JPH0499945A - 耐熱鋼の高温損傷評価方法 - Google Patents
耐熱鋼の高温損傷評価方法Info
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- JPH0499945A JPH0499945A JP2218547A JP21854790A JPH0499945A JP H0499945 A JPH0499945 A JP H0499945A JP 2218547 A JP2218547 A JP 2218547A JP 21854790 A JP21854790 A JP 21854790A JP H0499945 A JPH0499945 A JP H0499945A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 13
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Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高温機器として長時間使用されている高温機器
部材の保守管理に適用される非破壊検査法に関する。
部材の保守管理に適用される非破壊検査法に関する。
従来、高温機器に使用されている耐熱鋼の非破壊検査法
としては、該耐熱鋼にクリープ過程で生成するクリープ
ボイドの生成数密度あるいはクリープボイドの生成した
粒界と生成していない粒界の比によるＡパラメータ法が
ある。
としては、該耐熱鋼にクリープ過程で生成するクリープ
ボイドの生成数密度あるいはクリープボイドの生成した
粒界と生成していない粒界の比によるＡパラメータ法が
ある。
しかし、上述した方法では測定されるクリープボイドの
定量値すなわちクリープボイド面密度あるいはＡパラメ
ータは損傷の平均的情報しか得られない。しかし、実機
での破壊は最大損傷位置で生じることから、寿命後半で
は、該調査対象部位の一部から評価した寿命消費率平均
値は、該調査対象部位の破壊を予想するには危険側の結
果を示す可能性があった。
定量値すなわちクリープボイド面密度あるいはＡパラメ
ータは損傷の平均的情報しか得られない。しかし、実機
での破壊は最大損傷位置で生じることから、寿命後半で
は、該調査対象部位の一部から評価した寿命消費率平均
値は、該調査対象部位の破壊を予想するには危険側の結
果を示す可能性があった。
上記事情に鑑み、本発明はクリープ損傷の最大値によっ
て機器の寿命を評価する手段を提供しようとするもので
ある、 〔問題点を解決するだめの手段〕 そこで、本発明者らはレプリカ等を用いて機械部品とし
て用いられている耐熱鋼のクリープボイド定量値を多数
個測定したところ、クリープボイド定量値の頻度分布曲
線は正規分布を示しており、その最大値分布はガンベル
（Ｇｕｍｂｅｌ ）分布に適合することを見出した。
て機器の寿命を評価する手段を提供しようとするもので
ある、 〔問題点を解決するだめの手段〕 そこで、本発明者らはレプリカ等を用いて機械部品とし
て用いられている耐熱鋼のクリープボイド定量値を多数
個測定したところ、クリープボイド定量値の頻度分布曲
線は正規分布を示しており、その最大値分布はガンベル
（Ｇｕｍｂｅｌ ）分布に適合することを見出した。
すなわち、採取したレプリカを多数個の領域に分け、各
々の領域のクリープボイド定量値の最大値の測定結果を
もとに２重指数（ガンベルＧｕｍｂｅｌ ）確率分布を
用いて該調査位置と同様の使用条件のクリープボイド定
量値の最大値を求め、上記に従って求められるクリープ
ボイド定量値の最大値によって該機械部品の余寿命を評
価することを特徴とする。
々の領域のクリープボイド定量値の最大値の測定結果を
もとに２重指数（ガンベルＧｕｍｂｅｌ ）確率分布を
用いて該調査位置と同様の使用条件のクリープボイド定
量値の最大値を求め、上記に従って求められるクリープ
ボイド定量値の最大値によって該機械部品の余寿命を評
価することを特徴とする。
上述した本発明方法によると、機械部品の一部分のクリ
ープボイドの測定結果をもとに、該機械部品の寿命を決
定する最大損傷部のクリープボイド長さあるいは微小き
裂長さを検出できることから、該機械部品の寿命評価精
度を高めることかでき、該機械の信頼性を高めることが
できる。
ープボイドの測定結果をもとに、該機械部品の寿命を決
定する最大損傷部のクリープボイド長さあるいは微小き
裂長さを検出できることから、該機械部品の寿命評価精
度を高めることかでき、該機械の信頼性を高めることが
できる。
以下本発明に係る一実施例を図面等を参照して説明する
。
。
火力発電用高温蒸気配管として１０万ｈｒ以上使用され
た２１／ｌＣｒ−ｌＭｏ鋼溶接鋼管１ｍを抜管した。該
高温蒸気配管は長時間使用されたことによってその長手
溶接部の溶接熱影響部にクリープボイドが発生していた
が、その全長は８８ｍであることから該高温蒸気配管の
寿命を決定する最大損傷部の損傷の程度を把握するため
には、その全長の調査を行う必要があり、費用、工期の
面から実用上不可能であった。そこで、抜管された１ｍ
の蒸気配管の長手溶接部の１００順毎の計１１ケ所から
第１図にその概観図を示すようなレプリカ１を採取し、
まず、各々のレプリカ中の両端部及び中央部の３ケ所計
３３ケ所の溶接熱影響部２のクリープボイド の平均長
さ及びクリープボイド面密度を測定した。クリープボイ
ド平均長さ、クリープボイド面密度ともに、溶接熱影響
部を中心にして走査型電子顕微鏡によって５００倍の写
真１０視野から求めた。クリープボイド平均長さは各々
の位置のクリープボイドの粒界方向の長さの平均値とし
て求め、クリープボイド面密度は各々の位置の１０視野
中のクリープボイド生成数を観察面積で除した値とした
。全３３ケ所におけるクリープボイド平均長さの度数分
布及びクリープボイド面密度の度数分布をそれぞれ第２
図及び第３図に示す。いずれの分布も、対数正規分布型
の分布を示しており、その最大値分布は２重指数分布（
ガンベルαｍｂｅ１分布）を示すことが予想された。そ
こで、クリープボイド長さについて前述した１１ケ所か
ら採取したレプリカを各々左端、中央、右端の３ケ所に
分割し、各位置の最大クリープボイド長さを求め、平均
ランク法を用いて累積確率を求めてガンベル（Ｇｕｍｂ
ｅｌ ）確率統計紙上にプロットした結果を第４図に示
すが、データは良い直線関係を示し、最大りＩＪ −プ
ボイド長さがガンベル（Ｇｕｍｂｅｌ ）分布に適合す
ることがわかった。
た２１／ｌＣｒ−ｌＭｏ鋼溶接鋼管１ｍを抜管した。該
高温蒸気配管は長時間使用されたことによってその長手
溶接部の溶接熱影響部にクリープボイドが発生していた
が、その全長は８８ｍであることから該高温蒸気配管の
寿命を決定する最大損傷部の損傷の程度を把握するため
には、その全長の調査を行う必要があり、費用、工期の
面から実用上不可能であった。そこで、抜管された１ｍ
の蒸気配管の長手溶接部の１００順毎の計１１ケ所から
第１図にその概観図を示すようなレプリカ１を採取し、
まず、各々のレプリカ中の両端部及び中央部の３ケ所計
３３ケ所の溶接熱影響部２のクリープボイド の平均長
さ及びクリープボイド面密度を測定した。クリープボイ
ド平均長さ、クリープボイド面密度ともに、溶接熱影響
部を中心にして走査型電子顕微鏡によって５００倍の写
真１０視野から求めた。クリープボイド平均長さは各々
の位置のクリープボイドの粒界方向の長さの平均値とし
て求め、クリープボイド面密度は各々の位置の１０視野
中のクリープボイド生成数を観察面積で除した値とした
。全３３ケ所におけるクリープボイド平均長さの度数分
布及びクリープボイド面密度の度数分布をそれぞれ第２
図及び第３図に示す。いずれの分布も、対数正規分布型
の分布を示しており、その最大値分布は２重指数分布（
ガンベルαｍｂｅ１分布）を示すことが予想された。そ
こで、クリープボイド長さについて前述した１１ケ所か
ら採取したレプリカを各々左端、中央、右端の３ケ所に
分割し、各位置の最大クリープボイド長さを求め、平均
ランク法を用いて累積確率を求めてガンベル（Ｇｕｍｂ
ｅｌ ）確率統計紙上にプロットした結果を第４図に示
すが、データは良い直線関係を示し、最大りＩＪ −プ
ボイド長さがガンベル（Ｇｕｍｂｅｌ ）分布に適合す
ることがわかった。
そこで、該供試鋼管（１ｍ）の溶接部に存在する最大ク
リープボイド長さを本発明方法によって推定した。まず
、第４図に示しだ最大クリープボイド長さ分布は供試鋼
管の０．１６ ｗｎ （レプリカ１枚に含まれる溶接部
の長さ）×１０視野＝ １．６ ｍｍであることから、
供試鋼管（１ｍ）の最大クリープボイド長さは第４図に
示した最大クリープボイド長さ分布から下式に示す再帰
期間における最大クリープボイド長さを求めることによ
って求めることができる。
リープボイド長さを本発明方法によって推定した。まず
、第４図に示しだ最大クリープボイド長さ分布は供試鋼
管の０．１６ ｗｎ （レプリカ１枚に含まれる溶接部
の長さ）×１０視野＝ １．６ ｍｍであることから、
供試鋼管（１ｍ）の最大クリープボイド長さは第４図に
示した最大クリープボイド長さ分布から下式に示す再帰
期間における最大クリープボイド長さを求めることによ
って求めることができる。
Ｔ−（推定したい区間の長さ一１０００ｗｎ ） ／
（測定区間１．６餌）−６２５ 第４図中にこのようにして、供試鋼管１ｍの最大クリー
プボイド長さを推定した結果を示すが、最大クリープボ
イド長さは１４０μｍ と推定された。
（測定区間１．６餌）−６２５ 第４図中にこのようにして、供試鋼管１ｍの最大クリー
プボイド長さを推定した結果を示すが、最大クリープボ
イド長さは１４０μｍ と推定された。
そこで該供試材を研磨し、実体顕微鏡によってクリープ
ボイドの直接観察を行い、最大のクリープボイド長さを
求めたところ１２５μｍ であり、本発明方法によって
推定した最大クリープボイド長さ１４０μｍとほぼ一致
していた。
ボイドの直接観察を行い、最大のクリープボイド長さを
求めたところ１２５μｍ であり、本発明方法によって
推定した最大クリープボイド長さ１４０μｍとほぼ一致
していた。
以上詳述した如く、本発明方法によれば、高温応力下で
使用されている耐熱鋼からなる機械部品の最大損傷を、
一部分の測定結果から精度良く評価する手法を提供でき
ることから、該機械部品の損傷評価を全域調査よりも極
めて短時間で行うことができ、また、ぬき取り検査で実
施していた損傷評価の精度を高め、該機械部品の信頼性
を高めることができる。
使用されている耐熱鋼からなる機械部品の最大損傷を、
一部分の測定結果から精度良く評価する手法を提供でき
ることから、該機械部品の損傷評価を全域調査よりも極
めて短時間で行うことができ、また、ぬき取り検査で実
施していた損傷評価の精度を高め、該機械部品の信頼性
を高めることができる。
第１図は、本発明の一実施例として長期使用火力発電プ
ラント高温蒸気配管溶接部から採取したレプリカの模式
図、第２図は本発明の一実施例として測定した該蒸気配
管溶接部のクリープボイド長さの度数分布図、第３図は
本発明の一実施例として測定した該蒸気配管溶接部のク
リープボイド面密度の度数分布図、第４図は最大クリー
プボイド長さ分布図（Ｇｕｍｂｅｌ確率プロット図）で
ある。 ■・・・レプリカ、２・・・溶接熱影響部、３・・・溶
接金属、４・・・母材、５・・・レプリカ貼付用プラス
チック台板。
ラント高温蒸気配管溶接部から採取したレプリカの模式
図、第２図は本発明の一実施例として測定した該蒸気配
管溶接部のクリープボイド長さの度数分布図、第３図は
本発明の一実施例として測定した該蒸気配管溶接部のク
リープボイド面密度の度数分布図、第４図は最大クリー
プボイド長さ分布図（Ｇｕｍｂｅｌ確率プロット図）で
ある。 ■・・・レプリカ、２・・・溶接熱影響部、３・・・溶
接金属、４・・・母材、５・・・レプリカ貼付用プラス
チック台板。
Claims (1)
- 調査部位から採取されたレプリカまたは実体サンプル
を同一面積の多数個の領域に分け、各領域中の最大クリ
ープボイド長さ、最大クリープボイド密度、あるいは最
大微小き裂長さからなるクリープボイド定量値の最大値
の測定結果をもとに、２重指数確率分布によって該調査
部位のクリープボイド定量値の最大値を求め、該評価結
果をもとに当該部位の余寿命を求めることを特徴とする
耐熱鋼の高温損傷評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218547A JP2670182B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 耐熱鋼の高温損傷評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218547A JP2670182B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 耐熱鋼の高温損傷評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499945A true JPH0499945A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2670182B2 JP2670182B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=16721648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218547A Expired - Fee Related JP2670182B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 耐熱鋼の高温損傷評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670182B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002014835A1 (fr) * | 2000-08-16 | 2002-02-21 | The Chugoku Electric Power Co., Inc. | Procédé d'évaluation de la limite de fluage |
| JP2010223823A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | クリープ損傷評価方法 |
| CN103439473A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-12-11 | 河北省电力建设调整试验所 | 一种12Cr1MoV钢受热面状态评估方法 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2218547A patent/JP2670182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002014835A1 (fr) * | 2000-08-16 | 2002-02-21 | The Chugoku Electric Power Co., Inc. | Procédé d'évaluation de la limite de fluage |
| GB2383848A (en) * | 2000-08-16 | 2003-07-09 | Chugoku Electric Power | Method for evaluating creep lifetime |
| GB2383848B (en) * | 2000-08-16 | 2004-07-28 | Chugoku Electric Power | Creep life evaluation method |
| JP2010223823A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | クリープ損傷評価方法 |
| CN103439473A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-12-11 | 河北省电力建设调整试验所 | 一种12Cr1MoV钢受热面状态评估方法 |
| CN103439473B (zh) * | 2013-07-15 | 2016-01-20 | 河北省电力建设调整试验所 | 一种12Cr1MoV钢受热面状态评估方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2670182B2 (ja) | 1997-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |