JPH10213532A - 腐食疲労試験方法 - Google Patents
腐食疲労試験方法Info
- Publication number
- JPH10213532A JPH10213532A JP1406497A JP1406497A JPH10213532A JP H10213532 A JPH10213532 A JP H10213532A JP 1406497 A JP1406497 A JP 1406497A JP 1406497 A JP1406497 A JP 1406497A JP H10213532 A JPH10213532 A JP H10213532A
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- Japan
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- corrosion fatigue
- test
- tube
- stress
- disk
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Abstract
(57)【要約】
【課題】各種要因を対象とする多くの試験を短期間に行
なうことを可能にする。 【解決手段】金属管内面の腐食疲労試験を行なうための
腐食疲労試験方法であって、試験管（蒸発管５）の外周
に円板６を嵌着し、試験管（蒸発管５）内に高温・高圧
水を流した際に円板６の影響により発生する熱応力を用
いて応力付加を行なう。
なうことを可能にする。 【解決手段】金属管内面の腐食疲労試験を行なうための
腐食疲労試験方法であって、試験管（蒸発管５）の外周
に円板６を嵌着し、試験管（蒸発管５）内に高温・高圧
水を流した際に円板６の影響により発生する熱応力を用
いて応力付加を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ蒸発管内面
に発生する腐食疲労亀裂の再現試験を行なうのに好適な
腐食疲労試験方法に関する。
に発生する腐食疲労亀裂の再現試験を行なうのに好適な
腐食疲労試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４には、ボイラ蒸発管内面に発生する
腐食疲労試験を行なうための、従来の腐食疲労試験装置
の構成を示している。図４に示すように、腐食疲労試験
装置は、オートクレーブ１、加熱ヒータ２、疲労試験装
置３によって構成されている。腐食疲労試験の対象とす
る試験片４（試験管）は、オートクレーブ１内において
保持されている。
腐食疲労試験を行なうための、従来の腐食疲労試験装置
の構成を示している。図４に示すように、腐食疲労試験
装置は、オートクレーブ１、加熱ヒータ２、疲労試験装
置３によって構成されている。腐食疲労試験の対象とす
る試験片４（試験管）は、オートクレーブ１内において
保持されている。
【０００３】オートクレーブ１内には、実機ボイラにお
ける条件と同じ高温・高圧水が流れ込み、試験片４がこ
の条件に曝されている。また、オートクレーブ１内は、
外面からヒータ２によって加熱されて一定温度に保たれ
ている。試験片４は、この環境下で、疲労試験装置３に
より繰り返し応力が付加されて、破断するまで試験が繰
り返される。
ける条件と同じ高温・高圧水が流れ込み、試験片４がこ
の条件に曝されている。また、オートクレーブ１内は、
外面からヒータ２によって加熱されて一定温度に保たれ
ている。試験片４は、この環境下で、疲労試験装置３に
より繰り返し応力が付加されて、破断するまで試験が繰
り返される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の腐食
疲労試験装置では、オートクレーブ１内に保持された試
験片４に対して、オートクレーブ１内に実機条件と同じ
高温・高圧水を供給すると共に、ヒータ２によってオー
トクレーブ１内の温度を一定に保ちながら、疲労試験装
置３によって繰り返し応力を付加することで試験が行な
われていた。
疲労試験装置では、オートクレーブ１内に保持された試
験片４に対して、オートクレーブ１内に実機条件と同じ
高温・高圧水を供給すると共に、ヒータ２によってオー
トクレーブ１内の温度を一定に保ちながら、疲労試験装
置３によって繰り返し応力を付加することで試験が行な
われていた。
【０００５】実機において生じる腐食疲労亀裂発生の原
因を究明するためには、腐食疲労に及ぼす各種要因をパ
ラメータとして多くの試験を行なう必要がある。一方、
腐食疲労試験では、１体の試験片４について長時間必要
となるため、全てのパラメータを対象とした試験全体を
終了するのに長い期間を要してしまう。このため、実際
の腐食疲労試験では、試験条件を絞り込んで行なわざる
を得ず、従って十分な腐食疲労メカニズムの解明までに
は至っていなかった。
因を究明するためには、腐食疲労に及ぼす各種要因をパ
ラメータとして多くの試験を行なう必要がある。一方、
腐食疲労試験では、１体の試験片４について長時間必要
となるため、全てのパラメータを対象とした試験全体を
終了するのに長い期間を要してしまう。このため、実際
の腐食疲労試験では、試験条件を絞り込んで行なわざる
を得ず、従って十分な腐食疲労メカニズムの解明までに
は至っていなかった。
【０００６】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、各種要因を対象とする多くの試験を短期間
に行なうことが可能な腐食疲労試験方法を提供すること
を目的とする。
れたもので、各種要因を対象とする多くの試験を短期間
に行なうことが可能な腐食疲労試験方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属管内面の
腐食疲労試験を行なうための腐食疲労試験方法であっ
て、試験管の外周に円板を嵌着し、前記試験管内に高温
・高圧水を流した際に前記円板の影響により発生する熱
応力を用いて応力付加を行なうようにしたことを特徴と
する。
腐食疲労試験を行なうための腐食疲労試験方法であっ
て、試験管の外周に円板を嵌着し、前記試験管内に高温
・高圧水を流した際に前記円板の影響により発生する熱
応力を用いて応力付加を行なうようにしたことを特徴と
する。
【０００８】また、前記試験管には、実機ボイラの高温
・高圧水を導いていることを特徴とする。また、前記試
験管には、外径、及び板厚の異なる複数の円板が、互い
に間隔を設けて嵌着されていることを特徴とする。ま
た、前記試験管の高温・高圧水の出入口に開閉バルブを
設け、同バルブの開閉を行なって、繰り返し応力を付加
することを特徴とする。
・高圧水を導いていることを特徴とする。また、前記試
験管には、外径、及び板厚の異なる複数の円板が、互い
に間隔を設けて嵌着されていることを特徴とする。ま
た、前記試験管の高温・高圧水の出入口に開閉バルブを
設け、同バルブの開閉を行なって、繰り返し応力を付加
することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１及び図２は本実施形態
に係わる腐食疲労試験方法を説明するための図である。
図１及び図２に示すような、試験管として蒸発管５の外
周の一部に、円板６を、例えば溶接して取り付けた供試
体を製作する。
施の形態について説明する。図１及び図２は本実施形態
に係わる腐食疲労試験方法を説明するための図である。
図１及び図２に示すような、試験管として蒸発管５の外
周の一部に、円板６を、例えば溶接して取り付けた供試
体を製作する。
【００１０】図１には円板６が取り付けられた蒸発管５
の側面を示し、図２は図１中におけるＡ−Ａ線での断面
図を示している。図２に示すように、円板６の中心部に
設けられた蒸発管５の外径と一致する径を持つ穴に、蒸
発管５が挿入されることで嵌着されている。
の側面を示し、図２は図１中におけるＡ−Ａ線での断面
図を示している。図２に示すように、円板６の中心部に
設けられた蒸発管５の外径と一致する径を持つ穴に、蒸
発管５が挿入されることで嵌着されている。
【００１１】本実施形態では、蒸発管５内に高温・高圧
水を繰り返し流入させることで、蒸発管５と円板６との
間に温度差を生じさせ、両者の温度差によって作用する
熱応力を用いて応力を付加する。
水を繰り返し流入させることで、蒸発管５と円板６との
間に温度差を生じさせ、両者の温度差によって作用する
熱応力を用いて応力を付加する。
【００１２】図３には、蒸発管５に対する熱応力の状況
を示している。図３（ａ）には、熱応力が付加された状
態の概念を示し、図３（ｂ）には、蒸発管５に対する熱
応力の垂直成分（σz ）を示している。図３に示すよう
に、蒸発管５の熱応力は、円板６との取り合い端部が最
大となっている。
を示している。図３（ａ）には、熱応力が付加された状
態の概念を示し、図３（ｂ）には、蒸発管５に対する熱
応力の垂直成分（σz ）を示している。図３に示すよう
に、蒸発管５の熱応力は、円板６との取り合い端部が最
大となっている。
【００１３】この高温・高圧水の蒸発管５に対する流入
を繰り返すことで、繰り返し蒸発管５に応力を付加する
ことで、蒸発管５の内面に腐食疲労亀裂を発生させる。
円板６の肉厚（Ｗ）と半径（ｒ）を種々変化させること
で、腐食疲労に及ぼす各種要因（パラメータ）に応じ
た、蒸発管５に作用する応力を変化させることができ
る。
を繰り返すことで、繰り返し蒸発管５に応力を付加する
ことで、蒸発管５の内面に腐食疲労亀裂を発生させる。
円板６の肉厚（Ｗ）と半径（ｒ）を種々変化させること
で、腐食疲労に及ぼす各種要因（パラメータ）に応じ
た、蒸発管５に作用する応力を変化させることができ
る。
【００１４】また、腐食疲労試験では、この様な試験片
（蒸発管５）を直列または並列に複数設置し、それぞれ
腐食疲労に影響を及ぼす各種要因（パラメータ）を変化
させた試験を同時に実施することが可能となる。
（蒸発管５）を直列または並列に複数設置し、それぞれ
腐食疲労に影響を及ぼす各種要因（パラメータ）を変化
させた試験を同時に実施することが可能となる。
【００１５】また、１つの蒸発管５に対して１つの円板
６を取り付けるだけに限らず、複数の円板６を１つの蒸
発管５に対して互いに間隔を設けて取り付けることで、
腐食疲労に影響を及ぼす要因（パラメータ）を変化させ
ることもできる。
６を取り付けるだけに限らず、複数の円板６を１つの蒸
発管５に対して互いに間隔を設けて取り付けることで、
腐食疲労に影響を及ぼす要因（パラメータ）を変化させ
ることもできる。
【００１６】また、蒸発管５には、実機ボイラより高温
・高圧水を導くようにすれば、より現実に近い状況を再
