JPH02103602A - Diagnosis supporting device - Google Patents

Diagnosis supporting device

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Publication number
JPH02103602A
JPH02103602A JP1145163A JP14516389A JPH02103602A JP H02103602 A JPH02103602 A JP H02103602A JP 1145163 A JP1145163 A JP 1145163A JP 14516389 A JP14516389 A JP 14516389A JP H02103602 A JPH02103602 A JP H02103602A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
accident
inspection
plants
data
diagnostic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1145163A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Nishino
西野 精一
Koji Tamura
広治 田村
Teruo Koyama
小山 輝夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Publication of JPH02103602A publication Critical patent/JPH02103602A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent incidence of an accident similar to a past accident by preparing an appropriate inspection chart reflecting past examples of accidents. CONSTITUTION:An inference arithmetic section 6 selects past accidents occurred at plants having a structure or operating conditions similar to an object plant to be diagnosed from examples of plan accidents contained in a data base section 5 and statistically finds relations between operating hours and stating and stopping frequencies and accident occurring probabilites. Then the section 6 searches parts where the accident occurring probabilities are high from the object plant and prepares an inspection chart based on the searched results. Accordingly, the inspection chart which convers parts having higher accident occurring probabilities without omission and is less in fatile inspection can be prepared. Therefore, incidence of an accident similar to a past accident can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラ等のプラントあるいは建築物や機械製
品等の定期検査や余寿命診断において、他プラント等の
事故例を反映させた適切な点検用カルテを作成する診断
支援装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention provides an appropriate method for periodic inspections and remaining life diagnosis of plants such as boilers, buildings, mechanical products, etc. that reflects accident examples of other plants, etc. The present invention relates to a diagnostic support device that creates a medical chart for inspection.

〔従来の技術I〕[Conventional technology I]

従来、ボイラ等のプラントの定期検査や余寿命診断を行
う場合、点検や診断に関する専門家が、プラントの検査
方法やその周期が示されている標準点検容頭書を基に対
象プラントの点検、診断の必要箇所を判断して、点検カ
ルテを作成していた。
Conventionally, when conducting periodic inspections and remaining life diagnosis for plants such as boilers, experts in inspection and diagnosis inspected and diagnosed the target plant based on the standard inspection sheet that indicated the plant inspection method and its cycle. They determined the necessary areas and created an inspection chart.

一般にボイラ等のプラントは、その使用に合わせて各プ
ラント毎に設計して建設されている。例えばボイラの場
合、その出力や燃料、運用条件等によって構造が少しず
つ異なる。しかるに標準点検要領書の内容は、特定の型
式のプラントに対するものもあるが、大部分は全種類の
プラントにわたった一般的な内容となっている。
Generally, plants such as boilers are designed and constructed for each plant according to its use. For example, in the case of a boiler, the structure differs slightly depending on its output, fuel, operating conditions, etc. However, although some of the contents of standard inspection procedures are for specific types of plants, most of them are general contents that cover all types of plants.

したがって、診断対象のプラントに特有の事故や損傷を
考慮した点検を行うには、プラントの構造や点検方法に
詳しい人が、過去の事故記録等を調査した上で、点検用
のカルテを作成する必要があった。
Therefore, in order to conduct an inspection that takes into account accidents and damage specific to the plant being diagnosed, a person familiar with the structure and inspection methods of the plant should research past accident records and create a chart for inspection. There was a need.

しかし、その作業は多くのプラントの事故記録から、診
断対象プラントと類似構造のプラントの記録を選び出し
、個々の部位に対する検討を加えるといった、大変煩雑
なものでありかつ見落としを無くすことは困難であった
However, this process is very complicated and involves selecting records of plants with similar structures to the plant to be diagnosed from the accident records of many plants and examining each individual part, and it is difficult to avoid oversights. Ta.

〔発明が解決しようとする課題■〕[Problem to be solved by the invention■]

従来は上述したように、専門家の判断に頼って点検用カ
ルテを作成するというものであり、過去の事故記録の合
理的な利用についての配慮がされておらず、作業が煩雑
であったり、点検の必要な箇所の見落としや無駄な点検
があるといった問題があった。
As mentioned above, in the past, medical records for inspection were created by relying on the judgment of experts, and there was no consideration given to the rational use of past accident records, and the work was complicated. There were problems such as overlooking parts that needed inspection and unnecessary inspections.

〔従来の技術■〕[Conventional technology■]

発電プラント用ボイラ等の高温高圧機器に用いられる構
造用金属材料は、長時間高温・高応力下にさらされるた
め、運転期間中にクリープ損傷や腐食摩耗損傷を受け、
さらに起動・停止時には熱応力による低サイクル疲労損
傷を受ける。このような環境下にさらされる金属材料の
設計は、通常10万時間のクリープ破断強度を基に行わ
れている。しかしながら、現在使用されているボイラの
約半数は既に10万時間以上使用されており、さらに今
後の使用も予定されている。それに加えて最近の原子力
発電プラントのベースロード運用により、火力発電プラ
ントは毎日起動・停止を繰り返すという苛酷な運転条件
にさらされている。
Structural metal materials used in high-temperature, high-pressure equipment such as boilers for power generation plants are exposed to high temperatures and high stress for long periods of time, resulting in creep damage and corrosive wear damage during operation.
Furthermore, during startup and shutdown, they suffer from low-cycle fatigue damage due to thermal stress. Metal materials exposed to such environments are usually designed based on creep rupture strength after 100,000 hours. However, about half of the boilers currently in use have already been used for more than 100,000 hours, and more are planned for use in the future. In addition, due to the recent base load operation of nuclear power plants, thermal power plants are exposed to harsh operating conditions where they are repeatedly started and stopped every day.

