. A first lifetime consumption rate measuring step (S103) for obtaining the lifetime consumption rate of the inspection object by applying the obtained creep strain value to the creep strain characteristic curve indicating Since the remaining lifetime estimation step from the obtained lifetime consumption rate life consumption rate measuring step guess remaining life of the welded portion (S104) and are respectively similar process, explanation is omitted.

また、本実施形態の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる熱寿命評価方法は、図8に示す前記参考例2の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法を用いても良い。
即ち、本実施形態の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる熱寿命評価方法は、前記検査対象の余寿命を推測する判定の閾値を検討するパラメータとして得られたクリープ歪み(ε)の値から所定期間におけるクリープ歪み速度(ε/t)を算出する工程を加える。そして、得られたクリープ歪み速度(ε/t)の値で検査対象の余寿命の判定をするようにしてもよい。
Moreover, the thermal life evaluation method by the creep elongation of the high strength steel welding part of this embodiment may use the life evaluation method by the creep elongation of the high strength steel welding part of the reference example 2 shown in FIG.
That is, the thermal life evaluation method based on the creep elongation of the high strength steel weld of the present embodiment is predetermined from the value of the creep strain (ε) obtained as a parameter for examining the threshold for determination for estimating the remaining life of the inspection object. A step of calculating a creep strain rate (ε / t) in the period is added. Then, the remaining life of the inspection object may be determined based on the obtained creep strain rate (ε / t).

次に、前記余寿命判定工程(S305)では、前記第一の余寿命推測工程(S304)から求めた余寿命値から余寿命の判定を行なう。   Next, in the remaining life determination step (S305), the remaining life is determined from the remaining life value obtained in the first remaining life estimation step (S304).

高強度鋼溶接部の熱寿命評価方法による余寿命の判定の結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以上である場合には、所定期間経過後に再検査する(S306)。   In the result of the determination of the remaining life by the thermal life evaluation method of the high strength steel welded portion, when it is longer than a predetermined time (for example, about 17,000 hours, for example, 2 years), re-inspection is performed after elapse of the predetermined time (S306). .

また、前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合には、クリープボイド計測による寿命評価方法を用いる(S307)。そして、クリープボイド計測による判定工程(S308)で前記クリープボイド計測工程(S307)から求めた余寿命値から余寿命の判定を行なう。
余寿命の判定の結果において、前記検査対象の余寿命が所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以上である場合には、所定期間経過後に再検査するようにすればよい。
また、前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合には、次回の検査までに破断する可能性が高いので、要処置を行う(S309)。これにより、より正確に検査対象である耐熱鋼の余寿命を評価するようにする。
When the remaining life is determined to be less than a predetermined time (for example, about 17,000 hours, for example, 2 years), a life evaluation method based on creep void measurement is used (S307). Then, in the determination step (S308) by creep void measurement, the remaining life is determined from the remaining life value obtained from the creep void measurement step (S307).
If the remaining life of the inspection object is longer than a predetermined time (for example, 2 years, about 17,000 hours) as a result of the determination of the remaining life, re-inspection may be performed after a predetermined period.
If the remaining life is less than a predetermined time (for example, about 17,000 hours, for example, 2 years), there is a high possibility that it will break before the next inspection, so that a necessary action is taken (S309). ). Thereby, the remaining life of the heat-resistant steel to be inspected is more accurately evaluated.

以下に、本実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法のクリープボイド計測による判定手法について説明する。   Below, the determination method by the creep void measurement of the life evaluation method of the high strength steel welding part which concerns on this embodiment is demonstrated.

図12は、本実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法のクリープボイド計測による判定手法の一例を示すフローチャートである。
図12に示すように、前記高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法は、図11に示す余寿命判定工程(S305)での前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合、検査対象である耐熱鋼に生成したクリープボイドの単位面積当たりの数であるボイド個数密度の検出を行うボイド個数密度検出工程(S401)と、前記ボイド個数密度検出工程により以前に検出したボイド個数密度に対する今回検出したボイド個数密度の増加程度であるボイド個数密度変化率を求めるボイド個数密度変化率工程(S402)と、予め求めたクリープ寿命消費率とボイド個数密度変化率との関係を示すボイド個数密度変化率に基づく評価曲線に、前記ボイド個数密度変化率工程(S402)において得られたボイド個数密度変化率の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める寿命消費率計測工程(S403)とからなるものである。この寿命消費率から前記溶接部の余寿命を推測する(S404)。
FIG. 12 is a flowchart showing an example of a determination method based on creep void measurement in the method for evaluating the life of a high-strength steel weld according to this embodiment.
As shown in FIG. 12, the life evaluation method by creep void measurement of the high-strength steel welded portion is a predetermined time (for example, 2 years) in the determination result of the remaining life in the remaining life determination step (S305) shown in FIG. , Approximately 17,000 hours) or less, a void number density detecting step (S401) for detecting a void number density which is the number per unit area of creep voids generated in the heat-resistant steel to be inspected, A void number density change rate step (S402) for obtaining a void number density change rate that is an increase in the void number density detected this time with respect to the previously detected void number density in the void number density detection step, and a creep life consumption rate obtained in advance An evaluation curve based on the void number density change rate indicating the relationship between the void number density change rate and the void number density change rate is included in the void number density change rate step (S402). By applying the value of the void number density change rate obtained have, those consisting the life consumption rate measuring step of determining the life consumption rate of the test object (S403). From this lifetime consumption rate, the remaining lifetime of the welded portion is estimated (S404).

前記ボイド個数密度検出工程(S401)では、検査対象である耐熱鋼に生成したクリープボイドの単位面積当たりの数であるボイド個数密度を求める。   In the void number density detecting step (S401), a void number density, which is the number per unit area of creep voids generated in the heat resistant steel to be inspected, is obtained.

