JPH0815115A - Thermal stress monitor - Google Patents

Thermal stress monitor

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JPH0815115A
JPH0815115A JP14311394A JP14311394A JPH0815115A JP H0815115 A JPH0815115 A JP H0815115A JP 14311394 A JP14311394 A JP 14311394A JP 14311394 A JP14311394 A JP 14311394A JP H0815115 A JPH0815115 A JP H0815115A
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JP
Japan
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stress
pipe
thermal
surface temperature
calculation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP14311394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koen Hojo
公延 北条
Akihiko Kato
顕彦 加藤
Takashi Umehara
隆司 梅原
Shinichi Takano
真一 高野
Yasuhiro Morimoto
保広 森本
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.)
KORYO ENG KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
KORYO ENG KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by KORYO ENG KK, Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical KORYO ENG KK
Priority to JP14311394A priority Critical patent/JPH0815115A/en
Publication of JPH0815115A publication Critical patent/JPH0815115A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a thermal stress monitor in which the stress caused by a reaction load from the piping side, as well as the stress generated from the pipe base part itself, can be evaluated. CONSTITUTION:The thermal stress monitor 20 comprises a fatigue monitoring/ operating section 21, a pipe base part data base 22, and a piping part data base 23, wherein the pipe base part data base 22 stores the Green function 22a of pipe base stress, a temperature variation diagram 22b, and a stress 22c for a unit reaction load. The piping part data base 23 stores the pipe base reaction 23a due to an equivalent thermal bending stress and a temperature variation diagram 23b. The fatigue monitoring/operating section 21 receives a temperature variation 2a on the outer surface of the pipe base part, a temperature variation 3a on the outer surface of the piping, and a pressure variation 4a from sensors 2, 3, 4, executes crack stability evaluation and fatigue damage calculation using the data stored in the data bases 22, 23, and presents the results on a display.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント等に適用
される熱応力モニタリング装置に関し、特に配管部にお
ける疲労損傷係数及びき裂安定性を評価する配管管台部
熱成層対応の熱応力モニタリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal stress monitoring device applied to a power plant or the like, and particularly to a thermal stress monitoring for a pipe pipe base thermal stratification for evaluating fatigue damage coefficient and crack stability in a pipe part. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、発電プラント等に適用される熱応
力モニタリングシステムは、図4に示すように対象を配
管部としてモニタリング演算部を構成している。図4に
おいて、1は熱応力疲労モニタリング装置で、疲労モニ
タリング演算部11とデータベース部12とにより構成
される。データベース部12には、等価熱曲げ応力デー
タベース12a、応力のグリーン関数12b、及び温度
変化線図12cが格納されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal stress monitoring system applied to a power plant or the like, as shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a thermal stress fatigue monitoring device, which is composed of a fatigue monitoring calculation unit 11 and a database unit 12. The database section 12 stores an equivalent thermal bending stress database 12a, a Green function of stress 12b, and a temperature change diagram 12c.

【0003】等価熱曲げ応力データベース12aは、評
価対象配管断面に内壁温度の単位線形温度分布12a1
(水平配管を横から見たとき、配管頂部と底部の温度差
が1℃の直線分布となる温度分布)を想定し、ビームモ
デルFEM解析(Finite Element Method :有限要素法
解析)12a2 を実施して求めている。上記ビームモデ
ルは、FEM解析の一つであり、配管系を解析する場合
に多く用いられている。また、上記FEM解析は、解析
する構造物を細かいメッシュ要素に分割し、一つ一つの
要素に対し、変位と力に関する平衡方程式を作る。次に
対象モデルの境界条件を平衡方程式に付与し、この連立
方程式を解くことにより、各要素における応力、変形量
などを計算することができる。
The equivalent thermal bending stress database 12a has a unit linear temperature distribution 12a1 of the inner wall temperature on the cross section of the pipe to be evaluated.
Beam model FEM analysis (Finite Element Method analysis) 12a2 was carried out assuming a temperature distribution where the temperature difference between the top and bottom of the horizontal pipe is 1 ° C when viewed from the side. I am asking for. The beam model is one of FEM analyzes and is often used when analyzing a piping system. In the FEM analysis, the structure to be analyzed is divided into fine mesh elements, and a balance equation regarding displacement and force is created for each element. Next, the boundary conditions of the target model are given to the equilibrium equations, and the simultaneous equations are solved, so that the stress, the amount of deformation, etc. in each element can be calculated.

