JPH11183360A - 酸露点腐食寿命推定法 - Google Patents
酸露点腐食寿命推定法Info
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- JPH11183360A JPH11183360A JP9347537A JP34753797A JPH11183360A JP H11183360 A JPH11183360 A JP H11183360A JP 9347537 A JP9347537 A JP 9347537A JP 34753797 A JP34753797 A JP 34753797A JP H11183360 A JPH11183360 A JP H11183360A
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- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】火力発電プラントのガス経路などに用いられる
部品の、酸露点腐食による減肉を見積もり、部品の寿命
推定を行う方法を提供する。 【解決手段】実機運転手順に伴う部品の温度変化と、予
定燃焼ガス成分濃度および圧力から酸露点および水露点
と、推定温度での酸濃度を見積もり、部品の曝される温
度で使用鋼材の実機模擬評価を実施する。実機模擬評価
では、想定温度が水露点以下では浸漬評価を、水露点以
上酸露点以下では定湿度下噴霧評価を実施し、腐食量の
経時変化を求める。
部品の、酸露点腐食による減肉を見積もり、部品の寿命
推定を行う方法を提供する。 【解決手段】実機運転手順に伴う部品の温度変化と、予
定燃焼ガス成分濃度および圧力から酸露点および水露点
と、推定温度での酸濃度を見積もり、部品の曝される温
度で使用鋼材の実機模擬評価を実施する。実機模擬評価
では、想定温度が水露点以下では浸漬評価を、水露点以
上酸露点以下では定湿度下噴霧評価を実施し、腐食量の
経時変化を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
のガス経路など、酸露点腐食が問題となる部品の寿命推
定法に関する。
のガス経路など、酸露点腐食が問題となる部品の寿命推
定法に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電プラントの燃焼ガス中には、水
分の他ＳＯ3，ＳＯ2，ＨＣｌといった腐食性成分が含ま
れており、高温ガス経路等では、酸露点以下になると、
硫酸，亜硫酸，塩酸といった酸が凝縮し部材を腐食す
る、いわゆる酸露点腐食が発生する。酸露点腐食対策と
しては、従来から酸露点以上を有する断熱構造や加熱源
の設置，耐酸腐食性材料の適用，耐酸腐食用塗装や耐酸
腐食性コーティングの施工等の方策が採られている。部
材の寿命は、実績ベースの評価で決められることが多
く、さらに定期点検によって寿命の訂正が行われてい
る。
分の他ＳＯ3，ＳＯ2，ＨＣｌといった腐食性成分が含ま
れており、高温ガス経路等では、酸露点以下になると、
硫酸，亜硫酸，塩酸といった酸が凝縮し部材を腐食す
る、いわゆる酸露点腐食が発生する。酸露点腐食対策と
しては、従来から酸露点以上を有する断熱構造や加熱源
の設置，耐酸腐食性材料の適用，耐酸腐食用塗装や耐酸
腐食性コーティングの施工等の方策が採られている。部
材の寿命は、実績ベースの評価で決められることが多
く、さらに定期点検によって寿命の訂正が行われてい
る。
【０００３】酸露点腐食に対する評価は、高濃度酸浸漬
試験や特開平6−337241 号公報に記述された酸液浸漬−
乾燥繰り返し試験などがある。しかしこれらは材料選定
を目的とした加速評価であり、寿命推定を目的とした試
験ではない。
試験や特開平6−337241 号公報に記述された酸液浸漬−
乾燥繰り返し試験などがある。しかしこれらは材料選定
を目的とした加速評価であり、寿命推定を目的とした試
験ではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】火力発電プラントの設
備が大きいため、構造上およびコスト上の制約と対人安
全性から、酸露点以上に保持できない場合がある。また
運転中は酸露点以上に保持されていても、停止時に酸露
点以下になる。この対策として停止時に燃焼ガスを空気
で追放する方法があるが、断熱材をはさむ二重管構造で
は十分追放しきれなく、外管が腐食する可能性がある。
つまり酸露点以下に置かれて酸が凝縮する状況は十分考
えられ、酸露点腐食を考慮する必要がある。
備が大きいため、構造上およびコスト上の制約と対人安
全性から、酸露点以上に保持できない場合がある。また
運転中は酸露点以上に保持されていても、停止時に酸露
点以下になる。この対策として停止時に燃焼ガスを空気
で追放する方法があるが、断熱材をはさむ二重管構造で
は十分追放しきれなく、外管が腐食する可能性がある。
つまり酸露点以下に置かれて酸が凝縮する状況は十分考
えられ、酸露点腐食を考慮する必要がある。
【０００５】またコスト上の制約から、酸腐食をほとん
ど抑えることができる合金の使用やコーティングは難し
いため、耐酸腐食性が劣る安価な鋼材が使用される場合
が多い。
ど抑えることができる合金の使用やコーティングは難し
いため、耐酸腐食性が劣る安価な鋼材が使用される場合
が多い。
【０００６】したがって、酸露点腐食を完全に抑えるこ
とは難しく、むしろ酸露点腐食による減肉を考慮した部
品の設計を行う必要がある。本発明では、酸露点腐食に
よる減肉を評価し、部品の寿命推定を行う方法を提供す
る。
とは難しく、むしろ酸露点腐食による減肉を考慮した部
品の設計を行う必要がある。本発明では、酸露点腐食に
よる減肉を評価し、部品の寿命推定を行う方法を提供す
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の手順で部
材の寿命を推定する。１）実機予定運転手順に伴う部品
の温度変化を推定し、予定燃焼ガス成分濃度および圧力
から酸露点および水露点と、推定温度での酸濃度を計算
して、実機環境を推定する。２）部品の曝される温度で
使用鋼材の実機模擬試験による評価を行う。３）実機運
転パターンをもとに許容減肉量に達するまでの時間を計
算し、寿命とする。なお上記推定実機環境条件に、実機
における部品温度と燃焼ガス成分濃度の実績をフィード
バックして、同様の手順により精度の高い寿命推定が可
能である。
材の寿命を推定する。１）実機予定運転手順に伴う部品
の温度変化を推定し、予定燃焼ガス成分濃度および圧力
から酸露点および水露点と、推定温度での酸濃度を計算
して、実機環境を推定する。２）部品の曝される温度で
使用鋼材の実機模擬試験による評価を行う。３）実機運
転パターンをもとに許容減肉量に達するまでの時間を計
算し、寿命とする。なお上記推定実機環境条件に、実機
における部品温度と燃焼ガス成分濃度の実績をフィード
バックして、同様の手順により精度の高い寿命推定が可
能である。
【０００８】部品の運転手順に伴う温度変化は、先行類
似プラントの実測値や有限要素解析により、酸露点およ
び水露点は、全圧とガス成分濃度から実験式により算出
する。部品を曝す酸濃度は、部品温度が酸露点以下水露
点以上の場合、実機想定ガス雰囲気と平衡する濃度とし
て決定され、水露点以下の場合、ガス中の水蒸気濃度と
水露点ならびに部品表面近傍の温度の飽和水蒸気圧によ
って得られる凝縮量の水に、ガス中の酸成分が溶解した
ときの濃度として決定される。
似プラントの実測値や有限要素解析により、酸露点およ
び水露点は、全圧とガス成分濃度から実験式により算出
する。部品を曝す酸濃度は、部品温度が酸露点以下水露
点以上の場合、実機想定ガス雰囲気と平衡する濃度とし
て決定され、水露点以下の場合、ガス中の水蒸気濃度と
水露点ならびに部品表面近傍の温度の飽和水蒸気圧によ
って得られる凝縮量の水に、ガス中の酸成分が溶解した
ときの濃度として決定される。
【０００９】酸露点以下水露点以上の場合、実機環境で
は微量の高濃度の酸が生成するので、実機想定ガス雰囲
気と平衡する濃度の酸を試験片表面に噴霧し、酸の蒸発
を防止するため実機想定ガス中の水蒸気濃度と同じ湿度
に保って、想定温度に維持した評価を実施する。
は微量の高濃度の酸が生成するので、実機想定ガス雰囲
気と平衡する濃度の酸を試験片表面に噴霧し、酸の蒸発
を防止するため実機想定ガス中の水蒸気濃度と同じ湿度
に保って、想定温度に維持した評価を実施する。
【００１０】水露点以下の場合、実機環境では多量の低
濃度の酸が生成し、多量に生成した酸が、部品の傾斜を
つたって、底部等水が溜まるような位置に溜まることが
想定されるので、想定温度で見積もった濃度の酸中にお
ける浸漬評価を実施する。
濃度の酸が生成し、多量に生成した酸が、部品の傾斜を
つたって、底部等水が溜まるような位置に溜まることが
想定されるので、想定温度で見積もった濃度の酸中にお
ける浸漬評価を実施する。
【００１１】これらの評価で得られる腐食速度は、図１
に示すように、初期に最も高く、酸化皮膜が生成するに
したがって下がり、定速度になる。しかし、熱サイクル
が加わることにより皮膜に亀裂等が入るために、図１の
点線で示すように再び腐食初期のような挙動を示すこと
がある。このような現象の発生を予測するため、実機運
転パターンを模擬した熱サイクル評価を実施する。
に示すように、初期に最も高く、酸化皮膜が生成するに
したがって下がり、定速度になる。しかし、熱サイクル
が加わることにより皮膜に亀裂等が入るために、図１の
点線で示すように再び腐食初期のような挙動を示すこと
がある。このような現象の発生を予測するため、実機運
転パターンを模擬した熱サイクル評価を実施する。
【００１２】実機環境下での寿命は、運転パターンを模
擬した前記熱サイクル評価結果と想定温度での評価結果
をもとに、許容減肉量に達するまでの時間として推定す
る。図１に示す長時間側の腐食量を式（数２）であらわ
す。
擬した前記熱サイクル評価結果と想定温度での評価結果
をもとに、許容減肉量に達するまでの時間として推定す
る。図１に示す長時間側の腐食量を式（数２）であらわ
す。
【００１３】
【数２】 Δｄ＝Δｄ0＋αｔ …（数２） ここで、Δｄは腐食量、Δｄ0 は長時間側の腐食量を直
線近似した場合の時刻０での腐食量、αは長時間側の腐
食速度、ｔは時間である。
線近似した場合の時刻０での腐食量、αは長時間側の腐
食速度、ｔは時間である。
【００１４】まず熱サイクルが加わることにより皮膜に
亀裂等が入り、再び腐食初期のような挙動を示す場合、
腐食量Δｄは式（数３）で求める。
亀裂等が入り、再び腐食初期のような挙動を示す場合、
腐食量Δｄは式（数３）で求める。
【００１５】
【数３】
【００１６】ここで、ｊはサイクル数、ｉはサイクル中
の段階、ｍは１サイクル中にある想定温度の数、Δｄ
01j は腐食開始直後または熱サイクル第１段階（冷却過
程終了後の次段階）の想定温度でのΔｄ0、αiは腐食速
度、ｔijは各想定温度で腐食環境にさらされる時間であ
る。
の段階、ｍは１サイクル中にある想定温度の数、Δｄ
01j は腐食開始直後または熱サイクル第１段階（冷却過
程終了後の次段階）の想定温度でのΔｄ0、αiは腐食速
度、ｔijは各想定温度で腐食環境にさらされる時間であ
る。
【００１７】熱サイクルが加わっても皮膜に亀裂等が入
らず、ひきつづき皮膜により腐食が抑制される場合、腐
食量Δｄは式（数４）で求める。
らず、ひきつづき皮膜により腐食が抑制される場合、腐
食量Δｄは式（数４）で求める。
【００１８】
【数４】
【００１９】ここで、ｉはサイクル中の段階、ｍは想定
温度の数、Δｄ01は腐食開始直後の想定温度でのΔ
ｄ0、αiは腐食速度、ｔi は各想定温度で腐食環境にさ
らされる全時間である。
温度の数、Δｄ01は腐食開始直後の想定温度でのΔ
ｄ0、αiは腐食速度、ｔi は各想定温度で腐食環境にさ
らされる全時間である。
【００２０】また実機運転時に得られる、ガス中の成分
濃度と部品温度の実績値をもとに、同様の手順で寿命を
求め、寿命の精度を上げることが可能である。
濃度と部品温度の実績値をもとに、同様の手順で寿命を
求め、寿命の精度を上げることが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】（実施例１）火力発電プラントの
排気ダクト外壁材について、酸露点腐食による寿命推定
を行った例を以下示す。外壁候補材は、板厚６mmの、Ｃ
ｕを０.３５％ 含む耐酸露点腐食鋼と炭素鋼である。排
気ダクト内を通るガスは、１気圧で水分１０％，ＳＯ3
１０ppm である。実験式より、このガスの硫酸露点は１
３４℃、水露点は４７℃である。
排気ダクト外壁材について、酸露点腐食による寿命推定
を行った例を以下示す。外壁候補材は、板厚６mmの、Ｃ
ｕを０.３５％ 含む耐酸露点腐食鋼と炭素鋼である。排
気ダクト内を通るガスは、１気圧で水分１０％，ＳＯ3
１０ppm である。実験式より、このガスの硫酸露点は１
３４℃、水露点は４７℃である。
【００２２】水露点以下での凝縮水量は、式（数５）に
より見積もることができる。
より見積もることができる。
【００２３】
【数５】
【００２４】ここでＶH2Oはガス１Ｌあたりの凝縮水量
(ｍＬ）、Ｔは想定温度(Ｋ）、ＸH2Oはガス中の水分の
比率、Ｐdは水露点での飽和水蒸気圧（mmＨｇ）、ＰTは
想定温度での飽和水蒸気圧（mmＨｇ）である。次にガス
中のＳＯ3 がすべて凝縮水に溶解したとして、式（数
６）により硫酸濃度を見積もることができる。
(ｍＬ）、Ｔは想定温度(Ｋ）、ＸH2Oはガス中の水分の
比率、Ｐdは水露点での飽和水蒸気圧（mmＨｇ）、ＰTは
想定温度での飽和水蒸気圧（mmＨｇ）である。次にガス
中のＳＯ3 がすべて凝縮水に溶解したとして、式（数
６）により硫酸濃度を見積もることができる。
【００２５】
【数６】
【００２６】ここでＣH2SO4は硫酸濃度(ｗｔ.％）、Ｔ
は想定温度（Ｋ）、ＸSO3はガス中のＳＯ3 の比率であ
る。
は想定温度（Ｋ）、ＸSO3はガス中のＳＯ3 の比率であ
る。
【００２７】水露点以上酸露点以下では、図２に示すよ
うに一定のガスの全圧とガス中の水分濃度下で、凝縮す
る硫酸の濃度が温度によって決まる。水分１０％なら
ば、６０℃で凝縮する硫酸濃度は、図２に示すように４
０％である。ある濃度の硫酸凝縮液量は、式（数７）に
より見積もられる。
うに一定のガスの全圧とガス中の水分濃度下で、凝縮す
る硫酸の濃度が温度によって決まる。水分１０％なら
ば、６０℃で凝縮する硫酸濃度は、図２に示すように４
０％である。ある濃度の硫酸凝縮液量は、式（数７）に
より見積もられる。
【００２８】
【数７】
【００２９】ここでＶH2SO4 はガス１Ｌあたりの硫酸液
量（ｍＬ）、Ｔは想定温度（Ｋ）、ＸSO3はガス中のＳ
Ｏ3の比率、ＣH2SO4は硫酸濃度（ｗｔ.％）、ρは密度
（ｇ／ｍＬ）で硫酸濃度により決まる。
量（ｍＬ）、Ｔは想定温度（Ｋ）、ＸSO3はガス中のＳ
Ｏ3の比率、ＣH2SO4は硫酸濃度（ｗｔ.％）、ρは密度
（ｇ／ｍＬ）で硫酸濃度により決まる。
【００３０】検討したガスにおける、酸露点以下の硫酸
濃度と硫酸液量を図３に示す。水露点以下の硫酸液量と
して、凝縮水量を用いた。水露点付近で硫酸濃度と硫酸
液量は大きく変化し、水露点以下では低濃度の硫酸が多
量に生成するのに対して、水露点以上酸露点以下では高
濃度の硫酸が微量に生成する。
濃度と硫酸液量を図３に示す。水露点以下の硫酸液量と
して、凝縮水量を用いた。水露点付近で硫酸濃度と硫酸
液量は大きく変化し、水露点以下では低濃度の硫酸が多
量に生成するのに対して、水露点以上酸露点以下では高
濃度の硫酸が微量に生成する。
【００３１】火力プラントの予定運転パターンは以下の
とおりである。１）停止：定常運転時温度２００℃から
室温まで５時間かけて下降、２）休止：室温(２５
℃）、３)起動：部品温度は定常運転時温度２００℃ま
で１時間かけて上昇、４）定常運転：２００℃。
とおりである。１）停止：定常運転時温度２００℃から
室温まで５時間かけて下降、２）休止：室温(２５
℃）、３)起動：部品温度は定常運転時温度２００℃ま
で１時間かけて上昇、４）定常運転：２００℃。
【００３２】定常運転時温度２００℃は酸露点以上なの
で酸が蒸発するため、１)停止〜３)起動の間に腐食が起
こる。ゆえに定常運転時を模擬した試験を除く、１）休
止中を模擬する浸漬試験、２）起動・停止時を模擬する
噴霧試験、３）予定運転パターンに沿った熱サイクル試
験の３試験を実施した。
で酸が蒸発するため、１)停止〜３)起動の間に腐食が起
こる。ゆえに定常運転時を模擬した試験を除く、１）休
止中を模擬する浸漬試験、２）起動・停止時を模擬する
噴霧試験、３）予定運転パターンに沿った熱サイクル試
験の３試験を実施した。
【００３３】休止中を模擬する浸漬試験は、図３より２
５℃硫酸濃度０.０８ｗｔ.％の条件で比液量を１.０ｍ
ｌ／mm2として行った。また、起動・停止時を模擬する
噴霧試験は、図３中の条件の内予備実験より７０℃硫酸
濃度５０ｗｔ.％ の条件が最も厳しかったので、試験片
表面に５０ｗｔ.％の硫酸を１０ｍｌ／ｍ2程度噴霧し
て、それを７０℃水分濃度１０％に調整した雰囲気下に
置いて行った。予定運転パターンに沿った熱サイクル試
験は、１）７０℃硫酸濃度５０％の噴霧試験を５時間、
２）２５℃硫酸濃度０.０８ｗｔ.％の浸漬試験を６８時
間（平均休止時間）、３）７０℃硫酸濃度５０ｗｔ.％
の噴霧試験を１時間、４）２００℃に２４時間保持を１
サイクルとして繰り返した。それぞれの試験結果を図４
〜図６に示す。
５℃硫酸濃度０.０８ｗｔ.％の条件で比液量を１.０ｍ
ｌ／mm2として行った。また、起動・停止時を模擬する
噴霧試験は、図３中の条件の内予備実験より７０℃硫酸
濃度５０ｗｔ.％ の条件が最も厳しかったので、試験片
表面に５０ｗｔ.％の硫酸を１０ｍｌ／ｍ2程度噴霧し
て、それを７０℃水分濃度１０％に調整した雰囲気下に
置いて行った。予定運転パターンに沿った熱サイクル試
験は、１）７０℃硫酸濃度５０％の噴霧試験を５時間、
２）２５℃硫酸濃度０.０８ｗｔ.％の浸漬試験を６８時
間（平均休止時間）、３）７０℃硫酸濃度５０ｗｔ.％
の噴霧試験を１時間、４）２００℃に２４時間保持を１
サイクルとして繰り返した。それぞれの試験結果を図４
〜図６に示す。
【００３４】図６の熱サイクル試験結果より、腐食減量
はサイクル数にほぼ比例しており、熱サイクルにより腐
食を抑制していた皮膜に亀裂が入り、サイクルごとにほ
ぼ同量の腐食が起こったことを示していた。また、浸漬
試験および熱サイクル試験での鋼種による違いはみられ
ず、予定運転パターンで運転される場合は検討した鋼種
に優劣をつけられない。
はサイクル数にほぼ比例しており、熱サイクルにより腐
食を抑制していた皮膜に亀裂が入り、サイクルごとにほ
ぼ同量の腐食が起こったことを示していた。また、浸漬
試験および熱サイクル試験での鋼種による違いはみられ
ず、予定運転パターンで運転される場合は検討した鋼種
に優劣をつけられない。
【００３５】以上の結果より、寿命推定を行う。この予
定運転パターンでの腐食進展は、水露点以下に置かれる
休止期間の腐食と、熱サイクルによる腐食皮膜の亀裂発
生に支配されると判断できる。排気ダクト外壁の、強度
の観点から決定した許容減肉量は、鋼板厚さ６mmの半分
の３mmであるので、これに達するまでの休止回数を求め
ることになる。減肉量は、図４〜図６の腐食減量を鋼の
密度で割ることにより求められる。平均休止時間を６８
時間とすると、休止１回あたり１７μｍの減肉となる。
ゆえに許容減肉量に達するまでに、許容休止回数は１８
０回と見積もられる。
定運転パターンでの腐食進展は、水露点以下に置かれる
休止期間の腐食と、熱サイクルによる腐食皮膜の亀裂発
生に支配されると判断できる。排気ダクト外壁の、強度
の観点から決定した許容減肉量は、鋼板厚さ６mmの半分
の３mmであるので、これに達するまでの休止回数を求め
ることになる。減肉量は、図４〜図６の腐食減量を鋼の
密度で割ることにより求められる。平均休止時間を６８
時間とすると、休止１回あたり１７μｍの減肉となる。
ゆえに許容減肉量に達するまでに、許容休止回数は１８
０回と見積もられる。
【００３６】（実施例２）実施例１で扱った排気ダクト
外壁材について、断熱材を増やすことにより定常運転時
温度を７０℃とした場合の寿命推定を行った例を以下示
す。実施例１で行った３試験のうち、１）休止中を模擬
する浸漬試験、２）起動・停止時を模擬する噴霧試験の
２試験は共通である。３）予定運転パターンに沿った熱
サイクル試験は、１）７０℃硫酸濃度５０ｗｔ.％ の噴
霧試験を１９６時間、２）２５℃硫酸濃度０.０８ｗｔ.
％の浸漬試験を６８時間（平均休止時間）を１サイクル
として繰り返した。熱サイクル試験結果を図７に示す。
図７の熱サイクル試験結果では、２サイクル以降の腐食
減量は、１サイクル目より小さくなっていた。このこと
は、熱サイクルにより皮膜に亀裂が入らず、皮膜が腐食
を抑制したことを示している。
外壁材について、断熱材を増やすことにより定常運転時
温度を７０℃とした場合の寿命推定を行った例を以下示
す。実施例１で行った３試験のうち、１）休止中を模擬
する浸漬試験、２）起動・停止時を模擬する噴霧試験の
２試験は共通である。３）予定運転パターンに沿った熱
サイクル試験は、１）７０℃硫酸濃度５０ｗｔ.％ の噴
霧試験を１９６時間、２）２５℃硫酸濃度０.０８ｗｔ.
％の浸漬試験を６８時間（平均休止時間）を１サイクル
として繰り返した。熱サイクル試験結果を図７に示す。
図７の熱サイクル試験結果では、２サイクル以降の腐食
減量は、１サイクル目より小さくなっていた。このこと
は、熱サイクルにより皮膜に亀裂が入らず、皮膜が腐食
を抑制したことを示している。
【００３７】したがって、この場合は熱サイクルによる
影響を考慮しなくてよく、式(数８)のように休止時（室
温）と運転時（７０℃）の腐食量の和により腐食量を見
積もることができる。
影響を考慮しなくてよく、式(数８)のように休止時（室
温）と運転時（７０℃）の腐食量の和により腐食量を見
積もることができる。
【００３８】
【数８】 Δｗ＝０.２０＋０.０５６１ｔ1＋０.０００８ｔ2 …（数８） ここで、Δｗは腐食量(μｍ)、ｔ1は休止時間(時間)、
ｔ2は運転時間（時間）である。腐食量は、試験結果の
腐食減量を鋼の密度で割ることにより求めた。予定運転
パターンで運転されるとすると、許容減肉量に達する時
間は１９９０００時間と見積もられる。
ｔ2は運転時間（時間）である。腐食量は、試験結果の
腐食減量を鋼の密度で割ることにより求めた。予定運転
パターンで運転されるとすると、許容減肉量に達する時
間は１９９０００時間と見積もられる。
【００３９】
【発明の効果】本発明を用いることにより、酸露点腐食
が問題となる部品の寿命が掲示でき、定期点検の時期や
部品交換の時期を適正化できる。また設計段階で用いる
ことにより、プラント予定寿命に合わせた適切な板厚が
設定できるので、コスト低減につながる。
が問題となる部品の寿命が掲示でき、定期点検の時期や
部品交換の時期を適正化できる。また設計段階で用いる
ことにより、プラント予定寿命に合わせた適切な板厚が
設定できるので、コスト低減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の腐食量の経時変化を示す特性図。
【図２】大気圧下、水分１０％における水−硫酸相図。
【図３】酸露点以下での硫酸濃度と硫酸液量との関係を
示す特性図。
示す特性図。
【図４】２５℃０.０８ｗｔ.％硫酸中への浸漬試験結果
を示す特性図。
を示す特性図。
【図５】７０℃５０ｗｔ.％硫酸噴霧試験結果を示す特
性図。
性図。
【図６】定常運転時温度２００℃の場合の予定運転パタ
ーンに沿った熱サイクル試験結果を示す特性図。
ーンに沿った熱サイクル試験結果を示す特性図。
【図７】定常運転時温度７０℃の場合の予定運転パター
ンに沿った熱サイクル試験結果を示す特性図。
ンに沿った熱サイクル試験結果を示す特性図。
フロントページの続き (72)発明者 大橋 健也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 鳥谷 初 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 工藤 健 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (6)
- 【請求項１】酸露点腐食環境下で使用される部品におい
て、実機の運転条件であるガス圧力，ガス中の水分濃度
および酸成分濃度と部品表面温度から、実機酸露点腐食
環境を類推し、実機環境の模擬評価を行い、許容減肉量
に達するまでの前記部品の寿命を推定することを特徴と
する酸露点腐食寿命推定法。 - 【請求項２】実機酸露点腐食環境で想定される温度範囲
のうち、水露点以下では浸漬評価，水露点以上酸露点以
下では定湿度下噴霧評価、ならびに実機運転状況を模擬
した熱サイクル下での評価によって腐食寿命を推定する
ことを特徴とする請求項１記載の酸露点腐食寿命推定
法。 - 【請求項３】水露点以下での腐食量を、式（数１）によ
って決められる濃度の硫酸中で浸漬評価することを特徴
とする請求項１記載の酸露点腐食寿命推定法。 【数１】 ここで、Ｃは硫酸濃度(ｗｔ.％）、ＸAcidは実機想定ガ
ス中の酸成分の比率、ＸH2O は実機想定ガス中の水分の
比率、Ｐdは水露点での飽和水蒸気圧、ＰTは想定温度で
の飽和水蒸気圧である。 - 【請求項４】水露点以上酸露点以下での腐食量を、実機
想定温度で実機想定ガス中の水分と平衡する濃度の酸を
噴霧し、実機想定ガスと同じ温度と水分濃度の雰囲気中
で評価することを特徴とする請求項１記載の酸露点腐食
寿命推定法。 - 【請求項５】実機の運転パターンを模擬した熱サイクル
において、温度が水露点以下の場合は請求項３記載の浸
漬環境下に、水露点以上酸露点以下の場合は請求項４記
載の定湿度下噴霧環境下に置いて評価することを特徴と
する請求項１記載の酸露点腐食寿命推定法。 - 【請求項６】寿命推定において、請求項２記載の熱サイ
クル下での評価によって保護皮膜破壊の有無を確認し、
保護皮膜が破壊されない場合は、推定腐食量を保護皮膜
存在下での腐食速度と積算時間の積とし、保護皮膜が破
壊される場合は、熱サイクルごとに新たな保護皮膜形成
に要する腐食量を加算することを特徴とする請求項１記
載の酸露点腐食寿命推定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9347537A JPH11183360A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 酸露点腐食寿命推定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9347537A JPH11183360A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 酸露点腐食寿命推定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183360A true JPH11183360A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18390900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9347537A Pending JPH11183360A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 酸露点腐食寿命推定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11183360A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009250120A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Hitachi Ltd | ガスタービンの部品腐食推定方法、部品寿命推定方法、ガスタービンの設計方法及びガスタービン |
| JP2012021460A (ja) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Ihi Corp | ディーゼルエンジンのシリンダボア腐食防止システム |
| CN105044288A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-11-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于残酸极限评价酸液有效作用距离的方法 |
| EP2453120A4 (en) * | 2009-07-07 | 2016-04-20 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | OPERATING CONTROL METHOD FOR GAS TURBINE AND OPERATING CONTROL DEVICE FOR GAS TURBINE |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP9347537A patent/JPH11183360A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009250120A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Hitachi Ltd | ガスタービンの部品腐食推定方法、部品寿命推定方法、ガスタービンの設計方法及びガスタービン |
| EP2453120A4 (en) * | 2009-07-07 | 2016-04-20 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | OPERATING CONTROL METHOD FOR GAS TURBINE AND OPERATING CONTROL DEVICE FOR GAS TURBINE |
| JP2012021460A (ja) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Ihi Corp | ディーゼルエンジンのシリンダボア腐食防止システム |
| CN105044288A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-11-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于残酸极限评价酸液有效作用距离的方法 |
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