次に、前記ボイド個数密度変化率工程(S402)では、以前に検出したボイド個数密度に対する今回検出したボイド個数密度の増加程度であるボイド個数密度変化率を求める。   Next, in the void number density change rate step (S402), a void number density change rate that is an increase in the void number density detected this time with respect to the previously detected void number density is obtained.

次に、前記寿命消費率計測工程(S403)では、予め求めたクリープ寿命消費率とボイド個数密度変化率との関係を示すボイド個数密度変化率に基づくボイド個数密度評価曲線に、前記ボイド個数密度変化率工程(S402)において得られたボイド個数密度変化率の値を当てはめて、前記検査対象のクリープ寿命消費率(t/tr)を求める。   Next, in the lifetime consumption rate measurement step (S403), the void number density evaluation curve based on the void number density change rate indicating the relationship between the creep lifetime consumption rate and the void number density change rate obtained in advance is added to the void number density evaluation curve. By applying the void number density change rate value obtained in the change rate step (S402), the creep life consumption rate (t / tr) of the inspection object is obtained.

次に、前記寿命消費率計測工程(S403)において得られたクリープ寿命消費率(t/tr)に基づき前記耐熱鋼の余寿命を評価する(S404)。
そして、クリープボイド計測による判定工程(S405)で0前記余寿命推測工程(S404)から求めた余寿命値から余寿命の判定を行なう。
余寿命の判定の結果において、前記検査対象の余寿命が所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以上である場合には、所定期間経過後に再検査するようにすればよい(S406)。
また、前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合には、次回の検査までに破断する可能性が高いので、要処置を行う(S407)。
Next, the remaining life of the heat resistant steel is evaluated based on the creep life consumption rate (t / tr) obtained in the life consumption rate measuring step (S403) (S404).
Then, in the determination step (S405) based on creep void measurement, the remaining life is determined from the remaining life value obtained from the remaining life estimation step (S404).
If the remaining life of the inspection object is longer than a predetermined time (for example, 2 years, about 17,000 hours) as a result of the remaining life determination, re-inspection may be performed after the predetermined period has elapsed (S406). ).
If the remaining life is not longer than a predetermined time (for example, about 17,000 hours, for example, 2 years), the possibility of breakage by the next inspection is high, so that a necessary action is taken (S407). ).

このように、このボイド個数密度変化率に基づくボイド個数密度評価曲線を用いることで検査対象の余寿命を精確に予測することができる。   As described above, the remaining life of the inspection object can be accurately predicted by using the void number density evaluation curve based on the void number density change rate.

次に、本実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法のクリープボイド計測による判定手法を示す他の方法について説明する。   Next, another method showing a determination method based on creep void measurement in the method for evaluating the life of a high-strength steel weld according to this embodiment will be described.

図13は、本実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法のクリープボイド計測による判定手法の他の例を示すフローチャートである。
図13に示すように、高強度鋼溶接部の寿命評価方法の判定手法は、図11に示す余寿命判定工程(S305)での前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合、検査対象の高強度鋼溶接部の外表面のクリープボイドのボイド個数密度(個/mm2)を計測する表面ボイド計測工程(S501)と、前記表面ボイド計測工程(S501)の計測結果より、所定の閾値以上か否かを判定するボイド個数密度判定工程(S502)と、前記ボイド個数密度判定工程(S502)において、所定の閾値以下の場合に、溶接部の余寿命を計測する余寿命推測工程(S503)と、前記ボイド個数密度判定工程(S502)において、所定の閾値以上の場合に、内部の超音波探傷検査(UT検査)を行う探傷検査工程(S504)と、前記探傷検査工程(S504)において、内部欠陥の有無を判定する欠陥判定工程(S505)とからなるものである。
FIG. 13 is a flowchart showing another example of a determination method based on creep void measurement of the method for evaluating the life of a high-strength steel weld according to this embodiment.
As shown in FIG. 13, the determination method of the life evaluation method of the high-strength steel welded portion is a predetermined time (for example, about two years, about the remaining life determination result in the remaining life determination step (S 305) shown in FIG. 11. 17,000 hours) or less, a surface void measuring step (S501) for measuring the void number density (pieces / mm 2 ) of the creep voids on the outer surface of the high strength steel weld to be inspected, and the surface void In the void number density determination step (S502) for determining whether or not a predetermined threshold value is exceeded or not based on the measurement result of the measurement step (S501), and when the void number density determination step (S502) is equal to or less than the predetermined threshold value, welding is performed. In the remaining life estimation step (S503) for measuring the remaining life of the part and the void number density determination step (S502), an internal ultrasonic flaw inspection (UT inspection) is performed when a predetermined threshold value is exceeded. Scratches inspection step (S504), in the flaw inspection step (S504), it is made from a determined defect judgment step whether the internal defects (S505).

前記表面ボイド計測工程(S501)では、検査対象の高強度鋼溶接部の外表面のクリープボイドの単位面積当りの数であるボイド個数密度(個/mm2)を計測する検査を行なう(S501)。 In the surface void measuring step (S501), an inspection is performed to measure the void number density (pieces / mm 2 ), which is the number per unit area of creep voids on the outer surface of the high strength steel weld to be inspected (S501). .

前記ボイド個数密度判定工程(S502)では、前記表面ボイド計測工程(S501)の計測結果より、所定の閾値以上か否かを判定する。図13においては、所定の閾値を120個/mm2として、ボイド個数判定する。 In the void number density determination step (S502), it is determined from the measurement result of the surface void measurement step (S501) whether or not a predetermined threshold value or more. In FIG. 13, the number of voids is determined by setting a predetermined threshold value to 120 / mm 2 .

なお、ボイド個数密度とボイド面積率との間には、図14に示す相関係を有するので、ボイド個数密度が120個/mm2はボイド面積率の0.047%と等価であり、以降も同様の相間関係を用いて換算することが可能である。 Between the void number density and the void area ratio, because it has a phase function relationship shown in FIG. 14, the void number density of 120 / mm 2 is equivalent to 0.047% of the void area ratio, since Can also be converted using the same interphase relationship.

前記ボイド個数密度判定工程(S502)において、所定の閾値(120個/mm2)以下の場合に、溶接部の余寿命を図13で示すようにき裂が内在していることを仮定し、余寿命の推測を行なう(S503)。 In the void number density determination step (S502), it is assumed that a crack is inherent as shown in FIG. 13 for the remaining life of the weld when the predetermined threshold value (120 pieces / mm 2 ) or less is used. The remaining life is estimated (S503).

なお、閾値(120個/mm2)は近年多用されている改良9Cr−1Mo高強度フェライト鋼の場合であり、他の材料の場合には、上述するような前記クリープ寿命消費率から求めるようにすればよい。 Note that the threshold value (120 pieces / mm 2 ) is the case of the improved 9Cr-1Mo high-strength ferritic steel that has been widely used in recent years. In the case of other materials, the threshold value (120 pieces / mm 2 ) is obtained from the creep life consumption rate as described above. do it.

また、本実施形態では、判定の閾値を検討するパラメータとしてボイド個数密度を計測して判定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボイド面積率を計測して判定するようにしてもよい。   Further, in this embodiment, the void number density is measured and determined as a parameter for examining the determination threshold. However, the present invention is not limited to this, and the void area ratio is measured and determined. It may be.

ここで、ボイド個数密度を計測するボイド個数密度法は、例えば倍率が300倍の光学顕微鏡の4視野(写真サイズ:120mm×80mm)において、面積中に占めるボイドの個数密度を計測するものである。なお、倍率500倍の場合(例えばSEM等)には、10視野としている。   Here, the void number density method for measuring the void number density is to measure the number density of voids in the area in, for example, four fields of view (photo size: 120 mm × 80 mm) of an optical microscope having a magnification of 300 times. . Note that when the magnification is 500 times (for example, SEM), 10 fields of view are used.

一方、ボイド面積率法は、例えば倍率が300倍の光学顕微鏡の4視野(写真サイズ:120mm×80mm)において、面積中に占めるボイドの面積率を計測するものである。なお、倍率500倍の場合には、10視野としている。   On the other hand, the void area ratio method measures the area ratio of voids in the area in, for example, four visual fields (photo size: 120 mm × 80 mm) of an optical microscope having a magnification of 300 times. In addition, when the magnification is 500 times, 10 visual fields are used.

ボイド面積率法の場合には、最適エッチング処理を行なうことにより、面積率にバラツキが生じることがない。また、デジタル画像処理システムを用いることで、計測時間の短縮化を図ることができる。   In the case of the void area ratio method, the area ratio does not vary by performing the optimum etching process. Further, by using a digital image processing system, the measurement time can be shortened.

尚、図14にボイド個数密度とボイド面積率との相間関係図の一例を示す。
本実施形態では、ボイド個数密度のパラメータを用いた判定手法について説明する。
FIG. 14 shows an example of a correlation diagram between the void number density and the void area ratio.
In the present embodiment, a determination method using a void number density parameter will be described.

前記ボイド個数密度判定工程(S502)において、所定の閾値(120個/mm2)以上の場合に、内部の超音波探傷検査(UT検査)を行う(S504)。これは、所定の閾値以上の場合には、内部に欠陥が存在している確率が高いので、非破壊検査であるUT検査を行なう必要があるからである。 In the void number density determination step (S502), if the value is equal to or greater than a predetermined threshold (120 pieces / mm 2 ), an internal ultrasonic inspection (UT inspection) is performed (S504). This is because, when the threshold value is equal to or greater than the predetermined threshold value, it is necessary to perform a UT inspection which is a nondestructive inspection because there is a high probability that a defect exists inside.

この非破壊検査において、内部欠陥の有無を判定する(S505)。
内部欠陥が無い場合には、所定時間経過後に再検査を行なう(S506)。
この検査の結果、内部結果が有る場合には、要処置を施す(S507)。
In this nondestructive inspection, the presence or absence of an internal defect is determined (S505).
If there is no internal defect, re-inspection is performed after a predetermined time (S506).
As a result of this inspection, if there is an internal result, a necessary action is taken (S507).

ここで、更に余寿命時間の判定を行なう(S508)。
余寿命の判定の結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以上である場合には、所定期間経過後に再検査するようにすればよい(S506)。
Here, the remaining life time is further determined (S508).
If the remaining life is determined to be longer than a predetermined time (for example, 2 years, about 17,000 hours), the inspection may be re-inspected after the predetermined period has elapsed (S506).

また、前記余寿命の判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合には、次回の検査までに破断する可能性が高いので、要処置を行う。   If the remaining life is less than a predetermined time (for example, about 17,000 hours, for example, 2 years), the breakage is likely to occur until the next inspection, and therefore, a necessary action is taken.

さらに、前記余寿命判定結果において、所定時間(例えば2年間、約1.7万時間)以下である場合には、内部の超音波探傷検査(UT検査)を行う(S504)。
これは、内部にき裂が発生している可能性が高いので,それを確認するためである。
Further, if the remaining life determination result is less than a predetermined time (for example, about 17,000 hours for 2 years), an internal ultrasonic inspection (UT inspection) is performed (S504).
This is to confirm the fact that there is a high possibility that an internal crack has occurred.

き裂が検出されれば,クリープ損傷によって生じたき裂の可能性が高いので、要処置を行う(S507)。
また、欠陥が無い場合には、所定期間経過後に再検査する(S506)。
If a crack is detected, the possibility of a crack caused by creep damage is high, so that a necessary action is taken (S507).
If there is no defect, re-inspection is performed after a predetermined period (S506).

これにより、外表面のクリープボイドから余寿命を判断すると共に、超音波探傷検査を行い、欠陥の有無を判断することで、内部の損傷の有無を判断し、必要に応じて適切な処置を施すことができる。   As a result, the remaining life is determined from the creep voids on the outer surface, ultrasonic inspection is performed, and the presence or absence of defects is determined to determine the presence or absence of internal damage, and appropriate measures are taken as necessary. be able to.

このように、参考例又は参考例2の手法により溶接部のクリープ伸びを測ることにより耐熱材の余寿命を予測した結果、耐熱材の余寿命が短い場合には、クリープボイド計測による高強度鋼溶接部の寿命評価方法を併用することにより、余寿命を的確に予測することができる。 As described above, when the remaining life of the heat-resistant material is predicted by measuring the creep elongation of the welded portion by the method of Reference Example 1 or Reference Example 2 , if the remaining life of the heat-resistant material is short, high strength by creep void measurement is used. By using the method for evaluating the life of steel welds in combination, the remaining life can be accurately predicted.

[第の実施形態]
本発明による第の実施形態に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法について、図面を参照して説明する。
図15は、本実施形態に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。
図15に示すように、本実施形態に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法は、検査対象の高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う母材部のクリープ伸び測定工程(S601)と、前記母材部のクリープ伸び測定工程(S601)で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲の長さとを比較して前記高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲のクリープ歪みを求める母材部のクリープ歪み計測工程(S602)と、前記母材部のクリープ歪み計測工程(S602)において得られたクリープ歪みの値から所定期間におけるクリープ歪み速度を算出する母材部のクリープ歪み速度算出工程(S603)と、前記母材部のクリープ歪み速度算出工程(S603)で得られた結果を高強度鋼溶接部の所定範囲又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ歪み速度に換算する溶接部のクリープ歪み速度換算工程(S604)と、予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率に対するクリープ歪み速度との関係を示すクリープ歪み速度特性曲線に、前記得られた高強度鋼溶接部の所定範囲又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ歪み速度の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める第四の寿命消費率計測工程(S605)と、前記第四の寿命消費率計測工程(S605)で得られた寿命消費率から前記溶接部の余寿命を推測する余寿命推測工程(S606)とからなるものである。
[ Second Embodiment]
A life evaluation method based on creep elongation of a high-strength steel weld according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 15 is a flowchart showing a determination method of a life evaluation method based on creep elongation of a high-strength steel weld according to this embodiment.
As shown in FIG. 15, the life evaluation method by creep elongation of the high-strength steel weld according to this embodiment is a predetermined range of the high-strength steel base material to be inspected or a predetermined range including the high-strength steel base material. The creep elongation measurement step (S601) of the base material portion for measuring the creep elongation of the location affected by the heat, the measurement results obtained in the creep elongation measurement step (S601) of the base material portion, and the initial operation The predetermined range of the high-strength steel base material part or the predetermined range including the high-strength steel base material part by comparing the predetermined range of the high-strength steel base material part or the length of the predetermined range including the high-strength steel base material part A base material portion for calculating a creep strain rate in a predetermined period from a creep strain value obtained in a creep strain measurement step (S602) of the base material portion for obtaining a range of creep strain and a creep strain measurement step (S602) of the base material portion. Material creep The results obtained in the creep rate calculation step (S603) and the creep strain rate calculation step (S603) of the base material part are the creep strain of the predetermined range including the high strength steel welded portion or the predetermined range including the high strength steel welded portion. The obtained high strength steel is shown in the creep strain rate characteristic curve showing the relationship between the creep strain rate conversion step (S604) of the welded portion to be converted into speed and the creep strain rate with respect to the operation time or creep life consumption rate obtained in advance. A fourth lifetime consumption rate measuring step (S605) for obtaining a lifetime consumption rate of the inspection object by applying a value of a creep strain rate within a predetermined range of the welded portion or a predetermined range including the high strength steel welded portion; This comprises a remaining life estimation step (S606) for estimating the remaining life of the weld from the life consumption rate obtained in the fourth life consumption rate measurement step (S605).

前記母材部のクリープ伸び測定工程(S601)では、前記母材10のクリープ歪み(ε)を測定する。
本実施形態では、前記母材部のクリープ伸び測定工程(S601)における前記母材10のクリープ伸びの測定方法は、参考例で説明した検査対象の高強度鋼溶接部の所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う溶接部のクリープ伸び測定工程(S101)と同様にして行なう。よって、前記母材部のクリープ伸び測定工程(S601)における説明は省略する。
In the creep elongation measuring step (S601) of the base material portion, the creep strain (ε) of the base material 10 is measured.
In this embodiment, the creep elongation measuring method of the base material 10 in the base material portion creep elongation measuring step (S601) is the thermal effect of the predetermined range of the high-strength steel weld to be inspected described in Reference Example 1. The measurement is performed in the same manner as the creep elongation measuring step (S101) of the welded portion in which the creep elongation of the portion that has undergone the measurement is measured. Therefore, the description in the creep elongation measuring step (S601) of the base material portion is omitted.

本実施形態は、クリープ伸びの長さを測る範囲として検査対象の高強度鋼母材部の所定範囲としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記高強度鋼溶接部と母材部との両方を含むような前記高強度鋼母材部を含む所定範囲のクリープ伸びの長さを測るようにしても良い。   In the present embodiment, the range of measuring the length of creep elongation is the predetermined range of the high strength steel base material to be inspected, but the present invention is not limited to this, for example, the high strength steel welded portion. The length of creep elongation in a predetermined range including the high-strength steel base material portion including both the base material portion and the base material portion may be measured.

前記母材部のクリープ歪み計測工程(S602)では、前記母材部のクリープ伸び測定工程(S601)で得られた測定結果と運転初期の前記高強度鋼母材部の所定範囲の長さとを比較して前記母材10のクリープ歪み(ε)を求める。   In the creep strain measurement step (S602) of the base material portion, the measurement result obtained in the creep elongation measurement step (S601) of the base material portion and the length of the predetermined range of the high strength steel base material portion in the initial operation are obtained. In comparison, the creep strain (ε) of the base material 10 is obtained.

前記母材部のクリープ歪み速度算出工程(S603)では、前記母材部のクリープ歪み計測工程(S602)において得られた前記母材10のクリープ歪み(ε)の値から所定期間(ここでは単位はtを用いる)における前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)を算出する。   In the creep strain rate calculation step (S603) of the base material portion, a predetermined period (here, unit) is determined from the creep strain (ε) value of the base material 10 obtained in the creep strain measurement step (S602) of the base material portion. Is used to calculate the creep strain rate (ε / t) of the base material 10.

次に、前記溶接部のクリープ歪み速度換算工程(S604)では、前記母材部のクリープ歪み速度算出工程(S603)において得られた前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)の値から前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)の値に換算する。   Next, in the creep strain rate conversion step (S604) of the welded portion, from the value of the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 obtained in the creep strain rate calculation step (S603) of the base material portion. This is converted into the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12.

ここで、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)から前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)に換算する工程について具体的に説明する。
まず、前記母材部のクリープ歪み速度算出工程(S603)において得られた前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)を図9、10に示すような前記第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線に当てはめ、前記母材10の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値を求める。
Here, the step of converting the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 into the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 will be specifically described.
First, the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 obtained in the creep strain rate calculation step (S603) of the base material portion is the first or second creep strain as shown in FIGS. A value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the base material 10 is obtained by fitting to the speed characteristic curve.

そして、図16に示すような予め求めた前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の作用応力と最小クリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度特性曲線に、前記得られた母材10の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値を当てはめて、前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値を求める。   Then, the base material 10 and the thermal effect showing the relationship between the working stress of the base material 10 and the heat affected zone (HAZ) 12 and the minimum creep strain rate (ε / t) obtained in advance as shown in FIG. The value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the obtained base material 10 is applied to the minimum creep strain rate characteristic curve of the part (HAZ) 12 to obtain the minimum creep strain rate of the heat affected zone (HAZ) 12 The value of (ε / t) is obtained.

例えば、図16に示すように、作用応力が66MPaであって、前記母材10の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値が4.6×10-5%/hの場合、前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値が2.2×10-4%/hとなる。 For example, as shown in FIG. 16, when the working stress is 66 MPa and the value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the base material 10 is 4.6 × 10 −5 % / h, the thermal effect The value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the part (HAZ) 12 is 2.2 × 10 −4 % / h.

図10で示した通り、最小クリープ歪み速度は、Monkman−Grant則の関係として知られているように、クリープ寿命を決定するパラメータであり、最近では、Ω法やθ投影法などで、パラメータからクリープ歪み速度特性曲線を推定する方法が多数提案ンされている。例えば、『鉄と鋼』(「改良9Cr-1Mo鋼のクリープ挙動を推定するためのΩ法の改良」;朴奎侠ほか著、日本鉄鋼協会、1999年、vol.85、No.6、p492)、『静的時効させた改良9Cr-1Mo鋼のクリープ曲線を記述する構成方程式』(朴奎侠ほか著、日本金属学会、1999年、vol.63、No.5、p597−600)等参照。   As shown in FIG. 10, the minimum creep strain rate is a parameter that determines the creep life as known as the relationship of the Monkman-Grant rule. Many methods for estimating the creep strain rate characteristic curve have been proposed. For example, “Iron and Steel” (“Improvement of Ω Method for Estimating Creep Behavior of Improved 9Cr-1Mo Steel”; Park Jun et al., Japan Iron and Steel Institute, 1999, vol. 85, No. 6, p492), See, “Constitutive equation describing creep curve of statically aged modified 9Cr-1Mo steel” (Pak Jiang et al., Japan Institute of Metals, 1999, vol. 63, No. 5, p597-600).

このような知見にて、前記得られた前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値から、対応する図9、10に示すような予め求めた前記母材部10及び前記熱影響部(HAZ)12の運転時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す前記第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線を推定する。   Based on such knowledge, the base material portion obtained in advance as shown in the corresponding FIGS. 9 and 10 from the value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the obtained heat affected zone (HAZ) 12 is obtained. 10 and the first or second creep strain rate indicating the relationship between the operation time (t) or creep life consumption rate (t / tr) of the heat affected zone (HAZ) 12 and the creep strain rate (ε / t). Estimate the characteristic curve.

そして、この推定された前記母材10及び前記熱影響部(HAZ)12の前記第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線から前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)の値を算出する。   Then, the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 from the estimated base material 10 and the first or second creep strain rate characteristic curve of the heat affected zone (HAZ) 12. Is calculated.

このように、実際に検査対象の寿命評価を行う部位によって、温度及び作用応力が様々に異なる場合でも、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)を前記母材10の前記第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線に当てはめ、前記母材10の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値を求める。そして、作用応力と最小クリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す前記母材10の最小クリープ歪み速度特性曲線に、前記母材10の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値を当てはめ、前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度特性曲線から前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値を求める。そして、前記熱影響部(HAZ)12の最小クリープ歪み速度(ε/t)の値から前記熱影響部(HAZ)12の前記第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線を特定し、前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)を算出することができる。   As described above, even when the temperature and the working stress are different depending on the part where the life evaluation of the inspection target is actually performed, the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 is set to the first or the first base material 10. A value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the base material 10 is obtained by fitting to the second creep strain rate characteristic curve. Then, the value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the base material 10 is applied to the minimum creep strain rate characteristic curve of the base material 10 showing the relationship between the acting stress and the minimum creep strain rate (ε / t). The value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 is obtained from the minimum creep strain rate characteristic curve of the heat affected zone (HAZ) 12. Then, the first or second creep strain rate characteristic curve of the heat affected zone (HAZ) 12 is specified from the value of the minimum creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12, and the heat The creep strain rate (ε / t) of the affected part (HAZ) 12 can be calculated.

また、第三の寿命消費率計測工程(S605)では、予め求めた運転時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す第一又は第二のクリープ歪み速度特性曲線に、前記得られた前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)の値を当てはめて、前記検査対象のクリープ寿命消費率(t/tr)を求める。   In the third life consumption rate measuring step (S605), the first or the relationship between the operation time (t) or the creep life consumption rate (t / tr) obtained in advance and the creep strain rate (ε / t) is shown. By applying the obtained creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 to the second creep strain rate characteristic curve, the creep life consumption rate (t / tr) of the inspection object Ask for.

次に、余寿命推測工程(S606)では、前記寿命消費率計測工程(S605)において求めた前記検査対象のクリープ寿命消費率(t/tr)から前記検査対象の前記溶接部の余寿命を推測する。   Next, in the remaining life estimation step (S606), the remaining life of the welded portion to be inspected is estimated from the creep life consumption rate (t / tr) of the inspection object obtained in the life consumption rate measuring step (S605). To do.

そして、余寿命判定工程(S607)では、前記余寿命推測工程(S606)から求めた余寿命値から余寿命の判定を行なう。   In the remaining life determination step (S607), the remaining life is determined from the remaining life value obtained in the remaining life estimation step (S606).

前記余寿命判定工程(S607)での余寿命の判定の結果に基づいて行うその後の処理方法は、参考例又は参考例2と同様であるため、説明は省略する。 Since the subsequent processing method performed based on the result of the remaining life determination in the remaining life determination step (S607) is the same as that in Reference Example 1 or Reference Example 2 , description thereof is omitted.

これにより、従来適切なクリープ損傷評価法の無かった高強度フェライト鋼の溶接部のクリープ評価法が提案でき、耐熱鋼の信頼性の確保および噴破事故などの未然防止が可能となる。   This makes it possible to propose a creep evaluation method for welds of high-strength ferritic steel that has not had an appropriate creep damage evaluation method in the past, and it is possible to ensure the reliability of heat-resistant steel and prevent blasting accidents.

また、本実施形態では、前記母材10のクリープ歪み速度(ε/t)の値から前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み速度(ε/t)に換算して、前記検査対象の寿命消費率を求めるようにしているが、本発明はこれに限定されるものでなく、前記母材10のクリープ歪み(ε)の値から前記熱影響部(HAZ)12のクリープ歪み(ε)の値に換算して、前記検査対象の寿命消費率を求めるようにしてもよい。   In the present embodiment, the creep strain rate (ε / t) of the base material 10 is converted into the creep strain rate (ε / t) of the heat affected zone (HAZ) 12 to calculate the lifetime of the inspection object. Although the consumption rate is obtained, the present invention is not limited to this, and the creep strain (ε) of the heat affected zone (HAZ) 12 is calculated from the value of the creep strain (ε) of the base material 10. It may be converted into a value to obtain the lifetime consumption rate of the inspection object.

以上のように、本発明に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法及び高強度鋼溶接部の寿命評価方法は、予め求めたクリープ時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示すクリープ歪み特性曲線、又はクリープ時間(t)又はクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示すクリープ歪み速度特性曲線に、検査対象の得られたクリープ歪み(ε)の値又はクリープ歪み速度(ε/t)の値を前記クリープ歪み特性曲線又はクリープ歪み速度特性曲線に当てはめることにより、前記検査対象の余寿命を正確に予測することができる。特に火力プラント等の高温・高圧機器に使用される高強度フェライト系鋼の継手部の溶接部分におけるクリープ損傷の評価に用いて適している。   As described above, the life evaluation method based on the creep elongation of the high-strength steel weld and the life evaluation method of the high-strength steel weld according to the present invention are the creep time (t) or creep life consumption rate (t / tr) determined in advance. ) And creep strain characteristic curve showing the relationship between creep strain (ε), or creep strain rate showing the relationship between creep time (t) or creep life consumption rate (t / tr) and creep strain rate (ε / t) By applying the obtained creep strain (ε) value or creep strain rate (ε / t) value to the characteristic curve to the creep strain characteristic curve or creep strain rate characteristic curve, the remainder of the inspection target is obtained. Lifetime can be accurately predicted. It is particularly suitable for the evaluation of creep damage at the welds of joints of high-strength ferritic steel used in high-temperature and high-pressure equipment such as thermal power plants.

参考例に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination method of the lifetime evaluation method by the creep elongation of the high strength steel welding part which concerns on the reference example 1. FIG. 時間とクリープ伸びとの関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between time and creep elongation. 予備試験に用いる試験片を示した図である。It is the figure which showed the test piece used for a preliminary test. 熱影響部(HAZ)であるd−e間の距離の測定法の一つを示す図である。It is a figure which shows one of the measuring methods of the distance between de which is a heat affected zone (HAZ). 熱影響部(HAZ)及び母材の熱影響によるクリープ伸びと時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the creep elongation by heat influence of a heat affected zone (HAZ) and a base material, and time. 試験結果のクリープ時間(t)とクリープ歪み(ε)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the creep time (t) of a test result, and creep distortion ((epsilon)). 試験結果のクリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み(ε)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the creep life consumption rate (t / tr) of a test result, and creep distortion ((epsilon)). 参考例2に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination method of the lifetime evaluation method by the creep elongation of the high strength steel welding part which concerns on the reference example 2. FIG. クリープ時間(t)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between creep time (t) and creep strain rate ((epsilon) / t). クリープ寿命消費率(t/tr)とクリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between creep life consumption rate (t / tr) and creep strain rate ((epsilon) / t). 本発明の第の実施形態に係る高強度鋼溶接部の寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination method of the lifetime evaluation method of the high strength steel welding part which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第の実施形態に係る高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法の判定手法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the determination method of the lifetime evaluation method by the creep void measurement of the high strength steel welding part which concerns on 1st embodiment of this invention. の実施形態に係る高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法の判定手法の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the determination method of the lifetime evaluation method by the creep void measurement of the high strength steel welding part which concerns on 1st embodiment. ボイド個数密度とボイド面積率との相間関係図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correlation diagram of a void number density and a void area ratio. 本発明の第の実施形態に係る高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法の判定手法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination method of the lifetime evaluation method by the creep elongation of the high strength steel welding part which concerns on 2nd embodiment of this invention. 作用応力と最小クリープ歪み速度(ε/t)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between action stress and the minimum creep strain rate ((epsilon) / t).

10 母材
11 溶接金属
12 熱影響部(HAZ)
13 クリープボイド
14 試験片
10 Base material 11 Weld metal 12 Heat affected zone (HAZ)
13 Creep void 14 Specimen

Claims (5)

検査対象の継手部の熱影響部(HAZ)を少なくとも一箇所を含む高強度鋼溶接部の所定範囲として前記高強度鋼溶接部の母材及び熱影響部(HAZ)の処置範囲、又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲の熱影響を受けた箇所のクリープ伸びの測定を行う母材部のクリープ伸び測定工程と、
前記母材部のクリープ伸び測定工程で得られた測定結果と、運転初期の前記高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲の長さとを比較して前記高強度鋼母材部の所定範囲又は該高強度鋼母材部を含む所定範囲のクリープ歪みを求める母材部のクリープ歪み計測工程と、
前記母材部のクリープ歪み計測工程において得られたクリープ歪みの値から所定期間におけるクリープ歪み速度を算出する母材部のクリープ歪み速度算出工程と、
前記母材部のクリープ歪み速度算出工程で得られた結果を高強度鋼溶接部の所定範囲又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ歪み速度に換算する溶接部のクリープ歪み速度換算工程と、
予め求めた運転時間又はクリープ寿命消費率に対するクリープ歪み速度との関係を示すクリープ歪み速度特性曲線に、前記得られた高強度鋼溶接部の所定範囲又は該高強度鋼溶接部を含む所定範囲のクリープ歪み速度の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める第四の寿命消費率計測工程とからなることを特徴とする高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法。
The heat affected zone (HAZ) of the joint portion to be inspected is a predetermined range of the high strength steel weld zone including at least one location, and the treatment range of the base material and the heat affected zone (HAZ) of the high strength steel weld zone , or the high A creep elongation measuring step of the base material portion for measuring the creep elongation of a portion affected by heat in a predetermined range including the strength steel weld,
The measurement result obtained in the creep elongation measurement step of the base material part is compared with a predetermined range of the high-strength steel base material part in the initial stage of operation or a predetermined range including the high-strength steel base material part. Creep strain measurement step of the base material portion for obtaining a predetermined range of the high strength steel base material portion or a predetermined range including the high strength steel base material portion, and
A creep strain rate calculating step of the base material portion for calculating a creep strain rate in a predetermined period from a value of the creep strain obtained in the creep strain measuring step of the base material portion;
Creep strain rate conversion step of the welded portion that converts the result obtained in the creep strain rate calculation step of the base metal portion into a predetermined range of the high strength steel welded portion or a creep strain rate of a predetermined range including the high strength steel welded portion. When,
A predetermined range of the obtained high strength steel welded portion or a predetermined range including the high strength steel welded portion in the creep strain rate characteristic curve showing the relationship between the creep strain rate and the operation time or the creep life consumption rate obtained in advance. A life evaluation method by creep elongation of a high-strength steel weld, characterized by comprising a fourth life consumption rate measuring step for obtaining a life consumption rate of the inspection object by applying a value of a creep strain rate.
請求項1に記載の高強度鋼溶接部のクリープ伸びによる寿命評価方法と、
検査対象である高強度鋼溶接部の外表面に生成したクリープボイドの高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法とを併用してなることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法。
Life evaluation method by creep elongation of the high strength steel weld zone according to claim 1,
Life evaluation of high-strength steel welds characterized by the combined use of a creep void measurement on the outer surface of the high-strength steel welds being inspected and a life evaluation method based on creep void measurement of the high-strength steel welds Method.
請求項において、
前記高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法が、
検査対象である耐熱鋼に生成したクリープボイドの単位面積当たりの数であるボイド個数密度の検出を行うボイド個数密度検出工程と、
前記ボイド個数密度検出工程により以前に検出したボイド個数密度に対する今回検出したボイド個数密度の増加程度であるボイド個数密度変化率を求めるボイド個数密度変化率工程と、
予め求めたクリープ寿命消費率とボイド個数密度変化率との関係を示すボイド個数密度変化率に基づく評価曲線に、前記得られたボイド個数密度変化率の値を当てはめて、前記検査対象の寿命消費率を求める寿命消費率計測工程とからなることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法。
In claim 2 ,
Life evaluation method by creep void measurement of the high strength steel weld,
A void number density detecting step for detecting a void number density which is the number of creep voids generated per unit area of the heat-resistant steel to be inspected;
A void number density change rate step for obtaining a void number density change rate that is an increase in the void number density detected this time with respect to the void number density detected previously by the void number density detection step;
By applying the value of the obtained void number density change rate to the evaluation curve based on the void number density change rate indicating the relationship between the creep life consumption rate and the void number density change rate obtained in advance, the lifetime consumption of the inspection object is applied. A method for evaluating the life of a high strength steel weld, comprising a life consumption rate measuring step for obtaining a rate.
請求項において、
前記高強度鋼溶接部のクリープボイド計測による寿命評価方法が、
検査対象の高強度鋼溶接部の外表面のクリープボイドのボイド個数密度又はボイド面積率を計測する表面ボイド計測工程と、
前記表面ボイド計測工程の計測結果より、所定の閾値以上か否かを判定するボイド個数密度又はボイド面積率の判定工程と、
前記判定工程において、所定の閾値以下の場合に、溶接部の余寿命を計測する余寿命計測工程と、
前記判定工程において、所定の閾値以上の場合に、内部の超音波探傷検査(UT検査)を行う探傷検査工程と、
前記探傷検査工程において、内部欠陥の有無を判定する欠陥判定工程とからなることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法。
In claim 2 ,
Life evaluation method by creep void measurement of the high strength steel weld,
Surface void measurement process for measuring the void number density or void area ratio of creep voids on the outer surface of the high strength steel weld to be inspected;
From the measurement result of the surface void measurement step, a void number density or void area ratio determination step for determining whether or not a predetermined threshold value or more,
In the determination step, if it is equal to or less than a predetermined threshold, a remaining life measuring step of measuring the remaining life of the welded portion;
In the determination step, a flaw detection inspection step of performing an internal ultrasonic flaw inspection (UT inspection) when a predetermined threshold value or more,
The method for evaluating the life of a high-strength steel weld, comprising a defect determination step for determining the presence or absence of an internal defect in the flaw detection inspection step.
請求項乃至の何れか一つにおいて、
前記高強度鋼溶接部を含む所定範囲が、熱影響部(HAZ)を少なくとも一箇所を含むものであることを特徴とする高強度鋼溶接部の寿命評価方法。
In any one of Claims 2 thru | or 4 ,
The predetermined range including the high-strength steel weld includes at least one heat-affected zone (HAZ).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4750868B2 (en) 2009-03-19 2011-08-17 株式会社日立製作所 Remaining life diagnosis method for bolts used at high temperatures
AU2011253711B2 (en) * 2009-03-19 2012-06-14 Mitsubishi Power, Ltd. Method for assessing remaining lifespan of bolt used at high temperatures
JP5097844B2 (en) * 2011-05-19 2012-12-12 株式会社日立製作所 Remaining life diagnosis method for bolts used at high temperatures
JP5377617B2 (en) * 2011-12-05 2013-12-25 中国電力株式会社 Remaining life estimation method, estimation system, and estimation program for estimating the remaining life of a high chromium steel pipe
JP5507774B2 (en) * 2012-01-11 2014-05-28 中国電力株式会社 Piping test equipment
CA2902300C (en) * 2013-01-25 2019-04-30 The Chugoku Electric Power Co., Inc. Distance measuring system and distance measuring method
JP6189657B2 (en) 2013-06-20 2017-08-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Remaining life diagnosis method for heat-resistant steel members
EP3203211B1 (en) 2014-10-01 2020-06-24 The Chugoku Electric Power Co., Inc. Remaining life estimation method for estimating remaining life of high-chromium steel pipe
JP6289347B2 (en) 2014-11-11 2018-03-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Cooling system
AU2015224531B2 (en) 2015-01-15 2016-08-11 Mitsubishi Power, Ltd. Method of extending life expectancy of high-temperature piping and life expectancy extension structure of high-temperature piping

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03140841A (en) * 1989-10-26 1991-06-14 Toshiba Corp Method for monitoring life of high temperature structural part
JPH0830676B2 (en) * 1991-01-23 1996-03-27 新日本製鐵株式会社 Evaluation method of remaining life of metal welded members under high temperature stress
JPH0875107A (en) * 1994-09-06 1996-03-19 Babcock Hitachi Kk Method for estimating life time of high temperature pressure resistant part
JPH11211637A (en) * 1998-01-27 1999-08-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for testing triaxial creep rupture
JP2002168853A (en) * 2000-12-01 2002-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for evaluating life of metal material
JP4638621B2 (en) * 2001-06-19 2011-02-23 九州電力株式会社 Evaluation method of remaining life of metallic materials using creep strain rate
JP2004052667A (en) * 2002-07-19 2004-02-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Turbine blade lifetime evaluation method
JP3825378B2 (en) * 2002-08-27 2006-09-27 三菱重工業株式会社 Life evaluation method of heat-resistant steel
JP4367845B2 (en) * 2004-06-03 2009-11-18 九州電力株式会社 Evaluation method of remaining life of metallic materials using creep strain rate
WO2005124314A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-29 The Chugoku Electric Power Co., Inc. Method of evaluating creep life expectancy or life span
JP4737512B2 (en) * 2005-03-17 2011-08-03 バブコック日立株式会社 Creep damage estimation method for ferritic heat resistant steel

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