【0004】応力のグリーン関数12bは、流体温度等
境界条件の温度1℃のステップ的な温度変化に対する応
力の変化であり、予め大型計算機(図示せず)により、
内壁の単位温度変化12b1 に対して軸対象モデルのF
EM解析12b2 を実施して求めている。また、温度変
化線図12cは、内表面温度から外表面温度を減算した
値と外表面温度の時間変化率との関係として求めてい
る。
The Green function of stress 12b is a change in stress with respect to a stepwise temperature change of 1 ° C., which is a boundary condition such as a fluid temperature.
For the unit temperature change 12b1 of the inner wall, F of the axis symmetric model
EM analysis 12b2 is carried out to obtain. Further, the temperature change diagram 12c is obtained as a relationship between the value obtained by subtracting the outer surface temperature from the inner surface temperature and the time change rate of the outer surface temperature.

【0005】また、配管部には複数の配管外表面温度セ
ンサ3及び圧力センサ4が設けられている。疲労モニタ
リング演算装置1の疲労モニタリング演算部12は、配
管外表面温度センサ3から外表面温度変化3a、圧力セ
ンサ4から圧力変化4aの信号を入力し、データベース
部12に格納されたデータを用いて、き裂安定性評価及
び疲労損傷評価を行なう。
A plurality of pipe outer surface temperature sensors 3 and pressure sensors 4 are provided in the pipe portion. The fatigue monitoring calculation unit 12 of the fatigue monitoring calculation device 1 inputs the signals of the outer surface temperature change 3a from the pipe outer surface temperature sensor 3 and the pressure change 4a from the pressure sensor 4 and uses the data stored in the database unit 12 Conduct crack stability evaluation and fatigue damage evaluation.

【0006】表示装置5は、中央制御室等の所定の位置
に設けられ、評価結果を表示する。次に、上記熱応力モ
ニタリング装置の動作を図5のフローチャートにより説
明する。疲労モニタリング演算部11は、配管外表面温
度センサ3により測定された外表面温度変化3aを入力
信号とし、温度変化線図12cを用いて評価点断面の内
壁温度分布11aとその時間変化11bを求める。この
推定内壁温度時間変化11bと、応力のグリーン関数1
2bから抽出されたグリーン関数法11cを用いて熱衝
撃応力の計算11dを実施する。
The display device 5 is provided at a predetermined position such as a central control room and displays the evaluation result. Next, the operation of the thermal stress monitoring device will be described with reference to the flowchart of FIG. The fatigue monitoring calculation unit 11 uses the outer surface temperature change 3a measured by the pipe outer surface temperature sensor 3 as an input signal, and obtains the inner wall temperature distribution 11a of the evaluation point cross section and its time change 11b using the temperature change diagram 12c. . This estimated inner wall temperature change 11b and Green's function of stress 1
Calculation 11d of thermal shock stress is implemented using the Green's function method 11c extracted from 2b.

【0007】また、評価点断面内壁温度分布11aに従
い、非線形的な温度分布成分に対し、配管断面内のモー
メントと力の自己バランス式より配管断面内局所熱応力
の計算11eを実行する。疲労モニタリング演算部11
は同時に等価熱曲げ応力データベース12aを用いて等
価熱曲げ応力の計算11fを行なう。更に、圧力センサ
4から入力した圧力変化4a信号に対して係数倍を乗じ
て内圧応力計算11gを実施する。
Further, according to the inner wall temperature distribution 11a of the evaluation point cross section, the calculation 11e of the local thermal stress in the pipe cross section is executed for the nonlinear temperature distribution component by the self-balancing equation of the moment and the force in the pipe cross section. Fatigue monitoring calculation unit 11
At the same time, the equivalent thermal bending stress calculation 11f is performed using the equivalent thermal bending stress database 12a. Further, the pressure change 4a signal input from the pressure sensor 4 is multiplied by a coefficient multiple to perform internal pressure stress calculation 11g.