このような状況下では、高温高圧機器の余寿命を適切に
診断することが安全性と経済性の面から重要とされ、高
精度の余寿命診断技術が各方面で検討されている。
Under these circumstances, it is important to properly diagnose the remaining life of high-temperature, high-pressure equipment from the viewpoint of safety and economy, and highly accurate remaining life diagnosis technology is being studied in various fields.

これまでの金属材料の余寿命診断に間する方法は、数値
計算による解析的手法と破壊的手法および非破壊的手法
とに大別される。解析的手法はFEM等で求めた部材の
応力やひずみと運転時間からクリープ破断寿命線図を基
に損傷率を求めるものである。破壊的手法とは、実機部
材から試験片を切り出し、引張、クリープ破断および疲
労試験等を行って損傷率を求める方法である。
Conventional methods for diagnosing the remaining life of metal materials are broadly classified into analytical methods using numerical calculations, destructive methods, and non-destructive methods. The analytical method calculates the damage rate based on the creep rupture life diagram from the stress and strain of the member determined by FEM etc. and the operating time. The destructive method is a method in which a test piece is cut out from an actual machine member and subjected to tensile, creep rupture, fatigue tests, etc. to determine the damage rate.

非破壊的手法には、レプリカにより金属組織を写しとり
、そのミクロ金属組織の状態から損傷率を推定する方法
と、加熱、クリープおよび疲労等に起因する物理量の変
化から損傷率を推定する方法とがある。レプリカによる
方法では、金属組織の結晶粒の変形量を測定する方法(
特開昭62−258087号公報)や、キャビティ (
クリープ損傷)や、微小亀裂を測定する方法、Cr−M
O鋼のパーライトの分解程度によって推定する方法。
Non-destructive methods include a method of copying the metal structure using a replica and estimating the damage rate from the state of the micro-metal structure, and a method of estimating the damage rate from changes in physical quantities caused by heating, creep, fatigue, etc. There is. The replica method involves measuring the amount of deformation of crystal grains in the metal structure (
JP-A No. 62-258087), cavity (
Creep damage), method of measuring microcracks, Cr-M
A method of estimation based on the degree of decomposition of pearlite in O steel.

ステンレス鋼のシグマ相の析出状況を定性的に評価する
方法等がある。
There are methods for qualitatively evaluating the state of precipitation of the sigma phase in stainless steel.

物理量を推定する方法では、硬さ(特開昭57−104
837号公報、特開昭58−92952号公報)、電気
抵抗(特開昭58−60248号公報)、超音波音速(
特開昭53−120585号公報)、X線によるミスオ
リエンテーションおよび渦電流によるコイルインピーダ
ンス(特開昭53−88781号公報)等が提案されて
いる。
In the method of estimating physical quantities, hardness (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-104
No. 837, JP-A-58-92952), electrical resistance (JP-A-58-60248), ultrasonic sound velocity (
JP-A-53-120585), misorientation due to X-rays and coil impedance due to eddy current (JP-A-53-88781), etc. have been proposed.

しかしながら、従来技術は次のような問題点がある。解
析的手法は、診断部の材料、形状、温度と運転履歴さえ
既知であればどのような部材にも適用でき簡便である。
However, the conventional technology has the following problems. The analytical method can be easily applied to any member as long as the material, shape, temperature, and operating history of the diagnostic part are known.

ところが、材料自身の持つ寿命のバラツキや応力分布、
温度分布、さらに減肉速度等を正確に取り込むことは現
実的には困難であり、外挿値や推定値が入力データとな
る場合が多く精度的に問題がある。
However, due to variations in the lifespan and stress distribution of the material itself,
In reality, it is difficult to accurately capture temperature distribution, wall thinning rate, etc., and the input data is often an extrapolated value or estimated value, which poses a problem in terms of accuracy.

破壊的手法は、比較的精度よく損傷率を推定できる反面
、サンプルの採取、その補修および評価試験に多大な費
用と時間を要すため、定期的な余寿命診断には適さない
Although destructive methods can estimate the damage rate with relatively high accuracy, they require a great deal of cost and time for sample collection, repair, and evaluation testing, so they are not suitable for periodic remaining life diagnosis.

非破壊的手法は、比較的短時間に部材を損なうことなく
診断が可能である。しかし、部材の材質。
Non-destructive methods allow diagnosis to be made in a relatively short period of time and without damaging the component. However, the material of the parts.

熱処理条件等の製造履歴ならびにその部材の受けた損傷
がクリープであるのか疲労であるのかという損傷の種類
により精度が低下したり、評価が不可能になるなど、適
用条件が限定されている点に問題がある。
The application conditions are limited, such as the manufacturing history such as heat treatment conditions and the type of damage sustained by the component, such as creep or fatigue, resulting in decreased accuracy or making evaluation impossible. There's a problem.

