JPH1019204A - Creep lifetime evaluating method for high temperature apparatus - Google Patents

Creep lifetime evaluating method for high temperature apparatus

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JPH1019204A
JPH1019204A JP16892796A JP16892796A JPH1019204A JP H1019204 A JPH1019204 A JP H1019204A JP 16892796 A JP16892796 A JP 16892796A JP 16892796 A JP16892796 A JP 16892796A JP H1019204 A JPH1019204 A JP H1019204A
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JP
Japan
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creep
temperature
test
rupture
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP16892796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Koyama
輝夫 小山
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a creep lifetime evaluating method for a high temperature apparatus which can obtain reliable data with a small number of samples in a short test time. SOLUTION: A plurality of thermocouples 4 are mounted on a parallel portion of a test piece 3 in an axially spaced-apart manner. The temperature distribution on the entire parallel portion of the test piece 3 is estimated from temperatures monitored by these thermocouples 4. Upon completion of a rupture test, a creep damage rate on at least one portion of the parallel portion with an exception of the ruptured portion is obtained by observing a change in micro structure thereof and a change in hardness thereof. The rupture time is estimated from the creep damage rate and the creep test time, and the relationship between the rupture time and the operation temperature is obtained from the rupture portion and the change in the microstructure and hardness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高温下で使用され
るボイラなど機器用材料のクリープ寿命評価法に係り、
特にサンプルを採取して行うクリープ破断試験により寿
命を評価する高温機器のクリープ寿命評価法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating the creep life of materials for equipment such as a boiler used at a high temperature.
In particular, the present invention relates to a creep life evaluation method for high-temperature equipment in which the life is evaluated by a creep rupture test performed by taking a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】火力発電プラントや化学プラント等の高
温・高圧下で長時間使用される機器では、運転中に使用
材料がクリープ、疲労、あるいは時効損傷を受け、材質
が劣化することはよく知られている。このような材質の
劣化は、使用材料のメタル温度や、作用応力及び使用時
間によって支配されるものであり、火力発電用ボイラで
はこれらの支配因子を考慮し、通常10万時間の寿命を
保つように設計されている。しかし、近年、設計寿命を
超過して運転されているボイラが多くなってきており、
また、運転時間が10万時間以内であっても、燃焼ガス
の偏流等によるメタル温度の上昇や、材料中の偏析等に
起因する異常な材質の劣化が原因で材料が破損する事故
も発生している。このような背景から、材料の余寿命を
的確に予測し、部分的な取り換えや補修を計画的に行う
ことによって、プラントとしての寿命を延長するための
技術が重要になってきている。特に長時間使用された高
温機器では、クリープ損傷が進行する傾向にありクリー
プに対する損傷評価は重要である。材料のクリープ寿命
を推定する技術は、破壊法と非破壊法に大別される。破
壊法は評価対象部位からサンプルを採取してクリープ破
断試験を行い、直接クリープ寿命を評価する方法である
ため、高精度の診断が可能である。破壊法による余寿命
推定には、主としてパラメータ法とIso-stress法が使用
される。パラメータ法では、応力、温度の異なる条件で
クリープ破断試験を行い、試験結果を温度・時間パラメ
ータで整理する。温度・時間パラメータには種々のもの
が提案されているが、次式により表わされるLarson-Mil
lerパラメータが最もよく使用される。すなわち、 P=T・(c+logtr) ここで P:Larson-Millerパラメータ T:絶対温度(K) tr:クリープ破断時間(h) c:定数 図7に示すように、サンプル材のクリープ破断データを
Larson-Millerパラメータと応力(対数表示)との関係
グラフ上にプロットし、サンプルを採取した部位の使用
応力を代入してLarson-Millerパラメータ値をもとめ、
その値にサンプル採取位置の使用温度を代入することに
より余寿命を求める。
2. Description of the Related Art It is well known that materials used for a long time under high temperature and high pressure, such as thermal power plants and chemical plants, are deteriorated due to creep, fatigue or aging damage during operation. Have been. Such deterioration of the material is governed by the metal temperature of the material used, the acting stress, and the operating time. In a boiler for thermal power generation, considering these governing factors, a life of 100,000 hours is usually maintained. Designed for However, in recent years, the number of boilers operating beyond the design life has increased,
In addition, even if the operation time is within 100,000 hours, an accident that the material is damaged due to an increase in the metal temperature due to the drift of the combustion gas or abnormal deterioration of the material due to segregation in the material may occur. ing. From such a background, a technique for extending the life of a plant by accurately predicting the remaining life of the material and performing systematic replacement and repair of the material is becoming important. In particular, in high-temperature equipment that has been used for a long time, creep damage tends to progress, and damage evaluation for creep is important. Techniques for estimating the creep life of materials are roughly classified into destructive and nondestructive methods. The destruction method is a method of directly estimating the creep life by taking a sample from a site to be evaluated and performing a creep rupture test, so that a highly accurate diagnosis is possible. To estimate the remaining life by the destruction method, the parameter method and the iso-stress method are mainly used. In the parameter method, the creep rupture test is performed under different conditions of stress and temperature, and the test results are arranged by temperature and time parameters. Various temperature and time parameters have been proposed, but the Larson-Mil
The ler parameter is most often used. That is, P = T · (c + logtr) where P: Larson-Miller parameter T: absolute temperature (K) tr: creep rupture time (h) c: constant As shown in FIG.
The relationship between the Larson-Miller parameter and the stress (logarithmic representation) is plotted on a graph, and the used stress of the site where the sample is taken is substituted to obtain the Larson-Miller parameter value.
The remaining life is determined by substituting the operating temperature at the sampling position for that value.