【0008】この内圧応力の計算11g、熱衝撃応力の
計算11d、配管断面内局所熱応力の計算11e、及び
等価熱曲げ応力の計算11fの各計算結果から疲労損傷
計算11hを実施する。また、熱曲げ応力の計算11
f、及び内圧応力の計算11gとの計算結果から想定き
裂に対する正味応力概念によるき裂安定性評価11iを
行なう。
Fatigue damage calculation 11h is executed from the calculation results of the internal pressure stress calculation 11g, the thermal shock stress calculation 11d, the pipe cross-section local thermal stress calculation 11e, and the equivalent thermal bending stress calculation 11f. Also, calculation of thermal bending stress 11
Based on the calculation result of f and internal pressure stress calculation 11g, a crack stability evaluation 11i based on the net stress concept for an assumed crack is performed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムで
は、配管部を対象として熱応力の評価フローを組み立て
ているが、配管管台部に対しては配管側からの影響を考
慮する必要がある等、熱応力評価ロジックが一部配管の
応力を評価する部分と異なり、配管管台部を着目すると
きには、従来の方法では適用が不可能であった。
In the above-mentioned conventional system, the thermal stress evaluation flow is assembled for the piping portion, but it is necessary to consider the influence from the piping side on the piping base portion. Unlike the part in which the thermal stress evaluation logic evaluates the stress of a part of the pipe, the conventional method cannot be applied when focusing on the pipe stub.

【0010】本発明は上記実情に鑑みて成されてもの
で、管台部自身で発する応力以外に配管側からの反力荷
重による応力を評価できると共に、管台部応力評価が可
能であり、かつ、疲労損傷計算による寿命推定も可能な
熱応力モニタリング装置を提供することを目的とする。
Since the present invention has been made in view of the above circumstances, it is possible to evaluate the stress due to the reaction force load from the piping side in addition to the stress generated in the nozzle part itself, and to evaluate the stress in the nozzle part. Moreover, it is an object of the present invention to provide a thermal stress monitoring device capable of estimating the life by fatigue damage calculation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱応力モニ
タリング装置は、評価点近傍に取り付けられた外表面温
度センサにより測定されたデータと、予め求めた内表面
温度から外表面温度を減算したデータと管台部外表面温
度の時間変化率から上記評価点近傍の推定内壁温度分布
及び推定内壁温度時間変化を求める手段と、この手段に
より求められた推定内壁温度分布から配管断面内局所熱
応力を求めると共に配管側からの外力荷重を推定して等
価熱曲げ応力を評価する手段と、上記推定内壁温度時間
変化からグリーン関数法を用いて熱衝撃応力を求める手
段と、圧力センサにより測定されたデータから内圧応力
を求める手段と、上記配管断面内局所熱応力と上記等価
熱曲げ応力と上記熱衝撃応力と上記内圧応力とから配管
の疲労損傷評価及びき裂安定性評価を行なう手段とを具
備したことを特徴とする。
The thermal stress monitoring device according to the present invention subtracts the outer surface temperature from the data measured by the outer surface temperature sensor mounted near the evaluation point and the inner surface temperature obtained in advance. A means for obtaining the estimated inner wall temperature distribution near the above evaluation points and the estimated inner wall temperature time change from the data and the time change rate of the outer surface temperature of the nozzle part, and the local thermal stress in the pipe cross section from the estimated inner wall temperature distribution obtained by this means And means to evaluate the equivalent thermal bending stress by estimating the external force load from the piping side, means to obtain the thermal shock stress using the Green's function method from the estimated internal wall temperature change over time, and the pressure sensor A means for determining internal pressure stress from the data, a pipe fatigue damage evaluation from the local thermal stress in the pipe cross section, the equivalent thermal bending stress, the thermal shock stress, and the internal pressure stress. Characterized by comprising a means for performing can 裂安 qualitative assessment.

【0012】[0012]

【作用】配管及び管台部等の評価点近傍に設置された外
表面温度センサからデータを入力し、予め準備しておい
た管台部外表面温度時間変化と、内表面温度から外表面
温度を減算したデータとの関係カーブを用いて評価点近
傍の推定内壁温度時間変化を求め、軸対象モデルのグリ
ーン関数法を用いて板厚方向熱衝撃応力を評価する。即
ち、熱衝撃的に瞬時に配管内液体温度が全体的に変化す
る場合に、管台部軸対象モデルに対するグリーン関数法
を用いて板厚方向局所熱応力を評価する。
[Operation] Data is input from the outer surface temperature sensor installed near the evaluation points of the pipe and the nozzle part, and the time change of the outer surface temperature of the nozzle part prepared in advance and the change from the inner surface temperature to the outer surface temperature The estimated internal wall temperature change near the evaluation point is obtained using the relationship curve with the data obtained by subtracting, and the thermal shock stress in the plate thickness direction is evaluated using the Green's function method of the axial symmetric model. That is, when the liquid temperature in the pipe changes instantaneously due to thermal shock, the local thermal stress in the plate thickness direction is evaluated using the Green's function method for the stub part axis symmetrical model.

【0013】管台部断面内の温度分布による非軸対象応
力成分は、温度分布より配管断面内のモーメント及び力
の自己バランスから定式化する。また、管台部は、配管
と結合することにより、配管側の固定点となっているた
め、配管部に発生した熱応力の反力荷重を受ける。この
反力(管台部にとっては外力)を評価するため、配管側
にも代表個所に外表面温度センサを設置し、内壁温度分
布を求め、線形成分と非線形成分に分離する。線形成分
が管台への反力として作用するため、配管側で単位線形
温度分布に対する管台側固着点での反力荷重を計算して
データベース化する。管台側でも単位外力が働いたとき
の着目点で発生する応力をデータベースとしておけば、
配管側で生じた線形温度が求まれば、反力荷重による応
力が求められる。これらの手法により、配管管台部の熱
応力評価が可能となる。
The asymmetric stress component due to the temperature distribution in the section of the nozzle section is formulated from the self-balance of the moment and force in the section of the pipe from the temperature distribution. Further, since the nozzle part is connected to the pipe and serves as a fixed point on the pipe side, it receives a reaction force load of thermal stress generated in the pipe part. In order to evaluate this reaction force (external force for the nozzle part), an outer surface temperature sensor is installed at a representative location on the pipe side, the inner wall temperature distribution is obtained, and it is separated into a linear component and a non-linear component. Since the linear component acts as a reaction force on the nozzle, the reaction force load at the nozzle fixing side for the unit linear temperature distribution on the piping side is calculated and stored in the database. If the stress generated at the point of interest when a unit external force acts on the nozzle side is stored as a database,
If the linear temperature generated on the pipe side is obtained, the stress due to the reaction load can be obtained. By these methods, it becomes possible to evaluate the thermal stress of the pipe stub.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。本発明の熱応力モニタリング装置及びその周辺
の構成を図1及び図2に示す。図1において、15は配
管で、低温水配管部15a及び高温水配管部15bから
なり、管台16に連結されて支持されている。上記配管
15には、配管部代表断面の概評面温度を計測する配管
外表面温度センサ3を設けると共に、管台16の近傍に
管台外表面温度センサ2を設ける。また、図1では示し
ていないが、配管15内の圧力を検出するための圧力セ
ンサ4も設置する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show the thermal stress monitoring device of the present invention and its peripheral structure. In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a pipe, which is composed of a low temperature water pipe portion 15a and a high temperature water pipe portion 15b, and is connected to and supported by a nozzle 16. The pipe 15 is provided with a pipe outer surface temperature sensor 3 for measuring a rough surface temperature of a representative cross section of the pipe portion, and a pipe nozzle outer surface temperature sensor 2 in the vicinity of the nozzle 16. Although not shown in FIG. 1, a pressure sensor 4 for detecting the pressure in the pipe 15 is also installed.

【0015】そして、図2に示すように上記各センサ
2,3,4からの管台部外表面温度変化2a、配管外表
面温度変化3a,圧力変化4aの各信号を熱応力モニタ
リング装置20へ入力する。この熱応力モニタリング装
置20は、疲労モニタリング演算部21、管台部データ
ベース22、配管部データベース23からなり、上記各
センサ2,3,4からの管台部外表面温度変化2a、配
管外表面温度変化3a,圧力変化4aの各信号が疲労モ
ニタリング演算部21に入力される。
As shown in FIG. 2, the thermal stress monitoring device 20 receives the signals of the temperature change 2a of the outer surface of the nozzle stub, the temperature change 3a of the outer surface of the pipe, and the pressure change 4a from the respective sensors 2, 3, 4. input. The thermal stress monitoring device 20 includes a fatigue monitoring calculation unit 21, a nozzle section database 22, and a piping section database 23. The nozzle surface outside surface temperature change 2a from each of the sensors 2, 3 and 4 and the piping outside surface temperature. The signals of change 3a and pressure change 4a are input to the fatigue monitoring calculation unit 21.

【0016】上記管台部データベース22には、管台応
力のグリーン関数22a、温度変化線図(内表面温度−
外表面温度と外表面時間変化率の関係)22b、単位反
力荷重に対する応力22cが格納されている。また、配
管部データベース23には、等価熱曲げ応力による管台
部反力23a、温度変化線図(内表面温度−外表面温度
と外表面時間変化率の関係)23bが格納されている。
In the nozzle part database 22, the Green function 22a of the nozzle stress and the temperature change diagram (inner surface temperature-
The relationship between the outer surface temperature and the outer surface time change rate) 22b and the stress 22c for the unit reaction force load are stored. In addition, the pipe part database 23 stores a nozzle base reaction force 23a due to equivalent thermal bending stress and a temperature change diagram (relationship between inner surface temperature-outer surface temperature and outer surface time change rate) 23b.

【0017】上記管台部データベース22に格納される
管台応力のグリーン関数22a及び温度変化線図22b
は、予め大型計算機(図示せず)による管台内壁の単位
温度変化22a1 を入力したとき、管台軸対象モデルF
EM解析22a2 を実施して求めている。また、単位反
力荷重に対する応力22cは、管台16と配管15のつ
なぎ部に単位反力荷重22c1 を作用させ、管台部FE
M解析22c2 により求めている。
Green function 22a of nozzle stress and temperature change diagram 22b stored in nozzle database 22
When the unit temperature change 22a1 of the nozzle inner wall by a large-scale computer (not shown) is input in advance,
The EM analysis 22a2 is carried out for the calculation. Further, the stress 22c against the unit reaction force load causes the unit reaction force load 22c1 to act on the connecting portion between the nozzle 16 and the pipe 15, and the nozzle FE FE
It is determined by M analysis 22c2.

【0018】また、配管部データベース23における等
価熱曲げ応力による管台部反力23aは、内壁温度の単
位直線温度分布23a1 (水平配管を横から見たとき、
配管頂部と底部の温度差が1℃の直線分布となる温度分
布)を想定して、ビームモデルFEM解析23a2 を実
施して求めている。更に、温度変化線図23bは、配管
内壁の単位温度変化23b1 を入力データとして配管軸
対象モデルFEM解析23b2 を実施して求めている。
In addition, the nozzle base reaction force 23a due to the equivalent thermal bending stress in the piping database 23 is the unit linear temperature distribution 23a1 of the inner wall temperature (when the horizontal piping is viewed from the side,
The beam model FEM analysis 23a2 is performed by assuming a temperature distribution in which the temperature difference between the top and bottom of the pipe is 1 ° C.). Further, the temperature change diagram 23b is obtained by performing the pipe axis symmetric model FEM analysis 23b2 using the unit temperature change 23b1 of the pipe inner wall as input data.

【0019】疲労モニタリング演算部21は、各センサ
2,3,4からの管台部外表面温度変化2a、配管外表
面温度変化3a、圧力変化4aの信号が入力されると、
管台部データベース22及び配管部データベース23に
格納されたデータを用いて疲労損傷計算及びき裂安定性
評価を行ない、その結果を表示装置に表示する。
The fatigue monitoring calculation unit 21 receives the signals of the nozzle surface outer surface temperature change 2a, the pipe outer surface temperature change 3a, and the pressure change 4a from the sensors 2, 3 and 4, respectively.
Fatigue damage calculation and crack stability evaluation are performed using the data stored in the nozzle part database 22 and the piping part database 23, and the results are displayed on the display device.

【0020】次に上記実施例を図3に示すフローチャー
トを参照して説明する。疲労モニタリング演算部21
は、まず、管台16部分に対する演算を実行する。即
ち、管台外表面温度センサ2により検知された管台部外
表面温度変化2aと、温度変化線図22bを用いて評価
点断面内壁温度分布30と推定内壁温度時間変化31を
求める。内壁温度の周方向分布から配管断面内局所熱応
力の計算33を実施する。推定内壁温度時間変化31と
管台応力のグリーン関数22aからグリーン関数法32
により、熱衝撃応力の計算34を実行する。グリーン関
数法とは、流体温度等境界条件の温度1℃のステップ的
な温度変化に対する応力の変化(グリーン関数)を所定
の手順に従って求め、これをデータベースとして保持し
ておき、入力データとして例えば流体温度の時間変化を
用いて各時間ステップでの温度変化を求め、上記グリー
ン関数を比例倍して重ね合わせることにより熱応力の時
刻歴を計算する手法である。このグリーン関数法を用い
ることにより、非常に短時間で熱応力の時刻歴を計算す
ることができる。
Next, the above embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. Fatigue monitoring calculation unit 21
First, the calculation is performed on the nozzle 16 portion. That is, the evaluation point cross-section inner wall temperature distribution 30 and the estimated inner wall temperature time change 31 are obtained by using the nozzle surface outer surface temperature change 2a detected by the nozzle surface outer surface temperature sensor 2 and the temperature change diagram 22b. Calculation 33 of the local thermal stress in the pipe cross section is executed from the circumferential distribution of the inner wall temperature. Green function method 32 from estimated inner wall temperature time change 31 and Green function 22a of nozzle stress
Thus, the thermal shock stress calculation 34 is executed. The Green's function method obtains a change in stress (Green's function) with respect to a stepwise temperature change of a boundary temperature such as a fluid temperature of 1 ° C. according to a predetermined procedure, holds this as a database, and stores it as input data such as a fluid. This is a method of calculating the temperature change at each time step by using the time change of the temperature and calculating the time history of the thermal stress by multiplying the Green's function by proportional multiplication. By using this Green's function method, the time history of thermal stress can be calculated in a very short time.

【0021】次に疲労モニタリング演算部21は、配管
15部分に対する演算を実行する。即ち、配管外表面温
度センサ3により検知された配管外表面温度変化3aと
温度変化線図23bから配管断面内壁温度分布37を求
め、この温度分布37から配管断面内壁線形温度分布3
8を分離する。この配管断面内壁線形温度分布38と等
価熱曲げ応力による管台部反力23aのデータベースを
用いて配管管台部反力の計算39を実施する。これによ
って推定された反力と、管台部の単位反力荷重に対する
応力22cより、反力荷重による応力計算35を実行す
る。
Next, the fatigue monitoring calculation unit 21 executes a calculation for the pipe 15 part. That is, the pipe cross section inner wall temperature distribution 37 is obtained from the pipe outer surface temperature change 3a detected by the pipe outer surface temperature sensor 3 and the temperature change diagram 23b, and from this temperature distribution 37, the pipe cross section inner wall linear temperature distribution 3
Separate 8 A calculation 39 of the piping base reaction force is performed using the database of the pipe cross section inner wall linear temperature distribution 38 and the pipe base reaction force 23a based on the equivalent thermal bending stress. From the reaction force estimated by this and the stress 22c for the unit reaction force load of the nozzle part, the stress calculation 35 by the reaction force load is executed.

【0022】更に、圧力センサ4により検知された圧力
変化4aの信号に対し、係数を乗じて内圧応力計算36
を実施し、その応力成分、即ち配管断面内局所熱応力の
計算33、熱衝撃応力の計算34、反力荷重による応力
計算35で求めた応力成分と組み合わせて疲労損傷計算
40を行なう。
Further, the signal of the pressure change 4a detected by the pressure sensor 4 is multiplied by a coefficient to calculate the internal pressure stress 36.
The fatigue damage calculation 40 is performed in combination with the stress component obtained by the calculation 33 of the local thermal stress in the pipe cross section, the calculation 34 of the thermal shock stress, and the stress calculation 35 by the reaction force load.

【0023】反力荷重による応力計算35及び内圧応力
計算36で求めた応力を組み合わせ、想定き裂に対する
正味応力概念によるき裂安定性評価41を実施し、管台
部の総合的な健全性評価を行なう。その評価結果を表示
装置5に出力して表示する。
By combining the stresses calculated by the reaction load stress calculation 35 and the internal pressure stress calculation 36, a crack stability evaluation 41 based on the net stress concept for an assumed crack is performed, and a comprehensive soundness evaluation of the nozzle part is performed. Do. The evaluation result is output and displayed on the display device 5.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、管
台部評価点近傍の外表面温度と配管部代表断面の外表面
温度を計測して処理することにより、管台部自身で発生
する応力以外に配管側からの反力荷重による応力も評価
できるようになり、しかも、温度の非軸対象的分布も考
慮しているため管台部応力評価が可能となり、疲労損傷
計算による寿命推定も可能である。
As described above in detail, according to the present invention, by measuring and processing the outer surface temperature in the vicinity of the nozzle section evaluation point and the outer surface temperature of the representative cross section of the tube section, the nozzle section itself can be processed. In addition to the generated stress, stress due to reaction force from the piping side can be evaluated, and since the asymmetric distribution of temperature is also considered, it is possible to evaluate the stress of the nozzle stub and the life by fatigue damage calculation. Estimates are also possible.

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

【図1】本発明の一実施例に係る配管及び管台部分にお
けるセンサ設置状態を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a sensor installation state in a pipe and a nozzle part according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る熱応力モニタリング装
置の全体構成及びその周辺構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a thermal stress monitoring device according to an embodiment of the present invention and its peripheral configuration.

【図3】同実施例の動作を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment.

【図4】従来の熱応力モニタリング装置の全体構成及び
その周辺構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional thermal stress monitoring device and its peripheral configuration.

【図5】従来の熱応力モニタリング装置における疲労モ
ニタリング演算部の動作を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of a fatigue monitoring calculation unit in the conventional thermal stress monitoring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…管台外表面温度センサ、3…配管外表面温度セン
サ、4…圧力センサ、5…表示装置、15…配管、16
…管台、20…熱応力モニタリング装置、21…疲労モ
ニタリング演算部、22…管台部データベース、22a
…管台応力のグリーン関数、22b…温度変化線図、2
2c…単位反力荷重に対する応力、22a1 …管台内壁
の単位温度変化、22a2 …管台軸対象モデルFEM解
析、22c1 …単位反力荷重、22c2 …管台部FEM
解析、23…配管部データベース、23a…等価熱曲げ
応力による管台部反力、23b…温度変化線図、23a
1 …内壁温度の単位直線温度分布、23a2 …ビームモ
デルFEM解析、23b1 …配管内壁の単位温度変化、
23b2 …配管軸対象モデルFEM解析、30…評価点
断面内壁温度分布、31…推定内壁温度時間変化、32
…グリーン関数法、33…配管断面内局所熱応力の計
算、34…熱衝撃応力の計算、35…反力荷重による応
力計算、36…内圧応力計算、37…配管断面内壁温度
分布、38…配管断面内壁線形温度分布、39…配管管
台部反力の計算、40…疲労損傷計算、41…き裂安定
性評価。
2 ... Pipe outer surface temperature sensor, 3 ... Pipe outer surface temperature sensor, 4 ... Pressure sensor, 5 ... Display device, 15 ... Piping, 16
... Stubstock, 20 ... Thermal stress monitoring device, 21 ... Fatigue monitoring calculation unit, 22 ... Stub database, 22a
… Green function of nozzle stress, 22b… Temperature change diagram, 2
2c ... Stress for unit reaction force load, 22a1 ... Unit temperature change of nozzle inner wall, 22a2 ... Model of FEM for nozzle axis FEM analysis, 22c1 ... Unit reaction force load, 22c2 ... Tube part FEM
Analysis, 23 ... Piping part database, 23a ... Piston part reaction force by equivalent thermal bending stress, 23b ... Temperature change diagram, 23a
1 ... Unit linear temperature distribution of inner wall temperature, 23a2 ... Beam model FEM analysis, 23b1 ... Unit temperature change of pipe inner wall,
23b2 ... Pipe axis symmetric model FEM analysis, 30 ... Evaluation point cross-section inner wall temperature distribution, 31 ... Estimated inner wall temperature change with time, 32
... Green function method, 33 ... Calculation of local thermal stress in piping section, 34 ... Calculation of thermal shock stress, 35 ... Stress calculation by reaction load, 36 ... Internal pressure stress calculation, 37 ... Pipe section inner wall temperature distribution, 38 ... Piping Cross-section inner wall linear temperature distribution, 39 ... Calculation of reaction force of pipe nozzle, 40 ... Fatigue damage calculation, 41 ... Crack stability evaluation.

フロントページの続き (72)発明者 梅原 隆司 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 高野 真一 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目8番25号 高菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 森本 保広 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目8番25号 高菱エンジニアリング株式会社内Front page continued (72) Inventor Takashi Umehara 1-1-1, Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Kobe Shipyard (72) Inventor Shin-ichi Takano 2-chome, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo No.25 Takahishi Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Yasuhiro Morimoto 2-8-25, Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Takahishi Engineering Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 評価点近傍に取り付けられた外表面温度
センサにより測定されたデータと、予め求めた内表面温
度から外表面温度を減算したデータと管台部外表面温度
の時間変化率から上記評価点近傍の推定内壁温度分布及
び推定内壁温度時間変化を求める手段と、 この手段により求められた推定内壁温度分布から配管断
面内局所熱応力を求めると共に配管側からの外力荷重を
推定して等価熱曲げ応力を評価する手段と、 上記推定内壁温度時間変化からグリーン関数法を用いて
熱衝撃応力を求める手段と、 圧力センサにより測定されたデータから内圧応力を求め
る手段と、 上記配管断面内局所熱応力と上記等価熱曲げ応力と上記
熱衝撃応力と上記内圧応力とから配管の疲労損傷評価及
びき裂安定性評価を行なう手段とを具備したことを特徴
とする熱応力モニタリング装置。
1. From the data measured by an outer surface temperature sensor mounted near the evaluation point, the data obtained by subtracting the outer surface temperature from the inner surface temperature obtained in advance, and the time rate of change of the outer surface temperature of the nozzle part, A means for obtaining the estimated inner wall temperature distribution near the evaluation point and the estimated inner wall temperature change with time. Equivalent by estimating the local thermal stress in the pipe cross section from the estimated inner wall temperature distribution obtained by this means and estimating the external force load from the pipe side. Means for evaluating the thermal bending stress, means for obtaining the thermal shock stress using the Green's function method from the estimated internal wall temperature change over time, means for obtaining the internal pressure stress from the data measured by the pressure sensor, A means for evaluating fatigue damage and crack stability of a pipe from thermal stress, the equivalent thermal bending stress, the thermal shock stress, and the internal pressure stress is provided. Heat stress monitoring device that.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013542400A (en) * 2010-10-26 2013-11-21 新東工業株式会社 Laser peening method
KR101397566B1 (en) * 2013-02-08 2014-06-27 한국원자력안전기술원 Thermal stress calculation method using 3D-Greenfunction and weight factor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013542400A (en) * 2010-10-26 2013-11-21 新東工業株式会社 Laser peening method
US9383276B2 (en) 2010-10-26 2016-07-05 Sintokogio, Ltd. Evaluation method and evaluation system for impact force of laser irradiation during laser peening and laser peening method and laser peening system
KR101397566B1 (en) * 2013-02-08 2014-06-27 한국원자력안전기술원 Thermal stress calculation method using 3D-Greenfunction and weight factor

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