したがって、前記診断技術で同一個所を診断した場合、
結果が一致することはまれであり、これらの結果を診断
の専門家が総合的に判断する必要があった。
Therefore, when the same location is diagnosed using the above diagnostic technology,
The results rarely coincided, and these results needed to be comprehensively judged by a diagnostic expert.

〔発明が解決しようとする課題■〕[Problem to be solved by the invention■]

上述のように、従来の金属材料の余寿命診断システムに
あっては、解析的手法では、診断材料自身の固有の寿命
や局部的な応力分布を取り込むことは困難なため、推定
値が入力データになる場合が多く精度的に問題がある。
As mentioned above, in the conventional remaining life diagnosis system for metal materials, it is difficult to incorporate the inherent life and local stress distribution of the diagnostic material itself using analytical methods, so estimated values are based on input data. In many cases, there is a problem with accuracy.

破壊的手法は、診断材料からサンプルを採取するため、
その補修や評価試験に時間を要し、かつ定期的な余寿命
診断には適さない。
Destructive methods are used to take samples from diagnostic materials;
Repairs and evaluation tests require time, and they are not suitable for periodic remaining life diagnosis.

そして非破壊的手法は、診断部材の材質や損傷の種類に
より、適用条件が限定される点に問題がある。
A problem with non-destructive methods is that the application conditions are limited depending on the material of the diagnostic member and the type of damage.

本発明の第1の目的は、過去の事故例を反映させた、適
切な点検用カルテを作成することにある。
A first object of the present invention is to create an appropriate inspection chart that reflects past accident cases.

本発明の第2の目的は、診断結果を総合的かつ合理的に
判断推論して、余寿命評価値とその信顛度を求めること
と、不正確な診断結果を指摘することができる金属材料
の診断支援装置を提供することにある。
The second object of the present invention is to comprehensively and rationally judge and infer the diagnostic results to determine the remaining life evaluation value and its reliability, and to provide a metal material that can point out inaccurate diagnostic results. The purpose of this invention is to provide a diagnostic support device.

〔課題を解決するための手段I〕[Means I to solve the problem]

上記第1の目的は、プラントの事故記録や設計条件、運
転履歴等のデータを格納するデータベース部と、入力情
報を基にデータベースを検索し統計計算や点検カルテ作
成を行う推論・演算部とからなる処理装置を設けること
を特徴とするものである(第1の発明)。
The above first purpose consists of a database section that stores data such as plant accident records, design conditions, and operation history, and an inference/calculation section that searches the database based on input information and performs statistical calculations and creates inspection charts. This invention is characterized by providing a processing device (first invention).

〔課題を解決するための手段■〕[Means to solve the problem■]

上記第2の目的を達成するため、実機部材の損傷率を解
析的、破壊的および非破壊的な診断手段により評価し余
寿命を診断する金属材料の診断支援装置において、複数
の前記診断手段により実機部材の損傷率を算定する算定
部と、それぞれの損傷率を総合判断するファジィ推論を
設けた判断部とを有し、このファジィ推論を通して余寿
命を診断するように構成されていることを特徴とするも
のである(第2の発明)。
In order to achieve the above-mentioned second objective, there is provided a metal material diagnosis support device that evaluates the damage rate of actual machine parts using analytical, destructive and non-destructive diagnostic means and diagnoses the remaining life. It has a calculation section that calculates the damage rate of the actual machine parts, and a judgment section that is equipped with fuzzy reasoning that comprehensively judges the damage rates of each component, and is configured to diagnose the remaining life through this fuzzy reasoning. (Second invention).

〔作用I〕[Effect I]

上記推論・演算部はデータベースに納められたプラント
の事故例から、診断対象と類似構造あるいは類似運転条
件のプラントで発生した事故を選び出し、運転時間や起
動停止回数と事故発生確立との関係を統計的に求め、対
象プラントの事故発生確立の高い部位を探し出し、その
結果を基に点検用カルテを作成する。
The above inference/calculation unit selects accidents that occurred in plants with similar structures or similar operating conditions to those to be diagnosed from plant accident examples stored in the database, and statistically calculates the relationship between operating time, number of starts and stops, and probability of accident occurrence. Based on the results, an inspection chart is created based on the results.

これによって、事故発生の可能性が高い部位を見落とさ
ず、かつ無駄な点検が少ない点検用カルテの作成ができ
、過去に発生した事故と類似の事故を未然に防ぐことが
可能となる。
This makes it possible to create an inspection chart that does not overlook parts with a high probability of causing an accident and with fewer unnecessary inspections, making it possible to prevent accidents similar to those that have occurred in the past.

〔作用■〕[Effect■]

本発明によれば、金属材料の余寿命診断システムにファ
ジィ推論を設けることによって、複数の診断法で推定し
た損傷率を総合的に評価し、損傷率、余寿命およびその
信顧性が定量的に算出される。
According to the present invention, by providing fuzzy inference in the remaining life diagnosis system for metal materials, damage rates estimated by multiple diagnostic methods can be comprehensively evaluated, and damage rates, remaining life, and their reliability can be quantitatively evaluated. It is calculated as follows.

[発明の実施例〕 (実施例I) 以下、第1の発明の実施例を図面を参照して説明する。[Embodiments of the invention] (Example I) Embodiments of the first invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明によるプラント診断支援装置の一実施
例の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a plant diagnosis support device according to the present invention.