現して、腐食疲労試験を実施することができる。なお、
必要に応じて試験対象とする蒸発管５の入口、出口、そ
れぞれに高温・高圧水の流入／停止を制御するための開
閉バルブ（図示せず）を設置し、このバルブを繰り返し
開閉することで、繰り返し蒸発管５に対して応力を付加
して、例えば過酷な条件を想定した試験を実施すること
ができる。
・高圧水を導くようにすれば、より現実に近い状況を再
現して、腐食疲労試験を実施することができる。なお、
必要に応じて試験対象とする蒸発管５の入口、出口、そ
れぞれに高温・高圧水の流入／停止を制御するための開
閉バルブ（図示せず）を設置し、このバルブを繰り返し
開閉することで、繰り返し蒸発管５に対して応力を付加
して、例えば過酷な条件を想定した試験を実施すること
ができる。
【００１７】通常、腐食疲労試験は、蒸発管５を大気中
にそのまま置かれた状態で行なわれるが、試験条件を変
えるために、蒸発管５を保温材等で被覆した状態で行な
うようにしても良い。
にそのまま置かれた状態で行なわれるが、試験条件を変
えるために、蒸発管５を保温材等で被覆した状態で行な
うようにしても良い。
【００１８】このようにして、高温・高圧水による流圧
と繰り返しの応力が付加されることで、蒸発管５が内面
から腐食疲労亀裂により破断するまで試験が継続して行
われる。
と繰り返しの応力が付加されることで、蒸発管５が内面
から腐食疲労亀裂により破断するまで試験が継続して行
われる。
【００１９】なお、腐食疲労試験の途中で、腐食疲労の
状態を確認する場合には、前述したような開閉バルブを
閉じて高温・高圧水の蒸発管５の流入を停止させた後
に、非破壊検査、例えば超音波検査を行なう。
状態を確認する場合には、前述したような開閉バルブを
閉じて高温・高圧水の蒸発管５の流入を停止させた後
に、非破壊検査、例えば超音波検査を行なう。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による腐食疲
労試験方法では、次の様な効果がある。すなわち、試験
管の外周に円板を嵌着し、試験管内に高温・高圧水を流
すことで腐食疲労試験を行なうため、従来のような大掛
かりな試験装置（例えば、オートクレーブ、加熱ヒー
タ、応力付加装置等）が不要となり、腐食疲労試験のた
めの設備が非常に簡単化される。
労試験方法では、次の様な効果がある。すなわち、試験
管の外周に円板を嵌着し、試験管内に高温・高圧水を流
すことで腐食疲労試験を行なうため、従来のような大掛
かりな試験装置（例えば、オートクレーブ、加熱ヒー
タ、応力付加装置等）が不要となり、腐食疲労試験のた
めの設備が非常に簡単化される。
【００２１】また、実機ボイラの高温・高圧水を導いて
試験管に対する腐食疲労試験を行なうので、実機プラン
トを忠実に再現することが容易であり、その結果、実機
プラントにおける試験と同じ真の実験データを入手する
ことができる。
試験管に対する腐食疲労試験を行なうので、実機プラン
トを忠実に再現することが容易であり、その結果、実機
プラントにおける試験と同じ真の実験データを入手する
ことができる。
【００２２】また、試験管に嵌着した円板の影響により
発生する熱応力を用いて応力付加を行なうため、円板の
外径及び板厚を変化させることで付加応力を変化させる
ことができ、腐食疲労に影響を及ぼす各種要因を変化さ
せた試験を簡単に行なうことができる。また、付加応力
を種々変化させた複数の試験管に対して、同時に高温・
高圧水を流入させることで、複数の条件での試験を同時
にできるために、多数の試験条件を対象としても短期間
で腐食疲労試験を完了させることができる。
発生する熱応力を用いて応力付加を行なうため、円板の
外径及び板厚を変化させることで付加応力を変化させる
ことができ、腐食疲労に影響を及ぼす各種要因を変化さ
せた試験を簡単に行なうことができる。また、付加応力
を種々変化させた複数の試験管に対して、同時に高温・
高圧水を流入させることで、複数の条件での試験を同時
にできるために、多数の試験条件を対象としても短期間
で腐食疲労試験を完了させることができる。
【００２３】また、試験管の高温・高圧水の出入口に開
閉バルブを設け、同バルブの開閉を行なって、繰り返し
応力を付加することができるので、バルブを閉じて試験
を中断させて、試験途中の腐食疲労の進行状況を、非破
壊検査等によって容易に確認することができる。
閉バルブを設け、同バルブの開閉を行なって、繰り返し
応力を付加することができるので、バルブを閉じて試験
を中断させて、試験途中の腐食疲労の進行状況を、非破
壊検査等によって容易に確認することができる。
【図１】本発明の実施形態に係わる腐食疲労試験方法を
説明するための円板６が取り付けられた蒸発管５の側面
を示す図。
説明するための円板６が取り付けられた蒸発管５の側面
を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係わる腐食疲労試験方法を
説明するための図１中におけるＡ−Ａ線での断面図を示
す図。
説明するための図１中におけるＡ−Ａ線での断面図を示
す図。
【図３】本実施形態における蒸発管５に対する熱応力の
状況を説明するための図。
状況を説明するための図。
【図４】従来のボイラ蒸発管内面に発生する腐食疲労試
験を行なうための腐食疲労試験装置の構成を示す図。