【0003】これに対しIso-stress法は、サンプルを採
取した部位の使用応力下で温度条件を変えてクリープ破
断試験を実施し、図8に示すように、温度と破断時間
(対数表示)のグラフを作成し、サンプルを採取した部
位の使用温度まで外挿することにより余寿命を推定する
方法である。フェライト系材料では温度と破断時間(対
数表示)の関係は略直線になることが確認されている
(例えば、R.Viswanathan:Damage Mechanisms and Life
Assessment of High Temperature Component)。
On the other hand, in the Iso-stress method, a creep rupture test is carried out by changing the temperature conditions under the working stress of the site where the sample is taken, and as shown in FIG. 8, the temperature and the rupture time (logarithmic display) are determined. This is a method of estimating the remaining life by creating a graph and extrapolating to the operating temperature of the site where the sample was taken. It has been confirmed that the relationship between temperature and rupture time (expressed in logarithm) for ferritic materials is substantially linear (for example, R. Viswanathan: Damage Mechanisms and Life)
Assessment of High Temperature Component).

【0004】この方法は、サンプル採取部位の使用応力
での温度加速試験であるために、パラメータ法より精度
良く寿命評価ができるとされている。しかし、種々の温
度条件でクリープ破断試験を実施しなければならないた
め、評価しようとする部位から多くのサンプルを採取す
る必要がある。また、余寿命を評価するためには温度に
対して外挿しなければならず、評価温度、すなわち、サ
ンプル採取部位の使用温度に近い温度域までのデータを
採取することが精度向上の点から好ましいが、低温度で
クリープ破断試験をすることは、試験時間が長くなるこ
とを意味しており、このような評価温度に近い低温度で
の試験は実用的でない。
It is said that this method is a temperature accelerated test at a working stress at a sample collection site, so that the life can be evaluated more accurately than the parameter method. However, since the creep rupture test must be performed under various temperature conditions, it is necessary to collect many samples from the site to be evaluated. In addition, in order to evaluate the remaining life, it is necessary to extrapolate to the temperature, and it is preferable to collect data up to the evaluation temperature, that is, a temperature range close to the use temperature of the sample collection site from the viewpoint of improving accuracy. However, performing a creep rupture test at a low temperature means that the test time is prolonged, and a test at a low temperature close to such an evaluation temperature is not practical.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
機器に使用される材料のIso-stress法によるクリープ寿
命評価において、サンプル数と試験時間の低減を図り、
少ないサンプル数で信頼性のあるデータを比較的短時間
の試験で採取可能な高温機器のクリープ寿命評価法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the number of samples and test time in creep life evaluation of materials used for high-temperature equipment by the Iso-stress method.
An object of the present invention is to provide a creep life evaluation method for high-temperature equipment that can collect reliable data with a small number of samples in a relatively short time test.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の問題点は以下のよ
うな方法により解決することができる。評価部位から採
取したサンプルによってクリープ破断試験片を作製し、
試験片平行部に温度勾配を設け、サンプル採取部位の使
用応力でクリープ破断試験を実施する。加熱は3系統以
上の複数の電熱線で行い、各電熱線の出力をコントロー
ルすることにより試験片平行部に温度勾配を付ける。短
時間で評価するため、試験温度(温度勾配を付けるため
ここでは最高温度)はサンプルを採取した部位の使用温
度よりも高い温度とする。クリープ破断試験中は試験片
平行部の軸方向に少なくとも5点以上熱電対を設け、温
度をモニタしておき、モニタした温度を基に試験片平行
部の温度分布を出す。試験片平行部では連続的に温度が
変化していることから、熱電対を設けなかった部分は、
補完法により温度を推定し、試験片平行部全体の温度分
布を求める。試験片破断後、平行部で破断部以外の少な
くとも1箇所以上の部位のクリープ損傷率をミクロ組織
変化や硬さ変化等を基準にした余寿命診断法で推定す
る。
The above problems can be solved by the following method. A creep rupture test piece was prepared from a sample taken from the evaluation site,
A temperature gradient is provided in the parallel part of the test piece, and a creep rupture test is performed at the working stress at the sample collection site. Heating is performed with a plurality of heating wires of three or more systems, and a temperature gradient is applied to the parallel portion of the test piece by controlling the output of each heating wire. In order to evaluate in a short time, the test temperature (the highest temperature in this case to provide a temperature gradient) is a temperature higher than the operating temperature of the site where the sample was collected. During the creep rupture test, at least five or more thermocouples are provided in the axial direction of the parallel part of the test piece, the temperature is monitored, and the temperature distribution of the parallel part of the test piece is obtained based on the monitored temperature. Since the temperature continuously changes in the parallel part of the test piece, the part without the thermocouple was
The temperature is estimated by the complementary method, and the temperature distribution of the entire parallel part of the test piece is obtained. After the fracture of the test piece, the creep damage rate of at least one portion other than the fracture portion in the parallel portion is estimated by a remaining life diagnostic method based on a change in microstructure or a change in hardness.