本装置は処理装置1、表示装置2、入力装置3及び出力
装置4からなる。処理装置1内にはデータベース部5と
推論・演算部6があり、データベース部5はホストコン
ピュータ内のデータベース7やプラントに設置された運
転記録装置8から必要なデータが入力されている。推論
・演算部6は、表示装置2に出力された対話画面に従っ
て入力装置3から入力された情報に基づいてデータベー
タ7の検索や点検用カルテの作成をして、出力装置4及
び表示装置2に出力する。
This device consists of a processing device 1, a display device 2, an input device 3, and an output device 4. The processing device 1 includes a database unit 5 and an inference/calculation unit 6, and the database unit 5 receives necessary data from a database 7 in the host computer and an operation recording device 8 installed in the plant. The inference/calculation unit 6 searches the data beta 7 and creates an inspection chart based on the information input from the input device 3 according to the dialog screen output to the display device 2 Output to.

第2図に本装置の詳細な構成を示す。データベース部5
には、設計・構造データ51、補修・改造データ52、
運転履歴データ53、点検履歴データ54、プラント事
故・損傷データ55、標準点検基準データ56、標準点
検方法データ57等のデータが格納されている。一方、
推論・演算部6は診断情報人力61、対象プラント情報
検索62、類似プラント事故データ検索63、統計処理
64、事故確立計算65、点検個所決定66、点検用カ
ルテ作成67、点検カルテ出力68等のルーチンからな
る。
FIG. 2 shows the detailed configuration of this device. Database part 5
includes design/structural data 51, repair/modification data 52,
Data such as operation history data 53, inspection history data 54, plant accident/damage data 55, standard inspection criteria data 56, standard inspection method data 57, etc. are stored. on the other hand,
The inference/calculation unit 6 performs diagnostic information manpower 61, target plant information search 62, similar plant accident data search 63, statistical processing 64, accident probability calculation 65, inspection location determination 66, inspection chart creation 67, inspection chart output 68, etc. Consists of routines.

本装置は、まず表示装置2に出力された対話画面に従っ
て、診断対象のプラント名や点検時期等の情報を入力し
、対象プラントの構造、補修・改造履歴、運転履歴、点
検脂層等のデータをデータベース7から検索する。そし
て、対象プラントと類似構造または類似運転履歴のプラ
ント事故データをヰ★索し、後述する第3図に示すよう
な部位、原因別の事故確立と運転時間または起動停止回
数との関係をワイブル分布等の統計的整理をし、対象プ
ラントの各部位での事故確立を求め、基準値よりも事故
確立の高い部位を探し出す。この結果を基に標準点検基
準データ56と合わせて点検箇所を決定し、標準点検方
法データ57を参照して点検用カルテを作成して、・表
示装置2とプリンタ等の出力装置4に点検用カルテを出
力する(第4図〜第8図)。なお、第4図〜第8図につ
いては後述する。
This device first inputs information such as the name of the plant to be diagnosed and inspection period according to the dialog screen output on the display device 2, and then inputs information such as the target plant's structure, repair/modification history, operation history, inspection oil layer, etc. is searched from the database 7. Then, we search for plant accident data that has a similar structure or similar operation history to the target plant, and calculate the relationship between accident probability and operating time or number of starts and stops by location and cause, as shown in Figure 3, which will be described later. etc., calculate the probability of an accident in each part of the target plant, and find parts with a higher probability of an accident than the standard value. Based on this result, the inspection points are determined in conjunction with the standard inspection standard data 56, and an inspection chart is created with reference to the standard inspection method data 57. Output the medical record (Figures 4 to 8). Note that FIGS. 4 to 8 will be described later.

プラント事故データの整理例として、第3図にプラント
の部位Aにおける運転時間に対する事故確立の関係を示
す。プラントで発生する事故は、部位や原因の種類のよ
って、発生時間や確立分布に違いがある。例えば、プラ
ント作成時の欠陥等によって運転の初期に集中的に発生
する原因lの様な分布を示す事故や、発生確立は低いが
運転期間に定期的に発生する原因2の様な事故や、部材
の経年劣化によりある時期を経過して急に発生確立の高
くなる原因3のような事故がある。
As an example of organizing plant accident data, FIG. 3 shows the relationship between the probability of an accident and the operating time at part A of the plant. Accidents that occur in plants have different occurrence times and probability distributions depending on the location and type of cause. For example, accidents that show a distribution like cause 1 that occurs intensively at the beginning of operation due to defects in plant creation, etc., accidents like cause 2 that occur periodically during the operation period although the probability of occurrence is low, There are accidents like cause 3 that suddenly become more likely to occur after a certain period of time due to deterioration of components over time.

診断対象と類似構造や類似運転履歴のプラントで発生し
た事故を上記のように整理をすることにより、対象プラ
ントの各部位での事故発生確立から、点検箇所やその方
法が決定できる。
By sorting out accidents that have occurred in plants with similar structures and similar operation histories to those to be diagnosed as described above, inspection locations and methods can be determined based on the probability that an accident has occurred in each part of the target plant.

第4図と第5図に表示装置2への出力例を示す。Examples of output to the display device 2 are shown in FIGS. 4 and 5.

対話画面2aには点検の必要な箇所やその方法を文書で
表示し、診断箇所表示画面2bには診断箇所の概略図(
第4図)や詳細図(第5図)を示す。
The dialog screen 2a displays the points that need to be inspected and their methods in writing, and the diagnostic point display screen 2b shows a schematic diagram of the diagnosed points (
Fig. 4) and a detailed diagram (Fig. 5) are shown.

また、命令画面2Cに表示された命令をX、 Y方向入
力装置(例えばマウス)やキーボード等の入力装置を用
いて選択することにより、第6図〜第8図に示す点検用
カルテを出力装置4から出力できる。
In addition, by selecting the command displayed on the command screen 2C using an input device such as an X and Y direction input device (for example, a mouse) or a keyboard, the inspection chart shown in FIGS. 6 to 8 can be output to the output device. It can be output from 4.

第6図〜第8図は、点検用カルテの例である。FIGS. 6 to 8 are examples of inspection charts.

第6図は、対象プラントの点検項目をまとめた図表であ
り、第7図は点検箇所や点検方法を詳細に説明した出力
の内容を示す図である。第8図は、点検作業時に結果を
記録するための記録図表であり、同時に点検できる項目
をまとめて、記録を容易にしたものである。
FIG. 6 is a chart summarizing the inspection items of the target plant, and FIG. 7 is a diagram showing the content of the output explaining in detail inspection points and inspection methods. FIG. 8 is a record chart for recording results during inspection work, and items that can be inspected at the same time are summarized to facilitate recording.

以上述べた本発明の実施例では、プラントの点検を掲げ
ているが、必ずしもプラントに限る必要はな(、データ
ベースの内容を入れ換えれば、建築物や機械製品等の点
検にも本発明の基本原理を変えることな〈実施できるこ
とは明らかである。
In the embodiments of the present invention described above, inspection of plants is mentioned, but it is not necessarily limited to plants (if the contents of the database are replaced, the basics of the present invention can also be used for inspection of buildings, mechanical products, etc.). It is clear that it can be implemented without changing the principle.

(実施例2) 次に第2の発明の実施例を第9図〜第17図を参照しな
がら説明する。
(Example 2) Next, an example of the second invention will be described with reference to FIGS. 9 to 17.

第9図は火力発電用ボイラの余寿命診断エキスパートシ
ステム1000の全体構成が示される。
FIG. 9 shows the overall configuration of an expert system 1000 for diagnosing the remaining life of a boiler for thermal power generation.

本システム1000は余寿命診断のためのデータからな
るデータベース2000と、診断方法等の知識からなる
知識ベース3000と、複数の診断結果を総合的に判断
して損傷率とその信顛度を算出するファジィ推論400
0と、その結果を基に余寿命を計算する余寿命計算50
00ならびに検査員5oooが測定データを入力したり
余寿命に関して必要な情報を表示する表示装置7000
と、余寿命診断システムの情報と測定された情報とを書
き換え相互の入出力を行うユーザインタフェイス600
0とからなる。
This system 1000 has a database 2000 consisting of data for remaining life diagnosis, a knowledge base 3000 consisting of knowledge of diagnosis methods, etc., and calculates the damage rate and its reliability by comprehensively judging multiple diagnosis results. fuzzy inference 400
0 and the remaining life calculation based on the result 50
Display device 7000 where 00 and inspector 5ooo input measurement data and display necessary information regarding remaining life.
and a user interface 600 that rewrites the information of the remaining life diagnosis system and the measured information and performs mutual input/output.
Consists of 0.

データベース2000は構造データベース100と、材
料データベース200と、運転履歴データベース300
とからなる。知識ベース3000は解析法ルールベース
400と、結晶粒変形法ルールベース500と、キャビ
ティ法ルールペース600と、炭化物法ルールベース7
00とからなる。
The database 2000 includes a structure database 100, a material database 200, and an operation history database 300.
It consists of. Knowledge base 3000 includes analysis method rule base 400, grain deformation method rule base 500, cavity method rule pace 600, and carbide method rule base 7.
It consists of 00.

なお、ファジィ(FUZZY)推論とは、人間の判断等
のあいまいな情報から定量的な結果を推定する方法であ
る。
Note that fuzzy inference is a method of estimating quantitative results from ambiguous information such as human judgment.

次に、それぞれの構成部分の機能を説明する。Next, the functions of each component will be explained.

データベース2000内の構造データベース100は、
対象となるボイラの構造を記憶するためのものであり、
材料データベース200は、同ボイラで使用されている
材料のクリープ破断データ、疲労寿命データ等(第10
図のクリープ破断曲線および第11図の応力緩和曲線参
照)を記憶するためのものである。運転履歴データベー
ス300は、運転時間、起動・停止回数、および出力条
件等(第12図参照)を記憶するためのものである。
The structure database 100 within the database 2000 is
It is used to memorize the structure of the target boiler.
The material database 200 includes creep rupture data, fatigue life data, etc. (10th data) of materials used in the boiler.
(See the creep rupture curve in the figure and the stress relaxation curve in FIG. 11). The operation history database 300 is for storing operation time, number of starts/stops, output conditions, etc. (see FIG. 12).

