JPH03242528A - Method and system for diagnosing residual life - Google Patents

Method and system for diagnosing residual life

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JPH03242528A
JPH03242528A JP3941590A JP3941590A JPH03242528A JP H03242528 A JPH03242528 A JP H03242528A JP 3941590 A JP3941590 A JP 3941590A JP 3941590 A JP3941590 A JP 3941590A JP H03242528 A JPH03242528 A JP H03242528A
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creep
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consumption
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茂雄 桜井
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Abstract

PURPOSE:To achieve a higher reliability of a high temperature member by calculating a residual life based on an addition of a fatigue life consumption, a creep life consumption and a life consumption caused by embrittlement of the high temperature member. CONSTITUTION:A life consumption and a creep life consumption of a high temperature member and a degree of embrittlement are calculated by a life consumption calculating means composed of a CPU 61 and a RAM 62 from respective measured values. In this case, as the respective values are obtained at a fixed location of the high temperature member, there is little environmental change between forms of damages, which enables the evaluation of the forms of damages almost equivalently. Thus, deterioration is determined as caused by a fatigue damage, a creep damage and embrittlement to obtain a residual life of the high temperature member subject to a repeated load allowed for all life consumption attributed to these forms of damages thereby enabling the recognizing of a comprehensive residual life of the high temperature member.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明は、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命診断方
法および余寿命診断システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method and system for diagnosing the remaining life of a high-temperature member subjected to repeated loads.

[従来の技術] 繰返し荷重を受ける高温部材の一例として、火力発電プ
ラントにおける蒸気タービンがある。蒸気タービンの主
要構成部材は、一般に一10万時間クリープ破断強度に
基づいて設計製作されている。
[Prior Art] An example of a high-temperature member subjected to repeated loads is a steam turbine in a thermal power plant. The main components of a steam turbine are generally designed and manufactured based on a 1,100,000 hour creep rupture strength.

しかし、近年では、稼動中の蒸気タービンのうち、稼動
時間が10万時間に達したものが、半数以上を占めるよ
うになってきている。また、火力発電プラントの運用形
態が変わり、蒸気タービンの起動停止頻度が増加し、蒸
気タービン構成部材の経年劣化が進んでいる。
However, in recent years, more than half of the steam turbines in operation have been operating for over 100,000 hours. In addition, the operating pattern of thermal power plants has changed, the frequency of starting and stopping steam turbines has increased, and the components of steam turbines have deteriorated over time.

このため、蒸気タービン構成部材の余寿命を正確に診断
する方法が期待されている。
Therefore, a method for accurately diagnosing the remaining life of steam turbine components is expected.

従来、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命診断方法と
しては、高温部材の表面微視亀裂寸法を顕微鏡等で検出
して、この値から疲労余寿命を求めるものや、高温部材
の軟化を硬さ計で測定して、この値からクリープ余寿命
を求めるものなど、多数の診断方法がある。
Conventionally, methods for diagnosing the remaining life of high-temperature parts that are subject to repeated loads include detecting the surface microcrack size of the high-temperature parts using a microscope, etc., and calculating the remaining fatigue life from this value. There are many diagnostic methods, such as measuring with a meter and calculating the remaining creep life from this value.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、これら従来技術は、すべて、損傷形態ご
とに独立した余寿命診断方法であり、測定対象としてい
る損傷形態の余寿命をL”p 識することはできるが、
繰返し荷重を受ける高温部材の場合、疲労損傷、クリー
プ損傷、脆化を伴うので、高温部材の本来の余寿命を認
識することができず、高温部材の信頼性を高めることが
できないという問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, all of these conventional techniques are methods for diagnosing remaining life independently for each type of damage, and although it is possible to determine the remaining life of the damage type being measured, ,
In the case of high-temperature components that are subjected to repeated loads, fatigue damage, creep damage, and embrittlement occur, making it impossible to recognize the original remaining life of the high-temperature component and making it impossible to improve the reliability of the high-temperature component. be.

特に、稼動時間が10万時間を越えている蒸気タービン
ような場合に、特定の損傷形態の余寿命のみを把握して
いるだけで、運転を続けていると、他の損傷で破断する
ことが考えられ、プラントの安全性を損なうことにもな
りかねない。
In particular, in the case of steam turbines that have been in operation for more than 100,000 hours, if we only know the remaining life of a particular type of damage, and if we continue to operate, there is a risk of rupture due to other types of damage. This could potentially lead to a loss of plant safety.

本発明は、このような従来の問題点について着目してな
されたもので、疲労損傷、クリープ損傷、脆化を伴う高
温部材の本来の余寿命を認識することができ、高温部材
の信頼性を高めることができる余寿命診断方法および余
寿命診断システムを提供することを目的としている。
The present invention has been made by focusing on such conventional problems, and it is possible to recognize the original remaining life of high-temperature parts that are subject to fatigue damage, creep damage, and embrittlement, and improve the reliability of high-temperature parts. The purpose of the present invention is to provide a method and system for diagnosing remaining life that can increase the remaining life.

[課題を解決するための手段] 前記目的を遠戚するため本願は、以下の発明を提供する
[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the present application provides the following invention.

余寿命診断方法に係る発明は、 高温部材の疲労寿命消費量と、クリープ寿命消費量と、
脆化による寿命消費量とを測定し、前記疲労寿命消費量
と前記クリープ寿命消費量と前記脆化による寿命消費量
とを加算したものに基づいて、余寿命を算出することを
特徴とするものである。
The invention related to a method for diagnosing remaining life consists of determining fatigue life consumption, creep life consumption, and
The life consumption due to embrittlement is measured, and the remaining life is calculated based on the sum of the fatigue life consumption, the creep life consumption, and the life consumption due to embrittlement. It is.

余寿命診断方法に係る他の発明は、 高温部材の疲労寿命消費量と、クリープ寿命消費量と、
脆化度とを測定し、予め求められている疲労寿命消費量
と脆化度と疲労寿命との関係と、測定した前記疲労寿命
消費量と前記脆化度とから、脆化を考慮した疲労寿命を
求め、該脆化を考慮した疲労寿命と、測定した前記疲労
寿命消費量とから、脆化を考慮した疲労寿命消費率を算
出し、予め求められているクリープ寿命消費量と脆化度
とクリープ寿命との関係と、測定した前記クリープ寿命
消費量と前記脆化度とから、脆化を考慮したクリープ寿
命を求め、該脆化を考慮したクリープ寿命と、測定した
前記クリープ寿命消費量とから、脆化を考慮したクリー
プ寿命消費率を算出し、前記脆化を考慮した疲労寿命消
費率と前記脆化を考慮したクリープ寿命消費率とに基づ
き、前記高温部材の総合的な余寿命を算出することを特
徴とするものである。
Another invention related to a method for diagnosing remaining life is to determine fatigue life consumption, creep life consumption, and
The degree of embrittlement is measured, and the relationship between the fatigue life consumption, the degree of embrittlement, and the fatigue life determined in advance, and the measured fatigue life consumption and the degree of embrittlement are used to calculate fatigue with embrittlement taken into account. Calculate the lifespan, calculate the fatigue life consumption rate considering embrittlement from the fatigue life considering the embrittlement, and the measured fatigue life consumption, and calculate the creep life consumption and the degree of embrittlement determined in advance. From the relationship between and the creep life, the measured creep life consumption and the degree of embrittlement, calculate the creep life considering embrittlement, and calculate the creep life considering the embrittlement and the measured creep life consumption. From this, calculate the creep life consumption rate taking embrittlement into consideration, and calculate the overall remaining life of the high-temperature member based on the fatigue life consumption rate taking embrittlement into consideration and the creep life consumption rate taking embrittlement into consideration. This method is characterized by calculating .

ここで、前記疲労寿命消費量と前記クリープ寿命消費量
と前記脆化度とは、まず、前記高温部材の所定位置の前
記疲労寿命消費量を測定し、次に。
Here, the fatigue life consumption, the creep life consumption, and the degree of embrittlement are determined by first measuring the fatigue life consumption at a predetermined position of the high-temperature member, and then determining the fatigue life consumption at a predetermined position of the high-temperature member.

前記配所定位置を研磨してから前記クリープ寿命/r4
費量を測定し、最後に、前記所定位置をさらに研磨して
から前記脆化度を測定することが好ましい。
The creep life/r4 after polishing the predetermined position
Preferably, the degree of embrittlement is measured after the predetermined position is further polished.

また、余寿命診断システムに係る発明は、高温部材の疲
労寿命消費量と、クリープ寿命消費量と、脆化による寿
命消費量とを測定する寿命消費t#J定手段と、前記疲
労寿命消費量と前記クリープ寿命消費量と前記脆化によ
る寿命消費量とを加算したものに基づいて、総合的な余
寿命を算出する余寿命算出手段と有することを特徴とす
るものである。
The invention related to the remaining life diagnosis system also provides a life consumption t#J constant means for measuring fatigue life consumption, creep life consumption, and life consumption due to embrittlement of a high-temperature member; and a remaining life calculating means for calculating a comprehensive remaining life based on the sum of the creep life consumption and the life consumption due to embrittlement.

また、余寿命診断システムに係る他の発明は、疲労寿命
消費量とクリープ寿命消費量と脆化度とを算出するため
のそれぞれの測定値から、疲労寿命消費量とクリープ寿
命消費量と脆化度とを算出する寿命消費量算出手段と、
予め求められている疲労寿命消費量と脆化度と疲労寿命
との関係と。
Another invention related to the remaining life diagnosis system is to calculate fatigue life consumption, creep life consumption, and embrittlement degree from respective measurement values for calculating fatigue life consumption, creep life consumption, and embrittlement degree. life consumption calculation means for calculating the degree of
The relationship between fatigue life consumption, degree of embrittlement, and fatigue life that is determined in advance.

算出した前記疲労寿命消費量と前記脆化度とから、脆化
を考慮した疲労寿命を求め、該脆化を考慮した疲労寿命
と、測定した前記疲労寿命消費量とから、脆化を考慮し
た疲労寿命消費率を算出する疲労寿命消費率算出手段と
、予め求められているクリープ寿命消費量と脆化度とク
リープ寿命との関係と、測定した前記クリープ寿命消費
量と前記脆化度とから、脆化を考慮したクリープ寿命を
算出し、該脆化を考慮したクリープ寿命と、測定した前
記クリープ寿命消費量とから、脆化を考慮したクリープ
寿命消費率を算出するクリープ寿命消費率算出手段と、
前記脆化を考慮した疲労寿命消費率と前記脆化を考慮し
たクリープ寿命消費率とに基づき、前記高温部材の総合
的な余寿命を算出する余寿命算出手段とを有することを
特徴とするものである。
From the calculated fatigue life consumption and the degree of embrittlement, a fatigue life that takes embrittlement into account is determined, and from the fatigue life that takes embrittlement into consideration and the measured fatigue life consumption, embrittlement is taken into account. A fatigue life consumption rate calculation means for calculating a fatigue life consumption rate, a predetermined relationship between the creep life consumption, the degree of embrittlement, and the creep life, and the measured creep life consumption and the degree of embrittlement. , a creep life consumption rate calculation means for calculating a creep life taking embrittlement into consideration, and calculating a creep life consumption rate taking embrittlement into consideration from the creep life taking embrittlement into consideration and the measured creep life consumption. and,
Remaining life calculating means for calculating the overall remaining life of the high-temperature member based on the fatigue life consumption rate taking embrittlement into consideration and the creep life consumption rate taking embrittlement into consideration. It is.

なお、前記疲労寿命消費量は、これと一定の対応関係が
あり、実質的に疲労寿命消費量を表すものであればよく
、例えば、高温部材の表面微視亀裂寸法や表面硬さなど
の値を用いてもよい。
Note that the fatigue life consumption amount has a certain correspondence with this and may be anything that substantially represents the fatigue life consumption amount, for example, values such as surface microcrack size or surface hardness of a high-temperature member. may also be used.

また、前記クリープ寿命消費量や前記脆化度に関しても
、実質的にそれらを表すものであればよく、前記クリー
プ寿命消費量に関しては、キャビティ密度や電気抵抗比
など、前記脆化度に関しては破面遷移温度、粒界溝深さ
、限界亀裂寸法、限界キャビティ密度などの値を用いて
もよい。
Further, the creep life consumption amount and the embrittlement degree may be anything that substantially represents them, and the creep life consumption amount may include cavity density, electrical resistance ratio, etc. Values such as surface transition temperature, grain boundary groove depth, critical crack size, critical cavity density, etc. may be used.

[作 用] 高温部材の寿命消費量とクリープ寿命′lI4費量と脆
化度とは、寿命消費量算出手段により、それぞれの測定
値から算出される。
[Function] The life consumption, creep life 'lI4 cost and degree of embrittlement of the high temperature member are calculated from the respective measured values by the life consumption amount calculation means.

これら測定値の測定の際には、疲労損傷が部材の表面に
生じるため、まず、高温部材表面の所定位置で、疲労寿
命消費量用の測定値を測定する。
When measuring these measured values, fatigue damage occurs on the surface of the member, so first, the measured value for fatigue life consumption is measured at a predetermined position on the surface of the high-temperature member.

次に、高温部材の所定位置を研磨してから、クリープ寿
命消費量用の測定値を測定する。これは、クリープ損傷
が高温部材内部の粒界損傷が主劣化要因であるためであ
る。
Next, predetermined locations on the hot member are polished before measurements are taken for creep life consumption. This is because the main deterioration factor for creep damage is grain boundary damage inside the high-temperature member.

最後に、前記所定位置をさらに研磨してから、脆化度用
の測定値を測定する。これは、脆化機構が粒界へのリン
の偏析が原因であるため、表層部では酸化や脱炭等の化
学反応により、リン偏析量を正確に把握できない恐れが
あるからである。
Finally, after further polishing the predetermined position, a measurement value for the degree of embrittlement is measured. This is because the embrittlement mechanism is caused by the segregation of phosphorus at grain boundaries, and there is a risk that the amount of phosphorus segregation cannot be accurately determined due to chemical reactions such as oxidation and decarburization in the surface layer.

このように、それぞれの測定値を高温部材の一定箇所か
らとることにより、各損傷形態間における環境の変化が
ほとんどなく、各損傷形態をほぼ等価に評価することが
できる。
In this way, by taking each measurement value from a fixed location on the high-temperature member, there is almost no change in the environment between each damage type, and each damage type can be evaluated almost equally.

疲労寿命消費量と脆化度と疲労寿命とには高温部材の種
類ごとに一定の関係があり、疲労寿命消費量と脆化度と
が与えらえると、疲労寿命消費率算出手段では、脆化を
考慮した疲労寿命が算出される。脆化を考慮した疲労寿
命は、脆化による部材の劣化が加味されているので、単
なる疲労寿命よりも、短くなる。そして、この脆化を考
慮した疲労寿命と疲労寿命消費量とから脆化を考慮した
疲労寿命消費率が算出される。
There is a certain relationship between the fatigue life consumption, the degree of embrittlement, and the fatigue life for each type of high-temperature member, and when the fatigue life consumption and the degree of embrittlement are given, the fatigue life consumption rate calculation method can calculate the The fatigue life is calculated taking into account the Fatigue life that takes embrittlement into account takes into account deterioration of the member due to embrittlement, so it is shorter than simple fatigue life. Then, a fatigue life consumption rate taking embrittlement into consideration is calculated from the fatigue life taking embrittlement into consideration and the fatigue life consumption amount.

クリープ寿命消費率算出手段でも、疲労寿命消費率算出
手段とほぼ同様に、クリープ寿命消費量と脆化度とから
、脆化を考慮したクリープ寿命消費率が算出される。
The creep life consumption rate calculation means also calculates the creep life consumption rate in consideration of embrittlement from the creep life consumption amount and the degree of embrittlement, in substantially the same way as the fatigue life consumption rate calculation means.

脆化を考慮した疲労寿命消費率と脆化を考慮したクリー
プ寿命消費率とから、余寿命算出手段により、高温部材
の総合的な余寿命が算出される。
The overall remaining life of the high-temperature member is calculated by the remaining life calculation means from the fatigue life consumption rate taking embrittlement into consideration and the creep life consumption rate taking embrittlement into consideration.

この余寿命は、繰返し荷重を受ける高温部材のす人での
損傷形態、つまり、疲労、クリープ、脆化が加味された
値となっている。
This remaining life is a value that takes into account the forms of human damage to high-temperature members subjected to repeated loads, that is, fatigue, creep, and embrittlement.

(以下余白) [実施例] 以下1本発明の実施例を第1図〜第14図に基づいて説
明する。
(The following is a blank space) [Example] An example of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 14.

第3図に基づいて、余寿命診断システムについて説明す
る。
The remaining life diagnosis system will be explained based on FIG. 3.

余寿命診断システムは、診断対象物のレプリカの表面微
視亀裂を検出する光学顕微鏡51と、レプリカの粒界キ
ャビティ密度を検出する走査型電子顕微@52と1粒界
腐食溝深さを検出するレーザ顕微鏡53と、これらの顕
微鏡51,52゜53とアダプタを介して接続可能なT
Vカメラ55と、TVカメラ55から得られた画像デー
タを処理して余寿命を算出する余寿命診断装置60と、
TVカメラ55からの画像データをデジタル信号化して
余寿命診断装置60に出力するインターフェイス54と
を備えて構成されている。
The remaining life diagnosis system includes an optical microscope 51 that detects surface microcracks of a replica of the object to be diagnosed, a scanning electron microscope @52 that detects the grain boundary cavity density of the replica, and a grain boundary corrosion groove depth. A laser microscope 53 and a T
V camera 55, and a remaining life diagnosis device 60 that processes image data obtained from the TV camera 55 to calculate the remaining life.
It is configured to include an interface 54 that converts image data from a TV camera 55 into a digital signal and outputs it to a remaining life diagnosis device 60.

余寿命診断装置60は、種々の演算や各種装置の制御を
行うCPU61と、演算のための各種プログラムが記憶
されるRAM62と、フロッピーディスク装置63と、
各種顕微鏡51,52゜53からの画像データ等を記憶
する光デイスク装置64と、起動時のプログラムが格納
されているROM65と、キーボード66と、デイスプ
レィ装置67と、プリンタ68とから構成されている。
The remaining life diagnosis device 60 includes a CPU 61 that performs various calculations and controls various devices, a RAM 62 that stores various programs for calculations, and a floppy disk device 63.
It is composed of an optical disk device 64 that stores image data etc. from various microscopes 51, 52, 53, a ROM 65 that stores a startup program, a keyboard 66, a display device 67, and a printer 68. .

RAM62内には、画像ノイズを除去するプログラム、
画像データから微視き裂寸法、粒界キャビティ密度や粒
界溝深さを算出するプログラム、評価マスターカーブ、
マスターカーブより寿命消費率を算出するプログラム、
それから余寿命算出するプログラム等が、フロッピーデ
ィスク装置63から格納される。
In the RAM 62, a program for removing image noise,
A program that calculates microcrack dimensions, grain boundary cavity density, and grain boundary groove depth from image data, evaluation master curve,
A program that calculates the life consumption rate from the master curve.
Then, a program for calculating the remaining lifespan and the like are stored from the floppy disk device 63.

プリンタ68からは、算出された各種の値等が出力され
る。
The printer 68 outputs various calculated values.

デイスプレィ装置67には、顕微fi5↓、52゜53
からの画像データとともに、算出された各種値等が表示
される。
The display device 67 has a microscope fi5↓, 52°53
Various calculated values are displayed along with the image data from.

なお、寿命消費量測定手段は、光学顕微鏡51、走査型
電子顕微@ 52、レーザ顕微鏡53、インターフェイ
ス54、各種プログラムが格納されるRAM62、およ
び前記プログラムに基づき動作し画像データから寿命消
費量を算出するCPU61とで構成されている。
Note that the lifetime consumption measurement means includes an optical microscope 51, a scanning electron microscope @ 52, a laser microscope 53, an interface 54, a RAM 62 in which various programs are stored, and operates based on the program to calculate the lifetime consumption from image data. It is composed of a CPU 61 and a CPU 61.

また、寿命消費量算出手段は、CPtJ61とRAM6
2とで構成されている。
In addition, the life consumption calculation means is CPtJ61 and RAM6.
It is composed of 2.