【0007】余寿命診断法は、技術的に確立されている
方法であればどのような方法でもよいが、破断部以外の
クリープ損傷は、低損傷域から高損傷域まで広く分布す
るから、全損傷域の損傷を評価できる方法が好ましく、
金属組織変化や結晶粒変形度合、キャビティ生成度合と
硬さ測定結果から余寿命を総合的に判断する方法(例え
ば、特願昭63−142268号公報開示の公知技術)
は、「総合評価法」と呼称されている。図6は、「総合
評価法」のフローを示す図である。図6において、レプ
リ力観察による結晶粒変形の度合(母材)、キャビティ
生成の度合(溶接部)と炭化物の性状及び硬さ測定結果
を損傷の程度に応じてランク分けし、それぞれのパラメ
ータのクリープ損傷に及ぼす寄与度合を考慮して総合的
に評価するもので、全損傷域を評価することが可能であ
る。
[0007] The remaining life diagnostic method may be any method as long as it is technically established. However, since the creep damage other than the fractured portion is widely distributed from a low damage region to a high damage region, it is possible to evaluate the remaining life. A method that can evaluate the damage in the damaged area is preferable,
A method of comprehensively determining the remaining life from the results of metal structure change, degree of crystal grain deformation, degree of cavity formation, and hardness measurement (for example, a known technique disclosed in Japanese Patent Application No. 63-142268).
Is referred to as the “comprehensive evaluation method”. FIG. 6 is a diagram showing the flow of the “overall evaluation method”. In FIG. 6, the degree of crystal grain deformation (base material), the degree of cavity formation (welded portion), and the results of measurement of the properties and hardness of carbides by observation of the replied force are ranked according to the degree of damage, and the parameters of each parameter are determined. It is a comprehensive evaluation taking into account the degree of contribution to creep damage, and it is possible to evaluate the entire damage area.

【0008】クリープ損傷率を推定した後、余寿命診断
を実施した部分における予想破断時間を、試験時間から
次式を用いて算出する。
After estimating the creep damage rate, the expected rupture time in the portion where the remaining life diagnosis was performed is calculated from the test time using the following equation.

【0009】tri=t/φci tri:対象部位の推定破断時間(h) φci:対象部位のクリープ損傷率 t:試験時間(h) このような方法により、試験片平行部の破断部分以外の
1箇所以上で、温度と予想破断時間を知ることができ
る。破断部を含め温度と予想破断時間(破断部は破断時
間)を、横軸=破断時間(対数表示)、縦軸=温度とす
るグラフ上にプロットし、これらのプロットから回帰直
線を求める。この直線をサンプル採取部位の使用温度ま
で外挿することにより評価部位のクリープ寿命を推定す
る。
Tri = t / φci tri: Estimated rupture time of the target part (h) φci: Creep damage rate of the target part t: Test time (h) By such a method, 1 Above the point, the temperature and the expected rupture time can be known. The temperature including the fractured portion and the expected fracture time (the fracture time is the fracture time) are plotted on a graph where the horizontal axis is the fracture time (logarithmic display) and the vertical axis is the temperature, and a regression line is determined from these plots. By extrapolating this straight line to the operating temperature of the sampling site, the creep life of the evaluation site is estimated.

【0010】なお、試験片平行部に温度勾配を設けてク
リープ破断試験する方法は、特公平6−70606号公
報に開示されているが、これは未使用材を対象にクリー
プ寿命消費率が連続的に変化する試料の作製方法であ
り、作製した試料で硬さやミクロ組織を調査して余寿命
評価用の検定曲線を作成することが目的である。これに
対し、本発明は、実磯により、長時間使用した材料の余
寿命を推定することを目的とするものである。また、前
記公知技術では、温度が異なる部分のクリープ損傷率
は、応力が一定であることからLarson-Millerパラメー
タ値が同じとして算出しているが、実際にはLarson-Mil
lerパラメータ値に温度依存性があり、正確なクリープ
損傷率は算出できない。これに対し、本発明では技術的
に確立された余寿命診断法で破断部以外のクリープ損傷
率を求めているため高精度の予測が可能である。
[0010] A method of performing a creep rupture test by providing a temperature gradient in a parallel portion of a test piece is disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 6-70606. The purpose of this method is to prepare a test curve for evaluating the remaining life by examining the hardness and microstructure of the prepared sample. On the other hand, an object of the present invention is to estimate the remaining life of a material used for a long time by using a real shore. In addition, in the above-described known technology, the creep damage rate of a portion having a different temperature is calculated assuming that the Larson-Miller parameter value is the same because the stress is constant.
The ler parameter value is temperature-dependent, and an accurate creep damage rate cannot be calculated. On the other hand, in the present invention, since the creep damage rate other than the fractured portion is obtained by the technically established remaining life diagnosis method, highly accurate prediction is possible.

【0011】以上のようなクリーブ破断試験、余寿命評
価、Iso-stress法を組合わせることにより、少ないサン
プル数でしかも比較的短時間の試験により、高温機器で
使用される材料の高精度のクリープ寿命評価が可能とな
る。
[0011] By combining the above-mentioned cleave rupture test, remaining life evaluation, and the iso-stress method, a small number of samples and a relatively short time test enable highly accurate creep of materials used in high temperature equipment. Service life can be evaluated.

【0012】温度勾配を設けたクリープ破断試験では、
応力が一定であるため平行部で最も温度の高い部分から
破断するが、その他の部位は温度が低く、クリープ損傷
率は100%ではない。そこで、技術的に確立されてい
る余寿命診断法で破断部以外のクリープ損傷率を推定す
ることにより、その部分の予想破断時間を算出すること
ができる。予想破断時間は、試験時間とその部分の損傷
率が既知であるため、試験時間をクリープ損傷率で除す
ることにより算出される。このような方法によれば、応
力が一定で温度の異なるクリープ破断データが、1本の
試験片で数点採取することができ、しかも実際には長時
間の試験となるためデータ採取が困難な低温域のデータ
も比較的短時間で採取することができる。
In a creep rupture test provided with a temperature gradient,
Since the stress is constant, the parallel part breaks from the hottest part, but the other parts have a low temperature and the creep damage rate is not 100%. Therefore, by estimating the creep damage rate of a portion other than the fractured portion using a technically established remaining life diagnosis method, it is possible to calculate the expected fracture time of that portion. The expected rupture time is calculated by dividing the test time by the creep damage rate because the test time and the damage rate of the portion are known. According to such a method, several points of creep rupture data having different stresses and different temperatures can be collected with one test piece, and it is actually a long time test, so that it is difficult to collect data. Data in the low temperature range can be collected in a relatively short time.

【0013】1本の試験片によって採取された数点のク
リープ破断データから、サンプル材の余寿命はIso-stre
ss法を使用して推定する。採取したデータは全て応力が
一定(評価部位の使用応力)であり、一定応力下の温度
と破断時間の関係を求めることができるため、評価部位
の使用温度まで外挿することにより、余寿命が推定され
る。
[0013] From the creep rupture data of several points taken by one test piece, the remaining life of the sample material is Iso-stre
Estimate using ss method. All the collected data have a constant stress (use stress at the evaluation site), and the relationship between the temperature under a constant stress and the rupture time can be determined. Presumed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。図1は、サンプルを採取したボイラ二次過
熱器出口管寄せの概略図、図2は、温度勾配を設けたク
リープ破断試験方法を示す概略図、図3は、クリープ破
断試験での試験片平行部の温度分布を示す図、図4は、
試験片平行部の温度とクリープ損傷率、予想破断時間の
算出結果を示す図表、図5は、温度と破断試験の関係を
表すグラフである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a boiler secondary superheater outlet header where a sample is taken, FIG. 2 is a schematic view showing a creep rupture test method provided with a temperature gradient, and FIG. 3 is a parallel view of a test piece in a creep rupture test. FIG. 4 is a diagram showing the temperature distribution of the part,
FIG. 5 is a graph showing the calculation results of the temperature, creep damage rate, and expected rupture time of the parallel portion of the test piece, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature and the rupture test.

【0015】試験サンプルは図1に示すように、火力発
電用ボイラの二次過熱器出口管寄せからボートサンプル
として切出したもので、2本の試験片が作製できるよう
にほぼ同じ位置から2つのサンプルを採取している。材
質は2.25Cr-1Mo鋼でサンプル採取部位の使用温度は55
4℃、応力は4.2kg/mm2であった。このボート
サンプルから標準寸法(平行部外径:6mm、長さ:3
0mm)の丸棒クリープ破断試験片を作製し、応力4.
2kg/mm2でクリープ破断試験を行った。加熱は3
系統の電熱線を持つ電気炉で行い、図2に示す上部電熱
線5の出力を最も高くすることによって試験片平行部上
部で温度が最高になるように設定し、2本の試験片でそ
れぞれ最高温度が670℃(試験片A)、630℃(試
験片B)になるようにした。試験片には5箇所に熱電対
4を設け、試験中の温度を測定したが、これらの温度測
定結果から実施した2本の試験片平行部の温度分布は図
3のように推定された。破断位置はいずれも最も温度の
高い部分に発生し、破断時間は試験片A(最高温度67
0℃)では168h、試験片B(最高温度630℃)で
は1,624hであった。
As shown in FIG. 1, the test sample was cut out as a boat sample from the outlet of the outlet of the secondary superheater of the boiler for thermal power generation. Two test pieces were prepared from almost the same position so that two test pieces could be produced. A sample is being taken. The material is 2.25Cr-1Mo steel and the working temperature of the sampling site is 55.
At 4 ° C., the stress was 4.2 kg / mm 2 . Standard dimensions (outer diameter of parallel part: 6mm, length: 3)
0 mm) round bar creep rupture test piece was prepared,
A creep rupture test was performed at 2 kg / mm 2 . Heating 3
The test was carried out in an electric furnace having a heating wire of the system, and by setting the output of the upper heating wire 5 shown in FIG. 2 to be the highest, the temperature was set to be highest at the upper part of the parallel portion of the test piece. The maximum temperature was set to 670 ° C. (test piece A) and 630 ° C. (test piece B). Thermocouples 4 were provided at five locations on the test piece, and the temperatures during the test were measured. From these temperature measurement results, the temperature distribution of the two parallel test pieces was estimated as shown in FIG. The rupture position occurred at the highest temperature part, and the rupture time was measured for the test piece A (maximum temperature 67
The temperature was 168 h at 0 ° C.) and 1,624 h at test piece B (630 ° C. maximum temperature).

【0016】次に、試験片Aで660℃、650℃、6
40℃の各部位、試験片Bで620℃、610℃、60
0℃の部位を選定し、前述の総合評価法によりクリープ
損傷率を推定した。総合評価法で推定したクリープ損傷
率及びこの損傷率と試験時間から推定した予想破断時間
の図表を図4に示す。この結果から温度と破断時間の関
係を図示したのが図5である。温度と破断時間(対数表
示)の関係は、ほぼ直線になっており、回帰直線を求め
てサンプル材の使用温度である554℃まで外挿する
と、破断時間は172,000hとなり、これがサンプ
ル採取位置について推定されたの余寿命となる。本デー
タの信頼性を確認するために、同一箇所から採取したサ
ンプルを用い、650℃、4.2kg/mm2でクリー
プ破断試験を実施したところ、破断時間は855hとな
り、本発明による650℃の予想破断時間840hと同
等であった。
Next, 660 ° C., 650 ° C., 6
620 ° C, 610 ° C, 60
A site at 0 ° C. was selected, and the creep damage rate was estimated by the above-described comprehensive evaluation method. FIG. 4 shows a chart of the creep damage rate estimated by the comprehensive evaluation method and the estimated rupture time estimated from the damage rate and the test time. FIG. 5 shows the relationship between the temperature and the rupture time based on the results. The relationship between the temperature and the rupture time (logarithmic representation) is almost a straight line, and when a regression line is determined and extrapolated to 554 ° C., which is the operating temperature of the sample material, the rupture time is 172,000 h, which is the sampling position. Is the estimated remaining life. In order to confirm the reliability of this data, a creep rupture test was performed at 650 ° C. and 4.2 kg / mm 2 using samples taken from the same place, and the rupture time was 855 h. It was equivalent to the expected rupture time of 840 h.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明の高温機器のクリープ寿命評価法
を用いれば、少ないサンプルで多くのクリープ破断デー
タが採取することができ、しかも、比較的短時間で長時
間破断データも予測できることから、高精度の余寿命評
価が可能になる。これにより、高温機器に使用される材
料の補修・取替時期が低コスト、短時間で推定が可能と
なるなど本発明による工業的価値は非常に高いものがあ
る。
According to the method for evaluating creep life of high-temperature equipment of the present invention, a large amount of creep rupture data can be collected with a small number of samples, and long-term rupture data can be predicted in a relatively short time. High-accuracy remaining life evaluation becomes possible. As a result, the industrial value according to the present invention is very high, for example, the repair / replacement time of the material used for the high-temperature equipment can be estimated at low cost and in a short time.

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

【図1】サンプルを採取したボイラ二次過熱器出口管寄
せの概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a boiler secondary superheater outlet header where a sample has been taken.

【図2】温度勾配を設けたクリープ破断試験方法を示す
概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a creep rupture test method provided with a temperature gradient.

【図3】クリープ破断試験での試験片平行部の温度分布
である。
FIG. 3 is a temperature distribution in a parallel portion of a test piece in a creep rupture test.

【図4】試験片平行部の温度とクリープ損傷率、予想破
断時間の算出結果を示す図表である。
FIG. 4 is a table showing calculation results of temperature, creep damage rate, and expected rupture time of a parallel portion of a test piece.

【図5】温度と破断試験の関係を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a temperature and a breaking test.

【図6】総合評価法のフローを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a flow of a comprehensive evaluation method.

【図7】パラメータ法による余寿命評価を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a remaining life evaluation by a parameter method.

【図8】Iso-stress法による余寿命評価を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a remaining life evaluation by the Iso-stress method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…二次加熱器出口管寄せ 2…サンプル採取位
置 3…クリープ破断試験片 4…熱電対 5…電熱線(上段) 6…電熱線(中段) 7…電熱線(下段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Secondary heater outlet header 2 ... Sample collection position 3 ... Creep rupture test piece 4 ... Thermocouple 5 ... Heating wire (upper) 6 ... Heating wire (middle) 7 ... Heating wire (lower)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高温機器のクリープ寿命評価法におい
て、 高温機器のクリープ寿命評価部位から試験片を採取し、 前記試験片平行部の軸方向に温度勾配を設けて加熱し、 前記試験片平行部の温度をモニタし、 前記高温機器の使用応力条件でクリープ破断試験を行な
い、 前記クリープ試験による破断部分を除く少なくとも1箇
所のクリープ損傷率をミクロ組織及び硬度の変化から推
定することにより、前記クリープ損傷率とクリープ試験
時間から破断時間を算出し、 前記クリープ試験による破断部分、並びに、ミクロ組織
及び硬さ変化から前記クリープ損傷率を推定した箇所の
温度と破断時間の関係を求めることにより、 前記高温機器のクリープ寿命評価部位の使用温度におけ
る破断時間を求めることを特徴とする高温機器のクリー
プ寿命評価法。
In a creep life evaluation method for a high temperature device, a test piece is sampled from a creep life evaluation portion of the high temperature device, and a temperature gradient is provided in an axial direction of the parallel portion of the test piece and heated. The creep rupture test is performed under the operating stress conditions of the high-temperature equipment, and the creep damage rate of at least one portion excluding the rupture portion by the creep test is estimated from the change in the microstructure and the hardness. By calculating the rupture time from the damage rate and the creep test time, by obtaining the relationship between the temperature and the rupture time of the rupture portion by the creep test, and the location where the creep damage rate was estimated from the microstructure and hardness change, Creep life of high temperature equipment characterized by calculating the rupture time at the operating temperature of the creep life evaluation part of high temperature equipment Value method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048048A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 三菱重工業株式会社 Heat exchanger analysis device and heat exchanger analysis method

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