知識ベース3000内の解析法ルールベース400は、
構造データベース100から診断部材の形状、材質等の
データ20と、材料データベース200からクリープ破
断寿命線図および減肉速度等のデータ30と、運転履歴
データベース300から運転時間等のデータ40を受は
取り、第13図に示される方法で損傷率50を求める。
The analysis method rule base 400 in the knowledge base 3000 is
Receives and receives data 20 such as the shape and material of the diagnostic member from the structure database 100, data 30 such as creep rupture life diagram and thinning rate from the material database 200, and data 40 such as operating time from the operation history database 300. , the damage rate 50 is determined by the method shown in FIG.

結晶粒変形法ルールベース500は、診断部材の材質に
対するマスターカーブ31と測定された変形係数13か
ら第11図に示される破線矢印にしたがって損傷率60
を求める。
The grain deformation method rule base 500 calculates the damage rate 60 according to the broken line arrow shown in FIG. 11 from the master curve 31 for the material of the diagnostic member and the measured deformation coefficient 13.
seek.

キャビティ法ルールベース600は、結晶粒変形法ルー
ルベース500と同様に、材料データベース200から
の診断部材のマスターカーブ32とキャビテイ面積率1
4の測定値から第15図に示される破線矢印にしたがっ
て損傷率70を求める。
Similar to the grain deformation method rule base 500, the cavity method rule base 600 is based on the master curve 32 and cavity area ratio 1 of the diagnostic member from the material database 200.
The damage rate 70 is determined from the measured values of No. 4 in accordance with the broken line arrow shown in FIG.

炭化物法ルールベース700もマスターデータ33と測
定した炭化物間距離とから同様にして損傷率80を求め
る。ここで、結晶粒変形法ルールベース500は診断部
材がCr−Mo鋼母材の場合にのみ機能し、キャビティ
法ルールベース600はステンレス鋼あるいは溶接部の
場合にのみ機能する。
In the carbide method rule base 700, the damage rate 80 is similarly determined from the master data 33 and the measured distance between carbides. Here, the grain deformation method rule base 500 functions only when the diagnostic member is a Cr-Mo steel base material, and the cavity method rule base 600 functions only when the diagnostic member is stainless steel or a welded part.

ファジィ推論4000は知識ベース3000で求められ
た損傷率50,60,70.80を第16図に示される
方法で総合的な損傷率(横軸にばらつきEを示す)とそ
の信頼度90を求め、不正確なデータが存在する場合に
は出力16で検査員に再測定等の指示を促す。この際、
前記のようにCr−Mo鋼母材の場合には損傷率50.
60゜80を用い、ステンレス鋼や溶接部の場合には損
傷率50.70.80を使用して総合評価を行う。
The fuzzy inference 4000 uses the damage rates 50, 60, and 70.80 found in the knowledge base 3000 to calculate the overall damage rate (dispersion E is shown on the horizontal axis) and its reliability level 90 using the method shown in Figure 16. , if inaccurate data exists, output 16 prompts the inspector to re-measure, etc. On this occasion,
As mentioned above, in the case of Cr-Mo steel base material, the damage rate is 50.
60°80 is used, and in the case of stainless steel and welded parts, a damage rate of 50.70.80 is used for comprehensive evaluation.

余寿命計算5000は、ファジィ推論4000で求めた
損傷率90を基に解析法ルールベース400を利用して
余寿命を計算(結果を出力)する。
The remaining life calculation 5000 calculates the remaining life using the analytical rule base 400 based on the damage rate 90 determined by the fuzzy inference 4000 (outputs the result).

次に、ファジィ推論の方法を説明する。Next, the fuzzy inference method will be explained.

ファジィ推論4000は、複数の診断方法で求めた損傷
率を総合的に判断して、より信顛性の高い損傷率を算出
する機能を持つ。以下、その推論方法を第16図を参照
しながら説明する。
The fuzzy inference 4000 has a function of calculating a more reliable damage rate by comprehensively determining the damage rates determined by a plurality of diagnostic methods. The inference method will be explained below with reference to FIG.

まず、Cr −M o @母材の場合、解析法、結晶粒
変形法(ステンレス鋼、溶接部の場合、キャビティ法)
及び炭化物法で得られた損傷率をそれぞれの方法の推定
精度等を考慮に入れたメンバシップ関数(μ4〜μC)
に置き換える。得られたメンバシップ関数(μ、〜μ、
)を重ね合わせることによりその共通集合を次式により
求める。
First, in the case of Cr-Mo @ base metal, analysis method, grain deformation method (in the case of stainless steel, welded part, cavity method)
and membership functions (μ4 to μC) that take into account the estimation accuracy of each method for the damage rate obtained by the carbide method.
Replace with The obtained membership function (μ, ~μ,
) are superimposed to find their common set using the following formula.

、cr=min(μ4.  μ、l μC)  −・(
1)これは、各損傷に対する3つのメンバシップ関数の
最小値を総合判断結果のメンバシップ関数とするもので
ある。得られたメンバシップ関数μの重心位置が総合的
損傷率でありメンバシップ関数の高さがその結果の信頼
度である。この評価方法により、それぞれの診断結果の
差が大きな場合には信頼度が減少し差が小さな場合には
信頼度が増加する。
, cr=min(μ4. μ, l μC) −・(
1) This is to use the minimum value of the three membership functions for each damage as the membership function of the comprehensive judgment result. The centroid position of the obtained membership function μ is the overall damage rate, and the height of the membership function is the reliability of the result. With this evaluation method, when the difference between the respective diagnostic results is large, the reliability decreases, and when the difference is small, the reliability increases.

また、測定ミス等により損傷率の推定値に差が生じ、第
17図に示されるように3つのメンバシップ関数の共通
集合が存在しない場合(μ=0)には、2つのメンバシ
ップ関数の共通集合の信頼度の高さから不正確な推定損
傷率を指摘し、解析法の場合には減肉速度等の不正確な
入力データの見直しを指示したり、結晶粒変形方法等の
非破壊的手段の場合には再測定を促す。さらに、再測定
が困難な場合は有効なメンバシップ関数のみで損傷率を
求める。
Furthermore, if there is a difference in the estimated value of the damage rate due to a measurement error, etc., and a common set of the three membership functions does not exist (μ = 0) as shown in Figure 17, the difference between the two membership functions Based on the high reliability of the common set, incorrect estimated damage rates are pointed out, and in the case of analytical methods, instructions are given to review inaccurate input data such as thinning rate, and non-destructive methods such as grain deformation methods are indicated. In the case of specific measures, re-measurement is recommended. Furthermore, if re-measurement is difficult, the damage rate is determined using only valid membership functions.

前記ファジィ推論により、それぞれの損傷率推定結果の
信頼性を考慮に入れた総合的損傷率を求めることができ
、かつ不正確な損傷率の推定値を専門家に代わって指摘
し、再測定等によってより精度の高い余寿命を求めるこ
とができる。
Through the fuzzy inference described above, it is possible to obtain a comprehensive damage rate that takes into account the reliability of each damage rate estimation result, and to point out inaccurate damage rate estimates on behalf of experts, and to re-measure, etc. The remaining life can be calculated with higher accuracy.

本発明の他の実施例として、前記の実施例では、余寿命
診断の方法として解析法2結晶粒変形法。
As another embodiment of the present invention, in the above-mentioned embodiment, analysis method 2 crystal grain deformation method is used as a method for diagnosing remaining life.

キャビティ法及び炭化物法を掲げているが、必ずしもこ
れらに限定する必要はなく、破壊的手法。
Although the cavity method and carbide method are listed, it is not necessarily limited to these, but is a destructive method.

硬さ、超音波を利用した方法、X線や渦電流を利用した
方法、亀裂長さ測定等損傷率推定に関する方法であれば
、どのような方法でも本発明の基本原理を変えることな
〈実施できることは明らかである。
Any method can be used without changing the basic principle of the present invention as long as it is related to damage rate estimation such as hardness, methods using ultrasonic waves, methods using X-rays or eddy currents, and crack length measurements. It is clear that it can be done.

また、本発明の実施例では、3種類の診断方法に対して
ファジィ推論を適用しているが、必ずしも3種類に限定
する必要はなく、少なくとも2種類以上ならば何種類で
も本発明の基本原理を変えることな〈実施できることは
明らかである。
Furthermore, although fuzzy inference is applied to three types of diagnostic methods in the embodiments of the present invention, it is not necessarily limited to three types, and any number of types as long as there are at least two or more types are applicable. It is clear that this can be done without changing the

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、第1の発明によれば、事故発生の
可能性が高い部位を見落とさず、かつ無駄な点検の少な
い点検用カルテを作成でき、過去に発生した事故と類似
の事故を未然に防ぐことができる。
As explained above, according to the first invention, it is possible to create an inspection chart without overlooking areas with a high possibility of an accident occurring, and with fewer unnecessary inspections, thereby preventing accidents similar to those that have occurred in the past. can be prevented.

また、第2の発明によれば、金属材料の余寿命診断シス
テムとして、余寿命評価にファジィ推論を設けることに
より、複数の診断方法で総合判断をすることができるよ
うになる。そして、その際には個々の診断方法の信頼性
を考慮することができ、かつ不正確な測定結果の再検討
を指示することができる精度の高い余寿命診断結果を得
ることができる。
Further, according to the second invention, as a remaining life diagnosis system for metal materials, by providing fuzzy inference for remaining life evaluation, comprehensive judgment can be made using a plurality of diagnostic methods. In this case, it is possible to obtain highly accurate remaining life diagnosis results that can take into account the reliability of individual diagnostic methods and instruct reexamination of inaccurate measurement results.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は第1の発明の一実施例によるプラント診断支援
装置の全体構成図、第2図はその詳細構成図、第3図は
プラント事故データの統計整理例を示す説明図、第4図
は診断箇所の概略図を含んだ表示画面の説明図、第5図
は診断箇所の詳細図を含んだ表示画面の説明図、第6図
は出力装置に出力される点検項目−覧表を示す図、第7
図は点検方法の詳細説明図、第8図は点検結果の記録表
を示す図、第9図は第2の発明の一実施例を示すフロー
チャート、第10図、第11図、第12図はデータベー
スに記憶されるデータの一例を示す特性図、第13図は
第9図の解析法による損傷率推定方法を示すフローチャ
ート、第14図は第9図の結晶粒変形法による損傷率推
定方法を示す特性図、第15図は第9図のキャビティ法
による損傷率推定方法を示す特性図、第16図は第9図
のファジィ推論による損傷率の総合判断方法を示す図、
第17図は不正確な損傷率判断を説明する特性図である
。 1・・・処理装置、5・・・データベース部、6・・・
推論・演算部、1000・・・余寿命診断エキスパート
システム、2000・・・データベース、3000・・
・知識ベース、4000・・・ファジィ推論、5000
・・・余寿命計算、7000・・・表示装置。 第 図 第 図 覆E 牢ム Elf  I”、’l (h) 弔 図 第 図 第 図 第12図 第13図 第14図 」傷千60 第15 図 21  /I島 キ7゜
Fig. 1 is an overall configuration diagram of a plant diagnosis support device according to an embodiment of the first invention, Fig. 2 is a detailed configuration diagram thereof, Fig. 3 is an explanatory diagram showing an example of statistical arrangement of plant accident data, and Fig. 4 5 is an explanatory diagram of a display screen including a schematic diagram of a diagnosed location, FIG. 5 is an explanatory diagram of a display screen including a detailed diagram of a diagnosed location, and FIG. 6 is an inspection item list outputted to an output device. Figure, 7th
Figure 8 is a detailed explanatory diagram of the inspection method, Figure 8 is a diagram showing a record table of inspection results, Figure 9 is a flowchart showing an embodiment of the second invention, Figures 10, 11, and 12 are A characteristic diagram showing an example of data stored in the database, Fig. 13 is a flowchart showing a damage rate estimation method using the analysis method shown in Fig. 9, and Fig. 14 shows a damage rate estimation method using the crystal grain deformation method shown in Fig. 9. FIG. 15 is a characteristic diagram showing the damage rate estimation method using the cavity method in FIG.
FIG. 17 is a characteristic diagram illustrating inaccurate damage rate judgment. 1... Processing device, 5... Database section, 6...
Inference/calculation section, 1000...Remaining life diagnosis expert system, 2000...Database, 3000...
・Knowledge base, 4000...Fuzzy reasoning, 5000
...Remaining life calculation, 7000...Display device. Fig. Fig. Fig. 21 / I Island Ki 7゜

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プラント等の点検用カルテを作成する診断支援装
置において、プラント等の事故・損傷に関するデータや
プラント等の構造に関するデータ等からなるデータベー
ス部と、それを検索し、統計的処理を行い、その結果を
反映させた点検用カルテを作成する推論・演算部とから
なる処理装置を設けたことを特徴とする診断支援装置。
(1) A diagnostic support device that creates inspection charts for plants, etc. includes a database section consisting of data on accidents and damage to plants, etc., data on structures of plants, etc., and searches and performs statistical processing on the data. A diagnostic support device comprising a processing device comprising an inference/calculation unit that creates an inspection chart reflecting the results.
(2)請求項(1)記載において、類似プラントの事故
データをワイブル分布等で統計整理し、運転時間あるい
は起動停止回数と事故発生確立との関係を求め、診断対
象プラント内で事故発生確立が基準値以上の部位を探し
出して前記点検用カルテを作成するよう構成されている
ことを特徴とする診断支援装置。
(2) In claim (1), the accident data of similar plants is statistically organized using Weibull distribution, etc., and the relationship between operating time or the number of starts and stops and the probability of accident occurrence is determined, and the probability of occurrence of an accident within the plant to be diagnosed is determined. A diagnostic support device characterized in that the diagnostic support device is configured to search for parts that have a value equal to or higher than a reference value and create the inspection chart.
(3)請求項(1)記載において、構造、運転履歴、補
修・改造履歴等が類似しているプラントの事故データを
データベース部から検索して、前記点検用カルテを作成
することを特徴とする診断支援装置。
(3) In claim (1), the inspection chart is created by searching a database section for accident data of plants that have similar structures, operating histories, repair/modification histories, etc. Diagnostic support equipment.
(4)実機部材の損傷率を解析的、破壊的および非破壊
的な診断手段により評価し余寿命を診断する金属材料の
診断支援装置において、複数の前記診断手段により前記
実機部材の損傷率を算定する算定部と、それぞれの損傷
率を総合判断するファジィ推論を設けた判断部とを有し
、該ファジィ推論を通して余寿命を診断することを特徴
とする診断支援装置。
(4) In a metal material diagnosis support device that evaluates the damage rate of actual machine parts using analytical, destructive and non-destructive diagnostic means and diagnoses the remaining life, the damage rate of the actual machine parts is evaluated by a plurality of said diagnostic means. A diagnostic support device comprising: a calculation unit that performs calculation; and a determination unit that is provided with fuzzy inference that comprehensively determines each damage rate, and diagnoses remaining life through the fuzzy inference.
JP1145163A 1988-06-10 1989-06-09 Diagnosis supporting device Pending JPH02103602A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991010881A1 (en) * 1990-01-11 1991-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for supporting inspection of plant
JP2011170898A (en) * 2011-06-07 2011-09-01 Toshiba Corp User evaluation apparatus depending on hardware usage status
JP2012009038A (en) * 2011-07-26 2012-01-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Maintenance planning method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991010881A1 (en) * 1990-01-11 1991-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for supporting inspection of plant
JP2011170898A (en) * 2011-06-07 2011-09-01 Toshiba Corp User evaluation apparatus depending on hardware usage status
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