JPH11271201A - 高温クリープ内圧バースト試験体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラ等の高温構造物の信頼性確保のために
行う、構造物試験や構造モデル試験に用いる高温クリ−
プ内圧バースト試験体において、試験部はその目的を確
実に達成し、信頼性に富んだ新規の大型試験体を提供す
ることを課題とする。 【解決手段】 円筒状試験部と、断面球形または楕円形
で肉厚を前記円筒状試験部の厚さ以上とした湾曲蓋とを
有し、同湾曲蓋を前記円筒状試験部の両端に接続して高
温クリ−プ内圧バースト試験体を構成し、試験部は両端
を断面球形または楕円形の湾曲蓋で支持されてこの部位
に応力集中を避け、また、湾曲蓋は肉厚を試験部の厚さ
以上として強度を試験部より大きくして、試験体の破断
を試験部から確実に起こすようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ等の様な高
温構造物の信頼性確保のために行う構造物試験や構造モ
デル試験に用いる高温クリ−プ内圧バースト試験体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１１乃至図１３に基づいて従来存在す
るもの、および従来考えられたであろうものの概要につ
いて説明する。

【０００３】すなわち、従来、高温クリ−プ内圧バース
ト試験は、小型の試験片を用いて行うものがほとんどで
あり、大型の試験片による高温クリ−プ内圧バースト試
験はこれまでに実例がない。

【０００４】図１１は、従来技術の一例である直径３０
〜５０ｍｍ程度の小型円筒高温クリ−プ内圧バースト試
験片の一部断面を示すものである。０１は中空に作られ
た試験部、０２、０３は前記試験部０１を保持する治
具、０４は試験部０１に内圧をかけるための圧力導入
部、０５は試験部０１と治具０２、０３を接合する溶接
部である。

【０００５】なお、前記した様に試験片の直径Ｄ₀ は３
０〜５０ｍｍであり、試験部０１の長さＳ₁ は３００ｍ
ｍ、治具０２の長さＳ₂ は４００ｍｍ、対向側の治具０
３の長さＳ₃ は３５０ｍｍ、そして全長Ｓ₀ は１０５０
ｍｍになっている。

【０００６】また、図１２は従来技術の他の例を示し、
外形、概要は前記図１１のものと同様であるが、図１１
と異なる点は、試験部０１の内部にその内周面との間に
一定の間隔を置いて中子０６を入れ、試験部０１の破断
時に爆発力を低減する様に配慮したことである。

【０００７】更に図１３に示すものは、試験片の直径が
３００ｍｍ以上に及ぶ大型試験体が実在しないため、正
確には従来例と言い難いが、大型試験体を求められた
ら、図１１〜図１２等の実在する試験体の延長線として
現れるであろうものである。

【０００８】同図１３中に図１１〜図１２と同一符号を
付して示すと、０１が試験部、０２、０３は試験部０１
を保持する治具、０４は試験部０１に内圧をかけるため
の圧力導入部、０５は試験部０１と治具０２、０３を接
合する溶接部、そして０６は試験部０１内に設置した中
子である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記の様に構成された
従来のもの、および従来考えられてであろうものにあっ
ては、溶接部０５の応力が試験部０１の応力よりも高く
なり、試験部０１が破断する前に溶接部０５が破断して
しまい、試験本来の目的が達成されないという不具合が
ある。

【００１０】また、試験片が大型になればそれに伴って
中子０６も大型となり、大重量になって取り扱いや試験
部０１内部での固定が困難となり、しかも熱容量が大き
いこともあって、大容量の高温加熱装置が必要となる、
等々の不具合を伴うものである。

【００１１】本発明はこれらの不具合を解消し、試験部
はその目的を確実に達成し、しかも試験片の取り付け、
メインテナンス等も容易に行い得る様にした大型の試験
体を提供することを課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第１として、円筒状試
験部と、断面形状を球形または楕円形に湾曲すると共に
肉厚を前記円筒状試験部の厚さ以上とした湾曲蓋とを有
し、同湾曲蓋を前記円筒状試験部の両端に接続してなる
高温クリ−プ内圧バースト試験体を提供するものであ
る。

【００１３】すなわち、本発明においては、前記の様に
構成された試験体に内圧を加えると、試験部はその両端
で断面球形または楕円形の湾曲蓋で支持されているの
で、この部位に応力集中を避けられ、また、湾曲蓋は肉
厚を試験部の厚さ以上として強度を試験部より大きくし
ているので、試験体の破断は確実に試験部から起こり、
所期の試験を不首尾とすることはないものである。

【００１４】また本発明はその第２として、前記円筒状
試験部とその両端の湾曲蓋で区画する空間内に、肉厚を
前記円筒状試験部及び湾曲蓋の厚さ以上とした中空中子
を前記区画の内面との間に間隔を有して同軸上に配置し
た高温クリ−プ内圧バースト試験体を提供するものであ
る。

【００１５】すなわち、本発明においては、前記の様に
構成された試験体に内圧を加えると、試験部の破断によ
る飛散を防止すべく試験体に内挿した中空中子は、肉厚
を試験部及び湾曲蓋の厚さ以上として強度を大きくして
いるので、試験部等に先行して破断することなく試験体
の破断は確実に試験部から起こり、所期の試験を不首尾
とすることはないものである。

【００１６】また本発明はその第３として、円筒状試験
部と、同円筒状試験部と同径で軸方向に延びる突起部を
周縁部に形成し肉厚を前記円筒状試験部の厚さ以上とし
た円盤状蓋を有し、同円盤状蓋を前記円筒状試験部の両
端に接続してなる高温クリ−プ内圧バースト試験体を提
供するものである。

【００１７】すなわち、本発明においては、前記の様に
試験部の両端に配置されて試験部を支持する蓋は円盤の
円周部に突起部を設けたという簡便な構成であるため、
その加工、工作は容易に行え、コスト低減を図ることの
できるものである。

【００１８】そしてこの様に構成された試験体に内圧を
加えると、試験部の両端を支持する円盤状蓋は肉厚を試
験部の厚さ以上として強度を試験部より大きくしている
ので、試験体の破断は確実に試験部から起こり、所期の
試験を不首尾とすることはないものである。

【００１９】また本発明はその第４として、前記円筒状
試験部とその両端の円盤状蓋で区画する空間内に、肉厚
を前記円筒状試験部及び円盤状蓋の厚さ以上とした中空
中子を前記区画の内面との間に間隔を有して同軸上に配
置した高温クリ−プ内圧バースト試験体を提供するもの
でである。

【００２０】すなわち、本発明においては、前記の様に
構成された試験体に内圧を加えると、試験部の破断によ
る飛散を防止すべく試験体に内挿した中空中子は、肉厚
を試験部及び円盤状蓋の厚さ以上として強度を大きくし
ているので、試験部等に先行して破断することなく試験
体の破断は確実に試験部から起こり、所期の試験を不首
尾とすることはなく確実に実行し得るものである。

【００２１】また本発明はその第５として、前記円筒状
試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画する空
間内に多数の小球形中子を充填した高温クリ−プ内圧バ
ースト試験体を提供するものでる。

【００２２】すなわち、本発明においては、前記の様に
試験部の破断による飛散を防止すべく試験体に内挿した
中空中子は、多数の小球形中子を充填することにより完
成するので、その製作、取り扱い等が簡便かつ容易であ
り、一層のコスト低減を図るものである。

【００２３】そしてこの小球形中子の材料を選択するこ
とにより、同小球形中子の熱容量を低減し、試験体全体
の加熱に用いる加熱装置の容量を低減することも出来る
ものである。

【００２４】また本発明はその第６として、前記円筒状
試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画する空
間内に砂利を充填した高温クリ−プ内圧バースト試験体
を提供するものである。

【００２５】すなわち、本発明においては、前記の様に
試験部の破断による飛散を防止すべく試験体に内挿した
中空中子は、砂利を選択し、これを充填することにより
中子を形成するので、明らかにコストの低い砂利の選択
で全体のコストを大幅に低減し、かつ、砂利の比重はセ
ラミックス等よりも低いことから、この砂利を中子とし
て充填した試験体の製作、取り扱いは容易となるもので
ある。

【００２６】また本発明はその第７として、前記円筒状
試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画する空
間内に砂利を充填すると共に、同空間内に試験用圧力を
導入する圧力導入部に砂利粉末の詰まりを防止するカバ
ーを配置した高温クリ−プ内圧バースト試験体を提供す
るものである。

【００２７】すなわち、本発明によれば、中子としてコ
スト、ハンドリング等々好適な砂利が加熱冷却等の熱サ
イクルにより破損して、そこに混在する粉末により目詰
まりを引き起こすおそれがあることに備えて、試験体の
圧力導入部をカバーで覆って、詰まり現象の発生を防止
し、試験体の正常機能を確保するものである。

【００２８】また本発明はその第８として、前記円筒状
試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画する空
間内に砂利を充填すると共に、同空間内に試験用圧力を
導入する圧力導入部に砂利粉末の詰まりを防止するカバ
ーを配置し、かつ、同空間内に導入される圧力を測定す
る圧力計測部を形成した高温クリ−プ内圧バースト試験
体を提供するものである。

【００２９】すなわち、本発明によれば、試験体に導入
される圧力を測定する圧力計測部を設けることにより、
試験体内部の圧力を計測監視して状況を的確に把握し、
試験体の正常機能の確保をより確かなものとし、信頼性
の大幅亢進を図ることのできるものである。

【００３０】また本発明はその第９として、前記円筒状
試験部に換えてエルボ状試験部を採用した高温クリ−プ
内圧バースト試験体を提供するものである。

【００３１】すなわち、本発明によれば、種々の形状の
構造物の実在を配慮し、直線形状に次いで多用される曲
線形状の代表例としてエルボ状構造物に着目し、同エル
ボ状試験部においても前記各発明と同様の作用をなし、
好適であることを示すものである。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第１〜第９形態を
図１〜図１０に基づいて順次説明する。なお、各実施の
形態において、共通する部位については、各図面中に同
一の符号を付して示し、重複、繰り返しの説明は極力省
略する。

【００３３】図１は、本発明の実施の第１形態に係る大
型の高温クリ−プ内圧バースト試験体の概略構成を示
し、１円筒状試験部、２および３は前記円筒状試験部１
の両端部を密閉するための湾曲蓋で、断面形状がほぼ球
形に形成されており、一方の湾曲蓋３にはそのほぼ中央
に圧力導入部４を設け、かつ、同湾曲蓋２、３はそれぞ
れ溶接部５、５により前記円筒状試験部１に一体的に接
続されている。

【００３４】なお前記円筒状試験部１の肉厚ｔ₁ は、湾
曲蓋２、３の肉厚ｔ₂ 以上の厚さであり、また、円筒状
試験部１に湾曲蓋２、３を接続した溶接部５、５は両者
が滑らかに接続されるように特に配慮されて加工されて
いる。

【００３５】また、ここでは湾曲蓋２、３はその断面形
状が球形に形成されたものを示して説明したが、これは
球形状に限定されるものではなく、楕円形状に形成され
たものであっても同様な機能を有するものである。

【００３６】前記の様に構成された本実施の形態によれ
ば、円筒状試験部１は、球形状であり、接合が滑らかで
あり、かつ肉厚を円筒状試験部１以上の厚みとした湾曲
蓋２、３でその両端部を密閉されるために、湾曲蓋２、
３の耐圧強度は円筒状試験部１以上に強く、高温クリ−
プ内圧バースト試験の実施に際し、試験体の破断は円筒
状試験部１から起こることは確実となり、試験体として
の本来の目的を確実に実行し、所期の試験を不首尾とす
ることはないものである。

【００３７】次に図２、図３に基づいて、本発明の実施
の第２形態について説明する。１は円筒状試験部、２０
及び３０は円筒状試験部１を密閉するための端部が円盤
状のの円盤状蓋、４は円筒状試験部１に内圧をかけるた
めの圧力導入部、そして５は円筒状試験部１と前記円盤
状蓋２０、３０を接合する溶接部である。

【００３８】そして、前記円盤状蓋２０、３０はその周
縁部に、前記円筒状試験部１と同径で軸方向に延びる突
起部２０ａ、３０ａを削り出して形成し、前記溶接部５
が前記円筒状試験部１の中間に位置するように形成され
ている。

【００３９】この形状を、一般式で規定すると、次の様
になる。 （１）ｔ₂ ≧３．２ｔ₁ 、（２）Ｌ≧０．２√（Ｒ×ｔ
₁ ）＋ｔ₂ ／２、 但し、ｔ₁ ：円筒状試験部１の厚さ、ｔ₂ ：円盤状蓋２
０、３０の厚さ、Ｌ：円盤状蓋２０、３０の周縁部に設
けた突起部２０ａ、３０ａの長さ、Ｒ：円筒状試験部１
の平均半径（（Ｄ−ｔ₁ ）／２）、Ｄ：円筒状試験部１
の外径、を表している。

【００４０】なお、この一般式は、発明者等が多数の試
験を繰り返し実施し、試行錯誤を重ねた結果として得ら
れたものである。

【００４１】前記のように構成された本実施の形態にお
いては、円筒状試験部１の両端部を密閉するのに、円盤
状蓋２０、３０を用いており、同円盤状蓋２０、３０は
その形状を目視するだけで了解できる様に加工が容易で
あり、その設計製作の容易性と共に、加工費用の低減を
図ることができるものである。

【００４２】そして本実施の形態においても前記実施の
第１形態と同様に試験体の破断は確実に円筒状試験部１
から起こり、所期の試験を不首尾とすることはないもの
である。

【００４３】次に図４に基づいて、本発明の実施の第３
形態について説明する。本実施の形態は、その図面に明
示される様に、前記実施の第１形態のものを基本とし、
これに中空中子６を設けたものである。

【００４４】すなわち、円筒状試験部１と湾曲蓋２、３
で区画する中央空間内に、同区画の内面との間に一定の
隙間間隔を置いて同軸上に、相似形状の金属製の中空中
子６を配置したものである。

【００４５】そして前記金属製の中空中子６の肉厚ｔ₄
は、前記円筒状試験部１の肉厚ｔ₁より厚く形成されて
いる。

【００４６】従って本実施の形態によれば、中空中子６
は円筒状試験部１より強度が高く、円筒状試験部１より
先に破断することはなく、所期の試験を不首尾とするこ
となく確実に実行し、かつ同中空中子６の存在により破
断時の爆発力を低減できるものである。

【００４７】次に図５に基づいて、本発明の実施の第４
形態について説明する。本実施の形態は、その図面に明
示される様に、前記実施の第２形態のものを基本とし、
これに中空中子６を設けたものである。

【００４８】すなわち、円筒状試験部１と円盤状蓋２
０、３０で区画する中央空間内に、同区画の内面との間
に一定の隙間間隔を置いて同軸上に、相似形状の金属製
の中空中子６を配置したものである。

【００４９】そして前記金属製の中空中子６の半径方向
の肉厚ｔ₅ は、前記円筒状試験部１の肉厚ｔ₁ より厚
く、また、同中空中子６の軸方向の肉厚ｔ₃ より厚く形
成されている。

【００５０】従って本実施の形態によれば、前記実施の
第３形態と同様に、中空中子６は円筒状試験部１より強
度が高く、円筒状試験部１より先に破断することはな
く、所期の試験を不首尾とすることなく確実に実行し、
かつ同中空中子６の存在により破断時の爆発力を低減で
きるものである。

【００５１】次に図６に基づいて、本発明の実施の第５
形態について説明する。本実施の形態は、その図面に明
示される様に、前記実施の第１形態または実施の第２形
態のものを基本とし、円筒状試験部１の内部空間にＡｌ
₂ Ｏ₃ 等のセラミックスで形成された多数の小球形中子
７を充填したものである。

【００５２】すなわち、円筒状試験部１と湾曲蓋２、３
で区画する中央空間、または円筒状試験部１と円盤状蓋
２０、３０で区画する中央空間内に、前記セラミックス
の多数の小球形中子７を充填ているので、重量的、熱容
量的に低いレベルに抑えることができ、設計製作、およ
びハンドリングを容易にすることが出来ると共に、中子
の熱容量を低減でき、試験体の加熱に用いる図示省略の
加熱装置の容量を低減することができ、イニシャルコス
ト、ランニングコストのいずれの面においても有益なも
のである。

【００５３】次に図７に基づいて、本発明の実施の第６
形態について説明する。本実施の形態は、その図面に明
示される様に、前記実施の第１形態または実施の第２形
態のものを基本とし、円筒状試験部１の内部空間に砂利
を充填したものである。

【００５４】すなわち、本実施の形態を前記実施の第５
形態のものと対比すると明らかな様に、本実施の形態は
Ａｌ₂ Ｏ₃ 等のセラミックスの小球形中子に換えて砂利
を採用し、同砂利を円筒状試験部１と湾曲蓋２、３で区
画する中央空間、または円筒状試験部１と円盤状蓋２
０、３０で区画する中央空間内に充填したものである。

【００５５】すなわち、砂利はＡｌ₂ Ｏ₃ 等のセラミッ
クスに比べて入手費用は格段に安価であり、またその比
重はＡｌ₂ Ｏ₃ ：３．９に対し砂利：２．２と５６％も
軽く、重量的にも取り扱い易いものである。

【００５６】この観点から本実施の形態においては、よ
りコストダウンに貢献できる試験体を得ることができる
ものである。

【００５７】次に図８に基づいて、本発明の実施の第７
形態について説明する。本実施の形態は、その図面に明
示される様に、前記実施の第６形態を基本とし、円筒状
試験部１の内部空間に砂利を充填したものにおいて、同
内部空間に圧力を導入するに際して、何らの支障を来さ
ないようにしたものである。

【００５８】すなわち、本実施の形態においては、円筒
状試験部１と湾曲蓋２、３で区画する中央空間、または
円筒状試験部１と円盤状蓋２０、３０で区画する中央空
間内に試験用の圧力を導入する圧力導入部４の周辺にカ
バー９を設置し、前記内部空間に充填する砂利が加熱、
冷却等の熱サイクルによって破損し、破損した小さな粉
末状の砂利が同圧力導入部４の周辺に詰まり、圧力導入
を困難にすることがない用にしたものである。

【００５９】従って本実施の形態によれば、試験体は粉
末砂利による目詰まり現象を招くおそれはなくなり、常
に正常機能を確保して信頼性を向上することができるも
のである。

【００６０】次に図９に基づいて、本発明の実施の第８
形態について説明する。本実施の形態は、その図面に明
示される様に、前記実施の第７形態を基本とし、これに
加えて湾曲蓋２、３または円盤状蓋２０、３０で圧力導
入部４を設けていない方に、圧力計測部１０を追設した
ものである。

【００６１】前記実施の第７形態のものが暗示している
様に、特に砂利を中子として用いる場合にあっては、試
験体の中央部等が小さく砕けた砂利粉末によって閉塞
し、試験体に正常な圧力がかからなくなる可能性があ
る。

【００６２】本実施の形態によれば、前記圧力計測部１
０の追設により、同圧力計測部１０で圧力を計測監視す
ることにより、試験体への内圧負荷状態を的確に把握
し、試験体の信頼性を大きく高めることが出来たもので
ある。

【００６３】次に図１０に基づいて、本発明の実施の第
９形態について説明する。本実施の形態は、その図面に
明示される様に、試験体の形状が直線形のものではな
く、湾曲した所謂エルボに関するものであり、前記した
実施の第１形態から実施の第８形態の全てが適用される
ものであるが、前記実施の第８形態を代表させて、これ
に近似するものとして表示している。

【００６４】すなわち、本実施の形態では試験部として
円筒状試験部１に換えてエルボ状試験部１ａを採用した
ものであり、その余の構成、作用、効果は前記各実施の
形態それそれに対応するのでこれ以上の記述は省略す
る。

【００６５】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、円筒状試験部と、断面形状を球形または楕円形に
湾曲すると共に肉厚を前記円筒状試験部の厚さ以上とし
た湾曲蓋とを有し、同湾曲蓋を前記円筒状試験部の両端
に接続して高温クリ−プ内圧バースト試験体を構成して
いるので、この試験体に内圧を加えると、試験部はその
両端で断面球形または楕円形の湾曲蓋で支持されている
ので、この部位に応力集中を避けられ、また、湾曲蓋は
肉厚を試験部の厚さ以上として強度を試験部より大きく
しているので、試験体の破断は確実に試験部から起こ
り、所期の試験を不首尾とすることはないものである。

【００６７】従って本発明によれば、所期の試験を確実
に実施することのできる、信頼性の高い高温クリ−プ内
圧バースト試験体を得ることができたものである。

【００６８】また請求項２に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部とその両端の湾曲蓋で区画する空間内に、
肉厚を前記円筒状試験部及び湾曲蓋の厚さ以上とした中
空中子を前記区画の内面との間に間隔を有して同軸上に
配置して高温クリ−プ内圧バースト試験体を構成してい
るので、試験体に内圧を加えると、試験部の破断による
飛散を防止すべく試験体に内挿した中空中子は、肉厚を
試験部及び湾曲蓋の厚さ以上として強度を大きくしたた
め試験部等に先行して破断することなく試験体の破断は
確実に試験部から起こり、所期の試験を不首尾とするこ
とはないものである。

【００６９】従って本発明によれば、所期の試験を確実
に、そして安全、かつ、安定して実施することのでき
る、信頼性の高い高温クリ−プ内圧バースト試験体を得
ることができたものである。

【００７０】また請求項３に記載の発明によれば、円筒
状試験部と、同円筒状試験部と同径で軸方向に延びる突
起部を周縁部に形成した円盤状蓋を有し、同円盤状蓋を
前記円筒状試験部の両端に接続して高温クリ−プ内圧バ
ースト試験体を構成しているので、試験部の両端に配置
されて試験部を支持する蓋は円盤の円周部に突起部を設
けたという簡便な構成であるため、その加工、工作は容
易に行え、コスト低減を図ることのできたものである。

【００７１】しかも、試験部の両端を支持する円盤状蓋
は肉厚を試験部の厚さ以上として強度を試験部より大き
くしているので、試験体の破断は確実に試験部から起こ
り、所期の試験を不首尾とすることなく実施でき信頼性
の高い高温クリ−プ内圧バースト試験体を得ることがで
きたものである。

【００７２】また請求項４に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部とその両端の円盤状蓋で区画する空間内
に、肉厚を前記円筒状試験部及び円盤状蓋の厚さ以上と
した中空中子を前記区画の内面との間に間隔を有して同
軸上に配置して高温クリ−プ内圧バースト試験体を構成
しているので、試験体に内圧を加えると、試験部の破断
による飛散を防止すべく試験体に内挿した中空中子は、
肉厚を試験部及び円盤状蓋の厚さ以上として強度を大き
くしていることから、試験部等に先行して破断すること
なく試験体の破断は確実に試験部から起こり、所期の試
験を不首尾とすることはなく確実に実行し、以て信頼性
の高い高温クリ−プ内圧バースト試験体を得ることがで
きたものである。

【００７３】また請求項５に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画
する空間内に多数の小球形中子を充填して高温クリ−プ
内圧バースト試験体を構成しているので、試験部の破断
による飛散を防止すべく試験体に内挿した中空中子は、
多数の小球形中子を充填することにより完成することか
ら、その製作、取り扱い等が簡便かつ容易であり、一層
のコスト低減を図るものである。

【００７４】そしてこの小球形中子の材料を選択するこ
とにより、同小球形中子の熱容量を低減し、試験体全体
の加熱に用いる加熱装置の容量を低減し、信頼性、経済
性に富んだ高温クリ−プ内圧バースト試験体を得ること
ができたものである。

【００７５】また請求項６に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画
する空間内に砂利を充填して高温クリ−プ内圧バースト
試験体を構成しているので、試験部の破断による飛散を
防止すべく試験体に内挿した中空中子は、砂利を選択
し、これを充填することにより中子を形成するので、明
らかにコストの低い砂利の選択で全体のコストを大幅に
低減でき、しかも砂利の比重はセラミックス等よりも低
いことから、この砂利を中子として充填した試験体の製
作、取り扱いは容易となり、信頼性および経済性に優れ
た高温クリ−プ内圧バースト試験体を得ることができた
ものである。

【００７６】また請求項７に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画
する空間内に砂利を充填すると共に、同空間内に試験用
圧力を導入する圧力導入部に砂利粉末の詰まりを防止す
るカバーを配置して高温クリ−プ内圧バースト試験体を
構成しているので、コスト、ハンドリング等々面から中
子として好適な砂利が加熱冷却等の熱サイクルにより破
損して、そこに混在する粉末により目詰まりを引き起こ
すおそれに対して、試験体の圧力導入部をカバーで覆っ
て、詰まり現象の発生を防止し、試験体の正常機能を確
保し、以て信頼性に富んだ高温クリ−プ内圧バースト試
験体を得ることができたものである。

【００７７】また請求項８に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部とその両端の湾曲蓋または円盤状蓋で区画
する空間内に砂利を充填すると共に、同空間内に試験用
圧力を導入する圧力導入部に砂利粉末の詰まりを防止す
るカバーを配置し、かつ、同空間内に導入される圧力を
測定する圧力計測部を形成して高温クリ−プ内圧バース
ト試験体を構成しているので、試験体に導入される圧力
を測定する圧力計測部で試験体内部の圧力を計測監視し
て状況を的確に把握し、試験体の正常機能の確保をより
確かなものとし、信頼性の大幅亢進を図った高温クリ−
プ内圧バースト試験体を得ることができたものである。

【００７８】また請求項９に記載の発明によれば、前記
円筒状試験部に換えてエルボ状試験部を採用して高温ク
リ−プ内圧バースト試験体を構成しているので、本発明
によれば、種々の形状の構造物の実在を配慮し、直線形
状に次いで多用される曲線形状の代表例としてエルボ状
構造物を挙げて考察し、エルボ状試験部においても前記
各発明と同様に好適な高温クリ−プ内圧バースト試験体
を得ることができたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示す一部断面図である。

【図２】本発明の実施の第２形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示す一部断面図である。

【図３】図２の要部を示す一部断面図である。

【図４】本発明の実施の第３形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示す一部断面図である。

【図５】本発明の実施の第４形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示す一部断面図である。

【図６】本発明の実施の第５形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示し、（ａ）は湾曲蓋を
採用した形式、（ｂ）は円盤状蓋を採用した形式を示す
断面図である。

【図７】本発明の実施の第６形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示し、（ａ）は湾曲蓋を
採用した形式、（ｂ）は円盤状蓋を採用した形式を示す
断面図である。

【図８】本発明の実施の第７形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示し、（ａ）は湾曲蓋を
採用した形式、（ｂ）は円盤状蓋を採用した形式を示す
断面図である。

【図９】本発明の実施の第８形態に係る高温クリ−プ内
圧バースト試験体の概略構成を示し、（ａ）は湾曲蓋を
採用した形式、（ｂ）は円盤状蓋を採用した形式を示す
断面図である。

【図１０】本発明の実施の第９形態に係る高温クリ−プ
内圧バースト試験体の概略構成を示す断面図である。

【図１１】従来の高温クリ−プ内圧バースト試験体の一
例の概略構成を示す一部断面図である。

【図１２】従来の高温クリ−プ内圧バースト試験体の他
の例の概略構成を示す一部断面図である。

【図１３】従来の例として予想される高温クリ−プ内圧
バースト試験体の概略構成を示す一部断面図である。

【符号の説明】

０１ 試験片 ０２ 保持治具 ０３ 保持治具 ０４ 圧力導入部 ０５ 溶接部 ０６ 中子 １ 円筒状試験部 ２ 湾曲蓋 ３ 湾曲蓋 ４ 圧力導入部 ５ 溶接部 ２０ 円盤状蓋 ３０ 円盤状蓋 ２０ａ 突起部 ３０ａ 突起部 ６ 中空中子 ７ 小球形中子 ８ 砂利 ９ カバー １０ 圧力計測部 １ａ エルボ状試験部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新宮 令也 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 青木 健一郎 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 高坂 和宏 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 由上 勤 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 尾花 圭二 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 山口 寛 東広島市鏡山３丁目９−１ 中国電力株式 会社技術研究センター内 (72)発明者 西田 秀高 東広島市鏡山３丁目９−１ 中国電力株式 会社技術研究センター内 (72)発明者 広田 正明 福岡市南区塩原二丁目１番47号 九州電力 株式会社総合研究所内 (72)発明者 金谷 章宏 長崎県大村市寿古町555番地１ 九州電力 株式会社大村発電所内 (72)発明者 渡邉 肇 福岡市南区塩原二丁目１番47号 九州電力 株式会社総合研究所内 (72)発明者 山内 雅文 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 時吉 巧 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 稲田 実 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (72)発明者 田中 保幸 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状試験部と、断面形状を球形または
   楕円形に湾曲すると共に肉厚を前記円筒状試験部の厚さ
   以上とした湾曲蓋とを有し、同湾曲蓋を前記円筒状試験
   部の両端に接続してなることを特徴とする高温クリ−プ
   内圧バースト試験体。
2. 【請求項２】 前記円筒状試験部とその両端の湾曲蓋で
   区画する空間内に、肉厚を前記円筒状試験部及び湾曲蓋
   の厚さ以上とした中空中子を前記区画の内面との間に間
   隔を有して同軸上に配置したことを特徴とする請求項１
   に記載の高温クリ−プ内圧バースト試験体。
3. 【請求項３】 円筒状試験部と、同円筒状試験部と同径
   で軸方向に延びる突起部を周縁部に形成した円盤状蓋を
   有し、同円盤状蓋を前記円筒状試験部の両端に接続して
   なることを特徴とする高温クリ−プ内圧バースト試験
   体。
4. 【請求項４】 前記円筒状試験部とその両端の円盤状蓋
   で区画する空間内に、肉厚を前記円筒状試験部及び円盤
   状蓋の厚さ以上とした中空中子を前記区画の内面との間
   に間隔を有して同軸上に配置したことを特徴とする請求
   項３に記載の高温クリ−プ内圧バースト試験体。
5. 【請求項５】 前記円筒状試験部とその両端の湾曲蓋ま
   たは円盤状蓋で区画する空間内に多数の小球形中子を充
   填したことを特徴とする請求項１または請求項３にに記
   載の高温クリ−プ内圧バースト試験体。
6. 【請求項６】 前記円筒状試験部とその両端の湾曲蓋ま
   たは円盤状蓋で区画する空間内に砂利を充填したことを
   特徴とする請求項１または請求項３にに記載の高温クリ
   −プ内圧バースト試験体。
7. 【請求項７】 前記円筒状試験部とその両端の湾曲蓋ま
   たは円盤状蓋で区画する空間内に砂利を充填すると共
   に、同空間内に試験用圧力を導入する圧力導入部に砂利
   粉末の詰まりを防止するカバーを配置したことを特徴と
   する請求項１または請求項３にに記載の高温クリ−プ内
   圧バースト試験体。
8. 【請求項８】 前記円筒状試験部とその両端の湾曲蓋ま
   たは円盤状蓋で区画する空間内に砂利を充填すると共
   に、同空間内に試験用圧力を導入する圧力導入部に砂利
   粉末の詰まりを防止するカバーを配置し、かつ、同空間
   内に導入される圧力を測定する圧力計測部を形成したこ
   とを特徴とする請求項１または請求項３にに記載の高温
   クリ−プ内圧バースト試験体。
9. 【請求項９】 前記円筒状試験部に換えてエルボ状試験
   部を採用したことを特徴とする請求項１ないし８のいず
   れかに記載の高温クリ−プ内圧バースト試験体。