疲労寿命消費率算出手段、クリープ寿命消費率算出手段
、余寿命算出手段も、各種プログラムが格納されるRA
M62と、前記プログラムに基づき、疲労寿命消費率、
クリープ寿命消費率、余寿命を算出するCPU61とで
構成されている。
The fatigue life consumption rate calculation means, the creep life consumption rate calculation means, and the remaining life calculation means are also used in the RA where various programs are stored.
M62, and based on the above program, the fatigue life consumption rate,
It is composed of a CPU 61 that calculates the creep life consumption rate and the remaining life.

次に、余寿命算出方法、および余寿命診断システムの動
作について、第1図および第2図、第4図〜第14図に
基づいて説明する。
Next, the remaining life calculation method and the operation of the remaining life diagnosis system will be explained based on FIGS. 1, 2, and 4 to 14.

部材の損傷及び脆化のデータサンプリングは。Data sampling of component damage and embrittlement.

レプリカ法で行う(ステップ1)。なお、本実施例では
、データサンプリング箇所は蒸気タービン高圧1段のヒ
ートグループ部(HG部)である。
The replica method is used (step 1). In this embodiment, the data sampling location is the heat group section (HG section) of the first stage high-pressure steam turbine.

レプリカの採取は、第2図に示すように、以下の手順で
行う。
Replica collection is performed in the following steps, as shown in FIG.

蒸気タービン高圧1段のHG部には、第4図に示すよう
に、スケール層70が形成されているので、これを除去
する(ステップ1−1)。そして、母材71の表面72
から疲労損傷評価用のレプリカを採取する(ステップ1
−2)。
As shown in FIG. 4, a scale layer 70 is formed in the HG section of the first stage of the high pressure steam turbine, so this is removed (step 1-1). Then, the surface 72 of the base material 71
Collect replicas for fatigue damage evaluation from (Step 1)
-2).

次に、第5図に示すように5表面72を研磨して、鏡面
研磨仕上げ面73にする(ステップ1−3)。この鏡面
研磨仕上げ面73に対して、5%ナイタール等の腐食液
により表面腐食処理を施しくステップ1−4)、金属組
織の観察を容易にする。腐食処理された鏡面研磨し上げ
面73からクリープ損傷評価用のレプリカを採取する(
ステップ1−5)。
Next, as shown in FIG. 5, the surface 72 is polished to a mirror-polished surface 73 (step 1-3). This mirror-polished surface 73 is subjected to a surface corrosion treatment using a corrosive solution such as 5% nital (step 1-4) to facilitate observation of the metal structure. A replica for creep damage evaluation is collected from the corrosion-treated mirror-polished surface 73 (
Steps 1-5).

さらに、腐食処理された鏡面研磨し上げ面73を1表面
粗さが0.02μm位になるまで、アルミナバフ研磨す
る(ステップ1−6)。パフ研磨の終γ後、ピクリン酸
飽和水溶液に部材表面を2時間から3時間浸漬し表面腐
食処理を施す(ステップ]−7)。
Furthermore, the mirror-polished surface 73 that has been subjected to the corrosion treatment is alumina buff-polished until the surface roughness is approximately 0.02 μm (step 1-6). After completion of the puff polishing, the surface of the member is immersed in a saturated aqueous solution of picric acid for 2 to 3 hours to perform a surface corrosion treatment (Step]-7).

この腐食処理後1表面を洗滌し、脆化度評価用のレプリ
カを採取する(ステップ1−8)。
After this corrosion treatment, one surface is washed and a replica is taken for evaluation of the degree of embrittlement (step 1-8).

このように、レプリカを評価対象物の一定箇所から採取
することにより、各損傷形態間における環境の変化がほ
とんどなく、各損傷形態をほぼ等価に評価することがで
きる。
In this way, by collecting replicas from certain locations on the object to be evaluated, there is almost no change in the environment between each damage form, and each damage form can be evaluated approximately equally.

また、疲労評価用のレプリカを最初に採取するのは、疲
労損傷は部材の表面に生じるためであり、次に、クリー
プ評価用のレプリカを採取するのは、評価対象物内部の
粒界損傷が主劣化要因であるためである。最後に脆化度
評価用のレプリカを採取するのは、脆化機構が粒界への
リンの偏析が原因であるため、表層部では酸化や脱炭等
の化学反応により、リン偏析量を正確に把握できない恐
れがあるからである。
In addition, the reason why a replica for fatigue evaluation is taken first is because fatigue damage occurs on the surface of the member, and the replica for creep evaluation is taken next because grain boundary damage inside the evaluation object is taken. This is because it is the main deterioration factor. Finally, a replica is collected for evaluation of the degree of embrittlement because the embrittlement mechanism is caused by segregation of phosphorus at grain boundaries, so chemical reactions such as oxidation and decarburization occur in the surface layer to accurately measure the amount of phosphorus segregation. This is because there is a risk that it may not be possible to grasp the

疲労評価用のレプリカ、クリープ評価用のレプリカ、脆
化度評価用のレプリカは、それぞれ、光学顕微鏡51、
走査型電子顕微鏡52、レーザ顕微鏡53により、拡大
され、TVカメラ55からインタフェース54を介して
、余寿命診断装置60へ、画像データとして送られる(
ステップ2゜3.4)。このとき、画像データは、余寿
命診断装置60で画像処理されるため、インターフェ−
ス54で、デジタル信号化される。
The replica for fatigue evaluation, the replica for creep evaluation, and the replica for embrittlement evaluation are each equipped with an optical microscope 51,
It is magnified by a scanning electron microscope 52 and a laser microscope 53 and sent as image data from a TV camera 55 to a remaining life diagnosis device 60 via an interface 54 (
Step 2゜3.4). At this time, the image data is processed by the remaining life diagnosis device 60, so the interface
At step 54, the signal is converted into a digital signal.

疲労評価は、疲労評価用レプリカの表面微視亀裂寸法に
基づいて行われる。
Fatigue evaluation is performed based on the surface microcrack size of the replica for fatigue evaluation.

疲労評価用のレプリカの画像データは、光デイスク装置
64に記憶されると共に、第6図に示すように1表面微
視亀裂以外の酸化皮膜むらや人工的な傷等のノイズが除
去される。ノイズ除去は。
The image data of the replica for fatigue evaluation is stored in the optical disk device 64, and as shown in FIG. 6, noises such as oxide film unevenness and artificial scratches other than one surface microcracks are removed. Noise removal.

2値化処理やコントラスト処理等の画像処理法により、
行われる。
Through image processing methods such as binarization processing and contrast processing,
It will be done.

ノイズ除去されたいくつかの画像データから、視野中の
最大亀裂寸法のみを把握し、複数の最大亀裂寸法を統計
処理し、代表亀裂寸法aidを求める(ステップ5)。
From some image data from which noise has been removed, only the maximum crack size in the field of view is grasped, and the plurality of maximum crack sizes are statistically processed to obtain a representative crack size aid (step 5).

亀裂寸法と脆化を考慮しない疲労寿命消費率とには、第
9図に示すマスターカーブのような関係があるため、こ
のマスターカーブから脆化を考慮しない疲労寿命消費率
が算出される。代表亀裂寸法aHと脆化を考慮しない疲
労寿命消費率とは、デイスプレィ装置67に表示される
と共に、プリンタ68で印刷表示される。
Since the crack size and the fatigue life consumption rate without considering embrittlement have a relationship as shown in the master curve shown in FIG. 9, the fatigue life consumption rate without consideration of embrittlement is calculated from this master curve. The representative crack size aH and the fatigue life consumption rate without considering embrittlement are displayed on the display device 67 and printed on the printer 68.

一方、m fU度評価は、脆化度評価用レプリカの粒界
腐食溝深さに基づいて行われる。
On the other hand, m fU degree evaluation is performed based on the intergranular corrosion groove depth of the replica for embrittlement degree evaluation.

脆化度評価用レプリカの画像データは、疲労評価用レプ
リカの画像データと同様に、光デイスク装置64に記憶
されると共に、第7図に示すように、ノイズ除去される
The image data of the replica for evaluating the degree of embrittlement is stored in the optical disk device 64 in the same way as the image data of the replica for fatigue evaluation, and as shown in FIG. 7, noise is removed.

ノイズ除去された画像データから、粗さのピーク値を求
められ、この値が代表粒界溝深さg、□となる(ステッ
プ6)。
A peak value of roughness is determined from the image data from which noise has been removed, and this value becomes the representative grain boundary groove depth g, □ (step 6).

また、クリープ評価は、クリープ評価用レプリカのキャ
ビティ密度に基づいて行われる。
Further, the creep evaluation is performed based on the cavity density of the replica for creep evaluation.

クリープ評価用レプリカの画像データは、前述同様、光
ディスク64に記憶されると共に、第8図に示すように
、ノイズ除去され、この画像データからキャビティ密度
d、□が求められる(ステップ7)。キャビティ密度と
脆化を考慮しないクリープ寿命消費率とには、第10図
に示すマスターカーブのような関係があるため、このマ
スターカーブから脆化を考慮しないクリープ寿命消費率
が算出される。キャビティ密度di1と脆化を考慮しな
いクリープ寿命消費率とは、デイスプレィ装置67に表
示されると共に、プリンタ68で印刷表示される。
The image data of the creep evaluation replica is stored in the optical disk 64 as described above, and as shown in FIG. 8, noise is removed, and the cavity density d, □ is determined from this image data (step 7). Since the cavity density and the creep life consumption rate without consideration of embrittlement have a relationship as shown in the master curve shown in FIG. 10, the creep life consumption rate without consideration of embrittlement is calculated from this master curve. The cavity density di1 and the creep life consumption rate without consideration of embrittlement are displayed on the display device 67 and printed on the printer 68.

粒界溝深さgd□からは、限界亀裂寸法acと限界キャ
ビティ密度dcとが求められる(ステップ8.9)。こ
こで、限界亀裂寸法a。および限界キャビティ密度d。
From the grain boundary groove depth gd□, the critical crack size ac and critical cavity density dc are determined (step 8.9). Here, critical crack size a. and critical cavity density d.

は、部材の寿命とされる亀裂寸法、キャビティ密度のこ
とである。
is the crack size and cavity density that are considered to be the lifetime of the member.

限界亀裂寸法aCは、以下のように算出される。The critical crack size aC is calculated as follows.

粒界溝深さと材料の破面遷移温度(FATT)とには、
第11図に示すような一定の関係があるため、粒界溝深
さからF、 A T Tが求められ1次式により、破壊
靭性値KIcが算出される。
The depth of the grain boundary groove and the fracture surface transition temperature (FATT) of the material are as follows:
Since there is a certain relationship as shown in FIG. 11, F and A T T are obtained from the grain boundary groove depth, and the fracture toughness value KIc is calculated by a linear equation.

K+c=C1+C2exp(C,(T −FATT) 
)ここで、C1、C2,C3は定数で、Tは温度である
K+c=C1+C2exp(C,(T-FATT)
) Here, C1, C2, and C3 are constants, and T is the temperature.

算出された破壊靭性値に+cと応力σとから、次式で、
限界亀裂寸法a。が算出される。
From the calculated fracture toughness value +c and stress σ, the following formula is used:
Critical crack size a. is calculated.

ac= (K+c2・F)/a ここで、Fは部材の形状や亀裂の形状によって定まる形
状係数である。
ac=(K+c2·F)/a Here, F is a shape factor determined by the shape of the member and the shape of the crack.

また、限界キャビティ密度dcは、FATTと反比例の
関係にあるため、先に求めたFATTから算出される。
Further, the critical cavity density dc is inversely proportional to FATT, so it is calculated from the previously determined FATT.

算出された限界亀裂寸法acと代表亀裂寸法azlとか
ら、脆化を考慮した疲労寿命Nfと疲労寿命消費率Φ1
1とが、以下のように算出される(ステップ10)。
From the calculated critical crack size ac and representative crack size azl, the fatigue life Nf and fatigue life consumption rate Φ1 considering embrittlement are calculated.
1 is calculated as follows (step 10).

第12図に示すように、疲労損傷の累積は、負荷繰返し
数の増加と共に、同図中の疲労損傷曲線Fに示されるよ
うに増加して行く。一方、脆化が進むと、部材の靭性が
低下し、部材の許容できる亀裂寸法が同図中の限界亀裂
寸法曲線BFよHB F 21・・に示されるように減
少していく。したがって、疲労寿命は脆化を考慮すると
短くなる。
As shown in FIG. 12, the cumulative amount of fatigue damage increases as the number of load repetitions increases, as shown by fatigue damage curve F in the same figure. On the other hand, as embrittlement progresses, the toughness of the member decreases, and the allowable crack size of the member decreases as shown by critical crack size curves BF to HB F 21 in the figure. Therefore, fatigue life becomes shorter when embrittlement is taken into account.

限界亀裂寸法的1& B Fl T B F2 +・・
・は、温度Tと運転時間tとをパラメータにすると、実
験的に次式のように定めることができる。
Critical crack size 1 & B Fl T B F2 +...
can be determined experimentally as shown in the following equation by using temperature T and operating time t as parameters.

aC=aC(P−に■c) ここで、Pは、P = T (logt +C,)で、
C4は定数である。
aC=aC(P-■c) Here, P is P = T (logt +C,),
C4 is a constant.

疲労損傷間!Fと限界亀裂寸法向Jl! B F□、B
F2゜・・は、余寿命診断装置60のRAM62内に予
め記憶されており、代表亀裂寸法a1□と疲労損傷曲線
Fとから、まず診断時点の繰返し数N1を定める。次に
、限界亀裂寸法向1lAB F□、BF2.・・・は、
温度Tにより複数の曲線を描くことができるため、算出
された限界亀裂寸法aCと繰返し数N□とから限界亀裂
寸法向1lAB F 2を決定する。そして、決定した
限界亀裂寸法向gBp2と疲労損傷曲線Fとの交点りか
ら脆化を考慮した疲労寿命Niを求める。
During fatigue damage! F and critical crack dimension direction Jl! B F□,B
F2°... is stored in advance in the RAM 62 of the remaining life diagnosis device 60, and the number of repetitions N1 at the time of diagnosis is first determined from the representative crack size a1□ and the fatigue damage curve F. Next, critical crack dimension direction 1lAB F□, BF2. ···teeth,
Since a plurality of curves can be drawn depending on the temperature T, the critical crack size direction 1lAB F 2 is determined from the calculated critical crack size aC and the number of repetitions N□. Then, from the intersection of the determined critical crack dimension direction gBp2 and the fatigue damage curve F, the fatigue life Ni is determined in consideration of embrittlement.

ここで、限界亀裂寸法曲線BF2と疲労損傷曲線瞼 Fの精度を高めるために、負荷繰返し数N1や温度Tを
測定しておくか、または、以前の点検時における限界亀
裂寸法や代表亀裂寸法を記憶しておき、これらの値で曲
線を補正してから疲労寿命を求めるとよい。
Here, in order to improve the accuracy of the critical crack size curve BF2 and the fatigue damage curve F, it is necessary to measure the number of load cycles N1 and the temperature T, or to use the critical crack size and representative crack size from the previous inspection. It is best to memorize these values, correct the curve using these values, and then calculate the fatigue life.

脆化を考慮した疲労寿命消費率Φ1、は、次式で求めら
れ。
The fatigue life consumption rate Φ1, which takes embrittlement into consideration, is determined by the following formula.

ΦB = N 、/ N t この疲労寿命消費率Φf1から次式により、脆化を考慮
した疲労余寿命マfが算出される(ステップ12)。
ΦB = N, / N t From this fatigue life consumption rate Φf1, the remaining fatigue life maf in consideration of embrittlement is calculated using the following formula (step 12).

’F i = 1−Φ1、 算出された限界キャビティ密度dcと測定されたキャビ
ティ密度d、□とから、脆化を考慮したクリープ寿命t
zとクリープ寿命消費率Φ。、とか、以下のように算出
される(ステップ11)。
'F i = 1-Φ1, From the calculated critical cavity density dc and the measured cavity density d, □, the creep life t considering embrittlement
z and creep life consumption rate Φ. , etc., is calculated as follows (step 11).

第13図に示すように、クリープ損傷は、負荷時間の増
加と共に、同図中のクリープ損傷曲線Cに示されるよう
に増加して行く。一方、前述したように、脆化が進むと
、部材の靭性が低下するため、部材の許容できるキャビ
ティ密度が同図中の限界キャビティ密度曲線Bcm、B
C2,・・に示されるように減少していく。したがって
、クリープ寿命も脆化を考慮すると短くなる。
As shown in FIG. 13, creep damage increases as the load time increases, as shown by creep damage curve C in the same figure. On the other hand, as mentioned above, as embrittlement progresses, the toughness of the member decreases, so the allowable cavity density of the member is reduced by the limit cavity density curves Bcm and B in the same figure.
It decreases as shown in C2, . Therefore, the creep life is also shortened when embrittlement is taken into account.

クリープ損傷曲線Cと限界キャビティ密度曲線BCユI
BC21・・・は、余寿命診断装置60のRAM62内
に予め記憶されており、測定されたキャビティ密度di
、とクリープ損傷曲線Cとから。
Creep damage curve C and critical cavity density curve BC
BC21... is stored in advance in the RAM 62 of the remaining life diagnosis device 60, and is the measured cavity density di.
, and the creep damage curve C.

まず診断時点の負荷時間t1を定める。次に、限界キャ
ビティ密度曲線B Ct+ BC21・・・は、温度T
により複数の曲線を描くことができるため、算出された
限界キャビティ密度dcと負荷時間t□とから限界キャ
ビティ密度曲線Bc、を決定する。そして、決定した限
界キャビティ密度曲線Bczとクリープ損傷曲線Cとの
交点Eから脆化を考慮したクリープ寿命t、を求める。
First, the load time t1 at the time of diagnosis is determined. Next, the critical cavity density curve B Ct+ BC21... is determined by the temperature T
Since it is possible to draw a plurality of curves, the limit cavity density curve Bc is determined from the calculated limit cavity density dc and the load time t□. Then, from the intersection E of the determined critical cavity density curve Bcz and the creep damage curve C, the creep life t, taking embrittlement into consideration, is determined.

ここで、限界キャビティ密度曲線Be、とクリープ損傷
曲線Cの精度を高めるために、負荷時間L1や温度Tを
測定しておくか、または、以前の蒸気タービン点検時に
おける限界キャビティ密度やキャビティ密度を記憶して
おき、これらの値で曲線を補正してからクリープ寿命を
求めるとよい。
Here, in order to improve the accuracy of the limit cavity density curve Be and the creep damage curve C, it is necessary to measure the load time L1 and temperature T, or to check the limit cavity density and cavity density obtained during previous steam turbine inspection. It is a good idea to memorize these values, correct the curve using these values, and then calculate the creep life.

脆化を考慮したクリープ寿命消費率Φ。、は1次式で求
められ、 ΦC□” t 、 / t t このクリープ寿命消費率Φc1から次式により、脆化を
考慮したクリープ余寿命!。が算出される(ステップ1
3)。
Creep life consumption rate Φ considering embrittlement. , is determined by a linear equation, and ΦC□” t , / t t From this creep life consumption rate Φc1, the remaining creep life considering embrittlement is calculated by the following equation (Step 1
3).

vo=↓−Φ。、 算出された脆化を考慮した疲労寿命消費率Φ11とクリ
ープ寿命消費率ΦC工とから、部材の総合的な余寿命マ
が、次式により求められる(ステップ14)。
vo=↓−Φ. , From the calculated fatigue life consumption rate Φ11 considering embrittlement and creep life consumption rate ΦC, the overall remaining life of the member is determined by the following equation (step 14).

!=1−(Φf1+Φ。、) 第14図に示すように、脆化を考慮した疲労寿命消費率
Φ1□とクリープ寿命消費率ΦC□との和をD i c
として、縦軸にこのD□0をとり、横軸に負荷時間tを
とれば、第12図、第13図と比較して、総合的な余寿
命マは、それぞれの損傷形態ごとの余寿命よりも短くな
っていることが、認識できる。
! =1-(Φf1+Φ.,) As shown in Fig. 14, the sum of the fatigue life consumption rate Φ1□ and the creep life consumption rate ΦC□ considering embrittlement is D i c
If we take this D□0 on the vertical axis and the load time t on the horizontal axis, then compared with Figures 12 and 13, the overall remaining life ma is the remaining life for each damage type. It can be seen that it is shorter than the

以上のように算出された、脆化を考慮した疲労寿命N、
、疲労寿命消費率Φ50、疲労余寿命qf、、脆化を考
慮したクリープ寿命t4、クリープ寿命消費率Φc1、
クリープ余寿命!。、総合的な余寿命マは、逐次、デイ
スプレィ装置67に表示されると共に、プリンタ68で
印刷表示される。
Fatigue life N, taking into account embrittlement, calculated as above,
, Fatigue life consumption rate Φ50, Fatigue remaining life qf, Creep life t4 considering embrittlement, Creep life consumption rate Φc1,
Creep remaining life! . , the overall remaining life map are sequentially displayed on the display device 67 and printed on the printer 68.

算出された総合的な余寿命軍に基づいて、高温部材を補
修するか交換するか、または、蒸気タービンプラントの
運転形態を変えるか、次回の点検時期をいつにするかを
決める(ステップ15)。
Based on the calculated overall remaining life, decide whether to repair or replace high-temperature components, change the operating mode of the steam turbine plant, or when to conduct the next inspection (step 15). .

蒸気タービンプラントの運転形態を決める際には、脆化
を考慮しない疲労寿命消費率、脆化を考慮しないクリー
プ寿命消費率、脆化度を示すFATTから、どの損傷形
態が進行しているかを判断してから、運転形態を決める
とよい。
When determining the operating mode of a steam turbine plant, it is necessary to determine which form of damage is progressing based on the fatigue life consumption rate that does not take into account embrittlement, the creep life consumption rate that does not take into account embrittlement, and FATT, which indicates the degree of embrittlement. After that, decide on the driving mode.

算出された総合的な余寿命マは、繰返し荷重を受ける高
温部材のすべての損傷形態、つまり、疲労損傷、クリー
プ損傷、脆化による劣化を加味したものであるので、高
温部材が実質的に後どのくらい保つかを認識することが
でき、蒸気タービンプラントの安全性を高めることがで
きる。
The calculated overall remaining life ma takes into account all forms of damage to high-temperature components subjected to cyclic loads, that is, fatigue damage, creep damage, and deterioration due to embrittlement, so that the high-temperature components are effectively The safety of the steam turbine plant can be improved by knowing how long to keep it.

なお、本実施例では、粒界溝深さは、レーザ顕微鏡から
の画像データを画像処理して取得しているが、粗さ計に
より直接取得するようにしてもよし)。
In this example, the grain boundary groove depth is obtained by processing image data from a laser microscope, but it may also be obtained directly by a roughness meter).

また、本実施例では、疲労寿命消費量を表す値として1
表面微視亀裂寸法を用いているが、高温部材の表面硬さ
を用いてもよい。また、クリープ寿命消費量を表す値と
して、高温部材の電気抵抗比を用いてもよい。
In addition, in this example, the value representing fatigue life consumption is 1
Although the surface microcrack size is used, the surface hardness of the high temperature member may also be used. Furthermore, the electrical resistance ratio of the high-temperature member may be used as the value representing the creep life consumption.

[発明の効果] 本発明によれば、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命
を、疲労損傷、クリープ損傷、脆化による劣化を把握し
、これらの損傷形態によるすべての寿命消費量を加味し
て、求めているので、高温部材の総合的な余寿命を認識
することができ、高温部材の信頼性を高めることができ
る。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the remaining life of high-temperature members subjected to repeated loads can be determined by understanding deterioration due to fatigue damage, creep damage, and embrittlement, and taking into account all life consumption due to these forms of damage. , the overall remaining life of the high-temperature member can be recognized and the reliability of the high-temperature member can be improved.

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

第1図は余寿命算出のフローチャート、第2図はレプリ
カ採取のフローチャート、第3図は余寿命診断システム
のブロック図、第4図および第5図はレプリカを採取す
る箇所の高温部材部材の要部断面図、第6図は疲労評価
用の画像データを示す説明図、第7図は脆化度評価用の
画像データを示す説明図、第8図はクリープ評価用の画
像データを示す説明図、第9図は表面亀裂寸法と疲労寿
命消費率との関係を示すグラフ、第10図は粒界キャビ
ティ密度とクリープ寿命消費率との関係を示すグラフ、
第11図は粒界溝深さとFATTとの関係を示すグラフ
、第12図は亀裂長さと負荷繰返し数との関係を示すグ
ラフ、第13図はキャビティ密度と負荷時間との関係を
示すグラフ、第14図は損傷率と負荷時間との関係を示
すグラフである。 51・・光学顕微鏡、52・・・走査型電子顕微鏡、5
3・レーザ顕微鏡、55・・・TVカメラ、60・・・
余寿命診断装置、61・・・CPU、62・・・RAM
、63・・フロッピーディスク装置、64・・・光デイ
スク装置。 第1r!A
Figure 1 is a flowchart for calculating the remaining lifespan, Figure 2 is a flowchart for replica collection, Figure 3 is a block diagram of the remaining lifespan diagnosis system, and Figures 4 and 5 are the main points of the high-temperature parts where replicas are collected. 6 is an explanatory diagram showing image data for fatigue evaluation, FIG. 7 is an explanatory diagram showing image data for embrittlement evaluation, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing image data for creep evaluation. , FIG. 9 is a graph showing the relationship between surface crack size and fatigue life consumption rate, FIG. 10 is a graph showing the relationship between grain boundary cavity density and creep life consumption rate,
FIG. 11 is a graph showing the relationship between grain boundary groove depth and FATT, FIG. 12 is a graph showing the relationship between crack length and load repetition rate, and FIG. 13 is a graph showing the relationship between cavity density and loading time. FIG. 14 is a graph showing the relationship between damage rate and load time. 51... Optical microscope, 52... Scanning electron microscope, 5
3. Laser microscope, 55...TV camera, 60...
Remaining life diagnosis device, 61...CPU, 62...RAM
, 63... Floppy disk device, 64... Optical disk device. 1st r! A

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命診断方法にお
いて、 前記高温部材の疲労寿命消費量と、クリープ寿命消費量
と、脆化による寿命消費量とを測定し、 前記疲労寿命消費量と前記クリープ寿命消費量と前記脆
化による寿命消費量とを加算したものに基づいて、余寿
命を算出することを特徴とする余寿命診断方法。 2、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命診断方法にお
いて、 前記高温部材の疲労寿命消費量と、クリープ寿命消費量
と、脆化度とを測定し、 予め求められている疲労寿命消費量と脆化度と疲労寿命
との関係と、測定した前記疲労寿命消費量と前記脆化度
とから、脆化を考慮した疲労寿命を求め、該脆化を考慮
した疲労寿命と、測定した前記疲労寿命消費量とから、
脆化を考慮した疲労寿命消費率を算出し、 予め求められているクリープ寿命消費量と脆化度とクリ
ープ寿命との関係と、測定した前記クリープ寿命消費量
と前記脆化度とから、脆化を考慮したクリープ寿命を求
め、該脆化を考慮したクリープ寿命と、測定した前記ク
リープ寿命消費量とから、脆化を考慮したクリープ寿命
消費率を算出し、 前記脆化を考慮した疲労寿命消費率と前記脆化を考慮し
たクリープ寿命消費率とに基づき、前記高温部材の総合
的な余寿命を算出することを特徴とする余寿命診断方法
。 3、前記予め求められている疲労寿命消費量と脆化度と
疲労寿命との関係を、測定時期の異なる2以上の疲労寿
命消費量と脆化度とで、補正してから、脆化を考慮した
疲労寿命を求めることを特徴とする請求項2記載の余寿
命診断方法。 4、前記予め求められているクリープ寿命消費量と脆化
度とクリープ寿命との関係を、測定時期の異なる2以上
のクリープ寿命消費量と脆化度とで、補正してから、脆
化を考慮したクリープ寿命を求めることを特徴とする請
求項2または3記載の余寿命診断方法。 5、前記疲労寿命消費量と前記クリープ寿命消費量と前
記脆化度と測定順序は、 まず、前記高温部材の所定位置の前記疲労寿命消費量を
測定し、 次に、前記配所定位置を研磨してから前記クリープ寿命
消費量を測定し、 最後に、前記所定位置をさらに研磨してから前記脆化度
を測定することを特徴とする請求項2、3または4記載
の余寿命診断方法。 6、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命診断を行う余
寿命診断システムにおいて、 前記高温部材の疲労寿命消費量と、クリープ寿命消費量
と、脆化による寿命消費量とを測定する寿命消費量測定
手段と、 前記疲労寿命消費量と前記クリープ寿命消費量と前記脆
化による寿命消費量とを加算したものに基づいて、総合
的な余寿命を算出する余寿命算出手段と有することを特
徴とする余寿命診断システム。 7、繰返し荷重を受ける高温部材の余寿命診断を行う余
寿命診断システムにおいて、 疲労寿命消費量とクリープ寿命消費量と脆化度とを算出
するためのそれぞれの測定値から、疲労寿命消費量とク
リープ寿命消費量と脆化度とを算出する寿命消費量算出
手段と、 予め求められている疲労寿命消費量と脆化度と疲労寿命
との関係と、算出した前記疲労寿命消費量と前記脆化度
とから、脆化を考慮した疲労寿命を求め、該脆化を考慮
した疲労寿命と、測定した前記疲労寿命消費量とから、
脆化を考慮した疲労寿命消費率を算出する疲労寿命消費
率算出手段と、 予め求められているクリープ寿命消費量と脆化度とクリ
ープ寿命との関係と、測定した前記クリープ寿命消費量
と前記脆化度とから、脆化を考慮したクリープ寿命を算
出し、該脆化を考慮したクリープ寿命と、測定した前記
クリープ寿命消費量とから、脆化を考慮したクリープ寿
命消費率を算出するクリープ寿命消費率算出手段と、 前記脆化を考慮した疲労寿命消費率と前記脆化を考慮し
たクリープ寿命消費率とに基づき、前記高温部材の総合
的な余寿命を算出する余寿命算出手段とを有することを
特徴とする余寿命診断システム。
[Claims] 1. A method for diagnosing the remaining life of a high-temperature member subjected to repeated loads, comprising: measuring fatigue life consumption, creep life consumption, and life consumption due to embrittlement of the high-temperature member; A remaining life diagnosis method, comprising calculating the remaining life based on the sum of the life consumption, the creep life consumption, and the life consumption due to embrittlement. 2. In a method for diagnosing the remaining life of a high-temperature member subjected to repeated loads, the fatigue life consumption, creep life consumption, and degree of embrittlement of the high-temperature member are measured, and the fatigue life consumption and embrittlement determined in advance are determined. From the relationship between the degree of embrittlement and fatigue life, the measured fatigue life consumption and the degree of embrittlement, determine the fatigue life that takes embrittlement into account, and calculate the fatigue life that takes embrittlement into consideration and the measured fatigue life. From the consumption amount,
The fatigue life consumption rate considering embrittlement is calculated, and the relationship between the creep life consumption, the degree of embrittlement, and the creep life determined in advance, and the measured creep life consumption and the degree of embrittlement are used to calculate the fatigue life consumption rate. From the creep life considering the embrittlement and the measured creep life consumption, calculate the creep life consumption rate taking the embrittlement into consideration, and calculate the fatigue life taking the embrittlement into consideration. A method for diagnosing remaining life, comprising calculating a comprehensive remaining life of the high-temperature member based on a consumption rate and a creep life consumption rate that takes into account the embrittlement. 3. Correct the relationship between the fatigue life consumption, the degree of embrittlement, and the fatigue life determined in advance by using two or more fatigue life consumption amounts and degrees of embrittlement measured at different times, and then calculate the embrittlement. 3. The remaining life diagnosis method according to claim 2, characterized in that the fatigue life taken into consideration is determined. 4. Correct the relationship between the creep life consumption, the degree of embrittlement, and the creep life determined in advance by using two or more creep life consumption values and degrees of embrittlement measured at different times, and then calculate the embrittlement. The method for diagnosing remaining life according to claim 2 or 3, characterized in that the creep life is determined in consideration of creep life. 5. The order of measuring the fatigue life consumption, the creep life consumption, and the degree of embrittlement is as follows: First, the fatigue life consumption at a predetermined position of the high-temperature member is measured, and then the predetermined position is polished. 5. The method for diagnosing remaining life according to claim 2, further comprising: measuring the creep life consumption amount after the above steps are performed, and finally measuring the degree of embrittlement after further polishing the predetermined position. 6. In a remaining life diagnosis system that diagnoses the remaining life of a high-temperature member subjected to repeated loads, the life consumption measurement measures the fatigue life consumption, creep life consumption, and life consumption due to embrittlement of the high-temperature member. and a remaining life calculating means for calculating a comprehensive remaining life based on the sum of the fatigue life consumption, the creep life consumption, and the life consumption due to embrittlement. Remaining life diagnosis system. 7. In a remaining life diagnosis system that diagnoses the remaining life of high-temperature parts subjected to repeated loads, fatigue life consumption and A life consumption calculation means for calculating a creep life consumption and a degree of embrittlement, a predetermined relationship between the fatigue life consumption, a degree of embrittlement, and the fatigue life, and a relationship between the calculated fatigue life consumption and the degree of embrittlement. From the degree of embrittlement, determine the fatigue life considering embrittlement, and from the fatigue life considering embrittlement and the measured fatigue life consumption,
A fatigue life consumption rate calculation means for calculating a fatigue life consumption rate taking embrittlement into consideration; a relationship between a predetermined creep life consumption amount, a degree of embrittlement, and creep life; and a relationship between the measured creep life consumption amount and the creep life consumption rate. Creep life that takes embrittlement into account is calculated from the degree of embrittlement, and creep life consumption rate that takes embrittlement into account is calculated from the creep life that takes embrittlement into consideration and the measured creep life consumption. life consumption rate calculating means; and remaining life calculating means for calculating the overall remaining life of the high temperature member based on the fatigue life consumption rate taking into account the embrittlement and the creep life consumption rate taking the embrittlement into consideration. A remaining lifespan diagnosis system characterized by having:
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JP2010230637A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Embrittlement degree determination method
JP2015190950A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Life evaluation method and life evaluation device

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