験を行なうための腐食疲労試験装置の構成を示す図。
５ 蒸発管 ６ 円板
Claims (4)
- 【請求項１】 金属管内面の腐食疲労試験を行なうため
の腐食疲労試験方法であって、 試験管の外周に円板を嵌着し、前記試験管内に高温・高
圧水を流した際に前記円板の影響により発生する熱応力
を用いて応力付加を行なうようにしたことを特徴とする
腐食疲労試験方法。 - 【請求項２】 前記試験管には、実機ボイラの高温・高
圧水を導いていることを特徴とする請求項１記載の腐食
疲労試験方法。 - 【請求項３】 前記試験管には、外径、及び板厚の異な
る複数の円板が、互いに間隔を設けて嵌着されているこ
とを特徴とする請求項１記載の腐食疲労試験方法。 - 【請求項４】 前記試験管の高温・高圧水の出入口に開
閉バルブを設け、同バルブの開閉を行なって、繰り返し
応力を付加することを特徴とする請求項１記載の腐食疲
労試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1406497A JPH10213532A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 腐食疲労試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1406497A JPH10213532A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 腐食疲労試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10213532A true JPH10213532A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11850671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1406497A Withdrawn JPH10213532A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 腐食疲労試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10213532A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102346114A (zh) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种带高温高压循环水的腐蚀疲劳试验装置 |
| CN105806693A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 核工业西南物理研究院 | 超临界水氧化环境材料疲劳性能测试装置 |
| CN109357993A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-19 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 碳化硅基复合材料三温段水氧耦合腐蚀装置 |
| CN112304790A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-02-02 | 山西理工红日节能服务有限公司 | 一种供热直埋管道疲劳试验方法 |
| CN113624669A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-09 | 中车工业研究院有限公司 | 金属腐蚀疲劳裂纹扩展测试装置及方法 |
-
1997
- 1997-01-28 JP JP1406497A patent/JPH10213532A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102346114A (zh) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种带高温高压循环水的腐蚀疲劳试验装置 |
| CN105806693A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 核工业西南物理研究院 | 超临界水氧化环境材料疲劳性能测试装置 |
| CN109357993A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-19 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 碳化硅基复合材料三温段水氧耦合腐蚀装置 |
| CN112304790A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-02-02 | 山西理工红日节能服务有限公司 | 一种供热直埋管道疲劳试验方法 |
| CN113624669A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-09 | 中车工业研究院有限公司 | 金属腐蚀疲劳裂纹扩展测试装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |