JP6384632B1 - 鋳鋼部材の保守管理方法 - Google Patents
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Abstract
亀裂進展予測ステップ(S3)において、亀裂(12)が、発電設備の次回の点検予定時に、鋳鋼部材(10)の必要最小肉厚(TSR)の深さに達することが予測される場合には、鋳鋼部材(10)と同じ材質の溶接材料を選択し、鋳鋼部材(10)の必要最小肉厚(TSR)の深さに達しないことが予測される場合には、ニッケルを主成分とする溶接材料(20)を選択する溶接材料選択ステップ(S5)と、溶接材料選択ステップ(S5)において選択された溶接材料を用いて、亀裂(12)をアーク溶接する溶接ステップ(S7,S8)と、を有する保守管理方法。
Description
図1A及び図1Bは、発電設備で用いられる鋳鋼部材の一例としての、主蒸気止め弁の主弁50を示す。図1Aは、主弁を鉛直方向上方から見た図であり、図1Bは主弁を水平方向から見た断面図である。主蒸気止め弁は、高温高圧の蒸気に晒される圧力容器であるため、主として鋳鋼を用いて製造される。しかし、主弁50のとりわけ弁シートには、蒸気タービン装置の起動停止時における急激な温度変化に伴う熱応力に由来して、図1Aのハッチング部52に示す箇所に亀裂が発生することが多い。
ステップS1において、保守管理者は、現時点において鋳鋼部材に生じている亀裂の深さを調査する。現時点の亀裂の深さが、鋳鋼部材の肉厚の3分の1以上の場合には、処理はステップS2に移行する。現時点の亀裂の深さが、鋳鋼部材の肉厚の3分の1に満たない場合には、処理はステップS3に移行する。
累積起動停止回数が1400回以降は、亀裂の補修がない場合と、亀裂を溶接した場合との亀裂進展予測のグラフを示す。亀裂の補修がない場合のグラフは間隔の長い点線で示し、亀裂部分を10mm肉盛溶接した場合のグラフは間隔の短い点線で示す。
本実施形態によれば、亀裂進展予測の結果、発電設備の次回の点検予定時に、鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)の深さに達することが予測される場合には、鋳鋼部材と同じ材質の溶接材料を用いて亀裂をアーク溶接し、鋳鋼部材の計算必要厚さの深さに達しないことが予測される場合には、ニッケルを主成分とする溶接材料を用いて前記亀裂をアーク溶接する。
これにより、予熱や後熱処理が必要でない上、高温高圧環境下での延性、耐酸化性に優れた溶接材料を用いた亀裂の溶接が可能となる。とりわけ、通常の溶接と異なり、熱影響がほとんどなく、現場で簡単に施工することが可能となる。また、仮に、鋳鋼部材に亀裂が新たに発生しても、当該鋳鋼部材を長期間に渡って保守管理することが可能となる。
これにより、鋳鋼部材に発生した亀裂が深い場合には、高温疲労強度の高い共材を用いて溶接することが可能となる。
これにより、鋳鋼部材に発生した亀裂を溶接するのか、又は、鋳鋼部材自体を交換するのかについての明確な判断基準に基づいて、鋳鋼部材を保守管理することが可能となる。
12 亀裂
14 周辺領域
20 溶接棒
50 主弁
100 保守管理装置
110 亀裂検知部
120 亀裂進展予測部
130 溶接材料選択部
140 溶接部
Claims (5)
- 発電設備で用いられる鋳鋼部材の、保守管理装置による保守管理方法であって、
前記保守管理装置に備わる亀裂進展予測部が、少なくとも前記鋳鋼部材に発生した亀裂の深さを用いて、前記亀裂の進展を予測する亀裂進展予測ステップと、
前記亀裂進展予測ステップにおいて、前記亀裂が、前記発電設備の次回の点検予定時に、前記鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)の深さに達することが予測される場合には、前記保守管理装置に備わる溶接材料選択部が、前記鋳鋼部材と同じ材質の溶接材料を選択し、前記鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)の深さに達しないことが予測される場合には、前記保守管理装置に備わる溶接材料選択部が、ニッケルを主成分とする溶接材料を選択する溶接材料選択ステップと、
前記溶接材料選択ステップにおいて選択された前記溶接材料を用いて、前記亀裂をアーク溶接する溶接ステップと、を有する保守管理方法。 - 前記亀裂検知ステップにおいて検知された亀裂の深さが、前記鋳鋼部材の肉厚の所定割合以上である場合には、前記亀裂進展予測ステップにおいて、発電設備の次回の点検予定時に、前記鋳鋼部材に発生した亀裂が、鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)の深さに達することが予測されたか否かに関わらず、前記溶接材料選択ステップにおいて、前記鋳鋼部材と同じ材料の溶接材料を選択する、請求項1に記載の保守管理方法。
- 前記所定割合は、前記鋳鋼部材の肉厚の3分の1である、請求項2に記載の保守管理方法。
- 前記亀裂進展予測ステップにおいて、次回の点検予定時に、前記亀裂の深さが、前記鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)に所定の閾値を加算した量以上となることが予測される場合には、前記保守管理装置に備わる鋳鋼部材交換部が、前記鋳鋼部材を交換する、鋳鋼部材交換ステップを更に有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の保守管理方法。
- 発電設備で用いられる鋳鋼部材の保守管理装置であって、
少なくとも前記鋳鋼部材に発生した亀裂の深さを用いて、前記亀裂の進展を予測する亀裂進展予測部と、
前記亀裂進展予測部によって、前記亀裂が、前記発電設備の次回の点検予定時に、前記鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)の深さに達することが予測される場合には、前記鋳鋼部材と同じ材質の溶接材料を選択し、前記鋳鋼部材の必要最小肉厚(TSR)の深さに達しないことが予測される場合には、ニッケルを主成分とする溶接材料を選択する、溶接材料選択部と、
前記溶接材料選択部によって選択された前記溶接材料を用いて、前記亀裂をアーク溶接する溶接部と、を備える保守管理装置。
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WO2020203411A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社Ihi | 既設鋼構造物のき裂補修方法 |
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2017
- 2017-08-30 JP JP2018500810A patent/JP6384632B1/ja active Active
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